CN108646363A - 一种阻水光纤 - Google Patents
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Abstract
本发明属于线缆技术领域,尤其是涉及一种阻水光纤,它包含位于中央的纤芯、位于纤芯之外的包层,位于包层之外的内涂覆层;其特征在于内涂覆层外具有内阻水层、内阻水层外具有外涂覆层;所述内阻水层为特殊的材料。本发明还公开了使用该阻水光纤的光缆。本发明具有以下主要有益效果:本发明的阻水光纤具有优良的阻水性能、极宽的温度适用范围、极低的温度附加衰减性能、光学性能更稳定、抗弯曲性能更优良;本发明的光缆成本更低。
Description
本申请是名称为:阻水光纤及使用该阻水光纤的光缆、申请日为:2014年10月19日、申请号为:201410559728.8的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明属于线缆技术领域,尤其是涉及一种阻水光纤及使用该阻水光纤的光缆。
背景技术
光纤作为通信的主要载体,使用量日益增加;目前光纤主要使用在信号传输领域,如手机信号、电视信号、控制信号、监倥信号等等,目前常用的光纤是二氧化硅系光纤,光纤的主要输光部分是纤芯,纤芯直径通常在9μm左右,多模光纤的芯径常用的为50μm和62.5μm;在纤芯外还具有包层,包层外具有涂覆层。由于光纤的纤芯直径相对较细,且空气中或水中含有大量的氢离子和氢氧根离子,容易与二氧化硅结合,造成纤芯的断裂或者说是光纤的断裂,影响光信号的传输。为此,光缆行业中围绕保护光纤进行了不断地研究与保护,如将光纤与油膏接触,使光纤浸在油膏中,使其与水分隔离,这样就实现了保护。但是,这种方式,一方面需要大量的油膏,油膏的使用造成了环境的污染、资源的极大浪费,造成了成本居高不下;更甚地,通常会将光纤置入松套管中,松套管中填充纤膏,然后将外部的松套管周围也填充阻水油膏,进一步隔离水分。造成了成本的加大,而且,油膏环境不友好,使用时较难去除,因此,给生产厂方及用户都带来了极大的不便。因此,人们期待无油膏填充的光缆出现,虽然国内外都有干式/半干式光缆的生产报道,干式是指不填充油膏,而采用阻水粉、阻水纱类物质填充;半干式是指松套管中采用油膏填充,缆芯中采用阻水粉或阻水纱或其它阻水物质填充。同样需要支出较多的成本,而且行业内对于松套管内的填充,在用油膏时,要求填充饱满度在95%以上,这极大地制约了生产速度与生产效率。
发明内容
为了解决上述问题,本发明的目的是揭示一种阻水光纤,更进一步地,本发明的目的之二是揭示使用该阻水光纤的光缆,它们是采用以下技术方案来实现的。
阻水光纤,它包含位于中央的纤芯、位于纤芯之外的包层,位于包层之外的内涂覆层;其特征在于涂覆层外具有内阻水层、内阻水层外具有外涂覆层。
阻水光纤,它包含位于中央的纤芯、位于纤芯之外的包层,位于包层之外的内涂覆层;其特征在于涂覆层外具有内阻水层、内阻水层外具有外阻水层、外阻水层外具有外涂覆层。
阻水光纤,它包含位于中央的纤芯、位于纤芯之外的包层,位于包层之外的内涂覆层;其特征在于涂覆层外具有内阻水层、内阻水层外具有外阻水层、外阻水层外具有外涂覆层、外涂覆层外具有着色层。
上述所述的阻水光纤,其特征在于所述内阻水层按重量份计,包括以下原材料:聚α-烯烃或二甲基硅油:50~60份;石蜡:5~10份;聚异丁烯:5~8份;型号为6501的增稠剂:5~8份;型号为T1001的抗乳化剂:1~3份;型号为AT-215的抗氧化剂:0.2~0.8份;型号为3091的市售紫外固化剂:3~5份;型号为UV500的市售紫外光引发剂:8~12份。
上述所述的阻水光纤,其特征在于所述外阻水层按重量份计,包括以下原材料:环氧丙烯酸树脂:40~50份;甲基丙烯酸三氟乙酯:30~40份;聚氨酯丙烯酸酯:20~30份;聚醚丙烯酸酯:20~30份;安息香双甲醚:5~10份;α-羟烷基苯酮:10~15份;壬基酚聚氧乙烯醚:3~7份;市售型号为RB3329的消光剂:2~4份;颜料:1~2份。
上述所述的阻水光纤,其特征在于所述颜料为:钛白粉、中铬黄、炭黑、酞青兰、酞青绿、大红粉等,颜色为:蓝、橙、绿、棕、灰、白、红、黑、粉红、青绿色。
上述所述的阻水光纤,其特征在于所述纤芯的直径为7.0~12.0μm或者62.5±5μm或者50.0±2.5μm。
上述所述的阻水光纤,其特征在于所述包层的直径为125.0±2.0μm。
上述所述的阻水光纤,其特征在于所述内涂覆层的直径为245.0±10.0μm。
上述所述的阻水光纤,其特征在于所述内阻水层的厚度为5.0±2.0μm。
上述所述的阻水光纤,其特征在于所述外阻水层的厚度为5.0±2.0μm。
上述所述的阻水光纤,其特征在于所述外涂覆层的厚度为10.0±5.0μm。
上述所述的阻水光纤,其特征在于所述着色层的厚度为5.0±1.5μm。
上述所述的阻水光纤,其特征在于所述纤芯、包层的材料为现有技术中石英光纤的材料;所述内涂覆层、外涂覆层的材料为现有技术中涂覆层的材料。
上述所述的阻水光纤,着色层是现有技术中的紫光固化光纤涂料制作而成的。
一种光缆,包含有围绕中心加强件绞合的多根松套管、位于松套管之外的保护层、位于保护层之外的护套层,其特征在于每根松套管中包含至少一根上述所述的阻水光纤。
一种光缆,包含有围绕中心加强件绞合的至少一根松套管及至少一根填充绳、位于松套管与填充绳之外的保护层、位于保护层之外的护套层,其特征在于每根松套管中包含至少一根上述所述的阻水光纤。
一种光缆,包含一根位于中央的松套管、将松套管包覆住的保护层、位于保护层之外的多根加强件、将多根加强件及保护层包覆住的护套层,其特征在于松套管中包含至少一根上述所述的阻水光纤。
本发明具有以下主要有益效果:本发明的阻水光纤具有优良的阻水性能、极宽的温度适用范围、极低的温度附加衰减性能、光学性能更稳定、抗弯曲性能更优良;本发明的光缆成本更低。
附图说明
图1为本发明阻水光纤的实施实例1的横截面结构示意图。
图2为本发明阻水光纤的实施实例2的横截面结构示意图。
图3为本发明采用阻水光纤的光缆的一种横截面结构示意图。
图4为本发明采用阻水光纤的光缆的又一种横截面结构示意图。
具体实施方式
实施实例1、实施实例2为本发明阻水光纤的实施方式;实施实例3、实施实例4为本发明采用阻水光纤的光缆的实施方式。
实施实例1
请见图1,阻水光纤1,它包含位于中央的纤芯10、位于纤芯之外的包层11,位于包层之外的内涂覆层12;其特征在于涂覆层外具有内阻水层13、内阻水层外具有外阻水层14、外阻水层外具有外涂覆层15。
实施实例2
请见图2,阻水光纤1,它包含位于中央的纤芯10、位于纤芯之外的包层11,位于包层之外的内涂覆层12;其特征在于涂覆层外具有内阻水层13、内阻水层外具有外阻水层14、外阻水层外具有外涂覆层15、外涂覆层外具有着色层16。
对于实施实例1及实施实例2作进一步地改进,阻水光纤1,它包含位于中央的纤芯10、位于纤芯之外的包层11,位于包层之外的内涂覆层12;其特征在于涂覆层外具有内阻水层13、内阻水层外具有外涂覆层15。
上述任一实施实例所述的阻水光纤,其特征在于所述内阻水层按重量份计,包括以下原材料:聚α-烯烃或二甲基硅油:50~60份;石蜡:5~10份;聚异丁烯:5~8份;型号为6501的增稠剂:5~8份;型号为T1001的抗乳化剂:1~3份;型号为AT-215的抗氧化剂:0.2~0.8份;型号为3091的市售紫外固化剂:3~5份;型号为UV500的市售紫外光引发剂:8~12份。
上述所述的阻水光纤,其特征在于所述内阻水层按重量份计,包括以下原材料为最优配方:聚α-烯烃或二甲基硅油:55份;石蜡:8份;聚异丁烯:6份;型号为6501的增稠剂:6份;型号为T1001的抗乳化剂:2份;型号为AT-215的抗氧化剂:0.5份;型号为3091的市售紫外固化剂:4份;型号为UV500的市售紫外光引发剂:10份。
上述所述的阻水光纤,其特征在于所述内阻水层按重量份计,包括以下原材料为较优配方:聚α-烯烃或二甲基硅油:50份;石蜡:5份;聚异丁烯:5份;型号为6501的增稠剂:5份;型号为T1001的抗乳化剂:1份;型号为AT-215的抗氧化剂:0.2份;型号为3091的市售紫外固化剂:3份;型号为UV500的市售紫外光引发剂:8份。
上述所述的阻水光纤,其特征在于所述内阻水层按重量份计,包括以下原材料为次优配方:聚α-烯烃或二甲基硅油:60份;石蜡:10份;聚异丁烯:8份;型号为6501的增稠剂:8份;型号为T1001的抗乳化剂:3份;型号为AT-215的抗氧化剂:0.8份;型号为3091的市售紫外固化剂:5份;型号为UV500的市售紫外光引发剂:12份。
上述任一实施实例所述的阻水光纤,其特征在于所述外阻水层按重量份计,包括以下原材料:环氧丙烯酸树脂:40~50份;甲基丙烯酸三氟乙酯:30~40份;聚氨酯丙烯酸酯:20~30份;聚醚丙烯酸酯:20~30份;安息香双甲醚:5~10份;α-羟烷基苯酮:10~15份;壬基酚聚氧乙烯醚:3~7份;市售型号为RB3329的消光剂:2~4份;颜料:1~2份。
上述所述的阻水光纤,其特征在于所述外阻水层按重量份计,包括以下原材料为最优配方:环氧丙烯酸树脂:45份;甲基丙烯酸三氟乙酯:35份;聚氨酯丙烯酸酯:25份;聚醚丙烯酸酯:25份;安息香双甲醚:7份;α-羟烷基苯酮:13份;壬基酚聚氧乙烯醚:5份;市售型号为RB3329的消光剂:3份;颜料:1.5份。
上述所述的阻水光纤,其特征在于所述外阻水层按重量份计,包括以下原材料为次优配方:环氧丙烯酸树脂:40份;甲基丙烯酸三氟乙酯:30份;聚氨酯丙烯酸酯:20份;聚醚丙烯酸酯:20份;安息香双甲醚:5份;α-羟烷基苯酮:10份;壬基酚聚氧乙烯醚:3份;市售型号为RB3329的消光剂:2份;颜料:1份。
上述所述的阻水光纤,其特征在于所述外阻水层按重量份计,包括以下原材料为较优配方:环氧丙烯酸树脂:50份;甲基丙烯酸三氟乙酯:40份;聚氨酯丙烯酸酯:30份;聚醚丙烯酸酯:30份;安息香双甲醚:10份;α-羟烷基苯酮:15份;壬基酚聚氧乙烯醚:7份;市售型号为RB3329的消光剂:4份;颜料:2份。
上述任一实施实例所述的阻水光纤,其特征在于所述颜料为:钛白粉、中铬黄、炭黑、酞青兰、酞青绿、大红粉等,颜色为:蓝、橙、绿、棕、灰、白、红、黑、粉红、青绿色。
上述任一实施实例所述的阻水光纤,其特征在于所述纤芯的直径为7.0~12.0μm或者62.5±5μm或者50.0±2.5μm。
上述任一实施实例所述的阻水光纤,其特征在于所述包层的直径为125.0±2.0μm。
上述任一实施实例所述的阻水光纤,其特征在于所述内涂覆层的直径为245.0±10.0μm。
上述任一实施实例所述的阻水光纤,其特征在于所述内阻水层的厚度为5.0±2.0μm。
上述任一实施实例所述的阻水光纤,其特征在于所述外阻水层的厚度为5.0±2.0μm。
上述任一实施实例所述的阻水光纤,其特征在于所述外涂覆层的厚度为10.0±5.0μm。
上述任一实施实例所述的阻水光纤,其特征在于所述着色层的厚度为5.0±1.5μm。
上述任一实施实例所述的阻水光纤,其特征在于所述纤芯、包层的材料为现有技术中石英光纤的材料;所述内涂覆层、外涂覆层的材料为现有技术中涂覆层的材料。
上述任一实施实例所述的阻水光纤,着色层是现有技术中的紫光固化光纤涂料制作而成的。
本发明中的阻水光纤,无着色层时的外径为285μm左右,有着色层时的外径为295μm左右;内阻水层、外阻水层、外涂覆层、着色层都可以采用紫外固化的方式进行涂覆;生产速度在800米/分钟至2100米/分钟之间;且具有较好的固化度与附着力;以最复杂的实施实例2的结构来计算,增加的内阻水层、外阻水层、外涂覆层、着色层的材料成本约为10元/公里,人工、机器设备折旧、水电等综合成本为3元/公里;因此,每公里的综合成本增加为13元/公里。
本发明中的内阻水层、外阻水层、外涂覆层、着色层可以分四道工序进行制造,也可以采用合并工序的方式制造,甚至可以放在一台机器上制造,只需在现有光纤着色机上进行改造,采用多个涂覆模具、多个固化炉分别进行涂覆与固化;也可以不进行改造,在原有着色机上进行,每台着色机分别承担一道工序;本发明的阻水光纤生产速度快、质量稳定、可靠。
申请人对于实施实例1、实施实例2进行了大量的试验及测试,得到以下试验数据;其中对于内阻水层来说,1#为最优配方,2#为次优配方,3#为较优配方,4#为大范围配方;5#为现有技术;对于外阻水层来说,A为最优配方,B为次优配方,C为较优配方,D为大范围配方。
从上表可以明显地看出,本申请具有优良的阻水性能及长期在水中保持优良光学性能的特点,且具有极宽的温度适应范围,-80℃~+100℃之间的附加衰减极低,光学传输性能极其稳定。
本发明中的阻水光纤经过在以5mm直径的芯棒上,连续绕50圈后,测试的附加衰减最大值为0.03dB/km;因此,具有极其优良的抗弯曲性能。
实施实例3
请见图3,一种光缆,包含有围绕中心加强件3绞合的三根松套管2及二根填充绳、位于松套管与填充绳之外的保护层4、位于保护层之外的护套层5,其特征在于每根松套管中包含至少一根上述所述的阻水光纤1。
当然,松套管及填充绳至少为一根,可为其它多根。
进一步地,还可以没有填充绳,即一种光缆,包含有围绕中心加强件3绞合的多根松套管2、位于松套管之外的保护层4、位于保护层之外的护套层5,其特征在于每根松套管中包含至少一根上述所述的阻水光纤1。
实施实例4
请见图4,一种光缆,包含一根位于中央的松套管2、将松套管包覆住的保护层4、位于保护层之外的多根加强件3、将多根加强件及保护层包覆住的护套层5,其特征在于松套管中包含至少一根上述所述的阻水光纤1。
本发明的光缆中,由于不需要阻水填充物质,如纤膏、缆膏、阻水纱、阻水粉等等,因此,松套管的外径尺寸可以明显减小,以12芯/管计,现有技术中常用的是直径为2.4mm的松套管,标称壁厚是0.3mm;采用本申请的阻水光纤之后,同样是12芯的松套管,直径做到2.0mm,标称壁厚为0.25mm,内径为1.5mm;制造出的松套管及光缆的机械性能、环境性能、光学性能与现有技术中的一致。同样是72芯的光缆,比现有技术中的光缆外径减少1.2mm;由于不需要阻水填充物,松套管直径减小,带来其它各项原材料耗用减少,松套管的生产速度由原有250米/分钟调整为600米/分钟,综合成本比现有技术中的减少10.32元/芯公里;因此,达到了相当理想的效果,而若光缆中芯数越大,则综合成本减少越多,以较少的12芯光缆结构为例,平均减少5.48元/芯公里的成本,芯公里即指一根光缆、一公里;以中小等规模的光缆厂为例,其年生产光缆100万芯公里至300万芯公里,故保守节约额为500万元/年,因此,本发明中的光纤、使用本发明的阻水光纤的光缆非常值得推广应用,而且符合低碳环保、节能的方针要求;本发明中由于不再需要额外的阻水物质,因此,生产车间管理更方便、现场更整洁、对环境的污染更少、省去了采购、运输、储存阻水物质的麻烦。
因此,本发明的阻水光纤具有优良的阻水性能、极宽的温度适用范围、极低的温度附加衰减性能、光学性能更稳定、抗弯曲性能更优良;本发明的光缆成本更低。
本发明不局限于上述最佳实施方式,应当理解,本发明的构思可以按其他种种形式实施运用,它们同样落在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种阻水光纤,它包含位于中央的纤芯、位于纤芯之外的包层,位于包层之外的内涂覆层;其特征在于内涂覆层外具有内阻水层、内阻水层外具有外涂覆层;所述内阻水层按重量份计,包括以下原材料:聚α-烯烃或二甲基硅油:50~60份;石蜡:5~10份;聚异丁烯:5~8份;型号为6501的增稠剂:5~8份;型号为T1001的抗乳化剂:1~3份;型号为AT-215的抗氧化剂:0.2~0.8份;型号为3091的市售紫外固化剂:3~5份;型号为UV500的市售紫外光引发剂:8~12份;所述纤芯的直径为7.0~12.0μm或者62.5±5μm或者50.0±2.5μm;包层的直径为125.0±2.0μm。
2.根据权利要求1所述的一种阻水光纤,其特征在于所述内涂覆层的直径为245.0±10.0μm。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的一种阻水光纤,其特征在于所述内阻水层的厚度为5.0±2.0μm。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的一种阻水光纤,其特征在于所述外涂覆层的厚度为10.0±5.0μm。
5.一种阻水光纤,它包含位于中央的纤芯、位于纤芯之外的包层,位于包层之外的内涂覆层;其特征在于内涂覆层外具有内阻水层、内阻水层外具有外阻水层、外阻水层外具有外涂覆层;所述内阻水层按重量份计,包括以下原材料:聚α-烯烃或二甲基硅油:50~60份;石蜡:5~10份;聚异丁烯:5~8份;型号为6501的增稠剂:5~8份;型号为T1001的抗乳化剂:1~3份;型号为AT-215的抗氧化剂:0.2~0.8份;型号为3091的市售紫外固化剂:3~5份;型号为UV500的市售紫外光引发剂:8~12份;所述外阻水层的厚度为5.0±2.0μm。
6.一种阻水光纤,它包含位于中央的纤芯、位于纤芯之外的包层,位于包层之外的内涂覆层;其特征在于内涂覆层外具有内阻水层、内阻水层外具有外阻水层、外阻水层外具有外涂覆层;所述内阻水层按重量份计,包括以下原材料:聚α-烯烃或二甲基硅油:50~60份;石蜡:5~10份;聚异丁烯:5~8份;型号为6501的增稠剂:5~8份;型号为T1001的抗乳化剂:1~3份;型号为AT-215的抗氧化剂:0.2~0.8份;型号为3091的市售紫外固化剂:3~5份;型号为UV500的市售紫外光引发剂:8~12份;外阻水层按重量份计,包括以下原材料:环氧丙烯酸树脂:40~50份;甲基丙烯酸三氟乙酯:30~40份;聚氨酯丙烯酸酯:20~30份;聚醚丙烯酸酯:20~30份;安息香双甲醚:5~10份;α-羟烷基苯酮:10~15份;壬基酚聚氧乙烯醚:3~7份;市售型号为RB3329的消光剂:2~4份;颜料:1~2份;所述外阻水层的厚度为5.0±2.0μm。
7.根据权利要求5或权利要求6所述的一种阻水光纤,其特征在于所述内涂覆层的直径为245.0±10.0μm。
8.根据权利要求5或权利要求6所述的一种阻水光纤,其特征在于所述内阻水层的厚度为5.0±2.0μm。
9.根据权利要求5或权利要求6所述的一种阻水光纤,其特征在于所述外涂覆层的厚度为10.0±5.0μm。
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