KR20020073476A

KR20020073476A - 반결정성 중합체로 제조된 광학섬유의 제조장치

Info

Publication number: KR20020073476A
Application number: KR1020027006456A
Authority: KR
Inventors: 보다기하산
Original assignee: 퍼스트 퀄러티 파이버스 인코퍼레이티드
Priority date: 2000-09-15
Filing date: 2001-09-15
Publication date: 2002-09-26
Also published as: AU2001294554A1; MXPA03002112A; CA2421635A1; EP1366221A4; IL149721A0; US6818683B2; JP2004537738A; WO2002023229A2; SK8622002A3; BG106826A; NO20023310L; EP1366221A2; US20020114598A1; NO20023310D0; WO2002023229A3

Abstract

본 발명은 반결정성 중합체로 제조된 광학섬유의 제조장치에 관한 것으로서,

압출기는 중합체 수지를 가열하여 용융된 중합체를 제조하고, 상기 용융된 중합체를 일정 압력에서 공급하며, 기어 펌프는 유체상태로 압출기에 연결되어 용융된 중합체를 받고, 중합체의 유속을 제어하며, 스피너렛은 유체상태로 기어 펌프에 연결되어 용융된 중합체를 광학섬유로 방사하며, 가열기는 섬유가 스피너렛을 방출한 후에 광학섬유의 온도를 제어하며, 상기 광학섬유는 방사형 변형체를 제거 하기위해서 용융온도에서 실내온도로 천천히 냉각시키며, 감기 롤러는 섬유가 스피너렛을 방출한 후에 광학섬유를 연신하여 용융된 중합체의 결정성을 최대로 하는 것을 특징으로 한다.

Description

반결정성 중합체로 제조된 광학섬유의 제조장치{APPARATUS FOR MANUFACTURING OPTICAL FIBER MADE OF SEMI-CRYSTALLINE POLYMER}

본 출원은 2000년 9월 15일에 반-결정질 중합체로 제조된 광섬유의 제조장치란 제목으로 제출된 미국 특허 출원 제 09/728,447의 연속된 일부이고, 2000년 12월 15일에 반-결정질 중합체로 제조된 광섬유의 제조장치란 제목으로 제출된 미국특허 출원 제 09/633,308호의 계속된 일부이다.

도 1은 본 발명의 장치의 제1 구체예의 도식도이고;

도 2는 본 발명의 장치의 제2 구체예의 도식도이고;

도 3A는 본 발명의 스피너렛의 단면도이고;

도 3B는 본 발명의 스피너렛의 단부도이고;

도 4는 본 발명의 섬유의 제1 아테뉴에이션(attenuation) 그래프이고;

도 5는 본 발명의 섬유의 제2 아테뉴에이션 그래프이고;

도 6은 850nm에서 도 5의 확대도이고;

도 7은 1310nm에서 도 5의 확대도이고;

도 8은 표 5의 섬유의 아테뉴에이션 그래프이고;

도 9는 표 6의 섬유의 아테뉴에이션 그래프이고;

도 10은 표 7의 섬유의 아테뉴에이션 그래프이고;

도 11은 표 8의 섬유의 아테뉴에이션 그래프이고;

도 12는 표 9의 섬유의 아테뉴에이션 그래프이고;

도 13은 표 10의 섬유의 아테뉴에이션 그래프이고;

도 14는 표 11의 섬유의 아테뉴에이션 그래프이고;

도 15는 표 12의 섬유의 아테뉴에이션 그래프이고;

도 16는 표 13의 섬유의 아테뉴에이션 그래프이고;

도 17는 표 14의 섬유의 아테뉴에이션 그래프이고;

도 18은 표 15의 섬유의 아테뉴에이션 그래프이다.

반-결정질 중합체는 몇년 동안 직물 사용을 위한 섬유 제조에 사용되어왔다. 섬유의 물리적 특성은 섬유 스핀시 중합체 분자의 방향 및 조성된 구조 형태에 의존한다. 섬유의 기계적 특성은 분자의 방향에 직접 관련된다. 고분자의 수지는 같은 조건하에서 처리된다면 더 높은 강도의 섬유를 생성한다. 방향의 정도가 높아질수록 주어진 섬유의 장력도 높아진다. 그러나, 결정도 및 결정질 구조는 좋은 입체 안정성의 섬유를 생성하는데 매우 중요한 역할을 한다. 좁은 분자량 분포의 고분자 올레핀 중합체의 선택은 불순물을 최소화한다. 상기 중합체는 쉽게 압출되고 조절된 형태의 과도하게 투명한 섬유로 드로잉된다. 고분자가 강한 섬유를 형성하고 매우 강한 섬유를 얻고 무정형 및 결정질 방향 모두의 매우 높은 정도를 얻는다. 상기 중합체를 이용하여 얻은 높은 결정도는 무정형 중합체를 이용하여 얻을 수 없는 입체 안정성을 제공한다.

저온에서 폴리올레핀이 용융되기 때문에, 상기 중합체의 압출 및 처리는 모든 다른 중합체와 비교할 때 최소 에너지가 필요하다. 예를 들면, 유리는 1200℃에서 용융되고 다른 무정형 중합체는 폴리올레핀과 비교할 때 훨씬 더 높은 온도에서 용융된다. 그러므로, 유리 및 다른 무정형 중합체보다 폴리올레핀 반-결정질 섬유로부터 광섬유를 제조하는 것이 훨씬 경제적이다. 상기 섬유는 고유의 저밀도 때문에 훨씬 더 가볍고 취급에 우수한 용이성이 있다. 유리 섬유는 간단히 취급에 너무 무겁고 잘 깨지고 복잡한 클래딩(cladding) 및 끝과 끝을 부착하는 장치가 필요하다.

폴리프로필렌, 나일론 및 폴리에스테르를 포함하는 합성 섬유의 제조에서, 용융된 중합체는 작은 구멍을 통해 압출되어 회전 롤에서 드로잉 및 고체화된 필라멘트를 형성한다. 2차 단계에서 고체화된 필라멘트는 느린 롤에서 빠른 롤를 통과하여 직경의 몇배로 드로잉한다. 필라멘트 형성 방법은 용융 스핀시 드로잉으로 고체 상 신축방법으로 공지되어있다.

용융 스핀 처리에서 중합체 용융이 단축으로 방향된 필라멘트로 변환된다는 것이 잘 알려져있다. 용융 스핀된 필라멘트에서 방향화는 많은 연구자들이광각 x-선 산란(WAXS), 복굴절 및 저각 x-선 산란(SAXS)을 이용하여 조사되어왔다. 일반적으로 분자 방향화는 무정형 방향화를 발견하기 위해 결정질 방향화 및 복굴절에 적용된 WAXS의 Hermans-Stein 방향 인자의 용어로 표현되었다[Kitao, T., Yamada, K., Yamazaki, T., Ohya S.: Sen-i-Gakkashi, 28, p. 61 (1972); Kitao, T., Ohya, S., Furukawa, J., Yamashita, S.: J. Polym. Sci. Polym. Sci. Polym. Phys. 11,p. 1091 (1973); Abbott, L.E., White, J.L.: Appl. Polym. Symp. 20, p. 247(1973); Dees, J.R., Spruiell, J.E.: J. Appl. Polym. Sci. 18, p. 1055 (1974); Spruiell, J.E., White, J.L.: Polym. Enj. Sci. 15, p. 660 (1975); Nadella, H.P., Henson, H.M., Spruiell, J.E., White, J.L.: J. Appl. Polym. Sci. 21, p.3003 (1977); Bankar, V.G., Spruiell, J.E., White, J.L.: J. Appl. Polym. Sci. 21, p. 2341 (1977); Shimizu, J., Toriumi, K., Imai, Y.: Sen-i-Gakkashi 33, p.T-255 (1977); Danford, M.D., Spruiell, J.E., White, J.L.: J. Appl. Polym. Sci. 22, p. 3351 (1978); Heuvei, H.M., Huisman, R.: J. Appl. Polym. Sci. 22, p. 2229 (1978)]. 상기 방향화는 스핀라인 압력의 특별한 기능으로 알려진다. 폴리올레핀의 경우에 WAXS는 일반적으로 높은 스핀라인 압력에서 섬유 축에 수직으로 방향된 판상 구조를 검출한다[Dees, J.R., Spruiell, J.E.: J. Appl. Polym. Sci. 18, p. 1055 (1974); Spruiell, J.E., White, J.L.: Polym. Enj. Sci. 15, p. 660 (1975); Nadella, H.P., Henson, H.M., Spruiell, J.E., White, J.L.: J. Appl. Polym. Sci. 21, p. 3003 (1977): Noeher, H.D., Whitney, W.: Koll Z-Z Polym. 251, p. 991 (1973); Sprague, B.S., Macromol, J.: Sci. Phys. B8, p. 157(1973)]. 켈러 및 마신[Keller, A., Machin, M.J.: J.Macromol. Sci. Phys. B1, p. 41 (1967)], 디즈 및 스프루이엘[Dees, J.R., Spruiell, J,E.: J. Appl. Polym. Sci. Phys. B1, p. 41 (1967)]의 연구 및 최근 연구에서 SAWS 및 WAXS로 관찰된 구조가 접힌 사슬 판상으로 구성된다고 가설이 일반적으로 세워진다. 용융 스핀이 낮은 스핀라인 압력에서 이루어지지만 높은 스핀 압력에서 필라멘트 축에 평행하게 라인을 따라 응집하고 방사형으로 자라서 소위 "줄 구조" 또는 원통형을 형성할 때 상기 판상은 구과상구조를 형성하기 위해 총체적으로 배열된다.

드로잉 방법에서, 필라멘트는 우선 국지적 네킹(necking)을 보이지만 자연드로우 비율로 공지된 지점에서 실제로 일정해진다. 네킹 영역 및 드로잉된 필라멘트는 중합체 사슬 방향의 충분히 증가된 수준을 나타낸다[Fankuchen, I., Mark, H.: J. Appl. Phys. 15, p. 364 (1944); Wyckoff, H.W.: J. Polym. Sci. 62, p. 83(1962); Kasai, N., Kakudo, M.: J. Polym. Sci., pt. A2, p. 1955 (1961); Samuels, R.J.: J.Polym. Sci. A-2 6, p. 2021 (1968); White, J.L., Dharod, K.C., Clark, E.S.: J.Appl. Polym. Sci. 18, p. 2539 (1974): Sze, G.M., Spruiell, J.E., White, J.L.: J. Appl. Polym. Sci. 20, p. 1823 (1976); Nadella, H.P., Spruiell, J.E., White, J.L.: J. Appl. Polym. Sci. 22, p. 3121 (1978); Kitao, T., Spruiell, J.E., White, J.L.: Polym. Eng. Sci. 19, p. 761 (1979)]. 드로잉 처리시 일어나는 또 다른 현상은 연장된 진공과 함께 많은 "가는 섬유"를 포함하는 비균질 구조로 개시 고체 균질 필라멘트를 변형하는 섬유성 연축의 조성이다[Samuels, R.J.: J. Polym. Sci. A-2 6, p. 2021 (1968); White, J.L., Dharod, K.C., Clark, E.S.: J. Appl. Polym. Sci. 19, p. 2539 (1974): Sze, G.M., Spruiell, J.E., White, J.L.: J. Appl. Polym. Sci. 20, p. 1823 (1976); Nadella, H.P., Spruiell, J.E., White, J.L.: J. Appl. Polym. Sci. 22, p. 3121 (1978); Kitao, T., Spruiell, J.E., White, J.L.: Polym. Eng. Sci. 19, p. 761(1979); Statton, W.O.: J. Polym. Sci. 41, p 143; Sakaoku, K., Peterline, A: J. Polym. Sci. A-2 9, p. 895 (1974); Glenz, W., Morossoff, N., Peterlin, A.: Polymer Letters 9, p. 211 (1971); Muzzy, J.E., Hansen, D.: Textile Res. J. 41, p. 436 (1971); Vonk, C.G.: Colloid Polym. Sci. 257, p. 1021 (1979)]. 상기가 문제이고 용융 스핀과의 상호작용이 고려된다. 일반적으로, 섬유성 연축의 관찰은 상기 현상의 존재가 저술자에 의해 알려진 특성 및 때때로 가설 메카니즘에 서 질적이다[Sakaoku, K., Peterline, A: J. Polym. Sci. A-2 9, p. 895 91971); Peterlin, A.: J. Polym. Sci. 9, p. 61 (1965)]. SAXS 및 주사전자현미경(SEM)을 이용한 연구[Sze, G.M., Spruiell, J.E., White, J.L.: J. Appl. Polym. Sci. 20, p. 1823 (1976); Kitao, T., Spruiell, J.E., White, J.L.: Polym. Eng. Sci. 19, p. 761 (1979)]는 고밀도 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌에서 섬유성 연축은 증가하는 드로잉 온도로 감소하고 드로잉 비율로 증가하는 경향이 있음을 나타낸다.

발명의 요약

본 발명은 반결정성 중합체로 제조된 광학섬유를 제조하는 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 하기를 포함한다: 압축기는 중합체 수지를 가열하여 용용된 중합 체를 제조하고, 일정압력에서 용융된 중합체를 제공한다. 기어 펌프는 압출기와 유체상태로 연결되고, 용융된 중합체를 받고, 중합체의 유속을 제어한다. 스피너렛은 기어 펌프와 유체상태로 연결되고, 용융된 중합체를 광학섬유로 방사한다. 가열기는 섬유가 스피너렛로 방출된 후에 광학섬유의 온도를 조절한다. 상기 광학섬유는 용융물로부터 실내온도로 천천히 냉각되어 방사형 변형체를 제거한다. 감기 롤러는섬유가 스피너렛을 방출시킨후 광학 섬유를 인장시켜서 용융된 중합체의 결정성을 최대로한다.

용융된 스핀 폴리프로필렌 필라멘트의 연신동안 섬유화 및 공백 상태가 또한 개시되었다. 상기 섬유화 방행은 광각X-선 분산 및 복굴절에 특징이 있다. 결정성은 DSC 기술에 의해서 측정된다. 섬유화 상부구조의 상태는 SEM에 따르고, 공극(void) 구조는 SAXS에 의해서 연구되었다. 공극 분율은 또한 밀도 및 결정성 측정의 조합을 통해서 평가된다. 하기의 결론에 도달하였다:

1) 배향성에 있어서 통상의 변화가 관찰되었다. 배향성은 용융 방사동안 감기 속도, 중합체 분자량 및 연신비를 증가시킨다. 배향성은 연신온도를 증가시키면 약간 감소된다.

2) 결정성은 연신비 및 연신온도가 증가되면 증가되지만, 연구된 분자량의 범위에서 큰 영향을 주지 못했다.

3) SEM 현미경사진에 의해서 섬유의 수준의 정량적 관찰은 25℃에서 연신된 후 섬유화가 매우 광범위하다는 것을 나타낸다. 섬유화는 연신온도가 증가되면 낮 아지지만, 연신비 및 중합체 분자량이 증가되면 증가된다. 낮은 감기 속도(및 방사방향)에서 방사된 필라멘트는 더 높은 감기속도에서 방사된 것에 비래서 상대적으로 덜 섬유화된다.

4) 미세공극의 부피 분율은 약 0.0004 내지 0.028(0.04 내지 2.8%)의 범위이다.

5) SAXS 기술로부터 계산된 미세공극의 부피 분율은 결정성(DSC 기술) 및 밀도 측정의 조합으로부터 측정되는 미세공극 분율과 잘 보정된다.

6) 미세 공극의 부피 분율은 하기의 경우에 증가된다:

a)연신비가 증가되면,

b)연신온도가 증가되면,

c)분자량이 증가되면,

d)용융방사동안 감기속도가 증가되면,

7)기니어(Guinier)분석은 평균공극크기가 섬유 축에 평행하게 25 내지 40nm의 크기이고, 섬유축과 수직으로 15 내지 30nm의 크기이다. 평균 공극 크기는 연신온도가 증가되고, 분자량이 감소되면 증가되지만, 연신비 또는 방사 방향이 큰 기능을하는 것은 아니다.

8) 공극 수밀도는 연신온도가 감소되면 증가되고, 연신비, 분자량 및 방사방향이 증가되면 증가된다.

9)섬유 방향 기계적 성질은 개발된 방향으로 보정하는 경향이 있으며, 실질적으로 섬유화 또는 공극분율의 기능은 아니다.

1. 장치와 물질

본발명은 원료물질로서 무기질의 유리, 무정형질 또는 다른 공중합체 대신에 반-결정질의 호모폴리머를 채용한다. 이것을 유리 또는 다른 최근에 사용되어지는 수지에 대하여 다음과 같은 이점을 준다.

첫째, 협소한 분자량 분포와 최소화된 공정 첨가물을 가진 고분자량의 중합체를 선택함으로써 불순물이 낮다. 폴리에틸렌 수지는 600 PPM 이하의 단지 매우 낮은 양의 항산화제를 가지고 있다. 항산화제는 수지위에 매우 적은 금속의 양과 다른 불순물이 회피되어져 공정 중에 열분해를 방지하는데 사용된다. 이 수지에 대한 가스배출은 14 PPM이고 폴리디스퍼시티(polydispersity)가 4 보다 적다. 배출물이 다이를 나가기 전 뿐만 아니라 섬유 최종 구조의 형성 전에 다이 벽에서 쉬어(shear)의 영향으로 방사형 형상의 변화를 제거하기 위해서 그와같은 협소한 분자량의 분포가 매우 중요한 인자이다. 고밀도, 고분자량 폴리올레핀, 분자량이 50,000-300,000의 범위에 걸친 수지 및 <3의 폴리디스퍼시티가 매우 바람직한 물질이다. 폴리프로필렌, 이소타틱 폴리스티렌, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리옥시메틸렌, 나이론(예를들어, 나이론 6066 같은), 폴리비닐리덴 플로우라이드 및 유사물과 같은 다른 반-결정질 호모폴리머가 그와 같은 광확적 적용에 진보된 섬유를 형성하는데 이용되어진다. 이들 수지에 대한 결정 정도는 폴리에틸렌 수지의 그것에 비해서 높지 않기 때문에, 조절되어진 구조의 작은 결정을 형성하기 위하여 중합 동안에 5%에까지 세척제를 넣어줄 수 있고 형성되어진 섬유에서 바람직하지 않은 밀도의 변화를 제저할 수 있다. "반-결정질"이라는 용어는 본 가르침에 의해서 생산되어진 최종의 섬유 산물이 약 30%에서 약 99%의 결정도를 가짐을 의미한다.

둘째로, 반-결정질 수지는 가공하기 쉽고 유리와 무정형의 중합체에 비하여 매우 낮은 가공 온도(생산동안에 낮은 에너지 비용)에서 순수한 섬유로 형성되어질 수 있다. 따라서 그들은 유리에 비하여 매우 낮은 밀도를 가지고 있어 조작하기 쉽다.

섬유 방적은 두 가지 다른 방법으로 수행된다. 이들은 전통적인 방적이고 높은 속도의 방적이다. 전통적인 방적은 두개의 분리되어진 단계에 의해서 수행된다. 첫째는, 섬유는 즉시 수조로 보내져서 냉각되어지고 식혀지고 다음에 잡아 늘린 섬유로 모아진다. 이들 섬유는 공정의 다음 단계로 넘어간다. 고속의 방적 공정에서는 섬유는 최초의 수지로부터 최종의 늘려진 섬유로 단일의 단계로 만들어진다.

당기술 업계에서는 일반적인 두 단계의 방적과 늘림 방법이 무정형이고 결정 방향이 높은 정도를 가진 섬유를 생산한다는 것이 잘 알려져 있다. 대조적으로, 기계적인 을린 단계가 없기 때문에 낮은 질의 섬유가 고속의 방적에 의해서 생산된다. 그러나, 생산율이 관습적인 섬유 방적과 비교하여 고속의 방적이 매우 높다. 비록 매우 높게 방향되어 있고 매우 강한 섬유가 그와 같은 방법에 의해서 생산되나, 섬유안에서 구조적 차이는 제거되지 않았다. 반면에, 대상 발명은 결정질및 무정형 방향 모두 최대 정도를 가진 구조적 형태가 조절되어진 개조되어진 섬유를 생산한다.

본원 발명은 섬유의 방적동안에 구조적인 변이를 정확하게 조절하고 연속적인 방법으로 및 하나의 효율적인 공정으로 광학섬유에서 생산하기 위하여 섬유 방적 라인으로 단계적 끌림 절차를 통합하였다. 이 발명은 낮은 장력에서 방적 동안에 발생할 수 있는 불완전한 결정을 제거하고, 스페루리틱(sperulitic) 형상을 라멜라 결정상으로 변환시키고, 섬유안에 있는 다른 형태적 결점 및 모든 미세구멍를 제거한다. 상기는 본 발명에서 섬유의 형성 동안에 온도와 장력을 정확하게 조절함으로서 성취되어질 수 있다. 온도는 사출기 및 출사돌기같은 섬유 제조 동안에 주요한 성분 둘레에 가열 지역을 제공함으로서 조절된다. 부가적으로, 공기 가열기가 출사돌기로부터 용융된 필라먼트의 배출의 지점으로 따뜻한 공기를 제공한다. 이 지점은 용융물로부터 공기중으로 섬유의 조절되어진 느리고 조절되어진 식힘을 허용하도록 구멍이 뚫린 스커트에 의해서 둘려져 있는게 바람직하다.

장력은 여러개의 필요한 가공 지점들 사이에 감겨지지 않은 상태에서 냉각섬유가 통과하는 장력 롤과 테이크 업 롤러에 의해서 조절된다.

본 발명의 장치의 최초의 실시예은 그림 1에 보인다. 위에서 언급된 특별한 폴리머 수지가 사출기 103의 호퍼 101으로 부가된다. 사출기는 예를들어 50 barr와 약 250 barr 그리고 보다 바람직하게는 약 200 barr 사이에서 일정한 압력으로 용융된 폴리머를 기어 펌프 105로 공급한다. 정밀 기어 펌프 105는 출사돌기 107에서 일정한 흐름 비율로 제공하기 위해서 사용된다.

스핀 펌프 105가 적극적인 배제, 수력 분할을 가진 네 개의 스팀 기어 펌프, 이고 예를 들어서 0.01 평방 센티미터/회전 과 약 3 ccm/rev. 사이, 바람직하게는 약 1.2 ccm/rev. 사이에서 출사돌기 107를 통하여 중합체의 일정한 비율로 제공한다. 이 펌프 105는 매우 중요하며 필라먼트를 따라서 그리고 연속적으로 토우를 따라서 선형적인 밀도를 가지도록 어떤 흐름의 속도의 변화도 제거된다.

출사돌기 107로부터 나온 필라먼터 109가 나오면서, 배출구로부터 (약 예를들어 200미터/분 과 약 600 미터/분 사이, 바람직하게는 약 500 미터/분)으로 가속화되며, 중합체가 여전히 녹는 동안에 스트레칭이 일어나도록 허용한다. 통과하는 공기 흐름은 공기 가열기 112에 의해서 가열되고 스커트 111, 바람직하게는 필라먼트 109 통과하도록 진입 배출을 가지는 챔버와 상호작용하며, 다음에 천천히 늘려지고, 반용융된 필라먼트를 식힌다. 더욱 특별하게는, 공기 가열기 112가 따뜻한 공기를 송풍기에 의해 스커트 11에 통과시킨다. 공기 가열기 11로부터의 공기는 용융된 필라먼트와 대기중의 공기 온도 예를들어 약 20℃와 약 10℃사이, 바람직하게는 약 100℃ 사이의 온도이다. 공기 가열기 112로부터의 송풍은 약 5 입방 피트/분과 약 100 cft/분 사이, 바람직하게는 약 50 cft/분의 사이에서 되어진다. 하나의 공기 가열기 112와 스커트 111 가 보여지지만, 본 대상 발명은 필라먼트 109가 그들의 냉각을 조절하기 위하여 통과하는, 하나 이상의 앞선 온도 지점형성하는 공기가열기 112와 스커트 116를 계획한다. 공기 가열기 112로부터의 속도와 온도는 필라먼트를 따라서 일정성 가지게 도와주도록 조절된다. 출사돌기 아래 일에 십미터 아래, 이들의 피라먼트 109가 함께 가고, 통과되어, 테이크 업 바대 113위로 풀려지다. 바채 113의 속도는 실 라인에서의 장력을 결정하고, 바대 113의 속도가 예를 들어 약 10 %의 장력을 얻을 수 있도록 예를들어 약 220 미터/분과 약 660 m/분 사이에, 바람직스럽기는 약 550m/분이 되도록 한다, 섬유의 끌림은 잡아당기 공정이고, 이것은 필라먼트의 축과 평행하도록 중합체 분자의 방향을 중가시킴으로서 필라먼트의 강도를 증가시킨다. 고체상태에서 당김은 고속 방적에서와 같은 사출 동안에 용융된 상태에서 일어나는 스트레칭보다 분자의 방향성을 생산하는데 보다 효율적이다.

이 단계에서, 피라먼트 109의 토우는 최초 지점 뜨거운 당김 오븐 115로 롤 을 두개의 공급을 통해서 전해준다. 이 첫 번재 당김 단계에서 필라먼트는 유리 전이 온도 위의 온도, 용융온도 이하에서 늘려진다. 첫 번째의 당김 단계에서, 온도는 예를 들어 약 250℃에서 약 110℃사이, 바람직하게는 약 100℃인 동안에, 당김 비율은 예를 들어 약 1과 3 사이, 바람직하게는 약 2의 비율이다. 당겨진 필라먼트는 두 번째 당김 지점 117에서 상승된 온도와 결과적으로 지점 119에서 벼려져 최종의 섬유구조를 완벽하게 하고 응축시키도록 더욱 스트레치된다. 두 번째 당김 단계에서, 온도는 예를들어 약 90℃와 약 155℃ 사이, 바람직하게는 약 150℃의 온도이면서, 당김의 비율은 예를들어, 약 2차 약 20사이, 그리고 바람직하게는 약 12사이이다. 섬유는 약 90℃와 155℃사이, 바람직하게는 150℃에서, 장력하에서 벼려진다. 섬유는 다음에 자동적으로 감져기고, 지점 121에서 운반을 위해서 담아진다.

배출기 103과 방정 헤트 107주변에 원하는 온도을 제공하는, 바람직하게는 전기적으로 조절되고 상자안에 송풍기 또는 팬과 연결되어진 가열 단위가 있는 여러 개의 가열 지점 123이 있다. 용융된 필라먼트가 다이를 빠져나오는 관습적인 방적과 달리, 따뜻한 공기가 가열기 112에 의해서 섬유둘레에 방사의 형태적 변이를 제거하기 위해 그들을 일정하게 식히기 위해서 동시에 제공되어진다, 위에서 언급하였듯이, 이들 섬유는 결정을 최대화하기 위해서 높은 방적 스트레스하에서 테이크 업 롤 113 또는 바대에 의해서 조심스럽게 고체화된고, 바람직한 테이크 업 속도로 회전하는 공급 롤 위에서 당겨져 내려진다. 이 지점에서 필라먼트는 자연적인 당기에서 7배까지 적용되는, 최초의 뜨거운 공기 당김 지점 115을 통한 장력 롤 114로부터 높은 장력하에서 운반되어진다. 이것은 모든 장애를 제거하고 스페룰리틱 결정에서 라메라 형태로 전환시킨다. 이들 섬유가 다음에, 매우 높은 장력하에서 장력 롤 116에서 매우 높은 당김 온도와 최대의 당김 비율로 연속적으로 당겨지는 두 번째 당기 지점 117으로 들어간다. 이 단계에서, 결과적인 섬유는 중합체 (완벽하게 결정인 섬유의 중심 지점에서 늘려진 사슬 형상을 가진)결정을 매우 높은 c-축 방향을 보이고, 매우 높은 정도의 무정형과 결정형의 방향성을 가진 무정형 과 결정형 지점을 바꾸는 두개 상의 형태로 덥개에 의해 둘러져 있다. 이들은 완정하게 방향화된 섬유가 모든 다른 불순물을 제거하기 위할 뿐만 아니라 그들의 결정도를 보존하기 위해서 장력 롤 118로부터 장력하에서 최종 가열 맞춤 지점 119로 통과한다. 이들 불순물의 하나의 예는 이들의 완전히 방향되어진 섬유의 구조내에서 여전히 존재하는 크기가 일에서 수백 앙스롬에 분포하는 매우 작은 구멍들이다. 불완전한 결정화는 본발명에 의해서 당기과 방적 동안에 불순물의 형성이므로 막아진다. 결국, 섬유는 윈드업 보빈 125를 포함하는 테이크-업 지점 121에서 감겨진다.용융온도에 가가운 당김 온도에서 본발명에의해 당겨진 섬유는 중심부에서 매우 투명하고 매우 높게 확장된 결정 구조를 가진다. 그같은 섬유는 어테뉴에션 손실에서 감소뿐만아니라 높은 전달 속도를 제공하는 매우 높은 c-축 결정 방향을 높게 보인다, 게다가. 그같은 매우 높은 결정상의 섬유는 매우 높은 5-14g/데니어의 매우 높은 강함(tenacity)을 가질 것이다. 유리 섬유에 대한 강함은 5-8g/데니어 이다. 본 발명에 다른 반-결정성에 대한 깨짐의 확장 퍼센트는 1%- 25%에서 깨지는 퍼센트 확장을 가진다. 본 발명에 따른 매우 높은 결정성은 이들 섬유에서의 어떤 분자적 수축을 막는다. 결과적으로, 우수한 차원의 안정성이 다른 환경적 조건아래에서 그같은 섬유로부터 예상된다. 이들 반-결정 섬유가 우수한덕틸리티(ductility)를 가지기 때문에 다루기가 쉽고 갈라짐이 없이 굽혀질 수 있다. 그들은 긴 거리 시설에서 끝의 수를 적게 필요하고 곡면의 독특한 반지름에 의해서 거의 끝이 없이 생산될 수 있다. 그들은 쉽게 빛의 근원 또는 다른 섬유와 연결될 수 있다.

본 발명의 두 번째 구체화는 도 2에서 보인다. 도 2의 두 번째 구체화는 도 1에서의 최초의 구체화의 많은 같은 성분을 공유하며, 이 들 두개의 구체화에서의 같은 성분은 위에서 도 1에 관하여서 설명되어 있고, 같은 구성 번호을 공유한다. 도 1의 비슷하게, 압력, 속도, 당김비율 인자들 모두가 도 2에 적용된다. 도 1의 구체예와는 달리, 도 2의 구체예는 제1 중합체의 외장과 제2 중합체의 내부 핵심부를 갖는 섬유의 제조에 이용된다. 선택적으로 상기 내부 핵심부는 제2 중합체로 이루어진 대신에 중공일 수 있다. 상기 내부 핵심부가 중공인 경우, 이는 공기(내부 핵심부에서 고체 중합체보다 더 빛을 투과할 수 있음), 진공 또는 기체(예를들면 질소, 또는 헬륨)를 포함할 수 잇으며, 이는 공기보다 빛을 더 잘 투과시킨다. 섬유에 구멍이 뚫려 있는 경우, 섬유 피복은 고체 섬유보다 더 낮다. 또한 본 발명의 섬유가 제1 중합체의 외장을 갖는 경우 클래딩을 요구하지 않는다.

제1 중합체의 외장 및 제2 중합체의 내부 핵심부를 갖는 섬유를 제조하기위해서, 두개의 호퍼(101A) 및 (101B)가 각각 압출기(103A) 및 (103B)로 공급된다. 기어 펌프 (105A) 및(105B)가 압출기 (103A) 및 (103B)로 각각 연결된다. 기어 펌프 (105A) 및(105B)가 유체 상태로 스피너렛(107)에 연결된다. 스피너렛(107)은 호퍼(101A), 압출기(103A) 및 기어 펌프(105A)로부터 중합체(또는 기체)를 가하는 독특한 형태(도 3A 및 도 3B에 개시됨)를 가지며, 호퍼(101A), 압출기(103A) 및 기어 펌프(105A)로부터 중합체를 도포한다. 특히, 스피너렛(107)은 도 3A 및 도 3B에서 개시된 바와 같이 한개의 구멍(301)을 가지며, 제1 중합체 및 제2 중합체가 순서적으로 통과하여 제1 중합체의 외장 및 제2 중합체의 내부 핵심부를 갖는 섬유를 형성한다. 스피너렛(107)은 독일의 Fourne Polymertechnik에 의해서 제조된 스피너렛이며, 하나, 또는 하나 이상의 구멍을 갖는다. 그리고 형성된 필라멘트가 도 1의 제1 구체예에서 기술된 바와 같이 처리되고, 도 1의 감기롤(113)에서 시작하여, 모든 스테이션을 통해서 도 1의 감기 스테이션에 연결된다. 중합체 대신에 공기 또는 기체가 섬유, 호퍼(101A), 압출기(103A) 및 기어 펌프(105A)의 내부 핵심부를 채우고, 공기/기체 공급원(109)에 의해서 대체된다. 이와 같이 공기 기체공급원(201)은 유체상태로 스피너렛(107)에 연결된다.

다음 본 발명의 제3 구체예에 있어서, 본 구체예는 본 발명의 제1 구체예의 온도 제어 프로토콜을 포함하며, 장력 조절 프로토콜은 연속적인 방법, 또는 비연속적인 형태에서 선택적으로 사용될 수도 있고, 사용되지 않을 수도 있다. 본 발명의 장치의 제3 구체예에 있어서, 도 1을 다시 참고하여, 도 1의 압력, 속도, 온도 및 연신비 변수가 제3 구체예에 적용된다. 상기에 언급된 특정 중합체 수지가 압출기(103)의 호퍼(101)에 부가된다. 상기 압출기가 일정 압력에서 기어펌프(105)로 용융된 중합체를 공급한다. 정밀한 기어 펌프(105)가 스피너렛(107)으로 일정한 중합체 유속으로 공급된다.

상기 스핀 펌프(105)는 양의 변위, 기어 펌프이고, 스피너렛(107)을 통해서중합체의 일정한 유속을 제공한다. 상기 펌프(105)는 매우 중요하며, 특정의 유속변화가 필라멘트를 따라서, 끌려서 선형 밀도를 갖도록 제거된다.

필라멘트(109)가 스피너렛(107)으로부터 나오는 경우, 이는 출구로부터 가속화되어, 중합체가 여전히 용융되어 있는 상태에서 스트레칭된다. 가로축 공기 스트림이 공기 가열기(112)에 의해서 가열되고, 스커트(111)에 연결되고, 바람직하게는 필라멘트(109)가 통과하는 진입 및 출구를 갖는 챔버에 연결되고, 스트레치된 반용융된 필라멘트가 천천히 냉각된다. 특히 공기 가열기(112)가 블로어에 의해서 따뜻한 공기를 통과하여 스커트(111)로 간다. 공기 가열기(111)로부터의 공기는 용융된 필라멘트의 온도와 실내공기 온도 사이의 온도이다. 오직 하나의 공기 가열기(112) 및 스커트(111)가 개시되어 있으며, 본 발명은 하나 이상의 온도 영역을 형성하는 하나 이상의 공기 가열기(112) 및 스커트(111)에 관한 것이며, 각 온도영역은 전의 온도 영역보다 낮은 온도 준위를 가지며, 상기 필라멘트(109)가 통과되어 그들의 냉각을 조절한다. 상기 냉각은 또한 에어 챔버에 반대로 하나 이상의 온수조에서 실시될 수 있다. 공기 가열기(112)로부터 공기 스트림의 속도 및 온도가 제어되어 필라멘트를 따라 균일성을 유지하는데 도와준다.

몇개의 가열 영역(123)이 있으며, 바람직하게 전기적으로 제어된 가열단위이며, 블라우워 또는 팬과 조합되어 압출기(103)와 스피닝 헤드(107) 주변을 소망하는 온도로 유지한다. 종래의 스피닝과는 달리, 용융된 필라멘트가 다이로 방출되어, 따뜻한 공기 및/또는 따뜻한 물이 동시에 가열기(112)에 의해서 섬유 주변으로 가해져서 방사형 변형체를 제거하기위해서 이들을 균일하게 냉각시킨다. 상기에서언급한 바와 같이 본 발명의 제3 구체예에서, 상기 섬유가 제1 구체예에서 기술된 바와 같이 즉시 또는 다음 단계후에 제어된 장력 처리로 진행될 수 도 잇고 그렇지 않을 수도 있다.

장력 제어 프로토콜을 포함하는 본 발명의 제4 구체예가 본 발명의 제1 구체에의 온도 제어방법으로 또는 제어방법 없이 다음에 기술되며, 제어방법을 갖는다면 통과 직후 즉시 처리된다(예를들면 연속적 또는 비연속적). 다시 도 1의 압력, 속도, 온도 및 연신 변수가 제4 구체예에 적용된다. 도 1에서 언급된 바와 같이, 이전에 필라멘트가 함께 진행되고, 감기 고데트(113)를 통과한다. 고데트(113)의 균일한 속도는 필라멘트 속도 및 구조적인 균일성에 있어서 중요하다. 고데트(113)의 속도가 트레드 라인에서 장력을 측정한다. 섬유의 연신은 스트레칭 처리이고, 중합체 분자의 배향을 증가시킴에 의해서 필라멘트의 강도가 증가되며, 필라멘트의 축과 평행하다. 고체 상태에서 연신은 고속 방사와 같은 압출과정동안 용융된 상태에서 나타나는 스트레칭보다 분자의 제조방향에서 더욱 효과적이다.

상기 단계에서, 필라멘트(109)의 끌기가 두개의 공급 롤을 통해서 제1 영역 열 연신 오븐(115)으로 전달된다. 제1 연신 단계에서, 필라멘트는 유리전이온도보가 높고 용융온도보다 낮은 온도에서 스트레칭된다. 연신 필라멘트가 높은온도에서 제2 연신 영역(117)을 통해서 추가적으로 스트레칭되고, 결과적으로 최종의 섬유 구조를 완전히 동결하는 장력하에서 스테이션(119)에서 어닐링된다. 그리고 상기 섬유가 자동적으로 감겨서 스테이션(121)에서 적재를 위해서 포장된다.

상기에서 기술한 바와 같이, 그리고 상기 섬유가 높은 스피링 응력하에서 고데트 및 감기 롤에 의해서 고화되어, 최대의 결정성을 보이며, 목적하는 감기 속도에서 회전하는 공급롤에서 연신된다. 상기 필라멘트가 제1 고온 공기 연신 스테이션(115)을 통해서 장력 롤(114)로부터 더 높은 장력하에서 전달되며, 여기서 7배미만의 자연 연신비가 적용된다. 이는 모든 넥을 제거할 것이며, 구형 결정을 박막형태로 변형시킨다. 그리고 장력 롤(116)으로부터 고 장력하에서 상기 섬유가 제2 연신 스테이션(117)로 들어가고, 이는 연속적으로 최대 연신비 및 더 높은 연신온도에서 연속적으로 연신된다. 이 단계에서, 생성된 섬유는 중합체 결정의 매우 높은 C-축 배향을 나타내며(섬유의 핵심 영역에서 연장된 사슬 형태, 이는 완전한 결정성이며), 비정질 및 결정성 배향의 높은 정도를 갖는 결정 및 비정질 영역을 바꾸는 두개의 상 형태를 갖는 외장에 의해서 둘러싸인다. 그리고 완전히 배향된 섬유가 장력 롤(118)로부터 장력하에서 최종 열 장치 스테이션(119) 를 통과하여 모든 다른 불순물을 제거할 뿐만아니라 그들의 결정을 보호한다. 상기 불순물의 한가지 예로는 극도로 작은 공극이 있으며, 1 내지 수백 Å의 범위에 있고, 이들은 완전히 배향된 섬유의 구조내에 여전히 존재한다. 본 발명에 의해서 방사 및 연신하는 동안 불순물이 형성되는 경우 불완전한 결정이 제거된다. 최종적으로 상기 섬유가 감기 스테이션(121)에서 감기고, 마지막 보빈(125)을 포함한다. 상기에서 기술된 바와 같이, 본 발명의 4번째 구체예에서, 상기 섬유는 즉시 또는 단계적으로 본 발명의 제1 구체예의 온도 제어 프로토콜로 먼저 처리될 수도 있고 그렇지않을 수도 있다.

압출조건의 제한되지 않은 예가 하기의 표 1에 개시되어 있다.

도 2의 구체예로 가해질 수 있는 중합체 수지의 한정되지 않은 실시예는 하기 표 2에 개시되어있다.

표 2에 언급되지만, 주 발명의 반-결정질 섬유의 제조를 위해 여기서 사용된 수지는 하기 조성을 갖는다:

· 3-7ppm(백만분의 1) 마그네슘, 바람직하게는 5ppm 이하.

· 1-5중량% TiO₂또는 폴리테트라플로우로에틸렌, 바람직하게는 1중량%.

· 30-50ppm 알루미늄, 바람직하게는 42ppm이하.

· 20-50ppm 염소, 바람직하게는 24ppm이하.

· 600ppm이하의 스테아르산 칼슘.

· 0.02 내지 1.00중량% Irganox 1010 (Rhom Haas제 산화제), 바람직하게는 0.03중량% 이하.

· 400 내지 500ppm Irgafos 168(I.C.I.제), 바람직하게는 400ppm.

· 0.1 내지 1,000의 MFI(용융 흐름 지수), 바람직하게는 10이하.

· 1 내지 10중량% 크실렌, 바람직하게는 2중량%이하.

· 1 내지 10중량% 가용성 데칼린, 바람직하게는 2중량%이하.

· 0.1 내지 10.0중량% CH B(Geigy Industrial Chemical Corp.제 변색 방지제), 바람직하게는 0.3중량%이하.

·1 내지 5중량% DSI(Freeman Chemical Corp.제 정전기방지제), 바람직하게는 2.5중량%.

· 1-50ppm 기체제거, 바람직하게는 15ppm이하.

도 2의 프로토콜을 적용하는 표 2의 선택된 수지에 대한 드로잉 조건은 하기표 3에 개시되어있다.

다음 표 4에 언급된 표 3의 섬유 샘플 3개는 표 3의 드로잉 조건에 대한 장력 데이타를 제공했다. 표 4에 보이는 바와 같이, 본 발명의 섬유는 14g/denier 만큼의 높은 장력 및 6과 같이 낮은 신장률을 나타냈고; 두가지 값 모두는 당 분야의시스템으로 제조된 중합체 및 유리 섬유보다 실제로 더 좋다.

본 발명의 방법으로 제조된 섬유는 하기 프로토콜에 기초한 광투과율로 평가된다. 외부 직경 710㎛의 대략 50cm 길이의 섬유가 사용되었다. 사용된 광원은 안도(Ando) 모델 AQ-4303B 백색광원, 안도 모델 넘버 AQ-4139 1310nm 레이저원 및 안도 모델 넘버 AQ-4147 850nm 레이저원이다. 안도 모델 넘버 AQ-6310B 광 스펙트럼 분석기 및 안도 모델 넘버 AQ-1950 및 AQ-1951 헤드의 안도 모델 넘버 AQ-1125 전력기가 또한 사용되었다.

초기에, 특정 섬유 종결 제조 없이 섬유를 분석하였다. 백색광원을 스펙트럼분석기에 우선 직접 결합하여 기준 그래프를 얻었다. 본 발명의 섬유를 그후 삽입하고 측정하였다. 결과의 섬유 그래프로부터 기준 그래프의 공제가 도 4에 도시되어있다. 도 4의 수직선은 중요한 통신 파장인 850nm에서 9.6dB 및 1310nm에서 19.5dB의 감쇄 값을 보인다.

다음, 섬유의 끝을 닦고 상기 기술된 레이저 광원 및 전력기를 더 정확한 감쇄 측정을 위해 사용하였다. 우선, 레이저 광원을 유리 섬유로 전력기에 직접 결합하여 기준 데이타를 얻었다.

다음, 본 발명의 섬유를 유리 섬유의 자리에 삽입하였다. 결과의 섬유 데이타에서 기준 데이타를 공제. 850nm 파장에 대해, 섬유 감쇄는 3.7dB(-3.8dBm(기준)- -7.dBm(섬유))이었다. 1310nm 파장에 대해, 섬유 감쇄는 10.88dB(-3.3dBm(기준)- -13.18dBm(섬유))이었다.

마지막으로, 1차 백색고아 분석을 닦은 본 발명의 끝을 닦은 섬유로 반복하였다. 도 5-7에 결과의 감쇄가 도시되어있다. 도 5에 수직선의 850nm 및 1310nm 모두에서 만들어진 감쇄가 도시되어있다. 도 6은 도 5의 850nm 감쇄의 확대도이다. 도 7은 도 5의 1310nm 감쇄의 확대도이다.

다음, 본 발명의 방법으로 제조된 섬유를 광투과성에 대한 다른 섬유와 비교하였다. Netest, Inc.제 2500 광섬유 분석 시스템을 모든 시험에 사용하였다. 600nm 내지 1600nm의 광 파장이 섬유를 통과했다. 2500 광섬유 분석 시스템은 광투과 값을 dB로 제공했다. 표 5-15는 각각 62.5㎛ 유리 광섬유(표5)에 대해 600내지 1600nm의 파장에 대한 광투과 값(dB로)을 도시한다; 750㎛ Mitsubishi 광섬유의390nm 길이(표 6); 2500 광섬유 분석 시스템의 오버필름노드를 적용한 750㎛ Mitsubishi 광섬유의 390nm 길이(표 7); 1000㎛ Mitsubishi 광섬유의 390nm 길이(표 8); 주 발명의 광섬유의 390nm 길이(표 9); 2500 광섬유 분석 시스템의 제한 노드를 적용한 주 발명의 반-결정질 광섬유의 390nm 길이(표 10); 표 10 실시예의 제시험(표 11); 2500 광섬유 분석 시스템의 오버필 모드를 적용한 주 발명의 반-결정질 광섬유의 390nm 길이(표 12); Stern, Inc.제 0.40nm 반-결정질 섬유의 390nm 길이(표 13); South Bend, Inc.제 0.87nm 반-결정질 섬유의 390nm 길이(표 14); 및표 14 실시예의 재시험(표 15).

우선 표 5에 언급된 62.5㎛ 유리 광섬유를 표준으로 사용하였고, 600 내지 1600nm 스펙트럼을 가로지르는 빛 투과성을 보인다. 표 6, 7 및 8을 표 9, 10, 11 및 12와 비교하여 본 발명의 반-결정질 광섬유가 공지된 무정형 광섬유와 비교되는 양으로 850nm 및 1310nm 파장을 포함하지만 제한하지는 않는 비교가능한 파장에서 빛 투과를 보인다. 850nm에서, 공지된 무정형 광섬유는 11.868dB, 15.501dB 및 14.774dB의 값을 갖는 반면 본 발명의 반-결정질 광섬유는 12.657dB, 10.145dB, 10.198dB 및 3.444dB의 값을 갖는다. 똑같이, 1310nm에서, 공지된 무정형 광섬유는 26.557dB, 29.901dB 및 29.447dB의 값을 갖는 반면 본 발명의 반-결정질 광섬유는26.646dB, 24.669dB, 24.689dB 및 12.442dB의 값을 갖는다.

본 발명의 반-결정질 광섬유(표 9, 10, 11 및 12)와 공지된 반-결정질 섬유(표 13, 14 및 15)의 비교는 공지된 반-결정질 폴리에틸렌 섬유가, 특히 850nm 및 1310nm가 아닌 파장에서 측정가능한 양의 빛을 통과하지 못하는 것을 보인다. 850nm에서, 공지된 반-결정질 섬유는 100.00dB, 55.194dB 및 54.599dB의 값을 갖는 반면 1310nm에서는 70.399dB, 100.00dB 및 60.038dB의 값을 갖는다. 표 9, 10 및 11의 본 발명의 반-결정질 섬유와 다르게 표 13, 14 및 15의 공지된 반-결정질 폴리에틸렌 섬유는 빛 콘딧으로 무익하다.

Claims

중합체 수지를 가열하여 용융된 중합체를 제조하고, 상기 용융된 중합체를 일정 압력에서 공급하는 압출기;

상기 용융된 중합체를 받고, 중합체의 유속을 제어하는 압출기와 유체상태로 연결된 기어 펌프;

상기 용융된 중합체를 광학섬유로 방사하는 기어 펌프와 유체상태로 연결된 스피너렛; 및

섬유가 스피너렛을 방출된 후 광학섬유의 온도를 조절하는 열공급원으로 이루어지고, 상기 온도를 조절함에 의해서 용융된 중합체의 결정성을 최대로 하는 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조장치.
제 1 항에 있어서,

상기 열공급원은 다수의 수직배열된 온도 영역을 포함하고, 각 영역은 바로 위의 영역보더 온도가 낮은 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조장치.
제 2 항에 있어서,

최저 온도 영역으로 방출되는 광학섬유의 온도는 실내온도에 가까운 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조장치.
제 1 항에 있어서,

섬유가 스피너렛을 방출한 후에 광학섬유의 연신을 위해서 추가적으로 감기 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조장치.
제 4 항에 있어서,

섬유가 연신되고, 온도가 제어된 후 광학섬유를 연신하기위해서 적어도 하나의 연신 스테이션을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조장치.
제 5 항에 있어서,

섬유가 연신되어진 후에 광학 섬유를 어닐하기위해서 어닐링 스테이션을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조장치.
중합체 수지를 가열하여 용융된 중합체를 제조하고, 상기 용융된 중합체를 일정 압력에서 공급하는 압출기;

상기 용융된 중합체를 받고, 중합체의 유속을 제어하는 압출기와 유체상태로 연결된 기어 펌프;

상기 용융된 중합체를 광학섬유로 방사하는 기어 펌프와 유체상태로 연결된 스피너렛; 및

섬유가 스피너렛을 방출된 후 광학섬유를 연신하는 감기 롤러를 포함하고,

상기 광학섬유를 연신시켜서 용융된 중합체의 결정성을 최대로 하는 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조장치.
제 7 항에 있어서,

상기 섬유가 스피너렛을 방출한 후 광학섬유의 온도를 조절하기위해 가열기를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조장치.
제 8 항에 있어서,

상기 섬유가 연신되고, 온도가 조절되어진 후 광학섬유를 연신하기위해서 적어도 하나의 연신 스테이션을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조장치.
제 9 항에 있어서,

상기 섬유가 연신되어진 후에 광학 섬유를 어닐하기위해서 어닐링 스테이션을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조장치.
제 8 항에 있어서,

상기 가열기는 다수의 수직으로 배열된 온도 영역을 포함하고, 각 영역은 위의 영역보다 온도가 더 낮은 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조장치.
제 11 항에 있어서,

최저 온도 영역으로 방출된 광학섬유의 온도는 실내온도에 가까운 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조장치.
제 7 항에 있어서,

상기 섬유가 연신되어진 후에 광학 섬유를 연신하기위한 적어도 하나의 연신스테이션을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조장치.
제 13 항에 있어서,

상기 섬유가 연신되어진 후에 광학 섬유를 어닐하기우해서 어닐링 스테이션을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조장치.
중합체 수지를 가열하여 용융된 중합체를 제조하고, 상기 용융된 중합체를 일정 압력에서 공급하는 압출기;

상기 용융된 중합체를 받고, 중합체의 유속을 제어하는 압출기와 유체상태로 연결된 기어 펌프;

상기 용융된 중합체를 광학섬유로 방사하는 기어 펌프와 유체상태로 연결된 스피너렛; 및

섬유가 스피너렛을 방출된 후 광학섬유의 온도를 제어하는 열공급원; 및

섬유가 스피너렛을 방출된 후 광학섬유를 연신하는 감기 롤러를 포함하고,상기 광학섬유의 온도를 조절하고, 연신시켜서 용융된 중합체의 결정성을 최대로 하는 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조장치.
제 15 항에 있어서,

상기 가열기는 다수의 수직으로 배열된 온도 영역을 포함하고, 각 영역은 위의 영역보다 온도가 더 낮은 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조장치.
제 16 항에 있어서,

최저 온도 영역으로 방출된 광학섬유의 온도는 실내온도에 가까운 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조장치.
제 15 항에 있어서,

상기 섬유가 연신되어지고, 온도가 조절되어진 후에 광학 섬유를 연신하기위한 적어도 하나의 연신 스테이션을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조장치.
제 18 항에 있어서,

상기 섬유가 연신되어진 후에 광학 섬유를 어닐하기위해서 어닐링 스테이션을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조장치.
중합체 수지를 가열하여 용융된 중합체를 제조하고;

스피너렛에서 상기 용융된 중합체를 광학 섬유로 방사하고; 및

상기 섬유가 스피너렛을 방출한 후에 광학섬유의 온도를 조절하며,

상기 온도를 조절하여 용융된 중합체의 결정성을 최대로 하는 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조방법.
제 20 항에 있어서,

방사전에 용융된 중합체 유속를 조절하는 것을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조방법.
제 20 항에 있어서,

온도를 조절하는 것은 다수의 수직으로 배열된 온도 여역의 온도를 조절하는 것을 포함하고, 상기 광학섬유가 전해지고, 각 영역은 위의 영역보다 온도가 낮은 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조방법.
제 22 항에 있어서,

최저 온도 영역으로 방출되는 광학섬유의 온도는 실내온도에 가까운 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조방법.
제 20 항에 있어서,

섬유가 스피너렛을 방출한 후에 광학섬유를 연신시키는 것을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조방법.
제 24 항에 있어서,

상기 광학섬유를 연신시키는 것을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조방법.
제 25 항에 있어서,

상기 광학섬유를 어닐링하는 것을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조방법.
중합체 수지를 가열하여 용융된 중합체를 제조하고;

스피너렛에서 상기 용융된 중합체를 광학 섬유로 방사하고; 및

상기 섬유가 스피너렛을 방출한 후에 광학섬유를 연신하며,

상기 연신에 의해서 용융된 중합체의 결정성을 최대로 하는 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조방법.
제 27 항에 있어서,

방사전에 용융된 중합체 유속를 조절하는 것을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조방법.
상기 섬유가 스피너렛을 방출한 후에 광학섬유의 온도를 조절하는 것을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조방법.
제 29 항에 있어서,

상기 광학섬유를 연신시키는 것을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조방법.
제 30 항에 있어서,

상기 연신된 광학섬유를 어닐링하는 것을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조방법.
제 29 항에 있어서,

온도를 조절하여 다수의 수직으로 배열된 온도 영역의 온도를 조절하는 것을 포함하고, 상기 광학섬유가 전해지고, 각 영역은 위의 영역보다 온도가 낮은 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조방법.
제 32 항에 있어서,

최저 온도영역으로 방출되는 광학섬유의 온도는 실내온도에 가까운 것을 특징으로 하는 전해지고, 각 영역은 위의 영역보다 온도가 낮은 것을 특징으로 하는광학섬유의 제조방법.
제 27 항에 있어서,

상기 광학섬유를 연신시키는 것을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 전해지고, 각 영역은 위의 영역보다 온도가 낮은 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조방법.
제 34 항에 있어서,

상기 연신된 광학섬류를 어닐링하는 것을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 전해지고, 각 영역은 위의 영역보다 온도가 낮은 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조방법.
중합체 수지를 가열하여 용융된 중합체를 제조하고;

스피너렛에서 상기 용융된 중합체를 광학 섬유로 방사하고;

상기 섬유가 스피너렛을 방출한 후에 광학섬유의 온도를 조절하며; 및

섬유가 스피너렛을 방출된 후에 광학섬유를 연신하며.

상기 온도를 조절하고, 연신시킴에 의해서 용융된 중합체의 결정성을 최대로 하는 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조방법.
제 36 항에 있어서,

방사전에 용융된 중합체 유속를 조절하는 것을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조방법.
제 36 항에 있어서,

온도를 조절하는 것은 다수의 수직으로 배열된 온도 영역의 온도를 조절하는 것을 포함하고, 상기 광학섬유가 전해지고, 각 영역은 위의 영역보다 온도가 낮은 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조방법.
제 38 항에 있어서,

최저 온도 영역으로 방출되는 광학섬유의 온도는 실내온도에 가까운 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조방법.
제 36 항에 있어서,

상기 광학섬유를 연신하는 것을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조방법.
제 40 항에 있어서,

상기 연신된 광학섬유를 어닐링하는 것을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 광학섬유의 제조방법.
중합체 수지를 가열하여 용융된 중합체를 제조하고, 상기 용융된 중합체는 스피너렛에서 광학섬유로 방사되며,

상기 광학섬유의 온도가 섬유가 스피너렛을 방출된 후에 제어되어 용융된 중합체의 결정성을 최대로 하는 것을 특징으로 하는 광학섬유.
제 42 항에 있어서,

상기 용융된 중합체 유속은 용융된 중합체가 방사되기 전에 제어되는 것을 특징으로 하는 광학섬유.
제 42 항에 있어서,

온도는 상기 광학섬유가 전해지는 다수의 수직으로 배열된 온도 영역을 사용하여 제어되고, 각 영역은 위의 영역보다 온도가 낮은 것을 특징으로 하는 광학섬유.
제 44 항에 있어서,

최저 온도 영역으로 방출되는 광학섬유의 온도는 실내온도에 가까운 것을 특징으로 하는 광학섬유.
제 42 항에 있어서,

상기 광학섬유는 섬유가 스피너렛을 방출한 후에 연신하는 것을 특징으로 하는 광학섬유.
제 46 항에 있어서,

상기 광학섬유가 연신 스테이션을 사용하여 연신되는 것을 특징으로 하는 광학섬유.
제 47 항에 있어서,

상기 연신된 광학 섬유가 어닐링되는 것을 특징으로 하는 광학섬유.
중합체 수지를 가열하여 용융된 중합체를 제조하고, 상기 용융된 중합체는 스피너렛에서 광학섬유로 방사되며,

상기 광학섬유는 섬유가 스피너렛을 방출한 후에 연신되고, 용융된 중합체의 결정성이 최대가 되는 것을 특징으로 하는 광학섬유.
제 49 항에 있어서,

상기 용융된 중합체 유속은 용융된 중합체가 방사되기전에 제어되는 것을 특징으로 하는 광학섬유.
제 49 항에 있어서,

상기 광학섬유의 온도가 섬유가 스피너렛을 방출한 후에 제어되는 것을 특징으로 하는 광학섬유.
제 51 항에 있어서,

상기 광학섬유가 연신 스테이션을 사용하여 연신되는 것을 특징으로 하는광학섬유.
제 52 항에 있어서,

상기 연신된 광학섬유가 어닐되는 것을 특징으로 하는 광학섬유.
제 51 항에 있어서,

온도는 상기 광학섬유가 전해지는 다수의 수직으로 배열된 온도 영역을 사용하여 제어되고, 각 영역은 위의 영역보다 온도가 낮은 것을 특징으로 하는 광학섬유.
제 54 항에 있어서,

최저 온도 영역으로 방출되는 광학섬유의 온도는 실내온도에 가까운 것을 특징으로 하는 광학섬유.
제 49 항에 있어서,

상기 광학섬유가 연신 스테이션을 사용하여 연신되는 것을 특징으로 하는 광학섬유.
제 56 항에 있어서,

상시 연신된 광학섬유가 어닐되는 것을 특징으로 하는 광학섬유.
중합체 수지를 가열하여 용융된 중합체를 제조하고, 상기 용융된 중합체는 스피너렛에서 광학섬유로 방사되며,

섬유가 스피너렛을 방출한 후에 광학섬유의 온도는 제어되고, 광학섬유가 연신되며, 용융된 중합체의 결정성이 최대가 되는 것을 특징으로 하는 광학섬유.
제 58 항에 있어서,

상기 용융된 중합체 유속은 용융된 중합체가 방사되기전에 제어되는 것을 특징으로 하는 광학섬유.
제 58 항에 있어서,

온도는 상기 광학섬유가 전해지는 다수의 수직으로 배열된 온도 영역을 사용하여 제어되고, 각 영역은 위의 영역보다 온도가 낮은 것을 특징으로 하는 광학섬유.
제 60 항에 있어서,

최저 온도 영역으로 방출되는 광학섬유의 온도는 실내온도에 가까운 것을 특징으로 하는 광학섬유.
제 58 항에 있어서,

상기 광학섬유가 연신 스테이션을 사용하여 연신되는 것을 특징으로 하는 광학섬유.
제 62 항에 있어서,

상시 연신된 광학섬유가 어닐되는 것을 특징으로 하는 광학섬유.