SK8622002A3 - Apparatus for manufacturing optical fiber made of semi-crystalline polymer - Google Patents

Description

Vynález sa týka zariadeniu na výrobu optických vlákien vyrobených zo semikryštalického polyméru a spôsobu výroby optických vlákien. Táto prihláška je čiastočne pokračovaním USA patentovej prihlášky č. 09/728,447, prihlásenej 15. septembra 2000 pod názvom „Zariadenie na výrobu optických vlákien vyrobených zo semikryštalického polyméru?, ktorá je zas čiastočne pokračovaním USA patentovej prihlášky č. 09/633,308, prihlásenej 15. decembra 2000 pod názvom „Zariadenie na výrobu optických vlákien vyrobených zo semikryštalického polyméru“.

Doterajší stav techniky

Semikryštalické polyméry sa používajú na výrobu vlákien na textilné aplikácie už mnoho rokov. Fyzikálne vlastnosti vlákna sú závislé na molekulovej orientácii polyméru a na štrukturálnej morfológii, ktorá sa vytvára pri zvlákňovaní. Mechanické vlastnosti vlákien sú priamo závislé na molekulovej orientácii. Polyméry s vyššou molekulovou hmotnosťou poskytujú vlákna s vyššou pevnosťou, ak sa spracúvajú za rovnakých výrobných podmienok. Čím vyšší je stupeň orientácie, tým vyššia je aj pevnosť v ťahu daného vlákna. Okrem toho hrajú veľmi dôležitú úlohu pri výrobe vlákien s dobrou dimenzionálnou stabilitou stupeň kryštalinity a kryštalická štruktúra. Výberom polyméru z polyolefinov s vysokou molekulovou hmotnosťou a s úzkou distribúciou molekulovej hmotnosti možno dodržať minimálne množstvo nečistôt. Takéto polyméry možno ľahko spracovávať vytláčaním a možno ich dĺžiť na extrémne transparentné vlákna s kontrolovanou morfológiou. Vysoká molekulová hmotnosť umožňuje tvorbu pevných vlákien a umožňuje získať vysokopevné vlákna s veľmi vysokým stupňom orientácie amorfnej aj kryštalickej fázy. Vysoký stupeň kryštalinity, ktorý sa získa pri použití takéhoto polyméru, zaisťuje rozmerovú stabilitu, ktorú nemožno docieliť pri použití amorfných polymérov.

Keďže polyolefíny sa tavia pri nízkych teplotách, vytláčanie a spracovávanie týchto polymérov vyžaduje minimálnu energiu v porovnaní so všetkými ostatnými polymérmi. Tak napríklad, sklo sa taví pri 1200 °C a iné amorfné polyméry sa topia pri omnoho vyšších teplotách v porovnaní s polyolefinmi. Preto je omnoho lacnejšie vyrábať optické vlákna zo

-2semikryštalických polyolefínových vlákien ako zo sklenených vlákien alebo iných amorfných polymérov. Tieto vlákna sú omnoho ľahšie v dôsledku ich nízkej hustoty a majú výbornú ohybnosť pri manipulácii a spracovaní. Sklenené vlákna sú jednoducho príliš ťažké a príliš krehké pri manipulácii a vyžadujú náročné oplášťovanie a koncové pripájacie zariadenia.

Pri výrobe syntetických vlákien, včítane polypropylénu, nylonu a polyesteru, sa roztavený polymér vytláča cez malé otvory, pričom sa vytvárajú vlákna, ktoré sa dlžia a tuhnú na otáčajúcich sa valcoch. V druhom stupni sa stuhnuté vlákna prepúšťajú z pomalého valca na rýchlejšie valce, pričom sa vlákno dlži a jeho priemer sa niekoľkokrát zúži. Proces tvorby vlákna je známy ako zvlákňovanie z taveniny a naťahovanie v tuhom stave je známe ako dlženie.

U zvlákňovacieho procesu z taveniny je už dobre známe, že tavenina polyméru sa prevádza na neaxiálne orientované vlákna. Orientácia vlákien zvlákňovaných z taveniny bola už študovaná mnohými výskumníkmi za použitia širokouhlého rozptylu rôntgenových lúčov (WAXS), dvojlomu a nízko uhlového rozptylu rôntgenových lúčov (SAXS). Obecne, molekulová orientácia už bola vyjadrená v termínoch Hermans-Steinových orientačných faktorov, pričom sa na sledovanie kryštalickej orientácie používa (WAXS) a orientácia amorfnej fázy sa stanovuje meraním dvojlomu ( Kitao, T., Yamada, K., Ohya, S.:Sen-iGakkashi, 28, s. 61 (1972); Kitao, T., Ohya, S., Furukawa, J., Yamashita, S.: J. Polym. Sci. Polym. Phys. 11,s. 1091 (1973), Abbott, L.E., White, J.L.: Appl. Polym. Symp. 20, s. 247 (1973); Dees, J.R., Spruiell, J.E.: J. Appl. Polym. Sci. 18, s. 1055 (1974); Spruiell, J.E., White, J.L.:Polym. Eng. Sci. 15, s. 660 (1975); Nadelia, H.P., Henson, H.M., White, J.L.: J. Appl. Polym. Sci. 21, s. 3003 (1977); Bankar, V.G., Spruiell, J.E., White, J.L.: J. Appl. Polym. Sci. 21, s. 2341 (1977); Shimizu, J., Toriumi, K., Imai, Y: Sen-i-Gakkashi 33, s. T225 (1977); Danford, M.D., Spruiell, J.E., White, J.L.. J. Appl. Polym. Sci. 22, s. 3351 (1978); Heuvel, H.M., Huisman, R.: J. Appl. Polym. Sci. 22, s. 2229 (1978)). Zistilo sa, že táto orientácia je jedinečnou funkciou napätia na zvlákňovacej linke. V prípade polyolefmov sa pomocou WAXS všeobecne zistila existencia lamelámej štruktúry, ktorá je pri vysokom napätí na zvlákňovacom zariadení orientovaná kolmo na os vlákna (Dees, J.R., Spruiell, J.E.: J. Appl. Polym. Sci. 18, s. 1055 (1974); Spruiell, J.E., White, J.L..Polym. Eng. Sci. 15, s. 660 (1975); Nadelia, H.P., Henson, H.M., White, J.L.: J. Appl. Polym. Sci. 21, s. 3003 (1977); Katyama, K., Amano, T., Nakamura, K.: Koll Z-Z Polym. 226, s. 125 (1967); Noether, H.D., Whitney, W.: Koll. Z-Z. Polym. 251, s. 991 (1973); Sprague, B.S., Macromol. J.: Sci. Phys. B8, s.157 (1973)). Na základe práce Kellera a Machina (Keller, A., Machin, M.J.: J. Macromol. Sci. Phys. BI, s.41 (1967), Deesa a Spruiella (Dees, J.R., Spruiell, J.E.: J. Appl.

- 3 Polym. Sci. 18, s. 1055 (1974) a ďalších výskumníkov bola prijatá všeobecná hypotéza, že štruktúra, ktorá sa stanovila pomocou WAXS a SAXS je v súhlase so štruktúrou poskladanej lamely. V prípade, keď sa zvlákňovanie z taveniny robí pri nízkom zvlákňovacom napätí, sú tieto lamely usporiadané v agregátoch, ktoré tvoria sférolitickú supramolekulárnu štruktúru, ale pri vyššom zvlákňovacom napätí dochádza k pukleácii paralelne s osou vlákna a k radiálnemu rastu navonok a vytvárajú takzvanú „riadkovú štruktúru“ alebo cylindrickú morfológiu.

Počas dlžiaceho procesu sa najprv na vláknach objavuje vznik lokálnych kŕčkov, ktoré prípadne neskôr môžu zanikať v bode známom ako naturálny dĺžiaci pomer. V oblasti krčkovania au vydĺžených vlákien sa prejavuje významne zvýšený stupeň orientácie polymérnych reťazcov [Fankuchen, I., Mark, H.: J. Appi. Phys. 15, s. 364 (1944); Wyckoff, H.W: J. Polym. Sci. 62, s. 83 (1962); Kasai, N., Kakudo, M.: J. Polym. Sci., pt. A2, s. 1955 (1961); Samuels, R.J.: J. Polym. Sci. A-2 6, s. 2021 (1968); White, J.L., Dharod, K.C., Clark, E.S.: J. Appl. Polym. Sci. 18, s. 2539 (1974); Sze, G.M., Spruiell, J.E., White, J.L.: J. Appl. Polym. Sci. 20, s. 1823 (1976); Nadelia, H.P., Spruiell, J.E., White, J.L.: J. Appl. Polym. Sci. 22, s. 3121 (1978); Kitao, T., Spruiell, J.E., White, J.L.: Polym. Eng. Sci. 19, s. 761 (1979)], Iný fenomén, ktorý sa prejavuje počas dlžiaceho procesu, je vývoj fibrilácie, ktorá transformuje pôvodne plné, homogénne vlákno na nehomogénnu štruktúru obsahujúcu mnoho “fibríl“ , spolu s predĺženými dutinami [Samuels, R.J.: J. Polym. Sci. A-2 6, s. 2021 (1968); White, J.L., Dharod, K.C., Clark, E.S.: J. Appl. Polym. Sci. 18, s. 2539 (1974); Sze, G.M., Spruiell, J.E., White, J L : J. Appl. Polym. Sci. 20, s. 1823 (1976); Nadelia, H.P., Spruiell, J.E, White, J.L.: J. Appl. Polym. Sci. 22, s. 3121 (1978); Kitao, T., Spruiell, J.E.. White, J.L.: Polym. Eng. Sci. 19, s. 761 (1979); Statton, W.O.: J. Polym. Sci. 41, s. 143; Sakaoku, K., Peterline, A.: J. Polym. Sci. A-2 9, s. 895 (1974); Glenz, W., Morossoff, N., Peteriin, A.: Polymér Letters 9, s. 211 (1971); Muzzy, J.E., Hansen, D.: Textile Res. J. 41, s. 436 (1971); Vonk, C.G.: Colloid Polym. Sci. 257, s. 1021 (1979)]. Toto sa javí byť problémom, ktorý súvisí so zvlákňovacím procesom z taveniny. Obecne, pozorovanie fibrilácie malo všeobecný charakter, pričom niektorí autori zaznamenali iba existenciu tohto fenoménu a niektorí sa pokúsili vytvoriť aj hypotézu jeho mechanizmu [Sakaoku, K., Peteriin, A: J. Polym. Sci. A-2 9, s. 895 (1971); Peteriin, A.: J. Polym. Sci. 9, s. 61 (1965)].Ďalšie štúdie s použitím SAXSu a skanovacej elektrónovej mikroskopie ukázali, že vo vysokohustotnom polyetyléne a polypropyléne je tendencia, že fibrilácia sa zvyšuje s rastom dĺžiaceho pomeru a znižuje sa so zvyšovaním teploty dĺženia [Sze, G.M., Spruiell,

-4J.E., White, J.L.: J. Appl. Polym. Sci. 20, s. 1823 (1976); Kitao, T., Spruiell, J.E, White, J.L.: Polym. Eng. Sci. 19, s. 761 (1979)] .

Podstata vynálezu

Tento vynález sa týka zariadenia na výrobu optických vlákien vyrábaných zo semikryštalických polymérov. Zariadenie sa skladá z nasledovných častí: Extrúdera, v ktorom sa zahrieva polymérny materiál pričom sa produkuje roztavený polymér, ktorý sa ďalej dodáva pri konštantnom tlaku. Zubového Čerpadla, ktoré je vo fluidnom prepojení s extrúderom, odkiaľ dostáva roztavený polymér a kontroluje rýchlosť toku polyméru. Zvlákňovacej trysky; ktorá je vo fluidnom prepojení so zubovým čerpadlom a kde sa zvlákňuje roztavený polymér na optické vlákna. Temperovacieho zariadenia, ktoré kontroluje teplotu optických vlákien po výstupe vlákien zo zvlákňovacej trysky. Tieto optické vlákna sa pomaly chladia z roztaveného stavu na izbovú teplotu, aby sa eliminovali rozdiely v radiálnej morfológii vlákien. Navíjací valec napína optické vlákna po výstupe zo zvlákňovacej trysky tak, aby sa dosiahla maximálna kryštalizácia roztaveného polyméru.

Taktiež je popísaná fibrilácia a vývoj dutín počas dĺženia polypropylénových vlákien zvlákňovaných z taveniny. Orientácia vlákna bola charakterizovaná širokouhlým rozptylom róntgenových lúčov a pomocou dvojiomu. Kryštaiinita bola stanovená pomocou DSC. Vývoj fibrilárnej supraštruktúry sa sledoval pomocou SEM a štruktúra dutín sa študovala pomocou SAXS. Frakcie dutín boli tiež stanovené pomocou kombinácie merania hustoty a kryštalinity. Prišlo sa k následovným uzáverom:

1. Zistili sa obvyklé zmeny v orientácii. Orientácia sa zvyšovala so zvyšovaním rýchlosti odťahu vlákna počas zvlákňovania z taveniny, s vzrastom molekulovej hmotnosti polyméru a s vzrastom dĺžiaceho pomeru. Orientácia mierne klesala pri zvyšovaní teploty dĺženia.

2. Kryštaiinita vzrastala so zvyšovaním dĺžiaceho pomeru a teploty dĺženia, ale nebola veľmi ovplyvnená v študovanej oblasti molekulovou hmotnosťou.

3. Kvalitatívne stanovenie stupňa fibrilácie pomocou SEM mikrofotografií ukázalo, že fibrilácia je veľmi extenzívna pri dĺžení pri 25 °C. Fibrilácia sa znižuje pri zvýšení teploty dĺženia, ale vzrastá pri zvýšení dĺžiaceho pomeru a molekulovej hmotnosti polyméru. Vlákna, ktoré boli zvláknené pri nízkej rýchlosti odťahu (a orientácie súkania) vykazovali nižšiu fibriláciu v porovnaní s vláknami, ktoré boli zvláknené pri vyššej rýchlosti odťahu.

4. Objemová frakcia mikrodutín bola v oblasti približne 0,0004 do 0,028 (0,04 až 2,8 %).

5. Zistilo sa, že objemová frakcia mikrodutín vypočítaná pomocou metodiky SAXS koreluje pomerne dobre s výsledkami frakcií mikrodutín stanovených pomocou kombinácie stanovenia kryštalinity (DSC technika) a merania hustoty.

6. Objemová frakcia mikrodutín sa zvyšuje so:

a) zvyšovaním dĺžiaceho pomeru,

b) znižovaním teploty dlženia,

c) vzrastom molekulovej hmotnosti,

d) vzrastom rýchlosti odťahu počas zvlákňovania z taveniny.

7. Guinierova analýza ukázala, že priemerná veľkosť dutín má rozmery 25 až 40 nm ak sú orientované paralelne k osi vlákna a rozmery 15 až 30 nm kolmo k osi vlákna. Priemerná veľkosť dutín sa zvyšuje s vzrastom teploty dlženia a s poklesom molekulovej hmotnosti, pritom sa ale nezistila silná závislosť na dĺžiacom pomere alebo orientácii súkania.

8. Hustota počtu dutín vzrastala so zvyšovaním teploty dlženia, so zvyšovaním dĺžiaceho pomeru, molekulovej hmotnosti a orientácie súkania.

9. Mechanické vlastnosti v smere vlákna majú tendenciu korelovať s vyvinutou orientáciou a neboli významne závislé na fíbrilácii a veľkosti frakcie dutín.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Obr. 1 je schematický pohľad na prvú verziu zariadenia podľa tohto vynálezu;

Obr. 2 je schematický pohľad na druhú verziu zariadenia podľa tohto vynálezu;

Obr. 3 A je pohľad na priečny rez zvlákňovacej trysky podľa tohto vynálezu;

Obr. 3B je nárys zvlákňovacej trysky podľa tohto vynálezu;

Obr. 4 je graf prvého zoslabenia vlákna podľa tohto vynálezu;

Obr. 5 je graf druhého zoslabenia vlákna podľa tohto vynálezu;

Obr. 6 je detail oblasti pri 850 nm z obr.5;

Obr. 7 je detail oblasti pri 1310 nm z obr. 5;

Obr. 8 je graf zoslabenia vlákna z tabuľky 5;

Obr. 9 je graf zoslabenia vlákna z tabuľky 6;

Obr. 10 je graf zoslabenia vlákna z tabuľky .7;

Obr. 11 je graf zoslabenia vlákna z tabuľky 8;

Obr. 12 je graf zoslabenia vlákna z tabuľky 9;

Obr. 13 je graf zoslabenia vlákna z tabuľky 10;

Obr. 14 je graf zoslabenia vlákna z tabuľky 11;

-6Obr. 15 je graf zoslabenia vlákna z tabuľky 12; Obr. 16 je graf zoslabenia vlákna z tabuľky 13; Obr. 17 je graf zoslabenia vlákna z tabuľky 14; Obr. 18 je graf zoslabenia vlákna z tabuľky 15.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Zariadenia a materiály

Podľa tohto vynálezu sa ako surovina namiesto anorganického skla, amorfných alebo iných kopolymérov používa semikryštalický polymérny materiál. Toto poskytuje v porovnaní so sklom, alebo inými, v súčasnosti používanými polymérmi, nasledujúce výhody.

Po prvé, materiál obsahuje menej nečistôt v dôsledku voľby polymérov s vysokou molekulovou hmotnosťou a s veľmi úzkou distribúciou molekulových hmotností a s minimálnym množstvom spracovateľských aditív. Polyetylénový materiál obsahuje iba minimálne množstvo antioxidantu, menej ako 600 ppm. Antioxidanty sa používajú na zabránenie termickej oxidácie počas spracovania a polymérny materiál by nemal obsahovať dokonca ani stopy kovov a iné nečistoty. Odplynenie polymérneho materiálu by malo byť pod 14 ppm a polydisperzita menšia ako 4. Takáto úzka distribúcia molekulových hmotnosti je najdôležitejší faktor, ktorý slúži na elimináciu radiálnych morfologických odchýlok, ktoré vznikajú ako dôsledok strihového napätia na stene trysky pri výstupe z extrúdera, ako aj tvorby konečnej štruktúry vlákna. Najvýhodnejší je vysokohustotný polyolefín s vysokou molekulovou hmotnosťou, materiál s molekulovou hmotnosťou v rozsahu od 50000 až 300000 a polydisperzitou nižšou ako 3. Aj iné semikryštalické homopolyméry, ako je polypropylén, izotaktický polystyrén, polyetylénoxid, polyoxymetylén, nylony (ako napríklad nylon 6066), polyvinylidénfluorid a podobné materiály sa môžu tiež použiť na tvorbu novo vyvinutých vlákien pre takéto optické aplikácie. Keďže stupeň kryštalinity týchto polymérov nie je taký vysoký ako u polyetylénu, pridáva sa do nich až 5 % číriacich činidiel počas polymerizácie na to, aby sa zaistila tvorba malých kryštalitov s kontrolovanou štruktúrou a na elimináciu nežiadúcich odchýlok hustoty v hmote vytváraných vlákien. Pod pojmom „semikryštalický“ sa rozumie, že finálne vlákno vyrobené podľa tohto vynálezu má kryštalinitu od 30 % do 99 %.

Po druhé, spracovanie semikryštalických polymérov je veľmi ľahké a vlákna možno vyrobiť pri podstatne nižších spracovateľských teplotách (nižšie energetické náklady počas

-7výroby) v porovnaní so sklom a amorfnými polymérmi. Semikryštalické polyméry majú nižšiu hustotu, takže sú oveľa ľahšie ako sklo a lepšie sa s nimi manipuluje.

Zvlákňovanie sa robí dvomi rozdielnymi metódami.. Sú to, tradičné zvlákňovanie a vysokorýchlostné zvlákňovanie. Tradičné zvlákňovanie sa robí v dvoch oddelených krokoch. V prvom kroku sa vlákna chladia alebo zhášajú vo vodnom kúpeli a potom sa získavajú ako navinuté vlákna. Tieto vlákna sa potom dlžia v druhom kroku procesu. Pri vysokorýchlostnom zvlákňovaní sa vlákna vyrobia v jednom kroku od pôvodného polyméru až po finálne dĺžené vlákna.

V tejto oblasti je dobre známe, že konvenčné dvojstupňové zvlákňovanie adíženie vždy produkuje vlákna s vyšším stupňom orientácie aj amorfných aj kryštalických oblasti. V protiklade k tomu, pri vysokorýchlostnom zvlákňovaní sa produkujú vlákna nižšej kvality, keďže je vynechaný krok mechanického dlženia vlákien. Napriek tomu, produktivita pri vysokorýchlostnom zvlákňovaní je podstatne vyššia v porovnaní s tradičným zvlákňovaním vlákien. Hoci sa týmito metódami'vyrábajú vysokoorientované a veľmi pevné vlákna, nepodarilo sa vylúčiť štrukturálne variácie vo vláknach. Na rozdiel od týchto metód, výrobou podľa tohto vynálezu sa produkujú inžinierske vlákna s kontrolovanou štrukturálnou morfológiou, ktoré majú maximálny stupeň orientácie aj kryštalickej aj amorfnej oblasti.

Postup podľa tohto vynálezu precízne kontroluje variácie morfológie, ktorá sa vytvára počas zvlákňovania vlákien a zahŕňa postupný dlžiaci proces do zvlákňovacej linky na výrobu optických vlákien v jednom účinnom postupe a kontinuálnym spôsobom. Tento vynález eliminuje neúplnú kryštalizáciu, ktorá môže vznikať pri zvlákňovaní pri nízkom napätí, transformuje sferulitickú morfológiu na lamelárne kryštality a odstraňuje všetky mikrodutiny a iné morfologické defekty vo vláknach. Vyššie spomínané efekty možno dosiahnuť, podľa tohto vynálezu, precíznou kontrolou aj teploty aj napätia počas procesu formovania vlákna. Teplota sa kontroluje vytvorením vyhrievacích zón okolo kľúčových komponentov počas výroby vlákna, ako sú extrúder a zvlákňovacia tryská. Okrem toho, vyhrievač vzduchu poskytuje vyhriaty vzduch v mieste, kde roztavené vlákno vystupuje zo zvlákňovacej trysky. Táto oblasť je s výhodou obalená poróznym materiálom tak, aby sa docielilo pomalé, kontrolované chladenie vlákien z taveniny na izbovú teplotu.

Napätie sa kontroluje zdvojením odťahových valcov a napínacích valcov, cez ktoré prechádzajú chladnúce vlákna v neporušenom stave medzi vyžadovanými spracovateľskými zariadeniami.

-8Prvé usporiadanie aparatúry podľa tohto vynálezu je na obrázku 1. Vyššie spomínaný špeciálny polymérny materiál sa dávkuje do násypky 101 extrúdera 103. Extrúder 103 dodáva roztavený polymér do zubového čerpadla 105 pri konštantnom tlaku, napríklad pri tlaku medzi 50 barr a 250 barr, s výhodou pri tlaku okolo 200 barr. Presné zubové čerpadlo 105 sa používa na dosiahnutie konštantného prietoku polyméru na zvlákňovaciu trysku 107.

Rotačné čerpadlo 105 je pozitívny výtlak štyroch parných zubových čerpadiel, s hydraulickými štrbinami, ktoré zaisťuje konštantný tok polyméru cez zvlákňovaciu trysku 107, napríklad medzi 0,01 kubického centimetra na otáčku a 3 ccm/ot, s výhodou asi 1,2 ccm/ot. Toto čerpadlo 105 je veľmi dôležitou súčasťou zariadenia, lebo eliminuje odchýlky rýchlosti toku polyméru, a tým sa docieli lineárna hustota pozdĺž vlákna a nasledovne pozdĺž návinu.

Ako vlákna 109 vychádzajú zo zvlákňovacej trysky 107. ich rýchlosť sa zvyšuje (tak napríklad medzi asi 200 metrov/min až asi 600 m/min, s výhodou asi 500 m/min) smerom od výstupu, čo umožňuje vyťahovanie vlákna kým je polymér ešte v roztavenom stave. Opačným smerom smerovaný prúd vzduchu, vyhrievaný vyhrievačom vzduchu 112, ktorý je napojený na plášť Hl, ktorým je s výhodou komora, cez ktorej vstup a výstup vlákna 109 prechádzajú, potom pomaly chladí vyťahované, polotuhé vlákna. Pri podrobnejšom popise, horúci vzduch z vyhrievača vzduchu 112 prechádza pomocou dmýchadla do plášťa 111. Vzduch z vyhrievača vzduchu 111 má teplotu, ktorá má hodnotu medzi teplotou roztaveného vlákna a izbovou teplotou, napríklad medzi asi 20 °C a asi 120 °C, s výhodou okolo 100 °C. Vzduch sa vyfukuje z vyhrievača vzduchu 112 rýchlosťou napríklad medzi asi 5 kubických stôp/min až asi 100 kubických stôp/min., s výhodou asi 50 kubických stôp/min. Kým na obrázku 1 je nakreslený ha kontrolu chladenia vlákien iba jeden vyhrievač vzduchu 112 a jeden plášť 111, podľa predmetu vynálezu sa predpokladá použitie jedného alebo viacerých vyhrievačov vzduchu 112 a plášťov 111. ktoré vytvoria jednu alebo viacero teplotných zón, pričom každá teplotná zóna má teplotný gradient nižší ako predchádzajúca teplotná zóna, cez ktorú vlákna 109 prechádzajú. Rýchlosť a teplota prúdu vzduchu z vyhrievača vzduchu 112 sa kontroluje, čo napomáha vzniku rovnomernej štruktúry pozdĺž vlákien. Jeden až desať metrov od zvlákňovacej trysky sa tieto vlákna 109 spolu spájajú a prechádzajú nenavinuté cez odťahový dvojvalec 113. Rovnaká rýchlosť dvojvalca 113 je kritická vzhľadom k rýchlosti vlákna a štrukturálnej homogenite. Rýchlosť dvojvalca H3 určuje napätie na zvlákňovacej linke, pričom rýchlosť dvojvalca 113 je napríklad medzi asi 220 metrov/ min. a asi 660 m/min., s výhodou asi 550 m/min., teda taká, aby sa dosiahlo napätie napríklad asi 10 percent. DÍženie vlákien je napínací proces, pri ktorom sa zvyšuje

-9pevnosť vlákien zvýšením orientácie polymérnych molekúl v osi paralelnej k osi vlákien. Dlženie v tuhom stave je oveľa účinnejšie na dosiahnutie orientácie molekúl ako naťahovanie v roztavenom stave počas vytláčania polyméru, ako je to u vysokorýchlostného zvlákňovania.

V tomto štádiu sa pradeno vlákien 109 dopravuje cez dva podávacie valce na prvú . zónu dlžiacej pece 115. V tomto prvom dĺžiacom kroku sa vlákna napínajú pri teplote nad teplotou sklenného prechodu a súčasne pod teplotou topenia. V prvom dĺžiacom kroku je dĺžiaci pomer napríklad medzi 1 a 3, s výhodou 2, kým teplota je napríklad medzi 250 °C a 110 °C a s výhodou 100 °C. Dlžené vlákna sa ďalej napínajú prechodom cez druhú dĺžiacu zónu 117 pri zvýšených teplotách a pripadne aj cez žíhaciu komoru 119 pod napätím, aby sa zlepšila a zafixovala finálna štruktúra vlákna. Pri druhom dĺžiacom kroku je dĺžiaci pomer medzi asi 2 ä asi 20, s výhodou asi 12, kým teplota je napríklad medzi asi 90 °C a asi 155 °C a s výhodou asi 150 °C. Vlákna sa temperujú pri teplote medzi asi 90 °C a asi 155 °C a s výhodou asi 150 °C. Potom sa vlákna automaticky navíjajú a balia na odoslanie v stanici 121.

Vyhrievaných zón 123 je niekoľko, pričom sa uprednostňujú elektricky kontrolované vyhrievacie jednotky, spojené s dúchadlom alebo ventilátorom v rámci príslušenstva, ktoré udržiavajú požadovanú teplotu v okolí extrúdera 103 a zvlákňovacej trysky 107. Na rozdiel od konvenčného zvlákňovania sa roztavené vlákna opúšťajúce trysku ofúkujú horúcim vzduchom súčasne okolo vlákien pomocou vyhrievača 112 tak, aby sa rovnomerne chladili a aby sa tým eliminovali radiálne morfologické odchýlky. Ako už bolo vyššie spomínané, tieto vlákna sa potom nechajú starostlivo tuhnúť na výplňovej ploche alebo na odťahovom dvojvalci 113 za vysokého zvlákňovacieho napätia, aby sa docielila maximálna kryštalizácia a ďalej sa dĺžia na valcoch, ktoré sa točia požadovanou rýchlosťou odťahu. V tomto bode sa vlákna dopravujú pod vysokým napätím z napínacieho valca 114 cez prvý dĺžiaci stupeň na báze teplovzdušného princípu 115, kde má dosahovaný prirodzený dĺžiaci pomer až hodnotu 7. Tento proces odstráni všetky krčky a transformuje sférolitické kryštality na lamelámu morfológiu. Tieto vlákna potom za vysokého napätia, ktoré vytvára napínací štvorvalec 116, vstupujú do druhej dĺžiäcej stanice 117. kde sú kontinuálne dĺžené pri maximálnych dĺžiacich pomeroch a pri oveľa vyšších dĺžiacich teplotách. V tomto stupni vykazujú získavané vlákna veľmi vysokú orientáciu polymérnych kryštalitov podľa c-osi (morfológia roztiahnutých reťazcov v oblasti jadra vlákien, ktorá je perfektne kryštalická), ktoré sú obklopené obalom s dvojfázovou morfológiou obsahujúcou striedavo kryštalické a amorfné oblasti, ktoré majú vysoký stupeň aj amorfnej aj kryštalickej orientácie. Tieto plne

-10orientované vlákna potom prechádzajú pod napätím, ktoré vytvára napínací štvorvalec 118. cez konečnú teplotnú ustaľovaciu jednotku 119 tak, aby sa zaistila ich kryštalinita, ako aj aby sa odstránili všetky ďalšie nečistoty. Jedným príkladom takýchto nečistôt sú extrémne malé dutiny s rozmermi od jedného po niekoľko sto angstromov, ktoré môžu ešte existovať v štruktúre týchto plne orientovaných vlákien. Nekompletnej kryštalizácii, ktorá sa považuje za nečistotu, sa podľa tohto vynálezu zabraňuje počas zvlákňovania a dlženia. Nakoniec sa vlákna navinú na navíjacej stanici, ktorá obsahuje navíjaciu cievku 125.

Podľa tohto vynálezu, vlákna dĺžené pri teplotách dĺženia, ktoré sú blízke teplotám topenia polyméru, budú mať extrémne transparentné jadro a vysoko roztiahnutú kryštalickú štruktúru. Takéto vlákna vykazujú vysoký stupeň kryštalickej orientácie podľa C-osi, čo značne prispieva k vysokej rýchlosti transmisie, ako aj k zníženiu strát zoslabením. Okrem toho, takéto vysokokryštalické vlákna budú mať veľmi vysokú húževnatosť, ktorá je v rozpätí od 5 do 14 g/denier. Pevnosť sklenených vlákien je od 5 do 8 g/denier. Percento predĺženia pri pretrhnutí pre semikryštalické vlákna podľa tohto vynálezu je v rozpätí od 5 do 500 %. Sklenené vlákna majú percento predĺženia pri pretrhnutí od 1 do 25 %. Vysoký stupeň kryštalinity u vlákien podľa tohto vynálezu zabraňuje molekulárnemu zmršťovaniu v týchto vláknach. Potom sa ako dôsledok očakáva výborná rozmerová stabilita u takýchto vlákien aj keď sa používajú za rozdielnych poveternostných podmienok. Keďže tieto semikryštalické vlákna majú výbornú ohybnosť, ľahšie sa s nimi manipuluje a môžu sa prekladať bez lámania sa. Môžu sa vyrábať takmer ako nekonečné vlákna v dôsledku ich unikátneho priemeru zakrivenia a menšej potrebe terminálov pri aplikáciách na dlhé vzdialenosti. Môžu byť taktiež ľahko pripojené k zdroju svetla alebo k iným vláknam.

Druhé usporiadanie podľa tohto vynálezu je znázornené na obrázku 2. Druhé usporiadanie, podľa obrázku 2, obsahuje mnoho komponentov alebo rovnaké komponenty ako prvá zostava na obr. 1 a tieto komponenty v týchto dvoch zostavách sú popísané vyššie vzhľadom k obr. 1 a majú obdobné čísla jednotlivých súčastí. Obdobne, všetky údaje o tlakoch, rýchlostiach, teplotách a dĺžiacich pomeroch z obr. 1 možno aplikovať na obr. 2. Na rozdiel od usporiadania na obr. 1, zostava na obr. 2 umožňuje výrobu vlákien, ktoré majú vonkajší obal z jedného polyméru a vnútorné jadro z druhého polyméru. Alternatívne, vnútorná sekcia jadra môže byť dutá, namiesto toho, aby obsahovala druhý polymér. Keď je vnútorná sekcia jadra dutá, môže obsahovať vzduch (ktorý prepúšťa svetlo lepšie ako tuhý polymér vo vnútornej sekcii jadra, vákuum, alebo plyrr (na príklad dusík alebo hélium), čo

-11 umožňuje lepší prenos svetla ako vo vzduchu. Treba si všimnúť, že keď je vlákno duté, náklady na výrobu sú nižšie ako na výrobu plného vlákna. Okrem toho, keď vlákno podľa tohto vynálezu má vonkajší obal z prvého polyméru, nie je treba oplášťovanie.

Na výrobu vlákien, ktoré majú vonkajší obal z prvého polyméru a vnútorné jadro z druhého polyméru treba dva extrúdery 103A a 103B, do ktorých sa dáva polymér cez násypky 101A a 101B. Zubové čerpadlá 105A a 105 B sú spojené šextrúdermi 103A a 103B. Zubové čerpadlá 105A a 105B sú aj v spojení so zvlákňovacou tryskou 107. Zvlákňovacia tryská má jedinečnú konštrukciu (pozri obr. 3A a 3B), ktorá umožňuje, aby polymér (alebo plyn) z násypky 101 A, extrúdera 103A a zubového čerpadla 105A mohol byť obalený polymérom z násypky 101B. extrúdera 103B a zubového čerpadla 105B. Zvlákňovacia tryská 107 má jedno vyústenie 301, ako je znázornené na obr. 3 A a 3B, cez ktorý sa postupne dávkuje jeden polymér alebo druhý polymér, pričom sa tvorí vlákno, ktoré má vonkajší obal z prvého polyméru a vnútorné jadro z druhého polyméru. Zvlákňovacia tryská 107 môže byť zariadenie vyrobené firmou Foumé Polymertechnik of Germany a môže mať jedno alebo viac ako jedno vyústenie. Vytvorené vlákno sa potom ďalej spracováva ako v prvom usporiadaní podľa obr. 1, začínajúc od odťahového dvojvalca 113 na obr. 1 a pokračujúc cez všetky stupne až po výstupnú stanicu 121 na obr. 1. Keď sa namiesto polyméru na vyplnenie vnútorného jadra použije vzduch alebo plyn, násypka 101A. extrúder 103A a zubové čerpadlo 105A sú nahradené zdrojom vzduchu/plynu 109. V takomto prípade má zdroj 201 vzduchu/plynu fluidné prepojenie so zvlákňovacou tryskou 107.

Následovná časť referuje o treťom usporiadaní podľa tohto vynálezu. Toto usporiadanie zahrňuje kontrolný protokol teploty prvého usporiadania tohto vynálezu, s prípadným využitím kontrolného protokolu napätia kontinuálnym spôsobom, nekontinuálnym spôsobom v neskoršom čase, alebo s jeho lokálnym meraním, alebo bez využitia jeho merania vôbec. Pre toto tretie usporiadanie podľa tohto vynálezu je uvedené opäť na obrázku 1 a hodnoty tlaku, rýchlosť, teploty a dĺžiaceho pomeru na obr. 1 sú aplikované pre tretie usporiadanie. Do násypky 101 extrúdera 103 sa vsype vyššie uvedený špeciálny polymérny materiál. Extrúder dodáva roztavený polymér do zubového čerpadla 105 pri konštantnom tlaku. Na zaistenie konštantnej rýchlosti toku polyméru na zvlákňovaciu trysku 107 sa používa presné zubové čerpadlo 105.

Rotačné čerpadlo 105 je pozitívny výtlak zubového čerpadla, ktoré zaisťuje konštantnú rýchlosť toku polyméru cez zvlákňovaciu trysku 107. Toto čerpadlo 105 je

- 12kľúčovou časťou zariadenia, pretože eliminuje všetky zmeny rýchlosti toku tak, aby sa zaistila lineárna hustota pozdĺž vlákna a následne pozdĺž káblika.

Keď vlákna 109 vychádzajú zo zvlákňovacej trysky 107, sú urýchľované v porovnaní s výstupom, čo umožňuje dĺženie vlákien pokiaľ je polymér ešte v roztavenom stave. Protismemý prúd vzduchu vyhrievaný vyhrievacom vzduchu 112 a spojený s plášťom 111. ktorým je s výhodou komora, ktorá má vstupný a výstupný otvor cez ktoré vlákna 109 prechádzajú, potom pomaly chladí napínané, polotuhé vlákna. Presnejšie povedané, vyhrievač vzduchu 112 púšťa horúci vzduch pomocou dúchadla do plášťa 111. Vzduch zvyhrievača vzduchu 112 má teplotu v rozmedzí medzi teplotou roztavených vlákien a izbovou teplotou. Aj keď na obrázku sú zakreslené iba jeden vyhrievač vzduchu 112 a jeden plášť 111. v predmete vynálezu sa predpokladá použitie jedného alebo viacerých vyhrievačov vzduchu 112 a plášťov 111. Tieto vytvárajú jednu alebo viacero teplotných zón, cez ktoré vlákna 109 kvôli kontrole ich chladenia prechádzajú, pričom každá teplotná zóna má teplotný gradient nižší ako predchádzajúca teplotná zóna. Na rozdiel od vzduchových komôr možno chladenie tiež previesť v jednom alebo vo viacerých kúpeľoch s horúcou vodou. Rýchlosť a teplota prúdu vzduchu z vyhrievača vzduchu 112 sa kontroluje tak, aby sa zaistili uniformné vlastnosti pozdĺž vlákien.

Vyhrievacích zón 123 je niekoľko, s výhodou sú to elektricky kontrolované vyhrievacie jednotky, ktoré sú združené v zostave s dúchadlami_alebo ventilátormi, ktoré udržiavajú požadovanú teplotu v okolí extrúdera 103 a zvlákňovacej trysky 107. Na rozdiel od bežného zvlákňovania, pri výstupe roztavených vlákien z ťrysky sa na ne pôsobí teplým vzduchom a/alebo teplou vodou súčasne zo všetkých strán z vyhrievača vzduchu 112 tak, aby boli rovnomerne ochladzované s cieľom odstrániť radiálne morfologické odchýlky. Ako už bolo vyššie povedané, podľa tohto tretieho usporiadania tohto vynálezu môžu vlákna podliehať ďalej kontrolovanému napínaciemu procesu tak, ako je popísané v prvom usporiadaní, alebo ihneď, alebo s časovým spozdenim.

V ďalšom je opísané štvrté usporiadanie tohto vynálezu, ktoré sprevádza protokol kontroly napätia, a ktoré môže byť sprevádzané procesom kontroly teploty podľa prvého usporiadania tohto vynálezu, alebo bez procesu kontroly teploty. V usporiadaní s procesom kontroly teploty, tak neskôr alebo ihneď, alebo s časovým spozdenim (napr. kontinuálny alebo diskontinuálny spôsob výroby). Na toto štvrté usporiadanie sú opäť aplikované hodnoty parametrov tlaku, rýchlosti, teploty a dĺžiaceho pomeru na obr. 1. Podľa obr. 1 sa vopred vyrobené vlákna, alebo s procesom kontroly teploty podľa prvého usporiadania tohto vynálezu, alebo bez protokolu kontroly teploty, spájajú a prechádzajú na odťahový dvojvalec

- 13113. Rovnomerná rýchlosť dvojvalca 113 je rozhodujúca a má vplyv na rýchlosti vlákna a štrukturálnu jednotnosť. Rýchlosť dvojvalcov 113 určuje napätie na zvlákňovacej linke. DÍženie vlákien je proces pri ktorom sa vlákno napína, pričom sa zvyšuje pevnosť vlákien. Zvýšenie pevnosti je dôsledkom zvýšenia orientácie polymémych molekúl v smere osi vlákien. DÍženie v tuhom stave je oveľa účinnejšie na zvýšenie orientácie molekúl ako napínanie v roztavenom stave, ktoré prebieha pri vysokorýchlostnom zvlákňovaní.

V tomto štádiu sa pradeno vlákien 109 odťahuje pomocou dvoch odťahových valcov do prvej dlžiacej jednotky 115 za tepla. V tomto prvom kroku dĺženia sú vlákna napínané pri teplote nad teplotou skleného prechodu a súčasne pod teplotou topenia. Dlžené vlákna sa ďalej napínajú prechodom cez druhú dlžiacu jednotku 117 pri zvýšenej teplote a prípadne temperujú prechodom cez jednotku 119 pod napätím tak, aby sa vytvorila a stabilizovala perfektná finálna štruktúra vlákien. Potom sú vlákna automaticky navíjané a balia sa na odoslanie na jednotke 121.

Ako už bolo vyššie uvedené, tieto vlákna tuhnú pri odťahu pomocou výplňovej plochy (godetu) alebo dvojvalca pri vysokom zvlákňovacom napätí tak, aby sa zaistil maximálny stupeň kryštalizácie a sú dĺžené na odťahovom zariadení otáčajúcom sa požadovanou rýchlosťou odťahu. V tejto Časti prechádzajú vlákna pod vysokým napätím z dĺžiacich valcov 114 cez prvú teplovzdušnú dĺžiacu jednotku, kde sa dĺžia až na hodnotu dlžiaceho pomeru sedem. Tento proces odstráni všetky kŕčky a pretvára sférolitické kryštality na lanielámu morfológiu. Takéto vlákna potom, za vysokého napätia vytváraného odťahovými valcami _LT6, vstupujú do druhej dĺžiacej jednotky 117. kde sú kontinuálne dlžené na maximálne dĺžiace pomery a pri oveľa vyšších dĺžiacich teplotách. V tomto štádiu vykazujú výsledné vlákna veľmi vysokú orientáciu polymémych kryštalitov podľa c-osi (pretiahnutá morfológia reťazcov v oblasti jadra vlákien, ktoré sú perfektne kryštalické), ktoré sú obklopené obalom s dvojfázovou morfológiou so striedavými oblasťami s kryštalickou a amorfnou fázou, ktoré majú vysoký stupeň amorfnej a kryštalickej orientácie. Tieto plne orientované vlákna potom prechádzajú cez finálnu jednotku 119 teplotnej fixácie cez odťahové valce 118 tak, aby sa zaistila ich kryštalizácia a taktiež aby sa odstránili všetky ďalšie nečistoty. Jedným z príkladov takýchto nečistôt sú extrémne malé dutiny s rozmermi v rozmedzí od jedného po niekoľko sto· angstrómov, ktoré môžu ešte stále existovať v štruktúre týchto plne orientovaných vlákien. Neúplnej kryštalizácii, ako tvorby nečistôt, sa podľa tohto vynálezu, zabraňuje v zvlákňovacom a dĺžiacom procese. Nakoniec sa vlákna /

navíjajú v navíjacej jednotke 121. ktorá obsahuje navíjaciu cievku 125. Ako už bolo vyššie

-14spomínané, v tomto štvrtom usporiadaní podľa tohto vynálezu, vlákna môžu byť alebo nemusia byť, alebo ihneď alebo s časovým sklzom, najprv spracované s protokolom kontroly teploty podľa prvého usporiadania tohto vynálezu.

Príklady podmienok vytlačovania, ktoré však neobmedzujú rozsah tohto vynálezu, sú uvedené v tabuľke 1.

vzorkyi

UHal y ?.

. O^mn/SOu (2) ZvlákfiwadaO^mm/UXks (3) ZvlákÄovacia Utam/loOu (í) Zviákňovacla tryská tryská , - tryská Zvlikňovacia tryská 0,3 mm vypnutí (4) bez rýchlosti ochladenia r s s·»· B f* “ D

TABUĽKA č. 1

II

16Príklady polymérov, ktoré môžu byť použité pri usporiadaní podľa obr. 2, ktoré však neobmedzujú rozsah vynálezu, sú uvedené v tabuľke 2.

TABUĽKA2

Začiatočná

Typ polyméru	Index toku	MWD	teplota taveniny	Hmotnosť vzorky
1	WRD5-1561/LR-10207-80A	1,5	široká	260	50 Ibs.
2	WRD5-1562/LR-10207-80B	6	stredná	250	50 Ibs.
3	WRD5-1563/LR- 10207-80C	10	úzka	245	50 Ibs.
4	WRD5-1554/LR-10207-80D	3,5	široká	250	50 Ibs
5	WRD5-1565/LR-10207-80E	10	široká	245	50 Ibs.
6	WRD5-1566/LR-10207-80F	19	široká	245	50 Ibs.

Ešte stále zo vzťahu k tabuľke 2 vyplýva, že polyméme materiály použité na výrobku semikryštalických vlákien podľa predmetu vynálezu by mali mať nasledovné vlastnosti:

- 3-7 ppm (parts per million) horčíka, s výhodou pod 5 ppm

- 1-5 hmotnostných percent T1O2 alebo polytetrafluoroetylénu, s výhodou 1 hmotnostné percento

- 30-50 ppm hliníka, s výhodou pod 42 ppm

- 20-50 ppm chlóru, s výhodou pod 24 ppm

- menej ako 600 ppm stearanu vápenatého

- 0,02 až 1,00 hmotnostných percent Irganoxu 1010 (antioxidant vyrábaný firmou Thom Haas), s výhodou pod 0,03 hmotnostných percent

- 400 až 500 ppm Irgafosu 168, vyrábaného fy. I.C.I., s výhodou 400 ppm

- MFI (melt flow index, index toku taveniny) 0,1 až 1000, s výhodou pod 10 až 10 hmotnostných percent Xyllenu, s výhodou pod 2 hmotnostné percentá

- 1 až 10 hmotnostných percent Decalin Soluble, s výhodou pod 2 hmotnostné percentá

- 0,1 až 10,00 hmotnostných percent CH B (preventívny odfarbovač vyrábaný firmou Geigy Industrial Chemical Corp.), s výhodou pod 0,3 hmotnostných percent až 5 hmotnostných percent DSI (antistatický prípravok, vyrábaný firmou Freeman chemical corp.), s výhodou 2,5 hmotnostných percent

- odplynenie na 1-50 ppm, s výhodou pod 15 ppm.

Podmienky dlženia pre vybrané polyméry z tabuľky 2 využívajúc protokol obr. 2 sú uvedené v tabuľke 3.

TABUĽKA 3

Vzorka 1

Vyhrievacie	Faktor	Rýchlosť
Odťahové jednotky	odťahových	valcov

valce	(°F)	valcov	(fpm)	Navíjanie
1	300	1	5	Leesona 959
2	299	6	34	Napätie 15
3	296	6,1	34	Hrúbka 2
4		6,2	35

Vzorka 3

Vyhrievacie	Faktor	Rýchlosť
Odťahové jednotky	odťahových	valcov
valce (°F)	valcov	(fpm)	Navíjanie
1 293	1	5	Leesona 959
2 293	8	46	Napätie 15
3 301	9	52	Hrúbka 2
4	10	58

Vzorka 6

Vyhrievacie	Faktor	Rýchlosť
Odťahové jednotky	odťahových	valcov
valce (°F)	valcov	(fpm)	Navíjanie
1 293	1	5	Leesona 959
2 292	9	51	Napätie 15
3 288	11	63	Hrúbka 2
4	11,5	63

°F - stupne Fahrenheita; fpm - feet per minuté, stôp za minútu

Ďalšie údaje v tabuľke 4 sa vzťahujú k trom vzorkám vlákien z tabuľky 3 za predpokladu, že údaje o pevnosti vlákien sú dané pre podmienky dlženia v tabuľke 3. Ako vidieť v tabuľke 4, vlákna podľa tohto vynálezu majú pevnosti až 14 g/deň a percento

I predĺženia iba 6 %, pričom obe hodnoty sú významne lepšie ako údaje pre polymérne a

- 18sklenené vlákna vyrobené doteraz známymi systémami.

TABUĽKA 4

Pevnosť Energia

Lineárna	Max.	Húževna-	v ťahu	Modulus	pri maxim.
Hustota	Zaťaž	tosť max	maxím		zaťažení
íden)	(ef)	(gf/den)	(%)	(gfľden)	(gf-mm)
1 12,00	167,52	13,96	16:7	136,13	4477,96
2 12,00	167,42	13,95	16,7	131,59	4530,95
3 12,00	169,01	14,08	16,7	147,74	4574,25
priem. 12,00	167,98	14,00	16,7	138,49	4527,72
S.D. 0,00	0,89	0,07	'0,0	8,33	48,22
C.V. 0,00	0,53	0,53	o,o	6,02	1,07
min. 12,00	167,42	13,95	16,7	131,59	4477,96
max. 12,00	169,01	14,08	. 16,7	147.74	4574.25
1 10,00	110,57	11,06	18,3	112,40	3323,90
2 10,00	89,52	8,95	11,7	87,54	1557,03
3 12,00	96,27	8,02	13,3	71,52	1928,63
priem. 10,67	98,79	9,34	14,4	90,49	2269,85
S.D. 1,15	10,75	1,55	3,5	20,60	931,55
C.V. 10,83	10,88	16,64	24,0	22,76	41,04
min. 10,00	89,52	8,02	11,7	71,52	1557,03
max. 12,00	110,57	11,06	18,3	112.40	3323.90
1 12,00	114,86	9,57	6,7	167,74	1150,06
2 9,00	114,23	12,69	6,7	176,86	1081,01
3 9,00	130,84	14,54	8,3	240,54	1628,25
priem. 10,00	119,98	12,27	7,2	195,05	1286,44
S.D. 1,73	9,42	2,51	1,0	39,66	298,02
C.V. 17,32	7,85	20,46	13,3	20,33	23,17
min. 9,00	114,23	9,57	6,7	167,74	1081,01
max. 12.00	130,84	14,54	8,3	240.54	1628,25

- 19Vlákno vyrobené podľa metódy tohto vynálezu sa hodnotilo z hľadiska optickej priepustnosti na báze následovného protokolu. Na hodnotenie sa použilo približne 50 cm dlhé vlákno s vonkajším priemerom 710 mikrometrov. Ako zdroj svetla sa použil zdroj bieleho svetla model Ando AQ-4303B, laserový zdroj Ando model číslo AQ-4139 1310 nm a laserový zdroj Ando model číslo AQ-4147 850 nm. Okrem toho boli na meranie použité optický spektrálny analyzátor Ando model číslo AQ-6310B a merač výkonu Ando model číslo AQ-1125 s hlavami AQ-1950 a AQ-1951.

Pôvodne sa vlákno analyzovalo bez akejkoľvek úpravy koncov vlákna. Zdroj bieleho svetla bol najprv priamo pripojený na analyzátor spektra a získal sa referenčný záznam. Potom sa vložilo vlákno a zmeralo sa spektrum. Výsledok odpočítania referenčného záznamu od výsledného grafu vlákna je uvedené na obr. 4. Vertikálne čiary v obr. 4 ukazujú hodnoty zoslabenia 9,6 dB pri 850 nm a 19,5 dB pri 1310 nm, teda pri telekomunikačné dôležitých vlnových dĺžkach.

V ďalšom boli konce vlákien leštené a vyššie popísané laserové zdroje svetla a power meter sa použil na presnejšie stanovenie zoslabenia. Pri prvom meraní bol na získanie referenčných dát laserový zdroj svetla priamo zapojený na merač výkonu skleneným vláknom.

Pri ďalšom meraní sa namiesto skleneného vlákna vložilo vlákno vyrobené podľa tohto Z , vynálezu. Referenčné spektrum sa odpočítalo ód spektra použitého vlákna. Pre vlnovú dĺžku 850 nm bolo zoslabenie vláknom 3,7 dB (-3,8 dBm (referenčná vzorka) -7,5 dBm (vlákno)). Pri vlnovej dĺžke 1310 nm bolo zoslabenie vláknom 10,88 dB (-3,3 dBm (referenčná vzorka)14,18 dBm (vlákno)).

Nakoniec sa zopakovala prvá analýza s bielym svetlom a s vláknom podľa tohto vynálezu, ktoré malo leštené konce vlákna. Výsledky zoslabenia sú uvedené na obrázkoch 5-7. Na obr. 5 je zoslabenie pri 850 nm a 1310 nm uvedené vertikálnymi linkami. Na obr 6 je uvedený detail zoslabenia oblasti pri 850 nm z obr. 5. Na obr. 7 je uvedený detail zoslabenia oblasti pri 1310 nm z obr. 5.

V ďalšom sa porovnalo vlákno pripravené spôsobom podľa tohto vynálezu s inými vláknami z hľadiska optickej priepustnosti. Na všetky tieto testy sa použil 2500 Optical Fiber Analysis Systém vyrobený fy. Netest, Inc. Cez vlákna sa prepúšťalo svetlo s vlnovou dĺžkou od 600 nm po 1600 nm. Priepustnosť svetla, meraná- vdB sa stanovila prístrojom 2500 Optical Fiber Analysis Systém. V tabuľkách 5 - 15 sú uvedené hodnoty priepustnosti svetla (v dB) pre vlnové dĺžky od 600 nm do 1600 nm. Merali sa nasledovné typy vlákien: 62,5 pm sklenené optické vlákno (tabuľka 5); 390 mm dlhé, 750 pm optické vlákno Mitsubishi (tabuľka 6); 390 mm dlhé 750 pm optické vlákno Mitsubishi merané v preplňovacom móde na 2500 Optical Fiber Analysis Systém (tabuľka 7); 390 mm dlhé 1000 pm optické vlákno Mitsubishi (tabuľka 8); 390 mm dlhé optické vlákno podľa predmetu vynálezu (tabuľka 9);

390 mm dlhé semikryštalické optické vlákno podľa predmetu vynálezu merané s 2500 Optical Fiber Analysis Systém v obmedzenom móde (tabuľka 10); opakovanie testu vzorky z tabuľky 10 (tabuľka 11); 390 mm dlhé semikryštalické optické vlákno podľa predmetu vynálezu merané s 2500 Optical Fiber Analysis Systém v preplňovacom móde(tabuľka 12); 390 mm dlhé 0,40 mm semikryštalické vlákno vyrobené fy. Stem, Inc. (tabuľka 13); 390 mm dlhé 0,87 nm semikryštalické vlákno vyrobené fy. South Bend, Inc. (tabuľka 14); a opakovanie merania vzorky z tabuľky 14 (tabuľka 15).

TABUĽKA 5

(nm)	dB	(nm)	dB	(nm)	dB	(nm)	dB
600	0,043	860	-0,005	1120	0,004	1380	0,001
610	0,036	870	-0,004	1130	0,005	1390	0,003
620	0,030	880	-0,007	1140	0,004	1400	0,001
630	0,027	890	0,002	1150	0,000	1410	0,004
640	0,024	900	-0,009	1160	0,001	1420	0,004
650	0,022	910	0,002	1170	0,001	1430	0,002
660	0,002	920	-0,005	1180	0,005	1440	0,001
670	0,020	930	-0,003	1190	0,002	1450	0,001
680	0,019	940	-0,004	1200	0,003	1460	0,002
690	0,008	950	-0,005	1210	-0,003	1470	0,006
700	0,009	960	-0,004	1220	0,005	1480	0,003
710	0,006	970	-0,007	1230	0,006	1490	0,004
720	0,006	980	0,006	1240	-0,002	1500	0,002
730	0,006	990	0,006	1250	-0,001	1510	-0,001
740	0,003	1000	0,003	1260	0,001	1520	-0,001
750	0,005	1010	0,001	1270	0,002	1530	0,003

760	0,001	1020	0,005	1280	0,006	1540	0,004
770	0,001	1030	0,005	1290	0,004	1550	0,005
780	-0,004	1040	0,007	1300	0,000	1560	0,004
790	-0,003	1050	0,001	1310	0,001	1570	0,005
800	-0,003	1060	0,005	1320	0,003	1580	0,003
810	-0,003	1070	0,004	1330	0,004	1590	0,004
820	-0,001	1080	-0,001	1340	0,004	1600	-0,001
830	-0,005	1090	0,004	1350	0,005
840	-0,003	1100	-0,003	1360	0,001
850	-0,005	1110	0,000	1370	0,002

-22TABUĽKA 6

(nm)	dB	(nm)	dB	(nm)	dB	(nm)	dB
600	9,653	860	12,939	1120	36,183	1380	52,187
610	9,670	870	14,637	1130*	49,850	1390	51,206
620	9,736	880	16,530	1140*	51,230	1400	49,546
630	9,757	890	21,636	1150*	51,787	1410	48,580
640	9,705	900	22,855	1160*	52,027	1420	47,288
650	9,709	910	19,023	1170*	52,589	1430	46,482
660	9,726	920	15,504	1180*	52,791	1440	46,280
670	9,778	930	13,474	1190*	52,094	1450	45,967
680	9,926	940	12,555	1200*	50,873	1460	46,420
690	9,926	950	12,635	1210*	46,906	1470	47,327
700	9,997	960	13,529	1220	37,395	1480	48,225
710	10,891	970	14,878	1230	31,794	1490	49,126
720	11,307	980	19,763	1240	28,213	1500	49,070
730	11,826	990	21,971	1250	25,444	1510	47,731
740	11,710	1000	24,198	1260	23,784	1520	45,981
750	11,218	1010	24,064	1270	23,439	1530	45,159
760	10,915	1020	22,788	1280	23,367	1540	45,879
770	10,858	1030	22,217	1290	23,818	1550	47,166
780	10,842	1040	21,274	1300	24,745	1560	49,660
790	11,097	1050	19,048	1310	26,557	1570	53,145
800	11,309	1060	18,157	1320	30,705	1580	54,326
810	11,375	1070	17,160	1330	42,133	1590	52,994
820	11,346	1080	16,933	1340*	51,076	1600	53,190
830	11,308	1090	17,679	1350*	52,223
840	11,442	1100	19,569	1360*	52,356
850	11,868	1110	26,225	1370*	53,068

-23TABUĽKA 7

(nm)	dB	(nm)	dB	(nm)		dB	(nm) dB
600	13,185	860	16,547	1120	38,302	1380	50,373
610	13,284	870	18,277	1130	49,547	1390	50,526
620	13,377	880'	20,969	1140	50,583	1400	50,187
630	13,424	890	25,402	1150	51,112	1410	49,687
640	13,417	900	26,316	1160	51,587	1420	49,143
650	13,443	910	22,574	1170	51,923	1430	48,707
660	13,497	920	18,897	1180	51,901	1440	48,454
670	13,576	930	16,972	1190	51,447	1450	48,472
680	13,742	940	16,180	1200	50,783	1460	48,809
690	13,797	950	16,310	1210	46,332	1470	49,437
700	13,891	960	17,174-	1220	39,306	1480	50,362
710	14,113	970	18,554	1230	34,122	1490	50,929
720	14,557	980	22,844	1240	30,902	1500	50,813
730	15,021	990	25,065	1250	28,144	1510	49,505
740	14,928	1000	27,014	1260	26,744	1520	48,227
750	14,497	1010	26,788	1270	26,378	1530	47,660
760	14,235	1020	25,712	1280	26,461	1540	48,127
770	14,202	1030	25,210	1290	26,982	155tf	49,52?
780	14,333	1040	23,925	1300	27,931	1560	51,57?
790	14,575	1050	22,073	1310	29,901	1570	53,019
800	14,786	1060	21,122	1320	34,052	1580	53,479
810	14,858	1070	20,200	1300	43,172	1590	53,508
820	14,863	1080	20,035	1340	49,178	1600	53,042
830	14,857	1090	20,808	1350	49,163
840	15,005	1100	22,955	1360	49,287
850	15,501	1110	28,954	1370	49,824

-24TABUĽKA 8

(nm)	dB	(nm)	dB	(nm)	dB	(nm)	dB
600	12.629	860	15,802	1120	38,558	1380	54,799
610	12,671	870	16,763	1130*	52,374	139P	53,274
620	12,720	880	19,316	1140*	53,623	1400	51,769
630	12,747	890	24,411	1150*	53,248	1410	50,822
640	12,686	900	25,787	1160*	54,627	1420	49,575
650	12,695	910	22,089	1170*	55,801	1430	49,141
660	12,706	920	19,781	1180*	54,909	1440	48,976
670	12,760	930	16,409	1190*	54,460	1450	48,563
680	12,751	940	15,502	1200*	53,748	1460	49,238
690	12,773	950	15,575	1210*	49,565	1470	49,329
700	12,847	960	16,511	1220	39,981	1480	50,800
710	13,024	970	17,839	1230	34,452	1490	52,058
720	13,431	980	22,523	1240	30,977	1500	52,202
730	13,963	990	24,717	1250	28,272	1510	50,357
740	13,891	1000	26,897	1260	26,607	1520	48,722
750	13,399	1010	26,852	1270	26,256	1530	48,033
760	13,808	1020	25,542	1280	26,284	1540	48,689
770	13,748	1030	25,092	1290	26,748	1550	50,001
780	13,731	1040	24,195	1300	27,673	1560	52,540
790	13,987	1050	21,934	1310	29,447	1570	55,611
800	14,216	1060	21,040	1320	33,506	1580	58,537
810	14,292	1070	20,028	1330	44,486	1590	58,610
820	14,262	1080	19,773	1340*	52,828	1600	57,155
830	14,233	1090	20,471	1350*	54,737
840	14,359	1100	22,301	1360*	54,805
850	14,774	1110	28,793	1370*	55,373

-25TABUĽKA 9

(nm)	dB	(nm)	dB	(nm)	dB	(nm)	dB
600	10,381	860	13,713	1120	36,124	1380	100,000
610	10,406	870	15,428	1130*	49,603	1390	66,298
620	10,486	880	17,358	1140*	50,821	1400	69,706
630	10,515	890	22,528	1150*	51,282	1410	56,471
640	10,477	900	23,733	1160*	51,824	1420	64,875
650	10,486	910	19,890	1170*	52,409	1430	61,195
660	10,502	920	16,278	1180*	52,229	1440	61,173
670	10,560	930	14,237	1190*	51,870	1450	58,226
680	10,576	940	13,348	1200*	51,269	1460	58,37b
690	10,605	950	13,482	1210*	46,580	1470	63,069
700	10,680	960	14,474	1220	36,992	1480	100,000
710	10,864	970	15,841	1230	31,541	1490	100,000
720	11,283	980	19,738	1240	28,047	1500	100,000
730	11,818	990	21,897	1250	25,301	1510	100,000
740	12,449	1000	24,073	1260	23,688	1520	100,000
750	11,949,	1010	23,917	1270	23,327	1530	73,387
760	11,638	1020	22,597	1280	23,372	1540	56,705
770	11,588	1030	22,152	1290	23,857'	1550	60,803
780	11,577	1040	21,191	1300	24,809	1560	100,000
790	11,834	1050	18,951	1310	26,646	1570	100,000
800	12,059	1060	18,037	1320	30,863	1580	100,000
810	12,126	1070	17,021	1330	42,283	1590	62,133
820	12,102	1080	16,791	1340*	50,471	1600	67,620
830	12,083	1090	17,505	1350*	50,933
840	12,225	1100	19,422	1360*	51,943
850	12,657	1110	26,089	1370*	53,052

-26TABUĽKA 10

(nm)	dB	(nm)	dB	nm	dB	(nm)	dB
600	8,774	890	19,719	1180*	50,437	1470	44,398
610	8,781	900	20,948	1190*	49,714	1480	45,387
620	8,817 1	910	17,129	1200*	48,895	1490	46,535
630	8,763	920	13,537	1210	44,677	1500	46,814
640	8,705	930	11,506	1220	35,174	1510	45,806
650	8,639	940	10,623	1230	29,607	1520	44,834
660	8,641	950	10,757	1240	26,079	1530	44,156
670	8,642	960	11,797	1250	23,382	1540	44,316
680	8,630	970	13,159	1260	21,769	1550	46,065
690	9,340	980	18,509	1270	21,396	1560	47,567
700	9,385	990	20,578	1280	21,430	1570	49,000
710	9,528	1000	22,655	1290	21,904	1580	49,604
720	9,925	1010	22,454	1300	22,841	1590	50,594
730	10,427	1020	21,089	1310	24,669	1600	50,383
740	10,321	1030	20,612	1320	28,871	1610	48,200
750	9,810	1040	19,607	1330	40,369	1620	46,552
760	9,456	1050	17,354	1340*	47,805	1630	44,963
770	9,368	1060	16,428	1350*	48,403	1640	42,440
780	9,435	1070	15,401	1360*	49,780	1650	39,513
790	9,528	1080	15,152	1370*	49,881	1660	36,347
800	9,715	1090	15,839	1380*	49,464	1670	33,743
810	9,757	1100	17,729	1390*	48,338	1680	31,170
820	9,699	1110	24,290	1400*	46,343	1690	28,274
830	9,643	1120	34,236	1410*	45,010	1700	25,575
840	9,757	1130*	47,850	1420*	44,113	1710	23,906
850	10,145	1140*	48,804	1430	43,374	1720	22,672
860	11,147	1150*	49,823	1440	43,019	1730	21,781
870	12,791	1160*	50,674	1450	42,877	1740	21,028
880	15,378	1170*	50,694	1460	43,518	1750	20,876

-27TABUĽKA 11

í nm)	dB	(nm)	dB	(nm)	dB	(nm)	dB
600	8,842	890	19,778	1180*	50,487	1470	44,163
610	8,844	900	21,001	1190*	49,325	1480	45,399
620	8,895	910	17,171	1200*	49,269	1490	46,504
630	8,834	920	13,584	1210*	44,796	1500	47,308
640	8,775	930	11,554	1220	35,128	1510	46,253
650	8,713	940	10,670	1230	29,623	1520	44,695
660	8,715	950	10,802	1240	26,117	1530	44,003
670	8,712	960	11,835	1250	23,418	1540	44,372
680	8,689	970	13,203	1260	21,801	1550	45,225
690	9,397	980	18,539	1270	21,426	1560	47,746
700	9,437	990	20,618	1280	21,459	1570	49,846
710	9,588	1000	22,696	1290	21,931	1580	52,131
720	9,979	1010	22,499	1300	22,869	1590	49,697
730	10,480	1020	21,130	1310	24,689	1600	50,017
740	10,378	1030	20,661	1320	28,895	1610	48,099
750	9,864	1040	19,655	1330	40,207	1620	47,789
760	9,511	1050	17,399	1340*	48,274	- 1630	45,442
770	9,420	1060	16,470	1350*	48,161	1640	42,262
780	9,491	1070	15,446	1360*	49,510	1650	39,443
790	9,582	1080	15,198	1370*	50,007	1660	36,444
800	9,769	1090	15,882	1380*	49,489	1670	33,776
810	9,811	1100	17,771	1390*	48,667	1680	31,205
820	9,752	1110	24,334	1400*	46,397	1690	28,315
830	9,698	1120	34,298	1410*	44,995	1700	25,745
840	9,812	1130*	48,105	1420*	43,993	1710	23,890
850	10,198	1140*	48,903	1430	43,481	1720	22,747
860	11,203	1150*	49,750	1140*	43,126	1730	21,823
870	12,848	1160*	50,283	1450	42,946	1740	21,117
880	15,432	1170*	50,295	1460*	43,454	1750	20,854

-28TABUĽKA 12

(nm)	dB	(nm)	dB	(nm)	dB	(nm)	dB
600	-5.337	890	6,285	1180	34,527	1470	28,480
610	-5,219	900	7,104	1190	34,051	1480	29,817
620	-5,128	910	3,466	1200	33,361	1490	31,074
630	-5,082	920-	-0,191	1210	28,392	1500	32,010
640	-5,105	930-	-2,048	1220	21,332	1510	31,852
650	-5,100	940	-2,798	1230	16,315	1520	31,227
660	-5,086	950	-2,546	1240	13,216	1530	30,801
670	-5,044	960-	-1,528	1250	10,566	1540	31,082
680	-5,026	970	-0,113	1260	9,208	1550	32,165
690	-4,873	980	5,426	1270	8,852	1560	33,794
700	-4,791	990	7,565 '	1280	8,918	1570	35,159
710	-4,578	1000	9,432	1290	9,458	1580	35,596
720	-4,138	1010	9,160	1300	10,444	1590	35,471
730	-3,684	1020	8,061	1310	12,442	1600	35,000
740	-3,788	1030	7,527	1320	16,621	1610	34,083
750	-4,228	1040	6,224	1330	25,734	1620	32,850
760	-4,511	1050	4,348	1340	32,038	1630	31,360
770	-4,562	1060	3,383	1350	32,876	1640	29,434
780	-4,563	1070	2,475	1360	33,594	1650	27,083
790	-4,318	1080	2,323	1370	34,212	1660	24,387
800	-4,121	1090	3,128	1380	33,824	1670	21,959
810	-4,059	1100	5,301	1390	32,602	1680	19,552
820	-4,041	1110	11,301	1400	30,827	1690	16,856
830	-4,068	1120	20,617	1410	29,406	1700	14,300
840	-3,922	1130	31,783	1420	28,317	1710	12,590
850	-3,444	1140	32,959	1430	27,606	1720	11,334
860	-2,401	1150	33,651	•1440	27,220	1730	10,415
870	-0,691	1160	34,237	1450	27,192	1740	9,701
880	1.974	1170	34,593	1460	27.618	1750	9.340

-29TABUĽKA 13

(nm)	dB	(nm)	dB	(nm)	dB	(nm)	dB
600*	62,255	860*	100,000	1120*	100,000	1380*	100,000
610*	100,000	870*	59,091	1130*	100,000	1390*	66,298
620*	47,328	880*	100,000	1140*	60,253	1400*	69,706
630*	57,769	890*	100,000	1150*,	59,477	1410*	56,471
640*	51,761	900*	61,301	1160*	61,202	1420*	64,875
650*	100,000	910*	60,821	1170*	61,934	1430*	61,195
660*	50,556	920*	54,693	1180*	60,940	1440*	61,173
670*	56,721	930*	57,117	1190*	100,000	1450*	58,226
680*100,000	940*	60,572	1200*	61,949	1460*	58,376
690*	63,770	950*.	56,965	1210*	64,255	1470*	63,039
700*100,000	960*	61,624	1220*	63,147	1480*	100,000
710*	64,007	970*	100,000	1230*	64,532	1490*	100,000
720*	55,631	980*	60,502	1240*	65,634	1500*	100,000
730*	100,000	990*	62,316	1250*	61,977	1510*	100,000
740* 100,000	1000*	100,000	1260*	59,644	1520*	100,000
750*	60,805	1010*	100,000	1270*	59,936	1530*	73,387
760* 100,000	1020*	63,868	1280*	57,734	1540*	56,705
770* 100,000	1030*	62,990	1290*	61,049	1550*	60,803
780* 100,000	. 1040*	60,415	1300*	100,000	1560*	100,000
790*	63,502	1050*	100,000	1310*	70,399	1570*	100,000
800*	58,857	1060*	69,162	1320*	58,090	1580*	100,000
810*	75,356	1070*	100,000	1330*	67,198	1590*	62,133
820*	57,289	1080*	64,076	1340*	59,067	1600*	67,620
830*100,000	1090*	60,938	1350*	100,000		•
840*100,000	1100*	100,000	1360*	67,702
850*100,000	1110*	58,979	1370*	100,000

-30TABUĽKA 14

(nm)	dB	(nm)	dB	(nm)	dB	(nm)	dB
600*	47,386	860*	57,702	1120*	57,180	1380*	60,461
610*	100,000	870*	55,810	1130*	59,590	1390*	66,785
620*	100,000	880*	58,310	1140*	63,530	1400*	61,388
630*	46,934	890*	63,055	1150*	64,065	1410*	100,000
640*	48,358	900*	57,220	1160*	70,487	1420*	61,483
650*	47,695	910*	100,000	1170*	100,000	1430*	63,979
660*	100,000	920*	100,000	1180*	64,619	1440*	60,596
670*	100,000	930*	100,000	1190*	64,591	1450*	61,274
680*	50,241	940*	100,000	1200*	100,000	1460*	67,941
690*	58,952	950*	55,660	1210*	64,554	1470*	58,440
700*	100,000	960*	'53,755	1220*	64,545	1480*	100,000
710*	53,527	970*	53,440	1230*	63,703	1490*	100,000
720*	56,022	980*	58,719	1240*	60,679	1500*	57,345
730*	55,009	990*	56,909	1250*	65,525	1510*	68,865
740*	56,680	1000*	100,000	1260*	65,501	1520*	65,305
750*	59,446	1010*	65,181	1270*.	100,000	1530*	60,674
760*	55,141	1020*	. 63,892	1280*	63,028	1540*	60,979
770*	61,179	1030* -	61,046	1290*	60,686	1550*	64,194
780*	65,462	1040*	63,602	1300*	62,908	1560*	100,000
790*	56,345	1050*	100,000	1310*	100,000	1570*	100,000
800*	54,962	1060*	100,000	1320*	100,000	1580*	58,337
810*	100,000	1070*	61,379	1330*	64,271	1590*	100,000
820*	59,622	1080*	60,786	1340*	60,931	1600*	61,698
830*	57,904	1090*	60,456	1350*	100,000
840*	62,566	1100*	57,701	1360*	73,630
850*	55,194	1110*	56,981	1370*	61,903

-31 TABUĽKA 15

(nm)	dB	(nm)	dB	(nm)	dB	(nm)	dB
600*	100,000	860*	53,722	1120*	59,880	1380*	60,885
610*	100,000	870*	54,951	1130*	62,199	1390*	100,000
620*	50,427	880*	53',620	1140*	64,085	1400*	100,000
630*	46,451	890*	60,045	1150*	64,065	1410*	62,529
640*	52,337	900*	58,050	1160*	100,000	1420*	100,000
650*	50,126	910*	57,288	1170*	60,911	1430*	63,744
660*	100,000	920*	63,294	1180*	100,000	1440*	61,192
670*	55,359	930*	100,000	1190*	63,065	1450*	60,548
49,226 940* ,	57,637	1200*	62,588	1460*	64,631
690*	46,164	950*	55,436	1210*	61,321	1470*	66,751
700*	54,803	960*	53,292	1220*	100,000	1480*	59,763
710*	100,000	970*	55,574	1230*	71,299	1490*	64,961
720*	100,000	980*	58,215	1240*	61,625	1500*	100,000
730*	51,524	990*	57,550	1250*	63,861	1510*	100,000
740*	100,000	1000*	61,161	1260*	66,470	1520*	61,571
750*	100,000	1010*	61,781	1270*	77,228	1530*	100,000
760*	54,471	1020*	63,699	1280* .	66,038	1540*	60,010
.770*	55,159	1030*	61,046	1290*	100,000	1550*	60,710
780*	100,000	1040*	64,394	1300*	64,048	1560*	59,641
790*	57,436	1050*	60,241	1310*	60,854	1570*	66,068
800*	69,276	1060*	65,937	1320*	67,366	1580*	100,000
810*	62,692	1070*	64,389	1330*	61,383	1590*	68,815
820*	55,412	1080*	69,632	1340*	67,698	1600*	100,000
830*	55,023	1090*	59,887	1350*	61,919
840*	56,545	1100*	61,567	1360*	100,000
850*	54.599	1110* .	58.704	1370*	73.806

680*

-32Na začiatku, vo vzťahu k tabuľke 5, ako štandard bolo použité 62,5 μτη sklenené optické vlákno, ktoré vykazovalo vysokú priepustnosť svetla pozdĺž spektra medzi 600 až 1600 nm. Porovnanie tabuliek 6, 7 a 8 s tabuľkami 9, 10, 11 a 12 ukazuje, že semikryštakické optické vlákno podľa predmetu vynálezu má svetelnú priepustnosť pri porovnateľných vlnových dĺžok porovnateľnú so známymi amorfnými optickými vláknami, zahrňujúc vlnové dĺžky 850 nm a 1310 nm, pričom táto vlastnosť nie je limitovaná len na tieto oblasti. Pri 850 nm majú známe amorfné optické vlákna hodnoty 11,868 dB, 15,5012 dB a 14,774 dB, kým semikryštalické optické vlákna podľa tohto vynálezu majú hodnoty 12,657 dB, 10,145 dB, 10,198 dB a 3,444 dB. Podobne, pri 1310 nm mali známe amorfné optické vlákna hodnoty 26,557 dB, 29,901 dB a 29,447 dB, kým semikryštalické optické vlákno podľa tohto vynálezu malo hodnoty 26,646 dB, 24,669 dB, 24,689 dB a 12,442 dB.

Porovnanie semikryštalických optických vlákien podľa tohto vynálezu (tabuľky 9, 10, 11 a 12) so známymi semikryštalickými vláknami (tabuľky 13, 14 a 15) ukazuje, že známe semikryštalické polyetylénové vlákna neprepúšťajú v podstate žiadne svetlo v merateľných množstvách pri žiadnej vlnovej dĺžke a špecificky nie pri 850 nm a 1310 nm. Pri 850 nm majú známe semikryštalické vlákna hodnoty 100,000 dB, 55,194 dB a 54,599 dB, kým pri 1310 nm sú pre tieto vlákna hodnoty 70,399 dB, 100,00 dB a 60,038 dB. Na rozdiel od semikryštalických vlákien podľa tohto vynálezu, ktoré sú uvedené v tabuľkách 9, 10 a 11, sú známe semikryštalické polyetylénové vlákna uvedené v tabuľkách 13, 14 15 ako svetelné vodiče bezcenné.

Claims (31)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zariadenie na výrobu optických vlákien vyznačujúce sa tým, že pozostáva: zextrúdera (103) na vyhrievanie polyméru na výrobu roztaveného polyméru a na dodávku roztaveného polyméru pri konštantnom tlaku;

   zubového čerpadla (105), ktoré má fluidné prepojenie sextrúderom (103) z ktorého dostáva roztavený polymér a ktoré slúži na kontrolu rýchlosti toku polyméru;

   zvlákňovacej trysky (107), ktorá má fluidné prepojenie so zubovým čerpadlom (105) na zvlákňovanie roztaveného polyméru na optické vlákna, tepelného zdroja (112) na kontrolu teploty optických vlákien po výstupe vlákien zo zvlákňovacej trysky (107),

   I pričom kontrola teploty maximalizuje kryštalizáciu roztaveného polyméru.
2. 2. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že ďalej pozostáva z odťahového valca (113) na napínanie optických vlákien po výstupe vlákna zo zvlákňovacej trysky (107).
3. 3. Zariadenie na výrobu optických vlákien vyznačujúce sa tým, že pozostáva: z extrúdera (103) na vyhrievanie polyméru na výrobu roztaveného polyméru a na dodávku roztaveného polyméru pri konštantnom tlaku;

   zubového čerpadla (105), ktoré má fluidné prepojenie sextrúderom (103) z ktorého dostáva roztavený polymér a ktoré slúži na kontrolu rýchlosti toku polyméru;

   zvlákňovacej trysky (107), ktorá má fluidné prepojenie so zubovým čerpadlom (105) na zvlákňovanie roztaveného polyméru na optické vlákna, odťahového valca (113) na napínanie optických vlákien po výstupe vlákna zo zvlákňovacej trysky (107), pričom napínanie optických vlákien maximalizuje kryštalizáciu roztaveného polyméru.
4. 4. Zariadenie podľa nároku 3, vyznačujúce sa tým, že ďalej pozostáva z tepelného zdroja (112) na kontrolu teploty optických vlákien po výstupe vlákien zo zvlákňovacej trysky (107).
5. 5. Zariadenie podľa nároku 1 alebo nároku 4, vyznačujúce sa tým, že vyhrievacie zariadenie pozostáva z väčšieho množstva vertikálne usporiadaných teplotných zón, pričom každá zóna má teplotu nižšiu ako priamo predchádzajúca zóna.
6. 6. Zariadenie podľa nároku 5, vyznačujúce sa tým, že teplota optických vlákien v najnižšej teplotnej zóne je blízka izbovej teplote.
7. 7. Zariadenie podľa nároku 2 alebo nároku 4, vyznačujúce sa tým, že pozostáva ďalej aspoň z jednej dlžiacej jednotky (115, 117) na dlženie optických vlákien potom, ako boli vlákna napínané a tepelne kontrolované.
8. 8. Zariadenie podľa nároku 7, vyznačujúce sa tým, že ďalej pozostáva z ustaľovacej jednotky (119), kde sa optické vlákna temperujú potom, ako boli vlákna dlžené.
9. 9. Zariadenie podľa nároku 3, vyznačujúce sa tým, že ďalej pozostáva z aspoň jedného dĺžiacej jednotky (115, 117) na dĺženie optických vlákien potom, ako boli vlákna napínané.
10. 10. Spôsob výroby optických vlákien, vyznačujúci sa tým, že pozostáva z: vyhrievania polyméru, čím sa pripraví roztavený polymér, zvlákňovania roztaveného polyméru vo zvlákňovacej tryske na optické vlákna, a kontroly teploty optických vlákien po výstupe vlákien zo zvlákňovacej trysky, pričom kontrola teploty maximalizuje kryštalizáciu roztaveného polyméru.
11. 11. Spôsob výroby podľa nároku 10, vyznačujúci sa tým, že ďalej pozostáva z napínania optických vlákien potom, ako vlákna vystupujú zo zvlákňovacej trysky.
12. 12. Spôsob výroby optických vlákien, vyznačujúci sa tým, že pozostáva z: vyhrievania polyméru, čím sa pripraví roztavený polymér, zvlákňovania roztaveného polyméru vo zvlákňovacej tryske na optické vlákna, a napínania optických vlákien potom, ako vlákna vystupujú zo zvlákňovacej trysky, kde napínanie maximalizuje kryštalizáciu roztaveného polyméru.
13. 13. Spôsob výroby podľa nároku 12, vyznačujúci sa tým, že ďalej pozostáva z kontroly teploty optických vlákien po výstupe vlákien zo zvlákňovacej trysky.
14. 14. Spôsob výroby podľa nároku 10 alebo nároku 12, vyznačujúci sa ďalej tým, že sa kontroluje rýchlosť toku roztaveného polyméru pred zvlákňovaním.
15. 15. Spôsob výroby podľa nároku 10 alebo nároku 13, vyznačujúci sa tým, že proces kontroly teploty pozostáva z kontroly teploty väčšieho množstva vertikálne usporiadaných ' í teplotných zón cez ktoré optické vlákno putuje, pričom každá zóna má teplotu nižšiu ako predchádzajúca zóna.
16. 16. Spôsob výroby podľa nároku 15, vyznačujúci sa tým, že teplota optických vlákien, ktoré vychádzajú z poslednej teplotnej zóny je blízka izbovej teplote.
17. 17. Spôsob výroby podľa nároku 11 alebo nároku 13, vyznačujúci sa tým, že sa optické vlákna dlžia.
18. 18. Spôsob výroby podľa nároku 17, vyznačujúci sa tým, že sa dlžené optické vlákna temperujú.
19. 19. Spôsob výroby podľa nároku 12, vyznačujúci sa tým, že sa optické vlákna ďalej dlžia.
20. 20. Spôsob výroby podľa nároku 19, vyznačujúci sa tým, že sa dĺžené optické vlákna znovu temperujú.
21. 21. Optické vlákno, ktoré sa skladá: z polyméru, ktorý sa zahrieva tak, aby sa získal roztavený polymér, ktorý sa zvlákňuje vo zvlákňovacej tryske na optické vlákno, kde je teplota optického vlákna po výstupe vlákna zo zvlákňovacej trysky kontrolovaná tak, že je maximalizovaná kryštalizácia roztaveného polyméru.
22. 22. Optické vlákno podľa nároku 21, vyznačujúce sa tým, že sa optické vlákno po výstupe vlákna zo zvlákňovacej trysky naťahuje.
23. 23. Optické vlákno, vyznačujúce sa tým, že sa polymér zahrieva na prípravu roztaveného polyméru, ktorý sa zvlákňuje vo zvlákňovacej tryske na optické vlákno, a kde sa optické vlákno po výstupe zo zvlákňovacej trysky napína tak, že sa maximalizuje kryštalizácia roztaveného polyméru.
24. 24. Optické vlákno podľa nároku 23,. vyznačujúce sa tým, že sa kontroluje teplota optického vlákna po výstupe vlákna zo' zvlákňovacej trysky.
25. 25. Optické vlákno podľa nároku 21 alebo nároku 23, vyznačujúce sa tým, že sa kontroluje rýchlosť toku roztaveného polyméru pred zvlákňovaním.
26. 26. Optické vlákno podľa nároku 21 alebo nároku 24, vyznačujúce sa tým, že teplota sa kontroluje pomocou množstva vertikálne usporiadaných teplotných zón cez ktoré optické vlákno putuje, pričom každá zóna má teplotu nižšiu ako predchádzajúca zóna.
27. 27. Optické vlákno podľa nároku 26, vyznačujúce sa tým, že teplota optických vlákien, ktoré vychádzajú z poslednej teplotnej zóny je blízka izbovej teplote.
28. 28. Optické vlákno podľa nároku 22 alebo nároku 24, vyznačujúce sa tým, že optické vlákno sa dlži v dlžiacom zariadení.
29. 29. Optické vlákno podľa nároku 28, vyznačujúce sa tým, že sa dlžené optické vlákno temperuje.
30. 30. Optické vlákno podľa nároku 23, vyznačujúce sa tým, že optické vlákno sa dlži v dĺžiacom zariadení.
31. 31. Optické vlákno podľa nároku 30, vyznačujúce sa tým, že sa dlžené optické vlákno temperuje.