摘要：讨论了在光纤生产过程中，影响光纤涂层紫外固化度的几个重要因素，并着重指出了紫外固化炉结构的改进对光纤涂层固化度的影响。
１ 前 言
光缆的核心单元是光纤。衡量光纤质量的好坏，除了光纤的传输性能、几何性能、环境性能等外，还有光纤的机械性能。机械性能中包括筛选强度、涂层剥离力（strip force）、涂层拉出力（pullout）、光纤卷曲（curl）和光纤扭曲（twist）等。本文主要讨论光纤涂层拉出力的影响因素和生产过程中的实际控制方法，以供参考。
２ 光纤涂层紫外固化简介
光纤是由纤芯、包层和涂层组成。典型的纤芯是纯二氧化硅玻璃或者是掺锗的二氧化硅玻璃，而包层可能是纯二氧化硅玻璃或掺氟的二氧化硅玻璃。纤芯的直径取决于光纤的应用场合，而包层直径一般为125μｍ。光纤的聚合物涂层（一般为环氧丙烯酸酯或聚丙烯酸酯）的厚度为６０μｍ左右。因此，光纤的直径为２４５μｍ。其中，内涂层较软（弹性模量低，只有几百兆帕），外涂层较硬（弹性模量高，可达几万兆帕）。内涂层用于保护裸光纤表面免受机械损伤，并且在光纤使用中起到缓冲外界应力的作用。外涂层较硬则有利于光纤耐磨损。光纤熔接和连接时，必须从玻璃光纤表面上清洁干净地除去涂层。为了能够提供用很小的力就可以除去且不留下剩余物的涂层，则必须了解影响可剥性的涂层性能。而弄清这些效应，必须区别涂层的剥离力和涂层的拉出力。涂层的剥离力是由光纤的外涂层决定的；涂层的拉出力，也就是光纤内涂层和石英玻璃包层的粘结力，则取决于光纤的内涂层。在实际生产中，外涂层的固化基本达到饱和状态，所以需要控制到达光纤内涂层的紫外固化剂量，确保光纤的涂层拉出力符合光纤规范的要求。目前一般光纤产品的涂层拉出力要求在７．１２～１１．１２ｎ之间，以满足光纤带的质量需要。
３ 光纤内涂层紫外固化影响因素及其控制
在光纤的实际生产过程中，影响其涂层拉出力的因素多种多样，较为复杂。本文以某光纤拉丝塔为例，探讨光纤生产过程中影响涂层拉出力的一些因素。
３．１涂层拉出力测试误差
使用ｉｎｓｔｒｏｎ ４４６４通用材料试验机进行光纤的涂层拉出力试验前必须标定零位。把试验样品夹入气动夹具，载有１ｃｍ测量长度的一端夹入上边的夹具，另一端夹入下边的夹具。在确信夹具和样品无晃动后，开始试验和数据采集，试验样品被加上张力，在测量长度上玻璃裸光纤被从涂层中拉出。光纤被拉出１ｃｍ后数据采集自动停止，气动夹具回到初始位置。在进行了７个样品的试验后，结束本盘光纤的试验。计算机会自动计算出涂层拉出力平均值和标准偏差值。在对某个样品进行试验时，如果发生下列情形之一，应重新准备样品测试：１）光纤断裂；２）胶水块从方格纸上脱落；３）测量长度上的光纤从胶水块中脱出；４）玻璃光纤在非测量长度上被从涂层中拉出。测试操作工的样品准备熟练程度对涂层拉出力的最终测试结果也会产生很大影响，图１显示在一根光纤样品上涂层拉出力的正常测试数据分布情况（平均值为８．７２７８ｎ，标准偏差为０．０４２）。而不熟练的操作工会使数据标准偏差增大，从而引起测试平均值的可信度降低。
３．２环境温度的影响
在测试涂层拉出力时，应注意环境温度对实际测试值的影响。一般来说，室温温度升高５℃，涂层拉出力会下降１．３３ｎ左右。
３．３涂料中光敏剂的影响
紫外固化涂料的基本组成是紫外光可聚合的合成树脂（活性齐聚物）、光敏剂、活性稀释剂和一些特殊的添加剂。光敏剂又称紫外聚合引发剂，它是紫外固化涂料必不可少的组分。涂膜的固化速率在很大程度上取决于这一组分的品种和数量。它们多数是以近紫外区（３００～４００ｎｍ）光激发产生游离基的物质，它们对光敏感而对热稳定。在涂膜过程中，吸收紫外光能产生自由基，引发齐聚物和稀释剂交联反应成膜。
