[其他]涂复纤维的方法及其装置

说明书

本发明涉及的是涂复纤维的方法，其中所要涂复的纤维穿过一个带有限定入口的入口管道，被导入一个充满液体涂复材料的压力室，然后，从喷咀的出口拉出，涂复材料在压力作用下送入压力室。

本发明还涉及完成上述方法的装置。

纤维通常都采用涂层来防止机械损伤，并进行绝缘、编号及其它应用等。例如：用于光学通信的玻璃纤维必须在从坩埚内拉出并成型之后或预成型之后，立即涂上保护层。由于玻璃是一种脆性材料，因此纤维的强度及机械可靠性很大一部分取决于纤维的表面质量，这样在纤维表面是不允许存在擦伤、毛细裂缝和尘粒的。为了获得表面无缺陷的纤维，应仔细地选定炉内或坩埚内的温度及气体条件。而为了保留这一旦获得的无瑕的纤维表面，纤维应在发生某种形式的接触或与某物体接触之前涂上保护层。在纤维涂复之前，保持无尘条件是非常重要的。涂复材料多是合成聚合材料，使用时是液态，然后受热或在紫外线照射下固化。涂层可以由单层合成材料或双层保护层组成。在双层涂层的情况中，可以使用两层合成材料，第一层为较软的材料如：硅橡胶或热熔腊，第二层为合成材料。通常都是在常用的125μm直径的标准玻璃纤维上，涂以厚度为25～60μm的涂层。

一般，给玻璃纤维涂复是将纤维穿过一个装满液体涂复材料的容器，然后再将纤维从喷咀的出口拉出。但是，随着拉出的速度增加，就会出现滑动的危险，也就是说纤维离开出口时，没有涂上涂层。当界面（即涂复材料与纤维之间的接触面）的剪切力超过临界值时，就会出现这种滑动现象。

实践证明制作没有气泡的涂层是非常困难的，特别是在高的拉出速度下。当拉出速度高达1.6m/S时，气泡的数量达到了不可允许的浓度。例如，使用开口涂复器就会形成这些气泡，当纤维进入开口容器中的液体涂复材料时，纤维拉出一个深深的漏斗形或圆锥形洞，大量的空气由于纤维的高速运动被带入涂复材料中，由于环流或振动等作用，气体被吸留在涂复材料中。一部分吸留气体被封闭在涂层中形成气泡。“拉出速度”这个词，可被理解为纤维拉出并通过涂复器时的速度。大部分吸留空气则聚集在涂复材料的表面，形成一层浓厚的泡沫层。

在光学纤维的涂复中，出现气泡是非常不受欢迎的。它将造成许多不利影响，首先，使纤维在喷咀的出口中偏置，与出口的中线不重合，进而造成在涂复中纤维与涂层不同轴;气泡还将引起涂层的直径及厚度的变化。较大的气泡实质上能延伸到整个涂层厚度，以致使纤维的局部没有涂层。通常涂层上的气泡还对纤维的机械及光学性能产生不利的影响。

给纤维涂复的另一个例子是铜绕组线。通常实际使用中的绕组线，其直径为20μm到1250μm，这种线需使用由漆层组成的电绝缘涂层，其厚度从4μm（直径为20μm时）到60μm（直径为1250μm时）。由于涂层厚度是如此地小，一个无气泡的涂层对于这种纤维来说是绝对需要的。

前面描述的那种方法由美国专利4409263是已知的了，在这个已知的涂复光学纤维的方法中，气泡先由纤维带入，然后又回到容器中，并聚集在容器内的涂复材料的表面，然后破裂或由溢流排出，根据上述专利所述在这个已知的开口涂复器中，大量的涂层中的气泡可以极大地减少，纤维实质上能够涂上无气泡的涂层。但是，在所描述的实验中，只有直径25μm或更大的气泡被涉及，至于拉出速度也仅仅涉及了一个常用值1m/S。

本发明的目的是：提供一种方法，可使其中吸收入涂复材料中的空气及在涂层中形成并吸留的气泡可以极大地减少，甚至直接从开始就完全防止，由此，就可以得到只有很少、甚至绝对没有气泡的涂复纤维，例如：在放大200倍的情况下，也没有可见的气泡微球，并且可以在甚至迄今从未使用过的高拉出速度下完成。

根据本发明，为了达到上述目的，涂复材料须在一定的压力下提供，提供的量应使入口管内的液面升高，并达到形成凸液面的水平。

通过选择合适的压力和单位时间内提供的涂复材料量，可使涂复材料在入口管入口处，获得一个没有流动、没有湍流的稳定状态，靠着这个压力和速率，涂复材料可以提供到压力室中，并在入口管或其入口处形成一个稳定的凸液面，此时，我们可以发现用肉眼在涂复材料上将看不到有纤维拉出的漏斗形洞。由此，也就完全避免了空气的带入和气泡的吸留，而根据本发明就不再需要原来的繁重的、难以控制的去除所带入的气泡的方法了。