光缆及制造光缆的方法

光缆及制造光缆的方法
【专利摘要】用于制造光缆及光缆组件的方法包括在挤压成形在光纤周围的管内提供颗粒物质。所述粒子可被加速，使得在它们碰撞管时机械附着到管上。
【专利说明】光缆及制造光缆的方法
[0001] 相关申请
[0002] 本申请要求2008年8月15日申请的美国临时申请61/189, 076的权益，其全部内 容通过引用组合于此。
[0003] 本申请与 2008 年 7 月 31 日申请的、题为 "Optical Fiber Assemblies Having a Powder or Powder Blend at Least Partially Mechanically Attached，'的美国申 请 12/221，118和 2007 年6 月 26 日申请的、题为 "Optical Fiber Assemblies Having Relatively Low-Levels of Water-Swellable Powder and Methods therefor" 的美国申 请11/821，933有关，这些申请的全部内容通过引用组合于此。

【技术领域】
[0004] 本申请总体上涉及用于传送光信号的光纤组件的制造方法。更具体地，本申请涉 及具有相对低水平的机械附着的遇水膨胀粉末的光纤组件的制造及提供用于制造过程的 颗粒材料的方法。

【背景技术】
[0005] 通信网络用于传送多种信号如话音、视频、数据等。随着通信应用需要更大的带 宽，通信网络转变为具有光纤的光缆，因为光缆相较铜导体能传送非常大量的带宽。此外， 光缆相较于具有同样带宽容量的铜缆要小得多和轻得多。
[0006] 在某些应用中，光缆暴露在湿气中，随着时间的过去湿气可能进入光缆。湿气可沿 光缆迁移并进入光缆接续盒、建筑物等。为阻挡水迁移，光缆包括一个或多个阻挡水沿光缆 迁移的构件。作为例子，传统光缆通过在光缆内使用填充和/或液阻材料如凝胶或润滑脂 而阻挡水迁移。填充材料指具有光纤的管或腔体内的凝胶或润滑脂，而液阻材料指在光缆 内、但在容纳光纤的腔体外面的凝胶或润滑脂。凝胶或润滑脂填充空隙使得水在光缆内没 有沿其而行的通路。另外，凝胶或润滑脂填充材料衬垫和联结光纤。
[0007] 凝胶或润滑脂填充材料也有缺点。例如，凝胶或润滑脂较脏并可能从光缆端部滴 下。当准备进行光连接时，还必须从光纤清除填充材料，这需要技术工人将清除材料带入现 场。早期的光缆设计通过在缓冲管外面使用干燥阻水构件如带或纱阻挡水迁移而不需要液 阻材料。这些干燥阻水构件通常包括超强吸水聚合物（SAP)，其吸水并膨胀从而阻塞水通 路，因而阻挡水沿光缆迁移。总的来说，遇水膨胀构件使用纱或带作为SAP的载体。由于遇 水膨胀纱和带首先使用在容纳光纤的腔体外面，除阻水之外，不需要解决另外的功能如联 结和光衰减。
[0008] 最后，光缆在包围光纤的管内使用遇水膨胀纱、带或超强吸水聚合物（SAP)代替 凝胶或润滑脂填充材料。总的来说，遇水膨胀纱或带具有足够的阻水能力，但不提供凝胶或 润滑脂填充材料的所有功能如衬垫和联结。例如，遇水膨胀带和纱由于相较典型光纤相对 较大而体积大和/或可能具有相对粗糙的表面。为此，如果光纤压在光纤上，遇水膨胀纱或 带可能引起问题。同样，如果压在光纤上，SAP也可能引起问题。在一些情形下，压在传统 遇水膨胀纱、带和/或SAP上的光纤可能经历微弯曲，这可导致不合需要的光衰减水平和/ 或引起其它问题。此外，如果光缆不是综合设计，所希望的光纤与管的联结水平可能会是问 题，既然综合可实现联结。
[0009] 其它早期光缆设计使用管组件，该管组件使用松散SAP粉末高度填充以阻挡水在 光缆内迁移。然而，光缆内传统施加的松散SAP粉末产生问题，因为超强吸水粉末粒子由于 未被附着到载体如纱或带上而可能在光缆内迁移到一些位置处/积聚在这些位置。当光缆 卷绕在盘上时，由于重力和/或振动，SAP粉末在低点积聚，从而导致光缆内不一致的阻水。 同样，松散SAP粉末从管端部自由掉落。
[0010] 图15和16分别示出了传统干式光纤组件10的横向截面图和纵向截面图，干式光 纤组件10具有位于管5内的多根光纤1和示意性示出的松散遇水膨胀粉末粒子3。传统干 式光纤组件10在管5内使用相当大量的SAP粉末3以阻挡水在其中迁移。其它传统光缆 构件包括将SAP粉末埋置在管的外表面中，如美国专利5, 388, 175中所述。然而，将SAP埋 置在管的外表面中大大降低了粉末的有效性，因为水可能不能达到埋置的粒子。


【发明内容】

[0011] 根据一实施例，运动气体和颗粒物质的混合物被传给挤压造型过程。该混合物在 第一阶段传给挤压造型过程，并在第二阶段喷入或传入在挤压造型过程中形成的压出锥 体，第二阶段具有与第一阶段相当或比第一阶段高的速度。传送颗粒物质使得至少一部分 颗粒物质机械附着到压出锥体。因而挤压造型过程得到的管接收施加到其内或空腔表面的 颗粒物质。例如，传送的第一阶段可以是综合相流，及第二阶段可以是稀相流。
[0012] 根据一实施例,运动气体和颗粒物质的混合物通过喷嘴传到压出锥体的内部。颗 粒物质通过喷嘴加速使得至少一部分颗粒物质机械附着到压出锥体。
[0013] 根据另一实施例，运动气体和颗粒物质的混合物通过环形通道传到压出锥体的内 部。传送颗粒物质使得至少一部分颗粒物质机械附着到压出锥体。
[0014] 根据目前实施例的一方面，管可属于用于形成光纤组件的类型，光纤组件具有相 当低的颗粒物质浓度但仍保持所希望的阻水性质。
[0015] 通过结合下面列出的附图阅读下面的详细描述，本领域的技术人员将意识到多个 另外的实施例的上述优点及其它优点和好处。

【专利附图】

【附图说明】
[0016] 根据一般实践，下述附图的各个特征不必按比例绘出。图中的各个特征和元件的 尺寸可扩大或减小以更清楚地图解本发明的实施方式。
[0017] 图1为制造根据本发明实施例的光纤组件的示例性生产线的示意性表示。
[0018] 图2为图1中的粉末供应的文丘里粉末/气体混合段的部分示意截面立体图。
[0019] 图3A为粉末/气体混合段的一部分的截面图。
[0020] 图3B为沿图3A中的线3B-3B的截面图。
[0021] 图3C为沿图3A中的线3C分离出来的截面图。
[0022] 图4A为根据本发明实施例的执行挤压造型过程和粉末施加过程的装置的截面 图。
[0023] 图4B为图4A中所示的挤压成形和粉末施加过程分离出来的截面图。
[0024] 图5A为根据本发明另一实施例的执行挤压造型过程和粉末施加过程的装置的截 面图。
[0025] 图5B为图5A中所示的挤压成形和粉末施加过程分离出来的截面图。
[0026] 图6A-6D为表明SAP粒子机械附着到管内部的不同放大倍率的图。
[0027] 图7A-7D为表明SAP粒子机械附着到管内部的不同放大倍率的图。
[0028] 图8A-8D为表明SAP粒子机械附着到管内部的另一组不同放大倍率的图。
[0029] 图9为根据本发明制造的光缆的截面图。
[0030] 图10为图9的光缆的另一截面图。
[0031] 图11为根据本发明制造的另一光缆的截面图。
[0032] 图12为表明粉末机械附着到其上的管内壁的放大图的照片，感兴趣区域由加框 区域表示。
[0033] 图13为图12的照片使用软件包识别粉末以确定粉末机械附着到其上的感兴趣区 域的表面区域的百分比。
[0034] 图14为根据本发明制造的另一光缆的截面图。
[0035] 图15为传统光纤组件的截面图，该传统光纤组件使用相当大量的、松散位于其中 的遇水膨胀粉末阻挡水迁移。
[0036] 图16为图15的传统光纤组件的纵向截面图。

【具体实施方式】
[0037] 根据本发明的用于制造光缆及光缆组件的示例性方法相较传统方法具有多个优 点。一个优点在于至少一部分颗粒物质（可以是粉末粒子的形式）机械附着到光纤组件的 表面（如管或空腔内壁）。前述附着可按使得并非管的所有表面区域均被覆盖但依然有效 阻挡水迁移的方式完成。由于低水平的粉末即足够了，管中遇水膨胀粉末的存在对技术工 人近乎透明。遇水膨胀粉末可施加到挤压成形管、空腔、基底等的内表面以避免管或空腔中 存在过多松散粉末。从而减轻如伴随传统注入和喷雾方法出现的松散粉末迁移。根据在此 公开的方法构建的光纤组件的管或空腔相较使用带或纱阻水的传统干式光缆组件具有更 小的截面积。相对小量的粉末不太可能形成大的结块，而大的结块可导致光纤中的衰减。
[0038] 在本说明书中，基底内粒子的"机械附着"，如SAP粉末粒子机械附着在挤压成形 管中，意味着至少一部分附着的粒子延伸到或部分嵌入或沉积在基底内，在基底表面的下 面，这与借助于粘合剂等手段单独粘附到基底表面上不同。机械附着可通过移动粒子使之 碰撞和陷入基底表面实现。除了机械附着之外，还可使用粘合剂，这样两种方法并不彼此排 斥。在本说明书中，术语"粉末"理解为包括不同类型和/或粒子大小的粉末的混合物及单 成分粉末。在本说明书描述向各个挤压造型过程提供粉末形式的颗粒物质的同时，所公开 的向制造过程提供粉末的方法可用于传送任何类型的相当细的颗粒物质。
[0039] 在本说明书中，气体和颗粒物质的移动通常按穿过通道、离开喷嘴出口或在内部 区域中的"速度"进行描述。应当理解，各个气体分子和各个粒子可以不按恒定的速度或方 向行进，可以打旋等。因此，在本说明书中，气体、颗粒物质或其混合物的"速度"指多个粒 子、气体分子等沿过程或下游方向的平均速度。
[0040] 本说明书将"运动气体"描述为传送颗粒物质通过生产线。为描述简短，使用"运 动气体"并意于包括各个气体的混合及个别气体。
[0041] 图1为用于制造光纤组件的示例性生产线10的示意性表示。生产线10可包括多 个旋转卷轴20,用于沿过程方向12放出多根相应光纤22。也可使用其它手段如飞出以放出 一根或多根光纤。所示生产线10示出了利用十二根光纤22的过程，但也可使用其它数量 的光纤如1、2、6根等。在一些应用中，光纤22可具有静电荷地离开其相应卷轴20,这可有 助于粉末粒子的沉积。例如，光纤22可从卷轴20通过一组导向滚筒28和导向模具30。之 后，光纤束22传入粉末施加/挤压造型装置40。粉末施加/挤压造型装置40示意性地示 为粉末/运动气体供应装置50通过粉末/运动气体供应通道55连接到挤压造型装置60， 前述通道可具有管的一般形状。在装置50、60示意性地示为分开的装置的同时，例如它们 可集成为单一装置和/或生产线10的站。
[0042] 总的来说，粉末施加/挤压造型装置40将管挤压成形在光纤22周围并将颗粒物 质（如粉末）施加到管内部，其在光纤周围耗尽以形成未冷却的光纤组件65。粉末/运动气 体供应装置50提供粉末和运动气体以将粉末粒子传给挤压成形操作，及挤压造型装置60 将管挤压成形在光纤22周围。之后，未冷却的光纤组件65可在冷却装置70中进行冷却， 例如其可以是纵向延伸的充满冷却液体如液态水的槽。当光纤组件65沿过程方向12移动 时，冷却装置70冷却最近挤压成形的管。之后，所得到的光纤组件100收集在收紧装置90 上，例如卷线盘或收紧盘。
[0043] 粉末/运动气体供应装置
[0044] 下面结合图2-3C描述向挤压造型装置60提供粉末的粉末/运动气体供应装置50 的运行。在下面的描述中，示例性的粉末为用于在光缆中阻水的SAP粉末。下表1包括适 合用在本实施例中的SAP粉末的粒子大小分布。然而，所述原理可用于其它相当细的颗粒 物质，例如阻燃粒子（如三水合铝、氢氧化镁等）、干燥润滑剂如滑石、石墨、硼等、和/或其 混合物。
[0045] 图2为图1中示意性示出的粉末/运动气体供应装置50的粉末/气体混合段108 的部分示意性截面立体图。该段108的文丘里段在图3A和3B中详细图示。粉末/气体混 合段108例如可通过振动和/或重力粒子供应装置（未示出）提供粉末粒子。一种商用粉 末供料器为可从Eriez Manufacturing Co.获得的6C型振动供料器。振动供料器特别适 合与本实施例一起使用，因为挤压造型过程中使用相当低的粉末流量。
[0046] 粉末/气体混合段108为具有转移漏斗110的文丘里系统的一部分，该漏斗具有 开口的、漏斗形状的向下锥形的粉末接收部分112,其接收从供应装置掉下的粉末或其它颗 粒物质。转移漏斗110的下端连接到具有纵向锥形通道116的文丘里漏斗114,前述通道终 止于位于文丘里块124的上端处的计量或粉末进料孔120。在图2中，文丘里块124的右 或入口侧包括攻有螺纹的入口端128,其接收运动气体供应的传送通道，这将在下面结合图 3A进一步详细描述。文丘里块124的左或下游出口侧包括梯状通道132,具有攻有螺纹的 出口端134,其接收粉末/运动气体供应管55 (图1中所示）的上游或入口端。粉末/运动 气体供应管55可供应例如挤压造型过程耗用的SAP粉末，如下进一步详细所述。
[0047] 图3A为粉末/气体混合段108的一部分的截面图，具有与文丘里块124的入口端 128螺纹连接的运动气体供应通道或管138和与出口端134螺纹连接的粉末/运动气体供 应管55。图3B为沿图3A中的线3B-3B的截面图。参考图3A和3B，在运行时，转移漏斗 110的接收部分112的开口顶端接收大气和/或其它气体及粉末粒子135的混合物，其在 图3A和3B中象征性地示为颗粒物质并进入锥形转移漏斗110。在漏斗110入口处的周围 空气和/或其它气体可以部分真空（即压力低于周围压力）。同时，运动气体流142,其方 向如图3A中的箭头所示，例如通过送风机、压缩气源等（未示出）提供给运动气体供应管 138。例如，运动气体142可以是加压大气，或一种或多种"干"气，如氮及空气、干气等的混 合物。干气也可用于在接收部分112处传送粒子。
[0048] 仍然参考图3A和3B，运动气体142沿供应通道138向下行进，该通道形成在文丘 里块124的上游或入口件144中，穿过入口室146,然后强使通过相当小的运动气体孔口 148 (图3C中独立示出）。之后，运动气体142在文丘里块124的上端处的计量孔120下面 通过，在那里运动气体142与向下的计量供应的粉末粒子135混合并加速。运动气体142 穿过气体入口孔口 148的移动在文丘里块124的下游件152中的文丘里接收室150中产生 部分真空，这有助于向下吸粉末粒子135穿过孔120并进入接收室150。室150中的部分真 空通过在运动气体142通过小的运动气体孔口 148时对其加速并伴随压降实现，孔口 148 用作文丘里孔口。运动气体和粉末粒子的加速后的混合物156的方向由图中左边的箭头指 示。对简化描述，随粉末粒子135吸入穿过计量孔120的部分真空空气部分当其与运动气 体142混合时被视为形成"运动气体"的一部分。具体参考图3B，入口室146经上游件144 中的通道160与运动气体孔口 148流体连通。
[0049] 图3C为沿图3A中的线3C分离出来的图，更详细地示出了文丘里块124的运行。 参考图3B和3C，文丘里块124的上游件144可通过螺纹连接件166连接到下游件152, 0 环密封168位于上游件144和下游件152之间以在件144、152之间靠近运动气体入口孔口 148处提供气密密封。粉末/运动气体供应管55具有可螺纹连接到文丘里块124的出口 端134的外套170,及具有内孔178的同心安装的内通道174,例如内孔具有圆形截面区域。 如图3B和3C中所示，梯状孔132包括相当小的文丘里通道180,其将运动气体和粉末粒子 的加速后的混合物156通过文丘里块124向下传入粉末/运动气体供应管55。横向监视 端口 184可形成在文丘里通道180中，用于监视文丘里通道180内的情况如温度、湿度、粒 子浓度、压力、流速等。例如文丘里通道180可具有圆形截面。仍然参考图3B和3C，运动 气体和粉末粒子的混合物前进通过文丘里通道180并进入粉末/运动气体供应管55的内 孔178。之后，该混合物可提供给制造过程，例如在挤压造型装置60中执行的挤压造型过程 (图1中所示）。来自粉末/运动气体供应装置50的运动气体和粉末粒子的混合物156在 示例性挤压造型过程中使用的例子在下面详细描述。
[0050] 根据本发明的一方面，文丘里粉末供应装置50利用Bernoulli原理，其中运动气 体高速通过运动气体供应孔口 148在紧邻孔口 148的下游处的室150中产生部分真空。从 而粉末135被抽吸通过进料孔120并进入文丘里块124,在那里其与从孔口 148出来的相 当低压力的运动气体混合。具有低露点（如32° F、(TC或更低）的干燥运动气体142的使 用减少了在粉末粒子施加到基底如挤压成形的管或空腔之前粉末结块的机会。运动气体 142的速度可通过控制运动气体孔口 148上游压力进行调节以确保一致流动穿过运动气体 供应孔口 148。在运动气体142通过孔口 148时其速度也可通过控制孔口 148的截面积进 行控制。例如，相当小的孔口 148可用于产生合乎需要的流速和粉末密度以供应给制造过 程。例如，在一些应用中，直径为0. 3mm(截面积为约0. 08mm2)或更小的运动气体供应孔口 148实现高速流过孔口。在另一应用中，可使用直径为0.2mm(截面积为约0.03mm2)或更小 的孔口。
[0051] 在文丘里块124中，运动气体142和真空气体/粉末138的和等于进入粉末/运 动气体供应管55的气体和粉末粒子的总流。粉末/运动气体供应管55从文丘里块124中 的相当小的孔文丘里通道180接收该组合流。根据本发明的一实施例，粉末/运动气体供 应管的内径178的大小使得气体/粉末混合物的速度在5-20m/s (米/秒）的范围中。
[0052] 对于低于5m/s的流速，气体/粉末混合物流通常可称为"密相传输"。在密相传输 中，气体/粉末混合物可能跨供应管55的截面缺乏均匀性，及很多粉末可能沿粉末/运动 气体供应管55的底部（与由运动气体支撑和传输相反）移动或成块。此外，密相传输可导 致传输通道中出现高压降。密相传输也不合乎需要，因为其可导致传输管塞住和/或在传 输管出口处出现气体/粉末混合物浪涌。
[0053] 对于高于20m/s的流速，气体/粉末混合物流通常可称为"稀相传输"。在稀相传 输中，粉末粒子通常占低于约5 %的粉末/气体混合物的体积，尽管对于不同的粒子大小、 运动气体等浓度可变化。稀相传输合乎需要，因为气体/粉末混合物通常跨供应管55的截 面均匀，当施加到挤压成形的缓冲管的内圆周时这导致粉末更好地散布。然而，增大粉末/ 运动气体供应管55中的流速可在文丘里块124中导致高背压（如高于大气压）。块124中 的高背压可影响文丘里效应，因为文丘里接收室150处的高压可抑制粉末135流动并阻塞 粉末计量孔120。
[0054] 通常落在5_20m/s范围内、在密相和稀相传输范围之间的流速在此称为"综合相 传输"。尽管综合相传输可能跨管55的整个截面不能提供稀相流情形那样的粉末粒子大小 分布均匀度，但可选择粉末/运动气体供应管55的长度以使供应管55内粉末的浪涌最小 化。综合相流可用在粉末施加/挤压造型装置40的所选部分以避免或减轻文丘里装置处 与稀相流相关的高背压。按综合相和稀相流传输的粒子的使用在下面两个示例性挤压造型 过程的上下文中描述，尽管用于提供前述流的方法和装置可用在其它需要通过运动流体如 气体或气体混合物及其它流体传输的颗粒物质流的应用中。
[0055] 几个参数可用于控制粉末/运动气体供应管55内的速度。例如，供应管55内的 气体/粉末混合物的流速随供应管55的截面积的减小而增加。然而，管中的阻力可导致如 上所述的高背压。图3A-3C中所示的装置例如可在高达172. 3mBar的背压下运行，该背压 在监视端口 184处测量。较高的背压可在室150处引起正表压。在产生稀相流时经历的背 压可通过将通过粉末/运动气体供应管55的气体/粉末速度设定为落在综合相传输的范 围内进行减轻。
[0056] 例 1
[0057] 如图2-3C中所示的粉末/气体混合段108具有直径为0. 25mm (约0. 05mm2的截面 积）的运动气体孔口 148。运动气体142进入运动气体孔口 148的流量为约2. 51/min (升 /分钟）。运动气体离开孔口 148的流速至少为1马赫。随粉末135吸入的真空空气的流 量为约I. 71/min。文丘里通道180中的运动气体和粉末的混合物以约80m/s的速度稀相传 输。粉末135以约2克/分的速率传输通过文丘里块124。之后，该粉末按综合流传输在 3. 05mm直径通道中传输I. 5m距离从而传到挤压造型装置。
[0058] 用通过环形通道的粉末供应挤压造型
[0059] 将管挤压成形在光纤周围及将粉末施加在管中的示例性方法在下面结合图1和 4A-4C进行描述。
[0060] 如图1中所示，粉末/运动气体供应装置50经粉末/运动气体供应通道55向挤压 造型装置60提供粉末。粉末和运动气体用在挤压造型过程中以用于形成管。图4A为挤压 造型装置60的所选部分的部分截面图，其利用来自挤压造型过程的供应通道55的粉末和 运动气体。图4A示出了十字头挤压模具200、粉末/运动气体供应组件210、及同心安装在 组件210的下游端的挤出尖端212。构件200、212示出了挤压造型装置60的一部分，并可 连接到组件210及组合到传统设计的周围十字头挤压造型装置内，为了简要，省略其细节。
[0061] 参考图4A，粉末/运动气体供应组件210包括中央光纤导向通道214,多根光纤22 在挤压造型过程期间穿过该通道。光纤导向通道214例如可具有圆形截面。粉末/运动气 体供应组件210包括细长管状外套216和同心安装在外套216内的细长管状内套220。环 状通道226形成在内和外套之间并安排成通过粉末/运动气体供应组件210传输粉末和运 动气体。粉末/运动气体入口芯柱230形成在粉末施加/挤压成形件210中并经入口端口 234与环形通道226连通。粉末/运动气体入口芯柱230适于接收粉末/运动气体供应管 55的下游端，或连接到供应通道55的下游端的中间传输如软管。从而，由粉末/运动气体 供应装置50提供的运动气体和粉末粒子的混合物传入粉末/运动气体供应组件210的环 形通道226。
[0062] 挤出尖端212与外套216的下游端同心安装，及挤压十字头（未示出）的一部分与 外套216上的止挡边缘244邻接。挤出尖端212的下游端和粉末/运动气体供应组件210 的下游端相继同心安装在挤压模具200内。挤压模具200和内导向件212之间的区域形成 环形通道248,熔融态压出物250通过其提供给挤压造型过程。熔融态压出物的来源（未示 出）可以是任何传统手段。
[0063] 图4B为挤压造型装置60分离出来的截面图，示出了邻近挤压模具200的挤压成 形/粉末施加过程。如图4B中所示，挤出尖端212具有终止于圆柱形尖端部分258处的锥 形部分254。粉末/运动气体供应组件210的内套220同心延伸通过圆柱形部分258,并可 终止于与圆柱形尖端部分258的下游端面相邻的位置处。环形通道226的下游端形成为内 套220的下游端和挤出尖端212之间的环形空间。
[0064] 仍然参考图4B，在运行时，光纤22按过程方向12前进通过内套220中的通道214。 随着光纤22前进通过内套220,熔融态压出物250 (其处于软的吸能状态）通常按粗黑箭头 方向前进通过压出物通道248。压出物250在光纤22周围形成压出锥体262,其最终径向 收缩或"向下拉"并在光纤22周围形成管（向下拉的管由图4A中的附图标记264指示）。 在示例性实施例中，管为松配合管，尽管其它管形式也是可能的。"压出锥体"通常可定义为 压出物流动通道258的下游端和压出物完全向下拉的点之间的熔融或部分熔融压出物250 的锥体。例如，压出锥体可延伸到冷却槽内（图1中所示）。应当理解，术语"压出锥体"包 括源自完美锥形的压出物形状，及如本领域技术人员所意识到的，例如包括具有凹和/或 凸外表面轮廓的锥形压出物形状。在挤压造型过程期间，由粉末/运动气体供应管55提供 的运动气体和粉末粒子的混合物按箭头266所示方向行进通过环形通道226,前述方向通 常可与过程方向12平行，并引入压出锥体262的内部272。
[0065] 随着气体/粉末混合物进入热的压出锥体262内，粉末粒子具有足够的动量使得 它们碰撞压出锥体262的内部272。气体/粉末混合物可以足够的速度传输通过环形通道 226,使得粒子的动量导致所有或大部分粒子射入、嵌入或机械附着到热的压出物的内部， 尤其在压出锥体262内。在某些应用中，一部分粉末可粘附到光纤22的外表面。在挤压成 形期间，需要引入气流以在压出物管仍然处于熔融态的同时保持该管免于被大气压压扁。 来自通道226的运动气体可以为相当低的流率，以在挤压成形期间不会使压出锥体262的 形状过分变形，同时还将粉末粒子传入压出锥体262。随着压出锥体262在光纤22周围闭 合，未被过程耗用的运动气体和多余的粉末按箭头278的方向（与过程方向12相反）通过 光纤导向通道214返回。因此，粉末引入压出锥体，而不会负面影响挤压造型过程的空间稳 定性。
[0066] 如果具有足够的动量，气体/粉末混合物266中的颗粒物质可部分嵌入在压出物 中的各个位置处。总的来说，具有至少160°C的温度的压出物提供使颗粒物质至少能部分嵌 入的施加区域。为更有效地附着，压出物在附着区可处于至少200°C的温度。
[0067] 通过环形开口 284进入的颗粒粉末的一部分通过部分嵌入可能不会机械附着到 挤压成形管的内表面。例如，高达30%重量的提供给挤压造型过程的颗粒物质可机械附着 到管上，在一些实施例中高达40%，或更特别地60%，其余部分或在管中保持松散或被丢 弃。例如，未附着的粉末的一部分连同运动气体可通过通道214的另一端排出，或者如果需 要，再循环以在挤压造型过程中重新使用。例如，总粉末的约10-25% (重量）可排出管。 未使用的粉末的一部分也可由光纤22向前传入管内并在管中保持松散。例如，所提供的总 颗粒物质的约25-45% (重量）可在管中保持松散。通道214可与过滤器如HEPA过滤器、 收集容器、或用于收集排出的未使用的粉末和/或未使用的运动气体的其它装置连通。 [0068] 对于保留在管中的颗粒物质的量，包括松散、机械附着、及小量粘附到光纤的粉 末，该量的约45-80% (重量）可机械附着到管的内部。粉末高水平机械附着可通过改变过 程参数如颗粒进入的动量而可靠地实现。例如，管中总粉末量的高达60% (重量），在一些 实施例中高达80%甚或90%可机械附着到管内部。机械附着的粉末的总重量百分比可通 过对测量或计算的每米长度机械附着的粉末重量除以位于每米长管或空腔内的总粉末重 量求平均进行确定。相反，松散粉末的总重量百分比可通过对测量或计算的每米长度松散 粉末重量除以位于管或空腔内的总粉末重量求平均进行确定。
[0069] 根据本发明的实施例，光纤组件也可具有相当小的每米管粉末平均浓度。低平均 浓度导致管中的粉末对技术工人近乎透明。管中粉末或其它颗粒物质的"平均浓度"为每 单位管长度的颗粒物质的总重量，并可表达为每米管的颗粒物质克数（g/m)，或毫克每毫米 (mg/mm)。之后，平均浓度可用于计算"归一化浓度"以通过管内或空腔截面积依比例决定 浓度。每平方毫米空腔截面积的归一化浓度通过将平均浓度除以空腔截面积进行计算。术 语"归一化浓度"在此用以代替"体积浓度"，因为颗粒物质将不遍及管的内部体积均匀分 布。根据本发明实施例的管状光纤组件可形成为具有低平均和归一化粉末浓度，但仍能足 够地阻水以在一米长度内将一米压头的自来水阻挡24小时。在一例子中，对于具有2. 0毫 米内径的管，管具有每米长度约0. 02克粉末的平均浓度。约3. 14平方毫米的空腔截面产 生每米长管组件约0. 01克遇水膨胀粉末的归一化浓度值。在另一例子中，管具有I. 6mm的 内径及每米管约〇. 0085克的平均浓度。归一化浓度为每平方毫米空腔截面积每米管长约 0. 004克的粉末。根据本发明的实施例，0. Ol或更小甚至低至0. 005或更小的低粉末归一 化浓度提供合乎需要的阻水特性，如在一米长度内阻挡一米压头的自来水24小时的能力。 总言之，随着管的空腔的截面积增加，有效阻挡水沿该管迁移所需要的遇水膨胀粉末的量 大致成比例地增加以有效阻水。
[0070] 根据本发明的一方面，粉末粒子可通过同心布置的内套220和挤出尖端212的圆 柱形尖部258之间形成的环形开口 284传入或进入压出锥体的内部，其形成环形通道226 的终端。因此，来自环形开口 284的粉末的出口点与部分通过挤出尖端212形成的压出锥 体262直接相邻。环形开口 284与压出锥体262邻近确保在粉末粒子碰撞压出锥体的内部 272之前消耗最小的粉末粒子动能。在来自环形开口 284的气体/粉末混合物的出口点，压 出锥体262内部截面积远大于环形开口 284的截面积。气体/粉末混合物遭遇的截面积的 增加可导致气体速度下降到低于跃动速度，这可导致粉末掉出传输气体。然而，粉末粒子的 动量允许粒子以大于气体的速度行进短距离并粘附、嵌入或机械附着到压出锥体262的内 侦k环形开口 284靠近压出锥体262的内部272确保大部分粉末粒子保留足够的动量以机 械附着到前述锥体。
[0071] 参考图4B，根据本发明的一实施例，挤压模具200的下游面（即图4B中右边的面） 距挤出尖端212的圆柱形尖部258的下游面的距离Dl可在+/-3mm的范围内。圆柱形尖部 258的端部可成锥形，使得离开圆柱形通道226的气体/粉末混合物实质上直接碰撞在压 出物250上。圆柱形尖部258的下游面距内套220的下游面的距离D2可在+/-3mm的范围 内。此外，内套220的下游面及圆柱形尖部258的下游面可以在挤压模具200的下游面的 下游。在该结构中，尖部212和套220的末端位于压出锥体262内部，使得粉末粒子从通道 226在位于压出锥体262内部的喷入区喷入。在另一实施例中，挤压模具200的下游面可以 在圆柱形尖部258的下游面的上游0-5mm。
[0072] 为提供所希望的粉末粒子对挤压成形管的附着度，环形开口 284处的气体/粉末 混合物的速度可在2m/s到50m/s的范围中。更特别地，环形开口处的速度至少为5m/s。例 如，对于平均粒子大小为约60微米或更小的粉末粒子，在环形开口 284处至少5m/s的流速 (即综合相流）赋予粒子足够的动量，使得粒子机械附着到熔融态压出物。根据该实施例， 粉末和运动气体的混合物可按综合相传输通过粉末/运动气体供应通道55并以综合流速 引入挤压造型过程。提供给前述过程的粉末的至少40% (重量）或保留在管中的粉末总量 的45-80% (重量）可使用该方法粘附到管内部。
[0073] 例如，粉末/运动气体供应组件210可构建成使得内套220、挤出尖端212和挤压 模具200中的一个或多个的相对轴向位置可改变。例如，挤出尖端212的下游端可相对于 挤压模具200进行轴向调节。参考图4A，挤出尖端212可螺纹安装在挤压十字头（未示出） 中，使得其可相对于挤压模具200轴向平移。重新参考图4B，距离Dl因而可改变以在环形 开口 284处获得所希望的流动性质。类似地，内套220的轴向位置可相对于挤出尖端212 和相对于挤压模具200改变。例如，内套220可螺纹安装在外套216中，到其的距离D2可 改变。
[0074] 例 2
[0075] 挤压造型过程利用粉末/运动气体供应装置50向图4A和4B中所示的挤压造型 装置提供粉末和运动气体。粉末/运动气体供应装置50按综合相传输向粉末/运动气体 供应通道55提供SAP粉末混合物，具有约lOm/s的运动气体速度。运动气体孔口 148的直 径在0. 1和0. 3mm之间（截面积为约0. 008mm2和0. 07mm2)。运动气体142的流量在0. 51/ min和51/min之间。粉末与空气的体积比在0. 01-2. 0%之间。粉末流量在0. 05-10克/分 之间。粉末/运动气体混合物随后传给环形通道226,在那里其按综合流以约5m/s的速度 进行传输。粉末的平均粒子大小在约30微米的范围内，如表1中一般描述的，大小分布在 约0-63微米的范围内。运动气体/粉末混合物以5-8m/s范围内的速度从环形通道226喷 射。管为聚丙烯，内径为1.6_，及在粉末施加区处于约230°C的温度。提供给挤压造型过 程的粉末的至少40% (重量）机械附着到挤压成形的管。管中粉末的约45-80% (重量） 机械附着。归一化浓度为每平方毫米管内截面积每米管低于〇. 01克粉末。
[0076] 利用粉末供应通过喷嘴挤压造型
[0077] 将管挤压成形在光纤周围及向其施加粉末的另一示例性方法在下面结合图1和 5A-5B进行描述。在图5A和5B的实施例中，颗粒物质通过喷嘴而不是环形开口引入挤压造 型过程。
[0078] 参考图1，粉末/运动气体供应装置50经粉末/运动气体供应通道55向挤压造型 装置60提供粉末。图5A为挤压造型装置60的部分截面图，其包括十字头挤压模具500、粉 末/运动气体供应组件510、及安装在粉末/运动气体供应组件510的下游端的挤出尖端 512。构件500、510、512可组合到传统设计的十字头挤压造型装置内，为了简要，省略其细 节。
[0079] 参考图5A，粉末/运动气体供应组件510包括中央光纤导向通道514,多根光纤22 在挤压造型过程期间穿过该通道。粉末/运动气体供应组件510包括通过卡圈520和连接 螺母522连到入口头518的注入头部516。具有排出端口 528的排出件526例如可通过位 于横向开口 530中的定位器（未示出）连到入口头518。作为备选，入口头518和排出件 526可以是单一件。粉末/气体入口端口 536形成在入口头518中并与注入头516中的粉 末/气体通道540连通。粉末/气体入口芯柱或其它装置（未示出）可形成在与粉末/气 体入口端口 536连通的入口头518中或与其连接。入口芯柱适于接收粉末/运动气体供应 通道55的下游端，或连接到供应通道55的中间传输如软管。从而，由粉末/运动气体供应 通道55提供的运动气体和粉末粒子的混合物传入粉末/气体通道540。
[0080] 粉末/运动气体供应组件510可通过将注入头516插入挤压造型装置（图5A中 从左到右）直到锥形部分548邻接挤压造型装置为止而安装到十字头挤压造型装置。连 接螺母522连同卡圈520在注入头516上滑动。之后，入口头518通过旋转卡圈而与卡圈 520螺纹连接。端口 536和入口头518中的短纵向通道例如可通过榫钉（未示出）与注入 头516中的粉末/气体通道540对准，榫钉防止注入头516和入口头518之间的相对旋转。 挤出尖端512与注入头516的下游端同心安装并与挤压模具500形成通道550,熔融态压出 物554在挤压成形期间从其流过。
[0081] 图5B为挤压造型装置60分离出来的截面图，示出了邻近挤压模具500的挤压成 形/粉末施加过程。如图5B中所示，挤出尖端512具有终止于圆柱形部分564下游终端 (即图5B中的左边）处的锥形部分560。注入头516的末端同心延伸穿过圆柱形部分564 的内部并位于其内（如可能邻接），并可终止于与圆柱形部分564的末端相邻的位置处。
[0082] 在运行时，光纤22沿过程方向12前进通过粉末/运动气体供应组件510。随着光 纤22前进，熔融态压出物554 (其处于软的吸能状态）按粗黑箭头方向前进通过通道550并 在光纤22周围形成压出锥体570,其最终向下拉并在光纤22周围形成管576。例如管576 为松配合管，尽管紧密配合管形式如紧密缓冲管也是可能的。在挤压造型过程期间，由粉末 /运动气体供应管55提供的运动气体和粉末粒子的混合物行进通过粉末/气体通道540， 并引入压出锥体570的内部572。
[0083] 随着气体/粉末混合物进入压出锥体570内，粉末粒子碰撞热的压出锥体570的 内部572。粒子的动量导致大部分粒子粘附、嵌入或机械附着到热的压出物的内部，尤其在 压出锥体570内。在某些应用中，一部分粉末可粘附到光纤22。在挤压成形期间，运动气体 可用于在挤压成形期间保持压出锥体570的形状，及还用于将粉末传入压出锥体570。
[0084] 如上所述，通过喷嘴580进入的总颗粒粉末的一部分可能不会机械附着到挤压成 形管的内表面。随着压出锥体570在光纤22周围闭合并粘附到光纤22以形成管576,未被 过程耗用的粉末和运动气体按箭头578的方向通过光纤导向通道514返回。运动气体和未 附着的粉末的一部分通过排出件526中的排出端口 528排出（图5A)。未附着的粉末的一 部分也可由光纤22向前传入管内并在管中保持松散。排出端口 528可与过滤器如HEPA过 滤器、收集容器、或用于收集未使用的粉末和/或未使用的运动气体的其它装置连通。未使 用的粉末的一部分也可通过光纤22向前传输。
[0085] 根据本发明的一方面，截面积比粉末/气体通道540小（如直径更小）的喷嘴580 可包括在通道540末端处以加速气体和粉末流。例如，喷嘴580可构建成在前述流从喷嘴 出口放出时将其加速到稀相速度。在来自喷嘴580的气体/粉末混合物的出口点，压出锥 体570内部截面积远大于粉末/气体通道540的截面积。气体/粉末混合物遭遇的截面积 的增加可导致气体速度下降到低于跃动速度，这可导致粉末掉出传输气体。然而，可选择粉 末粒子的动量以允许粒子以大于气体的速度行进短距离并粘附、嵌入或机械附着到压出锥 体570的内侧。
[0086] 为提供足够的粉末粒子对挤压成形管的附着度，气体/粉末混合物离开喷嘴580 的速度可在2m/s到100m/s的范围中。例如，对于具有如表1中所示的粒子大小分布的粉 末，在喷嘴580处至少20m/s的流速赋予粒子足够的动量，使得所提供的粒子的至少40%机 械附着到熔融态压出物。喷嘴580的出口可相当靠近压出锥体的内表面。例如，喷嘴出口 可在挤压模具500的下游面的+/-7mm内。
[0087] 参考图5B，喷嘴580的出口点可定位成使得其与挤出尖端512的末端齐平或几乎 齐平（例如在+/_〇. 5mm内）。在该实施例中，离开喷嘴580的颗粒物质当其碰撞压出锥体 570时保留其大部分喷射速度。因而，将喷嘴580定位成极靠近压出锥体570确保粒子的高 嵌入速率。
[0088] 例如，粉末/运动气体供应组件510及周围的挤压造型装置可构建成使得注入头 516相对于挤出尖端512的相对轴向位置可改变。例如，注入头516可进行螺纹安装以改变 相对于挤出尖端512的下游端面的距离。进而可改变从喷嘴580到挤出尖端512的下游端 的距离D3,因而改变喷嘴580到压出物的距离。挤出尖端512也可进行螺纹安装使得挤出 尖端512和/或注入头516可相对于挤压模具500的下游端轴向平移。喷嘴580相对于挤 压模具500和相对于挤出尖端512的轴向位置因此可改变以获得所希望的气体和颗粒物质 的混合物的喷射性质。
[0089] 喷嘴580相对于管内表面的布置使能向压出锥体570定向施加粉末。如图5B中 所示，粉末粒子在喷嘴580的出口处将具有其最大动量，其相对于压出锥体570、光纤22和 挤压模具500末端的轴向中心线偏移。压出锥体570的内部的目标部分因此接收大部分颗 粒物质。定向施加粉末粒子的例子在下面结合图11进行描述。
[0090] 例 3
[0091] 挤压造型过程利用粉末/运动气体供应装置50向图5A和5B中所示的挤压造型 装置提供粉末和运动气体。粉末/运动气体供应装置50按综合相流向粉末/运动气体供 应通道55提供SAP粉末混合物，具有3-20m/s范围内的运动气体速度。运动气体孔口 148 的直径在〇. 05和0. 3mm之间（截面积为约0. 002mm2和0. 07mm2)。粉末/运动气体混合物 随后传给粉末/气体通道540，在那里其按综合相流以3-20m/s范围中的速度进行传输。粉 末的平均大小在约0-63微米的范围内，具有表1中一般描述的大小分布。运动气体/粉末 混合物以至少20m/s的速度从喷嘴580喷射。提供给挤压造型过程的粉末的至少45% (重 量）机械附着到挤压成形的管。管中粉末的约45-80% (重量）机械附着。归一化粉末浓 度为每平方毫米管内截面积每米管低于〇. 01克粉末。
[0092] 上述挤压成形方法公开了在挤压造型过程期间将粒子机械附着到挤压成形管内 部的方法。图6A-6D、7A-7D和8A-8D为示出SAP粒子与管内部的不同机械附着度的照片。 这些照片使用扫描电子显微镜获得。为获得这些照片，光纤组件使用剃刀纵向切割、涂覆 碳、及在扫描电子显微镜中以55度倾斜拍照。图中所示的粒子700使用与图5A和5B中所 示的喷嘴类似的喷嘴组件施加。
[0093] 图6A-6D为具有如表1中所述大小分布的管组件的管在不同放大率下的一组扫描 电子显微镜照片。在照片中，机械附着的SAP粒子700可看见附着到管708的内表面705。 附着标记或"足迹"710也可看见。内表面705中的足迹710可指示内表面的机械变形的部 分，技术人员已去除那里附着的粒子以示出表面形变的深度。通过喷嘴喷射赋予粒子700 的动量使部分粒子能使管壁变形并至少部分嵌入在管壁中。
[0094] 图7A-7D为光缆组件的管在不同放大率下的另一组扫描电子显微镜照片。机械附 着的SAP粒子700和足迹710可在管708的内表面705上看见。
[0095] 图8A-8D为光缆组件的管在不同放大率下的另一组扫描电子显微镜照片。机械附 着的SAP粒子700和足迹710可在管708的内表面705上看见。
[0096] 具有机械附着的粉末的光纤组件
[0097] 图9和10分别示意性地示出了根据上述方法制造的光纤组件800 (即管组件）的 截面图和放大纵向截面图。光纤组件800包括管805内的遇水膨胀粉末或粉末混合物804 和延伸穿过管的多根光纤822。在本说明书中描述的光纤822可以是任何适当类型的光波 导。此外，光纤可以是光纤带、光纤束等的一部分。换言之，所示光纤822为非紧密缓冲光 纤，但本发明的方法也可与具有其它构造的光纤如紧密缓冲、带化、综合光纤一起使用。包 括微模块的光缆也可根据本发明的原理进行构造，具有微模块管，例如包括机械附着的粉 末。如图所示，总的来说，遇水膨胀粉末804表示为布置在管805的内表面附近，其至少一 部分机械附着到管内壁。此外，遇水膨胀粉末804机械附着到管内壁的相当小百分比的表 面区域上。在其阻水性能令人惊讶地有效的同时，粉末的存在对技术工人近乎透明。
[0098] 组件800具有相当高比例的机械附着的遇水膨胀粉末804,但仍能在一米长的管 组件内将一米压头的自来水阻挡24小时。如在此使用的，"自来水"定义为盐水平为1% (重量）或更小的水。类似地，在此公开的光纤管组件也能在3米内将高达3% (重量）的 盐溶液阻挡24小时，根据设计，该阻挡性能甚至可在约1米内使3%的盐溶液逗留24小时。 粉末的机械附着使附着的遇水膨胀粒子的一部分突出在表面之外，使得如果水进入空腔则 其可与粒子接触。理论上，在水接触遇水膨胀粒子并开始膨胀之后，粒子的部分突破到表面 的外面使得它们可完全膨胀和/或移动以与其它粒子形成阻水塞子。
[0099] 遇水膨胀粉末804位于其内壁每米长度具有给定表面积的挤压成形管内。在一实 施例中，管内壁约30%或更少的表面积具有机械附着的遇水膨胀粉末和/或粉末混合物， 但其它百分比也是可能的，如25%或更少。此外，机械附着通常可均匀位于表面上，如前所 述的整个表面的30 %或更少。
[0100] 作为备选，机械附着可集中在管内壁中的纵向条、带中（或间断或连续）。例如， 100%或更少的机械附着处于覆盖30%或更小的表面区域的一个或多个条带中，更具体地 至少70%，及在其它位置实质上没有机械附着，如图11中示意性所示。该结构可另外表述 为将粉末施加在管内部的弧形扇区内。例如，90度或更小、或60度或更小的弧形可具有机 械附着的粉末粒子，而管内部的其余部分没有机械附着的粒子。该类型的目标机械附着例 如可通过实现图5B中所示的从喷嘴580定向延伸完成，使得粉末流碰撞在压出物锥体570 的特定区域上。
[0101] 图12为在任何松散遇水膨胀粉末或粉末混合物已被去除之后使用I-Solutions 软件查看的、通过上述方法使粉末机械附着到其的挤压成形管内壁的放大图（约50倍）。 图13为与图12中所示同样的图，感兴趣区域850内的粉末使用前述软件识别以确定感兴 趣区域850内机械附着有粉末的表面区域百分比。前述软件使能测量机械附着有粉末的表 面区域的百分比，因为灰度差异能相对于管壁显现具有粉末机械附着到其的表面区域。当 使用软件确定具有机械附着的表面区域的百分比时，应适当调节极限照明以查看区域之间 的反差。图13中所示的感兴趣区域850具有粉末机械附着到感兴趣区域850的约30%或 更少，如图所示。在其他实施例中，粉末可机械附着到该表面区域的25%或更少。此外，从 该图像可观察粉末的大小和形状。
[0102] 根据本发明实施例的一方面，相当低的粉末水平可用于减少光纤组件中的衰减。 例如，在传统光缆中，当弄湿时，过多的阻水粉末可聚集和成块。成块的粉末可达到使得其 压靠一根或多根光纤并引起衰减量的大小。
[0103] 可影响光学性能的一个因素是遇水膨胀粉末的最大粒子大小、平均粒子和/或粒 子大小分布，如果光纤接触遇水膨胀粒子（即压在遇水膨胀粒子上），这可影响微弯曲。遇 水膨胀粉末的平均粒子大小优选为约150微米或更小，但其它适当的平均粒子大小也是可 能的，如60微米或更小。技术人员理解，由于粉末使用适当大小的网进行过筛，其具有粒子 大小的分布。例如，个别粒子可能具有在一方向仍然适合穿过筛网的纵横比（即比宽度长） 及大于平均粒子大小。使用具有稍大的平均最大粒子大小的SAP仍可提供可接受的性能， 但使用较大的最大粒子大小增加遭受光衰减增大的可能性。一种说明性遇水膨胀粉末可从 北卡罗来纳州Greensboro的Evonik, Inc?按商品名Cabloc GR-211获得的交联聚丙烯酸 钠。该粉末的粒子分布由表1给出。
[0104] 表1 :说明性遇水膨胀粉末的粒子分布
[0105]

【权利要求】
1. 一种制造光缆的方法，包括步骤： 在过程方向提供至少一光纤； 施加聚合材料的锥体，使其环绕所述至少一光纤耗尽以形成管； 通过喷嘴将运动气体中的粉末粒子沿着过程方向加速至压出锥体的内部，其中，所述 粉末粒子具有足够的动量以碰撞所述压出锥体的内部，其中该加速使得至少部分粉末粒子 变得机械附着至所述压出锥体，至少部分附着的粒子延伸至或部分嵌入所述管内；及 包括所述管与其他这样的管以形成所述光缆。
2. 根据权利要求1的方法，其中所述粉末粒子被喷嘴加速至对应于稀相传输的速度。
3. 根据权利要求1或2的方法，其中所述粉末粒子的附着并不是所述管内的所有的表 面区域被粉末粒子覆盖。
4. 根据权利要求1或2的方法，其中所述运动气体具有0°C或更小的露点。
5. 根据权利要求1或2的方法，进一步包括，通过与所述过程方向相反的通道返回未被 所述管耗用的粉末粒子和运动气体的步骤。
6. 根据权利要求1或2的方法，其中所述粉末粒子包括超强吸水聚合物，其中所述粉末 粒子具有大约60微米或更小的平均粒子大小，并且其中所述粉末粒子的吸收容量为每克 粉末粒子至少1〇〇克。
7. 根据权利要求1或2的方法，其中所述粉末粒子包括阻燃粒子。
8. 一种光缆，包括： 光纤； 由聚合材料形成的管，其中所述管每一个支撑所述光纤内的子光纤； 护套，所述护套具有内部，该内部限定了所述管延伸穿过的空腔；以及 布置在每个所述管的内壁附近的粉末粒子，其至少一部分机械附着到管内壁，使得所 述粉末粒子部分被射入或嵌入所述内壁，延伸进所述内壁，并且所述粉末粒子的其他部分 向外突出在所述内壁的表面之外，并且其中所述附着并不是所述管内壁的所有的表面区域 被粉末粒子覆盖。
9. 根据权利要求8的光缆，其中所述机械附着使得所述粉末粒子通常被均匀地布置 在每个所述管内壁的表面，其中约30 %或更少的内壁表面积机械附着有粉末粒子。
10. 根据权利要求8或9的光缆，其中所述粉末粒子被直接放置在所述光纤和相应的管 之间，使得当管是熔融的时，所述粉末粒子在管的制造期间作为分隔层来抑制所述光纤和 管之间的粘附；并且其中所述粉末粒子作为所述光纤和管之间的滑层，降低所述管内壁和 所述光纤之间的摩擦，从而所述管不需要凝胶、润滑脂、纱和带。
11. 根据权利要求8或9的光缆，其中所述管为松配合管，所述光缆进一步包括中央加 强件，其中所述管被安排在所述中央加强件的周围。
12. 根据权利要求8或9的光缆，其中所述粉末粒子包括超强吸水聚合物，其中所述粉 末粒子具有大约60微米或更小的平均粒子大小，并且其中所述粉末粒子的吸收容量为每 克粉末粒子至少1〇〇克。
13. 根据权利要求12的光缆，其中所述超强吸水聚合物包括至少丙烯酸盐与聚丙烯酰 胺的共聚物和交联聚丙烯酸钠之一。
14. 根据权利要求8或9的光缆，其中粉末粒子包括阻燃粒子。
15.根据权利要求14的光缆，其中所述阻燃粒子包括至少三水合铝和氢氧化镁之一。
【文档编号】G02B6/44GK104407420SQ201410475658
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2009年8月14日 优先权日:2008年8月15日
【发明者】R·M·伯恩斯, A·V·菲利波夫, R·S·弗里兰, D·W·霍托夫, W·W·麦卡尔平, C·L·泰德 申请人:康宁光缆系统有限公司