ES2898086T3 - Aislante para un cable de fibra óptica - Google Patents
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Abstract
Un cable de fibra óptica (110) que comprende un núcleo (114) y un aislante (114) que rodea el núcleo, el núcleo comprende por lo menos una fibra óptica (124) y uno o más de un elemento de resistencia (122), un elemento tubular (126), y un elemento de unión (128), caracterizado porque el aislante comprende: una capa de base (116) que define una superficie interior del cable de fibra óptica (110) y se forma a partir de una primera composición, en donde la primera composición comprende un polietileno de baja densidad lineal; y una capa superficial (118) que define una superficie exterior del cable de fibra óptica, en donde la capa superficial tiene un grosor de por lo menos 300 micrómetros, en donde la capa superficial se forma a partir de una segunda composición que difiere de la primera composición, en donde la segunda composición comprende un polietileno de alta densidad y uno o más aditivos que comprenden carbono paracristalino, y en donde el carbono paracristalino se concentra en la capa superficial de manera que la segunda composición tiene un porcentaje en volumen del carbono paracristalino que es por lo menos diez veces mayor que el porcentaje en volumen del carbono paracristalino en la primera composición; y una interfaz entre las capas superficial y de base definida en parte debido al enmarañamiento de la cadena molecular del polietileno de la primera y la segunda composiciones, en donde la superficie exterior del cable de fibra óptica (110) tiene por lo menos 0,1 menos de coeficiente estático de fricción que la superficie interior del cable de fibra óptica.
Description
DESCRIPCIÓN
Aislante para un cable de fibra óptica
Solicitudes relacionadas
Esta solicitud reclama el beneficio de prioridad bajo 35 U.S.C. § 119 de la Solicitud de patente provisional estadounidense No. De serie 61/954,774, presentada el 18 de marzo de 2014.
Antecedentes
Los aspectos de la presente divulgación se refieren por lo general a cables de fibra óptica, y más en específico a aislantes o cubiertas de dichos cables.
Los aislantes de cable de fibra óptica rodean y protegen los componentes del núcleo del cable y por lo regular se forman de polímeros, tales como cloruro de polivinilo para aislantes para interiores y polietileno para aislantes para exteriores. Algunos cables de fibra óptica incluyen un aislante que tiene una "capa de piel" de poliamida, que proporciona resistencia a las termitas al cable. Sin embargo, la unión entre la capa de piel de poliamida y el material subyacente del aislante puede ser difícil, particularmente si los materiales respectivos son incompatibles polares/no polares. Con una unión deficiente, la capa de piel de poliamida puede separarse del material subyacente, como cuando el cable se dobla o flexiona, lo que da como resultado una delaminación y arrugas en el aislante. Existe la necesidad de un cable de fibra óptica con un aislante robusto y cohesivo que tiene buena flexibilidad y estabilidad estructural/dimensional con resistencia al rayado y generalmente baja fricción superficial.
El documento US 8,620,124 B1 describe un cable de fibra óptica que incluye un núcleo y una película aglutinante que rodea el núcleo. El núcleo incluye un miembro de fuerza central y elementos de núcleo. La película aglutinante carga los elementos del núcleo normalmente en el miembro de refuerzo central de manera que el contacto entre los elementos del núcleo y el miembro de refuerzo central proporciona un acoplamiento entre ellos.
El documento WO 2011/149463 A1 describe un cable de alimentación eléctrica que tiene una capa semiconductora exterior extruida alrededor y en contacto con una capa más exterior de un aislante de cable. El aislante puede tener una pluralidad de capas poliméricas. La capa semiconductora se distingue de la capa más externa del aislante inmediatamente debajo de ella por al menos el color y posiblemente también la textura.
Breve descripción
La presente tecnología se refiere a un aislante para cables de tubo holgado para exteriores, pero también puede aplicarse a cables planos, interiores y otros. El aislante puede realizar una variedad de funciones e incluir atributos deseados tales como resistencia y robustez durante la instalación, tales como resistir fuerzas de compresión, impacto y tensiones de flexión. El aislante puede tener durabilidad e integridad durante su vida útil al aire libre (por ejemplo, 20 años) mientras se expone al calor, la humedad, la irradiación de luz ultravioleta y las condiciones del suelo/conducto/aire. El aislante puede presentar una contracción mínima y tener un bajo coeficiente de expansión térmica durante las variaciones de temperatura para minimizar la transferencia de tensiones a las fibras ópticas. Además, la aislante puede extruirse conjuntamente o en tándem, tal como en una pasada en una línea de fabricación, o extruirse de otra manera con múltiples capas que tienen una excelente fuerza de unión entre sí, al menos en parte debido a la presencia de un mismo constituyente en las capas adyacentes. Cada capa puede proporcionar una característica, atributo o característica específica del cable y las capas pueden complementarse entre sí para mejorar o aumentar esas características, atributos o características de las otras capas. La invención se define en las reivindicaciones adjuntas.
Algunas realizaciones se relacionan con un cable de fibra óptica que incluye un núcleo y un aislante que rodea el núcleo. El aislante incluye una capa de base, una capa de superficie que define una superficie exterior del cable de fibra óptica y una interfaz entre la superficie y las capas de base. La capa base está formada por una primera composición que incluye polietileno. La capa superficial tiene un espesor de al menos 300 micrómetros y está formada por una segunda composición que difiere de la primera composición. La segunda composición también incluye polietileno, así como uno o más aditivos, incluido carbono paracristalino. La interfaz entre la superficie y las capas base une cohesivamente las capas superficial y base entre sí al menos en parte debido al entrelazamiento de la cadena molecular del polietileno de las capas superficial y base. En algunas de dichas realizaciones, la capa base sirve como columna vertebral de la capa superficial, proporcionando estabilidad dimensional y resistencia a la tracción, tal como mediante la adición de material de relleno en la capa base que puede no estar presente en la capa superficial.
Las características y ventajas adicionales se establecen en la descripción detallada siguiente, y en parte serán fácilmente evidentes para los expertos en la técnica a partir de la descripción o se reconocerán mediante la práctica de las realizaciones descritas en la descripción escrita y las reivindicaciones de la misma, así como los dibujos adjuntos. Debe
entenderse que tanto la descripción general anterior como la siguiente Descripción detallada son meramente ejemplares y están destinadas a proporcionar una visión general o marco para comprender la naturaleza y el carácter de las reivindicaciones.
Breve descripción de las figuras
La figura adjunta se incluye para proporcionar una comprensión adicional, y se incorpora y constituye una parte de esta memoria descriptiva. El dibujo ilustra una o más realizaciones y, junto con la Descripción detallada, sirve para explicar los principios y operaciones de las diversas realizaciones. Como tal, la divulgación se comprenderá mejor a partir de la siguiente descripción detallada, tomada en conjunto con la figura adjunta, en la que:
La Figura 1 es una vista en sección transversal de un cable de fibra óptica de acuerdo con una realización ejemplar.
Descripción detallada
Con referencia a la Figura 1, un cable de fibra óptica, en forma de cable de tubo holgado 110, incluye un núcleo 112 y un aislante 114 que rodea el núcleo 112. El aislante 114 incluye una capa base 116, una capa superficial 118 que define una superficie exterior del cable de fibra óptica 110 y una interfaz 120 entre la superficie y las capas base 118, 116. De acuerdo con una realización ejemplar, el núcleo 112 incluye un elemento de resistencia, tal como un miembro de resistencia central 122, hilo de tracción (por ejemplo, aramida, fibra de vidrio) o alambres de acero trenzados. El miembro de refuerzo central 122 puede tener la forma de una varilla y puede incluir plástico reforzado con vidrio, que es dieléctrico. El núcleo 112 incluye una o más fibras ópticas 124 (por ejemplo, al menos 2, al menos 4, al menos 12, al menos 72 fibras ópticas 124), que pueden estar colocadas libremente en uno o más elementos tubulares, tales como tubos de protección 126 o revestimiento de micromódulo, que puede estar trenzado alrededor del miembro de refuerzo central 122, o colocado de otro modo en el núcleo 112.
En algunas realizaciones, el núcleo 112 puede incluir un elemento de unión (véase generalmente el elemento 128), tal como hilos de unión (por ejemplo, hilos de poliéster envueltos en contrahélice) o una película de unión, como se describe en la patente estadounidense No. 8,620,124. En algunas realizaciones, el núcleo 112 puede incluir un elemento de bloqueo de agua (ver generalmente el elemento 128), tal como cinta de bloqueo de agua, hilos de bloqueo de agua, compuesto de relleno y/o polímero superabsorbente. En algunas realizaciones, el núcleo 112 puede incluir un elemento de clasificación (véase generalmente el tubo protector 128), tal como haces redondos de fibras ópticas envueltos en hilos de colores. En algunas realizaciones, el núcleo 112 puede incluir un elemento retardante de llama (ver generalmente el elemento 128), tal como cinta termorresistente (por ejemplo, cinta de mica) o cinta disipadora de calor (por ejemplo, papel de aluminio).
De acuerdo con una realización ejemplar, los tubos de protección 126 pueden formarse principalmente a partir de un polímero o polímeros, tales como polipropileno, policarbonato y/o tereftalato de polibutileno. En algunas realizaciones, el polímero puede ser un polímero cargado, como, por ejemplo, una carga inorgánica. En algunas realizaciones, los tubos de protección 126 son generalmente cilindros alargados o tubos cilíndricos que tienen un diámetro exterior de aproximadamente 2,5 milímetros o menos, tal como aproximadamente 2 milímetros o menos. En las realizaciones contempladas, los tubos de protección 126 pueden ser incluso más estrechos, por ejemplo, tener un diámetro exterior de aproximadamente 1,6 milímetros ± 0,2 milímetros. Además, los tubos de protección 126 pueden tener un grosor de pared de 0,5 milímetros o menos, tal como 0,4 milímetros o menos. En otras realizaciones, los tubos de protección 126 pueden tener otra forma y/o tamaño.
De acuerdo con un ejemplo de realización, la capa base 116 del aislante 114 se forma a partir de una primera composición, que incluye polietileno. La capa superficial 118 se forma a partir de una segunda composición que difiere de la primera composición. En algunas de dichas realizaciones, la segunda composición también incluye polietileno, así como uno o más aditivos. La interfaz entre la superficie y las capas superficial y de base 118, 116 une de manera cohesiva las capas superficial y de base 118, 116 entre sí al menos en parte debido al entrelazamiento de la cadena molecular del polietileno de la primera y segunda composiciones. De acuerdo con una realización ejemplar, la unión cohesiva entre las capas de base y superficial 116, 118 en la interfaz 120 es al menos la mitad de la resistencia al desgarro interno de la primera o la segunda composición, tal como al menos el 75%, o incluso tan grande, en algunas realizaciones, de modo que los intentos de separar la capa superficial 118 de la capa base 116 pueden rasgar las respectivas capas. Los solicitantes creen que los entrelazamientos moleculares de las ramas de polietileno pueden producirse durante la coextrusión de las respectivas capas. En consecuencia, la coextrusión puede proporcionar una mejor unión que otras técnicas de extrusión, tales como pasadas secuenciales a través de una sola extrusora o el uso de extrusoras en tándem, sin embargo, estas otras técnicas de extrusión se contemplan para realizaciones de procesos alternativos, tales como aquellas realizaciones que incluyen pasos adicionales como tratamiento con plasma o llama el exterior de la capa base 16 antes de la extrusión de la capa superficial 118 para mejorar la adhesión entre ellas.
El polietileno de la segunda composición de la capa superficial 118 tiene una densidad más alta que el polietileno de la primera composición de la capa base 116. En algunas de dichas realizaciones, la densidad del polietileno de la segunda
composición está en el intervalo de aproximadamente 0,93 a 0,97 g/cm3 y la densidad del polietileno de la primera composición está en el intervalo de aproximadamente 0,91 a 0,94 g/cm3. En otros ejemplos comparativos que no forman una realización de la invención, se usa el mismo tipo de polietileno para la primera y segunda composición, y las composiciones difieren entre sí debido a diferencias en otros constituyentes, tales como la presencia de negro de humo en la segunda composición, pero no la primera composición, u otras diferencias como se describe en el presente documento.
De acuerdo con una realización ejemplar, se puede añadir carbono carbón paracristalino a la segunda composición de la capa de superficie 118, que puede servir para bloquear la luz ultravioleta de penetrar la capa de superficie 118. En algunas de dichas realizaciones, el carbono paracristalino incluye (por ejemplo, consiste principalmente en, es) negro de humo. El negro de humo puede tener un tamaño de partícula de al menos 20 y/o no mayor de 350 nanómetros y una resistencia a la tracción de al menos 9 MPa y/o no mayor de 26 Mpa. La concentración de negro de humo en la segunda composición, en algunas de estas realizaciones, puede ser de al menos 2% en volumen, como al menos 2,2%, 2,5%, 2,6% o al menos 2,4%, mientras que la capa base tiene una concentración menor de negro de humo, tal como menos del 2%, menos del 1%, menos del 0,2% o incluso esencialmente cero negro de humo. De acuerdo con un ejemplo de realización, la capa superficial 118 tiene un espesor de al menos 300 micrómetros y el negro de humo está bien disperso.
En algunas realizaciones, la capa base 116 sirve como columna vertebral de la capa superficial 118, proporcionando estabilidad dimensional y resistencia a la tracción al aislante 114, tal como mediante la adición de material de relleno en la capa base 116 que puede no estar presente en la capa superficial 118. Por ejemplo, la capa de superficie 118 está formada por un material, tal como el que incluye principalmente polietileno de alta densidad, que puede tener una contracción generalmente alta. Sin embargo, la capa base 116 está formada principalmente por un polietileno de densidad media o baja relleno, que puede mantener la capa de superficie 118 en su lugar, oponiéndose a la contracción y manteniendo la forma deseada del aislante 114 respectivo. La capa base 116 puede incluir (por ejemplo, consistir principalmente en, consistir en al menos 50% en peso) polietileno reciclado, polietileno natural, polietileno virgen y tiene una concentración de negro de humo menor que la capa superficial 118, tal como esencialmente sin negro de humo.
En algunas de dichas realizaciones, la primera composición de la capa base está muy rellena, el relleno tiene al menos el 20% en volumen de este, tal como al menos el 30%, o incluso al menos el 35%. El relleno de la primera composición puede ser un relleno mineral inorgánico, tal como talco o arcilla. En algunas realizaciones, el relleno es sílice o polvo de silicio, que puede ser al menos 1 % absorbente de agua en volumen, tal como entre aproximadamente 2 y 3% absorbente de agua. En algunas realizaciones, el relleno es un relleno retardante de llama, tal como trihidrato de aluminio, hidróxido de magnesio u otro relleno. La segunda composición puede tener sustancialmente menos relleno, tal como menos del 10% en volumen de esta, o incluso esencialmente cero. El relleno de la primera composición puede mejorar la resistencia de la capa base 116. En algunas de dichas realizaciones, la carga mineral inorgánica proporciona resistencia a la tracción a la capa base 116 de manera que la primera composición es al menos un 10% mayor en resistencia a la tracción final que la primera composición menos el relleno mineral inorgánico. En modalidades contempladas, se pueden usar otros rellenos.
La capa superficial 118 puede coextruirse o extruirse de otro modo sobre una capa base 116, que puede tener una concentración sustancialmente menor de negro de humo (por ejemplo, una quinta, una décima, una centésima parte del porcentaje) y/o un menor coeficiente de expansión térmica (por ejemplo, al menos 10%, 20%, 25% más bajo) que la capa superficial 118. La magnitud de la reducción del coeficiente de expansión térmica (CTE) debido a la adición de relleno puede ser significativa. Por ejemplo, en al menos una realización, la adición de un 30% de relleno de fibra de vidrio puede reducir el CET del polietileno de alta densidad de aproximadamente 200 a 2010-6°C, o en un factor de 10. La combinación de relleno de talco/fibra de vidrio, en al menos otra realización, puede reducir el CTE a aproximadamente un 30% del valor original.
Las capas superficial y de base 118, 116 pueden exhibir una excelente adhesión en su interfaz y actuar como un aislante 114 mientras que cada capa 118, 116 proporciona propiedades complementarias a la otra. La capa superficial 118 puede contener aditivos disponibles comercialmente para lograr una menor fricción, una mayor humectabilidad, un mejor comportamiento frente a la intemperie y/o resistencia a las termitas o los roedores; donde algunos o todos estos aditivos no están presentes en la capa de base 116. Además, la capa base 116 puede usar un polietileno de menor costo, como polietileno reciclado o polietileno natural, y/o puede aportar un rendimiento adicional al cable 110, por ejemplo, mediante un bajo coeficiente de expansión térmica obtenido con un grado diferente de polietileno, tal como uno con una distribución de peso molecular bimodal o un polietileno relleno con rellenos minerales como talco, arcilla, mica u otros agentes reforzantes.
Las aislantes 114 de la presente divulgación reciben sinérgicamente características favorables de diferentes tipos de polietileno. Por ejemplo, el polietileno lineal de baja densidad, como se usa en la primera composición de la capa base 116, tiene una excelente flexibilidad, mejor que algunos tipos de polietileno de densidad media, menos encogimiento que algunos tipos de polietileno de densidad media o polietileno de alta densidad porque tiene menos cristalinidad y puede tener menor propensión a la ruptura por tensión. Sin embargo, el polietileno lineal de baja densidad puede tener un coeficiente de fricción más alto y un módulo más bajo en comparación con el polietileno de alta densidad. El polietileno
de densidad media es generalmente más caro que el polietileno de baja densidad y el polietileno de alta densidad, especialmente en una versión compuesta completamente de negro de humo. La mayor densidad del polietileno de alta densidad, como se usa con la capa superficial 118, puede resultar en propiedades mecánicas que pueden ser superiores a algunos otros tipos de polietileno. Por ejemplo, el polietileno de alta densidad puede ser más fuerte y tener menor fricción, lo que puede ser útil para mover el respectivo cable 110 a través de un conducto u otro espacio estrecho, pero la mayor cristalinidad del polietileno de alta densidad puede conducir a una mayor contracción. Por ejemplo, la capa base 116 puede definir una superficie interior (por ejemplo, una cavidad) del cable de fibra óptica 110, y la superficie exterior de la funda 114 definida por la capa superficial 118 tiene al menos 0,1 menos coeficiente de fricción estática que la superficie interior, como al menos 0,2 menos. Además, la superficie interior puede tener una mayor rugosidad superficial que la superficie exterior. La capa base 116 puede ser rígida para agregar resistencia al aplastamiento al cable 110, por ejemplo, estar muy llena, como se discutió anteriormente, para actuar como una capa de refuerzo o columna contra las fuerzas de aplastamiento e impacto, mientras que una capa superficial 118 más flexible puede proporcionar resistencia al agrietamiento. Los efectos sinérgicos se mejoran porque la capa superficial 118 está completamente adherida a la capa de base 116 en algunas realizaciones.
En algunas realizaciones, la capa base 116 compensa la contracción y/o encogimiento de la capa superficial 118 y limita la contracción y/o encogimiento del cable 110 total, que puede evidenciarse mediante pruebas de ciclo de temperatura. Por ejemplo, de acuerdo con el análisis profético, el cable 110 se puede enfriar desde la temperatura ambiente de aproximadamente 23 °C a -40 °C a una velocidad de hasta 1,5 °C por minuto, mantenido a -40 °C durante 24 horas, luego ciclado a 70 °C a la misma velocidad, mantenido a 70 °C durante 24 horas, y luego ciclado de nuevo a -40 °C a la misma velocidad (ver generalmente ICEA 640 Sección 7.24.1). Cuando el cable 110 está a -40 °C la segunda vez en comparación con la primera vez, el cambio promedio en la atenuación de las fibras ópticas 124 del cable es menos de 0,1 dB por km de cable a 1310 nanómetros de longitud de onda y/o 1550 nanómetros de longitud de onda, tal como menos de 0,08 dB/km a longitudes de onda de 1310 y/o 1550 nanómetros, o incluso menos de 0,070,08 dB/km a longitudes de onda de 1310 y/o 1550 nanómetros.
De acuerdo con ejemplos comparativos alternativos contemplados que no forman una realización de la invención, una o ambas de las capas superficial y de base 118, 116 del aislante 114 pueden ser o incluir un grado de polietileno natural mezclado con un lote maestro de negro de humo. En algunas realizaciones contempladas, una o ambas capas de superficie y base 118, 116 pueden ser o incluir un polietileno reticulado. Los rellenos orgánicas, las cargas retardantes de llama o los aditivos tales como agentes carbonizantes se pueden combinar en la capa superficial 118 y/o la capa base 116, de manera que aumenten las propiedades retardantes de llama del aislante 114 y/o para proporcionar una cubierta carbonizante. que puede proteger un núcleo más inflamable 112. Los rellenos orgánicos que pueden incluirse tanto en la primera como en la segunda composición incluyen fibras de polímeros retardantes de llama. Los rellenos inorgánicos retardantes de llama, tales como hidróxido de aluminio o hidróxido de magnesio, pueden unirse a la matriz de polietileno u otros constituyentes con organosiloxanos.
La protección contra la luz ultravioleta del cable de fibra óptica 110 proporcionada por el negro de carbón en la capa superficial 118 puede estar directamente relacionada con la dispersión del negro de carbón. Los solicitantes creen que un alto grado de dispersión con poca aglomeración ayuda a que el negro de humo funcione de manera eficaz. Dos formas comunes de caracterizar la dispersión de negro de humo en la capa superficial son la prueba visual de la norma británica 2782: Métodos 828A y B y la técnica de absorción de luz ultravioleta de ASTM D 3349. Con la prueba visual, en algunas realizaciones, el negro de carbón de la capa superficial 118 tiene al menos una calificación promedio de 3 sin que se observen rayas. La técnica de absorción de luz ultravioleta define cuantitativamente la eficiencia de absorción del negro de carbón en una muestra. Al igual que en la prueba visual, se presiona una película delgada del material del aislante 114 o se microtoma una muestra. Luego, se calcula el coeficiente de absorción a una longitud de onda de 375 nanómetros. ASTM D3349 proporciona la ecuación respectiva. Algunas realizaciones de la capa superficial 118 tienen un coeficiente de absorción de al menos 150, tal como al menos 300 o mayor.
La tecnología descrita en el presente documento proporciona un aislante 114 para un cable de fibra óptica 110 con una estructura compuesta que se puede fabricar en una sola pasada. La estructura compuesta permite una combinación sinérgica de las características de cada capa, mientras que el uso del mismo polímero base proporciona capas altamente unidas. El aislamiento 114 descrito en el presente documento puede exhibir un rendimiento mecánico a largo plazo y una durabilidad en entornos exteriores generalmente logrados con un contenido de negro de humo en la capa superficial 118 y una buena resistencia a la compresión del cable y una baja contracción lograda con la capa base 116.
Aunque se muestra como cable de tubo holgado 110, otros tipos de cables pueden beneficiarse de la tecnología descrita en este documento. Por ejemplo, el cable plano, el cable de bajada, el cable de interiores y otros tipos de cables pueden incluir cubiertas que tienen configuraciones estructurales sinérgicas como se describe en el presente documento. Además, las fibras ópticas 124 descritas en el presente documento pueden ser monomodo, multimodo, multinúcleo, cintas, plástico u otros tipos o configuraciones de fibras ópticas. Las fibras ópticas 124 pueden incluir un núcleo de vidrio y un revestimiento rodeado por revestimiento(s) polimérico(s), lo que da como resultado un diámetro exterior de aproximadamente 250 micrómetros 625 micrómetros, aproximadamente 200 micrómetros 625 micrómetros o de otro tamaño. En algunas realizaciones, el núcleo 112 del cable 110 incluye componentes adicionales, tales como uno o más
cordones de apertura, componentes que bloquean el agua, miembros de resistencia adicionales, etc. El cable 110 puede incluir blindaje (ver generalmente el elemento 128), tal como blindaje de metal corrugado (por ejemplo, acero, aluminio o cobre para blindaje electromagnético). Los cables que utilizan la tecnología descrita en este documento pueden incluir componentes conductores.
La construcción y las disposiciones del cable y las cubiertas, como se muestra en las diversas realizaciones ejemplares, son solo ilustrativas. Aunque solo unas pocas realizaciones se han descrito en detalle en esta divulgación, muchas modificaciones son posibles (por ejemplo, variaciones en tamaños, dimensiones, estructuras, formas y proporciones de los diversos miembros, valores de parámetros, disposiciones de motado, uso de materiales, colores, orientaciones, etc.) sin apartarse materialmente de las enseñanzas y ventajas novedosas de la materia objetivo, descrita en el presente. Algunos elementos mostrados como formados integralmente pueden estar construidos de múltiples partes o elementos, la posición de los elementos puede invertirse o variarse de otro modo, y la naturaleza o el número de elementos o posiciones discretos pueden alterarse o variarse. El orden o secuencia de cualquier proceso, algoritmo lógico o pasos del método se puede variar o volver a secuenciar según realizaciones alternativas. También pueden realizarse otras sustituciones, modificaciones, cambios y omisiones en el diseño, las condiciones de funcionamiento y la disposición de las diversas realizaciones ejemplares sin apartarse del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (14)
1. Un cable de fibra óptica (110) que comprende un núcleo (114) y un aislante (114) que rodea el núcleo, el núcleo comprende por lo menos una fibra óptica (124) y uno o más de un elemento de resistencia (122), un elemento tubular (126), y un elemento de unión (128), caracterizado porque el aislante comprende:
una capa de base (116) que define una superficie interior del cable de fibra óptica (110) y se forma a partir de una primera composición, en donde la primera composición comprende un polietileno de baja densidad lineal; y
una capa superficial (118) que define una superficie exterior del cable de fibra óptica, en donde la capa superficial tiene un grosor de por lo menos 300 micrómetros, en donde la capa superficial se forma a partir de una segunda composición que difiere de la primera composición, en donde la segunda composición comprende un polietileno de alta densidad y uno o más aditivos que comprenden carbono paracristalino, y en donde el carbono paracristalino se concentra en la capa superficial de manera que la segunda composición tiene un porcentaje en volumen del carbono paracristalino que es por lo menos diez veces mayor que el porcentaje en volumen del carbono paracristalino en la primera composición; y una interfaz entre las capas superficial y de base definida en parte debido al enmarañamiento de la cadena molecular del polietileno de la primera y la segunda composiciones,
en donde la superficie exterior del cable de fibra óptica (110) tiene por lo menos 0,1 menos de coeficiente estático de fricción que la superficie interior del cable de fibra óptica.
2. El cable de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la densidad del polietileno de la segunda composición está en el intervalo de 0,93 a 0,97 g/cm3 y la densidad del polietileno de la primera composición está en el intervalo de 0,91 a 0,94 g/cm3.
3. El cable de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en donde el carbono paracristalino comprende negro de humo que tiene un tamaño de partícula entre 20 y 350 nanómetros y una resistencia a la tracción de entre 9 y 26 MPa.
4. El cable de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en donde la concentración del negro de humo es por lo menos 2% en volumen en la capa superficial, y la capa base tiene una concentración de negro de humo que es menor que 0.2%.
5. El cable de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la primera composición comprende por lo menos 20% en volumen de relleno mineral inorgánico.
6. El cable de acuerdo con la reivindicación 5, en donde el relleno mineral inorgánico comprende por lo menos uno de talco y arcilla, y en donde la segunda composición de la capa superficial tiene menos del 10% en volumen de talco o arcilla.
7. El cable de acuerdo con la reivindicación 5, en donde el relleno mineral inorgánico proporciona por lo menos 10% de resistencia a la tracción más grande a la capa de base cuando se agrega a la primera composición.
8. El cable de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la capa superficial es más delgada que la capa de base.
9. El cable de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el polietileno de la capa de base no tiene color o tiene el color natural del polietileno.
10. El cable de acuerdo con la reivindicación 9, en donde el polietileno de la capa superficial no tiene color adquirido por colorante.
11. El cable de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la superficie interior tiene rugosidad de superficie mayor que la superficie exterior.
12. El cable de acuerdo con la reivindicación 1, en donde los aditivos de la segunda composición de la capa superficial además comprenden un estabilizador secundario durante un tiempo de vida extendido, un lubricante para la instalación de soplado/de rociado de cable, fibra de vidrio para la resistencia a las termitas o roedores, o un agente humectante para incrementar la impresión de la capa de base del aislante.
13. El cable de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el núcleo comprende el elemento de resistencia, en donde el elemento de resistencia comprende un miembro de resistencia central, en donde el miembro de resistencia central es dieléctrico, en donde el miembro de resistencia central es una varilla, en donde la varilla comprende plástico reforzado por vidrio; el núcleo del cable de fibra óptica además comprende tubos de protección enrollados alrededor del miembro
de resistencia central en un patrón de varada inverso-oscilatorio; en donde la por lo menos una fibra óptica comprende una pluralidad de fibras ópticas, y en donde la pluralidad de fibras ópticas se extiende a través de los tubos de protección.
14. El cable de acuerdo con la reivindicación 13, en donde el núcleo además comprende una capa de blindaje entre los tubos de protección y el aislante.
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