高溫礦用光纜的製作方法

2023-10-08 09:41:54 2

專利名稱：高溫礦用光纜的製作方法
技術領域：
本發明涉及光纜領域，特別涉及一種高溫礦用光纜。
背景技術：
煤礦用阻燃通訊光纜或煤礦用阻燃通信光纜，簡稱為礦用光纜、煤礦光纜或煤用光纜。礦用光纜是光纖光纜在通訊領域中的一個特殊應用，即專業用於煤礦行業的通訊光纜，是在煤礦、金礦、鐵礦等礦山場合下的光纜。礦用光纜不僅繼承了光纖光纜的全部性能外，還因為煤礦行業的特殊要求而增設了許多特殊性能，主要增設的性能為阻燃特性、防鼠特性(礦井特殊環境)，礦用光纜還需有特殊的抗張強度設計，以滿足礦山、隧道的豎井、巷道等敷設條件。常規的礦用光纜工作溫度不超過80°C，本發明提出一種工作溫度高達300°C的礦用光纜，從而可滿足各種需高溫工作的特殊要求。

發明內容
本發明的目的是提供一種耐高溫、強度高、抗輻射以及阻燃性優良的礦用光纜。為解決上述技術問題，本發明採用如下技術方案:一種高溫礦用光纜，其包括緊包光纖和依次包覆在於其上的松套管、鋼絲鎧裝層、聚醯亞胺包層以及玻璃纖維編織層，緊包光纖包括纖芯、包覆於所述 的纖芯上的光纖包層，所述的光纖包層外還依次設置有樹脂塗層和緩衝保護層，所述的樹脂塗層為塗覆於光纖包層上的光纖聚醯亞胺樹脂塗層，所述的緩衝保護層為擠塑在樹脂塗層上的液晶聚合物緩衝保護層。優化的，當光纖為單模光纖時，所述的纖芯直徑為8.2 8.4um,光纖包層外徑為
0.12 0.13mm ；當光纖為多模光纖時，所述的纖芯直徑為49 51um或62 63um,光纖包層外徑也為0.12 0.13mm。優化的，所述的樹脂塗層的外徑為0.15 0.16mm。優化的，所述的緩衝保護層的外徑為0.5 0.9mm。進一步地,所述的松套管為不鏽鋼松套管,且其厚度為0.2 0.4mm。進一步地，所述的鋼絲鎧裝層的鋼絲直徑至少為0.9mm，根數為10 15根。進一步地，所述的聚醯亞胺包層繞包於鋼絲鎧裝層外周且其厚度為45 55um。進一步地，所述的玻璃纖維編織層為浸潰過聚醯亞胺樹脂的玻璃纖維編織層。本發明的有益效果在於:本發明在本發明在光纖包層外塗覆光纖聚醯亞胺樹脂塗層，在樹脂塗層外擠塑液晶聚合物緩衝保護層，緩衝保護層的膨脹係數小、強度高、模量高因次使光纜具有良好的力學性能，緩衝保護層和樹脂塗層能在300°C的溫度下長期使用，使光纜具有良好的阻燃性和耐高溫性。


附圖1為本發明中的緊包光纖的結構示意 附圖2為本發明高溫礦用光纜的結構示意 附圖中:1、緊包光纖；2、松套管；3、鋼絲鎧裝層；4、聚醯亞胺包層；5玻璃纖維編織層；
11、纖芯；12、光纖包層；13、樹脂塗層；14、緩衝保護層。
具體實施例方式下面結合附圖所示的實施例對本發明作以下詳細描述:
如圖2所示，高溫礦用光纜包括緊包光纖I和依次包覆在於其上的松套管2、鋼絲鎧裝層3、聚醯亞胺包層4以及玻璃纖維編織層5。如圖2所示，緊包光纖I包括纖芯11、包覆於纖芯11上的光纖包層12、依次設置在光纖包層12外的樹脂塗層13和緩衝保護層14。當光纖為單模光纖時，光纖包層12外徑為0.12 0.13mm。纖芯11直徑為8.2
8.4um ;樹脂塗層13為塗覆於光纖包層12上的光纖聚醯亞胺樹脂塗層，樹脂塗層13的外徑為0.15 0.16mm ;緩衝保護層14為擠塑在樹脂塗層13上的液晶聚合物緩衝保護層，緩衝保護層14的外徑為0.5 0.9mm ;松套管2為不鏽鋼松套管，且其厚度為0.2 0.4mm ;鋼絲鎧裝層3的鋼絲直徑至少為0.9mm，根數為10 15根；聚醯亞胺包層4繞包於鋼絲鎧裝層3外周且其厚度為45 55um ;玻璃纖維編織層5為浸潰過聚醯亞胺樹脂的玻璃纖維編織層。在本實施例中纖芯11直逕取8.3um,光纖包層12外徑為0.125mm,;樹脂塗層13的外逕取0.155um ;緩衝保護層14的外逕取0.9mm ;松套管2的厚度為0.3mm ;鋼絲鎧裝層3的鋼絲直徑為1mm，且共有12根鋼絲；聚醯亞胺包層4的厚度為50um ;玻璃纖維編織層5的編織密度為80% 90%。當光纖為多模光纖時，纖芯1直徑為49 51um或62 63um，通常取50um或62.5um，光纖包層12的外徑為0.125mm。緊包光纖I用聚醯亞胺樹脂塗層，液晶聚合物LCP作為緩衝、增強護層的緊包光纖可在300°C的高溫下長期使用。眾所周知，光纖本身是石英玻璃可承受上千度高溫。聚醯亞胺樹脂可在_200°C至300°C的溫度範圍中長期使用，其熱膨脹係數可達10_6，比一般塑料要小I到2個數量級，這是作為光纖塗層材料的基本條件。聚醯亞胺具有很高的耐輻照性能，它還是一種自熄性聚合物，阻燃性良好。作為緩衝、增強護層的液晶聚合物LCP也是一種高性能的熱塑性工程塑料。具有極好的機械性能，耐熱性，耐輻照性和阻燃性。LCP是一種最適合於用作緊包光纖緩衝層材料是基於如下原因；(1)液晶聚合物LCP的熱膨脹係數比一般塑料要小1個數量級，這是作為緊包光纖緩衝層材料的基本條件，它可使在溫度大幅度變化時，不致使光纖因其與緊包塑料層的熱膨脹係數相差太大而受到應力，從而影響工作性能。(2)液晶聚合物LCP具有高強度、高模量的力學性能，它在不增強的狀態下即可達到甚至超過普通工程塑料用百分之幾十的玻璃纖維增強後的機械強度和模量的水平，因而用液晶聚合物LCP作為緊包光纖緩衝層材料能使緊包光纖本身已具有足夠的機械和環境保護能力，而無須像傳統的緊包光纖一樣，必需有附加的機械保護才能獨立應用。(3)液晶聚合物LCP可在300°C的溫度範圍中長期使用。(4)液晶聚合物LCP具有極好的耐輻照性和阻燃性，能熄滅火焰而不再繼續進行燃燒，因而它是防火安全性最好的特種塑料。本發明的製作步驟如下，
不鏽鋼松套管2:將若干根緊包光纖放置於不鏽鋼松套管內，緊包光纖在不鏽鋼松套管內的餘長控制在0.1%到0.2%之間，不鏽鋼松套管是用壁厚為0.2mm到0.25mm的不鏽鋼皮縱包成型，並以雷射焊縱向焊接而成。因為緊包光纖本身對光纖已有足夠的機械保護和潮氣密封，所以不鏽鋼松套管不需再充填油膏。鎧裝鋼絲層3:不鏽鋼松套管外用鋼絲絞合層作為光纜的抗拉元件，絞合鋼絲可用磷化鋼絲或鍍鋅鋼絲。聚醯亞胺包層4:用厚度0.05mm的聚醯亞胺薄膜雙層反向繞包。玻璃纖維編織層5:玻璃纖維編織層加聚醯亞胺樹脂浸潰，作為光纜護層。玻璃纖維編織層在高速編織機上加工而成，可用無鹼或中鹼玻璃纖維材料，編織密度為80%-90%。再以聚醯亞胺樹脂浸潰形成光纜護層。綜上所述，本高溫礦用光纜，具有高強度、耐高溫、抗輻射和阻燃等優良性能，除了作為礦用光纜使用外，還可適用於航空、航天、軍用、核電等特種領域的應用。本發明的新穎的高溫礦用光纜的實際結構尺寸，可根椐具體的使用要求來計算設計。上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在於讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容並據以實施，並不能以此限制本發明的保護範圍。凡根據本發明精神所作的等效變化 或修飾，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種高溫礦用光纜，其包括緊包光纖(I)和依次包覆在於其上的松套管(2)、鋼絲鎧裝層(3)、聚醯亞胺包層(4)以及玻璃纖維編織層(5)，緊包光纖(I)包括纖芯(11)、包覆於所述的纖芯(11)上的光纖包層(12)，其特徵在於:所述的光纖包層(12)外還依次設置有樹脂塗層(13)和緩衝保護層(14)，所述的樹脂塗層(13)為塗覆於光纖包層(12)上的光纖聚醯亞胺樹脂塗層，所述的緩衝保護層(14)為擠塑在樹脂塗層(13)上的液晶聚合物緩衝保護層。
2.根據權利要求1所述的高溫緊包光纖，其特徵在於:當光纖為單模光纖時，所述的纖芯(11)直徑為8.2 8.4um,光纖包層(12)外徑為0.12 0.13mm ;當光纖為多模光纖時，所述的纖芯(11)直徑為49 51um或62 63um，光纖包層(12)外徑也為0.12 0.13mm。
3.根據權利要求1所述的高溫緊包光纖，其特徵在於:所述的樹脂塗層(13)的外徑為0.15 0.16mm。
4.根據權利要求1所述的高溫緊包光纖，其特徵在於:所述的緩衝保護層(14)的外徑為0.5 0.9臟。
5.根據權利要求1所述的高溫緊包光纖，其特徵在於:所述的松套管(2)為不鏽鋼松套管，且其厚度為0.2 0 .4mm。
6.根據權利要求1所述的高溫緊包光纖，其特徵在於:所述的鋼絲鎧裝層(3)的鋼絲直徑至少為0.9mm,根數為10 15根。
7.根據權利要求1所述的高溫緊包光纖，其特徵在於:所述的聚醯亞胺包層(4)繞包於鋼絲銷裝層(3)外周且其厚度為45 55um。
8.根據權利要求1所述的高溫緊包光纖，其特徵在於:所述的玻璃纖維編織層(5)為浸潰過聚醯亞胺樹脂的玻璃纖維編織層。
全文摘要
本發明公開一種高溫礦用光纜，其包括緊包光纖和依次包覆在於其上的松套管、鋼絲鎧裝層、聚醯亞胺包層以及玻璃纖維編織層，緊包光纖包括纖芯、包覆於纖芯上的光纖包層，光纖包層外還依次設置有樹脂塗層和緩衝保護層，樹脂塗層為塗覆於光纖包層上的光纖聚醯亞胺樹脂塗層，緩衝保護層為擠塑在樹脂塗層上的液晶聚合物緩衝保護層。本發明在本發明在光纖包層外塗覆光纖聚醯亞胺樹脂塗層，在樹脂塗層外擠塑液晶聚合物緩衝保護層，緩衝保護層的膨脹係數小、強度高、模量高因次使光纜具有良好的力學性能，緩衝保護層和樹脂塗層能在300℃的溫度下長期使用，使光纜具有良好的阻燃性和耐高溫性。
文檔編號G02B6/44GK103226224SQ20131015620
公開日2013年7月31日 申請日期2013年4月28日 優先權日2013年4月28日
發明者陳炳炎, 崔七寶 申請人:江蘇七寶光電集團有限公司