CN103713368B - 一种新型的耐折的轻型应急光缆及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及应急光缆。所要解决的问题是克服现有技术存在的问题，提供一种新型的耐折的轻型应急光缆及其实现方法，在机械、环境等方面与现有常规的应急光缆相比综合性能不降低的情况下，提高了光缆的耐弯折性能，并缩小了光缆的外径和减轻了光缆重量。其特征在于：所述光缆采用两根光纤和一根填芯进行“SZ”绞合并同时在外挤塑一层尼龙制成光纤单元；所述光纤单元外径为0.6mm～2.0mm；在光纤单元周围均匀绞合加强件并同时在加强件外挤塑一层外护套。采用本发明制成的应急光缆结构合理、性能优异，不仅可以在保证性能不降低的前提下缩小光缆的外径和减轻光缆重量，并且可以提高光缆的耐弯折性能，且生产效率更高。

Description

一种新型的耐折的轻型应急光缆及其实现方法

技术领域

本发明涉及光缆领域，尤其涉及应急光缆。

技术背景

目前市场上常规的应急光缆结构如图1所示，图1中1为紧包光纤，2为填芯，3为聚酯薄膜绕包层，4为芳纶纤维，5为聚氨酯护套，6为中心元件。该种结构的应急光缆虽然具有柔软、可反复收放的特点，但是在实际使用过程中还是会经常出现聚酯薄膜绕包层3在反复收放后发生破裂使紧包光纤松散损耗变大、在180度对折状态下施加负荷或在极小的弯曲半径下出现光纤断裂造成光路不通的现象。

发明内容

本发明所要解决的问题是克服现有技术存在的问题，提供一种新型的耐折的轻型应急光缆及其实现方法，在机械、环境等方面与现有常规的应急光缆相比综合性能不降低的情况下，提高光缆的耐弯折性能，并缩小了光缆的外径和减轻了光缆的重量。

为解决上述技术问题，本发明的技术解决方案是：

一种新型的耐折的轻型应急光缆，其特征在于：

所述光缆采用两根光纤和一根填芯进行“SZ”绞合并同时在外挤塑一层尼龙制成光纤单元；所述光纤单元外径为0.6mm～2.0mm；在光纤单元周围均匀绞合加强件并同时在加强件外挤塑一层外护套。

所述填芯可以是由加强材料外挤塑一层塑料构成或采用起填芯作用的光纤构成；所述加强材料可以是芳纶纤维或FRP或KFRP或GFRP。

实施方案一：所述进行“SZ”绞合的光纤为外径为0.3mm～0.6mm的耐弯折紧包光纤。

实施方案二：所述进行“SZ”绞合的光纤为耐弯折着色光纤。

优选的，所述外护套可以是聚氨酯或热塑性弹性体，整体光缆外径不大于3.0mm，外护套壁厚不小于0.1mm。

优选的，所述加强件为芳纶纤维或玻璃纤维或聚对苯并苯双恶唑或碳纤维材质材质。

一种新型的耐折的轻型应急光缆的实现方法，其特征在于：

所述方法包括以下步骤：

步骤一：光纤单元制作：

将制备好的两根光纤和一根填芯进行“SZ”绞合并同时挤塑一层尼龙，制成光纤单元，光纤单元外径0.6mm～2.0mm，并收到专用盘上；

步骤二：加强件绞合、护套挤塑

在光纤单元周围均匀绞合加强件并同时挤塑一层聚氨酯或热塑性弹性体，采用半压力式挤塑模具，整体光缆外径不大于3.0mm，外护套壁厚不小于0.1mm。

实施例一的实现方法，其特征在于：

所述步骤一中的光纤是通过以下步骤制备好的紧包光纤：

步骤1.1：光纤选用：

选用光纤的包层直径不大于120μ m ，包层表面涂覆有树脂涂覆层，该光纤为在对折状态下能通过宽度2mm的凹槽而不发生断裂的耐弯折单模或多模光纤；

步骤1.2：光纤紧包：

采用步骤1.1所制成的耐弯折涂覆光纤，在涂覆光纤外紧包一层塑料形成外径为0.3mm～0.6mm的紧包光纤。

实施例二的实现方法，其特征在于：

所述步骤一中的光纤是通过以下步骤制备好的着色光纤：

步骤2.1：光纤选用

选用光纤的包层直径不大于120μ m ，包层表面涂覆有树脂涂覆层，该光纤在对折状态下能通过宽度2mm的凹槽而不发生断裂的耐弯折单模或多模光纤；

步骤2.2：光纤着色

采用步骤2.1所述的耐弯折光纤，在光纤外涂一层着色料，采用光纤着色机着色工艺，并将着色光纤复绕在专用的光纤盘上。

本发明可带来以下有益效果：

一、常规的应急光缆的缆芯一般为紧包光纤和填芯单螺旋绞合，并同时绕包一层聚酯薄膜，这种缆芯结构在反复收放的情况下，容易出现薄膜破裂进而造成缆芯结构松散，影响光缆的光学性能，同时还有生产速度较慢的缺点。本发明的轻型应急光缆，是在将两根光纤与填芯在进行“SZ”绞合的同时就挤塑一层尼龙，尼龙层可以瞬间固定住缆芯的内部结构，在外界影响下尤其是反复收放的条件下光纤单元内各部分依然非常稳固，同时极大地提高生产速度，光纤单元外径为0.6mm～2.0mm，目前市场上尚无采用此种结构光纤单元的应急光缆。常规的应急光缆，在180度对折状态下施加负荷，光缆内的光纤会发生断纤现象；而本发明采用耐弯折光纤制成的耐折应急光缆，光缆在180度对折状态下并施加负荷，光缆内的光纤不发生断纤现象。

二、本发明所采用的加强件绞合、护套挤塑一体式的方式和常规应急光缆的挤塑方式相比，具有结构紧凑稳固的优点。常规应急光缆采用的是套管式挤塑方式，对于护套较薄的小外径应急光缆而言，如果采用套管式挤塑方式，极易造成护套脱料的现象，并且光缆在反复收放过程中会出现护套起皱的现象；采用半压力的挤塑方式，则可以使护套与加强件之间的附着力增强，不会出现护套脱料的现象，并且使光缆内部更加紧凑、结构更加稳定，在反复收放过程中护套不易起皱。

三、本发明的轻型应急光缆，可采用外径为0.3mm～0.6mm的紧包光纤制作光纤单元，紧包光纤是由耐弯折性能优异的耐折涂覆光纤和塑料紧包层组成，可以克服常规紧包光纤的制成的应急光缆结构尺寸偏大、重量也较重的问题；不仅可以在保证性能不降低的前提下缩小光缆的外径和减轻光缆重量，还可以提高光缆的耐弯折性能，并且便于光缆收放。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为常规的应急光缆结构示意图。

图2（a）为本发明实施实例1的耐折应急光缆结构示意图

图2（b）为本发明实施实例1的耐折应急光缆的工艺流程图

图3（a）为本发明实施实例2的耐折应急光缆结构示意图

图3（b）为本发明实施实例2的耐着应急光缆的工艺流程图。

具体实施方式

如图2（a）所示实施例1。图2（a）中1-1为耐弯折紧包光纤，1-2为填芯，1-3为尼龙层，1-4芳纶纤维加强件，1-5为聚氨酯外护套。本实施例1中填芯1-2为采用芳纶纤维外挤塑一层塑料构成；在某些要求不高的场合，填芯也可用光纤代替。加强件1-4也可以选用玻璃纤维或聚对苯并苯双恶唑或碳纤维材质等加强材料。

参见图2（b），本实施例1的具体实现工艺如下：

1、光纤紧包

在耐弯折涂覆光纤外紧包一层尼龙，它具有密度小、摩擦系数低、耐温度范围广、加工成型温度范围宽等特点。

尼龙材料在加工之前应进行干燥处理，一般为70℃～120℃，干燥时间为3h～4h。

本工艺采用挤塑机挤出工艺，紧包光纤外径为0.45±0.05mm,并复绕在专用的光纤盘上，挤塑温度：190℃～330℃。

2、光纤单元制作

采用两根上述紧包光纤和一根填芯进行“SZ”绞合并同时挤塑一层尼龙，光纤单元外径为（1.05±0.05）mm，挤塑温度：200℃～220℃。

3、芳纶绞合、护套挤塑

在光纤单元周围均匀绞合芳纶纤维并同时挤塑聚氨酯作为光缆外护套，外护套外径（2.8±0.2）mm，挤塑模具采用半压力式，挤塑温度为150℃～180℃，外护套壁厚（0.3±0.2）mm。

使用设备

紧包光纤：在光纤二次被覆机上完成。

光纤单元：在带“SZ”绞笼的挤塑机上完成。

芳纶绞合、护套挤塑：在带芳纶绞笼的挤塑机上完成。

如图3（a）所示实施例2，2-1为耐弯折着色光纤；2-2为起到填芯作用的光纤，起填芯作用的光纤不起任何的光信号传输作用；2-3为尼龙层；2-4为芳纶纤维加强件；2-5为热塑性弹性体护套。本实施例1中填芯2-2也可选用芳纶纤维或FRP或KFRP或GFRP等加强材料外挤塑一层塑料构成。加强件也可以选用玻璃纤维或聚对苯并苯双恶唑或碳纤维材质材质。外护套也可选用聚氨酯。

参见图3（b），本实施例2的具体实现工艺如下：

1、光纤着色

在耐弯折裸光纤外涂一层着色料，本工艺采用光纤着色机着色工艺，并将着色光纤复绕在专用的光纤盘上，着色杯温度：（35±10）℃。

2、光纤单元制作

采用两根耐弯折着色光纤和一根光纤进行“SZ”绞合并同时挤塑一层尼龙，光纤单元外径为（1.05±0.05）mm，挤塑温度：200℃～220℃。

3、加强件绞合、护套挤塑

在光纤单元周围均匀绞合芳纶纤维并同时挤塑热塑性弹性体护套作为光缆外护套，外护套外径（2.8±0.2）mm，挤塑模具采用半压力式，挤塑温度为150℃～180℃，外护套壁厚（0.3±0.2）mm。

使用设备

着色光纤：在光纤着色机上完成。

紧包光纤：在光纤二次被覆机上完成。

光纤单元：在带“SZ”绞笼的挤塑机上完成。

加强件绞合、护套挤塑：在带绞笼的挤塑机上完成。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种新型的耐折的轻型应急光缆，其特征在于：

所述光缆采用两根光纤和一根填芯进行“SZ”绞合并同时在外挤塑一层尼龙制成光纤单元；所述光纤单元外径为0.6mm～2.0mm；在光纤单元周围均匀绞合加强件并同时在加强件外挤塑一层外护套。

2.按照权利要求1所述的一种新型的耐折的轻型应急光缆，其特征在于：

所述填芯可以是由加强材料外挤塑一层塑料构成或采用起填芯作用的光纤构成；所述加强材料可以是芳纶纤维或FRP或KFRP或GFRP。

3.按照权利要求2所述的一种新型的耐折的轻型应急光缆，其特征在于：进行“SZ”绞合的光纤为外径为0.45±0.05mm的耐弯折紧包光纤。

4.按照权利要求2所述的一种新型的耐折的轻型应急光缆，其特征在于：所述进行“SZ”绞合的光纤为耐弯折着色光纤。

5.按照权利要求3或4所述的一种新型的耐折的轻型应急光缆，其特征在于：所述外护套是聚氨酯或热塑性弹性体，整体光缆外径不大于3.0mm，外护套壁厚不小于0.1mm。

6.按照权利要求5所述的一种新型的耐折的轻型应急光缆，其特征在于：所述加强件为芳纶纤维或玻璃纤维或聚对苯并苯双恶唑或碳纤维材质材质。

7.一种新型的耐折的轻型应急光缆的实现方法，其特征在于：

所述方法包括以下步骤：

步骤一：光纤单元制作：

将制备好的两根光纤和一根填芯进行“SZ”绞合并同时挤塑一层尼龙，制成光纤单元，光纤单元外径0.6mm～2.0mm，并收到专用盘上；

步骤二：加强件绞合、护套挤塑

在光纤单元周围均匀绞合加强件并同时挤塑一层聚氨酯或热塑性弹性体，采用半压力式挤塑模具，整体光缆外径不大于3.0mm，外护套壁厚不小于0.1mm。

8.按照权利要求7所述的一种新型的耐折的轻型应急光缆的实现方法，其特征在于：

所述步骤一中的光纤是通过以下步骤制备好的紧包光纤：

步骤1.1：光纤选用：

选用光纤的包层直径不大于120μm，包层表面涂覆有树脂涂覆层，该光纤为在对折状态下能通过宽度2mm的凹槽而不发生断裂的耐弯折单模或多模光纤；

步骤1.2：光纤紧包：

采用步骤1.1所制成的耐弯折涂覆光纤，在涂覆光纤外紧包一层塑料形成外径为0.45±0.05mm的紧包光纤。

9.按照权利要求7所述的一种新型的耐折的轻型应急光缆的实现方法，其特征在于：

所述步骤一中的光纤是通过以下步骤制备好的着色光纤：

步骤2.1：光纤选用

选用光纤的包层直径不大于120μm，包层表面涂覆有树脂涂覆层，该光纤在对折状态下能通过宽度2mm的凹槽而不发生断裂的耐弯折单模或多模光纤；

步骤2.2：光纤着色

采用步骤2.1所述的耐弯折光纤，在光纤外涂一层着色料，采用光纤着色机着色工艺，并将着色光纤复绕在专用的光纤盘上。