CN114236727A - 双层紧套光纤及其制造方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种双层紧套光纤，包括：缆芯、第一紧包层和第二紧包层，所述第一紧包层包裹住所述缆芯，所述第二紧包层至少覆盖所述第一紧包层的一部分；所述第一紧包层和所述第二紧包层的材质和/或颜色相同或不同。本发明还提供了一种双层紧套光纤的制造方法和设备。本发明能够降低制造成本，减少排料和待机浪费，并可提高产品的机械性能。

Description

双层紧套光纤及其制造方法和设备
技术领域
本发明涉及一种紧套光纤，具体涉及一种双层紧套光纤及其制造方法和设备。
背景技术
当前的紧套光纤的结构基本上由光纤和紧密包裹在光纤外部的紧包层构成，如图1所示。这种紧套光纤，由于一层紧包层直接紧密包裹在光纤外部，PA或TPEE材质容易存在紧包层难剥离的问题，LSZH或PVC材质容易存在紧包层与外护套粘连等问题。此外，对于需要采用不同的颜色和加色环区分的多芯紧套光纤，以24芯紧套光纤为例，一般采用标准12色+标准12色加色环。12种颜色的紧套料需要逐个切换，换色排料材料浪费大，而且排料期间不能生产，造成待机浪费。由于紧套纤生产速度较快，而紧套纤的打色环的速度比较慢，两者速度不匹配，所以紧套纤生产时在线打色环难以实现，12色色环紧套纤需要将12色紧套纤逐盘复绕喷印色环，又增加了一道工序，这样导致彩色和色环紧套光纤的制造成本较高。
发明内容
鉴于上述技术问题，本发明实施例提供一种双层紧套光纤及其制造方法和设备，用于至少解决上述技术问题之一。
本发明采用的技术方案为：
本发明一实施例提供一种双层紧套光纤，包括：缆芯、第一紧包层和第二紧包层，所述第一紧包层包裹住所述缆芯，所述第二紧包层至少覆盖所述第一紧包层的一部分；所述第一紧包层和所述第二紧包层通过挤塑工艺形成，并且，所述第一紧包层和所述第二紧包层的材质和/或颜色相同或不同；其中，在所述光纤被成束使用时，所述第一紧包层和所述第二紧包层的颜色不同，以形成所述光纤的身份特征；在所述第一紧包层和所述第二紧包层的材质不同的情况下，所述第一紧包层和所述第二紧包层用于至少提高所述光纤的剥离性能。
本发明另一实施例提供一种双层紧套光纤的制备方法，包括以下步骤：
S100，准备缆芯；
S200，在缆芯上形成包裹住缆芯的第一紧包层；
S300，在第一紧包层上形成至少覆盖所述第一紧包层的一部分的第二紧包层；所述第一紧包层和所述第二紧包层的材质和/或颜色相同或不同。
本发明另一实施例提供一种双层紧套光纤的制造设备，包括：第一注料装置和第二注料装置；所述第一注料装置包括第一挤出机构以及与第一挤出机构连接的内模和外模组件，所述外模组件包括外模和外模端盖，所述内模上形成有缆芯放置通道，所述内模插入所述外模中并与所述外模间隔形成有第一注料通道，所述外模上形成第一注入结构和第二注入结构，所述第一注入结构包括沿所述外模的周向方向形成的环形槽和分别与所述环形槽和所述第一注料通道连通的多个第一注入孔；所述第二注入结构包括沿所述外模的径向方向形成的径向凹槽和分别连通所述径向凹槽和所述第一注料通道的第二注入孔；所述外模端盖上形成有连通的第三注入孔和第二注料通道，所述第二注料通道与所述环形槽和所述凹槽选择性连通的第二注料通道；所述第二注料装置包括第二挤出机构和第二原料连接结构，所述第二原料连接结构一端与所述第二挤出机构连接，另一端与所述第三注入孔连接；第一原料通过第一挤出机构挤入所述第一注料通道中，以在所述缆芯形成包裹住缆芯的第一紧包层；第二原料通过第二挤出机构挤入所述第二原料连接结构中并流入至所述第二注料通道中，以在所述第一紧包层上形成至少覆盖第一紧包层一部分的第二紧包层；所述第一原料和所述第二原料的材质和/或颜色相同或不同。
本发明实施例提供的技术方案，能够降低制造成本，减少排料和待机浪费，并可提高产品的机械性能。
附图说明
图1为现有的紧套光纤的结构示意图；
图2为本发明一实施例提供的双层紧套光纤的结构示意图；
图3为本发明另一实施例提供的双层紧套光纤的结构示意图；
图4为本发明另一实施例提供的双层紧套光纤的结构示意图；
图5为本发明一实施例提供的双层紧套光纤的制造设备的部分结构示意图；
图6为本发明另一实施例提供的双层紧套光纤的制造设备的部分结构示意图；
图7为本发明另一实施例提供的双层紧套光纤的制造设备的部分结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明一实施例提供一种双层紧套光纤，如图2所示，包括：缆芯1、第一紧包层2和第二紧包层3。其中，第一紧包层1包裹住缆芯即完全包裹在缆芯的轴向外侧，第二紧包层2至少覆盖第一紧包层的一部分即至少紧贴在第一紧包层的轴向外侧的一部分上；第一紧包层2和第二紧包层3通过挤塑工艺形成，并且，所述第一紧包层和所述第二紧包层的材质和/或颜色相同或不同。其中，在所述光纤被成束使用时，所述第一紧包层和所述第二紧包层的颜色不同，以形成所述光纤的身份特征；在所述第一紧包层和所述第二紧包层的材质不同的情况下，所述第一紧包层和所述第二紧包层用于至少提高所述光纤的剥离性能。
本发明实施例提供的紧套光纤，由于将缆芯外面的紧包层设置为两层，相对于现有的紧套光纤，能够至少解决背景技术中提到的问题之一。以下，通过具体实施例对本实施例的双层紧套光纤进行详细说明。
(实施例1)
在本实施例中，提供的双层紧套光纤为彩色紧套光纤，在成束使用时，能够通过不同的颜色形成光纤的身份特征，即能够起到标识作用。该实施例中，缆芯1为光纤，第一紧包层2和第二紧包层3的材质相同但颜色不相同，并且第一紧包层2的厚度可大于第二紧包层3的厚度。
在本实施例中，第一紧包层2可为本色紧套料，紧紧包裹住光纤的外部，可为任何适合制作紧套光纤的材质，例如，LSZH、PVC、尼龙等。第二紧包层3可为与第一紧包层2的材质相同的彩色紧套料。彩色第二紧包层与本色第一紧包层在连接处完全融合，使得本实施例的彩色紧套纤与常规的彩色紧套纤外观上无差异。
本实施例提供的彩色紧套光纤，由于将紧包层设置为紧密连接的本色第一紧包层和彩色第二紧包层，与紧包层仅使用一层彩色紧套料相比，能够降低制造成本。以0.9mm彩色紧套光纤为例，缆芯1采用直径为0.25mm的光纤，第一紧包层2的外径可为约0.7mm，厚度约为0.225mm，第二紧包层3可采用对应的彩色紧套料，第二紧包层直径约0.9mm，厚度约0.1mm。由于LSZH彩色紧套料比通用本色紧套料成本要高3元/kg左右，将直径0.7mm内层由彩色紧套料换成本色紧套料，采用本实施例提供的彩色紧套纤结构单从紧套料的成本方面就可以节省1.5元/km。
此外，本实施例采用色条紧套纤代替色环紧套纤，可以节省复绕打色环的成本，而且色条可以做永久性标识，不会像油墨色环会出现色环残缺或者褪色的情况。
在一示意性实施例中，第一紧包层和第二紧包层均为与缆芯相同的圆柱状结构，第二紧包层3可完全包裹在第一紧包层的外部，如图2所示。
在另一个示意性实施例中，第二紧包层3包裹第一紧包层2的部分。
在一具体示例中，第一紧包层2可包括环形本体和沿环形本体向外突出的一个或者多个突出部，该突出部具有与缆芯同心的圆弧面，如图3所示(图3仅示出一个突出部)。第二紧包层3形成为与环形本体相适配的结构，紧密包裹在环形本体的外部并与突出部的两侧紧密连接，第二紧包层与突出部的配合形成以缆芯的中心为圆心的圆形。这样，在彩色第二紧包层上可以实现一个或者多个本色色条的标识区分。
在另一具体示例中，第一紧包层2可形成为沿轴向方向切割掉一部分或者多个部分的柱状结构，该切掉部分使用第二紧包层3替代，即第一紧包层2可为在周向方向上具有多个平坦面的环形结构，第二紧包层3与平坦面紧密连接，作为彩色色条，如图4所示(图4示出一个平坦面)。这样，可在本色第一紧包层上设置一个或多个彩色色条的标识区分。
(实施例2)
在本实施例中，提供的双层紧套光纤的第一紧包层2和第二紧包层3的材质不相同但颜色相同。第二紧包层3完全包裹住第一紧包层2。
在一个示意性实施例中，第一紧包层2可采用低硬度低模量的紧套料，第二紧包层3可采用高硬度高模量的紧套料。
在一个示意性实施例中，以0.9mm的紧套光纤为例，分别对单层紧套光纤和双层紧套光纤的剥离力进行测试。其中，单层紧套光纤的紧包层采用PA材质制成，双层紧套光纤的第一紧包层2采用PA材质，第二紧包层3采用PVC材制成。在如下表1所示的测试条件下得到的剥离力测试结果可分别如表2和表3所示。
表1：测试条件
执行标准 拉伸速率 剥离长度
GB/T 15972.32 500mm/min 15mm
表2：单层紧套光纤的测试结果
最大剥离力(N)
第1根 22.93
第2根 23.89
第3根 23.55
第4根 24.42
第5根 23.77
第6根 24.04
平均值 23.77
标准偏差 0.50
变异系数 2.12
表3：双层紧套光纤的测试结果
最大剥离力(N)
第1根 17.84
第2根 15.92
第3根 16.30
第4根 15.67
第5根 16.70
平均值 16.49
标准偏差 0.85
变异系数 5.16
通过上述表2和表3比较可知，采用材质不同的紧套料作为第一紧包层和第二紧包层，能够使得第二紧包层容易剥离，即能够降低第二紧包层的剥离力，从而提高光纤的剥离性能。此外，由于第二紧包层采用高硬度、高模量、低摩擦系数的紧套料，使得整个光纤的变异系数得到了提高，从而使得机械性能例如抗弯性能、抗粘性能、抗压性能、抗摩擦性能等能够得到改善。
(实施例3)
在本实施例中，提供的双层紧套光纤的第一紧包层2和第二紧包层3的材质不相同并且颜色不相同。第二紧包层3完全包裹住第一紧包层2。
与实施例2相比，本实施例的不同之处在于，第一紧包层采用彩色紧套料，第二紧包层采用透明紧套料，这样，与实施例2相比，本实施例提供的紧套光纤还具有标识作用。
本发明另一实施例提供一种双层紧套光纤的制备方法，用于制备前述的双层紧套光纤，可包括以下步骤：
S100，准备缆芯。缆芯可为光纤。
S200，在缆芯上形成包裹住缆芯的第一紧包层；
S300，在第一紧包层上形成至少覆盖第一紧包层的一部分的第二紧包层；第一紧包层和第二紧包层的材质和/或颜色相同或不同。
在一个示意性实施例中，所述第一紧包层和所述第二紧包层的材质相同但颜色不相同。
在一个示意性实施例中，所述第一紧包层和所述第二紧包层的材质不相同但颜色相同，或者，材质不相同并且颜色也不相同。在该实施例中，所述第二紧包层包裹住所述第一紧包层。
本发明另一实施例提供一种双层紧套光纤的制造设备，用于制备前述的双层紧套光纤。该制造设备可包括：第一注料装置和第二注料装置。如图5所示，第一注料装置包括第一挤出机构以及与第一挤出机构连接的内模20和外模组件，外模组件可包括外模21和外模端盖22，内模20上形成有缆芯1放置通道，内模20插入外模21中并与外模间隔形成有第一注料通道23。外模21为阶梯结构，包括第一台阶部211和第二台阶部212，第一台阶部211的外径大于第二台阶部212的外径，其中，在第二台阶部212上形成第一注入结构和第二注入结构，第一注入结构包括沿外模的周向方向形成的环形槽24和分别与环形槽24和第一注料通道23连通的多个第一注入孔25；第二注入结构包括沿外模21的径向方向形成的径向凹槽26和分别连通径向凹槽26和第一注料通道23的第二注入孔27。第一注入结构由于是沿外模的整个周向方向形成，因此能够将原料全面覆盖在需要覆盖的层上。第二注入结构由于仅沿外模的径向方向形成，因此，仅可实现原料覆盖需要覆盖的层的一部分。在本发明实施例中，如图5所示，在一个示意性实施例中，如图5所示，环形槽24和径向凹槽26的下端形成为渐缩型结构，即环形槽24和径向凹槽26的下端与对应的注入孔通过斜面连接，这样，能够形成压力差，使得原料以一定流速流入注料通道中。
在本发明实施例中，外模端盖22包括壳体221，壳体内部形成有供第二台阶部插入的插入孔222，在第二台阶部插入插入孔222后，第一台阶部212止挡在壳体221上，从而实现外模和外模端盖的限位配合。壳体上形成有连通的第三注入孔28和第二注料通道29，其中，第三注入孔沿壳体的轴向方向形成，可对称设置N个。第二注料通道29为环形通道即沿壳体的周向方向形成，并且可与环形槽24和凹槽26选择性连通。从外模端盖的轴向方向看，第三注入孔的宽度大于第二注料通道的厚度，这样，能够形成压力差，使得原料能够以一定流速快速流入第二注料通道中。
在本发明实施例中，第二注料装置可包括第二挤出机构和第二原料连接结构30，第二原料连接结构一端与第二挤出机构连接，另一端与第三注入孔28连接。如图6所示，第二原料连接结构30可沿竖直方向与第三注入孔连接，其上形成有连通第二挤出机构和第三注入孔的连通通道，第二原料通过该连通通道进入到第二注料通道中。
在本发明实施例中，第一原料通过第一挤出机构挤入第一注料通道中，以在缆芯形成包裹住缆芯的第一紧包层；第二原料通过第二挤出机构挤入第二原料连接结构中并流入至第二注料通道中，以在第一紧包层上形成至少覆盖第一紧包层一部分的第二紧包层；第一原料和第二原料的材质和/或颜色相同或不同，第一原料和第二原料的材质和颜色可根据实际需要生产的产品进行选择，本发明不作特别限定。
在本发明实施例中，第一注料装置的结构可为现有结构，例如常规的紧套纤生产线挤塑机，除了外模和外模端盖上形成的注入结构，因此，为简便起见，本发明省略对其的详细描述。第二注料装置的结构可为与第一注料装置相同的结构，除了没有设置内模、外模组件之外。此外，第一挤出机构的挤出量大于第二挤出机构的挤出量，即第一挤出机构的螺杆螺膛大于第二挤出机构的螺杆螺膛。
在实际应用中，第一注料装置可为主机，第二注料装置可为辅机。例如，在生产彩色紧套光纤时，直径0.7mm本色内层采用第一挤出机构挤出，0.1mm的彩色外层采用第二挤出机构挤出。切换颜色时只需要将辅机的彩色料排干净即可，主机可以一直保持本色材料状态，而且辅机的螺杆螺膛比主机的螺杆螺膛小一些，通常比主机换色排料减少浪费约1kg颜色料，而且在辅机换色排料期间，主机可以正常生产0.9mm本色紧套纤，减少待机的浪费。
进一步地，在本发明实施例中，如图7所示，还包括调节件31，调节件31设置在外模端盖22和外模21之间，用于实现第二注料通道29与环形槽24和凹槽26的选择性连通。在一个示例中，调节件31可为环形垫片。在具体应用中，可通过调整垫片的厚度，可以调整外模端盖的注料通道与外模上不同的注入孔位置对接，即通过第二注料通道29与环形槽24和凹槽26选择性连通，实现外模上的注入孔与外模端盖内端的环型通道即第二注料通道29重合，使得第二原料例从外模端盖流入外模，最后进入外模内壁挤出形成对应的形态。以生产彩色紧套光纤为例，如图5所示，不使用环形垫片的情况下，外模端盖的注料通道28与外模的第一注入孔(此时作为彩色外层注入孔)对接，实现色条料可以环形全面覆盖内层，从而形成彩色外层。如图7所示，通过加一个合适厚度的环形垫片，将外模端盖的注料通道28与外模的第二注入孔(此时作为单色条注入孔)对接，色条料只能在这一个注入孔流入外模，这样就形成了单色条。本发明实施例中，可通过调整垫片厚度以适应不同长度的外模，可扩展性强，既适用于常规的分体模具，也适用于免调的一体模具。
综上，本发明实施例提供的双层紧套光纤的制造设备，既可以避免在挤出机头上钻孔，也不用更换带有色条流道的模套，结构简单，使用方便，成本低。采用一个设置有环形的第一注入孔和径向的第二注入孔以及调节件就可以从外部实现护套例如注色条或在白色内层上加彩色外层的功能，不需要对现有机头本身进行改造，使用时也不需要拆装机头模套等装置，可以快速实现例如本色紧套纤、彩色紧套纤、色条紧套纤的生产切换，减少拆装调试模具、排料待机的浪费。
以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种双层紧套光纤，其特征在于，包括：缆芯、第一紧包层和第二紧包层，所述第一紧包层包裹住所述缆芯，所述第二紧包层至少覆盖所述第一紧包层的一部分；所述第一紧包层和所述第二紧包层通过挤塑工艺形成，并且，所述第一紧包层和所述第二紧包层的材质和/或颜色相同或不同；其中，在所述光纤被成束使用时，所述第一紧包层和所述第二紧包层的颜色不同，以形成所述光纤的身份特征；在所述第一紧包层和所述第二紧包层的材质不同的情况下，所述第一紧包层和所述第二紧包层用于至少提高所述光纤的剥离性能。
2.根据权利要求1所述的双层紧套光纤，其特征在于，所述第一紧包层和所述第二紧包层的材质相同但颜色不相同。
3.根据权利要求1所述的双层紧套光纤，其特征在于，所述第一紧包层和所述第二紧包层的材质不相同但颜色相同。
4.根据权利要求1所述的双层紧套光纤，其特征在于，所述第一紧包层和所述第二紧包层的材质不相同并且颜色也不相同。
5.根据权利要求3或4所述的双层紧套光纤，其特征在于，所述第二紧包层包裹住所述第一紧包层。
6.一种双层紧套光纤的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S100，准备缆芯；
S200，在缆芯上形成包裹住缆芯的第一紧包层；
S300，在第一紧包层上形成至少覆盖所述第一紧包层的一部分的第二紧包层；所述第一紧包层和所述第二紧包层的材质和/或颜色相同或不同。
7.一种双层紧套光纤的制造设备，其特征在于，包括：第一注料装置和第二注料装置；所述第一注料装置包括第一挤出机构以及与第一挤出机构连接的内模和外模组件，所述外模组件包括外模和外模端盖，所述内模上形成有缆芯放置通道，所述内模插入所述外模中并与所述外模间隔形成有第一注料通道，所述外模上形成第一注入结构和第二注入结构，所述第一注入结构包括沿所述外模的周向方向形成的环形槽和分别与所述环形槽和所述第一注料通道连通的多个第一注入孔；所述第二注入结构包括沿所述外模的径向方向形成的径向凹槽和分别连通所述径向凹槽和所述第一注料通道的第二注入孔；所述外模端盖上形成有连通的第三注入孔和第二注料通道，所述第二注料通道与所述环形槽和所述凹槽选择性连通的第二注料通道；
所述第二注料装置包括第二挤出机构和第二原料连接结构，所述第二原料连接结构一端与所述第二挤出机构连接，另一端与所述第三注入孔连接；
第一原料通过第一挤出机构挤入所述第一注料通道中，以在所述缆芯形成包裹住缆芯的第一紧包层；第二原料通过第二挤出机构挤入所述第二原料连接结构中并流入至所述第二注料通道中，以在所述第一紧包层上形成至少覆盖第一紧包层一部分的第二紧包层；所述第一原料和所述第二原料的材质和/或颜色相同或不同。
8.根据权利要求7所述的双层紧套光纤的制造设备，其特征在于，还包括调节件，所述调节件设置在所述外模端盖和所述外模之间，用于实现所述第二注料通道与所述环形槽和所述凹槽选择性连通。
9.根据权利要求7所述的双层紧套光纤的制造设备，其特征在于，所述第一挤出机构的挤出量大于所述第二挤出机构的挤出量。
10.根据权利要求7所述的双层紧套光纤的制造设备，其特征在于，所述环形槽和所述径向凹槽的下端形成为渐缩型结构。
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