带状光纤的生产工艺流程及分析
目录
引言 1
一、 光纤带的结构 2
二、 材料选择 3
1. 本纤 3
2. 着色油墨 3
3.并带树脂 3
三、 工艺流程 4
1. 光纤上盘 4
2. 光纤放线架 5
3. 涂覆模具 5
4.UV灯和固化炉 6
5.除静电装置 7
6. 收线装置 7
四、 工艺分析 8
1. 光纤着色工艺 8
2.并带环境清洁 8
3. 除静电 8
4.光纤的放线张力控制 8
5. 并带成型模具 9
6. UV固化灯的调整 9
7. UV固化的惰性气体保护 9
8. 光纤带的牵引和收线 10
五、 产品举例 10
1. 材料与工艺 10
2.性能指标 13
总结 14
参考文献 15
谢辞 16
引言
随着信息时代的快速发展，信息为网络的建设日新月异，长途干线光缆通信网初具规模，本地环路网（TITL）、用户环路网（FITH）、有线电视网（CATV）等大量建设，这就需要大芯数、小尺寸、高密度、便于快速连续、便于维护、易于路由上下的光缆，带状光纤光缆应用而生。目前，我国接入网中用户环路馈线和配线大量使用光纤带光缆。随着通信需求的发展，对高密度、大芯数的光纤带光缆需求日愈增多。
一、光纤带的结构
光纤带是将若干根光纤通过紫外光固化材料粘结而成的扁平带状体。按照紫外光固化材料对光纤的保护程度划分，光纤带主要有两种结构形式：包覆型和粘边型。通常包覆型光 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
纤带中的紫外光（UV)固化材料分两层，内层弹性模量略低，较柔软，外层弹性模量较高。粘边型光纤带则是直接采用一层弹性模量较高的UV固化，结构如图1-1所示：
图1-1光纤带结构类型图
包覆型光纤带所用紫外光固化材料较多，增加了制造成本，但光纤带的抗微弯性能和抵抗外界应力的能力大大提高。粘边型光纤带使用紫外光固化材料少，大大降低了材料成本，且粘边型光纤带几何尺寸小，易于实现大芯数、高密度、小缆径的光缆。
光纤带根据带中所包含的光纤数量也有很多种规格，有四纤带、六纤带、八纤带、十二纤带、二十四纤带。
光纤带光缆中的光纤带多以叠层出现，光纤带又包含多根光纤，因此光纤带的识别非常重要，根据标准规定，表示可以采用领示色谱，也可采用全色谱。全色谱标识方法，根据带中光纤数量，光纤颜色优先采用蓝、橙、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、粉红、青绿；各光纤带采用喷墨印字技术进行区别。
二、材料选择
制造光纤带设计的主要材料有本纤、着色油墨、并带树脂，生产光纤带对材料有着特殊的要求，把好材料关卡是生产优质光纤带的基础工作。
1.本纤
本纤除了应满足光纤的基本标准外，考虑到光纤带的特殊要求，应特别注意以下指标：
（1）要求本纤外径均匀，一般在245±6μm表面光滑。
（2）光纤的翘直度要达到要求，一般要求光纤卷曲R>4m。
（3）光纤涂层的同心度和包层不圆度也应要求严格，以便好控制光线的平直度。
（4）光纤的机械强度达到标准要求。筛选试验等级不小于100kpsi。
2.着色油墨
在松套管结构中，着色厚的光线放置在管内油膏中，抗化学作用性能就很重要，同时要有很高的交联度。对于光纤带结构，着色油墨既要和光纤涂层粘结好，又要容易从并带树脂结构剥离开来，要求着色涂料与并带树脂相互作用及表面性能是非常重要的。这就要按照使用要求，选择最合适的着色涂料。光纤带有几个性能指标与此相关：一是要求光纤带不能散纤，既能经受加工、敷设和盘带处置，又能经受相关的性能测试；二是要求光纤易分离，光纤经操作人员从带中分离时保证光纤的着色层完好。着色油墨的性能也要能适应并带要求。首先油墨中的色质离子要非常小，在油墨中分布均匀、细腻，使得着色层表面光滑。其次，油墨的粘稠度适中，不含杂质，便于色层表面光洁；第三，固化后的色层有一定的强度和韧性；第四，着色油墨与光纤一次涂覆层粘结良好。其他技术指标应满足普通光纤着色油墨的技术规范。
3.并带树脂
生产和提供并带树脂的厂家非常多，选择时主要注意和着色油墨相适应的。对包封型光纤带，内层使用的树脂较为柔软，以减小微弯损耗，并有良好的分离特性；外层使用要具有低摩擦系数，有较高的机械强度。对粘边型的光纤带，通常采用外层材料。并带树脂的杨氏模量和线性热膨胀系数也是非常重要的考虑因素。
三、工艺流程
光纤并带工艺流程包括光纤放线、绕过导线轮、穿过涂覆模具、UV灯固化炉固化、消除静电、喷墨印字、主牵引轮牵引光纤和收排线装置收线，工艺流程操作步骤大致如下图3-1所示：
图3-1 并带工艺结构原理图
1.光纤上盘
图3-2 光纤放线架
在每一个光纤盘都安装在放线架之后，必须用防滑塞锁住光纤盘，防止在高速旋转过程中脱落造成意外和损失。
2.光纤放线架
图3-3 导线轮
图3-3中是常见的一种导线轮，沿着导线轮旋转方向放线，导线轮也可以起到支撑和紧绷的作用，能够有效的防止断纤的发生。
3.涂覆模具
图3-4 涂覆模具
该图中的模具是生产十二芯数带状光纤所使用的。涂覆模具的使用需要树脂的配合使用，模具的一端连接着一根塑胶输管，就是通过输管不断给穿过涂覆模具的光纤源源不断的供应树脂，从而使一组光纤粘合在一起，形成带状光纤的模型。
4.沾着树脂的一组光纤从涂覆模具中出来，就要经过UV灯和固化炉，紫外光的照射能过使光纤上的树脂快速的凝固，从而形成带状光纤。UV灯和固化炉如图3-5所示：
4.UV灯和固化炉
5.经过固化以后带状光纤就基本成型，还需要消除静电，消除静电的装置很简单，如图3-6所示，就是两个平行的橡胶棒，橡胶棒能够帮助消除高速旋转时光纤上产生的电荷，从而有效的减轻带状光纤之间的排斥作用。
5.除静电装置
6.收线装置，收线时要考虑到收线速度，并且要保证排线平整，如图3-7
图3-7 收线装置
四、工艺分析
光纤并带成型技术能保证光纤带的质量，下面分别分析：
1.光纤着色工艺
前面几经介绍油墨的选择，强调一下几个问题：一是保证光纤带中所有光纤外径一致，因此应全部采用着色光纤；二是着色光纤应该消除静电，避免在并带工序中光纤互相排斥或吸引，影响光纤的间距。也要防止由于静电使灰尘吸附到光纤，造成模具堵塞；三是要求着色层完整、光滑，一面影响光纤带的可分离性能，一半要求采用压力涂覆工艺，消除着色层中的气泡；四是着色层要有良好的固化，并与光纤的一次涂覆层粘结良好。
2.并带环境清洁
在光纤并带成型过程中，数根光纤一起进入光纤并带模具，空气中的微尘就会落在光纤上，如果光纤没有做到静电完全消除，空气中的微尘就会迅速吸附在光纤上进入并带模具，在模具中沉积，轻则影响光纤张力，重则导致断纤。并带车间是一个恒温车间，有一定的湿度，以利于光纤的静电消除，保持环境清洁。
引言 1
一、 光纤带的结构 2
二、 材料选择 3
1. 本纤 3
2. 着色油墨 3
3.并带树脂 3
三、 工艺流程 4
1. 光纤上盘 4
2. 光纤放线架 5
3. 涂覆模具 5
4.UV灯和固化炉 6
5.除静电装置 7
6. 收线装置 7
四、 工艺分析 8
1. 光纤着色工艺 8
2.并带环境清洁 8
3. 除静电 8
4.光纤的放线张力控制 8
5. 并带成型模具 9
6. UV固化灯的调整 9
7. UV固化的惰性气体保护 9
8. 光纤带的牵引和收线 10
五、 产品举例 10
1. 材料与工艺 10
2.性能指标 13
总结 14
参考文献 15
谢辞 16
引言
随着信息时代的快速发展，信息为网络的建设日新月异，长途干线光缆通信网初具规模，本地环路网（TITL）、用户环路网（FITH）、有线电视网（CATV）等大量建设，这就需要大芯数、小尺寸、高密度、便于快速连续、便于维护、易于路由上下的光缆，带状光纤光缆应用而生。目前，我国接入网中用户环路馈线和配线大量使用光纤带光缆。随着通信需求的发展，对高密度、大芯数的光纤带光缆需求日愈增多。
一、光纤带的结构
光纤带是将若干根光纤通过紫外光固化材料粘结而成的扁平带状体。按照紫外光固化材料对光纤的保护程度划分，光纤带主要有两种结构形式：包覆型和粘边型。通常包覆型光 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
纤带中的紫外光（UV)固化材料分两层，内层弹性模量略低，较柔软，外层弹性模量较高。粘边型光纤带则是直接采用一层弹性模量较高的UV固化，结构如图1-1所示：
图1-1光纤带结构类型图
包覆型光纤带所用紫外光固化材料较多，增加了制造成本，但光纤带的抗微弯性能和抵抗外界应力的能力大大提高。粘边型光纤带使用紫外光固化材料少，大大降低了材料成本，且粘边型光纤带几何尺寸小，易于实现大芯数、高密度、小缆径的光缆。
光纤带根据带中所包含的光纤数量也有很多种规格，有四纤带、六纤带、八纤带、十二纤带、二十四纤带。
光纤带光缆中的光纤带多以叠层出现，光纤带又包含多根光纤，因此光纤带的识别非常重要，根据标准规定，表示可以采用领示色谱，也可采用全色谱。全色谱标识方法，根据带中光纤数量，光纤颜色优先采用蓝、橙、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、粉红、青绿；各光纤带采用喷墨印字技术进行区别。
二、材料选择
制造光纤带设计的主要材料有本纤、着色油墨、并带树脂，生产光纤带对材料有着特殊的要求，把好材料关卡是生产优质光纤带的基础工作。
1.本纤
本纤除了应满足光纤的基本标准外，考虑到光纤带的特殊要求，应特别注意以下指标：
（1）要求本纤外径均匀，一般在245±6μm表面光滑。
（2）光纤的翘直度要达到要求，一般要求光纤卷曲R>4m。
（3）光纤涂层的同心度和包层不圆度也应要求严格，以便好控制光线的平直度。
（4）光纤的机械强度达到标准要求。筛选试验等级不小于100kpsi。
2.着色油墨
在松套管结构中，着色厚的光线放置在管内油膏中，抗化学作用性能就很重要，同时要有很高的交联度。对于光纤带结构，着色油墨既要和光纤涂层粘结好，又要容易从并带树脂结构剥离开来，要求着色涂料与并带树脂相互作用及表面性能是非常重要的。这就要按照使用要求，选择最合适的着色涂料。光纤带有几个性能指标与此相关：一是要求光纤带不能散纤，既能经受加工、敷设和盘带处置，又能经受相关的性能测试；二是要求光纤易分离，光纤经操作人员从带中分离时保证光纤的着色层完好。着色油墨的性能也要能适应并带要求。首先油墨中的色质离子要非常小，在油墨中分布均匀、细腻，使得着色层表面光滑。其次，油墨的粘稠度适中，不含杂质，便于色层表面光洁；第三，固化后的色层有一定的强度和韧性；第四，着色油墨与光纤一次涂覆层粘结良好。其他技术指标应满足普通光纤着色油墨的技术规范。
3.并带树脂
生产和提供并带树脂的厂家非常多，选择时主要注意和着色油墨相适应的。对包封型光纤带，内层使用的树脂较为柔软，以减小微弯损耗，并有良好的分离特性；外层使用要具有低摩擦系数，有较高的机械强度。对粘边型的光纤带，通常采用外层材料。并带树脂的杨氏模量和线性热膨胀系数也是非常重要的考虑因素。
三、工艺流程
光纤并带工艺流程包括光纤放线、绕过导线轮、穿过涂覆模具、UV灯固化炉固化、消除静电、喷墨印字、主牵引轮牵引光纤和收排线装置收线，工艺流程操作步骤大致如下图3-1所示：
图3-1 并带工艺结构原理图
1.光纤上盘
图3-2 光纤放线架
在每一个光纤盘都安装在放线架之后，必须用防滑塞锁住光纤盘，防止在高速旋转过程中脱落造成意外和损失。
2.光纤放线架
图3-3 导线轮
图3-3中是常见的一种导线轮，沿着导线轮旋转方向放线，导线轮也可以起到支撑和紧绷的作用，能够有效的防止断纤的发生。
3.涂覆模具
图3-4 涂覆模具
该图中的模具是生产十二芯数带状光纤所使用的。涂覆模具的使用需要树脂的配合使用，模具的一端连接着一根塑胶输管，就是通过输管不断给穿过涂覆模具的光纤源源不断的供应树脂，从而使一组光纤粘合在一起，形成带状光纤的模型。
4.沾着树脂的一组光纤从涂覆模具中出来，就要经过UV灯和固化炉，紫外光的照射能过使光纤上的树脂快速的凝固，从而形成带状光纤。UV灯和固化炉如图3-5所示：
4.UV灯和固化炉
5.经过固化以后带状光纤就基本成型，还需要消除静电，消除静电的装置很简单，如图3-6所示，就是两个平行的橡胶棒，橡胶棒能够帮助消除高速旋转时光纤上产生的电荷，从而有效的减轻带状光纤之间的排斥作用。
5.除静电装置
6.收线装置，收线时要考虑到收线速度，并且要保证排线平整，如图3-7
图3-7 收线装置
四、工艺分析
光纤并带成型技术能保证光纤带的质量，下面分别分析：
1.光纤着色工艺
前面几经介绍油墨的选择，强调一下几个问题：一是保证光纤带中所有光纤外径一致，因此应全部采用着色光纤；二是着色光纤应该消除静电，避免在并带工序中光纤互相排斥或吸引，影响光纤的间距。也要防止由于静电使灰尘吸附到光纤，造成模具堵塞；三是要求着色层完整、光滑，一面影响光纤带的可分离性能，一半要求采用压力涂覆工艺，消除着色层中的气泡；四是着色层要有良好的固化，并与光纤的一次涂覆层粘结良好。
2.并带环境清洁
在光纤并带成型过程中，数根光纤一起进入光纤并带模具，空气中的微尘就会落在光纤上，如果光纤没有做到静电完全消除，空气中的微尘就会迅速吸附在光纤上进入并带模具，在模具中沉积，轻则影响光纤张力，重则导致断纤。并带车间是一个恒温车间，有一定的湿度，以利于光纤的静电消除，保持环境清洁。
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