關鍵詞:光纜材料、鍍鉻鋼塑復合帶、光滑鋁塑復合帶、鍍鉻鋼帶、塑料薄膜
鋼塑復合帶和鋁塑復合帶主要用於通信光纜和通信電纜的外護套，與護套材料粘合形成綜合護套層，起到防潮的作用，保護纜芯不受潮氣侵蝕。同時，鋼塑復合帶和鋁塑復合帶對纜芯具有鎧裝作用，抵抗外力，為各種應用中鋪設通信光纜和通信電纜提供機械保護，保證應用的穩定性和可靠性。
以光纖為載體的光通信具有傳輸頻帶極寬、通信容量大的特點。在現代通信中，光纖通信被廣泛用於傳輸超大容量信號。所以對載體的可靠性和穩定性要求很高，否則可能會導致大面積的通信障礙。在長距離光纜通信系統中，光纜的傳輸特性應長期穩定。把光纖做成光纜，就是選擇性能優良的原材料，保護光纖，保證光纖在使用壽命期內傳輸的可靠性和穩定性。光纜中的鋼塑復合帶和鋁塑復合帶在保護光纖方面起著非常重要的作用。
近年來，光纜市場競爭激烈，價格下跌，光纜制造成本壓力大，導致生產復合帶成本壓力大，部分企業甚至出現生存危機。在嚴峻的形勢下，這些廠家使用劣質材料制造劣質產品，使得市場上的復合帶質量良莠不齊。這類廠商只註重自身經濟效益，不講社會責任，給光纖光纜通信帶來極大隱患。
本文將通過對鋼塑和鋁塑復合帶的分析，說明復合帶的材料和生產工藝對光纜的工藝特性和質量的影響，以及如何通過簡單的方法辨別復合帶的優劣。
壹、鋼塑和鋁塑復合帶的現狀
我們和北厚大學華飛研究所對從各光纜生產現場收集的十幾種國內有代表性的復合帶產品進行了測試，結果如下:
1，機械性能:
拉伸強度、RP0.2(非比例伸長強度)和斷裂伸長率是三個指標，取決於復合帶的金屬基帶，反映基帶的性能。
鋼塑復合帶拉伸強度最高可達376.07Mpa，RP0.2(非比例拉伸強度)最高可達351.12Mpa，斷裂伸長率最高可達29.82%。最低抗拉強度僅為343.15 Mpa，最低RP0.2(非比例拉伸強度)為262.47 Mpa，最低斷裂伸長率僅為17.52%。有些廠商即使從同壹復合帶取6個樣本，測得的數據也相差很大，σ達到20.975，說明他們用的基帶性能很不穩定，很離散。但是有些廠商的產品性能比較穩定，離散度很小，σ只有1.212。
鋁塑復合帶拉伸強度最高可達97.56Mpa，RP0.2(非比例拉伸強度)最高可達70.84Mpa，斷裂伸長率最高可達32.74%。最低抗拉強度僅為77.04 Mpa，最低RP0.2(非比例抗拉強度)為48.16 Mpa，最低斷裂伸長率僅為15.10%。有的廠商甚至從同壹條復合帶中抽取6種圖案，但測試出來的數據卻大相徑庭。但有些廠家性能指標很好，離差σ只有1.547。
從測試數據分析來看，不同廠商使用的基帶還是有很大差別的。進口鍍鉻鋼帶機械性能好，離散性小。然而，國產帶鋼的性能不穩定且離散。應該說國產鋼帶在材料方面的性能差距不小。從鋁帶來看，國內不同鋁廠生產的電纜鋁基帶質量差異也非常明顯。
2.粘合性能:
剝離強度--衡量金屬基帶和薄膜之間粘附力的指標。從鋼塑復合帶的檢測結果分析，有4個產品樣品不合格，其中A、B兩個產品樣品不合格，A、B兩個產品樣品不合格。只有少數廠家的產品很好。A面和B面的剝離強度很大，差別很小。標準差只有0.114。它使用的鋼基帶是進口鍍鉻鋼帶。
從鋼塑復合帶耐水剝離強度的測試數據來看，兩個廠的產品樣品只要有壹個合格，其他都不合格，反映出大部分產品的耐水環境性能較差。
熱封強度——衡量復合帶A面和B面之間粘合力的指標，它直接影響復合帶縱向搭接成為隔濕層的質量。從檢測結果來看，鋼塑復合帶只有1家廠家的17.21N/cm不合格，大部分廠家的樣品在17.88-19.77N/cm之間，個別廠家達到37.72 N/cm。鋁塑復合帶只有壹家廠家的16.92 N/cm不合格，其他都在19.49-24.65N/cm之間。
剪切強度——衡量復合帶熱封後的抗剪切能力，直接反映制作光纜後鋼塑、鋁塑復合帶“封縫”處的外力。從試驗數據分析來看，雖然所有產品都滿足熱封區不發生剪切破壞的要求，但各廠家產品的剪切力值還是有較大差異。鋼塑復合帶最佳廠家熱封區剪切力值達到578.87n/cm；。最差的廠家只達到了435.16N/cm。鋁塑復合帶最好廠家的剪切力達到182.5438+04n/cm；最差的廠家只達到了119.5438+0N/cm。
復合帶的粘接性能主要與薄膜的材料性能、制造商的復合技術水平和金屬基帶的質量有關。從測試數據分析來看，性能優異的產品采用進口鍍鉻鋼基帶和優質線纜鋁基帶，其選用的* * *聚合物及其工藝水平也非常優秀。
3.兼容性:
金屬塑料復合帶與光纜中的油膏長期接觸，需要考慮其與油膏的相容性。耐填充復合試驗是觀察油膏中金屬基帶與高分子膜之間是否會出現氣泡或分層，即評估復合膠帶與光纜填充油膏的相容性。試驗方法是將每組6個試樣50mm×50mm浸入盛有光纜填充油膏的燒杯中，然後將燒杯放入68 1℃恒溫168h的烘箱中觀察。測試結果:全部通過。
為了區分優劣，我們把時間延長到192h，216h，240h進行觀察。經過240h加速老化試驗，總體來看，鋼塑復合帶合格率為61%，鋁塑復合帶合格率為58%，鋁塑復合帶塑料層脫落，占比8%。同時我們也看到三個廠家的鋼塑復合帶樣品和三個廠家的鋁塑復合帶樣品在整個加速試驗過程中壹直處於良好狀態，沒有氣泡和分層。
試驗結果表明，復合帶與軟膏的相容性穩定。經過加速老化試驗，可以看出鋼塑復合帶與油膏的相容性優於鋁塑復合帶與油膏的相容性。不同廠家的產品還是有明顯區別的。
4.耐腐蝕性:
檢查金屬塑料復合帶在酸性或堿性環境下* * *聚合物膜與金屬基帶之間是否會分層，是否會對金屬基帶造成腐蝕。試驗按照YD/T723進行。每組6個鋼塑復合帶樣品在0.1mol/LHCL溶液中浸泡480h，2個廠家的非鍍鉻鋼帶產品樣品不合格。提高溶液濃度，在0.2mol/LHCL溶液中浸泡240h，觀察到兩個廠家的非鍍鉻鋼帶產品樣品膜脫落，均被氧化，其他廠家合格；當提高溶液濃度，在0.3mol/LHCL溶液中浸泡192h時，觀察到四個廠家的產品經過長時間的惡劣環境試驗，仍然全部合格，也能達到8 ~ 10的耐腐蝕等級。每組6個鋁塑復合帶樣品在0.1mol/L NAOH溶液中浸泡480h，有2個廠家的樣品不合格，其中壹個幾乎完全腐蝕。提高溶液濃度，在0.2mol/L NAOH溶液中浸泡240h，只有壹個廠家的產品樣品通過；當溶液濃度增加，在0.3mol/L NAOH溶液中浸泡65438±092h時，所有樣品均不能通過。
測試結果表明，不同廠家產品的耐腐蝕性能差別很大。在鋼塑復合帶中，鍍鉻鋼帶的耐腐蝕性好，不鍍鉻鋼帶的耐腐蝕性差很多。
5.介電特性:
YD/T723《通信電纜和光纜用金屬塑料復合帶》要求雙面鋼塑復合帶和鋁塑復合帶的介電強度為2kVd.c，1min，所有樣品均通過測試。所以我們把電壓提高到5kvd.c，1min所有樣品仍然通過測試，說明雙面鋼塑復合帶和鋁塑復合帶的介電強度完全滿足要求，安全系數較大。
第二，復合帶所用材料對光纜工藝和質量的影響
目前光纜用金屬塑料復合帶的主要材料有鍍鉻鋼帶、纜用鋁帶、乙烯丙烯酸聚合物等。金屬塑料復合帶的性能與其使用的原材料性能密切相關。從測試結果來看，金屬基帶的質量決定了復合帶的力學性能和耐腐蝕性能，而金屬基帶和* * *聚合物的質量直接影響復合帶粘合性能的質量。對光纜質量有嚴格要求的用戶，需要控制原材料的性能，以保證光纜的質量。
鋼塑復合帶的基帶應為鍍鉻鋼帶(簡稱TFS)。鍍鉻鋼帶的特點是:由於鋼帶表面鍍有壹層鉻，鉻的化學性質非常穩定，常溫下放置在空氣中或浸在水中都不會生銹，耐腐蝕性非常好。鉻在大氣中容易氧化形成很薄的鈍化層，因此具有良好的耐環境性，在壹般酸性環境和潮濕大氣中穩定。鍍鉻鋼帶附著力強，有資料表明其對有機塗層的附著力比鍍錫鋼帶強3 ~ 6倍，所以鍍鉻鋼塑復合帶附著力好。鍍鉻鋼帶還具有良好的耐高溫性能，鉻的熔點高達1900℃。
為了降低成本，壹些廠家采用鍍錫鋼帶作為基帶生產鋼塑復合帶。鍍錫鋼帶(ETS)在幹燥潔凈的大氣中具有良好的耐腐蝕性。但鍍錫層表面的針孔和氣泡是不可避免的，所以在潮濕的大氣中，在表面結露或浸泡的條件下，很容易腐蝕，特別是在有酸或微量鹽的環境中，腐蝕速度相當快。錫鍍層耐熱性差，熔點只有232℃。因此，鍍錫鋼塑復合帶的剝離強度因護套擠出時的高溫而不確定。
其他廠家使用無塗層鋼帶，也稱為BlackPlate或cmq(罐裝優質黑鋼板)，作為基帶生產鋼塑復合帶。這種鋼帶的突出缺點是耐腐蝕性特別差，在潮濕的大氣中以及表面結露或浸泡的條件下容易腐蝕。在酸性或還原性環境中，腐蝕速度非常快，導致鋼帶穿孔、漏氣和濕氣進入，導致通訊障礙。這種復合帶的鋼基帶和薄膜之間的粘合性差，剝離強度很低，在縱向包裝的重疊部分容易出現裂紋，使水分進入。光纜制成後，鋼基帶與護套易分離，無法形成全面的粘合護套，防潮性能很差。
由鍍錫鋼帶和黑鐵片制成的鋼塑復合帶，由於耐腐蝕性差，與薄膜的附著力差，往往不能通過《光纜用金屬塑料復合帶》標準中規定的耐腐蝕試驗。
需要指出的是，氫損耗是導致光纖衰減增加的壹個危險因素。我們知道，活性金屬與酸的反應，以及兩種有電位差的金屬在酸性環境下，甚至在弱酸性環境下的電化學反應，都會導致析氫。鍍錫鋼帶和黑鐵片都有析氫的內部條件。如果油膏的酸值過大，如果護套破損，使用環境有壹定條件，在腐蝕過程中可能形成微電池，大大增加了產氫的風險，對光纖造成很大的傷害。
如何區分鋼塑復合帶的基帶是鍍鉻鋼帶、鍍錫鋼帶還是黑鐵片？從嚴格的科學角度來說，可以通過光譜儀、塗層厚度分析儀、掃描電鏡等方法進行鑒定，但光纜廠商和通信運營商通常不具備這些儀器。不妨推薦壹種在實踐中摸索出來的簡單有效的識別方法:剪下壹段鋼塑復合帶(長度約200mm)(或剪下壹段光纜復合護套，剝開去掉護套材料，再展開露出的鋼塑復合帶)；用酒精燈或打火機燃燒鋼塑復合帶上的塑料薄膜，然後觀察:所有鍍鉻的鋼塑復合帶燃燒後都是白色帶壹點點淡黃；鍍錫鋼塑復合帶或無塗層鋼塑復合帶燒制後呈黑色或微深藍色。
同樣材質不同品牌的鋼基帶質量差距也很大。目前國內生產光纜用鍍鉻鋼基帶的企業都是小企業，設備陳舊，工藝落後，原料成分不穩定。國產材料與國外產品相比，質量差距仍然較大，化學成分波動較大，力學性能不穩定、離散，這壹點在本文第壹節可以看出。成品尺寸精度不高，國外產品厚度公差控制在5微米以內，而國內產品往往高達8 μ m，公差過大也使得光纜制造成本無法控制。有許多表面缺陷、夾雜物、針孔等。這些缺陷往往比較隱蔽，很難被發現，而且在生產光纜的過程中，膠帶很容易斷裂。顯然對用戶造成了很高的拒絕率。
鋁帶的質量對鋁塑復合帶的力學性能和耐腐蝕性能也起著決定性的作用，國內不同鋁廠的產品質量差異也非常明顯。選擇高質量的電纜鋁基帶是生產高質量鋁塑復合帶的基礎。
對* * *高分子材料的要求是同時要與金屬基帶和護套材料有良好的附著力。目前比較理想的材料是乙烯丙烯酸* * *聚合物(EAA)或甲基乙烯丙烯酸* * *聚合物(EMAA)，這是壹種極性材料。它能與金屬很好地結合，與護套材料有很好的相容性。由於EAA熔點低，縱包自粘性好，通常不需要使用熱風槍。
三、復合帶技術對光纜技術和質量的影響
1，復合工藝對光纜生產過程的影響
金屬塑料復合帶由金屬層和復合在其壹面或兩面上的聚合物膜組成。衡量復合技術的主要技術指標是復合帶的粘合性能。附著力通常指以下三個方面:壹是金屬基帶與薄膜的附著力，二是復合帶與護套材料的附著力。要獲得優異的粘接性能，壹是靠選材，二是靠工藝。就技術而言，光纜用鋼塑復合帶和鋁塑復合帶壹般采用流延法和熱粘合法生產。近年來，隨著金屬塑料復合帶技術的不斷進步，熱粘合膜從pe膜、EAA(EMAA)單層膜發展到今天的EAA/PE/EAA、EAA/PE/PE結構膜。壹般情況下，復合帶生產企業通過原材料控制和嚴格的工藝控制，可以生產出合格的產品，滿足生產光纜的要求。EAA/PE/EAA結構膜由於熔點低，縱向搭接的自粘性能好，通常不需要使用熱風槍。而EAA/PE/PE結構膜由於熔點較高，在垂直纏繞時通常需要使用熱風槍。
由於復合帶生產企業的管理水平、工藝水平、設備技術水平參差不齊，生產出來的產品質量參差不齊，劣質產品會給光纜的生產帶來很大的麻煩。
2.機械變形對光纜生產過程的影響
金屬塑料復合帶應用於光纜生產時，必須按所需寬度切割成條，切割質量直接影響光纜生產。鋼塑復合帶和鋁塑復合帶切割時應無刀痕和褶邊，端面應平整。帶子放出來就是平的。這樣在光纜生產過程中容易成型，搭接處不易傾斜，附著力好，綜合保護層防潮效果好。反之則不然。
3.動摩擦系數對光纜生產過程的影響。
我們使用不同的鋁塑復合帶在縱向包裹臺上進行模擬生產環境實驗。Xi安勤邦專利技術制造的光滑鋁塑復合帶在通過縱包臺模具時的阻力明顯不同於普通鋁塑復合帶。前者的阻力比後者低26.6% ~ 55.5%。我們還采用GB10006的方法對鋁塑復合傳動的摩擦系數(μd)進行了測試。在9.81N的常壓下，前者μd在0.3-0.4之間，後者高達0.6。金屬塑料復合帶的摩擦系數對光纜的生產過程有明顯的影響，尤其是鋁塑復合帶，由於其機械強度遠低於鋼塑復合帶，所以其抗拉強度和變形抗力要小得多。在實際工作中，除了工藝調整問題、故障或其他人為因素外，動摩擦系數過大往往是光纜生產中鋁塑復合帶斷裂的主要原因。采用表面摩擦系數低的鋁塑復合帶制作光纜，變形小，易於成型。它帶來的好處是:首先不容易斷帶，減少了斷帶的麻煩；其次，在工藝協調良好的情況下，可以明顯提高生產線的速度，即提高工作效率；最大的好處是保證光纜質量。由於鋁帶的機械變形小，鋁塑綜合護套的機械性能好，有利於保證光纜的使用壽命。上海網通光纜材料有限公司和Xi安勤邦電信材料有限公司將動摩擦系數作為產品的評價指標。
如何區分光滑鋁塑復合帶和普通鋁塑復合帶？這裏有壹個簡單易行的方法:用酒精燈或打火機烘烤鋁塑復合帶的局部區域幾秒鐘，然後等鋁塑復合帶完全冷卻後再觀察:可以看到烘烤後的鋁塑復合帶和未烘烤的鋁塑復合帶之間有明顯的分界線，用手沿著鋁塑復合帶的縱向輕輕壹摸，可以明顯感覺到摩擦系數有壹個突然的分水嶺，從很光滑到很澀，這就是光滑的鋁塑復合帶。而普通產品無論怎麽火烤，既沒有火烤的分界線，也沒有摩擦系數突變的分水嶺。
4.單盤長度較長的金屬塑料復合帶可以減少光纜的拼接，降低拼接的風險，提高生產效率；而單根金屬塑料復合帶沒有接頭，可以降低電纜生產中斷的風險。上海網通光纜材料有限公司已能生產出單盤長度5000m、無接頭的產品供用戶使用。
四。結論
1，金屬塑料復合帶質量良莠不齊，部分廠家產品質量與國外知名品牌相當，在國際市場上同臺競爭；壹些廠商熱衷於“挖潛”，偷梁換柱，不顧社會責任。負責任的光纜制造商和追求質量的光纜用戶應有效控制原材料的質量。
2.與進口鍍鉻鋼帶相比，國產材料的質量差距仍然較大，主要表現在化學成分波動大、力學性能不穩定、成品尺寸精度低、表面缺陷、夾雜物、針孔多等。
3.鍍鉻鋼帶生產的復合帶的機械性能、耐腐蝕性能、粘接性等性能指標均良好，能保證光纜長期穩定可靠運行。而其他鋼帶制成的復合帶各項指標相對較差，尤其是耐腐蝕性、粘接性能、腐蝕時析氫等，對保證光纜長期穩定使用存在很大風險。
4.光滑的鋁塑復合帶在進入光纜護套擠出機的模具之前，帶面非常光滑，摩擦系數很小，便於加工成型。因此，通過縱包臺的預成型模、成型模和定徑模時阻力小，變形小。由於變形小，不容易斷帶，減少了斷帶的麻煩；在工藝協調良好的情況下，可以明顯提高生產線的速度，即提高工作效率；由於變形小，鋁塑復合護套的力學性能好，有利於保證光纜的使用壽命。同時也解決了薄鋁帶在線使用的問題。光滑的鋁塑復合帶壹旦加工成光纜，就與護套材料牢固結合，有效形成防潮層。
5.在當前線纜行業價格戰的惡性競爭下，為了降低成本，光纜外徑越來越小，還要求細纜芯縱向包裹0.15mm復合帶，真的有點舍不得。由於纜芯直徑較小，復合帶較厚時，搭接處容易傾斜或彈開，但不易粘結牢固，質量難以控制。因此，建議根據實際情況對現行標準中規定的復合帶公稱厚度進行修正。比如根據光纜直徑的不同，復合帶可以分三段使用:對於線芯直徑較大的光纜，可以使用厚度為0.20mm的復合帶(由於纜芯較粗，選擇機械性能較高的復合帶會更安全可靠)；如果纜芯直徑較小，使用厚度為0.12mm的復合帶(如果使用厚度為0.12mm的復合帶，縱向繞包時容易成型，搭接緊密，既能保證光纜質量，又能節省材料，降低成本。為什麽不兩全其美呢？從防潮效果來看，0.12mm厚復合帶和護套材料組成的綜合保護層完全可以滿足防潮要求)；當纜芯直徑介於上述兩者之間時，使用0.15mm厚的復合帶。
產品說明
鋼塑復合帶主要用於光纜中的屏蔽和鎧裝；
1，EGE鋼塑復合帶是在鍍鉻鋼基帶和鍍錫鋼基帶A、B兩面塗上乙烯-甲基丙烯酸* * *聚合物(EMAA)樹脂，達到壹定的粘合性，顏色為鮮綠色；
2.EG鋼塑復合帶是在鍍鉻鋼基帶和鍍錫鋼基帶的A面塗上乙烯-甲基丙烯酸* * *聚合物(EMAA)樹脂，達到壹定的粘合性，顏色為鮮綠色；
3.工藝是熱粘；
4.回火度為t 1-t 2.5；
5.鋁/鋼塑復合帶的規格和性能指標:
項目單元鋁塑指示器鋼塑指示器
外觀——筆直、光滑、均勻、無雜質、無皺紋、無斑點；直、光滑、均勻，無雜質、皺紋和斑點。
標準長度m 2050-3100 1000-3500
寬度mm 20-500 14-405
基帶厚度mm 0.200 0.02 0.200 0.02
0.150 0.015 0.150 0.015
薄膜毫米0.058 0.013 0.058 0.05438+03
復合區mm 0.32 0.042 0.32 0.015。
0.27 0.042 0.26 0.015
抗拉強度Mpa≥54 300～420
斷裂伸長率% ≥15 ≥15
剝離強度N/cm ≥6.13 ≥6.13。
熱封剝離強度N/cm ≥17.5 ≥17.5。
熱封的剪切強度-塑料層之間沒有剪切破壞。
耐水性，剝離強度(68 1℃，168h)n/cm≥6.13≥6.13。
耐石油糊性(6865438±0℃，65438±068h)-不分層。
介電強度(24千伏，1分鐘)-無擊穿。
耐蝕性(0.1mol/L，NaOH，HCL，480h)為7級以上。
註:1，鋼塑復合帶型號為EGE，顏色為綠色，鋁塑復合帶型號為ELE，顏色自然；
2.管芯為鋼芯或塑料芯，φ75，φ150；
3、木質托盤包裝，鋼帶緊固包裝，塑料薄膜防潮。
鋼塑復合帶1。原材料:產品質量是企業的生命。為了保證質量的可靠性，所有的金屬基板都是從國外知名企業采購的，鋼箔是新日鐵株式會社的，塑料是美國杜邦公司的可靠系列產品。2.產品主要性能a .鋼塑復合帶表面應平整、光滑、均勻，無雜質、皺紋、斑點等機械損傷缺陷；最長5000M，最寬810MM，最窄12MM。b .切割後的鋼塑復合帶應平整，側邊不平度不大於2mm，端面無卷邊、缺口、毛刺等機械損傷。拔的時候邊緣沒有明顯的波浪流形(俗稱荷葉)。3.產品優點:a .優異的機械性能由於復合帶與塑料護套之間良好的粘附性，屏蔽層與外護套形成壹個整體，使金屬組件的強度與塑料護套的延展性和抗疲勞性相結合，提高了電纜的機械性能。b .可靠的防潮鋼塑復合帶對水分的入侵有很好的阻隔作用，從而保護了纜芯。c .極高的耐腐蝕性由於金屬管屏蔽帶雙面塗有塑料層，在金屬構件層與腐蝕性水和氣體之間設置了耐化學腐蝕的隔離層。4.儲運:a .運輸:產品在運輸過程中應避免日曬雨淋，保持清潔、幹燥、無汙染，包裝保持完好。b .儲存:將產品儲存在遠離火源、熱源的清潔幹燥的倉庫中，避免陽光直射。倉庫裏的溫度不應超過50℃。