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著色工序常見問題的處理 - 無圖版
suby --- 2013-09-25 07:02:00
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光纜系統(tǒng)中的光纖是用色標(biāo)來識(shí)別的,在光纖進(jìn)入用戶環(huán)的系統(tǒng)中,對光纖芯數(shù)的要求越來越多,尤其是在大芯數(shù)光纜系統(tǒng)和帶狀光纜系統(tǒng)中,對光纖的識(shí)別變得越來越重要。為了便于連接和維修,必須對光纖進(jìn)行著色。在著色工序中,除了要求具有較高的生產(chǎn)速度外,還要求不能對光纖本身的質(zhì)量產(chǎn)生任何的影響。1 550 nm窗口對光纖的狀態(tài)如微彎、應(yīng)力等非常敏感,如光纖著色后受到應(yīng)力或產(chǎn)生微彎,就會(huì)使光纖產(chǎn)生附加損耗。因此,在著色過程中如何避免光纖產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力和有效地解決微彎問題,是保證光纖著色質(zhì)量的關(guān)鍵。另外,為了保證光纖在使用過程中著色層不脫落、顏色不遷移,保證光纖具有較高的固化度也是極其重要的。因此，著色工序作為光纜生產(chǎn)的第一個(gè)工序，保證著色光纖的著色質(zhì)量對后續(xù)工序顯得尤為重要。
二、著色過程中的常見問題及原因解析
1. 光纖著色后衰減偏大
光纖在著色后會(huì)通過OTDR測試儀進(jìn)行衰減測試，來測試光纖在著色后的傳輸性能，主
要是針對1310nm窗口和1550nm窗口，當(dāng)測試結(jié)果偏大于標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的值時(shí)，我們通常稱之為衰減偏大，由于光纖在1550nm窗口對微彎和應(yīng)力等因素較敏感，如果在著色過程中不注意的話，很容易會(huì)產(chǎn)生衰減偏大的現(xiàn)象。而產(chǎn)生這種現(xiàn)象排除人為的因素外，主要有以下幾方面的原因：
1.1 空氣中的粉塵顆粒在機(jī)器高速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中可能通過粘附或通過靜電作用吸附在光纖
上進(jìn)入到模具，或者像立式著色機(jī)所用的開口杯模具，灰塵可以直接掉落在模具中，經(jīng)過積累會(huì)堆積在模具口，在光纖高速通過時(shí)產(chǎn)生摩擦應(yīng)力，造成著色光纖下盤后衰減偏大，所以針對這種現(xiàn)象需保證著色車間的潔凈度和干濕度，如果著色車間的潔凈度和干濕度達(dá)不到要求的話，必須提高著色模具清洗的頻率。
1.2 收放線張力過大或不穩(wěn)會(huì)造成光纖衰減偏大。通常在光纖著色過程中，如果收放線張力過大，會(huì)使光纖產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，造成著色光纖在1550nm窗口產(chǎn)生較大的附加損耗，如果張力不穩(wěn)定、不均勻或者張力輪跳動(dòng)則會(huì)產(chǎn)生跳線、壓線現(xiàn)象，使光纖反射衰減曲線出現(xiàn)臺(tái)階，而影響光纖的傳輸性能。
2. 著色光纖表面脫色
在著色生產(chǎn)過程中，經(jīng)常會(huì)遇到光纖表面脫色問題，就是著色后發(fā)現(xiàn)不同長度的本色光纖未著上色，其長度從幾厘米到幾公里不等。究其原因在于：
2.1光纖在著色過程中，本色光纖以一定的速度被拉入到紫外固化涂料中，由于著色涂料的粘性且著色涂料液與本色光纖表面無相對滑動(dòng)，所以在著色涂料和本色光纖接觸的液面處形成一動(dòng)態(tài)的彎液界面，同時(shí)粘性流會(huì)在受限制的模具出口處驅(qū)動(dòng)一流體壓力，此液體壓力會(huì)形成回流。由于壓力、粘度和線速度等條件的變化時(shí)，可能會(huì)引起彎液面不穩(wěn)定或消失，此時(shí)會(huì)造成著色缺陷甚至?xí)鹈撋Ｒ猿Ｒ姷哪持珯C(jī)所使用的開口杯模具為例，當(dāng)油墨在模具內(nèi)形成回流時(shí)，光纖正常涂覆，如圖1所示；當(dāng)油墨液面由于壓力、粘度和線速度等條件的影響，使之消失或者不穩(wěn)定時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生脫色現(xiàn)象，如圖2所示。
2.2 若是著色油墨未充分?jǐn)嚢杌蛘邤嚢韬箪o置時(shí)間過長，則會(huì)使油墨產(chǎn)生分層現(xiàn)象，在生產(chǎn)時(shí)，著色料會(huì)從下模具口漏出，并積聚在下模具口周圍，在UV光長期的照射下形成樹枝狀，造成運(yùn)行中未固化的著色光纖被該積聚物刮掉或擦掉，導(dǎo)致著色光纖脫色。
3. 著色層同心度不良問題
著色生產(chǎn)過程有時(shí)會(huì)出現(xiàn)著色同心度不良的問題，即我們俗稱的著色偏心現(xiàn)象（如圖3），而引起這種問題的原因有以下幾種：
3.1 放線張力過小，高速運(yùn)動(dòng)的本色光纖在進(jìn)入模具后會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)，使得油墨涂覆不均，會(huì)造成偏心現(xiàn)象。
3.2 模具與模座之間的同心度有偏差，使得本色光纖在進(jìn)入模具后，與模座所在的平面不是呈垂直狀態(tài)，從而造成油墨涂覆不均勻，產(chǎn)生偏心問題。
3.3 著色模具磨損或者有缺陷也會(huì)使得油墨涂覆不均勻，產(chǎn)生偏心問題（如圖4）。
4. 光纖著色層偏淡甚至著不上色問題
在著色生產(chǎn)過程也經(jīng)常會(huì)遇到著色后光纖顏色偏淡甚至著不上色的情況，產(chǎn)生這種問題
的原因在于：
4.1 模具沒有清洗干凈，使得模具孔徑被灰塵顆粒堵住，當(dāng)本色光纖從模具孔徑高速拉
出的時(shí)候，只有少量的油墨甚至沒有油墨粘附在光纖上，從而造成顏色偏淡甚至著不上色。
4.2 著色油墨的使用不當(dāng)也會(huì)造成著色光纖顏色偏淡甚至著不上色的問題。由于油墨的
黏度對溫度非常敏感，以國內(nèi)普遍使用的上海飛凱油墨為例，其溫度黏度如表1所示，由此表可以看出，油墨的黏度和溫度是成線性關(guān)系的。油墨中的顏料含有機(jī)物質(zhì)，密度較大，經(jīng)長時(shí)間放置后，會(huì)出現(xiàn)沉淀分層現(xiàn)象，這會(huì)嚴(yán)重影響油墨的黏度、色度和均勻性，在著色時(shí)會(huì)產(chǎn)生顏色偏淡甚至著不上色情況。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)保存油墨在恒溫25~30度左右，滾動(dòng)攪拌4~6小時(shí)最為合適，時(shí)間不宜過長，且在攪拌前需將瓶子上下顛倒數(shù)次。
表1 油墨溫度黏度表
5. 著色光纖固化不良問題
著色光纖固化不良的的問題在著色生產(chǎn)過程中應(yīng)該是屢見不鮮，通過對固化原理的分析很容易能找到產(chǎn)生固化不良問題的原因。
5.1 眾所周知，UV固化的反應(yīng)機(jī)理是自由基聚合反應(yīng)，如果環(huán)境中有氧氣存在，氧氣會(huì)與自由基反應(yīng)，產(chǎn)生過氧自由基，會(huì)極大的降低固化速度。因此對氮?dú)饬髁康目刂骑@得尤為重要。
5.2 石英管的質(zhì)量和潔凈度對著色固化影響非常明顯，因此使用的石英管必須是由雜質(zhì)含量很低，透光率很高的石英玻璃制成，而且需保證石英管內(nèi)外的潔凈度。
5.3 反光罩的質(zhì)量和潔凈度也對著色固化影響極其明顯，反光罩的反射原理圖如圖5所示，因此在生產(chǎn)過程中要嚴(yán)格保證反光罩的潔凈度。
三、結(jié)束語
越來越多的光纜廠家把套塑和護(hù)套工序定為特殊工序或者關(guān)鍵工序，卻越來越忽視光纖著色質(zhì)量對后續(xù)工序的影響作用，而光纖著色作為光纜制造過程中的第一道工序,著色質(zhì)量的好壞有些可通過下盤檢測直接測出，有些可能不會(huì)直接測出，如一切應(yīng)力、裂紋，但會(huì)對光纖長期壽命有影響即影響到光纜的性能和質(zhì)量。本文從工藝的角度列舉了光纖著色生產(chǎn)過程中常見的技術(shù)問題,并對這些問題進(jìn)行深入的分析，提出相應(yīng)的解決辦法。各公司在生產(chǎn)中均摸索了一套適合本公司特點(diǎn)的生產(chǎn)工藝，只要嚴(yán)格按照工藝要求認(rèn)真操作,就能生產(chǎn)出合格的著色光纖,滿足光纜的技術(shù)要求。
二、著色過程中的常見問題及原因解析
1. 光纖著色后衰減偏大
光纖在著色后會(huì)通過OTDR測試儀進(jìn)行衰減測試，來測試光纖在著色后的傳輸性能，主
要是針對1310nm窗口和1550nm窗口，當(dāng)測試結(jié)果偏大于標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的值時(shí)，我們通常稱之為衰減偏大，由于光纖在1550nm窗口對微彎和應(yīng)力等因素較敏感，如果在著色過程中不注意的話，很容易會(huì)產(chǎn)生衰減偏大的現(xiàn)象。而產(chǎn)生這種現(xiàn)象排除人為的因素外，主要有以下幾方面的原因：
1.1 空氣中的粉塵顆粒在機(jī)器高速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中可能通過粘附或通過靜電作用吸附在光纖
上進(jìn)入到模具，或者像立式著色機(jī)所用的開口杯模具，灰塵可以直接掉落在模具中，經(jīng)過積累會(huì)堆積在模具口，在光纖高速通過時(shí)產(chǎn)生摩擦應(yīng)力，造成著色光纖下盤后衰減偏大，所以針對這種現(xiàn)象需保證著色車間的潔凈度和干濕度，如果著色車間的潔凈度和干濕度達(dá)不到要求的話，必須提高著色模具清洗的頻率。
1.2 收放線張力過大或不穩(wěn)會(huì)造成光纖衰減偏大。通常在光纖著色過程中，如果收放線張力過大，會(huì)使光纖產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，造成著色光纖在1550nm窗口產(chǎn)生較大的附加損耗，如果張力不穩(wěn)定、不均勻或者張力輪跳動(dòng)則會(huì)產(chǎn)生跳線、壓線現(xiàn)象，使光纖反射衰減曲線出現(xiàn)臺(tái)階，而影響光纖的傳輸性能。
2. 著色光纖表面脫色
在著色生產(chǎn)過程中，經(jīng)常會(huì)遇到光纖表面脫色問題，就是著色后發(fā)現(xiàn)不同長度的本色光纖未著上色，其長度從幾厘米到幾公里不等。究其原因在于：
2.1光纖在著色過程中，本色光纖以一定的速度被拉入到紫外固化涂料中，由于著色涂料的粘性且著色涂料液與本色光纖表面無相對滑動(dòng)，所以在著色涂料和本色光纖接觸的液面處形成一動(dòng)態(tài)的彎液界面，同時(shí)粘性流會(huì)在受限制的模具出口處驅(qū)動(dòng)一流體壓力，此液體壓力會(huì)形成回流。由于壓力、粘度和線速度等條件的變化時(shí)，可能會(huì)引起彎液面不穩(wěn)定或消失，此時(shí)會(huì)造成著色缺陷甚至?xí)鹈撋Ｒ猿Ｒ姷哪持珯C(jī)所使用的開口杯模具為例，當(dāng)油墨在模具內(nèi)形成回流時(shí)，光纖正常涂覆，如圖1所示；當(dāng)油墨液面由于壓力、粘度和線速度等條件的影響，使之消失或者不穩(wěn)定時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生脫色現(xiàn)象，如圖2所示。
2.2 若是著色油墨未充分?jǐn)嚢杌蛘邤嚢韬箪o置時(shí)間過長，則會(huì)使油墨產(chǎn)生分層現(xiàn)象，在生產(chǎn)時(shí)，著色料會(huì)從下模具口漏出，并積聚在下模具口周圍，在UV光長期的照射下形成樹枝狀，造成運(yùn)行中未固化的著色光纖被該積聚物刮掉或擦掉，導(dǎo)致著色光纖脫色。
3. 著色層同心度不良問題
著色生產(chǎn)過程有時(shí)會(huì)出現(xiàn)著色同心度不良的問題，即我們俗稱的著色偏心現(xiàn)象（如圖3），而引起這種問題的原因有以下幾種：
3.1 放線張力過小，高速運(yùn)動(dòng)的本色光纖在進(jìn)入模具后會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)，使得油墨涂覆不均，會(huì)造成偏心現(xiàn)象。
3.2 模具與模座之間的同心度有偏差，使得本色光纖在進(jìn)入模具后，與模座所在的平面不是呈垂直狀態(tài)，從而造成油墨涂覆不均勻，產(chǎn)生偏心問題。
3.3 著色模具磨損或者有缺陷也會(huì)使得油墨涂覆不均勻，產(chǎn)生偏心問題（如圖4）。
4. 光纖著色層偏淡甚至著不上色問題
在著色生產(chǎn)過程也經(jīng)常會(huì)遇到著色后光纖顏色偏淡甚至著不上色的情況，產(chǎn)生這種問題
的原因在于：
4.1 模具沒有清洗干凈，使得模具孔徑被灰塵顆粒堵住，當(dāng)本色光纖從模具孔徑高速拉
出的時(shí)候，只有少量的油墨甚至沒有油墨粘附在光纖上，從而造成顏色偏淡甚至著不上色。
4.2 著色油墨的使用不當(dāng)也會(huì)造成著色光纖顏色偏淡甚至著不上色的問題。由于油墨的
黏度對溫度非常敏感，以國內(nèi)普遍使用的上海飛凱油墨為例，其溫度黏度如表1所示，由此表可以看出，油墨的黏度和溫度是成線性關(guān)系的。油墨中的顏料含有機(jī)物質(zhì)，密度較大，經(jīng)長時(shí)間放置后，會(huì)出現(xiàn)沉淀分層現(xiàn)象，這會(huì)嚴(yán)重影響油墨的黏度、色度和均勻性，在著色時(shí)會(huì)產(chǎn)生顏色偏淡甚至著不上色情況。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)保存油墨在恒溫25~30度左右，滾動(dòng)攪拌4~6小時(shí)最為合適，時(shí)間不宜過長，且在攪拌前需將瓶子上下顛倒數(shù)次。
表1 油墨溫度黏度表
| 產(chǎn)品型號 | 顏色 | （飛凱）溫度粘度數(shù)據(jù)（cps) | |||||
| 15℃ | 25℃ | 35℃ | 45℃ | 55℃ | 60℃ | ||
| KI1000 | 無色 | 7256 | 2684 | 1003 | 482.2 | 240.1 | 192.5 |
| KI1001 | 藍(lán)色 | 7730 | 2702 | 1090 | 505.6 | 263.9 | 201.6 |
| KI1002 | 橙色 | 7021 | 2597 | 1077 | 567.1 | 268.9 | 204.4 |
| KI1003 | 綠色 | 7110 | 2630 | 1048 | 475.8 | 240.6 | 193.6 |
| KI1004 | 棕色 | 7145 | 2643 | 1095 | 502.3 | 265.2 | 200.4 |
| KI1005 | 灰色 | 7029 | 2600 | 1039 | 460.1 | 236.9 | 177.6 |
| KI1006 | 白色 | 7110 | 2630 | 1052 | 485.3 | 245.9 | 183.6 |
| KI1007 | 紅色 | 7232 | 2675 | 1087 | 493.2 | 254.1 | 190.3 |
| KI1008 | 黑色 | 6862 | 2538 | 1064 | 450.6 | 230.1 | 175.6 |
| KI1009 | 黃色 | 7529 | 2785 | 1149 | 540.6 | 289.3 | 216.9 |
| KI1010 | 紫色 | 6819 | 2522 | 1077 | 562.3 | 256.4 | 200.6 |
| KI1011 | 粉紅色 | 7002 | 2590 | 1075 | 568.5 | 260.4 | 250.4 |
| KI1012 | 青綠色 | 6762 | 2501 | 1023 | 451.1 | 231.1 | 170.6 |
5. 著色光纖固化不良問題
著色光纖固化不良的的問題在著色生產(chǎn)過程中應(yīng)該是屢見不鮮，通過對固化原理的分析很容易能找到產(chǎn)生固化不良問題的原因。
5.1 眾所周知，UV固化的反應(yīng)機(jī)理是自由基聚合反應(yīng)，如果環(huán)境中有氧氣存在，氧氣會(huì)與自由基反應(yīng)，產(chǎn)生過氧自由基，會(huì)極大的降低固化速度。因此對氮?dú)饬髁康目刂骑@得尤為重要。
5.2 石英管的質(zhì)量和潔凈度對著色固化影響非常明顯，因此使用的石英管必須是由雜質(zhì)含量很低，透光率很高的石英玻璃制成，而且需保證石英管內(nèi)外的潔凈度。
5.3 反光罩的質(zhì)量和潔凈度也對著色固化影響極其明顯，反光罩的反射原理圖如圖5所示，因此在生產(chǎn)過程中要嚴(yán)格保證反光罩的潔凈度。
三、結(jié)束語
越來越多的光纜廠家把套塑和護(hù)套工序定為特殊工序或者關(guān)鍵工序，卻越來越忽視光纖著色質(zhì)量對后續(xù)工序的影響作用，而光纖著色作為光纜制造過程中的第一道工序,著色質(zhì)量的好壞有些可通過下盤檢測直接測出，有些可能不會(huì)直接測出，如一切應(yīng)力、裂紋，但會(huì)對光纖長期壽命有影響即影響到光纜的性能和質(zhì)量。本文從工藝的角度列舉了光纖著色生產(chǎn)過程中常見的技術(shù)問題,并對這些問題進(jìn)行深入的分析，提出相應(yīng)的解決辦法。各公司在生產(chǎn)中均摸索了一套適合本公司特點(diǎn)的生產(chǎn)工藝，只要嚴(yán)格按照工藝要求認(rèn)真操作,就能生產(chǎn)出合格的著色光纖,滿足光纜的技術(shù)要求。
suby --- 2013-09-25 15:06:46
2
適合新手學(xué)習(xí)使用。
wukeyi28 --- 2013-09-25 15:27:08
3
不錯(cuò) 好東西
wpwdm --- 2013-09-26 12:59:48
4
眼熟
accl --- 2013-09-27 15:44:03
5
好東東
wybobo2006 --- 2014-03-18 11:10:52
6
介紹很詳細(xì)，有用