CN114047587B - 一种固化包束层绞式光缆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种固化包束层绞式光缆及其制备方法。所述固化包束层绞式光缆包括松套管光单元束及其外被覆的护套；所述松套管光单元束，包括多个SZ绞合的松套管光单元，其外侧具有在光缆截面上圆周分布的由固化树脂固化形成的包封条。其制备方法包括步骤：沿生产线方向，松套管光单元放出后经绞合台进行沿中心加强件周围SZ绞合，绞合后涂敷树脂，并进行光固化引发固化为所述包封条，形成所述松套管光单元束；在所述松套管光单元束外侧挤制护套料形成外被覆护套。本发明提供的固化包束层绞式光缆，采用固化树脂固化形成的包封条代替扎纱，不会产生扎纱的扎痕，避免扎伤套管，同时几乎不会增加光缆直径，同时保持了松套管在SZ折返处的稳固。

Description

一种固化包束层绞式光缆及其制备方法

技术领域

本发明属于光通信技术领域，更具体地，涉及一种固化包束光缆及其制备方法。

背景技术

随着通信容量的发展，高光纤密度的光缆逐步成为行业发展趋势。为了提高光纤密度，减小装载光纤的松套管壁厚是有效方法之一，但是减小壁厚会带来扎纱时扎伤套管，出现扎痕的问题。因此，取消扎纱能防止因扎纱过大导致出现套管扎痕，从而避免在套管弯折盘留时折断光纤影响传输性能。

CN110333585A公开了一种无扎纱层绞式光缆及其制造方法，该发明通过绞合和护层工序合并，在光缆SZ绞合后，直接进机头并在缆芯上挤出护套。但是光缆SZ绞合在折返处无扎纱固定容易出现退扭，因而在护层时易引起护层脱料，甚至出现拉断光缆。另外，采用这种方法，需要直接在缆芯上挤出护套，一方面无法做双层绞合的结构，也无法在缆芯上加铠装保护，在缆型应用上有局限性。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种固化包束光缆及其制备方法，其目的在于通过涂敷固化形成的固化树脂包封条，代替扎纱固定松套管或其SZ折返处，由此解决现有SZ层绞式光缆取消扎纱导致的SZ折返处退扭引起的护套脱料甚至拉断光缆、不能加装铠装的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种固化包束层绞式光缆，其特征在于，包括松套管光单元束及其外被覆的护套；所述松套管光单元束，包括多个SZ绞合的松套管光单元，在光缆截面松套管光单元的外周上分布有由固化树脂固化形成的包封条。

优选地，所述固化包束层绞式光缆，其所述包封条越过SZ绞合的折返处，所述包封条在光缆轴向上连续或者不连续。

优选地，所述固化包束层绞式光缆，其所述包封条处于相邻松套管间，沿所述松套间的沟槽形成SZ螺旋状；或

所述包封条沿光缆轴向延伸；或

所述包封条形成与松套管节距相同的SZ螺旋，并于松套管成预设的相位差，使其与多根松套管在侧面上保持交角。

优选地，所述固化包束层绞式光缆，其所述包封条由UV固化树脂形成。

优选地，所述固化包束层绞式光缆，其所述包封条的拉伸模量1000~2500MPa，其伸长率在10%~20%之间。

优选地，所述固化包束层绞式光缆，其所述UV固化树脂含有：20~60wt%的环氧丙烯酸酯、10~40wt%的聚氨酯丙烯酸酯、5~30wt%的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、 5~30wt%的1,6-己二醇二丙烯酸酯、1~5wt%的2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、1~3wt%的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、以及1~5wt%的助剂。

优选地，所述固化包束层绞式光缆，其包括处于松套管光单元束中心的中心加强件和/或处于松套管光单元束与护套之间的开缆绳。

按照本发明的另一个方面，提供了所述的固化包束层绞式光缆的制备方法，其包括以下步骤：

沿生产线方向，松套管光单元放出后经绞合台进行沿中心加强件周围SZ绞合，绞合后涂敷树脂，并进行光固化引发固化为所述包封条，形成所述松套管光单元束；

在所述松套管光单元束外侧挤制护套料形成外被覆护套。

优选地，所述固化包束层绞式光缆的制备方法，其所述绞合后涂敷树脂具体为：

采用涂敷模具进行涂敷，所述涂敷模具在SZ绞合的折返处进行连续或者不连续涂敷。

优选地，所述固化包束层绞式光缆的制备方法，其所述涂敷模具具有最外层松套管数量相同的树脂涂敷口，在光缆截面的圆周上均匀分布，所述涂敷模具与松套管绞合同步旋转使得挤出口对准松套管间空心挤出固化树脂，挤出固化后形成分布于相邻松套管沟槽间的包封条；或

所述涂敷模具具有预设数量的在光缆截面的圆周上均匀分布的树脂挤出口，固定挤出，固化后形成沿光缆轴向延伸的包封条；或

所述涂敷模具具有预设数量的在光缆截面的圆周上均匀分布的树脂挤出口，按照一定的相位差与松套管绞合同周期旋转挤出，护花后形成与多根松套管在侧面上保持交角的包封条。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

本发明提供的固化包束层绞式光缆，采用固化树脂固化形成的包封条代替扎纱，不会产生扎纱的扎痕，避免扎伤套管，同时几乎不会增加光缆直径，同时保持了松套管在SZ折返处的稳固，不会出现挤制护套料时脱料甚至拉断光缆的现象。进一步的稳固的层绞式光缆缆芯，可适用于加装现有铠装保护，应用广泛。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的松套管光纤束的SZ绞合折返处结构示意图；

图2是本发明实施例1提供的固化包束层绞式光缆横截面结构示意图；

图3是本发明实施例2提供的松套管光纤束的SZ绞合折返处结构示意图；

图4是本发明实施例2提供的固化包束层绞式光缆横截面结构示意图；

图5是本发明实施例3提供的松套管光纤束的SZ绞合折返处结构示意图；

图6是本发明实施例3提供的固化包束层绞式光缆横截面结构示意图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1为包封条，2为松套管光单元，3为中心加强芯，4为阻水纱，5为开缆绳，6为护套。

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。

本发明提供的固化包束层绞式光缆，包括松套管光单元束及其外被覆的护套；所述松套管光单元束，包括中心加强芯及多个SZ绞合在加强芯周围的松套管光单元，在光缆截面松套管光单元的外周上分布有典型如均匀分布的由固化树脂固化形成的包封条，亦存在不均匀分布的包封条的技术方案，如松套管光单元的外周上仅分布一条包封条。

所述包封条越过SZ绞合的折返处，所述包封条在光缆轴向上连续或者不连续。具体而言，所述包封条的设计方案包括但不限于：

其一、所述包封条处于相邻松套管间，沿所述松套间的沟槽形成SZ螺旋状。该方案设计的包封条，不会额外增加光缆外径，结构紧凑，且包束固定效果良好。

其二、所述包封条沿光缆轴向延伸。该方案设计的包封条，形成方便，可以配合不连续的设计，仅覆盖反折区域，最大限度的节省成本，同时开缆时最为方便，几乎与无扎纱光缆无异。

其三、所述包封条形成与松套管节距相同的SZ螺旋，并于松套管成预设的相位差，使其与多根松套管在侧面上保持交角。该方案设计的包封条，用料较少，且起到的包束固定效果较好，不容易脱开导致退扭，同时在开缆时由于包封条与松套管形成交角，因此较容易撕开。

所述包封条由UV固化树脂形成，其拉伸模量1000~2500MPa，其伸长率在10%~20%之间。所述UV固化树脂含有：20~60wt%的环氧丙烯酸酯、10~40wt%的聚氨酯丙烯酸酯、5~30wt%的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、 5~30wt%的1,6-己二醇二丙烯酸酯、1~5wt%的2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、1~3wt%的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、以及1~5wt%的助剂。包封条的拉伸模量和伸长率影响包封条的成膜性能和可分离性能，通过预聚物和单体的配比调节，使得包封条的拉伸模量处于合适的范围之内，能固定松套管方便光缆制备的同时，方便光缆开剥。另外需要控制引发剂的含量，配合光缆生产线的速度进行固化。

所述松套管光单元，为装有阻水材料和若干光纤的塑料套管，塑料套管例如PP、PC、PBT、TPEE或混合材料的套管；所述阻水材料为阻水纱、阻水粉或阻水油膏等。

所述护套为PE、LSZH、尼龙、PVC等材料挤制而成；

固化包束层绞式光缆，优选包括处于松套管光单元束中心的中心加强件、处于松套管光单元束与护套之间的开缆绳、和/或包覆所述松套管光单元束的铠装层。所述开缆绳为聚酯、芳纶等纤维加捻而成。

本发明提供的固化包束层绞式光缆的制备方法，包括以下步骤：

沿生产线方向，松套管光单元放出后经绞合台沿中心加强芯周围进行SZ绞合，绞合后经过涂敷模具在缆芯表面涂敷树脂，并进行紫外光照射引发固化为所述包封条，形成所述松套管光单元束；所述绞合后涂敷树脂具体为：

采用涂敷模具进行涂敷，所述涂敷模具在SZ绞合的折返处进行连续或者不连续涂敷。

对于前述三种设计的包封条，具体按照以下方法形成：

所述涂敷模具具有最外层松套管数量相同的树脂挤出口，在光缆截面的圆周上均匀分布，所述涂敷模具与松套管绞合同步旋转使得挤出口对准松套管间空心挤出固化树脂，挤出固化后形成分布于相邻松套管沟槽间的包封条；或

所述涂敷模具具有预设数量的在光缆截面的圆周上均匀分布的树脂挤出口，固定挤出，固化后形成沿光缆轴向延伸的包封条；或

所述涂敷模具具有预设数量的在光缆截面的圆周上均匀分布的树脂挤出口，按照一定的相位差与松套管绞合同周期旋转挤出，固化后形成与多根松套管在侧面上保持交角的包封条。

在所述松套管光单元束外侧挤制护套料形成外被覆护套。

以下为实施例：

实施例1

本实施例提供的固化包束层绞式光缆，其松套管光单元束的SZ绞合折返处结构示意图如图1所示，其横截的结构示意图如图2所示：由多根松套管光单元2围绕中心加强芯3进行SZ绞合，在表面涂敷树脂固化包封条1，包封条处于相邻松套管间，沿所述松套间的沟槽形成SZ螺旋状，构成松套管光单元束。所述松套管由PBT包覆多根光纤和阻水材料后挤出而成，所述中心加强芯为FRP杆。FRP杆表面绕若干阻水纱４以保证缆芯渗水效果。在松套管光单元束外挤制一层HDPE护套６形成所述固化包束层绞式光缆。护套６下设置开缆绳５，以便于开缆。

所述涂敷树脂由以下组分构成：28wt%的环氧丙烯酸酯、35wt%的聚氨酯丙烯酸酯、5wt%的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、26wt%的1,6-己二醇二丙烯酸酯、2wt%的2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2wt%的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、以及2wt%的助剂。所述涂敷树脂的模量约为1000MPa，延伸率约为20%。

本实施例提供的固化包束层绞式光缆的制造方法如下：

沿生产线方向，松套管光单元2放出后经绞合台沿中心加强芯3周围进行SZ绞合，同时若干根阻水纱4沿中心加强芯放置，松套管绞合后经过涂敷模具在缆芯表面涂敷树脂，并进行紫外光照射引发固化为所述包封条1，形成所述松套管光单元束；所述绞合后涂敷树脂具体为：

采用涂敷模具进行涂敷，所述涂敷模具在SZ绞合的折返处进行连续涂敷。

具体按照以下方法形成：

所述涂敷模具具有最外层松套管数量相同的树脂挤出口，在光缆截面的圆周上均匀分布，所述涂敷模具与松套管绞合同步旋转使得挤出口对准松套管间空心挤出固化树脂，挤出固化后形成分布于相邻松套管沟槽间的包封条1。

在所述松套管光单元束外侧放置1根开缆绳5，并挤制护套料形成外被覆护套6。

实施例2

本实施例提供的固化包束层绞式光缆，其松套管光单元束的SZ绞合折返处结构示意图如图3所示，其横截的结构示意图如图4所示：由多根套管光单元2围绕中心加强芯3进行SZ绞合，在表面涂敷树脂固化包封条1，包封条1沿光缆轴向延伸，构成松套管光单元束。所述松套管由PBT包覆多根光纤和阻水材料后挤出而成，所述中心加强芯为FRP杆。FRP杆表面绕若干阻水纱４以保证缆芯渗水效果。在松套管光单元束外挤制一层HDPE护套６形成所述固化包束层绞式光缆。护套６下设置开缆绳５，以便于开缆。

所述涂敷树脂由以下组分构成：40wt%的环氧丙烯酸酯、25wt%的聚氨酯丙烯酸酯、15wt%的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、14wt%的1,6-己二醇二丙烯酸酯、2wt%的2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2wt%的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、以及2wt%的助剂。所述涂敷树脂的模量约为1500MPa，延伸率约为15%。

本实施例提供的固化包束层绞式光缆的制造方法如下：

沿生产线方向，松套管光单元2放出后经绞合台沿中心加强芯3周围进行SZ绞合，同时若干根阻水纱4沿中心加强芯放置，松套管绞合后经过涂敷模具在缆芯表面涂敷树脂，并进行紫外光照射引发固化为所述包封条1，形成所述松套管光单元束；所述绞合后涂敷树脂具体为：

采用涂敷模具进行涂敷，所述涂敷模具在SZ绞合的折返处进行不连续涂敷。

具体按照以下方法形成：

所述涂敷模具具有预设数量的在光缆截面的圆周上均匀分布的树脂挤出口，固定挤出，固化后形成沿光缆轴向延伸的包封条；

在所述松套管光单元束外侧放置1根开缆绳5，并挤制护套料形成外被覆护套6。

实施例3

本实施例提供的固化包束层绞式光缆，其松套管光单元束的SZ绞合折返处结构示意图如图5所示，其横截的结构示意图如图6所示：由多根套管光单元2围绕中心加强芯3进行SZ绞合，在表面涂敷树脂固化包封条1，所述包封条形成与松套管节距相同的SZ螺旋，并于松套管成预设的相位差，使其与多根松套管在侧面上保持交角，构成松套管光单元束。所述松套管由PBT包覆多根光纤和阻水材料后挤出而成，所述中心加强芯为FRP杆。FRP杆表面绕若干阻水纱４以保证缆芯渗水效果。在松套管光单元束外挤制一层HDPE护套６形成所述固化包束层绞式光缆。护套６下设置开缆绳５，以便于开缆。

所述涂敷树脂由以下组分构成：43wt%的环氧丙烯酸酯、15wt%的聚氨酯丙烯酸酯、26wt%的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、10wt%的1,6-己二醇二丙烯酸酯、2wt%的2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2wt%的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、以及2wt%的助剂。所述涂敷树脂的模量约为2500MPa，延伸率约为10%。

本实施例提供的固化包束层绞式光缆的制造方法如下：

沿生产线方向，松套管光单元2放出后经绞合台沿中心加强芯3周围进行SZ绞合，同时若干根阻水纱4沿中心加强芯放置，松套管绞合后经过涂敷模具在缆芯表面涂敷树脂，并进行紫外光照射引发固化为所述包封条1，形成所述松套管光单元束；所述绞合后涂敷树脂具体为：

采用涂敷模具进行涂敷，所述涂敷模具在SZ绞合的折返处进行不连续涂敷。

具体按照以下方法形成：

所述涂敷模具具有预设数量的在光缆截面的圆周上均匀分布的树脂挤出口，按照一定的相位差与松套管绞合同周期旋转挤出，固化后形成与多根松套管在侧面上保持交角的包封条。

在所述松套管光单元束外侧放置1根开缆绳5，并挤制护套料形成外被覆护套6。

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 (8)

1.一种固化包束层绞式光缆，其特征在于，包括松套管光单元束及其外被覆的护套；所述松套管光单元束，包括多个SZ绞合的松套管光单元，在光缆截面松套管光单元的外周上分布有的由固化树脂固化形成的包封条；所述包封条越过SZ绞合的折返处，所述包封条在光缆轴向上连续或者不连续；

所述包封条处于相邻松套管间，沿所述松套管间的沟槽形成SZ螺旋状；或

所述包封条形成与松套管节距相同的SZ螺旋，并与松套管成预设的相位差，使其与多根松套管在侧面上保持交角。

2.如权利要求1所述的固化包束层绞式光缆，其特征在于，所述包封条由UV固化树脂形成。

3.如权利要求2所述的固化包束层绞式光缆，其特征在于，所述包封条的拉伸模量1000~2500MPa，其伸长率在10%~20%之间。

4.如权利要求3所述的固化包束层绞式光缆，其特征在于，所述UV固化树脂含有：20~60wt%的环氧丙烯酸酯、10~40wt%的聚氨酯丙烯酸酯、5~30wt%的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、5~30wt%的1,6-己二醇二丙烯酸酯、1~5wt%的2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、1~3wt%的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、以及1~5wt%的助剂。

5.如权利要求1至4任意一项所述的固化包束层绞式光缆，其特征在于，包括处于松套管光单元束中心的中心加强件和/或处于松套管光单元束与护套之间的开缆绳。

6.如权利要求1至5任意一项所述的固化包束层绞式光缆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

沿生产线方向，松套管光单元放出后经绞合台进行沿中心加强件周围SZ绞合，绞合后涂敷树脂，并进行光固化引发固化为所述包封条，形成所述松套管光单元束；

在所述松套管光单元束外侧挤制护套料形成外被覆护套。

7.如权利要求6所述的固化包束层绞式光缆的制备方法，其特征在于，所述绞合后涂敷树脂具体为：

采用涂敷模具进行涂敷，所述涂敷模具在SZ绞合的折返处进行连续或者不连续涂敷。

8.如权利要求7所述的固化包束层绞式光缆的制备方法，其特征在于，所述涂敷模具具有最外层松套管数量相同的树脂涂敷口，在光缆截面的圆周上均匀分布，所述涂敷模具与松套管绞合同步旋转使得挤出口对准松套管间空心挤出固化树脂，挤出固化后形成分布于相邻松套管沟槽间的包封条；或

所述涂敷模具具有预设数量的在光缆截面的圆周上均匀分布的树脂挤出口，按照一定的相位差与松套管绞合同周期旋转挤出，固化后形成与多根松套管在侧面上保持交角的包封条。

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