CN104950409A - 一种耐弯曲的深海微光缆及其制作方法 - Google Patents

一种耐弯曲的深海微光缆及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐弯曲的深海微光缆及其制作方法，所述光缆包括光纤、加强层及护套层，所述加强层均匀绞合分布在光纤外部，所述护套层通过挤塑成型包覆在加强层外部；所述加强层由增强材料绞合和固化材料包覆固化而成，所述增强材料为玻璃纤维、芳纶纤维或PE纤维，所述固化材料为环氧树脂、丙烯酸酯或硅橡胶。本发明提供的耐弯曲的深海微光缆及其制作方法，通过在光纤外部均匀绞合分布加强层，并在加强层外部通过挤塑成型包覆形成护套层，在保证光缆具有常规深海光缆的耐水压和耐海水腐蚀等基本性能基础上，能够大大减小光缆的外径、重量和弯曲半径，并具有较高的抗拉强度，更好地满足减小存放空间和快速便捷布放的施工需求。

Description

一种耐弯曲的深海微光缆及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种光缆及其制作方法，尤其涉及一种耐弯曲的深海微光缆及其制作方法。
背景技术
深海微光缆主要用于深海信息系统中节点之间连接，由于节点要求存放空间小、移动快速和布放便捷等，而常规深海光缆具有尺寸大、重量重、弯曲半径大和布放难度高等特点，已不能满足使用要求，故必须使用深海微光缆，以满足特殊使用要求。深海微光缆在布放和工作过程中，光缆会受到敷设作用力、重力、洋流和水下生物等环境影响，故光缆要具有外径小、重量轻、弯曲半径小、抗拉强度高、耐水压和耐腐蚀等特点，并能满足大长度快速便捷布放的特殊要求。
目前市场上常规的深海光缆，如图1所示，由不锈钢管光纤单元11、镀锌钢丝12、聚乙烯护套13组成，在不锈钢管光纤单元11周围绞合镀锌钢丝12，在钢丝12外部挤塑聚乙烯护套13。外径、重量和弯曲半径还不能很好地满足大长度快速便捷布放的特殊要求，因此，有必要对现有的深海用微光缆进行改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种耐弯曲的深海微光缆及其制作方法，在保证光缆具有常规深海光缆的耐水压和耐海水腐蚀等基本性能基础上，能够大大减小光缆的外径、重量和弯曲半径，并具有较高的抗拉强度，更好地满足减小存放空间和快速便捷布放的施工需求。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种耐弯曲的深海微光缆，包括光纤、加强层及护套层，所述加强层均匀绞合分布在光纤外部，所述护套层通过挤塑成型包覆在加强层外部。
上述的耐弯曲的深海微光缆，其中，所述加强层由增强材料绞合和固化材料包覆固化形成，所述增强材料为玻璃纤维、芳纶纤维或PE纤维，所述固化材料为环氧树脂、丙烯酸酯或硅橡胶。
上述的耐弯曲的深海微光缆，其中，所述护套层材料为聚乙烯、聚氨酯或尼龙。
上述的耐弯曲的深海微光缆，其中，所述光纤采用G.657型单模光纤或碳涂覆G.657型单模光纤。
上述的耐弯曲的深海微光缆，其中，所述加强层的外径为0.3～0.8mm，所述光缆的外径为0.5～1.0mm。
本发明为解决上述技术问题还提供一种上述的耐弯曲的深海微光缆的制作方法，其中，包括如下步骤：a)提供光纤；b)在所述光纤周围均匀绞合增强纤维，并采用热固化或紫外线固化方法在增强纤维外部包覆固化材料在光纤外面形成加强层；c)对加强层进行100℃～200℃温度预热，并在加强层外部挤塑一层聚乙烯、聚氨酯或尼龙形成护套层。
上述的耐弯曲的深海微光缆的制作方法，其中，所述步骤a)中的光纤为G.657型单模光纤或碳涂覆G.657型单模光纤，所述步骤b)中增强纤维为玻璃纤维、芳纶纤维或PE纤维，所述固化材料为环氧树脂、丙烯酸酯或硅橡胶，所述步骤b)采用复合材料成型机在光纤外形成壁厚为0.1mm～0.4mm的加强层。
上述的耐弯曲的深海微光缆的制作方法，其中，所述步骤c)采用挤塑机在加强层外形成壁厚为0.05mm～0.2mm的护套层。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的耐弯曲的深海微光缆及其制作方法，通过在光纤外部绞合分布加强层，并在加强层外部通过挤塑成型包覆设置护套层，在保证光缆具有常规深海光缆的耐水压和耐海水腐蚀等基本性能基础上，能够大大减小光缆的外径、重量和弯曲半径，并具有较高的抗拉强度，更好地满足减小存放空间和快速便捷布放的施工需求。
附图说明
图1为现有的深海微光缆结构示意图
图2为本发明耐弯曲的深海微光缆结构示意图；
图3为本发明耐弯曲的深海微光缆的制作流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
图2为本发明耐弯曲的深海微光缆结构示意图。
请参见图2，本发明提供的耐弯曲的深海微光缆，包括光纤1、加强层2及护套层3，所述加强层2均匀绞合分布在光纤1外部，所述护套层3通过挤塑成型包覆在加强层2外部。所述加强层2由增强材料绞合和固化材料包覆固化形成，所述增强材料为玻璃纤维、芳纶纤维或PE纤维，所述固化材料为环氧树脂、丙烯酸酯或硅橡胶。
本发明提供的耐弯曲的深海微光缆，所述护套层3材料为聚乙烯、聚氨酯或尼龙；所述光纤采用G.657型单模光纤或碳涂覆G.657型单模光纤；所述加强层的外径为0.3～0.8mm，所述光缆的外径为0.5～1.0mm。
本发明还提供一种耐弯曲的深海微光缆的制作方法，请参见图3，包括如下步骤：
步骤S1：提供光纤1；光纤1优选G.657型单模光纤或碳涂覆G.657型单模光纤；
步骤S2：在所述光纤1周围均匀绞合增强纤维，并采用热固化或紫外线固化方法在增强纤维外部包覆固化材料在光纤外面形成加强层2；所述增强纤维为玻璃纤维、芳纶纤维或PE纤维，所述固化材料为环氧树脂、丙烯酸酯或硅橡胶；如采用复合材料成型机在光纤外形成壁厚不小于0.1mm的加强层，优选为0.1mm～0.4mm；
步骤S3：对加强层2进行100℃～200℃温度预热，并在加强层2外部挤塑一层聚乙烯、聚氨酯或尼龙形成护套层3；如采用挤塑机在加强层外形成壁厚不小于0.05mm的护套层，优选为0.05mm～0.2mm。
本发明可带来以下有益效果：
首先，本发明光纤采用G.657型弯曲不敏感单模光纤，保证光缆良好的弯曲性能，光缆弯曲半径为不小于10mm，甚至更小可达到不小于5mm，故本发明的光缆弯曲性能相比常规的深海光缆更优异。
其次，本发明光缆外径极细为不大于1mm，光纤的外径为0.245mm，两者之差为加强层2和护套层3可利用的空间，由于加强层2可利用空间极小，如采用常规的材料和技术工艺方法，不能满足深海微光缆的外径、抗拉强度和耐水压等主要性能指标要求。加强层2中增强材料选用强度较高的纤维类材料，并采用在光纤外均匀单螺旋绞合多根增强材料的工艺方式，保证光缆的抗拉强度满足使用要求。加强层中固化材料选用粘结性能较好的树脂类材料，采用热固化或紫外线固化方法在增强纤维外部包覆固化材料的工艺方式，将增强材料和固化材料形成一个整体，避免光纤受到水压的作用力导致附加损耗增加的情况，保证光缆能长期在高水压深海环境中正常工作。通过将增强材料绞合和固化材料包覆固化同步串联一次成型的工艺方式，以实现更简化高效、结构也更紧凑稳定的作用，并保证深海微光缆的各项指标。
最后，本发明护套层3采用挤塑工艺，挤塑模具采用挤压式，通过增加挤塑压力，提高加强层和护套层之间材料附着粘结力，并起到适当增加护套层壁厚的目的，提高光缆的纵向水密性能和耐腐蚀性能。在挤塑工艺过程中，通过对加强层2预热方法，增加加强层2和护套层3的粘结效果。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (8)

1.一种耐弯曲的深海微光缆，其特征在于，包括光纤、加强层及护套层，所述加强层均匀绞合分布在光纤外部，所述护套层通过挤塑成型包覆在加强层外部。
2.如权利要求1所述的耐弯曲的深海微光缆，其特征在于，所述加强层由增强材料绞合和固化材料包覆固化形成，所述增强材料为玻璃纤维、芳纶纤维或PE纤维，所述固化材料为环氧树脂、丙烯酸酯或硅橡胶。
3.如权利要求1所述的耐弯曲的深海微光缆，其特征在于，所述护套层材料为聚乙烯、聚氨酯或尼龙。
4.如权利要求1所述的耐弯曲的深海微光缆，其特征在于，所述光纤采用G.657型单模光纤或碳涂覆G.657型单模光纤。
5.如权利要求4所述的耐弯曲的深海微光缆，其特征在于，所述加强层的外径为0.3～0.8mm，所述光缆的外径为0.5～1.0mm。
6.一种耐弯曲的深海微光缆的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
a)提供光纤；
b)在所述光纤周围均匀绞合增强纤维，并采用热固化或紫外线固化方法在增强纤维外部包覆固化材料在光纤外面形成加强层；
c)对加强层进行100℃～200℃温度预热，并在加强层外部挤塑一层聚乙烯、聚氨酯或尼龙形成护套层。
7.如权利要求6所述的耐弯曲的深海微光缆的制作方法，其特征在于，所述步骤a)中的光纤为G.657型单模光纤或碳涂覆G.657型单模光纤，所述步骤b)中增强纤维为玻璃纤维、芳纶纤维或PE纤维，所述固化材料为环氧树脂、丙烯酸酯或硅橡胶，所述步骤b)采用复合材料成型机在光纤外形成壁厚为0.1mm～0.4mm的加强层。
8.如权利要求7所述的耐弯曲的深海微光缆的制作方法，其特征在于，所述步骤c)采用挤塑机在加强层外形成壁厚为0.05mm～0.2mm的护套层。
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