1 Giriş
Son on yılda iletişim teknolojisinin hızla gelişmesiyle birlikte fiber optik kabloların uygulama alanı genişlemektedir. Fiber optik kablolara yönelik çevresel gereksinimler artmaya devam ettikçe, fiber optik kablolarda kullanılan malzemelerin kalitesine ilişkin gereksinimler de artmaktadır. Fiber optik kablo su engelleyici bant, fiber optik kablo endüstrisinde kullanılan yaygın bir su engelleyici malzemedir; fiber optik kabloda sızdırmazlık, su yalıtımı, nem ve tampon korumasının rolü yaygın olarak tanınmaktadır ve çeşitleri ve performansı sürekli olarak kullanılmaktadır. Fiber optik kablonun geliştirilmesiyle geliştirilmiş ve mükemmelleştirilmiştir. Son yıllarda optik kabloya “kuru çekirdek” yapısı tanıtıldı. Bu tip kablo su bariyeri malzemesi genellikle suyun kablo çekirdeğine uzunlamasına nüfuz etmesini önlemek için bant, iplik veya kaplamanın bir kombinasyonudur. Kuru çekirdekli fiber optik kabloların artan kabulüyle birlikte, kuru çekirdekli fiber optik kablo malzemeleri hızla geleneksel vazelin bazlı kablo dolgu bileşiklerinin yerini alıyor. Kuru çekirdek malzemesi, kablonun su geçiş kanallarını şişip dolduran bir hidrojel oluşturmak için suyu hızlı bir şekilde emen bir polimer kullanır. Ayrıca kuru çekirdek malzemesi yapışkan gres içermediğinden, kabloyu birleştirme işlemine hazırlamak için herhangi bir mendile, çözücüye veya temizleyiciye gerek kalmaz ve kablo birleştirme süresi büyük ölçüde azalır. Kablonun hafifliği ve dış takviye ipliği ile kılıf arasındaki iyi yapışmanın azalmaması, onu popüler bir seçim haline getiriyor.
2 Suyun kablo ve su geçirmezlik mekanizması üzerindeki etkisi
Çeşitli su engelleyici önlemlerin alınmasının ana nedeni, kabloya giren suyun hidrojen ve O H- iyonlarına ayrışarak optik fiberin iletim kaybını artıracak, fiberin performansını düşürecek ve ömrünü kısaltacaktır. kablonun ömrü. En yaygın su engelleme önlemleri, suyun ve nemin dikey olarak yayılmasını önlemek ve böylece suyun engellenmesinde rol oynamak için kablo çekirdeği ile kılıf arasındaki boşluğa petrol macunu ile doldurulması ve su engelleyici bant eklenmesidir.
Fiber optik kablolarda (öncelikle kablolarda) yalıtkan olarak sentetik reçineler büyük miktarlarda kullanıldığında, bu yalıtım malzemeleri de su girişine karşı dayanıklı değildir. Yalıtım malzemesinde "su ağaçları" oluşması iletim performansı üzerindeki etkinin ana nedenidir. Yalıtım malzemesinin su ağaçlarından etkilenme mekanizması genellikle şu şekilde açıklanır: Güçlü elektrik alanı nedeniyle (başka bir hipotez, reçinenin kimyasal özelliklerinin, hızlandırılmış elektronların çok zayıf deşarjı nedeniyle değişmesidir), su molekülleri nüfuz eder. fiber optik kablonun kaplama malzemesinde bulunan farklı sayıdaki mikro gözenekler aracılığıyla. Su molekülleri, kablo kılıfı malzemesindeki farklı sayıdaki mikro gözeneklerden geçerek "su ağaçları" oluşturacak, yavaş yavaş büyük miktarda su biriktirecek ve kablonun uzunlamasına yönünde yayılacak ve kablonun performansını etkileyecektir. Yıllar süren uluslararası araştırma ve testlerden sonra, 1980'lerin ortalarında, su ağaçları üretmenin en iyi yolunu ortadan kaldırmanın bir yolunu bulmak için, yani kablo ekstrüzyonunun su emme tabakasına sarılmasından ve su bariyerinin genişlemesini engellemek için genişletilmesinden önce. ve uzunlamasına yayılımın içindeki kablodaki suyu bloke ederek su ağaçlarının büyümesini yavaşlatır; aynı zamanda dış hasar ve su sızması nedeniyle, su bariyeri kablonun uzunlamasına yayılmasına değil, suyu hızlı bir şekilde bloke edebilir.
3 Kablolu su bariyerine genel bakış
3. 1 Fiber optik kablo su bariyerlerinin sınıflandırılması
Yapılarına, kalitelerine ve kalınlıklarına göre sınıflandırılabilecek optik kablolu su bariyerlerini sınıflandırmanın birçok yolu vardır. Genel olarak yapılarına göre; çift taraflı lamine su tutucu, tek taraflı kaplamalı su tutucu ve kompozit filmli su tutucu olarak sınıflandırılabilirler. Su bariyerinin su bariyeri işlevi esas olarak, su bariyeri suyla karşılaştıktan sonra hızla şişebilen ve büyük miktarda jel oluşturabilen (su bariyeri yüzlerce kat daha fazla emebilir) yüksek su emme malzemesinden (su bariyeri olarak adlandırılır) kaynaklanmaktadır. kendisinden daha fazla su), böylece su ağacının büyümesini engeller ve suyun sürekli sızmasını ve yayılmasını önler. Bunlar hem doğal hem de kimyasal olarak değiştirilmiş polisakkaritleri içerir.
Bu doğal veya yarı doğal su engelleyiciler iyi özelliklere sahip olmalarına rağmen iki önemli dezavantaja sahiptirler:
1) biyolojik olarak parçalanabilirler ve 2) son derece yanıcıdırlar. Bu durum bunların fiber optik kablo malzemelerinde kullanılma ihtimalini ortadan kaldırmaktadır. Su direncindeki diğer sentetik malzeme türü, aşağıdaki gereksinimleri karşıladıklarından optik kablolar için su direnci olarak kullanılabilen poliakrilatlarla temsil edilir: 1) kuru olduklarında, optik kabloların üretimi sırasında oluşan gerilimleri ortadan kaldırabilirler;
2) kuru olduklarında, kablonun ömrünü etkilemeden optik kabloların çalışma koşullarına (oda sıcaklığından 90 °C'ye kadar termal döngü) dayanabilirler ve ayrıca kısa süreler için yüksek sıcaklıklara da dayanabilirler;
3) Su girdiğinde hızla şişebilir ve genleşme hızıyla bir jel oluşturabilirler.
4) oldukça viskoz bir jel üretir, yüksek sıcaklıklarda bile jelin viskozitesi uzun süre stabil kalır.
Su iticilerin sentezi genel olarak geleneksel kimyasal yöntemlere ayrılabilir - ters faz yöntemi (yağda su polimerizasyonu çapraz bağlama yöntemi), kendi çapraz bağlama polimerizasyon yöntemi - disk yöntemi, ışınlama yöntemi - "kobalt 60" γ -ışın yöntemi. Çapraz bağlama yöntemi “kobalt 60” γ-radyasyon yöntemine dayanmaktadır. Farklı sentez yöntemleri, farklı polimerizasyon ve çapraz bağlanma derecelerine sahiptir ve bu nedenle, su engelleyici bantlarda gerekli olan su engelleyici madde için çok katı gereksinimler vardır. Yalnızca çok az sayıda poliakrilat yukarıdaki dört gereksinimi karşılayabilir; pratik deneyimlere göre, su bloke edici maddeler (su emici reçineler), çapraz bağlı sodyum poliakrilatın tek bir kısmı için hammadde olarak kullanılamaz; hızlı ve yüksek su emme katları amacına ulaşmak için çoklu polimer çapraz bağlama yöntemi (yani çapraz bağlı sodyum poliakrilat karışımının çeşitli kısımları). Temel gereksinimler şunlardır: su emme katsayısı yaklaşık 400 katına ulaşabilir; su emme oranı, su direnci tarafından emilen suyun %75'ini emecek ilk dakikaya ulaşabilir; suya dayanıklı, kurumaya karşı termal stabilite gereksinimleri: 90°C'lik uzun süreli sıcaklık direnci, 160°C'lik maksimum çalışma sıcaklığı, 230°C'lik anlık sıcaklık direnci (özellikle elektrik sinyalli fotoelektrik kompozit kablo için önemlidir); Jel oluşumundan sonra su emilimi Stabilite gereksinimleri: birkaç termal döngüden sonra (20°C ~ 95°C) Su emiliminden sonra jelin stabilitesi şunları gerektirir: birkaç termal döngüden sonra (20°C ila 95°C) yüksek viskoziteli jel ve jel mukavemeti C). Jelin stabilitesi, sentez yöntemine ve üretici tarafından kullanılan malzemelere bağlı olarak önemli ölçüde değişir. Aynı zamanda, genleşme oranı ne kadar hızlı olursa o kadar iyi olur, bazı ürünler tek taraflı hız arayışındadır, katkı maddelerinin kullanımı hidrojel stabilitesine yardımcı değildir, su tutma kapasitesinin tahrip olmasına rağmen etkisi elde edilememektedir. suya dayanıklılık.
3. Su engelleyici bandın 3 özelliği Kablonun üretim, test, taşıma, depolama ve kullanım sürecinde çevre testlerine dayanması nedeniyle, optik kablo kullanımı açısından kablo su engelleyici bant gereksinimler aşağıdaki gibidir:
1) kablonun ihtiyaçlarına uygun, belirli bir mekanik mukavemete sahip, fiber dağılımının görünümü, delaminasyon ve toz içermeyen kompozit malzemeler;
2) tekdüze, tekrarlanabilir, istikrarlı kalite, kablo oluşumunda tabakalara ayrılmayacak ve üretilmeyecektir
3) yüksek genleşme basıncı, hızlı genleşme hızı, iyi jel stabilitesi;
4) çeşitli sonraki işlemlere uygun iyi termal stabilite;
5) yüksek kimyasal stabilite, herhangi bir aşındırıcı bileşen içermez, bakteri ve küf erozyonuna karşı dayanıklıdır;
6) optik kablonun diğer malzemeleriyle iyi uyumluluk, oksidasyon direnci vb.
4 Optik kablo su bariyeri performans standartları
Çok sayıda araştırma sonucu, niteliksiz su direncinin, kablo iletim performansının uzun vadeli stabilitesine büyük zarar vereceğini göstermektedir. Bu zararı, fiber optik kablonun üretim sürecinde ve fabrika muayenesinde bulmak zordur, ancak kullanımdan sonra kablonun döşenmesi sürecinde yavaş yavaş ortaya çıkacaktır. Bu nedenle, kapsamlı ve doğru bir test standartlarının zamanında geliştirilmesi, tüm tarafların kabul edebileceği bir değerlendirme temeli bulmak acil bir görev haline gelmiştir. Yazarın su engelleyici kayışlar üzerine yaptığı kapsamlı araştırma, keşif ve deneyler, su engelleyici kayışlara yönelik teknik standartların geliştirilmesi için yeterli bir teknik temel sağlamıştır. Su bariyeri değerinin performans parametrelerini aşağıdakilere göre belirleyin:
1) su tutucuya yönelik optik kablo standardının gereklilikleri (temel olarak optik kablo standardındaki optik kablo malzemesinin gereklilikleri);
2) su bariyerlerinin üretimi ve kullanımında deneyim ve ilgili test raporları;
3) su engelleyici bantların özelliklerinin fiber optik kabloların performansı üzerindeki etkisine ilişkin araştırma sonuçları.
4. 1 Görünüm
Su bariyer bandının görünümü, liflerin eşit şekilde dağılmış olması gerekir; yüzey düz olmalı ve kırışıklardan, kırışıklıklardan ve yırtıklardan arındırılmış olmalıdır; bandın genişliğinde hiçbir bölünme olmamalıdır; kompozit malzeme katmanlara ayrılmamalıdır; bant sıkıca sarılmalı ve elde tutulan bandın kenarları “hasır şapka şeklinde” olmamalıdır.
4.2 Su tutucunun mekanik mukavemeti
Su tutucunun gerilme mukavemeti, polyester dokumasız bandın üretim yöntemine bağlıdır; aynı niceliksel koşullar altında, viskon yöntemi, ürünün çekme mukavemetinin sıcak haddelenmiş üretim yönteminden daha iyidir, kalınlık da daha incedir. Su bariyeri bandının çekme mukavemeti, kablonun sarılma şekline veya kablo etrafına sarılma şekline göre değişir.
Bu, test yönteminin cihaz, sıvı ve test prosedürü ile birleştirilmesi gereken su bloke eden kayışlardan ikisi için önemli bir göstergedir. Su bloke edici banttaki ana su bloke edici malzeme, suyun şişme yüksekliği standardını birleştirmek amacıyla, su kalitesi gerekliliklerinin bileşimine ve doğasına duyarlı olan, kısmen çapraz bağlı sodyum poliakrilat ve türevleridir. Blokaj bandı kullanıldığında, deiyonize su kullanımı geçerli olacaktır (tahkimde damıtılmış su kullanılır), çünkü temelde saf su olan deiyonize suda anyonik ve katyonik bileşen yoktur. Saf sudaki emme çarpanı nominal değerin %100'ü ise, farklı su kalitelerindeki su emme reçinesinin emme çarpanı büyük ölçüde değişir; musluk suyunda bu oran %40 ila %60'tır (her konumun su kalitesine bağlı olarak); deniz suyunda %12'dir; Yeraltı suyu veya oluk suyu daha karmaşık olduğundan emilim yüzdesinin belirlenmesi zordur ve değeri çok düşük olacaktır. Kablonun su bariyeri etkisini ve ömrünü sağlamak için şişme yüksekliği > 10 mm olan su bariyeri bandı kullanmak en iyisidir.
4.3 Elektriksel özellikler
Genel olarak konuşursak, optik kablo, metal telin elektrik sinyallerinin iletimini içermez, bu nedenle yarı iletken dirençli su bandı kullanımını içermez, yalnızca 33 Wang Qiang, vb.: optik kablo suya dayanıklı bant
Elektriksel kompozit kablo, elektrik sinyallerinin varlığından önce, sözleşmeye göre kablonun yapısına göre özel gereksinimler.
4.4 Termal stabilite Su engelleyici bantların çoğu, termal stabilite gereksinimlerini karşılayabilir: 90°C'lik uzun süreli sıcaklık direnci, 160°C'lik maksimum çalışma sıcaklığı, 230°C'lik anlık sıcaklık direnci. Bu sıcaklıklarda belirli bir süre sonra su engelleyici bandın performansı değişmemelidir.
Jel kuvveti, şişen bir malzemenin en önemli özelliği olmalıdır; genleşme oranı ise yalnızca başlangıçtaki su nüfuzunun uzunluğunu (1 m'den az) sınırlamak için kullanılır. İyi bir genleşme malzemesi doğru genleşme oranına ve yüksek viskoziteye sahip olmalıdır. Zayıf bir su bariyeri malzemesi, yüksek genleşme oranına ve düşük viskoziteye sahip olsa bile, zayıf su bariyeri özelliklerine sahip olacaktır. Bu, bir dizi termal döngüyle karşılaştırılarak test edilebilir. Hidrolitik koşullar altında jel, kalitesini bozacak düşük viskoziteli bir sıvıya dönüşecektir. Bu, şişen toz içeren saf su süspansiyonunun 2 saat karıştırılmasıyla elde edilir. Elde edilen jel daha sonra fazla sudan ayrılır ve 95°C'de 24 saat öncesinde ve sonrasında viskoziteyi ölçmek için dönen bir viskozimetreye yerleştirilir. Jel stabilitesindeki fark görülebilir. Bu genellikle 20°C ila 95°C arasında 8 saatlik ve 95°C ila 20°C arasında 8 saatlik döngüler halinde yapılır. İlgili Alman standartları 8 saatlik 126 döngü gerektirir.
4. 5 Uyumluluk Su bariyerinin uyumluluğu, fiber optik kablonun ömrü açısından özellikle önemli bir özelliktir ve bu nedenle şimdiye kadar kullanılan fiber optik kablo malzemeleriyle ilgili olarak dikkate alınmalıdır. Uyumluluğun ortaya çıkması uzun zaman aldığından, hızlandırılmış eskitme testi kullanılmalıdır; yani kablo malzemesi örneği silinerek temizlenir, bir kuru su geçirmez bant tabakasıyla sarılır ve 100°C'de sabit sıcaklıktaki bir odada 10 saat tutulur. gün sonra kalite tartılır. Malzemenin çekme mukavemeti ve uzaması testten sonra %20'den fazla değişmemelidir.
Gönderim zamanı: Temmuz-22-2022