CN108037573A - 防鸟、防啮齿动物、防飞石光缆、光缆的生产工艺及生产模具 - Google Patents
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Abstract
防鸟、防啮齿动物、防飞石光缆、光缆的生产工艺及生产模具，属于光缆生产技术领域；本发明为了解决现有技术中的常规光缆无法实现防鸟防啮齿动物及小飞石的功能的问题；本发明的缆芯外部设有依次间隔布置的钢带和护套，所述钢带至少为两层，护套至少为三层；本发明的多重保护使得光缆具有良好的防鸟、防啮齿动物、防飞石性能。
Description
技术领域
一种光缆、光缆生产工艺及模具属于光缆生产技术领域，主要涉及防鸟、防啮齿动物、防飞石光缆、光缆的生产工艺及生产模具。
背景技术
目前的林区光缆受到鼠害及鸟类破坏严重，常规的防鼠光缆可以起到一定的防鼠效果，但是对啄木鸟等鸟类没有防护效果。同时部分林区山区还有一些小的飞石等也会对光缆造成破坏，常规光缆无法实现防鸟防啮齿动物(主要是鼠类)及防小飞石的功能。使得光缆经常被破坏维护，造成经济损失。
发明内容
为了解决上述问题，本发明公开了防鸟、防啮齿动物、防飞石光缆、光缆的生产工艺及生产模具，具有多重防护结构使光缆具有防鸟、防啮齿动物以及小飞石的性能，减小相关的经济损失。
本发明的目的是这样实现的：
防鸟、防啮齿动物、防飞石光缆，包括缆芯，缆芯外部设有依次间隔布置的钢带和护套，所述钢带至少为两层，护套至少为三层。
进一步的，所述钢带包括由内向外布置的涂塑钢带和不锈钢带，护套包括由内向外布置的聚乙烯内护套、聚乙烯外护套和加厚尼龙护套。
进一步的，所述聚乙烯外护套与加厚尼龙护套采用双机头护套生产装置，聚乙烯外护套料中具有接枝剂。
进一步的，所述涂塑钢带的搭接处具有热熔胶。
进一步的，所述加厚尼龙护套为警戒色。
防鸟、防啮齿动物、防飞石光缆的生产的工艺，用于生产上所述光缆，包括以下步骤
步骤一、缆芯加工；
步骤二、缆芯外部加厚皱纹钢带纵包后，在其搭接添加热熔胶；
步骤三、绕包芳纶纱对步骤二所述钢带进行包裹；
步骤四、挤塑模具包聚乙烯内护套；
步骤五、在不锈钢带内侧喷涂阻水油膏后纵包形成第二钢带加固层；
步骤六、利用双机头护套生产装置依次进行聚乙烯护套和尼龙护套的加工。
进一步的，所述芳纶纱采用绕包方式包裹。
进一步的，步骤六中聚乙烯套料中混入接枝剂，聚乙烯：接枝剂的重量比为10:1。
防鸟、防啮齿动物、防飞石光缆的生产模具，包括聚乙烯护套挤出模具和尼龙护套挤出模具，聚乙烯护套挤出模具包括第一模芯和第一模套，聚乙烯护套基础模具的参数如下：
第一模芯孔径＝护套前外径+0.1+0.15mm；
第一模芯承线长度＝4-5mm；
第一模套孔径＝光缆外径+0.05mm；
第一模套承线长度＝2-4mm。
所述尼龙护套挤出模具包括第二模芯和第二模套：
第二模芯孔径＝PE护套外径+1-2mm；
第二模芯承线长度＝5-6mm；
第二模套孔径＝模芯外径+2x护套厚度+0.7-0.9mm；
第二模套承线长度＝4-5nun。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
1、使用专用接枝剂，使尼龙与PE料的结合更为紧密，增强护套层的耐咬度；
2、在加厚型钢带外螺旋绕包芳纶纱，型号为1670dtex，节距为60mm±5mm，搭接处加热熔胶，热熔胶通过热熔胶机加热到100-130℃后，滴流在钢带的搭接处，冷却后可有效粘结钢带搭接，避免外护套被破坏后钢带被老鼠掰开破坏光缆；
3、警戒色例如红色尼龙层具有防鸟功能(红色为鸟类及大部分动物的警戒色)；
4、尼龙加双层加厚钢带，防鼠性能优越，能有效的防止啮齿动物对光缆的影响。
5、双重护套加上加厚钢带及不锈钢带的多重保护，使得光缆具有良好的防鸟、防啮齿动物、防飞石性能，同时具有优秀的耐腐蚀性能(不锈钢带)；
本发明通过采用改造光缆结构和模具及加工工艺，使得防鸟、防啮齿动物、防飞石光缆的尼龙层使用红色尼龙层(红色为鸟类及大部分动物的警戒色)使用加厚钢带后聚乙烯内护再加护不锈钢带再外护聚乙烯尼龙护套，多重保护使得光缆具有良好的防鸟、防啮齿动物、防飞石性能。
附图说明
图1是常规尼龙防鼠光缆示意图；
图2本发明的尼龙防鼠光缆结构示意图；
图3是本发明双机头护套生产装置结构示意图；
图4是本发明实施例两级烘料结构示意图；
图中1.光纤，2.套管填充物，3.松套管，4.缆芯填充物，5.扎纱，6.涂塑钢带，7.聚乙烯内护套，8.可能有的垫层，9.阻水层，10.不锈钢带，11.聚乙烯外护套，12.中心加强件，13.可能有的填充绳，14.加厚尼龙护套，15.光纤，16.套管填充物，17.松套管，18.中心加强件，19.缆芯填充物，20.可能有的垫层，21.扎纱，22.可能有的填充绳，23.钢带，24.聚乙烯护套，25.尼龙护套，26.聚乙烯料机头，27.尼龙料机头，28.第一级尼龙烘料箱，29.中转箱，30.第二级尼龙烘料箱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细描述。
本实施例的防鸟、防啮齿动物、防飞石光缆如图2所示，包括缆芯，缆芯外部设有依次间隔布置的钢带和护套，所述钢带至少为两层，护套至少为三层。
所述钢带包括由内向外布置的涂塑钢带6和不锈钢带10，护套包括由内向外布置的聚乙烯内护套7、聚乙烯外护套11和加厚尼龙护套14。
所述聚乙烯外护套11与加厚尼龙护套14采用双机头护套生产装置，聚乙烯外护套11料中具有接枝剂。
所述涂塑钢带6的搭接处具有热熔胶。
所述加厚尼龙护套14为警戒色红色。
防鸟、防啮齿动物、防飞石光缆的生产的工艺，用于生产上所述光缆，包括以下步骤
步骤一、缆芯加工；
步骤二、缆芯外部加厚皱纹钢带纵包后，在其搭接添加热熔胶；
步骤三、绕包芳纶纱对步骤二所述钢带进行包裹；
步骤四、挤塑模具包聚乙烯内护套7；
步骤五、在不锈钢带10内侧喷涂阻水油膏后纵包形成第二钢带加固层；
步骤六、目前国内都是通过单一机头进行护套生产，也就是说，一次生产只能加工一种原材料。这样就导致了内层为高密度PE、外层为尼龙护套效率较低，必须进行两次护套才能完成，而且进行两次加工势必更会出现问题，若能一次完成PE和尼龙护套，既能提高生产效率也能提高产品的质量。
所以，通过两个机头，一次成型，可以解决上述问题，依次进行聚乙烯护套和尼龙护套的加工，如图3所示。
步骤六中聚乙烯套料中混入接枝剂，聚乙烯：接枝剂的重量比为10:1，本实施例的光缆的护套层由聚乙烯层与尼龙层两层塑料层组成，在弯折该光缆时，极易发生最外层尼龙层起褶皱的现象。为解决该现象，我们在聚乙烯护套料中按照一定比例(聚乙烯：接枝剂重量比为10:1)混合了改进型接枝剂，该接枝剂为马来酸酐接枝剂，通过化学反应的手段在聚乙烯分子链上接技数个马来酸酐分子，使产品既具有聚乙烯的良好加工性和其它优异性能，又具有马来酸酐极性分子的可再反应性和强极性，利于作为偶联剂和再反应改性剂使用与尼龙充分交联结合。加工温度同尼龙，在经过双层挤塑工艺后，生产出来的光缆不仅不会出现分层及弯曲褶皱的现象，还加强了护套料的硬度，从而增加了防啮齿动物的能力。
缆芯经过搭接打过热熔胶的加厚皱纹钢带纵包之后，经过螺旋绕包芳纶纱对钢带进行包裹，再进行PE护套，最后再进行尼龙护套。由于PE和尼龙的收缩速度不一样，所以两个机头之间的距离必须严格控制。通过实践证明两个机头之间的距离保持在1050mm时，PE和尼龙能很好的结合在以一起，而不会尼龙收缩过大导致破裂分离，也不会出现PE收缩过大，导致不能紧密结合在一起。
干燥工艺
由于尼龙料是极性介质，易吸潮，当尼龙料含水量超过0.3％，就无法挤出，在实际生产过程发现尼龙料受潮后，挤出护套就会起泡。如泡沫、出现粒状物或破损。所以受潮尼龙料使用前应进行预干燥。最好用抽真空、旋转桶加热去除水分，每次干燥量不得超过干燥器容积3/5。如容人量太大，干燥器内物料难以旋转，造成受热不均，时间短水分难以除净时间长会使部分物料氧化变色，无法满足挤出表面的要求。抽真空的真空度应达到0.05MPa以上，否则水分难以去除,加热温度宜为90±10℃，2-3小时，加热温度太高尼龙料会氧化并变色。
为此我们采用两级烘料，保证尼龙在得到充分干燥的时候不会被氧化。
第一级料箱容积为200公斤，烘料90℃，这样温度低一点可以长时间烘料不会导致尼龙被氧化，第二级料箱容积为50公斤，烘料100℃，这样温度高一点，但是停留时间较短，保证进入机膛的料充分干燥，如图4所示；
挤出机的工艺
挤出机螺杆长径比一般建议为20：1；25：1，螺杆和机筒间隙为0.14-0.18mm,压缩比为4:1或3.5:1
温度的控制
尼龙料的挤出温度较窄，温度控制要求较高，温度太高尼龙会引起焦烧温度太低尼龙会冷凝固化造成模具的堵塞。尼龙料的熔点215℃，且冷凝特别快，所以挤出机各区段的温度都必须高于215℃，参考温度如下：
挤出温度要根据气温、出线速度和尼龙出胶量大小等作适当调整，特别要注意挤出机机颈的温度，因为这是连接处，再加上这个区域中有过滤板、滤网、法兰夹套等，散热面积大，因此很难加热到位，若加热未达到要求，而尼龙冷凝速度快，所以很容易在刚开机时此处区域形成部分尼龙固化，使挤出机无法出胶，这时螺杆有断裂的危险。因此刚启动时机颈温度或紧靠机颈两头的温度要偏高5℃，以利于传热，待各区段温度达到规定值后要再保持5-10min，以保证机颈处温度达到预定的要求，这样就不会产生凝结及堵塞。另外，螺杆刚启动的同时应立即注意观察螺杆电流仪表，观察电流是否异常偏大，若电流偏大，此时应及时停机，并调高加热温度或继续加热。
滤网的作用
1、过滤掉微粒杂质、焦烧颗粒
2、增大物流的阻力和反压力，使尼龙塑化更均匀
3、增大压力，使挤出流量均匀。
滤网分为两层40目+80目或56目+80目。由于尼龙是粘流态其压力不大，不会挤破滤网。
防鸟、防啮齿动物、防飞石光缆的生产模具，包括聚乙烯护套挤出模具和尼龙护套挤出模具，尼龙护套厚度很薄，只有0.1-0.5mm,因此，若是选择可调偏心的机头，则护套挤出时偏心调节很困难，所以最好选择免调偏心的机头或称自定心机头,进行护套挤出。如果没有免调偏心机头就要在排料的过程中调好同心度再穿缆生产。聚乙烯护套挤出模具包括第一模芯和第一模套，聚乙烯护套基础模具的参数如下：
第一模芯孔径＝护套前外径+0.1+0.15mm；
第一模芯承线长度＝4-5mm；
第一模套孔径＝光缆外径+0.05mm；
第一模套承线长度＝2-4mm。
若使尼龙挤出的拉伸比小，则模芯和模套的间隙要小，出胶量和生产线速度就小，生产效率低若拉伸比过大将发生料流的圆锥形拉破、撕裂和表面粗糙等缺陷。
尼龙挤出模具的模芯内径选择不能太小，太小会使内护线芯与模芯壁发生摩擦而刮伤也不能太大，太大会造成尼龙拉伸过度，所以模芯内径应比内护外径增大1-2mm。所以挤管式尼龙挤出模具选择如下(经验值模芯模盖5-8mm)；
所述尼龙护套挤出模具包括第二模芯和第二模套：
第二模芯孔径＝PE护套外径+1-2mm；
第二模芯承线长度＝5-6mm；
第二模套孔径＝模芯外径+2x护套厚度+0.7-0.9mm；
第二模套承线长度＝4-5nun。
本实施例的光缆的性能进行测试如下：
机械性能：
1)拉伸:在允许的拉力1000N时,光纤附加衰减最大为0.06dB/km,光纤最大应变为0.2％，在拉力去除后,光纤无明显的残余附加衰减和应变,光缆也无明显的残余应变。
2)压扁:在100mm长光缆上施加3000N的负载,持续1min,光纤无明显的附加衰减,护套完好无损
光缆的低温弯曲及冲击性能
取3m长的光缆样品三根,放在温度为-20℃的气候室内,于24h后取出，进行U形弯曲试验，弯曲半径为80mm,循环20次,没有发现光纤断裂和护套开裂。低温冲击在约50cm长的短段光缆上进行。样品同样要在-20℃的气候室内放置24h，冲锤重量450g,落高1m,冲击三次,同样也没有发现光纤断裂及护套开裂。
3)冲击:冲锤重量1000g,落高1m,冲击三点,每点五次,结果附加衰减均≤0.05dB/km。
4)扭转:角度为360°,扭转50次,光缆扭到极限位置时光纤的附加衰减均≤0.06dB/km,护套无开裂。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.防鸟、防啮齿动物、防飞石光缆，包括缆芯，其特征在于：缆芯外部设有依次间隔布置的钢带和护套，所述钢带至少为两层，护套至少为三层。
2.根据权利要求1所述防鸟、防啮齿动物、防飞石光缆，其特征在于：所述钢带包括由内向外布置的涂塑钢带和不锈钢带，护套包括由内向外布置的聚乙烯内护套、聚乙烯外护套和加厚尼龙护套。
3.根据权利要求2所述防鸟、防啮齿动物、防飞石光缆，其特征在于：所述聚乙烯外护套与加厚尼龙护套采用双机头护套生产装置，聚乙烯外护套料中具有接枝剂。
4.根据权利要求2所述防鸟、防啮齿动物、防飞石光缆，其特征在于：所述涂塑钢带的搭接处具有热熔胶。
5.根据权利要求1所述防鸟、防啮齿动物、防飞石光缆，其特征在于：所述加厚尼龙护套为警戒色。
6.防鸟、防啮齿动物、防飞石光缆的生产的工艺，用于生产权利要求1-5所述光缆，其特征在于：包括以下步骤
步骤一、缆芯加工；
步骤二、缆芯外部加厚皱纹钢带纵包后，在其搭接添加热熔胶；
步骤三、绕包芳纶纱对步骤二所述钢带进行包裹；
步骤四、挤塑模具包聚乙烯内护套；
步骤五、在不锈钢带内侧喷涂阻水油膏后纵包形成第二钢带加固层；
步骤六、利用双机头护套生产装置依次进行聚乙烯护套和尼龙护套的加工。
7.根据权利要求6所述防鸟、防啮齿动物、防飞石光缆的生产的工艺，其特征在于：所述芳纶纱采用绕包方式包裹。
8.根据权利要求6所述防鸟、防啮齿动物、防飞石光缆的生产的工艺，其特征在于：步骤六中聚乙烯套料中混入接枝剂，聚乙烯：接枝剂的重量比为10:1。
9.防鸟、防啮齿动物、防飞石光缆的生产模具，其特征在于：包括聚乙烯护套挤出模具和尼龙护套挤出模具，聚乙烯护套挤出模具包括第一模芯和第一模套，聚乙烯护套基础模具的参数如下：
第一模芯孔径＝护套前外径+0.1+0.15mm；
第一模芯承线长度＝4-5mm；
第一模套孔径＝光缆外径+0.05mm；
第一模套承线长度＝2-4mm。
10.根据权利要求9所述防鸟、防啮齿动物、防飞石光缆的生产模具，其特征在于：所述尼龙护套挤出模具包括第二模芯和第二模套：
第二模芯孔径＝PE护套外径+1-2mm；
第二模芯承线长度＝5-6mm；
第二模套孔径＝模芯外径+2x护套厚度+0.7-0.9mm；
第二模套承线长度＝4-5nun。
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2018
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