CN103407176A - 一种光缆增强件的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光缆增强件的生产方法，属复合材料加工领域，其特征在于：增强纤维为玻璃纤维或对位芳纶纤维，树脂为热塑性树脂；生产方法包含放纱、浸渍偶联剂、预热干燥、涂覆树脂、冷却、干燥及卷绕等步骤；该方法制备的光缆增强件柔软性大大改善，且生产速度快、效益高、成本低，还可避免断纤情况的发生，是一种可大规模采用的光缆增强件的生产方法。
Description
技术领域
属复合材料加工领域，涉及高分子材料加工技术。确切地说是涉及一种光缆增强件的生产方法。
背景技术
随着信息通讯行业的高速发展，作为数据传输的载体，光缆的发展速度也十分迅速，在光纤接入、光纤到户概念下，作为这类数据传输最常用的光缆，FTTH光缆在终端接入时，已成为一种不可或缺的选择。
FTTH光缆增强件，目前主要采用玻璃纤维或对位芳纶纤维增强，这种增强件的制备方法是玻璃纤维或对位芳纶纤维先在乙烯基树脂中浸渍，然后通过模具固化成纤维增强圆形塑料杆，然后再在上塑机上涂覆一层与聚乙烯相容性好的热塑性塑料。玻璃纤维或对位芳纶纤维在经过乙烯基树脂浸渍固化后，纤维之间抱合紧密，可有效发挥纤维的整体力学性能，但该种方法制备的塑料增强件柔软性不好，很容易折断，制成的光缆在工程安装时也要十分注意，提高了光缆安装时的要求。此外，在生产过程中乙烯基树脂需要固化，这就决定了这种拉挤成型工艺速度不会太高，目前一般在5～10m/min，要想通过提高拉挤速度来提高生产率，难度很大；通过多孔位拉挤，是目前提高产量的普片方法，但这种方法导致断纤率高，从而增加了成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种光缆增强件的生产方法。
本发明采取的技术方案如下。
一种光缆增强件的生产方法，其特征在于：增强件中的增强纤维为玻璃纤维或对位芳纶纤维，增强件中的树脂为热塑性树脂；增强件的生产方法包含如下步骤。
（1） 放纱
增强纤维在放纱机上，保持一定张力恒速释放至下一工段。
（2） 浸渍偶联剂
增强纤维在偶联剂浸渍槽中均匀浸渍偶联剂。
（3） 预热干燥
浸渍偶联剂后的增强纤维，在一定温度下经过热处理炉干燥纤维上的水分，并使纤维预热，增加与树脂结合的温度相容性。
（4） 纤维涂覆树脂
步骤（3）中的增强纤维进入上塑机模具内，进行树脂涂覆，使增强纤维表面被树脂包裹，同时也使增强纤维之间紧密粘结。
（5） 冷却
从上塑机模具出来的增强纤维表面涂有树脂，为了快速让树脂定型，从模具出来后的产品立即进入一定温度的水槽中，冷却定型。
（6） 干燥
从水槽中出来的产品表面附有水，通过压缩空气或氮气吹扫，可以快速干燥水分。
（7） 卷绕
干燥好的表面涂覆树脂的增强纤维即为光缆增强件，以一定速度均匀卷绕在卷绕筒上。
本发明的积极效果是：
（1） 是一种可大规模采用的光缆增强件的生产方法；
（2） 该方法生产的光缆增强件力学性能与现有方法相当，但柔软性大大改善；
（3） 该方法生产速度快、效益高、成本低；
（4） 采用该方法可避免断纤情况的发生。
具体实施方式
现对本发明的工艺流程作进一步说明。
一种光缆增强件的生产方法，其特征在于：增强件中的增强纤维为玻璃纤维或对位芳纶纤维，增强件中的树脂为热塑性树脂；增强件的生产方法包含如下步骤。
（1） 放纱
增强纤维在放纱机上，保持一定张力恒速释放至下一工段。
（2） 浸渍偶联剂
增强纤维在偶联剂浸渍槽中均匀浸渍偶联剂。
（3） 预热干燥
浸渍偶联剂后的增强纤维，在一定温度下经过热处理炉干燥纤维上的水分，并使纤维预热，增加与树脂结合的温度相容性。
（4） 纤维涂覆树脂
步骤（3）中的增强纤维进入上塑机模具内，进行树脂涂覆，使增强纤维表面被树脂包裹，同时也使增强纤维之间紧密粘结。
（5） 冷却
从上塑机模具出来的增强纤维表面涂有树脂，为了快速让树脂定型，从模具出来后的产品立即进入一定温度的水槽中，冷却定型。
（6） 干燥
从水槽中出来的产品表面附有水，通过压缩空气或氮气吹扫，可以快速干燥水分。
（7） 卷绕
干燥好的表面涂覆树脂的增强纤维即为光缆增强件，以一定速度均匀卷绕在卷绕筒上。
所述的步骤（1）中一定张力指，增强纤维为对位芳纶时，张力为0.1～0.3cn/dtex；增强纤维为玻璃纤维时，张力为0.1～0.2cn/dtex。
所述的步骤（2）中的偶联剂指，增强纤维为对位芳纶时，偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷；增强纤维为玻璃纤维时，偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
所述的步骤（3）中的一定温度为150～200℃。
所述的步骤（4）中的树脂为乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）或乙烯-丙烯酸乙酯共聚物（EEA）或乙烯-丙烯酸共聚物（EAA）中的一种或它们的混合物。
所述的步骤（5）中的一定温度为≤50℃。
实施例1。
增强纤维采用杜邦公司生产的Kevlar49—1580dtex对位芳纶产品。
上述对位芳纶纤维通过放纱机（张力控制为0.1cn/dtex），以200m/min的速度进入偶联剂浸渍槽中，偶联剂采用乙烯基三甲氧基硅烷，然后进入处理炉中进行180℃预热干燥，然后进入上塑机涂覆EAA热塑性塑料，上塑机采用单螺杆挤出机，螺杆直径为30mm，长径比为20，涂覆好EAA的纤维束立刻进入冷却槽中进行冷却，冷却槽中为循环使用的水，水温控制在50℃以下，从水中出来的芳纶增强件用喷嘴吹干，喷嘴中采用压缩空气，干燥好的对位芳纶增强件通过牵伸机后，在卷绕机上卷好成产品。该产品按YD/T 1181.3-2011标准测试，直径为0.51mm，拉伸强度为1810MPa（按标称直径0.5mm计算截面积），拉伸弹性模量为52.8GPa，最小弯曲半径≤5D(D为产品的标称直径)(D为产品的标称直径)。
实施例2。
增强纤维采用杜邦公司生产的Kevlar49—1580dtex对位芳纶产品。
上述对位芳纶纤维通过放纱机（张力控制为0.2cn/dtex），以350m/min的速度进入偶联剂浸渍槽中，偶联剂采用乙烯基三甲氧基硅烷，然后进入处理炉中进行190℃预热干燥，然后进入上塑机涂覆EAA热塑性塑料，上塑机采用单螺杆挤出机，螺杆直径为30mm，长径比为20，涂覆好EAA的纤维束立刻进入冷却槽中进行冷却，冷却槽中为循环使用的水，水温控制在40℃以下，从水中出来的芳纶增强件用喷嘴吹干，喷嘴中采用压缩空气，干燥好的对位芳纶增强件通过牵伸机后，在卷绕机上卷好成产品。该产品按YD/T 1181.3-2011标准测试，直径为0.5mm，拉伸强度为1850MPa（按标称直径0.5mm计算截面积），拉伸弹性模量为52.1GPa，最小弯曲半径≤5D(D为产品的标称直径)(D为产品的标称直径)。
实施例3。
增强纤维采用杜邦公司生产的Kevlar49—1580dtex对位芳纶产品。
上述对位芳纶纤维通过放纱机（张力控制为0.3cn/dtex），以450m/min的速度进入偶联剂浸渍槽中，偶联剂采用乙烯基三甲氧基硅烷，然后进入处理炉中进行200℃预热干燥，然后进入上塑机涂覆EAA热塑性塑料，上塑机采用单螺杆挤出机，螺杆直径为30mm，长径比为20，涂覆好EAA的纤维束立刻进入冷却槽中进行冷却，冷却槽中为循环使用的水，水温控制在30℃以下，从水中出来的芳纶增强件用喷嘴吹干，喷嘴中采用压缩空气，干燥好的对位芳纶增强件通过牵伸机后，在卷绕机上卷好成产品。该产品按YD/T 1181.3-2011标准测试，直径为0.49mm，拉伸强度为1840MPa（按标称直径0.5mm计算截面积），拉伸弹性模量为52.2GPa，最小弯曲半径≤5D(D为产品的标称直径)(D为产品的标称直径)。
实施例4。
增强纤维采用ECR玻璃纤维400tex无捻粗纱。
上述玻璃纤维通过放纱机（张力控制为0.1cn/dtex），以150m/min的速度进入偶联剂浸渍槽中，偶联剂采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，然后进入处理炉中进行150℃预热干燥，然后进入上塑机涂覆EAA热塑性塑料，上塑机采用单螺杆挤出机，螺杆直径为30mm，长径比为20，涂覆好EAA的纤维束立刻进入冷却槽中进行冷却，冷却槽中为循环使用的水，水温控制在50℃以下，从水中出来的玻璃纤维增强件用喷嘴吹干，喷嘴中采用压缩空气，干燥好的玻璃纤维增强件通过牵伸机后，在卷绕机上卷好成产品。该产品按YD/T 1181.3-2011标准测试，直径为0.51mm，拉伸强度为1540MPa（按标称直径0.5mm计算截面积），最小弯曲半径≤5D(D为产品的标称直径)(D为产品的标称直径)。
实施例5。
增强纤维采用ECR玻璃纤维400tex无捻粗纱。
上述玻璃纤维通过放纱机（张力控制为0.15cn/dtex），以250m/min的速度进入偶联剂浸渍槽中，偶联剂采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，然后进入处理炉中进行160℃预热干燥，然后进入上塑机涂覆EAA热塑性塑料，上塑机采用单螺杆挤出机，螺杆直径为30mm，长径比为20，涂覆好EAA的纤维束立刻进入冷却槽中进行冷却，冷却槽中为循环使用的水，水温控制在40℃以下，从水中出来的玻璃纤维增强件用喷嘴吹干，喷嘴中采用压缩空气，干燥好的玻璃纤维增强件通过牵伸机后，在卷绕机上卷好成产品。该产品按YD/T 1181.3-2011标准测试，直径为0.5mm，拉伸强度为1520MPa（按标称直径0.5mm计算截面积），最小弯曲半径≤5D(D为产品的标称直径)(D为产品的标称直径)。
实施例6。
增强纤维采用ECR玻璃纤维400tex无捻粗纱。
上述玻璃纤维通过放纱机（张力控制为0.2cn/dtex），以350m/min的速度进入偶联剂浸渍槽中，偶联剂采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，然后进入处理炉中进行170℃预热干燥，然后进入上塑机涂覆EAA热塑性塑料，上塑机采用单螺杆挤出机，螺杆直径为30mm，长径比为20，涂覆好EAA的纤维束立刻进入冷却槽中进行冷却，冷却槽中为循环使用的水，水温控制在30℃以下，从水中出来的玻璃纤维增强件用喷嘴吹干，喷嘴中采用压缩空气，干燥好的玻璃纤维增强件通过牵伸机后，在卷绕机上卷好成产品。该产品按YD/T 1181.3-2011标准测试，直径为0.5mm，拉伸强度为1512MPa（按标称直径0.5mm计算截面积），最小弯曲半径≤5D(D为产品的标称直径)(D为产品的标称直径)。
Claims (6)
1.一种光缆增强件的生产方法，其特征在于：增强件中的增强纤维为玻璃纤维或对位芳纶纤维，增强件中的树脂为热塑性树脂，增强件的生产方法包含如下步骤：
（1）放纱
增强纤维在放纱机上，保持一定张力恒速释放至下一工段；
（2）浸渍偶联剂
增强纤维在偶联剂浸渍槽中均匀浸渍偶联剂；
（3）预热干燥
浸渍偶联剂后的增强纤维，在一定温度下经过热处理炉干燥纤维上的水分，并使纤维预热，增加与树脂结合的温度相容性；
（4）纤维涂覆树脂
步骤（3）中的增强纤维进入上塑机模具内，进行树脂涂覆，使增强纤维表面被树脂包裹，同时也使增强纤维之间紧密粘结；
（5）冷却
从上塑机模具出来的增强纤维表面涂有树脂，为了快速让树脂定型，从模具出来后的产品立即进入一定温度的水槽中，冷却定型；
（6）干燥
从水槽中出来的产品表面附有水，通过压缩空气或氮气吹扫，可以快速干燥水分；
（7）卷绕
干燥好的表面涂覆树脂的增强纤维即为光缆增强件，以一定速度均匀卷绕在卷绕筒上。
2.根据权利要求1所述的一种光缆增强件的生产方法，其特征在于：所述的步骤（1）中一定张力指，增强纤维为对位芳纶时，张力为0.1～0.3cn/dtex；增强纤维为玻璃纤维时，张力为0.1～0.2cn/dtex。
3.根据权利要求1所述的一种光缆增强件的生产方法，其特征在于：所述的步骤（2）中的偶联剂指，增强纤维为对位芳纶时，偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷；增强纤维为玻璃纤维时，偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
4.根据权利要求1所述的一种光缆增强件的生产方法，其特征在于：所述的步骤（3）中的一定温度为150～200℃。
5.根据权利要求1所述的一种光缆增强件的生产方法，其特征在于：所述的步骤（4）中的树脂为乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）或乙烯-丙烯酸乙酯共聚物（EEA）或乙烯-丙烯酸共聚物（EAA）中的一种或它们的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种光缆增强件的生产方法，其特征在于：所述的步骤（5）中的一定温度为≤50℃。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN103792634A (zh) * | 2014-01-23 | 2014-05-14 | 海安南京大学高新技术研究院 | 一种含柔性涂覆层的芳纶纤维复合材料光缆增强芯及其制备方法 |
| WO2016029526A1 (zh) * | 2014-08-30 | 2016-03-03 | 海安南京大学高新技术研究院 | 芳纶纤维光缆加强芯连续生产方法 |
| CN108822391A (zh) * | 2018-07-06 | 2018-11-16 | 浙江胜钢新材料有限公司 | 一种管道缠绕用热塑性连续纤维增强绳及其加工方法 |
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| WO2016029526A1 (zh) * | 2014-08-30 | 2016-03-03 | 海安南京大学高新技术研究院 | 芳纶纤维光缆加强芯连续生产方法 |
| CN108822391A (zh) * | 2018-07-06 | 2018-11-16 | 浙江胜钢新材料有限公司 | 一种管道缠绕用热塑性连续纤维增强绳及其加工方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20131127 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |