[发明专利]多芯模头拉制塑料光纤和片材成型工艺及装置

说明书

一种多芯模头拉制塑料光纤和片材成型工艺及装置，属于塑料光导纤维制造工艺和设备技术领域。

塑料光纤由于具有柔软性好、芯径粗、数值孔径大、与光源耦合效率高、加工容易、使用方便、价格低廉等优点，自六十年代问世以来，应用领域不断扩大，发展很快。国内研究塑料光纤始于70年代，但是到目前为止，大多数厂家仍采用单孔模头拉制塑料光纤，仅有极少数厂家采用四孔模头拉制。其生产效率低，而成本高。目前塑料光纤主要用来制作花、鸟、虫、鱼等工艺品，这时还要把单根的塑料光纤用粘接剂粘接成片材以后，再根据需要剪切成各种形状，最后再集束制成光纤制品，其工序多，另外，塑料光纤经多次加工易受损伤，影响传光性能，费工、费时、劳动强度也大。

本发明的任务在于研制并设计了直接拉制塑料光纤和片材成型工艺及装置，从挤出机多芯模头挤出若干根光纤芯丝，进行多芯同步涂覆成型光纤包皮，烘干，再将若干根光纤排列成片，并浸胶粘结成片材，再经烘干，直接卷取片材。

本发明的工艺流程如下：

挤出机多芯模头挤出芯丝——多芯同步涂覆成型光纤包皮——烘干——并丝排列——并丝收拢——浸胶——刮胶——再排丝——片材烘干——卷取片材

本发明装置见附图1：

1.—多芯模头    2.—包皮涂覆器    3.—烘干炉    4.—排丝辊

5.—梳齿        6.—并丝辊        7.—浸胶槽    8.—刮胶器

9.—张力辊      10.—片材烘干炉   11.—片材卷取器

与挤出机相连的多芯模头1为n个芯孔，n为8～72，呈横向多排交错排列在模头上，由多芯模头挤出的芯丝经皮料涂覆器2同步涂覆皮层，皮料涂覆器上设有相应的n个槽口，涂覆器内放入皮料，芯丝分别通过各个槽口进行同步涂覆皮层，立即进入烘干炉3，用热风烘干，否则会产生“发白”现象，影响传光性能。烘干后的光纤通过排丝辊4和梳齿5将光纤平行排列，排丝辊4和梳齿5上的槽口及齿数，n均为8～72，然后通过设有半径为R的圆弧并丝辊6将其收拢成片，并丝辊6上的弧度R若太大不便于光纤收拢，R太小，则光纤丝易重叠，通常R为20～60mm，并拢后的塑料光纤进入浸胶槽7，将n根塑料光纤粘结成片，通过刮胶器8，刮去多余的粘结剂，通过张力辊9，再进一步排丝，整理片材，以防止重叠或扭曲，将成型后片材进入片材烘干炉10，用热风烘干，最后由卷取器11卷取片材，其片材宽度根据芯数多少和丝径的大小，可以由5～50mm不等，用该片材可以直接制成各种工艺品。

由多芯模头直接拉制塑料光纤片材与单孔或4孔模头拉出光纤后再排列粘结成片相比：本工艺及装置可将片材一次成型，工序少，减少中间环节和损耗，因而光纤及片材外观平整、导光率高，同时生产率大大提高而成本降低，劳动强度也大大降低，本发明具有较高的经济效益和社会效益。

实施例：

以三十六芯模头拉制直径φ＝0.3mm的塑料光纤和片材为例：将挤出机内的聚苯乙烯料粒加工至200℃左右，通过多芯模头1，其n＝36，亦即36根芯丝同时挤出，进入设有36个槽口的涂覆器内，同步涂覆包皮，进入烘干炉3用60～70℃热风立即烘干，进入排丝辊4和梳齿5，将光纤平行排列，进入并丝辊6，将光纤丝收拢，并丝辊6上设有半径R＝30mm的圆弧，将丝收拢成片，进入盛有粘结剂的浸胶槽7，将塑料光纤粘结成片，通过刮胶器8刮去多余粘结剂，再通过张力辊9，进一步排丝整理，以防止其中有重叠或扭曲的光纤丝，整理后的片材再进入烘干炉10，用热风烘干，最后由卷取器11，以每分钟30米的速度将片材卷取，其片材宽度为12mm左右。以此法成型的片材，其工效比原来提高10倍以上，片材导光率达70％以上。