1 Introducció
Amb el ràpid desenvolupament de la tecnologia de comunicació en l'última dècada aproximadament, el camp d'aplicació dels cables de fibra òptica s'ha anat expandint. A mesura que els requisits ambientals dels cables de fibra òptica continuen augmentant, també ho fan els requisits de qualitat dels materials utilitzats en els cables de fibra òptica. La cinta de bloqueig d'aigua del cable de fibra òptica és un material de bloqueig d'aigua comú que s'utilitza a la indústria del cable de fibra òptica, el paper de segellat, impermeabilització, protecció contra la humitat i el tampó en el cable de fibra òptica ha estat àmpliament reconegut, i les seves varietats i rendiment han estat contínuament millorat i perfeccionat amb el desenvolupament del cable de fibra òptica. En els últims anys, l'estructura del "nucli sec" es va introduir al cable òptic. Aquest tipus de material de barrera d'aigua del cable sol ser una combinació de cinta, fil o recobriment per evitar que l'aigua penetri longitudinalment al nucli del cable. Amb l'acceptació creixent dels cables de fibra òptica de nucli sec, els materials de cable de fibra òptica de nucli sec estan substituint ràpidament els compostos d'ompliment de cables basats en vaselina tradicionals. El material del nucli sec utilitza un polímer que absorbeix ràpidament l'aigua per formar un hidrogel, que s'infla i omple els canals de penetració d'aigua del cable. A més, com que el material del nucli sec no conté greix enganxós, no calen tovalloletes, dissolvents ni netejadors per preparar el cable per a l'empalmament, i el temps d'empalmament del cable es redueix molt. El pes lleuger del cable i la bona adherència entre el fil de reforç exterior i la funda no es redueixen, per la qual cosa és una opció popular.
2 L'impacte de l'aigua sobre el cable i el mecanisme de resistència a l'aigua
La raó principal per la qual s'han de prendre diverses mesures de bloqueig d'aigua és que l'aigua que entra al cable es descompondrà en ions d'hidrogen i O H-, la qual cosa augmentarà la pèrdua de transmissió de la fibra òptica, reduirà el rendiment de la fibra i escurçarà el vida útil del cable. Les mesures de bloqueig d'aigua més habituals són omplir-se amb pasta de petroli i afegir una cinta de bloqueig d'aigua, que s'omple a l'espai entre el nucli del cable i la funda per evitar que l'aigua i la humitat s'escampin verticalment, jugant així un paper en el bloqueig de l'aigua.
Quan les resines sintètiques s'utilitzen en grans quantitats com a aïllants en cables de fibra òptica (primer en cables), aquests materials aïllants tampoc són immunes a l'entrada d'aigua. La formació d'"arbres d'aigua" en el material aïllant és la raó principal de l'impacte en el rendiment de la transmissió. El mecanisme pel qual el material aïllant es veu afectat pels arbres d'aigua s'explica normalment de la següent manera: a causa del fort camp elèctric (una altra hipòtesi és que les propietats químiques de la resina es modifiquen per la descàrrega molt feble dels electrons accelerats), les molècules d'aigua penetren. a través dels diferents nombres de microporus presents en el material de revestiment del cable de fibra òptica. Les molècules d'aigua penetraran a través del diferent nombre de microporus del material de la funda del cable, formant "arbres d'aigua", acumulant gradualment una gran quantitat d'aigua i estenent-se en la direcció longitudinal del cable i afectant el rendiment del cable. Després d'anys d'investigació i proves internacionals, a mitjans de la dècada de 1980, per trobar una manera d'eliminar la millor manera de produir arbres d'aigua, és a dir, abans que l'extrusió del cable s'embolica en una capa d'absorció d'aigua i l'expansió de la barrera d'aigua per inhibir i frenar el creixement dels arbres d'aigua, bloquejant l'aigua al cable dins de la propagació longitudinal; al mateix temps, a causa dels danys externs i la infiltració d'aigua, la barrera d'aigua també pot bloquejar ràpidament l'aigua, no a la propagació longitudinal del cable.
3 Vista general de la barrera d'aigua del cable
3. 1 Classificació de les barreres d'aigua del cable de fibra òptica
Hi ha moltes maneres de classificar les barreres d'aigua de cable òptic, que es poden classificar segons la seva estructura, qualitat i gruix. En general, es poden classificar segons la seva estructura: waterstop laminat de doble cara, waterstop recobert d'una sola cara i waterstop de pel·lícula composta. La funció de barrera d'aigua de la barrera d'aigua es deu principalment al material d'alta absorció d'aigua (anomenat barrera d'aigua), que pot inflar-se ràpidament després que la barrera d'aigua es trobi amb aigua, formant un gran volum de gel (la barrera d'aigua pot absorbir centenars de vegades més). aigua que ell mateix), evitant així el creixement de l'arbre d'aigua i evitant la infiltració i propagació contínua de l'aigua. Aquests inclouen polisacàrids tant naturals com modificats químicament.
Tot i que aquests bloquejadors d'aigua naturals o seminaturals tenen bones propietats, tenen dos desavantatges fatals:
1) són biodegradables i 2) són altament inflamables. Això fa que sigui poc probable que s'utilitzin en materials de cable de fibra òptica. L'altre tipus de material sintètic del water resistent està representat pels poliacrilats, que es poden utilitzar com a water resistents per a cables òptics perquè compleixen els requisits següents: 1) en sec, poden contrarestar les tensions generades durant la fabricació de cables òptics;
2) quan estan secs, poden suportar les condicions de funcionament dels cables òptics (cicles tèrmics des de la temperatura ambient fins als 90 °C) sense afectar la vida del cable, i també poden suportar altes temperatures durant períodes curts de temps;
3) quan entra aigua, poden inflar-se ràpidament i formar un gel amb una velocitat d'expansió.
4) produir un gel altament viscós, fins i tot a altes temperatures, la viscositat del gel és estable durant molt de temps.
La síntesi de repel·lents d'aigua es pot dividir àmpliament en mètodes químics tradicionals: mètode de fase inversa (mètode de reticulació de polimerització d'aigua en oli), el seu propi mètode de polimerització de reticulació: mètode de disc, mètode d'irradiació: "cobalt 60" γ -Mètode de raigs. El mètode de reticulació es basa en el mètode de radiació γ "cobalt 60". Els diferents mètodes de síntesi tenen diferents graus de polimerització i reticulació i, per tant, uns requisits molt estrictes per a l'agent de bloqueig d'aigua requerit en les cintes de bloqueig d'aigua. Només molt pocs poliacrilats poden complir els quatre requisits anteriors, segons l'experiència pràctica, els agents bloquejadors d'aigua (resines que absorbeixen l'aigua) no es poden utilitzar com a matèries primeres per a una sola part del poliacrilat de sodi reticulat, s'han d'utilitzar en un Mètode de reticulació multipolímer (és a dir, una varietat de part de la barreja de poliacrilat de sodi reticulat) per aconseguir el propòsit d'absorció d'aigua ràpida i alta. Els requisits bàsics són: el múltiple d'absorció d'aigua pot arribar a unes 400 vegades, la taxa d'absorció d'aigua pot arribar al primer minut per absorbir el 75% de l'aigua absorbida per la resistència a l'aigua; Requisits d'estabilitat tèrmica resistent a l'assecat: resistència a la temperatura a llarg termini de 90 ° C, temperatura màxima de treball de 160 ° C, resistència a la temperatura instantània de 230 ° C (especialment important per a cable compost fotoelèctric amb senyals elèctrics); Absorció d'aigua després de la formació dels requisits d'estabilitat del gel: després de diversos cicles tèrmics (20 °C ~ 95 °C) L'estabilitat del gel després de l'absorció d'aigua requereix: gel d'alta viscositat i força del gel després de diversos cicles tèrmics (20 °C a 95 °C) C). L'estabilitat del gel varia considerablement segons el mètode de síntesi i els materials utilitzats pel fabricant. Al mateix temps, no com més ràpid sigui la taxa d'expansió, millor, alguns productes busquen velocitat unilateral, l'ús d'additius no afavoreix l'estabilitat de l'hidrogel, la destrucció de la capacitat de retenció d'aigua, però no per aconseguir l'efecte de resistència a l'aigua.
3. 3 característiques de la cinta de bloqueig d'aigua Com el cable en la fabricació, proves, transport, emmagatzematge i ús del procés per suportar la prova ambiental, per tant, des de la perspectiva de l'ús del cable òptic, la cinta de bloqueig d'aigua del cable requisits són els següents:
1) distribució de fibres d'aspecte, materials compostos sense delaminació i pols, amb una certa resistència mecànica, adequat a les necessitats del cable;
2) qualitat uniforme, repetible i estable, en la formació del cable no es deslaminarà i produirà
3) alta pressió d'expansió, velocitat d'expansió ràpida, bona estabilitat del gel;
4) bona estabilitat tèrmica, adequada per a diversos processaments posteriors;
5) alta estabilitat química, no conté components corrosius, resistent als bacteris i a l'erosió del motlle;
6) bona compatibilitat amb altres materials de cable òptic, resistència a l'oxidació, etc.
4 estàndards de rendiment de la barrera d'aigua del cable òptic
Un gran nombre de resultats de la investigació mostren que la resistència a l'aigua no qualificada a l'estabilitat a llarg termini del rendiment de la transmissió del cable produirà un gran dany. Aquest dany, en el procés de fabricació i la inspecció de fàbrica del cable de fibra òptica és difícil de trobar, però apareixerà gradualment en el procés de col·locació del cable després de l'ús. Per tant, el desenvolupament oportú d'uns estàndards de prova complets i precisos, per trobar una base per a l'avaluació de totes les parts que puguin acceptar, s'ha convertit en una tasca urgent. L'àmplia investigació, exploració i experiments de l'autor sobre cinturons de bloqueig d'aigua han proporcionat una base tècnica adequada per al desenvolupament d'estàndards tècnics per a cinturons de bloqueig d'aigua. Determineu els paràmetres de rendiment del valor de la barrera d'aigua en funció del següent:
1) els requisits de l'estàndard del cable òptic per a la parada d'aigua (principalment els requisits del material del cable òptic a l'estàndard del cable òptic);
2) experiència en la fabricació i ús de barreres d'aigua i informes de proves pertinents;
3) resultats de la investigació sobre la influència de les característiques de les cintes de bloqueig d'aigua en el rendiment dels cables de fibra òptica.
4. 1 Aparença
L'aspecte de la cinta de barrera d'aigua ha de ser de fibres uniformement distribuïdes; la superfície ha de ser plana i lliure d'arrugues, arrugues i llàgrimes; no hi hauria d'haver divisions a l'amplada de la cinta; el material compost ha d'estar lliure de delaminació; la cinta ha d'estar ben enrotllada i les vores de la cinta de mà han d'estar lliures de la "forma de barret de palla".
4.2 Resistència mecànica del waterstop
La resistència a la tracció del waterstop depèn del mètode de fabricació de la cinta no teixida de polièster, en les mateixes condicions quantitatives, el mètode de viscosa és millor que el mètode de producció de laminació en calent de la resistència a la tracció del producte, el gruix també és més prim. La resistència a la tracció de la cinta de barrera d'aigua varia segons la forma en què el cable s'embolica o s'embolica al voltant del cable.
Aquest és un indicador clau per a dos dels cinturons de bloqueig d'aigua, per als quals el mètode de prova s'ha d'unificar amb el dispositiu, el líquid i el procediment de prova. El principal material de bloqueig d'aigua de la cinta de bloqueig d'aigua és el poliacrilat de sodi parcialment reticulat i els seus derivats, que són sensibles a la composició i la naturalesa dels requisits de qualitat de l'aigua, per tal d'unificar l'estàndard de l'alçada d'inflació de l'aigua. cinta de bloqueig, prevaldrà l'ús d'aigua desionitzada (l'aigua destil·lada s'utilitza en l'arbitratge), perquè no hi ha cap component aniònic i catiònic a l'aigua desionitzada, que és bàsicament aigua pura. El multiplicador d'absorció de la resina d'absorció d'aigua en diferents qualitats d'aigua varia molt, si el multiplicador d'absorció en aigua pura és el 100% del valor nominal; a l'aigua de l'aixeta és del 40% al 60% (segons la qualitat de l'aigua de cada lloc); en aigua de mar és del 12%; l'aigua subterrània o l'aigua del canal és més complexa, és difícil determinar el percentatge d'absorció i el seu valor serà molt baix. Per garantir l'efecte barrera d'aigua i la vida útil del cable, el millor és utilitzar una cinta de barrera d'aigua amb una alçada d'inflació > 10 mm.
4.3 Propietats elèctriques
En termes generals, el cable òptic no conté la transmissió de senyals elèctrics del cable metàl·lic, de manera que no impliqueu l'ús de cinta d'aigua de resistència semiconductora, només 33 Wang Qiang, etc.: cinta de resistència a l'aigua del cable òptic
Cable elèctric compost abans de la presència de senyals elèctrics, requisits específics segons l'estructura del cable pel contracte.
4.4 Estabilitat tèrmica La majoria de les varietats de cintes de bloqueig d'aigua poden complir els requisits d'estabilitat tèrmica: resistència a la temperatura a llarg termini de 90 ° C, temperatura màxima de treball de 160 ° C, resistència a la temperatura instantània de 230 ° C. El rendiment de la cinta de bloqueig d'aigua no hauria de canviar després d'un període de temps especificat a aquestes temperatures.
La força del gel hauria de ser la característica més important d'un material intumescent, mentre que la velocitat d'expansió només s'utilitza per limitar la durada de la penetració inicial de l'aigua (menys d'1 m). Un bon material d'expansió ha de tenir la velocitat d'expansió adequada i una alta viscositat. Un material de barrera d'aigua deficient, fins i tot amb una taxa d'expansió elevada i una viscositat baixa, tindrà propietats de barrera d'aigua pobres. Això es pot provar en comparació amb una sèrie de cicles tèrmics. En condicions hidrolítices, el gel es descompondrà en un líquid de baixa viscositat que en deteriorarà la qualitat. Això s'aconsegueix agitant una suspensió d'aigua pura que conté pols inflable durant 2 h. A continuació, el gel resultant es separa de l'excés d'aigua i es col·loca en un viscosímetre rotatiu per mesurar la viscositat abans i després de 24 h a 95 °C. Es pot veure la diferència en l'estabilitat del gel. Normalment es fa en cicles de 8h de 20°C a 95°C i 8h de 95°C a 20°C. Les normes alemanyes pertinents requereixen 126 cicles de 8h.
4. 5 Compatibilitat La compatibilitat de la barrera d'aigua és una característica especialment important en relació a la vida útil del cable de fibra òptica i, per tant, s'ha de tenir en compte en relació amb els materials del cable de fibra òptica implicats fins ara. Com que la compatibilitat triga molt a fer-se evident, s'ha d'utilitzar la prova d'envelliment accelerat, és a dir, la mostra del material del cable es neteja, s'embolica amb una capa de cinta seca resistent a l'aigua i es manté en una cambra de temperatura constant a 100 °C durant 10 dies, després dels quals es pesa la qualitat. La resistència a la tracció i l'allargament del material no han de canviar en més d'un 20% després de la prova.
Hora de publicació: 22-jul-2022