光纜用PBT材料松套管后收縮和光纖余長的影響因素

1、光纜用光纜用PBT材料松套管后收縮材料松套管后收縮和光纖余長的影響因素和光纖余長的影響因素黃小明黃小明江陰愛科森通信材料有限公司江陰愛科森通信材料有限公司20122012年年8 8月月1212日日 提提 綱：綱： 一、前 言 二、生產(chǎn)流程說明 三、套管中光纖余長的控制 四、結(jié)論 一、前言一、前言 光纜在運(yùn)行過程中，會因?yàn)榄h(huán)境、溫度、外力等各種不良因素而影響到光纜的優(yōu)良性能及其使用壽命，為了保證光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸性能及光纜的使用壽命,需要控制光纜中光纖的余長在合理范圍,光纖余長是關(guān)鍵控制指標(biāo)。 西部地區(qū)光纜線路運(yùn)行情況調(diào)查結(jié)果表明，在一些地方由西部地區(qū)光纜線路運(yùn)行情況調(diào)查結(jié)果表明，在一些地方由于

2、晝夜溫差大于晝夜溫差大, ,高溫時接頭盒處的松套管伸展使光纖受力彎曲，高溫時接頭盒處的松套管伸展使光纖受力彎曲，衰減增大，導(dǎo)致通信阻斷，甚至拉斷光纖。據(jù)報道，僅衰減增大，導(dǎo)致通信阻斷，甚至拉斷光纖。據(jù)報道，僅2006200620092009年某省就發(fā)生了十余次因松套管伸縮引起的光纖線路故障，年某省就發(fā)生了十余次因松套管伸縮引起的光纖線路故障，有時松套管伸長可達(dá)有時松套管伸長可達(dá)6 cm 6 cm ，收縮可達(dá)，收縮可達(dá)30 cm30 cm。針對這個問題，。針對這個問題，我們通過模擬西部地區(qū)光纜所處的最惡劣的環(huán)境溫度，對常用我們通過模擬西部地區(qū)光纜所處的最惡劣的環(huán)境溫度，對常用的的PBTPBT等材

3、料制作的松套管進(jìn)行了試驗(yàn)，尋找了一些規(guī)律，為等材料制作的松套管進(jìn)行了試驗(yàn)，尋找了一些規(guī)律，為光纜廠家選擇材料、改進(jìn)工藝提供一些建議，使產(chǎn)品更適合在光纜廠家選擇材料、改進(jìn)工藝提供一些建議，使產(chǎn)品更適合在西部地區(qū)應(yīng)用。西部地區(qū)應(yīng)用。二、生產(chǎn)流程說明二、生產(chǎn)流程說明三、套管中光纖余長的控制三、套管中光纖余長的控制1 1、光纖放線張力、光纖放線張力 松套管中光纖的余長對張力大小的改變是很敏感的，光松套管中光纖的余長對張力大小的改變是很敏感的，光纖的放線張力使得光纖在松套管中要克服油膏的剪切力及相對纖的放線張力使得光纖在松套管中要克服油膏的剪切力及相對于套管發(fā)生一定的阻力，當(dāng)光纖以一定的恒張力由放線架放

4、出，于套管發(fā)生一定的阻力，當(dāng)光纖以一定的恒張力由放線架放出，通過擠塑機(jī)與擠出的的松套管一同經(jīng)過熱水進(jìn)入主牽引之前，通過擠塑機(jī)與擠出的的松套管一同經(jīng)過熱水進(jìn)入主牽引之前，光纖所受到的張力幾乎與放線張力一樣隨著擠出的松套管的冷光纖所受到的張力幾乎與放線張力一樣隨著擠出的松套管的冷卻，彈性模量的恢復(fù)卻，彈性模量的恢復(fù), 松套管要發(fā)生收縮松套管要發(fā)生收縮, 而此時的光纖仍然要而此時的光纖仍然要受到放線張力的影響及向后（放線架方向）受到放線張力的影響及向后（放線架方向） 運(yùn)動的趨勢因而運(yùn)動的趨勢因而產(chǎn)生一定的負(fù)余長。產(chǎn)生一定的負(fù)余長。 2 2、油膏粘度的大小油膏粘度的大小 當(dāng)光纖與油膏一起進(jìn)入松套管中后

5、，在進(jìn)入主牽引之前，光纖是通過與油膏之間的摩擦力與油膏連同套管一起向前運(yùn)行。 3 3、填充模具的選擇、填充模具的選擇 填充模具是指光纖經(jīng)過油膏填充后,給光纖束和油膏一起定徑的模具,筆者稱之為油膏模填充模具。 4 4、擠出模具的選擇、擠出模具的選擇 拉伸比的定義公式為： DDR=(D1-D2)/(D3-D4)式中：D1模蓋內(nèi)徑 D2模芯內(nèi)徑 D3套管外徑 D4套管內(nèi)徑5 5、冷卻水溫差、冷卻水溫差在套塑生產(chǎn)線在套塑生產(chǎn)線, 利用前后冷卻水的溫度之差控制套管利用前后冷卻水的溫度之差控制套管中光纖的余長是一種很有效的方法。中光纖的余長是一種很有效的方法。 其數(shù)學(xué)定義公式為：其數(shù)學(xué)定義公式為： 2=（

6、T1-T2）/(a1-a2)1000式中式中: T1主牽引箱體中水溫主牽引箱體中水溫 T2冷卻水槽中水溫冷卻水槽中水溫 a1PBT套管材料的線脹系數(shù)（套管材料的線脹系數(shù)（1/） a2石英光纖材料的線脹系數(shù)（石英光纖材料的線脹系數(shù)（1/）6 6、主牽引輪、主牽引輪 松套光纖被牽引到主牽引輪上后，松套管會在主牽引輪上繞上若干圈，設(shè)松套管在主牽引輪上繞的圈數(shù)為N。由于光纖是從放線架以一定放線張力放出, 因此在主牽引輪上, 套管中的光纖會靠在套管的內(nèi)側(cè)壁上。 7 7、套管材料特性、套管材料特性 套塑生產(chǎn)線所使用的套塑生產(chǎn)線所使用的PBT材料特性材料特性, 對對套管中光纖余長的影響也是較大的。不同套管中

7、光纖余長的影響也是較大的。不同PBT生產(chǎn)廠家生產(chǎn)出的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)出的PBT材料，用于生產(chǎn)材料，用于生產(chǎn)PBT套管時，套管的結(jié)晶程度是不一樣的。套管時，套管的結(jié)晶程度是不一樣的。 8 8、生產(chǎn)速度、生產(chǎn)速度 套塑生產(chǎn)線，如果生產(chǎn)速度增加，那么就套塑生產(chǎn)線，如果生產(chǎn)速度增加，那么就會影響套管的冷卻速度和結(jié)晶速度。在其他工會影響套管的冷卻速度和結(jié)晶速度。在其他工藝參數(shù)不改變的條件下，生產(chǎn)線的生產(chǎn)速度增藝參數(shù)不改變的條件下，生產(chǎn)線的生產(chǎn)速度增加，松套管就會冷不充分，套管的收縮增大，加，松套管就會冷不充分，套管的收縮增大，進(jìn)而造成套管中光纖的余長變大，反之，生產(chǎn)進(jìn)而造成套管中光纖的余長變大，反之，生產(chǎn)線

8、的生產(chǎn)速度減小，松套管冷卻充分，套管的線的生產(chǎn)速度減小，松套管冷卻充分，套管的收縮減小，套管中的光纖余長就會變小。收縮減小，套管中的光纖余長就會變小。9 9、套管中光纖余長均勻性的控制、套管中光纖余長均勻性的控制影響套管中光纖余長均勻性的因素有：影響套管中光纖余長均勻性的因素有：（1 1）從每個放線架出來的光纖的放線張）從每個放線架出來的光纖的放線張力要保持一致；力要保持一致；（2 2）束纖模、油膏模的中心與套塑生產(chǎn)）束纖模、油膏模的中心與套塑生產(chǎn)線的中心重合；線的中心重合；（3 3）在套塑生產(chǎn)過程中）在套塑生產(chǎn)過程中, , 要求光纖束位要求光纖束位于套管的中心位置。于套管的中心位置。四、結(jié)語

9、四、結(jié)語 綜上所述影響余長的情況比較復(fù)雜， 但是, 只要理解了報告中這些因素對余長的影響結(jié)果, 那么將余長控制在期望的范圍內(nèi)也是十分容易的。只要在套塑生產(chǎn)過程中, 對所述眾多因素進(jìn)行嚴(yán)格控制, 則就能保證光纖余長值在所期望的范圍內(nèi), 并且還能保證套管中光纖余長的均勻、穩(wěn)定。 一種新型光纖二次套塑改性PPT1、材料的優(yōu)點(diǎn) 新的材料和技術(shù)提供了更高剛性和韌性的松套管，優(yōu)化了光纖松套管； 改善了油膏的相容性，增加了耐壓性，允許采用低成本的纖膏，相對于抗沖PP,未降低其性能； 由流變性和結(jié)晶性來設(shè)計分子結(jié)構(gòu)，從而降低了收縮性（EFL）； 相對于PBT，具有較好的水解穩(wěn)定性，擠出前不要求干燥； 可替代現(xiàn)有的PBT。 材料的不足之處在于結(jié)晶速度慢，在生產(chǎn)線上出現(xiàn)余長偏大，不易控制。但是針對不足有比較好的解決方案。 2、發(fā)展歷史發(fā)展歷史 用改性PP取代流行的PBT；用改性PP取代填充纖膏的松套管的時機(jī)正在形成（干式光纜設(shè)計）。 3、技術(shù)方案、技術(shù)方案 我們已經(jīng)掌握了材料流變性和結(jié)晶性對松套管物理性能影響的機(jī)理； 材料的工藝性能如溫度設(shè)定、速度控制、管徑穩(wěn)定性的要求、管徑光潔度等能符合制作光纜的要求； 從試制的現(xiàn)狀看，存在光纖余長偏大的難題，我們已經(jīng)找到了解決的辦法。配備相關(guān)設(shè)備能夠很好的克服該難題。 4、突出點(diǎn)突出點(diǎn) 對于填充油膏的光纜（特別在中國），用