一
纤膏的理化性能分析
随着光缆行业市场竞争的惨烈,光缆价格急剧下滑,光缆厂家被逼无奈,只能从光缆结构和原材料价格上下功夫,导致原材料出现了价格与质量的严重矛盾。但是,低价材料的性能直接影响到光缆的性能,尤其是紧靠光纤的光缆填充油膏的质量直接影响着光缆的使用寿命。光缆填充油膏从使用功能来分为纤膏(直接接触光纤)和缆膏(不直接接触光纤),光缆填充油膏是光缆生产重要材料之一,它填充于光缆松套管、缆芯、缆芯与护套之间,起密封、防水、隔潮、应力缓冲保护和其它辅助作用,直保护光纤不环境中水分侵蚀;防止水份渗入光缆。保证光缆传输性能的稳定性和可靠性。本文结合在光缆的实际生产过程中,对光缆填充油膏对光缆质量的影响进行简单分析。
一
纤膏的理化性能分析
序号 | 检验项目 | 单位 | 标准要求 | 检验结果 |
1 | 锥入度 | 25℃-40℃ 1/10mm | ≥360≥230 | 430~460 190~290 |
2 | 滴点 | ℃ | ≥200 | 209~240 |
3 | 闪点 | ℃ | ≥200 | 209~240 |
4 | 酸值 | mgKOH/g | ≤0.3 | 0.02~0.1 |
5 | 析油 | (80℃ 24h) % | ≤1.0 | 0.00~全部滴下 |
6 | 蒸发量 | (80℃ 24h) % | ≤1.0 | 0.03~0.20 |
7 | 氧化诱导期 | (190℃) min | ≥20 | 30~100 |
8 | 析氢 | (80℃24h) μl/g | ≤0.03 | 0.001~0.01 |
9 | 相容性 | (80℃ 672h) | 与PBT、HDPE、MDPE不开裂 | 不开裂 |
(68℃ 168h) | 与金属复合带不分层 | 完全分层或无变化 | ||
10 | 腐蚀性 | (80℃ 336h) | 与铜、铝、钢无腐蚀点 | 无腐蚀点 |
长期检验不同厂家纤膏积累数据
序号 | 检验项目 | 单位 | 标准要求 | 检验结果 |
1 | 锥入度 | 25℃-40℃ 1/10mm | ≥280≥100 | 290~350 190~290 |
2 | 滴点 | ℃ | ≥150 | >230 |
3 | 闪点 | ℃ | >200 | 200~240 |
4 | 酸值 | mg KOH/g | ≤1.0 | 0.2~0.1 |
5 | 析油 | (80℃ 24h)% | ≤2.0 | 0.00~全部滴下 |
6 | 蒸发量 | (80℃ 24h)% | ≤1.0 | 0.05~0.40 |
7 | 氧化诱导期 | (190℃)min | ≥20 | 30~80 |
8 | 析氢 | (80℃24h)μl/g | ≤0.03 | 0.001~0.02 |
9 | 相容性 | (80℃ 672h) | 与PBT、HDPE、MDPE不开裂 | 不开裂 |
(68℃ 168h) | 与金属复合带不分层 | 完全分层或无变化 | ||
10 | 腐蚀性 | (80℃ 336h) | 与铜、铝、钢无腐蚀点 | 无腐蚀点 |
长期检验不同厂家纤膏积累数据
二
光缆填充油膏的理化性能分析
从技术角度分析,油膏的主要成分是基础油、胶凝剂和抗氧剂等,它是按照不同的配方物理地经搅拌而形成的混合物,各个生产厂家都能做出合格的油膏,关键是为节约成本进行的质量控制。上表我们长期积累的试验数据分析,常温25℃下的锥入度、滴点、闪点、酸值、蒸发量、氧化诱导期、析氢、与PBT、HDPE、MDPE、腐蚀性(80℃ 336h)与铜、铝、钢等项目基本上没有出现过不合格现象,但不合格的项目依然存在,特别是低温零下40℃的锥入度、析油、与金属复合带和光纤的相容性等项目,技术指标不达标,严重影响光缆的性能。
三
油膏的技术指标对光缆各项试验的影响
1、滴流试验
滴流试验也是光缆出厂检验中重要的一项测试指标,有的公司对此项试验不重视,抽检的频次不够,或试验时没有完全按照标准中规定的去做,试验结果会很不一样,同时滴流实验牵扯到纤膏和阻水缆膏的滴流性能,要区分开,否则会影响问题的改善措施。油膏的粘度、油膏的析油和蒸发量不合格,也会造成光缆滴流。光纤和光纤带带束管,纤膏一定要分开,因为所使用的纤膏粘度要求不一样,如使用普通光纤做束管时使用的纤膏,做滴流试验时,光纤带都要一块掉下来。
2、机械性能试验
二次套塑工序的生产工艺和使用原材料直接影响光缆的机械性能指标,套管的余长对机械性能的影响直接和直观的。如果拉伸试验中,光缆一受力,光纤就受力,证明余长太小;如果同一根缆中,光纤的应变明显不同,则说明各束管的余长或同一束管内的余长一致性不好,需要该进;如果光纤的残余应变超标,则说明加强件的张力小,或试验时被试验的光缆没有完全的冷却,造成缆内外温差大;还有一种能影响机械性能指标的就是纤膏的粘度,这一项往往被忽略。目前标准中,关于纤膏和阻水膏粘度方面的指标,虽然没有规定出具体的要求,只是由各个油膏生产厂家综合的考虑纤膏和缆膏在光缆制造时的粘度,自己规定的。所以不同厂家的油膏在粘度指标方面的差异很大。但是,它对光缆的机械性能有明显影响:
从上图可以看出,缆中光纤的长期和短期应变以及附加衰减均合格,但是残余附加衰减不合格。说明,纤膏的粘度和稠度大,光缆拉伸过程中,光纤产生附加衰减,撤去力值以后,光纤因纤膏的粘度大,在管中滞留,造成附加衰减不合格。
从上图可以看出,试验过程中,光纤的长期、短期和残余应变均处在正常合格状态,而附加衰减在长期或短期中出现不合格。说明在套管的生产过程中,纤膏填充不够饱满,或在拉伸过程中,光纤贴壁,从而影响了试验中光纤的附加衰减。从试验结果分析看出,纤膏的粘度对光缆的性能有一定影响,但在冷填充标准中没有此项指标。前膏的触变性很重要,同样剪切速率的油膏粘度有可能相差一倍,说明不同厂家的油膏粘度相差很大。各光缆生产厂家需通过计算或实际试验摸索出适合本公司设备和环境的工艺控制参数,不同的光缆结构,不同的套管外径,适合的粘度是不一样的。所以,各光缆生产厂家一旦确定了油膏的生产厂家,就不要轻易更换,以免浪费很多的精力和成本。
3、纤膏的相容性与光纤的剥离力
纤膏与着色光纤的相容性,我们做过大量的试验,没有出现过光纤颜色漂移现象,均是合格的。
光纤的剥离力,本纤和着色纤,有明显变化:纤膏与光纤的剥离力试验:纤膏 纤膏试验前状态 光纤颜色 光纤试验前剥离力N 85℃-30天分离N 变化率(%)
1、无色透明 本 1.644 1.626 -1.09%
桔 1.616 1.789 10.71%
红 1.629 1.755 7.73%
2、无色透明 本 1.644 1.535 -6.63%
桔 1.616 1.907 18.01%
红 1.629 1.903 16.82%
3、无色透明,有少数气泡 本 1.644 1.601 -2.62%
桔 1.616 1.746 8.04%
红 1.629 1.695 4.05%
4、无色透明,有少数气泡 本 1.644 1.492 -9.25%
桔 1.616 1.843 14.05%
红 1.629 1.770 8.66%
以上试验结果说明,不同颜色的光纤在纤膏中经过高温老化后,光纤剥离力变化很大,本色光纤的剥离力变小,着色光纤的剥离力全都变大,说明光纤一次和二次被覆的材料不同带来剥离力变化的差异。但是不论是本色或者是着色光纤,剥离力均合格,不影响质量。
4、阻水膏的相容性与耐腐蚀性试验阻水膏
试验后阻水膏颜色 镀铬钢塑复合带 镀锡钢塑复合带 铝塑复合带 试验后阻水膏颜色。
1、乳白色 塑膜完好没有脱落 塑膜几乎完全脱落 塑膜大部分熔化 淡黄色
2、淡黄色 塑膜完好没有脱落 塑膜起皱部分脱落 塑膜大部分熔化 深黄色
3、乳白色 塑膜起皱部分脱落 塑膜起皱部分脱落 塑膜大部分熔化 淡黄色
4、淡褐色 塑膜起皱部分脱落 塑膜起皱部分脱落 塑膜大部分熔化
5、深褐色阻水膏与PBT和护套料的相容性,在我们的试验中,没有出现不合格的情况。阻水膏与金属复合带的耐腐蚀性,68℃经过14天的结果,镀铬、镀锡的钢塑复合带和铝塑复合带均没有出现起泡、分层和脱落。我们又进行加严检验,以下是100℃经过14天的结果
试验时样片
从试验结果看,镀铬的钢塑复合带基本完好,镀锡的钢塑复合带和铝塑复合带的塑膜都有起泡、脱落和熔化现象。
5、渗水试验
光缆的渗水试验是成品出厂检验100%的检测项目,要求全截面阻水结构。由于渗水试验牵扯的光缆的制造工艺、光缆的阻水缆膏填充工艺、金属带的成型以及阻水缆膏的吸水时间以及阻水缆膏的稳定性都有关系。
当前,各光缆生产厂家在光缆打价格战的低谷时期,均在不断寻找新材料、新工艺,以降低生产成本,提高利润空间。我公司一直在光缆原材料方面,严格要求,使用品质优、性能稳定、行业内公认的有一定影响力的油膏和其它原材料,甚至不惜高价购进,哪怕牺牲光缆行业本来就很小的利润空间,必须保证光缆的各项技术指标。
来源:UTPE论坛