一種大尺寸光纖預(yù)制棒減少芯包界面雜質(zhì)、氣泡的裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大尺寸光纖預(yù)制棒減少芯包界面雜質(zhì)、氣泡的裝置及其方法涉及的是一種大尺寸光纖預(yù)制棒制造過程中的減少芯包界面雜質(zhì)附著、氣泡產(chǎn)生的裝置及其方法，用來消除芯棒表面的雜質(zhì)、灰塵和靜電；同時，通過去除靜電，可有效防止芯棒二次吸附雜質(zhì)和灰塵，防止芯棒外部氣相沉積之后形成的粉末棒，在燒結(jié)后芯包界面存在氣泡和雜質(zhì)。
【背景技術(shù)】
[0002]為降低光纖生產(chǎn)成本，同時提高沉積效率，大尺寸光纖預(yù)制棒成為預(yù)制棒技術(shù)發(fā)展的主要方向。
[0003]生產(chǎn)石英光纖預(yù)制棒芯棒的方法主要有以下四種:
微波等離子體激活化學(xué)氣相沉積法(PCVD- Plasma activated Chemical VapourDeposit1n )，改進(jìn)的化學(xué)氣相沉積法(MCVD-Modif ied Chemical Vapour Deposit1n),棒外化學(xué)氣相沉積法(OVD-Outside Chemical Vapour Deposit1n)，軸向氣相沉積法(VAD-Vapour phase Axial Deposit1n)
外包層的制作方法則主要集中在套管法(RIT/RIC法)、外部氣相沉積法(Soot法)和外部等離子噴涂法等制造技術(shù)，這也是目前大尺寸光纖預(yù)制棒的主要生產(chǎn)技術(shù)。RIT/RIC法是將芯棒插入套管中直接拉制光纖，或者融縮成實(shí)心預(yù)制棒后拉絲；Soot法和外部等離子噴涂法則直接制得實(shí)心預(yù)制棒。一般將光纖預(yù)制棒直徑在10mm以上的稱之為大直徑光纖預(yù)制棒或者大尺寸光纖預(yù)制棒。
[0004]外部氣相沉積法(OVD)制作大直徑預(yù)制棒有以下I個難點(diǎn):由于芯棒和外包層是分別單獨(dú)制備的，因此芯棒制作完成后用于外部氣相沉積前，若保管不當(dāng)，容易在芯棒表面吸附灰塵、雜質(zhì)。若該芯棒表面的灰塵、雜質(zhì)在后續(xù)外部氣相沉積前，無法有效除去，外部氣相沉積時雜質(zhì)會存在于芯棒與SOOt粉末之間，沉積完成的SOOt粉末棒燒結(jié)后的預(yù)制棒芯包界面容易產(chǎn)生雜質(zhì)和氣泡，對預(yù)制棒的質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響。
[0005]中國發(fā)明專利02138036.8提供了一種外部氣相沉積(OVD)法。包括以下步驟:內(nèi)部氣相沉積方法先在純石英管的里面沉積包層和芯層；沉積好芯層的石英玻璃在2100-2300°C高溫下熔縮成固體芯棒；2000-2100°C的高溫氫氧火焰對固體芯棒進(jìn)行表面拋光；外部氣相沉積方法在芯棒的外面包覆基本均勻的石英材料，形成疏松體預(yù)制棒；該疏松體進(jìn)行緩慢的高溫加熱，燒結(jié)成透明的大型光纖預(yù)制棒，外包層的折射率接近純石英管的折射率。
[0006]該方法是采用高溫氫氧火焰對固體芯棒進(jìn)行表面拋光，來除去芯棒表面的灰塵和雜質(zhì)。但這種方法要求芯棒拋光完成到外部氣相沉積之間沒有耽擱，若產(chǎn)生耽擱而導(dǎo)致芯棒冷卻，芯棒表面反而更加容易附著灰塵和雜質(zhì)。
[0007]中國發(fā)明專利CN1606534A提供了一種外部氣相沉積(OVD)法，通過在旋轉(zhuǎn)芯棒的表面上沉積火焰水解物顆粒來制備光纖預(yù)制棒，該顆粒由噴燈噴射的燃?xì)夥磻?yīng)生成。在沉積所述火焰水解物顆粒時，通過使所述的預(yù)制棒表面上一個點(diǎn)的軌跡速度保持恒定或逐漸減小。該方法控制沉積在預(yù)制棒上的火焰水解物顆粒的沉積濃度，使?jié)舛缺３趾愣ǘ浑S預(yù)制棒的半徑而變化，或者控制沉積濃度向預(yù)制棒的外圍方向逐漸增加。
[0008]該方法中未介紹芯棒的保管裝置及保管方法，若在外部氣相沉積之前，芯棒表面已經(jīng)附著了灰塵和雜質(zhì)，該工藝并不能夠去除，粉末棒燒結(jié)完成后極容易在芯包界面產(chǎn)生雜質(zhì)、氣泡。
[0009]現(xiàn)有的大尺寸光纖預(yù)制棒OVD制造技術(shù)中，由于設(shè)備及工藝方面的原因，極易在預(yù)制棒的芯包界面產(chǎn)生氣泡和雜質(zhì)，該類預(yù)制棒拉絲時可能產(chǎn)生氣線或者發(fā)生斷纖，給企業(yè)帶來損失。因此，發(fā)明一種裝置及工藝，來減少大尺寸預(yù)制棒芯包界面的雜質(zhì)、氣泡，成為了一個亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是針對上述不足之處提供一種大尺寸光纖預(yù)制棒減少芯包界面雜質(zhì)、氣泡的裝置及其方法，主要是在芯棒制作完成之后、外部氣相沉積之前增加了一道工序:芯棒存儲。
[0011]芯棒存儲涉及了一個存儲裝置，通過這個裝置的添加，能夠有效的去除芯棒表面的雜質(zhì)、灰塵和靜電；同時，去除靜電的芯棒，在其表面不會二次吸附雜質(zhì)和灰塵。這種裝置構(gòu)造簡單，成本較低，安裝此裝置后，能大大降低預(yù)制棒芯包表面的雜質(zhì)和氣泡數(shù)量。
[0012]一種大尺寸光纖預(yù)制棒減少芯包界面雜質(zhì)、氣泡的裝置及其方法是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
目前最通用的預(yù)制棒制造工藝為軸向氣相沉積工藝(VAD工藝)+外部氣相沉積工藝(OVD工藝)，使用軸向氣相沉積工藝(VAD工藝)制備出芯棒，制備出的芯棒使用外部氣相沉積工藝(0VD工藝)在芯棒的外層附著S1 2粉末，形成疏松體粉末棒，粉末棒經(jīng)燒結(jié)爐燒結(jié)制備出預(yù)制棒。目前通用的軸向氣相沉積工藝(VAD工藝)+外部氣相沉積工藝(0VD工藝)的流程中缺少一道有效的保管芯棒的裝置，來降低預(yù)制棒芯包界面的氣泡和雜質(zhì)。
[0013]一種大尺寸光纖預(yù)制棒減少芯包界面雜質(zhì)、氣泡的裝置存在于軸向氣相沉積工藝(VAD工藝)+外部氣相沉積工藝(0VD工藝)兩道工序之間，保管和潔凈軸向氣相沉積工藝(VAD工藝)產(chǎn)出的用于外部氣相沉積工藝(0VD工藝)的芯棒。
[0014]一種大尺寸光纖預(yù)制棒減少芯包界面雜質(zhì)、氣泡的裝置包括芯棒保管專用箱、凈化空氣風(fēng)機(jī)、除靜電風(fēng)機(jī)。
[0015]芯棒保管專用箱具有箱體，箱體前側(cè)設(shè)置有箱門，在箱體頂部安裝有凈化空氣風(fēng)機(jī)和除靜電空氣風(fēng)機(jī)。在箱體上方設(shè)置有凈化空氣進(jìn)風(fēng)口、除靜電空氣進(jìn)風(fēng)口，凈化空氣風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口通過管道與凈化空氣源相連，凈化空氣風(fēng)機(jī)出風(fēng)口通過管道與箱體上的凈化空氣進(jìn)風(fēng)口相連；除靜電空氣風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口通過管道與凈化空氣源相連，除靜電空氣風(fēng)機(jī)出風(fēng)口通過管道與箱體上的除靜電空氣進(jìn)風(fēng)口相連。
[0016]在芯棒保管專用箱的箱體底部安裝有芯棒支撐臺，用于支撐芯棒，在箱體下部兩側(cè)裝有支持卡盤，用于夾持固定芯棒。
[0017]在箱體下部設(shè)置有出氣口，用于箱體內(nèi)廢氣排出。
[0018]本發(fā)明一種大尺寸光纖預(yù)制棒減少芯包界面雜質(zhì)、氣泡的方法包括以下工藝步驟:
1)使用軸向氣相沉積工藝(VAD工藝)制備出芯棒；
2)在芯棒兩端對接把棒；
3)對接有把棒的芯棒放入芯棒保管專用箱，芯棒把棒放置在芯棒保管專用箱內(nèi)芯棒支撐臺上，并用夾持卡盤夾持；
4)關(guān)閉芯棒保管專用箱的門；
5)凈化空氣通過凈化空氣風(fēng)機(jī)從芯棒保管專用箱上方送入，送風(fēng)頻率30Hz，凈化空氣吹在芯棒上，去除芯棒表面的雜質(zhì)和灰塵；
6)除靜電空氣通過除靜電空氣風(fēng)機(jī)從芯棒保管專用箱上方送入，送風(fēng)頻率30Hz，除靜電空氣吹在芯棒上，去除芯棒表面的靜電，防止芯棒取出芯棒保管專用箱后再次吸附雜質(zhì)和灰塵；
7)芯棒在芯棒保管專用箱內(nèi)的存儲時間為0.5?lh，在芯棒存儲期間，芯棒表面的雜質(zhì)、灰塵和靜電可有效被去除。同時，去除靜電后的芯棒取出芯棒保管專用箱后不會再次吸附雜質(zhì)和灰塵；
8)對接有把棒的芯棒準(zhǔn)備上機(jī)使用時，打開芯棒保管專用箱的門，取出對接有把棒的芯棒；
使用外部氣相沉積工藝(OVD工藝)在對接有把棒的芯棒的外層附著S1 2粉末，形成疏松體粉末棒，疏松體粉末棒經(jīng)燒結(jié)爐燒結(jié)制備出預(yù)制棒。
[0019]一種大尺寸光纖預(yù)制棒減少芯包界面雜質(zhì)、氣泡的裝置及其方法設(shè)計(jì)合理，本發(fā)明是在芯棒制作完成之后、外部氣相沉積之前增加了一道工序:芯棒存儲。芯棒存儲涉及了一個存儲裝置，通過這個裝置的添加，能夠有效的去除芯棒表面的雜質(zhì)、灰塵和靜電；同時，去除靜電的芯棒，在其表面不會二次吸附雜質(zhì)和灰塵。這種裝置構(gòu)造簡單，成本較低，安裝此裝置后，能大大降低預(yù)制棒芯包表面的雜質(zhì)和氣泡數(shù)量。
[0020]本發(fā)明不僅可以確保生產(chǎn)的正常進(jìn)行，還可以優(yōu)化工藝，提升產(chǎn)品質(zhì)量、降低預(yù)制棒拉絲篩選斷纖率、提升預(yù)制棒拉絲合格率，為企業(yè)降低損失。
【附圖說明】
[0021]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
圖1 一種大尺寸光纖預(yù)制棒減少芯包界面雜質(zhì)、氣泡的裝置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]目前最通用的預(yù)制棒制造工藝為軸向氣相沉積工藝(VAD工藝)+外部氣相沉積工藝(0V