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UV-LED固化设备使光纤出产节能80%
来源:http://www.gy-pt.com 责任编辑:www.ag88.com 更新日期:2018-09-09 15:22
UV-LED固化设备使光纤出产节能80% OFweek 半导体照明 网 在2005-2015年间,全球动力运用总量添加了40%,而相关的二氧化碳排放量添加了30%。(Eia.gov)估计到2040年,咱们仍需求添加40%的动力;相当于大约800万亿热量单位。但其间77%将来历于不行再生的化石

  UV-LED固化设备使光纤出产节能80%

  OFweek半导体照明网 在2005-2015年间,全球动力运用总量添加了40%,而相关的二氧化碳排放量添加了30%。(Eia.gov)估计到2040年,咱们仍需求添加40%的动力;相当于大约800万亿热量单位。但其间77%将来历于不行再生的化石动力。正如咱们在2014年提出的,下一个25年的动力需求将呈指数级添加。因而,现在一切部分都应进步动力功率,以缓解未来的问题。

  许多国家的政府越来越意识到更好运用全球动力的迫切性。进步能效是保证动力安全、削减温室气体排放最经济且老练可行的方法。举例而言,欧盟提出了在2020年之前能耗削减20%的方针,我国最新经济开展规划为当地政府和工业企业供给财政鼓舞方针,鼓舞他们探究广泛的节能项目。方针就是维护相当于约2亿5千万吨的煤炭,避免6亿多吨二氧化碳的排放。

  为此,咱们从2012年起,要点研讨UV-LED可固化涂料的开展,它能带来高功能光纤特性并运用最佳动力条件完成固化;运用现在光纤职业选用的微波灯,估计能削减80%的能耗。在本文中,咱们环绕不同灯制作商和功率条件下的UV-LED固化涂料打开论说。

  咱们现已与多个UV-LED灯供货商一同在公司内部拉丝塔模拟器(DTS)中进行了很多实验,并在实在的拉丝塔中完成了屡次拉丝。咱们持续进行了之前的研讨,评价了各种光纤/涂料特性,例如固化度、粘附性、剥离力(SF)、机械功能、动态疲惫参数(nd 值)、拉伸强度和微弯衰减性。

  关键词:UV-LED、动力、光纤、微曲、动态疲惫参数(Nd)

  1. 概述

  CRU 2016年商场陈述数据标明,上一年出产了大约3.68亿光纤公里(fkm),概况拜见图1。至于2016年,有的估计十分达观--全球需求量约为 4亿至4.1亿fkm,概况拜见[1]。为了制作这些光纤,需求耗费很多动力熔化预制棒。运用氦气冷却玻璃裸纤(约125微米),最终固化涂料以维护光纤并高速卷绕光纤制品。作为[2]的连续,咱们在本论文中只重视固化涂层资料以及未来为增强光纤特性和进步运营作用所需求的动力。

  

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图1:过往光纤电缆装置和全球猜测(来历:CRU2014商场陈述)

  1990至2012年期间,全球动力耗费添加了54%,而相应的二氧化碳排放量添加了48%,详见[3]和图2。每个范畴都应测验采纳代替和防备机制,以避免将来呈现更多的排放。咱们在此期望为光纤职业指出一条代替路途,它能从环境和财政两个方面对光纤制作商发作严重影响。

  

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图2:1990-2040年全球动力耗费 [3]

  微波中压汞基VU灯体系一直是以往促进光纤涂料固化的首要方法。可是,这种体系存在一些根本性的局限性;例如耗电量大、运用时间相对较短,以及运用了汞这种现在被视为对环境有害的物质,详见[4]。

  这些灯依据紫外线(25-30%)、可见光(5010%)和红外线(60-65%)之比释放出光能特征波长,详见图3和[5]。绝大多数固化能量来自于长波紫外线(UVA)波长。并且,这些灯需求推拉式排气体系来吸走红外线辐射(IR)发作的一切热量,详见图3、4 和 [6].

  现在,固化每千米光纤涂料需求1至2千瓦时电能。这样,每年全球固化光纤涂料共需求耗费4亿至8亿千瓦时电能,并且会发作5.32亿至10.64亿磅二氧化碳,详见[7]。从财政上说,每年需求向全球公用事业公司付出5300万至1.06亿美元(10美分=1千瓦时)。如果在该部分中运用UV-LED灯,则这笔费用能够节省高达80%。

  

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  UV-LED技能能带来本质利益,由于它具有根本的半导体特性和结构,例如瞬间开关、无需汞、运用时间较长、耗电量极低,然后降低了运营本钱。UV-LED技能的另一个优点是不含短波紫外线(UVC)射线,而UVC通常会发作臭氧。可是,现在,UV-LED固化体系遇到一个首要应战,缺少合适发作的单色光波长专用的化学进程。

  在曩昔的40年中,绝大多数紫外线化学进程现已公式化为与宽频汞光谱发作反响,并依靠较短波长进行外表固化,较长波长进行完全固化。咱们现已研宣布用于大功率395纳米(+/- 10纳米)UV-LED灯的详细化学进程。低挥发性配方,加上在高速固化工艺中消除无需红外线辐射,可得到结实安稳的光纤特点。

  光纤出产中现已选用了很多预制棒(8至15000千米)。成功出产要求涂料具有低挥发性,在整个工作进程中坚持石英管洁净,运用高效运作,完成低光纤开裂和稳定的光纤功能,例如高nd值、卑微曲性和高固化转化率。

  咱们现已进行了很多实验和实验,将在下一部分予以评论。

 
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