热熔胶在电缆和光缆中的应用

无论是电缆还是光缆，均要求具有良好的防水防潮性能，以保证电缆和光缆的使用性能和设计寿命。

1.热熔胶在通信电缆中的应用

目前，我国生产和使用的金属通信电缆以市内通信电缆的数量最大。市内通信电缆的导电媒体为铜导线。铜导线表面挤有聚烯材料作绝缘层。整个电缆用聚烯烃材料作护套。由于聚烯烃材料是大分子材料，聚烯烃的分子之间间隙较大，而水分子直径较小，因此聚烯烃材料不能阻止水分子的渗入。电缆的防水防潮能力是十分重要的性能，电缆内的潮气会使电缆芯丝的绝缘电阻下降，其他电气参数也会改变，同时会造成铜线的锈蚀。在电缆的护层中普遍使用金属带（铝带或钢带等）作为隔潮层，在金属带内充干燥空气或填充石油膏以保持缆芯的干燥。

在电缆生产的护套工序中，人们将平直的金属带通过纵包模具卷成圆柱状，因此就存在一条搭接缝。为了增加电缆的柔软性和抗侧压能力，人们往往将金属带轧纹。轧纹后的金属带搭接处很难吻合得十分完好，这就会在搭接处产生间隙，从而降低金属带阻水防潮的作用；同时搭接处金属带的接触面积减少后，会造成金属带搭接缝的剥离力降低，造成电缆不合格。为解决上述问题，保证电缆的应有使用寿命，人们常在金属带搭接缝使用热熔胶进行粘接。

热熔胶可以使金属带搭接处紧密粘接，使金属带搭接缝的剥离力远远超过标准规定的0.8N/mm的指标，而且热熔胶可以将搭接处的缝隙全部填满堵死，以防水分子的浸入。金属带涂敷热熔胶是由热熔胶机完成的。热熔胶机主要由热熔胶主机、加热管（也称喉管）、喷枪、喷嘴、喷磁阀和调压器组成。

热熔胶机可将热熔胶均匀化成液态，并保持在所设定的恒定温度上，然后通过泵（齿轮泵或活塞泵）将液态热熔胶挤出，经过加热管由喷枪喷出。良好的热熔机的加热管可设定在某一恒定温度上，以使热熔胶在加热管中保持恒定温度，以保证良好的流动性。喷枪也应具有保持设定温度的能力。喷嘴的形状会影响涂胶的效果。电缆生产用的喷嘴形状适于细长形。目前，进口热熔胶机的喷嘴大多不是专为电缆和光缆生产设计的，因此电缆厂可以自制一个合适的喷嘴换上。喷嘴放置的位置以靠近金属带即将卷成圆柱形的纵包模前部为宜，具体最佳位置可通过试验确定。原则是使热熔胶宜于涂上，并且在金属带卷成圆柱状时不会凝固而影响粘接效果。

生产中要注意：不要涂胶量过大，以免金属带成形后，热熔胶被挤出来。当缆芯进入挤塑机头后，胶粘到挤塑机模芯内影响挤塑机的工作。

电缆生产对热熔胶机的性能要求不高，只要求能够从主机至喷嘴的范围内提供适宜的恒定温度。主机还应提供适宜的压力使热熔胶连续由喷嘴挤出，喷胶量应能保持恒定，可不使用电磁阀。

目前，热熔胶的生产厂家较多，但由于热熔胶的应用范围较广，不同使用目的的热熔胶性能不完全相同，其材料组成也有所差异。电缆行业应选用以EVA和EMA（乙烯接枝马来酸酐共聚物）为主要成分的热熔胶为宜。

2.热熔胶在光缆生产中的应用

光缆的防水防潮性能要求更严格。在光缆中，既要防止水径向渗入光缆，又要防止水在光缆中纵向流动。防止水径向渗入光缆的方法主要依靠金属带的阻水作用，这与电缆相似，因此光缆生产厂可在光缆的金属带搭接处使用热熔胶粘接。

防止水在光缆中纵向流动，目前大多采用填充油膏的方法。这种方法存在一定的弊病，即油膏的填充量不好控制。油膏填充量过多，金属带卷包成圆柱形时会将油膏挤出，油膏挤到金属带搭接处，就会使金属带无法粘接，造成金属搭接处剥离力达不到标准的要求，甚至完全粘接不上，使金属带的防径向渗水作用大大消弱；如果油膏填充量偏少，又会使缆内油膏填不满，使光缆的防纵向渗水性能降低，以至造成光缆的纵向渗水试验不合格。使用热熔胶作阻水环，就可以有效解决这一问题，见图10-2。在光缆中，每隔1m左右用热熔胶制作一个阻水环，就会使水在光缆中无法纵向流动，而阻水环又不会影响金属带搭接处的粘接效果。图10-3所示为阻水环制作的示意图。

阻水环的制作也是采用热熔胶机，在金属带尚未卷曲成圆柱形前，在平直的金属带上喷涂一条热熔胶带。制作阻水环的喷头应能喷出带状热熔胶，喷出的热熔胶带长度与金属带宽度相同。当金属带卷成圆柱形时，热熔胶带就形成一个环状，将缆芯与金属带紧紧粘严密封住。其工艺和热熔胶的性能应保证在金属带刚刚卷成圆柱形时热熔胶尚未完全冷却，从而使热熔胶将缆芯的缝隙填满密封阻水。生产中，应根据热熔胶的性能和护套生产速度，通过试验确定喷头的位置。

图10-2 阻水环示意图(www.xing528.com)

图10-3 阻水环制作的示意图

1—喷在金属带上的热熔胶 2—导轮 3—光缆缆芯 4—阻水环用热熔胶喷头 5—金属带 6—热熔胶机的加热管

为使层绞式光缆的中心加强芯与松套管之间的缝隙阻水，应在成缆工序将中心加强芯在松套管绞合之前，在加强芯的表面涂一层热熔胶。当松套管绞合后，此层热熔胶就会将加强芯与松套管之间的缝隙填满，以阻止水的纵向流动。在阻水环处的光缆剖面示意图见图10-4。

在生产中，松套管绞合后，为保持缆芯的稳定性，应在绞合后的松套管外扎纱或包带。采用阻水环时，宜采用扎纱的方式保持缆芯的稳定性。因为扎纱后的缆芯仅需按图10-3的方式，在纵包金属带与缆芯之间做阻水环；如果采用包带方式，则应在包带绕包之前采用环形热熔胶喷头在缆芯上喷包热熔胶环，然后绕包包带，包带外再采用图10-3所示的方法，在包带与纵包金属带之间制作阻水环。当光缆或电缆有内护层时，也可采用图10-3所示的方法，在内护层与纵包金属带之间制作阻水环。

图10-4 在阻水环处的光缆剖面示意图

在松套管与加强芯之间使用热熔胶粘接阻水，还会改善光缆的温度特性。众所周知，当光缆遇外界温度变化时，光缆中的各元件会随温度变化产生冷缩热胀效应。由于塑料的热膨胀系数远大于光纤的热膨胀系数，当低温时，松套管的收缩远大于光纤的收缩，这时会造成光缆中的光纤形成微弯曲，使光纤衰耗增加；当高温时，松套管的伸长远大于光纤的伸长，会使光缆中的光纤遭受拉伸力，使光纤的裂痕扩展，使光纤的衰耗增加、寿命降低。

加强芯多采用钢丝，其热膨胀系数远小于乙烯或PBT的热膨胀系数，因此当松套管与加强芯用热熔胶粘牢后，松套管受加强芯的制约，在温度变化时，松套管的变化量大大减少，从而改善了光缆的温度特性。

图10-5所示为某工厂自制的加强芯涂胶器的示意图。该涂胶器可放在成缆生产线上，并应有温度控制器，使涂胶器保持设定温度。热熔胶放入涂胶器中遇热熔化成液态，加强芯穿过涂胶器涂敷一层热熔胶。

光缆阻水环最好使用冷凝后柔软性好的弹性热熔胶。这样当光缆弯曲时，热熔胶不至开裂。就目前使用经验看，国产的以EVA和EMAA为主体的热熔胶完全满足使用要求。

图10-5 加强芯涂胶器的示意图

阻水环生产使用的热熔胶机需要有自动控制喷胶的设备，以控制喷头定时喷胶。