着色工序工艺控制

着色工序工艺控制着色工序：所谓着色是在裸纤（本色光纤）外在涂覆一层颜色涂料，其涂料成份中含有光引发剂，通过吸收紫外光产生自由基从而引发聚合反应，将涂料由液体变成固态，从而紧密牢固地附着在光纤上，以便光纤的颜色识别和工程接续。着色工序是光缆生产控制的第一道工序，同时也是光缆生产制造工序中第一道关键控制过程，主要质量监控点为光纤着色固化和着色后光纤衰减变化趋势分析。在着色工序生产过程中，经常遇到的质量问题主要有以下两种：断纤；固化；1断纤影响断纤因素主要有以下几点：模具尺寸合理选用；着色模口有杂质堵塞；光纤导轮的部位有杂质或硬块，将高速运行的光纤刮伤。光纤收线张力光纤本身有质量问题：如本色纤强度较差、有裂点、夹丝等。着色过程中因断纤产生高速摔打1.1模具合格选用着色模具的大小与光纤断纤有着直接的关系，选择合适大小的着色模具可以降低光纤因模具配比不合适产生断纤的情况。着色模具根据光纤外径进行选择，在实际生产中选择合适进出口模具尺寸。一般情况进口模具比出口模具大10um左右，因为在进口模处光纤入模口时有轻微高频震荡，进口模太小时容易导致光纤因震动而刮伤产生断纤。实际生产中参考模具配比:光纤外径进口模具出口模具245Um256Um266Um1.2着色模口有杂质堵塞同种颜色着色光纤长时间着色生产，会在模具口堵塞着色料硬块或杂质，光纤生产过程中可能导致光纤刮伤断纤。在实际生产中，建议每种颜色运行500km或发生断纤时，清洗着色模具。1.3光纤导轮部位有杂质等赃物光纤高速生产过程中，可能产生漏料等情况将各部位导轮弄脏或堆积杂质以及在高速生产过程中产生静电将灰尘杂物吸附到导轮等光纤走线部位，造成光纤受伤产生断纤。在实际生产中，应对着色车间进行除尘、封闭，并定期清洁光纤走线部位。1.4光纤收线张力着色工序光纤生产过程中，收线张力需要合理控制，若张力不足时，容易导致光纤松弛排线不良（抛线、压线、跳线等），最终可能会导致着色光纤在二次套塑工序的放线端容易被拉断。但收线张力太大时，光纤内部应力比较大，容易产生1550波长衰减大。1.5光纤本身质量问题因光纤本身质量问题（强度差张力筛选不合格、有裂点）等情况属于原材料质量问题，此问题不在本次论述范围之内。本文主要讨论因光纤运输等原因造成光纤内部存在跳线等原因而产生的断纤情况。现阶段光纤运输多为航空运输，运输过程可能经过多次搬运，搬运过程中大多存在不注意轻拿轻放和不按光纤包装标识进行搬运情况，造成光纤在运输过程中受力，使光纤内部产生跳线、压线等情况，从而在着色生产过程中产生断纤。（因上述原因在生产过程中造成断纤情况图片分析，见图1、图2）光纤生产公司虽然不能控制光纤运输等环节，但光纤到厂后应注意轻拿轻放，严格按照光纤包装标识进行搬运，防止光纤再次受力，降低着色生产过程中断纤的几率。图1光纤压线生产拉断 图2光纤跳线生产拉断

1.6色过程中因断纤产生高速摔打主要发生在光纤收线盘上，着色结束时收线1.6色过程中因断纤产生高速摔打主要发生在光纤收线盘上，着色结束时收线打伤光纤盘上的光纤；同样，在放线盘上突然发生断纤时也可能会发生光纤摔打问题。在实际生产中，着色设备控制系统至光纤着色生产前设定长度前250m左右时开始降速生产，线速降至150m/min时开始上下盘，防止光纤产生摔打。发生摔打的光纤末端某个部位光纤可能已受伤，所以在投入二次套塑生产前，进行外观检查，在白炽灯下检查明显就看到光纤表面存在白色的亮点，通常1500m/min线速生产时发生断纤摔打时外端500m光纤可能会受伤。（具体情况具体分析）2固化着色光纤固化不合格表现出来的现象通常有：光纤收线很紧，整盘光纤特别硬；在用酒精棉擦拭光纤时出现掉色情况；并带时光纤剥离性不好，光纤粘带。光纤固化度检测方法：用脱脂棉蘸溶剂（95%医用酒精）来回擦拭100次，擦拭力度应均匀适中，已能够听见“吱吱”的摩擦声为宜，固化测试过程中着色光纤不发生颜色迁移。影响光纤固化不良原因有以下几点：氮气流量；油墨搅拌；清洁石英管；清洁反射板•紫外灯灯管最大工作功率，固化炉温度控制。2.1氮气流量控制氮气在固化过程中的作用，由于氧气会阻止液体油墨中高分子聚合物链的交联，使油墨固化不完全，而氮气的作用是隔绝空气中氧气成分，其纯度要保持在99.9%以上，且流量应控制在适当范围，过小的流量不能阻隔氧气，过大则会产生真空效应，反而将固化区进口处的空气吸进去。实际生产中，氮气流量应保持在0.8~2.0m3/h，液氮罐体使用极限压力应在1.5MPa左右，以避免因压力不足影响着色光纤的固化和防止外界空气混入影响液氮纯度。2.2油墨生产前应搅拌均匀着色油墨黏度会随温度和压力的变化而相应改变。当黏度越大时，油墨的流动速率就越小，表面附着力就越大。当光纤从模口处快速移动时，由于液面的粘滞，油墨并不跟光纤一起运动，而是保持相对静止，从而造成着色时会引起颜色深浅不一，甚至着不上色和着色层固化不好等问题。图3：速度与黏度关系如下：垄+1*丝=我生dr2rdrHdZ（v—速度、i,—半径,n一粘度：P—力）由图3可以看出通过找到速度与黏度的平衡点来克服着不上色或着色固化不好等现象发生。在实际操作中，我们可以通过提高涂覆压力、适当升高涂覆温度以降低油墨黏度或降低生产线速来实现平衡，从而解决着色过程中出现固化或着不上色等问题。表1：国内某品牌油墨黏度与温度的关系黏度n/(mPa・s)25°C黏度n/(mPa・s)35C黏度n/(mPa・s)45C黏度n/(mPa・s)50C黏度n/(mPa・s)25C黏度n/(mPa・s)35C黏度n/(mPa・s)45C黏度n/(mPa・s)50C蓝27841114557420红27841056499387橙27521062480329黑八、、27261056499380绿27461075506380黄27651075506390棕27971069506395紫27711024461340灰28541043454340粉28611062486360白27711024454345青27521043467350由表1可以看出温度越高，油墨黏度越小，油墨黏度与温度成反比。由于油墨中的颜色颗粒是一种无机矿物质，密度较大，经长时间放置后，会出现沉淀现象，这会严重影响油墨的黏度，色度和均匀性。所以着色油墨在使用之前，必须被充分搅拌均匀，应放置在以8转/分的速度的滚料器上滚动6小时以上或用不锈钢棒手动搅拌5分钟（若用其它材料会催化油墨的反应而引起胶化）。手动搅拌时应顺着一个方向搅拌，尽量避免产生汽泡；且每搅拌一周后，应将不锈钢棒轻轻的从油墨瓶底提起来，以便将底部的颜料带到表面，使之达到均匀的效果。实际生产过程中涂杯温度应控制在50r左右。2.3定期清洁石英管石英管应干净透亮、无水珠、水斑、无指纹印。石英管内外表面的洁净度对紫外光的透过率影响极大，表面有灰尘的石英管在紫外波段的透过率低于干净的石英管，表面非常脏石英管的透过率大约是干净石英管透过率的20%。采用国内某品牌的油墨，在着色速度一样和不同氮气流量下，着色固化情况，见表2表2石英管洁净度对固化度的影响酒精棉测试固化度（擦拭次数）氮气流量1.6m3/h0m3/h干净石英管>100>20有点脏石英管>80>10非常脏石英管>20<5注：生产过程中应根据实际情况更换石英管。2.4定期清洁反射板定期擦拭固化炉反射罩，保证其良好的镜面效果；2.5紫外灯光管工作功率及固化炉温度控制通过配置智能电源，改变传统电源始终最高功率工作方式，通过对灯管功率的由低逐级调整至最高的工作方式，以达到延长灯管使用寿命、节约电量和提高生产速度的目的。配置高精度单体固化炉，对光源反射聚焦精度严格控制。改变原配置的双体固化炉，以达到减少灯管数量、减少氮气充气流量、提高着色固化质量的目的。智能电源改变生产线牵引与固化模块的模拟量给定值间的关系如图1。智能电源功率增大与线速度关系为：W=Kv；K值越大，对应线速度的固化模块输出功率越大，光纤的固化也越高。生产人员只需根据智能不功率情况及当前功率下光纤固化程度设定合适的K值，就可得到符合工艺性能的光纤固化。J V线速度图1智能电源功率调整关系示意图在实际生产过程中应将紫