CN103061136A - 一种用于光缆阻水的玻璃纤维纱 - Google Patents

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Abstract

一种用于光缆阻水的玻璃纤维纱及其制造工艺，将抗磨涂层通过高温交联聚合在原料玻璃纤维纱上制成耐磨损玻璃纤维纱，然后将亲水膨胀涂层通过高温交联聚合在所述耐磨损玻璃纤维纱表面得到光缆阻水用玻璃纤维纱。该阻水玻璃纤维纱不易横向断裂，具有优良的亲水膨胀性能，可增强光缆抗拉力，用其制造的光缆结构无金属，无油，使用简单，阻水性好，重量轻，节约资源，无污染。

Description

一种用于光缆阻水的玻璃纤维纱
技术领域
本发明涉及通信光缆领域，具体涉及一种用于光缆阻水的玻璃纤维纱。
背景技术
光缆在敷设和运行中，当有机械应力造成线缆护套及绝缘损伤或接头损坏时，潮气和水分会沿着线缆纵向间隙蔓延，造成通信光缆信号传输的中断。为了解决上述问题，以前曾采用阻水油膏填充，但由于给光缆加工过程及施工应用均带来很多不便和缺陷，而且仍不能满足光缆的阻水要求。因此，目前大多数国家都采用阻水带材来代替阻水油膏，但仍不能满足光缆的纵向阻水要求。目前已有一种通信光缆用的阻水纱，它是一种由吸水纤维和涤纶纤维混纺，经梳条、整理而成。由于耐温性不理想，而且抗拉强度较低，不能很好地适应于挤塑成型过程的高温及工艺要求，而且价格昂贵。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种环保、不易断裂、阻水性能好的光缆阻水用玻璃纤维纱。
本发明公开一种用于光缆阻水的玻璃纤维纱，其组分为玻璃纤维纱、抗磨损涂层胶膜溶剂及亲水膨胀阻水溶剂。
进一步地，所述玻璃纤维纱的单位质量：2.55±0.05g/cm3；线密度：540～2640Tex；杨氏模量：大于55Gpa；吸水膨胀率：大于450%。
进一步地，所述抗磨损涂层胶膜溶剂成分重量配比为：去离子水100份、N-甲基丙烯酰胺8～14份、醋乙烯乳液2～4份、丙烯酸丁酯8～12份、丙烯酸1～3份、过硫酸先按0.5～1.5份、耐磨剂1～2份。
进一步地，所述亲水膨胀阻水溶剂成分重量配比为：去离子水50份、丙烯酸25～35份、氢氧化钠10～14份、丙烯酰胺2～4份、引发剂0.1～0.5份、交联剂1～2份。
本发明又公开一种如上述的用于光缆阻水的玻璃纤维纱的制备方法，其特征在于，包括，以下步骤：（1）将玻璃纤维纱在抗磨损涂层胶膜溶剂中浸吸10秒钟，然后将其通过定量模中按比例浸吸抗磨损涂层胶膜溶剂，取出置入190摄氏度高温炉中6分钟，制得耐磨玻璃纤维纱；（2）将所述耐磨玻璃纤维纱在亲水膨胀阻水溶剂中浸吸3秒钟，然后通过定量模按比例浸吸亲水膨胀阻水溶剂，取出置入置入190摄氏度高温炉中10分钟，制得所述用于光缆阻水的玻璃纤维纱。
进一步地，所述抗磨损涂层胶膜溶剂由如下方法制成：在蒸汽加热反应釜中加入去离子水100份、N-甲基丙稀酰胺11份，搅拌10分钟后升温至70℃，加入醋酸乙稀乳液3份搅拌20分钟，加入丙稀酸丁脂10份搅拌1小时升温至80℃，加入丙烯酸2份搅拌30分钟，加入过流酸铵1份搅拌30分钟，加入耐磨剂1.5份搅拌20分钟，聚合乳液冷却后用80目滤网过滤。
进一步地，所述亲水膨胀阻水溶剂由如下方法制成：在水冷型反应釜加入去离子水50份、丙烯酸30份搅拌20分钟，加入氢氧化钠12份搅拌至PH值为6.9冷却至20℃，加入丙稀酰胺3份搅拌20分钟，加入引发剂0.3份搅拌20分钟，加入交联剂1.5份搅拌20分钟。
本发明产品应用于光缆中具有如下有益效果：
（1）取材方便：本发明提供的用于光缆阻水的玻璃纤维纱的基地材料为玻璃纤维纱，而玻璃纤维纱的原料二氧化硅为自然界中的常态无机物取之不尽。
（2）生产设备要求降低，产能提高，光缆的设计直径减小制造成本下降。
（2）抗拉伸性能大于钢丝20%，光缆结构中可替代铁质磷化钢丝做纵向抗拉伸件和螺旋铠装加强件。
（3）玻璃纤维纱受应力时絮丝状硬状断裂，对直埋地下的光缆有防鼠咬和防蚂蚁咬的特质，光缆的室外应用性能提高。
（4）材料质地柔软在光缆结构中不产生应力，光缆的可变小弯曲半径性能值优越，适用于局域网软光缆，直埋光缆，管道光缆，架空光缆，光缆的光信号传输不受其结构影响。
（5）玻璃纱表层涂覆耐磨层纤维丝不易折断。
（6）玻璃纱表层涂覆高分子阻水层，制得产品不含有机油性，对生产制造环境和室内室外敷设环境无污染。
具体实施方式：
原料：1号原料玻璃纤维纱、2号原料抗磨损涂层胶膜溶剂、3号原料亲水膨胀阻水溶剂。
设备：1号浸吸槽﹑2号浸吸槽﹑高温炉﹑1号定量模﹑2号定量模。
生产流程步骤：
（1）1号浸吸槽中放置2号原料抗磨损涂层胶膜溶剂6kg，取1号原料玻璃纤维纱组份置入1号浸吸槽中浸吸，浸吸时间10秒钟。
（2）取出经过浸吸的1号原料玻璃纤维纱组份过1号定量模，定量模的剂量为1米长玻璃纤维纱浸吸2g的2号原料抗磨损涂层胶膜溶剂。
（3）1号原料玻璃纤维纱组份过1号定量模后置入高温炉中聚合，炉内温度：190℃，置入时间6分钟取出。制得耐磨玻璃纤维纱基础材料1号耐磨玻璃纤维纱基础料。
（4）2号浸吸槽中放置3号原料亲水膨胀阻水溶剂6kg,耐磨玻璃纤维纱基础材料组份放置入2号浸吸槽中浸吸，浸吸时间3秒钟。
（5）取1号耐磨玻璃纤维纱基础料组份过2号定量模，定量模的剂量为1米长2号基础料浸吸0.6g的3号原料亲水膨胀阻水溶剂。
（6）1号耐磨玻璃纤维纱基础料组份过2号定量模后置入高温炉中聚合，炉内温度：190℃，置入时间10分钟取出，制得光缆用阻水玻璃纤维纱。
（7）所得产品的性能：
外观：颜色均匀，纱线束光滑柔软，毛丝无断丝，两侧断面平整、无跳丝；
单位质量：2.55±0.05g/cm3；
性能参数如下表：
表1光缆阻水用玻璃纤维纱各型号产品的性能参数
Figure BDA00002758470100051
原料配方：
2号原料抗磨损涂层胶膜溶剂配方：
设备：蒸汽加热反应釜﹑电子称﹑量筒。
在蒸汽加热反应釜加入去离子水100kg、N-甲基丙稀酰胺11kg搅拌10分钟后升温至70℃，加入醋酸乙稀乳液3kg搅拌20分钟，加入丙稀酸丁脂10kg搅拌1小时升温至80℃，加入丙烯酸2kg搅拌30分钟，加入过流酸铵1kg搅拌30分钟，加入耐磨剂1.5kg搅拌20分钟，聚合乳液冷却后用80目滤网过滤。
3号原料亲水膨胀阻水溶剂配方：
设备：水冷型反应釜﹑电子称﹑量筒。
在水冷型反应釜加入去离子水50kg，加入丙烯酸30kg搅拌20分钟，加入氢氧化钠12kg搅拌至PH值为6.9冷却至20℃，加入丙稀酰胺3kg搅拌20分钟，加入引发剂300g搅拌20分钟，加入交联剂1.5kg搅拌20分钟。
综上所述，本发明提供了一种用于光缆阻水的玻璃纤维纱，其制造工艺简单，生产设备要求低，操作方便，成本低廉，结构性能稳定，防无纤维间粘现象，有良好的阻水性能和凝胶强度，具有良好的填充效果。

Claims (7)

1.一种用于光缆阻水的玻璃纤维纱，其特征在于：其由玻璃纤维纱、抗磨损涂层胶膜溶剂、亲水膨胀阻水溶剂制备而成。
2.根据权利要求1所述的用于光缆阻水的玻璃纤维纱，其特征在于，其单位质量：2.55±0.05g/cm3；线密度：540～2640Tex；杨氏模量：大于55Gpa；吸水膨胀率：大于450%。
3.根据权利要求1所述的用于光缆阻水的玻璃纤维纱，其特征是所述抗磨损涂层胶膜溶剂成分重量配比为：去离子水100份、N-甲基丙烯酰胺8～14份、醋乙烯乳液2～4份、丙烯酸丁酯8～12份、丙烯酸1～3份、过硫酸先按0.5～1.5份、耐磨剂1～2份。
4.根据权利要求1所述的用于光缆阻水的玻璃纤维纱，其特征是所述亲水膨胀阻水溶剂成分重量配比为：去离子水50份、丙烯酸25～35份、氢氧化钠10～14份、丙烯酰胺2～4份、引发剂0.1～0.5份、交联剂1～2份。
5.一种如权利要求1至4任一所述的用于光缆阻水的玻璃纤维纱的制备方法，其特征在于，包括，以下步骤：（1）将玻璃纤维纱在抗磨损涂层胶膜溶剂中浸吸10秒钟，然后将其通过定量模中按比例浸吸抗磨损涂层胶膜溶剂，取出置入190摄氏度高温炉中6分钟，制得耐磨玻璃纤维纱；（2）将所述耐磨玻璃纤维纱在亲水膨胀阻水溶剂中浸吸3秒钟，然后通过定量模按比例浸吸亲水膨胀阻水溶剂，取出置入190摄氏度高温炉中10分钟，制得所述用于光缆阻水的玻璃纤维纱。
6.根据权利要求5所述的用于光缆阻水的玻璃纤维纱的制备方法，其特征在于，所述抗磨损涂层胶膜溶剂由如下方法制成：在蒸汽加热反应釜中加入去离子水100份、N-甲基丙稀酰胺11份，搅拌10分钟后升温至70℃，加入醋酸乙稀乳液3份搅拌20分钟，加入丙稀酸丁脂10份搅拌1小时升温至80℃，加入丙烯酸2份搅拌30分钟，加入过流酸铵1份搅拌30分钟，加入耐磨剂1.5份搅拌20分钟，聚合乳液冷却后用80目滤网过滤。
7.根据权利要求5所述的用于光缆阻水的玻璃纤维纱的制备方法，其特征在于，所述亲水膨胀阻水溶剂由如下方法制成：在水冷型反应釜加入去离子水50份、丙烯酸30份搅拌20分钟，加入氢氧化钠12份搅拌至PH值为6.9冷却至20℃，加入丙稀酰胺3份搅拌20分钟，加入引发剂0.3份搅拌20分钟，加入交联剂1.5份搅拌20分钟。
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