一種製造聚醯亞胺塗覆光纖的設備的製作方法
2023-07-16 19:36:11 3
一種製造聚醯亞胺塗覆光纖的設備的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及塗覆光纖的製造設備【技術領域】，具體涉及一種製造聚醯亞胺塗覆光纖的設備。其包括高溫石墨感應爐、線上塗覆固化裝置和線下塗覆固化裝置，所述的線上塗覆固化裝置設置於高溫石墨感應爐下方，所述的線上塗覆固化裝置包括塗覆單元、電阻加熱爐、牽引裝置和收線盤，線下塗覆固化裝置依次包括放線輪、塗覆單元、高溫固化烘箱、外徑檢測儀器、牽引裝置和收線盤。本實用新型通過線上塗覆固化裝置、線下塗覆固化裝置，多次塗覆、固化並檢測聚醯亞胺塗層，使生產的光纖可以精確控制塗層直徑和與光纖包層的同心度。同時其工藝分為線上和線下兩部分，生產工藝不受場地限制，具有較大的靈活性和便捷性。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及塗覆光纖的製造設備【技術領域】，具體涉及一種製造聚醯亞胺塗覆 光纖的設備。 一種製造聚醯亞胺塗覆光纖的設備
【背景技術】
[0002] 隨著光纖技術的發展，光纖的應用延伸到了雷射能量傳輸、傳感技術等領域，應用 範圍也延伸到了各種高溫惡劣環境。光纖作為信息傳遞材料，其芯層與包層主要由石英組 成，包層外被覆一層塗覆層起到保護光纖的作用。普通光纖採用紫外固化丙烯酸樹脂作為 塗層，其使用溫度為-60°c -85°c。如果長時間在高於85°C的環境下工作，普通紫外固化塗 層會發生熱老化，特別是在有02存在的環境下會發生熱氧老化，加速塗層高分子鏈的斷裂 過程，從而使塗層使其保護光纖的作用，無法阻止水分子侵入光纖，加速光纖的疲勞過程， 使光纖表面微裂紋擴張，導致光纖失效。現有的塗覆工藝製造設備無法精確控制塗層尺寸 及塗層同心度。 實用新型內容
[0003] 針對現有技術上存在的不足，本實用新型提供一種能夠精確控制塗覆外徑及塗層 同心度、靈活性和便捷性高的製造聚醯亞胺塗覆光纖的設備。
[0004] 為了實現上述目的，本實用新型是通過如下的技術方案來實現：
[0005] -種製造聚醯亞胺塗覆光纖的設備，包括高溫石墨感應爐、線上塗覆固化裝置和 線下塗覆固化裝置，其所述的線上塗覆固化裝置設置於高溫石墨感應爐下方，所述的線上 塗覆固化裝置包括塗覆單元，塗覆單元下方設置內置石英管的電阻加熱爐，電阻加熱爐上 設置送風系統和抽風系統，電阻加熱爐後面依次設置牽引裝置和收線盤，塗覆單元包括一 個上方帶有純淨高壓氣體進氣口且固定於水浴底座上的塗覆碗，塗覆碗底部設置定徑模 孔；所述的線下塗覆固化裝置依次包括放線輪、塗覆單元、設置送風系統和抽風系統的高溫 固化烘箱、與光纖移動方向垂直設置的外徑檢測儀器、牽引裝置和收線盤。
[0006] 上述的一種製造聚醯亞胺塗覆光纖的設備，其所述的線上塗覆固化裝置交替設置 兩套塗覆單元和電阻加熱爐。
[0007] 上述的一種製造聚醯亞胺塗覆光纖的設備，其所述的水浴底座中通有溫度為 35°C -60°C的純淨水。
[0008] 上述的一種製造聚醯亞胺塗覆光纖的設備，其所述的電阻加熱爐內壁為圓柱型， 其長度為1500_2200mm。
[0009] 上述的一種製造聚醯亞胺塗覆光纖的設備，其所述電阻加熱爐的送風系統通入的 氣體為N2,送風量為40-60L/min，其抽風系統的抽風量為60-80L/min。
[0010] 上述的一種製造聚醯亞胺塗覆光纖的設備，其所述的高溫固化烘箱內設置若干通 過傳動裝置相連的導輪組和若干轉向輪，高溫固化烘箱外轉向輪與導輪組之間對應設置若 幹塗覆單元。 toon] 上述的一種製造聚醯亞胺塗覆光纖的設備，其所述的高溫固化烘箱的溫度 20(TC -450。。。
[0012] 上述的一種製造聚醯亞胺塗覆光纖的設備，其所述的高溫固化烘箱的送風量為 100-150L/min，其抽風量為 100-200L/min。
[0013] 上述的一種製造聚醯亞胺塗覆光纖的設備，其所述的高溫石墨感應爐與塗覆單元 之間、電阻加熱爐與牽引裝置之間分別設置與光纖移動方向垂直的外徑檢測儀器。
[0014] 上述的一種製造聚醯亞胺塗覆光纖的設備，其所述高溫固化烘箱內部安裝4對導 輪組，其中，垂直位於塗覆單元下方設置4個導輪組，4個導輪組斜上方再安裝4個導輪組， 4對導輪組通過傳動裝置相連設置。垂直位於塗覆單元下方設置的4個導輪組並列設置4 個轉向輪。
[0015] 有益效果：
[0016] 本實用新型通過線上塗覆固化裝置、線下塗覆固化裝置，多次塗覆、固化並檢測聚 醯亞胺塗層，使生產的光纖可以精確控制塗層直徑和與光纖包層的同心度。同時其工藝分 為線上和線下兩部分，生產工藝不受場地限制，具有較大的靈活性和便捷性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017] 下面結合附圖和【具體實施方式】來詳細說明本實用新型；
[0018] 圖1為本實用新型的塗覆碗的結構示意圖。
[0019] 圖2為本實用新型的線上塗覆固化裝置的結構示意圖。
[0020] 圖3為本實用新型的線下塗覆固化裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021] 為使本實用新型實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面 結合【具體實施方式】，進一步闡述本實用新型。
[0022] 參照圖1、圖2和圖3,本實用新型包括高溫石墨感應爐9、線上塗覆固化裝置和 線下塗覆固化裝置，線上塗覆固化裝置設置於高溫石墨感應爐9下方。線上塗覆固化裝置 包括兩套交替設置的塗覆單元10和電阻加熱爐11，塗覆單元10下方設置內置石英管的 電阻加熱爐11，石英管與電阻加熱爐11內壁匹配，電阻加熱爐11上設置送風系統和抽風 系統，送風系統和抽風系統可使光纖4經過加熱爐時處於非氧氣氛，並及時將塗料固化時 產生的揮發氣體抽走，優化塗層的固化效果。其中電阻加熱爐11內壁為圓柱型，長度為 1500mm-2200mm，典型值為2000mm ;送風系統的典型氣體為N2,送風量為40-60L/min，抽風 系統的抽風量為60-80L/min。電阻加熱爐11後面依次設置牽引裝置12和收線盤13。塗 覆單元10包括一個上方帶有純淨高壓氣體進氣口的塗覆碗5,塗覆碗5固定於水浴底座7 上，塗覆碗5底部設置定徑模孔6。塗覆碗5中通有一定流量的氣體，光纖4通過其中會在 外表面塗覆一定厚度的聚醯亞胺溶液。進氣口可通入純淨的高壓氣體通入塗覆碗5中，使 聚醯亞胺溶液具有一定壓力。水浴底座中通有溫度為35°C -60°C的純淨水，優選的溫度為 45°C -55°C。進行塗覆工藝時，可根據外徑測量值與目標值的差異，調整進氣流量和水浴溫 度，達到精確控制塗覆外徑的作用。
[0023] 作為進一步的改進，線上塗覆固化裝置中高溫石墨感應爐9與塗覆單元10之間、 電阻加熱爐11與牽引裝置12之間也可以分別設置與光纖移動方向垂直的外徑檢測儀器。
[0024] 使用純水清潔光纖預製棒8之後，並使用高純氣體使其乾燥。將光纖預製棒8在 拉絲設備上進行拉絲。光纖預製棒8前端在高溫石墨感應爐9中熔融，並在重力及牽引設 備的牽引下形成一個錐形。錐體前端經過牽引設備的牽引，穿過裸光纖直徑檢測儀器，在一 定的抽絲速度下，得到直徑均勻的裸光纖。裸光纖進入塗覆單元塗覆，塗覆的聚醯亞胺溶液 的厚度由定徑模孔的直徑及進入塗料碗前光纖的外徑所決定。線上塗覆固化進行兩次，完 成初步塗覆。將初步塗覆的光纖收繞在收線盤上，待進行線下塗覆固化工藝。
[0025] 線下塗覆固化裝置依次包括放線輪15、塗覆單元10、設置送風系統17和抽風系統 18的高溫固化烘箱16、與光纖4移動方向垂直設置的外徑檢測儀器22、牽引裝置23和收 線盤24,塗覆單元10與線上塗覆固化裝置的塗覆單元相同，塗覆單元10位於高溫固化烘 箱16上方，高溫固化烘箱16上方開有小孔，光纖4經過塗覆單元後，外表面塗覆了一層聚 醯亞胺溶液，垂直進入高溫固化烘箱16。高溫固化烘箱16內部安裝4對導輪組，垂直位於 塗覆單元10下方設置4個導輪組19,4個導輪組19斜上方再安裝4個導輪組19,4對導輪 組19通過傳動裝置20相連設置。垂直位於塗覆單元10下方設置的4個導輪組19並列設 置4個轉向輪21，高溫固化烘箱16的外轉向輪21與導輪組19之間對應設置若干塗覆單元 10。塗覆有聚醯亞胺溶液的光纖4在兩個導輪組19上進行繞線，典型繞線長度為6-15m，通 過長距離繞線來延長光纖在高溫固化烘箱16內的持續時間，使塗層的固化程度更高。固化 後的光纖4通過高溫固化烘箱16內的轉向輪21，被引出高溫固化烘箱16,再經過一個轉向 輪14,被引入到下一個塗覆單元10內進行塗覆，與該塗覆單元對應，高溫固化烘箱16內部 安有類似導輪組，用於塗覆後光纖在高溫固化烘箱16內繞線固化。經過多次塗覆-固化工 藝，優選的為4次，光纖4的塗層厚度達到目標值。高溫固化烘箱16的溫度200°C _450°C， 送風系統17的送風量為100_150L/min，抽風系統18的抽風量為100-200L/min。牽引裝置 的牽引速度為4-10m/min，且放線輪、牽引裝置和收線盤三者的轉動速度相互匹配。
[0026] 初步塗覆光纖放置在一個具有自動放纖功能的放線盤上，初步塗覆的光纖在線下 牽引裝置的作用下，經過線下數個塗覆單元，並在高溫烘箱內固化，使其最終塗覆外徑達到 目標直徑，並通過外徑檢測儀器測量最終塗覆外徑。之後收繞在另一個收線盤上，完成整個 塗覆工藝。
[0027] 以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特徵和本實用新型的優點。本行 業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述 的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還 會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型 要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1. 一種製造聚醯亞胺塗覆光纖的設備，包括高溫石墨感應爐、線上塗覆固化裝置和線 下塗覆固化裝置，其特徵在於，所述的線上塗覆固化裝置設置於高溫石墨感應爐下方，所述 的線上塗覆固化裝置包括塗覆單元，塗覆單元下方設置內置石英管的電阻加熱爐，所述電 阻加熱爐上設置送風系統和抽風系統，所述電阻加熱爐後面依次設置牽引裝置和收線盤， 所述塗覆單元包括一個上方帶有純淨高壓氣體進氣口且固定於水浴底座上的塗覆碗，所述 塗覆碗底部設置定徑模孔；所述的線下塗覆固化裝置依次包括放線輪、塗覆單元、設置送風 系統和抽風系統的高溫固化烘箱、與光纖移動方向垂直設置的外徑檢測儀器、牽引裝置和 收線盤。
2. 根據權利要求1所述的一種製造聚醯亞胺塗覆光纖的設備，其特徵在於，所述的線 上塗覆固化裝置交替設置兩套塗覆單元和電阻加熱爐。
3. 根據權利要求1所述的一種製造聚醯亞胺塗覆光纖的設備，其特徵在於，所述的水 浴底座中通有溫度為35°C -60°C的純淨水。
4. 根據權利要求1所述的一種製造聚醯亞胺塗覆光纖的設備，其特徵在於，所述的電 阻加熱爐內壁為圓柱型，其長度為1500_2200mm。
5. 根據權利要求1所述的一種製造聚醯亞胺塗覆光纖的設備，其特徵在於，所述電 阻加熱爐的送風系統通入的氣體為N2,送風量為40-60L/min，其抽風系統的抽風量為 60_80L/min。
6. 根據權利要求1所述的一種製造聚醯亞胺塗覆光纖的設備，其特徵在於，所述的高 溫固化烘箱內設置若干通過傳動裝置相連的導輪組和若干轉向輪，高溫固化烘箱外轉向輪 與導輪組之間對應設置若干塗覆單元。
7. 根據權利要求1所述的一種製造聚醯亞胺塗覆光纖的設備，其特徵在於，所述的高 溫固化烘箱的溫度200°C _450°C。
8. 根據權利要求1所述的一種製造聚醯亞胺塗覆光纖的設備，其特徵在於，所述的高 溫固化烘箱的送風量為100_150L/min，其抽風量為100-200L/min。
9. 根據權利要求1所述的一種製造聚醯亞胺塗覆光纖的設備，其特徵在於，所述的高 溫石墨感應爐與塗覆單元之間、電阻加熱爐與牽引裝置之間分別設置與光纖移動方向垂直 的外徑檢測儀器。
10. 根據權利要求6所述的一種製造聚醯亞胺塗覆光纖的設備，其特徵在於，所述高溫 固化烘箱內部安裝4對導輪組，其中，垂直位於塗覆單元下方設置4個導輪組，4個導輪組斜 上方再安裝4個導輪組，4對導輪組通過傳動裝置相連設置，垂直位於塗覆單元下方設置的 4個導輪組並列設置4個轉向輪。
【文檔編號】C03C25/12GK203845949SQ201420231175
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年5月7日 優先權日:2014年5月7日
【發明者】郭浩林, 俞亮, 焦猛, 董魏, 郭潔, 沈文華, 張良, 李建明, 袁健 申請人:江蘇亨通光纖科技有限公司