CN103383485B - 一种微型8字光缆 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种微型8字光缆，其包括单股自承钢丝，光纤，包覆所述光纤的松套管，包覆所述松套管的芳纶层以及将所述单股自承钢丝与芳纶层包裹的护套。本发明中在现有的单股钢丝构成的微型8字光缆中增加芳纶层，从而在最小的成本代价下大大增强了微型8字光缆的短期可承受拉力和长期可承受拉力。

Description

一种微型8字光缆

技术领域

本发明涉及一种光缆，尤其涉及一种微型8字光缆。

背景技术

光缆是由一定数量的光纤按照一定方式组成缆心，外包有护套，有的还包覆外护层，用以实现光信号传输的一种通信线路。

“8”字型自承式光缆由于其自带自承钢丝，在室外施工时可采用固定吊线钢丝悬挂布线，使得布线更加简便深得客户亲睐。现有技术中，为了使得“8”字型自承式光缆的短期拉伸力增强，一般通过将自承钢丝采用多股钢丝绞合而成，采用如此结构的“8”字型自承式光缆的短期拉伸力能达到8000N，甚至更高。

然而，在遇到不少跨距较短、光纤数量较少的场合时，传统结构的“8”字缆就显得浪费了，为了节省成本，通常将多股钢丝改为单股钢丝，在松套管外直接挤护套结构，此结构光缆可承受长期1000N的拉伸力。然而，如何在节省成本的情况下，将光缆的可承受长期拉伸力提高成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提出一种节省成本且可承受拉伸力高的微型8字光缆。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，提出一种微型8字光缆，其包括单股自承钢丝，光纤，包覆所述光纤的松套管，包覆所述松套管的芳纶层以及将所述单股自承钢丝与芳纶层包裹的护套。

本发明在现有的微型8字光缆的松套管外增加芳纶层，以芳纶层作为增加的支撑单元，在不增加原有光缆的外径下，使得光缆的短期拉伸力和长期拉伸力均大大提高。

进一步地，所述松套管余长为3‰至4‰。

松套管的余长可以保证足够的拉伸窗口，使得光缆在受力时不会让光纤受力。本发明在微型8字光缆松套管外增加芳纶后，芳纶不仅起到支撑的作用而且还起到隔热和保温的作用，可防止护套高温或低温时对松套管余长的影响。因此，在微型8字光缆松套管外增加芳纶后，可减小松套管生产过程中的余长长度和精度控制，提高工艺水平。本发明将松套管余长为控制在3‰至4‰，无论是高温（+70℃）还是低温（-40℃）情况下，松套管余长都不会过长，光纤不会贴壁，不会出现部分窗口衰减过大的问题。

进一步地，所述芳纶层的组分及重量百分比为：聚酰胺基导电纤维：30%-45%，芳纶纤维：55%-70%。

进一步地，所述芳纶层通过如下方式制备：

S1：将聚酰胺基导电纤维采用硅烷偶联剂表面改性，将芳纶纤维采用磷酸表面改性；

S2：将表面改性后的聚酰胺基导电纤维涂覆双酚A二缩水甘油醚，芳纶纤维涂覆1,2-环氧环己烷4,5-二甲酸二缩水甘油酯；

S3：以聚酰胺基导电纤维为经纱，芳纶纤维为纬纱织成平纹组织后热压成型，其中压制压力7-10Mpa，压制时间5-10分钟，压制温度325-400℃。

进一步地，所述芳纶纤维的杨氏模量大于等于118Gpa。

采用高杨氏模量的芳纶纤维代替原有市场上使用的常规杨氏模量的芳纶纤维，能够大幅减小芳纶的用量，从而在最经济的情况下，提高芳纶层的拉伸力。

本发明中在现有的单股钢丝构成的微型8字光缆中增加芳纶层，从而在最小的成本代价下大大增强了微型8字光缆的短期可承受拉力和长期可承受拉力。同时，本发明还具体设计芳纶层的组分和工艺，使得芳纶层的拉伸强度和剪切强度均较高。

附图说明

图1为本发明微型8字光缆的截面示意图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

请参照图1，本发明微型8字光缆包括单股自承钢丝10，一根或多根光纤20，包覆所述光纤20的松套管30，包覆所述松套管30的芳纶层40以及将所述单股自承钢丝10与芳纶层40包裹的护套50。

本实施例在现有的微型8字光缆的松套管30外增加芳纶层40，以芳纶层40作为增加的支撑单元，在不增加原有光缆的外径且不提高成本的情况下，使得光缆的短期拉伸力和长期拉伸力均大大提高。

优选地，所述松套管余长为3‰至4‰。

松套管的余长可以保证足够的拉伸窗口，使得光缆在受力时不会让光纤受力。本实施例在微型8字光缆松套管外增加芳纶后，芳纶不仅起到支撑的作用而且还起到隔热的作用，可防止护套高温时对松套管余长的影响。因此，在微型8字光缆松套管外增加芳纶后，可减小松套管生产过程中的余长长度和精度控制，减小生产成本。本发明将松套管余长为控制在3‰至4‰，无论是高温还是常温情况下，松套管余长都不会过长，光纤不会贴壁，不会出现部分窗口衰减过大的问题。

优选地，所述芳纶层的组分及重量百分比为：聚酰胺基导电纤维：30%-45%，芳纶纤维：55%-70%。

采用两种纤维混合编织成最终的芳纶层，相比单一的芳纶纤维编织的芳纶层，具有更好的拉伸强度。其中的原因是，当两种不同纤维混编时，两种纤维是共同承担负荷，当一种纤维毒断裂后，另一种纤维还能继续承担负荷。此时，混编的芳纶层即存在两个拉伸强度顶点。本发明选用的聚酰胺基导电纤维和芳纶纤维在二者分别作为经纱和纬纱时能够互补，从而提高芳纶层的拉力。

所述芳纶层通过如下方式制备：

S1：将聚酰胺基导电纤维采用硅烷偶联剂表面改性，将芳纶纤维采用磷酸表面改性；

对聚酰胺基导电纤维采用硅烷偶联剂进行表面改性，能够改善界面结构，消除应力突出，提高聚酰胺基导电纤维的耐高温性能，同时也使得聚酰胺基导电纤维能够很好的与步骤S2中的树脂混合。

对芳纶纤维采用磷酸表面改性，能增强芳纶纤维的韧性，提升芳纶纤维与步骤S2中的树脂的相容性。

S2：将表面改性后的聚酰胺基导电纤维涂覆双酚A二缩水甘油醚，芳纶纤维涂覆1,2-环氧环己烷4,5-二甲酸二缩水甘油酯；

双酚A二缩水甘油醚与1,2-环氧环己烷4,5-二甲酸二缩水甘油酯均具有较低的黏度，能够很好的浸润上述表面处理过的纤维。在编织过程中，该些树脂能够很好的填充经纬纱之间的间隙，能明显提高芳纶层的剪切强度。

S3：以聚酰胺基导电纤维为经纱，芳纶纤维为纬纱织成平纹组织后热压成型，其中压制压力7-10Mpa，压制时间5-10分钟，压制温度325-400℃。

由于树脂具有流动性，因此平纹组织后热压成型的压力、时间和温度对最终树脂与纤维的结合均有较大影响。实验表明，当压制时间逐渐增加时，芳纶层的横向拉伸强度逐渐提高，但是当压制时间进一步增加到10分钟以后，横向拉伸强度变化幅度较小。

压制温度影响到树脂的流动性以及树脂对纤维的浸润效果，压制温度提升时，树脂黏度减小，利于浸润，但是当压制温度过高时，树脂大分子主链可能断裂，发生降解，反而影响芳纶层的性能。芳纶层拉伸强度随着压制压力的增加先增大后减小，若压制压力过大会使得芳纶纤维和聚酰胺基导电纤维压紧，使得相邻纤维的空隙减小，反而降低拉绳强度。本实施例所选取的压制压力、压制时间和压制温度经过多次试验、并结合芳纶纤维、聚酰胺基导电纤维以及双酚A二缩水甘油醚和1,2-环氧环己烷4,5-二甲酸二缩水甘油酯的自身特性最终确定。

测试本实施例得到的微型8字光缆，其可达到长期2000N，短期5000N的拉伸要求。同时光纤衰减值满足：最大衰减值1310nm≦0.40dB/km，1550nm≦0.30dB/km。从测试结果可知，本实施例的微型8字光缆，电气性能和机械性能均较强且成本低。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神所定义的范围。

Claims (2)

1.一种微型8字光缆，其特征在于：包括单股自承钢丝，光纤，包覆所述光纤的松套管，包覆所述松套管的芳纶层以及将所述单股自承钢丝与芳纶层包裹的护套；所述芳纶层的组分及重量百分比为：聚酰胺基导电纤维：30％-45％，芳纶纤维：55％-70％。；所述芳纶层通过如下方式制备：

S1：将聚酰胺基导电纤维采用硅烷偶联剂表面改性，将芳纶纤维采用磷酸表面改性；

S2：将表面改性后的聚酰胺基导电纤维涂覆双酚A二缩水甘油醚，芳纶纤维涂覆1,2-环氧环己烷4,5-二甲酸二缩水甘油酯；

S3：以聚酰胺基导电纤维为经纱，芳纶纤维为纬纱织成平纹组织后热压成型，其中压制压力7-10Mpa，压制时间5-10分钟，压制温度325-400℃。

2.根据权利要求1所述的微型8字光缆，其特征在于：所述松套管余长为3‰至4‰。