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 otporan na plamen bez halogena i materijal za omotač otporan na električno praćenje.
1. Materijal plašta od PE-a
PE je skraćenica za polietilen, polimerni spoj koji nastaje polimerizacijom etilena. Crni polietilenski materijal za plašt se pravi ravnomjernim miješanjem i granuliranjem polietilenske smole sa stabilizatorom, crnim ugljikom, antioksidansom i plastifikatorom u određenom omjeru. Polietilenski materijali za plašt optičkih kablova 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 pritiska, nastaje kopolimerizacijom etilena pod visokim pritiskom (iznad 1500 atmosfera) na 200-300°C s kisikom kao katalizatorom. Stoga, molekularni lanac polietilena niske gustoće sadrži više grana različitih dužina, s visokim stepenom grananja lanca, nepravilnom strukturom, niskom kristalnošću te dobrom fleksibilnošću i izduženjem. Polietilen visoke gustoće, također poznat kao polietilen niskog pritiska, formira se polimerizacijom etilena pri niskom pritisku (1-5 atmosfera) i 60-80°C s aluminijskim i titanijskim katalizatorima. Zbog uske raspodjele molekularne težine polietilena visoke gustoće i uređenog rasporeda molekula, ima dobra mehanička svojstva, dobru hemijsku otpornost i širok temperaturni raspon upotrebe. Materijal za plašt od polietilena srednje gustoće pravi se miješanjem polietilena visoke gustoće i polietilena niske gustoće u odgovarajućem omjeru ili polimerizacijom etilen monomera i propilena (ili drugog monomera 1-butena). Stoga su performanse polietilena srednje gustoće između polietilena visoke gustoće i polietilena niske gustoće, a ima i fleksibilnost polietilena niske gustoće i odličnu otpornost na habanje i zateznu čvrstoću polietilena visoke gustoće. Linearni polietilen niske gustoće polimerizira se metodom plinske faze niskog pritiska ili metodom rastvora s etilen monomerom i 2-olefinom. Stepen grananja linearnog polietilena niske gustoće je između niske i visoke gustoće, tako da ima odličnu otpornost na pucanje usljed naprezanja u okolišu. Otpornost na pucanje pod utjecajem okoline je izuzetno važan pokazatelj za identifikaciju kvalitete PE materijala. Odnosi se na fenomen da se ispitni uzorak materijala podvrgava pucanju usljed savijanja u okruženju surfaktanta. Faktori koji utječu na pucanje materijala pod utjecajem napona 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 okoline i duži 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 okoline. Zatezna čvrstoća i izduženje pri kidanju PE materijala su još jedan pokazatelj za mjerenje performansi materijala, a također mogu predvidjeti krajnju tačku upotrebe materijala. Sadržaj ugljika u PE materijalima može efikasno odoljeti eroziji ultraljubičastih zraka na materijalu, a antioksidansi mogu efikasno poboljšati antioksidativna svojstva materijala.
2. Materijal za plašt od PVC-a
PVC materijal otporan na plamen sadrži atome hlora, koji će sagorjeti u plamenu. Prilikom sagorijevanja, razgradit će se i osloboditi veliku količinu korozivnog i toksičnog HCl plina, što će uzrokovati sekundarnu štetu, ali će se sam ugasiti kada napusti plamen, tako da ima karakteristiku da ne širi plamen; istovremeno, PVC materijal za plašt ima dobru fleksibilnost i rastezljivost, te se široko koristi u optičkim kablovima za unutrašnju upotrebu.
3. Materijal plašta otporan na plamen bez halogena
Budući da polivinilhlorid pri gorenju proizvodi otrovne plinove, ljudi su razvili materijal za plašt s niskim udjelom dima, bez halogena, netoksičan i čist, usporavajući plamen, odnosno dodavanjem neorganskih usporivača plamena Al(OH)3 i Mg(OH)2 u obične materijale za plašt, koji će pri susretu s vatrom oslobađati kristalnu vodu i apsorbirati puno topline, čime sprječavaju porast temperature materijala plašta i sprječavaju sagorijevanje. Budući da se neorganski usporivači plamena dodaju materijalima za plašt bez halogena koji usporavaju plamen, provodljivost polimera će se povećati. Istovremeno, smole i neorganski usporivači plamena su potpuno različiti dvofazni materijali. Tokom obrade potrebno je spriječiti neravnomjerno miješanje usporivača plamena lokalno. Neorganski usporivači plamena trebaju se dodavati u odgovarajućim količinama. Ako je udio prevelik, mehanička čvrstoća i izduženje pri prekidu materijala bit će znatno smanjeni. Pokazatelji za procjenu svojstava usporavanja plamena bezhalogenih usporivača plamena su indeks kisika i koncentracija dima. Indeks kisika je minimalna koncentracija kisika potrebna da materijal održi uravnoteženo sagorijevanje u miješanom plinu kisika i dušika. Što je veći indeks kisika, to su bolja svojstva usporavanja plamena materijala. Koncentracija dima se izračunava mjerenjem propusnosti paralelnog svjetlosnog snopa koji prolazi kroz dim nastao sagorijevanjem materijala u određenom prostoru i dužini 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 kablova (ADSS) koji se polažu u isti toranj s visokonaponskim nadzemnim vodovima u elektroenergetskim komunikacijskim sistemima. Kako bi se prevladao utjecaj indukcionog električnog polja visokog napona na omotač kabela, ljudi su razvili i proizveli novi materijal za omotač otporan na električne ožiljke. Materijal za omotač se strogo kontrolira sadržaj ugljičnog crnila, veličina i raspodjela čestica ugljičnog crnila, te dodaju posebni aditivi kako bi materijal za omotač imao izvrsne performanse otpornosti na električne ožiljke.
Vrijeme objave: 26. avg. 2024.