一種新型液晶緊包光纖的制作方法
【專利摘要】一種新型液晶緊包光纖的制作方法，包括以下步驟：(1)在150℃的環境下對原材料干燥處理，時間5小時；(2)將光纖放置在擠塑機的光纖放線軸上，調整光纖的放線張力，張力為0.8N；(3)對光纖預熱，在生產速度為60m/min時，預熱溫度為270℃；(4)液晶擠塑機將液晶材料加熱成熔融狀態，通過模具向光纖上擠塑，液晶擠塑機上的六段加熱區溫度由后向前依次為260℃、265℃、270℃、275℃、270℃、270℃；(5)軟化處理；(6)用19℃的水對擠出的緊包光纖冷卻；(7)牽引，收線，裝盤，完成液晶緊包光纖產品的制作。本發明解決了緊包光纖的外徑一致性差、表面粗糙、外觀丑陋，以及會增大緊包光纖的損耗、降低緊包光纖的拉力和緊包光纖穩相性能的技術問題。
【專利說明】
一種新型液晶緊包光纖的制作方法
技術領域
[0001]本發明涉及緊包光纖制造領域，具體講是一種新型液晶緊包光纖的制作方法。
【背景技術】
[0002]液晶雖然是塑料市場上的新品種，但其優異的性能已經引起了市場開發的濃厚興趣，從液晶所具備的特性看，液晶可以通過注射、吹塑、擠出、熱成型等多種加工手段應用于從航天航空到微波炊具的國民經濟各領域。
[0003]電子工業是液晶發揮其優良性能的極好市場，近年來，隨著電子零部件向微型、精密方向發展，對材料的要求也隨之提高。液晶是用作高線度接插件很理想的材料，不但可以滿足薄壁材料精度、強度、阻燃性的要求，而且在表面安裝時能耐227 °C?260 °C的紅外軟熔焊接溫度。作為線圈、印刷板插座的封裝材料，液晶比環氧樹脂優越，它在錫焊和封裝時不會使元件扭曲變形或開裂。隨著液晶在電子行業地位的日益上升，使其成為目前最大的應用領域。
[0004]液晶在航無航空方面的應用主要利用其耐熱性、阻燃性和尺寸穩定性好而注射成宇航外面板或各種零部件。由于液晶耐輻射、耐高溫，可以作為人造衛星或噴氣式客機的特殊零部件，美國洛克希德公司的三星噴氣式客機上已經用了一噸以上的非全芳香族液晶工程塑料;波音767客機用了 3噸Kevlar及石墨纖維的復合材料。此外，液晶還用于雷達天線屏蔽罩，飛機外殼復合材料以及軍用防彈衣等。
[0005]液晶接近石英的低線熱膨脹系數使它成為光導纖維外涂層的理想材料。液晶適用于做光纖二次被覆材料、抗拉構件、耦合器和連接器等。如尤尼崎卡和三菱化成公司開發的PET系非全芳香LCP，經改性后代替尼龍12或尼龍11可作為光纖的二次涂層，彈性模量前者比后者高I?2個數量級，從而降低由光纖本身溫度變化所引起的畸變。
[0006]目前，現有的液晶擠出技術不能滿足基本的緊包光纖的要求，例如擠出后緊包光纖的外徑一致性較差、表面粗糙、外觀丑陋，以及會增大緊包光纖的損耗、降低緊包光纖的拉力和緊包光纖穩相性能，同時也給后續加工帶來難度。
【發明內容】
[0007]本發明要解決的技術問題是，提供一種新型液晶緊包光纖的制作方法，能夠解決緊包光纖的外徑一致性差、表面粗糙、外觀丑陋，以及會增大緊包光纖的損耗、降低緊包光纖的拉力和緊包光纖穩相性能的技術問題。
[0008]本發明的技術解決方案是，提供一種具有以下結構的新型液晶緊包光纖的制作方法，包括以下步驟:
[0009 ] (I)在140 °C?160 °C的環境下對液晶原材料進行干燥處理，干燥時間4?6小時；
[0010](2)將裸體光纖放置在液晶擠塑機的光纖放線軸上，同時調整裸體光纖的放線張力，張力為0.5N?IN;
[0011](3)對裸體光纖進行預熱，在生產速度為50m?70m/min時，預熱溫度為260 °C?280°c；
[0012](4)液晶擠塑機將干燥后的液晶材料加熱成熔融狀態，并通過擠塑模具向裸體光纖上擠塑，擠出螺桿選用尖頭螺桿，液晶擠塑機上的六段加熱區溫度由后向前依次為255°C?262 °C、263 °C ?267 °C、268 °C ?272 °C、273 °C ?280 °C、268 °C ?272 °C、268 °C ?272 °C ;
[0013](5)液晶緊包光纖軟化處理
[0014]用45°C?55°C的水對擠出的液晶緊包光纖進行冷卻；
[0015](6)用18°C?20°C的水對擠出的液晶緊包光纖進行再次冷卻；
[0016](7)牽引，收線，裝盤，完成液晶緊包光纖產品的制作。
[0017]本發明所述的一種新型液晶緊包光纖的制作方法，其中，步驟(I)中140°C?160°C的環境為真空環境，真空度為0.5?0.6MPa。
[0018]本發明所述的一種新型液晶緊包光纖的制作方法，其中，真空環境的溫度為150°(:，步驟(4)中的六段加熱區溫度由后向前依次為260°(:、265°(:、270°(:、275°(:、270°(:、270Γ。
[0019]采用以上結構后，與現有技術相比，本發明一種新型液晶緊包光纖的制作方法具有以下優點:
[0020]1、生產出的液晶緊包光纖外徑均勻、表面光滑，整體非常美觀；
[0021]2、生產出的液晶緊包光纖具有較高的抗拉強度，高低溫循環時附加損耗低，延時低的優點；
[0022]3、液晶緊包光纖的穩相性能得到大大提高。
[0023]真空環境下可使液晶原材料的干燥效果更好。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發明一種新型液晶緊包光纖的制作方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明一種新型液晶緊包光纖的制作方法作進一步詳細說明:
[0026]如圖1所示，在本【具體實施方式】中，本發明一種新型液晶緊包光纖的制作方法包括以下步驟:
[0027](I)在真空度為0.55MPa，溫度為150°C的環境下對液晶原材料進行干燥處理，干燥時間5小時。上述真空度、溫度、干燥時間也可以分別是0.5?0.6MPa、140°C?160°C、4?6小時之間的其它數值。在真空環境下可使液晶原材料的干燥效果更好，本發明對液晶原材料的提前預處理優點在于:由于液晶原材料在高溫擠出過程中對水汽極為敏感，原材料中過高的含水率會造成擠出后的產品表面粗糙、不圓整，從而大大降低擠出后的產品性能，有時甚至直接導致擠出失敗，本發明對液晶原材料進行提前預處理，使得其在擠出時的含水率低于0.02%，從而避免上述情況發生。
[0028](2)將裸體光纖放置在液晶擠塑機的光纖放線軸上，同時調整裸體光纖的放線張力，張力為0.8N，當然也可以是0.5N?IN之間的其它數值；
[0029](3)對裸體光纖進行預熱，在生產速度為60m/min時，預熱溫度為270°C。上述生產速度也可以控制在50m?70m/min之間的其它數值，而預熱溫度也可以是260°C?280°C之間的其它數值。裸體光纖在平時貯存時，環境中都會含有一定的水汽，相應裸體光纖表面也會有水汽，由于液晶原材料是加熱至熔融狀態才被擠出到裸體光纖表面上的，如果不對裸體光纖進行干燥處理，那么裸體光纖表面上的水汽就會因高溫而瞬間氣化，這樣生產出的產品外觀質量很差。本發明對裸體光纖進行270°C預熱處理就是為了去除裸體光纖表面的水汽，避免上述情況發生，至于裸體光纖預熱的溫度還可根據擠出速度作出適當的調整。
[0030](4)液晶擠塑機將干燥后的液晶原材料加熱成熔融狀態，并通過擠塑模具向裸體光纖上擠塑，擠出螺桿選用尖頭螺桿，液晶擠塑機上的六段加熱區溫度由后向前依次為260°(:、265°(:、270°(:、275°(:、270°(:、270°(:，當然也可以依次設置為255°(:?262°(:、263°(:?2670C、268°C ?272 °C、273 °C ?280 °C、268°C ?272°C、268°C ?272 °C之間的其它數值。液晶原材料通過液晶擠塑機加熱至熔融狀態后經擠塑模具附著在裸體光纖表面上，擠塑模具選用高精度擠塑模具，以確保制出的液晶緊包光纖的同心度。
[0031](5)液晶緊包光纖軟化處理
[0032]用50°C的水對擠出的液晶緊包光纖進行冷卻，當然也可以是45 °C?55 °C之間的其它數值。
[0033](6)用19°C的水對擠出的液晶緊包光纖進行再次冷卻，當然也可以是18°C?20°C之間的其它數值。步驟(5)和步驟(6)可確保制作的液晶緊包光纖滿足高強度、高破段力的要求，同時這兩個步驟中的水冷溫度的設置保證了制出的產品的柔軟性。
[0034](7)牽引，收線，裝盤，完成液晶緊包光纖產品的制作。在此步驟中，牽引和收線也要保證穩定性。
[0035]在本【具體實施方式】中，裸體光纖直徑選用Φ0.25mm，經本發明方法制出的液晶緊包光纖產品的尺寸為Φ 0.35mm?Φ 0.7mm之間，單邊壁厚范圍為0.005mm?0.225mm，考慮到液晶緊包光纖產品在生產時單邊壁厚最小僅為0.005mm，本發明對液晶擠塑機中光纖放線裝置的穩定性要求較高，最好采用高精度的放線裝置，并保證放線的穩定性。
[0036]本發明大大降低了液晶材料的擠出難度，實現了液晶材料在光纖光纜行業中的應用。本發明制出的液晶緊包光纖是在裸體光纖外直接擠塑一層薄壁、均勻的液晶層，液晶層取代增強纖維為光纖提供抗壓、增強等的作用。液晶材料是由剛性高分子組成，在熔融狀態下，其分子也不扭曲，呈棒狀。高溫擠塑時熔融的液晶材料經流動方向拉伸高度取向，冷卻時分子按原來取向狀態固化，對溫度和拉伸定向較為敏感，因而能顯示出優異的機械性質，起到擠塑后自增強的作用。
[0037]本發明制出的液晶緊包光纖與普通編織生產的緊包光纖相比除了抗拉強度大大提尚外，還具有以下優點:
[0038]①膨脹系數低
[0039]目前普通編織生產的緊包光纖的線膨脹系數約為10—4?10—5數量級，與繞制光纜線團的線軸膨脹系數不匹配，需在繞制線團時采用特殊附加工序進行解決。
[0040]本發明制出的液晶緊包光纖的膨脹系數達到10—6數量級，幾乎與線管材質的膨脹系數處于同一水平，可有效克服大長度線團在溫度變化范圍過大情況下產生的開裂問題。[0041 ]②生產速度快，連續大長度光纜成纜周期短
[0042]普通編織生產的緊包光纖需采用纖維增強、涂覆等工藝，其中纖維增強工藝速度僅為lm/min，60km的成品，纖維編織工序生產周期達41天。
[0043]本發明制出的液晶緊包光纖擠塑速度達到60m/min以上，生產I根60km的光纜僅需20h，因此在單根大長度連續生產的條件下，液晶增強型制導光纜優勢更為明顯。
[0044]③生產成本低
[0045]普通編織生產的光纖因增強纖維價格昂貴且生產成本高、生產周期長、導致產品價格較高。液晶緊包光纖由于采用高速擠塑的方式，大大縮短了生產周期從而能降低了人工成本。
[0046]在本【具體實施方式】中，所述的擠塑模具、放線裝置均為常規現有技術，故其具體結構不在此贅述。
[0047]以上所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，并非對本發明的范圍進行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發明的保護范圍內。
【主權項】
1.一種新型液晶緊包光纖的制作方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)在140°C?160 °C的環境下對液晶原材料進行干燥處理，干燥時間4?6小時； (2)將裸體光纖放置在液晶擠塑機的光纖放線軸上，同時調整裸體光纖的放線張力，張力為Ο.δΝ?IN; (3)對裸體光纖進行預熱，在生產速度為50m?70m/min時，預熱溫度為260°C?280 °C ； (4)液晶擠塑機將干燥后的液晶材料加熱成熔融狀態，并通過擠塑模具向裸體光纖上擠塑，擠出螺桿選用尖頭螺桿，液晶擠塑機上的六段加熱區溫度由后向前依次為255°C?262 °C、263 °C ?267 °C、268 °C ?272 °C、273 °C ?280 °C、268 °C ?272 °C、268 °C ?272 °C ; (5)液晶緊包光纖軟化處理 用45 °C?55 0C的水對擠出的液晶緊包光纖進行冷卻； (6)用18°C?20 °C的水對擠出的液晶緊包光纖進行再次冷卻； (7)牽引，收線，裝盤，完成液晶緊包光纖產品的制作。2.根據權利要求1所述的一種新型液晶緊包光纖的制作方法，其特征在于:步驟(I)中140°C?160°C的環境為真空環境，真空度為0.5?0.6MPa。3.根據權利要求2所述的一種新型液晶緊包光纖的制作方法，其特征在于:所述真空環境的溫度為150 0C，步驟(4)中的六段加熱區溫度由后向前依次為260 °C, 265 °C, 270 °C, 275°C、270 °C、270 °C。
【文檔編號】G02B6/44GK106094140SQ201610703596
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月22日
【發明人】王學海, 韋正世, 楊濤
【申請人】中國電子科技集團公司第八研究所