光纤母材的制造方法技术

本发明专利技术提供一种光纤母材的制造方法，在将预混合用氧气(5a)预混合于含有有机硅(1a)的含原料气体(2a)的预混合工序中，将根据预混合原料气体(7a)中的有机硅(1a)的量而确定的有机硅(1a)的液化温度以上的温度的氧气(5a)进行预混合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使用有机硅作为原料的光纤母材的制造方法。
技术介绍
光纤用预型件(光纤母材)例如通过VAD法等使SiO2烟灰堆积在靶上并对其进行烧结而制造。有作为SiO2烟灰的原料，使用有机硅代替以往的SiCl4，使用燃烧器等使有机硅在氢氧火焰中(反应场)燃烧，由此生成SiO2烟灰的技术(例如，参照专利文献1～3)。通过使用有机硅，与SiCl4时相比具有不会产生有害的盐酸，并且，需要的氢比以往少等优点。在此，为了提高SiO2烟灰的生成速度，需要大量供给有机硅原料。但是，大量的有机硅(高浓度的有机硅气体)难以完全燃烧。因此，在上述反应场中，有机硅的反应变得不充分，杂质凝胶或杂质微粒等附着于燃烧器，或者碳附着于烟灰，或者在烟灰上形成缺陷。因此，通过预先将有机硅与氧气预混合来提高有机硅的反应性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本公开专利公报“日本特开2000－63126号公报(2000年2月29日公开)”专利文献2：日本国公表专利公报“日本特表2014－520747号公报(2014年8月25日公表)”专利文献3：日本公开专利公报“日本特开2013－177297号公报(2013年9月9日公报)”
技术实现思路
然而，在如上所述的现有技术中，存在如下所述的问题。即，含有有机硅的气体的温度有可能因与较低温的氧气的预混合而下降。在形成SiO2烟灰的反应之前含有有机硅的气体的温度下降则有机硅由于蒸汽压低而液化。如此地有机硅液化则在点火状态下液滴有时可能从燃烧器飞出，因此较为危险。另外，起因于因附着于燃烧器的喷嘴的液滴而发生的气流紊乱，反应后的玻璃微粒在烟灰上未均匀地堆积，光纤母材的品质变差。而且，在最坏的情况下，大量的液滴临时遮挡喷嘴，从而阻碍气体的流出，火焰在燃烧器管内逆行，有可能在燃烧器内部引起爆炸的问题。本专利技术是鉴于上述课题而完成的，其目的在于抑制有机硅在形成SiO2烟灰的反应前液化，进而提高反应的安全性和稳定性地制造光纤母材。本专利技术的光纤母材的制造方法包括：预混合工序，在含有气态或雾状的有机硅的含原料气体中预混合氧气；以及，烟灰生成工序，将在所述含原料气体中预混合有所述氧气的预混合原料气体与燃烧用气体分别供给于燃烧器，使其在火焰中反应而生成SiO2烟灰，其特征在于，在所述预混合工序中，将根据所述预混合原料气体中的所述有机硅的量而确定的所述有机硅的液化温度以上的温度的所述氧气进行预混合。根据本专利技术，可抑制有机硅在形成SiO2烟灰的反应前液化，提高反应的安全性和稳定性地制造光纤母材。附图说明图1是表示本专利技术的一实施方式的光纤母材制造用的SiO2烟灰生成装置的构成的概略图。图2是表示上述SiO2烟灰生成装置所具备的燃烧器的出口附近的立体图。图3是表示为了将OMCTS气化所需的预混合原料气体中所含的OMCTS以外的气体的流量的表。图4是表示OMCTS的温度与蒸汽压的关系的图。[符号的说明]2a含原料气体5a预混合用氧气7a预混合原料气体20燃烧器22a密封气体30反应场具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式详细地说明。＜SiO2烟灰的生成装置＞在本实施方式中，使SiO2烟灰堆积在靶上而制造光纤母材。因此，首先，基于图1和图2对SiO2烟灰的生成装置的构成的一个例子进行说明。图1是表示本实施方式中的SiO2烟灰生成装置100的构成的概略图。图2是表示SiO2烟灰生成装置100所具备的燃烧器20的立体图。SiO2烟灰生成装置100如图1所示，具备原料气体调制部10和燃烧器20。原料气体调制部10具备液体原料罐1、气化器2、载气供给部3、第1配管4、氧气供给部5、第2配管6、预混合室7和第3配管8。液体原料罐1中储存有液体的有机硅1a。作为本实施方式中使用的有机硅1a，例如可以举出环状硅氧烷、聚甲基硅氧烷等有机硅氧烷。在有机硅的选择中，考虑原料的保存性和输送性、沸点以及反应性等。即，有机硅原料优选在常温下为液态、沸点低、反应性高。作为本实施方式中使用的有机硅，优选八甲基环四硅氧烷(OMCTS)或六甲基二硅氧烷(HMDSO)。在以下的说明中，对使用OMCTS作为有机硅的情况进行说明，但也可以使用其它有机硅氧烷，还可以使用其它有机硅。气化器2为对从液体原料罐1供给的液体的有机硅1a进行加热，使其为气态或雾状的装置。以下，也有时将气态或雾状的有机硅1a称为有机硅气体1a或者原料气体1a。另外，气体也可以包含一部分雾状。另外，气化器2中从载气供给部3供给载气3a，对载气也进行加热。载气3a可以以气体的状态供给，也可以以液体的状态供给。载气3a为不与有机硅反应的气体，例如为氩(惰性气体)、氮(惰性气体)、氧或氦(惰性气体)等气体。或者，也可以为将它们混合而成的气体。另外，载气3a优选为氩与氧的混合气体、氮与氧的混合气体或氧。通过使用氩与氧的混合气体、氮与氧的混合气体作为载气3a，可以更安全地运送原料气体。另外，若可通过其它理由确保安全性，则也可以使用氧作为载气3a。若使用氧作为载气，则能更高效地使原料气体燃烧。在此，供给于气化器2的液体的有机硅1a和载气3a的供给量可使用未图示的质量流量控制器等控制。另外，供给量的控制也可以使用其它的流量控制装置。气化器2在本实施方式中将有机硅1a与载气3a加热至200℃。气化器2中的加热温度只要基于有机硅1a的沸点、量等各种条件确定即可，并不限于200℃。以下将混合有有机硅气体1a与载气3a的气体称为含原料气体2a。从气化器2经由第1配管4向预混合室7供给200℃的含原料气体2a。在此，第1配管4以加热在管内流动的气体的方式构成，防止含原料气体2a的温度降低，具体而言防止成为200℃以下。第1配管4中的加热通过在第1配管4配置加热器(例如，缠绕加热带)或者由热管形成第1配管4来进行。也可以利用这些以外的装置对管内的气体进行加热。对于以下说明的在第2配管6、第3配管8、第4配管22b和燃烧器20内流动的气体的加热也同样地使用加热器、热管或者其它装置进行。预混合室7是在含原料气体2a中将预混合用氧气5a进行预混合。预混合用氧气5a从氧气供给部5经由第2配管6向预混合室7供给。在此，第2配管6以加热在管内流动的气体的方式构成，将预混合用氧气5a在加热的状态下进行预混合。对于该加热，在后面详细地说明。以下将预混合有预混合用氧气5a的含原料气体2a称为预混合原料气体7a。预混合原料气体7a从预混合室7通过第3配管8送至燃烧器20。第3配管8以加热在管内流动的气体的方式构成，防止预混合原料气体7a的温度降低。燃烧器20为光纤母材制造用的燃烧器，如图1和图2所示为多管燃烧器。在本实施方式中，将燃烧器20作为多管燃烧器进行说明，但并不限于多管燃烧器，例如也可以为具有多个喷嘴的多喷嘴燃烧器等。燃烧器20从中心依次具备与第3配管8连接的使预混合原料气体7a流动的原料气体管21、使密封气体22a流动的密封气体管22、使燃烧用氧气(燃烧用气体)23a流动的氧气管23和使氢气(燃烧用气体)24a流动的氢气管24。另外，氧气管23与氢气管24可以为彼此相反的配置。另外，原料气体管21可以不设置于燃烧器20的中心部而设置于其它位置。燃烧用氧气23a和氢气24a是在有机硅气体1a反应而形成SiO2烟灰的反应场30中形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤母材的制造方法，其特征在于，包括：预混合工序，在含有气态或雾状的有机硅的含原料气体中预混合氧气而生成预混合原料气体；以及烟灰生成工序，将所述预混合原料气体与燃烧用气体供给于燃烧器，在火焰中使有机硅反应而生成SiO2烟灰，其中，所述预混合工序中，将根据所述预混合原料气体中的所述有机硅的量而确定的所述有机硅的液化温度以上的温度的所述氧气进行预混合。

【技术特征摘要】
2015.08.07 JP 2015-1575371.一种光纤母材的制造方法，其特征在于，包括：预混合工序，在含有气态或雾状的有机硅的含原料气体中预混合氧气而生成预混合原料气体；以及烟灰生成工序，将所述预混合原料气体与燃烧用气体供给于燃烧器，在火焰中使有机硅反应而生成SiO2烟灰，其中，所述预混合工序中，将根据所述预混合原料气体中的所述有机硅的量而确定的所述有机硅的液化温度以上的温度的所述氧气进行预混合。2.根据权利要求1所述的光纤母材的制造方法，其特征在于，将隔开所述预混合原料气体与所述燃烧用气体的密封气体以所述有机硅的所述液化温度以上的温度供给于所述燃烧器。3.根据权利要求1所述的光纤母材的制造方法，其特征在于，所述预混合工序中，将110℃以上的所述氧气进行预混...

【专利技术属性】
技术研发人员：大关伸男，
申请(专利权)人：株式会社藤仓，
类型：发明
国别省市：日本;JP