1 Indledning
Med den hurtige udvikling af kommunikationsteknologi i det sidste årti eller deromkring, er anvendelsesområdet for fiberoptiske kabler blevet udvidet. I takt med at miljøkravene til fiberoptiske kabler bliver ved med at stige, stiger kravene til kvaliteten af materialer, der anvendes i fiberoptiske kabler. Fiberoptisk kabel vandblokerende tape er et almindeligt vandblokerende materiale, der bruges i den fiberoptiske kabelindustri, rollen som forsegling, vandtætning, fugt- og bufferbeskyttelse i fiberoptisk kabel er blevet bredt anerkendt, og dets varianter og ydeevne har været kontinuerligt forbedret og perfektioneret med udviklingen af fiberoptisk kabel. I de senere år blev den "tørre kerne"-struktur indført i det optiske kabel. Denne type kabelvandbarrieremateriale er normalt en kombination af tape, garn eller belægning for at forhindre vand i at trænge ind i kabelkernen på langs. Med den voksende accept af fiberoptiske kabler med tør kerne erstatter tørre fiberoptiske kabelmaterialer hurtigt de traditionelle vaseline-baserede kabelfyldningsforbindelser. Det tørre kernemateriale bruger en polymer, der hurtigt absorberer vand for at danne en hydrogel, som svulmer og fylder kablets vandgennemtrængningskanaler. Da det tørre kernemateriale ikke indeholder klæbrigt fedt, kræves der ingen klude, opløsningsmidler eller rengøringsmidler for at forberede kablet til splejsning, og kabelsplejsningstiden reduceres væsentligt. Kablets lette vægt og den gode vedhæftning mellem det ydre forstærkningsgarn og kappen reduceres ikke, hvilket gør det til et populært valg.
2 Vands indvirkning på kablet og vandmodstandsmekanismen
Hovedårsagen til, at der bør træffes en række vandblokerende foranstaltninger, er, at vand, der kommer ind i kablet, nedbrydes til brint og O H-ioner, hvilket vil øge transmissionstabet af den optiske fiber, reducere fiberens ydeevne og forkorte kablets levetid. De mest almindelige vandblokerende foranstaltninger er påfyldning med petroleumspasta og tilføjelse af vandblokerende tape, som fyldes i mellemrummet mellem kabelkernen og kappen for at forhindre vand og fugt i at sprede sig lodret og dermed spille en rolle i vandblokering.
Når syntetiske harpikser anvendes i store mængder som isolatorer i fiberoptiske kabler (for det første i kabler), er disse isoleringsmaterialer heller ikke immune over for vandindtrængning. Dannelsen af "vandtræer" i isoleringsmaterialet er hovedårsagen til påvirkningen af transmissionsydelsen. Mekanismen, hvormed isoleringsmaterialet påvirkes af vandtræer, forklares normalt som følger: på grund af det stærke elektriske felt (en anden hypotese er, at harpiksens kemiske egenskaber ændres ved den meget svage udledning af accelererede elektroner), trænger vandmolekyler ind. gennem det forskellige antal mikroporer, der er til stede i det fiberoptiske kabels beklædningsmateriale. Vandmolekylerne vil trænge gennem det forskellige antal mikroporer i kabelkappematerialet og danne "vandtræer", gradvist akkumulere en stor mængde vand og sprede sig i kablets længderetning og påvirke kablets ydeevne. Efter mange års international forskning og test, i midten af 1980'erne, for at finde en måde at eliminere den bedste måde at producere vand træer på, det vil sige, før kablet ekstrudering pakket ind i et lag af vandabsorption og udvidelse af vandbarrieren for at hæmme og bremse væksten af vandtræer, blokere vand i kablet inde i den langsgående spredning; samtidig kan vandspærren på grund af ydre skader og infiltration af vand også hurtigt blokere vandet, ikke til kablets langsgående spredning.
3 Oversigt over kabelvandspærren
3. 1 Klassificering af fiberoptiske kabel vandspærrer
Der er mange måder at klassificere optiske kabelvandspærrer på, som kan klassificeres efter deres struktur, kvalitet og tykkelse. Generelt kan de klassificeres efter deres struktur: dobbeltsidet lamineret vandstop, enkeltsidet coated waterstop og kompositfilm vandstop. Vandbarrierens vandbarrierefunktion skyldes hovedsageligt det høje vandabsorberende materiale (kaldet vandbarriere), som kan svulme hurtigt efter vandbarrieren støder på vand og danner en stor mængde gel (vandbarrieren kan absorbere hundredvis af gange mere vand end sig selv), hvilket forhindrer væksten af vandtræet og forhindrer fortsat infiltration og spredning af vand. Disse omfatter både naturlige og kemisk modificerede polysaccharider.
Selvom disse naturlige eller semi-naturlige vandblokkere har gode egenskaber, har de to fatale ulemper:
1) de er biologisk nedbrydelige og 2) de er meget brandfarlige. Dette gør dem usandsynligt at blive brugt i fiberoptiske kabelmaterialer. Den anden type syntetisk materiale i vandresisten er repræsenteret af polyacrylater, der kan bruges som vandafvisende til optiske kabler, fordi de opfylder følgende krav: 1) når de er tørre, kan de modvirke de spændinger, der opstår under fremstillingen af optiske kabler;
2) når de er tørre, kan de modstå driftsbetingelserne for optiske kabler (termisk cyklus fra stuetemperatur til 90 °C) uden at påvirke kablets levetid og kan også modstå høje temperaturer i korte perioder;
3) når der kommer vand ind, kan de svulme hurtigt og danne en gel med en ekspansionshastighed.
4) Fremstil en højviskos gel, selv ved høje temperaturer er gelens viskositet stabil i lang tid.
Syntesen af vandafvisende midler kan bredt opdeles i traditionelle kemiske metoder - omvendt fase metode (vand-i-olie polymerisation tværbindingsmetode), deres egen tværbindingspolymerisationsmetode - skivemetode, bestrålingsmetode - "cobalt 60" γ -stråle metode. Tværbindingsmetoden er baseret på "cobalt 60" γ-strålingsmetoden. De forskellige syntesemetoder har forskellige grader af polymerisation og tværbinding og derfor meget strenge krav til det vandblokerende middel, der kræves i vandblokerende tape. Kun meget få polyacrylater kan opfylde ovenstående fire krav, ifølge praktisk erfaring kan vandblokerende midler (vandabsorberende harpiks) ikke anvendes som råmateriale til en enkelt del af det tværbundne natriumpolyacrylat, skal anvendes i en multi-polymer tværbindingsmetode (dvs. en række forskellige dele af den tværbundne natriumpolyacrylatblanding) for at opnå formålet med hurtige og høje vandabsorptionsmultipler. De grundlæggende krav er: vandabsorptionsmultiple kan nå omkring 400 gange, vandabsorptionshastigheden kan nå det første minut til at absorbere 75% af vandet absorberet af vandresisten; krav til vandafvisende tørring og termisk stabilitet: langsigtet temperaturmodstand på 90°C, den maksimale arbejdstemperatur på 160°C, øjeblikkelig temperaturmodstand på 230°C (især vigtigt for fotoelektrisk kompositkabel med elektriske signaler); vandabsorption efter dannelse af gelstabilitetskrav: efter adskillige termiske cyklusser (20°C ~ 95°C) Gelens stabilitet efter vandabsorption kræver: gel med høj viskositet og gelstyrke efter adskillige termiske cyklusser (20°C til 95°) C). Gelens stabilitet varierer betydeligt afhængigt af syntesemetoden og de materialer, der anvendes af producenten. På samme tid, ikke jo hurtigere ekspansionshastighed, jo bedre, nogle produkter ensidig forfølgelse af hastighed, brugen af tilsætningsstoffer er ikke befordrende for hydrogel stabilitet, ødelæggelse af vandretentionskapaciteten, men ikke for at opnå effekten af vandmodstand.
3. 3 egenskaber af vand-blokerende tape Som kablet i fremstilling, test, transport, opbevaring og brug af processen for at modstå miljøtesten, så fra perspektivet af brugen af optisk kabel, kablet vand-blokerende tape krav er som følger:
1) udseende fiberfordeling, kompositmaterialer uden delaminering og pulver, med en vis mekanisk styrke, egnet til kablets behov;
2) ensartet, repeterbar, stabil kvalitet, i dannelsen af kablet vil ikke blive delamineret og producere
3) højt ekspansionstryk, hurtig ekspansionshastighed, god gelstabilitet;
4) god termisk stabilitet, velegnet til forskellige efterfølgende behandlinger;
5) høj kemisk stabilitet, indeholder ingen ætsende komponenter, resistente over for bakterier og skimmel erosion;
6) god kompatibilitet med andre materialer af optisk kabel, oxidationsmodstand osv.
4 Optisk kabel vandbarriere ydeevnestandarder
Et stort antal forskningsresultater viser, at ukvalificeret vandmodstand mod den langsigtede stabilitet af kablets transmissionsydelse vil forårsage stor skade. Denne skade i fremstillingsprocessen og fabriksinspektionen af optisk fiberkabel er svær at finde, men vil gradvist dukke op i processen med at lægge kablet efter brug. Derfor er rettidig udvikling af en omfattende og nøjagtig test standarder, for at finde et grundlag for evalueringen af alle parter kan acceptere, blevet en presserende opgave. Forfatterens omfattende forskning, udforskning og eksperimenter med vandblokerende bælter har givet et tilstrækkeligt teknisk grundlag for udviklingen af tekniske standarder for vandblokerende bælter. Bestem ydeevneparametrene for vandbarriereværdien baseret på følgende:
1) kravene til den optiske kabelstandard for vandstopperen (hovedsageligt kravene til det optiske kabelmateriale i den optiske kabelstandard);
2) erfaring med fremstilling og brug af vandbarrierer og relevante testrapporter;
3) forskningsresultater om indflydelsen af vandblokerende bånds egenskaber på ydeevnen af optiske fiberkabler.
4. 1 Udseende
Udseendet af vandbarrierebåndet skal være jævnt fordelte fibre; overfladen skal være flad og fri for rynker, folder og rifter; der bør ikke være spalter i båndets bredde; kompositmaterialet skal være fri for delaminering; tapen skal være tæt viklet, og kanterne på den håndholdte tape skal være fri for "stråhatteformen".
4.2 Mekanisk styrke af vandstopperen
Trækstyrken af vandstopperen afhænger af metoden til fremstilling af polyester ikke-vævet tape, under de samme kvantitative forhold er viskosemetoden bedre end den varmvalsede metode til fremstilling af produktets trækstyrke, tykkelsen er også tyndere. Trækstyrken af vandspærrebåndet varierer afhængigt af den måde, hvorpå kablet vikles eller vikles omkring kablet.
Dette er en nøgleindikator for to af de vandblokerende bælter, for hvilke testmetoden skal forenes med enheden, væsken og testproceduren. Det vigtigste vandblokerende materiale i den vandblokerende tape er delvist tværbundet natriumpolyacrylat og dets derivater, som er følsomme over for sammensætningen og arten af vandkvalitetskrav, for at ensrette standarden for vandets kvældningshøjde. blokeringstape, skal brugen af deioniseret vand råde (destilleret vand bruges i voldgift), fordi der ikke er nogen anionisk og kationisk komponent i deioniseret vand, som grundlæggende er rent vand. Absorptionsmultiplikatoren for vandabsorptionsharpiks i forskellige vandkvaliteter varierer meget, hvis absorptionsmultiplikatoren i rent vand er 100 % af den nominelle værdi; i postevand er det 40% til 60% (afhængigt af vandkvaliteten på hvert sted); i havvand er det 12%; underjordisk vand eller rendevand er mere komplekst, det er svært at bestemme absorptionsprocenten, og dets værdi vil være meget lav. For at sikre kablets vandspærreeffekt og levetid er det bedst at bruge et vandspærrebånd med en kvældehøjde på > 10 mm.
4.3Elektriske egenskaber
Generelt set indeholder det optiske kabel ikke transmission af elektriske signaler fra metaltråden, så indebær ikke brugen af halvledende modstand vandtape, kun 33 Wang Qiang osv.: optisk kabel vandmodstandstape
Elektrisk kompositkabel før tilstedeværelsen af elektriske signaler, specifikke krav i henhold til strukturen af kablet af kontrakten.
4.4 Termisk stabilitet De fleste varianter af vandblokerende tape kan opfylde kravene til termisk stabilitet: langvarig temperaturmodstand på 90°C, maksimal arbejdstemperatur på 160°C, øjeblikkelig temperaturmodstand på 230°C. Ydeevnen af den vandblokerende tape bør ikke ændres efter et bestemt tidsrum ved disse temperaturer.
Gelstyrken bør være den vigtigste egenskab for et opsvulmende materiale, mens ekspansionshastigheden kun bruges til at begrænse længden af den indledende vandindtrængning (mindre end 1 m). Et godt ekspansionsmateriale bør have den rigtige ekspansionshastighed og høj viskositet. Et dårligt vandbarrieremateriale, selv med en høj ekspansionshastighed og lav viskositet, vil have dårlige vandbarriereegenskaber. Dette kan testes i sammenligning med en række termiske cyklusser. Under hydrolytiske forhold vil gelen nedbrydes til en væske med lav viskositet, hvilket vil forringe dens kvalitet. Dette opnås ved at omrøre en rent vandsuspension indeholdende kvældningspulver i 2 timer. Den resulterende gel separeres derefter fra det overskydende vand og anbringes i et roterende viskosimeter for at måle viskositeten før og efter 24 timer ved 95°C. Forskellen i gelstabilitet kan ses. Dette gøres normalt i cyklusser på 8 timer fra 20°C til 95°C og 8 timer fra 95°C til 20°C. De relevante tyske standarder kræver 126 cyklusser af 8 timer.
4. 5 Kompatibilitet Vandbarrierens forenelighed er en særlig vigtig egenskab i forhold til det fiberoptiske kabels levetid og bør derfor overvejes i forhold til de hidtil involverede fiberoptiske kabelmaterialer. Da kompatibilitet tager lang tid at blive synlig, skal den accelererede ældningstest anvendes, dvs. kabelmaterialeprøven tørres af, pakkes ind med et lag tørt vandafvisende tape og opbevares i et kammer med konstant temperatur ved 100°C i 10 dage, hvorefter kvaliteten vejes. Trækstyrken og forlængelsen af materialet bør ikke ændres med mere end 20 % efter testen.
Indlægstid: 22-jul-2022