CN1951847B - 一种光纤预制棒芯棒的干燥处理方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于光纤制作的光纤预制棒芯棒的干燥处理方法及设备。该方法是将经过酸蚀用纯水进行清洗后的光纤预制棒芯棒放置于烘干柜的工作空间内，往烘干柜的工作空间输入加热的洁净、低湿压缩空气，进行干燥脱水，直至完全消除光纤预制棒芯棒表面水分。本发明干燥处理设备包括具有保温层的烘干柜柜体，在烘干柜柜体一侧设有进气管道，进气管道上连接有加热器和净化过滤器，进气管进入烘干柜柜体，在柜体的上方安设排气管与柜体的排气口相连。本发明不使用异丙醇或其它化学品，无污染，工序简便，加工成本大大降低；干燥处理后的芯棒完全符合拉纤芯棒的质量要求；本发明的设备设置简单合理，能够满足光纤预制棒芯棒干燥处理的加工要求。

Description

一种光纤预制棒芯棒的干燥处理方法及设备

技术领域

本发明涉及一种用于光纤制作的光纤预制棒芯棒的干燥处理方法及采用该方法所用的设备。

背景技术

光纤预制棒芯棒(ROD)是光纤制造的核心部件，光纤预制棒芯棒与套管装配之前，必须经过酸蚀、纯水清洗、干燥等工序。目前，对ROD进行干燥处理的方法是采用大量异丙醇冲淋经过去离子水清洗后的芯棒，当芯棒上的大部分水分随异丙醇挥发后，将芯棒放入充满常温干燥气体的箱体，将芯棒上残留的水分去除。

异丙醇(isopropanol)结构式(CH₃)₂CHOH，在一个大气压下，高纯异丙醇的沸点为80.3℃，是一种无色的挥发性液体，水的沸点为100℃，异丙醇本身极易溶解于水，并与水能形共沸物。当大量异丙醇在ROD表面与少量水混合后，溶剂的挥发性能接近于异丙醇本身。常规ROD干燥方法正是利用了异丙醇易挥发这一特性达到去除水分目的。

通常情况下，经过去离子水清洗后的ROD表面需要去除的水分有3～7毫升，使用异丙醇70～120毫升。高纯异丙醇为一次性消耗品，使用量大，价格昂贵，而废弃异丙醇会造成环境问题，处理成本高。因此，如何就ROD干燥过程中停止使用异丙醇是光纤制造中长期存在的一个问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种无污染、工序简便、处理成本低的光纤预制棒芯棒的干燥处理方法及设备。

本发明干燥处理方法的技术方案为：将经过酸蚀用纯水进行清洗后的光纤预制棒芯棒放置于烘干柜的工作空间内，往烘干柜的工作空间输入加热的洁净、低湿压缩空气，进行干燥脱水，直至完全消除光纤预制棒芯棒表面水分。

按上述方案，所述的烘干柜工作空间的工作温度：50～70℃，工作湿度：RH 0.2％，洁净度：100级，颗粒：小于0.003μm，排除金属氧化颗粒。

按上述方案，所述的加热的洁净、低湿压缩空气由洁净、低湿压缩空气经加热和再次过滤而成，加热前的洁净、低湿压缩空气的工艺参数为：空气压力4.2-5.8bar，流量150～240L/min，颗粒：终端截止粒子直径小于0.01μm，含水量：低于0.1ppm，油份：小于0.003mg/M³。

按上述方案，所述的经纯水清洗后的光纤预制棒芯棒表面残余水量为3～7克；光纤预制棒芯棒工件干燥处理时间不低于90分钟；光纤预制棒芯棒工件干燥后表面水分含量不大于0.12ppm。

本发明干燥处理设备的技术方案为：包括具有保温层的烘干柜柜体5，烘干柜柜体内腔2设有进气口和排气口，在烘干柜柜体一侧设有进气管道8，进气管道上连接有加热器10和净化过滤器12，进气管进入烘干柜柜体与进气口连通，在柜体的上方安设排气管7与柜体的排气口相连。

按上述方案，所述的加热器10由内管15和外管17密闭套接而成，内、外管壁之间形成有密闭的环形空腔16，空腔中安设有电热丝13，内管为加热空气通道，将被加热气体与加热元件隔开。

本发明的有益效果在于：1、采用加温干燥的空气进行光纤预制棒芯棒的干燥处理，不使用异丙醇或其它化学品，无污染，工序简便，加工成本大大降低；2、烘干处理后的工件与以常规异丙醇干燥方式相比较，其结果如下：预制棒拉丝加工过程断点次数无明显差别；光纤的报废率(低于0.7％)、水峰衰减均无明显差别(见以下对比表)，干燥处理后的芯棒完全符合拉纤芯棒的质量要求；3、本发明的设备设置合理简单，能够满足光纤预制棒芯棒干燥处理的加工要求。

光纤衰减率对比

干燥方式	芯棒取样    数量(件)	1285nm 平均衰减 (db/km)	1310nm  平均衰减  (db/km)	1383nm 平均衰减 (db/km)	1550nm  平均衰减  (db/km)
						烘干方式	14	0.358	0.332	0.293	0.190
异丙醇挥发方式	21	0.357	0.331	0.292	0.189

附图说明

图1为本发明干燥处理设备一个实施例的正剖视结构图。

图2为图1的右剖视结构图。

图3为图1的左剖视结构图。

图4为图1中加热器的放大剖视结构图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本发明的实施例。

本发明的烘干柜如附图所示，包括具有保温层的烘干柜柜体5，烘干柜柜体前面安设有柜门11，柜门上可设置观察窗9，柜体外一侧安设有控制面板4，柜体外底部安设有支脚1，柜体内腔2安设有工件托持架6，用于托持光纤预制棒芯棒工件3；在烘干柜柜体内腔下方与上方分别设有进气口和排气口，在烘干柜柜体后侧保温层外设有进气管道8，进气管道上串接有加热器10和净化过滤器12，所述的加热器由内管15和外管17密闭套接而成，内、外管由00Cr17Ni14Mo2不锈钢制成，内、外管管壁之间形成有密闭的环形空腔16，内管的两端分设有进气口18和出气口14，空腔中安设有电热丝13，内管为加热空气通道，将被加热气体与加热元件电热丝隔开，内管中还可设置回流散热板19，以使空气的回流吸热得到强化；在加热器出口管道末端，串接一个过滤精度小于0.003μm的净化过滤器，最终完全排除金属氧化颗粒对工件的不利影响。净化过滤器还包括有活性碳，以吸除空气中的微量油份。进气管进入烘干柜柜体内腔与进气口(管)连通，向柜体的保温内腔输送加热干燥的压缩空气，在柜体的上方安设排气管7与柜体内腔的排气口连通。

用上述本发明的烘干柜对6件光纤预制棒芯棒工件进行干燥处理，工件批次号为：B1F05xxx、A1M02xxx、B1F06xxx、A5M02xxx、A6M03xxx、C2B320xxx；

干燥工序前，工件表面含水量分别为3.21g、3.17g、3.19g、3.21g、3.20g、2.98g。

将工件放入烘干柜，开启加热器，设定工作温度60℃，工作气体压力5bar，工作气体流量170L/min，工作气体含水量小于0.1 ppm，工作气体终端截止粒子直径小于0.01μm，工作气体含油份小于0.003mg/M³，设定干燥时间90分钟；

经过90分钟加热干燥，取出工件，对测量批次号为B1F05xxx、A1M02xxx和A6M03xxx的芯棒工件测量表面含水量，分别为0.11ppm、0.1ppm、0.1ppm，干燥工序顺利完成。

对上述批次芯棒工件进行后续工序跟踪监测，记录如下：

断点纪录：

批次号	断点数
		B1F05xxx	2
A1M02xxx	0
		B1F06xxx	0
A5M02xxx	1
		A6M03xxx	0
C2B320xxx	0

光纤衰减纪录：

批次号	1285nm衰减率(db/km)
		B1F05xxx	0.358
A1M02xxx	0.357
		B1F06xxx	0.357
A5M02xxx	0.357
		A6M03xxx	0.357
C2B320xxx	0.358

Claims (5)

1.一种光纤预制棒芯棒的干燥处理方法，其特征在于将经过酸蚀用纯水进行清洗后的光纤预制棒芯棒放置于烘干柜的工作空间内，往烘干柜的工作空间输入加热的洁净、低湿压缩空气，进行干燥脱水，直至完全消除光纤预制棒芯棒表面水分；所述的烘干柜工作空间的工作温度：50～70℃，工作湿度：RH 0.2％，洁净度：100级，颗粒：小于0.003μm，排除金属氧化颗粒；所述的加热的洁净、低湿压缩空气由洁净、低湿压缩空气经加热和再次过滤而成，加热前的洁净、低湿压缩空气工艺参数为：空气压力4.2-5.8bar，流量150～240L/min，颗粒：终端截止粒子直径小于0.01μm，含水量：低于0.1ppm，油份：小于0.003mg/M³。

2.按权利要求1所述的光纤预制棒芯棒的干燥处理方法，其特征在于所述的经纯水清洗后的光纤预制棒芯棒表面残余水量为3～7克；光纤预制棒芯棒工件干燥处理时间不低于90分钟；光纤预制棒芯棒工件干燥后表面水分含量不大于0.12ppm。

3.一种光纤预制棒芯棒的干燥处理设备，其特征在于包括具有保温层的烘干柜柜体(5)，烘干柜柜体内腔(2)设有进气口和排气口，在烘干柜柜体一侧设有进气管道(8)，进气管道上连接有加热器(10)和净化过滤器(12)，进气管进入烘干柜柜体与进气口连通，在柜体的上方安设排气管(7)与柜体的排气口相连；所述的加热器(10)由内管(15)和外管(17)密闭套接而成，内、外管壁之间形成有密闭的环形空腔(16)，空腔中安设有电热丝(13)，内管为加热空气通道。

4.按权利要求3所述的光纤预制棒芯棒的干燥处理设备，其特征在于所述的内管中还设置回流散热板(19)。

5.按权利要求3或4所述的光纤预制棒芯棒的干燥处理设备，其特征在于在加热器出口管道末端，串接一个过滤精度小于0.003μm的净化过滤器，净化过滤器中还包括有活性碳。

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