Omotač ili vanjski omotač je najudaljeniji zaštitni sloj u strukturi optičkog kabela, uglavnom izrađen od PE materijala za omotač i PVC materijala za omotač, a u posebnim prilikama koriste se materijal za omotač bez halogena koji usporava plamen i materijal za omotač otporan na električno praćenje.
1. PE materijal plašta
PE je kratica za polietilen, polimerni spoj nastao polimerizacijom etilena. Crni polietilenski materijal za plašt izrađuje se jednoličnim miješanjem i granuliranjem polietilenske smole sa stabilizatorom, crnim ugljikom, antioksidansom i plastifikatorom u određenom omjeru. Polietilenski materijali za plašt optičkih kabela mogu se podijeliti na polietilen niske gustoće (LDPE), linearni polietilen niske gustoće (LLDPE), polietilen srednje gustoće (MDPE) i polietilen visoke gustoće (HDPE) prema gustoći. Zbog različitih gustoća i molekularnih struktura imaju različita svojstva. Polietilen niske gustoće, također poznat kao polietilen visokog tlaka, nastaje kopolimerizacijom etilena pod visokim tlakom (iznad 1500 atmosfera) na 200-300°C s kisikom kao katalizatorom. Stoga molekularni lanac polietilena niske gustoće sadrži više grana različitih duljina, s visokim stupnjem grananja lanca, nepravilnom strukturom, niskom kristalnošću te dobrom fleksibilnošću i istezanjem. Polietilen visoke gustoće, također poznat kao polietilen niskog tlaka, nastaje polimerizacijom etilena pri niskom tlaku (1-5 atmosfera) i 60-80°C s aluminijskim i titanijskim katalizatorima. Zbog uske raspodjele molekularne težine polietilena visoke gustoće i urednog rasporeda molekula, ima dobra mehanička svojstva, dobru kemijsku otpornost i širok temperaturni raspon upotrebe. Materijal za plašt od polietilena srednje gustoće izrađuje se miješanjem polietilena visoke gustoće i polietilena niske gustoće u odgovarajućem omjeru ili polimerizacijom etilenskog monomera i propilena (ili drugog monomera 1-butena). Stoga su performanse polietilena srednje gustoće između onih polietilena visoke gustoće i polietilena niske gustoće, a ima i fleksibilnost polietilena niske gustoće i izvrsnu otpornost na habanje i vlačnu čvrstoću polietilena visoke gustoće. Linearni polietilen niske gustoće polimerizira se plinskom fazom niskog tlaka ili metodom otopine s etilenskim monomerom i 2-olefinom. Stupanj grananja linearnog polietilena niske gustoće je između niske i visoke gustoće, pa ima izvrsnu otpornost na pucanje uslijed naprezanja u okolišu. Otpornost na pucanje pod utjecajem okolišnog naprezanja izuzetno je važan pokazatelj za utvrđivanje kvalitete PE materijala. Odnosi se na fenomen da je ispitni uzorak materijala izložen pucanju uslijed savijanja u okruženju surfaktanta. Čimbenici koji utječu na pucanje materijala pod utjecajem naprezanja uključuju: molekularnu težinu, raspodjelu molekularne težine, kristalnost i mikrostrukturu molekularnog lanca. Što je veća molekularna težina, to je uža raspodjela molekularne težine, što je više veza između pločica, to je bolja otpornost materijala na pucanje pod utjecajem okolišnog naprezanja i dulji je vijek trajanja materijala; istovremeno, kristalizacija materijala također utječe na ovaj pokazatelj. Što je niža kristalnost, to je bolja otpornost materijala na pucanje pod utjecajem okolišnog naprezanja. Vlačna čvrstoća i prekidno istezanje PE materijala još su jedan pokazatelj za mjerenje performansi materijala, a također mogu predvidjeti krajnju točku upotrebe materijala. Sadržaj ugljika u PE materijalima može učinkovito odoljeti eroziji ultraljubičastih zraka na materijalu, a antioksidansi mogu učinkovito poboljšati antioksidativna svojstva materijala.
2. Materijal plašta od PVC-a
PVC materijal otporan na plamen sadrži atome klora koji će gorjeti u plamenu. Prilikom gorenja, razgradit će se i osloboditi veliku količinu korozivnog i otrovnog plina HCl, što će uzrokovati sekundarnu štetu, ali će se sam ugasiti kada napusti plamen, pa ima karakteristiku da ne širi plamen; istovremeno, PVC materijal za plašt ima dobru fleksibilnost i rastezljivost te se široko koristi u unutarnjim optičkim kabelima.
3. Materijal plašta bez halogena koji usporava plamen
Budući da polivinilklorid pri gorenju proizvodi otrovne plinove, ljudi su razvili materijal za plašt s niskim udjelom dima, bez halogena, netoksičan i čist, usporavajući plamen, odnosno dodavanjem anorganskih usporivača gorenja Al(OH)3 i Mg(OH)2 u obične materijale plašta, koji će u susretu s vatrom oslobađati kristalnu vodu i apsorbirati puno topline, čime se sprječava porast temperature materijala plašta i sprječava izgaranje. Budući da se anorganski usporivači gorenja dodaju materijalima za plašt bez halogena koji usporavaju gorenje, vodljivost polimera će se povećati. Istovremeno, smole i anorganski usporivači gorenja su potpuno različiti dvofazni materijali. Tijekom obrade potrebno je spriječiti neravnomjerno miješanje usporivača gorenja lokalno. Anorganski usporivači gorenja trebaju se dodavati u odgovarajućim količinama. Ako je udio prevelik, mehanička čvrstoća i istezanje pri prekidu materijala bit će znatno smanjeni. Pokazatelji za procjenu svojstava usporavanja gorenja bezhalogenih usporivača gorenja su indeks kisika i koncentracija dima. Indeks kisika je minimalna koncentracija kisika potrebna da materijal održi uravnoteženo izgaranje u miješanom plinu kisika i dušika. Što je veći indeks kisika, to su bolja svojstva usporavanja gorenja materijala. Koncentracija dima izračunava se mjerenjem propusnosti paralelnog svjetlosnog snopa koji prolazi kroz dim nastao izgaranjem materijala u određenom prostoru i duljini optičkog puta. Što je niža koncentracija dima, to je niža emisija dima i bolje su performanse materijala.
4. Materijal plašta otporan na električne tragove
Sve je više samonosivih optičkih kabela (ADSS) koji se polažu u isti toranj s visokonaponskim nadzemnim vodovima u elektroenergetskim komunikacijskim sustavima. Kako bi se prevladao utjecaj indukcijskog električnog polja visokog napona na plašt kabela, ljudi su razvili i proizveli novi materijal za plašt otporan na električne ožiljke. Materijal za plašt se strogo kontrolira sadržaj čađi, veličina i raspodjela čestica čađi, te dodaju posebni aditivi kako bi materijal za plašt imao izvrsna svojstva otpornosti na električne ožiljke.
Vrijeme objave: 26. kolovoza 2024.