一种非金属中心管式光缆GYFXTY的生产工艺探讨

刘勇 张立超

摘 要：本文重点讨论了非金属中心管式光缆在生产过程中的存在的主要问题，并从生产工艺技术上，提出了解决非金属中心管式光缆在生产过程中的松套管回缩的方法。

关键词：光纤余长 芳纶纱 放线张力 后收缩

一 引言

随着光通信的飞速发展，国家启动宽带乡村、村村通工程等，因此农网的改造和建设步伐加快。非金属中心管式光缆以结构小、重量轻、成本低、使用方便等独特的优越性，成为农网建设和改造的光缆选型之一。在村村通工程的推动下，该结构紧凑成本低的非金属中心管式光缆有着较大的市场前景。

本文所介绍的非金属中心管式光缆的元件为全非金属，采用芳纶纱做为光缆抗张元件。该结构光缆在生产过程中，芳纶纱受热收缩，PE护套冷却收缩且容易产生护套松紧度过紧，导致光缆的光纤余长增大和光纤衰减偏大。因此，如何控制芳纶纱、PE护套的收缩，最后减小护套后光纤余长为此结构光缆生产重要控制点。

二 GYFXTY光缆优势

该光缆的设计具备如下优点：

1.产品尺寸小，重量轻，具备优越的弯曲性能，施工作业方便；

2.高强度松套管具有良好的耐水解特性，管内填充特种纤膏，对光纤提供关键性保护；

3.精确的工艺控制及优质的材料选配，保证光缆具备卓越的机械性能和环境性能；

4.高强非金属（芳纶纱）做为光缆抗张体，有效减轻光缆重量，改善光缆弯曲性能。

三 套塑工序生产工艺控制要点

1：松套管内光纤余长：

考虑套管周边的芳纶纱在护套时，芳纶纱受热收缩可导致光纜产生光纤余长，因此，在套塑工序套管的余长要先控制小，这非常重要。影响松套管中光纤余长的主要因素有：

1）光纤放线张力：放线张力越大光纤余长越小；

2）前后两段冷却水的温差：光纤的余长和冷却水的温差成正比；

3）生产速度：生产速度越快，光纤余长越大；生产速度越慢，光纤余长越小；

4）单轮牵引的直径：单轮牵引上产生的余长为负值。一定直径的单轮牵引对光纤余长的影响是一定的。

5）纤油膏的温度和压力：油膏温度升高，光纤余长减小。

6）光纤数：套管内光纤的芯数不同对光纤余长的大小也有影响，套管内光纤数不同时应设置不同的参数以获取一定的余长。

2：改性松套管（PC与PBT混挤比例）：

PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）二次被覆材料的线膨胀系数约为8×10-5/℃，在二次被覆光纤生产过程中，冷却水的温度和PBT管的冷却时间、生产的速度会影响PBT管材料的结晶度。松套管在生产下线后仍会存在PBT的继续结晶，因此在松套管放置一段时间后，松套管内光纤余长仍会增大。考虑到此方面因素，我们进行了大量实验，采用线膨胀系数较低的PC（聚碳酸酯）与PBT混合挤出生产松套管，以控制松套管内光纤余长的稳定性。不同比例（PC与PBT）生产的松套管相同护套工艺生产后光纤余长对比如表2示。

表2中数据可得出结论：PC与PBT以一定的比例混合生产，松套管在相同工艺下护套生产的GYFXTY型光缆，松套管的后收缩要比纯PBT套管的后收缩小。

四 护套工序生产工艺控制要点

鉴于此种光缆的生产特性，我们经过多次试验，总结出护套工序需特别注重的几点问题：

1：套管放线张力控制：套管放线张力应适当加大保证套管放线中无明显下垂，且在放线过程中无轴向旋转，以减小套管在护套后冷却过程中产生的余长。

2：芳纶纱放线张力：要求每根芳纶的张力一致，且不被拉毛，芳纶的绞合节距、绞合角度均影响成品光缆的拉伸力值。

3：光缆护套料温度的设定：在保证护套表面光泽度下尽量降低PE料挤出温度，挤塑机各区温度：160℃、170℃、180℃、180℃、180℃、175℃、170℃、170℃防止PE料温较高，冷却时过度收缩，导致护套过紧，余长较大。

4：护套生产模具的选配：生产中采用挤压式模具，内模内径尺寸大于芳纶绞合后外径0.5mm～0.8mm，外模内径尺寸大于光缆外径0.5mm。并对内模进行修改，在挤压内模模口处加2mm平行段，同时模芯距适当减小，减缓生产时PE料对套管压力，保证护套松紧度正常。

5：抽真空装置改为反向吹气，能达到以下2个效果：（1）冷风进入，减小套管的受热，阻止套管随PE料冷却收缩而收缩。（2）减小PE料与套管之间松紧度作用，减小护套收缩引起的套管收缩。

6：开机时要再次确认芳纶纱是否有串线、内模是否倒料、是否有穿套管时卡住的胶纸。生产过程中多注意巡视，芳纶纱是否运转正常，套管放线是否正常等等。

结束语：工艺改进、模具优化有效的减少生产过程中芳纶纱受热收缩、PE护套冷却容易导致护套松紧度过紧、光缆内光纤余长增大、光缆下线后光纤损耗偏大的问题。

作者简介：刘勇（1981.5-），男，山东聊城人，毕业于山东科技大学，现任职于深圳市特发信息股份有限公司，主要从事室外光缆的研发、生产技术及管理工作。张立超（1987.11-），男，黑龙江绥化人，现任职于山东特发光源光通信有限公司（深圳市特发信息股份有限公司的子公司）目前主要从事层绞式光缆的研发及工艺控制工作。