CN105765431B - 耐火光学通信电缆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种耐火光学通信电缆。所述耐火光学通信电缆包括挤出电缆主体，所述挤出电缆主体包括界定所述电缆主体中的通路的内表面、和外表面。所述耐火光学通信电缆包括多个伸长光学传输元件，所述多个伸长光学传输元件位于所述电缆主体的所述通路内。所述耐火光学通信电缆包括膨胀颗粒层，所述膨胀颗粒层嵌入所述电缆主体的所述材料中，以在所述电缆主体内形成膨胀层。所述电缆可以包括具有阻燃涂层的一或多个元件，所述阻燃涂层在暴露于热量下后，就形成陶瓷层，从而使所涂布的元件的燃烧时间增加。

Description

耐火光学通信电缆

相关申请

本国际申请要求2013年11月12日提交的美国申请号14/077,616的优先权权益，所述申请的内容是本申请的基础并以全文引用方式并入本文。

背景

本公开总体涉及通信电缆，并且更具体地是涉及包括耐火材料的光学通信电缆。光学通信电缆已越来越多地用于多种电子设备和电信领域中。光学通信电缆包含或者说是包围一或多个通信光纤。电缆提供用于电缆内的光纤的结构和保护。

概述

本公开的一个实施方式涉及一种耐火光学通信电缆。所述耐火光学通信电缆包括挤出电缆主体，所述挤出电缆主体包括界定所述电缆主体中的通路的内表面、和外表面。所述耐火光学通信电缆包括多个伸长光学传输元件，所述多个伸长光学传输元件位于所述电缆主体的所述通路内。所述耐火光学通信电缆包括膨胀颗粒层，所述膨胀颗粒层嵌入所述电缆主体的所述材料中，以在所述电缆主体内形成膨胀层。所述膨胀层从所述电缆主体的所述内表面径向延伸所述电缆主体的所述内表面到所述外表面的距离的至少一部分，使得所述膨胀层包围所述多个伸长光学传输元件。所述膨胀层位于所述多个伸长光学传输元件与所述电缆主体的所述外表面之间，并且所述膨胀颗粒在暴露于火后膨胀并形成炭。

本公开的另一实施方式涉及一种光学通信电缆。所述光学通信电缆包括电缆主体，所述电缆主体包括界定所述电缆主体中的通路的内表面、和外表面。所述光学通信电缆包括位于所述通路内的多个光学传输元件。所述光学通信电缆包括一层膨胀颗粒，所述膨胀颗粒嵌入所述电缆主体的所述材料中，从而形成在所述电缆主体内从所述电缆主体的所述内表面径向延伸所述电缆主体的所述内表面到所述外表面的距离的至少一部分的膨胀层，使得所述膨胀层包围所述多个光学传输元件。所述膨胀层位于所述多个光学传输元件与所述电缆主体的所述外表面之间。所述光学通信电缆包括伸长纤维，所述伸长纤维位于所述电缆主体的所述通路内，并且所述伸长纤维包括外阻燃涂层。在暴露于热量下后，所述阻燃涂层就形成陶瓷层，从而使所述伸长纤维的燃烧时间增加。

本公开的另一实施方式涉及一种光学通信电缆。所述光学通信电缆包括电缆主体，所述电缆主体包括界定所述电缆主体中的通路的内表面、和外表面。所述光学通信电缆包括位于所述通路内的多个光学传输元件。所述光学通信电缆包括伸长元件，所述伸长元件包括外表面、并位于所述电缆主体内。所述光学通信电缆包括粘结到所述伸长元件的所述外表面的阻燃涂层。所述阻燃涂层包括与所述伸长元件的所述外表面相邻的第一硅氧烷聚合物层以及粘结到所述第一硅氧烷聚合物层的第一粘土化合物层。

另外的特征和优点将会在以下详述中阐述，并且其中部分将通过说明书而对本领域的技术人员显而易见，或是通过实践如书面描述和其权利要求书以及附图中描述的实施方式认识。

应当理解，前述概述和以下详述仅是示例性的，并且意图提供用于理解权利要求书的性质和特征的概述或构架。

附图被包括来提供进一步的理解，并被并入本说明书中而构成本说明书的一部分。附图例示一或多个实施方式，并且与说明书一起用于解释各种实施方式的原理和操作。

附图简述

图1是根据示例性实施方式的光纤电缆的透视图。

图2是根据示例性实施方式的光纤电缆的轴向横截面图。

图3是根据示例性实施方式的光纤电缆的侧截面图。

图4是根据示例性实施方式的光纤电缆的一部分的详细轴向横截面图。

图5是示出根据示例性实施方式的阻燃涂层的形成的图。

详述

总体参考附图，图中示出了光学通信电缆(例如，光纤光缆、光纤电缆等等)的各种实施方式。一般来说，本文中公开的电缆实施方式包括一或多种耐火或阻火材料，所述耐火或阻火材料被配置来使得电缆内的光纤隔绝热量并大体上抵抗沿电缆的长度的灼烧和/或火传播。在各种实施方式中，一或多种阻火材料(例如，膨胀材料)被定位成与电缆的内部通路相邻，并配置成在暴露于热量下后以阻挡或限制气流通过电缆主体的中心通路的方式膨胀。另外，该电缆的各种部件可涂布有耐火材料层，所述耐火材料层在暴露于热量下后形成陶瓷涂层以提供减慢热量传播并减慢正到达被涂布的部件的氧的绝热层，并且由此使被涂布的部件的燃烧时间增加。

在各种实施方式中，本文中讨论的耐火电缆包括位于电缆内的不同径向位置处的多种阻燃材料。在此类实施方式中，由于例如来自火的热量从光纤光缆的外表面传递，所以不同耐火部件中的每一个被触发来减慢热量传递。在一个此种实施方式中，电缆护套可包括位于电缆护套的外部部分内的非膨胀耐火材料，例如金属氢氧化物材料，如氢氧化铝。在此类实施方式中，电缆护套包括嵌入电缆护套的材料中从而形成膨胀层的膨胀材料颗粒，所述膨胀层涂布电缆护套的内表面并暴露于由电缆护套界定的内部通路。在这个实施方式中，由于热量传递穿过电缆护套，因此膨胀材料会在电缆主体的中心通路内膨胀，以阻挡或限制气流。膨胀材料还形成炭层，所述炭层具有低导热率，以进一步限制热量渗入电缆中间。

如将理解，许多不同伸长构件通常见于光纤光缆的中心通路内(例如，强度金属线/杆、强度纱线、阻水纱线、缓冲管、紧密缓冲光纤等等)。在各种实施方式中，此类伸长构件具有外部耐火涂层，所述外部耐火涂层在暴露于热量下后，就形成陶瓷层，从而使伸长纤维的燃烧时间增加并进一步限制热量穿透穿过电缆。因此，在各种实施方式中，本文中讨论的电缆实施方式的多个阻燃特征提供具有多级耐火或耐烧性质的电缆。

参考图1，示出根据示例性实施方式的被示出为电缆10的光学通信电缆。电缆10包括被示出为电缆护套12的电缆主体，所述电缆主体具有界定内部通路或空腔的内表面14，所述内部通路或空腔被示出为中心孔16。如通常将理解，电缆护套12的内表面14界定内部区域或区，所述内部区域或区内被定位有下文所讨论的各种电缆部件。多个光学传输元件(被示出为光纤18)位于孔16内。一般来说，电缆10在安装期间和安装之后向光纤18提供结构和保护(例如，在处理期间提供保护，提供保护免于自然环境(elements)，提供保护免于害虫(vermin)，等等)。

在图1所示实施方式中，电缆10包括位于中心孔16内的多个芯部元件。第一类型的芯部元件是光学传输芯部元件，并且这些芯部元件包括成束光纤18，所述光纤位于管件如缓冲管20内。一或多个另外芯部元件(被示出为光纤棒22)也可位于孔16内。光纤棒22和缓冲管20围绕被示出为中心强度构件24的中心支撑件布置，所述中心支撑件由如玻璃加强塑料或金属(例如，钢)的材料形成。共同地，容纳光纤18的缓冲管20、光纤棒22和中心强度构件24形成电缆10的芯部26。

电缆10可以包括被示出为层28的层，所述层位于芯部26的元件外部并且包围所述元件。在一个实施方式中，层28可为一或多个螺旋裹绕的捆缚物。在另一实施方式中，层28可为阻水胶带。在另一实施方式中，层28可为阻火带，如云母带。

在一些实施方式中，电缆10包括被示出为铠甲层30的加强片材或层，所述加强片材或层位于层28外部。铠甲层30裹绕在电缆10的内部元件(包括光纤18)上，以使铠甲层30包围光纤18。铠甲层30通常会向电缆10内的光纤18提供另一个保护层，并且可提供对破坏(例如，由在安装期间的接触或压缩引起的破坏、来自自然环境的破坏、来自啮齿动物的破坏等等)的抵抗力。

电缆10也可包括被示出为纱纤32的一或多个另外伸长元件，所述伸长元件位于中心孔16内。在一个实施方式中，纱纤32可为抗拉强度纤维，如芳族聚酰胺纱纤。在一些实施方式中，纱纤32可为由如芳族聚酰胺或聚酯的聚合物材料形成的纱纤，所述纱纤可为包括粘结至纱线的超吸收性聚合物颗粒的阻水纱线。如下文更详细讨论，纱纤32被涂布有耐火陶瓷前体材料，所述阻燃陶瓷前体材料在暴露于热量下后限制电缆10内的热量传递和氧。

参考图2，示出根据另一示例性实施方式的电缆10的轴向横截面。在图2的实施方式中，示出不具有铠甲层30的电缆10。在各种实施方式中，电缆10包括嵌入电缆护套12的材料内的多个膨胀材料颗粒34。在此类实施方式中，颗粒34嵌入电缆护套12的材料内，所述颗粒在径向方向上从内表面14延伸以形成在径向方向具有厚度或深度的膨胀层36。

膨胀颗粒34是由一或多种膨胀材料形成，所述膨胀材料在暴露于热量下后膨胀并形成炭。膨胀材料膨胀通过阻挡气流穿过电缆护套12以及穿过中心孔16来提供耐火性。在各种实施方式中，膨胀颗粒34被配置来在存在火的情况下体积膨胀大于500倍，并且在其他实施方式中，被配置来在存在火的情况下体积膨胀大于1000倍。另外，炭形成提供了具有低传热特性的材料层。在各种实施方式中，膨胀颗粒34可以包括形成轻质炭的膨胀材料和/或包括形成硬质炭的膨胀材料。在各种实施方式中，膨胀颗粒34包括硅酸钠和/或石墨。在各种实施方式中，颗粒34的膨胀材料包括以下一或多种：可商购自克莱恩特公司(Clariant)的Exolit材料，如Exolit AP 765(TP)材料；由止火公司(CeaseFire)制造的膨胀粉末；由浙江龙游四海化工有限公司(Zhejiang Longyou Sihai Chemical Industry Co.，Ltd.)、青岛双瑜化工有限公司(Qingdao Sungraf Chemical Industry Co.，Ltd.)、大连CR科学发展有限公司(Dalian CR Science Development Co.，Ltd.)、潍坊门捷化工有限公司(WeifangMenjie Chemicals Co.Ltd.)或其他制造商制造的膨胀粉末。

根据示例性实施方式，膨胀材料邻接护套的内表面和/或从护套的内表面延伸，如包括部分地嵌入表面中并包括从所述表面延伸的部分的颗粒。在一些实施方式中，从护套内部延伸的最内层大致上由膨胀和捆缚材料组成。在一些实施方式中，护套可被视为复合结构，所述复合结构具有聚氯乙烯或其他阻燃聚合物的聚合物外层，并且具有主要由膨胀材料形成的内层。在一些实施方式中，粘着剂将膨胀材料层保持到内表面。根据示例性实施方式，在火中或在极热情况中，膨胀材料向内膨胀以填充电缆的芯部内的空隙和其他自由空间。填充空间遏制穿过电缆的芯部的路径，所述路径可在其他情况下允许超热空气和/或烟雾行进穿过芯部。本申请人相信，当膨胀材料邻接护套的内表面和/或从护套的内表面延伸时，膨胀材料与完全嵌入护套中的类似的此类材料相比不太受到约束，并且膨胀材料因此更快速地和/或更完全地遏制穿过该芯部的路径。

参考图3，示出根据示例性实施方式的电缆护套12的内表面14的截面侧视图，其中移除芯部元件。如图3所示，膨胀颗粒34沿内表面14嵌入电缆护套12的材料中。在这个配置中，膨胀颗粒34中的至少一些仅部分地由电缆护套12的材料包围，使得膨胀颗粒34中的一些膨胀颗粒的外表面暴露于电缆护套12的中心孔16中。

在利用位于电缆护套12的内表面14处的膨胀层36的情况下，膨胀颗粒34被定位成使得在火烧期间膨胀之后，膨胀材料趋于限制气流穿过中心孔16。另外，膨胀颗粒34的定位允许在火烧情况下形成炭层，所述炭层包围芯部26的元件，从而减慢向光纤18的热量传递。另外，在利用围绕芯部26的元件定位的膨胀层36的情况下，当膨胀颗粒34在存在火的情况下膨胀时，芯部26被保持在一起并且具体来说，成股耐火纱线32被维持在光纤18与膨胀层36之间的位置中。这种布置允许耐火纱线32保持为光纤18与电缆10的外部之间的另一个防火层，甚至在膨胀层36的活化和膨胀之后也是如此。

在各种实施方式中，膨胀颗粒34在电缆护套12的挤出期间，在电缆护套12的材料是热的和粘性的同时嵌入电缆护套12的材料中。在这个实施方式中，膨胀颗粒34在电缆护套12的材料固化时变为嵌入并悬浮在电缆护套12的材料中。在此类实施方式中，由于膨胀颗粒34嵌入电缆护套12的材料中，因此膨胀层36围绕电缆10的芯部元件保持在适当位置中，不管在电缆10的安装期间的处理或在电缆10的安装之后的定向如何。因此，在此类实施方式中并相较于膨胀粉末在孔16内不固定的位置，膨胀层36周向围绕光纤18并轴向沿中心孔16的长度来维持防火层。

在一个这种实施方式中，包括膨胀颗粒34的膨胀粉末在挤出电缆护套12时注入到孔16中。鼓风机或真空驱使膨胀颗粒34在电缆护套12的材料仍为粘性的同时进入电缆护套12的内表面14，从而引起膨胀颗粒34变得沿内表面14嵌入电缆护套12的材料中，如图3所示。在一个实施方式中，膨胀颗粒34通过注入系统注入，所述注入系统如美国公布专利申请号US2011/0135816中所述，所述申请的全文以引用方式并入本文。

与可在挤出之前与电缆护套12的材料混合的阻燃材料对比，膨胀颗粒34嵌入内表面14中以形成膨胀层36，所述膨胀层延伸从内表面14朝电缆护套12的外表面38的径向距离的一部分。在各种实施方式中，电缆护套12的材料内的膨胀颗粒34的密度随距中心孔16的径向距离增加而减小。

参考图3，在各种实施方式中，膨胀层36具有被示出为T1的径向尺寸或厚度，并且在各种实施方式中，电缆护套12具有被示出为T2的径向尺寸或厚度。在所示实施方式中，T1小于T2以使得膨胀层不完全延伸穿过电缆护套12。在各种实施方式中，膨胀层36为一个颗粒厚，并且在此类实施方式中，T1与膨胀层36的颗粒的直径(例如，平均直径)相同。

在各种实施方式中，用于具体电缆的膨胀材料的量可通过计算孔16内将要在膨胀材料活化并膨胀时被填充的体积来确定。将一米电缆中孔16的将要被填充的体积除以膨胀材料的膨胀率并乘以膨胀材料的密度。例如，为利用具有2.0g/cc的密度并在受热时膨胀500倍的膨胀材料在每米电缆填充15立方厘米的体积，电缆将需要每米电缆约144mg的膨胀材。如432光纤带电缆的大型电缆可具有将要在膨胀材料的膨胀之后被填充的约83cc/m的自由中心孔体积，而如12光纤松管电缆的小型电缆可具有将要在膨胀材料的膨胀之后被填充的约1.95cc/m的自由中心孔体积。在各种实施方式中，具体电缆可包括如上文确定的每米电缆长度的膨胀材料最低量的1.5至4倍并且明确来说2至3倍的量，以便确保足够材料被嵌入电缆护套的材料中以提供所需防火性。在各种实施方式中，被放置在电缆中的膨胀材料的量可在20mg/m电缆长度至330mg/m电缆长度的范围变化。在另一实施方式中，膨胀材料的量可大于330mg/m电缆长度。

在各种实施方式中，电缆护套12不包括与电缆护套12的处于膨胀层36外部的材料化合的耐火材料。然而，在其他实施方式中，除沿电缆护套12的内表面14定位的膨胀层36之外，电缆10也可包括位于电缆护套12的部分中，如位于径向定位在膨胀层36外部的外部部分40中的非膨胀耐火材料。在一个实施方式中，外部部分40从膨胀层36的最外周边延伸至电缆10的外表面38。在其他实施方式中，耐火外部部分40可径向地位于膨胀层36外部的任何位置处。在各种实施方式中，耐火部分40包括非膨胀耐火材料，如金属氢氧化物、氢氧化铝、氢氧化镁等，所述非膨胀耐火材料在存在热量/火的情况下下产生水，以减慢或限制热转移穿过电缆主体12。在此类实施方式中，耐火外部部分40提供最外部耐火层，并且膨胀层36提供外部部分40与孔16之间的耐火层。

在膨胀层36与耐火材料组合用于电缆护套12的一些实施方式中，由于膨胀层36所提供的额外的耐火性，因此在电缆护套12的材料内包括较低量的非膨胀耐火材料。在此类实施方式中，极限氧指数(LOI)为54的高度填充护套材料可由LOI为48或更小的次高度填充护套材料替换，同时仍提供足够的耐火性。在此类实施方式中，较低量的非膨胀耐火材料可改进电缆护套12的物理性能(例如，柔韧性、强度等)，同时仍符合于耐火性的应用标准以及规范。在一些实施方式中，膨胀层的使用可消除对阻火带(如云母带)的需要，同时仍提供足够的耐火性。

参考图4，电缆10包括一或多个纱纤32。纱纤32包括伸长中心纤维股束50和外部涂阻燃层52。在各种实施方式中，纤维股束50是抗拉强度纤维材料，并且在特定实施方式中是芳族聚酰胺纤维。在各种实施方式中，阻燃外部涂层52由配置成在暴露于热量下后形成陶瓷层的材料形成，这就使纱纤32的燃烧时间增加。在各种实施方式中，外部涂层52包括聚合物材料和粘土化合物的一或多个交替层。在此类实施方式中，在暴露于热量或火焰下后，外部涂层52经历重新组织和交联，以形成陶瓷层。

在各种实施方式中，外部涂层52为无卤素耐火涂层。在一些此类实施方式中，聚合物层是阳离子聚合物材料，并且粘土化合物是阴离子材料，并且所述层是通过静电相互作用而保持在一起。在各种实施方式中，外部涂层52包括两个或更多个聚合物材料层和两个或更多个交替粘土化合物层。在特定实施方式中，外部涂层52包括五个或更多个聚合物材料层和五个或更多个交替粘土化合物层。在各种实施方式中，第一聚合物层相邻于并粘结至纤维股束50的外表面，并且粘土化合物层处于第一层聚合物的外部。在外部涂层52的多层实施方式中，第二聚合物层被粘结至第一粘土化合物层外部，并且第二粘土化合物层被粘结至第二聚合物层外部。在各种实施方式中，这种模式重复以便形成聚合物和粘土化合物的所需数目的交替层。

在特定实施方式中，聚合物材料是硅氧烷聚合物材料。在各种实施方式中，粘土化合物包括硅铝酸盐组分。在一些实施方式中，粘土化合物包括蒙脱石(MMT)。在此类实施方式中，MMT结构包括两个稠合的夹有氧化铝和氧化鎂的八面体层的二氧化硅四面体层。在各种实施方式中，MMT化合物也可包括铁、锂、銠和/或铯组分。在各种实施方式中，粘土化合物是合成粘土化合物，并且在其他实施方式中，粘土化合物是天然存在的粘土化合物。在各种实施方式中，粘土化合物具有0.1微米与50微米之间的平均粒度。在一个实施方式中，外部涂层52的粘土化合物在外部涂层52的0.1重量％与2重量％之间，并且更明确地在外部涂层52的0.1重量％与2重量％之间。

虽然图4示出涂覆于纤维股束50的外部涂层52，但是外部涂层52可涂覆于电缆10的任何部件以提供阻燃性。在各种实施方式中，外部涂层52被涂覆于缓冲管20的外表面。在其他实施方式中，外部涂层52被涂覆于中心强度构件24的外表面。在其他实施方式中，外部涂层52可涂覆于位于电缆10内的层28、聚酯纤维、光纤棒22、剥离绳等等。

参考图5，示出根据示例性实施方式的形成外部涂层52的工艺。在这个实施方式中，将要涂布有外部涂层52的电缆部件替代地在硅氧烷聚合物100的阳离子溶液与MMT 102的阴离子溶液之间进行浸渍。阳离子硅氧烷和阴离子MMT的每次涂覆形成双层104。阳离子硅氧烷和阴离子MMT的交替涂覆在需要时重复进行，以便形成所需数目双层。在阳离子硅氧烷和阴离子MMT的涂覆后，所涂布的纱纤32干燥，以便最终形成外部涂层52。在其他实施方式中，阳离子硅氧烷和阴离子MMT形成物可通过不同于浸渍的其他机制(如交替喷雾涂覆)来涂覆。

在各种实施方式中，硅氧烷聚合物100的阳离子溶液和MMT 102的阴离子溶液是由适当有机极性溶剂形成，所述有机极性溶剂如醇、水以及水与醇混合物。在一个实施方式中，硅氧烷聚合物100的阳离子溶液通过将0.1-1重量％之间的硅氧烷粉末添加至乙醇来制备。使用1M盐酸将pH调整至pH5。在一个实施方式中，在50摄氏度下，磁力搅拌硅氧烷溶液1001小时，以完全溶解硅氧烷粉末。在各种实施方式中，硅氧烷粉末可基于二甲基、甲基乙烯基硅氧烷、二甲基乙烯基封端且分层的硅铝酸盐。在各种实施方式中，MMT 102的阴离子溶液通过在18.2M欧姆下将0.1-1重量％之间的MMT添加至去离子水并在80摄氏度下搅拌1小时来制备。MMT 102的阴离子溶液的pH利用1M NaOH或1M HCL调整至pH 6。

为了制备所涂布的纤维，将每一纤维替代地浸渍在上文所讨论的硅氧烷和MMT溶液中。在一个实施方式中，在每一溶液首次涂覆时，将每一纤维维持在每一溶液中5分钟。在初始涂覆后，而进行每次另外涂覆时，将每一纤维维持在每一溶液中1分钟。在沉积所需数目双层后，在80摄氏度下干燥所涂布的纤维2小时。在另一实施方式中，在200摄氏度的烘箱中干燥所涂布的纤维10分钟。

无论是否使用上述经特殊处理的纱线，膨胀材料与芳族聚酰胺纱线、玻璃纤维纱线或其他强度纱线协同工作以保护电缆的芯部免于燃烧。本申请人相信，当在火或超热空气中热活化时，沿护套内的内部定位的膨胀材料向内膨胀以填充电缆的芯部内的空隙空间。在这种情况下，膨胀材料包围并压缩围绕芯部的强度纱线，从而形成强度纱线的紧密填装的耐火层。火和热量必须在到达可在丙烯酸酯中涂覆的更可燃的光纤、光纤带等等前穿透强度纱线的紧密填装层。本申请人相信，紧密填装强度纱线阻止火的热量到达强度纱线的完全表面，从而减少暴露的区域并从而减少可穿透压缩材料的速率。膨胀材料的这种协同填装效应可在如本文所述涂布纱线并形成陶瓷屏障时尤其有效。

在各种实施方式中，电缆护套12可为用于电缆制造的各种材料，如中等密度聚乙烯、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、尼龙、聚酯或聚碳酸酯和它们的共聚物。

另外，电缆护套12的材料可以包括小数量的其他材料或填充剂，所述其他材料或填充剂向电缆护套12的材料提供不同的性质。例如，电缆护套12的材料可包括提供用于着色、UV/光阻断(例如，碳黑)等的材料。在各种实施方式中，纤维股束50是由芳族聚酰胺(聚酰胺)纤维形成的芳族聚酰胺纱线。在其他实施方式中，纤维股束50可由其他纱线或纤维材料形成，所述其他纱线或纤维材料包括其他聚酰胺、液晶聚合物(例如，Vectran)、高韧性的聚酯、聚丙烯等。在各种实施方式中，缓冲管20是由一或多种聚合物材料形成，所述聚合物材料包括聚丙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚酰胺(PA)、聚甲醛(POM)、聚氯乙烯(PVC)、防火PCV、聚(乙烯-共聚-四氟乙烯)(ETFE)、本文中讨论的聚合物材料的组合等等。

在各种实施方式中，本文中讨论的电缆实施方式可以包括位于孔16内的一或多个导电元件。在各种实施方式中，导电元件可为具有12AWG、14AWG、16AWG、18AWG、20AWG、22AWG、24AWG或更小直径的铜导电元件。

虽然本文中讨论和附图中示出的具体电缆实施方式主要涉及具有大致上圆形横截面形状的电缆和芯部元件，所述大致上圆形横截面形状界定大致上圆柱形内部孔，但是在其他实施方式中，本文中讨论的电缆和芯部元件可以具有任何数目的横截面形状。例如，在各种实施方式中，电缆护套12和/或缓冲管20可以具有卵形、椭圆形、正方形、矩形、三角形或其他横截面形状。在此类实施方式中，电缆或缓冲管的通路或内腔可为与电缆护套12或缓冲管20的形状相同的形状或不同的形状。在一些实施方式中，电缆护套12和/或缓冲管20可以界定多于一个的通道或通路。在此类实施方式中，多个通道可以具有彼此相同的大小和形状，或者可以各自具有不同的大小或形状。

本文中讨论的光学传输元件包括光纤，所述光纤可为由玻璃和/或塑料制成的柔性、透明光纤。光纤可以用作波导以在光纤的两个末端之间传输光。光纤可以包括透明芯部，所述透明芯部是被具有较低折射率的透明包层材料包围。光可通过全内反射保持在芯部中。玻璃光纤可以包含二氧化硅，但也可以使用一些其他材料，如氟锆酸盐、氟铝酸盐和硫属元素化物玻璃以及结晶材料(如蓝宝石)。光可由具有较低折射率的光学包层沿光纤的芯部向下引导，所述光学包层通过全内反射将光在捕捉于芯部中。包层可由缓冲件和/或保护所述包层免受湿气和/或物理损坏的另一涂层涂布。这些涂层可为UV固化聚氨酯丙烯酸酯复合材料，所述复合材料在拉制工艺期间施加于光纤外部。涂层可以保护成股玻璃纤维。虽然本文中讨论的实施方式主要涉及光学通信电缆，但是在各种其他实施方式中，上文所讨论的防火实施方式可用于铜通信电缆和/或电力电缆。

除非另外明确说明，否则决不意图将本文中阐述的任何方法解释为要求以具体顺序执行所述方法的步骤。因此，在方法权利要求没有实际叙述方法的步骤遵循的顺序或权利要求书或说明书中没有另外具体陈述步骤将限于具体顺序的情况下，决不意图推断任何具体顺序。另外，如本文所使用，冠词“一个”意图包括一个或多于一个的部件或元件，并且不意图解释为意指仅有一个。

本领域的技术人员将会明白，可以在不脱离所公开的实施方式的精神或范围的情况下，做出各种修改和变化。由于本领域的技术人员可想到并入有所公开的实施方式的精神和实质的实施方式的修改组合、子组合和变化，因此，所公开的实施方式应解释为包括所附权利要求书和其等效物范围内的任何内容。

Claims (9)

1.一种耐火光学通信电缆，所述耐火光学通信电缆包括：

伸长电缆主体，所述伸长电缆主体包括界定所述伸长电缆主体中的通路的内表面、和外表面；

多个伸长光学传输元件，所述伸长光学传输元件位于所述伸长电缆主体的所述通路内；以及

膨胀颗粒层，所述膨胀颗粒层被粘结至所述伸长电缆主体的所述内表面并至少部分地嵌入所述伸长电缆主体的材料中，所述膨胀颗粒层至少部分地界定所述伸长电缆主体的所述内表面并从所述伸长电缆主体的所述内表面径向延伸所述伸长电缆主体的所述内表面到所述外表面的距离的至少一部分，使得所述膨胀颗粒层包围所述多个伸长光学传输元件并且位于所述多个伸长光学传输元件与所述伸长电缆主体的所述外表面之间，其中所述膨胀颗粒层的膨胀颗粒在暴露于火后膨胀并形成炭，从而填充所述通路内的空隙空间，由此至少部分地遏制烟雾和超热气体流过所述通路；以及

伸长纤维，所述伸长纤维位于所述伸长电缆主体的所述通路内，所述伸长纤维包括外部阻燃涂层，其中在暴露于热量下后，所述阻燃涂层就形成陶瓷层，从而使所述伸长纤维的燃烧时间增加。

2.根据权利要求1所述的耐火光学通信电缆，其特征在于，所述阻燃涂层包括：

第一硅氧烷聚合物层，所述第一硅氧烷聚合物层与所述伸长纤维的外表面相邻；以及

第一粘土化合物层，所述第一粘土化合物层被粘结至所述第一硅氧烷聚合物层外部；

第二硅氧烷聚合物层，所述第二硅氧烷聚合物层被粘结至所述第一粘土化合物层外部；以及

第二粘土化合物层，所述第二粘土化合物层被粘结至所述第二硅氧烷聚合物层外部。

3.根据权利要求2所述的耐火光学通信电缆，其特征在于，所述伸长纤维包括芳族聚酰胺。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的耐火光学通信电缆，其进一步包括位于所述伸长电缆主体的所述材料内的非膨胀阻火材料的外层，非膨胀阻火材料的所述外层从所述伸长电缆主体的所述外表面向内延伸。

5.根据权利要求4所述的耐火光学通信电缆，其特征在于，所述非膨胀阻火材料包括氢氧化铝和氢氧化镁中的至少一种，并且不含膨胀颗粒。

6.一种光学通信电缆，所述光学通信电缆包括：

电缆主体，所述电缆主体包括界定所述电缆主体中的通路的内表面、和外表面；

多个光学传输元件，所述多个光学传输元件位于所述通路内；

膨胀颗粒层，所述膨胀颗粒层被粘结至所述电缆主体的所述内表面并嵌入所述电缆主体的材料中，从而形成在所述电缆主体内从所述电缆主体的所述内表面径向延伸所述电缆主体的所述内表面到所述外表面的距离的至少一部分的膨胀层，使得所述膨胀层包围所述多个光学传输元件并且位于所述多个光学传输元件与所述电缆主体的所述外表面之间，其中所述膨胀颗粒在暴露于火后膨胀并形成炭；以及

伸长元件，所述伸长元件包括位于所述电缆主体内的外表面；以及

阻燃涂层，所述阻燃涂层被粘结至所述伸长元件的所述外表面，其中在暴露于热量下后，所述阻燃涂层就形成陶瓷层，所述阻燃涂层包括：

第一硅氧烷聚合物层，所述第一硅氧烷聚合物层与所述伸长元件的所述外表面相邻；以及

第一粘土化合物层，所述第一粘土化合物层被粘结至所述第一硅氧烷聚合物层。

7.根据权利要求6所述的光学通信电缆，其特征在于，所述伸长元件包括芳族聚酰胺纱纤、聚酯纤维、剥离绳、玻璃加强的塑料棒和缓冲管中的至少一者。

8.根据权利要求6或7所述的光学通信电缆，其特征在于，所述阻燃涂层包括多于两个硅氧烷聚合物层和多于两个粘土化合物层，其中一个粘土化合物层位于每个相邻硅氧烷聚合物层之间。

9.根据权利要求6至7中任一项所述的光学通信电缆，其特征在于，所述粘土化合物包括蒙脱石。