光纤光缆制作的工艺与设备之二
1.4光纤张力筛选与着色工艺
1．4．1张力筛选
经涂覆固化后光纤可直接与机械表面接触。为确保光纤具有一个最低强度，满足套塑、成缆、敷设、运输和使用时机械性能要求，在成缆前，必须对一次涂覆光纤进行100%张力筛选。张力筛选方式有两种：在线筛选和非在线筛选。所谓在线张力筛选是指在光纤拉丝与一涂覆生产线上同步完成张力的筛选，这种筛选方式由于光纤涂层固化时间短，测得的光纤强度会受到一定影响，独立式光纤张力筛选是在专用张力筛选设备上完成，一般情况下均采用独立式光纤张力筛选方式进行光纤张力筛选。
1.4.2光纤着色工艺
1．定义:光纤着色是指在本色光纤表面涂覆某种颜色的油墨并经过固化使之保持较强附着力的一个工艺操作过程。
2.原因:光缆结构中的光纤根数已从每单元内放置一根光纤,发展到放置2、4、8、12、24、48、144、200、260、140、600、1000、1100、2000、2004等多根光纤,由于这一结构上的变化,给光纤的接续和维护、查检带来了许多不便,为便于光纤的标记和识别,必须对光纤采取某种标识方法，以便于人们对其进行区分，这一方法就是着色处理。
着色方法，过去一般紧套光纤在一次涂覆后着色或在二次涂覆材料中加入颜料，同步着色，而带纤在成带前着色，松套光纤在一次涂覆后着色。现在无论何种光纤，通常都采取在一次涂覆后着色工艺。
3.要求:对着色工艺要求是着色光纤颜色应鲜明易区分，颜色层不易脱落，且与光纤阻水油膏相容性要好，且着色层均匀，避免断纤。
4.方式:常采用的着色方法有两种：在线着色和独立着色。在线着色是指在拉丝和一次覆过程中，同步完成着色的一种方法；而独立着色是利用专门的着色设备在已涂覆的光纤上独立着色处理的方法，目前采用后一种方法进行着色处理更多些。
1.4.
2.1．光纤着色生产线及设备。
光纤着色工艺的完成主要采用着色机实现。着色机是一种在本色光纤表面涂覆不同颜色涂料并能够使其快速固化的设备。
奥地利MEDEK-SCHORNER公司生产的GFP-UV-G1型着色机：该机主要由五部分组成：光纤放线装置，颜料涂覆系统，牵引装置，收排线装置，主控柜和辅助设备，该机的生产速度可以达到1100ｍ／min．光固化单元采用二台ＵＶ固化炉，随后的冷却处理采用风冷方式完成。所有的驱动均采用交流伺服调速电机系统，整机控制由PLC完成，人机界面是一台工业PC机。
光纤放线装置：主要包括有光纤放线盘、放线排线架、放线张力测量轮、放线张力调节轮等元件。它的作用是按照合理的放线张力将光纤自放线盘中放出，保证光纤不受到张力的作用且不松驰、扭曲、松紧适度、使被光纤盘緾绕有一定弯曲曲率的光纤平直，并不受任何的机械损伤。
颜料涂覆系统：主要有去静电装置、涂覆模具、颜料供应容器、冷却风机、固化炉、光纤外径测量仪等设备。它是着色机的核心部分。着色的工艺质量与着色层的厚度、不圆度、同心度均由其的操作决定。是着色机最关键部位。
颜料:兰桔绿棕灰白红黑黄紫粉红青绿
牵引装置：采用轮式牵引机，牵引光纤在设备上的移动，通常，牵引速度即为生产线的线速度。
收排线装置：主要由收线排线传感器、光纤收线盘、收线张力测量仪、牵引张力测量轮、收线张力调节轮等设备组成。基本的功能是对已经着色光纤收卷成盘，为下一道工序做准备。要求收线张力和排线节距合理科学，排线节距为0.29±0.02mm。
长飞室内光缆，室外光缆，FTTH光缆
主控柜和辅助设备的设计可参阅1-3-1中控制系统相关内容。
1.4.
2.2.着色工艺生产中主要控制参数
评价一台着色机的性能的最关键的指标是：在保证不损害光纤的各种性能和一定颜料固化度的前提下的最高生产速度
1）.放线、收线张力控制和排线质量
要严格控制收放线张力值，在选择张力值时应考虑两个因素：一方面应保证光纤在移动传输过程中平稳不抖动、不松驰、不拉紧，另一方面应保证光纤在收线盘具上排线质量。
通常光纤放线张力控制在10-60±1g，收线张力控制在60-70±1g。排线节距为0.29±0.02mm。
2）.着色速度的要求
光纤在着色时，其着色生产线线速度的控制与时间之间应遵循这样的关系：
①以缓慢速率（上升速率应为均速）将着色机线速自0升到V0初始速度，所需时间为t0；
②当着色机线速升至V0时，以30~10m/min的慢速升到正常的生产速度V t=1000~2100m/min。在此期间，当速度升到V i=100m/min时，向着色涂覆器和紫外固化炉内充入氮气（N2），V i对应的时间为t i，而到达生产速度的时间是t t；
运行设备，着色操作进入正常的程序；
③以正常生产速度V
t
④着色工艺结束时，应将生产线速度以均匀的速率降低，而最终速度应控制在适当范围内，否则如生产线的速度过快，光纤将受到拉伤，促使裂纹增大甚至使光纤断裂。
在着色光纤运行结束时，最终速度最佳控制在0m/min。但在实际生产中，为了不浪费光纤，使光纤全部被绕到收线盘上，一般最终速度保持在100m/min以下即可。
3）.模座温度和着色模尺寸规定：
模座温度主要根据油墨粘度特性、生产速度等因素调节。模座温度过高，使油墨粘度过低，产生回流现象严重，且会出现过早固化现象，而模具孔也会有残留硬物出现，此时，光纤在穿过模具时，表面会受到刮伤；温度过低，油墨流动性变差，在高速着色操作时，影响油墨供给，会出现间歇着色现象，光纤表面着色不均。因此，针对不同型号及不同颜色的油墨必须找出与生产线速度V匹配的的最佳温度点。一般情况下，当生产线速度为1000-2100m/min时，着色模座温度在30-61℃.
随着光纤拉丝工艺的成熟与发展，光纤外径的均匀性也得到很大的改善。着色模直径尺寸由原来较粗大（Φ271um）向着更精确发展，对于普通通信用的多模和单模光纤的着色层而言，现已控制在Φ218um，甚至精确到Φ212um。着色模直径尺寸大小与光纤外径有着密切的关系，着色模直径过大，会使光纤着色层偏厚，一方面浪费油墨，另一方面会因膜层过厚出现固化不良现象；而直径过小，一次涂覆光纤在模具中受阻严重，会导致光纤断裂。因此，着色模直径尺寸一定要根据光纤的外径要求进行正确的选择。
4）.着色油墨（着色剂）
传统光纤着色剂有两类，表印油墨和丙烯酸基油墨。经多年研究，目前推荐使用的着色剂是后一种，即丙烯酸基油墨，为了保证油墨的质量，油墨必须储存在30℃以下，干燥无日光照射环境下。为保证着色层色泽均匀，使用前应搅拌油墨。若未进行搅拌或搅拌不均匀，会出现颜料与基料分离或有沉淀物产生，导致着色时，光纤着色层颜色不鲜明或无颜色。
