光导纤维十篇

时间:2023-04-10 06:13:31

光导纤维

光导纤维篇1

诞生源于做实验

1870年初春的一天,英国著名的物理学家丁铎尔在暗室里做试验,一股水流从容器的侧壁孔中向外流㈩。当人们从侧壁给水照明,惊奇地发现,本来直线传播的光,现在竟沿着这股弯曲的水流在耀动,变得弯曲了。这个有趣的实验,给大家留下了深刻的印象,并因此而产生人们难以估量的社会影响。

后来,人们用玻璃纤维模拟这股水流,制成了玻璃光导纤维。玻璃纤维的一端截面对准某一物体,不管它弯曲成什么样的角度和形状,都能从另一端的截面上清楚地看出射入的图像。

光是沿直线传播的,而光导纤维则是弯弯曲曲的,光是怎样从这一端传送到那一端呢?原来,光由折射率大的物质进入折射率小的物质时,在两种物质的交界面上会产生全反射,使光不进入折射率小的物质,而全部返回到折射率大的物质中。光导纤维一般由两层组成,里面一层称为内芯,直径几十微米,但折射率较高:外面一层称包层,折射率较低。从光导纤维一端入射的光线,经内芯反复折射而传到末端,由于两层折射率的差别,使进入内芯的光始终保持在内芯中传输。

结构新奇有特性

光纤按传递光的波长分为可见光、红外线、紫外线和激光传导纤维。根据其纤维结构的不同,又有芯皮型和自聚集型两大类。取下一截芯皮型结构光导纤维放在显微镜下观察,会看到断面中央有一根芯、直径只有几十微米,芯的四周是一圈包皮。芯是用折别率高的透明玻璃材料做成,包皮则用折射串低的玻璃或塑料做成。另一类自聚焦光导纤维传导光线的工作原理和芯皮型结构光导纤维有很大不同。这类光导纤维由许多微型透镜组成,能迫使入射光线逐渐自动向纤维的中心轴方向靠拢,进行聚焦,由此保证入射光线不会从纤维材料中漏出去。 光纤根据其芯材的不同,有石英系光纤、多组分玻璃光纤和塑料光纤之分。二氧化硅是制造前两种光导纤维的重要原料,从高纯度的二氧化硅或称石英玻璃熔融体中,拉出直径约100微米的细丝,称为石英玻璃纤维。普通玻璃虽然可以透光,但在传输过程中损耗大,用石英玻璃纤维光损耗则可大为降低。塑料光纤直径大、弯曲特性好、不易破断、重量轻、色散小、成本低,具有更多的优点。光的传输距离与光导纤维的光损耗大小有关,光损耗小,传输距离就长,否则就需要用中继器把衰减的信号放火。用最新的氟玻璃制成的光导纤维,可以把光信号传输到太平洋彼岸而不需任何中继站。

在实际使用时,常把千百根光导纤维组合在一起并加以增强处理,制成像电缆一样的光缆,这样既提高了光导纤维的强度,又大大增加了通信容量。同样100米长的铜电缆和光缆,若传递信息的频带宽同为40000兆赫兹,铜电缆需直径58毫米的铜缆656股,总重量近220吨,电缆外部的直径为1458毫米,耗资131万美元。而光缆只要一根直径为8.7毫米的光纤,其总重量仅为6.6千克,费用只需680美元。

电信领域显身手

光也是一种电磁波,它可以像无线电波那样,作为一种载体来传递息。载有声音、图像以及各种数字信号的激光从光纤的一端输入,就可以沿着光纤传到千里以外的另一端,实现光纤通信。光纤通信的优点是容量大、衰减小、抗干扰性强,

法国专门从事计算机、电子设备、信号处理和图像技术的波根实验室,利用光的孤波子和短脉冲,可在光纤内实现无失真传输。这一技术可解决色散和非线性效应问题,无需沿光缆设置多个再生装置。工作时只需在每100千米左右的地方设置一个放大器。孤波子波就可以相互穿越,互不干扰。

用光缆代替通信电缆,可以节省大量有色金属,每千米可节省铜1.1吨、铅2~3吨。光缆有质量轻、体积小、结构紧凑、绝缘性能好、寿命长、输送距离长、保密性好、成本低等优点。光纤通信与数字技术及计算机结合起来,可以用于传送电话、图像、数据、控制电子设备和智能终端等,起到部分取代通信卫星的作用。

近年来,由于光纤通信的异军突起,以海底光缆代替海底电缆已成为发展趋势。目前,全世界已经铺设海底光缆达40万千米,这个长度可以绕地球10圈。而且,由于两端采用了激光器,在传输中已经不再需要放大信号的中继器,这样,就会使成本大大降低,通话费用相应减少。在现代化的全球通信网络中,最长的海底光缆达3万多千米,能够把32个国家和地区连通在一起。现在,连接全世界的海底通信光纤电缆正在铺设之中。这是现今通信领域最宏伟的工程,得到全世界30个国际电信组织的支持。它横跨大西洋、穿越地中海、经红海和印度洋,穿过马六甲海峡进入太平洋,连接175个国家和地区,能够同时使240万部电话通话或同时传输几十万幅压缩的画面。

应用涵盖各方面

随着时光的变迁、技术的发展,光纤的应用领域在日益扩展,现已涉及人类社会的各个方面。

光导纤维在医学上可以用于食道、直肠、膀胱、子宫、胃等深部探查内窥镜,还可以用于不必切开皮肉直接插入身体内部的手术激光刀;在国防军事上用光导纤维制成纤维光学潜望镜,装备在潜艇坦克和飞机上,能够准确地侦察复杂地形或深层屏蔽的敌情:光导纤维可以传输激光进行机械加工,制成各种传感器用于测量压力、温度、流量、位移、光泽、颜色、产品缺陷等;在照明和光能传送方面,利用光导纤维可以实现一个光源多点照明和光缆照明。利用塑料光纤光缆传输太阳光,可以为水下地下照明。与太阳能利用结合起来,将成为最经济实用的光源。

现在,美国拉里安公司成功地运用光纤完成了输电功能,在电力领域中开拓出一条崭新的途径。他们在发送端利用半导体激光二极管,把电能转变为激光在光纤中传送,在接收端采用太阳能电池。当由光纤传来的激光照射到太阳能电池时,光能立即变成电能。如果把激光二极管的功率继续提高,再配上整套的电能传送系统,光纤输电就可以广泛地使用于各个方面。

美国通信保密专家研制的一种无规律载波信号光纤技术,专门用以对付当今日益猖獗、手段高明的窃听高手。该技术首先将话音之类的有用信息转换为数字脉冲信号,然后再将这些数字脉冲信号编码,调制到无规律变化的随机微波载体上。发送时,激光发射装置将载有信息的无规律载波信号经光纤通信系统发射至接收方。接收方的激光接收机以专用技术与发送激光装置同步动态协调工作,最终完成将有用信号从无规律载体上解调的任务。使用该技术,窃听高手们只会听到杂乱无章的噪音,再也没有他们的用武之地。

光导纤维篇2

【关键词】 纤维光导喉镜 经鼻气管插管 颈椎不稳定型 骨折

麻醉医师科在创伤手术病人及急救病人中经常会遇见颈椎不稳定型骨折患者,气道处理困难,存在一定的处理难度及危险性。为寻找更安全、更有效的解决方法,本次研究对50例颈椎不稳定型骨折患者实行的各种手术,分别在镇静和遗忘状态下盲探经鼻气管插管、纤维光导喉镜引导下经鼻气管插管,比较这两种插管方法。现报道如下。

1 资料和方法

1.1 一般资料 选择2001年1月至2007年11月龙游县人民医院收治根据美国麻醉医师协会评定Ⅲ~Ⅳ级,颈椎(cervical,C)2~6不同程度的颈椎不稳定型骨折的复合伤患者50例,所有病人均排除有颅底骨折、鼻骨骨折以及凝血系统异常。其中男性38例,女性12例,年龄19~73岁,平均年龄(37.47±9.43)岁,合并脾破裂急诊手术者19例、肝破裂手术者8例、肠破裂手术者6例、下肢及骨盆骨折者5例、膀胱破裂尿道断裂者1例。所有病例中36例择期在全麻下行颈椎固定融合手术,所有病例均实施头颅牵引或颈托固定。把50例病人抽签法随机分为两组,每组25例。两组一般资料比较见表1,两组一般资料差异均无统计学差异(P均>0.05)。

1.2 插管方法 病人先用咪达唑仑1~2mg 、氟哌啶2mg和芬太尼1μg/kg静脉注射镇静后保持自主呼吸,已有呼吸肌麻痹者免用镇静剂,后用1%丁卡因鼻咽部喷雾表麻和呋麻滴鼻剂扩张鼻道,再经环甲膜穿刺1%丁卡因注入气管内。研究组采用纤维光导喉镜引导下经鼻气管插管,先把加强型气管导管经鼻道出鼻后孔后,再把纤维光导喉镜经润滑后,插入气管导管内到咽喉部,通过纤维光导喉镜吸净口腔内分泌物,达到视野清晰找到声门后,通过头部的灵活转动,把喉镜杆送入气管,气管导管沿着镜杆顺势徐徐推入气管,退出纤维光导喉镜。对照组常规的经鼻盲探气管插管,主要操作均由同一人完成。

1.3 观察指标 观察两组插管时间、插管次数,插管成功率和对呼吸循环的影响及插管并发症等情况。插管时间为开始插管操作至完成气管插管即刻的时间。术后随访3 d观察插管并发症的发生情况。符合下列条件之一者视为插管失败病例:①插管时间超过20 min;②更换操作者或插管方法。

1.4 统计学方法 用SPSS 10.0统计软件进行统计学分析。计量资料以均数±标准差(■)表示。组间比较采用t 检验;率的比较用χ2检验。设P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

研究组插管成功率100%(25/25)明显高于对照组64%(16/25),差异有统计学意义(χ2=8.67,P<0.05);两组插管时间分别为(9.51±3.63)min和(2.74±1.85)min;研究组插管时间明显缩短,差异有统计学意义(t=8.31,P<0.05)。在插管过程中,两组均未见有心律失常发生,平均动脉压及心率上升幅度在5%~20%之间,血氧饱和度波动于92%~100%之间,两组均未见严重并发症发生。

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3 讨论

纤维光导喉镜因其插管成功率高、并发症少,目前被国际公认是解决气管插管困难的最有效方法[1]。颈椎不稳定型骨折(骨折脱位有后纵韧带断裂、椎体压缩1/2、椎体粉碎性骨折)病人颈椎需要制动,患者于术前均已建立头颅牵引或颈托固定制动,如果经口插管使用直接喉镜在插管时要求枕部寰椎关节伸展,这要求包括至少C1~C3是可以活动的[2]。如果选择经鼻盲探或经鼻纤维光导喉镜引导下插管都可以避免尽少 的颈椎活动,避免加重不稳定型颈椎骨折患者的损伤。

经鼻盲探气管插管存在一定的盲目性,插管时间长,插管过程中容易出现咽喉部损伤,误入食道等并发症,且存在一定的失败率。利用纤维光导喉镜插管,允许病人保持自然头位,损伤小,费时少,刺激轻等优点[3]。同时可以吸痰给氧,视野清晰,成功率安全性高等特点。

满意的基础加表面麻醉是顺利完成经鼻气管插管的关键之一。本次研究病人采用神经安定镇痛+鼻咽部及气管内表面麻醉的方法获的满意的麻醉效果,使经鼻纤维光导喉镜引导下插管100%获得成功,插管时间明显缩短。表面麻醉不充分不仅患者不适感明显,导致不配合操作,也可能导致患者心血管系统的剧烈波动。充分镇静也是成功的基础,镇静、镇痛安定等对减轻插管反应起到协同作用,小剂量咪唑安定可消除内隐记忆[4,避免术中知晓,遗忘作用好。氟哌啶和芬太尼合用也被证实是有效的镇静剂,可明显减少患者的不适感和心血管反应,但需同时密切监测患者的意识、呼吸和血氧饱和度及其它生命体征,对已有呼吸肌麻痹者宜少量使用镇静剂。另外,术前需用足量的抗胆碱药,以减少腺体分泌。同时纤维光导喉镜镜杆头端接物镜需用防雾剂处理,以保证视物清晰。选用半清醒状态下纤维喉镜气管插管,既安全又可以提高一次插管成功率,且病人事后对插管操作也多无回忆,而插管应激反应也可基本消除,具有良好的应用价值[5]。

通过实践证明,对于颈椎不稳定型骨折患者选用经鼻纤维光导喉镜引导下插管是一种简便迅速,安全可靠,成功率高,损伤最小的目前最先进的插管方法之一。

【参考文献】

1 曾因明, 邓小明. 麻醉学新进展[M]. 北京:人民卫生出版社, 2006.271-272.

2 上官王宁, 连庆泉, 朱也森. 实用纤维支气管镜下气管插管技术[M]. 上海:世界图书出版公司, 2007.130-132.

3 庄心良, 曾因明, 陈伯銮. 现代麻醉学[M]. 第3版. 北京:人民卫生出版社, 2003.932.

4 戚志超, 高崇荣, 卢振和. 硬膜外麻醉下异丙酚联和咪达唑仑镇静对内隐记忆的影响[J]. 中华麻醉学杂志, 2004, 24(3):172-174.

光导纤维篇3

[关键词] 通信;光缆线路 ;维护 ;问题与对策

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 01. 058

[中图分类号] F273 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2017)01- 0097- 02

1 光纤线路维护的重要意义

当前,光纤宽带网直接面向用户,如果出现损坏情况就会造成大面积断网,容易影响众多的通信客户使用,更有可能造成交换机的瘫痪和传输系统的数据丢失。更会影响光纤行业的整体运营效益和声誉。光纤宽带对于现代人的生活起着十分重要的意义,如果没有良好的通信光纤线路,就会出现光纤故障频发,传输不够稳定、障碍维修不能及时等这些情况,以上这些工作不认真开展,就会影响行业的进步和发展。

2 影响光纤线路故障的主要因素

2.1 外部原因

(1)人为挖掘:有些时候,由于一些地段出现线路损坏,人为需要挖机工地时,可能导致作业过程中出现意外,或者没有预料到光纤在此地段,从而造成挖掘事故。

(2)大型车辆刮断:许多大型车辆在行驶时,由于个别驾驶员的人为原因,没有及时t望到上方的光缆,在驾驶过程中强行通过,刮断光缆。

(3)自然灾害:由于火灾、水灾、飓风等自然灾害的影响,导致光缆被自然灾害造成损坏,导致事故的发生。

2.2 内部原因

(1)光纤老化:光纤的内部组成材料多是由玻璃、纤维等制成,材质十分脆弱,随着使用时间的增加,光纤就会逐渐老化,最终导致自然断纤。

(2)温度的影响:使用地区的温度过低,就会使接头盒内进水结冰,光缆护套就会收缩,使光纤受到压力从而产生微弯,使光纤中断。如果温度过高,就会导致光缆护套等材料的损坏,容易影响光纤特性。

2.3 人为条件影响的故障

(1)人为故障:很多施工人员在维修、安装等工作中导致的人为故障。

(2)偷盗:由于很多不法分子偷盗光缆,会使光缆阻断;还有人故意损坏光缆。

3 光纤线路维护中存在的问题

3.1 养护单位维权困难

相关电信法律法规制定时间比较长,和现今许多情况已经不符,通信养护部门在开展维护工作时经常也会出现一些难题,造成维权难的情况出现。

3.2 维护单位多

光纤的沿线维护管理单位较多,由于沿线单位出于自身经济利益的考虑,都会制定相对较低的养护标准,这就极大的增加了日后的养护次数。有些地方为了追求地区经济的快速发展,大量铺设光纤,由于材料良莠不齐,埋下了许多光纤的安全隐患。

3.3 铺设时间长

光纤线路的铺设时间比较长,各项资料提供的数据不够真实,容易埋下光缆线路事故的隐患。现在很多光纤线路铺设时间久远,以往的原始记录不够准确,导致检修的过程中出现问题,多快速检修造成影响。

4 光纤线路保护的措施

4.1 日常性线路维护

(1)定期检查特殊地点,加强巡查次数,及时发现,及时处置。尤其是对线路上存在的易燃易爆产品要及时处理,同时设置警示标志和宣传牌,及时制止影响光缆的施工、植树等活动。

(2)要保持相关地点的干净整洁,并且定期开展对光缆托架、光缆标志的检查和维修。切实保护光缆的安全,管道光纤的接头盒要妥善安放,防止出现腐蚀、损伤等现象发生。

(3)每隔一段时间就要对架空光缆进行加固调整。要求吊线的挂钩之间保持相同距离,架空光纤的接头盒要保持牢固稳定,来保护各自的使用不能受损。

4.2 技术性线路维护

(1)光纤线路衰减常数的变化:在光纤线路的使用过程中,由于使用的时间相对较长、使用地区的温度变化差别较大等原因的影响,会产生中继段光纤线路的总衰减变化。但有时与工程竣工时的总衰值进行比较,最好控制在0.1dB/km,在进行抢修接续光纤时,单模光纤的接头必须控制在 0.2dB之内,在光纤线路工程改造之后,应该把单模光纤的接头损耗控制在 0.1dB之内。

(2)导电金属线的影响:金属光纤的制成材料中含有一些金属导电材料,这些导电材料的直流电阻和绝缘电阻的标准必须要高于其他通信电缆规定标准,在温度20℃的环境下, 1.0μm 线径铜芯线的直流环阻应不大于30Ω/km,由于所处环境的特殊因素制约,外面护套必须通过用钢带来保护直埋光缆的使用功能,为了真正确保材料的正常使用,在正常情况下,钢带对地绝缘电阻要控制在 2MΩ/km。为更好地保护相关通信设施的正常工作,就必须要加强日常的检修工作,同时,还应定期维护,做好各项记录,方便日后工作的查找。在发生线路故障时,要第一时间做好处置工作,尽快找出事故故障原因,及时处理事故,使线路系统恢复正常运转。

5 光纤线路维护的办法

对在工作状态中光纤线路维护方面问题:就是要及时发现,快速处理作为处理事故的指导思想。在日常工作中要及时发现问题,要按照规定对线路的运行状况开展检查,并与档案资料进行比对,遇到问题提早发现,及时整改。光纤线路容易出现问题的主要表现在整体系统的传输误码率迅速增加变大,有时还会整体中断,进而在光端机处产生报警。在这种情况下,就必须要把主用光端机替换下来,假如出现警告停止就是说明光端机出现了问题。但是,如果告警仍然继续存在,就有可能是传输的信号光纤线路出现了问题,假如有另一个备用光纤线路,就可以及时更换以前的信号进行验证。目前检查光纤线路存在问题的主要手段是利用 OTDR 测试系统,所以相关的技术人员必须熟练运用和掌握OTDR测试系统。

主要参考文献

光导纤维篇4

关键词 通信光纤;传输衰减;成因;防范

中图分类号:TN92 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)09-0059-01

光纤通讯技术有效减少了信息传输时间,适应了经济社会发展的快节奏。但应用光纤通讯技术传输信息时,传输过程极易受到外界的干扰,或由于传输距离过长而导致信号产生衰减。

1 通信光纤传输衰减

通信光纤传输信号衰减指的是光纤信号传输过程中按照每米一定长度的速度衰减,衰减程度决定了通信光纤的传输质量。为了有效解决通信光纤传输衰减这一问题,不少科学家都进行了大量的研究。早期,有学者利用大气对光信号进行传输,但是多以失败告终,这主要是由于大气中极易受各种环境因素的影响,因而无法正常进行通信。随后,专家又将目光转向了介质通讯方面,采用石英玻璃材质的光导纤维对光信号进行传输,但由于该材料的衰减度极高,只能够在十分有限的空间和距离范围内传播光信号,因此,光纤通信并未得到广泛的推广。随着材料性能地不断优化,当前,通信光纤材料的衰减度也得到了有效地控制,但使用过程中仍有信号衰减产生。

2 通信光纤传输衰减的成因分析

2.1 接续性衰减

1)光纤自身固有原因所造成的衰减。通信光纤固有衰减是由于光纤束直径不一,内芯径搭配有欠合理,内芯截面规则性不强,内芯同外包皮之间存在微量偏心距等原因造成的。

2)非自身因素所造成的衰减。该类型又可分为两种,一种是熔接性衰减,另一种是活动接头衰减。其中,熔接性衰减是由于对称轴产生错位,导致轴心存在微量倾斜;端面分离存在间隙;光纤端面有欠完整和清洁;施工人员操作先后顺序有误、专业水平不佳、熔接参数设置不合理;施工环境有欠清洁等原因引发的。活动接头衰减是由于活动连接器接触有问题、质量不佳、清洁度差或其他原因导致的衰减。

2.2 非接续性衰减

1)弯曲衰减。若通讯光纤遭受严重弯折,且弯曲半径同其芯径之比相对较大时,其传输信号的性能将会产生极大的改变。信号传输时会有大量信号传导模转变为辐射模,无法继续进行传输,而是受到涂覆层的吸收,进而引发通信光纤额外传输衰减。弯曲衰减包括两种类型,即宏弯曲衰减、微弯曲衰减,前者光纤曲率半径较光纤直径而言要大的多,衰减原因多数是由于光缆铺设过程中出现扭转或弯曲,设备安装过程中,光纤相互之间发生盘绕等引起的;后者是由于光纤中心轴存在微弯而引发的衰减,原因多由于光纤加工过程中支承光缆的底面表存在微小不规则,导致局部应力的分布存在不均匀现象,进而造成微弯,或光缆铺设时各部位张拉力有欠均衡,外界温差变化导致其热胀冷缩,进而形成微弯衰减。

2)环境及施工因素所引发的衰减。光缆上架不规范造成的衰减,主要是由于上架处的套管相互之间发生扭绞或上下相互错位导致的。热熔保护热缩不良引发的衰减,主要是由于热熔保护热熔后存在扭曲,出现气泡,或加热器参数设置有欠合理,导致热熔保护管变形,或出现气泡。光缆施工不规范引发衰减,由于光缆牵引过程中出现打扣、浪涌等问题,导致外护层受损,引发衰减。

3 通信光纤传输衰减的防范措施

3.1 加强光纤传输衰减的计算与测试

光信号在通信光纤线路上的传输损耗,是通信光纤的基本传输特性。根据通信光纤的传输衰减特性,采用计算公式对其衰减值进行计算,例如,前端至各光节点光路损耗公式如下:

L=aD-0.02n+0.5+0.5+1+(-2dBm)

其中,a―单模光纤损耗,如1310波长式中a单模光纤值取0.35dBm/km,若采用1550nm波长,a取0.2dBm;D―光纤路径长,(km);n―熔结头数;0.02―熔结点损耗0.02dBm;1―常规预留系统余量,1dBm;-2dBm―光接收机输入功率,为-2dBm,也可以是0dBm或-1dBm。

利用上式可对各个光节点传输损耗功率进行计算,该式也是测试通信光纤传输衰减的基本依据。光纤传输网络设计结束后,需要对光纤传输损耗进行检测,看其是否满足设计要求,该指标是验收及测试中最为关键和重要的技术指标之一,也是日后通信光纤线路维护的必要数据。如果对各光节点光接收机输入功率进行测试,即可明确前端到各光节点的传输损耗功率。可利用下式进行计算:

P损=P出-P收

其中,P损―前端到各光节点传输损耗功率;P出―到光接收机输入端的光发射机功率;P收―光接收机输入功率,单位均

为mW。

对于光纤传输分配网中的传输衰减可以利用计算或仪器进行检测,并获取某一光节点的信号衰减值。

3.2 接续性衰减防范措施

1)光纤安装、设计、施工及维护时,应对光纤质量进行把关,选择优质光纤,尽量采用相同批次的光纤,以确保光纤整体特性接近,相互匹配,以求将光纤直径差异性降至最低,减少衰减。

2)选择经验丰富、专业技术水平过硬的施工人员对光缆进行接续及测试,由于施工人员专业技能水平高低将会对接续性衰减程度造成直接影响,因此,施工人员必须严格根据光纤的熔接工艺来进行接续,对接头处可能出现的衰减进行严格控制,尽可能消除人为因素所带来的衰减。

3)确保所制备光纤断面的完善性、平整性、情节性。制备光纤断面是光纤接续过程的关键所在,一旦断面制备有欠完善,将会直接导致光纤出现接续性衰减,因此,制备过程中应时刻保持平整、无缺损,并严格防止灰尘对断面造成污染。

3.3 非接续性衰减防范措施

1)工程勘查、设计及施工时,对最佳路线及光纤线路的铺设方式进行对比和优化设计,确保光纤线路路径的科学性及铺设方式的合理性,以尽可能防止非接续性衰减出现。

2)加强施工团队的教育与培训,提高施工人员的责任意识,定期组织施工人员进行技术培训,构建一批高素质、专业技能过硬的施工团队,以更好地保障施工质量。

3)在设计、施工及日常维护过程中,应当确保光缆线路的有效性,注重搞好光纤线路的防电、防雷工作,确保线路的完整性,防止线路受到腐蚀而导致非接续性衰减产生。

4)在对光缆线路进行布设的过程中,切忌对光缆线路进行扭曲,应尽量放慢布设的速度。尤其是在拐弯处,应特别小心,并做好相应的保护措施。

5)必须加强光缆维护及维修工作,以改善通信光纤传输的性能。如今,光纤入户已经成为信息时展的必然结果,随着光纤通信网络的大批量建设及运行,必须正视通信光纤传输衰减问题,应从光纤通信工程的设计、施工、日常维护等各个环节入手,尽可能对通信光纤传输性能进行改善和优化,以保障通信光纤的传输质量。

光导纤维篇5

关键词:碳纤维;LED灯具;应用

【分类号】:TU855

在自然散热中,热源功率越高,则需要的散热表面积就越大。1W的热源需要75cm2表面散热面积才可以达到快速散热的效果。例如在大功率LED灯具中,单个模块的功耗大约是40W,那么单个模组则需要3 000cm2的散热表面积。以质量约为1.9kg的铝制鳍片散热器为例,忽略其体积以及耗费的材料,只考虑其安装的安全性,灯具越重,其抗震、抗风阻的能力越差,安装的危险性就越高。而碳纤维材料的质量比铝合金轻25%,热阻比铝要低40%,并且其耐温能达到4000C,将碳纤维技术应用在LED灯具上是大功率灯具在散热技术上的一个新起点。

一、碳纤维技术的简介

(一)碳纤维材料的简介

碳纤维是由有机纤维在惰性气体中经高温碳化以及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。其微观结构类似人造石墨,是乱层石墨结构。碳纤维是含碳量高于90%的无机高分子纤维,其中含碳量高于99%的被称作石墨纤维。碳纤维的模量和轴向强度高,耐疲劳性能好,热膨胀系数较小,耐腐蚀性能好,并且它的密度很低,X射线透过性很好,并且其力学性能优异。但是它的耐冲击性较差,很容易损伤,并且在强酸的作用下容易发生氧化,与金属(比如铝)复合会发生渗碳、电化学腐蚀以及金属碳化等现象。所以,在使用碳纤维材料之前必须对其进行表面做一定的处理。

碳纤维一般不会单独的使用,而常被作为增强材料加入到陶瓷、金属、树脂等材料中,构成复合材料。碳纤维增强的复合材料通常可以被用作人工韧带等身体代用材料、电磁屏蔽除电材料、飞机结构材料以及被用于制造机动船、火箭外壳、汽车驱动轴和板簧、工业机器人等。它与环氧树脂结合生成的复合材料强度高、刚性好而且比重很小,被广泛地应用于航空航天领域以及各种要求化学稳定性高、耐高温的场合。

(二)碳纤维的热量传递规律

依据热传学,热量的传递方式有三种,即热对流、热传导和热辐射。

1.热对流

(2)测试仪器:多通道温度测试仪。

由表一可知,在相同的体积下,碳纤维材料的散热器比铝合金材料的散热器的重量更轻,而且温升更低。

(二)碳纤维材料散热器与铝合金散热器的体积对比

目前,使用最普遍的是铝合金散热器的LED灯泡。为了确保散热器能够拥有足够大的散热面积,一般会把LED光源焊接到灯泡顶端的位置,其发光角度的局限性非常大。而碳纤维多孔镂空的结构和优异的导热性,使得碳纤维材料散热器的散热性很明显的优于铝合金散热性能。所以,在相同的散热效果下,选择碳纤维材料散热器能够有效地缩小其自身的体积(如图三所示),并且不会限制LED灯的发光角度。除此之外,还可以把LED光源焊接到散热器侧面的圆周位置处,使LED灯泡可以像节能灯或者白炽灯一样向四周3600发光,使用户倍感和谐、舒适。

三、碳纤维技术在大功率LED灯具中的应用前景

随着半导体固态的光源技术的不断进步,LED发光效率也在稳步提升,LED照明产品的应用也越来越广。但是,怎样在封装、芯片、金属基板以及系统模组的各个环节中更好地设计好散热传热的途径,仍然是阻碍LED技术发展的瓶颈。要想把LED光源的结点温度控制在比较低的水平,就要优化结构、改进材质和工艺。在LED芯片的各个环节都可以充分的利用碳纤维材料的不变形、不收缩以及高热的传导率等良好特性,以更有效的控制LED产品的温升。

厦门的格绿能光电有限公司对于碳纤维材料在LED灯具,尤其是大功率以及超大功率的LED灯具中的应用进行了大量的研究和探索。研究表明,具有高导热率性能的碳纤维材料,不仅非常适合制成散热器和基板,而且还可以用作承载LED芯片基板与散热器、热沉与基板的导热垫片,这样可以大大的改善传统导热硅脂的易干裂以及导热性能偏低等缺点。除此之外,因为碳纤维的碳簇材料(黑体)的辐射冷却效果极佳,所以碳纤维材料还可以用来作涂料,将其涂覆在散热器的表层,可以有效地进行辐射散热,。

结语:

具有抗疲劳断裂性好、结构稳定性好、设计性好、比强度高以及可大面积的整体成型等优良性能的碳纤维材料,随着其成本价格的不断降低,应用的范围也将从军事领域和航空航天领域逐步地向民用和工业领域逐渐拓宽。碳纤维技术在大功率LED灯具中的推广和应用将进一步促进LED照明产业的发展。

参考文献:

[1] 邹国华,余运江,马孝松.环氧树脂/碳纤维复合封装材料的研究[J].现代表面贴装资讯,2009(04)

光导纤维篇6

[关键词]障碍;修复;改进措施

1、通信线路障碍

1.1通信线路障碍

1.1.1、光缆构成、结构不合理

目前大部分光缆为普通架空光缆,(约为66%)特种光缆相对较少,未能充分发挥电力系统的杆路优势,主环光缆未完全达到可靠性,相对较高的管道或光缆,有些关键点光缆资源不够,部分光缆通道路径单一,可靠性、安全性不高。

1.1.2、被小动物咬伤

长途通信光缆线路经多年使用,存在部分线路光纤和接头盒老化,且线路经过区域多为山区,光缆线路被鸟枪击中和松鼠咬伤多次,光缆传输能力有所下降。

1.1.3、施工损坏

部分光缆线路曾遭施工损坏,径路移设等原因,现在表现为线路接头增多,线路损耗增大。

1.1.4、外力破坏

普通光缆位于开发区和到路交跨上,由于翻斗车没有放下,通信光缆拉断。

1.1.5、光缆被盗割

近年来光缆被盗割事件屡禁不止,加强夜间巡视工作至关重要。

1.1.6、管道光缆被挖断

施工方未按相关规定对地下光缆线路进行组织调查,也未向有关部门组织申报,违章作业,管道光缆被挖断。

1.1.7、被气枪射击

普通架空光缆被散弹枪射击,使光缆里面纤芯断裂,导致通信中断,这类事故往往故障点隐蔽,查找故障点十分困难。

1.2产生通信线路故障的原因

1.2.1、外界影响造成的障碍

A、施工影响B、电击和雷击C、鸟啄鼠药D、火灾影响E、人为损坏

1.2.2、施工过程中造成的障碍

(1)、一根或几根光纤原接续点损耗增大,光纤接续点保护管安装问题或接头和漏水

(2)、一根或几根光纤衰减曲线出现台阶,光缆受机械力扭伤,部分光纤断裂但尚未折断。

(3)、一根光纤出现衰台阶或断纤,其他完好,光缆受机械力影响或由于光缆制造原因造成。

1.2.3、障碍的修复

光缆线路发生障碍必须分秒必争,临时通电电路或布放应急光缆临时抢通电路,必应尽快组织力量进行修复。

(1)、应急抢修

1)、某一方向光缆全部阻断,按预定电路调度方案立即临时调通全部电路或部分主电路。

2)、某一方向光缆电路,个别光纤阻断,光纤中如有备用光纤,或另有迂回电路,立即用备用光纤或迂回电路临时调通障碍电路,光纤中如有备用光纤,无迂回电路,则按规定的调度原则处理,保证重要电路畅通,暂停次要电路。

3)某一方向光缆,线路部分光纤阻断,光缆中如有备用光纤, 除用备用光纤临时调通电路外,可选无阻断光纤临时配对,按照规定的调度原则和调度顺序,临时调通电路,若临时配对的光纤还是不够用而无迂回电路,则暂停次要电路。

(2)、注意事项

1)、以上光纤的临时调度,必须由机线双方共同商议调度方案报告上级主管部门批准后在双方密切配合下完成。

2)、按原线序配对的光纤,只要由两端机务站按系统调度,倒换电路即可。光纤临时配对是用的,则应在障碍点两侧中继站内光分配架的连接器上进行调接。

3)、如果主用光纤接有光衰耗器而备用光纤为预接衰耗器,则在在调用备用光纤时也应接上相应的光衰耗器,光纤临时配对用时也应注意这个问题。

(3)、正式修复

正式修复光缆障碍时必须尽量保持通信,尤其不能中断重要电路的通信,施工质量必须符合光缆线路建筑质量与标准。正式修复光缆线路全阻碍时必须尽量保持通信,尤其不能中断重要电路的通信,施工质量必须符合光缆线路建筑质量标准与维护质量标准要求。正式修复光缆线路全阻障碍时应注意以下几个问题。

1)、接头盒或接头附近障碍时,应利用接头盒内预留光纤进行修理,不必另增接头。在障碍点附近有预留光缆,应利用预留光缆进行接续,仅增加一个接头。2)、需要用介入或更换光缆正式修复光缆障碍时,应采用同一厂家同一型号光缆。

3)、介入或更换光缆长度时由下面3个因素决定

(1)、介入更换光缆最小长度必须满足OTDR的影响分辨率,一般大于100M(2)、考虑到不影响单模光纤在单一模式稳态条件下工作为保证通信质量,介入或更换光缆的最小长度不大于22M(3)、介入更换光缆长度要结合实际情况综合考虑,尽量把光缆延伸方式接头处,仅增加一个接头。

2、通信线路障碍的处理

2.1、处理基本原理

2.1.1、光缆障碍流程

1)、长途光缆发生障碍时,设备维护人员在10分钟内努力设法调通备用光纤,同时在20min内,判明光缆线路段落,通知有关光纤人员进行检修2)、遵循先抢修后修复原则,不分白天黑夜,不分天气好坏,临时抢修通信传输系统3)、障碍处理中,介入或更换光缆其长度不能超过200M尽可能采用同一厂家,同一型号光缆,障碍处理后和迁改后的光缆半径不应小于15倍缆径。

3、通信线路障碍预防和改进措施

3.1、通信线路障碍预防

在维护工作中,认真贯彻以市场为导向,以客户为中心,以利益为目标的指导思想,积极推行维护就是服务,维护就是经营,维护就是效益的理念,针对皮线老化,配线质量差,分批进行线路整治工作,结合各种情况,及时做好线路看护,迁移,升高等工作,尽量减少通信线路受损等状况。加强线路维护,提高资源有效利用率。

3.1.1、合理选用光纤配线系统及光缆尾纤

光缆配线系统应包括光纤配线柜,光纤配线单元,光纤直容单元,光缆固定接地单元,光纤收线区。其容量应满足远景最大容量需求,杜绝进行光纤配线系统的改造,应确保光器件优异的物理性及机械性和良好的产品稳定性,能适应环境的温度变化。光纤种类和工作波长与光缆中的光纤相适应,活动连接器允许插拔次数多寿命长。

3.1.2、采用防鼠光缆

对于情况复杂的光缆线路设计时可采用防鼠光缆,对运行中的光缆线路可砍伐光缆线路周围的树枝,加强对通信线路的保护。对于穿越树林等复杂环境通信人员应对光缆进行加装保护管。

3.2、通信线路障碍的改进措施

3.2.1、重视通信线路的监视工作

在平时维护中,对备用光纤采用OTDR或光功率机进行测试,一般一年一次。对测出的断芯衰减等问题,可在平时的维护中处理。大的多的问题可结合线路进行维修。

3.2.2、做好线路防雷措施

1)、光缆尽量敷设在雷击活动相对较少的平原地区或土壤电阻率较低的区域;

2)、采用架空方式敷设电缆时同时将吊挂光缆的钢绞线每间客500-1000M接地一次;

3)、在雷电灾害频繁地区根据情况安装防直击雷较好的架空避雷线,也可采用加强芯或超厚的PE外护层光缆。

光导纤维篇7

关键词:光电技术;纺织生产;光电池;电检测

0 引言

随着光电技术的迅速发展以及人们对纺织品更新的需求,光电技术在纺织品的设计以及纺织生产过程中都具有新的应用。这对于增加纺织品的功能,提高纺织的生产效率和产品质量具有重要的作用。

1 光电技术在高性能纺织纤维设计中的应用

纺织行业中,除了传统的服装使用以及遮盖用的纺织品外,光电技术在高性能、多功能纺织品中的应用正在不断拓展。在设计纺织材料的过程中,除了在纺织材料中嵌入各种光电材料之外,还可以与太阳能技术整合起来,作为一个重要的纺织结构材料。由此看来,可以采用光电技术将纤维和纺织材料制成为光电池。因些,可以利用光电技术制成的光电纺织物制作成轻便的新产品,或者是采用电子设备的形式将光电纺织材料整合起来,形成新的应用产品。最终,使用光电技术应用在纺织中制造出新复合材料之外,还可以生产出更具有柔软性的光电结构产品,诸如柔韧性极高的高效光电纤维等。

生产这些高效能的光电纤维,其主要是采用特殊的材料和生产工艺。尤其是随着铜、铟、镓和硒等化合物光电材料的迅速发展,而且这些材料更加环保,在柔性的纺织材料中太阳能电池中得到广泛的应用,在太空科技中有更高的应用,而使得传统的硅基材料使用程度有所减小。

在当前各种形式的太阳能电池中,在考虑柔韧性、经济性以及使用性能等多个特征的基础上,这种基于纺织纤维的高性能电池更适合于在织物中使用。当前,已经有文献对在纺织材料中添加光电太阳能电池方面进行了研究。而且对这种光电织物在推广过程中需要注意的问题进行了分析,诸如在设计的过程中更具有针对性,以市场的需求为导向,以客户的要求为基准,以免产生负面的商业影响。同时,光电膜也应该设置在织物或者是纺织产品的外层,这样可以最大程度的接受来自太阳的能量。与传统的树脂基太阳能电池相比,这种基于纤维的光电池将更加的轻质和柔韧,而且可以添加到织物的土层当中,便于其推广和应用。例如,可以将之设置到野营的帐篷或者是遮蔽材料中,有时还可以设置到户外背包中,使得在野外也可以获得电能。

2 光电检测技术在大容量棉纤维长度检测中的应用

当前的棉纤维长度检测设备主要可以分为三个基本类型:光电检测设备、分组称量型设备以及全自动测量设备。其中,分组称量型设备虽然具有原理简单、明了的特点,但是其操作过于繁琐、劳动强度较大,导致其误差的来源较多,难以控制;而光电检测设备则具有测量速度快、检测效率高以及灵敏度高的特点,在精密测试设备中得到了广泛的应用。其基本的原理就是对被测量的变化而引起的光参数变化,诸如光强度、相位、偏振以及频率等的变化,最终获得被测量数据的变化。

2.1 系统测试原理

在对棉纤维的长度进行测试的过程中,光电检测设备需要从松散的棉纤维样品中抽取大约120g的棉纤维样品,然后采用螺旋式梳夹将其锁紧,在经过梳刷的初步处理之后,将其中的浮游纤维去掉,通过这个过程保证棉纤维的伸直和平行。然后,在一定的拉伸张力之下使得棉纤维伸展开来,然后将其通过光电检测设备。之后,使用棉纤维跟随梳夹在支架上伴随移动,随着棉纤维的移动会使得光源透射到光电接收设备之上,然后利用光电转换设备将表示纤维长度的光信号转变成为电信号,最终得到所有棉纤维的长度分布曲线图,最终统计得到棉纤维长度的各种指标曲线。这种棉纤维长度检测技术是典型的透射式光强度信号检测技术,其具有技术原理简单,操作方便,检测的灵敏度、可靠度以及精度较高的特点。

2.2 棉纤维长度光电检测系统基本组成框图

根据上面对棉纤维长度光电检测系统检测原理的表述,在对实际的检测电路进行设计的过程中,首先要设计出该系统的光电检测系统框图,其基本的流程如下图1所示。

1)检测设备光学部分的设计流程。该检测系统的光学部分主要包括光源、光源导光板、接收光线的聚光透镜以及光电接收设备pa与pb等构成的两条基本管线通路,如下图2所示。

其中,光源是采用通过精心选择,且光线强度经过严格匹配之后获得的多种发光二极管,最终形成了条状的光源。在检测工作进行的过程中,由于发光二极管的发射角通常比较小,这导致立体角方向的光能量得到迅速的提高,能够保证棉纤维束所得到的光线强度也对应的提高,便于检测设备捕获到光信号的变化。而光源导光板则是利用特殊的材料制成,保证通过该设备可以将光源所发出的光便变成一道均匀而平行的光束,且光源能够平行的照射到被检测的棉纤维之上,使得检测精度得到有效控制。

而变化光源的聚光接受透镜则是利用光的全反射原理,将透镜制作成为一个梯形的形状,使得经过棉纤维束的光线在有效宽度之内能够有效的聚集到光电接收设备的接收器Pa之上。其中,光电接收设备中利用光电二极管制成Pb,而Pa则是线性的噪声度较低,且能够在光源波长处具有最大接收灵敏度的光电池。光源中发出的光在经过光源导板之后,直接照射到被检测的棉纤维束上,而透过的光则通过接收聚光透镜,将处于有效测量宽度之内的透射光聚焦到光电接收设备Pa之上。这时,被检测的纤维束是处于光源导光板以及光线接收透镜之间的通道之中的,形成了一条测量的光路。而另外一部分光线则是直接传输到光电接收设备Pb之上,进而形成一条参考光通路。同时,将参考光路之上的光源以及光电接收设备Pb封装在一起。其中,在测量光通路上,光源导光板、光电接收设备Pa以及接收透镜,一起对场角的大小进行控制,这样可以将进入光电接收设备Pa的杂散光线,进而对背景噪声的大小进行有效控制,提高光电检测系统的信噪比,确保光学部分的信号传输尽可能的准确。

2)检测设备光电转换部分的设计。测量光路传输过来的光信号包含了被检测纤维束不同长度处的光信号,在经过光电池之后可以将之转换成为电压信号,便于分析和处理。与此同时,在参考光路上直接传输过来的光信号在经过光电二极管的处理之后也形成电压变化信号。

其次,在检测设备的设计过程中,光电池的长度要适当长出接收聚光透镜光面长度大约4mm。这样,能够尽可能的降低光电池在光电转换的过程中出现可能存在的边缘效应。确保光电池能够很好的使用电信号描述出光强度的变化。

3)调制和解调电路的设计。对于光强度检测系统的调制设备而言,导致信号的检测出现误差的重要因素是由于光源强度的漂移以及光信号受到干扰。为了达到有效去除由于测量现场光污染出现的干扰光以及光强的漂移问题,需要对光源进行调制处理,然后在两个光电接收设备的输出处进行解调,实现快速高效地提高设备的检测精度。

在长度检测系统当中,脉冲发生器产生的脉冲能够对产生光源的电源电压进行通断操作,实现对光源的调制。然后利用和输入信号同频率、同相,而且幅值足够大的方波信号作为检测光源信号的参考信号,利用相敏解调电路来对光电转换信号进行解调,达到对噪声进行抑制的目的,有效的提高了系统的信噪比,进一提高检测的精度。

3 结语

本文对纺织纤维的高性能光电池,光电检测技术在大容量棉纤维长度检测中的应用进行了较为详细的论述,分析了光电技术在纺织中的应用,拓宽了光电技术在纺织过程中的应用起到了一定的促进作用。

参考文献:

[1]赵亚妮,光电检测技术在大容量棉纤维长度测试中的应用[J].上海纺织科技,2012,40(2):47-51.

光导纤维篇8

2016年12月2日,由中国纺织工业联合会科技发展部、中国针织工业协会、纺织之光科技教育基金会、上海纺织(集团)有限公司联合举办的纺织之光“上海纺织产业科技创新技术”重点科技成果现场推广活动在上海举行。中国针织工业协会副会长瞿静,纺织之光科技教育基金会秘书长张翠竹,上海纺织(集团)有限公司技术中心主任杜卫平,上海纺织(集团)有限公司技术中心副主任、上海市纺织科学研究院副院长李勇等领导,以及来自纺织、针织企业及相关单位的管理和技术人员等百余人参加了会议。

会议重点介绍了近年来上海纺织产业取得的科技创新技术成果,为促进纺织行业科技成果转化、推进纺织行业可持续发展,搭建了行业创新技术交流平台。来自上海市纺织科学研究院、上海题桥纺织染纱有限公司、上海德福伦化纤有限公司和上海嘉麟杰纺织品股份有限公司的技术专家分别介绍了近年来上海纺织产业在节能减排、产品开发等方面取得的 5 项科技创新技术成果。

其中,“基于前端治理的针织印染工艺再造和产业化应用”项目主要针对以棉为主的针织印染企业前处理加工的技术改造和工艺设计,解决了传统技术加工中水电汽等消耗较高的问题。采用该技术后,水电汽消耗减少30% ~ 70%,废水排放量减少30%以上,废水pH值降至 8 以下,COD下降30%左右。可针对不同的面料和加工要求等提供个性化的系统解决方案,解决传统技术加工中布面易产生色块、色条等问题,同时降低棉纤维、面料等的损伤,以获得优良手感。

“高温低NOx煤粉锅炉在印染行业中应用技术研发”项目为一项以高温低NOx液态排渣煤粉燃烧器技术为核心的工业锅炉节能减排新技术。通过在煤粉燃烧器内采用集中供粉和分区段配风控制技术、高热负荷状态下低过量空气燃烧、煤粉气化燃烧以及烟气中心回流再燃烧等技术的组合,实现了煤粉在高温燃烧过程中抑制NOx生成,促使NOx还原成N2,达到低NOx排放目的。

“差别化原液着色纤维和多元复合功能纤维”项目发挥“差别化+”产品的优势,将差别化、功能性与原液着色相融合,生产功能性、差别化的原液着色纤维,既环保又满足消费者的个性需求。如原液着色高色牢度纤维、原液着色异形截面纤维、原液着色功能性纤维,实现了纤维的功能性与染色同步生产,产品色牢度高、功能持久,兼顾了低碳环保、高牢度、功能性、时尚等诸多优点。多元复合功能纤维赋予单一织物纺织品至少2 ~ 3 种,甚或 5 种以上功能,如吸水速干抗菌防臭纤维、吸水速干抗紫外线纤维、吸水速干凉感纤维以及吸水速干抗紫外线抗菌防臭凉感纤维等,可满足不同产品的生产需要。

“仿棉针织运动面料的研究及开发”项目开发制备了一种适用针织的高吸湿率仿棉聚酯纤维,通过复合加弹制成具有短纤纱效果的长丝,并通过优化预缩、预定形和染色工艺,攻克了涤纶仿棉面料染色疵点、染色散点、面料手感发硬等系列难题。而“高档导湿快干羊毛混纺针织面料关键技术及产业化”项目则系统研究了防缩羊毛/改性涤纶混纺高支纱导湿快干针织面料的关键技术,通过纺纱、织造、染整技术集成创新,形成了高档导湿快干羊毛混纺面料的产业化生产技术,总体技术达到国际先进水平。

汉麻产业化关键技术及应用

2016年12月14日,中国纺织工业联合会科技发展部、中国麻纺织行业协会、纺织之光科技教育基金会在湖北省嘉鱼县联合举办了纺织之光“汉麻产业化关键技术及应用”重点科技成果现场推广活动。中国纺织工业联合会党委书记兼秘书长、纺织之光科技教育基金会理事长高勇,中国麻纺织行业协会会长董春兴,嘉鱼县委副书记、县长胡春雷,中国纺织工业联合会科技发展部技术推广处处长张放军,纺织之光科技教育基金会副秘书长陈思奇等领导,以及来自全国各地的麻纺企业代表共200余人参加了会议。会议由中国麻纺织行业协会副会长兼秘书长张承泽主持。

高勇在发言中指出,在行业的供给侧改革中,提升天然纤维的竞争力是纺织行业发展的重要课题。麻纺行业近年来经过不断研发,为促进行业发展起到了较大的推动作用,汉麻就是其中的代表。目前汉麻已成为我国麻类产品中最大的品种,从种植到加工,我国已掌握了独有技术,近年来逐步得到了国际认可。未来,麻纺行业的发展重心应瞄准高端路线,创建中国自主品牌。

董春兴表示:“本次会议把近 2 年来获得‘纺织之光’中国纺织工业联合会科学技术奖有关汉麻的成果集中起来进行宣传和推广,将进一步促进这些科技项目落地、生根、开花和结果,真正形成生产力。希望通过科技成果推广会,促进麻纺行业在产品开发、科研等方面作出新的贡献,从而促进整个产业的提升。同时,通过市场宣传和推广应用,让更多消费者能够充分体验和感受到汉麻产品的优良特性,以及科技带来的美好生活。”

会议邀请了中央军委后勤保障部军需装备研究所郝新敏博士、武汉汉麻生物科技有限公司总经理高明斋、吉玛良斯服饰设计有限公司董事长季国苗、雅戈尔集团股份有限公司王庆淼博士、丹东优耐特织品有限公司工程师张悦、孚日集团股份有限公司副总经理周文国,对近年来汉麻产业在纤维处理、纺织加工、清洁生产、产品开发等方面的创新成果进行了重点推广。

其中,“汉麻高效可控清洁化纺织加工关键技术与设备”项目针对麻纤维生产中污染重、能耗高、效率低、品质差等难题,通过系统研发,形成了原料制备、产品加工、技术标准的创新体系,加工技术处于国际领先水平,曾获得2016年度“纺织之光”中国纺织工业联合会科学技术一等奖;“汉麻纺纱关键技术及高品质纺织品应用”项目研发了双清双梳纺和紧密赛络纺关键工艺和设备,解决了汉麻纤维高比例、高支混纺的技术难题,并通过染整技术创新,实现了汉麻纤维的综合利用,开发出高档时装、运动休闲、家用纺织品、产业用纺织品等高附加值功能性产品;“汉麻生物脱胶技术研发”项目采用一种特殊的厌氧型微生物菌种进行脱胶,工艺简单易行,脱胶效果显著,可以提高汉麻的加工质量,降低生产成本,提高经济效益,减轻环境污染;“高支汉麻双丝光针织天然多功能面料关键技术”采用纱线丝光以及面料圆筒丝光和平幅液氨处理新技术,极大地改善了汉麻面料的免烫、表面光泽、缩水率和手感柔软等性能,开发出的汉麻针织内衣产品已成为雅戈尔服装的品牌产品;“汉麻改性聚氨酯涂层材料与麻织物抗皱关键技术”开发的防水透湿雨衣涂层织物,具有高防水、高透湿、 8 h雨淋衣内保持干燥、28天湿热老化无粘连等性能,防风透湿面料在-20 ℃下使用仍具有良好的柔软、透湿性能;“汉麻在家纺产品中的开发与应用”项目开发的麻棉混纺床品系列、麻棉混纺毛巾产品技术构思独特、组织和工艺设计新颖、吸湿排汗、抗菌抗紫外线,市场前景好,受到了广大客商的一致好评。

此外,黑龙江省孙吴县科协主席、县汉麻协会会长韩春孝和明融国际(香港)有限公司总经理肖明华分别对寒地优质汉麻的纤维特性与机械化种植技术以及激光细度仪在麻纺织行业中的应用进行了详细介绍。

化纤行业绿色纤维制造关键技术

为了贯彻落实《化纤工业“十三五”发展指导意见》,促进生物基化学纤维、循环再利用化学纤维、原液着色化学纤维产业链工艺、技术、装备应用及推广,2016年12月23日,由纺织之光科技教育基金会、中国纺织工业联合会科技发展部和中国化学纤维工业协会共同主办的纺织之光“化纤行业绿色纤维制造关键技术”重点科技成果推广活动在浙江省海盐县举行。

中国纺织工业联合会党委书记兼秘书长、纺织之光科技教育基金会理事长高勇,中国工程院院士俞建勇,中国纺织工业联合会副会长、中国化学纤维工业协会会长端小平,中国纺织工业联合会副秘书长、科技发展部主任彭燕丽,纺织之光科技教育基金会副理事长叶志民,中国化学纤维工业协会副会长贺燕丽、王玉萍等领导,以及化纤行业上下游企业,相关高校、科研院所的代表共200余人出席了此次活动。

此次推广活动,代表们围绕绿色制造产业政策、绿色纤维制造关键技术、绿色纤维认证、绿色纤维产品应用等话题进行了交流。俞建勇在致辞中表示,发展绿色纤维和绿色制造是化纤产业提升的内在需求。“十三五”期间,化纤行业将继续发展绿色纤维制造和应用,注重开拓新兴纤维资源,加大开发生物质纤维产品,提升原液着色纤维发展水平,大力发展循环再利用纤维,加大废旧纺织品回收技术开发,从源头解决资源环境问题,加速化纤工业绿色发展,依靠科技发展实现纺织化纤行业增长方式的根本转变。

绿色纤维制造包含原料绿色、加工绿色、使用绿色和产品绿色。绿色概念则体现在:原料来源生态,比如聚乳酸PLA纤维、PTT和PDT纤维,更多地基于农林废弃物打造生物基材料;总体加工过程生态、节能、环保,节能减排,对于生产过程中的废丝、废料、乙二醇进行回收利用,对于生产过程中的碳排放进行全流程监控;产品使用与维护节能、低碳、环保,如服饰的生产采用循环再生纤维,生命周期可循环。

东华大学研究院副院长王华平在介绍“化纤行业绿色纤维制造关键技术”时表示,未来,我国需要建设绿色纤维制造体系,包括回收体系、循环再生体系、绿色纤维采购及应用体系、认证及品牌建设体系等,发展以“减量化、再利用、资源化”为原则的化纤再生循环经济,把传统的依赖资源消耗的性增长的化纤经济,转变为依靠资源再生循环利用发展的经济模式。

在嘉宾访谈环节,高勇、俞建勇、端小平、彭燕丽、贺燕丽以及海盐海利环保纤维有限公司总经理陈浩以“绿色纺织,从纤维开始”为主题,围绕绿色制造产业政策解读、化纤行业绿色制造关键技术、绿色纤维认证和应用、国内循环再生纤维发展方向、绿色制造体系构建等话题展开了深入讨论。高勇指出,绿色制造在纺织行业中主要体现在节能、减排、循环利用等方面。在节能方面,纺织行业这些年一直在积极推进,现在节能已经包含在绿色制造内容中;减排是纺织工业绿色制造过程中的主要任务,包括减少废水、废气和固体污染物的排放;在资源的循环再利用方面,目前我国在纺织服装生产过程中的废料等都能够做到循环再利用,再生聚酯瓶片行业已经形成较大规模,“十三五”期间将进一步加强废旧纺织品循环回收系统建设,提升回收和加工技术水平。

光导纤维篇9

在传统的通信技术中,由于其受到其损耗、带宽、串音等多种弊端的影响,使其越来越无法适应通信行业发展的需求,所以光纤通信得以形成和发展,成为现代通信行业的至关重要的技术之一,在光纤通信形成时,即已摒弃了传统技术在信息传输过程中的缺点和弊端,所以在技术上,光纤通信具有绝对的优势。

1光纤通信技术在传输过程中的损耗量非常低,轻易不会发生损耗,所以其中断距离的长度是传统技术所无法比拟的。

2光纤通信技术使用了密集波分复用技术,使其具有非常宽的频带,所以利用光纤通信技术进行信息传输时,其容量也是非常大的。

3在光纤通信技术中一个重要组成成分即是由石英做为原材料所制成的光纤,通过对石英经过各种技术性的加工的制作使其具有绝缘性,所以光纤具有非常好的抗水性,不怕雨水的侵蚀,同时电磁也很难对其造成干扰,具有较强的抗电磁干扰能力。

4光纤通信技术具有非常好的保密性。利用光纤通信技术来进行信息传输时,不会发生串音的干扰,同时在光缆的外面,光纤所传达的重要信息也无法窃听到。

二、光纤通信技术的分类

光纤通信技术可分为三大类,即波分复用技术、光纤传感技术以及光纤接入技术,其特点如下。

1波分复用技术:不同的信道光波具有不同的频率,运用单模光纤低损耗区,可以取得充足的宽带资源,参照不同的频率及充足的宽带资源>文秘站:

2光纤传感技术:光纤传感器具有众多的优点,如体积较小,防爆性能好,耐腐蚀性强,耗电较少,可以宽频带等等,因此通常将光纤传感器分为功能型传感器及非功能型传感器。

3光纤接入技术:光纤接入技术目前已经得到广泛的应用,其不仅能够处理窄带业务问题,而且能够处理多媒体图像等业务问题。

三、光纤通信技术的应用

1光纤技术的应用

光导纤维不仅能够将阳光带到每一个角落,而且还可以实施机械加工。目前,汽车配电盘、机器人、计算机等选择使用光导纤维进行图像或者光源的传输。光纤技术与敏感元件的组合,则可以制作成多种传感器,充当传感器的作用,可以对温度、颜色、流量、位移、压力、光泽等实施测量。光纤技术在信息传输及能量传输方面同样有着广泛的应用。光纤技术在医学方面有着非常重要的作用,因此在医学中有着广泛的应用。运用光导纤维内窥镜可以导入患者的脑室与心脏,同时可以测量患者的体温、患者血液中氧的饱和度、患者心脏中的血压等等。

2光纤通信技术的应用情况

目前在通信行业中以光导纤维作为介质进行的光纤通信已占有非常重要的位置,其在应用中也取得了非常好的效果。目前在本地通信、国际通信(越洋光缆)、城域通信、氏途通信等重要的通信行业的传输媒介基本上都选择光纤通信技术。光纤通信技术已逐渐的开始进行扩展,成为当前通信行业中非常重要的技术,对通信行业的健康、快速发展起到了十分重要的作用。电力通信网主要由卫星电路、微波以及光纤等组成主干线,各支路可以运用特种光缆及电力线载波等相关电力系统所具备的通信方式,同时选择无线、电缆以及明线等各种通信手段,联合调度总机、程控交换机等多个设备构成多功能及多用户的综合通信网。我国的光纤技术在通信产业的应用是从上世纪九十年代开始的,而且发展的速度非常快,特别是在电信传输网、电力通信网和广播电视网等方面的应用更是十分广泛,有效的推动了光纤通信技术的发展步伐,目前,随着有线电视网络的发展,光纤技术在有线电视网络上得以广泛的应用,在很大程度上推动了有线电视网络发展的进程。目前,广电综合信息网的规模出现逐渐扩大的趋势,其系统所呈现出来的复杂程度也出现逐渐增加的趋势,这在一定程度上加重广电综合信息网日常维护与管理的工作量,广电综合信息网设备故障的判定与排除也愈来愈困难。对此,可以选择ATM+光纤或综合SDH+光纤等构成相应的宽带数字传输系统。而其传输网则可以选择链路传输系统,环网传输系统,或者构成多种形式不同的复合网络,这样才能不断满足多种综合信息传输的需求。而环网传输系统则具备一定的保护功能。在我国目前现有的技术条件下,实现宽带多媒体网络已成为可能,但由于其他诸多因素的影响,我国目前仍以有线电视网络为主,其还在发挥着主要的作用,所以只能在人们不断增加的需求下,通过对有线电视网络的不断升级及改造,从而一步一步的使宽带多媒体传输网络得以实现。

光导纤维篇10

关键词:毛精纺;产品开发;纤维;低碳

中图分类号:TS131 文献标志码:A

The Development Status and Outlook of Worsted Products

Abstract: By making good use of raw materials, innovative technologies and environmental-friendly finishing process, the trend of developing worsted products based on low-carbon concept was explained. Wool and other protein fibers blended or interwoven with recycled fibers, functional fibers and natural cellulose fibers, innovative technologies that can bring about changes to materials, pattern and style, as well as small bath ratio and low-discharge finishing processes such as package dyeing, beam printing and functional compound finishing all help enhance the price/performance ratio and wearability of the products while also promoting energy conservation and environmental-friendly sustainable development.

Key words: worsted; product development; fiber; low-carbon

我国作为纺织工业大国,其发展与环境资源有着密切关系。纺织行业要为国家生态文明建设做出自身的努力,就必须形成一个资源节约、环境友好的机制,使资源与产品绿色配置。毛纺产品的开发也应向着资源合理利用、技术节能降耗、产品引领时尚、整理环境友好的低碳化方向发展。

1 原料优化提高产品舒适性

纺织品流行趋势与纺织新原料的使用密不可分,纺织材料技术上的每一个变化,都会带来产品设计概念的改变,因此纺织新材料的使用是把握产品流行趋势的必然选择。

毛精纺面料通常以天然蛋白质纤维――羊毛、超细羊毛、羊绒、桑蚕丝、柞蚕丝及特种动物纤维为主要原料,但随着天然纤维素纤维如棉、亚麻、苎麻、大麻等原料的精细化发展,再生纤维资源的拓展、品种的增加,差别化纤维细旦、复合、功能的完善,使得羊毛与其他纤维的多组分混纺或交织的产品兼具多种纤维的优点和多元化的风格,承载了更多与时俱进的时尚元素与低碳化的发展趋势。

1.1 再生纤维

在毛精纺正装面料中,再生纤维应用品种较多的有再生涤纶、再生纤维素纤维、再生蛋白质纤维等。使用可再生资源的纤维,既降低了纺织产品的成本,又促进了循环经济的发展。

1.1.1 再生涤纶

它指以再生PET聚酯为主要原料的纤维,包括长丝与短纤。随着再生涤纶细化、差别化、功能化的发展,其应用也扩大到了毛精纺面料中。图 1(a)三层透视花呢就是采用60%羊毛、20%棉、20%再生涤纶混纺而成。

1.1.2 再生纤维素纤维

它指以天然纤维素为原料,经化学方法制成的再生纤维。如VILOFT纤维、麻浆纤维、竹浆纤维、Lyocell纤维等。图 1(b)为采用50%羊毛、20% Sorona?、30% VILOFT原料混纺生产的花呢,质地丰厚手感柔软;图 1(c)高级毛麻花呢采用39%羊毛、45%圣麻、16%涤纶混纺纱织造,织物花纹清晰手感挺爽。

1.1.3 再生蛋白质纤维

1.2 功能纤维

在正装面料中,功能性纤维应用较多的有空调纤维(Outlast)、吸湿速干纤维(coolmax)、特雷维拉功能纤维(Trevira,有抗起球、免熨烫、吸湿速干等品种)、导电纤维、弹性纤维、咖啡炭纤维、舒弹丝(Sorona)、竹炭纤维、中空保暖纤维(Thermolite)、光热转换导电聚丙烯腈纤维(Thermo-catch)等。羊毛纤维本身具有良好的弹性、吸湿性和保暖性,通过功能性纤维的应用,增添了羊毛服装应对穿着环境变化、方便户外运动、轻柔易护理的服用功能,在提高穿着舒适性的同时,也更易于洗涤护理节省能耗。

1.2.1 Outlast空调纤维

目前Outlast空调纤维在毛精纺面料中的应用,主要有腈纶型和粘胶型 2 种。Outlast纤维的关键技术是使用微胶囊包裹热敏材料,这种材料具有吸收、储存、释放潜热的功能,当外界温度变化时,可以达到吸热、放热的效果,温度调节在±(4 ~ 5)℃范围内,使人体保持舒适感觉。

使用Outlast空调纤维,通常Outlast粘胶型纤维的混纺比要达到30%以上,Outlast腈纶型纤维要达到40%以上。图 2(a)是用Outlast空调纤维与羊毛混纺生产的花呢,图 2(b)为采用50%羊毛、50%Outlast纤维混纺生产的调温型花呢。

1.2.2 新型弹性纤维

莱卡弹力氨纶丝LYCRA? FREEF!T?是美国英威达公司新开发的弹性纤维,应用LYCRA? FREEF!T?的面料,后整理时不需要热定形工艺即可获得柔软的手感、良好的透气性、舒适的回弹性及很好的保型性能。图 3(a)采用97.9%羊毛、2.1% LYCRA? FREEF!T?,经纬纱支均为64S/2 ×64S/2,克重260 g/m2,织物手感柔软、透气舒适,且具有良好的回弹性。

CM800是一种具有PTT/PET双组分结构的新型弹性纤维,具有优异的弹性回复和良好的透气性能。其最大特点是利用两种成分的不同热学性质,通过复合纺丝方法获得具有高度自然卷曲、蓬松的三维卷曲结构,形成类似于羊毛细而密的卷曲形态和良好的弹性回复性能。与氨纶弹性纤维相比,CM800提高了耐高温、耐碱、耐氯等理化性能,同时CM800还拥有彩色原丝产品,从而减少了后道的染色工序。图 3(b)是采用CM800与羊毛混纺生产的花呢。

1.2.3 导电纤维

导电纤维主要有金属系、碳黑系、导电高分子型、金属化合物型等 4 种。目前在毛精纺面料中应用较多的是金属系和碳黑系导电纤维,应用比例通常在0.5% ~ 5%,即可消除纯毛或毛涤混纺织物在穿着中产生的静电现象,实现永久抗静电效果,满足职业装的着装需求。

1.2.4 抗起球纤维

Trevira纤维是德国特雷维拉(Trevira)公司生产的超细抗起球涤纶,其化学结构为聚对苯二甲酸乙二醇酯。采用该纤维与丝光羊毛混纺,可获得细腻活络、呢面光洁、色泽明亮的面料质感,用其制成的服装穿着舒适并可机洗。图4 为采用30%羊毛、70% Trevira开发的花呢面料。

2.2 混纺工艺配置呈现了产品风格的差异化

毛精纺面料在保持原有经典传统的基础上,通过原料、纱线、色彩、格纹、呢面的多重变化,使传统高品质羊毛织物蕴含时尚元素,由此演绎出新的产品风格特点――质轻保暖、蓬松丰厚、柔软奢华、环保低碳、健康舒适。

混纺工艺的配置要达到合理的性价比,设计是关键。设计人员必须针对织物的质量要求,合理选配原料,扬长避短,达到合理、正确设计织物的目的。在产品设计时,选择原料的细度和长度不完全取决于可纺支数,有时取决于最终成品实物质量和风格特征的需要。要使混纺原料的配比达到最佳性价比,就要将原料、细度、长度等指标采用加权配比方法,以达到织物风格和成本经营的最佳合理性。

2.2.1 轻暖绒面呢

这类混纺面料的特点是质轻柔软、呢面蓬松、手感丰满、花型多变,适宜制作休闲服装、夹克装等。图 6(a)是毛棉混纺格花呢,克重为300 g/m2;图 6(b)为75%羊毛、15%PTT、10%Tencel?混纺的绒面花呢,纱支80S/2 × 76S/2,克量225 g/m2;图 6(c)是混纺七彩花呢,克重为340 g/ mm2;图 6(d)是毛丝混纺花呢,克量272 g/m2。

2.2.2 时尚变幻呢

这类混纺面料通过采用马海毛、蚕丝、有光涤纶等光泽明亮的纤维,或亮光、轧光整理技术,使织物呈现闪光、变幻的多彩效果,尽显传统与时尚的完美结合。

图 7(a)是采用92%羊毛、8%马海毛生产的花呢,图 7(b)为61%羊毛、39%蚕丝混纺的毛丝花呢,这两块面料均利用了原料的自然光泽特性,产品亮丽光鲜;图 7(c)是采用50%有光涤纶长丝、50%羊毛生产的交织闪光花呢,竖条纹花型中有点点银光闪耀;图 7(d)、(e)则为通过轧光整理技术形成明暗相间图案花型的变幻花呢。

2.2.3 干爽抗皱呢

这种混纺面料采用比较高的捻度,手感弹性好、不易起皱,更适宜户外运动休闲穿着。图 8(a)是毛丝麻干爽花呢,采用65%羊毛、30%亚麻、5%蚕丝混纺,纱支为100S/2 ×90S/2,克重为230 g/m2;图 8(b)是爽丝格花呢,采用50%羊毛、20%涤纶、30%吸湿排汗纤维混纺,纱支为86S/2 ×86S/2,克重为210 g/m2;图 8(c)是清新抗皱呢,采用95% 17.5 μm羊毛、5%蚕丝,纱支为80S/2 × 80S/2,克重为225 g/ m2;图 8(d)是凉爽花呢,采用38%防缩羊毛、40%涤纶、22%竹浆纤维,纱支为90S/2 × 90S/2,克重为262 g/m2。

2.3 复合技术应用增添了产品花型的新颖化

纺织复合技术主要体现在 3 个方面:化学纤维的复合技术和加工技术;天然纤维相互混纺交织交并,以及天然纤维与化学纤维混纺交织交并;多层织物的复合技术,包括组织结构复合、粘贴复合、涂层复合、转移覆膜等。

织物复合技术在毛纺产品中的应用广泛,表现在利用双层组织纹与色纱、粗细纱等匹配,形成双面双色或双花的双层效果。粘贴复合是将不同颜色、质地、原料的材质贴合而成,浑然一体、优势互补,赋予了织物多姿多彩的外观效果。涂层复合或转移覆膜产品则使织物获得了更多的服用功能,如防风防雨、保暖透气、保形易护理、荧光靓丽等。

2.3.1 织纹复合

图 9(a)、(b)为利用双层组织纹形成的双面双层格型图案,后者更是疏密格纹相配的双层格子花呢;图 9(c)为双面双色马裤呢。

2.3.2 粘贴复合

图10(a)是将两种颜色的针织面料通过贴合形成一面泡绉一面平整的双面针织呢绒,图10(b)是将蕾丝与花呢贴合形成具有镂空花型效果的双面织物,图10(c)是将两种颜色的纯毛花呢通过贴合形成比较丰厚的双面花呢。

2.3.3 贴膜复合

图11(a)是同色系配置的方格花形,采用覆膜技术,覆以黑色薄膜,使织物不仅形成双面效果,而且赋予面料更好的保形性及防护功能;图11(b)是将毛织物与PU膜贴合,增加了织物防风防水功能。

在生产链的各个环节中发现环保创新点,如采用对周围环境无害或少害的原材料,采用无毒、易降解的染料和化学助剂,采用少污染或无污染的染整工艺,采用节能减排小浴比染色,采用具有冷感、保温、抗紫外线等性能的功能性纤维或功能性整理,以达到服装穿着的舒适性及易护理性。

3.1 复合整理兼具功能

图12(a)、(b)、(c)分别是采用助剂整理技术,获得的冷感花呢、抗紫外线花呢和抗菌除臭功能花呢;图12(d)是采用咖啡炭纤维生产的保暖花呢。还有采用多功能复合整理技术获得的吸湿发热面料、远红外保温面料、抗静电吸光发热面料、中空保暖面料等,都具有多重功能性。

3.2 筒染经印低碳降耗

随着纺织工业整体技术水平的提高,可持续发展环保生态的时代要求,筒纱染色技术、设备以及染化料的发展也同步提高,愈发显现出筒子纱、经轴纱染色物耗小、浴比低、质量高、交货快、排污少以及节水、节能、节约染化料的优势,其已成为当今世界上色织产品的主要染色方法。

目前已有许多毛精纺产品采用筒子纱、经轴纱染色技术,图13是采用经轴纱印花方法生产的经纱印花面料,纬纱采用一种或多种颜色的纱线交织出色彩丰富的渐变花型。