全干式光缆松套管工艺的几个研究

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膏在松套管内起到了支撑的作用，而且油膏的注射量可以容易的控制松套管的直径，由于油膏较粘稠而不易流动。

这样可以很好的维持松套管的圆整度。

而当生产干式光纤松套管时。

由于松套管内只有光纤和阻水纱，没有原先粘稠的油膏对管壁进行支撑，这样松套管在挤出机头后会马上变形。

并无法保证工艺所要求的直径和圆整度。

所以在提出全干式光缆的概念后，我们必须在光纤松套管工艺采用阻水纱取代传统油膏时，如何来找到一种设备和工艺解决方案来解决上述三个工艺难题。

麦拉菲尔公司最近的工艺研究以及客户的成功经验已经表明我们已经掌握了解决这三个工艺难题的方法。

如同下文所述。

３．无油膏光纤松套管工艺的二次套塑高速生产线
我们制造了一条高速光纤松套管生产线用于无油膏松套管工艺的研究，如图１所示。

设备的构成包括一台高速光纤放线机、一台６０ｍｍ挤出机、冷却水槽系统、一套牵引机系统以及一台双盘自动收线机。

这套牵引机系统位于冷却系统中，配备了三台牵引设备：一台是集成水槽于一体的紧压式牵引机、一台置于冷却水槽中间的轮式主牵引机以及一台履带式后牵引机。

其中前两台牵引机的位置可以根据工艺的要求进行优化调整。

两者之间的速度可以同步控制，以满足干式松套管工艺控制余长的要求。

围１高速光纤松套冒生产线
４．“紧压式牵引”——稳定光纤余长的松套管生产工艺
目前光缆的生产速度越来越高。

但干式光缆的制造不能以降低速度为代价，所以我们必须解决好光纤余长的控制问题。

在传统的松套管生产过程中。

挤出机的速度与主轮式牵引机同步．以控制松套管的直径壁厚等参数，但在主牵引机
牵引套管时，对套管进行了拉伸，由于套管是由ＰＢＴ等聚酯材料组成，材料内部分子问存在着晶格趋向。

所以在套管冷却和成形后，套管会在盘上收缩，我们称为套管的“后收缩”。

如图２所示：
图２光纤松套冒在牵引机处被拉伸
为此，麦拉菲尔公司提出了在挤出机和主牵引机之间。

增加一台紧压式牵引机的解决方案。

这时套管的直径和壁厚仍通过挤出机与主牵引机同步来控制，但套管在进入到主牵引机之前，增加了紧压式牵引机，紧压式牵引机以高于主牵引机的速度运行，它的作用是：套管在紧压式牵引机前被拉伸。

但在紧压式牵引机后由于紧压式牵引速度高于主牵引速度，这样套管被压缩，材料内部的晶格趋向被很好的补偿。

因此，在套管成形和冷却后，所存在的。

后收缩”形象被大大缩小，甚至接近于“零收缩”。

当然套管放置与温度较高的环境时，套管膨胀也能产生这种内应力。

但只有套管材料的温度高于玻璃化转变温度（Ｔ。

）时。

才有可能通过紧压式牵引进行压缩，如果材料温度低于Ｔ。

时。

聚合物链的移动受阻。

冷却后晶格固定，就无法影响大规模聚合物晶格定位。

紧压式牵引的原理如图３所示：
田３松套冒在紧压式牵引前被拉伸。

在紧压式牵引后被压缩这样通过紧压式牵引机的效用，我们可以很好的补偿光纤套管的后收缩．以弥补后收缩现象所带来的光纤余长过大以及光纤余长的不可控。

在图４中显示了他们对上述紧压式牵引机对于松套管的光纤余长（ＥＦＬ）和套管后收缩（ＲＥＬ）的作用。

我们采用了不同的紧压式牵引速度（紧压率是以紧压式牵引机高于主牵引速度的多少来确定的），随着我们采用不同的紧压率，光纤余长（ＥＦＬ）和套管收缩（ＲＥＬ）随着紧压率的增加而降低，紧压率在一个比较合适的范围内。

紧压率越大，其所起的作用也越大，甚至可以达到光纤余长（ＥＦＬ）
非常平稳的效果以及套管收缩（ＲＥＬ）几乎接近于零的效　万方数据
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四种增滑添加剂，其性能见表１所示。

由于前面所述的增滑添加剂与套管材料有不同的表面张力。

套管内的增滑添加剂不会转移到套管内部，所以我们可以添加工艺要求的内表面润滑特性所需要的添加剂量，通过计算，我们在实验中所添加的添加剂量仅仅为１０００ｐｐｍ。

表１摩擦系数与余长控制
紫添Ａ口剂种类。

摩擦系数低密度光纤时的余长高密度光纤的余霹｝硼馓盐高不好不好ｌｆ氨化物Ａ高中等不好日；氧化物Ｂ中等好不好莲整氯化匆ｃ，％。

低。

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实验中我们先进行空管实验（套管内不放光纤），我们生产套管后立即测定其摩擦系数。

具有特定的烃链结构、基于氨化物的添加剂取得了最好的摩擦性能，正如我们所期望的一样，这个最好的摩擦性能可以保证良好的光纤余长（ＥＦＬ）控制特性。

然后我们对两种不同尺寸的套管进行了测试，在这次测试中。

我们采用的光纤束外径与套管内径截面积的比值为０．６９和０．７９。

高密度光纤套管的余长控制要求更好的摩擦性能。

在表１中最后一列的数据表明生产紧凑结构的光纤套管时其摩擦性能更重要。

不同的氨化物添加剂产生不同摩擦性能的原因是因为其转移率的不同。

氨化物Ｃ的溶解性能在主要树脂中具有最大的扩散系数，其扩散系数也最大，所以转移率也可以最大。

表面增滑层迅速形成。

这样可以使余长（ＥＦＬ）更容易控制。

当套管内径到达最小值时。

套管离开机头后光纤将立即接触束管内壁，这样添加剂在套管内转移而产生润滑层的时间不足，那么光纤和套管内壁的接触将立即发生，从而使余长（ＥＦＬ）控制恶化。

所以我们最终采用氨化物Ｃ作为主要的增滑添加剂，在干式光缆的生产过程中采用这种增滑添加剂几乎可以达到油膏对光纤润滑的效果。

８．结论
全干式光缆的出现使得光缆的制造和连接更环保和简易，工作量大大减少，并降低总体的制造成本和安装成本，其中核心工艺是无油膏松套管工艺。

通过上述我们介绍的干式光纤松套管工艺，可以在松套管制造过程中很好的对余长进行稳定控制、可以使得光纤在套管内部可以光滑的自由滑动、并且套管的直径和圆整度也得到完美的控制。

对其生产工艺也进行详尽的研究，通过这些新的解决方案，可以很好的消除套管收缩来维持余长的稳定、并通过专利的增滑添加剂注入技术使得阻水纱和光纤在套管内滑动更合理和稳定，这样使得我们可以进行全干式光缆的最优化生产，以达到光纤容量最大、套管尺寸最小的目的。

圈
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作者简介：
ＭｉｋｋｏＬａｈｔｉ博士，男．芬兰人．Ｍａ…ｅｆｅｒＥｘｔｒｕｓｉｏｎ
０Ｙ．挤出技术研发经理。

聚合物博士和化学工程硕士．
曾任芬兰耐世隆公司技术负责人长迭９年。

吴云杰（１９６７一），男，上海人．麦拉菲尔公司上海代
表处副总经理、工程师。

地址：上海凯旋路３１３１号明申中心大厦８０５室．
２０００３０
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