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生產部開會研究光纜生產工藝

2015-02-26

我們可以通過觀察出??誑掌淙創μ墜苣諳爍嘁好媸欠裎榷?來判斷套管內光纖余長的穩定性。通常纖膏的油截面略垂直于光纖牽引方向為穩定填充;如果油截面在套管內前后不停的抖動且與光纖牽引方向成較大角度時為不穩定填充。

1.3 冷、熱水槽的溫差

PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯)套管擠出后進入

纏繞的圈數越多,負余長越大(最后得到的正余長也就越小);當其它條件不變,且套管在牽引輪上纏繞的圈數相同時,則大直徑套管比小直徑套管所產生的光纖負余長大。如圖2所示,由于光纖有一定的張力,因此套管中的光纖會靠向主牽引輪一側,光纖纏繞直徑Φf必然小于套管纏繞直徑Φt。不同直徑的套管(假設套管內光纖相同),外徑大的套管其Φt也大,所以纏繞在主牽引輪上的套管圈數是調節光

纖余長的有效工藝參數之一。我們可以根據套管直徑,調節套管在牽引輪上的纏繞圈數,達到光纖余長的微調。

水槽,為了使PBT套管的收縮滿足光纖余長的設計要求,且具有良好的物理機械性能,一般要求第一節熱水槽和主牽引輪區的水溫控制在45~65℃之間,使PBT形成較穩定的結晶,水槽溫度的波動應盡量小,控制在±2℃以內。第二節冷水槽的溫度控制在13~20℃之間,套管的冷收縮使光纖產生余長。

根據圖1可分析光纖余長產生的機理:在第一節熱水槽區光纖尚有一定的張力,且光纖在這段幾乎是直線運動的,套管在主牽引輪上繞若干圈后,套管內的光纖會靠近牽引輪的一側,由于光纖的纏繞直徑小于套管的纏繞直徑,因此光纖在主牽引輪區產生了負余長;而當套管進入第二節冷水槽時,PBT

[1]

套管迅速冷卻收縮,光纖就產生了正余長,,,

。水溫差越大,,反之亦然。

圖2,必然會加快纖膏的填充速。在其它條件不變的情況下,纖膏的填充速度越快,光纖在充纖膏后進入套管時產生的瞬間阻力越大,光纖進入套管的振幅也越大。因此,生產線的速度越快,光纖的余長也就越大。1.7 收線張力收線張力是施加在主牽引與履帶牽引之間的光纖套管上,這一段的套管正處于冷水槽中受冷收縮,因而收線張力對套管的彈性拉伸可抵制套管的收縮。收線張力越大,對正在冷收縮的套管的拉伸也越大,所得到的光纖正余長就越小;反之,套管冷收縮的自由度就越大,所得到的光纖正余長也就越大。1.8 套管內的光纖數

由于光纖束在進入套管后呈螺旋絞合狀,其總的絞入率大于單根光纖的螺旋絞合率,因此套管內光纖數越多,光纖余長也越大。

以上八個方面是影響光纖余長的因素,一般層絞式光纜光纖余長較小,有時甚至為零余長,而中心管式光纜光纖余長較大,但一般不超過0.16%,合理控制上述因素可以得到較穩定的光纖余長。

圖1 余長產生的機理

1.4 充油針和導纖針的孔徑

充油針與導纖針的配置會影響纖膏填充的穩定性,進而影響光纖運動的軌跡及其余長。充油針孔徑過大,則不能保持穩定的纖膏填充,各光纖的余長相差會很大,套管的外徑也不穩定;充油針孔徑過小,在高速填充時產生的高壓會使光纖跳躍,油截面不穩定,且會帶入大量的空氣,從套管表面看在套管內靠近光纖處有許多附著的真空泡,即使套管放置一段時間后也不消失。導纖針孔徑過大,纖膏會從前嘴回流;導纖針孔徑過小,當生產線輕微抖動時可能會導致光纖與針管內壁碰觸而損傷光纖。因此,在生產時應合理選擇充油針和導纖針的孔徑。1.5 在牽引輪上套管纏繞的圈數

2 光纜PBT套管工藝的控制

PBT因優越的機械物理性能和良好的加工穩定

性等特點而用作光纖松套管材料。但PBT材料為半結晶性材料,結晶度對其性能影響較大。結晶度

由光纖余長產生機理可知,套管在主牽引輪上

高,則材料的尺寸穩定性好,后收縮小,機械強度、耐腐蝕性和硬度均會提高。PBT材料的結晶度取決于材料的加工條件,在光纜生產過程中,只有在合理的工藝條件下,PBT才具有良好的尺寸穩定性,才能保證光纜中的光纖具有良好的余長控制。2.1 PBT擠出溫度的控制及配模

影響PBT擠出質量的因素有:材料的黏度、熔融指數、干燥性、熱穩定性,以及擠出螺桿、擠出模具、擠出工藝。為充分去除PBT料中的潮氣,一般情況下在PBT進入擠塑機前要在約100℃下干燥3h以上。PBT的熔點溫度約為225~235℃,因此擠塑機中的加熱溫度一般為240~270℃,當然還要根據不同生產廠家的材料特性以及生產線速度、套管規格及模具配置進行調整。當擠塑機中的PBT料處于黏流態時,大分子鏈活動能力增加,鏈段同時或相繼朝同一方向運動,在外力作用下(螺桿轉動),整個大分子鏈間互相滑動而產生形變。塑料的擠壓性主要取決于熔體的流變性,亦即熔體黏度的特性。通常,熔體黏度隨著剪切速率的增加以及溫度的增高而降低。對于PBT擠出而言,點,,,雖然流動性好,的不穩定。因此動性的前提下,PBT的擠出溫度應控制在其熔融溫度的中下限值。

在PBT套管擠出時,還應關注擠出模具的配置。一般采用擠管式模具擠出PBT,其配模的工藝參數有兩個,即拉伸比(DrawDownRatio,DDR)和拉伸平衡比(DrawRatioBalance,DRB)。根據我們多年的實踐經驗,中心束管式光纜用套管拉伸比控制在9~12,層絞式光纜用套管的拉伸比控制在12~15為宜;拉伸平衡比可控制在1.0~1.2。拉伸比和拉伸平衡比的計算方法如下: