具有抗裂纹层的极端环境光纤电缆制造技术

本发明专利技术提供一种耐高温和抗裂纹光学通信电缆。所述电缆包括由聚合物材料形成的挤出电缆主体，在所述电缆主体内界定有通道。所述电缆包括位于所述通道内的多个光学传输元件。所述电缆包括围绕所述多个光学传输元件裹绕的加强片材。所述电缆包括围绕所述裹绕的加强片材裹绕的粘着屏障。所述粘着屏障层为实质上不中断的粘着屏障层，以使得所述粘着屏障层作用来防止所述电缆主体的所述聚合物材料与所述裹绕加强片材的外表面之间的实质粘着。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】优先权申请本申请根据专利法要求2014年6月27日提交的美国非临时申请序列号14/317,940的优先权权益，所述申请的内容是本申请的基础，并且以全文引用方式并入本文中。背景本公开总体上涉及光学通信电缆，并且更具体来说涉及包括保护层的光学通信电缆，所述保护层被配置来控制外电缆护套与内铠甲层之间的相互作用。已看到光学通信电缆在多种电子设备和电信领域中使用的增加。光学通信电缆可含有或包围一个或多个光学通信光纤。电缆提供用于电缆内的光纤的结构和保护。概述本公开的一个实施方案涉及耐高温和抗裂纹光学通信电缆。所述电缆包括由聚合物材料形成的挤出电缆主体，并且电缆主体具有在所述电缆主体内界定通道的内表面。所述电缆包括位于所述通道内的多个光学传输元件。所述电缆包括具有第一侧向边缘和相对第二侧向边缘的加强片材。所述加强片材围绕所述多个光学传输元件裹绕，以使得所述加强片材的所述第一侧向边缘重叠所述加强片材的所述第二侧向边缘以形成加强重叠部分。所述电缆包括具有第一侧向边缘和第二侧向边缘的粘着屏障层。所述粘着屏障层围绕所述裹绕加强片材裹绕，以使得所述粘着屏障层的所述第一侧向边缘重叠所述粘着屏障层的所述第二侧向边缘以形成粘着屏障重叠部分。所述粘着屏障层为实质上不中断的粘着屏障层，以使得所述粘着屏障层作用来防止所述电缆主体的所述聚合物材料与所述裹绕加强片材的外表面之间的实质粘着。本公开的另一实施方案涉及包括光学通信电缆，所述光学通信电缆包括由聚合物材料形成的电缆护套。所述电缆护套具有在所述电缆护套内界定通道的内表面。所述电缆包括位于所述通道内的多个光学传输元件和围绕所述多个光学传输元件裹绕的铠甲层。所述电缆包括围绕所述铠甲层的材料套筒。所述套筒具有面向所述铠甲层的内表面和面向所述电缆护套的外表面。当在垂直于所述通道的长轴的横截面上观察时，所述套筒的所述内表面和所述外表面两者围绕所述铠甲层完全地延伸，且所述套筒的所述内表面和所述外表面纵向连续达所述电缆的长度的至少50厘米。本公开的另一实施方案涉及形成耐高温和抗裂纹光学通信电缆的方法。所述方法包括提供多个伸长光学传输元件。所述方法包括围绕所述多个伸长光学传输元件裹绕加强材料片材，以使得所述多个伸长光学传输元件位于通道内，所述通道由所述裹绕的加强材料片材的内表面界定。所述方法包括围绕所述裹绕的加强材料裹绕粘着屏障片材，以使得所述多个伸长光学传输元件和所述裹绕的加强材料片材位于通道内，所述通道由所述裹绕的粘着屏障片材的内表面界定。所述方法包括在所述裹绕的粘着屏障片材上挤出聚合物材料以形成电缆护套。所述聚合物材料在挤出温度下挤出，所述挤出温度限制所述挤出的聚合物材料穿透穿过所述粘着屏障以减少所述电缆护套与所述加强材料之间的粘着。另外的特征和优点在以下的详述中阐述，并且在部分程度上，本领域的技术人员将从说明书清楚地明白这些特征和优点，或者通过实践如所撰写的说明书和其权利要求书以及附图中所描述的实施方案来认识这些特征和优点。应理解，前述一般描述和以下详述仅是示例性的，并且意图提供用以理解权利要求书的性质和特征的概述或框架。附图被包括来提供进一步的理解，并被并入本说明书中而构成本说明书的一部分。附图例示一个或多个实施方案，并与本说明书一起用于解释各种实施方案的原理和操作。附图简述图1是根据示例性实施方案的光学通信电缆的透视图。图2是根据示例性实施方案的图1的电缆的轴向横截面图。图3是根据示例性实施方案的图1的电缆的一部分的详细轴向横截面图。图4是根据示例性实施方案的图1的电缆的纵向横截面图。详细说明总体上参考图式，图中示出了光学通信电缆(例如，纤维光缆、光纤电缆等等)的各种实施方案。一般说来，本文公开的电缆实施方案包括典型地由聚合物材料(例如，阻燃聚合物，如低烟零卤聚乙烯)形成的电缆主体或护套。一组光纤由保护性、加强或铠甲材料(例如，波纹金属材料片材)裹绕，并且铠装的光纤组被定位在电缆主体的中心通道中。总体上，电缆护套向电缆内的光纤提供物理支撑和保护，并且铠甲材料向电缆主体内的光纤提供另外的加强。裹绕铠甲材料片材包括由在铠甲材料片材围绕光纤裹绕时所述铠甲的相对边缘的重叠所产生的重叠部分。重叠部的上方部分的重叠区段和尤其是暴露的侧向边缘可接触电缆主体的内表面，所述内表面界定电缆护套的通道。这种相互作用或接触可趋向于尤其在电缆的扭转时产生电缆护套内的分裂(此类分裂可在本领域中称为“电缆拉链式开裂(cablezippering)”)。另外，在一些电缆设计中，可在铠甲层的外表面与电缆护套的内表面之间发生某一量的粘着。这种粘着可经由在电缆护套挤出在铠甲层上形成的粘着而形成，或在一些电缆设计中，这种粘着可通过放置在铠甲与电缆护套之间的胶合剂或其他粘结材料的添加来促进。然而，已确认的是，铠甲层的刚性材料与电缆护套的相对柔顺材料之间的粘着产生应力集中点，所述应力集中点可增加电缆护套开裂的可能性，尤其在高温环境中如此，例如，在世界上具有较暖气候的区域中用于工业托盘-速率(tray-rate)应用的电缆。另外，铠甲层与电缆护套直径的高层度粘结可使得更难以接近电缆护套内的铠甲层(例如，对将接地线附接至电缆护套来说)。在本文中讨论的电缆实施方案中，光学通信电缆包括围绕铠甲层并且定位在铠甲层与电缆护套之间的材料层。在各种实施方案中，材料层是相对厚和不中断的非编织材料层，所述非编织材料层围绕铠甲层裹绕。在此类实施方案中，非编织材料层充当粘着屏障，从而限制或防止铠甲层与电缆护套之间的粘结，所述粘结可在其他情况下在铠甲层上挤出电缆护套时发生。因此，通过限制这种粘着，本文中讨论的电缆实施方案不产生应力集中，所述应力集中存在于在铠甲层与电缆护套之间发生粘结的电缆中。另外，非编织材料是相对顺应的柔性材料，其充当铠甲重叠部与电缆护套之间的物理屏障，从而限制铠甲重叠部的上缘与电缆护套的内表面以使电缆护套开裂的方式接合的能力。因此，非编织材料层可起作用来抵抗、限制或防止裂缝形成，所述裂缝形成可在其他情况下通过铠甲重叠部与电缆护套的材料之间的接触而引起。在特定实施方案中，粘着屏障层的非编织材料被选择来提供限制/防止铠甲与电缆护套之间的粘着和保护电缆护套材料隔离铠甲重叠部的组合功能。在各种实施方案中，非编织材料具有足够厚度以防止挤出电缆护套材料穿透穿过非编织材料，从而限制或防止铠甲层与电缆护套的挤压材料之间的接触，所述接触可在其他情况下在所述两个层之间产生粘结。另外，非编织材料的厚度还充当铠甲重叠部的边缘与电缆护套材料之间的缓冲层。在特定实施方案中，本文中讨论的非编织屏障层尤其适用于保护由低烟零卤(LSZH)聚合物(如LSZH聚乙烯)制成的电缆护套，所述聚合物可对裂纹形成敏感，尤其在温暖气候设施中如此。在另外的实施方案中，提供形成光纤通信电缆而铠甲层与电缆护套之间的粘着有限或不存在的方法。在此类实施方案中，如不中断的非编织材料层的粘着屏障是在电缆护套挤出之前围绕铠甲层定位。接着，电缆护套围绕粘着屏障层挤出。在各种实施方案中，电缆护套材料是在低于典型温度下挤出，所述温度已确认为在挤出期间限制或防止护套材料穿透穿过非编织材料层。参考图1和2，示出了根据示例性实施方案的光学通信电缆，其被示出为电缆10。电缆10包括被示出为电缆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐高温和抗裂纹光学通信电缆，其包括：由聚合物材料形成的挤出电缆主体，所述电缆主体具有在所述电缆主体内界定通道的内表面；多个光学传输元件，所述光学传输元件定位在所述通道内；具有第一侧向边缘和相对第二侧向边缘的加强片材，所述加强片材围绕所述多个光学传输元件裹绕以使得所述加强片材的所述第一侧向边缘重叠所述加强片材的所述第二侧向边缘，从而形成加强重叠部分；以及具有第一侧向边缘和第二侧向边缘的粘着屏障层，所述粘着屏障层围绕所述裹绕的加强片材裹绕以使得所述粘着屏障层的所述第一侧向边缘重叠所述粘着屏障层的所述第二侧向边缘，从而形成粘着屏障重叠部分，其中所述粘着屏障层是实质上不中断的粘着屏障层以使得所述粘着屏障层作用来防止所述电缆主体的所述聚合物材料与所述裹绕的加强片材的外表面之间的实质粘着。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.27 US 14/317，9401.一种耐高温和抗裂纹光学通信电缆，其包括：由聚合物材料形成的挤出电缆主体，所述电缆主体具有在所述电缆主体内界定通道的内表面；多个光学传输元件，所述光学传输元件定位在所述通道内；具有第一侧向边缘和相对第二侧向边缘的加强片材，所述加强片材围绕所述多个光学传输元件裹绕以使得所述加强片材的所述第一侧向边缘重叠所述加强片材的所述第二侧向边缘，从而形成加强重叠部分；以及具有第一侧向边缘和第二侧向边缘的粘着屏障层，所述粘着屏障层围绕所述裹绕的加强片材裹绕以使得所述粘着屏障层的所述第一侧向边缘重叠所述粘着屏障层的所述第二侧向边缘，从而形成粘着屏障重叠部分，其中所述粘着屏障层是实质上不中断的粘着屏障层以使得所述粘着屏障层作用来防止所述电缆主体的所述聚合物材料与所述裹绕的加强片材的外表面之间的实质粘着。2.如权利要求1所述的光学通信电缆，其中所述粘着屏障层作用来防止所述电缆主体的所述聚合物材料与所述裹绕的加强片材的所述外表面之间的实质粘着，以使得从所述加强片材分离所述电缆主体的一半所需的剥离力是小于5lbs。3.如权利要求1所述的光学通信电缆，其中所述粘着屏障层具有200微米与400微米之间的厚度，其中所述粘着屏障层包括具有50平方厘米的外表面积的至少一个区段，其中所述电缆主体的所述聚合物材料进入所述粘着屏障层中的最大穿透度小于所述粘着屏障层的所述厚度的90％。4.如权利要求1所述的光学通信电缆，其中所述实质上不中断的粘着屏障层具有小于百分之5的穿通孔区域密度。5.如权利要求1所述的光学通信电缆，其中所述粘着屏障由非编织材料形成，其中所述粘着屏障层的所述非编织材料具有与所述电缆主体的所述内表面接触的外表面和与所述加强片材的所述外表面接触的内表面，并且进一步地，其中所述粘着屏障层具有200微米与400微米之间的厚度。6.如权利要求5所述的光学通信电缆，其中所述粘着屏障层包括上非编织材料层、下非编织材料层和在所述上非编织材料层与所述下非编织材料层之间的颗粒材料。7.如权利要求5所述的光学通信电缆，其中所述电缆主体的所述聚合物材料是低烟零卤聚乙烯材料，其中所述粘着屏障层包括Mylar背衬层，并且进一步地，其中所述加强片材是波纹金属材料。8.如权利要求1所述的光学通信电缆，其中所述粘着屏障重叠区段周向地偏离所述加强重叠区段，以使得所述粘着屏障重叠区段没有重叠所述加强重叠区段的部分。9.如权利要求8所述的光学通信电缆，其中所述粘着屏障重叠区段在6点钟位置的加或减45度内定中心，并且所述加强重叠区段在12点钟位置的加或减45度内定中心。10.如权利要求1所述的光学通信电缆，其中所述加强片材包括界定一系列周向延伸峰部和槽部的波纹金属材料，其中所述粘着屏障层向内径向延伸至所述加强片材的所述波纹金属材料的槽部中的至少一些槽部中。11.如权利要求10所述的光学通信电缆，其中所述电缆主体的所述聚合物材料径向延伸至所述波纹金属材料的所述槽部中的至少一些槽部中，以使得所述粘着屏障层定位在所述电缆主体的所述内表面与所述加强片材的所述外表面之间、处于所述至少一些槽部内。12.如权利要求11所述的光学通信电缆，其中所述粘着屏障层延伸至所述加强片材的所述波纹金属材料的所述槽部的至少50％中，其中所述电缆主体的所述聚合物材料延伸...

【专利技术属性】
技术研发人员：米切尔·普雷斯顿·格兰杰，杰森·克莱·赖尔，
申请(专利权)人：康宁光电通信有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US