亨通光電推出輕型防鼠光纜

　      前言：防鼠光纜，顧名思義，就是防止光纜受到老鼠、白蟻等嚙齒類動物的攻擊。目前直埋光纜和管道光纜的一些特殊場合，經(jīng)常受到嚙齒類動物的噬咬，給光纜設(shè)計和維護帶來很大的麻煩。本文從光纜的結(jié)構(gòu)設(shè)計、原材料，并結(jié)合亨通光電股份有限公司現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝及技術(shù)，介紹了一種輕型防鼠光纜。

　　老鼠作為一種繁殖力和生命力很強的嚙齒類動物廣泛生活在世界上各個地區(qū)，由于其門齒很發(fā)達且會不斷生長，所以鼠類有啃咬物體保持其牙齒鋒利的習(xí)性，塑料特有的氣味使其成為鼠類?？幸ο?。目前光纜生產(chǎn)廠商對于防鼠光纜的設(shè)計都是從結(jié)構(gòu)或者材料上進行改變,使其具有防鼠的功能。目前比較通用的兩種方法是在護套料中添加辣味劑和使用多層護套凱裝。國內(nèi)外的實驗中已經(jīng)證明，老鼠對辣味物質(zhì)比較敏感，已被公認為是一種有效的驅(qū)鼠劑。添加辣味劑法防鼠，也就是說在光纜料捏合、造粒的生產(chǎn)過程中，添加辣味劑，這種防鼠方式，在擠護套生產(chǎn)時它會產(chǎn)生刺鼻的氣味，一定程度上影響車間生產(chǎn)人員的身體健康，施工過程中需帶防護手套，防止手直接接觸光纜而有灼熱感，這與當(dāng)今社會以人為本、健康生產(chǎn)的思想相違背;而且辣味劑在長期環(huán)境中從護套料中遷移并揮發(fā)，因此難以保證含辣味劑光纜護套料的防鼠效果和有效時間。采用多層護套鎧裝的方法，如GYTA53結(jié)構(gòu)，常規(guī)的鍍鉻鋼帶由于在外護套被咬掉后暴露于潮濕空氣中容易生銹而失去保護的功能;若采用不銹鋼帶，將不銹鋼帶分切并覆膜后，其材料成本是常規(guī)鍍鉻鋼帶的好幾倍，其經(jīng)濟上考慮并不可取;GYTA53結(jié)構(gòu)的光纜，由于有一定厚度的鋼帶，所以該光纜的重量較大，增加了施工難度，而細鋼絲鎧裝光纜如GYTS33等重量更大、價錢更高昂、施工難度更大。

　　針對以上兩種方法的弊端及目前市場對于防鼠光纜的需求，我們從嚙齒類動物的啃咬特性出發(fā)，對光纜的結(jié)構(gòu)、成本及施工難易度等因素進行綜合考慮，得出通過材料的物理性能，主要指玻材料的硬度，開發(fā)了一種輕型防鼠光纜。

　　1.結(jié)構(gòu)設(shè)計:

　　GYFTA84光纜，此結(jié)構(gòu)光纜是由6根松套管(或部分填充繩)繞中心非金屬加強構(gòu)件絞合成圓整的纜芯，纜芯外縱包一層鋁塑復(fù)合帶并擠上PE內(nèi)護層，再左向、右向各繞包一層玻璃纖維紗并擠上PE中護套和一層防鼠防白蟻保護的尼龍外護層。松套管是由溫度特性好的材料擠成，管中放入具有合適余長的多根光纖，并充滿防潮光纖用油膏。纜芯內(nèi)所有縫隙均填充阻水化合物。其結(jié)構(gòu)圖如下：

GYFTA84光纜結(jié)構(gòu)圖

表1：光纜的技術(shù)參數(shù)

　　2.原材料特性：

　　玻璃纖維紗：是一種性能優(yōu)異的無機非金屬材料。它是以玻璃球或玻璃為原料經(jīng)高溫熔制、拉絲、絡(luò)紗、織布等工藝形成的產(chǎn)品。玻璃纖維單絲的直徑從十幾個微米到二十幾個微米，相當(dāng)于一根頭發(fā)絲的 1/20～1/5 ，每束纖維都有數(shù)百根甚至上萬根單絲組成。由于玻璃纖維紗具有極細且脆的特點，在鼠類噬咬過程中，呈粉碎狀的玻璃渣將傷及老鼠的口腔，使之對光纜產(chǎn)生畏懼感，達到防鼠的效果。根據(jù)我公司相關(guān)的研究表明：具有一定厚度的玻璃纖維紗層(一般厚度2mm以上)具有良好的防鼠效果。另外，玻璃纖維紗具有拉神強度大，彈性模量高，伸長率低，電絕緣性、耐磨蝕性、保溫性好等優(yōu)點，也可在光纜中作為輔助增強材料，大大降低了光纜的外徑，相應(yīng)光纜的重量較輕，達到了輕型光纜的目的。具體技術(shù)指標(biāo)如表2：

表2：玻璃纖維紗主要特性 

　　尼龍護套：為無毒環(huán)保型尼龍護套料，由于其在較寬廣的溫度范圍內(nèi)具有較高的強度、剛性和很好的韌性;優(yōu)良的耐磨性、耐蠕變性和自潤滑性;電絕熱性能較好、耐電弧;耐熱性和耐低溫性能良好，屬自熄滅性材料;耐油性突出等。是良好的防鼠材料，但是其價錢比普通聚乙烯護套料貴很多，而且相對吸水性較大，所以需在聚乙烯護套外擠制一層厚度不小于0.4mm厚度的護套料。由于尼龍的硬度越高，所以光纜的彎曲半徑較普通光纜大。具體技術(shù)指標(biāo)如表3：

表3：尼龍護套料主要特性 

　　3.GYFTA84光纜的特點：

　　該光纜未含有鋼復(fù)合帶或者鋼絲等密度較高的材料，鋁復(fù)合帶密度相對較低，所以自重較輕，由于使用了玻璃纖維紗，它可作為輔助加強材料，要達到相同拉力情況下外徑相對較小，這兩點保證了光纜施工的輕便和快速;玻璃纖維紗和尼龍等材料優(yōu)良的物理特性，使其具有預(yù)防嚙齒類動物啃咬的特點，由此可見，該光纜是一種輕型的防鼠光纜。而纜芯縱包的鋁復(fù)合帶具有優(yōu)良的防潮、防濕性能，比較適合潮濕環(huán)境敷設(shè)，如管道敷設(shè)、直埋敷設(shè)等。

　　4.產(chǎn)品實現(xiàn)及工藝控制：

　　GYFTY84光纜在生產(chǎn)時最為特殊的工藝就是在外層實現(xiàn)尼龍護套成型及中、外護套之間的結(jié)合緊密程度，如果按照常規(guī)流程來進行生產(chǎn)則至少分為5道工序，并且需要注意中護套后光纜的存放，如:表面的干燥和防塵等措施。如果存放措施處理不良，在進行最外層的尼龍護套時，必定造成外護出現(xiàn)包塊、氣泡以及脫料等質(zhì)量問題，這一系列的問題無疑是對大批量生產(chǎn)帶來較大的困難。針對所涉及的這類問題，我公司對生產(chǎn)流程進行細致分析及工藝、模具的改進調(diào)試，最終實現(xiàn)中外護層共擠。而在實際生產(chǎn)過程中主要面臨的問題就是如果中外層共擠的話，對于相同的材料，由于其線性膨脹系數(shù)相同，材料擠制特性也相同，所以比較容易實現(xiàn)。但是，由于聚乙烯和尼龍是兩種完全不同的材料，其線性膨脹系數(shù)相差非常大，并且擠出性能相差甚遠，實際生產(chǎn)時，中護套所采用的高密度聚乙烯材料后收縮非常大，護套后的外徑有較大的后收縮;而尼龍基于材料的線性膨脹系數(shù)要遠低于高密度聚乙烯，所以其后收縮較小;因此，如果控制不好，雙層共擠實現(xiàn)后在產(chǎn)品放置一段時間還會出現(xiàn)中、外層分離的情況。本公司針對這一問題在開始時也是反復(fù)的對擠出材料、模具、操作方法上進行調(diào)整但收效甚微，在多次的調(diào)試總結(jié)經(jīng)驗后決定對雙層擠出的擠出模具及形式進行大膽的改動，將原來的一機頭共擠改為兩個機頭，在原有的80擠塑機前端兩米處添加一臺30擠塑機用于外層尼龍的擠出，并由電氣工程人員將兩臺擠塑設(shè)備的系統(tǒng)編入聯(lián)動狀態(tài)，結(jié)合中護套高密度聚乙烯的后收縮問題再對中護套的擠出模具進行改進，中護套模具的形式基于半擠壓模具，有效的減小中護層的后收縮，又根據(jù)材料原有的特性對尼龍外護套所使用的模具的拉伸比進行放大到最合適區(qū)，讓其在表面成型后可以有適當(dāng)?shù)脑偈湛s，實現(xiàn)雙層緊密結(jié)合。

　　5.光纜的鼠咬試驗

　　取試樣GYFTA84-12B1光纜兩段，光纜直徑1.4cm,長度各為25.5cm，分別放在A、B兩個鼠盒內(nèi)。將10只大老鼠分為兩組：第一組:雌5只;第二組：雄5只，分別放入兩個鼠盒內(nèi)(每三天雌、雄交換)，每天正常喂養(yǎng)，保證大老鼠精力充沛，能夠達到較強的啃咬能力連續(xù)觀察15天。 在試驗期間內(nèi)，受試大老鼠飲食正常，糞便正常，活動自如，未發(fā)現(xiàn)死亡等異?，F(xiàn)象。

　　試驗分析：試驗光纜樣品A和B表面都有不同程度被老鼠啃咬的地方，尼龍外護層和聚乙烯中護層有少許幾處被咬穿，但是光纜內(nèi)護層均未受到損壞，從而可以確定老鼠在啃咬玻璃纖維紗的過程中受到了一定的傷害而放棄了對該處進一步的啃咬，轉(zhuǎn)而啃咬光纜其它地方。

　　試驗結(jié)果：內(nèi)護未受損傷，纜芯保護完善，該光纜具有較好的防鼠效果，可以作為一種防鼠光纜進行開發(fā)。

　　6.光纜的性能測試

　　光纜在敷設(shè)和運行過程中將會受到外力的作用，同時外部環(huán)境的變化(如溫度)也會造成光纜的衰減變化和光纖應(yīng)變。因此，套管內(nèi)光纖需要適當(dāng)?shù)囊淮斡嚅L和二次余長(套管SZ絞合余長)，以保證在復(fù)雜環(huán)境中衰減特性符合要求。以GYFTA84-12B1光纜為例，參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)試驗方式，其拉伸時光纖應(yīng)變和衰減狀況如下：

　　拉伸實驗表明，在短期拉力3000N時，光纖應(yīng)變小于0.02%,衰減變化小于0.02dB，完全符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

　　環(huán)境溫度變化造成的光纖應(yīng)變和衰減變化，根據(jù)高低溫實驗表明：該輕型防鼠光纜可以在-40℃～+70℃的環(huán)境下長期工作。

　　通過其它相關(guān)試驗表明該輕型防鼠光纜結(jié)構(gòu)能夠滿足敷設(shè)和運行性能要求，各項試驗數(shù)據(jù)都優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)，同時具有良好的防鼠性能，可以大范圍使用。

　　7.結(jié)束語

　　由于目前國內(nèi)還未推出關(guān)于防鼠光纜的標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)制造商缺乏相關(guān)的理論基礎(chǔ)指導(dǎo)，我公司依據(jù)自身的生產(chǎn)工藝、技術(shù)水平及現(xiàn)實社會需求，開發(fā)了輕型防鼠光纜，其優(yōu)良的防濕、防潮和防嚙齒動物的性能，可以廣泛應(yīng)用于管道及直埋敷設(shè)中，已經(jīng)在國內(nèi)外光纜易受嚙齒類動物攻擊地區(qū)(如：內(nèi)蒙古、浙江、安哥拉、厄瓜多爾等)大量鋪設(shè)使用，大大降低了光纜被啃咬的概率，為運營商節(jié)省了維護費用，保證了客戶通信順暢。