技术领域
[0001] 本
发明涉及一种光缆，尤其涉及一种全干式非金属耐火光缆。
背景技术
[0002] 随着当前社会对防火安全问题的高度重视，必然会对光缆的耐火性能提出更高的要求。当前一些阻燃光缆已经具有阻止火焰延光缆蔓延的性能。然而，一些应急通信系统不仅要求光缆阻燃，而且要求在火灾发生过程及发生后光缆通信线路仍然保持畅通。这就要求应用在线路中的光缆能够在火焰条件下一段时间内保持线路有效通信的性能。
[0003] 我国相关法律法规命令要求：在重要建筑禁止使用聚氯乙烯护套线缆，必须采用低烟无卤材料的线缆，以避免火灾发生时产生大量浓烟、有毒气体造成人员伤亡。目前耐火光缆主要应用在一些关键通信系统中，如对防火安全有重点要求的矿井、高层楼宇、机场、地
铁及大型公共场所等的通信系统中。一些特殊场所如通信机房、
数据中心等往往还需要具有防雷电、抗
电磁干扰能
力的非金属耐火光缆。
[0004] 2011年欧盟发布了CPR(Construction Products Regulation)指令：建筑产品法规。在欧盟市场上销售及流通的建筑产品(其中包括永久性安装线缆产品)需要根据相关协调标准达到欧盟CE认证的相关要求及加贴CE标识。2017年7月起欧盟开始实施CPR建筑产品法规(EN50575)。开发一种防雷电、抗电磁干扰，且耐火性良好的耐火光缆十分必要。
发明内容
[0005] 为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种全干式非金属耐火光缆，本发明的光缆为全干式结构设计，防雷电、抗电磁干扰，且耐火性良好。
[0006] 本发明的一种全干式非金属耐火光缆，包括中心加强件、松
套管、内耐火层、内护层、隔
热层、外耐火层和外护层，中心加强件位于光缆的中心
位置，松套管以绞合的方式设置在中心加强件的外围，松套管呈环形等距离设有多组，松套管内部设有光纤，光纤表面涂覆有阻
水涂层，松套管之间填充有阻水
树脂，内耐火层包覆在松套管外，内护层挤塑包覆在内耐火层之外，内护层外依次包覆
隔热层和外耐火层，外耐火层挤塑包覆有外护层。
[0007] 进一步地，阻水涂层由阻水涂料涂覆于光纤表面后干燥后得到，以
质量计，阻水涂料包括乙基
纤维素30-40份、
酚醛树脂10-20份、聚
磷酸酯10-15份、环
氧树脂10-15份、聚乙烯吡咯烷
酮15-20份、聚乙烯醇5-10份、聚
丙烯酸酯10-20份、
溶剂40-60份和
蓖麻油5-10份。
[0008] 进一步地，干燥
温度为120-150℃。
[0009] 进一步地，溶剂包括二
甲苯、
乙醇、丁醇和丙酮中的一种或几种。
[0010] 进一步地，乙基
纤维素和聚丙烯酸酯的分子量为5-10kg/mol；酚醛树脂、聚磷酸酯和
环氧树脂的分子量为10-20kg/mol。
[0011] 进一步地，中心加强件为玻璃纤维增强杆，玻璃纤维增强杆表面设有若干凹凸纹理。
[0012] 进一步地，以质量计，玻璃纤维增强杆的材质包括玻璃纤维10-40份、聚苯硫醚50-90份和聚
碳酸酯50-90份。
[0013] 进一步地，内耐火层和外耐火层材料为陶瓷化防火耐火复合带，它是由陶瓷化防火耐火
硅橡胶和耐高温玻璃纤维布压延复合而成。
[0014] 进一步地，内护层材料为陶瓷化阻燃聚烯
烃，它是由阻燃聚烯烃添加成瓷填料、加工助剂混合制成。
[0015] 进一步地，隔热层材料为阻燃玻璃纤维带，它是由
铝硼硅酸盐玻璃抽制纤维编织而成。
[0016] 进一步地，隔热层和外耐火层之间还设有气凝胶层，气凝胶层材质为酚醛树脂-
二氧化硅气凝胶。优选地，凝胶层中的硅含量为60％-80％。酚醛树脂-二氧化硅气凝胶具有良好的回弹能力和隔
热能力，可有效隔绝外界热量，避免缆芯受烧灼破坏。
[0017] 进一步地，外护层材料为低烟无卤阻燃聚烯烃，它是由阻燃聚烯烃添加无卤
抑制剂、加工助剂混合制成。
[0018] 进一步地，阻水树脂的粒径为30-50μm。
[0019] 进一步地，阻水树脂为吸水性聚
氨酯树脂。吸水性聚氨酯树脂具有力学强度高、导热性低、绝热效果好、
稳定性好、阻燃能力强的特点。
[0020] 进一步地，松套管材料为聚对苯二
甲酸丁二醇酯、改性聚丙烯或聚碳酸酯。
[0021] 进一步地，光纤类型为单模光纤或多模光纤。
[0022] 进一步地，松套管内部还放置有阻水纱。
[0023] 本发明的全干式非金属耐火光缆在生产过程中，松套管采用干式套塑工艺，在套塑过程中，光纤通过放线装置和
张力稳定装置进入过纤针管，再通过挤塑机挤塑松套管，同时在松套管内充入氮气，并根据在线测量松套管圆整度及时调整氮气气压。利用检测装置通过速差控制、多级水槽温差、
收线放线张力等控制方式，保证光纤余长在0.3±0.3‰范围内。
[0024] 内耐火层材料绕包包覆在缆芯外，以提高缆芯内部的整体耐火保护效果，同时要求绕包搭接率达到30％-50％，绕包速率控制在50-80m/min。
[0025] 内护层采用专用阻燃螺杆，L(螺杆有效长度)/D(螺杆直径)≥20，同时机头各区挤塑
温度控制在120-150℃之间，内护层厚度控制在2.0-3.0mm。
[0026] 隔热层材料绕包包覆在内护层外，以隔绝热量向光缆内部的传递，同时要求绕包搭接率达到30％-50％，绕包速率控制在40-60m/min。
[0027] 外耐火层材料绕包包覆在隔热层外，以提高光缆的整体耐火保护效果，同时要求绕包搭接率达到30％-50％，绕包速率控制在40-60m/min。
[0028] 外护层采用专用阻燃螺杆，L(螺杆有效长度)/D(螺杆直径)≥20，同时机头各区挤塑温度控制在150-190℃之间，外护层厚度为1.8-2.0mm。
[0029] 借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
[0030] 本发明的光缆能够在火灾环境中650℃-1500℃高温下迅速被烧成陶瓷状坚硬的、完整的壳体，烧蚀时间越长且温度越高，壳体越坚硬。燃烧后的坚硬的壳体能够对光缆内部构件起到很好的耐火隔热保护作用。光缆全干式的结构设计，避免了油膏的使用，既减少了环境的污染，利于光缆的敷设施工，又减轻了光缆的重量，进一步提高了光缆的耐火性能。通过在光纤表面涂覆阻水涂层，松套管之间填充阻水树脂，提高了光缆中阻水材料的用量，有利于提高光缆的阻水性。光缆全部采用了非金属材料，具有防雷电、抗电磁干扰的效果，特别适合应用于通信机房、数据中心等场所。
[0031] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照
说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳
实施例并配合
附图详细说明如后。
附图说明
[0032] 图1是本发明实施例1的全干式非金属耐火光缆的剖面结构示意图；
[0033] 图2是本发明实施例2的全干式非金属耐火光缆的剖面结构示意图；
[0034] 附图标记说明：
[0035] 1-光纤；2-松套管；3-中心加强件；4-阻水纱；5-内耐火层；6-内护层；7-隔热层；8-外耐火层；9-外护层；10-气凝胶层。
具体实施方式
[0036] 下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0037] 实施例1
[0038] 参见附图1，本发明的一种全干式非金属耐火光缆，包括中心加强件3、松套管2、内耐火层5、内护层6、隔热层7、外耐火层8和外护层9。内护层6厚度为2.0mm，隔热层7厚度为0.5mm，外耐火层8厚度为0.4mm。
[0039] 中心加强件3位于光缆的中心位置，中心加强件3为圆柱状。优选地，中心加强件3为玻璃纤维增强杆，玻璃纤维增强杆表面设有若干凹凸纹理。以质量计，玻璃纤维增强杆的材质包括玻璃纤维10份、聚苯硫醚50份和聚碳酸酯50份。
[0040] 松套管2以绞合的方式设置在中心加强件3的外围以形成圆形的缆芯，松套管2呈环形等距离设有多组。松套管2材料为聚对苯二甲酸丁二醇酯、改性聚丙烯或聚碳酸酯。松套管2内部设有光纤1和阻水纱4，光纤1表面涂覆有阻水涂层。光纤1类型为单模光纤1或多模光纤1。
[0041] 阻水涂层由阻水涂料涂覆于光纤1表面后在120-150℃下干燥后得到，以质量计，阻水涂料包括乙基纤维素30份、酚醛树脂10份、聚磷酸酯10份、环氧树脂10份、聚乙烯吡咯烷酮15份、聚乙烯醇5份、聚丙烯酸酯10份、溶剂40份和蓖麻油5份。溶剂由等质量的二甲苯、乙醇、丁醇和丙酮组成。乙基纤维素和聚丙烯酸酯的分子量为5-10kg/mol；酚醛树脂、聚磷酸酯和环氧树脂的分子量为10-20kg/mol。
[0042] 为增强阻水性，各松套管2之间填充有阻水树脂。阻水树脂的粒径为30-50μm。阻水树脂为吸水性聚氨酯树脂。
[0043] 内耐火层5包覆在松套管2外，其绕包搭接率为40％，内护层6挤塑包覆在内耐火层5之外，内护层6外包覆隔热层7，其绕包搭接率为40％，隔热层7外绕包外耐火层8，其绕包搭接率为50％，外耐火层8挤塑包覆有外护层9，外护层9厚度为2.0mm。优选地，内耐火层5和外耐火层8材料为陶瓷化防火耐火复合带，它是由陶瓷化防火耐火硅橡胶和耐高温玻璃纤维布压延复合而成。内护层6材料为陶瓷化阻燃聚烯烃，它是由阻燃聚烯烃添加成瓷填料、加工助剂混合制成。隔热层7材料为阻燃玻璃纤维带，它是由铝硼硅酸盐玻璃抽制纤维编织而成。外护层9材料为低烟无卤阻燃聚烯烃，它是由阻燃聚烯烃添加无卤抑制剂、加工助剂混合制成。
[0044] 实施例2
[0045] 参见附图2，本发明的一种全干式非金属耐火光缆，其与实施例1中的光缆相比，区别在于，隔热层7和外耐火层8之间还设有气凝胶层10，气凝胶层10材质为酚醛树脂-二氧化硅气凝胶。优选地，凝胶层中的硅含量为60％-80％。气凝胶层10的厚度为0.5mm。其他结构与实施例1相同。
[0046] 实施例3
[0047] 本发明的一种全干式非金属耐火光缆，其与实施例1中的光缆结构相同，不同之处在于，玻璃纤维增强杆的材质包括玻璃纤维40份、聚苯硫醚90份和聚碳酸酯90份。
[0048] 实施例4
[0049] 本发明的一种全干式非金属耐火光缆，其与实施例1中的光缆结构相同，不同之处在于，以质量计，阻水涂料包括乙基纤维素40份、酚醛树脂20份、聚磷酸酯15份、环氧树脂15份、聚乙烯吡咯烷酮20份、聚乙烯醇10份、聚丙烯酸酯20份、溶剂60份和蓖麻油10份。
[0050] 本发明的上述光缆通过英国耐火标准BS6387的CWZ(耐火、水喷淋、振动)试验，具有低烟、无卤、无滴落等特性，其中烟气毒性安全等级可达到高分子材料的最高安全级别ZA1级，对人体不会造成二次伤害，环保性能符合欧盟RoHS指令。
[0051] 以上仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
