CN101493558A - 复合材料光缆加强芯及使用该加强芯的光缆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合材料光缆加强芯及使用该加强芯的光缆，其特征是：所述复合材料光缆加强芯的构成材料包括混合纤维材料，并以其为基体经高聚酯复合液浸渍后进入模具孔挤压拉伸为杆状基体并在杆状基体上包塑了一层高硬度耐弯折的阻燃PVC高弹性材料，所述混合纤维材料光缆加强芯的构成材料包括弹性高、张力系数大的聚酯芳纶丝纤维材料及因为材质本身可以天然防鼠、白蚁等动物的啃咬的玻璃纤维，本发明的有益效果是，该复合材料光缆加强芯及使用该加强芯的光缆，具有弯曲半径小，抗折叠，且尺寸小(2×3mm)，防鼠等动物的啮咬，重量轻盈，传输信息容量大、速度快，安装施工铺设十分方便，使用寿命长，更适用于楼宇、宾馆、办公室，仓库等室内场合。

Description

复合材料光缆加强芯及使用该加强芯的光缆

所属技术领域

本发明涉及一种外观尺寸2×3MM的室内布线通信光缆，适用于FTTH末端布线的小尺寸光缆。

背景技术

随着社会的飞速发展，人们对通信网络和信息传输的依赖性日益增加，通信网络正在向大容量和高密度方向发展，一旦遭到破坏，立即会遭到严重的经济损失，给我们的生活带来不便，因而应该采取一定的措施对光缆进行保护并加强对光缆的改进，保证通信网络的长期畅通及可靠性。

目前市场上的光缆产品通常包括缆芯和缆芯外围的护套两部分，其在使用中常常会遇到两种问题，一是会遭遇鼠、白蚁等动物的啃咬破坏而造成断缆或中断信号等；二是本身的拉伸力低、抗折叠性能差也会造成缆体中光纤断裂而中断信息的传输。

由于光缆中的光纤构成其主要成份为高纯度的石英玻璃，其抗拉伸力，抗曲折的物理性能十分脆弱。而常用的室内2×3MM小尺寸室内布线光缆，其缆芯光纤的构成主要成份同样也为高纯度石英玻璃，直径仅有0.25毫米，和人体发丝一般粗细，其抗拉伸、抗曲折的物理性能也十分脆弱，在遭遇到鼠类的啃咬拉扯时极易造成光纤断裂和损伤。业界为了克服上述缺点，作了很多努力，采用了很多办法如在光缆表面掺加有毒药剂，加厚表皮护套层，在光纤周围加装钢皮(铠装工艺)包裹，等增加成本，增加缆体重量与体积等无奈之举。这些手段及工艺措施对于截面积只有2×3mm小尺寸室内布线光缆来说显然是无法实施的。虽然在光缆表面护套层掺加有毒物质药剂成份可有效的害杀鼠类，但也会误毒其他如松鼠鸟类等动物，同时对人类健康及环保都不利，特别是鼠类在啃咬有毒线缆中毒死亡后，还会造成机房和其他电器线路的短路事故，同时其腐烂尸体及气味也会给周边环境造成不良的影响。现国家已明令禁用。

由于缆芯光纤的构成主要成份为高纯度石英玻璃，其抗拉伸、抗曲折的物理性能十分脆弱，因而普通光缆在使用安装过程中极易造成护套内的光纤断裂，这也是多年来影响光缆到户普及应用的主要障碍。

同样，常用的室内的2×3MM小尺寸光缆，其缆芯光纤的构成主要成份同样也为高纯度石英玻璃，直径仅有0.25毫米，和人体发丝一般粗细，其抗拉伸、抗曲折的物理性能也十分脆弱，因而使用安装过程中极易造成光纤断裂和损伤。业界为了克服上述缺点，作了很多努力，包括发明了在光纤两侧加有现在市场上用的取代玻璃纤维的芳纶加强芯保护的光缆，该芳纶加强芯的主要构成是一种以芳纶纤维为增强材料、热固性树脂为基体材料、热塑性PE为护套料的纤维增强塑料杆体，如中国专利CN200410017783.0，其芳纶光缆加强芯即是采用上述的结构，其直径大约为0.5MM-0.8MM，该芳纶光缆加强芯可以从某种程度上提高光缆的整体拉伸强度，保证光缆在施工使用中由于缆体中的芳纶纤维的高强拉力性能而不易被拉断，从而保护了光缆中的光纤不易被拉断，但该芳纶光缆加强芯的抗折叠性能差，当在施工中遇到打结、弯折、挤压等情况时，上述的芳纶纤维加强芯仍然不能有效的保护缆芯光纤。分析其主要的原因：光纤在弯折断裂处的R角小于1毫米，其护套内的两条平行加强芯在光缆小角度弯曲对折时也同时断裂，由于室内光缆截面尺寸小，缆体护套弹力不足，无法迅速恢复平直状态，因而造成缆体中的光纤断裂，现普遍所使用的室内布线光缆中的芳纶加强芯其主要功能为增强缆体的拉伸力，防止光缆拉扯断裂，但是其弱点是在弯曲半径过小时(小于30毫米)极易断裂失去复直的弹性。因此，现有的即使有芳纶光缆加强芯保护的光缆仍然具有抗折叠性能差、弯折角度小、遭遇鼠、白蚁等动物的啃咬破坏、费用太高等的缺点。

发明内容

为了解决背景技术中所述的问题，本发明一种复合材料光缆加强芯及使用该加强芯的光缆，所述一种复合材料光缆加强芯及使用该加强芯的光缆，其特征是：所述复合材料光缆加强芯的构成材料包括混合纤维材料，并以其为基体经高聚脂复合液浸渍后进入模具孔挤压拉伸为杆状基体并在杆状基体上包塑了一层高硬度耐弯折的阻燃PVC高弹性材料。所述混合纤维材料光缆加强芯的构成材料包括弹性高、张力系数大的聚脂芳纶丝纤维材料及因为材质本身可以天然防鼠、白蚁等动物的啃咬的玻璃纤维材料。

所述加强芯以芳纶纤维丝束和玻璃纤维束为基体经聚脂复合液浸渍后进入模具孔挤压拉伸烘干为0.5mm杆状基体，使其拉力达到1800mpa以上，并在杆状基体上热包塑了一层0.2mm的高硬度耐弯折的阻燃PVC高弹性材料，其平行对称的集成在护套缆体内；所述使用该加强芯的光缆大致成长方体，其包括护套缆体、对称的集成于护套缆体内的两条复合材料光缆加强芯及集成于护套缆体内两条复合材料光缆加强芯之间的光纤。其护套缆体选用环保级无卤阻燃高弹力聚烯烃材料制作，其光纤可为一条或为多条，皆采用直径为250um，易贝弯曲不敏感光纤材料制成，综合以上工艺技术的使用，使该规格为2×3mm的室内布线光缆实现了高强度、抗折叠、防鼠咬等的实用效果。

本发明的有益效果是，该复合材料光缆加强芯及使用该加强芯的光缆，具有弯曲半径小，抗折叠，且尺寸小(2×3mm)，防鼠等动物的啮咬，重量轻盈，传输信息容量大、速度快，安装施工铺设十分方便，使用寿命长，更适用于楼宇、宾馆、办公室，仓库等室内场合。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步的说明；

图1是本发明复合材料光缆加强芯的结构示意图；

图2是本发明使用该加强芯的光缆的示意图；

图3是本发明使用该加强芯的光缆的截面图；

图4是本发明使用该加强芯的光缆的又一实施例的截面图；

图5是本发明复合材料光缆加强芯的生产工艺流程示意图；

图中：1.护套缆体，2.加强件，201.复合材料光缆加强芯，3.光纤，4.凹槽，5.开口，901.芳纶纤维丝和玻璃纤维丝束，902.高聚脂复合液，9021.高聚脂复合固化层，903.成型模，904.烘干设备，905.冷却设备，906.上塑设备，9061.高硬度耐弯折的高弹性阻燃PVC层，907.冷却水槽，908.收卷设备。

具体实施方式

本发明复合材料光缆加强芯及使用该加强芯的光缆是一种适合于FTTH末端布线的小尺寸(尺寸2×3MM)通信光缆，其尤其适用于楼宇、宾馆、办公室等室内布线。如图所示，其包括；1、护套缆体，2、加强件，201、复合材料光缆加强芯，3、光纤，4、凹槽，5、开口。

所述使用该加强芯的光缆大致成长方体，其包括护套缆体1、对称的集成于护套缆体1内的两条复合材料光缆加强芯201及集成于护套缆体1内两条复合材料光缆加强芯201之间的光纤3。所述护套缆体1选用环保级无卤阻燃高弹力聚烯烃材料制作，其特性无毒环保阻燃适用于室内敷设安装使用，其弹力特性有助于本发明光缆在遇到弯折后迅速复原平直状态；且该护套缆体1大致成长方体结构，其中部的上下两侧各设有一九十度的开口5，该开口5沿护套缆体1的中部延伸形成凹槽4，该凹槽4将护套缆体1分成均等的两部分，所述凹槽4内涂有发光色带(图中未标示)，便于识别或夜间操作，当然所述发光色带亦可涂于护套缆体1的其他与其用途不相冲突的地方。

所述两条复合材料光缆加强芯201构成集成于护套缆体1内的加强件2，该复合材料光缆加强芯201采用弹性高、张力系数大的聚脂芳纶丝材料和因为材质本身可以天然防鼠、白蚁等动物的啃咬的玻璃纤维制作，其中玻璃纤维材料约占80％，聚脂芳纶纤维丝材料约占20％，其具体的工艺技术流程是(如图5所示)：以芳纶纤维丝和玻璃纤维丝束901为基体经聚脂复合液902浸渍后进入成型模903的模具孔挤压拉伸并且经烘干设备904烘干为0.5mm的杆状基体，所述0.5mm杆状基体经过冷却设备905的冷却后即形成芳纶纤维丝和玻璃纤维丝束901外包聚脂复合固化层9021，该冷却后的0.5mm杆状基体继续进入上塑设备906，在其中0.5mm杆状基体经过上热又包塑了一层0.2mm高硬度耐弯折的阻燃PVC高弹性材料，之后再进过冷却水槽907的冷却既可经过收卷设备908进行成品收卷，工艺流程结束，即芳纶纤维丝和玻璃纤维丝束901外包聚脂复合固化层9021再外包高硬度耐弯折的高弹性阻燃PVC层9061(如图5所示)，如此材料组成结构使复合材料光缆加强芯201在对折弯曲时的R角大于1毫米且不断裂，弹性恢复平直迅速，使得该发明2×3mm复合材料光缆加强芯及使用该加强芯的光缆具有较小的弯曲半径(甚至是8字型或者打结)，使本身的性能增加，抗折叠、不易断裂，且由于玻璃纤维材质本身的过敏性刺激可以有效的防止鼠、蚁等动物的啮咬破坏，有效的增加了本发明复合材料光缆加强芯及使用该加强芯的光缆的使用寿命，该复合材料光缆加强芯201分别对称的集成在凹槽4将护套缆体1分成的均等的两部分内，即位于凹槽4的两端，且两条复合材料光缆加强芯201在同一条水平线上，且之间留有空隙，所述光纤3便集成于上述空隙内，本实施例中光纤3为两条，是直径为250um的易贝弯曲不敏感光纤，其特性减少了本发明光缆在弯折时的光导性能损耗，其分别集成于上述空隙的两端靠近复合材料光缆加强芯201的部分且也位于凹槽4的两端，如此结构使该复合材料光缆加强芯及使用该加强芯的光缆易于撕裂便于取纤，使安装铺设时操作更加方便。

如图4所示的又一实施例，其相比较于上述实施例只是光纤3的数量有所变化，本实施例中光纤3的数量为一条，且位于两条复合材料光缆加强芯201的中部、凹槽4的中部，如此撕裂时便于直接取纤安装操作。至于其他的材料、结构和功能等方面与上述实施例相同，在此不在赘述。

Claims (10)

1.一种复合材料光缆加强芯及使用该加强芯的光缆，其特征是：所述复合材料光缆加强芯的构成材料包括混合纤维材料，并以混合纤维材料为基体经高聚脂复合液浸渍后进入模具孔挤压拉伸为杆状基体并在杆状基体上包塑了一层高硬度耐弯折的阻燃PVC高弹性材料。

2.根据权利要求1所述的复合材料光缆加强芯及使用该加强芯的光缆，其特征是：所述混合纤维材料包括防动物啮咬的玻璃纤维和弹性高、张力系数大的芳纶纤维。

3.根据权利要求1所述的复合材料光缆加强芯及使用该加强芯的光缆，其特征是：所述杆状基体直径为0.5mm。

4.根据权利要求1所述的复合材料光缆加强芯及使用该加强芯的光缆，其特征是：所述包塑的一层高硬度耐弯折的阻燃PVC高弹性材料的厚度为0.2mm。

5.根据权利要求1所述的复合材料光缆加强芯及使用该加强芯的光缆，其特征是：所述使用该加强芯的光缆的规格为2×3MM的小尺寸室内布线光缆。

6.根据权利要求1所述的高强度抗折叠室内布线光缆，其特征是：所述使用该加强芯的光缆大致成长方体，其包括护套缆体、对称的集成于护套缆体内的两条复合材料光缆加强芯及集成于护套缆体内两条复合材料光缆加强芯之间的光纤。

7.根据权利要求6所述的高强度抗折叠室内布线光缆，其特征是：所述护套缆体的构成材料包括环保级无卤阻燃的高弹力聚烯烃材料。

8.根据权利要求6所述的高强度抗折叠室内布线光缆，其特征是：所述光纤是直径为250um的易贝弯曲不敏感光纤。

9.根据权利要求6所述的高强度抗折叠室内布线光缆，其特征是：所述护套缆体上设有易于撕裂的开口并沿护套缆体延伸形成凹槽。

10.根据权利要求9所述的高强度抗折叠室内布线光缆，其特征是：所述开口成90度角并设于护套缆体中部的上下两侧。

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