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2001光缆电缆学术年会论文集 光纤着色的固化工艺研究 郭万斗 成〔都中康光统有限公司 成都.610042) 【摘要】文章从工艺应用角度分析比较了光纤普色过程中影响若色固化质t的主要因素在 于着色速度、粉色酉料,uv灯功率强度、石英普和反射罩的清沽程度、氮气沈ti以及氮气含载盈等 等.目的在于帮助我们翻定出合理的工艺参数和完答可行的操作程序. 关键词:着色 固化 固化度 1 前 言 在光纤的着色过程中，着色颜料的固化工艺显得特别关键。着色固化的好坏对光缆后续工 序的影响很大，固化不良的光纤，其表面将出现发粘或呈粉状与块状脱落。首先是增加着色光 纤的附加衰减;其次，在带纤并带或套塑过程中，其表面较大的摩擦力将引起带纤或套管中的 余长不稳定，形成质量隐患。同时，对带状光缆而言，将增加光纤带的剥离难度，从而给安装接 续带来不便。 早期的着色固化大多采用热固化工艺，而目前更多的则是使用uv灯紫外光固化。有关 文献或技术报告中对着色固化的分析也很多1-x。本文试着从应用角度去分析比较影响粉色 固化的工艺因素，以便能对生产过程进行有效控制。 在本文中，固化度的测试采用傅立叶红外光谱检测(FTIR)，该方法所侧出的固化度(%) 的数值大小与所用颜料的种类有关，另外，即使是对于同一种颜料，其固化度也与谱图的波数 (1/a)选择相关，即与计算固化度的积分边界条件的选择有关。边界条件选择不同，最终计算出 的固化度也不一样。但是，在同一测试设备上，选取相同种类的相同颜色的旗料，再在计算时选 取相同的积分边界条件所计算出的固化度值应具有可比性。本文中的所有对比实验均遵循这 一原则。 2 影响着色固化的主要因素 2.1 ，色速度对固化的影晌 着色线的生产速度受颜料，uv灯强度，uv反射罩及石英管的清洁程度，氮气纯度及氮 气流盈等等综合因家的影响，尤其受制于uv灯功率的影响。但是，在设备的允许生产速度范 围内，有时通过改变生产速度以获取不同的固化度也是必要的。这是因为松套管所用光纤的固 化度要求相对比较宽松，而对于并带用着色光纤而言，为提高带纤剥离性，相应地就要求着色 光纤的固化度较高。图1所示为光纤在两种不同的生产速度下的固化度实测结果的比较.从 图1可以看出，在设备允许范围内，适当地降低生产速度，可以获得较高的粉色固化度。 郭万斗 光纤着色的固化工艺研究 95 固 化 8 0 度 5 7 0 7 6 5 样品数 图1 不同线速度下的固化比较 2.2 石英管对.色固化的影晌 石英管对着色固化的影响非常明显。UV固化用石英管由杂质含盆低，透光率很高的石英 玻璃制成。 但是，在着色过程中，石英管会受到以下几个方面的污染而变脏: (1)颜料滴落到管壁上; (2)光纤擦刮管壁; (3)颜料中的挥发性材料枯附于管璧。 石英管变脏后，UV紫外光穿透石英管的能力变弱，图2所示为石英管的清洁程度对透光 率的影响。DI 当紫外光穿过一根很脏的石英管时，其功率将减少20%^40写左右。所以通常生产一定 数量或使用一定时间以后就需要更换石英管。图3所示为石英管使用12小时之后着色光纤固 化度的实测结果比较。对图3裕要说明的是:取样时，以同一设备生产的同一种颇色产品作为 比较对象;在不同设备上，由于工艺条件的差异，即使是同一种颇色也不能进行对比，如图3中 的黑色与黄色。 2.3 .色颇料的影晌 着色颜料主要由含有多官能团的可交联低聚物丙烯酸酸作为基础材料，配以光引发剂以 及各种添加剂组成。光引发剂在UV光作用下，激发活性官能团分子，进而形成交联聚合物。 其固化反应机理如下: PI-EVPI (产生游离基) PI+M-PI-M.上理PI-(M)n-M (产