CN116880027B - 一种易施工光纤松套管单元、光缆、其制备及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种易施工光纤松套管单元、光缆、其制备及使用方法。所述易施工光纤松套管单元包括光纤、以及收纳所述光纤的松套管；所述松套管具有轴向间隔分布的低模量段和高模量段；所述低模量段的模量在1200MPa以下，长度为100~500mm；所述高模量段的断裂延伸率在200%以下，长度为5~50mm。本发明通过软硬段间隔设置，在保证松套管柔软易弯曲的特点的同时方便施工。施工时，通过环切硬段部分材料表面浅浅一层后，将松套管弯折后可以直接将整个截面折断，而不需要全部切断，从而避免全部环切断有切到光纤上的风险，同时在将塑料套管与光纤分离后可以夹持硬段部分，软段部分不受力所以不会被拉长或拉断，因而更容易分离。
Description
技术领域
本发明属于光通信领域，更具体地，涉及一种易施工光纤松套管单元、光缆、其制备及使用方法。
背景技术
光缆在施工时，在接头盒、光交箱等需要接续或分支的地方，一般需要将光纤松套管打断后取出光纤清理、熔接、盘留。现有光缆常用的松套管材料为PBT，具有良好的综合性能，其材质比较硬，在用工具刀在松套管表面环切后折断并抽出光纤，但是在盘留时弯曲半径较大，不便于狭小空间盘留。为改善盘留问题，相对柔软的材料如TPEE、TPU等也被用作松套管材料，但在环切后松套管不易折断，且由于其延伸率较大，在进行光纤抽取时易被拉伸甚至拉断，降低施工效率。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种施工光纤松套管单元、光缆、其制备及使用方法，其目的在于，制作具有轴向复合的高模量段和低模量段的松套管，使松套管整体在具有低模量段材料的弯曲性能的同时，能在高模量段形成缺口，方便光纤抽出、避免光纤损伤，从而降低光缆施工难度，由此解决现有的具备良好弯曲性能光单元的光缆在施工时，由于松套管拉伸导致光纤不易抽出，施工效率低的技术问题。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种易施工光纤松套管单元，其特征在于，包括光纤、以及收纳所述光纤的松套管；
所述松套管具有轴向间隔分布的低模量段和高模量段；
所述低模量段的模量在1200MPa以下，长度为100~500mm；
所述高模量段的断裂延伸率在200%以下，长度为5~50mm。
优选地，所述易施工光纤松套管单元，其所述高模量段的模量在1200~2500MPa，长度在8mm以上，20mm以下。
优选地，所述易施工光纤松套管单元，其所述低模量段的材质选自TPEE、PP或PE。
优选地，所述易施工光纤松套管单元，其所述高模量段的材质选自PBT、PC、或PA。
优选地，所述易施工光纤松套管单元，其所述低模量段的材质为TPEE或含有1~10%接枝剂的PP，所述高模量段的材质为PBT。
优选地，所述易施工光纤松套管单元，其所述接枝剂为马来酸酐接枝剂。
优选地，所述易施工光纤松套管单元，其所述低模量段的材质为TPEE，所述高模量段的材质为PC。
按照本发明的另一个方面，提供了一种易施工光缆，其包括外护套和收纳于其中的缆芯，所述缆芯包括本发明提供的光纤松套管单元。
按照本发明给的另一个方面，提供了所述光纤松套管单元的制备方法，包括以下步骤：
在光纤外侧采用多入料口挤出机形成松套管，所述挤出机的具有第一与第二入料口，其第一与第二入料口通过合流阀汇合后经同一流道进入挤出机头；
所述多入料口挤出机，其第一入料口加入低模量段形成料，其第二入料口加入高模量段形成料；
所述第一入料口以及第二入料口交替按照预设时间比例向挤出机供给熔融剪切后的低模量段形成料或高模量段形成料；所述低模量段形成料与所述高模量段形成料，使用单独的螺杆进行熔融剪切并进行保温。
优选地，所述光纤松套管单元的使用方法，其包括以下步骤：
在光纤松套管单元的高模量段，形成不完全环切口，保持高模量段的轴向连续性；
在所述环切口处施力，使所述高模量段弯折形成完全环切口；
夹持完全环切口的高模量段部分沿轴向施力，使得所述光纤松套管剥离。
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：
本发明通过软硬段间隔设置，在保证松套管柔软易弯曲的特点的同时方便施工。施工时，通过环切硬段部分材料表面浅浅一层后，将松套管弯折后可以直接将整个截面折断，而不需要全部切断，从而避免全部环切断有切到光纤上的风险，同时在将塑料套管与光纤分离后可以夹持硬段部分，软段部分不受力所以不会被拉长或拉断，因而更容易分离。
附图说明
图1是本发明实施例提供的易施工光缆结构示意图；
图2是本发明实施例提供的易施工光缆的光单元横截面结构示意图；
图3是本发明实施例提供的易施工光缆的光单元侧视图；
图4是本发明实施例3提供的制备易施工光缆的光单元采用的多入料口挤出机头结构示意图。
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为外护套，2为缆芯，3为光纤松套管单元，4为合流阀，5为分流锥，6为模盖，7为模芯，8为第一入料口，9为第二入料口。
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。
本发明提供的易施工光纤松套管单元，包括光纤、阻水材料以及收纳所述光纤的松套管；
所述松套管具有轴向间隔分布的低模量段和高模量段；
所述低模量段的模量在1200MPa以下，断裂延伸率在200%以上，长度为100~500mm；所述低模量段的材质选自TPEE、PP或PE。
所述高模量段的断裂延伸率在200%以下，长度为5~50mm；所述高模量段的模量在1200~2500MPa，优选在2000~2500MPa，长度优选在8mm以上，20mm以下。所述高模量段的材质选自PBT、PC、或PA。本发明提供的易施工光单元，需要在高模量段形成断裂，为了不伤及光纤，通常需要钝处理形成断口，例如环切之后施加应力，或者折断。这样由于两侧均需要一定长度的高模量段，高模量段最小长度约在5mm，当达到8mm时，较为方便双手各夹持一侧，容易施力。高模量段的弯曲性能不如低模量段，如果高模量段的长度过长则失去了采用高模量段和低模量段轴向间隔复合的意义，故一般不超过20mm，最长不超过50mm。
高模量段的材料与低模量段的材质是不同的，两者在界面上的结合性能是形成易施工光单元的关键：如果高模量段与低模量段两端之间的结合强度较低，从高模量段与低模量段的界面处分离，则分离的一侧为低模量材料，该侧受力时，仍然导致松套管被拉长而不易开剥。因此高模量段与低模量段的界面处需要足够的结合强度。
从材料选择方面，一方面选择相容性好的高模量段与低模量段材质，另一方面可以采用改性材料，低模量段采用PE、PP材料，其中加入1~10%接枝剂，所述接枝剂为马来酸酐接枝剂。改善相容性后，软高模量段之间不易发生分离现象。
优选方案，所述低模量段的材质为TPEE或含有1~10%接枝剂的PP，所述高模量段的材质为PBT。所述接枝剂为马来酸酐接枝剂。
优选方案，所述低模量段的材质为TPEE，所述高模量段的材质为PC。
本发明提供的易施工光缆包括外护套和收纳于其中的缆芯，所述缆芯包括本发明提供的光纤松套管单元；一般为层绞式光缆或中心管式光缆。
本发明提供的光纤松套管单元的制备方法，包括以下步骤：
在光纤外侧采用多入料口挤出机形成松套管，所述挤出机的具有第一与第二入料口，其第一与第二入料口通过合流阀汇合后经同一流道进入挤出机头；
所述多入料口挤出机，其第一入料口加入低模量段形成料，其第二入料口加入高模量段形成料；
所述第一入料口以及第二入料口交替按照预设时间比例向挤出机供给熔融剪切后的低模量段形成料或高模量段形成料；所述低模量段形成料与所述高模量段形成料，使用单独的螺杆进行熔融剪切并进行保温。
为了提高高模量段与低模量段的界面的结合强度，从制备方法的方面来，需要尽可能保证在挤出时两种材料的切换及时，不出现缺料的情况，因此第一与第二入料口通过合流阀汇合后经同一流道进入挤出机头，在合流阀的控制之下，通过电信号控制螺杆在第一入料口和第二入料口切换，避免缺料，提高提高高模量段与低模量段的界面的结合强度。
本发明提供的光纤松套管单元的使用方法，包括以下步骤：
在光纤松套管单元的高模量段，形成不完全环切口，保持高模量段的轴向连续性；
在所述环切口处施力，使所述高模量段弯折形成完全环切口；
夹持完全环切口的高模量段部分沿轴向施力，使得所述光纤松套管剥离。
以下为实施例：
实施例1提供的一种易施工光缆，结构如图1所示，为层绞式微缆，包括外护套1和收纳于其中的缆芯2，所述缆芯包括本发明提供的光纤松套管单元3。
所述光纤松套管单元，横截面如图2所示，侧视图如图3所示，包括光纤3.1、阻水材料3.2以及收纳所述光纤的松套管3.3；
所述松套管3.3具有轴向间隔分布的低模量段3.3.1和高模量段3.3.2；
所述低模量段材料为含有5%接枝剂的PP，模量为890MPa，断裂延伸率为300%，长度为500mm。所述接枝剂为马来酸酐接枝剂。
所述高模量段材料为PBT，模量约2200MPa，断裂延伸率约100%，长度为20mm。
本实施例提供的光纤松套管单元的使用方法，包括以下步骤：
在光纤松套管单元的高模量段3.3.2，形成不完全环切口，保持高模量段的轴向连续性；
在所述环切口处施力，使所述高模量段弯折形成完全环切口；
夹持完全环切口的高模量段部分沿轴向施力，使得所述光纤松套管剥离。
实施例2提供的一种易施工光缆，如图1所示，为层绞式微缆，包括外护套1和收纳于其中的缆芯2，所述缆芯包括本发明提供的光纤松套管单元3。
所述光纤松套管单元，横截面结构如图2所示，侧视图如图3所示，包括光纤3.1、阻水材料3.2以及收纳所述光纤的松套管3.3；
所述松套管3.3具有轴向间隔分布的低模量段3.3.1和高模量段3.3.2；
所述低模量段材料为TPEE，模量约430MPa，断裂延伸率为600%，长度为200mm。
所述高模量段材料为PC，模量约2400MPa，断裂延伸率约90%，长度为15mm。
本实施例提供的光纤松套管单元的使用方法，包括以下步骤：
在光纤松套管单元的高模量段3.3.2，形成不完全环切口，保持高模量段的轴向连续性；
在所述环切口处施力，使所述高模量段弯折形成完全环切口；
夹持完全环切口的高模量段部分沿轴向施力，使得所述光纤松套管剥离。
实施例3
实施例1和2的易施工光纤松套管单元都采用多入料口挤出机制作。本实施例采用的多入口挤出机，结构如图4所示，所述挤出机的具有第一与第二入料口，其第一与第二入料口通过合流阀汇合后经同一流道进入挤出机头；所述多入料口挤出机，其第一入料口9加入低模量段形成料，其第二入料口10加入高模量段形成料；所述低模量段形成料与所述高模量段形成料，使用单独的螺杆进行熔融剪切并进行保温，然后分别进入第一入料口9和第二入料口10。
第一入料口8和第二入料口9具有独立的螺杆，分别进行低模量段和高模量段形成料的烘料和剪切工艺。实施例1的易施工光纤松套管单元的低模量段形成料的工作温度190~230℃，高模量段形成料的工作温度230~260℃；实施例2的易施工光纤松套管单元的低模量段形成料的工作温度210~250℃，高模量段形成料的工作温度250~280℃。
工作时，在光纤外侧采用多入料口挤出机形成松套管，所述第一入料口8以及第二入料口9交替按照预设时间比例向挤出机供给熔融剪切后的低模量段形成料或高模量段形成料；所述第一入料口8和第二入料口9中的料通过合流阀4控制供给，当合流阀的拉杆处于左侧时，第二入料口9的材料进入机头，当合流阀拉杆处于右侧时，第一入料口8的材料进入机头。所述机头包括分流锥5、模芯7和模盖6，进入机头的材料通过分流锥5的流道，进入模芯7和模盖6之间，挤出经过拉伸、冷却形成套管。
实施例1的易施工光纤松套管单元的低模量段进料时间22.5ms，高模量段形成料进料时间0.9ms；实施例2的易施工光纤松套管单元的低模量段形成料进料时间9ms，高模量段形成料进料时间0.7ms。
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 (10)
1.一种易施工光纤松套管单元，其特征在于，包括光纤、以及收纳所述光纤的松套管；
所述松套管具有轴向间隔分布的低模量段和高模量段；
所述低模量段的模量在1200MPa以下，长度为100~500mm；
所述高模量段的断裂延伸率在200%以下，长度为5~50mm。
2.如权利要求1所述的易施工光纤松套管单元，其特征在于，所述高模量段的模量在1200~2500MPa，长度在8mm以上，20mm以下。
3.如权利要求1所述的易施工光纤松套管单元，其特征在于，所述低模量段的材质选自TPEE、PP或PE。
4.如权利要求1所述的易施工光纤松套管单元，其特征在于，所述高模量段的材质选自PBT、PC、或PA。
5.如权利要求3或4所述的易施工光纤松套管单元，其特征在于，所述低模量段的材质为TPEE或含有1~10%接枝剂的PP，所述高模量段的材质为PBT。
6.如权利要求5所述的易施工光纤松套管单元，其特征在于，所述接枝剂为马来酸酐接枝剂。
7.如权利要求3或4所述的易施工光纤松套管单元，其特征在于，所述低模量段的材质为TPEE，所述高模量段的材质为PC。
8.一种易施工光缆，其特征在于，包括外护套和收纳于其中的缆芯，所述缆芯包括如权利要求1至7任意一项所述的光纤松套管单元。
9.如权利要求1至7任意一项所述的光纤松套管单元的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在光纤外侧采用多入料口挤出机形成松套管，所述挤出机的具有第一与第二入料口，其第一与第二入料口通过合流阀汇合后经同一流道进入挤出机头；
所述多入料口挤出机，其第一入料口加入低模量段形成料，其第二入料口加入高模量段形成料；
所述第一入料口以及第二入料口交替按照预设时间比例向挤出机供给熔融剪切后的低模量段形成料或高模量段形成料；所述低模量段形成料与所述高模量段形成料，使用单独的螺杆进行熔融剪切并进行保温。
10.如权利要求1至7任意一项所述的光纤松套管单元的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
在光纤松套管单元的高模量段，形成不完全环切口，保持高模量段的轴向连续性；
在所述环切口处施力，使所述高模量段弯折形成完全环切口；
夹持完全环切口的高模量段部分沿轴向施力，使得所述光纤松套管剥离。
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