[發(fā)明專利]光纖生產(chǎn)過(guò)程中高速拉絲設(shè)備及其高速拉絲方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201019026066.7
• 申請(qǐng)日: 2010-02-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101767930A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛濟(jì)萍;薛馳;沈一春;劉志忠;薛群山;曹珊珊;吳椿烽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中天科技光纖有限公司
• 主分類號(hào): C03B37/03
• 分類號(hào): C03B37/03;C03B37/025
• 代理公司: 南京君陶專利商標(biāo)代理有限公司 32215
• 代理人: 奚勝元

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明光纖生產(chǎn)過(guò)程中高速拉絲設(shè)備及其高速拉絲方法涉及的是一種通信用G.652光纖的拉絲方法，尤其涉及較高速度(高于1500m/min)的拉絲方法及其高速拉絲設(shè)備。且通過(guò)該種方法所生產(chǎn)出的單模光纖的光學(xué)特性、幾何參數(shù)、環(huán)境性能等滿足通用的單模光纖標(biāo)準(zhǔn)。

背景技術(shù)

隨著近幾年來(lái)光纖通信的飛速發(fā)展，對(duì)光纖的要求亦越來(lái)越高，行業(yè)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)亦日趨激烈。提高拉絲速度是降低成本，進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)的有效方法。在光纖生產(chǎn)行業(yè)，目前國(guó)內(nèi)大部分生產(chǎn)廠家拉制光纖的速度保持在1200-1300m/min，較少?gòu)S家拉絲速度達(dá)到1400m/min。

由于受到拉絲塔高度的限制，提高拉絲速度后，從拉絲爐內(nèi)出來(lái)的裸光纖會(huì)由于在各部件處停留時(shí)間縮短造成冷卻不足，出現(xiàn)涂層受損或涂覆后外觀狀況不佳的現(xiàn)象。

中國(guó)專利200410060906.9提出一種高速拉絲的方法，在內(nèi)涂層UV固化爐出口和外涂覆器之間增加一個(gè)冷卻裝置，在外涂層UV固化爐出口和搓動(dòng)裝置之間增加一個(gè)冷卻裝置，使涂覆樹(shù)脂充分固化，從而更好的對(duì)光纖進(jìn)行保護(hù)，防止涂層受損情況發(fā)生，但這種方法只適用于擁有較高的拉絲塔情況(拉絲塔要高于25m)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是針對(duì)上述不足之處提供的一種光纖生產(chǎn)過(guò)程中高速拉絲設(shè)備及其高速拉絲方法，通過(guò)該方法和設(shè)備可制備出符合常規(guī)非色散位移單模光纖G.652光纖(I-TUT國(guó)際標(biāo)準(zhǔn))，該光纖能夠滿足所有光學(xué)特性，幾何性能亦能滿足并優(yōu)于I-TUT國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。且單根棒速度達(dá)到1500m/min以上，有效提高生產(chǎn)效率。

光纖生產(chǎn)過(guò)程中高速拉絲設(shè)備及其高速拉絲方法是采用以下方案實(shí)現(xiàn)的：

光纖生產(chǎn)過(guò)程中高速拉絲設(shè)備包括送棒器、拉絲爐、冷卻管、涂覆器、固化裝置、抽風(fēng)裝置、搓動(dòng)裝置、牽引輪和收線裝置。送棒器安裝在拉絲爐上部，送棒器包括伺服電機(jī)、卡盤和二根導(dǎo)軌，伺服電機(jī)裝在二根導(dǎo)軌上可上下移動(dòng)，伺服電機(jī)輸出軸上裝有卡盤，用于裝夾輸送預(yù)制棒。所述的卡盤采用三爪式夾頭卡盤。拉絲爐部分由石墨加熱部件和不銹鋼爐體部件組成，在石墨加熱部件上安裝有上、中、下三路進(jìn)氣管道，在拉絲爐出口處裝有冷卻管，冷卻管采用水循環(huán)冷卻管和氣循環(huán)冷卻管，將裸光纖的溫度帶走，降低光纖表面溫度，在冷卻管出口處設(shè)有涂覆器，涂覆器設(shè)有一次、二次涂料的進(jìn)料口，一次性進(jìn)行一次、二次涂覆，一次涂料進(jìn)口和二次涂料進(jìn)口上下排列，位于涂覆器一側(cè)，涂料進(jìn)入涂覆器后，再由內(nèi)部通道分至多個(gè)方向?qū)饫w表面進(jìn)行涂覆。在涂覆器前方裝有固化裝置，固化裝置采用4-6個(gè)紫外光固化爐，4-6個(gè)紫外光固化爐緊密擺放，縮短空間，保證光纖內(nèi)外涂層充分固化，同時(shí)拉長(zhǎng)固化后到搓動(dòng)裝置之間的距離維持在0.8～1m以上，在最后一個(gè)固化爐出口處安裝抽風(fēng)裝置，使固化后光纖表面附著的油煙得以充分揮發(fā)，防止被光纖帶到搓動(dòng)裝置上，搓動(dòng)裝置采用正弦扭轉(zhuǎn)搓動(dòng)輪，在搓動(dòng)裝置前方裝有牽引輪和收線裝置。牽引輪采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，收線裝置采用雙收線裝置，雙收線裝置具有兩個(gè)收線盤，可以自動(dòng)切換收線。

所述氣循環(huán)冷卻管中的冷卻氣體采用氮?dú)馀c氦氣的混合氣體。

光纖生產(chǎn)過(guò)程中高速拉絲方法如下：

1、預(yù)制棒表面預(yù)處理

將待處理預(yù)制棒進(jìn)行預(yù)處理，首先將預(yù)制棒與石英棒進(jìn)行對(duì)接，表面采用清洗法進(jìn)行清潔處理，采用氫氟酸與硝酸混合溶液對(duì)預(yù)制棒表面進(jìn)行清洗，硝酸與氫氟酸重量配比在1∶2～8，硝酸與氫氟酸的混合酸液濃度保持在30％～80％。

2、拉絲

將表面預(yù)處理后的預(yù)制棒懸掛在送棒器上送入石墨拉絲爐，設(shè)定參數(shù)開(kāi)始拉絲，拉絲爐溫度控制在2000℃～2300℃。

拉絲爐部分由石墨加熱部件和不銹鋼爐體部件組成。其中對(duì)石墨件的揮發(fā)物數(shù)量以及表面粗糙度都進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定：石墨件灰分≤20ppm；石墨件表面粗糙度R_C≤6.3。并且對(duì)進(jìn)到拉絲爐前的保護(hù)氣體進(jìn)行了二次過(guò)濾，保證了氣體的潔凈度。拉絲爐中的氣流進(jìn)行了流量控制10-80L/min，在石墨加部件上安裝有上中下三路進(jìn)氣管道，使氣體嚴(yán)格的按照層流方式運(yùn)動(dòng)，以使石墨件產(chǎn)生的顆粒在氣流的吹掃下，以不與熔融玻璃和光纖相接觸的軌跡被帶出爐外或者附著在拉絲爐的內(nèi)壁；同時(shí)避免氣流直接吹到玻璃的熔融區(qū)及光纖形成區(qū)，極大的提高了裸纖的穩(wěn)定性和均勻性。