1 Uvod
Naglim razvojem komunikacijske tehnologije u posljednjih desetak godina širi se područje primjene optičkih kabela. Kako ekološki zahtjevi za optičke kabele nastavljaju rasti, tako rastu i zahtjevi za kvalitetom materijala koji se koriste u optičkim kabelima. Traka za blokiranje vode za optičke kabele uobičajeni je materijal za blokiranje vode koji se koristi u industriji optičkih kabela, uloga brtvljenja, vodonepropusnosti, zaštite od vlage i međuspremnika u optičkim kabelima široko je prepoznata, a njegove vrste i izvedba kontinuirano se poboljšavaju poboljšan i usavršen razvojem optičkog kabela. Posljednjih godina, struktura "suhe jezgre" uvedena je u optički kabel. Ova vrsta materijala za zaštitu od vode kabela obično je kombinacija trake, pređe ili premaza kako bi se spriječilo prodiranje vode uzdužno u jezgru kabela. Sa sve većim prihvaćanjem optičkih kabela sa suhom jezgrom, materijali za optički kabel sa suhom jezgrom brzo zamjenjuju tradicionalne smjese za punjenje kabela na bazi vazelina. Materijal suhe jezgre koristi polimer koji brzo upija vodu kako bi se formirao hidrogel, koji bubri i ispunjava kanale za prodor vode u kabelu. Osim toga, budući da materijal suhe jezgre ne sadrži ljepljivu masnoću, nisu potrebne maramice, otapala ili sredstva za čišćenje za pripremu kabela za spajanje, a vrijeme spajanja kabela znatno je smanjeno. Mala težina kabela i dobro prianjanje između vanjske armaturne pređe i plašta nisu smanjeni, što ga čini popularnim izborom.
2 Utjecaj vode na kabel i vodootporni mehanizam
Glavni razlog zašto treba poduzeti niz mjera za blokiranje vode je taj što će se voda koja ulazi u kabel razgraditi na vodik i O H- ione, što će povećati gubitak prijenosa optičkog vlakna, smanjiti učinkovitost vlakna i skratiti vijek trajanja kabela. Najčešće mjere za blokiranje vode su punjenje petrolejskom pastom i dodavanje trake za blokiranje vode, koja se puni u razmak između jezgre i plašta kabela kako bi se spriječilo okomito širenje vode i vlage, čime igraju ulogu u blokiranju vode.
Kada se sintetičke smole koriste u velikim količinama kao izolatori u optičkim kabelima (najprije u kabelima), ti izolacijski materijali također nisu imuni na prodor vode. Stvaranje "vodenih stabala" u izolacijskom materijalu glavni je razlog utjecaja na performanse prijenosa. Mehanizam utjecaja vodenih stabala na izolacijski materijal obično se objašnjava na sljedeći način: zbog jakog električnog polja (druga hipoteza je da su kemijska svojstva smole promijenjena vrlo slabim pražnjenjem ubrzanih elektrona), molekule vode prodiru kroz različiti broj mikropora prisutnih u materijalu omotača optičkog kabela. Molekule vode će prodrijeti kroz različit broj mikro-pora u materijalu plašta kabela, formirajući "stabla vode", postupno nakupljajući veliku količinu vode i šireći se u uzdužnom smjeru kabela, te utječući na performanse kabela. Nakon godina međunarodnog istraživanja i testiranja, sredinom 1980-ih, kako bi se pronašao način za uklanjanje najboljeg načina za proizvodnju vodenih stabala, odnosno prije ekstruzije kabela umotanog u sloj apsorpcije vode i širenja vodene barijere za inhibiciju i usporiti rast vodenih stabala, blokirajući vodu u kabelu unutar uzdužnog širenja; u isto vrijeme, zbog vanjskih oštećenja i infiltracije vode, vodena barijera također može brzo blokirati vodu, a ne uzdužno širenje kabela.
3 Pregled kabelske vodene barijere
3. 1 Klasifikacija vodenih barijera optičkih kabela
Postoji mnogo načina klasificiranja vodenih barijera optičkih kabela, koje se mogu klasificirati prema njihovoj strukturi, kvaliteti i debljini. Općenito, mogu se klasificirati prema njihovoj strukturi: dvostrano laminirani vodozaštitni zatvarači, jednostrano obloženi vodozaštitni zatvarači i kompozitni vodozaporni sloj. Funkcija barijere za vodu vodene barijere uglavnom je posljedica materijala koji jako upija vodu (koji se naziva vodena barijera), koji može brzo nabubriti nakon što vodena barijera naiđe na vodu, stvarajući veliki volumen gela (vodena barijera može apsorbirati stotine puta više vode od sebe), čime se sprječava rast vodenog stabla i sprječava daljnje infiltriranje i širenje vode. To uključuje i prirodne i kemijski modificirane polisaharide.
Iako ovi prirodni ili polu-prirodni blokatori vode imaju dobra svojstva, imaju dva fatalna nedostatka:
1) biorazgradivi su i 2) vrlo su zapaljivi. Zbog toga je malo vjerojatno da će se koristiti u materijalima za optičke kabele. Drugu vrstu sintetičkog materijala u vodootpornom materijalu predstavljaju poliakrilati, koji se mogu koristiti kao vodootporni materijali za optičke kabele jer ispunjavaju sljedeće zahtjeve: 1) kada su suhi, mogu se suprotstaviti naprezanjima koja nastaju tijekom proizvodnje optičkih kabela;
2) kada su suhi, mogu izdržati radne uvjete optičkih kabela (termički ciklusi od sobne temperature do 90 °C) bez utjecaja na vijek trajanja kabela, a također mogu izdržati visoke temperature u kratkim vremenskim razdobljima;
3) kada voda uđe, mogu brzo nabubriti i formirati gel s brzinom širenja.
4) proizvesti visoko viskozan gel, čak i pri visokim temperaturama viskoznost gela je dugo stabilna.
Sinteza vodoodbojnih sredstava može se općenito podijeliti na tradicionalne kemijske metode – metodu reverzne faze (metoda unakrsnog povezivanja polimerizacije voda u ulju), vlastitu metodu polimerizacije unakrsnog povezivanja – metoda diska, metodu zračenja – „kobalt 60” γ -metoda zraka. Metoda umrežavanja temelji se na metodi γ-zračenja "kobalt 60". Različite metode sinteze imaju različite stupnjeve polimerizacije i umrežavanja i stoga vrlo stroge zahtjeve za sredstvo za blokiranje vode potrebno u trakama za blokiranje vode. Samo vrlo mali broj poliakrilata može ispuniti gornja četiri zahtjeva, prema praktičnom iskustvu, sredstva za blokiranje vode (smole koje upijaju vodu) ne mogu se koristiti kao sirovine za jedan dio umreženog natrijevog poliakrilata, moraju se koristiti u višepolimerna metoda umrežavanja (tj. različiti dijelovi umrežene mješavine natrijevog poliakrilata) kako bi se postigla svrha brze i visoke višestruke apsorpcije vode. Osnovni zahtjevi su: višestruka apsorpcija vode može doseći oko 400 puta, stopa apsorpcije vode može doseći prvu minutu da apsorbira 75% vode koju apsorbira vodootporan; vodootporan zahtjevi toplinske stabilnosti pri sušenju: dugotrajna temperaturna otpornost od 90°C, maksimalna radna temperatura od 160°C, trenutna temperaturna otpornost od 230°C (posebno važno za fotoelektrični kompozitni kabel s električnim signalima); upijanje vode nakon formiranja zahtjeva stabilnosti gela: nakon nekoliko toplinskih ciklusa (20°C ~ 95°C) Stabilnost gela nakon upijanja vode zahtijeva: visoku viskoznost gela i čvrstoću gela nakon nekoliko toplinskih ciklusa (20°C do 95° C). Stabilnost gela značajno varira ovisno o metodi sinteze i materijalima koje koristi proizvođač. U isto vrijeme, ne što je veća brzina ekspanzije, to bolje, neki proizvodi jednostrano teže brzini, upotreba aditiva ne pogoduje stabilnosti hidrogela, uništavanju kapaciteta zadržavanja vode, ali ne i postizanju učinka otpornost na vodu.
3. 3 karakteristike trake za blokiranje vode Kao što je kabel u procesu proizvodnje, ispitivanja, transporta, skladištenja i upotrebe da izdrži ispitivanje okoliša, tako da iz perspektive upotrebe optičkog kabela, traka za blokiranje vode kabela zahtjevi su sljedeći:
1) distribucija vlakana izgleda, kompozitni materijali bez delaminacije i praha, s određenom mehaničkom čvrstoćom, prikladni za potrebe kabela;
2) ujednačena, ponovljiva, stabilna kvaliteta, u formiranju kabela neće se raslojiti i proizvoditi
3) visoki tlak ekspanzije, velika brzina ekspanzije, dobra stabilnost gela;
4) dobra toplinska stabilnost, pogodna za razne naknadne obrade;
5) visoka kemijska stabilnost, ne sadrži nikakve korozivne komponente, otporan na bakterije i eroziju plijesni;
6) dobra kompatibilnost s drugim materijalima optičkog kabela, otpornost na oksidaciju itd.
4 Standardi izvedbe vodene barijere optičkog kabela
Velik broj rezultata istraživanja pokazuje da će nekvalificirana vodootpornost na dugoročnu stabilnost izvedbe kabelskog prijenosa izazvati veliku štetu. Teško je pronaći ovu štetu u proizvodnom procesu i tvorničkoj inspekciji kabela od optičkih vlakana, ali će se postupno pojaviti u procesu polaganja kabela nakon upotrebe. Stoga je hitan zadatak postao pravovremeni razvoj sveobuhvatnih i točnih standarda ispitivanja, kako bi se pronašla osnova za ocjenu koju sve strane mogu prihvatiti. Autorovo opsežno istraživanje, istraživanje i eksperimenti na trakama za blokiranje vode pružili su odgovarajuću tehničku osnovu za razvoj tehničkih standarda za trake za blokiranje vode. Odredite parametre izvedbe vrijednosti vodene barijere na temelju sljedećeg:
1) zahtjevi standarda optičkog kabela za vodeni zatvarač (uglavnom zahtjevi materijala optičkog kabela u standardu optičkog kabela);
2) iskustvo u proizvodnji i uporabi vodenih barijera i odgovarajuća izvješća o ispitivanju;
3) rezultate istraživanja o utjecaju karakteristika vodoblokirajućih traka na performanse svjetlovodnih kabela.
4. 1 Izgled
Izgled vodozaštitne trake trebao bi biti ravnomjerno raspoređena vlakna; površina mora biti ravna i bez nabora, nabora i poderotina; ne bi trebalo biti rascjepa u širini trake; kompozitni materijal ne smije imati delaminaciju; traka treba biti čvrsto namotana, a rubovi ručne trake trebaju biti slobodni od "oblika slamnatog šešira".
4.2 Mehanička čvrstoća vodenog zatvarača
Vlačna čvrstoća vodozaporne trake ovisi o načinu proizvodnje poliesterske netkane trake, pod istim kvantitativnim uvjetima, viskozna metoda je bolja od vruće valjane metode proizvodnje vlačne čvrstoće proizvoda, debljina je također tanja. Vlačna čvrstoća vodonepropusne trake ovisi o načinu na koji je kabel omotan ili omotan oko kabela.
Ovo je ključni pokazatelj za dva pojasa za blokiranje vode, za koje bi se metoda ispitivanja trebala ujediniti s uređajem, tekućinom i postupkom ispitivanja. Glavni materijal za blokiranje vode u traci za blokiranje vode je djelomično umreženi natrijev poliakrilat i njegovi derivati, koji su osjetljivi na sastav i prirodu zahtjeva kvalitete vode, kako bi se ujednačio standard visine bubrenja vode- blokirajuće trake, prevladava uporaba deionizirane vode (u arbitraži se koristi destilirana voda), jer u deioniziranoj vodi, koja je u osnovi čista voda, nema anionske i kationske komponente. Koeficijent apsorpcije smole za upijanje vode u različitim kvalitetama vode jako varira, ako je množitelj apsorpcije u čistoj vodi 100% nominalne vrijednosti; u vodi iz slavine iznosi 40% do 60% (ovisno o kvaliteti vode na svakom mjestu); u morskoj vodi je 12%; podzemne vode ili olučne vode je složeniji, teško je odrediti postotak apsorpcije, a njegova će vrijednost biti vrlo niska. Kako bi se osigurao učinak vodonepropusnosti i životni vijek kabela, najbolje je koristiti vodonepropusnu traku s visinom bubrenja > 10 mm.
4.3Električna svojstva
Općenito govoreći, optički kabel ne sadrži prijenos električnih signala metalne žice, stoga nemojte uključivati upotrebu poluprovodljive otporne vodene trake, samo 33 Wang Qiang, itd.: optička kabelska vodootporna traka
Električni kompozitni kabel prije prisutnosti električnih signala, specifični zahtjevi prema strukturi kabela prema ugovoru.
4.4 Toplinska stabilnost Većina vrsta traka za blokiranje vode može zadovoljiti zahtjeve toplinske stabilnosti: dugotrajna temperaturna otpornost od 90°C, maksimalna radna temperatura od 160°C, trenutna temperaturna otpornost od 230°C. Učinkovitost trake za blokiranje vode ne bi se trebala promijeniti nakon određenog vremenskog razdoblja na ovim temperaturama.
Čvrstoća gela trebala bi biti najvažnija karakteristika intumescentnog materijala, dok se brzina ekspanzije koristi samo za ograničavanje duljine početnog prodiranja vode (manje od 1 m). Dobar materijal za ekspanziju mora imati pravu brzinu ekspanzije i visoku viskoznost. Loš materijal za zaštitu od vode, čak i uz visoku stopu ekspanzije i nisku viskoznost, imat će loša svojstva zapreke za vodu. To se može ispitati u usporedbi s nizom toplinskih ciklusa. Pod hidrolitičkim uvjetima, gel će se razgraditi u tekućinu niske viskoznosti što će pogoršati njegovu kvalitetu. To se postiže miješanjem suspenzije čiste vode koja sadrži prašak za bubrenje tijekom 2 sata. Dobiveni gel se zatim odvoji od viška vode i stavi u rotirajući viskozimetar za mjerenje viskoznosti prije i nakon 24 sata na 95°C. Vidljiva je razlika u stabilnosti gela. To se obično radi u ciklusima od 8 sati od 20°C do 95°C i 8 sati od 95°C do 20°C. Relevantni njemački standardi zahtijevaju 126 ciklusa od 8 sati.
4. 5 Kompatibilnost Kompatibilnost vodene barijere posebno je važna karakteristika u odnosu na životni vijek optičkog kabela i stoga je treba razmotriti u odnosu na materijale optičkog kabela koji su do sada uključeni. Budući da je potrebno dugo vremena da kompatibilnost postane očigledna, mora se koristiti test ubrzanog starenja, tj. uzorak materijala kabela se obriše, omota slojem suhe vodootporne trake i drži u komori s konstantnom temperaturom na 100°C 10 dana, nakon čega se vrši vaganje kvalitete. Vlačna čvrstoća i istezanje materijala ne smiju se promijeniti za više od 20% nakon ispitivanja.
Vrijeme objave: 22. srpnja 2022