CN101598841A - 一种基于高强高模聚乙烯光缆加强芯构件的光缆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高强高模(超高分子量聚乙烯纤维)光缆加强芯及使用该加强芯的光缆，其包括：缆体护套，加强芯构件和光纤，其所述缆体护套采用低烟无卤聚烯烃材料，其特性无毒环保阻燃适用于室内敷设安装使用；所述高强高模(超高分子量聚乙烯纤维)为基体经UV胶涂敷进入模具孔挤压拉伸经紫外光固化为0.5mm－0.8mm杆状基体，使其拉力达到250N以上，并在杆状基体上包塑了一层0.1mm－3mm的高硬度、高弹性耐弯折的阻燃材料，其平行对称的集成在护套缆体内；其光纤可为单芯或多芯，皆采用直径为250um，易贝弯曲不敏感光纤(G657)，综合以上工艺技术的使用，使该规格2×3.1mm的室内布线光缆实现了高强度抗折叠的实用效果。

Description

一种基于高强高模聚乙烯光缆加强芯构件的光缆

技术领域：

本发明涉及一种以高强高模(超高分子量聚乙烯纤维)丝束为基料的圆杆状弹性加强芯构件，其广泛应用于通信光缆结构中。特别涉及一种基于高强高模聚乙烯光缆加强芯构件的光缆。

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光缆缆体的拉伸力低、抗折叠性能差，极易造成缆体中光纤断裂而中断信息的传输。

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，如常用的室内的2×3.1mm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基体增强材料、热固环氧树脂为加强芯构件、热塑于聚烯烃护套内。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，保证光缆在施工及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断裂，但该芳纶光缆加强芯由于热固环氧树脂工艺其质地坚硬，但十分脆弱极易折裂，因而抗折性能差。当在施工中遇到打结、弯折、挤压等情况时，上述芳纶纤维加强芯仍然不能有效的保护缆体中的光纤。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，但是其致命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，现有的芳纶光缆加强芯仍然无法克服其抗折叠性能差、弯折角度小等缺点。

发明内容：

为了解决背景技术中所述的问题，本发明的目的是提供一种以高强高模(超高分子量聚乙烯纤维)丝束为基体的光缆加强芯。从而制备出一种以该加强芯构件和缆芯护套所构成的新型光缆。

本发明的具体技术方案如下：

这种基于高强高模聚乙烯光缆加强芯构件的光缆，包括以光纤为主的加强芯构件和缆体护套；所述加强芯以高强高模(超高分子量聚乙烯纤维)线束为基体，经UV胶涂敷进入模具孔挤压拉伸经紫外光固化为杆状基体，并在杆状基体上包塑了一层高硬度抗弯折的阻燃高弹性材料。

上述方案中，所述杆状基体直径为0.5mm-0.8mm。

上述方案中，所述包塑的一层高硬度抗弯折的阻燃高弹性材料的厚度为0.1mm-3mm。

上述方案中，所述使用该加强芯的光缆大致成长方体，其包括缆体护套、两条平行对称的集成于护套缆体内的光纤之间。

上述方案中，所述缆体护套的构成材料包括环保级低烟无卤阻燃的聚烯烃材料。

上述方案中，所述光纤是直径为250um的易贝弯曲不敏感光纤或G657光纤。

上述方案中，所述在护套缆体中部的上下两侧设有成90度角的取纤撕裂槽开口。

上述方案中，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。

上述方案中，所述其高强高模(超高分子量聚乙烯纤维)丝束规格，其纤度(dtex)为500dtex-30000dtex。

上述方案中，所述其高强高模(超高分子量聚乙烯纤维)丝束经硅胶，环氧，等化学合成材料，涂敷，浸渍等工艺处理。

上述方案中，所述其高强高模(超高分子量聚乙烯纤维)丝束经集管式热过塑或热包塑等工艺处理后，应用使用在各类通信，电力，海缆等光缆结构中。

本发明的有益效果是，该高强高模(超高分子量聚乙烯纤维)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，如应用于小尺寸的(3mm-5mm)室内光缆制造中，其抗拉伸力为芳纶纤维材料加强芯构件的二倍，且比重小，重量轻盈，抗弯曲抗折叠。所应用的光缆安装施工铺设十分方便，使用寿命长。由于高强高模(超高分子量聚乙烯纤维)的优良材料物理性能突出，是目前国内替代进口芳纶纤维光缆加强构件的升级换代产品。

附图说明：

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1是本发明高强高模(超高分子量聚乙烯纤维)光缆加强芯的结构示意图；

图2是本发明使用高强高模(超高分子量聚乙烯纤维)该加强芯的光缆的示意图；

图3是本发明使用高强高模(超高分子量聚乙烯纤维)该加强芯的光缆的截面图；

图4是本发明使用高强高模(超高分子量聚乙烯纤维)该加强芯的光缆的又一实施例的截面图。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

本发明高强高模(超高分子量聚乙烯纤维)光缆加强芯应用于小尺寸(如2×3.1mm)通信光缆，其尤其适用于楼宇、宾馆、办公室等室内布线。如图2所示，其包括：护套缆体1，高强高模抗折叠光缆加强芯2，光纤3，取纤撕裂槽4。

如图3所示，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、两条高强高模(超高分子量聚乙烯纤维)光缆加强芯2对称的集成于光纤3的两侧，所述护套缆体1选用低烟无卤阻燃聚烯烃材料制作，其特性无毒环保阻燃适用于室内敷设使用安装，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90度的开口，该开口沿护套缆体1的中部延伸形成凹槽4(取纤撕裂槽)，该凹槽便于撕裂缆体1方便取出光纤。

所述两条高强高模(超高分子量聚乙烯纤维)抗折叠光缆加强芯2构成集成于护套缆体1内，该高强高模(超高分子量聚乙烯纤维)光缆加强芯2采用弹性高、张力系数大的高强高模(超高分子量聚乙烯纤维)丝束制作，其具体的工艺技术流程是(如图1所示，参照加强芯2结构)：以高强高模(超高分子量聚乙烯纤维)丝束21为基体经uv胶22涂敷后进入成型模的模具孔挤压拉伸并且经紫外光固化设备固化为0.4mm的杆状基体，所述0.4mm杆状基体经过塑设备，在其0.4mm杆状基体上热包塑了一层0.2mm高硬度耐弯折的阻燃高弹性材23，后再进过冷却水槽的冷却即可经过收卷设备进行成品收卷，工艺流程结束，即高强高模抗折叠光缆加强芯2。

由上可知，如此材料组成结构使高强高模(超高分子量聚乙烯纤维)抗折叠光缆加强芯2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2×3.1mm高强高模(超高分子量聚乙烯纤维)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，有效地增加了本发明高强高模抗折叠光缆加强芯及使用该加强芯的光缆的使用寿命。该高强高模(超高分子量聚乙烯纤维)光缆加强芯2分别对称的集成在缆体内将护套缆体1，即位于光纤3的两端。所述光纤3集成受保护于二条高强高模加强芯之间空隙内，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高强高模光缆加强芯2的部分且也位于凹槽4的两端，如此结构使该高强高模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，且位于两条高强高模高强度抗折叠光缆加强芯2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。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1、一种基于高强高模聚乙烯光缆加强芯构件的光缆，包括以光纤为主的加强芯构件和缆体护套；其特征在于，所述加强芯以高强高模线束为基体，经UV胶涂敷进入模具孔挤压拉伸经紫外光固化为杆状基体，并在杆状基体上包塑了一层高硬度抗弯折的阻燃高弹性材料。

2、根据权利要求1的基于高强高模聚乙烯光缆加强芯构件的光缆，其特征在于，所述杆状基体直径为0.5mm-0.8mm。

3、根据权利要求1的基于高强高模聚乙烯光缆加强芯构件的光缆，其特征在于，所述包塑的一层高硬度抗弯折的阻燃高弹性材料的厚度为0.1mm-3mm。

4、根据权利要求1的基于高强高模聚乙烯光缆加强芯构件的光缆，其特征在于，所述使用该加强芯的光缆大致成长方体，其包括缆体护套、两条平行对称的集成于护套缆体内的光纤之间。

5、根据权利要求1的基于高强高模聚乙烯光缆加强芯构件的光缆，其特征在于，所述缆体护套的构成材料包括环保级低烟无卤阻燃的聚烯烃材料。

6、根据权利要求1的基于高强高模聚乙烯光缆加强芯构件的光缆，其特征在于，所述光纤是直径为250um的易贝弯曲不敏感光纤或G657光纤，并沿护套缆体延伸形成凹槽。

7、根据权利要求1的基于高强高模聚乙烯光缆加强芯构件的光缆，其特征在于，所述在护套缆体中部的上下两侧设有成90度角的取纤撕裂槽开口。

8、根据权利要求1的基于高强高模聚乙烯光缆加强芯构件的光缆，其特征在于，所述其高强高模丝束规格，其纤度为500dtex-30000dtex。

9、根据权利要求1的基于高强高模聚乙烯光缆加强芯构件的光缆，其特征在于，所述其高强高模丝束经硅胶，环氧，等化学合成材料，涂敷，浸渍等工艺处理。

10、根据权利要求1的基于高强高模聚乙烯光缆加强芯构件的光缆，其特征在于，所述其高强高模丝束经集管式热过塑或热包塑。

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