CN106526768B - 高阻燃耐火全干式光缆 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高阻燃耐火全干式光缆，包括位于中心的中心加强件、位于中心加强件四周的六个内嵌有若干根光纤的PP护套管，一玄武岩纤维编织而成的玄武岩纤维加强带包覆于所述阻水带外表面，玄武岩纤维加强带由涂覆有涂覆浆液的玄武岩纤维经编织后再涂覆浆液获得，所述涂覆浆液由以下重量份的组分组成：水85~90份、E型环氧树脂2~3份、聚己二酸乙二醇基聚氨酯1~2份、聚醋酸乙烯0.5~1.5份、纳米SiO₂2~4份、纳米硅酸钙1~3份、脂肪酸胺醋酸盐0.2~0.5份、硬脂酸聚氧乙烯酯0.1~0.3份、乙氧基胺0.2~0.3份、季铵盐0.1~0.2份、硅烷偶联剂KH550为0.2~0.7份。本发明光缆抗拉强度高、弹性模量高，同时避免玄武岩纤维在使用过程中引起毛丝对人体的伤害，力学性能稳定，便于连续使用。

Description

高阻燃耐火全干式光缆

技术领域

本发明涉及一种高阻燃耐火全干式光缆，涉及光缆通信技术领域。

背景技术

高阻燃耐火全干式光缆是一种新材料运用、结构新颖的高阻燃光缆，即光缆所用的是新型高阻燃耐火材料，目前行业内运用的阻燃光缆在材料方面选择都较为普通，在阻水方面仍是采用传统的油膏填充或半干式。故传统阻燃光缆在燃烧时会释放大量的烟雾和毒气，给灭火救援工作带来不利影响。高阻燃耐火光缆的主要目的是在日常运行中，能够有效抵制燃烧对其传输性能的影响，还要降低其对电气设备和救援人员的二次伤害。

在这个信息时代，FTTx建设得到快速发展，光纤逐步走向千家万户，于是光缆的阻燃问题受到大家的普遍关注，无论在地铁、高层建筑等公共场合，还是电力、矿用、船用等特殊场合所涉及到的阻燃耐火光缆，在阻燃耐火性能方面都提出了严格的要求，同时必须环保。

如何生产一种抗拉强度高、弹性模量高的光缆成为本领域普通技术人员努力的方向。

发明内容

本发明目的是提供一种高阻燃耐火全干式光缆，该高阻燃耐火全干式光缆抗拉强度高、弹性模量高，同时避免玄武岩纤维在使用过程中引起毛丝对人体的伤害，力学性能稳定，便于连续使用。

为达到上述目的，本发明采用的玄武岩纤维加强带技术方案是：一种高阻燃耐火全干式光缆，包括位于中心的中心加强件、位于中心加强件四周的六个内嵌有若干根光纤的PP护套管，此PP护套管外表面包覆有陶瓷化聚烯烃层，一阻燃耐火层包覆于六个的PP护套管外侧面，一阻水带绕包于阻燃耐火层外表面，一玄武岩纤维编织而成的玄武岩纤维加强带包覆于所述阻水带外表面，一阻燃耐火内护套层、阻燃耐火外护套层依次包覆于玄武岩纤维加强带外表面，所述阻燃耐火内护套层、阻燃耐火外护套层之间沿周向紧密排列有若干个钢丝，所述阻燃耐火外护套层与阻燃耐火内护套层相背的外表面包覆有绝缘护套层；

所述玄武岩纤维加强带由涂覆有涂覆浆液的玄武岩纤维经编织后再涂覆浆液获得，所述涂覆浆液由以下重量份的组分组成：

水 85~90份，

E型环氧树脂 2~3份，

聚己二酸乙二醇基聚氨酯 1~2份，

聚醋酸乙烯 0.5~1.5份，

纳米SiO₂ 2~4份，

纳米硅酸钙 1~3份，

脂肪酸胺醋酸盐 0.2~0.5份，

硬脂酸聚氧乙烯酯 0.1~0.3份，

乙氧基胺 0.2~0.3份，

季铵盐 0.1~0.2份，

硅烷偶联剂KH550 0.2~0.7份。

上述技术方案中进一步改进的方案如下：

1. 上述方案中，所述玄武岩纤维直径为10~15μm玄武岩纤维。

2. 上述方案中，所述钢丝的数目为28~30根。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：

1. 本发明高阻燃耐火全干式光缆，其采用特定组分涂覆浆液涂覆后的玄武岩纤维经特定工艺步骤编织形成玄武岩纤维加强带，在加强带摩擦面间形成一层薄膜，使加强带摩擦面上的凸凹面尽量少接触，从而减少摩擦力，可以使静电及时泄漏；本发明中采用的非金属玄武岩纤维加强带抗拉强度高、弹性模量高，同时避免玄武岩纤维在使用过程中引起毛丝对人体的伤害，力学性能稳定，便于连续使用；再次，其玄武岩纤维生产工艺中产生的废弃物少，对环境污染小，产品废弃后可直接转入生态环境中，无任何危害，是名符其实的绿色环保材料，具有十分广阔的应用前景，能创造巨大的社会经济价值。

2. 本发明高阻燃耐火全干式光缆，其玄武岩纤维编织而成的玄武岩纤维加强带包覆于所述阻水带外表面，提高了光缆强度和刚度，有效降低了光缆燃烧时不同成分的内应力对光纤的影响；其次，其阻燃耐火层包覆于六个的PP护套管外侧面，一阻燃耐火内护套层、阻燃耐火外护套层依次包覆于玄武岩纤维加强带，内套管和外层层层阻燃，内套管可吸收燃烧时产生的大部分热量，阻燃耐火内护套层、阻燃耐火外护套层进一步阻隔火焰和热量，吸收大量的热量，保证光纤在高温下的长时间通信。

附图说明

附图1为本发明高阻燃耐火全干式光缆结构示意图；

附图2为全干式光缆中玄武岩纤维加强带结构示意图。

以上附图中：1、中心加强件；2、光纤；3、PP护套管；4、陶瓷化聚烯烃层；5、阻燃耐火层；6、阻水带；7、玄武岩纤维加强带；71、玄武岩纤维；8、阻燃耐火内护套层；9、阻燃耐火外护套层；10、钢丝；11、绝缘护套层。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例1~4：一种高阻燃耐火全干式光缆，包括位于中心的中心加强件1、位于中心加强件1四周的六个内嵌有若干根光纤2的PP护套管3，此PP护套管3外表面包覆有陶瓷化聚烯烃层4，一阻燃耐火层5包覆于六个的PP护套管3外侧面，一阻水带6绕包于阻燃耐火层5外表面，一玄武岩纤维71编织而成的玄武岩纤维加强带7包覆于所述阻水带6外表面，一阻燃耐火内护套层8、阻燃耐火外护套层9依次包覆于玄武岩纤维加强带7外表面，所述阻燃耐火内护套层8、阻燃耐火外护套层9之间沿周向紧密排列有若干个钢丝10，所述阻燃耐火外护套层9与阻燃耐火内护套层8相背的外表面包覆有绝缘护套层11；

所述玄武岩纤维加强带7由涂覆有涂覆浆液的玄武岩纤维71经编织后再涂覆浆液获得，所述涂覆浆液由以下重量份的组分组成，如表1所示：

表1

上述玄武岩纤维直径为10~15μm玄武岩纤维，上述钢丝10的数目为29根。

一种用于上述玄武岩纤维加强带的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将若干根玄武岩纤丝绞合加捻形成玄武岩纤维；

步骤二、将加捻后的玄武岩纤维通过放线架送入涂覆浆料池中均匀涂覆，所述涂覆浆液由以下重量份的组分组成：水85~90份、E型环氧树脂2~3份、聚己二酸乙二醇基聚氨酯1~2份、聚醋酸乙烯0.5~1.5份、纳米SiO₂2~4份、纳米硅酸钙1~3份、脂肪酸胺醋酸盐0.2~0.5份、硬脂酸聚氧乙烯酯0.1~0.3份、乙氧基胺0.2~0.3份、季铵盐0.1~0.2份、硅烷偶联剂KH550为0.2~0.7份；

步骤三、将连续涂覆浆液的玄武岩纤维通过辊轴处理，并通过张力控制进行整形，保证涂覆后玄武岩纤维外形尺寸均匀一致；

步骤四、将涂覆后玄武岩纤维通过烘箱干燥，烘干温度在200~300℃；

步骤五、将烘干后玄武岩纤维定型后，编织形成玄武岩纤维带；

步骤六、将编织后玄武岩纤维带再送入所述涂覆浆料池中；

步骤七、将连续涂覆浆液的玄武岩纤维带通过辊轴处理，并通过张力控制进行整形，保证涂覆后纤维带外形尺寸均匀一致；

步骤八、将涂覆后玄武岩纤维带通过烘箱干燥，烘干温度在200~300℃。

上述步骤二之前对涂覆浆料池中的涂覆浆液进行搅拌处理，拌器搅拌时间为30~60分钟。

一种玄武岩纤维加强带的制备方法，具体步骤如下，包括步骤：

（1）选择符合规格的玄武岩纤维原丝，并将玄武岩纤维纱置于放线架上；

（2）将玄武岩纤维纱加捻，加捻方式符合使用要求；

（3）将加捻后的玄武岩纤维纱通过放线架送入涂覆浆料池中；

（4）涂覆浆液料主要组成部分：树脂溶液3~4.5%、纳米无机材料4~5%、润滑剂0.2~0.7%、抗静电剂0.1~0.3%、硅烷偶联剂0.2~0.7%；

（5）涂覆浆液料预处理：每次涂敷前，需将所述浆液用工业搅拌器搅拌30~60分钟，以保证浆液均匀，并能快速浸润整个玄武岩纤维纱；

（6）用放线架将加捻后的玄武岩纤维纱送入浆料池，保证涂覆浆液涂覆均匀；

（7）将连续涂覆浆液的玄武岩纤维通过辊轴处理，并通过张力控制进行整形，保证涂覆后纤维纱外形尺寸均匀一致；

（8）将涂覆好的玄武岩纤维纱通过烘箱干燥，烘干温度在200～300℃；

（9）将烘干后的纤维纱进行定型和收卷；

（10）将定型好的玄武岩纤维纱采用一定方式编织成玄武岩纤维带；

（11）将编制好的玄武岩纤维带再送入上述涂覆浆料池中；

（12）将连续涂覆浆液的玄武岩纤维带通过辊轴处理，并通过张力控制进行整形，保证涂覆后纤维带外形尺寸均匀一致；

（13）将涂覆好的玄武岩纤维带通过烘箱干燥，烘干温度在200～300℃；

（14）将烘干后的纤维带进行定型和收卷。

实施例1~4玄武岩纤维加强带，性能如表2所示：

表2

；

采用上述高阻燃耐火全干式光缆时，其采用特定组分涂覆浆液涂覆后的玄武岩纤维经特定工艺步骤编织形成玄武岩纤维加强带，在加强带摩擦面间形成一层薄膜，使加强带摩擦面上的凸凹面尽量少接触，从而减少摩擦力，可以使静电及时泄漏；本发明中采用的非金属玄武岩纤维加强带抗拉强度高、弹性模量高，同时避免玄武岩纤维在使用过程中引起毛丝对人体的伤害，力学性能稳定，便于连续使用；再次，其玄武岩纤维生产工艺中产生的废弃物少，对环境污染小，产品废弃后可直接转入生态环境中，无任何危害，是名符其实的绿色环保材料，具有十分广阔的应用前景，能创造巨大的社会经济价值；再次，其玄武岩纤维编织而成的玄武岩纤维加强带包覆于所述阻水带外表面，强度和刚度，有效降低了光缆燃烧时不同成分的内应力对光纤的影响；再次，其阻燃耐火层包覆于六个的PP护套管外侧面，一阻燃耐火内护套层、阻燃耐火外护套层依次包覆于玄武岩纤维加强带，内套管和外层层层阻燃，内套管可吸收燃烧时产生的大部分热量，阻燃耐火内护套层、阻燃耐火外护套层进一步阻隔火焰和热量，吸收大量的热量，保证光纤在高温下的长时间通信。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种高阻燃耐火全干式光缆，其特征在于：包括位于中心的中心加强件（1）、位于中心加强件（1）四周的六个内嵌有若干根光纤（2）的PP护套管（3），此PP护套管（3）外表面包覆有陶瓷化聚烯烃层（4），一阻燃耐火层（5）包覆于六个PP护套管（3）外侧面，一阻水带（6）绕包于阻燃耐火层（5）外表面，一玄武岩纤维（71）编织而成的玄武岩纤维加强带（7）包覆于所述阻水带（6）外表面，一阻燃耐火内护套层（8）、阻燃耐火外护套层（9）依次包覆于玄武岩纤维加强带（7）外表面，所述阻燃耐火内护套层（8）、阻燃耐火外护套层（9）之间沿周向紧密排列有若干个钢丝（10），所述阻燃耐火外护套层（9）与阻燃耐火内护套层（8）相背的外表面包覆有绝缘护套层（11）；

所述玄武岩纤维加强带（7）由涂覆有涂覆浆液的玄武岩纤维（71）经编织后再涂覆浆液获得，所述涂覆浆液由以下重量份的组分组成：

水 85~90份，

E型环氧树脂 2~3份，

聚己二酸乙二醇基聚氨酯 1~2份，

聚醋酸乙烯 0.5~1.5份，

纳米SiO₂ 2~4份，

纳米硅酸钙 1~3份，

脂肪酸胺醋酸盐 0.2~0.5份，

硬脂酸聚氧乙烯酯 0.1~0.3份，

乙氧基胺 0.2~0.3份，

季铵盐 0.1~0.2份，

硅烷偶联剂KH550 0.2~0.7份。

2.根据权利要求1所述的高阻燃耐火全干式光缆，其特征在于：所述玄武岩纤维（71）直径为10~15μm玄武岩纤维。

3.根据权利要求1所述的高阻燃耐火全干式光缆，其特征在于：所述钢丝（10）的数目为28~30根。