相关文章

光纤生产节能80% 源于新涂料技术+UV-LED固化设备

导读: 从2012年起,重点研究UV-LED可固化涂料的发展,它能带来高性能光纤特性并利用最佳能源条件实现固化;使用目前光纤行业采用的微波灯,预计能减少80%的能耗。

  多重研发型涂料系统被敷涂在一个130微米外径的不锈钢丝,设备采用定制设计的拉丝塔模拟器(DTS),参见图5,速度范围为750米/分钟至2100米/分钟。尽管塔高不足6米,但是涂料敷涂器的间距与商业拉丝塔中的敷涂器间距相差无几。

  DTS配置有5个UV-LED系统(395纳米),2个在一级涂料敷涂器后,3个位于二级涂料敷涂器后,都在低于2千瓦时电能下运转,进行涂料试验。湿对湿(WOW)工艺仅使用3个灯。

图5:拉丝塔模拟器(DTS)

  我们已经在WOW和WOD条件下完成了几次一级和二级涂料系统迭代操作;但是在本论文范围中,我们以三个不同的涂料系统为主,采用更具挑战性的WOW条件。为了便于取名,将这三个涂料层分别称为A、B、C。在此进行评估的三种涂料系统属于开发

  /非商用(截止撰写本文时)光纤涂层系统类别。

  3. 在各种拉丝塔设施上进行的评估:

  我们对四种不同UV-LED灯制造商(表1)在不同拉丝设施上的涂料系统进行了评估。我们进行了十三个不同实验。这些涂料系统采用湿对湿方法敷涂在一个125微米外径的光纤上,光纤分别以1500、2000、2500米/分钟和速度从G652D预制棒上拉出,预测输入功能和固化速度为3000米/分钟。

  表1:不同灯制造商的命名

图6:高度固化时灯总输入功率(KWH)与拉丝速度

  图6说明:

  UV-LED 灯制造商 1——灯A

  UV-LED灯制造商 2 ——灯B

  UV-LED灯制造商3 ——灯C

  UV-LED 灯制造商 4 ——灯D

  传统微波灯——微波灯

  图6清楚地表明,相对传统的微波灯光,普通UV-LED灯光可节省大约80%以上的输入能量 (KWH),并且使能初级和二次涂料系统高度固化。我们观察到十三种不同组合情况下, 92-100% RAU 值(反应丙烯酸酯不饱和度)(图8)。

  我们还将不同UV-LED 制造商的性能按照灯/速度/固化率进行了分解。数据点的分散是由于有些塔在高速度方面的限制。灯A和B比灯 C & D相比,效率更高,详见图7。

  下面的一些图中,无论涂料系统如何,结果均相同(图8、图10和图12)。

图7:高度固化时每个UV-LED灯的效率(92-100% RAU)

    图8:不同UV-LED制造商的初级和二级涂料固化性能(%RAU)

  图7和图8表明,灯A的配置可高达533米/分钟每盏灯的速度,在前90秒内的初级%RAU和二级%RAU将近100%。这一观察结果表明,当今采用创新化学组成的UV-LED技术可加强表面固化,通常单色波长的一个缺点,就能满足高速光纤的涂敷应用。