CN103235376A - 超细光纤松套管及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超细光纤松套管及其制造方法，涉及光通信线缆领域，该超细光纤松套管包括松套管、着色光纤和阻水油膏，外径为1.2～1.4mm，壁厚为0.10～0.15mm，松套管采用拉伸强度为6～15MPa的低烟无卤阻燃聚乙烯材料挤制经过两级冷却定型而成；松套管内包括1～12根着色光纤，着色光纤在松套管内有一定的自由度，松套管与着色光纤之间以及着色光纤之间填充有具有阻水油膏。本发明的外径为1.2～1.4mm，突破了常规光纤松套管的尺寸极限，能容纳12根光纤，且保持一定的自由度；成缆以后能降低整个光缆的外径，满足未来管道对空间利用的苛刻要求，节省通信管道空间，扩大管道容纤率；容易剥除，能缩短施工时间，提高施工效率。

Description

超细光纤松套管及其制造方法
技术领域
本发明涉及光通信线缆领域，特别是涉及一种超细光纤松套管及其制造方法。
背景技术
随着通信容量需求的爆炸式增长，光通信网络对光纤数量的需求也急剧增长，而当前可用的通信管道资源非常有限，特别是接入网的管道资源未来会日益紧缺。目前唯一能够解决这一矛盾的技术手段是缩小光缆的外径，以满足用较小的空间容纳尽可能多的光纤的需求。根据目前应用最广的工艺技术条件和国内外报道，以聚对苯二甲酸丁二醇酯（PPT）为主要材料的光纤松套管能够达到的极限最小外径为1.6mm，但是，这一尺寸仍然难以满足未来管道空间对光缆外径的苛刻要求，这已成为光通信线缆领域当前亟待解决的一个技术难题。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种超细光纤松套管及其制造方法，突破了常规光纤松套管的尺寸极限，超细光纤松套管成品的外径为1.2～1.4mm，光纤松套管内部能够容纳12根普通光纤，且光纤状态仍然保持一定的自由度，方便使用；超细光纤松套管成品作为光纤单元成缆以后，能降低整个光缆的外径，满足未来管道对空间利用的苛刻要求，节省通信管道空间，扩大管道容纤率；能够轻松剥除光纤松套管，将光纤分离出来，缩短施工时间，提高施工效率。
本发明提供的超细光纤松套管的制备方法，包括以下步骤：
S1、将装有着色光纤的光纤单元盘分别放在同一组光纤放线架上，调节光纤放线架的张力为0.7～1.0牛顿，光纤放线架使1～12根直径为250μm的着色光纤匀速通过光纤收集模；
S2、挤出机将熔融的低烟无卤阻燃聚乙烯材料挤进其机头内的内径为1.5mm、外径为2.1mm的一体式挤管模具中，以30～50m/min的生产线速度挤出成型的松套管，低烟无卤阻燃聚乙烯材料的拉伸强度范围是6～15MPa；
S3、光纤收集模将着色光纤牵引至挤出机，使着色光纤匀速通过一体式挤管模具中心，全部进入已成型的松套管内，形成内含根着色光纤的松套管，同时用一定压力向松套管内注入阻水油膏；
S4、内含着色光纤和阻水油膏的松套管依次经过温度为50℃±5℃的第一水槽和温度为20℃的第二水槽的两级冷却定型，制成定型的松套管，再用压缩空气吹干松套管表面；
S5、采用测径测包装置在线检测松套管的外径是否均匀、是否有鼓包，通过检测的松套管为超细光纤松套管成品，超细光纤松套管成品的外径为1.2～1.4mm，壁厚为0.10～0.15mm；
S6、牵引机将超细光纤松套管成品牵引至收线机，收线机将超细光纤松套管成品收在工具盘上，至此，制备完成。
在上述技术方案的基础上，步骤S1中调节光纤放线架的张力为0.8～0.9牛顿。
在上述技术方案的基础上，步骤S2中以35～45m/min的生产线速度挤出成型的松套管。
在上述技术方案的基础上，步骤S2中所述低烟无卤阻燃聚乙烯材料的拉伸强度范围是8～12MPa。
在上述技术方案的基础上，步骤S4中所述第一水槽的温度为48℃～52℃。
本发明还提供一种采用上述制备方法制备得到的超细光纤松套管，包括松套管、着色光纤和阻水油膏，松套管采用低烟无卤阻燃聚乙烯材料经内径为1.5mm、外径为2.1mm的一体式挤管模具、以30～50m/min的生产线速度挤制、并依次经过温度为50℃±5℃的第一水槽和温度为20℃的第二水槽的两级冷却定型而成，低烟无卤阻燃聚乙烯材料的拉伸强度范围是6～15MPa；松套管内包括1～12根直径为250μm的着色光纤，且着色光纤在松套管内有一定的自由度，松套管与着色光纤之间以及着色光纤之间填充有具有阻水油膏，超细光纤松套管成品的外径为1.2～1.4mm，壁厚为0.10～0.15mm。
在上述技术方案的基础上，所述超细光纤松套管成品的外径为1.25～1.35mm。
在上述技术方案的基础上，所述超细光纤松套管成品的壁厚为0.11～0.14mm。
在上述技术方案的基础上，所述着色光纤为单模光纤或多模光纤，并采用全色谱颜色标识。
在上述技术方案的基础上，所述松套管内包括2、6、8、10或12根直径为250μm的着色光纤。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
（1）本发明突破了常规光纤松套管的尺寸极限，制备出的超细光纤松套管成品的外径为1.2～1.4mm，与PPT松套管的极限最小外径1.6mm相比，至少降低18.7%。
（2）本发明的光纤松套管内部能够容纳12根普通光纤，且光纤状态仍然保持一定的自由度，是松弛的，而非紧套，方便使用。
（3）本发明的超细光纤松套管成品作为基本光纤单元，可组成层绞式光缆或中心管式光缆等多种光缆，能够降低整个光缆的外径，满足未来管道对空间利用的苛刻要求，节省通信管道空间，扩大管道容纤率。
（4）应用本发明，不用借助任何工具，施工人员用手即可轻松剥除光纤松套管，将光纤分离出来，能够缩短施工时间，提高施工效率。
附图说明
图1是本发明实施例中超细光纤松套管的横截面示意图。
图2是本发明实施例中超细光纤松套管的制备工艺流程图。
附图标记：1-着色光纤，2-松套管，3-阻水油膏，4-光纤放线架，5-光纤收集模，6-挤出机，7-第一水槽，8-第二水槽，9-测径测包装置，10-牵引机，11-收线机。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
参见图1所示，本发明实施例提供一种超细光纤松套管，包括松套管2、着色光纤1和阻水油膏3，松套管2采用低烟无卤阻燃聚乙烯材料经内径为1.5mm、外径为2.1mm的一体式挤管模具、以30～50m/min的生产线速度挤制、并依次经过温度为50℃±5℃的第一水槽7和温度为20℃的第二水槽8的两级冷却定型而成，低烟无卤阻燃聚乙烯材料的拉伸强度范围是6～15MPa；松套管2内包括1～12根（例如：2、6、8、10或12根）直径为250μm的着色光纤1，且着色光纤1在松套管2内有一定的自由度，松套管2与着色光纤1之间以及着色光纤1之间填充有具有阻水油膏3，超细光纤松套管成品的外径为1.2～1.4mm，优选为1.25～1.35mm，壁厚为0.10～0.15mm（容差不大于0.05mm），优选为0.11～0.14mm。着色光纤1可以为单模光纤，也可以为多模光纤，全部采用全色谱颜色标识。
参见图2所示，上述超细光纤松套管的制备方法，包括以下步骤：
S1、将装有着色光纤1的光纤单元盘分别放在同一组光纤放线架4上，着色光纤1可以为单模光纤，也可以为多模光纤，全部采用全色谱颜色标识；调节光纤放线架4的张力为0.7～1.0牛顿，光纤放线架4使1～12根直径为250μm的着色光纤1匀速通过光纤收集模5；
S2、挤出机6将熔融的低烟无卤阻燃聚乙烯材料挤进其机头内的内径为1.5mm、外径为2.1mm的一体式挤管模具中，以30～50m/min的生产线速度挤出成型的松套管2，低烟无卤阻燃聚乙烯材料的拉伸强度范围是6～15MPa；
S3、光纤收集模5将1～12根着色光纤1牵引至挤出机6，使着色光纤1匀速通过一体式挤管模具中心，全部进入已成型的松套管2内，形成内含1～12根着色光纤1的松套管2，同时用一定压力向松套管2内注入阻水油膏3；
S4、内含着色光纤1和阻水油膏3的松套管2依次经过温度为50℃±5℃的第一水槽7和温度为20℃的第二水槽8的两级冷却定型，制成定型的松套管2，再用压缩空气吹干松套管2表面；
S5、采用测径测包装置9在线检测松套管2的外径是否均匀、是否有鼓包，通过检测的松套管2为超细光纤松套管成品，超细光纤松套管成品的外径为1.2～1.4mm，壁厚为0.10～0.15mm，容差不大于0.05mm；
S6、牵引机10将超细光纤松套管成品牵引至收线机11，收线机11将超细光纤松套管成品收在工具盘上，至此，制备完成，制备工艺中涉及的各机器设备均为现有的公知设备。
与普通松套管相比，本发明实施例采用具有阻燃性能的低烟无卤阻燃聚乙烯材料，设置合适的工艺参数：挤出机的机头内采用内径为1.5mm、外径为2.1mm的一体式挤管模具、生产线速度为30～50m/min、第一水槽温度为50℃±5℃、第二水槽温度为20℃左右，可使得制备出的超细光纤松套管成品的外径为1.2～1.4mm，与PPT松套管的极限最小外径1.6mm相比，至少降低18.7%。以超细光纤松套管成品作为基本光纤单元，可组成层绞式光缆或中心管式光缆等多种光缆，整个光缆的外径大幅度降低，可满足管道空间对光缆外径的苛刻要求。
下面通过6个实施例来具体说明细光纤松套管的制备方法。
实施例1
参见图2所示，上述超细光纤松套管的制备方法，包括以下步骤：
步骤101、将装有着色光纤1的光纤单元盘分别放在同一组光纤放线架4上，调节光纤放线架4的张力为0.7牛顿，光纤放线架4用0.7牛顿的张力使2根直径为250μm的着色光纤1匀速通过光纤收集模5；
步骤102、挤出机6将熔融的低烟无卤阻燃聚乙烯材料挤进其机头内的内径为1.5mm、外径为2.1mm的一体式挤管模具中，以30m/min的生产线速度挤出成型的松套管2，低烟无卤阻燃聚乙烯材料的拉伸强度范围是6MPa；
步骤103、光纤收集模5将2根着色光纤1牵引至挤出机6，使着色光纤1匀速通过一体式挤管模具中心，全部进入已成型的松套管2内，形成内含2根着色光纤1的松套管2，同时用一定压力向松套管2内注入阻水油膏3；
步骤104、内含着色光纤1和阻水油膏3的松套管2依次经过温度为45℃的第一水槽7和温度为19.8℃的第二水槽8的两级冷却定型，制成定型的松套管2，再用压缩空气吹干松套管2表面；
步骤105、采用测径测包装置9在线检测松套管2的外径是否均匀、是否有鼓包，通过检测的松套管2为超细光纤松套管成品，超细光纤松套管成品的外径为1.2mm，壁厚为0.10mm；
步骤106、牵引机10将超细光纤松套管成品牵引至收线机11，收线机11将超细光纤松套管成品收在工具盘上，至此，制备完成，制备工艺中涉及的各机器设备均为现有的公知设备。
实施例2
参见图2所示，上述超细光纤松套管的制备方法，包括以下步骤：
步骤201、将装有着色光纤1的光纤单元盘分别放在同一组光纤放线架4上，调节光纤放线架4的张力为0.75牛顿，光纤放线架4用0.75牛顿的张力使4根直径为250μm的着色光纤1匀速通过光纤收集模5；
步骤202、挤出机6将熔融的低烟无卤阻燃聚乙烯材料挤进其机头内的内径为1.5mm、外径为2.1mm的一体式挤管模具中，以35m/min的生产线速度挤出成型的松套管2，低烟无卤阻燃聚乙烯材料的拉伸强度范围是8MPa；
步骤203、光纤收集模5将4根着色光纤1牵引至挤出机6，使着色光纤1匀速通过一体式挤管模具中心，全部进入已成型的松套管2内，形成内含4根着色光纤1的松套管2，同时用一定压力向松套管2内注入阻水油膏3；
步骤204、内含着色光纤1和阻水油膏3的松套管2依次经过温度为47℃的第一水槽7和温度为19.9℃的第二水槽8的两级冷却定型，制成定型的松套管2，再用压缩空气吹干松套管2表面；
步骤205、采用测径测包装置9在线检测松套管2的外径是否均匀、是否有鼓包，通过检测的松套管2为超细光纤松套管成品，超细光纤松套管成品的外径为1.25mm，壁厚为0.11mm；
步骤206、牵引机10将超细光纤松套管成品牵引至收线机11，收线机11将超细光纤松套管成品收在工具盘上，至此，制备完成，制备工艺中涉及的各机器设备均为现有的公知设备。
实施例3
参见图2所示，上述超细光纤松套管的制备方法，包括以下步骤：
步骤301、将装有着色光纤1的光纤单元盘分别放在同一组光纤放线架4上，调节光纤放线架4的张力为0.8牛顿，光纤放线架4用0.8牛顿的张力使6根直径为250μm的着色光纤1匀速通过光纤收集模5；
步骤302、挤出机6将熔融的低烟无卤阻燃聚乙烯材料挤进其机头内的内径为1.5mm、外径为2.1mm的一体式挤管模具中，以40m/min的生产线速度挤出成型的松套管2，低烟无卤阻燃聚乙烯材料的拉伸强度范围是10MPa；
步骤303、光纤收集模5将6根着色光纤1牵引至挤出机6，使着色光纤1匀速通过一体式挤管模具中心，全部进入已成型的松套管2内，形成内含6根着色光纤1的松套管2，同时用一定压力向松套管2内注入阻水油膏3；
步骤304、内含着色光纤1和阻水油膏3的松套管2依次经过温度为48℃的第一水槽7和温度为20℃的第二水槽8的两级冷却定型，制成定型的松套管2，再用压缩空气吹干松套管2表面；
步骤305、采用测径测包装置9在线检测松套管2的外径是否均匀、是否有鼓包，通过检测的松套管2为超细光纤松套管成品，超细光纤松套管成品的外径为1.28mm，壁厚为0.12mm；
步骤306、牵引机10将超细光纤松套管成品牵引至收线机11，收线机11将超细光纤松套管成品收在工具盘上，至此，制备完成，制备工艺中涉及的各机器设备均为现有的公知设备。
实施例4
参见图2所示，上述超细光纤松套管的制备方法，包括以下步骤：
步骤401、将装有着色光纤1的光纤单元盘分别放在同一组光纤放线架4上，调节光纤放线架4的张力为0.85牛顿，光纤放线架4用0.85牛顿的张力使8根直径为250μm的着色光纤1匀速通过光纤收集模5；
步骤402、挤出机6将熔融的低烟无卤阻燃聚乙烯材料挤进其机头内的内径为1.5mm、外径为2.1mm的一体式挤管模具中，以42m/min的生产线速度挤出成型的松套管2，低烟无卤阻燃聚乙烯材料的拉伸强度范围是12MPa；
步骤403、光纤收集模5将8根着色光纤1牵引至挤出机6，使着色光纤1匀速通过一体式挤管模具中心，全部进入已成型的松套管2内，形成内含8根着色光纤1的松套管2，同时用一定压力向松套管2内注入阻水油膏3；
步骤404、内含着色光纤1和阻水油膏3的松套管2依次经过温度为50℃的第一水槽7和温度为20.1℃的第二水槽8的两级冷却定型，制成定型的松套管2，再用压缩空气吹干松套管2表面；
步骤405、采用测径测包装置9在线检测松套管2的外径是否均匀、是否有鼓包，通过检测的松套管2为超细光纤松套管成品，超细光纤松套管成品的外径为1.3mm，壁厚为0.13mm；
步骤406、牵引机10将超细光纤松套管成品牵引至收线机11，收线机11将超细光纤松套管成品收在工具盘上，至此，制备完成，制备工艺中涉及的各机器设备均为现有的公知设备。
实施例5
参见图2所示，上述超细光纤松套管的制备方法，包括以下步骤：
步骤501、将装有着色光纤1的光纤单元盘分别放在同一组光纤放线架4上，调节光纤放线架4的张力为0.9牛顿，光纤放线架4用0.9牛顿的张力使10根直径为250μm的着色光纤1匀速通过光纤收集模5；
步骤502、挤出机6将熔融的低烟无卤阻燃聚乙烯材料挤进其机头内的内径为1.5mm、外径为2.1mm的一体式挤管模具中，以45m/min的生产线速度挤出成型的松套管2，低烟无卤阻燃聚乙烯材料的拉伸强度范围是14MPa；
步骤503、光纤收集模5将10根着色光纤1牵引至挤出机6，使着色光纤1匀速通过一体式挤管模具中心，全部进入已成型的松套管2内，形成内含10根着色光纤1的松套管2，同时用一定压力向松套管2内注入阻水油膏3；
步骤504、内含着色光纤1和阻水油膏3的松套管2依次经过温度为52℃的第一水槽7和温度为20.2℃的第二水槽8的两级冷却定型，制成定型的松套管2，再用压缩空气吹干松套管2表面；
步骤505、采用测径测包装置9在线检测松套管2的外径是否均匀、是否有鼓包，通过检测的松套管2为超细光纤松套管成品，超细光纤松套管成品的外径为1.32mm，壁厚为0.14mm；
步骤506、牵引机10将超细光纤松套管成品牵引至收线机11，收线机11将超细光纤松套管成品收在工具盘上，至此，制备完成，制备工艺中涉及的各机器设备均为现有的公知设备。
实施例6
参见图2所示，上述超细光纤松套管的制备方法，包括以下步骤：
步骤601、将装有着色光纤1的光纤单元盘分别放在同一组光纤放线架4上，调节光纤放线架4的张力为1.0牛顿，光纤放线架4用1.0牛顿的张力使12根直径为250μm的着色光纤1匀速通过光纤收集模5；
步骤602、挤出机6将熔融的低烟无卤阻燃聚乙烯材料挤进其机头内的内径为1.5mm、外径为2.1mm的一体式挤管模具中，以50m/min的生产线速度挤出成型的松套管2，低烟无卤阻燃聚乙烯材料的拉伸强度范围是15MPa；
步骤603、光纤收集模5将12根着色光纤1牵引至挤出机6，使着色光纤1匀速通过一体式挤管模具中心，全部进入已成型的松套管2内，形成内含12根着色光纤1的松套管2，同时用一定压力向松套管2内注入阻水油膏3；
步骤604、内含着色光纤1和阻水油膏3的松套管2依次经过温度为55℃的第一水槽7和温度为20℃的第二水槽8的两级冷却定型，制成定型的松套管2，再用压缩空气吹干松套管2表面；
步骤605、采用测径测包装置9在线检测松套管2的外径是否均匀、是否有鼓包，通过检测的松套管2为超细光纤松套管成品，超细光纤松套管成品的外径为1.35mm，壁厚为0.15mm；
步骤606、牵引机10将超细光纤松套管成品牵引至收线机11，收线机11将超细光纤松套管成品收在工具盘上，至此，制备完成，制备工艺中涉及的各机器设备均为现有的公知设备。
本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型属在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种超细光纤松套管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将装有着色光纤（1）的光纤单元盘分别放在同一组光纤放线架（4）上，调节光纤放线架（4）的张力为0.7～1.0牛顿，光纤放线架（4）使1～12根直径为250μm的着色光纤（1）匀速通过光纤收集模（5）；
S2、挤出机（6）将熔融的低烟无卤阻燃聚乙烯材料挤进其机头内的内径为1.5mm、外径为2.1mm的一体式挤管模具中，以30～50m/min的生产线速度挤出成型的松套管（2），低烟无卤阻燃聚乙烯材料的拉伸强度范围是6～15MPa；
S3、光纤收集模（5）将着色光纤（1）牵引至挤出机（6），使着色光纤（1）匀速通过一体式挤管模具中心，全部进入已成型的松套管（2）内，形成内含根着色光纤（1）的松套管（2），同时用一定压力向松套管（2）内注入阻水油膏（3）；
S4、内含着色光纤（1）和阻水油膏（3）的松套管（2）依次经过温度为50℃±5℃的第一水槽（7）和温度为20℃的第二水槽（8）的两级冷却定型，制成定型的松套管（2），再用压缩空气吹干松套管（2）表面；
S5、采用测径测包装置（9）在线检测松套管（2）的外径是否均匀、是否有鼓包，通过检测的松套管（2）为超细光纤松套管成品，超细光纤松套管成品的外径为1.2～1.4mm，壁厚为0.10～0.15mm；
S6、牵引机（10）将超细光纤松套管成品牵引至收线机（11），收线机（11）将超细光纤松套管成品收在工具盘上，至此，制备完成。
2.如权利要求1所述的超细光纤松套管的制备方法，其特征在于：步骤S1中调节光纤放线架（4）的张力为0.8～0.9牛顿。
3.如权利要求1所述的超细光纤松套管的制备方法，其特征在于：步骤S2中以35～45m/min的生产线速度挤出成型的松套管（2）。
4.如权利要求1所述的超细光纤松套管的制备方法，其特征在于：步骤S2中所述低烟无卤阻燃聚乙烯材料的拉伸强度范围是8～12MPa。
5.如权利要求1所述的超细光纤松套管的制备方法，其特征在于：步骤S4中所述第一水槽（7）的温度为48℃～52℃。
6.采用权利要求1所述制备方法制备得到的超细光纤松套管，其特征在于：包括松套管（2）、着色光纤（1）和阻水油膏（3），松套管（2）采用低烟无卤阻燃聚乙烯材料经内径为1.5mm、外径为2.1mm的一体式挤管模具、以30～50m/min的生产线速度挤制、并依次经过温度为50℃±5℃的第一水槽（7）和温度为20℃的第二水槽（8）的两级冷却定型而成，低烟无卤阻燃聚乙烯材料的拉伸强度范围是6～15MPa；松套管（2）内包括1～12根直径为250μm的着色光纤（1），且着色光纤（1）在松套管（2）内有一定的自由度，松套管（2）与着色光纤（1）之间以及着色光纤（1）之间填充有具有阻水油膏（3），超细光纤松套管成品的外径为1.2～1.4mm，壁厚为0.10～0.15mm。
7.如权利要求6所述的超细光纤松套管，其特征在于：所述超细光纤松套管成品的外径为1.25～1.35mm。
8.如权利要求6所述的超细光纤松套管，其特征在于：所述超细光纤松套管成品的壁厚为0.11～0.14mm。
9.如权利要求6至8中任一项所述的超细光纤松套管，其特征在于：所述着色光纤（1）为单模光纤或多模光纤，并采用全色谱颜色标识。
10.如权利要求6至8中任一项所述的超细光纤松套管，其特征在于：所述松套管（2）内包括2、6、8、10或12根直径为250μm的着色光纤（1）。
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