专利名称：精密控制制备多层有机聚合物光导纤维的组合装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于工业化生产有机聚合物光导纤维，特别涉及适用于批量生产多层 有机聚合物光导纤维的精密控制制备多层有机聚合物光导纤维的组合装置。
背景技术：
在高速光通讯网络中，随着网络和技术的发展，“三网融合”是网络时代发展的趋 势。现存的三网是分立的，各走各的线，造成建设网线的成本提高。要做到三网融合，即要 求电信网、计算机网以及有限电视网最终走向用同一根光路来实现，这就要求传输光信号 的光导纤维具有传输容量大的性能。有机聚合物光导纤维具有纤芯大(1毫米)，柔韧性好， 维护简单，是理想的三网融合所需的光信息传输介质。但是，有机聚合物光导纤维本身的传输损耗偏大，因此在制备有机聚合物光导纤 维时，很小的失误就会进一步增加有机聚合物光导纤维的损耗。有机聚合物光导纤维的损 耗主要是由两部分组成1.有机聚合物材质本身的吸收和有机聚合物内部产生的相分离 引起的；2.有机聚合物光导纤维的波导不完美引起的。近年来，有机聚合物光导纤维在照明、灯饰、太阳能的利用等领域也有了新的应 用，从而使有机聚合物光导纤维的需求量大幅度增长。在这些领域中，对有机聚合物光导纤 维的纤芯的几何尺寸要求更为苛刻。目前，国内生产的有机聚合物光导纤维是在单螺杆挤 出机上制备的，由于机械的波动、进料量的不稳定等因素的影响，因此，通常制备的光导纤 维的纤芯波动较大(大于2%)，光损耗也偏大(彡400dB/km)，无法实现在通讯领域上的信 息传输。为了满足在上述领域的需要。本实用新型提出了一种新的精密控制共挤出多层有 机聚合物光导纤维的组合装置，对不同有机聚合物物料的挤出生产过程进行定量控制，从 而保证有机聚合物光导纤维的波导完美性，即有效降低有机聚合物光导纤维的几何尺寸的 波动(纤芯波动小于2% )，提高有机聚合物光导纤维的光学性能(光损耗< 200dB/km)。
发明内容本实用新型的目的是为了解决上述的仅用单螺杆挤出机生产有机聚合物光导纤 维所引起的光导纤维产品的波导不完美，以及由此引起的有机聚合物光导纤维的光学性能 损耗偏大的问题，利用现有的设备进行添加和集成，提供一种精密控制制备多层有机聚合 物光导纤维的组合装置，以提高有机聚合物光导纤维的品质。本实用新型的精密控制制备多层有机聚合物光导纤维的组合装置是在单螺杆挤 出机或双螺杆挤出机的物料出口与共挤模头的入口之间安装有有机聚合物熔体齿轮泵。精 确控制物料流出量的装置一有机聚合物熔体齿轮泵起到了稳定纤芯波动的重要作用。有机 聚合物熔体齿轮泵主要是由两个相同的相互啮合的设计精密的齿轮组成，具有单独的驱动 电机，理想情况下是一种容积式输送设备。有机聚合物熔体齿轮泵显著的稳压效果为实现 精密挤出有机聚合物成型过程提供了有力的技术保障。常规的单螺杆挤出机主要完成物料 的熔融、建压和挤出，但由于在挤出工艺过程中，有机聚合物物料加料量的不均勻、机筒和机头温度的波动、螺杆转速的脉动等现象的发生是很难避免的，这些都会造成挤出的有机 聚合物物料量的不均勻，导致牵引拉制的光导纤维的纤径波动严重，影响了纤维的质量。本实用新型的精密控制制备多层有机聚合物光导纤维的组合装置包括螺杆挤出 机、有机聚合物熔体齿轮泵、共挤模头、牵引设备和收丝设备，如图3所示；在螺杆挤出机的物料出口与一具有n层同芯环形的共挤模头的入口之间安装有 有机聚合物熔体齿轮泵，在共挤模头的出口前方安装有纤维牵引设备和收丝设备；所述的螺杆挤出机是n台，且每台螺杆挤出机的物料出口与所述的具有n层同芯 环形的共挤模头的入口之间都安装有有机聚合物熔体齿轮泵；上述的n为彡2。所述的螺杆挤出机11为> 2台时，所对应的具有n层同芯环形的共挤模头具有相 同的n层，且每一台螺杆挤出机的有机聚合物熔体齿轮泵的出口端各自对应于具有n层同 芯环形的共挤模头的各层入口。所述的有机聚合物熔体齿轮泵是由两个相同的相互啮合的齿轮组成，且该相互啮 合的齿轮与驱动电机相连接。所述的螺杆挤出机是单螺杆挤出机或双螺杆挤出机。本实用新型通过有机聚合物物料在各自的螺杆挤出机中加热熔融后，通过各自的 螺杆挤出机分别经同芯环形的共挤模头的各层的各自出口同步挤出，经共挤模头的机头出 口后，并经牵引设备(如牵引机)拉伸，得到同心圆柱体结构的多层有机聚合物光导纤维。如需制备n层有机聚合物光导纤维。首先则需准备n台螺杆挤出机，每台螺杆挤 出机的物料出口端连接一台有机聚合物熔体齿轮泵。n台有机聚合物熔体齿轮泵的出口端 连接到同一个同芯环形的共挤模头上。从同芯环形的共挤模头出来的圆柱型有机聚合物圆 棒经牵引机拉伸、再经收丝机收丝，得到n层有机聚合物光导纤维。本实用新型的精密控制制备多层有机聚合物光导纤维的组合装置的优势是在螺 杆挤出机的出口与同芯环形的共挤模头的入口之间安装了有机聚合物熔体齿轮泵，物料通 过有机聚合物熔体齿轮泵后，可大幅度减弱上游的波动，起到稳压和定量的作用。各层的物 料被定量和稳定的送入同芯环形的共挤模头，后经牵引得到所需尺寸的多层光导纤维。本实用新型能一步完成有机聚合物光导纤维的制备，能精密控制有机聚合物光导 纤维的生产，能实现批量生产有机聚合物光导纤维。本实用新型通过在传统的螺杆挤出机 上添加定量控制装备，能完成对生产有机聚合物光导纤维的精密控制，达到了提高有机聚 合物光导纤维的品质，如传输特性的提高，纤芯直径的波动减低。满足通讯级有机聚合物光 导纤维的要求。本实用新型对不同有机聚合物物料的挤出生产过程能够进行定量控制，从而保证 了有机聚合物光导纤维的波导完美性，即有效降低有机聚合物光导纤维的几何尺寸的波动 (纤芯波动小于2% )，提高了有机聚合物光导纤维的光学性能(光损耗< 200dB/km)。
以下结合附图和体实施例对本实用新型作进一步描述。
图1.本实用新型实施例1制备得到的两层有机聚合物光导纤维的截面示意图。图2.本实用新型实施例1制备得到的四层有机聚合物光导纤维的截面示意图。
权利要求一种精密控制制备多层有机聚合物光导纤维的组合装置，其包括螺杆挤出机、有机聚合物熔体齿轮泵、共挤模头、牵引设备和收丝设备；其特征是在螺杆挤出机的物料出口与一具有n层同芯环形的共挤模头的入口之间安装有有机聚合物熔体齿轮泵，在共挤模头的出口前方安装有纤维牵引设备和收丝设备；所述的螺杆挤出机是n台，且每台螺杆挤出机的物料出口与所述的具有n层同芯环形的共挤模头的入口之间都安装有有机聚合物熔体齿轮泵；上述的n为≥2。
2.根据权利要求1所述的精密控制制备多层有机聚合物光导纤维的组合装置，其特征 是所述的螺杆挤出机n为≥2台时，所对应的具有n层同芯环形的共挤模头具有相同的n 层，且每一台螺杆挤出机的有机聚合物熔体齿轮泵的出口端各自对应于具有n层同芯环形 的共挤模头的各层入口。
3.根据权利要求1或2所述的精密控制制备多层有机聚合物光导纤维的组合装置，其 特征是所述的螺杆挤出机是单螺杆挤出机或双螺杆挤出机。
4.根据权利要求1或2所述的精密控制制备多层有机聚合物光导纤维的组合装置，其 特征是所述的有机聚合物熔体齿轮泵是由两个相同的相互啮合的齿轮组成，且该相互啮 合的齿轮与驱动电机相连接。
专利摘要本实用新型属于工业化生产有机聚合物光导纤维，特别涉及适用于批量生产多层有机聚合物光导纤维的精密控制制备多层有机聚合物光导纤维的组合装置。在螺杆挤出机的物料出口与一具有n层同芯环形的共挤模头的入口之间安装有有机聚合物熔体齿轮泵，在共挤模头的出口前方安装有纤维牵引设备和收丝设备；所述的螺杆挤出机是n台，且每台螺杆挤出机的物料出口与所述的具有n层同芯环形的共挤模头的入口之间都安装有有机聚合物熔体齿轮泵。本实用新型由于在螺杆挤出机的出口与同芯环形的共挤模头的入口之间安装了有机聚合物熔体齿轮泵，物料通过有机聚合物熔体齿轮泵后，可大幅度减弱上游的波动，起到稳压和定量的作用。
文档编号G02B1/04GK201607538SQ200920352280
公开日2010年10月13日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者刘新厚, 甄珍 申请人:中国科学院理化技术研究所