1 Uvod
S brzim razvojem komunikacijske tehnologije u posljednjih desetak godina, područje primjene optičkih kablova se širi. Kako ekološki zahtjevi za optičke kablove i dalje rastu, tako rastu i zahtjevi za kvalitetom materijala koji se koriste u optičkim kablovima. Traka za blokiranje vode za optički kabel je uobičajeni materijal za blokiranje vode koji se koristi u industriji optičkih kabela, uloga brtvljenja, hidroizolacije, zaštite od vlage i pufera u optičkom kabelu je široko prepoznata, a njegove sorte i performanse su kontinuirano poboljšan i usavršen razvojem optičkog kabla. Poslednjih godina u optički kabl je uvedena struktura „suhe jezgre“. Ovaj tip vodonepropusnog materijala za kablove obično je kombinacija trake, pređe ili premaza kako bi se spriječilo prodiranje vode uzdužno u jezgro kabela. Sa sve većim prihvatanjem optičkih kablova sa suvim jezgrom, materijali optičkih kablova sa suvim jezgrom brzo zamenjuju tradicionalne mešavine za punjenje kablova na bazi vazelina. Materijal suhe jezgre koristi polimer koji brzo apsorbira vodu kako bi formirao hidrogel, koji bubri i ispunjava kanale za prodiranje vode u kabelu. Osim toga, kako suhi materijal jezgre ne sadrži ljepljivu mast, nisu potrebne krpice, otapala ili sredstva za čišćenje da bi se kabel pripremio za spajanje, a vrijeme spajanja kabela je znatno smanjeno. Mala težina kabla i dobro prianjanje između vanjske armaturne pređe i omotača nisu smanjeni, što ga čini popularnim izborom.
2 Utjecaj vode na kabel i mehanizam otpornosti na vodu
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 performanse vlakna i skratiti životni vek kabla. Najčešće mjere za blokiranje vode su punjenje naftnom pastom i dodavanje trake za blokiranje vode, koje se popunjavaju u razmaku između jezgre kabla i omotača kako bi se spriječilo vertikalno širenje vode i vlage, čime se igra ulogu u blokiranju vode.
Kada se sintetičke smole koriste u velikim količinama kao izolatori u kablovima sa optičkim vlaknima (prvo u kablovima), ovi izolacioni materijali takođe nisu imuni na ulazak vode. Formiranje "vodenog drveća" u izolacionom materijalu je glavni razlog za uticaj na performanse prenosa. Mehanizam po kojem drveće vode na izolacijski materijal djeluje obično se objašnjava na sljedeći način: zbog jakog električnog polja (druga hipoteza je da se hemijska svojstva smole mijenjaju vrlo slabim pražnjenjem ubrzanih elektrona), molekuli vode prodiru kroz različit broj mikropora prisutnih u materijalu omotača optičkog kabla. Molekuli vode će prodrijeti kroz različit broj mikropora u materijalu omotača kabela, formirajući „vodeno drveće“, postepeno akumulirajući veliku količinu vode i šireći se u uzdužnom smjeru kabela, te utječući na performanse kabela. Nakon godina međunarodnog istraživanja i testiranja, sredinom 1980-ih, da se pronađe način da se eliminiše najbolji način proizvodnje vodenog drveća, to jest, prije ekstruzije kabela umotanog u sloj upijanja vode i širenja vodene barijere kako bi se spriječilo i usporavaju rast vodenog drveća, blokirajući vodu u kablu unutar uzdužnog širenja; u isto vrijeme, zbog vanjskog oštećenja i infiltracije vode, vodena barijera također može brzo blokirati vodu, a ne uzdužno širenje kabla.
3 Pregled vodene barijere kabla
3. 1 Klasifikacija vodenih barijera za optičke kablove
Postoji mnogo načina klasifikacije vodenih barijera optičkih kablova, koji se mogu klasifikovati prema njihovoj strukturi, kvaliteti i debljini. Općenito, mogu se klasificirati prema njihovoj strukturi: dvostrani laminirani waterstop, jednostrani premazani waterstop i kompozitni film. Funkcija vodene barijere vodene barijere je uglavnom zbog materijala visoke apsorpcije vode (koji se naziva vodena barijera), koji može brzo nabubriti nakon što vodena barijera naiđe na vodu, formirajući veliku količinu gela (vodena barijera može apsorbirati stotine puta više vode od sebe), čime se sprečava rast vodenog drveta i sprečava nastavak infiltracije i širenja vode. To uključuje i prirodne i hemijski modifikovane polisaharide.
Iako ovi prirodni ili poluprirodni blokatori vode imaju dobra svojstva, oni imaju dva fatalna nedostatka:
1) biološki su razgradivi i 2) vrlo su zapaljivi. Zbog toga je malo vjerovatno da će se koristiti u materijalima od optičkih kablova. Drugu vrstu sintetičkog materijala u vodootpornici predstavljaju poliakrilati, koji se mogu koristiti kao vodootporni materijali za optičke kablove jer ispunjavaju sledeće zahteve: 1) kada su suvi, mogu da suprotstave naprezanja koja nastaju tokom proizvodnje optičkih kablova;
2) kada su suvi, mogu da izdrže radne uslove optičkih kablova (termički ciklus od sobne temperature do 90 °C) bez uticaja na životni vek kabla, a mogu izdržati i visoke temperature u kratkom vremenskom periodu;
3) kada voda uđe, mogu brzo nabubriti i formirati gel sa brzinom ekspanzije.
4) proizvode visoko viskozan gel, čak i na visokim temperaturama viskozitet gela je dugo stabilan.
Sinteza vodoodbojnih sredstava može se široko podijeliti na tradicionalne kemijske metode – metodu obrnute faze (metoda umrežavanja polimerizacijom vode u ulju), vlastitu metodu umrežavanja polimerizacije – metodu diska, metodu zračenja – „kobalt 60“ γ -zraka metoda. Metoda unakrsnog povezivanja zasniva se na metodi γ-zračenja „kobalt 60”. Različite metode sinteze imaju različite stupnjeve polimerizacije i umrežavanja i stoga vrlo stroge zahtjeve za sredstvom za blokiranje vode potrebnom u trakama za blokiranje vode. Samo mali broj poliakrilata može zadovoljiti 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 multi-polimerna metoda umrežavanja (tj. različiti dio mješavine umreženog natrijum poliakrilata) kako bi se postigla svrha brze i velike višestruke apsorpcije vode. Osnovni zahtjevi su: višestruka apsorpcija vode može doseći oko 400 puta, brzina apsorpcije vode može doseći prvu minutu da apsorbira 75% vode koju apsorbira vodootpornik; Zahtjevi za termičku stabilnost otpornosti na sušenje: dugotrajna temperaturna otpornost od 90°C, maksimalna radna temperatura od 160°C, trenutna temperaturna otpornost od 230°C (posebno važno za fotoelektrični kompozitni kabel sa električnim signalima); apsorpcija vode nakon formiranja gela zahtjevi stabilnosti: nakon nekoliko termičkih ciklusa (20°C ~ 95°C) Stabilnost gela nakon upijanja vode zahtijeva: visok viskozitet gela i čvrstoću gela nakon nekoliko termičkih ciklusa (20°C do 95°) C). Stabilnost gela značajno varira u zavisnosti od metode sinteze i materijala koje koristi proizvođač. U isto vrijeme, ne što je brža stopa ekspanzije, to bolje, neki proizvodi jednostrano teže brzini, upotreba aditiva ne doprinosi stabilnosti hidrogela, uništavanju kapaciteta zadržavanja vode, ali ne i za postizanje učinka otpornost na vodu.
3. 3 karakteristike trake za blokiranje vode Kao kabel u proizvodnji, testiranju, transportu, skladištenju i korištenju procesa da izdrži ispitivanje okoliša, tako iz perspektive upotrebe optičkog kabela, kabelska traka za blokiranje vode zahtjevi su sljedeći:
1) izgled distribucije vlakana, kompozitnih materijala bez raslojavanja i praha, određene mehaničke čvrstoće, pogodnih za potrebe kabla;
2) ujednačen, ponovljiv, stabilan kvalitet, u formiranju kabla neće se raslojavati i proizvoditi
3) visok pritisak ekspanzije, velika brzina ekspanzije, dobra stabilnost gela;
4) dobra termička stabilnost, pogodna za razne naknadne obrade;
5) visoka hemijska stabilnost, ne sadrži korozivne komponente, otporan na bakterije i eroziju buđi;
6) dobra kompatibilnost sa drugim materijalima optičkog kabla, otpornost na oksidaciju itd.
4 Standardi performansi vodene barijere optičkog kabla
Veliki broj rezultata istraživanja pokazuje da će nekvalifikovana vodootpornost na dugoročnu stabilnost performansi kabelskog prijenosa uzrokovati veliku štetu. Ovu štetu u procesu proizvodnje i fabričkom pregledu optičkog kabla teško je pronaći, ali će se postepeno pojaviti u procesu polaganja kabla nakon upotrebe. Stoga je pravovremeni razvoj sveobuhvatnih i tačnih standarda testiranja, kako bi se pronašla osnova za ocjenu koju sve strane mogu prihvatiti, postao hitan zadatak. Autorova opsežna istraživanja, istraživanja i eksperimenti na pojasevima za blokiranje vode dali su adekvatnu tehničku osnovu za razvoj tehničkih standarda za vodoblokirajuće pojaseve. Odredite parametre performansi vrijednosti vodene barijere na osnovu sljedećeg:
1) zahtevi standarda optičkog kabla za waterstop (uglavnom zahtevi materijala optičkog kabla u standardu optičkog kabla);
2) iskustvo u proizvodnji i korišćenju vodenih barijera i relevantne izveštaje o ispitivanju;
3) rezultati istraživanja uticaja karakteristika vodonepropusnih traka na performanse kablova sa optičkim vlaknima.
4. 1 Izgled
Izgled vodonepropusne trake treba biti ravnomjerno raspoređenih vlakana; površina treba da bude ravna i bez bora, nabora i podera; ne bi trebalo biti rascjepa u širini trake; kompozitni materijal ne bi trebao biti raslojavan; traka treba da bude čvrsto namotana, a ivice trake koje se drži u ruci treba da budu oslobođene „oblika slamnatog šešira“.
4.2 Mehanička čvrstoća hidroizolacije
Vlačna čvrstoća hidroizolacije ovisi o načinu proizvodnje poliesterske netkane trake, pod istim kvantitativnim uvjetima, viskozna metoda je bolja od toplovaljane metode proizvodnje vlačne čvrstoće proizvoda, debljina je također tanja. Vlačna čvrstoća trake za zaštitu od vode varira ovisno o načinu na koji je kabel omotan ili omotan oko kabela.
Ovo je ključni indikator za dva pojasa za blokiranje vode, za koje se metoda ispitivanja treba ujednačiti sa uređajem, tekućinom i postupkom ispitivanja. Glavni materijal za blokiranje vode u vrpci za blokiranje vode je djelomično umreženi natrijum poliakrilat i njegovi derivati, koji su osjetljivi na sastav i prirodu zahtjeva za kvalitetom vode, kako bi se ujednačio standard visine bubrenja vode- blokirajući traku, preovladava upotreba dejonizovane vode (u arbitraži se koristi destilovana voda), jer u dejonizovanoj vodi, koja je u osnovi čista voda, nema anjonske i kationske komponente. Multiplikator apsorpcije smole za upijanje vode u različitim kvalitetima vode uvelike varira, ako je množitelj apsorpcije u čistoj vodi 100% nominalne vrijednosti; u vodi iz slavine iznosi 40% do 60% (u zavisnosti od kvaliteta vode na svakoj lokaciji); u morskoj vodi 12%; podzemna voda ili olučna voda je složenija, teško je odrediti postotak apsorpcije, a njena vrijednost će biti vrlo niska. Da bi se osigurao efekat vodonepropusnosti i vijek trajanja kabela, najbolje je koristiti vodonepropusnu traku s visinom bubrenja > 10 mm.
4.3 Električna svojstva
Općenito govoreći, optički kabel ne sadrži prijenos električnih signala metalne žice, tako da ne uključuje upotrebu poluvodljive vodootporne trake, samo 33 Wang Qiang, itd.: optički kabel vodootporna traka
Električni kompozitni kabl pre prisustva električnih signala, specifični zahtevi prema strukturi kabla po ugovoru.
4.4 Termička stabilnost Većina vrsta traka za blokiranje vode može ispuniti zahtjeve za termičku stabilnost: dugotrajna temperaturna otpornost od 90°C, maksimalna radna temperatura od 160°C, trenutna temperaturna otpornost od 230°C. Učinak trake za blokiranje vode ne bi se trebao promijeniti nakon određenog vremenskog perioda na ovim temperaturama.
Čvrstoća gela bi trebala biti najvažnija karakteristika nabubrelog materijala, dok se brzina ekspanzije koristi samo za ograničavanje dužine početnog prodora vode (manje od 1 m). Dobar ekspanzioni materijal treba da ima odgovarajuću brzinu ekspanzije i visok viskozitet. Loš materijal za zaštitu od vode, čak i sa velikom brzinom ekspanzije i niskim viskozitetom, imat će loša svojstva vodonepropusnosti. Ovo se može testirati u poređenju sa nizom termičkih ciklusa. U hidrolitičkim uslovima, gel će se raspasti u tečnost niske viskoznosti što će pogoršati njegov kvalitet. Ovo se postiže mešanjem čiste vodene suspenzije koja sadrži prašak za bubrenje tokom 2 h. Dobijeni gel se zatim odvaja od viška vode i stavlja u rotirajući viskozimetar za mjerenje viskoziteta prije i nakon 24 h na 95°C. Može se vidjeti razlika u stabilnosti gela. Ovo se obično radi u ciklusima od 8h od 20°C do 95°C i 8h od 95°C do 20°C. Relevantni njemački standardi zahtijevaju 126 ciklusa od 8 sati.
4. 5 Kompatibilnost Kompatibilnost vodene barijere je posebno važna karakteristika u odnosu na vijek trajanja optičkog kabla i stoga bi je trebalo razmotriti u odnosu na materijale optičkih kablova koji su do sada uključeni. Kako je potrebno mnogo vremena da kompatibilnost postane očigledna, mora se koristiti test ubrzanog starenja, tj. uzorak materijala kabla se obriše, omota slojem suhe vodootporne trake i drži u komori s konstantnom temperaturom na 100°C 10 dana, nakon čega se vaga kvalitet. Vlačna čvrstoća i izduženje materijala ne bi trebalo da se menjaju za više od 20% nakon ispitivanja.
Vrijeme objave: Jul-22-2022