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[光纖光纜] 尼龍緊套光纖的工藝設(shè)計(jì)與生產(chǎn)
P:2016-06-21 13:50:20
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一、前言
當(dāng)前隨著國家大力推進(jìn)光纖網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、加快普及光纖入戶的政策導(dǎo)向，從2013年4月1日起，開始實(shí)施《住宅區(qū)和住宅建筑內(nèi)光纖到戶通信設(shè)施工程設(shè)計(jì)規(guī)范》和《住宅區(qū)和住宅建筑內(nèi)光纖到戶通信設(shè)施工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》兩項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)，可以預(yù)見室內(nèi)光纜和室內(nèi)接入光纜將迎來又一個(gè)應(yīng)用高峰。隨著光纖技術(shù)和材料技術(shù)的發(fā)展，室內(nèi)光纜的應(yīng)用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了早期較單一的通信設(shè)備互聯(lián)跳線、室內(nèi)綜合布線等場景，廣泛地應(yīng)用于光纖到戶、應(yīng)急搶修、通信基站拉遠(yuǎn)、探測探溫、安全防護(hù)監(jiān)控、音頻視頻傳輸?shù)戎T多領(lǐng)域。例如：歐美及日本等許多發(fā)達(dá)國家，已將緊套光纖用于高級小汽車的高保真音響的連接線，以及電視臺現(xiàn)場采播用的音頻視頻連接線等。
二、常用緊套材料簡介
1、采用特種PVC作為緊套光纖的材料，是目前最為普遍的形式。90℃超高阻燃聚氯乙烯護(hù)套料是以聚氯乙烯樹脂為基料，加入增塑劑、穩(wěn)定劑、高效阻燃劑等助劑，經(jīng)混合、塑化、造粒而成，本產(chǎn)品具有優(yōu)異的阻燃性能，適用于儀表電纜、通信電纜、電力電纜、船用電纜等電線電纜的護(hù)套。
2、另一種較常用的緊套材料是低煙無鹵聚烯烴LSZH。這種材料不含鹵素、發(fā)煙量低等特點(diǎn)，是一種綠色環(huán)保型的阻燃材料。
三、尼龍緊套材料PA6和PA12簡介
1、緊套材料PA6，學(xué)名聚酰胺6，又稱尼龍6，半透明或不透明乳白色結(jié)晶形聚合物，熱塑性、輕質(zhì)、韌性好、耐化學(xué)品和耐久性好。燃燒鑒別方法：藍(lán)底黃火焰，燒植物味。PA6的化學(xué)物理特性和PA66很相似，然而，它的熔點(diǎn)較低，而且工藝溫度范圍很窄。它的抗沖擊性和抗溶解性比PA66要好，但吸濕性也更強(qiáng)。因?yàn)樗芗脑S多品質(zhì)特性都要受到吸濕性的影響，因此使用PA6設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)要充分考慮這一點(diǎn)。為了提高PA6的機(jī)械特性，經(jīng)常加入各種各樣的改性劑。玻璃纖維就是最常見的添加劑，有時(shí)為了提高抗沖擊性還加入合成橡膠，如EPDM和SBR等。對于沒有添加劑的產(chǎn)品，PA6的收縮1%到1.5%之間。加入玻璃纖維添加劑可以使收縮率降低到0.3%（但和流程相垂直的方向還要稍高一些）。成型組裝的收縮率主要受材料的結(jié)晶度和吸濕性影響。實(shí)際的收縮率還和塑件設(shè)計(jì)、壁厚及其它工藝參數(shù)成函數(shù)關(guān)系。廠商推薦的擠出溫度設(shè)置，如表1。<div style="color: rgb(46, 46, 46); font-family: 'microsoft yahei', arial, simsun; font-size: 16px; line-height: 24px; text-align: center; background-color: rgb(255, 255, 255);">表1 廠商推薦的擠出溫度設(shè)置</div>
典型機(jī)械物理性能、電氣性能見表2。表2 典型機(jī)械物理性能、電氣性能</div>
2、緊套材料PA12，學(xué)名為聚十二內(nèi)酰胺，又稱尼龍12。其聚合的基本原料是丁二烯，可依賴于石油化工。是半結(jié)晶-結(jié)晶熱塑性材料。它的特性和PA11相似，但晶體結(jié)構(gòu)不同。PA12是很好的電氣絕緣體并且和其它聚酰胺一樣不會因潮濕影響絕緣性能。它有很好的抗沖擊性及化學(xué)穩(wěn)定性。PA12有許多在塑化特性和增強(qiáng)特性方面的改良品種。和PA6及PA66相比，這些材料有較低的熔點(diǎn)和密度，具有非常高的回潮率。PA12對強(qiáng)氧化性酸無抵抗能力。PA12的粘性主要取決于濕度、溫度和儲藏時(shí)間。它的流動(dòng)性很好。L25W40瑞士EMS軟尼龍耐沖擊擠出抗紫外線PA12尼龍推薦的擠出溫度設(shè)置，如表3。<div style="text-align: center;">表3 PA12尼龍推薦的擠出溫度設(shè)置</div>
典型機(jī)械物理性能、電氣性能見表4。表4 PA12尼龍的機(jī)械物理性能和電氣性能
四、尼龍緊套光纖的工藝設(shè)計(jì)與生產(chǎn)控制
1、采用45mm擠塑機(jī)，螺桿長徑比為25：1，由于尼龍材料的吸濕性，采用75℃—85℃進(jìn)行烘干8小時(shí)以上（未開封的尼龍料烘干1小時(shí)即可）。尼龍材料為半透明或不透明乳白色結(jié)晶形聚合物，故擠塑機(jī)機(jī)膛、機(jī)套及模具一定要清洗干凈。
2、模具采用擠管式，模具尺寸稍大（同擠出常規(guī)材料模具比較），由于緊套光纖尺寸較小、壁厚較薄，相應(yīng)對同心度的要求就很高。一般采用自定芯模具，模具在裝配時(shí)，一定要保證外端面光滑，具有較高的光潔度。同時(shí)保證分流錐內(nèi)壁的光潔度也很高。光纖通過紅外加熱方式去濕，通過調(diào)整抽真空的大小來保證剝離強(qiáng)度滿足1.3N—13.3N的要求。
3、光纖放線張力1N，保持光纖放線在高低速時(shí)呈穩(wěn)定狀態(tài)，收線張力5—10N，最好采用自動(dòng)收線，以避免收線張力在高低速轉(zhuǎn)換時(shí)不穩(wěn)定，來不及收線或拉斷產(chǎn)品。即最好是擠塑機(jī)、牽引與收線器處于同步狀態(tài)。
4、第一節(jié)水槽溫度設(shè)置50℃—60℃，以起到分段冷卻的效果，消除尼龍材料的內(nèi)應(yīng)力，從而保證產(chǎn)品的性能合格。
五、尼龍緊套光纖的性能及應(yīng)用
尼龍12是從丁二烯線性，半結(jié)晶-結(jié)晶熱塑性材料。熔點(diǎn)低，成型加工容易，尼龍緊套光纖在常溫及高低溫下均具有優(yōu)異的穩(wěn)定性，耐溫范圍可達(dá)-40℃—105℃。在環(huán)境性能要求相對嚴(yán)酷的條件下，采用尼龍作為緊套保護(hù)層當(dāng)是首選。尼龍12具有優(yōu)異的抗沖擊力和抗缺口沖擊力；尼龍12抗脂、抗油、抗腐蝕，化學(xué)穩(wěn)定性較好；尼龍12是很好的電氣絕緣體，并且和其它聚酰胺一樣不會因潮濕影響絕緣性能。用于機(jī)柜具有較高的安全性；尼龍12屬自熄性材料，依據(jù)需要可選擇達(dá)到UL94V-0級別的阻燃尼龍12。尼龍12還是一種環(huán)保材料，滿足歐盟RoHs指令要求，見圖1。
圖1 尼龍12的分析報(bào)告</div> 我公司采用尼龍緊套光纖生產(chǎn)的3.0mm單芯緊套光纜，各項(xiàng)性能指標(biāo)，完全滿足YD/T1258.2/3-2009標(biāo)準(zhǔn)要求。圖2為尼龍緊套光纖成纜后的拉伸應(yīng)變結(jié)果。
圖2 尼龍緊套光纖成纜后的拉伸應(yīng)變結(jié)果
六、結(jié)論
隨著通信事業(yè)的發(fā)展，緊套光纖的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，使用尼龍等高性能材料制造的緊套光纖產(chǎn)品能夠滿足市場的多樣化需求，具有廣闊的市場前景。 我公司專業(yè)生產(chǎn)尼龍6及尼龍12.如您有這方面上的生產(chǎn)需求或?qū)Ξa(chǎn)品了解可致電聯(lián)系趙寧15850296933QQ261041732
當(dāng)前隨著國家大力推進(jìn)光纖網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、加快普及光纖入戶的政策導(dǎo)向，從2013年4月1日起，開始實(shí)施《住宅區(qū)和住宅建筑內(nèi)光纖到戶通信設(shè)施工程設(shè)計(jì)規(guī)范》和《住宅區(qū)和住宅建筑內(nèi)光纖到戶通信設(shè)施工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》兩項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)，可以預(yù)見室內(nèi)光纜和室內(nèi)接入光纜將迎來又一個(gè)應(yīng)用高峰。隨著光纖技術(shù)和材料技術(shù)的發(fā)展，室內(nèi)光纜的應(yīng)用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了早期較單一的通信設(shè)備互聯(lián)跳線、室內(nèi)綜合布線等場景，廣泛地應(yīng)用于光纖到戶、應(yīng)急搶修、通信基站拉遠(yuǎn)、探測探溫、安全防護(hù)監(jiān)控、音頻視頻傳輸?shù)戎T多領(lǐng)域。例如：歐美及日本等許多發(fā)達(dá)國家，已將緊套光纖用于高級小汽車的高保真音響的連接線，以及電視臺現(xiàn)場采播用的音頻視頻連接線等。
二、常用緊套材料簡介
1、采用特種PVC作為緊套光纖的材料，是目前最為普遍的形式。90℃超高阻燃聚氯乙烯護(hù)套料是以聚氯乙烯樹脂為基料，加入增塑劑、穩(wěn)定劑、高效阻燃劑等助劑，經(jīng)混合、塑化、造粒而成，本產(chǎn)品具有優(yōu)異的阻燃性能，適用于儀表電纜、通信電纜、電力電纜、船用電纜等電線電纜的護(hù)套。
2、另一種較常用的緊套材料是低煙無鹵聚烯烴LSZH。這種材料不含鹵素、發(fā)煙量低等特點(diǎn)，是一種綠色環(huán)保型的阻燃材料。
三、尼龍緊套材料PA6和PA12簡介
1、緊套材料PA6，學(xué)名聚酰胺6，又稱尼龍6，半透明或不透明乳白色結(jié)晶形聚合物，熱塑性、輕質(zhì)、韌性好、耐化學(xué)品和耐久性好。燃燒鑒別方法：藍(lán)底黃火焰，燒植物味。PA6的化學(xué)物理特性和PA66很相似，然而，它的熔點(diǎn)較低，而且工藝溫度范圍很窄。它的抗沖擊性和抗溶解性比PA66要好，但吸濕性也更強(qiáng)。因?yàn)樗芗脑S多品質(zhì)特性都要受到吸濕性的影響，因此使用PA6設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)要充分考慮這一點(diǎn)。為了提高PA6的機(jī)械特性，經(jīng)常加入各種各樣的改性劑。玻璃纖維就是最常見的添加劑，有時(shí)為了提高抗沖擊性還加入合成橡膠，如EPDM和SBR等。對于沒有添加劑的產(chǎn)品，PA6的收縮1%到1.5%之間。加入玻璃纖維添加劑可以使收縮率降低到0.3%（但和流程相垂直的方向還要稍高一些）。成型組裝的收縮率主要受材料的結(jié)晶度和吸濕性影響。實(shí)際的收縮率還和塑件設(shè)計(jì)、壁厚及其它工藝參數(shù)成函數(shù)關(guān)系。廠商推薦的擠出溫度設(shè)置，如表1。<div style="color: rgb(46, 46, 46); font-family: 'microsoft yahei', arial, simsun; font-size: 16px; line-height: 24px; text-align: center; background-color: rgb(255, 255, 255);">表1 廠商推薦的擠出溫度設(shè)置</div>
| 位置 | 1區(qū) | 2區(qū) | 3區(qū) | 4區(qū) | 5區(qū) | 機(jī)頭 | �？� |
| 溫度℃ | 230 | 235 | 235 | 235 | 240 | 235 | 235 |
| 性能項(xiàng)目 | 試驗(yàn)條件[狀態(tài)] | 測試方法 | 測試數(shù)據(jù) | 數(shù)據(jù)單位 | |
| 基本性能 | 密度 | ISO 1183 | 1.13-1.15 | g/cm3 | |
| 平衡吸水率 | 23℃/100%rh | DIN 53495 | 3.5 | % | |
| 機(jī)械性能 | 缺口沖擊強(qiáng)度 | 23℃ | ISO 180/IA | 無斷裂 | KJ/cm2 |
| 伸長率 | 50mm/min | ISO 527 | 30 | % | |
| 沖擊強(qiáng)度 | 23℃ | ISO 180/IC | 5 | KJ/m2 | |
| 拉伸強(qiáng)度 | 50mm/min | ISO 527 | 60 | MPa | |
| 收縮率-流動(dòng) | ASTM D955 | 2.4 | % | ||
| 熱分解溫度 | ISO 75 | 300 | ℃ | ||
| 熔點(diǎn) | ISO 3146-C | 210-220 | ℃ | ||
| 位置 | 1區(qū) | 2區(qū) | 3區(qū) | 4區(qū) | 5區(qū) | 機(jī)頭 | 模口 |
| 溫度℃ | 220 | 240 | 260 | 260 | 270 | 260 | 260 |
| 性能項(xiàng)目 | 試驗(yàn)條件[狀態(tài)] | 測試方法 | 測試數(shù)據(jù) | 數(shù)據(jù)單位 | |
| 基本性能 | 密度 | ISO 1183 | 1.02 | g/cm3 | |
| 吸水率 | 23℃/100%rh | DIN 53495 | 1.4 | % | |
| 吸水率 | 23℃/50%rh | DIN 53495 | 0.7 | % | |
| 機(jī)械性能 | 缺口沖擊強(qiáng)度 | 23℃ | ISO 180/IA | 無斷裂 | KJ/cm2 |
| 斷裂伸長率 | 50mm/min | ISO 527 | 200-300 | % | |
| 硬度 | IOS 2039-1 | 30 | MPa | ||
| 屈服伸長率 | 50mm/min | ISO 527 | 30 | % | |
| 沖擊強(qiáng)度 | 23℃ | ISO 180/IC | 無斷裂 | KJ/m2 | |
| 拉伸彈性系數(shù) | ISO 527 | 360 | MPa | ||
| 缺口沖擊強(qiáng)度 | -30℃ | ISO 180/IA | 13 | KJ/cm2 | |
| 斷裂拉伸強(qiáng)度 | 50mm/min | ISO 527 | 40 | MPa | |
| 屈服拉伸強(qiáng)度 | 50mm/min | ISO 527 | 25 | MPa | |
| 沖擊強(qiáng)度 | 0℃ | ISO 180/IC | 無斷裂 | KJ/m2 | |
| 熱性能 | 熱變形溫度 | 0.46MPa | ISO 75 | 95 | ℃ |
| 熱變形溫度 | 1.82MPa | ISO 75 | 44 | ℃ | |
| 熔點(diǎn) | ISO 3146-C | 173 | ℃ | ||
1、采用45mm擠塑機(jī)，螺桿長徑比為25：1，由于尼龍材料的吸濕性，采用75℃—85℃進(jìn)行烘干8小時(shí)以上（未開封的尼龍料烘干1小時(shí)即可）。尼龍材料為半透明或不透明乳白色結(jié)晶形聚合物，故擠塑機(jī)機(jī)膛、機(jī)套及模具一定要清洗干凈。
2、模具采用擠管式，模具尺寸稍大（同擠出常規(guī)材料模具比較），由于緊套光纖尺寸較小、壁厚較薄，相應(yīng)對同心度的要求就很高。一般采用自定芯模具，模具在裝配時(shí)，一定要保證外端面光滑，具有較高的光潔度。同時(shí)保證分流錐內(nèi)壁的光潔度也很高。光纖通過紅外加熱方式去濕，通過調(diào)整抽真空的大小來保證剝離強(qiáng)度滿足1.3N—13.3N的要求。
3、光纖放線張力1N，保持光纖放線在高低速時(shí)呈穩(wěn)定狀態(tài)，收線張力5—10N，最好采用自動(dòng)收線，以避免收線張力在高低速轉(zhuǎn)換時(shí)不穩(wěn)定，來不及收線或拉斷產(chǎn)品。即最好是擠塑機(jī)、牽引與收線器處于同步狀態(tài)。
4、第一節(jié)水槽溫度設(shè)置50℃—60℃，以起到分段冷卻的效果，消除尼龍材料的內(nèi)應(yīng)力，從而保證產(chǎn)品的性能合格。
五、尼龍緊套光纖的性能及應(yīng)用
尼龍12是從丁二烯線性，半結(jié)晶-結(jié)晶熱塑性材料。熔點(diǎn)低，成型加工容易，尼龍緊套光纖在常溫及高低溫下均具有優(yōu)異的穩(wěn)定性，耐溫范圍可達(dá)-40℃—105℃。在環(huán)境性能要求相對嚴(yán)酷的條件下，采用尼龍作為緊套保護(hù)層當(dāng)是首選。尼龍12具有優(yōu)異的抗沖擊力和抗缺口沖擊力；尼龍12抗脂、抗油、抗腐蝕，化學(xué)穩(wěn)定性較好；尼龍12是很好的電氣絕緣體，并且和其它聚酰胺一樣不會因潮濕影響絕緣性能。用于機(jī)柜具有較高的安全性；尼龍12屬自熄性材料，依據(jù)需要可選擇達(dá)到UL94V-0級別的阻燃尼龍12。尼龍12還是一種環(huán)保材料，滿足歐盟RoHs指令要求，見圖1。
圖1 尼龍12的分析報(bào)告</div> 我公司采用尼龍緊套光纖生產(chǎn)的3.0mm單芯緊套光纜，各項(xiàng)性能指標(biāo)，完全滿足YD/T1258.2/3-2009標(biāo)準(zhǔn)要求。圖2為尼龍緊套光纖成纜后的拉伸應(yīng)變結(jié)果。
圖2 尼龍緊套光纖成纜后的拉伸應(yīng)變結(jié)果
六、結(jié)論
隨著通信事業(yè)的發(fā)展，緊套光纖的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，使用尼龍等高性能材料制造的緊套光纖產(chǎn)品能夠滿足市場的多樣化需求，具有廣闊的市場前景。 我公司專業(yè)生產(chǎn)尼龍6及尼龍12.如您有這方面上的生產(chǎn)需求或?qū)Ξa(chǎn)品了解可致電聯(lián)系趙寧15850296933QQ261041732
［ning1988 在 2016-6-21 13:52:29 編輯過］
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