CN108437320A - 一种芳纶光缆加强芯的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种芳纶光缆加强芯的制备方法，加强芯通过胶液涂覆在芳纶固化而成，其中，胶液包含60‑80％的基体树脂、1‑3％的过氧化二苯甲酰、5‑6％的过氧化苯甲酸叔丁酯、5‑6％的脱模剂和8‑28％的填料，填料由30‑70％的重钙和30‑70％的氢氧化铝组成；将混合后的胶液通入气体，使胶液中存在细小的气泡，而后将胶液加热至200℃后充入涂覆装置，芳纶通过放线装置匀速放线，经过涂覆装置进行胶液涂覆，从模具的模具孔进入烘干装置进行固化，进而进入检测装置对加强芯表面光洁度进行检测，最后以0.5‑1m/s的速度匀速收线。采用上述制备工艺和原料配比制备的芳纶光缆加强芯，在胶液内冲入气泡，减少胶液的使用量，同时又具有韧劲，芳纶的强度，使加强芯具有质量轻、强度高、抗拉伸等优点。

Description

一种芳纶光缆加强芯的制备方法

技术领域

本发明涉及芳纶光缆加强芯的生产领域，特别涉及一种芳纶光缆加强芯的制备方法。

背景技术

随着信息时代的到来，互联网在人类工作生活中扮演着越来越重要的角色，而光缆则是互联网传播信息的基石。光缆一旦损坏，就会对我们的生活和工作带来不可估计的损失。所以要采取一定的手段对光缆进行保护和加强，以保证网络、信息传播的通畅。

为了使光缆不易受损，在光缆中加入加强芯以提高光缆强度。光缆加强芯种类繁多，可分为金属光缆加强芯和非金属光缆加强芯。传统的金属光缆加强芯一般是钢丝，由于金属的导电性和活泼性会对光缆中的光纤通信产生干扰而且易腐蚀，使用寿命较短，所以需要一种耐腐蚀、不导电、使用寿命长、不干扰光纤通讯的光缆加强芯材料。芳纶作为一种非金属材料，将其制成的光缆加强芯不仅在一定程度上克服了上述钢丝加强芯的缺陷，还因其本身质量远小于钢丝而具有质量轻的优点。但芳纶光缆加强芯在耐腐蚀性强弱、使用寿命长段和质量轻重等方面仍存在一定的改进空间。

发明内容

针对以上现有技术存在的缺陷，本发明的主要目的在于克服现有技术的不足之处，公开了一种芳纶光缆加强芯的制备方法，加强芯通过胶液涂覆在芳纶上固化而成，其中，胶液包含60-80％的基体树脂、1-3％的过氧化二苯甲酰、5-6％的过氧化苯甲酸叔丁酯、5-6％的脱模剂和8-28％的填料，所述填料由30-70％的重钙和30-70％的氢氧化铝组成；将混合后的胶液通入气体，使胶液中存在细小的气泡，而后将胶液加热至200℃后充入涂覆装置，所述芳纶通过放线装置匀速放线，经过所述涂覆装置进行胶液涂覆，从模具的模具孔进入烘干装置进行固化，进而进入检测装置对加强芯表面光洁度进行检测，最后以0.5-1m/s的速度匀速收线。

进一步地，所述检测装置监测到加强芯表面具有凸起时，降低所述放线装置的放线速度和所述收线装置的收线速度，以增加加强芯在烘干装置内的烘干时间。

进一步地，加强芯经过烘干装置时，先对加强芯在340-360℃的环境下进行快速烘干，使表面先固化，而后通过290-310℃热风进行快速吹风，使其全部固化。

进一步地，所述涂覆装置包括注胶本体、储胶箱、设置在所述注胶单元一侧的注风设备，所述注胶本体内具有涂覆腔，所述注胶本体的一端设置有用于进料和注风的进口，另一端设置有出口，出口处设置有用于剔除多余胶液的模具，所述进口、所述模具的模具孔和所述涂覆腔设置在同一水平线上；

所述注胶本体上方设置有至少一个与所述涂覆腔连通的注胶口，并且在下方设置有至少一个排胶口，所述储胶箱将胶液从所述注胶口注入所述涂覆腔内，将所述涂覆腔内的胶液从排胶口回流至所述储胶箱内。

进一步地，所述涂覆腔内还设置有分隔板，所述分隔板将涂覆腔分隔为第一腔室和第二腔室，并且所述第一腔室和所述第二腔室在所述分隔板两端连通。

进一步地，还包括泄压口，所述泄压口上设置有第一压力传感器和电磁阀。

进一步地，所述进口与所述涂覆腔之间的通道上设置有至少一个第二压力传感器和至少一个温度传感器。

进一步地，所述烘干装置包括烘干本体和热风装置，在所述烘干本体内设置有第一烘干腔和第二烘干腔，在所述第一烘干腔内设置有加热管，所述第二烘干腔上设置有至少一个热风嘴，所述热风装置与所述热风嘴连接，所述热风嘴的吹风方向指向所述烘干装置的出口。

进一步地，所述热风嘴吹风方向与加强芯运行方向之间的夹角为A，其中，A的值为10-45°。

进一步地，所述检测装置包括检测管，所述检测管为空心圆管；

至少一个检测组件，所述检测组件包括检测头、检测杆、支点、动力件和感应装置，所述支点固定在所述检测管的侧壁上，所述检测杆与所述支点旋转连接，所述检测头设置在所述检测杆的一端，并且在所述检测管的相应位置开设有容许所述检测头通过的通孔，所述感应装置设置在所述检测杆的另一端，用于检测该端的位置信息，所述动力件为所述检测头提供向心力；所述检测杆与所述支点连接位置至设置有所述检测头一端的距离为L1，至另一端的位置为L2，其中，L1/L2≤1/2。

本发明取得的有益效果：

(1)采用上述制备工艺和原料配比制备的芳纶光缆加强芯，通过在胶液内冲入气泡，芳纶表面的胶液固化后也存在气泡，减少胶液的使用量，即减轻了加强芯的质量，而且气泡具有一定的缓冲能力，具有韧劲，同时又有芳纶的强度，使加强芯具有质量轻、强度高、抗拉伸等优点。

(2)配套设备通过检测装置控制运行速度，保证了产品的质量，而且使胶液涂覆更加均匀。

附图说明

图1为本发明的一种具体实施例中的生产设备的示意图；

图2为涂覆装置的结构示意图；

图3为烘干装置的结构示意图；

图4为检测装置的结构示意图；

图5为检测管的结构示意图；

图6为检测头的结构示意图；

图7为两端检测管连接结构图；

附图标记如下：

1、涂覆装置，2、烘干装置，3、检测装置，4、放线装置，5、收线装置，11、注胶本体，12、涂覆腔，13、进口，14、出口，15、模具，16、注胶口，17、排胶口，18、分隔板，19、泄压口，121、第一腔室，122、第二腔室，21、烘干本体，22、第一烘干腔，23、第二烘干腔，24、热风嘴，31、检测管，32、检测组件，311、通孔，321、检测头，322、检测杆，323、支点，324、动力件，325、感应装置。

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，下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种芳纶光缆加强芯的制备方法，包括以下步骤，加强芯通过胶液涂覆在芳纶固化而成，其中，胶液包含60％的基体树脂、2％的过氧化二苯甲酰、5％的过氧化苯甲酸叔丁酯、5％的脱模剂和28％的填料，其中，填料包括30％的重钙和70％的氢氧化铝，将混合后的胶液通入气体，使胶液中存在细小的气泡，该气体可以是空气、氮气、氦气、氖气中的一种；而后将胶液加热至200℃后充入涂覆装置，所述芳纶经过所述涂覆装置进行胶液涂覆，从模具的模具空进入烘干装置进行固化，进而浸入检测装置对加强芯表面光洁度进行检测，最后以0.5-1m/s的速度匀速收线。另外，加强芯经过烘干装置时，先对加强芯在340℃的环境下进行快速烘干，使表面先固化，而后通过290℃热风进行快速吹风，使其全部固化。

实施例2

一种芳纶光缆加强芯的制备方法，包括以下步骤，加强芯通过胶液涂覆在芳纶固化而成，其中，胶液包含80％的基体树脂、1％的过氧化二苯甲酰、5％的过氧化苯甲酸叔丁酯、6％的脱模剂和8％的填料，其中，填料包括70％的重钙和30％的氢氧化铝，将混合后的胶液通入气体，使胶液中存在细小的气泡，该气体可以是空气、氮气、氦气、氖气中的一种；而后将胶液加热至200℃后充入涂覆装置，所述芳纶经过所述涂覆装置进行胶液涂覆，从模具的模具空进入烘干装置进行固化，进而浸入检测装置对加强芯表面光洁度进行检测，最后以1m/s的速度匀速收线。另外，加强芯经过烘干装置时，先对加强芯在360℃的环境下进行快速烘干，使表面先固化，而后通过310℃热风进行快速吹风，使其全部固化。

实施例3

一种芳纶光缆加强芯的制备方法，包括以下步骤，加强芯通过胶液涂覆在芳纶固化而成，其中，胶液包含70％的基体树脂、3％的过氧化二苯甲酰、6％的过氧化苯甲酸叔丁酯、6％的脱模剂和15％的填料，其中，填料包括30％的重钙和70％的氢氧化铝，将混合后的胶液通入气体，使胶液中存在细小的气泡，该气体可以是空气、氮气、氦气、氖气中的一种；而后将胶液加热至200℃后充入涂覆装置，所述芳纶经过所述涂覆装置进行胶液涂覆，从模具的模具空进入烘干装置进行固化，进而浸入检测装置对加强芯表面光洁度进行检测，最后以0.5/s的速度匀速收线。另外，加强芯经过烘干装置时，先对加强芯在350℃的环境下进行快速烘干，使表面先固化，而后通过300℃热风进行快速吹风，使其全部固化。

实施例4

本实施例提供一种采用下述设备生产本发明的一种芳纶光缆加强芯的方法，如图1所示，设备包括依次设置的放线装置4、涂覆装置1、烘干装置2、检测装置3和收线装置5，放线装置4将芳纶匀速放线，涂覆装置1对芳纶表面进行涂胶，烘干装置2将芳纶上的胶液进行烘干固化，检测装置3对固化后的芳纶表面进行光洁度检测，收线装置将生产完成的芳纶(即本发明生产的加强芯)进行收卷。

其中放线装置4和收线装置5为现有技术，在此不再赘述。

如图2所示，涂覆装置1包括注胶本体11、储胶箱、设置在注胶单元一侧的注风设备，注胶本体11内具有涂覆腔12，注胶本体11的一端设置有用于进料和注风的进口13，通过注风设备对进口13进行吹风，使涂覆腔12内的胶液不会从进口13处流出，另一端设置有出口14，出口14处设置有用于剔除多余胶液的模具15，模具15的模具孔呈喇叭状，靠近涂覆腔12的一端的直径大于另一端的直径，其中，模具孔较小端的直径为0.495mm，改尺寸根据生产不同规格的产品进行调节；另外，进口13、模具15的模具孔和涂覆腔12设置在同一水平线上，芳纶从进口13进入涂覆腔12进行胶液涂覆后从出口14离开；

注胶本体11上方设置有至少一个与涂覆腔连通的注胶口16，并且在下方设置有至少一个排胶口17；优选的，注胶口16设置有三个，并且等间距的设置在注胶本体11的上方，排胶口17设置一个，通过进胶和排胶的速度差，进而调节涂覆腔12内的压力。储胶箱将胶液加热后通过注胶口16将胶液排入涂覆腔12内，涂覆腔12内的胶液通过排胶口17回至储胶箱内，保证涂覆腔12内的胶液的循环加热，使腔体内保持恒温。

优选的，涂覆腔12内还设置有分隔板18，分隔板18将涂覆腔12分隔为第一腔室121和第二腔室122，并且第一腔室121和第二腔室122在分隔板18两端连通；胶液从注胶口16进入第一腔室121内，从分隔板18两侧流入第二腔室122后，进而从排胶口17回流至储胶箱再次进行加热。

优选的，还包括泄压口19，泄压口19上设置有第一压力传感器和电磁阀。当第一压力传感器测量出涂覆腔12内的压力超过阈值，电磁阀打开，涂覆腔12内的胶液通过泄压口排至储胶箱内，(即增加排胶速度以减少涂覆腔12内的压力)。

优选的，进口13与涂覆腔12之间的通道上设置有至少一个第二压力传感器和至少一个温度传感器。优选的，分别设置二个第二压力传感器和二个温度传感器，并且一个第二压力传感器和温度传感器相邻设置，当一组相邻的第二压力传感器和温度传感器度数均超过阈值时，注风设备对风压进行小幅调整；当两组相邻设置的第二传感器和温度传感器均超过阈值时，注风设备对风压进行大幅调整，使胶液不再从进口向外流出。其中，温度和压力的阈值可以更具实际情况进行调整，通常温度传感器的阈值略小于涂覆腔12内胶液温度，例如，胶液温度为200℃，温度传感器阈值为190℃；另外，当涂覆腔12内的工作压力为1Mpa时，压力传感器阈值通常设置为1.1Mpa。

涂覆装置1在使用时，放线装置4对芳纶进行迅速放线，收线装置5对加强芯进行匀速收线，两者配合工作，使芳纶在移动时始终绷直。芳纶从进口13进入涂覆腔12内，从模具15的模具孔离开注胶本体11，将配比好的胶液倒入储胶箱，通过储胶箱对胶液进行加热，加热至200℃后通过泵将胶液从注胶口16打入第一腔室121内后，从分隔板18两侧流入第二腔室122后，等待一段时候后，待胶液从排胶口17流出后(当设置有第一压力传感器时，压力传感器数值为1Mpa时。)，芳纶开始运动，进行胶液的涂覆。第一压力传感器竖直大于1.05Mpa时，电磁阀打开，使胶液从泄压口19排出，进而减小涂覆腔12内的压力；当一组第二压力传感器测量值超过1.1Mpa和温度传感器超过190℃时，小幅调节注风设备的风压；当两组第二压力传感器测量值超过1.1Mpa和温度传感器超过190℃时，大幅调节注风设备的风压，进而使胶液不会从进口13流出。

如图3所示，烘干装置2包括烘干本体21和热风装置，在烘干本体21内设置有第一烘干腔22和第二烘干腔23，在第一烘干腔22内设置有加热管，将第一烘干腔22内的温度加热至340-360℃，第二烘干腔23上设置有至少一个热风嘴24，优选的，热风嘴24设置有两个，并且面对面的设置在烘干本体21上，朝第二烘干腔23吹风，热风装置与热风嘴24连接，热风嘴24的吹风方向指向烘干装置的出口。

优选的，热风嘴24吹风方向与加强芯运行方向之间的夹角为A，其中，A的值为10-45°。

烘干装置2在使用时，芳纶涂覆胶液后经过模具剔除多余胶液后进入烘干装置2，经过第一烘干腔22时，通过高温对胶液表面进行烘干固化，进入第二烘干腔23时，芳纶表面的胶液已经固化，然后再通过热风对胶液再次进行固化。先将胶液表面固化，后通过热风固化，能够保证固化效率的同时，使热风对未固化胶液进行破坏，造成不合格品率提升。

如图4-6所示，检测装置3包括：检测管31和至少一个检测组件32，检测组件32设置在检测管31的侧壁上，其中，

检测管31为空心圆管，在检测时，加强芯从空心圆管的内管中通过；

检测组件32包括检测头321、检测杆322、支点323、动力件324和感应装置325，支点323固定在检测管31的侧壁上，检测杆322与支点323旋转连接，使检测杆322能够绕支点323摆动；检测头321设置在检测杆322的一端，并且在检测管31的相应位置开设有容许检测头321通过的通孔311，使检测头321能够从通孔311向检测管31的圆心移动；感应装置325设置在检测杆322的另一端，用于检测该端的位置信息；动力件324为检测头321提供向心力，使检测头321始终与加强芯紧贴。

在一具体实施例中，动力件321为弹簧，通常采用扭转弹簧、拉力弹簧或者推力弹簧，例如，扭转弹簧可以设置在检测杆322与支点323的转轴上，拉力弹簧可以设置在支点323靠近检测头321的一侧，推力弹簧设置在支点323的另一侧，均可为检测头321提供向心力。

在一具体实施例中，检测头321与检测杆322可拆卸连接，由于检测头321长期检测，与加强芯发生摩擦造成损坏，通过更换检测头即可对加强芯继续检测，节约了检测成本。

在一具体实施例中，检测头321与加强芯接触面呈凹陷的弧形结构，并且弧形结构与加强芯的表面相匹配，另外，该弧形结构的弧度角≤120°，这样可以增加检测头对加强芯的检测范围；优选的，检测组件32设置有四组，分别等间距的设置在检测管31侧壁的相同圆周上；优选的，检测头321的弧形结构的弧度角为90°，通过设置四组检测组件32，对加强芯进行360°全检。此时，如图7所示，检测管31的四个通孔311连通，即检测管31分为两段，能够通过本领域技术人员常用手段，通过加固件将两段检测管31固定在一起。当然也可以通过设置多组检测组件32，对加强芯表面进行细化检测，能够提高检测可靠性，检测组件32设置的越多，加强芯检测的可靠性就越高。

在一具体实施例中，再次如图4所示，检测杆322与支点323连接位置至设置有检测头321一端的距离为L1，至另一端的位置为L2，其中，L1/L2≤1/2；即通过杠杆原理，将加强芯表面的突起放大，提高检测精度。优选的，感应装置为光栅尺。应当注意的是，能够通过调整L1/L2的比例，进而调整加强芯凸起的放大比例，即当L1/L2越小，说明放大比例越大，反之则越小。

在一具体实施例中，还包括报警模块，报警模块与检测器连接。其中，报警模块可以是指示灯，也可以是蜂鸣器，或者是指示灯与蜂鸣器的结合。

检测装置3在使用时，加强芯从检测管31内经过，检测头321受到动力件324提供的向心力与加强芯始终紧贴，当加强芯上具有凸起时，检测头321向外推动，驱动检测杆322绕支点323转动，此时，驱动杆322的另一端向检测管31靠近，通过感应装置325检测该端的位移距离，当超过预设值时，说明加强芯产品不合格，通过报警模块进行报警。另外，减小放线装置4和收线装置5的放线和收线速度，以增加烘干设备2对胶液进行烘干固化的时间，进而保证加强芯表面的光洁程度。

本设备在生产本发明的加强芯时，将芳纶装入放线装置4，芳纶穿过涂覆装置1，对芳纶表面进行上胶，而后进入烘干装置2对表面胶液进行加热固化，进而进入检测装置3对表面固化后的胶液进行光洁度检测，当表面具有凸起时，调节芳纶移动速度，增加胶液在烘干装置2的烘干时间，使其在进入第二烘干腔23时，胶液表面已经固化，不会受到第二烘干腔23热风的影响，造成胶液表面的损坏。

本发明取得的有益效果：

(1)采用上述制备工艺和原料配比制备的芳纶光缆加强芯，通过在胶液内冲入气泡，芳纶表面的胶液固化后也存在气泡，减少胶液的使用量，即减轻了加强芯的质量，而且气泡具有一定的缓冲能力，具有韧劲，同时又有芳纶的强度，使加强芯具有质量轻、强度高、抗拉伸等优点。

(2)配套设备通过检测装置控制运行速度，保证了产品的质量，而且使胶液涂覆更加均匀。

以上仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换，均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。

Claims (10)

1.一种芳纶光缆加强芯的制备方法，其特征在于，加强芯通过胶液涂覆在芳纶上固化而成，其中，胶液包含60-80％的基体树脂、1-3％的过氧化二苯甲酰、5-6％的过氧化苯甲酸叔丁酯、5-6％的脱模剂和8-28％的填料，所述填料由30-70％的重钙和30-70％的氢氧化铝组成；将混合后的胶液通入气体，使胶液中存在细小的气泡，而后将胶液加热至200℃后充入涂覆装置，所述芳纶通过放线装置匀速放线，经过所述涂覆装置进行胶液涂覆，从模具的模具孔进入烘干装置进行固化，进而进入检测装置对加强芯表面光洁度进行检测，最后以0.5-1m/s的速度匀速收线。

2.根据权利要求1所述的一种芳纶光缆加强芯的制备方法，其特征在于，所述检测装置监测到加强芯表面具有凸起时，降低所述放线装置的放线速度和所述收线装置的收线速度，以增加加强芯在烘干装置内的烘干时间。

3.根据权利要求1所述的一种芳纶光缆加强芯的制备方法，其特征在于，加强芯经过烘干装置时，先对加强芯在340-360℃的环境下进行快速烘干，使表面先固化，而后通过290-310℃热风进行快速吹风，使其全部固化。

4.根据权利要求1所述的一种芳纶光缆加强芯的制备方法，其特征在于，所述涂覆装置包括注胶本体、储胶箱、设置在所述注胶单元一侧的注风设备，所述注胶本体内具有涂覆腔，所述注胶本体的一端设置有用于进料和注风的进口，另一端设置有出口，出口处设置有用于剔除多余胶液的模具，所述进口、所述模具的模具孔和所述涂覆腔设置在同一水平线上；

所述注胶本体上方设置有至少一个与所述涂覆腔连通的注胶口，并且在下方设置有至少一个排胶口，所述储胶箱将胶液从所述注胶口注入所述涂覆腔内，将所述涂覆腔内的胶液从排胶口回流至所述储胶箱内。

5.根据权利要求4所述的一种芳纶光缆加强芯的制备方法，其特征在于，所述涂覆腔内还设置有分隔板，所述分隔板将涂覆腔分隔为第一腔室和第二腔室，并且所述第一腔室和所述第二腔室在所述分隔板两端连通。

6.根据权利要求4所述的一种芳纶光缆加强芯的制备方法，其特征在于，还包括泄压口，所述泄压口上设置有第一压力传感器和电磁阀。

7.根据权利要求4所述的一种芳纶光缆加强芯的制备方法，其特征在于，所述进口与所述涂覆腔之间的通道上设置有至少一个第二压力传感器和至少一个温度传感器。

8.根据权利要求1所述的一种芳纶光缆加强芯的制备方法，其特征在于，所述烘干装置包括烘干本体和热风装置，在所述烘干本体内设置有第一烘干腔和第二烘干腔，在所述第一烘干腔内设置有加热管，所述第二烘干腔上设置有至少一个热风嘴，所述热风装置与所述热风嘴连接，所述热风嘴的吹风方向指向所述烘干装置的出口。

9.根据权利要求8所述的一种芳纶光缆加强芯的制备方法，其特征在于，所述热风嘴吹风方向与加强芯运行方向之间的夹角为A，其中，A的值为10-45°。

10.根据权利要求1所述的一种芳纶光缆加强芯的制备方法，其特征在于，所述检测装置包括检测管，所述检测管为空心圆管；

至少一个检测组件，所述检测组件包括检测头、检测杆、支点、动力件和感应装置，所述支点固定在所述检测管的侧壁上，所述检测杆与所述支点旋转连接，所述检测头设置在所述检测杆的一端，并且在所述检测管的相应位置开设有容许所述检测头通过的通孔，所述感应装置设置在所述检测杆的另一端，用于检测该端的位置信息，所述动力件为所述检测头提供向心力；所述检测杆与所述支点连接位置至设置有所述检测头一端的距离为L1，至另一端的位置为L2，其中，L1/L2≤1/2。