CN112799190A - 一种阻燃防火型通信光缆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种阻燃防火型通信光缆及其制备方法。具体的，所述阻燃防火型通信光缆，包括缆芯和位于缆芯外部的护层；其中，所述缆芯包括至少一根加强件和围绕加强件绞合的一个或多个松套管；每个松套管包括PBT套管、包覆在PBT套管外的第二防火层，和设置在PBT套管内部的光纤，光纤外表面涂有第一防火层；缆芯外部的护层由内至外依次包括第三防火层、隔热层、金属屏蔽层、内衬层、第四防火层及外护套。本发明通过多重的防火设计，使光缆具有导热系数低、耐温防火性能强、抗摩擦、耐腐蚀和强度高等特点，安全可靠性高，本发明提供的方法操作简单，制备的光缆性能良好。
Description
技术领域
本申请属于通信光缆技术领域，尤其是涉及一种阻燃防火型通信光缆。
背景技术
通信光缆(Communication Optical Fiber Cable)是由若干根(芯)光纤(一般从几芯到几千芯)构成的缆芯和外护层所组成。光纤与传统的对称铜回路及同轴铜回路相比较，其传输容量大得多；衰耗少；传输距离长；体积小；重量轻；成本低，是当前最有前景的通信传输媒体。
铁路隧道、地铁、轨道交通、高层建筑、油库、矿井等相对封闭的空间场合，越来越广的应用光纤光缆作为传输光纤通信、监视和控制系统。
现有技术中的光纤光缆由于阻燃防火性能差，一旦发生火灾，光缆很快就会烧伤烧损，导致光纤光缆传输系统失效，给救灾工作带来极大困难，造成更大的伤害和损失。
发明内容
为解决现有技术存在的上述不足，本发明目的在于提供一种阻燃防火型通信光缆，通过多重的防火设计，使光缆导热系数低、耐温防火性能强、抗摩擦、耐腐蚀和强度高。
具体，本发明提供了一种阻燃防火型通信光缆，包括：
缆芯和位于缆芯外部的护层；
其中，所述缆芯包括至少一根加强件和围绕加强件绞合的一个或多个松套管；优选地所述加强件为一根，所述松套管为若干个，更优选地，所述松套管为四个；
每个松套管包括PBT套管、包覆在PBT套管外的第二防火层，和设置在PBT套管内部的光纤，光纤外表面涂有第一防火层；
所述位于缆芯外部的护层由内至外依次包括第三防火层、隔热层、金属屏蔽层、内衬层、第四防火层及外护套。
进一步优选地，所述阻燃防火型通信光缆，其中，所述设置在PBT套管内部的光纤有一根或多根，光纤间隙用阻水缆膏紧密填充，更优选地，所述每个PBT套管内部的光纤有四根。
进一步优选地，所述的阻燃防火型通信光缆，其中，所述围绕加强件绞合的一个或多个松套管外部采用扎纱缠绕紧固。
进一步的，所述的阻燃防火型通信光缆，其中，所述第一防火层涂为无机耐火涂料，更优选地，所述第一防火层主成分为金属氮化物和磷酸，该耐火涂层可耐温2000℃，使电缆整体阻燃性能好，安全系数高。
进一步优选地，所述第二防火层为矿棉管，所述矿棉管是以矿物纤维棉为原料制成，具有质轻、熔点高，即使高温也不会燃烧，阻燃防火效果好的优点。
进一步优选地，所述第三防火层为碳纤维增强环氧树脂复合带，优选地，所述第三防火层厚度不小于0.2mm。
进一步优选地，所述第四防火层为玻璃纤维带，更优选地，所述第四防火层采用厚度为0.02～0.05mm玻璃纤维带双层绕包而成，每层搭盖率≥30％。
进一步优选地，所述金属屏蔽层为铜带焊接轧纹屏蔽层，更优选地，所述铜带厚度不小于0.2mm。
优选地，所述隔热层厚度不小于1.0mm。
进一步优选地，所述隔热层、内衬层和外护套均为高阻燃交联型氯化混合物护套。
在本发明的另一个更优选地实施方式中，所述的阻燃防火型通信光缆，其中，所述加强件有1根，所述围绕加强件绞合的松套管有4个。
本发明第二方面还提供了所述阻燃防火型通信光缆的制备方法，包括以下步骤：
S1松套管的制作：采用涂覆工艺在光纤表面涂覆一层无机耐火涂层，采用套塑工艺将光纤和阻水缆膏设置在PBT套管内，并在PBT套管外包覆一层矿棉管作为第二防火层；
S2缆芯的制备：将加强件及S1步骤制备的松套管采用成缆工艺进行绞合，并在绞合的松套管外采用扎纱进行紧固制成缆芯，
S3缆芯外部的护层的及通信光缆的制备：在缆芯外包覆一层碳纤维增强环氧树脂复合带，制得第三防火层；优选地，所述碳纤维增强环氧树脂复合带的厚度不小于0.2mm；
在第三防火层外采用挤塑交联工艺包覆一层隔热层，在隔热层外采用铜带通过焊接轧纹工艺包覆一层金属屏蔽层；优选地，所述隔热层厚度不小于1.0mm；所述金属屏蔽层厚度不小于0.2mm；
采用挤塑交联工艺在金属屏蔽层外包覆一层内衬层，优选地，所述内衬层厚度不小于1.2mm；
采用双层绕包工艺将玻璃纤维带包覆在内衬层外，其每层搭盖率≥30％，制得第四防火层，优选地，玻璃纤维带厚度为0.02～0.05mm；
最后在第四防火层外包覆一层高阻燃交联型氯化混合物护套，即制成本发明所述的阻燃防火型通信光缆。
本发明的有益效果是：
首先，本申请提供的阻燃防火型通信光缆，并采用PBT套管外包覆第二防火层，内部光纤外表面涂布第一防火层，起到对内部光纤进行隔热和防火保护；
其次，本申请提供的阻燃防火型通信光缆，含有四层防火层，通过多重的防火设计，使光缆具有导热系数低、耐温防火性能强的优点；
特别是第一防火层采用防火涂料，使电缆整体阻燃性能好，安全系数高；第二防火层采用矿棉管，具有质轻、熔点高，即使高温也不会燃烧，阻燃防火效果好的优点；第三防火层采用碳纤维增强环氧树脂复合带，双层防火层的设置，不但具有高耐火和耐高温特性，还具有比重轻、强度高、热膨胀系数小，同时还兼备耐腐蚀和抗疲劳等性能；第四防火层采用玻璃纤维带，具有不燃、耐腐蚀、耐高温、吸湿小等优点；
第三，本申请设置的隔热层、金属屏蔽层、内衬层及外护套层使电缆具有优越的屏蔽性能、机械强度高、坚固耐用，光缆可经受剧烈的机械破坏，抗冲击和防震动性能优良，同时，还确保了光缆具有优越的耐温、防潮、抗压、防动物齿咬等功能，通信传输效果好，安全可靠性高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。
图1是本申请提供的阻燃防火型通信光缆的结构示意图；
图中的附图标记为：
1、光纤；
2、第一防火层；
3、阻水缆膏；
4、PBT套管；
5、第二防火层；
6、松套管；
7、加强件；
8、扎纱缠绕层；
9、第三防火层；
10、隔热层；
11、金属屏蔽层；
12、内衬层；
13、第四防火层；
14、外护套层。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
实施例1、一种阻燃防火型通信光缆及其制备方法
本实施例提供一种阻燃防火型通信光缆及其制备方法，其中如图1所示，所述阻燃防火型通信光缆包括：缆芯以及位于缆芯外部的护层；
所述缆芯包括至少一根加强件7和围绕加强件7绞合的松套管6，在本实施例中围绕加强件7绞合的松套管6平均分布有4个，松套管的个数可以根据实际需要增加或减少，但最少不能少于1个；绞合的4个松套管6外部采用扎纱缠绕层8紧固；
每个松套管均包括PBT套管4、包覆在PBT套管4外的第二防火层5，和设置在PBT套管内部的光纤1，其中光纤的个数可以为1根或多跟，在本实施例中每个PBT套管内部设有4根光纤，每根光纤1外表面设有第一防火层2；设置在PBT套管内部的光纤间隙里紧密填充有阻水缆膏3；
所述位于缆芯外部的护层由内至外依次包括第三防火层9、隔热层10、金属屏蔽层11、内衬层12、第四防火层13和外护套层14。
其中，所述第一防火层2为无机耐火涂料，涂在所述光纤外表面。具体的，第一防火层2是以金属氮化物和磷酸为主要成分，该耐火涂层可耐温2000℃，使电缆整体阻燃性能好，安全系数高。
所述第二防火层5为矿棉管，所述矿棉管是以矿物纤维棉为原料制成的，具有质轻、熔点高，即使高温也不会燃烧，具有很好的阻燃防火作用。
所述第三防火层9为碳纤维增强环氧树脂复合带，其厚度不小于0.2mm，双层防火层的设置，不但具有高耐火和耐高温特性，还具有比重轻、强度高、热膨胀系数小，同时还兼备耐腐蚀和抗疲劳等性能。
所述第四防火层13为玻璃纤维带。具体的，第四防火层采用厚度为0.02～0.05mm玻璃纤维带双层绕包而成，其每层搭盖率≥30％。它具有不燃、耐腐蚀、耐高温、吸湿小等优点。
所述隔热层、内衬层和外护套均为高阻燃交联型氯化混合物护套。它具有优越的耐高温性能、抗疲劳性能、耐磨性能、耐辐照性能、耐腐蚀性能，阻燃性能和化学稳定性好，能够延长电缆使用寿命。
所述的金属屏蔽层为铜带焊接轧纹屏蔽层，铜带焊接轧纹屏蔽层没有缝隙，不会产生电磁泄漏，屏蔽效果好；另外，铜带焊接轧纹屏蔽层坚固，不易变形，光缆具有较高的抗拉强度和弯曲性能。
制作本光缆时，采用涂覆工艺在光纤表面涂覆一层无机耐火涂层，采用套塑工艺将数根光纤和阻水缆膏设置在PBT套管内，并在PBT套管外包覆一层矿棉管，完成松套管的制作。
然后，将事先准备好的加强件及数根松套管采用成缆工艺进行绞合，并在绞合的数根松套管外采用扎纱进行紧固制成缆芯，然后在缆芯外包覆一层厚度不小于0.2mm的碳纤维增强环氧树脂复合带制得第三防火层；在第三防火层外采用挤塑交联工艺包覆一层厚度不小于1.0mm隔热层，在隔热层外采用厚度不小于0.2mm的铜带通过焊接轧纹工艺包覆一层金属屏蔽层；再采用挤塑交联工艺在金属屏蔽层外包覆一层厚度不小于1.2mm内衬层；采用双层绕包工艺将厚度为0.02～0.05mm玻璃纤维带包覆在内衬层外，其每层搭盖率≥30％，制得第四防火层；最后在第四防火层外包覆一层高阻燃交联型氯化混合物护套，即制成本发明所述的阻燃防火型通信光缆。
以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种阻燃防火型通信光缆，其特征在于，包括：
缆芯和位于缆芯外部的护层；
其中，所述缆芯包括至少一根加强件和围绕加强件绞合的一个或多个松套管；
每个松套管包括PBT套管、包覆在PBT套管外的第二防火层，和设置在PBT套管内部的光纤，光纤外表面涂有第一防火层；
所述位于缆芯外部的护层由内至外依次包括第三防火层、隔热层、金属屏蔽层、内衬层、第四防火层及外护套。
2.根据权利要求1所述的阻燃防火型通信光缆，其特征在于，所述设置在PBT套管内部的光纤有一根或多根，光纤间隙用阻水缆膏填充。
3.根据权利要求1所述的阻燃防火型通信光缆，其特征在于，所述围绕加强件绞合的一个或多个松套管外部采用扎纱缠绕紧固。
4.根据权利要求1所述的阻燃防火型通信光缆，其特征在于，所述第一防火层涂为无机耐火涂料。
5.根据权利要求1所述的阻燃防火型通信光缆，其特征在于，所述第二防火层为矿棉管。
6.根据权利要求1所述的阻燃防火型通信光缆，其特征在于，所述第三防火层为碳纤维增强环氧树脂复合带，厚度不小于0.2mm。
7.根据权利要求1所述的阻燃防火型通信光缆，其特征在于，所述第四防火层为玻璃纤维带，所述玻璃纤维带的厚度为0.02～0.05mm。
8.根据权利要求1所述的阻燃防火型通信光缆，其特征在于，所述隔热层、内衬层和外护套均为高阻燃交联型氯化混合物护套；优选地，所述隔热层厚度不小于1.0mm。
9.根据权利要求1所述的阻燃防火型通信光缆，其特征在于，所述金属屏蔽层为铜带焊接轧纹屏蔽层，厚度不小于0.2mm。
10.一种权利要求1所述的阻燃防火型通信光缆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1松套管的制作：采用涂覆工艺在光纤表面涂覆一层无机耐火涂层，采用套塑工艺将光纤和阻水缆膏设置在PBT套管内，并在PBT套管外包覆一层矿棉管作为第二防火层；
S2缆芯的制备：将加强件及S1步骤制备的松套管采用成缆工艺进行绞合，并在绞合的松套管外采用扎纱进行紧固制成缆芯，
S3缆芯外部的护层及通信光缆的制备：在缆芯外包覆一层碳纤维增强环氧树脂复合带，制得第三防火层；
在第三防火层外采用挤塑交联工艺包覆一层隔热层，在隔热层外采用铜带通过焊接轧纹工艺包覆一层金属屏蔽层；
采用挤塑交联工艺在金属屏蔽层外包覆一层内衬层；
采用双层绕包工艺将玻璃纤维带包覆在内衬层外，其每层搭盖率≥30％，制得第四防火层；
最后，在第四防火层外包覆一层高阻燃交联型氯化混合物护套，即得阻燃防火型通信光缆。
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