一种低衰减、低延时光纤松套管料制备装置及生产工艺的制作方法

1.本发明涉及光纤松套管生产技术领域，具体为一种低衰减、低延时光纤松套管料制备装置及生产工艺。


背景技术：

2.光缆光纤松套管专用料又称为光纤二次被覆pbt专用料，pbt学名为聚对苯二甲酸丁二醇酯，国外采用连续生产方法，采用1，4-丁二醇与对苯二甲酸二甲酯进行酯交换方式，该法主要是反应速度比较快，操作条件容易被控制，产品的成本与pta生产法基本接近。国外出售的普通型pbt料不能用于光缆上，我国也只能生产普通型pbt料，普通型pbt料强度低，由于其分子量小，因而特性粘度低，熔体指数高，在熔化的情况下流动速度达65克/10分钟。
3.固相连续增粘法是将中低粘度的pbt树脂，经流化预结晶、结晶增粘、再与专用母粒混合均匀、冷却除尘后，输送至料仓。整个生产过程连续、自动化程度高，但存在着母粒不易混合均匀，影响产品稳定性等问题。在现有专利“利用合成聚对苯二甲酸丁二醇酯的现有设备生产光缆级产品的方法”(200810203401.1)中介绍了在固相聚合阶段向高粘度pbt产品中添加功能母粒生产光缆料的方法，生产的专用产品均很难满足高速化生产对质量的要求。
4.另外，现有的光纤松套管料制备装置主要通过现有的通用型酯化反应釜和缩聚反应釜进行制备，制备过程中，反应物料的生成需要通过人工进行转移，酯化反应釜和缩聚反应釜内部采用桨板式或双螺旋式高速分散结构，对物料进行分散混合，由于固相聚合阶段物料黏稠性增大，传统高速分散设备无法在粘稠物中获得较高转速，导致反应混合效率低下，物料无法充分均匀混合，需通过长时间分散进行操作，进一步拖慢反应制备进程。
5.有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种低衰减、低延时光纤松套管料制备装置及生产工艺，来解决目前存在的生产反应效率低下，经济效益低的问题，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。


技术实现要素：

6.本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
7.为此，本发明所采用的技术方案为：一种低衰减、低延时光纤松套管料制备装置，包括：反应釜体、真空泵、混料搅拌组件和酯化分散组件，所述真空泵的输入端与反应釜体的内部相连通，所述反应釜体的顶面设有密封顶盖，所述酯化分散组件的顶端与反应釜体的底面固定连接，所述密封顶盖的表面设有投料端盖，所述反应釜体的一侧固定连接有与反应釜体表面固定连接的启盖机构，所述混料搅拌组件固定安装于密封顶盖的表面；所述酯化分散组件包括分散外筒和分散内筒，所述分散外筒的底端固定安装有密封轴套，所述分散外筒通过密封轴套转动套接于分散内筒的外侧，所述混料搅拌组件包括驱动电机传动齿环、提升旋叶和定搅拌杆，所述驱动电机固定安装于密封顶盖表面且输出
端固定套接于位于反应釜体内部且与传动齿环传动啮合的驱动齿，所述传动齿环固定套接于分散外筒的外侧，所述分散外筒的表面设有分散微孔，所述提升旋叶固定焊接于分散外筒的内侧且与分散内筒的外侧滑动抵接，所述分散内筒的内部设有物料腔，所述分散内筒的表面开设有若干混料导孔，所述定搅拌杆活动安装于分散内筒的表面。
8.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述分散内筒的顶端通过密封顶盖顶面开口与外界相连通，所述投料端盖的底面与物料腔的顶端密封抵接，所述混料导孔位于分散内筒的底端，且混料导孔的两端分别与物料腔的内部和分散外筒的内腔相连通。
9.通过采用上述技术方案，利用分散内筒进行原料装填，分别在酯化分散组件和反应釜体内部进行酯化和缩聚反应，实现光纤松套管料制备的一体化进行，无需进行各个反应器之间的传递，实现反应器的一体化。
10.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述分散微孔位于分散外筒的表面并靠近分散外筒的顶端，所述分散微孔呈密集环形分布，所述分散微孔的通孔直径为0.02-0.1μm。
11.通过采用上述技术方案，分散外筒和分散内筒内部气压大于反应釜体内部气压，使生成物在提升旋叶的提升作用下以及气压差的推动下由分散微孔逸出本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述混料导孔呈螺旋状均匀分布于分散内筒的表面并靠近分散内筒的底端，所述混料导孔的通孔直径为0.1-0.5mm。
12.通过采用上述技术方案，通过真空泵对反应釜体内部进行间断性加压减压，使得无聊可反复通过混料导孔进行浆料混合，在逸出的过程中将物料以分子级进行打散并重组实现物料重新组合，在物料缩聚反应中进行物料混合，提高缩聚反应效果。
13.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述提升旋叶呈螺旋状叶片结构，且提升旋叶的底端与密封轴套的顶面滑动抵接，所述提升旋叶的底端与传动齿环的表面固定连接，所述定搅拌杆的数量为若干并呈螺旋状分布于分散内筒的表面并位于提升旋叶的螺旋间隙内。
14.通过采用上述技术方案，在提升过程中，运动的物料与相对静止的定搅拌杆接触，从而进一步进行搅动混合物料，物料与定搅拌杆的接触，进一步进行无聊混合，提高反应效率。
15.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述定搅拌杆包括转销和桨板，所述桨板转动套接于转销的外侧，所述转销的一端焊接固定于分散内筒的外侧，物料与桨板接触，桨板可自由转动，提升混料效果。
16.一种低衰减、低延时光纤松套管料制备生产工艺，包括以下步骤：s1：原材料采用1，4-丁二醇、精对苯二甲酸，且两者摩尔用料比例为1.0～1.6:1，在浆料配制槽中混合均匀，配制成浆料，打开投料端盖投入分散内筒的内部，添加催化剂并开启加热；s2：通过真空泵对反应釜体内部进行间断性加压减压，加压和减压时间均为5s，使原材料与催化剂在200～270℃，压力为10kpa～500kpa下反复通过混料导孔进行浆料混合，进行酯化反应持续20-30min，生成对苯二甲酸双羟丁酯；s2：对苯二甲酸双羟丁酯在催化剂、辅剂、高温和减压条件下进行缩聚反应，启动真空泵对反应釜体内部进行减压操作，减压操作中反应压力控制为100pa～200pa反应温度
为200℃～260℃持续反应20min后，开启投料端盖，通过驱动电机的旋转驱动分散外筒在分散内筒的外侧旋转运动，利用提升旋叶的旋转将物料沿分散内筒表面提升运动，在提升过程中，运动的物料与相对静止的定搅拌杆接触，从而进一步进行搅动混合物料，生成1，4-丁二醇和聚对苯二甲酸丁二醇酯；s4：开启投料端盖表面气阀，分散外筒和分散内筒内部气压大于反应釜体内部气压，使生成物在提升旋叶的提升作用下以及气压差的推动下由分散微孔逸出，在逸出过程物料分子被进一步分散并重新组合，从而充分混合进入反应釜体；s5：物料全部进入反应釜体内部关闭投料端盖自然冷却静置10-15min后控制温度为200℃～260℃，反应压力为10pa～2000pa进行固相缩聚反应，即可获得pbt光纤松套管专用料。
17.通过采用上述技术方案，减压混料一体化进行从而对各反应物料进行分散并提供缩聚反应条件，物料分子间接触更加充分均匀，有效提高反应效率降低反应条件。
18.本发明所取得的有益效果为：1.本发明中，通过采用减压分散机构，利用反应釜体在真空泵的驱动下酯化分散组件内部产生负压，从而使酯化分散组件内部物料受气压推动从分散内筒表面微孔逸出，并在逸出的过程中将物料以分子级进行打散并重组实现物料重新组合，在物料缩聚反应中进行物料混合，提高缩聚反应效果。
19.2.本发明中，通过采用多层筒体结构，物料在不同反应中分别位于分散外筒和分散内筒的内部进行混合操作，以及在反应釜体内部进行固相缩聚反应，实现光纤松套管料制备的一体化进行，无需进行各个反应器之间的传递，实现反应器的一体化，降低人员劳动强度和生产设备的成本投入，提高经济效益。
20.3.本发明中，通过采用微孔通过式混料工艺，在物料混合中利用真空泵进行反应器内部的减压操作，减压混料一体化进行从而对各反应物料进行分散并提供缩聚反应条件，物料分子间接触更加充分均匀，有效提高反应效率降低反应条件。
附图说明
21.图1为本发明一个实施例的整体结构示意图；图2为本发明一个实施例的反应釜体内部结构示意图；图3为本发明一个实施例的混料搅拌组件和酯化分散组件结构示意图；图4为本发明一个实施例的酯化分散组件结构示意图；图5为本发明一个实施例的分散外筒结构示意图；图6为本发明一个实施例的分散内筒结构示意图；图7为本发明一个实施例的图6的a处结构示意图。
22.附图标记：100、反应釜体；110、密封顶盖；120、启盖机构；130、投料端盖；200、真空泵；300、混料搅拌组件；310、驱动电机；320、传动齿环；330、提升旋叶；340、定搅拌杆；311、驱动齿；400、酯化分散组件；410、分散外筒；420、分散内筒；411、分散微孔；412、密封轴套；
421、物料腔；422、混料导孔。
具体实施方式
23.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
24.该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。
25.下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的一种低衰减、低延时光纤松套管料制备装置及生产工艺。
26.结合图1-7所示，本发明提供的一种低衰减、低延时光纤松套管料制备装置，包括：反应釜体100、真空泵200、混料搅拌组件300和酯化分散组件400，所述真空泵200的输入端与反应釜体100的内部相连通，所述反应釜体100的顶面设有密封顶盖110，所述酯化分散组件400的顶端与反应釜体100的底面固定连接，所述密封顶盖110的表面设有投料端盖130，所述反应釜体100的一侧固定连接有与反应釜体100表面固定连接的启盖机构120，所述混料搅拌组件300固定安装于密封顶盖110的表面；所述酯化分散组件400包括分散外筒410和分散内筒420，所述分散外筒410的底端固定安装有密封轴套412，所述分散外筒410通过密封轴套412转动套接于分散内筒420的外侧，所述混料搅拌组件300包括驱动电机310传动齿环320、提升旋叶330和定搅拌杆340，所述驱动电机310固定安装于密封顶盖110表面且输出端固定套接于位于反应釜体100内部且与传动齿环320传动啮合的驱动齿311，所述传动齿环320固定套接于分散外筒410的外侧，所述分散外筒410的表面设有分散微孔411，所述提升旋叶330固定焊接于分散外筒410的内侧且与分散内筒420的外侧滑动抵接，所述分散内筒420的内部设有物料腔421，所述分散内筒420的表面开设有若干混料导孔422，所述定搅拌杆340活动安装于分散内筒420的表面。
27.在该实施例中，所述分散内筒420的顶端通过密封顶盖110顶面开口与外界相连通，所述投料端盖130的底面与物料腔421的顶端密封抵接，所述混料导孔422位于分散内筒420的底端，且混料导孔422的两端分别与物料腔421的内部和分散外筒410的内腔相连通。
28.具体的，采用多层筒体结构，物料在不同反应中分别位于分散外筒410和分散内筒420的内部进行混合操作，以及在反应釜体100内部进行固相缩聚反应，实现光纤松套管料制备的一体化进行，无需进行各个反应器之间的传递，实现反应器的一体化，降低人员劳动强度和生产设备的成本投入，提高经济效益。
29.在该实施例中，所述分散微孔411位于分散外筒410的表面并靠近分散外筒410的顶端，所述分散微孔411呈密集环形分布，所述分散微孔411的通孔直径为0.02-0.1μm。
30.具体的，分散外筒410和分散内筒420内部气压大于反应釜体100内部气压，使生成物在提升旋叶330的提升作用下以及气压差的推动下由分散微孔411逸出,利用反应釜体100在真空泵200的驱动下酯化分散组件400内部产生负压，从而使酯化分散组件400内部物料受气压推动从分散内筒420表面微孔逸出，并在逸出的过程中将物料以分子级进行打散并重组实现物料重新组合，在物料缩聚反应中进行物料混合，提高缩聚反应效果。
31.在该实施例中，所述混料导孔422呈螺旋状均匀分布于分散内筒420的表面并靠近分散内筒420的底端，所述混料导孔422的通孔直径为0.1-0.5mm。
32.具体的，通过真空泵200对反应釜体100内部进行间断性加压减压，使得无聊可反复通过混料导孔422进行浆料混合，在逸出的过程中将物料以分子级进行打散并重组实现物料重新组合，在物料缩聚反应中进行物料混合，提高缩聚反应效果。
33.在该实施例中，所述提升旋叶330呈螺旋状叶片结构，且提升旋叶330的底端与密封轴套412的顶面滑动抵接，所述提升旋叶330的底端与传动齿环320的表面固定连接，所述定搅拌杆340的数量为若干并呈螺旋状分布于分散内筒420的表面并位于提升旋叶330的螺旋间隙内。
34.具体的，在提升过程中，运动的物料与相对静止的定搅拌杆340接触，从而进一步进行搅动混合物料，物料与定搅拌杆340的接触，进一步进行无聊混合，提高反应效率。
35.在该实施例中，所述定搅拌杆340包括转销和桨板，所述桨板转动套接于转销的外侧，所述转销的一端焊接固定于分散内筒420的外侧，物料与桨板接触，桨板可自由转动，提升混料效果。
36.一种低衰减、低延时光纤松套管料制备生产工艺，包括以下步骤：s1：原材料采用1，4-丁二醇、精对苯二甲酸，且两者摩尔用料比例为1.0～1.6:1，在浆料配制槽中混合均匀，配制成浆料，打开投料端盖130投入分散内筒420的内部，添加催化剂并开启加热；s2：通过真空泵200对反应釜体100内部进行间断性加压减压，加压和减压时间均为5s，使原材料与催化剂在200～270℃，压力为10kpa～500kpa下反复通过混料导孔422进行浆料混合，进行酯化反应持续20-30min，生成对苯二甲酸双羟丁酯；s2：对苯二甲酸双羟丁酯在催化剂、辅剂、高温和减压条件下进行缩聚反应，启动真空泵200对反应釜体100内部进行减压操作，减压操作中反应压力控制为100pa～200pa反应温度为200℃～260℃持续反应20min后，开启投料端盖130，通过驱动电机310的旋转驱动分散外筒410在分散内筒420的外侧旋转运动，利用提升旋叶330的旋转将物料沿分散内筒420表面提升运动，在提升过程中，运动的物料与相对静止的定搅拌杆340接触，从而进一步进行搅动混合物料，生成1，4-丁二醇和聚对苯二甲酸丁二醇酯；s4：开启投料端盖130表面气阀，分散外筒410和分散内筒420内部气压大于反应釜体100内部气压，使生成物在提升旋叶330的提升作用下以及气压差的推动下由分散微孔411逸出，在逸出过程物料分子被进一步分散并重新组合，从而充分混合进入反应釜体100；s5：物料全部进入反应釜体100内部关闭投料端盖130自然冷却静置10-15min后控制温度为200℃～260℃，反应压力为10pa～2000pa进行固相缩聚反应，即可获得pbt光纤松套管专用料。
37.通过采用上述技术方案，减压混料一体化进行从而对各反应物料进行分散并提供缩聚反应条件，物料分子间接触更加充分均匀，有效提高反应效率降低反应条件。
38.在本发明中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如，“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.需要说明的是，当元件被称为“装配于”、“安装于”、“固定于”或“设置于”另一个元
件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
40.在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
41.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。