JP3372649B2 - カーボンコート光ファイバの製造方法及びｃｖｄ反応管 - Google Patents
カーボンコート光ファイバの製造方法及びｃｖｄ反応管Info
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
- C03C25/10—Coating
- C03C25/12—General methods of coating; Devices therefor
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- C03C25/223—Deposition from the vapour phase by chemical vapour deposition or pyrolysis
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、優れた耐水素特性及び
耐疲労特性を有するカーボンコート光ファイバの長尺紡
糸が可能なカーボンコート光ファイバの製造方法及びＣ
ＶＤ反応管に関するものである。
耐疲労特性を有するカーボンコート光ファイバの長尺紡
糸が可能なカーボンコート光ファイバの製造方法及びＣ
ＶＤ反応管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】石英系光ファイバは、水分中などに含ま
れる水素と接触すると光ファイバ内に拡散した水素分子
の分子振動に起因する吸収損失が増大し、さらにドーパ
ントとして含有されているＰ2Ｏ5、ＧｅＯ2、Ｂ2Ｏ3な
どが水素と反応しＯＨ基としてファイバガラス中に取り
込まれるため、ＯＨ基の吸収による伝送損失も増大して
しまう問題があった。また、ガラスは、金属と異り、ぜ
い性破壊を示す材料であるので、石英系光ファイバが金
属などの他の物体と接触すると表面に微小なクラックが
入り、光ファイバの強度が劣化したり、微小クラックが
成長してその部分に局部的な応力集中が起ると光ファイ
バの破壊の原因となる。
れる水素と接触すると光ファイバ内に拡散した水素分子
の分子振動に起因する吸収損失が増大し、さらにドーパ
ントとして含有されているＰ2Ｏ5、ＧｅＯ2、Ｂ2Ｏ3な
どが水素と反応しＯＨ基としてファイバガラス中に取り
込まれるため、ＯＨ基の吸収による伝送損失も増大して
しまう問題があった。また、ガラスは、金属と異り、ぜ
い性破壊を示す材料であるので、石英系光ファイバが金
属などの他の物体と接触すると表面に微小なクラックが
入り、光ファイバの強度が劣化したり、微小クラックが
成長してその部分に局部的な応力集中が起ると光ファイ
バの破壊の原因となる。
【０００３】このような問題を解決するため、最近熱化
学気相成長法（以下、熱ＣＶＤ法と略記する）によっ
て、光ファイバ裸線の表面にカーボン膜を形成し、カー
ボンコート光ファイバを作り、これによって、光ファイ
バの耐水素特性や耐疲労特性を向上させ得ることが発表
されている。一般に、この熱ＣＶＤ法は、紡糸炉で溶融
紡糸された光ファイバ裸線をＣＶＤ反応管内に挿通し、
この反応管内で炭化水素などの原料ガスをＣＶＤ反応管
内に設けられた発熱体により加熱分解して光ファイバ裸
線の表面にカーボン膜を形成していた。
学気相成長法（以下、熱ＣＶＤ法と略記する）によっ
て、光ファイバ裸線の表面にカーボン膜を形成し、カー
ボンコート光ファイバを作り、これによって、光ファイ
バの耐水素特性や耐疲労特性を向上させ得ることが発表
されている。一般に、この熱ＣＶＤ法は、紡糸炉で溶融
紡糸された光ファイバ裸線をＣＶＤ反応管内に挿通し、
この反応管内で炭化水素などの原料ガスをＣＶＤ反応管
内に設けられた発熱体により加熱分解して光ファイバ裸
線の表面にカーボン膜を形成していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のカー
ボンコート光ファイバの製造方法においては、原料ガス
の熱分解により光ファイバ裸線の表面にカーボン膜を形
成する際に、気相反応によりススが大量に発生し、ＣＶ
Ｄ反応管内壁に堆積するため、このままカーボン膜の形
成をつづけると、やがてはＣＶＤ反応管の詰まりが生じ
てしまう。このようなＣＶＤ反応管の詰まりは、原料ガ
スの流れが阻害され、カーボン膜不良が発生するため、
ＣＶＤ反応管の清掃を短時間ごとにする必要があり、こ
のためカーボンコート光ファイバの長尺紡糸が困難であ
った。
ボンコート光ファイバの製造方法においては、原料ガス
の熱分解により光ファイバ裸線の表面にカーボン膜を形
成する際に、気相反応によりススが大量に発生し、ＣＶ
Ｄ反応管内壁に堆積するため、このままカーボン膜の形
成をつづけると、やがてはＣＶＤ反応管の詰まりが生じ
てしまう。このようなＣＶＤ反応管の詰まりは、原料ガ
スの流れが阻害され、カーボン膜不良が発生するため、
ＣＶＤ反応管の清掃を短時間ごとにする必要があり、こ
のためカーボンコート光ファイバの長尺紡糸が困難であ
った。
【０００５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、優れた耐水素特性および耐疲労特性を有するカーボ
ンコート光ファイバの長尺紡糸が可能なカーボンコート
光ファイバの製造方法及びＣＶＤ反応管を提供すること
にある。
で、優れた耐水素特性および耐疲労特性を有するカーボ
ンコート光ファイバの長尺紡糸が可能なカーボンコート
光ファイバの製造方法及びＣＶＤ反応管を提供すること
にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のカーボンコート
光ファイバの製造方法は、カーボン膜を形成するための
原料ガスが供給されたＣＶＤ反応管内に、紡糸炉で溶融
紡糸された光ファイバ裸線を挿通し、この光ファイバ裸
線の表面にカーボン膜を形成する際に、上記ＣＶＤ反応
管の内壁を上記原料ガスの沸点以下の温度に冷却すると
ともに該ＣＶＤ反応管の内壁に付着した結露を吸い取る
ことを特徴とする。上記ＣＶＤ反応管に供給する原料ガ
スとしては、沸点が１００℃以下のものを用いることが
好ましい。上記ＣＶＤ反応管の内壁の冷却温度として
は、原料ガスの沸点以下であり、かつ０℃以上であるこ
とが好ましい。
光ファイバの製造方法は、カーボン膜を形成するための
原料ガスが供給されたＣＶＤ反応管内に、紡糸炉で溶融
紡糸された光ファイバ裸線を挿通し、この光ファイバ裸
線の表面にカーボン膜を形成する際に、上記ＣＶＤ反応
管の内壁を上記原料ガスの沸点以下の温度に冷却すると
ともに該ＣＶＤ反応管の内壁に付着した結露を吸い取る
ことを特徴とする。上記ＣＶＤ反応管に供給する原料ガ
スとしては、沸点が１００℃以下のものを用いることが
好ましい。上記ＣＶＤ反応管の内壁の冷却温度として
は、原料ガスの沸点以下であり、かつ０℃以上であるこ
とが好ましい。
【０００７】また、本発明のＣＶＤ反応管は、カーボン
膜を形成するための原料ガスを供給する原料ガス供給管
が設けられ、光ファイバ裸線の表面にカーボン膜を形成
するＣＶＤ反応管において、ＣＶＤ反応管の内壁を原料
ガスの沸点以下の温度に冷却するための恒温ジャケット
が外周に設けられ、かつ内壁に付着した結露を吸い取る
ための吸引ポンプが接続された吸引管が下端部近傍に設
けられたことを特徴とする。上記ＣＶＤ反応管において
は、吸引管が原料ガス供給管より下方に設けられている
ことが好ましい。また、上記ＣＶＤ反応管においては、
ＣＶＤ反応管の内壁で、かつ原料ガス供給管より下方の
位置に断面Ｌ字状の溝が形成されており、該溝と吸引管
が接続されていることが好ましい。
膜を形成するための原料ガスを供給する原料ガス供給管
が設けられ、光ファイバ裸線の表面にカーボン膜を形成
するＣＶＤ反応管において、ＣＶＤ反応管の内壁を原料
ガスの沸点以下の温度に冷却するための恒温ジャケット
が外周に設けられ、かつ内壁に付着した結露を吸い取る
ための吸引ポンプが接続された吸引管が下端部近傍に設
けられたことを特徴とする。上記ＣＶＤ反応管において
は、吸引管が原料ガス供給管より下方に設けられている
ことが好ましい。また、上記ＣＶＤ反応管においては、
ＣＶＤ反応管の内壁で、かつ原料ガス供給管より下方の
位置に断面Ｌ字状の溝が形成されており、該溝と吸引管
が接続されていることが好ましい。
【０００８】
【作用】本発明のカーボンコート光ファイバの製造方法
にあっては、カーボン膜を形成するための原料ガスが供
給されたＣＶＤ反応管内に、紡糸炉で溶融紡糸された光
ファイバ裸線を挿通すると、上記原料ガスが光ファイバ
裸線の余熱により熱分解されて光ファイバ裸線の表面に
カーボン膜が被覆される。この時、タール状反応副生成
物がＣＶＤ反応管の内壁に付着するが、上記ＣＶＤ反応
管の内壁を上記原料ガスの沸点以下の温度に冷却するの
で、該内壁近傍の原料ガスが冷却されるため熱分解反応
が抑制されてススの発生が少なくなり、また、冷却され
た原料ガスは結露となって内壁に付着するため、結露を
吸い取ることにより、上記タール状反応副生成物もこの
結露と一緒に除去できる。
にあっては、カーボン膜を形成するための原料ガスが供
給されたＣＶＤ反応管内に、紡糸炉で溶融紡糸された光
ファイバ裸線を挿通すると、上記原料ガスが光ファイバ
裸線の余熱により熱分解されて光ファイバ裸線の表面に
カーボン膜が被覆される。この時、タール状反応副生成
物がＣＶＤ反応管の内壁に付着するが、上記ＣＶＤ反応
管の内壁を上記原料ガスの沸点以下の温度に冷却するの
で、該内壁近傍の原料ガスが冷却されるため熱分解反応
が抑制されてススの発生が少なくなり、また、冷却され
た原料ガスは結露となって内壁に付着するため、結露を
吸い取ることにより、上記タール状反応副生成物もこの
結露と一緒に除去できる。
【０００９】本発明のＣＶＤ反応管にあっては、ＣＶＤ
反応管の内壁を原料ガスの沸点以下の温度に冷却するた
めの恒温ジャケットが外周に設けられ、かつ内壁に付着
した結露を吸い取るための吸引ポンプと接続された吸引
管が下端部近傍に設けられたものであるので、カーボン
コート光ファイバを製造する際に、上記恒温ジャケット
によりＣＶＤ反応管の内壁を冷却することによって、該
内壁近傍の原料ガスの熱分解反応を抑制するとともに冷
却された原料ガスを結露して内壁に付着させることがで
きる。また、この結露は内壁を伝って垂れ落ちるので、
該結露を吸引ポンプにより吸い取ることにより、内壁に
付着したタール状反応副生成物もこの結露と一緒に除去
できる。
反応管の内壁を原料ガスの沸点以下の温度に冷却するた
めの恒温ジャケットが外周に設けられ、かつ内壁に付着
した結露を吸い取るための吸引ポンプと接続された吸引
管が下端部近傍に設けられたものであるので、カーボン
コート光ファイバを製造する際に、上記恒温ジャケット
によりＣＶＤ反応管の内壁を冷却することによって、該
内壁近傍の原料ガスの熱分解反応を抑制するとともに冷
却された原料ガスを結露して内壁に付着させることがで
きる。また、この結露は内壁を伝って垂れ落ちるので、
該結露を吸引ポンプにより吸い取ることにより、内壁に
付着したタール状反応副生成物もこの結露と一緒に除去
できる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。図
１は、本発明のカーボンコート光ファイバの製造方法に
好適に用いられるＣＶＤ反応管の一例を示したものであ
り、図中符号１は、ＣＶＤ反応管である。このＣＶＤ反
応管１は、カーボン膜を形成するための原料ガスを熱分
解して光ファイバ裸線の表面にカーボン被膜を形成する
略円筒状ものであって、光ファイバ母材を加熱溶融し、
線引きして光ファイバ裸線を形成する紡糸炉（図示略）
の下方に設置されている。
１は、本発明のカーボンコート光ファイバの製造方法に
好適に用いられるＣＶＤ反応管の一例を示したものであ
り、図中符号１は、ＣＶＤ反応管である。このＣＶＤ反
応管１は、カーボン膜を形成するための原料ガスを熱分
解して光ファイバ裸線の表面にカーボン被膜を形成する
略円筒状ものであって、光ファイバ母材を加熱溶融し、
線引きして光ファイバ裸線を形成する紡糸炉（図示略）
の下方に設置されている。
【００１１】ＣＶＤ反応管１には、その上端部付近にＣ
ＶＤ反応管１内にシールガスを供給する第一シールガス
供給管３が接続されており、かつ下端部付近にＣＶＤ反
応管１内にシールガスを供給する第二シールガス供給管
５が接続されている。また、これら第一シールガス供給
管３と第二シールガス供給管５との間には、ＣＶＤ反応
管１内に供給されたシールガス等を排出する排気管７が
接続されており、ＣＶＤ反応管１内の雰囲気を不活性雰
囲気にできるようになっている。さらに、この第二シー
ルガス供給管５と排気管７との間にはＣＶＤ反応管１の
内部に原料ガスを供給する原料ガス供給管９が接続され
ている。また、ＣＶＤ反応管の内壁１１ｂの下端部近傍
には、後述する内壁１１ｂを伝って垂れ落ちてくる結露
を一時的に貯溜する断面Ｌ字状の溝１ｃが形成されてい
る。この溝１ｃは、上記結露をより多く吸い取るために
原料ガス供給管９より下方に形成されていることが好ま
しい。
ＶＤ反応管１内にシールガスを供給する第一シールガス
供給管３が接続されており、かつ下端部付近にＣＶＤ反
応管１内にシールガスを供給する第二シールガス供給管
５が接続されている。また、これら第一シールガス供給
管３と第二シールガス供給管５との間には、ＣＶＤ反応
管１内に供給されたシールガス等を排出する排気管７が
接続されており、ＣＶＤ反応管１内の雰囲気を不活性雰
囲気にできるようになっている。さらに、この第二シー
ルガス供給管５と排気管７との間にはＣＶＤ反応管１の
内部に原料ガスを供給する原料ガス供給管９が接続され
ている。また、ＣＶＤ反応管の内壁１１ｂの下端部近傍
には、後述する内壁１１ｂを伝って垂れ落ちてくる結露
を一時的に貯溜する断面Ｌ字状の溝１ｃが形成されてい
る。この溝１ｃは、上記結露をより多く吸い取るために
原料ガス供給管９より下方に形成されていることが好ま
しい。
【００１２】上記シールガスとしては、原料ガスの熱分
解に対して不活性な気体で、かつ、水分を含んでいない
ものであればよく、例えば、ヘリウム、アルゴンなどの
不活性ガスの他原料ガスと化学的に不活性な窒素などの
ガスで乾燥状態のものが用いられる。
解に対して不活性な気体で、かつ、水分を含んでいない
ものであればよく、例えば、ヘリウム、アルゴンなどの
不活性ガスの他原料ガスと化学的に不活性な窒素などの
ガスで乾燥状態のものが用いられる。
【００１３】上記原料ガスとしては、炭化水素あるいは
ハロゲン化炭化水素などが用いられる。ここでの炭化水
素としては、常温で気体のガス、例えばエタン、プロパ
ン、エチレン、アセチレンなどやこれら混合気体、常温
で液体のペンタン、ヘキサン、オクタン、ベンゼン、ト
ルエンなどやこれら混合溶液、常温で固体のナフタリン
などが挙げられる。また、ハロゲン化炭化水素しては、
例えばテトラフルオロメタン、ジクロルメタン、ジクロ
ルエタン、ジクロルエチレン、ジクロルベンゼン、ジク
ロルエタン、ブロムベンゼン、ブロムメタンなど種々の
ものが挙げられるが、毒性などの取扱いの観点からハロ
ゲンとしては塩素を用いたものが好ましい。これらの原
料ガスのなかで常温で固体または液体のものを用いる場
合は、加温により気化させた後ＣＶＤ反応管１内に供給
する。また、原料ガスとしては、沸点が１００℃以下の
ものを用いるのが好ましい。沸点が１００℃を超える原
料ガスを用いると、ＣＶＤ反応管１に挿通する溶融紡糸
後の光ファイバ裸線の表面温度は通常１０００〜１１０
０℃程度であるため、上記原料ガスが光ファイバ裸線の
余熱により熱分解されにくく、カーボン膜の形成効率が
低下する恐れがあり、また、ＣＶＤ反応管１内に供給す
る前に気化させる際のエネルギーが多く必要で、不経済
であるからである。
ハロゲン化炭化水素などが用いられる。ここでの炭化水
素としては、常温で気体のガス、例えばエタン、プロパ
ン、エチレン、アセチレンなどやこれら混合気体、常温
で液体のペンタン、ヘキサン、オクタン、ベンゼン、ト
ルエンなどやこれら混合溶液、常温で固体のナフタリン
などが挙げられる。また、ハロゲン化炭化水素しては、
例えばテトラフルオロメタン、ジクロルメタン、ジクロ
ルエタン、ジクロルエチレン、ジクロルベンゼン、ジク
ロルエタン、ブロムベンゼン、ブロムメタンなど種々の
ものが挙げられるが、毒性などの取扱いの観点からハロ
ゲンとしては塩素を用いたものが好ましい。これらの原
料ガスのなかで常温で固体または液体のものを用いる場
合は、加温により気化させた後ＣＶＤ反応管１内に供給
する。また、原料ガスとしては、沸点が１００℃以下の
ものを用いるのが好ましい。沸点が１００℃を超える原
料ガスを用いると、ＣＶＤ反応管１に挿通する溶融紡糸
後の光ファイバ裸線の表面温度は通常１０００〜１１０
０℃程度であるため、上記原料ガスが光ファイバ裸線の
余熱により熱分解されにくく、カーボン膜の形成効率が
低下する恐れがあり、また、ＣＶＤ反応管１内に供給す
る前に気化させる際のエネルギーが多く必要で、不経済
であるからである。
【００１４】また、ＣＶＤ反応管１の外周には、該反応
管１の外壁１１ａに当接するように恒温ジャケット１３
が設けられている。この恒温ジャケット１３は、ＣＶＤ
反応管１の内壁１１ｂを原料ガスの沸点以下の温度に冷
却するための略円筒状のもので、内管１５と外管１７と
の底部および頂部をそれぞれ密封するように一体に成形
されており、内管１５と外管１７との間には空隙部１９
が形成されている。また、恒温ジャケット１３の底部付
近には、空隙部１９内に冷水や液体窒素等を供給するた
めの供給管２１が接続され、頂部付近には上記空隙部１
９から冷水や液体窒素等を排出するための排出管２３が
接続されており、空隙部１９内を冷水や液体窒素等が流
動するようになっている。
管１の外壁１１ａに当接するように恒温ジャケット１３
が設けられている。この恒温ジャケット１３は、ＣＶＤ
反応管１の内壁１１ｂを原料ガスの沸点以下の温度に冷
却するための略円筒状のもので、内管１５と外管１７と
の底部および頂部をそれぞれ密封するように一体に成形
されており、内管１５と外管１７との間には空隙部１９
が形成されている。また、恒温ジャケット１３の底部付
近には、空隙部１９内に冷水や液体窒素等を供給するた
めの供給管２１が接続され、頂部付近には上記空隙部１
９から冷水や液体窒素等を排出するための排出管２３が
接続されており、空隙部１９内を冷水や液体窒素等が流
動するようになっている。
【００１５】ＣＶＤ反応管１の下端部近傍には、内壁１
１ｂに付着した原料ガスからなる結露を吸い取るための
吸引ポンプ２４と接続された吸引管２５が設けられてい
る。また、この吸引管２５は、上記溝１ｃと接続されて
いる。この吸引管２５は、上記結露を効率良く吸い取る
ために原料ガス供給管９より下方に設けられていること
が好ましい。
１ｂに付着した原料ガスからなる結露を吸い取るための
吸引ポンプ２４と接続された吸引管２５が設けられてい
る。また、この吸引管２５は、上記溝１ｃと接続されて
いる。この吸引管２５は、上記結露を効率良く吸い取る
ために原料ガス供給管９より下方に設けられていること
が好ましい。
【００１６】図１のようなＣＶＤ反応管を用いて、カー
ボンコート光ファイバを製造するには、以下の工程によ
る。まず、ＣＶＤ反応管１の第一シールガス供給管３と
第二シールガス供給管５のそれぞれにシールガスを供給
するとともに、これらシールガスを排気管７から排気
し、ＣＶＤ反応管１内の雰囲気を不活性雰囲気にしてお
く。ついで、カーボン膜を形成するための原料ガスを原
料ガス供給管９からＣＶＤ反応管１内に所定の流速で供
給し、紡糸炉で溶融紡糸直後の光ファイバ裸線２７をＣ
ＶＤ反応管１の挿通口１ａを経て、該反応管１内の中心
軸上を走行させ、ＣＶＤ反応管１の導出口１ｂから外部
へ走行させる。すると、光ファイバ裸線２７の近傍の原
料ガスは、光ファイバ裸線２７の余熱によって熱分解
し、カーボン膜として光ファイバ裸線９表面に析出し、
カーボンコート光ファイバ２９が得られる。この時、タ
ール状反応副生成物がＣＶＤ反応管１の内壁１１ｂに付
着する。ここで、カーボン膜を形成する際、供給管２１
から冷水等を恒温ジャケット１３の空隙部１９に供給す
るとともに冷水等を排出管２３より排出し、ＣＶＤ反応
管１の内壁１１ｂを上記原料ガスの沸点以下の温度に冷
却するとともに吸引ポンプ２４を作動させる。このよう
にすると、上記ＣＶＤ反応管１の内壁１１ｂ近傍の原料
ガスが冷却されるため、内壁１１ｂ近傍の原料ガスの熱
分解反応が抑制されてススの発生が少なくなり、また、
冷却された原料ガスは結露となって内壁１１ｂに付着
し、内壁１１ｂを伝って溝１ｃに溜るので、この結露を
吸引ポンプ２４により吸い取ると、上記タール状反応副
生成物もこの結露と一緒に吸引管２５より外部へ排出さ
れる。
ボンコート光ファイバを製造するには、以下の工程によ
る。まず、ＣＶＤ反応管１の第一シールガス供給管３と
第二シールガス供給管５のそれぞれにシールガスを供給
するとともに、これらシールガスを排気管７から排気
し、ＣＶＤ反応管１内の雰囲気を不活性雰囲気にしてお
く。ついで、カーボン膜を形成するための原料ガスを原
料ガス供給管９からＣＶＤ反応管１内に所定の流速で供
給し、紡糸炉で溶融紡糸直後の光ファイバ裸線２７をＣ
ＶＤ反応管１の挿通口１ａを経て、該反応管１内の中心
軸上を走行させ、ＣＶＤ反応管１の導出口１ｂから外部
へ走行させる。すると、光ファイバ裸線２７の近傍の原
料ガスは、光ファイバ裸線２７の余熱によって熱分解
し、カーボン膜として光ファイバ裸線９表面に析出し、
カーボンコート光ファイバ２９が得られる。この時、タ
ール状反応副生成物がＣＶＤ反応管１の内壁１１ｂに付
着する。ここで、カーボン膜を形成する際、供給管２１
から冷水等を恒温ジャケット１３の空隙部１９に供給す
るとともに冷水等を排出管２３より排出し、ＣＶＤ反応
管１の内壁１１ｂを上記原料ガスの沸点以下の温度に冷
却するとともに吸引ポンプ２４を作動させる。このよう
にすると、上記ＣＶＤ反応管１の内壁１１ｂ近傍の原料
ガスが冷却されるため、内壁１１ｂ近傍の原料ガスの熱
分解反応が抑制されてススの発生が少なくなり、また、
冷却された原料ガスは結露となって内壁１１ｂに付着
し、内壁１１ｂを伝って溝１ｃに溜るので、この結露を
吸引ポンプ２４により吸い取ると、上記タール状反応副
生成物もこの結露と一緒に吸引管２５より外部へ排出さ
れる。
【００１７】上記ＣＶＤ反応管１の内壁１１ｂの冷却温
度としては、原料ガスの沸点以下であり、かつ０℃以上
であることが好ましい。冷却温度が原料ガスの沸点を超
えると、内壁１１ｂ近傍の原料ガスの冷却および結露さ
せることが困難で、内壁１１ｂへのススの堆積を低減す
ることができない。一方、冷却温度が０℃未満である
と、光ファイバ裸線２７の近傍の原料ガスまで冷却され
てしまい、カーボン膜の形成効率が低下する恐れがあ
る。
度としては、原料ガスの沸点以下であり、かつ０℃以上
であることが好ましい。冷却温度が原料ガスの沸点を超
えると、内壁１１ｂ近傍の原料ガスの冷却および結露さ
せることが困難で、内壁１１ｂへのススの堆積を低減す
ることができない。一方、冷却温度が０℃未満である
と、光ファイバ裸線２７の近傍の原料ガスまで冷却され
てしまい、カーボン膜の形成効率が低下する恐れがあ
る。
【００１８】このカーボンコート光ファイバの製造方法
にあっては、ＣＶＤ反応管１の内壁１１ｂへのススの堆
積が防止され、ＣＶＤ反応管１の詰まりも生じにくくな
り、原料ガスの流れがスムーズで、カーボン膜不良も発
生しにくくなるので、従来と比べてＣＶＤ反応管の清掃
回数が少なくて済み、優れた耐水素特性および耐疲労特
性を有するカーボンコート光ファイバの長尺紡糸が可能
となる。また、膜特性の安定したカーボンコート光ファ
イバを製造できるとともに製造効率が向上するという利
点がある。
にあっては、ＣＶＤ反応管１の内壁１１ｂへのススの堆
積が防止され、ＣＶＤ反応管１の詰まりも生じにくくな
り、原料ガスの流れがスムーズで、カーボン膜不良も発
生しにくくなるので、従来と比べてＣＶＤ反応管の清掃
回数が少なくて済み、優れた耐水素特性および耐疲労特
性を有するカーボンコート光ファイバの長尺紡糸が可能
となる。また、膜特性の安定したカーボンコート光ファ
イバを製造できるとともに製造効率が向上するという利
点がある。
【００１９】（実施例１）図１に示したものと同様のＣ
ＶＤ反応管１の第一シールガス供給管３と第二シールガ
ス供給管５のそれぞれにシールガスとして乾燥窒素を２
リットル／分の流速で供給するとともに、これら乾燥窒
素を排気管７から排気し、ＣＶＤ反応管１内の雰囲気を
不活性雰囲気にしておいた。ついで、原料ガスとしてア
ルゴンガスで１０ｖｏｌ％に希釈されたジクロルエチレ
ン（沸点３１．７℃）を加熱により気化させた後、ジク
ロルエチレンガスを原料ガス供給管９からＣＶＤ反応管
１内に２００ｃｍ3／分の流速で供給し、紡糸炉で溶融
紡糸直後の径１２５μｍの光ファイバ裸線２７をＣＶＤ
反応管１の挿通口１ａを経て、該反応管１内の中心軸上
を走行させ、ＣＶＤ反応管１の導出口１ｂから外部へ線
速２０ｍ／分で走行させた。すると、光ファイバ裸線２
７の近傍のジクロルエチレンガスは、光ファイバ裸線２
７の余熱によって熱分解し、カーボン膜として光ファイ
バ裸線９表面に析出し、カーボンコート光ファイバ２９
が得られた。この時、タール状反応副生成物がＣＶＤ反
応管１の内壁１１ｂに付着した。ここで、カーボン膜を
形成する際、供給管２１から冷水を恒温ジャケット１３
の空隙部１９に供給するとともに冷水等を排出管２３よ
り排出し、ＣＶＤ反応管１の内壁１１ｂを上記原料ガス
の沸点以下の温度の３０℃に冷却すると冷却された原料
ガスは結露となって内壁１１ｂに付着し、さらに内壁１
１ｂを伝って溝１ｃに溜ったので、この結露を吸引ポン
プ２４を作動させて吸い取り続けた。このようにする
と、内壁１１ｂに付着したタール状反応副生成物も結露
と一緒に除去することができた。この実施例１のカーボ
ンコート光ファイバの製造方法によれば、耐水素特性お
よび耐疲労特性の良好なカーボンコート光ファイバの紡
糸可能距離は２００ｋｍ以上であった。
ＶＤ反応管１の第一シールガス供給管３と第二シールガ
ス供給管５のそれぞれにシールガスとして乾燥窒素を２
リットル／分の流速で供給するとともに、これら乾燥窒
素を排気管７から排気し、ＣＶＤ反応管１内の雰囲気を
不活性雰囲気にしておいた。ついで、原料ガスとしてア
ルゴンガスで１０ｖｏｌ％に希釈されたジクロルエチレ
ン（沸点３１．７℃）を加熱により気化させた後、ジク
ロルエチレンガスを原料ガス供給管９からＣＶＤ反応管
１内に２００ｃｍ3／分の流速で供給し、紡糸炉で溶融
紡糸直後の径１２５μｍの光ファイバ裸線２７をＣＶＤ
反応管１の挿通口１ａを経て、該反応管１内の中心軸上
を走行させ、ＣＶＤ反応管１の導出口１ｂから外部へ線
速２０ｍ／分で走行させた。すると、光ファイバ裸線２
７の近傍のジクロルエチレンガスは、光ファイバ裸線２
７の余熱によって熱分解し、カーボン膜として光ファイ
バ裸線９表面に析出し、カーボンコート光ファイバ２９
が得られた。この時、タール状反応副生成物がＣＶＤ反
応管１の内壁１１ｂに付着した。ここで、カーボン膜を
形成する際、供給管２１から冷水を恒温ジャケット１３
の空隙部１９に供給するとともに冷水等を排出管２３よ
り排出し、ＣＶＤ反応管１の内壁１１ｂを上記原料ガス
の沸点以下の温度の３０℃に冷却すると冷却された原料
ガスは結露となって内壁１１ｂに付着し、さらに内壁１
１ｂを伝って溝１ｃに溜ったので、この結露を吸引ポン
プ２４を作動させて吸い取り続けた。このようにする
と、内壁１１ｂに付着したタール状反応副生成物も結露
と一緒に除去することができた。この実施例１のカーボ
ンコート光ファイバの製造方法によれば、耐水素特性お
よび耐疲労特性の良好なカーボンコート光ファイバの紡
糸可能距離は２００ｋｍ以上であった。
【００２０】（比較例１）恒温ジャケットおよび吸引ポ
ンプがともに設けられていないＣＶＤ反応管を用いた以
外は上記実施例１と同様にしてカーボンコート光ファイ
バを得た。この比較例１のカーボンコート光ファイバの
製造方法によれば、上記実施例１と同程度の耐水素特性
および耐疲労特性を有するカーボンコート光ファイバの
紡糸可能距離は４０ｋｍであった。
ンプがともに設けられていないＣＶＤ反応管を用いた以
外は上記実施例１と同様にしてカーボンコート光ファイ
バを得た。この比較例１のカーボンコート光ファイバの
製造方法によれば、上記実施例１と同程度の耐水素特性
および耐疲労特性を有するカーボンコート光ファイバの
紡糸可能距離は４０ｋｍであった。
【００２１】（比較例２）恒温ジャケットおよび吸引ポ
ンプがともに設けられていないＣＶＤ反応管を用い、か
つ原料ガスとして常温で気体のエタン（沸点−８９．０
℃）を用いた以外は上記実施例１と同様にしてカーボン
コート光ファイバを得た。この比較例２のカーボンコー
ト光ファイバの製造方法によれば、上記実施例１と同程
度の耐水素特性および耐疲労特性を有するカーボンコー
ト光ファイバの紡糸可能距離は２０ｋｍであった。
ンプがともに設けられていないＣＶＤ反応管を用い、か
つ原料ガスとして常温で気体のエタン（沸点−８９．０
℃）を用いた以外は上記実施例１と同様にしてカーボン
コート光ファイバを得た。この比較例２のカーボンコー
ト光ファイバの製造方法によれば、上記実施例１と同程
度の耐水素特性および耐疲労特性を有するカーボンコー
ト光ファイバの紡糸可能距離は２０ｋｍであった。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明のカーボンコ
ート光ファイバの製造方法は、光ファイバ裸線の表面に
カーボン膜を形成する際に、ＣＶＤ反応管の内壁を原料
ガスの沸点以下の温度に冷却するとともに該ＣＶＤ反応
管の内壁に付着した結露を吸い取るものであるので、上
記ＣＶＤ反応管の内壁近傍の原料ガスが冷却されるため
熱分解反応が抑制されてススの発生が少なくなり、ま
た、冷却された原料ガスは結露となって内壁に付着する
ため、この結露を吸い取ることにより、タール状反応副
生成物もこの結露と一緒に除去できる。従って、ＣＶＤ
反応管の内壁へのススの堆積が防止され、ＣＶＤ反応管
の詰まりも生じにくくなり、原料ガスの流れがスムーズ
で、カーボン膜不良も発生しにくくなるので、従来と比
べてＣＶＤ反応管の清掃回数が少なくて済み、優れた耐
水素特性および耐疲労特性を有するカーボンコート光フ
ァイバの長尺紡糸が可能となる。また、膜特性の安定し
たカーボンコート光ファイバを製造できるとともに製造
効率が向上するという利点がある。
ート光ファイバの製造方法は、光ファイバ裸線の表面に
カーボン膜を形成する際に、ＣＶＤ反応管の内壁を原料
ガスの沸点以下の温度に冷却するとともに該ＣＶＤ反応
管の内壁に付着した結露を吸い取るものであるので、上
記ＣＶＤ反応管の内壁近傍の原料ガスが冷却されるため
熱分解反応が抑制されてススの発生が少なくなり、ま
た、冷却された原料ガスは結露となって内壁に付着する
ため、この結露を吸い取ることにより、タール状反応副
生成物もこの結露と一緒に除去できる。従って、ＣＶＤ
反応管の内壁へのススの堆積が防止され、ＣＶＤ反応管
の詰まりも生じにくくなり、原料ガスの流れがスムーズ
で、カーボン膜不良も発生しにくくなるので、従来と比
べてＣＶＤ反応管の清掃回数が少なくて済み、優れた耐
水素特性および耐疲労特性を有するカーボンコート光フ
ァイバの長尺紡糸が可能となる。また、膜特性の安定し
たカーボンコート光ファイバを製造できるとともに製造
効率が向上するという利点がある。
【００２３】本発明のＣＶＤ反応管にあっては、ＣＶＤ
反応管の内壁を原料ガスの沸点以下の温度に冷却するた
めの恒温ジャケットが外周に設けられ、かつ内壁に付着
した結露を吸い取るための吸引ポンプが接続された吸引
管が下端部近傍に設けられたものであるので、カーボン
コート光ファイバを製造する際に、上記恒温ジャケット
によりＣＶＤ反応管の内壁を冷却することができるの
で、これによって該内壁近傍の原料ガスの熱分解反応を
抑制するとともに冷却された原料ガスを結露させて上記
内壁に付着させることができる。また、この結露は上記
内壁を伝って垂れ落ちるので、該結露を吸引ポンプによ
り吸い取ることにより、内壁に付着したタール状反応副
生成物もこの結露と一緒に除去できる。従って、このよ
うなＣＶＤ反応管は、本発明のカーボンコート光ファイ
バの製造方法に好適に用いられるものとなる。
反応管の内壁を原料ガスの沸点以下の温度に冷却するた
めの恒温ジャケットが外周に設けられ、かつ内壁に付着
した結露を吸い取るための吸引ポンプが接続された吸引
管が下端部近傍に設けられたものであるので、カーボン
コート光ファイバを製造する際に、上記恒温ジャケット
によりＣＶＤ反応管の内壁を冷却することができるの
で、これによって該内壁近傍の原料ガスの熱分解反応を
抑制するとともに冷却された原料ガスを結露させて上記
内壁に付着させることができる。また、この結露は上記
内壁を伝って垂れ落ちるので、該結露を吸引ポンプによ
り吸い取ることにより、内壁に付着したタール状反応副
生成物もこの結露と一緒に除去できる。従って、このよ
うなＣＶＤ反応管は、本発明のカーボンコート光ファイ
バの製造方法に好適に用いられるものとなる。
【図１】 本発明のカーボンコート光ファイバの製造方
法に好適に用いられるＣＶＤ反応管の一例を示した概略
構成図である。
法に好適に用いられるＣＶＤ反応管の一例を示した概略
構成図である。
１・・・ＣＶＤ反応管、１ｃ・・・溝、９・・・原料ガス供給
管、１１ｂ・・・内壁、１３・・・恒温ジャケット、２４・・・
吸引ポンプ、２５・・・吸引管、２７・・・光ファイバ裸線、
２９・・・カーボンコート光ファイバ。
管、１１ｂ・・・内壁、１３・・・恒温ジャケット、２４・・・
吸引ポンプ、２５・・・吸引管、２７・・・光ファイバ裸線、
２９・・・カーボンコート光ファイバ。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−42841（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C03C 25/00 - 25/70
C23C 16/00 - 16/56
Claims (6)
- 【請求項１】 カーボン膜を形成するための原料ガスが
供給されたＣＶＤ反応管内に紡糸炉で溶融紡糸された光
ファイバ裸線を挿通し、該光ファイバ裸線の表面にカー
ボン膜を形成する際に、上記ＣＶＤ反応管の内壁を上記
原料ガスの沸点以下の温度に冷却するとともに該ＣＶＤ
反応管の内壁に付着した結露を吸い取ることを特徴とす
るカーボンコート光ファイバの製造方法。 - 【請求項２】 ＣＶＤ反応管に供給する原料ガスとし
て、沸点が１００℃以下のものを用いることを特徴とす
る請求項１記載のカーボンコート光ファイバの製造方
法。 - 【請求項３】 ＣＶＤ反応管の内壁の冷却温度が、原料
ガスの沸点以下であり、かつ０℃以上であることを特徴
とする請求項１記載のカーボンコート光ファイバの製造
方法。 - 【請求項４】 カーボン膜を形成するための原料ガスを
供給する原料ガス供給管が設けられ、光ファイバ裸線の
表面にカーボン膜を形成するＣＶＤ反応管において、 ＣＶＤ反応管の内壁を原料ガスの沸点以下の温度に冷却
するための恒温ジャケットが外周に設けられ、かつ内壁
に付着した結露を吸い取るための吸引ポンプと接続され
た吸引管が下端部近傍に設けられたことを特徴とするＣ
ＶＤ反応管。 - 【請求項５】 上記吸引管が原料ガス供給管より下方に
設けられたことを特徴とする請求項４記載のＣＶＤ反応
管。 - 【請求項６】 ＣＶＤ反応管の内壁で、かつ原料ガス供
給管より下方の位置に断面Ｌ字状の溝が形成されてお
り、該溝と上記吸引管が接続されていることを特徴とす
る請求項４記載のＣＶＤ反応管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08695594A JP3372649B2 (ja) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | カーボンコート光ファイバの製造方法及びｃｖｄ反応管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08695594A JP3372649B2 (ja) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | カーボンコート光ファイバの製造方法及びｃｖｄ反応管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07291674A JPH07291674A (ja) | 1995-11-07 |
| JP3372649B2 true JP3372649B2 (ja) | 2003-02-04 |
Family
ID=13901302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08695594A Expired - Fee Related JP3372649B2 (ja) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | カーボンコート光ファイバの製造方法及びｃｖｄ反応管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3372649B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007091556A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Hitachi Zosen Corp | カーボン系薄膜の連続製造装置 |
-
1994
- 1994-04-25 JP JP08695594A patent/JP3372649B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07291674A (ja) | 1995-11-07 |
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