聚合物光纤制造设备，聚合物光缆及其制造设备、方法技术

本发明专利技术实施方式涉及光纤制造领域，特别是涉及光缆、其制造设备、其制造方法及聚合物光纤制造设备，该聚合物光纤制造设备包括：共挤出机和真空定型热处理机,真空定型热处理机包括:定型装置和热处理装置；定型装置用于将从共挤出机中挤出的光纤进行真空定型；热处理装置用于将经真空定型后的定型光纤进行降温处理,得到聚合物光纤。上述热处理装置可以实现光纤纤芯材料和包层材料在进入空气之前的同步降温，避免了光纤直接通过模具挤出口直接进入空气中，因光纤挤出温度与空气温度的巨大温差，而导致光纤内部材料产生变形的问题。

Polymer optical fiber manufacturing equipment, polymer optical cable, and manufacturing equipment and method thereof

The invention relates to the field of optical fiber manufacturing, especially the optical fiber cable, its manufacturing equipment, the manufacturing method and the polymer optical fiber manufacturing equipment. The polymer optical fiber manufacturing equipment includes the co extruder and the vacuum setting heat treatment machine, and the vacuum setting heat treatment machine includes the setting device and the heat treatment device, and the setting device is used. The optical fiber extruded from the co extruder is vacuum finalized, and the heat treatment device is used to cool down the fixed type fiber after the vacuum setting, and the polymer fiber is obtained. The heat treatment device can cool the fiber core material and the cladding material before entering the air, and avoid the direct entry of the fiber through the die extrusion port directly into the air, and the large temperature difference between the temperature of the fiber and the temperature of the air, which leads to the production and deformation of the internal material of the fiber.

【技术实现步骤摘要】
聚合物光纤制造设备，聚合物光缆及其制造设备、方法
本专利技术实施方式涉及光纤、光缆制造领域，特别是涉及一种聚合物光纤制造设备，一种聚合物光缆制造设备、方法以及一种由聚合物光缆制造方法制得的聚合物光缆。
技术介绍
随着社会的进步，生活的日益丰富多彩，水中照明应用也逐渐多了起来，例如泳池、水族馆及各类喷泉、河流、湖泊等的景观照明。水中照明的电源线及灯具对防水的要求极高，这是由于水中照明,不仅电源及灯具易出现短路现象，而且容易造成水中带电，伤及人或其他生物。另外，在一些危险品仓库及易燃易爆场景，也严格限制电气照明的安装与应用，都是考虑可能产生电火花出现而带来的安全问题。无源光传导光缆，可以将光源从光缆一端引入到另一端，达到在无电源引线的情况下,实现照明灯具的照明效果，防止漏电及防止电火花产生而引发的安全问题，保证上述应用场景中的照明需求。高透率大芯径的聚合物光缆包括包层和芯层，这种结构决定了，在生产时必须使用两种以上的高透率光学材料，因此只能采用聚合物共挤技术，实现高透率大芯径的聚合物光缆的制造。专利技术人在实现本专利技术的过程中发现:由于高透率大芯径的聚合物光缆的芯径较大，通过共挤技术来实现大芯径聚合物光缆的生产会比较困难。
技术实现思路
本专利技术实施方式主要解决的技术问题是提供一种聚合物光纤制造设备，一种聚合物光缆制造设备、方法以及一种由聚合物光缆制造方法制得的聚合物光缆，其旨在解决制造大芯径聚合物光缆中光纤导光性能不好的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术实施方式提供以下技术方案：在第一方面，本专利技术实施例提供一种聚合物光纤制造设备，包括：共挤出机和真空定型热处理机,所述真空定型热处理机包括:定型装置和热处理装置；所述定型装置用于将从所述共挤出机中挤出的光纤进行真空定型；所述热处理装置用于将经真空定型后的定型光纤进行降温处理,得到所述聚合物光纤。可选地，所述共挤出机包括：芯层材料挤出机、包层材料挤出机和共挤模具；所述芯层材料挤出机、所述包层材料挤出机分别与所述共挤模具连接；所述芯层材料挤出机输出芯层材料进入所述共挤模具中，所述包层材料挤出机输出包层材料进入所述共挤模具中，所述共挤模具设置有共挤模口，所述共挤模口用于挤出所述芯层材料和包层材料，形成所述光纤。可选地，所述定型装置包括真空引力定型模具以及与所述真空引力定型模具连接的真空泵；所述真空泵用于为所述真空引力定型模具提供真空环境；所述真空引力定型模具用于对所述光纤进行引力定型，形成所述定型光纤。可选地，所述热处理装置包括N个依次连接的恒温处理单元，N为正整数；每一个所述恒温处理单元独立密封设置，具有不同的设定温度。可选地，在所述N个依次连接的恒温处理单元中，第N个恒温处理单元的设定温度为：T-N[(T-40)/(N+1)]℃，T为从所述共挤模口挤出的所述光纤的温度。可选地，所述T取值180摄氏度。在第二方面本专利技术实施例提供一种聚合物光缆制造设备，包括：如上所述的聚合物光纤制造设备和护套挤出机；所述护套挤出机用于在所述聚合物光纤的外层形成单层或者多层保护套层。可选地，所述聚合物光缆制造设备还包括：一次牵引机；所述一次牵引机设置于所述真空定型热处理机和所述护套挤出机之间，用于牵引所述聚合物光纤，进入所述护套挤出机。可选地，所述聚合物光缆制造设备还包括：二次牵引机、缓冲调速机和成缆收盘机。所述二次牵引机、所述缓冲调速机和所述成缆收盘机依次连接；所述二次牵引机用于牵引从所述护套挤出机挤出的光缆进入所述成缆收盘机；所述缓冲调速机用于在所述成缆收盘机停止旋转时，接收光缆；所述成缆收盘机用于收揽所述光缆成盘。可选地，所述聚合物光缆制造设备还包括：光缆外径检测仪，所述光缆外径检测仪用于检测所述光缆的外径尺寸。可选地，所述二次牵引机为履带式牵引器，所述履带式牵引器用于以预定的速度输送所述光缆至所述缓冲调速机。在第三方面，本专利技术实施例提供一种应用上述的聚合物光缆制造设备制造聚合物光缆的方法，该方法包括如下步骤：将从所述共挤出机中挤出的光纤进行真空定型；将真空定型后的所述定型光纤进行降温处理，得到所述聚合物光纤；在所述聚合物光纤的外层形成单层或者多层保护套层，制得聚合物光缆。在第四方面，本专利技术实施例提供一种上述聚合物光缆制造方法制得的聚合物光缆。本专利技术实施例提供的聚合物光纤制造设备包括：定型装置和热处理装置；定型装置将从共挤出机中挤出的光纤进行真空定型后；热处理装置可以进行降温处理,以实现光纤纤芯材料和包层材料在进入空气之前的同步降温，避免了光纤直接通过模具挤出口直接进入空气中，因光纤挤出温度与空气温度的巨大温差，而导致光纤内部材料产生变形的问题。附图说明图1是本专利技术实施例提供的光纤传光的示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种聚合物光纤制造设备结构示意图；图3是图2中热处理装置22的结构示意图；图4是本专利技术实施例提供的一种聚合物光缆制造设备结构示意图；图5是本专利技术实施例提供的一种聚合物光缆制造方法的流程示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。光缆通常分为通信应用及照明应用两大类。由于应用场景的不同，通信光缆的光纤直径一般都≤1mm；而照明光缆的光纤直径一般是≥1mm。本专利技术实施例主要应用于照明光缆，即主要针对，光纤直径≥1mm的大芯径聚合物光纤。为了便于本领域技术人员对本专利技术实施例的理解，专利技术人对应用于水中照明的聚合物光缆的技术原理阐述如下：聚合物光缆中,纤芯(芯层)与反射层(包层)组成光纤，光纤外侧带有保护套层称为光缆。图1是聚合物光缆中,光纤传光的示意图，由图1可知，光源发出的光线通过光缆端面11进入聚合物光缆的纤芯层12，并在纤芯层12与包层13的交界处进行全反射，传输至光纤另一端。聚合物光纤在传输过程中，光从光缆的端面进入，通过芯材料并在芯材料与包层材料的界面，不断反射前进从而到达出光端。在选择光纤芯材料及反射层材料时，应特别注意芯层材料与反射层材料的折射率搭配，以保障制造的光纤芯层与反射层达到全反射条件的要求。现有的聚合物光纤，其光纤结构的纤芯一般由PMMA组成，用于形成光的传输通道。而反射层是由小于0.02mm极薄的氟塑料组成的，其作用是将在纤芯中传播的光，不断的全反射回纤芯中，防止光泄露出去。光在传输过程中，芯层材料对光有明显的损耗，芯层材料的透光率一般只有92％～93％，所以光纤对光的传导距离，取决于生产过程中芯材料与包层材料之间的交接面的质量状态。尤其是氟塑料与PMMA之间的层交接面的质量状态，直接影响光纤衰减的性能，交界面越光滑，且互不渗透影响，则光传导的效果越好。其中，层交接面的质量状态受生产时共挤出工艺的影响，具体受共挤工艺的时间、温度、比例、速度及材料特性等多项参数的影响。现阶段生产实践证明，常规的挤出式生产方式很难制造上述照明应用的大芯径聚合物光纤。这是因为大芯径聚合物光纤芯材料PMMA与包层氟材料在挤出前处于高压高温状态中，其温度一般在200～250℃。在挤出后，光纤芯与光纤表面的包层都是稠状液体，包层将芯材料完全包裹在里本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物光纤制造设备，其特征在于，包括：共挤出机和真空定型热处理机,所述真空定型热处理机包括:定型装置和热处理装置；所述定型装置用于将从所述共挤出机中挤出的光纤进行真空定型；所述热处理装置用于将经真空定型后的定型光纤进行降温处理,得到所述聚合物光纤。

【技术特征摘要】
1.一种聚合物光纤制造设备，其特征在于，包括：共挤出机和真空定型热处理机,所述真空定型热处理机包括:定型装置和热处理装置；所述定型装置用于将从所述共挤出机中挤出的光纤进行真空定型；所述热处理装置用于将经真空定型后的定型光纤进行降温处理,得到所述聚合物光纤。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述共挤出机包括：芯层材料挤出机、包层材料挤出机和共挤模具；所述芯层材料挤出机、所述包层材料挤出机分别与所述共挤模具连接；所述芯层材料挤出机输出芯层材料进入所述共挤模具中，所述包层材料挤出机输出包层材料进入所述共挤模具中，所述共挤模具设置有共挤模口，所述共挤模口用于挤出所述芯层材料和包层材料，形成所述光纤。3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述定型装置包括真空引力定型模具以及与所述真空引力定型模具连接的真空泵；所述真空泵用于为所述真空引力定型模具提供真空环境；所述真空引力定型模具用于对所述光纤进行引力定型，形成所述定型光纤。4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述热处理装置包括N个依次连接的恒温处理单元，N为正整数；每一个所述恒温处理单元独立密封设置，具有不同的设定温度。5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，在所述N个依次连接的恒温处理单元中，第N个恒温处理单元的设定温度为：T-N[(T-40)/(N+1)]℃，T为从所述共挤模口挤出的所述光纤的温度。6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述T取值18...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明，胡卫明，陈曦，葛玉祥，
申请(专利权)人：深圳市圣诺光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44