專利名稱：：光纖涂覆層的化學(xué)剝除方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種在工業(yè)應(yīng)用和光纖傳感領(lǐng)域的光纖加工方法，特別是光纖光柵使用領(lǐng)域的一種光纖涂覆層的化學(xué)剝除方法。
背景技術(shù)：
：隨著光纖傳感的廣泛應(yīng)用，特別是光纖光柵在光纖傳感中的大量使用，加工后的光纖產(chǎn)品將會被大量地使用在傳感和工業(yè)領(lǐng)域。例如電力測溫系統(tǒng)，石油鉆井平臺壓力溫度監(jiān)控系統(tǒng)，隧道火災(zāi)報警系統(tǒng)等重要的環(huán)境中。其中光纖光柵傳感使用光纖光柵作為基本的傳感單元，能夠增加光纖傳感的精度和可靠性。目前光纖光柵一般的制造辦法是將購買回的光纖的一小部分涂覆層剝除，露出裸石英部分，將光纖架設(shè)在激光刻寫系統(tǒng)中，使用特定波長的紫外光進(jìn)行刻寫形成光纖光柵，然后再將刻寫好的石英部分重新涂覆上樹脂涂層進(jìn)行保護(hù)。涂覆層的材料一般為丙烯酸樹脂，這種材料的熱膨脹系數(shù)較小，與石英材料的粘附性十分良好，涂覆在石英層外面能夠?qū)饫w進(jìn)行很好的保護(hù)?，F(xiàn)在刻寫光柵的過程中對光纖涂覆層進(jìn)行剝除普遍使用的方法都是使用普通剝線鉗或者刀片進(jìn)行切刮剝除，將涂覆層從表面切一個刀口，再將涂覆層刮下，最后用酒精進(jìn)行清洗，得到干凈的裸石英表面進(jìn)行加工。這種辦法進(jìn)行剝除光纖涂覆層的時候，會對光纖石英表面造成較嚴(yán)重的刮傷或刻痕，這些石英表面的損傷，即使在重新涂覆之后仍然保留在光纖石英表面，從而在后續(xù)的使用過程中對光纖的機(jī)械強(qiáng)度和使用壽命造成巨大的傷害。為了達(dá)到較好的涂覆層剝除效果，剝除涂覆層的方法也有過很多的研究，相關(guān)專利分析如下-日本專利JP1093704和JP2001108836中所描述的方法為帶狀光纜剝除器，是首先將帶狀光纜加熱，然后用特制的夾具對準(zhǔn)進(jìn)行剝除，該設(shè)備不僅價格昂貴，并且由于存在熱機(jī)械作用，有可能對裸石英光纖造成損傷，另外還要考慮加熱裝置的設(shè)計問題。通用性差，采用單根光纖剝除方法來剝除有機(jī)涂層時，操作步驟復(fù)雜且容易傷纖，也不太合適。美國專利US6547920，題目為ChemicalStrippingApparatusandMethod,其中描述的方法為自動剝除光纖有機(jī)樹脂涂覆層的裝置和方法。首先將光纖需要剝除的部分通過控制復(fù)繞的長度和余長的弧度進(jìn)行長度控制，浸泡在濃硫酸中，將光纖外層較硬的樹脂涂覆層泡軟，然后使用帶有刀口的切割刀進(jìn)行剝除，刀口的直徑經(jīng)過精確控制，不接觸到光纖的裸露石英部分，避免對光纖石英表面造成傷害，保證光纖加工之后的強(qiáng)度。在后續(xù)刻寫光纖光柵和再涂覆的過程中，都不再讓光纖的裸露石英部分接觸到外界物品。該方法能夠?qū)崿F(xiàn)光纖光柵產(chǎn)品的全自動制造，并且能夠保證光纖的強(qiáng)度。但切割刀的直徑需要十分精準(zhǔn)，一旦刀口有毛刺或缺陷，將會對光纖石英表面造成傷害，同時濃硫酸浸泡在操作上有很大的危險隱患，需要將浸泡裝置進(jìn)行密封，操作時需要特別注意，很容易對人員造成傷害。中國專利CN1417272中描述的方法為將帶狀光纜浸泡在剝除組合物的溶劑中，溶劑采用水浴控溫，浸泡導(dǎo)致光纖有機(jī)樹脂涂覆層溶脹而松軟，再將光纖浸泡面放在夾具的剪切面刀口上，在夾具推離作用下，即可整體剝除。該方法側(cè)重在帶狀光纜的剝除上，浸泡后的光纖也采取了刀口剝除，剝除之后采用含丙酮的試紙進(jìn)行擦拭，將光纖表面清潔干凈。采用刀口剝除依然存在傷害光纖石英表面的危險，同時最后采用試紙清潔也容易在光纖表面殘留雜質(zhì)，對光纖加工后的強(qiáng)度造成傷害。以上方法主要是采用機(jī)械方法，它們都會對光纖加工后的強(qiáng)度造成傷害，因此發(fā)明一種新的光纖涂覆層的剝除方法將會很好地推進(jìn)光纖在傳感和工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的就是針對現(xiàn)有光纖涂覆層機(jī)械剝除方法存在的缺陷，提供一種光纖涂覆層的化學(xué)剝除方法，它解決了現(xiàn)有方法容易對光纖石英表面造成傷害從而影響光纖強(qiáng)度和使用壽命的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的它是將光纖用含氯烷烴和酮的混合溶劑對光纖的樹脂涂覆層進(jìn)行浸泡溶解，浸泡溶解完后放入裝有酒精的超聲振蕩槽中進(jìn)行清洗，清洗潔凈之后的光纖再用高純氮氣進(jìn)行吹干。本發(fā)明較好的技術(shù)方案是所述的混合溶劑為氯垸烴與酮按照摩爾比為1:10至1:1的比例均勻混合而成。本發(fā)明更好的技術(shù)方案是所述的氯烷烴為三氯甲垸、二氯甲烷、二氯乙烷、1，3-二氯丙烷、1,4-二氯丁烷或氯仿；所述的酮為丙酮、丁酮、戊酮、己酮或辛酮。本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案是所述的混合溶劑三氯甲烷與丙酮按照摩爾比為1:10至1:1的比例均勻混合而成。本發(fā)明又一個優(yōu)選的技術(shù)方案是所述的混合溶劑為二氯甲烷與丁酮按照摩爾比為1:10至1:5的比例均勻混合而成。浸泡溶解時將光纖用橡膠導(dǎo)管固定在密封蓋上進(jìn)行密封浸泡。使用橡膠導(dǎo)管和石英密封蓋將浸泡的裝置頂部進(jìn)行密封，保證浸泡過程的安全。本發(fā)明能夠達(dá)到溶解樹脂涂覆層的作用，而不僅是如其他專利所說能將樹脂涂覆層泡軟或溶脹之類的效果。這樣就不需要再使用刀口進(jìn)行剝除光纖涂覆層了，減少了刀口對光纖石英表面損傷的可能性，極大地改善了剝除后光纖的表面質(zhì)量，增強(qiáng)了刻寫后光纖光柵器件的強(qiáng)度。浸泡溶解的過程中需要對浸泡溶劑的溫度進(jìn)行控制，控制的溫度范圍在20-80攝氏度之間。浸泡和清洗的整個過程，光纖剝除部分的兩端都需要在橡膠導(dǎo)管中固定，一方面可以防止浸泡的液體滲出造成污染，另一方面可以保證光纖在整個處理過程中不被其他物品接觸，對石英表面造成傷害。通過橡膠導(dǎo)管與密封蓋的孔之間的密合可以對浸泡環(huán)境進(jìn)行一個密封。浸泡后的光纖經(jīng)過酒精溶劑的超聲振蕩，使得光纖表面剩余的涂覆層材料脫離光纖表面，達(dá)到完全清潔的作用，使得光纖需要進(jìn)行刻寫和加工部分的涂覆層材料得到清除。最后在清洗完成之后，及時對光纖的表面進(jìn)行吹干，防止灰塵等物質(zhì)粘附在光纖表面造成污染；吹干的時候使用高純度的氮氣，可以更加有效地清除光纖表面的雜質(zhì)。圖1:本發(fā)明方法的浸泡光纖示意2:本發(fā)明普通單模光纖強(qiáng)度測試結(jié)果示意3:本發(fā)明方法光纖拉伸強(qiáng)度測試示意圖具體實施方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述實施例1:(采用三氯甲烷與丙酮按照l:5進(jìn)行混合的溶劑進(jìn)行浸泡)在本實施例中，采用三氯甲烷與丙酮按照摩爾比為1:5進(jìn)行混合的溶劑進(jìn)行浸泡，浸泡方式如圖l所示；浸泡時間為30分鐘，浸泡之后的光纖連同橡膠管一同放入酒精溶劑中超聲振蕩，振蕩清洗時間為30分鐘；清洗干凈的光纖使用高純氮氣進(jìn)行吹干。使用靜態(tài)疲勞參數(shù)測試方法對剝除后的光纖進(jìn)行強(qiáng)度測試，使用如圖3的普通單模光纖的測試原理進(jìn)行測試，測試結(jié)果示意圖如圖2所示。實施例2:(采用二氯甲垸與丁酮按照l:2進(jìn)行混合的溶劑進(jìn)行浸泡)在本實施例中，采用二氯甲烷與丁酮按照浸泡1:2進(jìn)行混合的溶劑進(jìn)行浸泡，浸泡方式如圖l所示；浸泡時間為30分鐘，浸泡之后的光纖連同橡膠管一同放入酒精溶劑中超聲振蕩，振蕩清洗時間為30分鐘；清洗干凈的光纖使用高純氮氣進(jìn)行吹干采用類似實施例所進(jìn)行的剝除方法，再進(jìn)行了另外6個實施例的設(shè)計和制造，l一8實施例光纖的剝除工藝和時間控制如表1所示，剝除后的光纖強(qiáng)度的測試值如表2所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表1<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表2表2中的數(shù)據(jù)是將浸泡、清洗、干燥之后的光纖按照圖2的指示進(jìn)行的拉伸強(qiáng)度測試數(shù)據(jù)匯總。其中第一列數(shù)據(jù)是根據(jù)weibull分布，去總數(shù)據(jù)排序之后的15%張力分布情況下，得到的拉伸張力測試值，第二列是50%張力分布情況下，得到的拉伸張力測試值。而最后一列的M值是將所有數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖，擬合得到的直線的斜率值，可以表征所測試的所有數(shù)據(jù)的一致性，也是光纖強(qiáng)度很好的表征值。這三項數(shù)據(jù)可以在圖2的測試結(jié)果中可以看到。從數(shù)據(jù)表中可以看到經(jīng)過本發(fā)明的方法所進(jìn)行的剝除可以很好的保證剝除后光纖的強(qiáng)度值，達(dá)到了工程使用的水平。實施例9:(氯仿與辛酮按照摩爾比l:5進(jìn)行混合的溶劑進(jìn)行浸泡)采用氯仿與辛酮按照摩爾比為1:5進(jìn)行混合的溶劑進(jìn)行浸泡，浸泡方式如圖l所示；浸泡時間為30分鐘，浸泡之后的光纖連同橡膠管一同放入酒精溶劑中超聲振蕩，振蕩清洗時間為30分鐘；清洗干凈的光纖使用高純氮氣進(jìn)行吹干。其它步驟與實施例1相同。實施例10:(1,4-二氯丁烷與戊酮按照摩爾比1:l進(jìn)行混合的溶劑進(jìn)行浸泡)采用1，4-二氯丁烷與戊酮按照摩爾比1:1進(jìn)行混合的溶劑進(jìn)行浸泡，浸泡方式如圖1所示；浸泡時間為90分鐘，浸泡之后的光纖連同橡膠管一同放入酒精溶劑中超聲振蕩，振蕩清洗時間為30分鐘；清洗干凈的光纖使用高純氮氣進(jìn)行吹干。其它步驟與實施例1相同。權(quán)利要求1、一種光纖涂覆層的化學(xué)剝除方法，它是將光纖用含氯烷烴和酮的混合溶劑對光纖的樹脂涂覆層進(jìn)行浸泡溶解，浸泡溶解完后放入裝有酒精的超聲振蕩槽中進(jìn)行清洗，清洗潔凈之后的光纖再用高純氮氣進(jìn)行吹干。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖涂覆層的化學(xué)剝除方法，其中所述的混合溶劑為氯垸烴與酮按照摩爾比為1:10至1:1的比例均勻混合而成。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖涂覆層的化學(xué)剝除方法，其中所述的氯烷烴為三氯甲烷、二氯甲烷、二氯乙烷、1，3-二氯丙垸、1,4-二氯丁烷或氯仿。4、根據(jù)權(quán)利要求l所述的光纖涂覆層的化學(xué)剝除方法，其中所述的酮為丙酮、丁酮、戊酮、己酮或辛酮。5、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖涂覆層的化學(xué)剝除方法，其中所述的混合溶劑為三氯甲垸與丙酮按照摩爾比為1:10至1:1的比例均勻混合而成。6、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖涂覆層的化學(xué)剝除方法，其中所述的混合溶劑為二氯甲垸與丁酮按照摩爾比為1:10至1:5的比例均勻混合而成。7、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖涂覆層的化學(xué)剝除方法，其中浸泡溶解時控制浸泡溶劑的溫度在20-80攝氏度之間，浸泡時間在30-90分鐘之間。8、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖涂覆層的化學(xué)剝除方法，其中浸泡溶解時將光纖用橡膠導(dǎo)管固定在密封蓋上進(jìn)行密封浸泡。全文摘要本發(fā)明公開了一種光纖涂覆層的化學(xué)剝除方法。它是將光纖用含氯烷烴和酮的混合溶劑對光纖的樹脂涂覆層進(jìn)行浸泡溶解，浸泡溶解完后放入裝有酒精的超聲振蕩槽中進(jìn)行清洗，清洗潔凈之后的光纖再用高純氮氣進(jìn)行吹干。它解決了現(xiàn)有方法容易對光纖石英表面造成傷害從而影響光纖強(qiáng)度和使用壽命的問題。本發(fā)明極大地改善了剝除后光纖的表面質(zhì)量，增強(qiáng)了刻寫后光纖光柵器件的強(qiáng)度。文檔編號C03C25/66GK101643323SQ20091006284公開日2010年2月10日申請日期2009年6月23日優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日發(fā)明者峰涂,郭江濤,韓慶榮申請人:長飛光纖光纜有限公司