Manteln eller yttermanteln är det yttersta skyddande lagret i den optiska kabelstrukturen, huvudsakligen tillverkad av PE-mantelmaterial och PVC-mantelmaterial, och halogenfritt flamskyddsmedel och elektriskt spårningsbeständigt mantelmaterial används vid speciella tillfällen.
1. PE-mantelmaterial
PE är förkortningen för polyeten, vilket är en polymerförening som bildas genom polymerisation av eten. Det svarta polyetenmantelmaterialet framställs genom att jämnt blanda och granulera polyetenharts med stabilisator, kimrök, antioxidant och mjukgörare i en viss proportion. Polyetenmantelmaterial för optiska kabelmantlar kan delas in i lågdensitetspolyeten (LDPE), linjär lågdensitetspolyeten (LLDPE), medeldensitetspolyeten (MDPE) och högdensitetspolyeten (HDPE) beroende på densitet. På grund av deras olika densiteter och molekylstrukturer har de olika egenskaper. Lågdensitetspolyeten, även känd som högtryckspolyeten, bildas genom sampolymerisation av eten vid högt tryck (över 1500 atmosfärer) vid 200-300 °C med syre som katalysator. Därför innehåller den molekylära kedjan hos lågdensitetspolyeten flera grenar av olika längder, med en hög grad av kedjeförgrening, oregelbunden struktur, låg kristallinitet och god flexibilitet och töjning. Högdensitetspolyeten, även känd som lågtryckspolyeten, bildas genom polymerisation av eten vid lågt tryck (1-5 atmosfärer) och 60-80 °C med aluminium- och titankatalysatorer. På grund av den snäva molekylviktsfördelningen hos högdensitetspolyeten och det ordnade arrangemanget av molekyler har den goda mekaniska egenskaper, god kemisk resistens och ett brett temperaturområde. Mantelmaterial av medeldensitetspolyeten tillverkas genom att blanda högdensitetspolyeten och lågdensitetspolyeten i lämpliga proportioner, eller genom att polymerisera etenmonomer och propen (eller den andra monomeren av 1-buten). Därför ligger prestandan hos medeldensitetspolyeten mellan högdensitetspolyeten och lågdensitetspolyeten, och den har både flexibiliteten hos lågdensitetspolyeten och den utmärkta slitstyrkan och draghållfastheten hos högdensitetspolyeten. Linjär lågdensitetspolyeten polymeriseras med lågtrycksgasfas eller lösningsmetod med etenmonomer och 2-olefin. Förgreningsgraden hos linjär lågdensitetspolyeten ligger mellan låg densitet och hög densitet, så den har utmärkt motståndskraft mot miljöspänningssprickbildning. Motståndskraft mot miljöspänningssprickbildning är en extremt viktig indikator för att identifiera kvaliteten på PE-material. Det hänvisar till fenomenet att materialprovstycket utsätts för böjspänningssprickbildning i miljön av tensider. Faktorer som påverkar materialets spänningssprickbildning inkluderar: molekylvikt, molekylviktsfördelning, kristallinitet och molekylkedjans mikrostruktur. Ju större molekylvikt, desto smalare molekylviktsfördelning, ju fler kopplingar mellan skivorna, desto bättre motståndskraft mot miljöspänningssprickbildning hos materialet och desto längre livslängd hos materialet. Samtidigt påverkar materialets kristallisation också denna indikator. Ju lägre kristallinitet, desto bättre motståndskraft mot miljöspänningssprickbildning hos materialet. Draghållfastheten och brottöjningen hos PE-material är en annan indikator för att mäta materialets prestanda och kan också förutsäga slutpunkten för materialets användning. Kolhalten i PE-material kan effektivt motstå erosion av ultravioletta strålar på materialet, och antioxidanter kan effektivt förbättra materialets antioxidantegenskaper.
2. PVC-mantelmaterial
PVC-flamskyddsmaterial innehåller kloratomer som brinner i lågan. Vid förbränning sönderfaller det och frigör en stor mängd frätande och giftig HCL-gas, vilket orsakar sekundära skador, men det slocknar av sig självt när det lämnar lågan, så det har egenskapen att inte sprida lågan. Samtidigt har PVC-mantelmaterial god flexibilitet och töjbarhet och används ofta i optiska kablar för inomhusbruk.
3. Halogenfritt flamskyddsmaterial i manteln
Eftersom polyvinylklorid producerar giftiga gaser vid förbränning har man utvecklat ett rökfattigt, halogenfritt, giftfritt, rent flamskyddsmaterial, det vill säga genom att tillsätta oorganiska flamskyddsmedel Al(OH)3 och Mg(OH)2 till vanliga mantelmaterial, vilket frigör kristallvatten vid brand och absorberar mycket värme, vilket förhindrar att mantelmaterialets temperatur stiger och förhindrar förbränning. Eftersom oorganiska flamskyddsmedel tillsätts till halogenfria flamskyddsmaterial ökar polymerernas konduktivitet. Samtidigt är hartser och oorganiska flamskyddsmedel helt olika tvåfasmaterial. Under bearbetningen är det nödvändigt att förhindra ojämn blandning av flamskyddsmedel lokalt. Oorganiska flamskyddsmedel bör tillsättas i lämpliga mängder. Om andelen är för stor minskar materialets mekaniska hållfasthet och brottöjning kraftigt. Indikatorerna för att utvärdera flamskyddsegenskaperna hos halogenfria flamskyddsmedel är syreindex och rökkoncentration. Syreindex är den lägsta syrekoncentration som krävs för att materialet ska upprätthålla en balanserad förbränning i en blandad gas av syre och kväve. Ju högre syreindex, desto bättre är materialets flamskyddsegenskaper. Rökkoncentrationen beräknas genom att mäta transmittansen hos den parallella ljusstrålen som passerar genom röken som genereras av materialets förbränning i ett visst utrymme och optisk väglängd. Ju lägre rökkoncentrationen är, desto lägre rökutsläpp och desto bättre är materialets prestanda.
4. Mantelmaterial som är resistent mot elektriska märken
Det finns fler och fler heltäckande självbärande optiska kablar (ADSS) som ligger i samma torn som högspänningsledningar i kraftkommunikationssystem. För att övervinna påverkan av högspänningsinduktionselektriska fält på kabelmanteln har man utvecklat och producerat ett nytt elektriskt ärrbeständigt mantelmaterial. Mantelmaterialet kontrollerar strikt innehållet av kimrök, storleken och fördelningen av kimrökspartiklarna och tillsätter speciella tillsatser för att ge mantelmaterialet utmärkt elektrisk ärrbeständighet.
Publiceringstid: 26 augusti 2024