1 Wprowadzenie
Wraz z szybkim rozwojem technologii komunikacyjnej w ciągu ostatniej dekady rozszerza się dziedzina kabli światłowodowych. W miarę wzrostu wymagań środowiskowych dla kabli światłowodowych, podobnie jak wymagania dotyczące jakości materiałów stosowanych w kablach światłowodowych. Taśma blokująca wodę z kabli światłowodowych jest powszechnym materiałem blokującym wodę stosowanym w branży kabli światłowodowej, rolę uszczelniania, wodoodporności, ochrony wilgoci i buforowej w kablu światłowodowym była powszechnie rozpoznawana, a jego odmiany i wydajność były stale ulepszane i perfekcyjne wraz z rozwojem kabli światłowodowych. W ostatnich latach struktura „suchego rdzenia” została wprowadzona do kabla optycznego. Ten rodzaj materiału barierowego kablowego jest zwykle kombinacją taśmy, przędzy lub powłoki, aby zapobiec przenikaniu wody podłużnie do rdzenia kablowego. Wraz z rosnącą akceptacją kabli światłowodowych suchych rdzeniowych materiałów do suchego rdzenia światłowodowego materiału optycznego szybko zastępują tradycyjne związki napełniania kabli na bazie żelli. Materiał suchego rdzenia wykorzystuje polimer, który szybko pochłania wodę do utworzenia hydrożelu, który puchnie i wypełnia kanały penetracyjne wody kabla. Ponadto, ponieważ materiał suchego rdzenia nie zawiera lepkiego tłuszczu, nie są wymagane ściereczki, rozpuszczalniki ani środki czyszczące, aby przygotować kabel do składania, a czas splicingu kablowego jest znacznie skrócony. Lekka waga kabla i dobra przyczepność między zewnętrzną przędzą wzmacniającą a osłoną nie są zmniejszone, co czyni go popularnym wyborem.
2 Wpływ wody na mechanizm kabla i wodoodporności
Głównym powodem, dla którego należy podjąć różnorodne środki blokujące wodę, jest to, że woda wchodząca do kabla rozkłada się na wodór i jony, które zwiększą utratę transmisji włókna optycznego, zmniejszy wydajność włókna i skróci żywotność kabla. Najczęstszymi środkami blokującymi wodę są wypełnienie pastą ropy naftowej i dodanie taśmy blokującej wodę, które są wypełnione szczeliną między rdzeniem kablowym a pochwą, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się wody i wilgoci w pionie, w ten sposób odgrywając rolę w blokowaniu wody.
Gdy żywice syntetyczne są stosowane w dużych ilościach jako izolatory w kablach światłowodowych (po pierwsze w kablach), te materiały izolacyjne nie są również odporne na wnikanie wody. Tworzenie „drzew wodnych” w materiale izolacyjnym jest głównym powodem wpływu na wydajność transmisji. Mechanizm, za pomocą którego na materiał izolacyjny wpływają drzewa wodne, jest zwykle wyjaśniany w następujący sposób: z powodu silnego pola elektrycznego (kolejną hipotezą jest to, że właściwości chemiczne żywicy są zmieniane przez bardzo słabe zrzuty przyspieszonych elektronów), cząsteczki wody przenikają przez różną liczbę mikroprzepustów obecnych w materiale shesyding na kabinie włókna. Cząsteczki wody przenikną przez różną liczbę mikroprzeportu w materiale osłony kablowej, tworząc „drzewa wodne”, stopniowo gromadząc dużą ilość wody i rozprzestrzeniając się w kierunku podłużnym kabla i wpływając na wydajność kabla. Po latach międzynarodowych badań i testów, w połowie lat 80. XX wieku, aby znaleźć sposób na wyeliminowanie najlepszego sposobu produkcji drzew wodnych, to znaczy przed wytłaczaniem kabla owiniętym warstwą wchłaniania wody i ekspansji bariery wodnej w celu hamowania i spowolnienia wzrostu drzew wodnych, blokując wodę w kablu wewnątrz rozprzestrzeniania się podłużnego; Jednocześnie, z powodu uszkodzeń zewnętrznych i infiltracji wody, bariera wody może również szybko blokować wodę, a nie podłużne rozprzestrzenianie się kabla.
3 Przegląd bariery kablowej
3. 1 Klasyfikacja barier wodnych światłowodowych
Istnieje wiele sposobów klasyfikacji optycznych barier wody kablowej, które można klasyfikować według ich struktury, jakości i grubości. Ogólnie rzecz biorąc, można je zaklasyfikować zgodnie ze swoją strukturą: dwustronne laminowane wodę, jednostronne powleczone wodę i kompozytowy film Watstop. Funkcja bariery wodnej bariery wodnej wynika głównie z materiału o wysokiej wchłaniania wody (zwanej barierą wodną), która może szybko puchnąć po tym, jak bariera wody napotyka wodę, tworząc dużą objętość żelu (bariera wodna może pochłaniać setki razy więcej wody niż siebie), zapobiegając wzrostowi drzewa wodnego i zapobiegania dalszej infiltracji i rozpowszechnianiu wody. Obejmują one zarówno naturalne, jak i chemicznie zmodyfikowane polisacharydy.
Chociaż te naturalne lub półnaturalne blokery wodne mają dobre właściwości, mają dwie śmiertelne wady:
1) Są biodegradowalne i 2) są wysoce łatwopalne. To sprawia, że są one mało prawdopodobne w materiałach kablowych światłowodowych. Drugi rodzaj materiału syntetycznego w odporności na wodę jest reprezentowany przez poliakrylany, które mogą być stosowane jako woda opiera się na kable optyczne, ponieważ spełniają następujące wymagania: 1) Po wyschnięciu mogą przeciwdziałać naprężeniom wytwarzanym podczas produkcji kabli optycznych;
2) Po wyschnięciu mogą wytrzymać warunki pracy kabli optycznych (cykl termiczny z temperatury pokojowej do 90 ° C) bez wpływu na żywotność kabla, a także mogą wytrzymać wysokie temperatury przez krótki czas;
3) Po wejściu woda mogą szybko puchnąć i tworzyć żel z prędkością ekspansji.
4) wytwarzaj bardzo lepki żel, nawet w wysokich temperaturach lepkość żelu jest stabilna przez długi czas.
Syntezę repelentów wodnych można szeroko podzielić na tradycyjne metody chemiczne-metoda fazy odwróconej (metoda sieciowania polimeryzacji woda w oleju), ich własna metoda polimeryzacji sieciowego-metoda dysku, metoda napromieniania-metoda „kobaltu 60” γ. Metoda sieciowania oparta jest na metodzie „kobaltu 60” promieniowania γ. Różne metody syntezy mają różne stopnie polimeryzacji i sieciowania, a zatem bardzo ścisłe wymagania dotyczące środka blokującego wodę wymagane w taśmach blokujących wodę. Tylko bardzo niewiele poliakrylanów może spełniać powyższe cztery wymagania, zgodnie z praktycznym doświadczeniem, środki blokujące wodę (żywice z woda) nie mogą być stosowane jako surowce do pojedynczej części połączonego poliakrylanu sodu), muszą być stosowane w metodzie sieciowym wielopolimerowym (tj. Różnorodność pomieszczenia krzyżowego sodu) w celu osiągnięcia celu szybkiego i wysokiego likwidacji. Podstawowe wymagania to: wielokrotność wchłaniania wody może osiągnąć około 400 razy, szybkość absorpcji wody może osiągnąć pierwszą minutę, aby wchłonąć 75% wody pochłoniętej przez wodoodporność; Wodoodporne suszenie Wymagania stabilności termicznej: Długoterminowa oporność na temperaturę 90 ° C, maksymalna temperatura robocza 160 ° C, natychmiastowa rezystancja temperatury 230 ° C (szczególnie ważna dla fotoelektrycznego kabla kompozytowego z sygnałami elektrycznymi); Absorpcja wody po utworzeniu wymagań stabilności żelu: Po kilku cyklach termicznych (20 ° C ~ 95 ° C) stabilność żelu po wchłanianiu wody wymaga: siły żelu o wysokiej lepkości i żelu po kilku cyklach termicznych (od 20 ° C do 95 ° C). Stabilność żelu różni się znacznie w zależności od metody syntezy i materiałów stosowanych przez producenta. Jednocześnie, nie im szybciej szybkość ekspansji, im lepsze, niektóre produkty jednostronne dążenie do prędkości, użycie dodatków nie sprzyja stabilności hydrożelu, zniszczeniu zdolności retencji wody, ale nie w celu osiągnięcia wpływu wodoodporności.
3. 3 Charakterystyka taśmy blokującej wodę jako kabel w produkcji, testowaniu, transporcie, przechowywaniu i użytkowaniu procesu w celu wytrzymania testu środowiskowego, więc z perspektywy zastosowania kabla optycznego wymagania dotyczące blokowania wody kablowej są następujące:
1) rozkład światłowodowy, materiały kompozytowe bez rozwarstwiania i proszek, o pewnej wytrzymałości mechanicznej, odpowiedni dla potrzeb kabla;
2) Jednolite, powtarzalna, stabilna jakość w tworzeniu kabla nie będzie rozwartażona i wytworzy
3) wysokie ciśnienie rozszerzające, szybka prędkość ekspansji, dobra stabilność żelu;
4) dobra stabilność termiczna, odpowiednia do różnych późniejszych przetwarzania;
5) Wysoka stabilność chemiczna, nie zawiera żadnych składników żrących, odpornych na bakterie i erozję pleśni;
6) Dobra zgodność z innymi materiałami kabla optycznego, odpornością na utlenianie itp.
4 optyczne standardy bariery kablowej
Duża liczba wyników badań pokazuje, że niewykwalifikowana oporność na wodę na długoterminową stabilność wydajności transmisji kablowej spowoduje wielkie szkody. Ta szkoda w procesie produkcyjnym i fabrycznej kontroli optycznego kabla światłowodowego jest trudna do znalezienia, ale stopniowo pojawia się w procesie układania kabla po użyciu. Dlatego terminowe opracowanie kompleksowych i dokładnych standardów testowych, w celu znalezienia podstaw do oceny wszystkich stron może zaakceptować, stało się pilnym zadaniem. Rozległe badania, eksploracje i eksperymenty autora na pasy blokujące wodę zapewniły odpowiednie podstawy techniczne dla opracowywania standardów technicznych dla pasów blokujących wodę. Określ parametry wydajności wartości bariery wodnej na podstawie następujących elementów:
1) Wymagania optycznego standardu kabla dla wody (głównie wymagania optycznego materiału kabla w standardzie kabla optycznego);
2) doświadczenie w produkcji i wykorzystaniu barier wodnych oraz odpowiednich raportów z testów;
3) Wyniki badań nad wpływem cech taśm blokujących wodę na wydajność kabli światłowodowych.
4. 1 Wygląd
Pojawienie się taśmy barierowej powinno być równomiernie rozłożone włókna; Powierzchnia powinna być płaska i wolna od zmarszczek, zmarszczów i łez; W szerokości taśmy nie powinno być żadnych podziałów; Materiał kompozytowy powinien być wolny od rozwarstwienia; Taśma powinna być szczelnie ranna, a krawędzie taśmy ręcznej powinny być wolne od „kształtu kapelusza słomy”.
4.2 Siła mechaniczna Watstop
Wytrzymałość na rozciąganie wody zależy od metody wytwarzania poliestrowej taśmy nietkanej, w tych samych warunkach ilościowych metoda wiskozowa jest lepsza niż na gorąco metod wytwarzania wytrzymałości na rozciąganie produktu, grubość jest również cieńsza. Wytrzymałość na rozciąganie taśmy barierowej jest różna w zależności od sposobu owinięcia lub owinięcia kabla.
Jest to kluczowy wskaźnik dla dwóch pasów blokujących wodę, dla których metoda testowa powinna być zjednoczona z procedurą urządzenia, cieczy i testową. Głównym materiałem blokującym wodę na taśmie blokującej wodę jest częściowo usieciowany poliakrylan sodu i jego pochodne, które są wrażliwe na skład i charakter wymagań jakości wody, w celu ujednolicenia standardu wysokości obrzęku taśmy blokującej wodę, stosowanie wody dejonizowanej (destylowana jest wykorzystywana w arbitrażu), nie ma żadnej anionowej i złożonej wody. Mnożnik absorpcji żywicy absorpcji wody w różnych cechach wody jest bardzo różny, jeśli mnożnik absorpcji w czystej wodzie stanowi 100% wartości nominalnej; W wodzie z kranu wynosi 40% do 60% (w zależności od jakości wody w każdej lokalizacji); W wodzie morskiej wynosi 12%; Woda podziemna lub woda rynna jest bardziej złożona, trudno jest określić procent wchłaniania, a jej wartość będzie bardzo niska. Aby zapewnić efekt bariery wodnej i żywotność kabla, najlepiej jest użyć taśmy barierowej o wysokości obrzęku> 10 mm.
4.3 Właściwości elektryczne
Ogólnie rzecz biorąc, kabel optyczny nie zawiera transmisji sygnałów elektrycznych metalowego drutu, więc nie wymaga zastosowania częściowo oporowej taśmy wodnej, tylko 33 Wang Qiang itp.
Elektryczny kabel kompozytowy przed obecnością sygnałów elektrycznych, określone wymagania zgodnie ze strukturą kabla według umowy.
4.4 Stabilność termiczna Większość odmian taśm blokujących wodę może spełniać wymagania dotyczące stabilności termicznej: długoterminowa oporność na temperaturę 90 ° C, maksymalna temperatura pracy 160 ° C, natychmiastowa oporność temperatury 230 ° C. Wydajność taśmy blokującej wodę nie powinna zmieniać się po określonym czasie w tych temperaturach.
Wytrzymałość żelu powinna być najważniejszą cechą materiału intuumowalnego, podczas gdy szybkość ekspansji jest używana jedynie do ograniczenia długości początkowej penetracji wody (mniej niż 1 m). Dobry materiał ekspansji powinien mieć odpowiedni szybkość ekspansji i wysoką lepkość. Zły materiał bariery wodnej, nawet o wysokim tempie rozszerzalności i niskiej lepkości, będzie miał słabe właściwości bariery wodnej. Można to przetestować w porównaniu z wieloma cyklami termicznymi. W warunkach hydrolitycznych żel rozpadnie się na ciecz o niskiej lepkości, która pogorszy jej jakość. Osiąga się to przez mieszanie czystego zawiesiny wody zawierającego puchnięcie proszku przez 2 godziny. Powstały żel jest następnie oddzielony od nadmiaru wody i umieszcza w obracającym się wróżbie, aby zmierzyć lepkość przed i po 24 godzinach w 95 ° C. Różnica w stabilności żelu można zobaczyć. Zwykle odbywa się to w cyklach 8H od 20 ° C do 95 ° C i 8H z 95 ° C do 20 ° C. Odpowiednie niemieckie standardy wymagają 126 cykli 8H.
4. 5 Kompatybilność Kompatybilność bariery wodnej jest szczególnie ważną cechą w odniesieniu do żywotności kabla światłowodowego i dlatego należy ją rozważyć w odniesieniu do dotychczasowych materiałów kablowych światłowodowych. Ponieważ pozorne kompatybilność zajmuje dużo czasu, należy zastosować przyspieszony test starzenia, tj. Próbka materiału kablowego jest oczyszczona, owinięta warstwą suchej taśmy odporności wodnej i utrzymywana w komorze o stałej temperaturze w 100 ° C przez 10 dni, po czym ważył jakość. Wytrzymałość na rozciąganie i wydłużenie materiału nie powinny zmieniać się o więcej niż 20% po teście.
Czas po: 22-2022 lipca