CN1189608C - 光学纤维的制造方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是一种间断制造聚合材料光学纤维的方法，纤维芯是以甲基丙烯酸甲酯为主要成份的。这种方法在一种对外部密封，从原料纯化设备到拉丝设备，同时通过中间储存区的在线装置中实施。使用通过含水悬浮液聚合得到的以已纯化甲基丙烯酸甲酯为主要成份的聚合物珠制备纤维芯。本发明还有一个目的是用于实施这种方法的在线装置。

Description

光学纤维的制造方法及装置

技术领域

本发明涉及一种具有低传输损失的聚合材料光学纤维的制造方法，这种纤维包含芯和外皮，芯由以甲基丙烯酸甲酯为主要成份的第一种聚合物，与选择性地，另一种(甲基)丙烯酸酯组成，外皮由其折射指数小于芯的第二种聚合物组成。

本发明还涉及实施这种方法使用的装置。

背景技术

制造聚合材料光学纤维工业遇到的其中一个问题是，在光学纤维芯聚合物中的晶体缺陷、杂质和尘埃量降到最低限度，因为它们吸收或漫射光，于是增加了传输光在光学纤维中的衰减。

制造聚合材料光学纤维的已知方法主要在于，制备由甲基丙烯酸甲酯为主要成份的第一种聚合物构成的实芯圆柱棒，然后，第二步是采用挤出的方法，将这种实芯圆柱棒以熔融态拉制成纤维。可采用共挤出或用溶液涂布的方法施用第二种聚合物，该聚合物用作构成光学纤维的外皮。

在法国第2405806号专利中特别描述过这种方法。这种方法的其中一个困难是获得聚合物实芯圆柱棒，该棒是使用纯化的甲基丙烯酸甲酯经本体自由基聚合制备的。为了避免生成任何气泡，完全控制聚合反应，特别是完全控制热交换是绝对必要的。

另一种已知的制造聚合材料光学纤维的方法是一种连续的方法，根据该方法，在封闭或密封的条件下，蒸馏和纯化用于生成纤维芯的，主要是甲基丙烯酸甲酯、聚合反应引发剂和链转移剂的单体。然后，把如此蒸馏的物料装到聚合反应容器中，在减压下加热进行本体自由基聚合反应。

连续地把其温度还未降低到玻璃态转化温度或以下的所得到的聚合物加到拉丝设备中，以便接着得到纤维。

这种方法在法国第2493997号专利中特别描述过。

如前面方法所述，本体自由基聚合反应要完全精确地加以控制。事实上，这里调节温度是特别重要的，因为甲基丙烯酸甲酯本体自由基聚合反应是强烈放热的，并且该反应还可能被加速而非常危险。在工业上，聚合反应放热带来了安全与管理复杂方面的问题。

不过，尽管甲基丙烯酸甲酯本体自由基聚合反应存在上述这些缺陷，但实际上在许多出版物中推荐这类聚合反应，并且该反应比甲基丙烯酸甲酯含水悬浮液聚合反应更可取。

于是，根据法国第2493997号专利，采用悬浮聚合反应制备聚甲基丙烯酸甲酯光学纤维芯需要大量的水，得到的聚合物这时很容易被这种水中含有的光学杂质污染。另外，始终按照该法国专利，在聚合物脱水步骤，光学杂质可能污染聚甲基丙烯酸甲酯是这类聚合反应的另一个缺陷。此外，在该法国专利中也明确指出，为了熔融态聚合物成形或拉丝，得到的聚合物需要进行制粒或预成形的步骤。然而，这时令人担忧，因为在大多数情况下，制备聚合物的设备与制造纤维的设备是分开的，所以在聚合物制粒的步骤中，或这样成粒的聚合物加到制造纤维设备的步骤中，聚合物会被光学杂质污染，或该聚合物被空气氧化。

根据未审查的日本第58 88,701号和第58 88,702号专利申请公开公报，采用含水悬浮液聚合反应制备聚甲基丙烯酸甲酯时，可观察到光传输损失很大，分别为890分贝/千米(波长646纳米)和1060分贝/千米(波长577纳米)。

发明内容

在本发明人的大量研究之后曾令人惊奇地发现，制造具有低传输损失的聚合材料光学纤维是可能的，这种纤维包括芯和外皮，芯由甲基丙烯酸甲酯通过含水悬浮聚合反应所得到的第一种聚合物，与选择性地，另一种(甲基)丙烯酸酯生成，外皮由其折射指数小于芯的第二种聚合物生成。

更确切地，本发明的目的是一种间断制造聚合材料光学纤维的方法，这种纤维包括芯和外皮，芯由以甲基丙烯酸甲酯为主要成份的第一种聚合物，与选择性地，与甲基丙烯酸甲酯不同的(甲基)丙烯酸酯组成，外皮由其折射指数小于芯的第二种聚合物组成。

本发明方法的特征在于，该方法在一种从原料纯化设备直到拉制设备，同时通过在线装置的不同设备和连接在线装置不同设备的不同转移部件的在线装置中实施，这种装置是外部气密，不透尘埃并蔽光，特别是遮蔽紫外辐射。

另外，本发明的方法包括下述步骤：

(1)在去矿化、过滤和脱氧的水中，纯化的甲基丙烯酸甲酯，和选择性地，至少一种除甲基丙烯酸甲酯外的纯化(甲基)丙烯酸酯，经悬浮聚合反应制备第一种聚合物珠，该聚合反应是在至少一种自由基聚合引发剂、至少一种链转移剂和至少一种悬浮剂存在下，在几乎完全没有聚合反应抑制剂和杂质的情况下进行的，例如：

(a)联乙酰，与加入聚合反应器的总单体量相比，其量降低到至多1ppm；

(b)可见光区能强吸收光的过渡金属离子；

(c)尘埃或微粒，在聚合反应前已过滤的在悬浮聚合反应中有效的上述不同原料，过滤阈值等于0.1微米；

该聚合反应还在搅拌、去尘埃的惰性气体气氛的条件下进行；

(2)在步骤(1)后，分离，再用去矿化的去尘埃的水洗涤，然后在去尘埃气体的气氛下，优选地在去尘埃的惰性气体气氛下干燥这些聚合物珠，在这种气氛下，干燥的聚合物珠再储存在至少一种中间容器中；

(3)在去尘埃气体的气氛下，优选地在去尘埃的惰性气体气氛下，从一个或多个中间容器直到共挤出设备，转移至少一部分在步骤(2)所得到的聚合物珠，然后，由所述的聚合物珠共挤出纤维芯，以及用折射指数小于芯的聚合物共挤出纤维外皮；

(4)以逐渐与控制的方式冷却在共挤出设备出口所得到的纤维，以便避免构成纤维芯的第一种聚合物骤冷，然后再拉制该纤维，以得到总平均直径250～2000微米的纤维。

本发明方法的第一个重要特征在于借助至少一个中间容器的间断特点，该容器是为以甲基丙烯酸甲酯，和选择性地，与甲基丙烯酸甲酯不同的(甲基)丙烯酸酯为主要成份的第一种聚合物珠准备的。

这种或这些中间容器置于共挤出设备上游，它们保证干燥的第一种聚合物珠的储存，并构成共挤出设备的其中一种供料设备。

一种或多种中间容器的存在能够制约共挤出步骤依赖于采用制备干燥的第一种聚合物珠的步骤，因此简化了本发明的方法。

本发明方法的第二个重要特征在于在从原料纯化设备直到拉制设备的在线装置中实施，同时通过这种装置的所有不同设备和连接这些不同设备的所有不同转移部件，其特征还在于这种在线装置整体是外部气密，不透尘埃并蔽光，特别是遮蔽紫外辐射。自此，上述的一种(或多种)中间容器属于本发明的在线装置，其容器也是外部气密，不透尘埃并蔽光，以便在对外部密封的条件储存干燥的第一种聚合物珠。

使用本发明的装置，有可能防止第一种聚合物被来自该装置外部的尘埃和杂质污染。

另外，为了制造具有低传输损失的光学纤维，用于制备第一种聚合物的甲基丙烯酸甲酯和选择的其它(甲基)丙烯酸酯进行纯化和蒸馏，以便除去几乎全部的聚合抑制剂和杂质，如在本发明方法步骤(1)中列出的抑制剂和杂质。

特别地，过渡金属离子，特别是钴、铬、铜、镍、铁和锰离子在可见光区是强吸收的，因此，可取的是这些离子中每种离子的量降低到至多为：

-钴：1ppb，

-铁：50ppb，

-锰：50ppb，

-铬：5ppb，

-铜：10ppb，

-镍：10ppb。

以ppb(十亿分之一)表示的上述量是以加入聚合反应器中的总单体量计的。

有利地，纯化甲基丙烯酸甲酯和一种或多种其它的甲基丙烯酸酯，使用它们通过含水悬浮液聚合法制备第一种聚合物珠，它们分别进行：

-在去尘埃的惰性气体气氛下，用活化的碱性氧化铝床的过滤操作，这种操作为的是至少部分地除去具有不稳定氢的化合物，强极性化合物，如联乙酰，以及聚合抑制剂；

-接着在负压下和在去尘埃的惰性气体的气氛下，至少两次相继的蒸馏操作，为的是在这些蒸馏操作之后，除去几乎全部聚合抑制剂，联乙酰和过渡金属离子；蒸馏时使用的惰性气体一般是氮气，其分压一般是5000～50000帕，优选地是约10000帕；

-最后，在去尘埃的惰性气体气氛下的过滤操作，这种操作能够除去几乎全部的平均直径大于或等于0.1微米的微粒或尘埃。

然后，使用密封的部件，即外部气密，不透尘埃和蔽光的，特别是遮蔽紫外辐射的部件，将纯化的甲基丙烯酸甲酯，以及在必要的情况下，一种或多种纯化的其它(甲基)丙烯酸酯，直接通入聚合反应器中，同时让它们保持在去尘埃的惰性气体的气氛下。作为惰性气体，优选地使用氮气。另外，惰性气体是去尘埃的，即它经过滤除去其中平均直径大于或等于0.1微米的尘埃。去尘埃气体的这个定义对本发明整个说明书都是有效的。

本发明方法的第三个重要特征在于使用含水悬浮液聚合制备第一种聚合物珠，而该珠用于制备光学纤维芯。为此，使用同时进行去矿化、过滤与去尘埃的水，为的是达到上面在本发明方法一般定义中提到的(a)、(b)和(c)纯度。

令人惊奇地发现了，如果满足了在权利要求1中和前面提到的全部操作条件，制备具有极佳光学传输特性的光学纤维是可能的。

优选地，还纯化至少一种在进行含水悬浮液聚合反应时有效的试剂，优选地任何使用的试剂，如下：

-采用蒸馏法，或者采用重结晶法，在去尘埃的惰性气体气氛下操作，纯化聚合引发剂，再使用外部气密和不透尘埃的部件，将纯化的聚合引发剂转移到聚合反应器，同时将这种引发剂保持在去尘埃的惰性气体气氛下；

-采用蒸馏法，在去尘埃的惰性气体气氛下操作，纯化链转移剂，再使用外部气密和不透尘埃的部件，将蒸馏的链转移剂转移到聚合反应器，同时将这种链转移剂保持在去尘埃的惰性气体气氛下；

-采用重结晶法，在去尘埃的惰性气体气氛下操作，纯化悬浮剂，再使用外部气密和不透尘埃部件，将重结晶的悬浮剂转移到聚合反应器，同时将这种悬浮剂保持在去尘埃的惰性气体气氛下。

在本发明中，用于制备光学纤维芯的第一种聚合物主要是以甲基丙烯酸甲酯为主要成份的，并且优选地含有至少70摩尔％甲基丙烯酸甲酯，更优选地至少90摩尔％甲基丙烯酸甲酯，这些百分数是以用于制备第一种聚合物的烯属单体总摩尔数计的。

作为除甲基丙烯酸甲酯外的(甲基)丙烯酸酯，制备第一种聚合物可以使用一种或多种选自如下的单体：丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸丁酯。

进行含水悬浮液聚合反应需要使用至少一种聚合引发剂，至少一种链转移剂和至少一种悬浮剂，优选地，这些剂应预先进行纯化。

作为聚合引发剂，希望使用有利于获得在可见光区传输损失低的光学纤维的引发剂，其分解温度低于110℃。对此，可以列举偶氮类聚合引发剂，如2，2′-偶氮双异丁腈，它的高纯度，在可见光区相对低的影响以及它的最佳使用温度50～80℃已为人们所知。

上述聚合引发剂可以与分解温度高于110℃的其它聚合引发剂结合起来。对此，可以列举烷基偶氮类化合物，如偶氮-叔丁烷、偶氮-正-丁烷、偶氮-异-丙烷和偶氮-正-丙烷。

作为适合本发明方法的链转移剂，可以列举直链硫醇类化合物，如正-丁基硫醇、正-丙基硫醇、正-十二烷基硫醇；仲硫醇类化合物，如异丙基硫醇，或叔硫醇类化合物，如叔丁基硫醇。

作为适合本发明方法的悬浮剂，可以列举聚乙烯醇，其水解率至少等于75％，优选地是85～90％；纤维素醚，如羟乙基纤维素；三羟基磷酸钙；丙烯酸或甲基丙烯酸均聚物，或至少50重量％这些酸与同它们可共聚合的共聚单体(特别是甲基丙烯酸甲酯)的共聚物，这些均聚物或共聚物优选地使用其碱金属盐或铵盐的形式，或使用磷酸二钠中和的形式。在上述的悬浮剂中，根据它们的亲水特性，而这种特性有利于在洗涤第一种聚合物珠时除去它们，优选地使用成盐化的均聚物或共聚物。

根据本发明方法的一种优选方案，在制备第一种聚合物时各种有效原料，即去矿化的去尘埃的水，纯化的单体和聚合反应的悬浮剂、链转移剂和引发剂，分开加入密封的、用惰性气体吹扫的容器中。这些容器直接与聚合反应器相连，作为中间容器，每个容器还有计量器。另外，优选地，根据下述步骤往聚合反应器加入物料：

-首先，往反应器加入确定量的去矿化的去尘埃的水，其水由超纯水制造系统直接提供，然后，往计量瓶加入已过滤的悬浮剂水溶液，其溶液过滤阈值为0.1微米，有利地采用隔膜过滤，在施加稍低于大气压力的压力下，把悬浮剂加入反应器是有利的。将这种水加热到聚合反应温度，同时往水中鼓惰性气体泡，优选地是氮气泡，以便除去溶于水中的氧。这个步骤一般足够长，可持续几小时；

-然后，含有纯化的单体、链转移剂和一种或多种聚合反应引发剂的全部有机相，例如在去尘埃的氮气推动下通过孔隙度0.1微米的过滤器，再加入反应器中；优选地仅一次加入所有的有机相，其中包括聚合引发剂；

-相当激烈的搅拌反应介质。

悬浮聚合反应有利地在基本等于大气压力或稍微超压的压力下进行。聚合反应器中的温度是50～110℃。

聚合反应进行得残留单体含量尽可能的低，优选地低于2摩尔％实施这种聚合反应时总有效单体。

有利地，进行悬浮聚合反应，为的是制备呈珠状的第一种聚合物，其重均分子量(Mw)100,000～200,000，多分散性(P)约2。

聚合反应后经分离，用去矿化的去尘埃的水洗涤所得到的第一种聚合物珠，再在去尘埃的气体气氛(即无直径等于或大于0.1微米的尘埃或微粒)中干燥这些聚合物珠，然后在这种气氛下，将这种干燥的聚合物珠储存在至少一个中间容器中。

一种或多种中间容器还可以是用于干燥第一种聚合物珠的调节温度的容器。

有利地，为了除去平均直径小于200微米第一种聚合物珠，对第一种聚合物聚合反应后得到的聚合物珠进行筛分。优选地，为了制备光学纤维芯，只使用平均直径为500微米至2毫米的第一种聚合物珠。

有利地，在第一种聚合物珠干燥操作前和/或干燥操作期间，它们应进行抗静电处理。

如前面所指出的，已考虑第一种聚合物珠分离、洗涤、选择性筛分、干燥、选择性抗静电处理以及储存所使用的不同设备，以及这些设备之间的转移设备，都是外部气密，不透尘埃和蔽光的，特别是遮蔽紫外辐射的。

优选地，用于制备光学纤维芯的第一种聚合物珠的分离、洗涤、筛分、干燥、抗静电处理、储存以及转移的操作都是在去尘埃的惰性气体(例如氮气)气氛下进行的。

根据另外的优选实施方式，在用于第一种聚合物珠的分离、洗涤、选择性筛分、干燥、选择性抗静电处理与储存的不同设备以及在这些共挤出设备之间的转移设备中，有利的是在比大气压力稍微超压下工作，其目的是避免尘埃再进入设备中。

然后，在去尘埃的气体气氛下，优选地在去尘埃的惰性气体气氛下，借助密封部件，将干燥的第一种聚合物珠从中间容器转移到共挤出设备。用所述的聚合物珠共挤出纤维芯，以及用其折射指数低于芯的聚合物(优选地呈聚合物珠)共挤出纤维外皮。

根据本发明的方法，中间容器与共挤出设备之间的转移是在不与外部接触的条件下进行的，转移部件是外部气密，不透尘埃与蔽光，特别是遮蔽紫外辐射。

本发明中使用的外皮组合物是其折射指数低于芯的聚合物。作为外皮使用的聚合物有许多。特别可以列举含氟的甲基丙烯酸酯聚合物或共聚物，例如聚(三氟乙基甲基丙烯酸酯)、聚(五氟丙基甲基丙烯酸酯)、聚(六氟丙基甲基丙烯酸酯)、聚(七氟丁基甲基丙烯酸酯)；偏氟乙烯(VDF)与四氟乙烯的共聚物(VDF-TFE)或偏氟乙烯(VDF)与六氟丙烯的共聚物(VDF-HFP)；(VDF-HFP)或(VDF-TFE)与含氟的(甲基)丙烯酸酯的共聚物。

优选地，为了生成外皮，选择基本上是无定形的聚合物。

干燥的第一种聚合物珠与优选呈珠状的外皮聚合物熔化后，再趁热通过共挤出设备进行拉丝，该设备包括至少一个用于生成纤维芯的已安装脱气室的轴式挤出机，和一个用于生成纤维外皮的轴式挤出机，以及一个外皮包芯类复合材料拉丝的设备。

优选地，在不超过280℃的温度下，挤出用于制备光学纤维芯的第一种聚合物。

在共挤出设备出口，在拉模处的温度一般是约220～250℃。

为了总体控制共挤出线，以及为了保证纤维最后直径的均匀性，优选地以下述方式进行：

-第一种控制考虑不同挤出机体的温度，压力，轴旋转速度，这样能够保证在模口有不变的物料流量；

-第二种控制能够保证纤维最后直径的均匀性：通过连续测量在纤维达到温度约80℃区域中的直径控制拉制速度；

这种操作方式能够消除材料处于弹性相的关键区，其弹性相可能诱发有强烈振荡的喘振区，因此直径变化非常大。

从共挤出设备出来的光学纤维可逐渐冷却，避免光学纤维的温度急剧下降，这种温度急剧降低因骤冷的影响而可能损害其机械性能和光学性能。

为了逐渐冷却从共挤出设备出来的光学纤维，优选地按照下述两种方法中的一种或另一种方法进行冷却：

第一种方法：先用气流，然后使用已调节温度的水，采用洒水、雾化和/或浸没方法冷却光学纤维。为了避免在纤维中出现改变几何结构，特别是其直径危险的扰动，优选地在纤维周围的保护柱中用气流进行冷却。优选地，保护柱由多个有光学纤维通道的连续块组成，这些块中每块被加热到其纤维从拉制设备拉出时会降低的温度：这样能够保证逐渐、缓慢而有控制地冷却光学纤维，直至达到足够低的温度，以便再用水进行冷却，没有骤冷的危险。

第二种方法：采用洒水、雾化和/或浸没方法，用已调节温度的水冷却纤维，为的是不引起纤维温度急剧降低。

与逐渐冷却光学纤维的同时，进行其纤维拉伸，同时避免拉伸比太高，拉伸比太高可能导致太多的大分子链定向。

优选地，施加的拉伸比是1.5～6，更好地2～4(拉伸比相应于拉模直径的平方与光学纤维直径平方的比)。

本发明还有一个目的是实施上述方法的在线装置。

这种在线装置具有下述特征：

-该装置是完全地外部气密、不透尘埃与蔽光，特别是遮蔽紫外辐射。对此，装置在其整体上与外部环境隔开。

-该装置包括：

纯化甲基丙烯酸甲酯的设备，以及在必要的情况下，纯化除甲基丙烯酸甲酯外的(甲基)丙烯酸酯的设备，这些纯化设备应能除去几乎全部的聚合抑制剂和杂质，如：

(a)联乙酰，与加入聚合反应器中的单体总量相比，其联乙酰量降低到至多1ppm，

(b)在可见光区能强吸收光的过渡金属离子，

(c)尘埃或微粒，如果必要的话，聚合前过滤的在悬浮聚合中有效的各种上述原料，其过滤阈值等于0.1微米；

-在去矿化，过滤与脱氧的水中，在至少一种自由基聚合引发剂，至少一种链转移剂和至少一种悬浮剂存在下，甲基丙烯酸甲酯和选择性地至少一种除甲基丙烯酸甲酯外的(甲基)丙烯酸酯的悬浮聚合使用的至少一个反应器，这种反应器配置反应介质搅拌设备，以及能提供较低负压和较小超压的设备(相对于大气压)；

-在含水悬浮液聚合反应器中得到的珠状聚合物的分离设备；

-选择性地，聚合物珠筛分设备；

-用去矿化的去尘埃的水洗涤聚合物珠的设备；

-在去尘埃的气体气氛下聚合物珠的干燥设备；

-选择性地，能消去聚合物珠静电的设备；

-用于储存聚合物珠的设备；

-从聚合反应器，通过洗涤、干燥和储存设备，直到共挤出设备的转移聚合物珠的设备；

-共挤出设备包括：

·至少一台共挤出机：按照这种情况，一台用于生成纤维芯的已安装脱气室的轴式挤出机，或两台连续的挤出机，这两台挤出机之间配置有脱气区；

·和一台轴式挤出机，它用于熔化和混合第二种聚合物，以生成光学纤维的外皮；

以及皮包芯型复合材料的拉丝设备；

-能够逐渐而可控制地冷却从共挤出装置出来的光学纤维的设备；

-光学纤维拉制设备，以便达到光学纤维总平均直径为250～2000微米。

有利地，用于纯化甲基丙烯酸甲酯，在必要的情况下，至少一种除甲基丙烯酸甲酯外的(甲基)丙烯酸酯的设备，它相继地包括：

-由碱性活化氧化铝床构成的过滤器，优选地在去尘埃的惰性气体的气氛下，它用于至少部分除去具有不稳定氢的化合物，强极性化合物，例如联乙酰，以及聚合抑制剂；

-至少一种在负压下与在去尘埃的惰性气体的气氛下的蒸馏设备，该设备用于除去几乎全部的聚合抑制剂，联乙酰和过渡金属离子；

-以及能够几乎全部除去直径大于或等于0.1微米的微粒或尘埃的过滤器。

附图说明

图1表示适合实施本发明方法的共挤出设备。

具体实施方式

一般地，这种设备包括至少一台挤出机1，它配置了用于使生成光学纤维芯的第一种聚合物珠脱气的脱气区，挤出机2，它用于在外皮包芯类复合材料拉丝设备3中生成光学纤维外皮。

以逐渐与控制的方式冷却从拉丝设备3出来的光学纤维4，以避免构成纤维芯的第一种聚合物骤冷：

-首先使用空气或惰性气体在有垂直通道形状的冷却区5中冷却；

-其次采用洒水、雾化和/或浸没方法，使用已调节温度的水，在冷却区6中冷却。

与在区5和6中冷却非同时，光学纤维在上述的条件下进行拉伸。

光学纤维最后卷绕与储存在圆筒7上。

本发明的保护范围不会受到上述各种实施方案的限制，其范围包括了能够实施本发明方法的所有设备。

Claims (17)

1、一种间断制造聚合材料光学纤维的方法，这种纤维包括芯和外皮，芯由以甲基丙烯酸甲酯为主要成份的第一种聚合物，与选择性地，与甲基丙烯酸甲酯不同的(甲基)丙烯酸酯组成，外皮由其折射指数小于芯的第二种聚合物组成，该方法的特征在于，该方法在一种从原料纯化设备直到拉丝设备，通过在线装置的不同设备和连接在线装置不同设备的不同转移部件的在线装置中实施，这种装置外部气密，不透尘埃并蔽光，特别是遮蔽紫外辐射，

其特征还在于该方法包括下述步骤：

(1)在去矿化、过滤与脱氧的水中，纯化的甲基丙烯酸甲酯，和选择性地，至少一种除甲基丙烯酸甲酯外的纯化(甲基)丙烯酸酯，经悬浮聚合反应制备第一种聚合物珠，该聚合反应是在至少一种自由基聚合引发剂、至少一种链转移剂和至少一种悬浮剂存在下，在几乎完全没有聚合反应抑制剂和杂质的情况下进行的，例如：

(a)联乙酰，与加入聚合反应器的单体总量相比，其联乙酰的量降低到至多1ppm；

(b)在可见光区能强吸收光的过渡金属离子；

(c)尘埃或微粒，在聚合反应前已过滤的在悬浮聚合反应中有效的各种上述原料，过滤阈值等于0.1微米；

该聚合反应还在搅拌、惰性气体气氛的条件下进行；

(2)在步骤(1)后，分离，再用去矿化的去尘埃的水洗涤，然后在去尘埃气体的气氛下，优选地在去尘埃的惰性气体气氛下干燥这些聚合物珠，干燥的聚合物珠再储存在至少一种中间容器中；

(3)总是在去尘埃的惰性气体气氛下，从一个或多个中间容器到共挤出设备，转移至少一部分步骤(2)后所得到的聚合物珠，由所述的聚合物珠共挤出纤维芯，以及用折射指数小于芯的聚合物共挤出纤维外皮；

(4)逐渐冷却在共挤出设备出口处所得到的纤维，以便避免构成纤维芯的第一种聚合物骤冷，然后再拉制该纤维，以得到总平均直径250～2000微米的纤维。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于用于制备光学纤维芯的第一种聚合物是用至少70摩尔％甲基丙烯酸甲酯经含水悬浮液聚合得到的，这些百分数是以烯属单体总摩尔数计的。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于用于制备光学纤维芯的第一种聚合物是用至少90摩尔％甲基丙烯酸甲酯经含水悬浮液聚合得到的，这些百分数是以烯属单体总摩尔数计的。

4、根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于制备用于生成光学纤维芯的第一种聚合物所使用的除甲基丙烯酸甲酯外的(甲基)丙烯酸酯，可以选自如下的单体：丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸丁酯。

5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于纯化甲基丙烯酸甲酯和一种或多种其它的甲基丙烯酸酯，使用它们通过含水悬浮液聚合法制备第一种聚合物珠，它们分别进行：

-在去尘埃的惰性气体气氛下，用活化的碱性氧化铝床的过滤操作，该操作为的是至少部分除去具有不稳定氢的化合物，强极性化合物，如联乙酰，以及聚合抑制剂；

-接着在负压下和在去尘埃的惰性气体的气氛下，至少两次相继的蒸馏操作，为的是在这些蒸馏操作之后，除去几乎全部聚合抑制剂，联乙酰和过渡金属离子；

-最后，在去尘埃的惰性气体气氛下的过滤操作，这种操作能够除去几乎全部的平均直径大于或等于0.1微米的微粒或尘埃，

其特征还在于使用密封的，同时保持在去尘埃的惰性气体气氛下的设备，将纯化的甲基丙烯酸甲酯，以及一种或多种纯化的(甲基)丙烯酸酯，直接通入聚合反应器中，同时让它们保持在去尘埃的惰性气体气氛下。

6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于在去尘埃的惰性气体气氛下操作，或者采用蒸馏，或者采用重结晶，纯化聚合引发剂，其特征还在于使用外部气密与防尘的设备，把纯化的聚合引发剂转移到聚合反应器中，同时让这种引发剂保持在去尘埃的惰性气体气氛下。

7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于在去尘埃的惰性气体气氛下操作，采用蒸馏纯化链转移剂，其特征还在于使用外部气密与防尘的设备，把蒸馏的链转移剂转移到聚合反应器中，同时让这种链转移剂保持在去尘埃的惰性气体气氛下。

8、根据权利要求1所述的方法，其特征在于在去尘埃的惰性气体气氛下操作，采用重结晶纯化悬浮剂，其特征还在于使用外部气密与不透尘埃的设备，把重结晶的悬浮剂转移到聚合反应器中，同时让这种悬浮剂保持在去尘埃的惰性气体气氛下。

9、根据权利要求1所述的方法，其特征在于在基本等于大气压或稍微高于大气压的压力，进行悬浮聚合反应。

10、根据权利要求1所述的方法，其特征在于从步骤(2)后所得到的干燥第一种聚合物珠中除去平均直径小于200微米的聚合物珠。

11、根据权利要求10所述的方法，其特征在于为了制备光学纤维芯，只是保留平均直径为500微米至2毫米的干燥第一种聚合物珠。

12、根据权利要求1所述的方法，其特征在于为了制备呈珠状的，重均分子量(Mw)100,000～200,000，多分散性(P)约2的第一种聚合物，进行悬浮聚合反应。

13、根据权利要求1所述的方法，其特征在于在悬浮聚合反应后未反应的残留单体比率，以实施这种聚合时总有效单体量计低于2摩尔％。

14、根据权利要求1所述的方法，其特征在于在去尘埃的惰性气体气氛下，用于制备光学纤维芯的第一种聚合物进行分离、洗涤、干燥、储存和转移操作。

15、根据权利要求1所述的方法，其特征在于在最高温度280℃下挤出用于制备光学纤维芯的第一种聚合物珠。

16、用于实施权利要求1所述方法的在线装置，其特征在于该装置是完全地外部气密、不透尘埃并蔽光，其特征还在于该装置包括：

-纯化甲基丙烯酸甲酯的设备，以及在必要的情况下，纯化除甲基丙烯酸甲酯外的(甲基)丙烯酸酯的设备，这些纯化设备应能除去几乎全部的聚合抑制剂和杂质，如：

(a)联乙酰，与加入聚合反应器中的单体总量相比，其联乙酰量降低到至多1ppm，

(b)在可见光区能强吸收光的过渡金属离子，

(c)尘埃或微粒，如果必要的话，聚合前过滤的在悬浮聚合中有用的上述各种原料。其过滤阈值等于0.1微米；

-在去矿化，过滤与脱氧的水中，在至少一种自由基聚合引发剂，至少一种链转移剂和至少一种悬浮剂存在下，甲基丙烯酸甲酯和选择性地至少一种除甲基丙烯酸甲酯外的(甲基)丙烯酸酯悬浮聚合使用的至少一个反应器，这种反应器配置反应介质的搅拌设备，能提供较低负压和较低超压的设备(相对于大气压)；

-含水悬浮液聚合反应器中得到的珠状聚合物的分离设备；

-用去矿化的去尘埃的水洗涤聚合物珠的设备；

-选择性地，聚合物珠筛选设备；

-聚合物珠的干燥设备；

-选择性地，能消去聚合物珠静电的设备；

-用于储存聚合物珠的设备；

-从聚合反应器，通过干燥设备，直到共挤出装置，用于转移聚合物珠的设备；

-共挤出装置，它包括至少两台共挤出机：

·一台或两台轴式共挤出机，该挤出机配置用于生成光学纤维芯的脱气区；

·和一台轴式挤出机，它用于熔化和混合用来生成光学纤维外皮的第二种聚合物；

以及皮包芯型复合材料的拉丝设备；

-能够逐渐而可控制地冷却从共挤出装置出来的光学纤维的设备；

-光学纤维拉制设备，以便达到光学纤维总平均直径为250～2000微米。

17、根据权利要求16所述的在线装置，其特征在于纯化甲基丙烯酸甲酯的设备，以及在必要的情况下，纯化至少一种除甲基丙烯酸甲酯外的(甲基)丙烯酸酯的设备，它们相继地包括：

-由碱性活化氧化铝床构成的过滤器，优选地在去尘埃的惰性气体的气氛下，它用于至少部分除去具有不稳定氢的化合物，强极性化合物，例如联乙酰，以及聚合抑制剂；

-至少一种在负压下与在去尘埃的惰性气体的气氛下的蒸馏设备，该设备用于除去几乎全部的聚合抑制剂，二乙酰基和过渡金属离子；

-以及能够除去几乎全部直径大于或等于0.1微米的微粒或尘埃的过滤器。

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