專利名稱：干管光纖組件、電纜、及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及干管光纖組件、電纜、及其制造方法。更具體地，本發(fā)明涉及具有形成自雙峰聚合材料的管的干管光纖組件和電纜及其制造方法，其中雙峰聚合材料具有預(yù)定的橢圓度。
背景技術(shù)：
光纖管組件和電纜包括光波導(dǎo)，如傳輸光學(xué)信號(hào)如聲音、視頻、和/或數(shù)據(jù)信息的光纖。圖1所示為傳統(tǒng)的光纖管組件10。傳統(tǒng)的管組件10包括多根成帶形式的光波導(dǎo)12，其放置在填充有觸變材料14如油脂的管15內(nèi)。用觸變材料14填充管15有幾個(gè)功能。例如，觸變材料14考慮到了光波導(dǎo)和管之間的移動(dòng)、光波導(dǎo)的減震、光波導(dǎo)與管的聯(lián)結(jié)、及阻止水在管內(nèi)移動(dòng)。另外，在將管15擠壓在光波導(dǎo)12周?chē)陂g在管15內(nèi)注入觸變材料14有助于保持管15的形狀。換言之，注入觸變材料14以填充管15有助于在管15被冷卻以前將管15保持為想要的形狀。如果不注入觸變材料14，管將在冷卻前變形。
另一方面，觸變材料也有缺點(diǎn)。缺點(diǎn)之一在于在連接光波導(dǎo)之前必須將其從光波導(dǎo)清除。從光波導(dǎo)清除觸變材料是棘手且耗時(shí)的過(guò)程。此外，觸變材料的粘性通常取決于溫度。由于變化的粘性，觸變材料在相對(duì)高的溫度可從管的一端滴下，或者觸變材料在相對(duì)低的溫度可導(dǎo)致光衰減。因而，電纜設(shè)計(jì)已試圖從管除去觸變材料，但其是一很困難的任務(wù)，因?yàn)橛|變材料實(shí)現(xiàn)許多功能。從管除去觸變材料的一種設(shè)計(jì)是美國(guó)專利4,909,592，其公開(kāi)了具有吸水膨脹帶和/或紗線布置于其中的管。該設(shè)計(jì)要求在管內(nèi)有大量吸水膨脹構(gòu)件，其使得該設(shè)計(jì)相當(dāng)昂貴。另外，如果除去觸變材料，管在冷卻前可能變形或破裂。管的這種變形未被該專利提出并可導(dǎo)致許多問(wèn)題。由管變形導(dǎo)致的問(wèn)題包括增加的光衰減、減小的管壓碎強(qiáng)度、管扭結(jié)、非一致的管上護(hù)套厚度、更大的電纜直徑、及管關(guān)于中心元件絞合困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明致力于光纖干管組件，包括至少一光波導(dǎo)和管。管具有至少一光纖的至少一部分在其中。管由雙峰聚合材料形成并具有約10％或更小的平均橢圓度。
本發(fā)明還致力于光纖干管組件，包括至少一光纖和管。管具有至少一光纖的至少一部分及吸水膨脹材料在其中。管由雙峰聚乙烯形成并具有約10％或更小的平均橢圓度。
本發(fā)明還致力于干式光纖電纜，包括至少一光纖、管、及電纜護(hù)套。管具有至少一光纖的至少一部分在其中。管由雙峰聚合材料形成并具有約10％或更小的平均橢圓度。
另外，本發(fā)明致力于制造光纖干管組件的方法。該方法包括步驟開(kāi)卷(pay off)至少一光波導(dǎo)，并將管擠壓在至少一光波導(dǎo)的至少一部分周?chē)?。管由雙峰聚合材料形成并具有約10％或更小的平均橢圓度。


圖1為傳統(tǒng)光纖管組件的截面圖。
圖2為根據(jù)本發(fā)明的干式光纖管組件的截面圖。
圖3為圖示用于計(jì)算管的橢圓度的較大和較小直徑的管的截面圖。
圖4為圖示傳統(tǒng)聚合材料和根據(jù)本發(fā)明的示例性雙峰聚合材料的分子量分布的曲線圖。
圖5為根據(jù)本發(fā)明的另一干式光纖管組件的截面圖。
圖6為根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)線的圖示。
圖7為根據(jù)本發(fā)明的、使用圖5的干式光纖管組件的光纖電纜的截面圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明將在下文中結(jié)合示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的附圖更詳細(xì)地描述。然而，本發(fā)明可被體現(xiàn)為許多不同的形式，并不應(yīng)被認(rèn)作為限于在此提出的實(shí)施例；而是，提供這些實(shí)施例，使得公開(kāi)內(nèi)容將本發(fā)明的范圍完全傳達(dá)給本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員。附圖不必按比例繪出，但被成形為可清楚地圖解本發(fā)明。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的光纖干管組件20，其具有至少一光波導(dǎo)12和布置在管25內(nèi)的吸水膨脹材料24。管25由雙峰聚合材料形成。本發(fā)明的雙峰聚合材料包括具有在特殊工藝中生產(chǎn)的至少第一聚合物材料和第二聚合物材料的材料，第一聚合物材料具有相對(duì)高的分子量，第二聚合物材料具有相對(duì)低的分子量。明確地，雙峰聚合材料包括分子量在約4.5×104到約6.5×106范圍內(nèi)的第一聚合材料及分子量在約1.0×102到約1.1×105范圍內(nèi)的第二聚合材料，其使用凝膠滲透色譜法(GPC)測(cè)得。優(yōu)選地，第一聚合材料的分子量在約9.0×104到約6.5×106的范圍內(nèi)，第二聚合材料的分子量在約4.0×102到約9.5×104的范圍內(nèi)。另外，其它雙峰材料可包括多于第一和第二材料的材料。使用雙峰聚合材料用于管25，在管內(nèi)沒(méi)使用觸變材料的情況下，其在相對(duì)高的線速度下具有相對(duì)低的橢圓度，以保持其形狀。如在此所用的，橢圓度是管25(圖3)的較大直徑d1和較小直徑d2的差除以較大的直徑d1并乘以因子100，從而將橢圓度表示為百分?jǐn)?shù)。在一實(shí)施例中，管25具有約10％或更小的橢圓度。
雙峰聚合材料最好包括具有相對(duì)高的分子量的第一聚合材料和具有較低分子量的第二聚合材料。本發(fā)明的雙峰聚合材料在雙反應(yīng)器工藝中形成。該雙反應(yīng)器工藝提供想要的材料特性且不應(yīng)與單柱反應(yīng)器(simple post reactor)聚合物混合相混淆，其在混合物中包括兩種樹(shù)脂的特性。作為例子，雙反應(yīng)器工藝具有循環(huán)反應(yīng)器和協(xié)調(diào)運(yùn)行的氣相反應(yīng)器，從而產(chǎn)生雙峰聚合材料。圖4為傳統(tǒng)的聚合材料和根據(jù)本發(fā)明的示例性雙峰聚合材料的分子量分布的曲線圖。具體地，曲線42為傳統(tǒng)聚合材料的分子量分布。另一方面，曲線44為具有在雙反應(yīng)器工藝中形成的第一和第二聚合物材料的雙峰聚合材料的分子量分布。如圖所示，曲線44具有兩個(gè)峰值P1、P2，其代表第一和第二聚合物材料。另外，其它雙峰聚合材料可具有其它適當(dāng)?shù)姆肿恿糠植记€。
總之，聚合物鏈的分子量與聚合物鏈的長(zhǎng)度關(guān)聯(lián)。換言之，較長(zhǎng)的聚合物分子鏈通常導(dǎo)致聚合物分子的較高的分子量。因而，第一聚合物材料具有相對(duì)高的分子量和相對(duì)長(zhǎng)的分子鏈，而第二聚合物材料具有較小的分子量和較短的聚合物鏈。使用雙反應(yīng)器工藝制造的雙峰材料的使用在擠出期間提供獨(dú)一無(wú)二的特性，使得干管組件20可以相對(duì)高的線速度得以制造，同時(shí)保持其想要的形狀和/或橢圓度公差。
本發(fā)明的雙峰材料的特定峰值用下面的參數(shù)使用GPC測(cè)得。
測(cè)量機(jī)器由Waters，Inc.制造的150-C ALC/GPC，其使用SigmaUltratek GPC軟件。
溶劑1，2，4-三氯苯(TCB)，使用0.1％(volume by weight)的V-苯基-2-萘胺(V-pheny-2-naphthylamine)作為抗氧化劑。
柱Gel DVB離子交換混合柱，50cm×10mm(ID)，由Jordi制造。
測(cè)試溫度145℃濃度1.5mg/ml流量1.2ml/min標(biāo)準(zhǔn)采樣聚苯乙烯注入量150μl本發(fā)明的雙峰聚合材料通常因?yàn)樗鼈兙哂腥垠w強(qiáng)度而在擠出過(guò)程期間保持其形狀，而不是被填充以觸變材料。熔體強(qiáng)度是熔化的材料成形的能力，例如，太妃糖具有熔體強(qiáng)度，因?yàn)槠湓谌刍瘯r(shí)可被拉長(zhǎng)和成形，而水不具有熔體強(qiáng)度，因?yàn)槠洳荒艹尚?。本發(fā)明的雙峰聚合材料具有熔體強(qiáng)度，因?yàn)榈诙酆喜牧系妮^短聚合物鏈在第一聚合材料的較長(zhǎng)聚合物鏈之前熔化。第二聚合材料的熔化使雙峰聚合材料團(tuán)潤(rùn)滑，從而使得第一聚合材料的大分子的滑動(dòng)容易，即使它們被稍微與其它分子糾纏。以另一方式說(shuō)明，糾纏是聚合物鏈相互纏繞，較長(zhǎng)的聚合物鏈意味著分子之間更多的糾纏。在擠出期間，正是第一聚合材料的分子的輕微糾纏給予了雙峰聚合材料熔體強(qiáng)度及在擠出期間保持想要的形狀的能力。
優(yōu)選地，本發(fā)明的雙峰聚合材料在190℃具有在約8百分之一牛頓(cN)到約35cN范圍內(nèi)的熔體強(qiáng)度。190℃的熔體強(qiáng)度在10cN到約30cN之間更好，190℃的熔體強(qiáng)度最好在約12cN到約25cN之間。然而，具有其它適當(dāng)熔體強(qiáng)度范圍的雙峰聚合材料也可被使用。熔體強(qiáng)度使用裝備有熔體拉伸流變儀單元的Rhoe-Tester 2000毛細(xì)管流變儀測(cè)量，二者均可從德國(guó)Buchen/Odenwald的GottfertWerkstoff-Prufmaschinen，GMBH獲得。另外，材料的熔體強(qiáng)度使用標(biāo)準(zhǔn)輪進(jìn)行測(cè)量，在輪和沖模之間的間隙為0.4mm，加速度為2.4mm/s2，活塞直徑為9.5mm，活塞速度為0.423mm/s，沖模具有41.9的長(zhǎng)度且內(nèi)徑為2.1mm，剪切速率為33.0s-1，導(dǎo)向束長(zhǎng)度為100.0mm。
此外，其它特征可用于說(shuō)明本發(fā)明的雙峰聚合材料。例如，聚合物如聚乙烯的分子量通常對(duì)應(yīng)于聚乙烯的熔體指數(shù)。熔體指數(shù)估計(jì)熔化聚乙烯的容易性及與其關(guān)聯(lián)的流量，并可使用ASTM D1238確定。特別地，聚乙烯的熔體指數(shù)通常與材料的平均分子量成反比。ASTMD1238要求用被測(cè)的聚合材料填充柱體并加熱到190℃。接著，2160克的負(fù)載被放置在與柱體協(xié)作的活塞上，以迫使聚乙烯通過(guò)毛細(xì)管沖模。流量被測(cè)量為克每10分鐘的單位(g/10min)。本發(fā)明的雙峰聚合材料如聚乙烯具有約0.01到約1.0范圍內(nèi)的熔體指數(shù)，小于0.5更好，最好小于0.1。另外，不同的材料可使用類似的測(cè)試，其改變加熱溫度和/或施加的負(fù)載并繼而以克每10分鐘單位測(cè)量通過(guò)毛細(xì)管沖模的材料量。這些用于其它材料的類似測(cè)試產(chǎn)生熔體流量并在被測(cè)的聚合物類型的特定溫度和壓力條件下運(yùn)行。例如，聚丙烯使用熔體流量測(cè)試，而不是熔體指數(shù)測(cè)試，其在230℃的溫度及2160克的負(fù)載下執(zhí)行。
本發(fā)明的雙峰聚合材料還可通過(guò)多分散性說(shuō)明。多分散性(Mw/Mn)是分子量分布的廣度的測(cè)量，并被定義為重量平均分子量(Mw)和數(shù)量平均分子量(Mn)之間的比。重量平均分子量(Mw)定義為
數(shù)量平均分子量定義為
其中Ni-團(tuán)M1的分子數(shù)量Mi-分子團(tuán)重量平均分子量(Mw)是重量的平方和除以分子量和。另一方面，數(shù)量平均分子量(Mn)是分子量的和除以總的分子數(shù)量，并表示簡(jiǎn)單的平均值。多分散性是計(jì)算雙峰材料的分子量分布的方法。例如，如果聚合物材料的所有分子具有相同的重量，即一樣，則多分散性等于1.0。換言之，多分散性(Mw/Mn)的值越大，則分子量分布的分布越廣。優(yōu)選地，本發(fā)明的雙峰材料具有約7或更大的多分散性，約10或更大則更好。然而，多分散性的其它適當(dāng)范圍也可與本發(fā)明的概念一起使用。
如圖所示，光波導(dǎo)12為光纖，其是光纖帶的一部分。在這種情況下，光波導(dǎo)是帶形式的多根單模光纖，其形成帶堆的一部分。帶堆包括螺旋狀或S-Z絞合。另外，其它類型或結(jié)構(gòu)的光波導(dǎo)也可使用。例如，光波導(dǎo)12可以是多模、純模、摻鉺的、偏振保持的纖維，或其它適當(dāng)類型的光波導(dǎo)。此外，光波導(dǎo)12可以是松散的或成束。每一光波導(dǎo)12可包括用于傳輸光的硅基纖芯，纖芯由具有較纖芯低的折射率的硅基覆層包圍。另外，一個(gè)或多個(gè)涂層可施加到光波導(dǎo)12。例如，軟的第一涂層包圍覆層，相對(duì)較硬的第二涂層包圍第一涂層。光波導(dǎo)12還可包括識(shí)別手段如墨水或其它適當(dāng)?shù)臉?biāo)記以用于識(shí)別。合適的光纖可從紐約的康寧公司獲得。
另外，本發(fā)明的光纖干管組件不應(yīng)與用觸變材料填充的管組件相混淆。光纖干管組件通常不包括完全填滿管的觸變材料。當(dāng)然，潤(rùn)滑劑如觸變材料可被用在光波導(dǎo)如帶堆的帶上和/或之間以允許其間的相對(duì)滑動(dòng)。
作為例子，兩種管是用兩種不同類型的聚合材料使用相同的擠出工具(尖頭和沖模)及線速度擠出成形，以說(shuō)明本發(fā)明的概念。第一材料為傳統(tǒng)的聚丙烯，其具有約4克每10分鐘的熔體流量。傳統(tǒng)的聚丙烯使用具有定型板的裝置擠成管(其中沒(méi)有光波導(dǎo)和吸水膨脹材料)。定型板是在擠壓機(jī)后面布置的一系列板，其有助于保持所擠出的形狀，即在制造期間改善管的橢圓度。聚丙烯管的平均較大和較小直徑被分別測(cè)量為9.1mm和7.9mm。因而，傳統(tǒng)的聚丙烯管的平均橢圓度為約13％。如果沒(méi)有定型板，其它所有條件均一樣，傳統(tǒng)的聚丙烯的橢圓度結(jié)果將更糟。通常，傳統(tǒng)的填充觸變材料的管組件的平均橢圓度為約3％或更小。因而，相比于填充觸變材料的聚丙烯管的平均橢圓度，在干管組件中，聚丙烯管的平均橢圓度大大增加。
另一方面，使用相同的尖頭和沖模工具及線速度、但沒(méi)有定型板，將雙峰聚合材料擠成管。具體地，材料為高密度聚乙烯(HDPE)，其可從德克薩斯休斯頓的Equistar Chemical，LP獲得，商品名為XL5906WC，具有約0.06g/10min的熔體指數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的聚乙烯管的較大和較小直徑被分別測(cè)量為9.3mm和8.7mm。因而，傳統(tǒng)的聚乙烯管的橢圓度為約6％。因而，根據(jù)本發(fā)明的HDPE具有令人吃驚的結(jié)果，其僅為聚丙烯管的橢圓度的一半，且沒(méi)有使用定型板來(lái)幫助保持所擠出的形狀。此外，定型板的去除降低了生產(chǎn)線的成本和復(fù)雜性。
另外，相比于傳統(tǒng)的HDPE，使用雙峰HDPE用于管可改善特性如抗環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂(ESCR)及收縮性，同時(shí)還保持強(qiáng)度和抗破碎性。換言之，增加聚乙烯密度通常對(duì)ESCR增加收縮性和敏感度。當(dāng)然，通過(guò)使用雙峰HDPE，第一和第二材料的特性可被平衡以保持較好的加工性能、ESCR、及機(jī)械特性。例如，第一材料的相對(duì)長(zhǎng)的聚合物鏈提供熔體強(qiáng)度以保持想要的形狀，第二材料的較短的聚合物鏈改善材料的加工性能。
本發(fā)明的概念還可使用除HDPE之外的其它適當(dāng)?shù)碾p峰聚合材料實(shí)施。其它適當(dāng)?shù)碾p峰聚乙烯材料包括低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)及中密度聚乙烯(MDPE)。本發(fā)明的概念還可使用下述材料實(shí)施，如聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、熱塑性聚氨酯(TPU)、熱塑性人造橡膠(TPE)、熱塑性硫化橡膠(TPV)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)、及熱塑性聚烯烴彈性體(TPO)。
在圖2的實(shí)施例中，吸水膨脹材料24為吸水膨脹帶；當(dāng)然，任何其它適當(dāng)結(jié)構(gòu)的吸水膨脹材料24也可被使用，如紗線、粉末、或管壁上的涂層。另外，其它適當(dāng)?shù)母晒芙M件可采用本發(fā)明的概念。例如，干管組件的其它結(jié)構(gòu)包括在管中只包含光纖或帶的組件，在管內(nèi)斷續(xù)地有插塞，管具有縮小的部分，或其結(jié)合。
圖5為根據(jù)本發(fā)明的另一干管組件50，其使用如美國(guó)專利10/326,022所公開(kāi)的干式插入物54，該專利的公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用而組合于此。干式插入物54包括一或多層，在優(yōu)選實(shí)施例中，干式插入物54包括泡沫層和吸水膨脹層，其通常包圍由至少一滾邊線57固緊的帶堆，從而形成纖芯56。纖芯56至少部分布置在管55內(nèi)。干式插入物的泡沫層最好是可壓縮的帶，其有助于將至少一光纖與管聯(lián)結(jié)。其它實(shí)施例包括將干式插入物54的一部分與管55粘接或膠合。例如，粘合劑、膠水、彈性體、和/或聚合物58可被布置在干式插入物54的至少一部分表面上，其接觸管55以用于將干式插入物粘接到管55。
圖6示意性地示出了用于根據(jù)本發(fā)明的管組件50的示例性的生產(chǎn)線60。生產(chǎn)線60包括至少一光波導(dǎo)開(kāi)卷機(jī)61、干式插入物/吸水膨脹材料開(kāi)卷機(jī)62、可選的壓縮工作臺(tái)63、滾邊工作臺(tái)64、十字頭擠壓機(jī)65、水槽66、及卷線盤(pán)69。另外，管組件50在其附近可具有護(hù)層72，從而形成如圖7所示的電纜70。護(hù)層72可包括強(qiáng)度元件72a和護(hù)套72b，其可在與管組件50相同的生產(chǎn)線上制造或在第二生產(chǎn)線上制造。示例性的制造過(guò)程包括從各自的開(kāi)卷機(jī)61和62分別開(kāi)卷至少一光波導(dǎo)12及干式插入物54。當(dāng)然，其它實(shí)施例可包括從開(kāi)卷機(jī)62開(kāi)卷或施加吸水膨脹材料，而不是干燥的插入物。另外。為了清楚，只示出了一個(gè)開(kāi)卷機(jī)用于光波導(dǎo)12和干燥的插入物54；然而，生產(chǎn)線可包括任何適當(dāng)數(shù)量的開(kāi)卷機(jī)以制造根據(jù)本發(fā)明的管組件和電纜。接下來(lái)，干燥的插入物54可在壓縮工作臺(tái)63壓縮到預(yù)定的高度h并大體上置于光波導(dǎo)12的周?chē)又瑵L邊工作臺(tái)將滾邊線57包圍在干燥的插入物54周?chē)?，從而形成纖芯56。其后，纖芯56被饋送到十字頭擠壓機(jī)65，其中管55以纖芯56為中心而被擠出，從而形成管組件50。管55接著在水槽66中被淬火，接下來(lái)，管組件50被卷繞在卷線盤(pán)69上。如虛線框中所示，如果一生產(chǎn)線被設(shè)置來(lái)制造電纜70，則強(qiáng)度元件72a被開(kāi)卷機(jī)67開(kāi)卷并鄰近于管55安置，護(hù)套72b使用十字頭擠壓機(jī)68而關(guān)于強(qiáng)度元件72a和管55擠壓。其后，電纜70在卷繞在卷線盤(pán)69上之前通過(guò)第二水槽66。此外，根據(jù)本發(fā)明概念的其它電纜和/或生產(chǎn)線也是可能的。例如，電纜和/或生產(chǎn)線可包括吸水膨脹帶72c，其使用管55和強(qiáng)度元件72a之間的至少一滾邊線57和/或鎧裝固緊；當(dāng)然，其它適當(dāng)?shù)碾娎|組成的使用也是可能的。
此外，其它擠壓裝置可幫助改善管的橢圓度；當(dāng)然，它們可能減慢生產(chǎn)線速度，從而具有經(jīng)濟(jì)影響。本發(fā)明的管具有約10％或更小的平均橢圓度，約7％或更小則更好，最好為約5％或更小。雖然如此，橢圓度可與其它因素平衡以在想要的線速度下獲得預(yù)定的平均橢圓度。例如，定型板可被用在擠壓過(guò)程中以改善橢圓度；當(dāng)然，它們?cè)黾恿酥圃旃に嚨某杀竞蛷?fù)雜性。同樣，擠壓過(guò)程可包括真空定型以改善平均橢圓度，但該工藝要求較低的線速度。當(dāng)然，本發(fā)明的發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，在所有條件一樣的情況下，本發(fā)明的雙峰聚合材料可改善干管組件中的平均橢圓度。
用于說(shuō)明性地，進(jìn)行試驗(yàn)以比較雙峰聚合材料和傳統(tǒng)的MDPE的平均橢圓度，其均使用同樣的制造參數(shù)，傳統(tǒng)的MDPE具有較寬的分子量分布。圖4表示兩個(gè)測(cè)試材料的分子量分布。雙峰聚合材料為HDPE，具體地，為XL 5906WC。MDPE材料由康涅狄格州Danbury的Union Carbide Corporation出售，商品名為DHDA 8864。兩種材料分別使用標(biāo)稱ID/OD為9.0mm/11.6mm的管以40m/min的線速度制造成圖5所示的干管組件發(fā)計(jì)，其還使用了定型板。每一材料的三個(gè)干管組件被制造，且對(duì)每一干管組件的5個(gè)不同位置的橢圓度進(jìn)行測(cè)量以計(jì)算每一干管組件的平均橢圓度。另外，用于比較的目的，從三個(gè)試驗(yàn)計(jì)算試驗(yàn)平均值。結(jié)果如下面的表1所示。
表1

如表所示，在其它所有條件一樣的情況下，本發(fā)明的雙峰聚合材料對(duì)干管應(yīng)用的平均橢圓度提供明顯的改善。具體地，試驗(yàn)令人吃驚地表明，在該干管組件設(shè)計(jì)中，試驗(yàn)平均橢圓度有接近40％的改善。另外，隨著干管直徑的增加，雙峰聚合材料和傳統(tǒng)的材料的平均橢圓度之間的差通常也增加。這是因?yàn)?，由傳統(tǒng)材料制成的干管組件的平均橢圓度通常隨管直徑的增加而增加。換言之，使用傳統(tǒng)材料的較大的干管在制造過(guò)程期間更可能變形。另外，使用本發(fā)明概念的其它干管設(shè)計(jì)也可改善管橢圓度，從而改善電纜特性。
在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)，本發(fā)明的許多修改和其它實(shí)施例對(duì)于技術(shù)人員而言是很明顯的。例如，管組件可包括具有其它組分的結(jié)構(gòu)，其它組分如強(qiáng)度元件、開(kāi)傘索、嵌入的吸水膨脹材料、鎧裝、電學(xué)元件、或其它適當(dāng)?shù)慕M分。另外，本發(fā)明的概念可與其它包括單管在內(nèi)的電纜結(jié)構(gòu)一起使用，如絞合的管結(jié)構(gòu)。例如，圖2或5的實(shí)施例可關(guān)于中心元件絞合。因此，應(yīng)理解的是，本發(fā)明不限于在此公開(kāi)的具體實(shí)施例，且在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)可進(jìn)行修改和得出其它實(shí)施例。盡管在此使用了特定的術(shù)語(yǔ)，它們僅在普通的和描述的意義上使用，并不用于限定的目的。本發(fā)明已參考硅基光纖進(jìn)行描述，但本發(fā)明的創(chuàng)造性的概念可用于其它合適的光波導(dǎo)和/或光纖電纜結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.光纖干管組件，包括至少一光波導(dǎo)；管，管收容至少一光纖的至少一部分，其中管由雙峰聚合材料形成并具有約10％或更小的平均橢圓度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖干管組件，管具有約7％或更小的平均橢圓度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖干管組件，管具有約5％或更小的平均橢圓度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖干管組件，雙峰聚合材料具有約1.0g/10分鐘或更小的熔體指數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖干管組件，雙峰聚合材料為聚乙烯。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光纖干管組件，聚乙烯選自下面的組高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、及線性低密度聚乙烯。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖干管組件，雙峰聚合材料選自下面的組聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、熱塑性聚氨酯(TPU)、熱塑性合成橡膠(TPE)、熱塑性硫化橡膠(TPV)、及聚偏二氟乙烯(PVDF)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖干管組件，至少一光波導(dǎo)為帶堆的一部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖干管組件，光纖干管組件為電纜的一部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖干管組件，在管內(nèi)還包括吸水膨脹材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光纖干管組件，吸水膨脹材料為干燥的插入物的一部分，其可壓縮以有助于至少一光纖和管之間的聯(lián)結(jié)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光纖干管組件，干燥的插入物附著在管上。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖干管組件，雙峰聚合材料具有約7或更大的多分散性。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖干管組件，雙峰聚合材料具有約10或更大的多分散性。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖干管組件，雙峰聚合材料在190℃具有約8cN到約35cN范圍的熔體強(qiáng)度。
16.光纖干管組件，包括至少一光纖；管，管收容至少一光纖的至少一部分及吸水膨脹材料，其中管由雙峰聚乙烯形成并具有約10％或更小的平均橢圓度。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光纖干管組件，管具有約7％或更小的平均橢圓度。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光纖干管組件，管具有約5％或更小的平均橢圓度。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光纖干管組件，雙峰聚合材料具有約1.0g/10分鐘或更小的熔體指數(shù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光纖干管組件，聚乙烯選自下面的組高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、及線性低密度聚乙烯。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光纖干管組件，至少一光纖為光纖帶堆的一部分。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光纖干管組件，吸水膨脹材料為干燥的插入物的一部分，其可壓縮以有助于至少一光纖和管之間的聯(lián)結(jié)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的光纖干管組件，干燥的插入物附著在管上。
24.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光纖干管組件，光纖干管組件為電纜的一部分。
25.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光纖干管組件，雙峰聚乙烯具有約7或更大的多分散性。
26.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光纖干管組件，雙峰聚乙烯具有約10或更大的多分散性。
27.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光纖干管組件，雙峰聚合材料在190℃具有約8cN到約35cN范圍的熔體強(qiáng)度。
全文摘要
光纖干管組件及其制造方法包括至少一光波導(dǎo)和管。管收容至少一光纖的至少一部分并由雙峰聚合材料形成。管具有約10％或更小的平均橢圓度。在其它實(shí)施例中，形成管的雙峰聚合材料具有約1.0g/10分鐘或更小的熔體指數(shù)、在190℃具有約8cN到約35cN范圍的熔體強(qiáng)度、和/或約7或更大的多分散性。另外，本發(fā)明的干管組件可形成電纜的一部分。
文檔編號(hào)G02B6/44GK1697989SQ200480000524
公開(kāi)日2005年11月16日 申請(qǐng)日期2004年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月30日
發(fā)明者卡塔里娜·L.·特德, 喬迪·L.·格林伍德, 肯尼思·D.·坦普爾·Jr. 申請(qǐng)人:康寧光纜系統(tǒng)有限公司