CN104280845A - 一种新型玄武岩纤维杆加强光缆及其制造方法 - Google Patents

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薛梦驰
施钟飞
高峰
沈婷
詹朗朗
曹月华
吴迪
陆晓华
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Abstract

本发明涉及加强型光缆材料制造技术领域，具体涉及一种新型玄武岩纤维杆加强光缆及其制造方法。其包括若干光纤和外护套，所述的光纤外套有松套管，松套管内填充纤膏，多个松套管和填充绳围绕玄武岩纤维中心加强件排布，松套管和填充绳外包覆外护套，外护套内填充油膏。该方法包括筛选、着色、套管、包覆外护套等步骤生产。本发明采用新型玄武岩纤维杆替代了传统的玻璃纤维杆作为加强件，抗拉比强度高，吸湿性能优异，耐蠕变性能极佳，具备优良的耐活性介质作用，确保光缆长久的正常使用寿命，且玄武岩纤维及制品的生产原料来源广，加工工艺没有很大的能量需求，持续性及稳定性强，能满足光缆的大规模可持续使用需求，符合国家可持续发展的方针。

Description

一种新型玄武岩纤维杆加强光缆及其制造方法
技术领域
本发明涉及加强型光缆材料制造技术领域，具体涉及一种新型玄武岩纤维杆加强光缆及其制造方法。
背景技术
目前应用于光缆的非金属中心及平行加强件主要为玻璃纤维杆。玻璃纤维杆加强件可以满足光缆常规的应用要求，然而在不断的探索及研究中，也有它的问题。玻璃纤维杆在比强度、吸湿性、抗蠕变、化学稳定性(特别是在碱性介质中的稳定性)等方面有较大的局限性,一方面使得其用作加强件时不能提供较大的拉力，另一方面，在光缆长期应用时，也容易出现疲劳影响光缆工作，而其吸湿性则会导致氢损，严重影响光缆的传输性能。而制造玻璃纤维杆时需要使用紧缺的二氧化硼，随着光缆的深入推广和应用，在全世界范围内对光缆的需求量达到了前所未有的高度，对相应的纤维加强材料的需求也大幅度增加，玻璃纤维杆应用于光缆加强已然显得力不从心。
发明内容
针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种强度高、寿命长、电绝缘性能好、化学稳定性、耐蠕变及吸湿性能优异的、原料来源广、数量不受限制的新型玄武岩纤维杆加强光缆及其制造方法。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
一种新型玄武岩纤维杆加强光缆，包括若干光纤和外护套，其所述的光纤外套有松套管，松套管内填充纤膏，多个松套管和填充绳围绕玄武岩纤维中心加强件排布，松套管和填充绳外包覆外护套，外护套内填充油膏。
上述的一种新型玄武岩纤维杆加强光缆，其所述的外护套内嵌玄武岩纤维平行加强件。
上述的一种新型玄武岩纤维杆加强光缆，其所述的玄武岩纤维平行加强件呈对称分布。
上述的一种新型玄武岩纤维杆加强光缆，其所述的玄武岩纤维中心加强件和玄武岩纤维平行加强件均由玄武岩纤维纱充分浸透具有光固化热固化性能的树脂后，通过UV灯光固化，然后再进入120℃的高温箱进行热固化而形成。
一种用于生产新型玄武岩纤维杆加强光缆的制造方法，其包括以下步骤：
(1)光纤筛选：选择传输特性优良、张力合格的光纤；
(2)将筛选合格的光纤采用标准的全色谱进行着色标识；
(3)采用高模量、高强度、低收缩聚合物的套塑工艺成型套管；
(4)将套管包裹于上述着色的光纤外，并在套管内填充纤膏；
(5)由玄武岩纤维纱充分浸透具有光固化热固化性能的树脂后，通过UV灯光固化，然后再进入120℃的高温箱进行热固化制成玄武岩纤维杆，并由玄武岩纤维杆制成玄武岩纤维中心加强件备用；
(6)将套管与玄武岩纤维中心加强件按层绞式结构排布合格后经过成缆工艺加工成缆芯；
(7)在缆芯外包覆高模量的外护套，并向外护套内填充阻水油膏制成玄武岩纤维杆加强光缆；
(8)对玄武岩纤维杆加强光缆进行全性能试验，合格的封装出库。
上述的一种新型玄武岩纤维杆加强光缆的制造方法，其所述的步骤(7)向外护套内嵌放玄武岩纤维平行加强件，所述的玄武岩纤维平行加强件由玄武岩纤维纱充分浸透具有光固化热固化性能的树脂后，通过UV灯光固化，然后再进入120℃的高温箱进行热固化制成玄武岩纤维杆，并由玄武岩纤维杆制成。
有益效果：
本发明采用新型玄武岩纤维杆替代了传统的玻璃纤维杆作为加强件，由于玄武岩纤维杆的强度较高、耐受活性介质的作用、寿命长、电绝缘性能好、是天然的纯净生态材料，其在比强度、化学稳定性、耐蠕变及吸湿性等方面的性能均优于玻璃纤维杆，因此本发明的抗拉比强度高，吸湿性能优异，耐蠕变性能极佳，具备优良的耐活性介质作用，确保光缆长久的正常使用寿命，且玄武岩纤维及制品的生产原料来源广，加工工艺没有很大的能量需求，持续性及稳定性强，能满足光缆的大规模可持续使用需求，符合国家可持续发展的方针，作为加强件非常适用于室内外光缆，玄武岩纤维杆可放置在光缆的中间位置，也可嵌入至护套内，与其它单元构成一紧密结构，实现抗拉保护作用。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；
图1为本发明实施例1的光缆结构示意图。
图2为本发明实施例2的光缆结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1
参照图1，本发明包括若干光纤1和外护套2，光纤1外套有松套管3，松套管3内填充纤膏4，多个松套管3和填充绳5围绕玄武岩纤维中心加强件6排布，松套管3和填充绳5外包覆外护套2，外护套2内填充阻水油膏7。
本发明的生产新型玄武岩纤维杆加强光缆的制造方法如下：
(1)光纤筛选：选择传输特性优良、张力合格的光纤；
(2)将筛选合格的光纤采用标准的全色谱进行着色标识；要求高温不褪色。
(3)采用高模量、高强度、低收缩聚合物的套塑工艺成型套管；
(4)将套管包裹于上述着色的光纤外，并在套管内填充纤膏；
(5)由玄武岩纤维纱充分浸透具有光固化热固化性能的树脂后，通过UV灯光固化，然后再进入120℃的高温箱进行热固化制成玄武岩纤维杆，并由玄武岩纤维杆制成玄武岩纤维中心加强件备用；
(6)将套管与玄武岩纤维中心加强件按层绞式结构排布合格后经过成缆工艺加工成缆芯；
(7)在缆芯外包覆高模量的外护套，并向外护套内填充阻水油膏制成玄武岩纤维杆加强光缆；
(8)对玄武岩纤维杆加强光缆进行全性能试验，合格的封装出库。
若需要阻燃的玄武岩纤维杆加强光缆，可采用PVC或LSZH材料制作外护套。
实施例2
参照图2，本发明包括若干光纤1和外护套2，光纤1外套有松套管3，松套管3内填充纤膏4，多个松套管3和填充绳5围绕玄武岩纤维中心加强件6排布，松套管3和填充绳5外包覆外护套2，外护套2内嵌玄武岩纤维平行加强件8，玄武岩纤维平行加强件8为两个，并呈对称分布，外护套2内部填充油膏7。玄武岩纤维中心加强件6和玄武岩纤维平行加强件8均由玄武岩纤维纱充分浸透具有光固化热固化性能的树脂后，通过UV灯光固化，然后再进入120℃的高温箱进行热固化而形成。
图2所示的新型玄武岩纤维杆加强光缆的制造方法如下：
(1)光纤筛选：选择传输特性优良、张力合格的光纤；
(2)将筛选合格的光纤采用标准的全色谱进行着色标识；要求高温不褪色。
(3)采用高模量、高强度、低收缩聚合物的套塑工艺成型套管；
(4)将套管包裹于上述着色的光纤外，并在套管内填充纤膏；
(5)由玄武岩纤维纱充分浸透具有光固化热固化性能的树脂后，通过UV灯光固化，然后再进入120℃的高温箱进行热固化制成玄武岩纤维杆，并由玄武岩纤维杆制成玄武岩纤维中心加强件、玄武岩纤维平行加强件备用；
(6)将套管与步骤(5)制成的玄武岩纤维中心加强件按层绞式结构排布合格后经过成缆工艺加工成缆芯；
(7)在缆芯外包覆高模量的外护套，外护套内嵌步骤(5)制成的玄武岩纤维平行加强件，并向外护套内部填充阻水油膏制成玄武岩纤维杆加强光缆；
(8)对玄武岩纤维杆加强光缆进行全性能试验，合格的封装出库。
若需要阻燃的玄武岩纤维杆加强光缆，可采用PVC或LSZH材料制作外护套。
本发明具有非常多的性能优势：
1、本发明具有极高的抗拉比强度，在相同尺寸下，能比玻璃纤维杆提供大50％以上的拉力；在提供相同拉力时，玄武岩纤维加强光缆又具有比传统光缆小20％的尺寸，亦即其芯数尺寸比极高，非常适用于城市管道光缆，缓解稀缺的管道危机；
2、本发明抗蠕变性能优异，光缆长久使用时，不会因为长时间承受弯曲、扭转、剪切载荷等应力而影响光缆的拉伸性能，保证光缆的力学特性进而确保光缆的使用寿命；
3、本发明吸湿性能优异：玄武岩纤维的吸湿性比玻璃纤维低6～8倍，玄武岩纤维加强光缆长期敷设应用时，光缆内部不会出现析氢，可有效的避免光纤氢损，保证光缆的传输性能；
4、轻型小尺寸结构使得光缆的敷设较为方便，加快了建设的进程；
5、新型玄武岩纤维加强材料生产原料来源广，持续性及稳定性强，能满足光缆的大规模可持续使用需求，符合国家可持续发展的方针。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种新型玄武岩纤维杆加强光缆，包括若干光纤和外护套，其特征在于，所述的光纤外套有松套管，松套管内填充纤膏，多个松套管和填充绳围绕玄武岩纤维中心加强件排布，松套管和填充绳外包覆外护套，外护套内填充油膏。
2.根据权利要求1所述的一种新型玄武岩纤维杆加强光缆，其特征在于，所述的外护套内嵌玄武岩纤维平行加强件。
3.根据权利要求2所述的一种新型玄武岩纤维杆加强光缆，其特征在于，所述的玄武岩纤维平行加强件呈对称分布。
4.根据权利要求1或2所述的一种新型玄武岩纤维杆加强光缆，其特征在于，所述的玄武岩纤维中心加强件和玄武岩纤维平行加强件均由玄武岩纤维纱充分浸透具有光固化热固化性能的树脂后，通过UV灯光固化，然后再进入120℃的高温箱进行热固化而形成。
5.一种用于生产权利要求1-4任意一项新型玄武岩纤维杆加强光缆的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)光纤筛选：选择传输特性优良、张力合格的光纤；
(2)将筛选合格的光纤采用标准的全色谱进行着色标识；
(3)采用高模量、高强度、低收缩聚合物的套塑工艺成型套管；
(4)将套管包裹于上述着色的光纤外，并在套管内填充纤膏；
(5)由玄武岩纤维纱充分浸透具有光固化热固化性能的树脂后，通过UV灯光固化，然后再进入120℃的高温箱进行热固化制成玄武岩纤维杆，并由玄武岩纤维杆制成玄武岩纤维中心加强件备用；
(6)将套管与玄武岩纤维中心加强件按层绞式结构排布合格后经过成缆工艺加工成缆芯；
(7)在缆芯外包覆高模量的外护套，并向外护套内填充阻水油膏制成玄武岩纤维杆加强光缆；
(8)对玄武岩纤维杆加强光缆进行全性能试验，合格的封装出库。
6.根据权利要求5所述的一种新型玄武岩纤维杆加强光缆的制造方法，其特征在于，所述的步骤(7)向外护套内嵌放玄武岩纤维平行加强件，所述的玄武岩纤维平行加强件由玄武岩纤维纱充分浸透具有光固化热固化性能的树脂后，通过UV灯光固化，然后再进入120℃的高温箱进行热固化制成玄武岩纤维杆，并由玄武岩纤维杆制成。
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