CN106380791A - 室内外用全干式束管直敷式引入光缆及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了室内外用全干式束管直敷式引入光缆，其包括光纤和套设在光纤外部的PBT套管，PBT套管内设有阻水纱和阻水型芳纶。本发明的光缆能够解决了传统蝶形引入光缆的缺陷，摒弃传统蝶形光缆的金属加强件，采用全介质材料，使得其整体截面不含任何金属成分，对雷电具有天然屏蔽性，具有极高的使用安全性，采用阻燃PBT材料，该材料具有高模量、邵氏硬度大、低收缩、抗紫外线、阻燃的特点，一方面提高了产品的机械性能，另一方面提高了产品的抗紫外线能力和阻燃性能，使其能满足室外敷设和室内敷设的基本要求。

Description

室内外用全干式束管直敷式引入光缆及其制造方法
技术领域
本发明涉及光缆领域，具体涉及一种室内外用全干式束管直敷式引入光缆及其制备方法。
背景技术
随着网络技术的不断发展，在通信网络接入层面实行光进铜退已经成为不可逆转的趋势。光纤通信具有通信容量大、质量高、性能稳定、防电磁干扰、保密性强等优点，是发展宽带接入的长远解决方案。
随着光纤入户(FTTH)技术的不断进步和宽带需求的不断增长，如何将光纤从接入网的光纤分配点引入到用户端已经成为人们关注的技术热点；通常我们将这段光缆称之为引入光缆。尽管FTTH在我国发展近10年，入户光缆的品种结构相对比较单一。目前通信行业入户光缆大致可以分为两类：一类是架空引入，该敷设方式适合用户分散居住情况及杆塔资源相对丰富的状况，光缆一般为自承式蝶形光缆或其他类型光缆；另一类是管道引入，该敷设方式适合城市地区通信管道资源相对的丰富，光缆一般为非自承式蝶形光缆。
传统蝶形引入光缆本身成本相对较低，但存在一些明显的缺点：
1.结构不是很合理，光纤指标易受影响，从而影响使用和产品寿命；2.因存在钢丝或者FRP，光缆本身弯曲性能收到限制；3.光缆在敷设过程中较脆弱，容易出现都断纤，对光纤的保护性较差；4.光缆芯数有一定的限制；5.渗水性能不好；6.光缆抗紫外线性能不好，条件稍恶劣地区需特殊管道保护光缆，增加敷设成本。
因此，现在需要一种室内外用全干式束管直敷式引入光缆来替代传统的蝶形引入光缆。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种室内外用全干式束管直敷式引入光缆及其制造方法，本发明的光缆能够解决了传统蝶形引入光缆的缺陷，摒弃传统蝶形光缆的金属加强件，采用全介质材料，使得其整体截面不含任何金属成分，对雷电具有天然屏蔽性，具有极高的使用安全性，采用阻燃PBT材料，该材料具有高模量、邵氏硬度大、低收缩、抗紫外线、阻燃的特点，一方面提高了产品的机械性能，另一方面提高了产品的抗紫外线能力和阻燃性能，使其能满足室外敷设和室内敷设的基本要求。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
室内外用全干式束管直敷式引入光缆，其包括光纤和套设在所述光纤外部的PBT套管，所述PBT套管内设有阻水纱和阻水型芳纶，按照重量份数计，所述PBT套管材料的配方中包括：
其中，所述PBT套管材料的制备包括以下步骤：
步骤一、按照配方中的各组分备料，干燥；
步骤二、PBT、阻燃剂用量的一半、增韧剂、偶联剂、润滑剂、抗氧化剂、 抗紫外线剂、光稳定剂UV-9、成核剂NAP-53F投入高速混合机中，混合均匀；
步骤三、将步骤二中混合均匀的物料投入双螺杆挤出机中挤出造粒，螺杆转速为25-60r/min，温度为240-260℃，注射压力为50-100PMa，得到母粒；
步骤四、步骤三中的母粒与阻燃剂用量的另一半混合均匀，然后与玻璃纤维投入至双螺杆挤出机中挤出造粒，螺杆转速为25-60r/min，温度为240-260℃，注射压力为50-100PMa，得到PBT母粒；
步骤五、将步骤四中的PBT母粒注塑成型，注塑成型时的背压为注射压力的10％-15％，模具温度为70-80℃，成型周期为15-60S；
步骤六：对PBT材料进行性能检测。
进一步地，所述阻燃剂为三氧化二锑或烷基次膦酸盐。
进一步地，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550或氨丙基三乙氧基硅烷。
进一步地，所述增韧剂包括：POE-GMA、SiC晶须、钛酸钾晶须。
进一步地，所述抗氧化剂为抗氧化剂AT10或双(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯。
进一步地，所述抗紫外剂为钛白粉或氧化锌。
进一步地，所述PBT套管的外表面为光缆外表面，光缆外表面每间隔4mm设有一个条纹，所述条纹厚度为0.025mm-0.03mm。
进一步地，一种室内外用全干式束管直敷式引入光缆的制备方法，包括以下步骤：
S100光纤入库：对入库的光纤进行筛选，测试光纤的几何特性和光学特性，选用性能合格的光纤；
S102光纤着色：将光纤涂上不同的颜色，选用全色谱，要求着色后光纤高温不褪色，保证后期接续时易于识别；
S103护套(套塑)；将着色后的光纤、阻水纱、阻水型芳纶放置于高模量套管中，并通过控制收放线速度和水槽温度，使套管内光纤具有稳定的 余长控制和传输特性；
S104检测出库：安排每批成品光缆做全性能试验，保证合格后封装出库。
本发明的有益效果是:
(1)本发明摒弃传统蝶形光缆的金属加强件，采用全介质材料，使得其整体截面不含任何金属成分，对雷电具有天然屏蔽性，具有极高的使用安全性。
(2)本发明中心束管内采用阻水纱和阻水芳纶，一方面阻水纱和阻水型芳纶保证了光缆的渗水性能，另一方面高模量阻水芳纶提高了光缆的抗拉强度。
(3)本发明套塑工序采用一种阻燃PBT材料，该材料具有高模量、邵氏硬度大、低收缩、抗紫外线、阻燃的特点，一方面提高了产品的机械性能，另一方面提高了产品的抗紫外线能力和阻燃性能，使其能满足室外敷设和室内敷设的基本要求。
(4)本发明护套工艺技术采用全干式生产设备进行整体***控制，能精确保证套管的各项几何尺寸，采用全干式氮气干燥供压***、精准的纱线及光纤放线***、稳定高效的挤出线。在工艺参数输入方面依托进口线的自动化平台，对工艺参数进行整体程序输入***，保证工艺参数的精准度，生产过程中可以对气压、纱线、光纤、挤出内外径、线速度的精确控制，确保得到最有效的光纤余长和几何参数，通过以上措施确保全干式套管在稳定、可靠的生产条件下进行严格的生产控制。
(5)本发明护套工序生产时，专门设计了一种新型模具及装置，使得缆表面每间隔4mm形成一个条纹，其条纹厚度为0.025mm-0.03mm，使光缆具有良好的弯曲性能。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给 出。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明光缆截面的结构示意图；
图2是本发明光缆的立体结构示意图；
图3是本发明方法工艺流程图；
图4是本发明的模具结构示意图；
其中，10-光纤，20-PBT套管，30-阻水纱，40-阻水型芳纶，201-条纹,50-导轮，501-凹槽。
具体实施方式
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，本领域普通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。
实施例1
参照图1-2所示，本实施例中公开了室内外用全干式束管直敷式引入光缆，其包括光纤10和套设在上述光纤10外部的PBT套管20，上述PBT套管内设有阻水纱30和阻水型芳纶40，
本实施例中的光缆摒弃传统蝶形光缆的金属加强件，采用全介质材料，使得其整体截面不含任何金属成分，对雷电具有天然屏蔽性，具有极高的使用安全性。
上述中心束管内采用阻水纱和阻水芳纶，一方面阻水纱30和阻水型芳纶40保证了光缆的渗水性能，另一方面高模量阻水芳纶提高了光缆的抗拉强度。
本实施例中套塑工序采用一种阻燃PBT材料，该材料具有高模量、邵氏 硬度大、低收缩、抗紫外线、阻燃的特点，一方面提高了产品的机械性能，另一方面提高了产品的抗紫外线能力和阻燃性能，使其能满足室外敷设和室内敷设的基本要求。
实施例1中的PBT材料配方如表1中所示。
表1实施例1的PBT材料配方表
组分 含量(重量份)
PBT 70
玻璃纤维 10
三氧化二锑(阻燃剂) 13
POE-GMA(增韧剂) 0.1
硅烷偶联剂KH550(偶联剂) 2
改性乙撑双脂肪酸酰胺(润滑剂) 1
抗氧化剂AT10 0.1
钛白粉(抗紫外线剂) 0.5
光稳定剂UV-9 0.1
成核剂NAP-53F 0.05
实施例2
实施例2中的配方如表2中所示。
表2实施例2中PBT的配方表
实施例3
实施例3中的配方如表3中所示。
表3实施例3中PBT的配方表
对比例1
对比例1中以实施例3为对比，其它成分均一致，对比例1中的增韧剂选择POE-GMA，如表4中所示。
表4对比例1中的配方表
对比例2
对比例2中以实施例2为对比，对比例2中不加玻璃纤维，配方如表5中所示。
表5对比例2中的配方表
其中，上述实施例1-3、以及对比例1中上述PBT套管材料的制备包括以下步骤：
步骤一、按照配方中的各组分备料，干燥；
步骤二、PBT、阻燃剂用量的一半、增韧剂、偶联剂、润滑剂、抗氧化剂、抗紫外线剂、光稳定剂UV-9、成核剂NAP-53F投入高速混合机中，混合均匀；
步骤三、将步骤二中混合均匀的物料投入双螺杆挤出机中挤出造粒，螺杆转速为25-60r/min，温度为240-260℃，注射压力为50-100PMa，得到母粒；
步骤四、步骤三中的母粒与阻燃剂用量的另一半混合均匀，然后与玻璃纤维投入至双螺杆挤出机中挤出造粒，螺杆转速为25-60r/min，温度为240-260℃，注射压力为50-100PMa，得到PBT母粒；
步骤五、将步骤四中的PBT母粒注塑成型，注塑成型时的背压为注射压力的10％-15％，模具温度为70-80℃，成型周期为15-60S；
步骤六：对PBT材料进行性能检测。
上述对比例2中的材料制备方法：
步骤一、按照配方中的各组分备料，干燥；
步骤二、PBT、阻燃剂用量的一半、增韧剂、偶联剂、润滑剂、抗氧化剂、抗紫外线剂、光稳定剂UV-9、成核剂NAP-53F投入高速混合机中，混合均匀；
步骤三、将步骤二中混合均匀的物料投入双螺杆挤出机中挤出造粒，螺杆转速为25-60r/min，温度为240-260℃，注射压力为50-100PMa，得到母粒；
步骤四、步骤三中的母粒与阻燃剂用量的另一半混合均匀，投入至双螺杆挤出机中挤出造粒，螺杆转速为25-60r/min，温度为240-260℃，注射压 力为50-100PMa，得到PBT母粒；
步骤五、将步骤四中的PBT母粒注塑成型，注塑成型时的背压为注射压力的10％-15％，模具温度为70-80℃，成型周期为15-60S；
步骤六：对PBT材料进行性能检测。
性能测试
对上述实施例1-3、对比例1-2中的PBT材料进行性能测试，其测试结果如表6中所示。
表6测试结果表
由上述表6中的结果可以看出，实施例1-3中的PBT材料的力学性能优良，具有优异的冲击韧性，缺口敏感性得到改善，热变形温度大大提高，拉伸强度提高，阻燃增肌好，不会产生二次污染，说明在材料配方中，玻璃纤维对材料的力学性能影响较大，而且SiC晶须、钛酸钾晶须对材料的增任性较好。
该材料具有高模量、邵氏硬度大、低收缩、抗紫外线、阻燃的特点，一方面提高了产品的机械性能，另一方面提高了产品的抗紫外线能力和阻燃性能，使其能满足室外敷设和室内敷设的基本要求。
如图3所示，室内外用全干式束管直敷式引入光缆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S100光纤入库：对入库的光纤进行筛选，测试光纤的几何特性和光学 特性，选用性能合格的光纤；
S102光纤着色：将光纤涂上不同的颜色，选用全色谱，要求着色后光纤高温不褪色，保证后期接续时易于识别；
S103护套(套塑)；将着色后的光纤、阻水纱、阻水型芳纶放置于高模量套管中，并通过控制收放线速度和水槽温度，使套管内光纤具有稳定的余长控制和传输特性；
S104检测出库：安排每批成品光缆做全性能试验，保证合格后封装出库。
护套工艺技术采用全干式生产设备进行整体***控制，能精确保证套管的各项几何尺寸，采用全干式氮气干燥供压***、精准的纱线及光纤放线***、稳定高效的挤出线。在工艺参数输入方面依托进口线的自动化平台，对工艺参数进行整体程序输入***，保证工艺参数的精准度，生产过程中可以对气压、纱线、光纤、挤出内外径、线速度的精确控制，确保得到最有效的光纤余长和几何参数，通过以上措施确保全干式套管在稳定、可靠的生产条件下进行严格的生产控制。
护套工序生产时，专门设计了一种新型模具及装置，使得缆表面每间隔4mm形成一个条纹201，其条纹厚度为0.025mm-0.03mm，使光缆具有良好的弯曲性能。
具体模具设计及生产说明如下：
①其控制要点在于在表面的条纹，而模具的优劣直接呈现的护套表面的条纹，在对于该类特殊形状光缆的模具设计上，必须进行严格的试验设计，确保光缆护套成形能达到预期的理想效果。
本发明设计一种锯齿形状的导轮50，两个导轮表面开一圈圆形凹槽501，其凹槽501深度大小为PBT套管外径的一半，在凹槽501的表面间隔4mm左右有一个0.025mm-0.03mm左右高度的凸起，从而形成一对导轮，具体模具见图4。
②生产过程中需控制导轮放置位置，将导轮放置在挤塑机头2cm左右位置处，套管从挤塑机中挤出，呈半熔融状态时经过带凹槽的导轮，在表面形成 环形条纹后冷却结晶，光缆实物图参见图2。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.室内外用全干式束管直敷式引入光缆，其包括光纤和套设在所述光纤外部的PBT套管，所述PBT套管内设有阻水纱和阻水型芳纶，其特征在于，按照重量份数计，所述PBT套管材料的配方中包括：
其中，所述PBT套管材料的制备包括以下步骤：
步骤一、按照配方中的各组分备料，干燥；
步骤二、PBT、阻燃剂用量的一半、增韧剂、偶联剂、润滑剂、抗氧化剂、抗紫外线剂、光稳定剂UV-9、成核剂NAP-53F投入高速混合机中，混合均匀；
步骤三、将步骤二中混合均匀的物料投入双螺杆挤出机中挤出造粒，螺杆转速为25-60r/min，温度为240-260℃，注射压力为50-100PMa，得到母粒；
步骤四、步骤三中的母粒与阻燃剂用量的另一半混合均匀，然后与玻璃纤维投入至双螺杆挤出机中挤出造粒，螺杆转速为25-60r/min，温度为240-260℃，注射压力为50-100PMa，得到PBT母粒；
步骤五、将步骤四中的PBT母粒注塑成型，注塑成型时的背压为注射压力的10％-15％，模具温度为70-80℃，成型周期为15-60S；
步骤六：对PBT材料进行性能检测。
2.根据权利要求1所述的室内外用全干式束管直敷式引入光缆，其特征在于，所述阻燃剂为三氧化二锑或烷基次膦酸盐。
3.根据权利要求1所述的室内外用全干式束管直敷式引入光缆，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550或氨丙基三乙氧基硅烷。
4.根据权利要求1所述的室内外用全干式束管直敷式引入光缆，其特征在于，所述增韧剂包括：POE-GMA、SiC晶须、钛酸钾晶须。
5.根据权利要求1所述的室内外用全干式束管直敷式引入光缆，其特征在于，所述抗氧化剂为抗氧化剂AT10或双(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯。
6.根据权利要求1所述的室内外用全干式束管直敷式引入光缆，其特征在于，所述抗紫外剂为钛白粉或氧化锌。
7.根据权利要求1所述的室内外用全干式束管直敷式引入光缆，其特征在于，所述PBT套管的外表面为光缆外表面，光缆外表面每间隔4mm设有一个条纹，所述条纹厚度为0.025mm-0.03mm。
8.一种权利要求1-7任意一项所述的室内外用全干式束管直敷式引入光缆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S100光纤入库：对入库的光纤进行筛选，测试光纤的几何特性和光学特性，选用性能合格的光纤；
S102光纤着色：将光纤涂上不同的颜色，选用全色谱，要求着色后光纤高温不褪色，保证后期接续时易于识别；
S103护套(套塑)；将着色后的光纤、阻水纱、阻水型芳纶放置于高模量套管中，并通过控制收放线速度和水槽温度，使套管内光纤具有稳定的余长控制和传输特性；
S104检测出库：安排每批成品光缆做全性能试验，保证合格后封装出库。
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