專利名稱：含熱粘型纖維光學(xué)緩沖管的改進(jìn)型光學(xué)纖維電纜及其制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的背景在第一類結(jié)構(gòu)當(dāng)中，一般稱為“散管(loose-tube)”式結(jié)構(gòu)，光學(xué)芯包括一個(gè)中心支撐件(strength member)，在其外圍是按螺旋或SZ股束式結(jié)構(gòu)組裝的緩沖管。緩沖管含有光學(xué)纖維或光學(xué)纖維束，而管組件則由覆皮包裹。在第一類結(jié)構(gòu)當(dāng)中，含光學(xué)纖維的緩沖管管壁相對(duì)較厚并且較硬，是由聚合物材料構(gòu)成的。在第一類結(jié)構(gòu)中，光學(xué)纖維可能會(huì)相對(duì)包裹其的緩沖管而發(fā)生位移。具備該第一類結(jié)構(gòu)的電纜比如參見U.S.No.4,366,667和EP-A-0,846,970。
在第二類結(jié)構(gòu)當(dāng)中，光學(xué)芯包括一個(gè)單管，典型地稱之為中心管式結(jié)構(gòu)，是由聚合物材料構(gòu)成的并且包裹著光學(xué)纖維。如果必要的話，中心管包括多個(gè)可按螺旋結(jié)構(gòu)組裝在一起的纖維束。中心管被由管壁構(gòu)成的覆皮包裹。支撐件可嵌入覆皮的壁中。
在第三類結(jié)構(gòu)當(dāng)中，光學(xué)芯包括由聚合物材料構(gòu)成的緩沖管。緩沖管包裹光學(xué)纖維并且按螺旋或SZ股束式方式組裝在一起。緩沖管組件由覆皮包裹，覆皮內(nèi)部嵌入支撐件。在該第三類結(jié)構(gòu)中，緩沖管相對(duì)較薄且軟并且與光學(xué)纖維緊密結(jié)合，從而防止了光學(xué)纖維同彼此以及同緩沖管發(fā)生錯(cuò)位。
對(duì)某些特定的布線而言，光學(xué)纖維電纜可能會(huì)排列成這樣，多個(gè)電纜區(qū)域沿某些路徑是垂直的。在光學(xué)纖維電纜的該垂直區(qū)域當(dāng)中，按SZ股束式結(jié)構(gòu)組裝的光學(xué)芯可能受重力影響而發(fā)生解離，每個(gè)緩沖管容易產(chǎn)生解離并且直線式垂直外伸。由這種所不希望的現(xiàn)象造成的破股后果在轉(zhuǎn)換點(diǎn)附近尤其明顯，SZ股束式結(jié)構(gòu)的緩沖管其纏繞方向在此處發(fā)生反轉(zhuǎn)。更為常見的是，只要光學(xué)芯或光學(xué)電纜受到拉力，比如在制造或布線過程中，就會(huì)產(chǎn)生解離和破股現(xiàn)象。
第一類結(jié)構(gòu)的光學(xué)纖維電纜典型地包括用以固定緩沖管的粘合劑，從而可避免發(fā)生破股。這類光學(xué)纖維電纜之所以能使用粘合劑是因?yàn)榈谝活惤Y(jié)構(gòu)中所用的緩沖管相對(duì)較硬。硬就能避免粘合劑對(duì)緩沖管施加的任何緊縮力傳遞到光學(xué)纖維上。
但是粘合劑卻不太適用于第三類柔性光學(xué)芯結(jié)構(gòu)的光學(xué)纖維電纜，因?yàn)檫@些電纜采用的是對(duì)粘合劑造成的破壞力抵抗能力較差的薄壁緩沖管。因此粘合劑對(duì)緩沖管施加的橫向應(yīng)力很容易就傳遞到光學(xué)纖維上，從而使光學(xué)纖維遭受影響其光學(xué)性能的應(yīng)力。因此，希望有其它方法來避免按SZ股束式結(jié)構(gòu)組裝的柔性光學(xué)芯或延長(zhǎng)芯的垂直部分發(fā)生破股。
除此之外，因?yàn)樘岣叱杀厩倚枰厥獾脑O(shè)備所以并不希望采用粘合劑。而且需要切過粘合劑才能露出電纜，這增加了一個(gè)剝露步驟。因此由于這些附加原因，希望有使用粘合劑的替代手段。
按SZ股束式結(jié)構(gòu)組裝的已知柔性光學(xué)芯所存在的另一個(gè)問題是很難均勻地扎束各個(gè)緩沖管而形成均勻扎束結(jié)構(gòu)的光學(xué)芯。之所以難是因?yàn)檫@類芯中所用的緩沖管很軟且不存在承托緩沖管并靠摩擦絞結(jié)之的中心支撐件。因此希望有一種可改善芯的粘結(jié)狀況并在后續(xù)加工步驟中保持一定扎束量(即S或Z方向上的匝數(shù))的改進(jìn)型扎束方法。
改進(jìn)型管扎束方法優(yōu)選給出一種在負(fù)載下能保持其形狀的緩沖管組件。對(duì)芯的粘結(jié)狀況和彎折性能而言是基本的且為了使中跨剝露操作具可測(cè)知性，特別要確保扎束量足夠。但是由于柔性光學(xué)芯不具備中心支撐件，所以緩沖管的機(jī)械松弛作用以及施加在光學(xué)芯上的拉力(比如在覆皮工藝步驟中或挑撥粘結(jié)盒中的光學(xué)芯時(shí))會(huì)導(dǎo)致緩沖管發(fā)生解離或破股現(xiàn)象。如上所述，解離或破股現(xiàn)象會(huì)產(chǎn)生潛在的問題。因此，希望找到一種可在負(fù)載下保持其有序扎束狀態(tài)的改進(jìn)型扎束方法。
本發(fā)明的簡(jiǎn)要說明本發(fā)明一方面旨在防止柔性緩沖管的垂直和/或受力區(qū)域和纖維光學(xué)電纜芯發(fā)生解離或破股。另外，第二個(gè)目的是避免使用粘合劑，從而降低了成本、給出一個(gè)直線式工藝并簡(jiǎn)化了與電纜的接觸步驟。本發(fā)明第三方面旨在提供一種改進(jìn)的由柔性緩沖管構(gòu)成的光學(xué)芯的扎束狀態(tài)，以加強(qiáng)芯的粘結(jié)狀況、在后續(xù)加工步驟中維持一定的扎束量并在負(fù)載下保持其均勻的扎束結(jié)構(gòu)。
通過提供一種包括一個(gè)緩沖管組件的光學(xué)纖維電纜，該組件至少包括兩個(gè)彼此熱粘結(jié)的柔性緩沖管，本發(fā)明就能實(shí)現(xiàn)這些和其它目的。光學(xué)纖維電纜進(jìn)一步包括多條包裹在緩沖管內(nèi)的光學(xué)纖維。覆皮包裹著緩沖管組件。
該實(shí)施方案的第二方面是，覆皮由聚乙烯構(gòu)成而緩沖管則由聚氯乙烯(PVC)或帶柔性二醇鏈段的熱塑性彈性體構(gòu)成。
第三方面是，緩沖管包含在螺旋或SZ股束式結(jié)構(gòu)的覆皮內(nèi)部。
第四方面是，光學(xué)纖維電纜包括按機(jī)械方式增強(qiáng)的線束，其優(yōu)選由芳酰胺構(gòu)成并且更優(yōu)選位于緩沖管與覆皮之間且按螺旋方式排列。
第五方面是，在緩沖管組件的外圍至少提供一個(gè)支撐件。支撐件優(yōu)選嵌入覆皮的壁中。
第六方面是，光學(xué)纖維電纜進(jìn)一步包括對(duì)環(huán)形組件而言位于管與覆皮之間的防水配件如防水帶、對(duì)交織型管組件而言位于覆皮內(nèi)的膨脹型配件以及/或者用于管內(nèi)的填料。
本發(fā)明也提供了一種制造光學(xué)纖維電纜的工藝，其包括形成一個(gè)至少含兩個(gè)柔性緩沖管的組件，該緩沖管由聚合物材料構(gòu)成并包裹著光學(xué)纖維。將由聚合物材料構(gòu)成的覆皮加熱到擠出溫度并在緩沖管的外圍擠出以包裹緩沖管組件。通過控制覆皮聚合物材料的擠出溫度使緩沖管彼此熱粘結(jié)。
本發(fā)明工藝的另一特點(diǎn)是，覆皮由聚乙烯構(gòu)成而管由聚氯乙烯(PVC)或帶柔性二醇鏈段的熱塑性彈性體構(gòu)成，從而擠出溫度為170～240℃。擠出溫度更優(yōu)選200～240℃。
本工藝還一個(gè)特點(diǎn)是，在緩沖管組件外圍提供至少一個(gè)絲狀支撐件。
本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方案提供了一種由形成分散區(qū)的低熔點(diǎn)材料以及形成基質(zhì)的高熔點(diǎn)材料構(gòu)成的纖維光學(xué)緩沖管。分散區(qū)嵌入基質(zhì)中。
第二個(gè)實(shí)施方案的第二方面是，低和高熔點(diǎn)材料分別是低和高熔點(diǎn)的熱塑性材料。
第三方面是，低熔點(diǎn)材料占緩沖管材料的量低于40％且更優(yōu)選低于20％。
第四方面是，緩沖管進(jìn)一步包括填料。填料優(yōu)選包括碳酸鈣、滑石和/或超吸收型聚合物粉末。更優(yōu)選填料占緩沖管材料的量低于40％。低熔點(diǎn)材料進(jìn)一步更優(yōu)選占緩沖管材料的量低于40％而高熔點(diǎn)材料占緩沖管材料的量高于50％。
第五方面是，高熔點(diǎn)材料的熔點(diǎn)比低熔點(diǎn)材料的熔點(diǎn)至少高25℃并且優(yōu)選至少高50℃。
第六方面是，低熔點(diǎn)材料是乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、EVA共聚物、EAA共聚物或其它共聚物或者聚烯烴的三元共聚物。
第七方面是，高熔點(diǎn)材料是沖擊改性的聚丙烯共聚物或丙烯-乙烯共聚物。低熔點(diǎn)材料優(yōu)選乙烯-辛烯共聚物、EVA共聚物或EAA共聚物。緩沖管更優(yōu)選進(jìn)一步包括碳酸鈣填料，高熔點(diǎn)材料是熔點(diǎn)高于140℃的丙烯-乙烯共聚物，低熔點(diǎn)材料是熔點(diǎn)低于100℃的乙烯-辛烯共聚物而分散區(qū)在緩沖管外表面上按長(zhǎng)度計(jì)為10-100μm。
再另一方面是，高熔點(diǎn)材料是沖擊改性的聚丙烯共聚物而低熔點(diǎn)材料是超低密度聚乙烯(VLDPE)。
本發(fā)明也提供一種粘結(jié)纖維光學(xué)緩沖管的方法。該方法包括扎束多個(gè)緩沖管，該管是由低熔點(diǎn)分散區(qū)在高熔點(diǎn)基質(zhì)中嵌入而構(gòu)成的。該方法進(jìn)一步包括熱活化低熔點(diǎn)分散區(qū)，從而軟化分散區(qū)并使一部分分散區(qū)與相鄰緩沖管的分散區(qū)發(fā)生粘結(jié)。
該方法另一方面是，在多個(gè)緩沖管束上施用加熱過的覆皮而實(shí)現(xiàn)熱活化步驟?；蛘撸訧R線或?qū)α骱嫦溥M(jìn)行加熱而實(shí)現(xiàn)熱活化步驟。
優(yōu)選實(shí)施方案的具體說明參照

圖1對(duì)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方案進(jìn)行說明。圖1圖示的是本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施方案的改進(jìn)型光學(xué)纖維電纜，該電纜的編號(hào)為10。
光學(xué)纖維電纜10包括柔性緩沖管12組件，分別都包裹著一束標(biāo)準(zhǔn)型光學(xué)纖維14。每個(gè)緩沖管12含有，比如約12個(gè)光學(xué)纖維14。但是，光學(xué)纖維14的數(shù)目可多于或少于12個(gè)。
在圖1所示的例子中，光學(xué)纖維電纜10包括12個(gè)緩沖管12。但是，緩沖管12的數(shù)目比如可以在7～24個(gè)之間變化。
緩沖管12組件包裹在覆皮16內(nèi)部。緩沖管12優(yōu)選超越覆皮16的長(zhǎng)度，如同螺旋或SZ股束式結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)組件。
具增強(qiáng)作用的支撐件18位于緩沖管12組件的外圍上。光學(xué)纖維電纜10優(yōu)選帶兩個(gè)方向完全相反且嵌入構(gòu)成覆皮16的管壁中的支撐件18。覆皮16中的支撐件18其結(jié)構(gòu)和組構(gòu)方式是標(biāo)準(zhǔn)型的。
如果是環(huán)形組件(比如按螺旋形排列)，光學(xué)纖維電纜10優(yōu)選具備位于覆皮16內(nèi)部并包裹緩沖管組件的機(jī)械增強(qiáng)型線束20。一個(gè)例子是，機(jī)械增強(qiáng)型線束20由芳酰胺構(gòu)成。
除此之外，光學(xué)纖維電纜10優(yōu)選包括標(biāo)準(zhǔn)型防水單元。防水單元可包括位于緩沖管12與覆皮16之間并包裹緩沖管組件的超吸收帶22。如果是標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)形組件，超吸收帶22尤其更可位于緩沖管12與增強(qiáng)線束20組件之間并包裹住緩沖管組件。
如果是與緩沖管12的標(biāo)準(zhǔn)型交織組件，該防水單元也可包括位于覆皮16內(nèi)部的膨脹型單元(圖1中未示出)。該單元也可包括典型的填料，施用在緩沖管12內(nèi)部的光學(xué)纖維14之間。
覆皮16由聚合物材料，比如中密度聚乙烯構(gòu)成，將其加熱并擠出在緩沖管12的外圍上，該緩沖管也由聚合物材料構(gòu)成。要注意的是，緩沖管12的管壁相對(duì)較薄。
本發(fā)明的第一實(shí)施方案是，緩沖管12因彼此粘結(jié)而緊密地結(jié)合在一起。這是在覆皮16于緩沖管12外圍上擠出的過程中實(shí)現(xiàn)的，通過調(diào)整覆皮16構(gòu)成材料的擠出溫度，就可使緩沖管12彼此粘結(jié)。在擠出過程中，加熱的覆皮16材料提供使緩沖管彼此發(fā)生粘結(jié)所需的熱量。
選擇覆皮16材料，使該材料能在所選的對(duì)覆皮的理想擠出而言適宜并且也有助于緩沖管12彼此粘結(jié)的溫度下進(jìn)行加熱。同樣地，選擇構(gòu)成緩沖管12的材料，使緩沖管12為在所選溫度下擠出的覆皮16釋放的熱量所加熱，并彼此發(fā)生粘結(jié)而不為該熱量所熔化。
基于這些要求，覆皮優(yōu)選由聚乙烯構(gòu)成，特別是高密度聚乙烯，而緩沖管12優(yōu)選由聚氯乙烯(PVC)或帶柔性二醇鏈段的熱塑性彈性體構(gòu)成。(“帶柔性二醇鏈段的熱塑性彈性體”是帶聚醚或高分子二醇單元鏈段的共聚物。)帶柔性二醇鏈段的熱塑性彈性體比如可從以下中進(jìn)行選擇(i)聚醚酯，比如包括，鍵合在帶端羧基的聚酯鏈區(qū)上的帶端羥基的聚醚鏈區(qū)，從而該結(jié)構(gòu)也可包含二醇(比如1，4-丁二醇)；(ii)聚氨酯醚，比如包括，經(jīng)由氨酯官能團(tuán)鍵合在二異氰酸酯上的帶端羥基的聚醚鏈區(qū)；(iii)聚氨酯酯，比如包括，經(jīng)由氨酯官能團(tuán)鍵合在二異氰酸酯上的帶端羥基的聚酯鏈區(qū)；(iv)聚氨酯醚酯，比如包括，帶端羥基的聚酯鏈區(qū)和聚醚鏈區(qū)，這些鏈區(qū)經(jīng)由氨酯官能團(tuán)鍵合在二異氰酸酯殘基上；(v)聚醚酰胺(即含聚酰胺鏈區(qū)的聚醚)，比如通過帶端基二胺鏈的聚酰胺鏈區(qū)與帶端基二羧基鏈的聚氧烯烴鏈區(qū)的反應(yīng)而制得；或通過帶端基二胺鏈的聚酰胺鏈區(qū)或帶端基二羧基鏈的聚酰胺鏈區(qū)與聚醚二醇反應(yīng)；從而所得到的聚醚是聚醚酯酰胺。聚醚酯尤其是熱塑性共聚酯彈性體。一個(gè)商品例是DuPont制Hytrel聚合物。這類熱塑性彈性體的國(guó)際簡(jiǎn)稱是TEEE(熱塑性醚-酯彈性體)。
要注意的是，由帶柔性二醇鏈段的熱塑性彈性體構(gòu)成的緩沖管12極易撕裂，很容易就能剝露出緩沖管12中所含的光學(xué)纖維14。
而且，熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)是可通過聚二醇(或分子量比如1000～3500的高分子二醇)以及有可能是二醇(或低分子量(一般低于300)擴(kuò)鏈化合物)與二異氰酸酯發(fā)生反應(yīng)而制得的聚氨酯共聚物。
商品例包括Elastollan1185(PU-醚)、Elastollan1190(PU-醚)、ElastollanC85(PU-酯)、ElastollanC90(PU-酯)和Desmopan588(PU-醚酯)和Desmopan385(PU-醚酯)，Elastollan生產(chǎn)線聚合物出自BASF而Desmopan生產(chǎn)線聚合物出自Bayer。
一個(gè)例子是，在緩沖管12組件的外圍上擠出時(shí)，聚乙烯覆皮16在溫度170～240℃，并優(yōu)選200～220℃下進(jìn)行加熱。在該溫度下，覆皮16向緩沖管12釋放熱量，該熱量足以穿透任何可能的增強(qiáng)線束或防水單元層并使緩沖管12彼此粘結(jié)而不會(huì)令其熔結(jié)在一起。
參照?qǐng)D2、3(a)和3(b)對(duì)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方案進(jìn)行說明。圖2給出的是第二個(gè)實(shí)施方案緩沖管120的表面。如圖2所示，緩沖管120含有嵌入高熔點(diǎn)基質(zhì)122中的低熔點(diǎn)分散區(qū)121。低熔點(diǎn)分散區(qū)121優(yōu)選由低熔點(diǎn)的熱塑性物質(zhì)構(gòu)成，而基質(zhì)122由高熔點(diǎn)的熱塑性材料構(gòu)成。另外，緩沖管120可含有填料，比如碳酸鈣、滑石或超吸收型聚合物粉末。
在排列成組件之后，如圖3(b)所示，將緩沖管進(jìn)行熱活化使低熔點(diǎn)分散區(qū)121軟化。分散區(qū)可通過覆皮進(jìn)行活化，如上述的第一個(gè)實(shí)施方案，或利用其它熱源，比如IR線或?qū)α骱嫦??；罨瘻囟纫x得足夠高從而使分散區(qū)121軟化，并且要適當(dāng)?shù)玫鸵员闶垢呷埸c(diǎn)基質(zhì)122保持其形狀。在該活化溫度下，低熔點(diǎn)分散區(qū)121熔融并產(chǎn)生粘性，進(jìn)而與相鄰緩沖管120’中的鄰近低熔點(diǎn)分散區(qū)121’發(fā)生粘結(jié)，參見圖3(a)和3(b)。然后冷卻緩沖管120、120’。據(jù)此單個(gè)緩沖管120扎束成例如圖3(b)所示的組件。
管管之間的粘結(jié)程度適宜地可借助熱活化時(shí)間和溫度、填料含量、所用的低和高熔點(diǎn)組份的量以及低和高熔點(diǎn)組份的各個(gè)熔點(diǎn)來進(jìn)行控制。
本發(fā)明對(duì)填料以及低和高熔點(diǎn)組份的具體比例沒有任何特定限制。但是，管管之間的粘結(jié)程度可通過控制填料、低熔點(diǎn)材料和高熔點(diǎn)材料的用量比來進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使低熔點(diǎn)材料占最終材料低于40％，以保證高熔點(diǎn)相的連續(xù)性。低熔點(diǎn)材料更優(yōu)選占最終材料低于20％。填料比如碳酸鈣、滑石或超吸收型聚合物粉末，優(yōu)選占緩沖管120構(gòu)成材料低于40％。高熔點(diǎn)材料優(yōu)選占緩沖管120構(gòu)成材料＞50％，以確保該相的連續(xù)性。
基質(zhì)122材料的熔點(diǎn)優(yōu)選比分散區(qū)121材料至少高25℃。基質(zhì)材料的熔點(diǎn)更優(yōu)選比分散區(qū)材料至少高50℃。雖然第二個(gè)實(shí)施方案的緩沖管120可由千百種材料構(gòu)成，高熔點(diǎn)基質(zhì)所優(yōu)選的材料包括沖擊改性的聚丙烯共聚物和丙烯-乙烯共聚物。低熔點(diǎn)分散區(qū)所優(yōu)選的材料包括低熔點(diǎn)烯烴的共聚物或三元共聚物，熔點(diǎn)低于120℃并優(yōu)選低于105℃，比如乙烯-辛烯共聚物(熔點(diǎn)70-105℃)、EVA共聚物(熔點(diǎn)90-110℃)和EAA共聚物(熔點(diǎn)90-110℃)。
商品例包括Engage和Exact(乙烯-辛烯共聚物)、Nucrel(EVA)、和Primacor(EMAA)。Engage和Nucrel生產(chǎn)線出自DuPont。Exact出自Exxon而Primacor出自Dow。
在第一個(gè)例子中，利用熔點(diǎn)高于140℃的丙烯-乙烯共聚物來成型高熔點(diǎn)基質(zhì)122。利用熔點(diǎn)低于100℃的乙烯-辛烯共聚物來成型低熔點(diǎn)分散區(qū)121。除此之外，緩沖管120包括碳酸鈣填料。緩沖管其外表面上的分散區(qū)121為10-100μm。
高和低熔點(diǎn)材料另一個(gè)優(yōu)選的組合方式包括基質(zhì)由熔點(diǎn)高于150℃的沖擊改性的聚丙烯共聚物構(gòu)成，而分散區(qū)則由熔點(diǎn)高于90℃的超低密度聚乙烯(VLDPE)構(gòu)成。
適宜的是，第二個(gè)實(shí)施方案的緩沖管120組件不使用粘合劑也能保持其扎束狀態(tài)。另外，可從緩沖管130組件中抽出單個(gè)的緩沖管120卻不對(duì)其中所含的緩沖管120或光學(xué)纖維造成破壞。除此之外，第二個(gè)實(shí)施方案要好過沿緩沖管的整個(gè)長(zhǎng)度方向進(jìn)行的粘結(jié)。比如，按第二個(gè)實(shí)施方案粘結(jié)的緩沖管120其拆分之后的表面狀態(tài)比沿整個(gè)表面粘結(jié)的緩沖管要好。
本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施方案提供了一種由柔性緩沖管構(gòu)成的扎束態(tài)光學(xué)芯。要注意的是，該光學(xué)芯不包括中心支撐件。
該第三個(gè)實(shí)施方案通過使緩沖管在線束點(diǎn)上粘結(jié)從而克服了已知的扎束態(tài)柔性緩沖管電纜的缺點(diǎn)。優(yōu)選控制相鄰緩沖管之間的粘結(jié)程度，使通過施加小于100g并更優(yōu)選50g的拆分力，緩沖管就可以被分開(比如在電纜粘結(jié)操作過程中)。
第一方面是，向管的扎束點(diǎn)處施用紫外線(UV)固化型材料，使緩沖管發(fā)生粘結(jié)。這些材料經(jīng)由連續(xù)或分批的流淌、擠出或噴涂法進(jìn)行施用。UV固化型材料可在扎束之前或期間施用。成型之后，光學(xué)芯接著進(jìn)行UV照射使相鄰緩沖管發(fā)生粘結(jié)。為了達(dá)到粘結(jié)，UV固化型材料比如氨酯-丙烯酸酯共聚物或其它的丙烯酸酯共聚物可采用。
本發(fā)明提供了捆扎或扎束光學(xué)纖維緩沖管而形成改進(jìn)型柔性光學(xué)芯，包括按扎束結(jié)構(gòu)組裝的改進(jìn)型柔性光學(xué)芯的材料以及方法。本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于緩沖管組件(無論是螺旋式還是SZ股束式的結(jié)構(gòu))在重力或其它外施力的影響下不容易產(chǎn)生解離或破股現(xiàn)象。由于緩沖管彼此粘結(jié)，所以光學(xué)芯尤其可防解離。除此之外，雖然有此粘結(jié)，通過施加一個(gè)最小力，每個(gè)緩沖管一般均不超過1N，緩沖管還易于拆分。這種易拆分性使得光學(xué)纖維在接線操作過程中很容易剝露。而且本發(fā)明取締了粘合劑，從而有利于柔性緩沖管電纜的應(yīng)用。
以上參照優(yōu)選的實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了具體的表述和說明，本技術(shù)領(lǐng)域的熟練人員需要明白的是，可對(duì)其形式和細(xì)節(jié)作以任何改變，但是這并不背離本發(fā)明由附屬權(quán)利要求所定義的精神和領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)纖維電纜，包含至少包含兩個(gè)彼此熱粘結(jié)的柔性緩沖管的緩沖管組件；包裹在所述緩沖管內(nèi)部的多個(gè)光學(xué)纖維；以及包裹所述緩沖管組件的覆皮。
2.權(quán)利要求1的電纜，其中所述的覆皮包含聚乙烯而所述的緩沖管則包含聚氯乙烯(PVC)。
3.權(quán)利要求1的電纜，其中所述的覆皮包含聚乙烯而所述的緩沖管則包含帶柔性二醇鏈段的熱塑性彈性體。
4.權(quán)利要求1的電纜，其中所述的覆皮包含聚丙烯共聚物。
5.權(quán)利要求1的電纜，其中所述的緩沖管以螺旋或SZ股束式結(jié)構(gòu)包含在所述覆皮的內(nèi)部。
6.權(quán)利要求1的電纜，進(jìn)一步包含位于所述緩沖管與覆皮之間的機(jī)械增強(qiáng)型絲束，其中所述的緩沖管組件是環(huán)形組件。
7.權(quán)利要求6的電纜，其中所述的機(jī)械增強(qiáng)型絲束包含芳酰胺。
8.權(quán)利要求6的電纜，其中所述的機(jī)械增強(qiáng)型絲束包含玻璃。
9.權(quán)利要求6的電纜，其中所述的機(jī)械增強(qiáng)型絲束按螺旋式排列。
10.權(quán)利要求1的電纜，進(jìn)一步包含位于所述緩沖管與所述覆皮之間的防水帶，其中所述的緩沖管組件是環(huán)形組件。
11.權(quán)利要求1的電纜，進(jìn)一步包含位于所述覆皮內(nèi)部的膨脹型防水單元，其中所述的緩沖管組件是交織型緩沖管組件。
12.權(quán)利要求1的電纜，在所述緩沖管的內(nèi)部進(jìn)一步包含填料材料。
13.權(quán)利要求1的電纜，進(jìn)一步包含在所述緩沖管組件外圍提供的至少一個(gè)支撐件。
14.權(quán)利要求13的電纜，其中所述的支撐件嵌入所述覆皮的壁當(dāng)中。
15.一種制造光學(xué)纖維電纜的工藝，包含形成含至少兩個(gè)柔性緩沖管的組件，該緩沖管包含聚合物材料并且包裹著光學(xué)纖維；將包含聚合物材料的覆皮加熱到擠出溫度；在緩沖管外圍上擠出覆皮而包裹住緩沖管組件；并且通過控制覆皮聚合物材料的擠出溫度使緩沖管彼此熱粘結(jié)。
16.權(quán)利要求15的工藝，其中覆皮聚合物材料是聚乙烯，而緩沖管聚合物材料是聚氯乙烯(PVC)或帶柔性二醇鏈段的熱塑性彈性體，其中擠出溫度是170～240℃。
17.權(quán)利要求16的工藝，其中擠出溫度是200～220℃。
18.權(quán)利要求15的工藝，進(jìn)一步包含在緩沖管組件的外圍上提供至少一個(gè)支撐件。
19.權(quán)利要求1的電纜，其中所述的緩沖管包含形成分散區(qū)的低熔點(diǎn)材料和形成基質(zhì)的高熔點(diǎn)材料，其中所述的分散區(qū)嵌入所述的基質(zhì)中。
20.一種纖維光學(xué)緩沖管，包含形成分散區(qū)的低熔點(diǎn)材料；和形成基質(zhì)的高熔點(diǎn)材料，其中所述的分散區(qū)嵌入所述的基質(zhì)中。
21.權(quán)利要求20的纖維光學(xué)緩沖管，其中所述的低熔點(diǎn)材料包含低熔點(diǎn)的熱塑性物質(zhì)，而所述的高熔點(diǎn)材料包含高熔點(diǎn)的熱塑性物質(zhì)。
22.權(quán)利要求20的纖維光學(xué)緩沖管，其中所述的低熔點(diǎn)材料占包含所述低和高熔點(diǎn)材料的材料低于40％。
23.權(quán)利要求22的纖維光學(xué)緩沖管，其中所述的低熔點(diǎn)材料占所述材料低于20％。
24.權(quán)利要求20的纖維光學(xué)緩沖管，進(jìn)一步包含填料。
25.權(quán)利要求24的纖維光學(xué)緩沖管，其中所述的填料選自碳酸鈣、滑石和超吸收型聚合物粉末。
26.權(quán)利要求24的纖維光學(xué)緩沖管，其中所述的填料占包含所述填料及所述低和高熔點(diǎn)材料的緩沖管材料低于40％。
27.權(quán)利要求26的纖維光學(xué)緩沖管，其中所述的低熔點(diǎn)材料占所述緩沖管材料低于40％而所述的高熔點(diǎn)材料占所述緩沖管材料超過50％。
28.權(quán)利要求20的纖維光學(xué)緩沖管，其中所述的高熔點(diǎn)材料其熔點(diǎn)比所述的低熔點(diǎn)材料其熔點(diǎn)至少高25℃。
29.權(quán)利要求28的光學(xué)纖維緩沖管，其中所述的高熔點(diǎn)材料其熔點(diǎn)比所述的低熔點(diǎn)材料其熔點(diǎn)至少高50℃。
30.權(quán)利要求20的纖維光學(xué)緩沖管，其中所述低熔點(diǎn)材料包含低熔點(diǎn)烯烴的共聚物或三元共聚物。
31.權(quán)利要求30的纖維光學(xué)緩沖管，其中所述低熔點(diǎn)材料選自乙烯-辛烯共聚物、EVA共聚物和EAA共聚物。
32.權(quán)利要求20的纖維光學(xué)緩沖管，其中所述的高熔點(diǎn)材料包含沖擊改性的聚丙烯共聚物或丙烯-乙烯共聚物。
33.權(quán)利要求32的纖維光學(xué)緩沖管，其中所述的低熔點(diǎn)材料包含低熔點(diǎn)烯烴的共聚物或三元共聚物。
34.權(quán)利要求32的纖維光學(xué)緩沖管，其中所述低熔點(diǎn)材料選自乙烯-辛烯共聚物、EVA共聚物和EAA共聚物。
35.權(quán)利要求34的纖維光學(xué)緩沖管，進(jìn)一步包含碳酸鈣填料，其中所述的高熔點(diǎn)材料包含熔點(diǎn)高于140℃的丙烯-乙烯共聚物，其中所述的低熔點(diǎn)材料包含熔點(diǎn)低于100℃的乙烯-辛烯共聚物，而其中所述的分散區(qū)在所述緩沖管的外表面上按長(zhǎng)度計(jì)為10-100μm。
36.權(quán)利要求34的纖維光學(xué)緩沖管，其中所述的高熔點(diǎn)材料包含沖擊改性的聚丙烯共聚物，而其中所述的低熔點(diǎn)材料包含超低密度聚乙烯(VLDPE)。
37.一種粘結(jié)纖維光學(xué)緩沖管的方法，所述方法包含將多個(gè)包含嵌入高熔點(diǎn)基質(zhì)的低熔點(diǎn)分散區(qū)的緩沖管進(jìn)行扎束；熱活化低熔點(diǎn)分散區(qū)，從而軟化分散區(qū)并使一部分分散區(qū)與相鄰緩沖管的分散區(qū)發(fā)生粘結(jié)。
38.權(quán)利要求37粘結(jié)纖維光學(xué)緩沖管的方法，其中所述的熱活化步驟是通過在多個(gè)扎束的緩沖管上施用熱的覆皮來實(shí)現(xiàn)的。
39.權(quán)利要求37粘結(jié)纖維光學(xué)緩沖管的方法，其中所述的熱活化步驟是利用IR線或?qū)α骱嫦溥M(jìn)行加熱而實(shí)現(xiàn)的。
40.一種粘結(jié)纖維光學(xué)管的方法包含在至少兩個(gè)纖維光學(xué)管上施用UV固化型材料的表涂層；扎束該纖維光學(xué)管；并且紫外線照射該纖維光學(xué)管，使UV固化型材料發(fā)生聚合。
41.權(quán)利要求40粘結(jié)纖維光學(xué)管的方法，其中UV固化型材料包含丙烯酸酯共聚物。
42.權(quán)利要求41粘結(jié)纖維光學(xué)管的方法，其中UV固化型材料包含氨酯-丙烯酸酯共聚物。
43.權(quán)利要求40粘結(jié)纖維光學(xué)管的方法，其中所述的施用步驟在所述的扎束步驟過程中進(jìn)行。
44.權(quán)利要求43粘結(jié)纖維光學(xué)管的方法，其中表涂層施用在扎束點(diǎn)上。
45.權(quán)利要求39的方法，其中所述的施用步驟在所述的扎束步驟之前進(jìn)行。
全文摘要
一種包括緩沖管組件的光學(xué)纖維電纜,該組件至少包括兩個(gè)因彼此粘結(jié)而緊密地結(jié)合在一起的柔性緩沖管。該電纜進(jìn)一步包括包裹在緩沖管內(nèi)部的多個(gè)光學(xué)纖維、包裹著緩沖管組件的覆皮以及在緩沖管組件外圍上提供的至少一個(gè)縱向支撐件。一個(gè)方面是,覆皮由聚乙烯構(gòu)成、緩沖管由聚氯乙烯(PVC)或帶柔性二醇鏈段的熱塑性彈性體構(gòu)成并且緩沖管以螺旋或SZ股束式結(jié)構(gòu)包裹在覆皮的內(nèi)部。第二個(gè)方面是,纖維光學(xué)緩沖管包括分別形成分散區(qū)和基質(zhì)的低和高熔點(diǎn)材料,并且優(yōu)選進(jìn)一步包括填料。分散區(qū)嵌入基質(zhì)中。后一種緩沖管通過使分散區(qū)熱活化而粘結(jié)在一起。
文檔編號(hào)G02B6/44GK1344948SQ0113390
公開日2002年4月17日 申請(qǐng)日期2001年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月21日
發(fā)明者P·伽拉德, V·波爾蓋特, S·瑞啻特, J·B·斯緹文思, B·G·瑞斯啻 申請(qǐng)人:阿爾卡塔爾公司