聚合光纤的连续工业化生产方法.pdf

聚合光纤的连续工业化生产方法
    【技术领域】

    本发明涉及一种塑料聚合物的生产工艺。

    背景技术

    塑料聚合物光纤早在二十世纪六十年代就已问世，几乎与石英光纤的问世处于同一时期，然而石英光纤的进展很快，不到十年就推向了工业化和商业化，塑料光纤的进展却很缓慢，两大关键指标、损耗与宽带攻克不下，无法适应通信系统的要求，所以只能在传感、照明、装饰等方面使用。到了九十年代，人们看到了塑料光纤在光纤到户实施中具有很大的诱惑力。因为塑料光纤的芯径大、柔软、接续使用方便，而且价格低，同时其传输特性又明显优于铜缆，是光纤到户等短距离应用的理想产品。与此同时，一九九七年国际上开始制定了相关标准，塑料光纤在通信领域的应用获得了准入证，因而，塑料光纤在通信系统中的应用已不容置疑。摆在我们面前的问题是如何在现有研究成果的基础上，尽快找到一条可行的产业化生产工艺设备连续生产路线。通过产业化，也只有通过产业化才能进一步降低成本，提高生产水平，适应和满足市场的紧迫要求，更重要的是解决国防、军事、军工行业的急需，早在一九六八年就由美国杜邦公司试制出一种阶跃型塑料光纤，其损耗在1000db/km以上，其后，日本收购了杜邦公司的技术进行进入研究，把阶跃型塑料光纤损耗降到100db/km，但宽带仍然很低，只有5HZ/km几乎相当于数据电缆水平。为了提高塑料光纤的宽带，日本人开始着手渐变型塑料光纤的研究，直到九十年代，才成功地研究出损耗在130db/km，带宽可达3GHZ/km的水平。这样的指标就完全可以满足当今和今后光纤到户地使用要求，塑料光纤进入干家万户的技术总是似乎已基本解决。然而，现有塑料光纤的制造工艺无法进行连续化、工业化生产。国内外研制方法大多采用间断制棒拉丝法，先做好一根空心的pmmA(聚甲基丙烯酸酯)管子(外径、内径约为10/6)，然后将加入混合有引发剂的mmA(甲基苯烯酸酯)单体灌入管内，在一定温度下，管内mmA单体在引发剂和热能的激活下进行聚合反应，即所谓的界面凝胶法，其后，将制好的棒放在拉丝塔上加热熔化拉成需要直径的光纤。

    上述制造方法与多模石英光纤的生产方式相似，但由于石英光纤的外径只有0.125mm，一根棒可以拉几十到几百公里的光纤，而塑料光纤制棒小短(无法制粗制长)，塑料光纤的径粗一般直径为1mm左右，目前制一根棒只能拉几十米到百米左右，采用这样的工艺，复杂、产品合格率低、又不稳定、成本制价高，这样的工艺无疑难以实现产业化，成本难于降低。至此，塑料光纤在通信领域的广泛应用仍然无法实现。

    【发明内容】

    本发明目的在于发明一种可连续性生产的聚合光纤工艺，可实现连续长度的聚合光纤，以适应市场需要。

    本发明在外径为0.5～1mm的pmmA空心束管内填充mmA，经聚合后形成。

    本发明主要由以下步骤实现：

    a、由挤塑机将pmmA粒料挤出形成0.5～1mm的空心束管，同时向空心束管内填充mmA单体，将牵引出的内充mmA单体的束管冷却后，收盘；

    b、将上述收盘的半成品放置在60～90℃环境温度下8～24小时，即得聚合光纤。

    由于可由挤塑机形成按设计聚合光纤外径要求的连续长度的空心束管，经过上述工艺步骤，就可实现任意长度的聚合光纤，连续化工业生产，工艺稳定，易于控制，且提高生产效率，对产品的质量也具有保障。

    本发明的mmA单体中含有2～5％溴苯。在聚合反应过程中，自然形成一个从管内壁到中心逐渐变浓的分布，因而，管内芯的折射率也就从管内壁到管中心呈渐变规律分布状态，从而形成具有渐变型的光纤。

    具体实施例：

    1、将5kg溴苯加入95kg甲基苯烯酸酯(即mmA)中，混合均匀。

    2、采用φ45型挤出机将pmmA粒料投入φ45型单螺杆机料桶内，将φ45型螺杆机分区加温至160-200℃，以达到在向空心束管填充mmA单体时的空心束管温度为170～200℃的工艺要求，根据出料模头型号挤出0.5～1mmp空心束管，出料管模头同时向空心束管内用真空泵注射步骤1的混合物，同时牵引→水槽冷却→收线卷机收卷成盘，将收卷好的盘放置在70℃±5℃的保温箱或保温室内，24小时后取出，包装。