生产塑料光纤的方法和设备技术

提供了一种用于生产塑料光纤（１１）的生产设备，在塑料光纤（１１）中，折射率在向着直径中心（Ｄ１，Ｄ２）的方向上分布。第一聚集块（５８）使得第一和第二熔化树脂（２２，２３，８４，８５）共同流动，以形成同心纤维形状的第一多层流体树脂（２２，２３）。第二聚集块（５９，６０）使得第三熔化树脂（２１，２４）与第一多层流体树脂共同流动，以形成同心纤维形状的第二多层流体树脂（２１－２４），以便由至少三层树脂生产塑料光纤。此外，所述三层树脂包含浓度相互不同的掺杂剂。此外，第一扩散管（６１）在第一多层流体树脂中扩散掺杂剂。第二扩散管（６２，６３）在第二多层流体树脂中扩散掺杂剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于生产塑料光纤的方法和设备。更具体而言， 本专利技术涉及一种用于通过防止聚合物降解来生产具有高效能以及高 光学质量的塑料光纤的方法和设备。
技术介绍
塑料光纤(POF)由纤芯和包层构成，纤芯的主要成分是矩阵中 的有机复合物或聚合物，包层由具有与纤芯不同的折射率的有机物质 组成。在各种类型的光纤中，由于塑料光纤具有高挠性、轻重量、高 抗振性、以及易于处理和制造，因此其引起了广泛关注。光纤具有大 直径和低生产成本，并且特别具有低传输损耗、高传输容量以及高传 输速度的特征。渐变折射率塑料光纤(GI-POF)是具有高性能的塑料光纤，并 且在其纤芯中，根据合适的分布来决定折射率。折射率在从外围到其 纤芯轴线的方向上连续地增加。因为折射率被连续地逐渐变化，因此 就可以逐渐地将光折射为完全在纤芯内传输。此外，还利用了在介质 中光速度与折射率的反比关系。随着光速根据到轴心的距离而变的更 高，塑料光纤内倾斜传播的光从一端到达另一端的时间能够被设定为 和直线传播的光在同样两端之间到达的时间相等。传输的波形可以被 稳定。存在多个用于生产GI或其他类型塑料光纤的方法的建议。根据 美国专利No.6,254，808 (与JP-A 2000-356716相对应)，在多个层中 包含了用于调节折射率以便分布多个折射率值的掺杂剂或复合物。通 过使得熔化树脂流进同轴模板中，来创建树脂的多层结构。扩散器加 热并传送熔化树脂，以扩散掺杂剂，连续地生产塑料光纤。美国公开 No.2002/0041042 (与JP-A 2003-531394相对应)公开了一种混合挤压模具，在将树脂加热到等于或低于分层中最外面一层的玻璃态转变 温度Tg的温度之前，对其进行挤压以形成多个层。在最外部层之内 的多个内部层中所包含的掾杂剂被热扩散，以获取折射率的分布。美国专利No.5，593，621 (与JP-B 6-506106相对应)公开了一种 塑料光纤(POF)的生产过程，其借助于同轴模板内具有可扩散性的 聚合物的多道流动，以及在预定时间内扩散掺杂剂来进行。JP-A 8-334635公开了一种塑料光纤的生产过程，其借助于使用两个或更多 包含非聚合复合物的聚合物以及与聚合物的布置同轴的模具内的挤 压来进行，这些聚合物在中心的粘性比在外围强。对于借助于连续挤压的塑料光纤(POF)的生产，添加剂(例如 掺杂剂)在熔化聚合物流动的同时被扩散。如果聚合物在高温下流动 了很长时间，很有可能发生分解、降解或者聚合物中不想要的着色。 光学质量可能会下降，例如关于传输中的衰减。在美国专利 No.6，254,808 (与JP-A 2000-356716相对应)中，用于扩散掺杂剂的 扩散器的长度要求是33厘米或更长，并且扩大了整个设备的尺寸。 这导致丫安装闲难或制造成本t:升的问题。聚合物在扩散器内居留的 时间相当长，足以使其降解。美国公开No.2002/0041042 (与JP-A 2003-531394相对应)描述了每次挤压了多个层中的一个层之后的条件温度，但是没有涉及扩散 器的尺寸或其他细节。在美国专利No.5,593，621 (与JP-B 6-506106 相对应)或JP-A 8-334635中，没有对于扩散器的具体构造的建议， 或者对于分布的条件或方法的建议。根据多次挤压来最优化塑料光纤 (POF)的技术还没有被提出。考虑到前述问题，本专利技术的一个目的是提供一种通过防止聚合物 降解来生产具有高效能以及高光学质量的塑料光纤的方法和设备。
技术实现思路
为了实现本专利技术的上述的以及其他目标和优点，提供了一种生产 塑料光纤的生产方法，其中，折射率在向着直径中心的方向上分布。 在第一聚集/扩散步骤，使得第一和第二熔化树脂共同流动，以形成6同心纤维形状的第一多层流体树脂，并且在第一多层流体树脂中的掺 杂剂由第一扩散器扩散，第一和第二树脂包含浓度相互不同的掺杂 剂。在至少一个第二聚集/扩散步骤中，使得第三熔化树脂与第一多 层流体树脂一起流动，以形成同心纤维形状的第二多层流体树脂，并 且在第二多层流体树脂中的掾杂剂由第二扩散器扩散，第二和第三树 脂包含浓度相互不同的掺杂剂，由此，塑料光纤至少由第一、第二和 第三树脂生产。此外，存在挤压步骤，用于挤压第二多层流体树脂，以生产光纤 预成型品。在拉制步骤中，对光纤预成型品进行热拉制，以形成塑料 光纤。在第一聚集/扩散步骤，通过在熔化的第一树脂以柱形形状流动 的同时围绕第一树脂传送第二树脂，来将熔化的第二树脂分布为以环 形形状流动，以使得第一和第二树脂共同流动。在第二聚集/扩散步 骤，通过围绕第一多层流体树脂传送第三树脂，来将熔化的第三树脂 分布为以环形形式流动，以使得第一多层流体树脂和第三树脂共同流 动。此外，存在冷却步骤，用于冷却挤压步骤中得到的光纤预成型品， 其中，冷却步骤将光纤预成型品提供给拉制步骤。第一和第二扩散器在第^ -或第二多层流体树脂的流动方向h具 有尺寸L，尺寸L等于或大于30毫米并且等于或小于330毫米。所述至少一个第二聚集/扩散步骤是至少两个第二聚集/扩散步骤。第一、第二和第三树脂中的掺杂剂浓度随着第一、第二和第三树 脂接近中心而变得更高。第一、第二和第三树脂包含由(甲基)丙烯酸酯制造的聚合物。 在本专利技术的一个方面，提供了一种用于生产塑料光纤的生产设 备，其中，折射率在向着直径中心的方向上分布。第一聚集器使得第 一和第二熔化树脂共同流动，以形成同心纤维形状的第一多层流体树 脂。至少一个第二聚集器使得第三熔化树脂和第一多层流体树脂一起 流动，以形成同心纤维形状的第二多层流体树脂，从而从至少第-、第二和第三树脂中生产塑料光纤。此外，第一分布器通过围绕在第一聚集器中提供的熔化的第一树 脂传送第二树脂，来将熔化的第二树脂分布为以环形形状流动，以使 得第一和第二树脂共同流动。至少一个第二分布器通过围绕在至少一 个第二聚集器中提供的熔化的第一多层流体树脂传送第三树脂，来熔 化的第三树脂分布为以环形形状流动，以使第一多层流体树脂和第三 树脂共同流动。第一、第二和第三树脂包含浓度相互不同的掺杂剂。此外，第一分布器在第一多层流体树脂中分布掺杂剂。第二分布器在第二多层流体树脂中分布掺杂剂。所述至少一个第二聚集器是至少两个相互连续的第二聚集器。 此外，挤压模具挤压第二多层流体树脂，以生产光纤预成型品。拉制装置热拉制光纤预成型品，以形成塑料光纤。因此，根据本专利技术，由于用于覆盖三层或更多层树脂的两个或更多聚集/扩散步骤的构建，因此可以通过防止聚合物降解来生产具有高效能和高光学质量的塑料光纤。附图说明图1是图解说明塑料光纤(POF)生产系统的流程图； 图2是图解说明塑料光纤(POF)的截面图； 图3是图解说明折射率分布的图形形式的解释视图；以及 图4是示意性地图解说明塑料光纤(POF)生产系统，特别是具 有混合挤压器的塑料光纤(POF)生产系统的框图形式的解释视图。具体实施例方式通过参考附图描述优选实施例。本专利技术并不局限于那些实施例。在图1中，图解说明了塑料光纤(POF)的生产流程。首先，描述了 生产过程的基本构造。本专利技术的塑料光纤(POF)生产系统包括熔化挤压过程12、冷却 过程14、拉制过程15以及涂覆过程16。为熔化挤压过程12本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生产塑料光纤的生产方法，在所述塑料光纤中，折射率在向着直径中心的方向上分布，所述方法包括：第一聚集／扩散步骤，用于使得第一和第二熔化树脂共同流动，以形成同心纤维形状的第一多层流体树脂，并且用于使用第一扩散器在所述第一多层流体 树脂中扩散掺杂剂，所述第一和第二树脂包含的所述掺杂剂的浓度相互不同；以及至少一个第二聚集／扩散步骤，用于使得第三熔化树脂与所述第一多层流体树脂共同流动，以形成同心纤维形状的第二多层流体树脂，并且用于使用第二扩散器在所述第二多层流体树 脂中扩散所述掺杂剂，所述第二和第三树脂包含的所述掺杂剂的浓度相互不同，由此，由至少所述第一、第二和第三树脂产生所述塑料光纤。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：小池康博，气贺泽忠宏，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，小池康博，
类型：发明
国别省市：JP[日本]