一種非金屬中心管式室外用光纜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種非金屬中心管式室外用光纜，包括光纖或光纖帶、纖膏、套管、護(hù)套和支撐件，光纖或光纖帶包裹在套管內(nèi)，光纖或光纖帶與套管之間的空隙內(nèi)填充有纖膏，套管外繞包有若干層阻水紗，阻水紗被包裹在護(hù)套內(nèi)，支撐件有兩根且對稱分布在套管的兩側(cè)，支撐件的軸線平行于光纖或光纖帶的軸線，支撐件設(shè)置在阻水紗外且被包裹在護(hù)套內(nèi)，支撐件由FRP材料制成，套管由PBT材料制成。FRP材料質(zhì)量輕、比強(qiáng)度高，具有優(yōu)良的耐腐蝕性和抗疲勞性能，在本發(fā)明非金屬中心管式室外用光纜中使用FRP材料制成支撐件，既能保證足夠的拉伸力，又可滿足不導(dǎo)電需求，數(shù)量上只需要兩根，成本也大大降低。
【專利說明】一種非金屬中心管式室外用光纜
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種室外用光纜，尤其涉及一種非金屬中心管式室外用光纜，屬于光導(dǎo)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]光纜是當(dāng)今信息社會各種信息網(wǎng)的主要傳輸工具。光纜(optical fiber cable)主要是由光導(dǎo)纖維(細(xì)如頭發(fā)的玻璃絲)和塑料保護(hù)套管及塑料外皮構(gòu)成，光纜內(nèi)沒有金、銀、銅鋁等金屬，一般無回收價(jià)值。光纜是一定數(shù)量的光纖按照一定方式組成纜心，外包有護(hù)套層，有的還包覆外護(hù)層，用以實(shí)現(xiàn)光信號傳輸?shù)囊环N通信線路。
[0003]中國專利CN201859242U公開了一種中心束管式通信用室外光纜，包括光纖、填充物、松套管，多根光纖外側(cè)包裹有松套管，松套管與多根光纖之間設(shè)有填充物，松套管外側(cè)依次包裹有阻水層、包帶層、護(hù)套層，護(hù)套層內(nèi)設(shè)有數(shù)根加強(qiáng)件，加強(qiáng)件為柱狀鋼絲；填充物為纖膏，包帶層為鋼塑復(fù)合帶，護(hù)套層采用材料為聚乙烯。
[0004]上述的光纜加強(qiáng)件為柱狀鋼絲，會導(dǎo)電，會影響光纜的信號。另外，由于鋼塑復(fù)合帶只有一定的長度，當(dāng)光纜長度超出鋼塑復(fù)合帶的長度，鋼塑復(fù)合帶需要接帶，降低了生產(chǎn)效率，也增加斷帶的風(fēng)險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提出了一種結(jié)構(gòu)合理、信號傳輸穩(wěn)定、性能優(yōu)良、生產(chǎn)效率高的非金屬中心管式室外用光纜。
[0006]本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種非金屬中心管式室外用光纜，包括光纖或光纖帶、纖膏、套管、護(hù)套和支撐件，所述光纖或光纖帶包裹在套管內(nèi)，所述光纖或光纖帶與套管之間的空隙內(nèi)填充有纖膏，所述套管外繞包有若干層阻水紗，所述阻水紗被包裹在護(hù)套內(nèi)，所述支撐件有兩根且對稱分布在套管的兩側(cè)，所述支撐件的軸線平行于光纖或光纖帶的軸線，所述支撐件設(shè)置在阻水紗外且被包裹在護(hù)套內(nèi)，所述支撐件由FRP材料制成，所述套管由PBT材料制成。
[0007]在上述的一種非金屬中心管式室外用光纜中，所述套管外繞包有四層阻水紗。阻水紗能很好的起到阻水作用，且比現(xiàn)有技術(shù)中采用的阻水帶在成本上要便宜20%。而且阻水帶一般只有IKM長，在生產(chǎn)大盤長纜時(shí)需要更換進(jìn)行接帶，接帶時(shí)會降低速度，且有端帶的風(fēng)險(xiǎn)，而本發(fā)明阻水紗最大一軸可達(dá)20KM，在生產(chǎn)大盤長纜時(shí)中間無需換阻水材料，生產(chǎn)效率高，質(zhì)量好。
[0008]在上述的一種非金屬中心管式室外用光纜中，所述護(hù)套由MDPE材料制成，可滿足光纜足夠壓扁力。
[0009]在上述的一種非金屬中心管式室外用光纜中，所述護(hù)套由低煙無鹵材料制成。所述材料的PH加權(quán)值>4.3，電導(dǎo)率加權(quán)值≥10 μ s/mm，最小透光率>75%，符合低煙無鹵材料的標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明護(hù)套采用低煙無鹵材料制成，不但可以起到一定的緩沖作用，而且保證了光纜在使用時(shí)的阻燃性能。
[0010]在上述的一種非金屬中心管式室外用光纜中，所述FRP材料由以下重量份數(shù)成分組成:聚丙烯:60-80份，增強(qiáng)纖維:20-40份，環(huán)氧樹脂:2-6份，相容劑:0.5-3份，偶聯(lián)劑:
0.5-3 份，引發(fā)劑:0.05-0.2 份。
[0011]本發(fā)明支撐件由FRP材料制成，質(zhì)量輕、比強(qiáng)度高，具有優(yōu)良的耐腐蝕性和抗疲勞性能，能保證光纜有足夠的拉伸力。又因?yàn)镕RP材料為非金屬材料，不存在鐵氧化析氫的問題，避免雷擊的可能，而且不會產(chǎn)生電磁感應(yīng)影響信號傳輸。
[0012]本發(fā)明FRP材料主要是以增強(qiáng)纖維材料和熱塑性樹脂中的聚丙烯基體材料為主，輔以多種添加劑按一定比例混合制成。熱塑性樹脂聚丙烯無毒、密度小，力學(xué)性能、電絕緣性、耐候性等綜合性能優(yōu)良，應(yīng)用廣泛。但是也存在著剛性和韌性較低，低溫脆性較大的缺點(diǎn)，因此，本發(fā)明使用增強(qiáng)纖維進(jìn)行改性。但是由于聚丙烯本身不帶極性基團(tuán)，化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定，難以與增強(qiáng)纖維發(fā)生良好的黏結(jié)，影響增強(qiáng)效果，所以需要改善聚丙烯基體與增強(qiáng)纖維之間的界面結(jié)合能力。首先，本發(fā)明加入一定量的偶聯(lián)劑對增強(qiáng)纖維進(jìn)行表面處理，提高增強(qiáng)纖維與聚丙烯基體的界面黏結(jié)力，獲得良好的界面層；其次，本發(fā)明加入了一定量的相容劑對聚丙烯基體進(jìn)行處理，使界面性能得到改善。這樣，通過分別對增強(qiáng)纖維和聚丙烯基體進(jìn)行處理，提高聚丙烯基體與增強(qiáng)纖維間的界面黏結(jié)性能，提高增強(qiáng)效果。而且，本發(fā)明還加入了環(huán)氧樹脂，環(huán)氧樹脂可以改善界面黏結(jié)強(qiáng)度和基體剛性，提高FRP的力學(xué)性能。
[0013]在上述的一種非金屬中心管式室外用光纜中，所述增強(qiáng)纖維為玻璃纖維、碳纖維中的一種或兩種。由于碳纖維的強(qiáng)度、模量、耐高溫等性能明顯優(yōu)于玻璃纖維，所以本發(fā)明增強(qiáng)纖維進(jìn)一步優(yōu)選碳纖維。而且，基于聚丙烯基體材料加入量為60-80份，本發(fā)明增強(qiáng)纖維的加入量控制在20-40份。因?yàn)檠芯堪l(fā)現(xiàn)當(dāng)增強(qiáng)纖維的加入量大于20份時(shí)，F(xiàn)RP材料的力學(xué)性能開始顯著提高，而當(dāng)增強(qiáng)纖維的加入量超過40份時(shí)，F(xiàn)RP材料的力學(xué)性能基本已經(jīng)穩(wěn)定，不會出現(xiàn)增長趨勢。因此，本發(fā)明增強(qiáng)纖維的加入量進(jìn)一步優(yōu)選為30-35份。
[0014]在上述的一種非金屬中心管式室外用光纜中，所述相容劑為PP-g-MAH、不飽和聚酯樹脂中的一種或兩種。隨著增強(qiáng)纖維用量的增加，由于增強(qiáng)纖維與聚丙烯的界面黏結(jié)能力較差，F(xiàn)RP材料的力學(xué)性能基本保持不變，無法滿足使用需求。因此，本發(fā)明加入相容劑對聚丙烯基體進(jìn)行改性，改善其與增強(qiáng)纖維的界面黏結(jié)能力，提高增強(qiáng)效果，改善FRP材料的力學(xué)性能。通過試驗(yàn)表明，PP-g-MAH和不飽和聚酯樹脂復(fù)合使用時(shí)使被拔出增強(qiáng)纖維表面黏附了一層樹脂，增強(qiáng)了聚丙烯與增強(qiáng)纖維之間的界面黏結(jié)作用。因?yàn)?，本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選PP-g-MAH和不飽和聚酯樹脂復(fù)配使用。
[0015]在上述的一種非金屬中心管式室外用光纜中，所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑。碳酸酯偶聯(lián)劑處理經(jīng)熱空氣氧化的增強(qiáng)纖維后提高增強(qiáng)纖維與聚丙烯基體的界面黏結(jié)力，獲得良好的界面層，提高增強(qiáng)纖維的增強(qiáng)效果。
[0016]在上述的一種非金屬中心管式室外用光纜中，所述引發(fā)劑為氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化2-乙基已酸叔丁酯、鄰苯二甲酸二仲辛酯中的一種或多種。本發(fā)明FRP材料中還加入了引發(fā)劑，引發(fā)劑有利于提高基材的流動性，但是引發(fā)劑含量過多，會導(dǎo)致聚丙烯分子量降低，從而使FRP材料力學(xué)性能惡化。因此，本發(fā)明將引發(fā)劑的加入量控制在0.05-0.2份，不僅能提高基材流動性，而且不會影響FRP材料的力學(xué)性能。
[0017]在上述的一種非金屬中心管式室外用光纜中，所述FRP材料的制備方法包括以下步驟:
[0018]S1、按比例稱取一定量的增強(qiáng)纖維，在500-650°C進(jìn)行熱空氣氧化處理l_3h，然后按比例稱取偶聯(lián)劑，將熱空氣氧化處理后的增強(qiáng)纖維在偶聯(lián)劑中浸潰活化l_3h后在100-150°C下烘干；
[0019]S2、按比例稱取聚丙烯、環(huán)氧樹脂、相容劑、引發(fā)劑和上述處理過的增強(qiáng)纖維加入高速混合機(jī)中混合均勻，然后在雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，制得FRP粒料；其中，擠出溫度為190-220°C，喂料頻率為25-35赫茲，主機(jī)轉(zhuǎn)速為280-350轉(zhuǎn)/分。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下幾個優(yōu)點(diǎn):
[0021]1、使用MDPE作為護(hù)套，光纜在安裝使用中被壓扁時(shí)具有足夠壓扁力，保證光纜的有效性。
[0022]2、使用2根FRP作為支撐件，質(zhì)量輕、比強(qiáng)度高，具有優(yōu)良的耐腐蝕性和抗疲勞性能，既能保證足夠的拉伸力，又可滿足不導(dǎo)電需求，數(shù)量上只需要兩根，成本大大降低。
[0023]3、FRP材料由增強(qiáng)纖維材料和聚丙烯基體材料輔以一定量的添加劑復(fù)合而成，力學(xué)性能、電絕緣性、耐候性等綜合性能優(yōu)良，且制備方法簡單，成本低。
[0024]4、FRP材料制成的支撐件柔軟性更大，將FRP材料運(yùn)用于光纜中更加方便管道施工。
[0025]5、在套管四周繞包4層阻水紗，能很好的起到阻水作用。
[0026]6、使用高楊氏模量的PBT作為套管材料，可保證束管在加工時(shí)良好的耐摩擦性能又能更好的保護(hù)光纖。
[0027]7、取消了鋼帶結(jié)構(gòu)，使得成本大大降低，同時(shí)，生產(chǎn)大盤長光纜時(shí)需要進(jìn)行接帶，接帶時(shí)會降低速度，而且有端帶的風(fēng)險(xiǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖中，1、套管；2、阻水紗；3、支撐件；4、護(hù)套；5、纖膏；6、光纖或光纖帶。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例，并結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
[0031]如圖1所示，本發(fā)明涉及到一種非金屬中心管式室外用光纜，包括光纖或光纖帶
6、纖膏5、套管1、護(hù)套4和支撐件3，光纖或光纖帶6包裹在套管I內(nèi)，光纖或光纖帶6與套管I之間的空隙內(nèi)填充有纖膏5，套管I外繞包有四層阻水紗2，阻水紗2被包裹在護(hù)套4內(nèi)，支撐件3有兩根且對稱分布在套管I的兩側(cè)，支撐件3的軸線平行于光纖或光纖帶6的軸線，支撐件3設(shè)置在阻水紗2外且被包裹在護(hù)套4內(nèi)，支撐件3由FRP材料制成，套管I由PBT材料制成，護(hù)套4由MDPE材料制成，當(dāng)護(hù)套4要求具有阻燃性能時(shí)，則護(hù)套4采用PH加權(quán)值> 4.3，電導(dǎo)率加權(quán)值≥10μ s/mm，最小透光率> 75%的低煙無鹵材料制成。
[0032]護(hù)套4由MDPE材料制成，可滿足光纜足夠壓扁力，MDPE材料制成的護(hù)套4最大短期壓扁力可達(dá)1000N/cm。
[0033]使用2根由FRP材料制成的支撐件3，既能保證光纜有足夠的拉伸力，最大短期拉伸力可達(dá)到1500N，因FRP材料為非金屬材料，不存在鐵氧化析氫的問題，避免了雷擊的可能，又不會產(chǎn)生電磁感應(yīng)影響信號，使用場合廣泛。
[0034]在套管I四周繞包4層阻水紗2，能很好的起到阻水作用，現(xiàn)有技術(shù)中采用阻水帶作為阻水材料，阻水紗2在成本上比阻水帶要便宜20%而且阻水帶一般只有IKM長，在生產(chǎn)大盤長纜時(shí)需要更換，阻水紗2最大一軸可達(dá)20KM，在生產(chǎn)大盤長纜時(shí)中間無需換阻水材料，生產(chǎn)效率高，質(zhì)量好。
[0035]對比現(xiàn)有技術(shù)取消了鋼帶結(jié)構(gòu)，使得成本大大降低，現(xiàn)有技術(shù)中一盤鋼帶最長3KM，遇到大的盤長需要進(jìn)行接帶，接帶時(shí)會降低速度，而且有端帶的風(fēng)險(xiǎn)，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可以在不降低生產(chǎn)速度的條件最大盤長達(dá)到24KM ;同時(shí)，取消了鋼帶，用FRP替代鋼絲，使得光纜柔軟性大大提高，更加方便管道施工。
[0036]使用高楊氏模量的PBT作為套管I材料，可保證束管在加工時(shí)良好的耐摩擦性能又能更好的保護(hù)光纖。
[0037]本發(fā)明不僅可以使用單根光纖，也可使用光纖帶，可以根據(jù)實(shí)際使用情況調(diào)配，結(jié)構(gòu)合理，生產(chǎn)靈活；
[0038]其中，上述支撐件3由FRP材料制成，F(xiàn)RP材料由以下重量份數(shù)成分組成:聚丙烯:60-80份，增強(qiáng)纖維:20-40份，環(huán)氧樹脂:2-6份，相容劑:0.5-3份，偶聯(lián)劑:0.5-3份，引發(fā)劑:0.05-0.2 份。
[0039]表1:本發(fā)明實(shí)施例1-4FRP材料的組成成分及其重量份數(shù)
[0040]
【權(quán)利要求】
1.一種非金屬中心管式室外用光纜，包括光纖或光纖帶、纖膏、套管、護(hù)套和支撐件，所述光纖或光纖帶包裹在套管內(nèi)，所述光纖或光纖帶與套管之間的空隙內(nèi)填充有纖膏，其特征在于，所述套管外繞包有若干層阻水紗，所述阻水紗被包裹在護(hù)套內(nèi)，所述支撐件有兩根且對稱分布在套管的兩側(cè)，所述支撐件的軸線平行于光纖或光纖帶的軸線，所述支撐件設(shè)置在阻水紗外且被包裹在護(hù)套內(nèi)，所述支撐件由FRP材料制成，所述套管由PBT材料制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非金屬中心管式室外用光纜，其特征在于，所述套管外繞包有四層阻水紗。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非金屬中心管式室外用光纜，其特征在于，所述護(hù)套由MDPE材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非金屬中心管式室外用光纜，其特征在于，所述護(hù)套由低煙無鹵材料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非金屬中心管式室外用光纜，其特征在于，所述FRP材料由以下重量份數(shù)成分組成:聚丙烯:60-80份，增強(qiáng)纖維:20-40份，環(huán)氧樹脂:2-6份，相容劑:0.5-3份，偶聯(lián)劑:0.5-3份，引發(fā)劑:0.05-0.2份。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種非金屬中心管式室外用光纜，其特征在于，所述增強(qiáng)纖維為玻璃纖維、碳纖維中的一種或兩種。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種非金屬中心管式室外用光纜，其特征在于，所述相容劑為PP-g-MAH、不飽和聚酯樹脂中的一種或兩種。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種非金屬中心管式室外用光纜，其特征在于，所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種非金屬中心管式室外用光纜，其特征在于，所述引發(fā)劑為氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化2-乙基已酸叔丁酯、鄰苯二甲酸二仲辛酯中的一種或多種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的一種非金屬中心管式室外用光纜，其特征在于，所述FRP材料的制備方法包括以下步驟:S1、按比例稱取一定量的增強(qiáng)纖維，在500-650°C進(jìn)行熱空氣氧化處理l_3h，然后按比例稱取偶聯(lián)劑，將熱空氣氧化處理后的增強(qiáng)纖維在偶聯(lián)劑中浸潰活化l_3h后在100-150°C下烘干；S2、按比例稱取聚丙烯、環(huán)氧樹脂、相容劑、引發(fā)劑和上述處理過的增強(qiáng)纖維加入高速混合機(jī)中混合均勻，然后在雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，制得F RP粒料；其中，擠出溫度為190-220°C，喂料頻率為25-35赫茲，主機(jī)轉(zhuǎn)速為280-350轉(zhuǎn)/分。
【文檔編號】G02B6/44GK104035171SQ201410174639
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月28日
【發(fā)明者】蔣建春 申請人:浙江一舟電子科技股份有限公司