1.4光纤张力筛选与着工艺
1．4．1张力筛选
经涂覆固化后光纤可直接与机械表面接触。为确保光纤具有一个最低强度，满足套塑、成缆、敷设、运输和使用时机械性能要求，在成缆前，必须对一次涂覆光纤进行100%张力筛选。张力筛选方式有两种：在线筛选和非在线筛选。所谓在线张力筛选是指在光纤拉丝与一涂覆生产线上同步完成张力的筛选，这种筛选方式由于光纤涂层固化时间短，测得的光纤强度会受到一定影响，独立式光纤张力筛选是在专用张力筛选设备上完成，一般情况下均采用独立式光纤张力筛选方式进行光纤张力筛选。
1.4.2光纤着工艺
1．定义：光纤着是指在本光纤表面涂覆某种颜的油墨并经过固化使之保持较强附着力的一个工艺操作过程。
2.原因：光缆结构中的光纤根数已从每单元内放置一根光纤，发展到放置2、4、8、12、24、48、144、200、260、140、600、1000、1100、2000、2004等多根光纤，由于这一结构上的变化，给光纤的接续和维护、查检带来了许多不便，为便于光纤的标记和识别，必须对光纤采取某种标识方法，以便于人们
对其进行区分，这一方法就是着处理。
着方法，过去一般紧套光纤在一次涂覆后着或在二次涂覆材料中加入颜料，同步着，而带纤在成带前着，松套光纤在一次涂覆后着。现在无论何种光纤，通常都采取在一次涂覆后着工艺。
3.要求：对着工艺要求是着光纤颜应鲜明易区分，颜层不易脱落，且与光纤阻水油膏相容性要好，且着层均匀，避免断纤。孔刚玉
4.方式：常采用的着方法有两种：在线着和独立着。在线着是指在拉丝和一次覆过程中，同步完成着的一种方法；而独立着是利用专门的着设备在已涂覆的光纤上独立着处理的方法，目前采用后一种方法进行着处理更多些。
1.4.
2.1．光纤着生产线及设备。
光纤着工艺的完成主要采用着机实现。着机是一种在本光纤表面涂覆不同颜涂料并能够使其快速固化的设备。
奥地利MEDEK-SCHORNER公司生产的GFP-UV-G1型着机：该机主要由五部分组成：光纤放线装
置，颜料涂覆系统，牵引装置，收排线装置，主控柜和辅助设备，该机的生产速度可以达到1100ｍ／min．光固化单元采用二台ＵＶ固化炉，随后的冷却处理采用风冷方式完成。所有的驱动均采用交流伺服调速电机系统，整机控制由PLC完成，人机界面是一台工业PC机。 光纤放线装置：主要包括有光纤放线盘、放线排线架、放线张力测量轮、放线张力调节轮等元件。它的作用是按照合理的放线张力将光纤自放线盘中放出，保证光纤不受到张力的作用且不松驰、扭曲、松紧适度、使被光纤盘緾绕有一定弯曲曲率的光纤平直，并不受任何的机械损伤。
颜料涂覆系统：主要有去静电装置、涂覆模具、颜料供应容器、冷却风机、固化炉、光纤外径测量仪等设备。它是着机的核心部分。着的工艺质量与着层的厚度、不圆度、同心度均由其的操作决定。是着机最关键部位。
各种卧式注塑机射咀颜料：兰桔绿棕灰白红黑黄紫粉红青绿
牵引装置：采用轮式牵引机，牵引光纤在设备上的移动，通常，牵引速度即为生产线的线速度。
收排线装置：主要由收线排线传感器、光纤收线盘、收线张力测量仪、牵引张力测量轮、收线张力调节轮等设备组成。基本的功能是对已经着光纤收卷成盘，为下一道工序做准备。要求收线张力和排线节距合理科学，排线节距为0.29±0.02mm。
长飞室内光缆，室外光缆，FTTH光缆
主控柜和辅助设备的设计可参阅1-3-1中控制系统相关内容。
1.4.
2.2.着工艺生产中主要控制参数
评价一台着机的性能的最关键的指标是：在保证不损害光纤的各种性能和一定颜料固化度的前提下的最高生产速度
1）.放线、收线张力控制和排线质量
要严格控制收放线张力值，在选择张力值时应考虑两个因素：一方面应保证光纤在移动传输过程中平稳不抖动、不松驰、不拉紧，另一方面应保证光纤在收线盘具上排线质量。
通常光纤放线张力控制在10-60±1g，收线张力控制在60-70±1g。排线节距为0.29±0.02mm。
2）.着速度的要求
光纤在着时，其着生产线线速度的控制与时间之间应遵循这样的关系：
①以缓慢速率（上升速率应为均速）将着机线速自0升到V0初始速度，所需时间为t0；
②当着机线速升至V0时，以30~10m/min的慢速升到正常的生产速度V t=1000~2100m/min。在此期间，当速度升到V i=100m/min时，向着涂覆器和紫外固化炉内充入氮气（N2），V i对应的时间为t i，而到达生产速度的时间是t t；
运行设备，着操作进入正常的程序；
③以正常生产速度V
t
④着工艺结束时，应将生产线速度以均匀的速率降低，而最终速度应控制在适当范围内，否则如生产线的速度过快，光纤将受到拉伤，促使裂纹增大甚至使光纤断裂。
在着光纤运行结束时，最终速度最佳控制在0m/min。但在实际生产中，为了不浪费光纤，使光纤全部被绕到收线盘上，一般最终速度保持在100m/min以下即可。
3）.模座温度和着模尺寸规定：
模座温度主要根据油墨粘度特性、生产速度等因素调节。模座温度过高，使油墨粘度过低，产生回流现象严重，且会出现过早固化现象，而模具孔也会有残留硬物出现，此时，光纤在穿过模具时，表面会受到刮伤；温度过低，油墨流动性变差，在高速着操作时，影响油墨供给，会出现间歇着现象，光纤表面着不均。因此，针对不同型号及不同颜的油墨必须出与生产线速度V匹配的的最佳温度点。一般情况下，当生产线速度为1000-2100m/min时，着模座温度在30-61℃.
0204电话录音
随着光纤拉丝工艺的成熟与发展，光纤外径的均匀性也得到很大的改善。着模直径尺寸由原来较粗大（Φ271um）向着更精确发展，对于普通通信用的多模和单模光纤的着层而言，现已控制在Φ218um，甚至精确到Φ212um。着模直径尺寸大小与光纤外径有着密切的关系，着模直径过大，会使光纤着层偏厚，一方面浪费油墨，另一方面会因膜层过厚出现固化不良现象；而直径过小，一次涂覆光纤在模具中受阻严重，会导致光纤断裂。因此，着模直径尺寸一定要根据光纤的外径要求进行正确的选择。
高压电缆卷筒4）.着油墨（着剂）
传统光纤着剂有两类，表印油墨和丙烯酸基油墨。经多年研究，目前推荐使用的着剂是后一种，即丙烯酸基油墨，为了保证油墨的质量，油墨必须储存在30℃以下，干燥无日光照射环境下。为保证着层泽均匀，使用前应搅拌油墨。若未进行搅拌或搅拌不均匀，会出现颜料与基料分离或有沉淀物产生，导致着时，光纤着层颜不鲜明或无颜。
严格控制油墨的压力， 2.4bar或2.1bar，可根据生产线的速度和油墨的粘度进行调节，压力过高时，会使回流严重，造成油墨浪费，过低，在高速情况下，油墨供给不足，着量过少，产生间歇染现象严重。油墨加热温度应控制在40～61℃。
5）.烘干速度：
着剂固化烘干由UV紫外灯固化完成，烘干速度由UV紫外灯光功率大小决定。而UV 灯光功率的大小则由生产线的运行速度决定。一般烘干速度应与生产线速度同步。
6）．环境条件：
着工序对环境有着较高的要求，环境温度应控制在１５～３０℃，同时，光纤高速运动下带有静电，会吸附空气中的尘埃，经过着板时会堵塞着模口，导致光纤受力甚至光纤断裂。因此，要保证工作环境的干燥，清洁，并定期对光纤导轮、导孔、模具、瓷钩、过滤网、石英管等部位进行清洗并且保持清洁。
1.1光纤二次涂覆或套塑工艺
光纤二次涂覆工艺，有时又称之为套塑工艺，它是对经过一次涂覆着后光纤进行的第二层保护操作。经一次涂覆后的光纤，其机械强度仍较低，如不经进一步的增强仍是无法使用的。众所周知，光
纤在实际使用中不可避免的要受到外部张应力或压应力或剪切力的作用，外力作用不仅会影响光纤传输性能，对其机械特性的影响会更大，同时，当外部环境温度发生变化时，由于一次涂覆光纤的温度特性差，也会影响光纤的传输特性。为此，为滿足光纤在成缆、挤护套等后序各工序以及运输、？设、实际使用时对其传输特性和机械特性的要求，必须对一次涂覆着后光纤进行进一步保护，使光纤具有足够的机械强度和更好的温度传输特性。套塑操作的目的就是要保护光纤的一次涂覆层，增加光纤的机械强度，改善光纤的传输特性与温度特性。套塑工艺操作可分为松套、紧套、成带三种工艺方式。松套工艺是在一次涂覆光纤的外表面，再挤包上有一定直径一定厚度的松套缓冲塑料管，简称松套管，一次涂覆光纤在松套缓冲塑料管中可以自由移动，松套管内充有阻水石油膏，根据套松管内光纤结构的形态可以分为二种：普遍松套光纤套塑，此时，管内光纤可以是一根，也可以是一束多根；光纤带松套套塑，松套管内光纤为光纤带；紧套光纤，顾名思义就是将经过一次涂覆的光纤外层再紧紧的挤包一层同心丙烯酸酯、尼龙或聚乙烯等高分子聚合物层，二次涂层紧贴在一次涂覆层上，光纤在二次涂层不能自由移动；所谓光纤成带就是将若干根，如：2X2、4X4、6X6、8X8、12X12、16X16、24X24，着光纤按照一定的规律，有顺序的平行排列在一起，并且用聚乙烯等高分子材料粘结成带状光纤后再叠带的工艺操作过程，而排列、粘结的工艺过程称之为成带，又称并带。下面分别进行论述。
1.1.1光纤紧套工艺
为了保护光纤不受外部影响而在光纤涂覆层外直接挤上一层合适的塑料紧包缓冲层的过程，称之为光纤套紧工艺。目前生产紧套光纤常用的方法有两种：一种适用外径为210μm的一次涂覆光纤，将其直接套塑至900μm；另一种是采用二层涂层完成，先将外径为210
μm的一次涂覆着光纤涂覆一层缓冲层，缓冲层直径在φ310～φ400μm，然后再紧套至
900μm，缓冲层材料一般采用硅酮树脂，。两种方法各有利弊。第一种方法工艺简单，但是
由于涂层过厚，∆φ＝610μm，给涂料的固化带来不便并且在固化过程中，由于温度变化和
残留应力作用，使光纤传输性能受到影响；第二种方法可以缓解第一种方法的不足，并且由于缓冲层使用硅酮树脂，可以更好地改善光纤温度特性，但是其工艺相对复杂，设备投资增加，工序增多。
1.1.1.1.紧套光纤生产线及设备
紧套光纤生产线主要由光纤放线装置、光纤预热器、吸真空装置、挤塑机、冷却水槽、牵引轮及牵引装置、激光测径仪及同心度测试仪、测包仪、张力控制架、收线装置及控制系统组成，如图1-1-1所示。生产线的基本运行过程是这样的：
图1-1-1紧套光纤生产线及设备
首先将一次涂覆着光纤从光纤放线架上放出，利用放线传感器和放线张力测量轮得到放线张力的大小，由张力调节轮完成对放线张力的调整。经光纤预热器将光纤加热到某一温度，这一温度不能过高，否则将引起光纤微弯的增加，将一次涂覆光纤送入挤塑机中，光纤自挤塑机内与模具同向的导向管中穿出，利用牵引装置提供一个恒定的牵引速度，同时，将高分子料自挤塑机的进料口填充入挤塑机的加料区并经预热区加热，形成熔融态粘稠状物料，通过挤塑机内模具拉成管状，并通过吸真空装
置使二次熔融态粘稠状紧套涂层材料紧密的粘附结合在一次涂覆光纤上且表面光洁，将从挤塑机出来已涂覆的光纤进行水冷，利用冷却水槽对涂覆后的光纤进行梯度水冷却，首先是温水冷却（41-30℃），然后采用冷水冷却（20-14℃）使涂覆层迅速固化并利用吹风机吹干，最后利用激光测径仪测量二次涂覆光纤的直径大小及同心度和的变化、有无包块产生，并反馈回挤塑机控制涂层的尺寸和同心度状态及挤塑机温度，最后利用张力传感器和张力控制装置控制收线张力大小、用排线装置排线并将光纤收到收线盘上，生产线的速度就是牵引轮的牵引速度。
1.1.1.
2.紧套光纤主要的工艺参数
光纤二次紧套涂覆材料与一次涂覆光纤应粘合紧密合理，粘合过紧会造成光纤衰减增大，过松会造成光纤一次涂层与二次涂层间存在有余长，同样会增大光纤的衰减，而且要求二次涂层表面应光洁，为此应严格选择涂层材料并控制相应的工艺参数：
1）紧套涂层材料：
对涂层材料的选取应遵守这样的原则：所选的材料应以可提高光纤的低温性能和抗微弯性能材料为最佳。目前，世界上最常用的材料有这样几种：硅酮树脂、尼龙12、聚乙烯、聚酯、聚丙烯酯和PVC。
国内主要用材料有硅酮树脂、软PVC、尼龙12，丙烯酸酯。在生产使用前，应对高分子涂料进行烘干处理，PVC 涂料的烘干温度为70C �
5±，尼龙料的烘干温度应为80C �5±，必须彻底烘干物料，除去水分，以免殘留水分在挤制过程中进入光纤内部，影响光纤的衰减值。
2）紧套光纤模具配置
光纤紧套工艺生产线采用的模具一般为拉管式模具，主要原因是他易于成型，不易在生产过程中出现脱料。根据大量经验得到，光纤紧套生产用模具的拉伸比一般控制在3.0—
1.0。
3）生产过程中，要严格控制挤塑机机头的真空度与出口温度，使其无空气混入，在涂层中避免产生气泡，并使二次涂层与一次涂层粘合紧密、固定。
4）严格控制并调节第一、二节水槽温度。为避免因冷却水与挤塑机出口温差过大，使
高分子涂料产生大的收缩，致使一次光纤受压应力作用，必须采用梯度冷却。第一水槽采用
与挤塑机出口温度接近的温水冷却，第二水槽用冷水冷却。
5）调节并控制光纤预热器的温度。预热一次涂覆光纤，使一次涂覆光纤温度接近挤塑
机物料温度，保证涂料与光纤粘结牢固。
6）严格控制并调节生产线速度。生产线速度受光纤冷却速度、挤塑机挤压速度、光纤
牵引速度所限，应使它们很好地同步配合工作。
7）调节并控制光纤放线张力、牵引张力、收线张力的大小。保证光纤所受拉应力最小、
残留应力最小，从而降低光纤的衰减，提高光纤的机械强度。
1.1.1.3.影响紧套光纤质量因素及解决措施
紧套涂覆材料温度特性是影响紧套光纤关键因素，也是制造紧套光纤必须考虑的问题。
因为涂覆紧套光纤的温度特性除与光纤本身结构参数和抗微弯性能有关外，还与光纤的二
次涂覆层材料性能相关。套塑后，由于冷却固化，尼龙、聚乙烯等塑料会收缩，产生一个收
缩外力作用在一次涂覆光纤上，会使光纤产生微弯，导致光纤微弯损耗的增加，使光纤总的
传输损耗增大。塑料产生收缩作用力的原因由二个：
1）裸光纤为SiO
2玻璃光纤，SiO
2
材料的线膨胀系数α=1X10-7/℃，而塑料涂覆材料的线
膨胀系数α=1X10-4/℃两者相差三个数量级，在冷却温度发生变化时，塑料会产生一个收缩力作用到光纤上，足使光纤衰减的增加。
2）光纤经紧套涂覆加工后，在塑料层内会残留部分内应力，当光纤受温度影响发生变化时，造成内应力的松弛（排泄），或在常温下存放时，随存放时间的延长，内应力也会缓慢松弛，足使紧套涂层收缩，导致光纤微弯损耗增加。
为减少这种因套塑工艺引起的附加损耗，应从以下几个方面来考虑解决此问题：
1)应选择线膨胀系数与sio
2
材料相近的涂覆材料作涂覆层，替代目前使用的硅酮树脂，尼龙等材料。或选取线胀系数小，杨氏模量较低的涂料，但若材料在这两方面的性能过低，它的抗侧压性能会明显下降，因此要对两方面的指标综合考虑，选择弹性模量适中的材料作紧套涂覆材料。
2）选择合理的紧套工艺，保持模具的光洁度，同时选择合适的塑化温度，并使塑料的冷却速度、挤出速度和光纤牵引速度之比达到最佳，尽量避免套塑时光纤的振动，尽力消除光纤残留的内应力，严格控制冷却温度。
3）减少涂覆层的横截面积。当光纤的几何尺寸一定时，涂覆层的外径越大，涂覆层横截面积越大，涂覆光纤的温度特性越差，建议使用第二种工艺生产方法。
太阳能沼气池
1.1.1.4.生产中保证紧套光纤产品质量的工艺方法
在实际的生产中，为保证产品质量，可以从工艺参数的调整入手，具体可以调整的参数主要包括这样几项：，
1）可通过调整挤塑机机头的真空度来改变紧套涂层与一次光纤的附着松紧；
2）调节一、二水槽的冷却水温，使紧套涂层材料具有理想的收缩度；
3）还可以通过调节光纤进入挤塑机前的预热温度使紧套涂层与一次涂层粘结的更牢固；
4）调节生产线的速度，保证紧套光纤具有要求的涂层厚度；
塑料薄膜连续封口机5）调节光纤的放线张力、牵引张力或收线张力，改变光纤紧套涂层涂覆质量并使光纤不受力。
除上述工艺参数的调整外，在实际的操作中，还应该注意一些操作细节，如：
豫公网安备41160202000603
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