光纤预制棒的制造方法及制备光纤预制棒用的喷涂装置制造方法及图纸

本申请涉及一种光纤预制棒的制造方法及制备光纤预制棒用的喷涂装置，其包括如下步骤：在预设温度下，朝芯棒表面喷涂浆料，得到胶体预制棒，所述浆料包括二氧化硅粉体和水性胶黏剂；对所述胶体预制棒进行排胶处理，得到多孔预制棒；对所述多孔预制棒进行脱羟和玻璃化处理，得到光纤预制棒。本申请能够解决相关技术中采用气相沉积法制备光纤预制棒时所存在的环境污染问题。的环境污染问题。的环境污染问题。

【技术实现步骤摘要】
光纤预制棒的制造方法及制备光纤预制棒用的喷涂装置


[0001]本申请涉及光纤预制棒制造
，特别涉及一种光纤预制棒的制造方法及制备光纤预制棒用的喷涂装置。

技术介绍

[0002]目前光纤预制棒的制造有多采用OVD(外部气相沉积)、PCVD(等离子化学气相沉积)、MCVD(改进的化学气相沉积)、VAD(轴向气相沉积)等气相沉积法。这些技术中多以SiCl4为原料，在制造过程中会产生大量的HCl。HCl对环境的污染较大，生产过程中所使用的装备需使用特殊材料，设备制造成本高。为消除HCl，对尾气的处理需要消耗大量的碱，处理后的污水中含有较高的盐，对水体中的微生物构成严重的威胁。此外，在光纤预制棒制造领域中，气相沉积法产生的SiO2粉体约有30％～40％无法全部被收集制成光纤预制棒，造成资源的浪费。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供一种光纤预制棒的制造方法及制备光纤预制棒用的喷涂装置，以解决相关技术中采用气相沉积法制备光纤预制棒时所存在的环境污染问题。
[0004]第一方面，提供了一种光纤预制棒的制造方法，其包括如下步骤：
[0005]在预设温度下，朝芯棒表面喷涂浆料，得到胶体预制棒，所述浆料包括二氧化硅粉体和水性胶黏剂；
[0006]对所述胶体预制棒进行排胶处理，得到多孔预制棒；
[0007]对所述多孔预制棒进行脱羟和玻璃化处理，得到光纤预制棒。
[0008]一些实施例中，朝芯棒表面喷涂浆料之前，还包括如下制备所述浆料的步骤：
[0009]将所述水性胶黏剂与所述二氧化硅粉体混合均匀，得到混合物；
[0010]测量所述混合物的粘度，并判断所述混合物的粘度是否达到设定粘度；
[0011]若是，则完成所述浆料的制备；否则，向所述混合物中加水，并返回至测量所述混合物的粘度步骤。
[0012]一些实施例中，在所述浆料中，所述二氧化硅粉体的质量分数为50％～80％；和/或，
[0013]所述水性胶黏剂包括聚乙烯醇类水性胶黏剂、乙烯乙酸酯类水性胶黏剂、丙烯酸类水性胶黏剂、聚氨酯类水性胶黏剂和环氧水性胶黏剂中的至少一种；和/或，
[0014]所述脱羟的温度为1200℃～1300℃，所述玻璃化的温度为1500℃～1600℃。
[0015]一些实施例中，所述朝芯棒表面喷涂浆料，得到胶体预制棒，包括如下步骤：
[0016]驱使所述芯棒绕自身轴线旋转；
[0017]沿所述芯棒轴向，自所述芯棒的一端朝另一端，完成一趟浆料的喷涂；
[0018]重复若干趟浆料的喷涂，得到所述胶体预制棒。
[0019]一些实施例中，重复若干趟浆料的喷涂，包括如下步骤：
[0020]测量喷涂重量，并判断是否达到预设重量；
[0021]若是，则进入排胶处理步骤；否则，再次进行喷涂，并返回至测量喷涂重量的步骤。
[0022]一些实施例中，喷涂流量Q采用如下公式计算：
[0023]Q＝π
×
D
×
d
×
h
×
w
×
n
[0024]其中，D为所述芯棒的直径，d为喷涂时所采用的喷嘴的宽度，h为喷涂的厚度，w为所述芯棒旋转速度，n为喷涂时所采用的喷嘴的数量。
[0025]一些实施例中，对所述胶体预制棒进行排胶处理，包括如下步骤：
[0026]对所述胶体预制棒进行除水处理；
[0027]在氧气氛围下，对所述胶体预制棒进行第一次热处理，以氧化水性胶黏剂。
[0028]一些实施例中，在完成第一次热处理之后，还包括如下步骤：
[0029]对所述胶体预制棒进行第二次热处理，所述第二次热处理的温度高于第一次热处理的温度。
[0030]第二方面，提供了一种制备光纤预制棒用的喷涂装置，其包括：
[0031]夹持机构，所述夹持机构具有两个相对设置的旋转卡盘，且两个所述旋转卡盘相对的壁面上均设有用于夹持芯棒的夹持部；
[0032]喷涂机构，其具有一喷嘴，所述喷嘴朝向所述芯棒；
[0033]驱动机构，所述驱动机构与所述喷涂机构和所述夹持机构均相连，所述驱动机构用于：驱动两个所述旋转卡盘带动所述芯棒绕自身轴线旋转，驱动所述喷涂机构和所述夹持机构沿所述芯棒的轴线方向发生相对移动，以及驱动所述喷涂机构朝所述芯棒喷涂浆料。
[0034]一些实施例中，所述喷涂装置还包括加热机构，所述加热机构具有一加热区域，两个所述卡盘之间的区域与所述加热区域至少部分相互交叠；和/或，
[0035]所述喷涂装置还包括称重单元，所述称重单元与所述夹持机构相连，并用于称量所述芯棒上所喷涂的浆料的重量。
[0036]本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
[0037]本申请实施例提供了一种光纤预制棒的制造方法及制备光纤预制棒用的喷涂装置，本实施例提供的制造方法，在光纤预制棒制造过程中，先直接以二氧化硅粉体作为原料，以水性胶黏剂作为粘合剂，混合均匀以获取浆料，然后将浆料通过喷雾的方式均匀地喷涂在芯棒的表面，从而使二氧化硅粉体通过水性胶黏剂粘合于芯棒上，当浆料的喷涂量达到要求后，通过排胶处理工序，将水性胶黏剂除去，以得到多孔预制棒，最后通过脱羟及玻璃化处理，得到光纤预制棒。
[0038]本实施例提供的制造方法，其一方面，由于直接采用二氧化硅粉体作为原料，故不会出现HCl等有毒有害物质，避免对环境产生污染，无需通过碱对尾气进行处理，避免出现处理后的污水中因含有较高的盐而对水体中的微生物造成威胁的风险，从而可以改善光纤预制棒制造行业环境污染问题。其二方面，采用水性胶黏剂作为粘合剂，可以通过排胶处理，除掉预制棒中的水性胶黏剂，不会影响预制棒的纯度。其三方面，本实施例采用喷雾的方式进行喷涂，由于喷雾具有较高的附着性，在喷涂时，可以更为高效地沉积在芯棒上，从而提高了光纤预制棒的原料收集率，降低光纤预制棒的制造成本。
附图说明
[0039]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0040]图1为本申请实施例提供的光纤预制棒的制造方法流程图；
[0041]图2为本申请实施例提供的制备浆料流程图；
[0042]图3为本申请实施例提供的朝芯棒表面喷涂浆料以得到胶体预制棒流程图；
[0043]图4为本申请实施例提供的重复若干趟浆料的喷涂流程图；
[0044]图5为本申请实施例提供的对胶体预制棒进行排胶处理流程图；
[0045]图6为本申请实施例提供的制备光纤预制棒用的喷涂装置结构示意图。
[0046]图中：1、夹持机构；10、卡盘；2、芯棒；3、喷涂机构；30、喷嘴；4、分气栅；5、主体部；6、排气罩。
具体实施方式
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光纤预制棒的制造方法，其特征在于，其包括如下步骤：在预设温度下，朝芯棒表面喷涂浆料，得到胶体预制棒，所述浆料包括二氧化硅粉体和水性胶黏剂；对所述胶体预制棒进行排胶处理，得到多孔预制棒；对所述多孔预制棒进行脱羟和玻璃化处理，得到光纤预制棒。2.如权利要求1所述的光纤预制棒的制造方法，其特征在于，朝芯棒表面喷涂浆料之前，还包括如下制备所述浆料的步骤：将所述水性胶黏剂与所述二氧化硅粉体混合均匀，得到混合物；测量所述混合物的粘度，并判断所述混合物的粘度是否达到设定粘度；若是，则完成所述浆料的制备；否则，向所述混合物中加水，并返回至测量所述混合物的粘度步骤。3.如权利要求1所述的光纤预制棒的制造方法，其特征在于：在所述浆料中，所述二氧化硅粉体的质量分数为50％～80％；和/或，所述水性胶黏剂包括聚乙烯醇类水性胶黏剂、乙烯乙酸酯类水性胶黏剂、丙烯酸类水性胶黏剂、聚氨酯类水性胶黏剂和环氧水性胶黏剂中的至少一种；和/或，所述脱羟的温度为1200℃～1300℃，所述玻璃化的温度为1500℃～1600℃。4.如权利要求1所述的光纤预制棒的制造方法，其特征在于，所述朝芯棒表面喷涂浆料，得到胶体预制棒，包括如下步骤：驱使所述芯棒绕自身轴线旋转；沿所述芯棒轴向，自所述芯棒的一端朝另一端，完成一趟浆料的喷涂；重复若干趟浆料的喷涂，得到所述胶体预制棒。5.如权利要求4所述的光纤预制棒的制造方法，其特征在于，重复若干趟浆料的喷涂，包括如下步骤：测量喷涂重量，并判断是否达到预设重量；若是，则进入排胶处理步骤；否则，再次进行喷涂，并返回至测量喷涂重量的步骤。6.如权利要求4所述的光纤预制棒的制造方法，其特征在于，喷涂流量Q采用如下公式计算：Q＝π
×
D
×<...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵奉阔，郑中成，胡杰，吴能，
申请(专利权)人：武汉烽火锐拓科技有限公司，
类型：发明
国别省市：