CN105929507B - 一种具有粘接涂覆层的钢丝加强元件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于光纤光缆技术领域，公开了一种具有粘接涂覆层的钢丝加强元件及其制造方法，所述方法为：将钢丝经放线后至少依次进行下述处理：高周波预热、表面处理、涂覆粘接材料、补偿加热、冷却、直径与缺陷探测以及牵引收线，得到具有粘接涂覆层的钢丝加强元件。本发明方法通过涂覆粘接材料在钢丝和护套材料间起到优异的双向界面粘接作用，以该方法制造的涂覆钢丝作为加强元件生产的皮线光缆护套与钢丝之间不易分离和滑移，光缆抗拉性能优异，有助于光缆光信号的稳定传输；本发明方法的生产工艺简单，生产效率高。此外，本发明涂覆方法亦可在电缆领域得到相关应用。

Description

一种具有粘接涂覆层的钢丝加强元件及其制造方法
技术领域
本发明属于光纤光缆技术领域，更具体地，涉及一种具有粘接涂覆层的钢丝加强元件及其制造方法。
背景技术
近几年来，随着国家层面“三网融合”战略的不断推进，光纤接入网呈现出良好的发展势头，光纤接入已成为光通信领域中的热点。皮线光缆及其各类衍生结构光缆产品因为结构简单、独特的凹槽设计、易剥离、方便接续、实用性强、抗弯性能突出、易于敷设等优点，使得其在接入网中被大量使用。
由于光纤非常脆弱，国内外普遍使用非金属加强原件(如纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer，FRP))或金属加强原件作为布线用皮线光缆抗拉原件；另一方面，国内光纤光缆行业各厂家之间的竞争日趋白热化，因此在保证光缆机械性能的前提下，出于降低成本的考虑，大部分厂家选择性价比相对更高的金属钢丝作为接入网用皮线光缆加强元件。裸钢丝作为加强元件时，由于其表面与皮线光缆护套材料(如低烟无卤材料LSZH)的粘接结合并不是十分牢固，因此在皮线光缆的应用过程中经常出现钢丝加强件与护套料出现相对滑移和分离的情况，导致钢丝作为加强件的抗拉等机械加强作用无法得到充分的发挥。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种具有粘接涂覆层的钢丝加强元件及其制造方法，其目的在于增强钢丝与光缆护套界面之间的粘接作用且双向粘接强度优异，由此解决现有技术中钢丝加强元件的抗拉等机械加强作用无法得到充分发挥的技术问题。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种具有粘接涂覆层的钢丝加强元件的制造方法，其特征在于，将钢丝经放线后至少依次进行下述处理：高周波预热、表面处理、涂覆粘接材料、补偿加热、冷却、直径与缺陷探测以及牵引收线，得到具有粘接涂覆层的钢丝加强元件。
本发明的一个实施例中，所述粘接材料为乙烯-丙烯酸共聚物(Ethylene AcrylicAcid，EAA)。
本发明的一个实施例中，所述高周波预热处理的温度为200～400℃，具体可随生产速度的高低而适度调整。
本发明的一个实施例中，所述表面处理具体为喷射低温等离子体对钢丝进行表面清洗活化处理，等离子体表面处理功率在1-20KW之间，具体可视钢丝的直径和生产线速度适当调节。
本发明的一个实施例中，所述补偿加热处理为高周波加热，高周波频率为40KHZ，加热功率为0-40KW，具体可视钢丝的直径和生产速度适当调节。
本发明的一个实施例中，所述钢丝的直径在0.06mm-3.0mm之间，粘接材料的涂覆厚度在0.02-0.1mm之间。
本发明的一个实施例中，所述钢丝为为裸钢丝，或者铜、铝、铜包铝、铜包钢导体线材，或者上述裸钢丝或导体线材的绞合体。
本发明的一个实施例中，所述裸钢丝为镀锌钢丝或者磷化钢丝。
本发明的一个实施例中，所述缺陷探测包括电压火花检测。
按照本发明的另一方面，还提供了一种通过上述方法所制造的具有粘接涂覆层的钢丝加强元件。
通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有如下有益效果：
1、本发明方法生产工艺简单、生产效率高。此外，本发明提供的方法不但可以在钢丝加强元件领域应用，亦可在电缆领域得到相关应用，例如可在电缆导体(如铜、铝、铜包铝、铜包钢等导体线材及其绞合体)表面涂覆一层EAA材料，以增强导体与电缆绝缘层及护套(如PE、PVC、PP、LSZH、XLPE等材料的绝缘层、护套)之间的粘接力，进而保证电缆导体与绝缘层、护套之间的结构稳定性；
2、利用本发明所述生产加工方法制造的涂覆钢丝，涂覆粘性材料(例如乙烯丙烯酸共聚物)可在钢丝和皮线缆护套材料间起到优异的双向界面粘接作用，生产的皮线光缆护套与钢丝不易分离和滑移(具体效果见下述表1所示的光缆护套与钢丝加强件扭转分离试验结果)；
3、利用本发明方法制造的钢丝加强元件(例如钢丝加强元件)进一步生产的皮线光缆抗拉性能优异，有助于光缆光信号传输的稳定性。
附图说明
图1是本发明实施例中一种具有粘接涂覆层的钢丝加强元件的制造方法的简易原理图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明提供了一种具有粘接涂覆层的钢丝加强元件的制造方法，将钢丝经放线后至少依次进行下述处理：高周波预热、表面处理、涂覆粘接材料、补偿加热、冷却、直径与缺陷探测(包括电压火花检测)以及牵引收线，得到具有粘接涂覆层的钢丝加强元件。
下面分别对上述各项处理进行详细说明：
所述高周波预热处理的温度为200～400℃，具体可随生产速度的高低而适度调整。
所述表面处理具体为喷射低温等离子体对钢丝进行表面清洗活化处理，等离子体表面处理功率在1-20KW之间，具体可视钢丝的直径和生产线速度适当调节。另外，等离子表面处理位置(与裸钢丝距离远近)具体也可视钢丝的直径和生产线速度适当调节。
所述补偿加热处理为高周波加热，高周波频率为40KHZ，加热功率为0-40KW，具体可视钢丝的直径和生产速度适当调节。
所述钢丝的直径在0.06mm-3.0mm之间，粘接材料的涂覆厚度在0.02-0.1mm之间。
所述钢丝为为裸钢丝，或者铜、铝、铜包铝、铜包钢导体线材，或者上述裸钢丝或导体线材的绞合体。优选地，所述裸钢丝为镀锌钢丝或者磷化钢丝。
为了使粘接性能更好，所述粘接材料可以优选为乙烯-丙烯酸共聚物。
在实际生产中，上述涂覆方法可以嫁接到皮线光缆生产线形成涂塑钢丝、皮线光缆复合生产线，直接一次性采用裸镀锌钢丝生产出满足相关性能的涂覆钢丝型皮线光缆。复合后的皮线光缆生产线按照生产速度100米/分钟、每天生产100KM公里光缆计算，每条生产线每年节省成本60万元，效益可观。
如下表1和表2为通过本发明方法所得到的钢丝加强元件与光缆护套的扭转分离试验，从实验效果可以看出本发明方法所制造的钢丝加强元件与皮线光缆护套双界面间具有粘接作用且双向粘接强度优异，并最终使得钢丝的加强作用得以充分的发挥。
表1光缆护套与钢丝加强件扭转分离试验
表2光缆护套与钢丝加强件扭转分离试验结果
以下结合一具体实施例说明本发明方法：
如图1所示，为本发明实施例提供的一种制造具有粘接涂覆层的钢丝加强元件的简要工艺示意图，以1.2mm镀锌钢丝涂覆EAA材料至1.3mm为例，各工艺过程及条件如下：
钢丝经放线系统(A，放线张力25N)后依次进行高周波预热处理(B)、喷射等离子体表面处理(C)、EAA材料挤出涂覆(D)、高周波补偿加热(E)、冷却、直径与缺陷探测(包括电压火花检测)(F)，牵引(G)和收线(H)等工艺加工、处理等辅助步骤，具体的高周波预热温度为350℃；单个喷射等离子体表面处理机功率4KW，使用三个单喷头设备均布于钢丝圆周进行表面处理，同时可调整喷头与钢丝的相对距离调整处理效果；EAA挤塑温度为120℃，130℃，150℃，160℃，160℃，160℃；高周波加热功率20KW，钢丝加热温度250℃；涂覆钢丝经高周波加热后的冷却过程采用纯空气冷却，涂覆钢丝所经路径应注意支撑高度一致性，防止未完全冷却的钢丝涂覆EAA涂层扰动刮擦，从而保证涂覆层表面质量；生产速度100m/min，涂覆钢丝直径控制在1.28-1.32mm之间，收线张力25N，具体保证收线质量良好即可。在整个生产过程中，裸钢丝等离子表面处理和高周波加热是保证EAA材料与钢丝附着力的重要控制环节，正常生产前需检验附着力与外观合格后方能正常生产。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种具有粘接涂覆层的钢丝加强元件的制造方法，其特征在于，将钢丝经放线后依次进行下述处理：高周波预热、表面处理、涂覆粘接材料、补偿加热、冷却、直径与缺陷探测以及牵引收线，得到具有粘接涂覆层的钢丝加强元件；
所述钢丝直径为0.45至1.2mm，涂覆粘接材料后直径分别为0.5mm至1.3mm，所述粘接材料为乙烯-丙烯酸共聚物；高周波预热处理的温度为350℃，使用三个单喷头等离子体设备均布于钢丝圆周进行表面活化处理，单个等离子体表面处理机功率为20KW，钢丝加热温度为250℃；生产速度为100m/min。
2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述钢丝为裸钢丝，或者铜、铝、铜包铝、铜包钢导体线材，或上述导体线材的绞合体。
3.如权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述裸钢丝为镀锌钢丝或者磷化钢丝。
4.如权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，所述缺陷探测包括电压火花检测。
5.如权利要求1-4任一项所述的 方法所制造的具有粘接涂覆层的钢丝加强元件。
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