專利名稱：防水性光學(xué)纖維紗以及用于生產(chǎn)所述防水性光學(xué)纖維紗的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及防水性光學(xué)纖維紗以及用于生產(chǎn)所述防水性光學(xué)纖維紗的裝置和方 法。更具體地，本發(fā)明涉及防水性光學(xué)纖維紗以及用于生產(chǎn)防水性光學(xué)纖維紗的裝置和方 法，其中通過(guò)用防水性材料涂覆光學(xué)纖維紗來(lái)獲得防水性光學(xué)纖維紗，使得防水性光學(xué)纖 維紗能夠被洗滌而不被損壞或破裂。
背景技術(shù)：
通常，光學(xué)纖維是指直徑為約0. 1mm的微纖維。光學(xué)纖維在其外部顯示較高的折 射率并且在其內(nèi)部顯示較低的折射率，從而在光學(xué)纖維中發(fā)生全反射現(xiàn)象。光學(xué)纖維必須包括具有較高透明性質(zhì)的材料，以便當(dāng)透射光時(shí)降低光學(xué)損耗。因 此，將具有優(yōu)異光學(xué)性質(zhì)的高純石英或聚合物材料用于光學(xué)纖維。最近，通過(guò)使光學(xué)纖維表現(xiàn)出不同的顏色，而將光學(xué)纖維廣泛地用于廣告領(lǐng)域。如果具有預(yù)定顏色的光照射到被以符號(hào)和圖案的形式密集布置的光學(xué)纖維上，光 穿透光學(xué)纖維從而使該光學(xué)纖維成為霓虹燈。由于光學(xué)纖維具有玻璃纖維的特性，因此光學(xué)纖維能夠以高速度和高亮度傳遞 光，從而能夠通過(guò)使用光學(xué)纖維顯示不同類型的彩色動(dòng)畫。另外，通過(guò)調(diào)整玻璃纖維的厚度 能夠表達(dá)不同類型的廣告。由于光學(xué)纖維使用光，所以光學(xué)纖維適于在夜晚或黑暗的地方使用。因此，如果使 用光學(xué)纖維紗來(lái)制造布料或織物，則能夠顯著提高可見性。也就是說(shuō)，如果使用光學(xué)纖維紗來(lái)制造布料或織物，則能夠?qū)⒉剂匣蚩椢镉欣?用于救援、軍事用途或休閑活動(dòng)。當(dāng)光源產(chǎn)生光時(shí)，將光傳遞至光學(xué)纖維，從而可在光學(xué)纖維的切面上發(fā)生光的發(fā) 射。此時(shí)，重要的事情是僅當(dāng)在光學(xué)纖維的外表面形成諸如切面的物理斷面時(shí)才能夠 實(shí)現(xiàn)發(fā)光射。當(dāng)細(xì)微的刮痕均勻分布在光學(xué)纖維紗的整個(gè)外表面時(shí)，光學(xué)纖維紗能夠獲得均勻 的光發(fā)射效果。為此，通常對(duì)光學(xué)纖維紗進(jìn)行砂磨處理或者對(duì)光學(xué)纖維紗的外表面進(jìn)行蝕 刻過(guò)程以形成刮痕表面，從而使光學(xué)纖維紗在橫向方向發(fā)射光。發(fā)明的公開技術(shù)問(wèn)題然而，常規(guī)的光學(xué)纖維紗必須被形成為具有刮痕以使其發(fā)光。為此，常規(guī)的光學(xué)纖 維紗的表面被刮痕破壞，從而降低了光學(xué)纖維紗的耐久性，導(dǎo)致光學(xué)纖維紗很容易被破壞 或損壞。特別是，常規(guī)的光學(xué)纖維紗不具有防水性，使得使用常規(guī)的光學(xué)纖維紗制造的產(chǎn)品 不能夠用水洗滌。技術(shù)方案
做出本發(fā)明以解決相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域中發(fā)生的問(wèn)題，并且本發(fā)明的目的是提供防水性 光學(xué)纖維紗以及生產(chǎn)所述防水性光學(xué)纖維紗的裝置和方法，其中通過(guò)用合成樹脂涂覆具有 刮痕表面的光學(xué)纖維紗的表面來(lái)獲得防水性光學(xué)纖維紗，從而顯著提高防水性光學(xué)纖維紗 的耐久性和防水性，并且能夠很容易用水洗滌防水性光學(xué)纖維紗。有利效果根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)用合成樹脂涂覆具有刮痕表面的光學(xué)纖維紗的表面來(lái)獲得防水 性光學(xué)纖維紗，從而顯著提高防水性光學(xué)纖維紗的耐久性和防水性，并且能夠很容易用水 洗滌防水性光學(xué)纖維紗。因此，防水性光學(xué)纖維紗能夠用于制造各種編織產(chǎn)品。


圖1是說(shuō)明用于生產(chǎn)本發(fā)明的防水性光學(xué)纖維紗的方法的流程圖；圖2是說(shuō)明用于生產(chǎn)本發(fā)明的防水性光學(xué)纖維紗的裝置的示意圖；圖3是說(shuō)明如圖2所示的涂覆處理單元的剖面圖；以及圖4是說(shuō)明用本發(fā)明的防水性光學(xué)纖維紗制造的編織產(chǎn)品的視圖。<附圖中主要部件的附圖標(biāo)記的說(shuō)明>S1-S5 第一至第五步驟2 供應(yīng)單元4 表面處理單元6 涂覆處理單元8 干燥單元10 纏繞單元42 砂磨裝置100 光學(xué)纖維紗120 刮痕表面20 合成樹脂本發(fā)明的方式一方面，本發(fā)明提供用于生產(chǎn)防水性光學(xué)纖維紗的方法，該方法包括第一步，提 供具有預(yù)定直徑的光學(xué)纖維紗；第二步，通過(guò)砂磨處理或蝕刻過(guò)程在光學(xué)纖維紗的表面形 成刮痕表面；第三步，用合成樹脂涂覆具有刮痕表面的光學(xué)纖維紗的表面；第四步，通過(guò)使 涂覆的光學(xué)纖維紗自然干燥或使用干燥器將涂覆的光學(xué)纖維紗干燥來(lái)固化涂覆的光學(xué)纖 維紗；第五步，通過(guò)纏繞涂覆的光學(xué)纖維紗來(lái)貯存涂覆的光學(xué)纖維紗。另一方面，本發(fā)明提供用于生產(chǎn)防水性光學(xué)纖維紗的裝置，該裝置包括用于提供 光學(xué)纖維紗的供應(yīng)單元；用于在光學(xué)纖維紗的表面上形成刮痕表面的表面處理單元；用于 用合成樹脂涂覆經(jīng)過(guò)表面處理單元的光學(xué)纖維紗的表面的涂覆處理單元；通過(guò)使經(jīng)過(guò)涂覆 處理單元的涂覆的光學(xué)纖維紗100自然干燥來(lái)固化合成樹脂的干燥單元；及通過(guò)將涂覆的 光學(xué)纖維紗纏繞在輥上來(lái)貯存涂覆的光學(xué)纖維紗的纏繞單元。在下文中，參考附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明。圖1是說(shuō)明用于生產(chǎn)本發(fā)明的防水性光學(xué)纖維紗的方法的流程圖。如圖1所示，用于生產(chǎn)防水性光學(xué)纖維紗的方法包括第一步S1，提供具有預(yù)定直 徑的光學(xué)纖維紗100 ；第二步S2，在光學(xué)纖維紗100的表面形成刮痕表面120 ；第三步S3， 用合成樹脂200涂覆具有刮痕表面的光學(xué)纖維紗100的表面；第四步S4,固化涂覆的光學(xué) 纖維紗100’ ；以及第五步S5，通過(guò)纏繞涂覆的光學(xué)纖維紗100’來(lái)貯存涂覆的光學(xué)纖維紗 100，。第二步S2
第二步S2是經(jīng)過(guò)砂磨處理或刻蝕過(guò)程，通過(guò)對(duì)光學(xué)纖維紗100的表面施加物理?yè)p 壞，在光學(xué)纖維紗100的表面上形成刮痕表面120，使得光能夠通過(guò)刮痕表面120發(fā)射。在光學(xué)纖維紗100的表面上形成的刮痕表面120必須具有均勻的厚度。為此，將 砂磨裝置42可旋轉(zhuǎn)地安裝在光學(xué)纖維紗100的附近，以在經(jīng)過(guò)砂磨裝置52的光學(xué)纖維紗 100的表面上均勻地形成刮痕表面120。也就是說(shuō)，砂磨裝置42在高壓下向光學(xué)纖維紗100的表面噴出具有粗糙顆粒尺寸 的顆粒，例如沙，從而在光學(xué)纖維紗100的表面上形成刮痕表面120。另外，盡管在附圖中沒(méi)有顯示，能夠提供蝕刻裝置。蝕刻裝置通過(guò)將光學(xué)纖維紗 100浸漬在具有腐蝕性的酸溶液中保持預(yù)定的一段時(shí)間，以腐蝕光學(xué)纖維紗100的表面，從 而在光學(xué)纖維紗100的表面形成刮痕表面120。第三步S3 第三步S3是在光學(xué)纖維紗100表面涂覆合成樹脂200，即，在光學(xué)纖維紗100的刮 痕表面120上涂覆預(yù)定厚度的合成樹脂200，以提高光學(xué)纖維紗100的耐久性和防水性。優(yōu)選地，在光學(xué)纖維紗的表面上涂覆至少一層合成樹脂，其中最外面的合成樹脂 層具有預(yù)定的顏色。將在下文中描述用于涂覆合成樹脂200的裝置。第四步S4通過(guò)使涂覆的光學(xué)纖維紗100自然干燥或利用干燥器將涂覆的光學(xué)纖維紗100干 燥來(lái)固化經(jīng)過(guò)第三步S3被涂覆的光學(xué)纖維紗100。圖2是說(shuō)明用于生產(chǎn)本發(fā)明的防水性光學(xué)纖維紗的裝置的示意圖。如圖2所示，裝置A包括用于提供光學(xué)纖維紗100的供應(yīng)單元2 ；用于在光學(xué)纖維 紗100的表面上形成刮痕表面120的表面處理單元4 ；用于用合成樹脂200涂覆經(jīng)過(guò)表面處 理單元4的光學(xué)纖維紗100的表面的涂覆處理單元6 ；用于通過(guò)將經(jīng)過(guò)涂覆處理單元6的 涂覆的光學(xué)纖維紗100’干燥來(lái)固化合成樹脂200的干燥單元8 ；以及通過(guò)將涂覆的光學(xué)纖 維紗100’纏繞在輥上來(lái)貯存涂覆的光學(xué)纖維紗100’的纏繞單元10。表面處理單元4包括砂磨裝置42，其在高壓下將細(xì)小的沙粒噴到光學(xué)纖維紗100 的表面上以形成刮痕表面120?；蛘?，表面處理單元4可包括蝕刻裝置(未示出)，其通過(guò) 腐蝕光學(xué)纖維紗100的表面以形成刮痕表面120。表面處理單元4包含乙烯基塑料簾以防止沙粒或腐蝕性氣體泄漏到外面。圖3是說(shuō)明如圖2所示的涂覆處理單元6的剖面圖。如圖3所示，通過(guò)使用被驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的螺絲的螺旋絲擠出合成樹脂200，涂膜處 理單元將合成樹脂200轉(zhuǎn)移至熔融室3。在該過(guò)程中，由于螺絲1的旋轉(zhuǎn)和狹窄的出口孔2， 摩擦熱被施加在合成樹脂200上，從而初步加熱合成樹脂200。此外，由于旋轉(zhuǎn)軸4的大的 摩擦表面，剪切熱被施加在已經(jīng)轉(zhuǎn)移至熔融室3中的合成樹脂200上，從而使合成樹脂200 熔融，同時(shí)被硫化和交聯(lián)。將熔融的液相材料轉(zhuǎn)移到頭部5，然后經(jīng)過(guò)模具(dice)支架的狹窄孔洞6排空。 熔融的液相材料在內(nèi)部和外部模具7和8的頂端形成薄膜層，并被涂覆在經(jīng)過(guò)內(nèi)部模具7 中心的光學(xué)纖維紗100的表面上。合成樹脂200是本領(lǐng)域公知的，本發(fā)明不具體限定合成樹脂200。
優(yōu)選地，合成樹脂200具有透明的顏色或預(yù)定的顏色以實(shí)現(xiàn)具有各種顏色的光學(xué) 纖維紗。通過(guò)本發(fā)明的裝置和方法制造的防水性光學(xué)纖維紗100’能夠與通常的纖維織物 一起編織來(lái)制備編織產(chǎn)品。圖4是說(shuō)明使用本發(fā)明的防水性光學(xué)纖維紗100’制造的編織產(chǎn)品的視圖。如圖4所示，當(dāng)使用防水性光學(xué)纖維紗100’制造諸如手提包的肩帶或腰帶的產(chǎn)品 300時(shí)，將本發(fā)明的防水性光學(xué)纖維紗100’應(yīng)用于符號(hào)部分或圖案部分180。另外，將光源 500、電池600和控制器700連接在防水性光學(xué)纖維紗100’的末端部分。因此，當(dāng)光源向防水性光學(xué)纖維紗100’產(chǎn)生光時(shí)，圖案部分180可以被照亮。同時(shí)，當(dāng)洗滌產(chǎn)品300時(shí)，將光源500、電池600和控制器700從防水性光學(xué)纖維紗 100’分離。由于防水性光學(xué)纖維紗100’被合成樹脂200涂覆，防水性光學(xué)纖維紗100’可 以不被浸濕并且顯示出抵抗彎曲力的優(yōu)異耐久性。盡管為了說(shuō)明的目的已經(jīng)描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施方案，本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì) 理解，在不背離如在附隨的權(quán)利要求中所公開的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，各種修改、 添加和替換是可能的。
權(quán)利要求
用于生產(chǎn)防水性光學(xué)纖維紗的方法，所述方法包括第一步S1，提供具有預(yù)定直徑的光學(xué)纖維紗100；第二步S2，通過(guò)砂磨處理或蝕刻過(guò)程在所述光學(xué)纖維紗100的表面形成刮痕表面120；第三步S3，用合成樹脂200涂覆具有所述刮痕表面的所述光學(xué)纖維紗100的表面；第四步S4，通過(guò)使涂覆的光學(xué)纖維紗100’自然干燥或使用干燥器將涂覆的光學(xué)纖維紗100’干燥來(lái)固化所述涂覆的光學(xué)纖維紗100’；以及第五步S5，通過(guò)纏繞所述涂覆的光學(xué)纖維紗100’來(lái)貯存所述涂覆的光學(xué)纖維紗100’。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述合成樹脂200具有透明的顏色或預(yù)定的顏色。
3.用于生產(chǎn)防水性光學(xué)纖維紗的裝置，所述裝置包括 供應(yīng)單元2，用于提供光學(xué)纖維紗100 ；表面處理單元4，用于在所述光學(xué)纖維紗100的表面形成刮痕表面120 ； 涂覆處理單元6，用于用合成樹脂200涂覆經(jīng)過(guò)所述表面處理單元4的所述光學(xué)纖維紗 100的表面；干燥單元8，用于通過(guò)使經(jīng)過(guò)所述涂覆處理單元6的涂覆的光學(xué)纖維紗100’自然干燥 來(lái)固化所述合成樹脂200 ；以及纏繞單元10，用于通過(guò)將所述涂覆的光學(xué)纖維紗100’纏繞在輥上來(lái)貯存所述涂覆的 光學(xué)纖維紗100’，其中所述表面處理單元4包括在高壓下將細(xì)小的沙粒噴到所述光學(xué)纖維 紗100的表面上以形成所述刮痕表面120的砂磨裝置。
4.用于生產(chǎn)防水性光學(xué)纖維紗的裝置，所述裝置包括 供應(yīng)單元2，用于提供光學(xué)纖維紗100 ；表面處理單元4，用于在所述光學(xué)纖維紗100的表面形成刮痕表面120 ； 涂覆處理單元6，用于用合成樹脂200涂覆經(jīng)過(guò)所述表面處理單元4的所述光學(xué)纖維紗 100的表面；干燥單元8，用于通過(guò)使經(jīng)過(guò)所述涂覆處理單元6的涂覆的光學(xué)纖維紗100’自然干燥 來(lái)固化所述合成樹脂200 ；以及纏繞單元10，用于通過(guò)將所述涂覆的光學(xué)纖維紗100’纏繞在輥上來(lái)貯存所述涂覆的 光學(xué)纖維紗100’，其中所述表面處理單元4包括通過(guò)腐蝕所述光學(xué)纖維紗100的表面以形 成所述刮痕表面120的蝕刻裝置。
全文摘要
公開了防水性光學(xué)纖維紗以及用于生產(chǎn)所述防水性光學(xué)纖維紗的裝置和方法。所述方法包括如下步驟提供具有預(yù)定直徑的光學(xué)纖維紗100；通過(guò)砂磨處理或蝕刻過(guò)程在光學(xué)纖維紗100的表面形成刮痕表面120；用合成樹脂200涂覆具有刮痕表面的光學(xué)纖維紗100的表面；通過(guò)使涂覆的光學(xué)纖維紗100’自然干燥或使用干燥器將涂覆的光學(xué)纖維紗100’干燥來(lái)固化涂覆的光學(xué)纖維紗100’；通過(guò)纏繞涂覆的光學(xué)纖維紗100’來(lái)貯存涂覆的光學(xué)纖維紗100’。所述裝置包括供應(yīng)單元2、表面處理單元4、涂覆處理單元6、干燥單元8和纏繞單元10。
文檔編號(hào)C03C25/00GK101801875SQ200880107110
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2008年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月18日
發(fā)明者李株炫, 洪舜教 申請(qǐng)人:延世大學(xué)校產(chǎn)學(xué)協(xié)力團(tuán);Lt電子株式會(huì)社