一种光缆用防鼠带及其制备方法与流程

1.本发明属于光缆领域，更具体地，涉及一种光缆用防鼠带及其制备方法。


背景技术：

2.光缆防鼠是世界性难题，主要在于防鼠时效性与经济性的合理平衡。目前防鼠基本方法主要分物理防鼠和化学防鼠两大类；物理防鼠又分金属加强防鼠和非金属加强防鼠两种，金属加强防鼠一般采用钢丝或高硬度钢带来铠装防鼠，光缆笨重且不易弯曲盘留，且鼠咬裸露的金属物质已引起雷击，非常不安全，一般在直径的中心管结构光缆中应用；非金属加强防鼠主要有以下两种方式，一是通过是在光缆缆芯或内护套表面绕上至少1mm以上的厚度的玻璃纤维纱来进行防鼠，这就需要缠绕很多根玻璃纤维及设备才能满足要求，实践证明，即使这样，防鼠效果也是有限的；二是通过在缆芯或内护外绞合一层直径1mm以上frp圆杆或一层厚度1mmfrp扁条，通过frp杆或条的硬度来达到防鼠目的，实现这样的防鼠目的需要专门的且数量众多的设备来实现，而且光缆成本巨大，同时由于frp圆杆和frp扁条在光缆中的巨大刚性，光缆在施工过程中非常难以开剥和盘留。
3.通过大量鼠类啃咬光缆的实验视频观察和光缆结构分析，发现鼠类在啃咬光缆时，其啃咬的方向均是沿着光缆横截面方向，一点一点的从外壁往里面刮擦。而光缆的非金属物理防护的所采用的，无论玻璃纤维纱还是frp圆杆或frp扁条，其缠绕的方向均顺着光缆轴向方向，鼠类在啃咬时均是在防护层的中间将其一点一点的磨断、磨脆，磨成粉末末状。所有的玻璃纤维纱在生产过程中基于编织或缠绕的功能，其单纱直径均在8um以下，有的不到3um，几乎没有任何刚性，作为光缆的防护层，在鼠咬的过程几乎全部与护套材料裹到一起，对鼠类口腔刺扎影响非常小，这也是这类防鼠作用不明显，需要增加大量的防护层来达到有限的防鼠效果。对于frp圆杆和扁frp条作为防护层来说，由于护套与防护层材料粘结力不强，鼠咬的过程中，护套材料沿轴向脱落的力度也相对容易，有可能出现一段的裸露防护层，随时间推移，这些裸露部分会不停扩大。这些防护层在光照或自身扭绞应力作用下脆断，失去防护能力。
4.化学防鼠主要是在光缆的护套中添加辣味素来进行防鼠，由于辣味素熔点才50℃～60℃左右，沸点在200℃左右，光缆在造粒或挤出的温度都高达220℃，以这种方式进行防鼠光缆生产，车间会弥漫强烈的刺激性气味，严重影响人身呼吸健康，同时由于护套壁厚，达到防鼠效果，按重量比添加的辣味素就多，成本非常高，同时护套表面中分散有辣味素，光缆收线人员或施工人员有时不可避免的用手直接接触护套，很容易引起皮肤红肿等问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种光缆用防鼠带及其制备方法，其防鼠性能好，安全可靠。
6.为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种光缆用防鼠带，包括从下至
上依次布置的基带层、第一绒层、物理防鼠层、第二绒层和覆盖层，其中，所述物理防鼠层采用玻璃纤维，所述物理防鼠层上设有化学防鼠物，所述化学防鼠物包括苦味素粉末、辣味素粉末和阻水粉末；所述光缆用防鼠带按的宽度方向的两条边缘进行密封封口。
7.优选地，每根所述玻璃纤维的直径为10 um ~125um，长度大于3mm，并且不大于所述光缆用防鼠带的宽度的90%。
8.优选地，80%以上所述玻璃纤维的长度方向与所述光缆用防鼠带的宽度方向的夹角分布在[-10
°
，10
°
]的区间，其中夹角为0
°
是指所述玻璃纤维的长度方向与所述光缆用防鼠带的宽度方向一致。
[0009]
优选地，所述阻水粉末的直径大于100 um，所述辣味素粉末装在胶囊内。
[0010]
优选地，所述第一绒层为喷绒层和/或植绒层，所述第二绒层为喷绒层或植绒层。
[0011]
优选地，所述第一绒层和第二绒层均为马来酸酐接枝聚丙烯组合物制备而成。
[0012]
优选地，所述基带层采用聚酯带。
[0013]
优选地，所述覆盖层为高分子材料薄膜。
[0014]
优选地，所述光缆用防鼠带的边缘通过热压封口实现密封。
[0015]
按照本发明的另一个方面，还提供了所述的一种光缆用防鼠带的制备方法，包括以下步骤：1）将苦味素粉末、辣味素粉末和阻水粉末按设定比例搅拌均匀；2）在基带层上成型一层第一绒垫；3）将玻璃纤维依次经初开松、精开松后梳理成条；4）在玻璃纤维上均匀喷洒已经混合好的化学防鼠物；5）在化学防鼠物及玻纤的表面成型第二绒层；6）将覆盖层成型在第二绒层上；7）按设定宽度对基带层、第一绒垫、第二绒层和覆盖层进行密封封口，使它们连接在一起，然后进行烘焙定型，再熨平至设定厚度，最后分切至设定宽度后成卷，分切时保证光缆用防鼠带的边缘依然是密封封口。
[0016]
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：1）本发明的光缆用防鼠带在应用到光缆上之前，苦味素粉末与辣味素粉末已经被封闭在第一绒层和第二绒层之间的腔体内，手与光缆用防鼠带表面接触不会有不适感，非常安全。而且在应用到光缆上后，在防鼠过程中，防鼠带被鼠类刮擦破损后，遇水或较长时间暴露在空气中，阻水粉末会胀大，苦味素粉末和辣味素粉末会随胀大物一起慢慢溢出破损处，改变破损处材料的味道，达到驱鼠目的，也可封闭破损口。封闭腔体内离破损处较远的化学防鼠物的味道可以沿绒层缓慢往破损口移动，可以保证防鼠效果的时效性。
[0017]
2）本发明的玻璃纤维为10 um ~125um且长度大于3mm，玻璃纤维的直径较大，并采用短的玻璃纤维，加大了刚性，可以很容易的刺扎鼠类口腔，刚性加大的玻纤与刮擦下来的护套屑不易裹在一起，客观上更易刺扎鼠类口腔。
[0018]
3）本防鼠带以纵包的方式应用到光缆上后，绝大部分玻璃纤维的长度方向由常规的沿光缆轴向方向改为横向方向，可以使鼠类牙齿在刮擦光缆时，玻璃纤维更容易有机会
扎入鼠类口腔。
[0019]
4）本防鼠带比较柔软，不影响光缆的施工盘留，而且防鼠带厚度小，化学防鼠物浓度可相对提高，短的玻璃纤维成本低，经济效益好。
附图说明
[0020]
图1是本发明的光缆用防鼠带的结构示意图。
具体实施方式
[0021]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0022]
参照图1，一种光缆用防鼠带，整体大致呈长方体形状，用于以纵包的方式设置在光缆内，譬如其可以纵包光缆的内护套，其包括从下至上依次布置的基带层1、第一绒层2、物理防鼠层3、第二绒层5和覆盖层6，其中，所述物理防鼠层3采用玻璃纤维，所述第一绒层2为喷绒层和/或植绒层，所述第二绒层5为喷绒层或植绒层，第一绒层2和第二绒层5可以起到粘结防鼠带的下层的基带层1和上层的覆盖层6的作用，而且可以很好地固定玻璃纤维，玻璃纤维铺在这两层绒层之间不容易移位。所述物理防鼠层3上设有化学防鼠物4，所述化学防鼠物4包括苦味素粉末、辣味素粉末和阻水粉末；苦味素粉末和辣味素粉末均为化学合成，辣味素粉末采用纳米级。采用纳米级辣味素粉末的好处就是可以在制成胶囊的辣味素，胶囊的直径不大于100um，在与阻水粉，苦味素一起喷洒在防鼠玻纤表面及缝隙中基本不会破裂，产生的气味比较小，同时与苦味素和阻水粉易于混合均匀，易于实现自动化均匀喷洒在防鼠玻璃纤维纱的表面及间隙中。
[0023]
光缆用的化学防鼠物4，理论上放置的辣味素与苦味素的质量越多，防鼠效果越好，但考虑到产品成本及防鼠的实效性和有效性的平衡，每平方厘米的化学防鼠物4的质量微元，苦味素粉末不小于0.05mg/cm
²
、辣味素粉末不小于0.05mg/cm
²
，阻水粉末不小于0.25mg/cm
²
。
[0024]
按质量份数比，优选苦味素粉末：辣味素粉末：阻水粉末=1：1：5，这样设计的好处有加工制造可以实现自动化配比喂料，减少人工参与度，同时确保防鼠带的覆盖层6即使被鼠类咬穿很小的孔以后，阻水粉有足够的能力吸水或吸潮膨胀，使辣味素和苦味素溢出表面，来阻止鼠类继续侵袭。
[0025]
如果光缆防鼠带产品整体大致呈长方体形状，则基带层1、第一绒层2、第二绒层5和覆盖层6整体也呈大致长方体形状，光缆防鼠带的宽度方向也是基带层1的宽度方向。
[0026]
所述光缆用防鼠带按的宽度方向的两条边缘进行密封封口，有效防止所述化学防鼠物4的气味溢出。优选通过热压实现密封封口。密封封口使基带层1、第一绒层2、第二绒层5和覆盖层6紧密连接在一起，使玻璃纤维和化学防鼠物4均留在第一绒层2和第二绒层5之间的密封腔体内。当然，也可以采用其它的方式实现密封封口，譬如采用胶粘的方式等实现封口。
[0027]
进一步，每根所述玻璃纤维的直径为10 um ~125um，长度大于3mm，并且不大于所
述光缆用防鼠带的宽度的90%。玻璃纤维的直径较大，并采用短的玻璃纤维，加大了刚性，可以很容易的刺扎鼠类口腔，起到很好的防鼠作用。
[0028]
进一步，考虑到制带过程中即使有初梳和精梳，但在设置带宽的滚边封边过程中，会有些短纤维会发生角度的错位。80%以上所述玻璃纤维的长度方向与所述光缆用防鼠带的宽度方向的夹角分布在[-10
°
，10
°
]的区间，其中夹角为0
°
是指所述玻璃纤维的长度方向与所述光缆用防鼠带的宽度方向一致。在将本防鼠带包在光缆的其它结构上后，大部分的玻璃纤维的长度方向并不会都沿着光缆的轴向，而是沿着光缆的横向，可以在鼠类咬伤光缆后让损伤部位尽量多的玻璃纤维刺扎鼠类口腔。
[0029]
进一步，所述阻水粉末的直径不大于100 um，所述辣味素粉末装在胶囊内，在常温下胶囊处于基本完整状态，但由于辣味素的熔点（约58℃）和沸腾点比较低（约200℃），在防鼠带生产过程中的第二绒层5成型、烘培和厚度定型以及光缆加工护套的过程中，胶囊就会受热破裂，不过此时辣味素等化学防鼠物4已经密闭在防鼠带中了，这种胶囊的在防鼠带制程前后的完整与破裂，正是我们需要达到的效果，其主要目的是破裂前对人的不良影响较小，破裂后能与苦味素和玻纤形成防鼠效果。
[0030]
进一步，所述第一绒层2和第二绒层5均为马来酸酐接枝聚丙烯组合物制备而成。马来酸酐接枝聚丙烯组合物为聚丙烯与马来酸酐接枝料的混合物，并且在马来酸酐接枝聚丙烯组合物中，马来酸酐接枝料质量分数优选为3%。
[0031]
进一步，所述基带层1采用聚酯带，基带层1的厚度优选0.05 mm
ꢀ‑
0.1mm，主要起耐温，抗张作用。第一绒层2的厚度为0.01mm-0.05mm，第二绒层5的厚度为0.01mm-0.05mm，物理防鼠物的厚度为0.05mm-0.3mm，覆盖层6的厚度为0.05 mm
ꢀ‑
0.1mm，光缆防鼠带的整体厚度为0.2mm-0.7mm，喷绒或植绒层主要起粘结上下层的和固定玻璃短纤维的作用，不宜设置过厚，一般与设置的玻璃纤维用量厚度想匹配，当玻璃纤维厚度增加时，喷绒层基带和覆盖层6等厚度均相应增加。物理防护层的厚度与防鼠性能直接相关，根据防鼠能力分级进行厚度调整，考虑到后期光缆包裹工艺需要，一般选择以不超过0.3 mm为宜。防鼠带的厚度选择与物理防鼠层3的刚性选择相关，确保防鼠带横向弯曲时包裹时，防鼠玻璃纤维带不刺穿覆盖层6。
[0032]
进一步，所述覆盖层6为高分子材料薄膜，优选采用聚乙烯薄膜，其相当于是覆盖在第二绒层5上的一层盖布，起到遮盖保护作用。
[0033]
通过选择以上材料和厚度，使得光缆用防鼠带非常柔软，不影响光缆的施工盘留。而且防鼠带厚度小，化学防鼠物4的浓度相对比较高，短的玻璃纤维的成本低，使得光缆用防鼠带的整体成本也得到降低。
[0034]
按照本发明的另一个方面，还提供了所述的一种光缆用防鼠带的制备方法，包括以下步骤：1）将苦味素粉末、辣味素粉末和阻水粉末按设定比例搅拌均匀，形成化学防鼠物4；可将辣味素粉末装在胶囊内，则胶囊与苦味素粉末和阻水粉末混合均匀。
[0035]
2）在基带层1上成型一层第一绒垫，可采用喷绒工艺形成第一绒垫。
[0036]
3）将玻璃纤维依次经初开松、精开松后梳理成条；开松过程中要注意玻璃纤维的损伤问题，因为开松过程中的机械作用易造成玻璃纤维的断裂，需要在开松过程中合理配置工艺，在实现原料充分开松的基础上，尽可能减少玻璃纤维损伤。梳理时尽量让大部分的
玻璃纤维的长度方向与防鼠带的宽度方向大致一致，并将玻璃纤维梳理成条。
[0037]
4）在玻璃纤维上均匀洒上已经混合好的化学防鼠物4。
[0038]
5）在化学防鼠物4的表面成型的第二绒层5优选采用喷绒工艺形成；先通过喷绒形成第二绒层5，然后再在第二绒层5上成型覆盖层6，好处就是喷绒形成的第二绒层5可以及时固定经过梳理后的玻璃纤维方向，确保其角度不会发生大的偏转，同时喷熔形成的第二绒层5又易使含有胶囊的辣味素破裂，形成化学防鼠物4，同时喷熔喷涂时是液态的，非常容易少量渗透到第一绒层2，与第一绒层2结合，再加上后期施加的覆盖层6，这样就时整个防鼠带上下粘结成一个相对固定防鼠带，在后期分切卷绕时，物理防护层的玻璃纤维就不会松垮错位。如果先将第二绒层5预先成型覆盖层6上，后期覆盖层6与第二绒层5就很难与它们下方的底层（化学防鼠物4、物理防鼠层3、第一绒层2、基带层1）结合成一个整体，物理防护层就会是松垮状态。
[0039]
6）将覆盖层6成型在第二绒层5上。
[0040]
7）按设定宽度对基带层、第一绒垫、第二绒层和覆盖层进行密封封口，使它们连接在一起（密封封口是将基带层1、第一绒层2、第二绒层5和覆盖层6通过密封封口工艺连接在一起，以使物理防鼠层3和化学防鼠物4留在第一绒层2和第二绒层5之间。制备的防鼠带的长度很大，使用时时可以剪取设定长度的防鼠带使用到光缆生产中，则可以只在宽度方向上按设定宽度进行密封封口，长度方向的两端可以不密封封口，存放时使用胶带进行封口即可），然后进行烘焙定型，再熨平至设定厚度，最后分切至设定宽度后成卷，分切时保证光缆用防鼠带的边缘依然是密封封口。
[0041]
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。