一種重疊包覆雙芯塑料光纖的生產方法
【專利摘要】本發明提供了一種重疊包覆雙芯塑料光纖的生產方法，包括以下步驟：進料前處理：將原料和擠出機的料斗進烘干；擠出機塑化：將芯料加入到芯料擠出機中進行加熱塑化，其中芯料擠出機中設置多個溫度逐漸升高的芯料加熱區，將皮料加入皮料擠出機中進加熱塑化；模具成型：將經過塑化的芯料和皮料同時導入到模具分割成多股芯料和多股皮料，再進入多孔模頭中進行分線處理，即形成多條塑料光纖；二次塑化：將塑料光纖導進行二次加熱塑化；漸冷處理：塑料光纖進行漸冷處理；定型牽引：將塑料光釬通過牽引機進行牽伸處理；收線完成：通過多個收線盤對塑料光釬分別進行收線封裝。本發明不僅極大提高了生產效率，而且提高了產品質量，具有很好的市場價值。
【專利說明】
一種重疊包覆雙芯塑料光纖的生產方法
技術領域
[0001]本發明涉及光導元件領域，尤其涉及一種重疊包覆雙芯塑料光纖的生產方法。【背景技術】
[0002]塑料光纖(P0F)是由高透明聚合物如聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)作為芯層材料，PMMA、氟塑料等作為皮層材料的一類光纖(光導纖維)。不同的材料具有不同的光衰減性能和溫度應用范圍。等特點。塑料光纖不但可用于接入網的最后1〇〇 ?1000米，也可以用于各種汽車、飛機等運載工具上，是優異的短距離數據傳輸介質。
[0003]塑料光纖具超大的通信容量、強力的抗電磁干擾、優越的保密性、重量輕、高速度、 高保真、高寬帶、高性能、芯徑大、質地軟、聯結容易、成本低廉等優點，在寬帶接人網系統、 家庭智能網絡系統、數據傳輸系統、汽車智能系統、工業控制系統以及紡織、照明、太陽能利用系統等方面的應用市場潛力巨大。
[0004]當今信息技術的發展對光纖的用量、質量都提出了更高、更迫切的要求，雖然現在塑料光纖已經實現了工業化生產，但現有技術中塑料光纖的生產方法仍然存在效率低下等問題，導致產品價格昂貴，有的廠家為了限制產品成本，不得不對生產工藝進行簡化，進而導致了塑料光纖的產品質量參差不齊，限制了塑料光纖市場的規模化。
【發明內容】
[0005]針對現有技術中所存在的不足，本發明提供了一種重疊包覆雙芯塑料光纖的生產方法，其不僅提升了塑料光纖的生產效率，同時保證了產品質量，實現了數量與質量的雙贏。
[0006]為實現上述目的，本發明采用了如下的技術方案:
[0007]—種重疊包覆雙芯塑料光纖的生產方法，包括以下步驟:
[0008](1)進料前處理:將芯料和皮料進行烘干處理，并對擠出機的料斗進烘干處理； [〇〇〇9] (2)擠出機塑化:將芯料加入到芯料擠出機中進行加熱塑化，其中芯料擠出機中設置多個溫度逐漸升高的芯料加熱區，通過主控制系統對芯料加熱區的加熱溫度進行控制， 通過多個芯料加熱區對芯料進行逐步升溫加熱；
[0010]同時將皮料加入皮料擠出機中進加熱塑化，其中皮料擠出機中設置多個溫度逐漸升高的皮料加熱區，通過輔控制系統對皮料加熱區的溫度進行控制，通過多個皮料加熱區對皮料進行逐步升溫加熱；
[0011](3)模具成型:將經過塑化的芯料和皮料分別通過螺桿同時導入到模具中，并通過模具中的分割器分別形成多股芯料和多股皮料，然后多股芯料和多股皮料分別進入多孔模頭的多個模具孔中進行分線處理，即可一次形成多條初步成型的塑料光纖；
[0012](4)二次塑化:將得到的初步成型的塑料光纖導入到二次加熱區進行二次加熱塑化；
[0013](5)漸冷處理:將經過二次加熱塑化的塑料光纖導入漸冷區進行漸冷處理；
[0014] (6)定型牽引:將經過漸冷處理的塑料光釬通過牽引機進行牽伸處理，使其完全定型，同時根據所需線徑對牽引機的牽引速度進行調節；
[0015] (7)收線完成:通過多個收線盤對經牽引機處理的塑料光釬分別進行收線封裝。 [〇〇16] 進一步地，在所述全部步驟中，生產區的環境溫度控制在22°C ± 5 °C，相對濕度控制在40% ± 10%，同時保持空氣潔凈度等級為百級潔凈度(GB50073-2001)以上。[〇〇17]進一步地，所述進料前處理步驟中，原料在烘干箱內的烘干溫度為100 °C，烘干周期為4?5小時；原料進入擠出機前，對擠出機的料斗進行烘干，其中烘干溫度為80°C，干燥周期為4?6小時。
[0018]進一步地，所述擠出機塑化步驟中，芯料加熱區的溫度區間為180 °C?230 °C，皮料加熱區的溫度區間為190°C?240°C ;所述模具成型步驟中，模具的溫度為215°C?225°C ;所述漸冷處理步驟中，漸冷區的溫度區間為80°C?180°C。
[0019]進一步地，所述擠出機塑化步驟中，芯料加熱區包括芯料加熱一區、芯料加熱二區、芯料加熱三區和芯料加熱四區，其加熱溫度分別為180°C?190°C、200°C?210°C、210°C ?225°C、22(TC?23(rC。
[0020]進一步地，所述擠出機塑化步驟中，皮料加熱區包括皮料加熱一區、皮料加熱二區和皮料加熱三區，其加熱溫度分別為190 °C?200 °C、210 °C?220 °C、230 °C?240 °C。[〇〇21] 進一步地，所述漸冷處理步驟中，漸冷區包括冷卻一區、冷卻二區、冷卻三區和冷卻四區，其冷卻溫度分別為150 °C?180 °C、120 °C?150 °C、100 °C?120 °C、80 °C?100 °C。 [〇〇22]進一步地，所述芯料擠出機和皮料擠出機呈90°夾角連接在模具上。[〇〇23] 進一步地，所述擠出機塑化步驟中，芯料擠出機所用的螺桿直徑為30mm、長徑比為 28:1;皮料擠出機所用的螺桿直徑為20_、長徑比25:1。
[0024]相比于現有技術，本發明具有如下有益效果:
[0025]①本發明在進料前對原料和擠出機的料斗進行烘干處理，有效避免了水分進入原料而影響光纖的質量；
[0026]②本發明通過在擠出機中設置多個加熱區對原料進行逐步、緩慢地升溫加熱，避免升溫速率過大而影響光纖性能，從而保證了光纖的通光性能及光纖本身的韌性；
[0027]③本發明通過設置多孔模頭結構，使得可以一次生產多條光纖，使得生產效率極大提升，進而降低了其成本；
[0028]④本發明通過對初步成型的塑料光纖進行二次加熱塑化，可以對光纖結構尤其是表面進行再次塑化，使得各結構層更加均勻、光滑，進而保證了產品的質量；[〇〇29]⑤本發明對經過二次加熱塑化的塑料光纖進行漸冷處理，避免降溫過快而影響光纖性能，保證了產品質量;同時，通過牽引機進行牽伸，可以根據需要得到不同線徑的光纖。【附圖說明】
[0030]圖1為本發明的生產線示意圖。[0031 ]圖2為本發明所述芯料擠出機的結構示圖。[〇〇32]圖3為本發明所述皮料擠出機的結構示圖。
[0033]圖4為本發明所述多孔模頭的結構示圖。【具體實施方式】
[0034]下面結合附圖及實施例對本發明中的技術方案進一步說明。
[0035]如圖1所示，本發明的生產線包括芯料擠出機1、皮料擠出機2、主控制系統3、輔控制系統4、模具5、多孔模頭6、二次加熱區7、漸冷區8、牽引機9、牽引機控制系統10和收線盤 11，芯料擠出機1和皮料擠出機2均設有料斗12、料桶13和螺桿14，其中:
[0036]如圖2所示，芯料擠出機1內設置有芯料加熱一區101、芯料加熱二區102、芯料加熱三區103和芯料加熱四區104，且芯料加熱一區101、芯料加熱二區102、芯料加熱三區103和芯料加熱四區104的溫度均由主控制系統3控制，芯料擠出機1的螺桿14依次穿過芯料加熱一區101、芯料加熱二區102、芯料加熱三區103和芯料加熱四區104并與模具5相連；[〇〇37]如圖3所示，皮料擠出機2內部設置有皮料加熱一區201、皮料加熱二區202和皮料加熱三區203,且皮料加熱一區201、皮料加熱二區202和皮料加熱三區203的溫度均由輔控制系統4控制，皮料擠出機2的螺桿14分別穿過皮料加熱一區201、皮料加熱二區202和皮料加熱三區203并與模具5相連；
[0038]模具5上還設有多孔模頭6,如圖4所示，多孔模頭6內部設有多個模具孔601;
[0039]二次加熱區7、漸冷區8、牽引機9和收線盤11依次設置在多孔模頭6的出口方向上， 牽引機控制系統10與牽引機9相連以用于控制牽引機9的速度;牽引機9和收線盤11均為多個，漸冷區8包括冷卻一區801、冷卻二區802、冷卻三區803和冷卻四區804。
[0040]如圖1所示，本發明所提供的一種重疊包覆雙芯塑料光纖的生產方法，包括以下步驟:[0041 ](1)進料前處理:原料在烘干箱內進行烘干，烘干溫度為100°C，烘干周期為4?5小時;原料進入擠出機前，對擠出機的料斗12進行烘干，其中烘干溫度為80°C，干燥周期為4? 6小時，由于塑料光纖的芯料(PMMA)及皮料(氟材料)具有吸濕性，其分別為0.45 %和1 %，因而對其進行烘干處理可以有效去除其中所含水分，保證原料的純度，進而保證塑料光纖的質量；[〇〇42](2)擠出機塑化:將芯料擠出機1和皮料擠出機2呈90°夾角連接在模具5上;將芯料通過料斗12加入到芯料擠出機1中進行加熱塑化，所述芯料擠出機1的螺桿14直徑為30mm、 長徑比為28:1，其中芯料擠出機1中設置多個溫度逐漸升高的芯料加熱區，通過主控制系統 3對芯料加熱區的加熱溫度進行控制，通過多個芯料加熱區對芯料進行逐步升溫加熱，其中所述芯料加熱區包括芯料加熱一區101、芯料加熱二區102、芯料加熱三區103和芯料加熱四區 104,其加熱溫度分別為 180°C ?190°C、200°C ?210°C、210°C ?225°C、220°C ?230°C;
[0043]同時將皮料加入皮料擠出機2中進加熱塑化，所述皮料擠出機2的螺桿14直徑為 20mm、長徑比25:1，其中皮料擠出機2中設置多個溫度逐漸升高的皮料加熱區，通過輔控制系統4對皮料加熱區的加熱溫度進行控制，通過多個皮料加熱區對皮料進行逐步升溫加熱， 其中所述皮料加熱區包括皮料加熱一區201、皮料加熱二區202和皮料加熱三區203,其加熱溫度分別為190°C?200°C、210°C?220°C、230°C?240°C ;采用逐漸、緩慢的升溫方式，可以有效防止升溫速率過大而影響原料的性能，進行保證產品的質量；
[0044](3)模具成型:將經過塑化的芯料和皮料分別通過螺桿14同時導入到模具5中，所述模具5的溫度為215°C?225°C，并通過模具5中的分割器分別形成多股芯料和多股皮料，然后多股芯料和多股皮料分別進入多孔模頭6的多個模具孔601中進行分線處理，即可一次形成多條初步成型的塑料光纖15,由此極大地提高了生產效率；
[0045](4)二次塑化:將得到的初步成型的塑料光纖15導入二次加熱區7中進行二次加熱塑化；[〇〇46](5)漸冷處理:將經過二次加熱塑化的塑料光纖15導入漸冷區8進行漸冷處理，其中所述漸冷區8包括冷卻一區801、冷卻二區802、冷卻三區803和冷卻四區804,其冷卻溫度分別為150 °C?180 °C、120 °C?150 °C、100 °C?120 °C、80 °C?100 °C，經過二次加熱和漸冷處理，可以使得光纖的芯層和皮層更加均勻、光滑，使其性能更好；[〇〇47](6)定型牽引:將經過漸冷處理的塑料光釬15通過牽引機9進行牽伸處理，使其完全定型，同時可根據所需線徑并通過牽引機控制系統10調節牽引機9的牽引速度；[〇〇48](7)收線完成:通過多個收線盤11對經牽引機9處理的塑料光釬15分別進行收線封裝。
[0049]在所述全部步驟中，始終將生產區的環境溫度控制在22°C ±5°C，相對濕度控制在 40% ± 10%，同時保持空氣潔凈度等級為百級潔凈度(GB50073-2001)以上，以此避免雜質污染原料，從而保證產品質量。
[0050]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.一種重疊包覆雙芯塑料光纖的生產方法，其特征在于:包括以下步驟:(1)進料前處理:將芯料和皮料進行烘干處理，并對擠出機的料斗進烘干處理；(2)擠出機塑化:將芯料加入到芯料擠出機中進行加熱塑化，其中芯料擠出機中設置多 個溫度逐漸升高的芯料加熱區，通過主控制系統對芯料加熱區的加熱溫度進行控制，通過 多個芯料加熱區對芯料進行逐步升溫加熱；將皮料加入皮料擠出機中進加熱塑化，其中皮 料擠出機中設置多個溫度逐漸升高的皮料加熱區，通過輔控制系統對皮料加熱區的溫度進 行控制，通過多個皮料加熱區對皮料進行逐步升溫加熱；(3)模具成型:將經過塑化的芯料和皮料分別通過螺桿同時導入到模具中，并通過模具 中的分割器分別形成多股芯料和多股皮料，然后多股芯料和多股皮料分別進入多孔模頭的 多個模具孔中進行分線處理，即可一次形成多條初步成型的塑料光纖；(4)二次塑化:將得到的初步成型的塑料光纖導入到二次加熱區進行二次加熱塑化；(5)漸冷處理:將經過二次加熱塑化的塑料光纖導入漸冷區進行漸冷處理；(6)定型牽引:將經過漸冷處理的塑料光釬通過牽引機進行牽伸處理，使其完全定型， 同時根據所需線徑對牽引機的牽引速度進行調節；(7)收線完成:通過多個收線盤對經牽引機處理的塑料光釬分別進行收線封裝。2.如權利要求1所述的一種重疊包覆雙芯塑料光纖的生產方法，其特征在于:在所述全 部步驟中，生產區的環境溫度控制在22°C±5°C，相對濕度控制在40% ±10%，同時保持空 氣潔凈度等級為百級潔凈度(GB50073-2001)以上。3.如權利要求1所述的一種重疊包覆雙芯塑料光纖的生產方法，其特征在于:所述進料 前處理步驟中，原料在烘干箱內的烘干溫度為l〇〇°C，烘干周期為4?5小時；原料進入擠出 機前，對擠出機的料斗進行烘干，其中烘干溫度為80°C，干燥周期為4?6小時。4.如權利要求1所述的一種重疊包覆雙芯塑料光纖的生產方法，其特征在于:所述擠出 機塑化步驟中，芯料加熱區的溫度區間為180°C?230°C，皮料加熱區的溫度區間為190°C? 240°C ;所述模具成型步驟中，模具的溫度為215°C?225°C ;所述漸冷處理步驟中，漸冷區的 溫度區間為80°C?180°C。5.如權利要求4所述的一種重疊包覆雙芯塑料光纖的生產方法，其特征在于:所述擠出 機塑化步驟中，芯料加熱區包括芯料加熱一區、芯料加熱二區、芯料加熱三區和芯料加熱四 區，其加熱溫度分別為 180°C?190°C、200°C?210°C、210°C?225°C、220°C?230°C。6.如權利要求4所述的一種重疊包覆雙芯塑料光纖的生產方法，其特征在于:所述擠出 機塑化步驟中，皮料加熱區包括皮料加熱一區、皮料加熱二區和皮料加熱三區，其加熱溫度 分別為 19〇 r ?200 r、21 〇 r ?220 r、230 r ?240 r。7.如權利要求4所述的一種重疊包覆雙芯塑料光纖的生產方法，其特征在于:所述漸冷 處理步驟中，漸冷區包括冷卻一區、冷卻二區、冷卻三區和冷卻四區，其冷卻溫度分別為150 。(:?180 °C、120 °C ?150 °C、100 °C ?120 °C、80 °C ?100 °C。8.如權利要求1所述的一種重疊包覆雙芯塑料光纖的生產方法，其特征在于:所述芯料 擠出機和皮料擠出機呈90°夾角連接在模具上。9.如權利要求1所述的一種重疊包覆雙芯塑料光纖的生產方法，其特征在于:所述擠出 機塑化步驟中，芯料擠出機所用的螺桿直徑為30mm、長徑比為28:1;皮料擠出機所用的螺桿 直徑為20mm、長徑比25:1。
【文檔編號】B29B13/06GK106003647SQ201610375416
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月30日
【發明人】黃亮庭
【申請人】湖北森沃光電科技有限公司