光缆用PBT材料松套管后收缩和光纤余长的影响因素

1、光缆用光缆用PBT材料松套管后收缩材料松套管后收缩和光纤余长的影响因素和光纤余长的影响因素黄小明黄小明江阴爱科森通信材料有限公司江阴爱科森通信材料有限公司20122012年年8 8月月1212日日 提提 纲：纲： 一、前 言 二、生产流程说明 三、套管中光纤余长的控制 四、结论 一、前言一、前言 光缆在运行过程中，会因为环境、温度、外力等各种不良因素而影响到光缆的优良性能及其使用寿命，为了保证光纤传输系统的传输性能及光缆的使用寿命,需要控制光缆中光纤的余长在合理范围,光纤余长是关键控制指标。 西部地区光缆线路运行情况调查结果表明，在一些地方由西部地区光缆线路运行情况调查结果表明，在一些地方由于

2、昼夜温差大于昼夜温差大, ,高温时接头盒处的松套管伸展使光纤受力弯曲，高温时接头盒处的松套管伸展使光纤受力弯曲，衰减增大，导致通信阻断，甚至拉断光纤。据报道，仅衰减增大，导致通信阻断，甚至拉断光纤。据报道，仅2006200620092009年某省就发生了十余次因松套管伸缩引起的光纤线路故障，年某省就发生了十余次因松套管伸缩引起的光纤线路故障，有时松套管伸长可达有时松套管伸长可达6 cm 6 cm ，收缩可达，收缩可达30 cm30 cm。针对这个问题，。针对这个问题，我们通过模拟西部地区光缆所处的最恶劣的环境温度，对常用我们通过模拟西部地区光缆所处的最恶劣的环境温度，对常用的的PBTPBT等材

3、料制作的松套管进行了试验，寻找了一些规律，为等材料制作的松套管进行了试验，寻找了一些规律，为光缆厂家选择材料、改进工艺提供一些建议，使产品更适合在光缆厂家选择材料、改进工艺提供一些建议，使产品更适合在西部地区应用。西部地区应用。二、生产流程说明二、生产流程说明三、套管中光纤余长的控制三、套管中光纤余长的控制1 1、光纤放线张力、光纤放线张力 松套管中光纤的余长对张力大小的改变是很敏感的，光松套管中光纤的余长对张力大小的改变是很敏感的，光纤的放线张力使得光纤在松套管中要克服油膏的剪切力及相对纤的放线张力使得光纤在松套管中要克服油膏的剪切力及相对于套管发生一定的阻力，当光纤以一定的恒张力由放线架放

4、出，于套管发生一定的阻力，当光纤以一定的恒张力由放线架放出，通过挤塑机与挤出的的松套管一同经过热水进入主牵引之前，通过挤塑机与挤出的的松套管一同经过热水进入主牵引之前，光纤所受到的张力几乎与放线张力一样随着挤出的松套管的冷光纤所受到的张力几乎与放线张力一样随着挤出的松套管的冷却，弹性模量的恢复却，弹性模量的恢复, 松套管要发生收缩松套管要发生收缩, 而此时的光纤仍然要而此时的光纤仍然要受到放线张力的影响及向后（放线架方向）受到放线张力的影响及向后（放线架方向） 运动的趋势因而运动的趋势因而产生一定的负余长。产生一定的负余长。 2 2、油膏粘度的大小油膏粘度的大小 当光纤与油膏一起进入松套管中后

5、，在进入主牵引之前，光纤是通过与油膏之间的摩擦力与油膏连同套管一起向前运行。 3 3、填充模具的选择、填充模具的选择 填充模具是指光纤经过油膏填充后,给光纤束和油膏一起定径的模具,笔者称之为油膏模填充模具。 4 4、挤出模具的选择、挤出模具的选择 拉伸比的定义公式为： DDR=(D1-D2)/(D3-D4)式中：D1模盖内径 D2模芯内径 D3套管外径 D4套管内径5 5、冷却水温差、冷却水温差在套塑生产线在套塑生产线, 利用前后冷却水的温度之差控制套管利用前后冷却水的温度之差控制套管中光纤的余长是一种很有效的方法。中光纤的余长是一种很有效的方法。 其数学定义公式为：其数学定义公式为： 2=（

6、T1-T2）/(a1-a2)1000式中式中: T1主牵引箱体中水温主牵引箱体中水温 T2冷却水槽中水温冷却水槽中水温 a1PBT套管材料的线胀系数（套管材料的线胀系数（1/） a2石英光纤材料的线胀系数（石英光纤材料的线胀系数（1/）6 6、主牵引轮、主牵引轮 松套光纤被牵引到主牵引轮上后，松套管会在主牵引轮上绕上若干圈，设松套管在主牵引轮上绕的圈数为N。由于光纤是从放线架以一定放线张力放出, 因此在主牵引轮上, 套管中的光纤会靠在套管的内侧壁上。 7 7、套管材料特性、套管材料特性 套塑生产线所使用的套塑生产线所使用的PBT材料特性材料特性, 对对套管中光纤余长的影响也是较大的。不同套管中

7、光纤余长的影响也是较大的。不同PBT生产厂家生产出的生产厂家生产出的PBT材料，用于生产材料，用于生产PBT套管时，套管的结晶程度是不一样的。套管时，套管的结晶程度是不一样的。 8 8、生产速度、生产速度 套塑生产线，如果生产速度增加，那么就套塑生产线，如果生产速度增加，那么就会影响套管的冷却速度和结晶速度。在其他工会影响套管的冷却速度和结晶速度。在其他工艺参数不改变的条件下，生产线的生产速度增艺参数不改变的条件下，生产线的生产速度增加，松套管就会冷不充分，套管的收缩增大，加，松套管就会冷不充分，套管的收缩增大，进而造成套管中光纤的余长变大，反之，生产进而造成套管中光纤的余长变大，反之，生产线

8、的生产速度减小，松套管冷却充分，套管的线的生产速度减小，松套管冷却充分，套管的收缩减小，套管中的光纤余长就会变小。收缩减小，套管中的光纤余长就会变小。9 9、套管中光纤余长均匀性的控制、套管中光纤余长均匀性的控制影响套管中光纤余长均匀性的因素有：影响套管中光纤余长均匀性的因素有：（1 1）从每个放线架出来的光纤的放线张）从每个放线架出来的光纤的放线张力要保持一致；力要保持一致；（2 2）束纤模、油膏模的中心与套塑生产）束纤模、油膏模的中心与套塑生产线的中心重合；线的中心重合；（3 3）在套塑生产过程中）在套塑生产过程中, , 要求光纤束位要求光纤束位于套管的中心位置。于套管的中心位置。四、结语

9、四、结语 综上所述影响余长的情况比较复杂， 但是, 只要理解了报告中这些因素对余长的影响结果, 那么将余长控制在期望的范围内也是十分容易的。只要在套塑生产过程中, 对所述众多因素进行严格控制, 则就能保证光纤余长值在所期望的范围内, 并且还能保证套管中光纤余长的均匀、稳定。 一种新型光纤二次套塑改性PPT1、材料的优点 新的材料和技术提供了更高刚性和韧性的松套管，优化了光纤松套管； 改善了油膏的相容性，增加了耐压性，允许采用低成本的纤膏，相对于抗冲PP,未降低其性能； 由流变性和结晶性来设计分子结构，从而降低了收缩性（EFL）； 相对于PBT，具有较好的水解稳定性，挤出前不要求干燥； 可替代现有的PBT。 材料的不足之处在于结晶速度慢，在生产线上出现余长偏大，不易控制。但是针对不足有比较好的解决方案。 2、发展历史发展历史 用改性PP取代流行的PBT；用改性PP取代填充纤膏的松套管的时机正在形成（干式光缆设计）。 3、技术方案、技术方案 我们已经掌握了材料流变性和结晶性对松套管物理性能影响的机理； 材料的工艺性能如温度设定、速度控制、管径稳定性的要求、管径光洁度等能符合制作光缆的要求； 从试制的现状看，存在光纤余长偏大的难题，我们已经找到了解决的办法。配备相关设备能够很好的克服该难题。 4、突出点突出点 对于填充油膏的光缆（特别在中国），用