У структури оптичких каблова, пунило је слој који се лако превиђа, а опет је изузетно важан. Оно не учествује директно у преносу оптичког сигнала, нити је тако видљиво као спољашњи омотач, али директно утиче на дугорочну поузданост и стабилност преноса кабла, што га чини неопходним функционалним материјалом за обезбеђивање дугорочног рада кабла.
I. Шта је пунило и зашто је „неопходно“ за оптичке каблове?
Пунило за оптичке каблове није обична „маст“ или „вазелин“, већ полупрозирни функционални материјал налик пасти састављен од базних уља, система за згушњавање, компоненти за блокирање воде, антиоксидативних система и других материјала. Језгро оптичког влакна је изузетно фина кварцна стаклена нит, која има три критичне осетљивости: подложност води, влази и механичком напрезању. Када влага продре у површину оптичког влакна, може изазвати микропукотине и довести до повећаног слабљења сигнала, што потенцијално може изазвати квар влакана на дужи рок. Поред тога, постоје бројне микро-празнине унутар структуре кабла, као што су између лабавих цеви, у размацима језгра и око елемената чврстоће, које могу формирати путеве миграције за воду и влагу.
Основне функције пунилице огледају се у два аспекта. Прво, блокирање воде и отпорност на влагу: пунилица у потпуности испуњава унутрашње шупљине кабла, формирајући континуирану хидрофобну баријеру која ефикасно спречава уздужну миграцију воде, фундаментално штитећи структурну стабилност оптичког влакна. Друго, механичка заштита од пуњења: унутар лабаве цеви, пунилица прекрива оптичко влакно и формира флексибилни носећи слој. Када је кабл изложен спољним силама као што су савијање, затезање или вибрације, ефикасно распршује напрезање и смањује ризик од губитка услед микросавијања, чиме се обезбеђује стабилан пренос сигнала.
II. Фибер гел наспрам кабловског желеа: различите улоге, одговарајуће одговорности
У индустрији оптичких каблова, пунила се углавном деле у две категорије:Фибер гелиКабловски желеПостоје значајне разлике у њиховим позицијама примене и захтевима за перформансе.
Фибер гел је функционални материјал који долази у директан контакт са оптичким влакном, првенствено испуњавајући унутрашњост лабавих цеви или структура кичме, одржавајући дугорочни директан контакт са влакном. Стога су његови захтеви за перформансе изузетно строги: мора имати веома високу чистоћу без механичких нечистоћа; добре карактеристике ниског напрезања које не изазивају ефекте микросавијања на влакну; ниску или скоро неутралну киселинску вредност како би се избегао дугорочни хемијски утицај на премаз влакна; и критичну контролу перформанси издвајања водоника, јер водоник може изазвати губитак апсорпције OH у оптичком влакну, што доводи до повећаног слабљења сигнала у опсегу од 1,38 μm. Што се тиче избора базног уља, Фибер гел углавном користи хидрогенизована минерална уља високе чистоће или системе синтетичких базних уља, чије предности укључују стабилну молекуларну структуру и високу конзистентност од серије до серије, што их чини погоднијим за кабловске примене високе поузданости.
Кабловски желе се углавном користи за попуњавање празнина у језгру, шупљина у структури ужади или структура спољног слоја кабла. Не долази у директан контакт са оптичким влакном, а његове основне функције су опште блокирање воде и структурно пуњење. Стога су његови захтеви за чистоћом и перформансама оптичког квалитета релативно нижи, али мора имати добре перформансе блокирања воде и дугорочну стабилност. Системи базних уља углавном користе нафтенске или средње базиране хидрогенизоване системе минералних уља, постижући равнотежу између трошкова и перформанси, што их чини погоднијим за заштиту спољног слоја.
Са становишта материјалног система, пунила се такође могу поделити у три типа: минерално уље, синтетичко уље и силиконско уље. Минерално уље нуди високу исплативост и најчешће се користи. Синтетичко уље је обично базирано на ПАО (полиалфаолефину) као базном уљу, нудећи одличне перформансе на високим и ниским температурама, као и стабилност на оксидацију. Силиконско уље је погодно за екстремне температурне услове, одржавајући стабилне перформансе у опсегу од -70°C до 200°C, али је његова цена виша и није компатибилно са системима минералног уља.
III. Уобичајени проблеми и контрамере у практичној примени
Током производње, инсталације и дуготрајног рада оптичких каблова, могу се појавити различити проблеми са перформансама са пунилима.
Одвајање уља се обично манифестује одвајањем базног уља од система једињења, што доводи до неравномерне расподеле једињења, што заузврат узрокује неравномерно напрезање оптичког влакна и повећане губитке услед микросавијања. Основни узрок је обично повезан са дизајном система за згушњавање или контролом процеса дисперзије.
Очвршћивање на ниским температурама је израженије у хладним регионима. Конвенционални системи минералног уља имају смањење вискоеластичности на ниским температурама, не успевајући да обезбеде ефикасну заштиту од пуфера, што може довести до директног контакта између оптичког влакна и зида цеви. Ово треба оптимизовати избором система синтетичког уља или силиконског уља.
Проблеми компатибилности се углавном манифестују као физичка или хемијска некомпатибилност између једињења и материјала као што су PBT цеви, премази од влакана и материјали који блокирају воду, што може довести до бубрења материјала или погоршања перформанси на дужи рок. Стога се у практичним применама морају спроводити ригорозна испитивања компатибилности.
Проблеми са ослобађањем водоника првенствено потичу од трагова нестабилних компоненти у систему једињења, које могу полако ослобађати водоник током дуготрајног рада, што доводи до повећаног додатног слабљења оптичког влакна. Стога је неопходна строга контрола чистоће сировина и влажности производне средине.
Проблеми процеса пуњења повезани су са тиксотропним својствима компаунда и параметрима контроле опреме, као што су брзина пуњења, контрола температуре и неравномерна расподела притиска, што све може утицати на равномерност расподеле компаунда унутар лабаве цеви и последично на укупне перформансе кабла.
Закључак
Иако пунило заузима незначајну позицију у структури кабла, оно је кључни функционални материјал који утиче на дугорочну поузданост и перформансе преноса оптичких каблова. Игра незаменљиву улогу у блокирању воде, отпорности на влагу, пуферовању и структурној стабилности. Како се оптичке комуникационе мреже развијају ка већим брзинама, већим капацитетима и дужем веку трајања, захтеви за перформансама и захтеви за контролу процеса пуњења каблова такође стално расту.
Време објаве: 29. април 2026.