一种高硬度中心管加强式防鼠光缆及其制造工艺.pdf

本发明涉及一种高硬度中心管加强式防鼠光缆，其由内到外依次包括：若干光纤、玻璃纤维纱和外护套，光纤外部套设有中心管，中心管内部填充阻水材料，中心管外层圆周方向均匀设置玻璃纤维纱，外护套设置在所述玻璃纤维纱的外层，所述外护套为高硬度低烟无卤阻燃聚烯烃护套。该光缆以玻璃纤维纱作为加强件，光缆采用中心管式结构在中心管外层放置高密度的玻璃纤维纱后再挤制一层高硬度的低烟无卤阻燃聚烯烃护套料成缆，能同时满足室内外布线要求，并且采用新颖的结构设计和工艺控制，不仅可以很好的解决中心管内紧套余长问题，而且还可以解决光缆外径粗、自重大和施工不便等问题，为我国FTTx建设提供了一种全新的光缆。

1.  一种高硬度中心管加强式防鼠光缆，其由内到外依次包括：若干光纤、玻璃纤维纱和外护套，其特征在于，所述光纤外部套设有中心管，所述中心管内部填充阻水材料，所述中心管外层圆周方向均匀设置所述玻璃纤维纱，所述外护套设置在所述玻璃纤维纱的外层，所述外护套为高硬度低烟无卤阻燃聚烯烃护套。

2.  根据权利要求1所述的一种高硬度中心管加强式防鼠光缆，其特征在于，所述玻璃纤维纱设置在所述中心管和所述外护套之间，所述玻璃纤维纱与所述中心管和外护套的间隙均为1.2-1.5mm，所述玻璃纤维纱线密度为36000dtex。

3.  根据权利要求2所述的一种高硬度中心管加强式防鼠光缆，其特征在于，所述玻璃纤维纱为高密度阻水型玻璃纤维纱。

4.  根据权利要求1所述的一种高硬度中心管加强式防鼠光缆，其特征在于，所述外护套的壁厚为1.5mm，所述外护套的邵氏硬度为58D。

5.  根据权利要求4所述的一种高硬度中心管加强式防鼠光缆，其特征在于，所述外护套与玻璃纤维纱之间的轴向上设有两根撕裂绳，两根撕裂绳相互平行。

6.  根据权利要求1所述的一种高硬度中心管加强式防鼠光缆，其特征在于，所述光纤为紧套光纤，每根光纤外部均包覆紧套层。

7.  根据权利要求1所述的一种高硬度中心管加强式防鼠光缆，其特征在于，所述阻水材料为干式阻水纱。

8.  权利要求1-7任一项中所述的一种高硬度中心管加强式防鼠光缆的制造工艺，其特征在于，包括以下几步：
第一步：将若干根紧套光纤通过中心管工艺挤出中心管，在中心管内填充干式阻水纱；
第二步：通过挤塑机在中心管外面包覆玻璃纤维纱；
第三步：然后再在玻璃纤维纱外层挤出一层低烟无卤阻燃聚烯烃材料成缆。

9.  根据权利要求8所述的一种高硬度中心管加强式防鼠光缆的制造工艺，其特征在于，在进行第一步中心管工艺之前，将光纤进行紧套工序。

一种高硬度中心管加强式防鼠光缆及其制造工艺
技术领域
本发明属于通信光缆领域，具体涉及一种高硬度中心管加强式防鼠光缆及其制造工艺。
背景技术
在野外、山区等植被茂盛地带生存有若干鼠类，鼠类门齿很发达且会不断生长,其需要通过啃咬物体以保持其牙齿锋利,而光缆护套中塑料所含的特有气味容易吸引鼠类啃咬,因此通信光缆线路在一些场合经常遭受鼠咬而影响通信质量，严重时甚至能导致干线通信网的终端而对社会造成重大损失。另外在市区一些大楼内的天花板上部空间、楼梯之间以及布线井内也是老鼠活动比较猖獗的地方，因此防鼠功能是保证光缆通信质量以及使用寿命的重要指标。
光缆防鼠是指在不危害光缆传输特性及长期稳定性的前提下，通过各种形式来保护光缆因鼠类造成的损害不超过规定的程度。一种以玻璃纤维纱为加强件的防鼠光缆，为防鼠光缆开辟新的天地。这种光缆防鼠效果好，成本低，光缆弯曲性能好，光缆较轻，敷设方便。玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，它以玻璃球或玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺形成的产品。玻璃纤维单丝的直径从十几个微米到二十几个侥米，相当于一根头发丝的1/20～1/5，由于玻璃纤维具有极细且脆的特点，在鼠类噬咬过程中，呈粉碎状的玻璃渣将伤及老鼠的口腔，使之对光缆产生畏惧感。
随着近年来FTTx建设的大发展，光纤逐步向用户端迈进，而FTTx建设不仅要求组网灵活方便，还需要成本低廉。目前市场上应用的防鼠光缆为适应不同的使用环境，光缆在设计过程中增加相应防鼠材料，室外架空铺设以及管道、直埋等场合采用金属加强件，由于金属加强件硬度和强度较高，主要用于轴向拉力要求要高的施工和使用环境，室内、楼道、楼层间等场合采用非金属加强件，除了满足自身所需要的轴向、横向应力之外，还需具有额 外的功能，如抗噬咬等。
传统的全介质防鼠配线光缆一般采用多根紧套光纤外面直接包覆防鼠材料玻璃纤维纱后，再挤制一层低烟无卤阻燃聚烯烃护套层成缆，由于多根紧套分散在玻璃纤维纱中，部分紧套光纤的防鼠性能达不到全截面防鼠的要求，给通信带来重大的损失。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种高硬度中心加强式防鼠光缆，其在中心管外层放置高密度的玻璃纤维纱后，再挤制一层高硬度的低烟无卤阻燃聚烯烃护套料成缆，达到了全截面防鼠的要求。
结合防鼠光缆的使用环境，本发明的高硬度中心加强式防鼠光缆的结构设计流程为：
a.根据敷设环境，本发明在结构设计、工艺控制和成本等方面考虑均以中心管式全介质光缆结构为理论设计基础。
b.根据敷设环境的特征，多根紧套光纤包覆中心管，中心管内添加干式阻水材料(干式阻水纱)，中心管外包覆一层高密度的非金属防鼠材料阻水型玻璃纤维纱，阻水型玻璃纤维纱填充容量内护套与外护套单边间隙在1.2-1.5mm之间，线密度达36000dtex。
c.根据敷设环境的特征，光缆的压扁力达6000N/100mm，外护套保护层壁厚设计1.5mm左右，外护套采用高硬度低烟无卤阻燃聚烯烃材料，邵氏硬度达58D，保证光缆性能的稳定。
通过以上三点考虑，本发明通过光缆二次剂塑工艺实现光缆的高抗侧压性和稳定适宜的余长控制。首先将紧套光纤通过中心管工艺挤至成一定厚度的中心管，中心管内填充阻水材料，然后再通过挤塑机在中心管外面包覆玻璃纤维纱再挤至一定厚度的低烟无卤阻燃聚烯烃材料成缆。
中心管护套工艺除了常规的张力系统和水槽梯级降温工艺控制来实现中心管紧套余长外，最重要的是通过原材料的选择和模具拉伸比的搭配，保证护套材料在壁厚小的情况下收缩小，即中心管工艺后套管内紧套光纤的余长也小，在二次护套工艺过程中通过对张力的控制和光缆壁厚的控制，进而实 现中心管式加强型防鼠光缆的余长控制。
本发明的技术方案具体如下：
一种高硬度中心管加强式防鼠光缆，其由内到外依次包括：若干光纤、玻璃纤维纱和外护套，所述光纤外部套设有中心管，所述中心管内部填充阻水材料，所述中心管外层圆周方向均匀设置所述玻璃纤维纱，所述外护套设置在所述玻璃纤维纱的外层，所述外护套为高硬度低烟无卤阻燃聚烯烃护套。
在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述玻璃纤维纱设置在所述中心管和所述外护套之间，所述玻璃纤维纱与所述中心管和外护套的间隙均为1.2-1.5mm，所述玻璃纤维纱线密度为36000dtex。
在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述玻璃纤维纱为高密度阻水型玻璃纤维纱。
在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述外护套的壁厚为1.5mm，所述外护套的邵氏硬度为58D。
在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述外护套与玻璃纤维纱之间的轴向上设有两根撕裂绳，两根撕裂绳相互平行。
在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述光纤为紧套光纤，每根光纤外部均包覆紧套层。
在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述阻水材料为干式阻水纱。
在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，一种高硬度中心管加强式防鼠光缆的制造工艺，包括以下几步：
第一步：将若干根紧套光纤通过中心管工艺挤出中心管，在中心管内填充干式阻水纱；
第二步：通过挤塑机在中心管外面包覆玻璃纤维纱；
第三步：然后再在玻璃纤维纱外层挤出一层低烟无卤阻燃聚烯烃材料成缆。
在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，在进行第一步中心管工艺 之前，将光纤进行紧套工序。
本发明的有益效果是:
其一、本发明高硬度中心管式加强型防鼠光缆以玻璃纤维纱作为加强件，光缆采用中心管式结构在中心管外层放置高密度的玻璃纤维纱后再挤制一层高硬度的低烟无卤阻燃聚烯烃护套料成缆，能同时满足室内外布线要求，并且采用新颖的结构设计和工艺控制，不仅可以很好的解决中心管内紧套余长问题，而且还可以解决光缆外径粗、自重大和施工不便等问题，为我国FTTx建设提供了一种全新的光缆。
其二、本发明的光缆结构简单、重量轻，施工方便快速，大大的降低了施工周期和施工成本，为接入网的发展提供一种全新的解决方案。
其三、本发明的光缆在满足相同的敷设环境下，通过力学设计，可以少用昂贵的非金属纤维加强材料，为产品的推广和应用提供了助力，也为我国FTTx建设的大发展奠定了成本基础。
其四、本发明的光缆采用中心管式高密度玻璃纤维纱高硬度护套层结构设计，具有明显的防鼠咬抗压扁性能，为FTTx建设的推广带来了便利。
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本发明的光缆的截面结构示意图。
图2为本发明光缆的制造工艺流程图。
其中：1-紧套光纤，11-光纤，12-紧套层，2-阻水材料(干式阻水纱)，3-中心管，4-玻璃纤维纱，5-外护套，6-撕裂绳。
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
本实施例中公开了一种高硬度中心管加强式防鼠光缆，其截面结构如图1中所示，其由内到外依次包括：若干紧套光纤1、中心管3、玻璃纤维纱4和外护套5，上述中心管3包覆上述紧套光纤1，上述中心管3内部填充阻水材料2，在上述中心管3外层圆周方向均匀设置上述玻璃纤维纱4，上述外护套设置在上述玻璃纤维纱的外层，上述外护套为高硬度低烟无卤阻燃聚烯烃护套。
上述紧套光纤1是由光纤11外部包覆紧套层12组成的，并且上述阻水材料2为干式阻水材料，具体可以是干式阻水纱。
在本实施例中，上述玻璃纤维纱4为高密度阻水型玻璃纤维纱，玻璃纤维纱起到了加强件的作用；上述玻璃纤维纱4设置在上述中心管3和上述外护套5之间，上述玻璃纤维纱5与上述中心管3和外护套5的间隙均为1.2-1.5mm，上述玻璃纤维纱4线密度为36000dtex。玻璃纤维纱4线密度保证光缆的拉伸性能，且外护套5内玻璃纤维纱4和干式阻水纱2完全填充，5m光缆按静态最小弯曲半径5倍盘成圈，一端用200N力拉玻璃纤维4和干式阻水纱2，另一端不窜动。
上述外护套5为高硬度低烟无卤阻燃聚烯烃护套，在外护套5与玻璃纤维纱4之间的轴向上设有两根撕裂绳6，两根撕裂绳6相互平行；在本实施例中，将上述外护套的壁厚设计为1.5mm，上述外护套的邵氏硬度为58D。
本实施例中，这种采用中心管和外护套的高密度加强的结构形式，大大提高了光缆的抗侧压力，可以实现的侧压力达到6000N/100mm，即光缆的压扁力达6000N/100mm，高硬度的外护套保证了光缆的性能稳定。
合格的光缆的抗侧压力的要求如下：光缆横向手人徒手不能使其变形，不允许出现光缆被徒手捏扁等变形，光缆纵向自然拉伸光缆，光缆应形成弯曲圆，光缆能自然顺直之前的直径大于两倍的光缆最小弯曲半径，本实施例 中的光缆能够达到上述要求。
本实施例中公开了一种高硬度中心管加强式防鼠光缆的制造工艺，其工艺流程如图2中所示，包括以下几步：
第一步：现将光纤进行紧套工序。
第二步：将若干根紧套光纤通过中心管工艺挤出中心管，在中心管内填充干式阻水纱。
第三步：通过挤塑机在中心管外面包覆玻璃纤维纱。
第四步：然后再在玻璃纤维纱外层挤出一层低烟无卤阻燃聚烯烃材料成缆。
第五步：检测、出库。对本发明的进行耐温测试，上述光缆的耐温要求达-40℃-+70℃,允许压扁力达6000N/10cm，通过IEC60332-1单根垂直燃烧要求，通过IEC 60794-1-2的渗水测试要求(干式阻水)。
本实施例中的光缆制备工艺理论：通过光缆二次剂塑工艺实现光缆的高抗侧压性和稳定适宜的余长控制。首先将紧套光纤通过中心管工艺挤至成一定厚度的中心管，中心管内填充阻水物，然后再通过挤塑机在中心管外面包覆玻璃纤维纱再挤至一定厚度的低烟无卤阻燃聚烯烃材料成缆。
中心管护套工艺除了常规的张力系统和水槽梯级降温工艺控制来实现中心管紧套余长外，最重要的是通过原材料的选择和模具拉伸比的搭配，保证护套材料在壁厚小的情况下收缩小，即中心管工艺后套管内紧套光纤的余长也小，在二次护套工艺过程中通过对张力的控制和光缆壁厚的控制，进而实现中心管式加强型防鼠光缆的余长控制。
在本实施例中，高硬度中心管式加强型防鼠光缆中心管内的余长控制不仅仅通过传统的收放线张力控制、梯级水温控制，本发明采用严格护套层低烟无卤阻燃聚烯烃材料的壁厚、收缩来实现中心管内紧套光纤稳定的余长控制。
本发明的高硬度中心管加强式防鼠光缆的结构简单、重量轻，施工方便快速，大大的降低了施工周期和施工成本，为接入网的发展提供一种全新的解决方案。
上述光缆在满足相同的敷设环境下，通过力学设计，可以少用昂贵的非金属纤维加强材料，为产品的推广和应用提供了助力，也为我国FTTx建设的大发展奠定了成本基础；其采用中心管式高密度玻璃纤维纱高硬度护套层结构设计，具有明显的防鼠咬抗压扁性能，为FTTx建设的推广带来了便利。
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。