阻水光缆增强物制造技术

一种光缆增强物，它包括玻璃纤维束（３０）的玻璃纤维增强材料（１８），玻璃纤维束上具有粘结剂第一涂层（３２）和阻水剂颗粒（３６）第二涂层（３４），所说的阻水剂颗粒通过所说的粘结剂而粘接于玻璃纤维束上，所说的粘结剂不会全部覆盖该阻水剂颗粒。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种含有阻水剂的光缆增强物，尤其是它涉及玻璃纤维束的玻璃纤维增强材料，所说的玻璃纤维束已经用粘结剂涂覆而后再用一种阻水剂涂覆过，并且涉及制造玻璃纤维增强材料的方法。正像人们熟知的那样，水分是光缆的一个主要问题。人们提出了三种很不相同的技术来防止或限制水分沿光缆通道的迁移。在这些技术中的一种技术中，在光缆结构中含有防水材料。这些防水材料通常包括疏水油脂或凝胶，它们可以用来填充含有纤维的光纤通道。使用油脂或凝胶会存在一些问题。例如，这些材料难以或很费钱地放入并填充光纤通道，当形成限定这些通道的光纤部件时必须进行该填充操作。从更实用的方面来说，采用管子来密封纤维，当纤维与加压涂覆到管子内部的油脂或凝胶一起引导通过挤出机时，管子围绕纤维而挤出。油脂或凝胶还会使得在光缆安装或修理过程中处理纤维较难并且使人不舒服，并且在低温(如低于0℃)下，围绕并与纤维接触的油脂或凝胶粘度的变化会增加光纤的信号衰减。另一个问题是由于油脂或凝胶与通常可以作为包含光纤的管子而挤出成型的更廉价的塑料不相匹配，因而需要采用更加昂贵的工程聚合物作为管子。在另一种用来防止或限制水份沿着光缆通道迁移的技术中，人们提出通道应该适当保持敞开并且将加压气体(如空气)泵送到通道中以保持无水份环境。因此，加压空气会沿着在光缆中心塑料部件中形成的凹槽而流动，从而使加压空气进入围绕塑料部件的管子之间的空间中，每一根管子均包含光纤。利用这种结构，可以设置空气流动检测器，从而在空气通过在光缆外部部件中的损坏区域而逃逸时测定空气流速的变化，由此而引起警报，提醒人们需要对光缆进行修补。虽然，第二种技术提供了一种检测光缆损坏的方法，但它不能提供一种限制或防止损坏恶化的方法。因为在警报发出以后开始修理之前，水会进入光缆并且会从原来受损的区域沿两个方向自由流动。当然这种流动会增加光缆受损的长度并且由于含有水的光缆部分要进行替换而一定会增加修理的成本。最后，还有一种将光缆绕在一种带子上的技术，这种带子可以是复合的带结构，它具有金属带层和阻水剂层，如Rawlyk在US5039197中所说。此外如Greveling在US5157752中所说，阻水材料可以是丝状结构，例如可以作为粉末状阻水剂载体而起作用的丝或带，它们沿着光缆通道而延伸，而不是缠绕在光缆上。人们已经提出采用由于将超级吸附聚合物的油包水乳液涂覆在aramid纤维上而具有阻水能力的aramid纤维。但是如Rawlyk在US5188883中所说，在一种带结构的制造过程中，由于阻水材料基本上不具有刚性，因此在将其围绕芯料而施加以后，必须将粘接带立即围绕阻水材料带层进行缠绕，从而在将外壳围绕该阻水材料缠绕之前将其保持在其位置上。因此采用水可溶胀的阻水材料带层必须包括额外的工艺和设备以涂覆粘结剂同时成本会有所增加。解决Rawlyk在US5188883中所说的问题的一种方法是在粘接层或软化的聚合物层中采用特定的阻水剂(聚丙烯酸钠)。因此它指出在从粉末涂覆机下方经过以使颗粒粘接到金属带的一个表面上之前提供一种具有粘接剂的金属带。另外，它指出可以用一种加热器替代粘结剂涂覆机以使在金属带一面上的乙烯丙烯酸层软化，从而使聚丙烯酸钠的颗粒粘接到软化层上。虽然该问题的解决方案可以有效地增加阻水材料的刚性和持久性，但由于粉末至少部分是被粘接剂层或软化的聚合物包裹的，它会降低粉末阻水剂材料的吸水能力。此外，用于Rawlyk的US5188883中的金属带增强结构不会使玻璃纤维增强材料具有优点。因此，人们需要一种经过改进的具有阻水剂的光缆增强物，该阻水剂永久粘附到增强材料上，并且不会降低阻水剂的吸水能力且具有超过其它的增强结构的优点。本专利技术满足了该需求，它提供了一种光缆增强物，其形式是玻璃纤维束的玻璃纤维增强材料，它在其上具有粘结剂第一涂层和阻水剂颗粒第二涂层。阻水剂的颗粒通过粘结剂而粘接于玻璃纤维束上，并且粘结剂不会全部覆盖该阻水剂的颗粒。这保证了阻水剂未占领的表面区域可以快速吸收水并且保护光缆使之免于由于水分而引起的损坏，类似地，阻水剂未覆盖的表面可使水分快速解吸，从而通过干燥而快速更新该阻水剂。该粘结剂优选地选自胶乳聚合物如丙烯酸胶乳，胶乳共聚物如苯乙烯-丁二烯共聚物胶乳及其混合物。最优选的粘结剂还包括石蜡乳液。一个或多个玻璃束(可以成几十个)优选地通过使每一个玻璃束通过液体粘结剂浴而涂以粘结剂。然后将这些束通过剥料模以在玻璃纤维束上形成相对均匀的粘结剂厚涂层。粘结剂的涂覆量为玻璃纤维束干重的2-20％。除了胶乳浴以外，还可以在玻璃纤维束上涂覆特定的阻水剂之前和之后喷涂稀胶乳。这样可以保证有足够的粘结剂牢固地使阻水剂颗粒与玻璃纤维束粘接并且不足以使阻水剂完全埋没在粘结剂中，因而粘结剂不会完全覆盖阻水剂颗粒。除了存在大量未占领的阻水剂表面区域以外，本专利技术的另一个关键特征在于阻水剂颗粒与玻璃纤维束的牢固粘接。采用特定数量的优选的粘结剂并且采用如下文所说的优选的方法可以获得这种结果。阻水剂的颗粒优选地为聚丙烯酸盐，如聚丙烯酸钠或聚丙烯酸钾颗粒。合适的平均颗粒尺寸为低于250微米，优选地为1-150微米。在玻璃纤维束上涂覆了粘结剂以后并且当该粘结剂仍然潮湿时，使每一个玻璃纤维束通过一个或两个粉末涂覆站，在该处涂覆阻水剂颗粒。优选地，该粉末涂覆站提供阻水剂颗粒的流化床和阻水剂颗粒的喷涂。以这种方式，可以涂覆0.1-10％重量阻水剂颗粒。然后将玻璃纤维束通过一种加热炉，该加热炉将玻璃纤维束加热到约450华氏度(232℃)，从而使粘结剂干燥并固化。这样就使阻水剂颗粒与玻璃纤维束以上述方式牢固地粘接在一起。随后，可以将玻璃纤维束缠绕在辊上，以输送到光缆制造者处用作玻璃纤维增强材料。光缆制造者可以通过将玻璃纤维束螺旋缠绕在光缆芯上而使用该玻璃纤维增强材料，以这种方式，该玻璃纤维增强材料可以作为抗张部件和抗压部件而起作用。当然，除此之外，它还作为一种阻水材料而防止光缆受潮。另外，光缆制造者可以先将玻璃纤维束扭辫再将经过扭辫的材料以以前用作阻水缠绕物的带形式缠绕在光缆芯上而使用该玻璃纤维增强材料。在任何一种情况下，均可以提供一种改进的光缆增强物。因此，本专利技术的一个目的在于提供一种含有阻水剂的经过改进的光缆增强物以及制造该光缆增强物的独特方法。本专利技术的这些和其它一些目的从下列详细描述和附图可以更明显地看出。附图说明图1是采用本专利技术的玻璃纤维增强材料作为光缆增强物的光缆截面部分的立体视图。图2是本专利技术的玻璃纤维增强材料沿长度方向的截面图。图3是用于制造本专利技术的玻璃纤维增强材料的设备的示意性侧面平面图。图4是制造本专利技术的玻璃纤维增强材料的方法中所用的粉末涂覆站的透视侧面图。参见附图，图1表示一种光缆10，它具有由细长塑料挤出芯料部件14、可以是中心增强部件16的纵向延伸张力增强装置和传送部件19组成的芯12，其中传送部件19位于螺旋延伸的槽中，这些槽围绕芯料部件14的外部而形成。这些传送部件可以是直接插入该槽中的光纤组，也可以包括保持在该槽中的软塑料管，塑料管含有光纤组。玻璃纤维束的玻璃纤维增强材料18沿传送部件19螺旋缠绕在芯料部件14上。围绕该芯的是粘接层20，粘接带22固定在其上。该粘接层20被波纹金属壳24覆盖。在金属壳外面是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：T·P·哈格尔，D·M·休里特，D·L·墨尔纳，
申请(专利权)人：欧文斯科尔宁格公司，
类型：发明
国别省市：