專利名稱：高溫礦用光纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纜領(lǐng)域，特別涉及一種高溫礦用光纜。
背景技術(shù)：
煤礦用阻燃通訊光纜或煤礦用阻燃通信光纜，簡(jiǎn)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(lǐng)域中的一個(gè)特殊應(yīng)用，即專業(yè)用于煤礦行業(yè)的通訊光纜，是在煤礦、金礦、鐵礦等礦山場(chǎng)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?yàn)槊旱V行業(yè)的特殊要求而增設(shè)了許多特殊性能，主要增設(shè)的性能為阻燃特性、防鼠特性(礦井特殊環(huán)境)，礦用光纜還需有特殊的抗張強(qiáng)度設(shè)計(jì)，以滿足礦山、隧道的豎井、巷道等敷設(shè)條件。常規(guī)的礦用光纜工作溫度不超過80°C，本發(fā)明提出一種工作溫度高達(dá)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(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種耐高溫、強(qiáng)度高、抗輻射以及阻燃性優(yōu)良的礦用光纜。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種高溫礦用光纜，其包括緊包光纖和依次包覆在于其上的松套管、鋼絲鎧裝層、聚酰亞胺包層以及玻璃纖維編織層，緊包光纖包括纖芯、包覆于所述 的纖芯上的光纖包層，所述的光纖包層外還依次設(shè)置有樹脂涂層和緩沖保護(hù)層，所述的樹脂涂層為涂覆于光纖包層上的光纖聚酰亞胺樹脂涂層，所述的緩沖保護(hù)層為擠塑在樹脂涂層上的液晶聚合物緩沖保護(hù)層。優(yōu)化的，當(dāng)光纖為單模光纖時(shí)，所述的纖芯直徑為8.2 8.4um,光纖包層外徑為
0.12 0.13mm ；當(dāng)光纖為多模光纖時(shí)，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(yōu)化的，所述的樹脂涂層的外徑為0.15 0.16mm。優(yōu)化的，所述的緩沖保護(hù)層的外徑為0.5 0.9mm。進(jìn)一步地,所述的松套管為不銹鋼松套管,且其厚度為0.2 0.4mm。進(jìn)一步地，所述的鋼絲鎧裝層的鋼絲直徑至少為0.9mm，根數(shù)為10 15根。進(jìn)一步地，所述的聚酰亞胺包層繞包于鋼絲鎧裝層外周且其厚度為45 55um。進(jìn)一步地，所述的玻璃纖維編織層為浸潰過聚酰亞胺樹脂的玻璃纖維編織層。本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明在本發(fā)明在光纖包層外涂覆光纖聚酰亞胺樹脂涂層，在樹脂涂層外擠塑液晶聚合物緩沖保護(hù)層，緩沖保護(hù)層的膨脹系數(shù)小、強(qiáng)度高、模量高因次使光纜具有良好的力學(xué)性能，緩沖保護(hù)層和樹脂涂層能在300°C的溫度下長(zhǎng)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(fā)明中的緊包光纖的結(jié)構(gòu)示意 附圖2為本發(fā)明高溫礦用光纜的結(jié)構(gòu)示意 附圖中:1、緊包光纖；2、松套管；3、鋼絲鎧裝層；4、聚酰亞胺包層；5玻璃纖維編織層；
11、纖芯；12、光纖包層；13、樹脂涂層；14、緩沖保護(hù)層。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖所示的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作以下詳細(xì)描述:
如圖2所示，高溫礦用光纜包括緊包光纖I和依次包覆在于其上的松套管2、鋼絲鎧裝層3、聚酰亞胺包層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、包覆于纖芯11上的光纖包層12、依次設(shè)置在光纖包層12外的樹脂涂層13和緩沖保護(hù)層14。當(dāng)光纖為單模光纖時(shí)，光纖包層12外徑為0.12 0.13mm。纖芯11直徑為8.2
8.4um ;樹脂涂層13為涂覆于光纖包層12上的光纖聚酰亞胺樹脂涂層，樹脂涂層13的外徑為0.15 0.16mm ;緩沖保護(hù)層14為擠塑在樹脂涂層13上的液晶聚合物緩沖保護(hù)層，緩沖保護(hù)層14的外徑為0.5 0.9mm ;松套管2為不銹鋼松套管，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(shù)為10 15根；聚酰亞胺包層4繞包于鋼絲鎧裝層3外周且其厚度為45 55um ;玻璃纖維編織層5為浸潰過聚酰亞胺樹脂的玻璃纖維編織層。在本實(shí)施例中纖芯11直徑取8.3um,光纖包層12外徑為0.125mm,;樹脂涂層13的外徑取0.155um ;緩沖保護(hù)層14的外徑取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；聚酰亞胺包層4的厚度為50um ;玻璃纖維編織層5的編織密度為80% 90%。當(dāng)光纖為多模光纖時(shí)，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用聚酰亞胺樹脂涂層，液晶聚合物L(fēng)CP作為緩沖、增強(qiáng)護(hù)層的緊包光纖可在300°C的高溫下長(zhǎng)期使用。眾所周知，光纖本身是石英玻璃可承受上千度高溫。聚酰亞胺樹脂可在_200°C至300°C的溫度范圍中長(zhǎng)期使用，其熱膨脹系數(shù)可達(dá)10_6，比一般塑料要小I到2個(gè)數(shù)量級(jí)，這是作為光纖涂層材料的基本條件。聚酰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。作為緩沖、增強(qiáng)護(hù)層的液晶聚合物L(fēng)CP也是一種高性能的熱塑性工程塑料。具有極好的機(jī)械性能，耐熱性，耐輻照性和阻燃性。LCP是一種最適合于用作緊包光纖緩沖層材料是基于如下原因；(1)液晶聚合物L(fēng)CP的熱膨脹系數(shù)比一般塑料要小1個(gè)數(shù)量級(jí)，這是作為緊包光纖緩沖層材料的基本條件，它可使在溫度大幅度變化時(shí)，不致使光纖因其與緊包塑料層的熱膨脹系數(shù)相差太大而受到應(yīng)力，從而影響工作性能。(2)液晶聚合物L(fēng)CP具有高強(qiáng)度、高模量的力學(xué)性能，它在不增強(qiáng)的狀態(tài)下即可達(dá)到甚至超過普通工程塑料用百分之幾十的玻璃纖維增強(qiáng)后的機(jī)械強(qiáng)度和模量的水平，因而用液晶聚合物L(fēng)CP作為緊包光纖緩沖層材料能使緊包光纖本身已具有足夠的機(jī)械和環(huán)境保護(hù)能力，而無須像傳統(tǒng)的緊包光纖一樣，必需有附加的機(jī)械保護(hù)才能獨(dú)立應(yīng)用。(3)液晶聚合物L(fēng)CP可在300°C的溫度范圍中長(zhǎng)期使用。(4)液晶聚合物L(fēng)CP具有極好的耐輻照性和阻燃性，能熄滅火焰而不再繼續(xù)進(jìn)行燃燒，因而它是防火安全性最好的特種塑料。本發(fā)明的制作步驟如下，
不銹鋼松套管2:將若干根緊包光纖放置于不銹鋼松套管內(nèi)，緊包光纖在不銹鋼松套管內(nèi)的余長(zhǎng)控制在0.1%到0.2%之間，不銹鋼松套管是用壁厚為0.2mm到0.25mm的不銹鋼皮縱包成型，并以激光焊縱向焊接而成。因?yàn)榫o包光纖本身對(duì)光纖已有足夠的機(jī)械保護(hù)和潮氣密封，所以不銹鋼松套管不需再充填油膏。鎧裝鋼絲層3:不銹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。聚酰亞胺包層4:用厚度0.05mm的聚酰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酰亞胺樹脂浸潰，作為光纜護(hù)層。玻璃纖維編織層在高速編織機(jī)上加工而成，可用無堿或中堿玻璃纖維材料，編織密度為80%-90%。再以聚酰亞胺樹脂浸潰形成光纜護(hù)層。綜上所述，本高溫礦用光纜，具有高強(qiáng)度、耐高溫、抗輻射和阻燃等優(yōu)良性能，除了作為礦用光纜使用外，還可適用于航空、航天、軍用、核電等特種領(lǐng)域的應(yīng)用。本發(fā)明的新穎的高溫礦用光纜的實(shí)際結(jié)構(gòu)尺寸，可根椐具體的使用要求來計(jì)算設(shè)計(jì)。上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神所作的等效變化 或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種高溫礦用光纜，其包括緊包光纖(I)和依次包覆在于其上的松套管(2)、鋼絲鎧裝層(3)、聚酰亞胺包層(4)以及玻璃纖維編織層(5)，緊包光纖(I)包括纖芯(11)、包覆于所述的纖芯(11)上的光纖包層(12)，其特征在于:所述的光纖包層(12)外還依次設(shè)置有樹脂涂層(13)和緩沖保護(hù)層(14)，所述的樹脂涂層(13)為涂覆于光纖包層(12)上的光纖聚酰亞胺樹脂涂層，所述的緩沖保護(hù)層(14)為擠塑在樹脂涂層(13)上的液晶聚合物緩沖保護(hù)層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫緊包光纖，其特征在于:當(dāng)光纖為單模光纖時(shí)，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(dāng)光纖為多模光纖時(shí)，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(jù)權(quán)利要求1所述的高溫緊包光纖，其特征在于:所述的樹脂涂層(13)的外徑為0.15 0.16mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫緊包光纖，其特征在于:所述的緩沖保護(hù)層(14)的外徑為0.5 0.9臟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫緊包光纖，其特征在于:所述的松套管(2)為不銹鋼松套管，且其厚度為0.2 0 .4mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫緊包光纖，其特征在于:所述的鋼絲鎧裝層(3)的鋼絲直徑至少為0.9mm,根數(shù)為10 15根。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫緊包光纖，其特征在于:所述的聚酰亞胺包層(4)繞包于鋼絲銷裝層(3)外周且其厚度為45 55um。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫緊包光纖，其特征在于:所述的玻璃纖維編織層(5)為浸潰過聚酰亞胺樹脂的玻璃纖維編織層。
全文摘要
本發(fā)明公開一種高溫礦用光纜，其包括緊包光纖和依次包覆在于其上的松套管、鋼絲鎧裝層、聚酰亞胺包層以及玻璃纖維編織層，緊包光纖包括纖芯、包覆于纖芯上的光纖包層，光纖包層外還依次設(shè)置有樹脂涂層和緩沖保護(hù)層，樹脂涂層為涂覆于光纖包層上的光纖聚酰亞胺樹脂涂層，緩沖保護(hù)層為擠塑在樹脂涂層上的液晶聚合物緩沖保護(hù)層。本發(fā)明在本發(fā)明在光纖包層外涂覆光纖聚酰亞胺樹脂涂層，在樹脂涂層外擠塑液晶聚合物緩沖保護(hù)層，緩沖保護(hù)層的膨脹系數(shù)小、強(qiáng)度高、模量高因次使光纜具有良好的力學(xué)性能，緩沖保護(hù)層和樹脂涂層能在300℃的溫度下長(zhǎng)期使用，使光纜具有良好的阻燃性和耐高溫性。
文檔編號(hào)G02B6/44GK103226224SQ20131015620
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月28日
發(fā)明者陳炳炎, 崔七寶 申請(qǐng)人:江蘇七寶光電集團(tuán)有限公司