纤维光学线缆、其制造方法及用途技术

纤维光学线缆(500、700、1420)包括一个或多个纤维单元(502、1302)。每个纤维单元包括嵌入固体树脂材料(520、1320)中形成包覆纤维束的两根或更多根光学纤维(506、1306)以及挤出聚合物护套(524、1324)。每个纤维单元的护套(524、1324)主要是聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)以及减摩添加剂，例如聚二甲基硅氧烷(PDMS)。所述添加剂可以基于聚乙烯和/或基于聚丙烯酸酯。所述纤维单元可以适用于回拉线缆(500、800、1100)，作为用于拉动或推动的线缆或作为吹制纤维线缆(502、1302)。1302)。1302)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纤维光学线缆、其制造方法及用途
专利

[0001]本专利技术涉及用于纤维光学线缆的纤维单元。单个纤维单元可以用作纤维光学线缆，例如适于通过吹送安装在管道中。多个纤维单元可以形成为更大的线缆。本专利技术还涉及制造这种线缆的方法及其安装方法。这种线缆允许选定的纤维单元从线缆的一段中收回，并改变线路到单独的用户，而不需要产生拼接接头。
[0002]专利技术背景
[0003]光学纤维传输线可以通过多种方法安装穿过地面、穿过管道和穿过建筑物内的服务空间，所述方法包括直接埋设(挖沟)、拉动穿过管道、推动穿过管道、吹送穿过管道以及这些方法的组合。光学纤维入户(FTTH)是宽带网络架构的通用术语，其使用光学纤维技术经由位于居民住宅附近的电信机柜从宽带服务提供商向居民住宅传送数据。更一般地，不仅家庭，办公场所也通过光学纤维越来越多地连接到更宽的电信网络。
[0004]一种类型的光学纤维线缆是在公布的国际专利申请WO2004015475A2中公开的那种类型的吹制纤维单元。已知的吹制纤维单元包括嵌入固体树脂材料中的两根或更多根光学纤维，以形成被低摩擦高密度聚乙烯(HDPE)的挤出聚合物护套覆盖的包覆纤维束。这种纤维单元已经被设计和使用多年，用于通过吹送空气或其它压缩流体来安装。已知这种类型的纤维单元在具有兼容的低摩擦高密度聚乙烯(HDPE)衬里的微管道中吹送数百米甚至数千米。然而，它们也可以根据所涉及的距离和路线而通过拉动和/或推动来安装。
[0005]已知的吹制纤维单元已经在商业上非常成功，以节省成本的方式将光学纤维通信扩展到街道和家庭以及商业场所。除了产品本身的成本之外，安装的速度和容易性变得更加重要。已经应用了对护套形式的各种增强和对HDPE材料的改性来增加在宽范围的使用情况和环境条件下的性能。
[0006]另一种类型的线缆是已知的，其包括松散地容纳在挤出管内的多个纤维单元。一旦安装在地面中，或安装在建筑物上或建筑物内，挤出管可以在沿其长度的任一点处打开，以接取在内部松散地延伸的单个纤维单元。选择的纤维单元可以被接取(access)、收回(retract)和改变线路(reroute)以直接取户到需要纤维供应的家庭/企业。可以使用几种该类型的商用线缆，包括本申请人的一个品牌RTRYVA
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。根据制造商和用户的喜好，它们可以被称为“回拉线缆”、“可收回纤维线缆”或“中跨”/“中跨接取”线缆。在以下描述中将使用术语“回拉线缆”，作为该类型产品的方便的术语，并使用现有的RTRYVA
TM
产品作为特定的已知实例。回拉线缆提供了优于传统线缆解决方案的许多优点，因为与传统线缆相比，可以从现有管道制造多几倍的纤维入户。回拉线缆内的纤维单元可以包含多个纤维，每个纤维单元可以包含2个至12个纤维不等。在没有专门培训的情况下可以获得高速安装和连接，并且在它们从回拉线缆分支到用户场所的地方不需要断开或拼接纤维。将GRP强度构件结合在挤出管中以提供额外的强度和寿命，而不需要在各个纤维单元中存在庞大的强度构件。
[0007]入户管可以具有预先安装的拉绳，以帮助纤维安装到家中。不需要昂贵的安装设备，例如纤维吹送。
[0008]尽管回拉线缆具有这些优点，但由于可以在一个区段中被抽出的纤维单元的长度
有限而限制了使用或者使其效率低下。在场所位于距回拉线缆的路线超过几十米的情况下，抽出选定的光学纤维单元并将其重新定向到用户场所的步骤必须分多个阶段进行，将在地面或其它环境中的挤出管打开若干次，并且重新定位操作多次，以分阶段到达用户场所。
[0009]因此，本专利技术人已经认识到，在许多情况下，不能实现回拉线缆的潜在益处。本专利技术人还认识到，在一个步骤中抽出或安装的纤维单元的长度受到常规回拉线缆中的纤维单元的材料和松管结构的限制。不幸的是，由于制造工艺，使用其它类型的纤维单元，例如已知用于通过吹送安装的具有低摩擦HDPE护套的纤维单元，不能容易地被替换成已知类型的回拉线缆。

技术实现思路

[0010]本专利技术的第一方面提供了包括至少一个纤维单元的纤维光学线缆，其中所述纤维单元包括嵌入固体树脂材料中形成包覆纤维束的两根或更多根光学纤维以及覆盖所述包覆纤维束的挤出聚合物护套，其中每个所述纤维单元的所述挤出聚合物护套包含聚对苯二甲酸丁二醇酯聚合物(PBT)和至少一种减摩添加剂的混合物。
[0011]不包含添加剂的PBT聚合物可以占挤出护套的至少95重量％、至少90重量％或至少80重量％。
[0012]公开了本专利技术的实施方案，其中所述减摩添加剂包含在载体材料中的聚二甲基硅氧烷材料，PDMS。这些材料可以从例如Dow Corning以母料添加剂的形式获得，用于在挤出机中与护套的基础聚合物共混。
[0013]减摩添加剂的量可以是挤出护套的材料的1重量％至5重量％，任选地2重量％至4重量％。
[0014]在一些实例中，所述PDMS是超高分子量PDMS，并且所述载体材料是聚丙烯酸酯材料，例如乙烯和丙烯酸甲酯的共聚物(EMA)。
[0015]在其它实例中，所述PDMS是超高分子量PDMS，并且所述载体材料是聚烯烃，例如低密度聚乙烯(LPDE)。添加剂可以包含分散在所述低密度聚乙烯(LPDE)中的至少40重量％，例如50重量％的超高分子量PDMS。
[0016]本专利技术人已经发现，2％至4％、更特别地2.5％至3.5％的市售基于LDPE的PDMS添加剂提供了摩擦的显著降低，而在挤出时没有伴随的问题。这种性能明显好于使用专门销售用于与PBT共混的基于聚丙烯酸酯的添加剂。护套材料的总硅氧烷含量可以是至少1％，例如1.5％或更多(包括在商业产品中已经与PBT基础聚合物共混的任何减摩材料)。
[0017]固体树脂材料可以包括UV固化树脂，例如丙烯酸酯材料。
[0018]固体树脂材料可以具有大于100MPa，任选地250至700MPa，任选地约300MPa的拉伸模量。
[0019]本专利技术还提供了纤维光学线缆，其包括彼此平行地延伸并布置在挤出的聚合物管内的多个所述纤维单元，所述纤维单元相对于彼此且相对于管自由地滑动，使得通过在管的壁中形成开口以及通过开口抽出一定长度的选定的纤维单元，可以接取和重新定向选定的纤维单元。
[0020]本专利技术人已经认识到，具有低摩擦PE护套的已知的吹制纤维单元，如果它被用作
回拉线缆中的纤维单元，会大大地扩展可以通过单个抽出和安装步骤覆盖的距离范围。然而，如果将这种已知的纤维单元用于现有的挤出管，则其不可能经受住回拉线缆的制造工艺，不会在某一点处熔合到热挤出管。本专利技术人已经认识到，通过将施加在树脂包覆的纤维束上的护套材料改变成基于PBT聚合物而不是PE，可以在某种程度上获得具有树脂芯的纤维单元的益处，同时避免熔合到热挤出管的问题。其原因可以包括材料的不同化学和结晶特性，以及与挤出的PE相比PBT的熔点更高。在这样的实施方案中，在每个纤维单元上的PBT护套的厚度可以是0.05mm至0.25mm，任选地0.15mm至0.25mm。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.包括至少一个纤维单元的纤维光学线缆，其中所述纤维单元包括嵌入固体树脂材料中形成包覆纤维束的两根或更多根光学纤维以及覆盖所述包覆纤维束的挤出聚合物护套，其中每个所述纤维单元的所述挤出聚合物护套包含聚对苯二甲酸丁二醇酯聚合物PBT和至少一种减摩添加剂的混合物。2.如权利要求1所述的纤维光学线缆，其中不包含添加剂的所述PBT聚合物占所述挤出护套的至少95重量％、至少90重量％或至少80重量％。3.如权利要求1或2所述的纤维光学线缆，其中所述减摩添加剂包括在载体材料中的聚二甲基硅氧烷材料PDMS。4.如权利要求3所述的纤维光学线缆，其中所述PDMS是超高分子量PDMS，并且所述载体材料是聚丙烯酸酯材料，例如乙烯和丙烯酸甲酯的共聚物EMA。5.如权利要求3所述的纤维光学线缆，其中所述PDMS是超高分子量PDMS，并且所述载体材料是聚烯烃，例如低密度聚乙烯(LPDE)。6.如权利要求5所述的纤维光学线缆，其中添加剂包括至少40重量％的超高分子量PDMS，并且所述载体材料是低密度聚乙烯(LPDE)。7.如前述权利要求中任一项所述的纤维光学线缆，其中所述减摩添加剂的量是所述挤出护套的材料的1重量％至5重量％，任选地2重量％至4重量％。8.如前述权利要求中任一项所述的纤维光学线缆，其中所述固体树脂材料是UV固化树脂，例如丙烯酸酯材料，并且具有大于100MPa、任选地250MPa至700MPa的拉伸模量。9.如前述权利要求中任一项所述的纤维光学线缆，包括彼此平行地延伸并布置在挤出聚合物管内的多个所述纤维单元，所述纤维单元相对于彼此且相对于所述管自由地滑动，使得通过在所述管的壁中形成开口以及通过所述开口抽出一定长度的选定的纤维单元，可以接取和重新定向所述选定的纤维单元。10.如权利要求9所述的纤维光学线缆，其中在每个纤维单元上的PBT护套的厚度是0.05mm至0.25mm，任选地0.15mm至0.25mm。11.如权利要求9或10所述的纤维光学线缆，其中所述纤维光学线缆的所述挤出聚合物管的内表面已形成有突起，所述突起有效地减小所述管的材料与所述纤维单元之间的接触面积。12.如权利要求9、10或11所述的纤维光学线缆，其中至少所述挤出聚合物管的衬里主要包含聚乙烯，HDPE。13.如权利要求9至12中任一项所述的纤维光学线缆，其中所述挤出聚合物管在挤出期间与集成在所述管的壁中的一个或多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉，
申请(专利权)人：艾姆特利英国有限公司，
类型：发明
国别省市：