阅读说明：本技术 Qfrp光缆加强芯生产中增强树脂在基材纤维中浸润效果的设备 (Equipment for enhancing infiltration effect of resin in base material fiber in production of QFRP optical cable reinforcing core ) 是由 刘文正 孟凯 于 2019-02-12 设计创作，主要内容包括：本发明专利公开了热塑性树脂采用拉挤工艺生产QFRP光缆加强芯,增强树脂在基材纤维中浸润效果的新型设备,使产品性能有很大提升,且能够达到或超过采用热固性树脂拉挤生产出的产品性能,解决了行业普遍存在的热塑性树脂浸润度不够、性能偏低的问题。(The invention discloses novel equipment for producing a QFRP optical cable reinforcing core by thermoplastic resin through a pultrusion process and enhancing the infiltration effect of the resin in base material fibers, which greatly improves the product performance, can reach or exceed the product performance produced by thermosetting resin pultrusion, and solves the problems of insufficient infiltration degree and low performance of the thermoplastic resin commonly existing in the industry.)

QFRP光缆加强芯生产中增强树脂在基材纤维中浸润效果的 设备

技术领域

本发明QFRP光缆加强芯生产中增强树脂在基材纤维中浸润效果的设备，涉及通讯光缆领域，提升光缆加强材料的产品性能。

背景技术

随着光通信的发展，光纤入户(FTTH Fiber To The Home)的普及以及5G技术的广泛应用，FTTH光缆的蝶形结构使用两根QFRP类增强光缆加强芯产品，满足对光缆的抗拉强度要求和对光纤支撑作用，行业对QFRP增强光缆加强芯需求量日渐增加。

产品生产过程中，由于热塑性树脂对基材纤维不能充分浸润，使产品不能达到所需的产品性能，这也是行业内普遍存在的问题。

因此，为解决上述问题，特提供一种新的技术方案来满足需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种生产QFRP光缆加强芯生产中增强树脂在基材纤维中浸润效果的设备。

本发明公开了一种QFRP光缆加强芯生产中增强树脂在基材纤维中浸润效果的设备，并通过产品性能对比，验证设备改进对产品性能提升的有效性。

热塑拉挤行业普遍存在的问题是树脂浸润问题，即是否能够使树脂充分浸润到每一根基材纤维间隙之间，决定着产品性能的好坏。

本发明提供一种将敞开式树脂模具槽，变更为封闭式树脂模具槽，其特征在于：树脂模具槽由传统的敞开式，变为封闭式，树脂模具槽槽体采用20mm厚度铁板材质，即将树脂模具槽上盖封闭，使其能够承受大于15MPa的压力。

进一步地所述敞开式树脂模具槽，只是简单将热塑树脂存放于树脂模具槽内，依靠基材纤维线束与树脂通过二者之间的摩擦力，将树脂粘附于基材纤维表面，基材纤维丝之间并不能分开，不能与树脂有更大的接触面积，所以基材纤维所粘附的树脂是有限的，而且，并不是每一根基材纤维丝之间都能与树脂充分浸润。

进一步地，将原有树脂模具槽，上盖完全封闭，只留前后进线孔和出线孔，并在上盖上开两个或多个孔，作为进树脂和出树脂孔，并附以耐压管路和控制阀，要求在封闭控制阀和进、出线孔封闭后，注入树脂能够承受大于15MPa的压力，避免了树脂外溢的可能性。

本发明提供一种在树脂模具槽内部设计特殊结构，使基材纤维走S形，其特征在于：在树脂模具槽内，添加垂直于基材纤维的横梁，并每根横梁在纤维进线孔和出线孔之间均匀分布，高度相同。

进一步地所述在树脂模具槽内加横梁，横梁材质为镀铬不锈钢或玻璃棒，表面光滑，保证不对基材纤维有任何损伤。横梁高度与进出线孔高度相同，且在进、出线孔间均匀分布，数量控制在3--7根，走线方式为：进线孔进入后，从第一跟横梁上方，进入第二根横梁下方，第三根上方，…，以此类推，一般横梁数量为奇数。目的是基材纤维束通过各横梁表面时，由于拉力的作用，线束表面会扩散开，增大基材纤维单丝与树脂的接触面积，增大浸润效果。

本发明提供一种以变频式超声震荡，其特征在于：在封闭式树脂模具槽底部，安装变频式超声振荡器，利用超声波，增强树脂流动性，提高分子运动速度，做到树脂与基材纤维更好的融合。

进一步地所述封闭式树脂模具槽，内部充满树脂后，为提高树脂分子向基材纤维束内部的扩散速度，增加超声震荡器，利用20千赫～50兆赫的电磁波(机械波)，提高树脂分子的运动速度，加速树脂向基材纤维束内部扩散。

本发明提供一种用熔体泵增加腔体内部压力，其特征在于：使用熔体泵增加树脂模具槽腔体内部压力，通过耐压管路将熔融树脂泵压到树脂模具槽腔体内部，熔体泵的增压范围在20MPa左右，使用过程一般实际压力控制在8MPa左右。

进一步地所述用熔体泵增压，是指使用最大增压范围在20MPa的熔体泵，将熔融树脂通过本说明书0009所述的耐压管路和控制阀注入封闭式的树脂模具槽腔体内部，保持一定流量，同时，基材纤维保证一定的牵引速度，使用出口控制阀控制熔体树脂出口流速和压力，保证模具内部压力控制在8MPa。

综合以上说明书内容，本发明专利“QFRP光缆加强芯生产中增强树脂在基材纤维中浸润效果的设备”示意图见附图1.

本发明的优点是：原理简单，设备易于加工和配套采购，改善了产品浸润效果，使产品性能有大幅度提升。

附图说明

图1为本发明专利树脂模具槽结构示意图：

1.树脂进管 2.控制阀 3.树脂模具槽上盖 4.螺丝孔 5.树脂进孔 6.树脂模具槽腔体7.出线孔 8.横梁 9.进线孔 10.超声震荡器 11.熔体泵 12.树脂出管 13.树脂模具槽体14.基材纤维 15.隔膜式压力表

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

实施例1

QFRP光缆加强芯生产中增强树脂在基材纤维中浸润效果的设备，以实际生产直径0.58mm的QFRP为例。

按本说明书和模具结构示意图加工、组装树脂模具槽，树脂模具槽采用20mm厚度铁板材质，出线口直径为0.58mm，螺丝采用Φ8mm螺丝，横梁采用镀铬不锈钢材料，保证表面光滑度，横梁为5根。组合成封闭式熔体树脂模具槽，保证树脂模具槽不留缝隙。

采用MED12CC型号熔体泵，熔体泵在进树脂过程中，压力使用出料控制阀控制，从树脂模具槽顶端安装的隔膜式压力表观察树脂模具槽内的熔体树脂压力。

变频式超声振荡器采用华半7050工业型，在树脂模具槽底部做支撑架，避免变频式超声振荡器直接承压，使树脂模具槽与变频式超声振荡器轻微接触即可，变频式超声震荡器的振动频率控制在40±5千赫。

在其他所有生产材料和生产技术参数不变的情况下，生产过程与敞开式树脂模具槽操作相同，基材纤维走线在树脂模具槽中呈S形，即基材纤维经过进线孔，走第一跟横梁上方，进入第二跟横梁下方，第三跟上方，…，以此类推，基材纤维从最后一根横梁上方进入出线孔。

完成所有准备工作。生产技术参数与原工艺相同，不做任何更改。

与敞开式树脂模具工艺不同点在于，通过树脂模具槽顶端安装的隔膜式压力表和出料控制阀控制树脂模具槽腔体内部压力为8MPa。

按照正常生产工序，更换为组装的树脂模具槽进行正式生产QFRP。

产品性能测试比较：在材料、配方、工艺无变化情况下，只更换树脂模具槽，控制树脂模具槽腔体压力为8MPa，与传统敞开式树脂模具槽对产品进行性能比较，与使用热固性树脂进行性能比较：

单位重量测试实验：

拉力试验：

通过以上测试数据看出，同样生产直径0.58mm产品，树脂模具槽的改变，对产品性能的影响：

使用本专利树脂模具槽生产的产品，与传统敞开式树脂模具槽生产的产品比较：

单位产品重量由4.64g/10m提升到5.26g/10m，单位重量增加0.62g，提升13.4％。说明本发明对树脂浸润到基材纤维内部的效果增加明显。

拉力性能由1473.1MPa提升到1707.2MPa，拉力性能增加234.1MPa，提升15.9％，说明本发明能够大幅提升产品性能。

使用本专利树脂模具槽生产的产品拉力为1707.2MPa，使用热固性树脂生产的相同规格产品拉力为1674.3MPa，所以本发明能够达到或超过采用热固性树脂拉挤生产出的产品性能。

本发明的优点是：本发明专利增强了树脂在基材纤维中的浸润效果，使产品性能有很大提升，且能够达到或超过采用热固性树脂拉挤生产出的产品性能，解决了行业普遍存在的热塑性树脂浸润度不够、性能偏低的问题。