CN105652366B - 一种抗弯折光纤 - Google Patents
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Abstract
本发明属于光纤技术领域，尤其是涉及一种抗弯折光纤，它包含有纤芯、位于纤芯之外的包层、位于包层之外的涂覆层、位于涂覆层之外的着色层，其特征在于：涂覆层与着色层之间还有一抗弯折外层；任取一段长度不小于10cm的抗弯折光纤，将抗弯折光纤两端同时同方向穿过内径为2mm的圆柱形孔后抗弯折光纤不断裂；所述抗弯折光纤中，纤芯的折射率＞包层的折射率＞涂覆层的折射率＞抗弯折外层的折射率。本发明具有以下主要有益效果：结构简单、易实现、具有优良的耐折性能、使用范围更广、对于施工时弯曲要求更低。
Description
本发明是名称为：一种耐弯折光纤、申请日为：2014年07月09日、申请号为：201410323728.8的发明专利的分案申请。
技术领域
本发明属于光纤技术领域，尤其是涉及一种抗弯折光纤。
背景技术
随着光纤到户和光纤到桌面技术的飞速发展，光网络的建设日益加快。目前在光纤接入网中使用最广的是低水峰光纤，其弯曲半径一般推荐为30mm左右。然而，在实际使用中，用户或施工人员对于光纤的弯曲半径常常小于该推荐值，因此，常常会出现光纤的断裂，也就是说光纤的耐弯折性能不理想。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是揭示一种抗弯折光纤，它可以在较低的弯曲半径下仍保持良好的光学及机械、环境温度性能，它是采用以下技术方案来实现的。
本发明的实施实例1中，一种抗弯折光纤，它包含有纤芯1、位于纤芯之外的包层2、位于包层之外的涂覆层3、位于涂覆层之外的着色层5，其特征在于：涂覆层与着色层之间还有一抗弯折外层4；所述包层直径为123～127μm，纤芯/包层同心度误差≤0.6μm，包层不圆度≤1.0%，涂覆层直径为210～230μm，抗弯折外层直径为225～245μm，着色层直径为240～260μm；所述抗弯折光纤以30mm的弯曲半径松绕100圈后，1310nm波长附加衰减≤0.05dB/Km，1383nm波长附加衰减≤0.05dB/Km，1550nm波长附加衰减≤0.1dB/Km，1625nm波长附加衰减≤0.1dB/Km；任取一段长度不小于10cm的抗弯折光纤，将抗弯折光纤两端同时同方向穿过内径为2mm的圆柱形孔后抗弯折光纤不断裂；所述抗弯折光纤中，纤芯的折射率＞包层的折射率＞涂覆层的折射率＞抗弯折外层的折射率；所述抗弯折外层按重量份计，是由以下原料组成的：
丙烯酰胺基乙基2—氨丙基三乙氧基硅烷或丙烯酰胺基丙基三乙氧基硅烷：15～25份；
丙烯酸有机硅树脂：15～35份；
丙烯酸环氧树脂：15～35份；
丙烯酸聚氨脂树脂：15～25份；
2—羟基—甲基—苯丙酮：1～2份；
异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯：2～5份；
所述着色层按重量份计，是由以下原料组成的：光纤着色油墨：98～100份；异丙基三（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯：1～2份；异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯：0.5～1.5份。
本发明的实施实例2中，一种抗弯折光纤，它包含有纤芯1、位于纤芯之外的包层2、位于包层之外的涂覆层3、位于涂覆层之外的着色层5，其特征在于：纤芯与包层之间还有一抗弯折内层10；所述包层直径为123～127μm，纤芯/包层同心度误差≤0.6μm，包层不圆度≤1.0%，涂覆层直径为235～250μm，抗弯折内层直径为8.5～20μm，着色层直径为240～260μm；所述抗弯折光纤以30mm的弯曲半径松绕100圈后，1310nm波长附加衰减≤0.05dB/Km，1383nm波长附加衰减≤0.05dB/Km，1550nm波长附加衰减≤0.1dB/Km，1625nm波长附加衰减≤0.1dB/Km；任取一段长度不小于10cm的抗弯折光纤，将抗弯折光纤两端同时同方向穿过内径为2mm的圆柱形孔后抗弯折光纤不断裂；所述抗弯折光纤中，纤芯的折射率＞抗弯折内层的折射率＞包层的折射率＞涂覆层的折射率；所述抗弯折内层按重量份计，是由以下原料组成的：
丙烯酰胺基乙基2—氨丙基三乙氧基硅烷或丙烯酰胺基丙基三乙氧基硅烷：15～25份；
丙烯酸有机硅树脂：15～35份；
丙烯酸环氧树脂：15～35份；
丙烯酸聚氨脂树脂：15～25份；
2—羟基—甲基—苯丙酮：1～2份；
异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯：2～5份；
所述着色层按重量份计，是由以下原料组成的：光纤着色油墨：98～100份；异丙基三（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯：1～2份；异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯：0.5～1.5份。
本发明的实施实例3中，一种抗弯折光纤，它包含有纤芯1、位于纤芯之外的包层2、位于包层之外的涂覆层3、位于涂覆层之外的着色层5，其特征在于：涂覆层与着色层之间还有一抗弯折外层4，纤芯与包层之间还有一抗弯折内层10；所述包层直径为123～127μm，纤芯/包层同心度误差≤0.6μm，包层不圆度≤1.0%，涂覆层直径为210～230μm；抗弯折内层直径为8.5～20μm；抗弯折外层直径为225～245μm；着色层直径为240～260μm；所述抗弯折光纤以30mm的弯曲半径松绕100圈后，1310nm波长附加衰减≤0.05dB/Km，1383nm波长附加衰减≤0.05dB/Km，1550nm波长附加衰减≤0.1dB/Km，1625nm波长附加衰减≤0.1dB/Km；任取一段长度不小于10cm的抗弯折光纤，将抗弯折光纤两端同时同方向穿过内径为2mm的圆柱形孔后抗弯折光纤不断裂；所述抗弯折光纤中，纤芯的折射率＞抗弯折内层的折射率＞包层的折射率＞涂覆层的折射率＞抗弯折外层的折射率；所述抗弯折内层及抗弯折外层按重量份计，都是由以下原料组成的：
丙烯酰胺基乙基2—氨丙基三乙氧基硅烷或丙烯酰胺基丙基三乙氧基硅烷：15～25份；
丙烯酸有机硅树脂：15～35份；
丙烯酸环氧树脂：15～35份；
丙烯酸聚氨脂树脂：15～25份；
2—羟基—甲基—苯丙酮：1～2份；
异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯：2～5份；
所述着色层按重量份计，是由以下原料组成的：光纤着色油墨：98～100份；异丙基三（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯：1～2份；异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯：0.5～1.5份。
本发明中，由于具有了抗弯折内层或抗弯折外层或者兼具了抗弯折内层和抗弯折外层，且抗弯折内层、抗弯折外层具有极高柔韧性，因此，有效地保护了光纤，使光纤在小直径弯折的情况下，也达到了极其理想的耐弯折性能；本发明中的着色层由于其独特的配方，使其着色油墨的固化及延展性更高，在多次反复弯曲/弯折的情况下，也未见有着色层的开裂，为光纤的耐折提供了进一步的保障。
本发明经过测试，除了所有光学指标满足ITU、IEC及国内光纤标准要求外，达到了任取一段长度不小于10cm的抗弯折光纤，将抗弯折光纤两端同时同方向穿过内径为2mm的圆柱形孔后抗弯折光纤不断裂的目标，因此，施工人员不再有施工中光纤易被折断的顾虑，施工更方便；而且，大大地扩大了光纤的应用范围，降低了光纤的使用要求。
因此，本发明具有以下主要有益效果：结构简单、易实现、具有优良的耐折性能、使用范围更广、对于施工时弯曲要求更低。
附图说明
图1为本发明实施实例1的横截面结构示意图。
图2为本发明实施实例2的横截面结构示意图。
图3为本发明实施实例4的横截面结构示意图。
具体实施方式
实施实例1
一种抗弯折光纤，它包含有纤芯1、位于纤芯之外的包层2、位于包层之外的涂覆层3、位于涂覆层之外的着色层5，其特征在于：涂覆层与着色层之间还有一抗弯折外层4；所述包层直径为123～127μm，纤芯/包层同心度误差≤0.6μm，包层不圆度≤1.0%，涂覆层直径为210～230μm，抗弯折外层直径为225～245μm，着色层直径为240～260μm；所述抗弯折光纤以30mm的弯曲半径松绕100圈后，1310nm波长附加衰减≤0.05dB/Km，1383nm波长附加衰减≤0.05dB/Km，1550nm波长附加衰减≤0.1dB/Km，1625nm波长附加衰减≤0.1dB/Km；任取一段长度不小于10cm的抗弯折光纤，将抗弯折光纤两端同时同方向穿过内径为2mm的圆柱形孔后抗弯折光纤不断裂；所述抗弯折光纤中，纤芯的折射率＞包层的折射率＞涂覆层的折射率＞抗弯折外层的折射率；所述抗弯折外层按重量份计，是由以下原料组成的：
丙烯酰胺基乙基2—氨丙基三乙氧基硅烷或丙烯酰胺基丙基三乙氧基硅烷：15～25份；
丙烯酸有机硅树脂：15～35份；
丙烯酸环氧树脂：15～35份；
丙烯酸聚氨脂树脂：15～25份；
2—羟基—甲基—苯丙酮：1～2份；
异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯：2～5份；
所述着色层按重量份计，是由以下原料组成的：光纤着色油墨：98～100份；异丙基三（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯：1～2份；异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯：0.5～1.5份。
经过申请人的反复试验，发现抗弯折外层按重量份计，由以下原料组成时效果最佳：
丙烯酰胺基乙基2—氨丙基三乙氧基硅烷或丙烯酰胺基丙基三乙氧基硅烷：20份；
丙烯酸有机硅树脂：30份；
丙烯酸环氧树脂：30份；
丙烯酸聚氨脂树脂：20份；
2—羟基—甲基—苯丙酮：1.5份；
异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯：4份；
所述着色层按重量份计，由以下原料组成时效果最佳：光纤着色油墨：99份；异丙基三（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯：1.5份；异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯：1份。
实施实例2
一种抗弯折光纤，它包含有纤芯1、位于纤芯之外的包层2、位于包层之外的涂覆层3、位于涂覆层之外的着色层5，其特征在于：纤芯与包层之间还有一抗弯折内层10；所述包层直径为123～127μm，纤芯/包层同心度误差≤0.6μm，包层不圆度≤1.0%，涂覆层直径为235～250μm，抗弯折内层直径为8.5～20μm，着色层直径为240～260μm；所述抗弯折光纤以30mm的弯曲半径松绕100圈后，1310nm波长附加衰减≤0.05dB/Km，1383nm波长附加衰减≤0.05dB/Km，1550nm波长附加衰减≤0.1dB/Km，1625nm波长附加衰减≤0.1dB/Km；任取一段长度不小于10cm的抗弯折光纤，将抗弯折光纤两端同时同方向穿过内径为2mm的圆柱形孔后抗弯折光纤不断裂；所述抗弯折光纤中，纤芯的折射率＞抗弯折内层的折射率＞包层的折射率＞涂覆层的折射率；所述抗弯折内层按重量份计，是由以下原料组成的：
丙烯酰胺基乙基2—氨丙基三乙氧基硅烷或丙烯酰胺基丙基三乙氧基硅烷：15～25份；
丙烯酸有机硅树脂：15～35份；
丙烯酸环氧树脂：15～35份；
丙烯酸聚氨脂树脂：15～25份；
2—羟基—甲基—苯丙酮：1～2份；
异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯：2～5份；
所述着色层按重量份计，是由以下原料组成的：光纤着色油墨：98～100份；异丙基三（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯：1～2份；异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯：0.5～1.5份。
经过申请人的反复试验，发现抗弯折内层按重量份计，由以下原料组成时效果最佳：
丙烯酰胺基乙基2—氨丙基三乙氧基硅烷或丙烯酰胺基丙基三乙氧基硅烷：20份；
丙烯酸有机硅树脂：30份；
丙烯酸环氧树脂：30份；
丙烯酸聚氨脂树脂：20份；
2—羟基—甲基—苯丙酮：1.5份；
异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯：4份；
所述着色层按重量份计，由以下原料组成时效果最佳：光纤着色油墨：99份；异丙基三（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯：1.5份；异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯：1份。
实施实例3
一种抗弯折光纤，它包含有纤芯1、位于纤芯之外的包层2、位于包层之外的涂覆层3、位于涂覆层之外的着色层5，其特征在于：涂覆层与着色层之间还有一抗弯折外层4，纤芯与包层之间还有一抗弯折内层10；所述包层直径为123～127μm，纤芯/包层同心度误差≤0.6μm，包层不圆度≤1.0%，涂覆层直径为210～230μm；抗弯折内层直径为8.5～20μm；抗弯折外层直径为225～245μm；着色层直径为240～260μm；所述抗弯折光纤以30mm的弯曲半径松绕100圈后，1310nm波长附加衰减≤0.05dB/Km，1383nm波长附加衰减≤0.05dB/Km，1550nm波长附加衰减≤0.1dB/Km，1625nm波长附加衰减≤0.1dB/Km；任取一段长度不小于10cm的抗弯折光纤，将抗弯折光纤两端同时同方向穿过内径为2mm的圆柱形孔后抗弯折光纤不断裂；所述抗弯折光纤中，纤芯的折射率＞抗弯折内层的折射率＞包层的折射率＞涂覆层的折射率＞抗弯折外层的折射率；所述抗弯折内层及抗弯折外层按重量份计，都是由以下原料组成的：
丙烯酰胺基乙基2—氨丙基三乙氧基硅烷或丙烯酰胺基丙基三乙氧基硅烷：15～25份；
丙烯酸有机硅树脂：15～35份；
丙烯酸环氧树脂：15～35份；
丙烯酸聚氨脂树脂：15～25份；
2—羟基—甲基—苯丙酮：1～2份；
异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯：2～5份；
所述着色层按重量份计，是由以下原料组成的：光纤着色油墨：98～100份；异丙基三（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯：1～2份；异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯：0.5～1.5份。
经过申请人的反复试验，发现抗弯折内层及抗弯折外层按重量份计，都由以下原料组成时效果最佳：
丙烯酰胺基乙基2—氨丙基三乙氧基硅烷或丙烯酰胺基丙基三乙氧基硅烷：20份；
丙烯酸有机硅树脂：30份；
丙烯酸环氧树脂：30份；
丙烯酸聚氨脂树脂：20份；
2—羟基—甲基—苯丙酮：1.5份；
异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯：4份；
所述着色层按重量份计，由以下原料组成时效果最佳：光纤着色油墨：99份；异丙基三（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯：1.5份；异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯：1份。
此外，申请人发现，以下配方也是比较理想的配方：
配方1：抗弯折内层及抗弯折外层按重量份计，都由以下原料组成：丙烯酰胺基乙基2—氨丙基三乙氧基硅烷或丙烯酰胺基丙基三乙氧基硅烷：15份；
丙烯酸有机硅树脂：15份；
丙烯酸环氧树脂：15份；
丙烯酸聚氨脂树脂：15份；
2—羟基—甲基—苯丙酮：1份；
异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯：2份；
所述着色层按重量份计，是由以下原料组成的：光纤着色油墨：98～100份；异丙基三（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯：1份；异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯：0.5份。
配方2：抗弯折内层及抗弯折外层按重量份计，都由以下原料组成：丙烯酰胺基乙基2—氨丙基三乙氧基硅烷或丙烯酰胺基丙基三乙氧基硅烷：25份；
丙烯酸有机硅树脂：35份；
丙烯酸环氧树脂：35份；
丙烯酸聚氨脂树脂：25份；
2—羟基—甲基—苯丙酮：2份；
异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯：5份；
所述着色层按重量份计，是由以下原料组成的：光纤着色油墨：98～100份；异丙基三（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯：2份；异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯：1.5份。
配方1及配方2也达到了理想的耐弯折效果。
申请人将本发明上述实施实例中的光纤与现有技术中的光纤的耐折性能作了对比，每个实施实例及现有技术中的光纤都取了500个作为样品试验，下表未标范围的是平均值，为叙述方便，将实施实例1—3分别标为1#—3#，现有技术中的G.652B为4#、G.652D为5#、G657A2为6#、G657B3为7#，测试结果如下，其中“√”表示光纤未断裂，“X”表示光纤断裂；断裂与否，能过光时域反射仪（OTDR）及可见光功率仪进行测试。
因此，很显然，本发明的光纤具有优良的抗弯折性能。
此外，申请人还采用现有技术中的着色油墨进行着色，形成着色层，与采用本发明中的着色层的配方进行着色的耐折光纤进行了耐折对比，得到了以下数据，其中，采用现有技术的着色油墨及本发明中的三个实施例着色层都着了200盘25.2公里的光纤；为叙述方便，将实施实例1—3分别标为1#—3#，三个实施实例对应的现有技术着色油置着的光纤分别标为11#—33#；对于每个实施实例中每个样品各穿10次；及在负重10N的情况下，进行100圈弯曲试验；光纤断裂采用OTDR或可见光功率仪测试。
因此，本申请中，着色层的配方对于光纤的耐折性能也起到了贡献作用。
本发明中，由于具有了抗弯折内层或抗弯折外层或者兼具了抗弯折内层和抗弯折外层，且抗弯折内层、抗弯折外层具有极高柔韧性，因此，有效地保护了光纤，使光纤在小直径弯折的情况下，也达到了极其理想的耐弯折性能；本发明中的着色层由于其独特的配方，使其着色油墨的固化及延展性更高，在多次反复弯曲/弯折的情况下，也未见有着色层的开裂，为光纤的耐折提供了进一步的保障。
本发明经过测试，除了所有光学指标满足ITU、IEC及国内光纤标准要求外，达到了任取一段长度不小于10cm的抗弯折光纤，将抗弯折光纤两端同时同方向穿过内径为2mm的圆柱形孔后抗弯折光纤不断裂的目标，因此，施工人员不再有施工中光纤易被折断的顾虑，施工更方便；而且，大大地扩大了光纤的应用范围，降低了光纤的使用要求。
因此，本发明具有以下主要有益效果：结构简单、易实现、具有优良的耐折性能、使用范围更广、对于施工时弯曲要求更低。
Claims (4)
1.一种抗弯折光纤，它包含有纤芯、位于纤芯之外的包层、位于包层之外的涂覆层、位于涂覆层之外的着色层，其特征在于：涂覆层与着色层之间还有一抗弯折外层，纤芯与包层之间还有一抗弯折内层；所述包层直径为123～127μm，纤芯/包层同心度误差≤0.6μm，包层不圆度≤1.0%，涂覆层直径为210～230μm；抗弯折内层直径为8.5～20μm；抗弯折外层直径为225～245μm；着色层直径为240～260μm；所述抗弯折光纤以30mm的弯曲半径松绕100圈后，1310nm波长附加衰减≤0.05dB/Km，1383nm波长附加衰减≤0.05dB/Km，1550nm波长附加衰减≤0.1dB/Km，1625nm波长附加衰减≤0.1dB/Km；任取一段长度不小于10cm的抗弯折光纤，将抗弯折光纤两端同时同方向穿过内径为2mm的圆柱形孔后抗弯折光纤不断裂；所述抗弯折光纤中，纤芯的折射率＞抗弯折内层的折射率＞包层的折射率＞涂覆层的折射率＞抗弯折外层的折射率；所述抗弯折内层及抗弯折外层按重量份计，都是由以下原料组成的：
丙烯酰胺基乙基2—氨丙基三乙氧基硅烷或丙烯酰胺基丙基三乙氧基硅烷：15～25份；
丙烯酸有机硅树脂：15～35份；
丙烯酸环氧树脂：15～35份；
丙烯酸聚氨脂树脂：15～25份；
2—羟基—甲基—苯丙酮：1～2份；
异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯：2～5份；
所述着色层按重量份计，是由以下原料组成的：光纤着色油墨：98～100份；异丙基三（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯：1～2份；异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯：0.5～1.5份。
2.根据权利要求1所述的一种抗弯折光纤，其特征在于所述抗弯折外层按重量份计，由以下原料组成：
丙烯酰胺基乙基2—氨丙基三乙氧基硅烷或丙烯酰胺基丙基三乙氧基硅烷：20份；
丙烯酸有机硅树脂：30份；
丙烯酸环氧树脂：30份；
丙烯酸聚氨脂树脂：20份；
2—羟基—甲基—苯丙酮：1.5份；
异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯：4份；
所述着色层按重量份计，由以下原料组成：光纤着色油墨：99份；异丙基三（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯：1.5份；异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯：1份。
3.根据权利要求1所述的一种抗弯折光纤，其特征在于所述抗弯折内层按重量份计，由以下原料组成：
丙烯酰胺基乙基2—氨丙基三乙氧基硅烷或丙烯酰胺基丙基三乙氧基硅烷：20份；
丙烯酸有机硅树脂：30份；
丙烯酸环氧树脂：30份；
丙烯酸聚氨脂树脂：20份；
2—羟基—甲基—苯丙酮：1.5份；
异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯：4份；
所述着色层按重量份计，由以下原料组成：光纤着色油墨：99份；异丙基三（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯：1.5份；异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯：1份。
4.根据权利要求1所述的一种抗弯折光纤，其特征在于所述抗弯折内层及抗弯折外层按重量份计，都是由以下原料组成的：
丙烯酰胺基乙基2—氨丙基三乙氧基硅烷或丙烯酰胺基丙基三乙氧基硅烷：20份；
丙烯酸有机硅树脂：30份；
丙烯酸环氧树脂：30份；
丙烯酸聚氨脂树脂：20份；
2—羟基—甲基—苯丙酮：1.5份；
异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯：4份；
所述着色层按重量份计，由以下原料组成：光纤着色油墨：99份；异丙基三（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯：1.5份；异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯：1份。
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