1 Увод
Са брзим развојем комуникационе технологије у последњој деценији, поље примене оптичких каблова се шири. Како еколошки захтеви за оптичке каблове настављају да расту, тако расту и захтеви за квалитет материјала који се користе у оптичким кабловима. Трака за блокирање воде за оптички кабл је уобичајени материјал за блокирање воде који се користи у индустрији оптичких каблова, улога заптивања, хидроизолације, заштите од влаге и пуфера у оптичком каблу је широко призната, а његове сорте и перформансе су континуирано унапређен и усавршен развојем оптичког кабла. Последњих година, структура „сувог језгра” је уведена у оптички кабл. Овај тип водонепропусног материјала за каблове је обично комбинација траке, предива или премаза како би се спречило продирање воде уздужно у језгро кабла. Са све већим прихватањем оптичких каблова са сувим језгром, материјали за оптичке каблове са сувим језгром брзо замењују традиционалне мешавине за пуњење каблова на бази вазелина. Материјал сувог језгра користи полимер који брзо апсорбује воду да би формирао хидрогел, који набубри и испуњава канале за продирање воде у каблу. Поред тога, пошто материјал са сувим језгром не садржи лепљиву маст, нису потребне марамице, растварачи или средства за чишћење да би се кабл припремио за спајање, а време спајања кабла је знатно смањено. Мала тежина кабла и добро приањање између спољашњег предива за ојачање и омотача нису смањени, што га чини популарним избором.
2 Утицај воде на кабл и механизам отпорности на воду
Главни разлог зашто би требало предузети разне мере за блокирање воде је тај што ће се вода која улази у кабл разградити на водоник и О Х- јоне, што ће повећати губитак преноса оптичког влакна, смањити перформансе влакна и скратити животни век кабла. Најчешће мере за блокирање воде су пуњење нафтном пастом и додавање траке за блокирање воде, које се попуњавају у размаку између језгра кабла и омотача како би се спречило вертикално ширење воде и влаге, чиме играју улогу у блокирању воде.
Када се синтетичке смоле користе у великим количинама као изолатори у кабловима са оптичким влакнима (прво у кабловима), ови изолациони материјали такође нису имуни на продирање воде. Формирање "воденог дрвећа" у изолационом материјалу је главни разлог за утицај на перформансе преноса. Механизам којим водено дрвеће утиче на изолациони материјал обично се објашњава на следећи начин: услед јаког електричног поља (друга хипотеза је да се хемијска својства смоле мењају веома слабим пражњењем убрзаних електрона), молекули воде продиру кроз различит број микропора присутних у материјалу омотача оптичког кабла. Молекули воде ће продрети кроз различит број микро-пора у материјалу омотача кабла, формирајући „водено дрвеће“, постепено акумулирајући велику количину воде и ширећи се у уздужном правцу кабла, и утичући на перформансе кабла. Након година међународног истраживања и тестирања, средином 1980-их, да се пронађе начин да се елиминише најбољи начин за производњу воденог дрвећа, то јест, пре него што се екструзија кабла умота у слој упијања воде и ширења водене баријере да спречи и успоравају раст воденог дрвећа, блокирајући воду у каблу унутар уздужног ширења; у исто време, због спољашњих оштећења и инфилтрације воде, водена баријера такође може брзо блокирати воду, а не уздужно ширење кабла.
3 Преглед водене баријере каблова
3. 1 Класификација водених баријера оптичких каблова
Постоји много начина за класификацију водених баријера оптичких каблова, који се могу класификовати према њиховој структури, квалитету и дебљини. Уопштено говорећи, могу се класификовати према њиховој структури: двострани ламинирани ватерстоп, једнострани премазани ватерстоп и композитни филм. Функција водене баријере водене баријере је углавном због материјала високе апсорпције воде (који се назива водена баријера), који може брзо да набубри након што водена баријера наиђе на воду, формирајући велику запремину гела (водена баријера може да апсорбује стотине пута више воде од себе), чиме се спречава раст воденог дрвета и спречава наставак инфилтрације и ширења воде. То укључује и природне и хемијски модификоване полисахариде.
Иако ови природни или полу-природни блокатори воде имају добра својства, они имају два фатална недостатка:
1) су биоразградиви и 2) веома су запаљиви. Због тога је мало вероватно да ће се користити у материјалима од оптичких каблова. Другу врсту синтетичког материјала у водоотпорници представљају полиакрилати, који се могу користити као водоотпорни материјали за оптичке каблове јер испуњавају следеће захтеве: 1) када су суви, могу да се супротставе напонима који настају током производње оптичких каблова;
2) када су суви, могу да издрже радне услове оптичких каблова (термички циклус од собне температуре до 90 °Ц) без утицаја на животни век кабла, а такође могу да издрже високе температуре у кратким временским периодима;
3) када вода уђе, могу брзо да набубре и формирају гел са брзином експанзије.
4) производи високо вискозан гел, чак и на високим температурама вискозитет гела је стабилан дуго времена.
Синтеза водоодбојних средстава може се широко поделити на традиционалне хемијске методе – метод обрнуте фазе (метода умрежавања полимеризацијом воде у уљу), сопствену методу полимеризације унакрсног повезивања – метод диска, метод озрачивања – „кобалт 60“ γ -зрака метода. Метода унакрсног повезивања је заснована на методи γ-зрачења „кобалт 60”. Различите методе синтезе имају различите степене полимеризације и унакрсног повезивања и стога веома строге захтеве за средство за блокирање воде потребно за траке за блокирање воде. Само мали број полиакрилата може да испуни горња четири захтева, према практичном искуству, средства за блокирање воде (смоле које упијају воду) не могу се користити као сировине за један део умреженог натријум полиакрилата, морају се користити у мулти-полимерна метода унакрсног повезивања (тј. различити део мешавине умреженог натријум полиакрилата) како би се постигла сврха брзе и велике вишеструке апсорпције воде. Основни захтеви су: вишеструка апсорпција воде може да достигне око 400 пута, брзина апсорпције воде може да достигне први минут да апсорбује 75% воде коју апсорбује водоотпорник; Захтеви за топлотну стабилност отпорности на сушење: дуготрајна температурна отпорност од 90°Ц, максимална радна температура од 160°Ц, тренутна температурна отпорност од 230°Ц (посебно важно за фотоелектрични композитни кабл са електричним сигналима); апсорпција воде након формирања захтева стабилности гела: после неколико термичких циклуса (20°Ц ~ 95°Ц) Стабилност гела након упијања воде захтева: висок вискозитет гела и чврстоћу гела након неколико термичких циклуса (20°Ц до 95° Ц). Стабилност гела значајно варира у зависности од методе синтезе и материјала које користи произвођач. У исто време, не што је брзина експанзије већа, то боље, неки производи једнострано теже брзини, употреба адитива не доприноси стабилности хидрогела, уништавању капацитета задржавања воде, али не и да постигне ефекат отпорност на воду.
3. 3 карактеристике траке за блокирање воде Као кабл у производњи, тестирању, транспорту, складиштењу и коришћењу процеса да издржи испитивање животне средине, тако и из перспективе употребе оптичког кабла, кабловска трака за блокирање воде захтеви су следећи:
1) изглед дистрибуције влакана, композитних материјала без раслојавања и праха, одређене механичке чврстоће, погодних за потребе кабла;
2) уједначен, поновљив, стабилан квалитет, у формирању кабла неће се раслојавати и производити
3) висок притисак експанзије, брза брзина експанзије, добра стабилност гела;
4) добра термичка стабилност, погодна за разне накнадне обраде;
5) висока хемијска стабилност, не садржи никакве корозивне компоненте, отпоран на бактерије и ерозију плесни;
6) добра компатибилност са другим материјалима оптичког кабла, отпорност на оксидацију итд.
4 Стандарди перформанси оптичког кабла за водену баријеру
Велики број резултата истраживања показује да ће неквалификована водоотпорност на дугорочну стабилност перформанси кабловског преноса проузроковати велику штету. Ову штету, у процесу производње и фабричком прегледу кабла са оптичким влакнима, тешко је пронаћи, али ће се постепено појавити у процесу полагања кабла након употребе. Стога је правовремени развој свеобухватних и тачних стандарда тестирања, како би се пронашла основа за процену коју све стране могу прихватити, постао хитан задатак. Ауторова опсежна истраживања, истраживања и експерименти на водоблокирајућим појасевима дали су адекватну техничку основу за развој техничких стандарда за водоблокирајуће појасеве. Одредите параметре перформанси вредности водене баријере на основу следећег:
1) захтеви стандарда оптичког кабла за водозатварач (углавном захтеви материјала оптичког кабла у стандарду оптичког кабла);
2) искуство у изради и употреби водених баријера и релевантне извештаје о испитивању;
3) резултати истраживања утицаја карактеристика водонепропусних трака на перформансе каблова са оптичким влакнима.
4. 1 Изглед
Изглед водонепропусне траке треба да буде равномерно распоређених влакана; површина треба да буде равна и без бора, набора и подера; не би требало бити расцепа у ширини траке; композитни материјал треба да буде без раслојавања; трака треба да буде чврсто намотана, а ивице траке које се држе у руци треба да буду слободне од „сламног шешира“.
4.2 Механичка чврстоћа хидроизолације
Затезна чврстоћа хидроизолације зависи од начина производње полиестерске неткане траке, под истим квантитативним условима, вискозни метод је бољи од топловаљаног метода производње затезне чврстоће производа, дебљина је такође тања. Затезна чврстоћа траке за заштиту од воде варира у зависности од начина на који је кабл омотан или омотан око кабла.
Ово је кључни индикатор за два водоблокирајућа појаса, за које метод испитивања треба да буде уједначен са уређајем, течношћу и процедуром испитивања. Главни материјал за блокирање воде у траки за блокирање воде је делимично умрежени натријум полиакрилат и његови деривати, који су осетљиви на састав и природу захтева за квалитет воде, како би се уједначио стандард висине бубрења воде- блокирајући траку, преовладава употреба дејонизоване воде (у арбитражи се користи дестилована вода), јер у дејонизованој води, која је у основи чиста вода, нема ањонске и катјонске компоненте. Мултипликатор апсорпције смоле за апсорпцију воде у различитим квалитетима воде увелико варира, ако је множилац апсорпције у чистој води 100% номиналне вредности; у води са чесме је 40% до 60% (у зависности од квалитета воде сваке локације); у морској води је 12%; подземне воде или олучне воде су сложеније, тешко је одредити проценат апсорпције, а њена вредност ће бити веома ниска. Да би се обезбедио ефекат водонепропусности и животни век кабла, најбоље је користити водонепропусну траку са висином бубрења > 10 мм.
4.3 Електрична својства
Уопштено говорећи, оптички кабл не садржи пренос електричних сигнала металне жице, тако да не укључује употребу полупроводне отпорне водене траке, само 33 Ванг Кианг, итд.: оптички кабл водоотпорна трака
Електрични композитни кабл пре присуства електричних сигнала, специфични захтеви према структури кабла по уговору.
4.4 Термичка стабилност Већина варијанти трака за блокирање воде може да испуни захтеве термичке стабилности: дуготрајна температурна отпорност од 90°Ц, максимална радна температура од 160°Ц, тренутна температурна отпорност од 230°Ц. Перформансе траке за блокирање воде не би требало да се мењају након одређеног временског периода на овим температурама.
Чврстоћа гела треба да буде најважнија карактеристика набубрелог материјала, док се брзина експанзије користи само за ограничавање дужине почетног продора воде (мање од 1 м). Добар експанзиони материјал треба да има одговарајућу брзину експанзије и висок вискозитет. Лош материјал за баријеру за воду, чак и са великом брзином експанзије и ниским вискозитетом, имаће лоша својства баријере за воду. Ово се може тестирати у поређењу са низом термичких циклуса. У хидролитичким условима, гел ће се распасти у течност ниског вискозитета што ће погоршати његов квалитет. Ово се постиже мешањем чисте водене суспензије која садржи прашак за бубрење током 2 х. Добијени гел се затим одваја од вишка воде и ставља у ротирајући вискозиметар за мерење вискозитета пре и после 24 х на 95°Ц. Може се видети разлика у стабилности гела. Ово се обично ради у циклусима од 8х од 20°Ц до 95°Ц и 8х од 95°Ц до 20°Ц. Релевантни немачки стандарди захтевају 126 циклуса од 8х.
4. 5 Компатибилност Компатибилност водене баријере је посебно важна карактеристика у односу на животни век оптичког кабла и стога би је требало размотрити у односу на материјале оптичких каблова који су до сада укључени. Пошто је потребно много времена да компатибилност постане очигледна, мора се користити тест убрзаног старења, тј. узорак материјала кабла се обрише, умота у слој суве водоотпорне траке и држи у комори са константном температуром на 100°Ц током 10 дана, након чега се мери квалитет. Затезна чврстоћа и издужење материјала не би требало да се мењају за више од 20% након испитивања.
Време поста: 22.07.2022