1 introduktion
Med den snabba utvecklingen av kommunikationsteknologi under det senaste decenniet har området för applicering av fiberoptiska kablar expanderat. När miljöbehovet för fiberoptiska kablar fortsätter att öka, gör kraven för kvaliteten på material som används i fiberoptiska kablar. Fiberoptisk kabelvattenblockeringstejp är ett vanligt vattenblockeringsmaterial som används i fiberoptisk kabelindustri, rollen som tätning, vattentätning, fukt och buffertskydd i fiberoptisk kabel har blivit allmänt erkänd, och dess sorter och prestanda har kontinuerligt förbättrats och perfektionerat med utvecklingen av fiberoptisk kabel. Under de senaste åren infördes strukturen "torr kärna" i den optiska kabeln. Denna typ av kabelvattenbarriärmaterial är vanligtvis en kombination av tejp, garn eller beläggning för att förhindra att vatten tränger in i längdriktningen i kabelkärnan. Med den växande acceptansen av torra kärnfiberoptiska kablar ersätter torra kärnfiberoptiska kabelmaterial snabbt de traditionella petroleumgelbaserade kabelfyllningsföreningarna. Det torra kärnmaterialet använder en polymer som snabbt absorberar vatten för att bilda en hydrogel, som sväller och fyller kabelns vattenpenetrationskanaler. Eftersom det torra kärnmaterialet inte innehåller klibbigt fett, krävs inga våtservetter, lösningsmedel eller rengöringsmedel för att förbereda kabeln för skarvning, och kabelens skarvningstid reduceras kraftigt. Kabelns lätta vikt och den goda vidhäftningen mellan det yttre armeringsgarnet och manteln reduceras inte, vilket gör det till ett populärt val.
2 Effekten av vatten på kabel- och vattenmotståndsmekanismen
Det främsta skälet till att en mängd olika vattenblockeringsåtgärder bör vidtas är att vatten som kommer in i kabeln kommer att sönderdelas till väte och o-hissioner, vilket kommer att öka överföringsförlusten av den optiska fibern, minska fiberens prestanda och förkorta kabelns livslängd. De vanligaste vattenblockeringsåtgärderna fylls med petroleumpasta och tillsätter vattenblockeringstejp, som är fyllda i klyftan mellan kabelkärnan och manteln för att förhindra att vatten och fukt sprider sig vertikalt, och därmed spelar en roll i vattenblockering.
När syntetiska hartser används i stora mängder som isolatorer i fiberoptiska kablar (för det första i kablar) är dessa isolerande material inte heller immun mot vatteninträngning. Bildningen av "vattenträd" i det isolerande materialet är det främsta skälet till påverkan på transmissionsprestanda. Mekanismen genom vilken isoleringsmaterialet påverkas av vattenträd förklaras vanligtvis på följande sätt: på grund av det starka elektriska fältet (en annan hypotes är att de kemiska egenskaperna hos hartset förändras genom den mycket svaga urladdningen av accelererade elektroner), tränger vattenmolekyler genom de olika antalet mikroporer som finns i det röda materialet i fiberoptikkabeln. Vattenmolekylerna kommer att tränga igenom det olika antalet mikropor i kabelhöljet, bilda "vattenträd", gradvis samla en stor mängd vatten och sprida sig i kabelns längdriktning och påverka kabelns prestanda. Efter flera års internationell forskning och testning, i mitten av 1980-talet, att hitta ett sätt att eliminera det bästa sättet att producera vattenträd, det vill säga innan kabelekstrudering inslagits i ett lager av vattenabsorption och expansion av vattenbarriären för att hämma och bromsa tillväxten av vattenträd, blockera vatten i kabeln inuti longitudinalspridningen; Samtidigt, på grund av yttre skador och infiltration av vatten, kan vattenbarriären också snabbt blockera vattnet, inte till den längsgående spridningen av kabeln.
3 Översikt över kabelvattenbarriären
3. 1 Klassificering av fiberoptiska kabelvattenbarriärer
Det finns många sätt att klassificera optiska kabelvattenbarriärer, som kan klassificeras enligt deras struktur, kvalitet och tjocklek. I allmänhet kan de klassificeras enligt deras struktur: dubbelsidig laminerad vattenstopp, ensidig belagd vattenstopp och kompositfilm Waterstop. Vattenbarriärfunktionen för vattenbarriären beror främst på det höga vattenabsorptionsmaterialet (kallat vattenbarriär), som kan svälla snabbt efter att vattenbarriären möter vatten, bildar en stor volym gel (vattenbarriären kan absorbera hundratals gånger mer vatten än sig själv), vilket förhindrar tillväxten av vattenträdet och förhindrar att den fortsatta infiltrationen och spridningen av vatten. Dessa inkluderar både naturliga och kemiskt modifierade polysackarider.
Även om dessa naturliga eller semi-naturliga vattenblockerare har goda egenskaper, har de två dödliga nackdelar:
1) De är biologiskt nedbrytbara och 2) de är mycket brandfarliga. Detta gör dem osannolikt att användas i fiberoptiska kabelmaterial. Den andra typen av syntetiskt material i vattenresisten representeras av polyakrylater, som kan användas som vatten motstår för optiska kablar eftersom de uppfyller följande krav: 1) När de är torra kan de motverka spänningarna som genereras under tillverkningen av optiska kablar;
2) när de är torra kan de tåla driftsförhållandena för optiska kablar (termisk cykling från rumstemperatur till 90 ° C) utan att påverka kabelns livslängd och kan också tåla höga temperaturer under korta perioder;
3) När vatten kommer in kan de svälla snabbt och bilda en gel med en hastighet av expansion.
4) Producera en mycket viskös gel, även vid höga temperaturer är gelens viskositet stabil under lång tid.
Syntesen av vattenavvisande medel kan i stort sett delas upp i traditionella kemiska metoder-omvänd fasmetod (vatten-i-olja-polymerisationssvantningsmetod), deras egen tvärbindande polymerisationsmetod-diskmetod, bestrålningsmetod-“Cobalt 60” y-ray-metod. Tvärbindningsmetoden är baserad på ”Cobalt 60” y-strålningsmetoden. De olika syntesmetoderna har olika grader av polymerisation och tvärbindning och därför mycket strikta krav för det vattenblockerande medel som krävs i vattenblockeringsband. Only very few polyacrylates can meet the above four requirements, according to practical experience, water-blocking agents (water-absorbing resins) can not be used as raw materials for a single part of the cross-linked sodium polyacrylate, must be used in a multi-polymer cross-linking method (ie a variety of part of the cross-linked sodium polyacrylate mix) in order to achieve the purpose of fast and high water absorption multiples. De grundläggande kraven är: vattenabsorptionsmultipeln kan nå cirka 400 gånger, vattenabsorptionshastigheten kan nå den första minuten för att absorbera 75% av vattnet som absorberas av vattenresisten; Vattenmotståndstorkningens termiska stabilitetskrav: långvarig temperaturmotstånd på 90 ° C, den maximala arbetstemperaturen på 160 ° C, omedelbar temperaturmotstånd på 230 ° C (särskilt viktigt för fotoelektrisk kompositkabel med elektriska signaler); Vattenabsorption efter bildning av gelstabilitetskrav: Efter flera termiska cykler (20 ° C ~ 95 ° C) kräver stabiliteten hos gelén efter vattenabsorption: hög viskositetsgel och gelstyrka efter flera termiska cykler (20 ° C till 95 ° C). Gelens stabilitet varierar avsevärt beroende på syntesmetoden och materialen som används av tillverkaren. Samtidigt, inte ju snabbare expansionshastigheten, desto bättre, vissa produkter ensidig strävan efter hastighet, är användningen av tillsatser inte gynnsam för hydrogelstabilitet, förstörelse av vattenhållningskapaciteten, men för att inte uppnå effekten av vattenbeständighet.
3. 3 Egenskaper för vattenblockeringstejpen som kabel i tillverkning, testning, transport, lagring och användning av processen för att motstå miljötestet, så ur perspektivet av användningen av optisk kabel är kabelvattenblockerande bandkrav som följer:
1) utseende fiberfördelning, sammansatta material utan delaminering och pulver, med en viss mekanisk styrka, lämplig för kabelns behov;
2) enhetlig, repeterbar, stabil kvalitet, i bildandet av kabeln kommer inte att delamineras och produceras
3) hög expansionstryck, snabb expansionshastighet, god gelstabilitet;
4) god termisk stabilitet, lämplig för olika efterföljande bearbetning;
5) hög kemisk stabilitet, innehåller inga frätande komponenter, resistenta mot bakterier och mögelerosion;
6) Bra kompatibilitet med andra material med optisk kabel, oxidationsmotstånd, etc.
4 Optiska kabelvattenbarriärstandarder
Ett stort antal forskningsresultat visar att okvalificerad vattenmotstånd mot den långsiktiga stabiliteten i kabelöverföringsprestanda kommer att ge stor skada. Denna skada, i tillverkningsprocessen och fabriksinspektionen av optisk fiberkabel är svår att hitta, men kommer gradvis att visas i processen att lägga kabeln efter användning. Därför har den snabba utvecklingen av en omfattande och exakta teststandarder, för att hitta en grund för utvärderingen av alla parter, blivit en brådskande uppgift. Författarens omfattande forskning, utforskning och experiment på vattenblockerande bälten har gett en tillräcklig teknisk grund för utvecklingen av tekniska standarder för vattenblockerande bälten. Bestäm prestandaparametrarna för vattenbarriärvärdet baserat på följande:
1) kraven i den optiska kabelstandarden för vattenstoppen (främst kraven i det optiska kabelmaterialet i den optiska kabelstandarden);
2) erfarenhet av tillverkning och användning av vattenbarriärer och relevanta testrapporter;
3) Forskningsresultat om påverkan av egenskaperna hos vattenblockerande band på prestanda för optiska fiberkablar.
4. 1 utseende
Utseendet på vattenbarriärbandet bör fördelas jämnt; Ytan ska vara platt och fri från rynkor, veck och tårar; Det bör inte finnas några delningar i bandet; Kompositmaterialet ska vara fritt från delaminering; Bandet ska vara tätt lindat och kanterna på det handhållna bandet ska vara fria från "stråhattformen".
4.2 Mekanisk styrka hos Waterstop
Draghållfastheten hos vattenstoppen beror på metoden för tillverkning av polyestern icke-vävt band, under samma kvantitativa förhållanden är viskosmetoden bättre än den varmvalsade produktionsmetoden av produktens draghållfasthet, tjockleken är också tunnare. Draghållfastheten hos vattenbarriärbandet varierar beroende på hur kabeln lindas eller lindas runt kabeln.
Detta är en nyckelindikator för två av de vattenblockerande bälten, för vilka testmetoden ska förenas med enheten, vätskan och testförfarandet. The main water-blocking material in the water-blocking tape is partly cross-linked sodium polyacrylate and its derivatives, which are sensitive to the composition and nature of water quality requirements, in order to unify the standard of the swelling height of the water-blocking tape, the use of deionised water shall prevail (distilled water is used in arbitration), because there is no anionic and cationic component in deionised water, which is basically pure water. Absorptionsmultiplikatorn för vattenabsorptionsharts i olika vattenkvaliteter varierar mycket, om absorptionsmultiplikatorn i rent vatten är 100% av det nominella värdet; I kranvatten är det 40% till 60% (beroende på vattenkvaliteten på varje plats); i havsvatten är det 12%; Underjordiskt vatten eller rännvatten är mer komplex, det är svårt att bestämma absorptionsprocenten och dess värde kommer att vara mycket lågt. För att säkerställa kabelns vattenbarriäreffekt och livslängd är det bäst att använda en vattenbarriärband med en svullnadshöjd på> 10 mm.
4.3Elektriska egenskaper
Generellt sett innehåller den optiska kabeln inte överföring av elektriska signaler från metalltråden, så involvera inte användning av halvledande motståndsvattenband, endast 33 Wang Qiang, etc.: Optisk kabelvattenmotståndstejp
Elektrisk kompositkabel före närvaron av elektriska signaler, specifika krav enligt kabelns struktur genom kontraktet.
4.4 Termisk stabilitet De flesta varianter av vattenblockerande band kan uppfylla de termiska stabilitetskraven: långvarig temperaturmotstånd på 90 ° C, maximal arbetstemperatur på 160 ° C, omedelbar temperaturmotstånd på 230 ° C. Prestandan för vattenblockeringstejpen bör inte förändras efter en viss tidsperiod vid dessa temperaturer.
Gelstyrkan bör vara det viktigaste kännetecknet för ett intumescent material, medan expansionshastigheten endast används för att begränsa längden på initial vattenpenetrering (mindre än 1 m). Ett bra expansionsmaterial bör ha rätt expansionshastighet och hög viskositet. Ett dåligt vattenbarriärmaterial, även med en hög expansionshastighet och låg viskositet, kommer att ha dåliga vattenbarriäregenskaper. Detta kan testas i jämförelse med ett antal termiska cykler. Under hydrolytiska förhållanden kommer gelén att bryta ner i en låg viskositetsvätska som kommer att försämras dess kvalitet. Detta uppnås genom att omröra en ren vattenupphängning som innehåller svullnadspulver under 2 timmar. Den resulterande gelén separeras sedan från överskottsvattnet och placeras i en roterande viskometer för att mäta viskositeten före och efter 24 timmar vid 95 ° C. Skillnaden i gelstabilitet kan ses. Detta görs vanligtvis i cykler av 8 timmar från 20 ° C till 95 ° C och 8 timmar från 95 ° C till 20 ° C. De relevanta tyska standarderna kräver 126 cykler på 8 timmar.
4. 5 Förenlighet kompatibiliteten för vattenbarriären är en särskilt viktig egenskap i förhållande till livslängden för den fiberoptiska kabeln och bör därför övervägas i förhållande till de fiberoptiska kabelmaterialen hittills. Eftersom kompatibilitet tar lång tid att bli uppenbar, måste det accelererade åldrande testet användas, dvs. kabelmaterialprovet torkas rent, lindat med ett skikt av torrt vattenresistensband och hålls i en konstant temperaturkammare vid 100 ° C i 10 dagar, varefter kvaliteten vägs. Draghållfastheten och förlängningen av materialet bör inte förändras med mer än 20% efter testet.
Posttid: Jul-22-2022