亨通光电推出轻型防鼠光缆

　      前言：防鼠光缆，顾名思义，就是防止光缆受到老鼠、白蚁等啮齿类动物的攻击。目前直埋光缆和管道光缆的一些特殊场合，经常受到啮齿类动物的噬咬，给光缆设计和维护带来很大的麻烦。本文从光缆的结构设计、原材料，并结合亨通光电股份有限公司现有的生产工艺及技术，介绍了一种轻型防鼠光缆。

　　老鼠作为一种繁殖力和生命力很强的啮齿类动物广泛生活在世界上各个地区，由于其门齿很发达且会不断生长，所以鼠类有啃咬物体保持其牙齿锋利的习性，塑料特有的气味使其成为鼠类常啃咬对象。目前光缆生产厂商对于防鼠光缆的设计都是从结构或者材料上进行改变,使其具有防鼠的功能。目前比较通用的两种方法是在护套料中添加辣味剂和使用多层护套凯装。国内外的实验中已经证明，老鼠对辣味物质比较敏感，已被公认为是一种有效的驱鼠剂。添加辣味剂法防鼠，也就是说在光缆料捏合、造粒的生产过程中，添加辣味剂，这种防鼠方式，在挤护套生产时它会产生刺鼻的气味，一定程度上影响车间生产人员的身体健康，施工过程中需带防护手套，防止手直接接触光缆而有灼热感，这与当今社会以人为本、健康生产的思想相违背;而且辣味剂在长期环境中从护套料中迁移并挥发，因此难以保证含辣味剂光缆护套料的防鼠效果和有效时间。采用多层护套铠装的方法，如GYTA53结构，常规的镀铬钢带由于在外护套被咬掉后暴露于潮湿空气中容易生锈而失去保护的功能;若采用不锈钢带，将不锈钢带分切并覆膜后，其材料成本是常规镀铬钢带的好几倍，其经济上考虑并不可取;GYTA53结构的光缆，由于有一定厚度的钢带，所以该光缆的重量较大，增加了施工难度，而细钢丝铠装光缆如GYTS33等重量更大、价钱更高昂、施工难度更大。

　　针对以上两种方法的弊端及目前市场对于防鼠光缆的需求，我们从啮齿类动物的啃咬特性出发，对光缆的结构、成本及施工难易度等因素进行综合考虑，得出通过材料的物理性能，主要指玻材料的硬度，开发了一种轻型防鼠光缆。

　　1.结构设计:

　　GYFTA84光缆，此结构光缆是由6根松套管(或部分填充绳)绕中心非金属加强构件绞合成圆整的缆芯，缆芯外纵包一层铝塑复合带并挤上PE内护层，再左向、右向各绕包一层玻璃纤维纱并挤上PE中护套和一层防鼠防白蚁保护的尼龙外护层。松套管是由温度特性好的材料挤成，管中放入具有合适余长的多根光纤，并充满防潮光纤用油膏。缆芯内所有缝隙均填充阻水化合物。其结构图如下：

GYFTA84光缆结构图

表1：光缆的技术参数

　　2.原材料特性：

　　玻璃纤维纱：是一种性能优异的无机非金属材料。它是以玻璃球或玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺形成的产品。玻璃纤维单丝的直径从十几个微米到二十几个微米，相当于一根头发丝的 1/20～1/5 ，每束纤维都有数百根甚至上万根单丝组成。由于玻璃纤维纱具有极细且脆的特点，在鼠类噬咬过程中，呈粉碎状的玻璃渣将伤及老鼠的口腔，使之对光缆产生畏惧感，达到防鼠的效果。根据我公司相关的研究表明：具有一定厚度的玻璃纤维纱层(一般厚度2mm以上)具有良好的防鼠效果。另外，玻璃纤维纱具有拉神强度大，弹性模量高，伸长率低，电绝缘性、耐磨蚀性、保温性好等优点，也可在光缆中作为辅助增强材料，大大降低了光缆的外径，相应光缆的重量较轻，达到了轻型光缆的目的。具体技术指标如表2：

表2：玻璃纤维纱主要特性 

　　尼龙护套：为无毒环保型尼龙护套料，由于其在较宽广的温度范围内具有较高的强度、刚性和很好的韧性;优良的耐磨性、耐蠕变性和自润滑性;电绝热性能较好、耐电弧;耐热性和耐低温性能良好，属自熄灭性材料;耐油性突出等。是良好的防鼠材料，但是其价钱比普通聚乙烯护套料贵很多，而且相对吸水性较大，所以需在聚乙烯护套外挤制一层厚度不小于0.4mm厚度的护套料。由于尼龙的硬度越高，所以光缆的弯曲半径较普通光缆大。具体技术指标如表3：

表3：尼龙护套料主要特性 

　　3.GYFTA84光缆的特点：

　　该光缆未含有钢复合带或者钢丝等密度较高的材料，铝复合带密度相对较低，所以自重较轻，由于使用了玻璃纤维纱，它可作为辅助加强材料，要达到相同拉力情况下外径相对较小，这两点保证了光缆施工的轻便和快速;玻璃纤维纱和尼龙等材料优良的物理特性，使其具有预防啮齿类动物啃咬的特点，由此可见，该光缆是一种轻型的防鼠光缆。而缆芯纵包的铝复合带具有优良的防潮、防湿性能，比较适合潮湿环境敷设，如管道敷设、直埋敷设等。

　　4.产品实现及工艺控制：

　　GYFTY84光缆在生产时最为特殊的工艺就是在外层实现尼龙护套成型及中、外护套之间的结合紧密程度，如果按照常规流程来进行生产则至少分为5道工序，并且需要注意中护套后光缆的存放，如:表面的干燥和防尘等措施。如果存放措施处理不良，在进行最外层的尼龙护套时，必定造成外护出现包块、气泡以及脱料等质量问题，这一系列的问题无疑是对大批量生产带来较大的困难。针对所涉及的这类问题，我公司对生产流程进行细致分析及工艺、模具的改进调试，最终实现中外护层共挤。而在实际生产过程中主要面临的问题就是如果中外层共挤的话，对于相同的材料，由于其线性膨胀系数相同，材料挤制特性也相同，所以比较容易实现。但是，由于聚乙烯和尼龙是两种完全不同的材料，其线性膨胀系数相差非常大，并且挤出性能相差甚远，实际生产时，中护套所采用的高密度聚乙烯材料后收缩非常大，护套后的外径有较大的后收缩;而尼龙基于材料的线性膨胀系数要远低于高密度聚乙烯，所以其后收缩较小;因此，如果控制不好，双层共挤实现后在产品放置一段时间还会出现中、外层分离的情况。本公司针对这一问题在开始时也是反复的对挤出材料、模具、操作方法上进行调整但收效甚微，在多次的调试总结经验后决定对双层挤出的挤出模具及形式进行大胆的改动，将原来的一机头共挤改为两个机头，在原有的80挤塑机前端两米处添加一台30挤塑机用于外层尼龙的挤出，并由电气工程人员将两台挤塑设备的系统编入联动状态，结合中护套高密度聚乙烯的后收缩问题再对中护套的挤出模具进行改进，中护套模具的形式基于半挤压模具，有效的减小中护层的后收缩，又根据材料原有的特性对尼龙外护套所使用的模具的拉伸比进行放大到最合适区，让其在表面成型后可以有适当的再收缩，实现双层紧密结合。

　　5.光缆的鼠咬试验

　　取试样GYFTA84-12B1光缆两段，光缆直径1.4cm,长度各为25.5cm，分别放在A、B两个鼠盒内。将10只大老鼠分为两组：第一组:雌5只;第二组：雄5只，分别放入两个鼠盒内(每三天雌、雄交换)，每天正常喂养，保证大老鼠精力充沛，能够达到较强的啃咬能力连续观察15天。 在试验期间内，受试大老鼠饮食正常，粪便正常，活动自如，未发现死亡等异常现象。

　　试验分析：试验光缆样品A和B表面都有不同程度被老鼠啃咬的地方，尼龙外护层和聚乙烯中护层有少许几处被咬穿，但是光缆内护层均未受到损坏，从而可以确定老鼠在啃咬玻璃纤维纱的过程中受到了一定的伤害而放弃了对该处进一步的啃咬，转而啃咬光缆其它地方。

　　试验结果：内护未受损伤，缆芯保护完善，该光缆具有较好的防鼠效果，可以作为一种防鼠光缆进行开发。

　　6.光缆的性能测试

　　光缆在敷设和运行过程中将会受到外力的作用，同时外部环境的变化(如温度)也会造成光缆的衰减变化和光纤应变。因此，套管内光纤需要适当的一次余长和二次余长(套管SZ绞合余长)，以保证在复杂环境中衰减特性符合要求。以GYFTA84-12B1光缆为例，参考相关标准试验方式，其拉伸时光纤应变和衰减状况如下：

　　拉伸实验表明，在短期拉力3000N时，光纤应变小于0.02%,衰减变化小于0.02dB，完全符合相关标准。

　　环境温度变化造成的光纤应变和衰减变化，根据高低温实验表明：该轻型防鼠光缆可以在-40℃～+70℃的环境下长期工作。

　　通过其它相关试验表明该轻型防鼠光缆结构能够满足敷设和运行性能要求，各项试验数据都优于国家标准，同时具有良好的防鼠性能，可以大范围使用。

　　7.结束语

　　由于目前国内还未推出关于防鼠光缆的标准，国内制造商缺乏相关的理论基础指导，我公司依据自身的生产工艺、技术水平及现实社会需求，开发了轻型防鼠光缆，其优良的防湿、防潮和防啮齿动物的性能，可以广泛应用于管道及直埋敷设中，已经在国内外光缆易受啮齿类动物攻击地区(如：内蒙古、浙江、安哥拉、厄瓜多尔等)大量铺设使用，大大降低了光缆被啃咬的概率，为运营商节省了维护费用，保证了客户通信顺畅。