Els tubs solts de fibra òptica són una estructura clau que protegeix les fibres de les tensions externes i garanteix un rendiment de transmissió estable. La selecció del material determina directament la fiabilitat mecànica i la vida útil dels cables òptics.
Per què es prefereix el PBT
Tereftalat de polibutilè (PBT)té un mòdul elàstic típic d'uns 2–3 GPa, superior al de la PA12 (poliamida 12), que és aproximadament d'1,2–1,8 GPa. Això significa una menor deformació sota la mateixa càrrega i una millor resistència a la compressió lateral.
El seu coeficient d'expansió tèrmica lineal és d'aproximadament (6–10) × 10⁻⁵/°C, cosa que proporciona una excel·lent estabilitat dimensional, que ajuda a controlar l'excés de longitud de la fibra i redueix els riscos de microflexió sota variacions de temperatura.
A més, la baixa absorció d'humitat, la bona resistència química i el cost moderat fan del PBT un dels materials principals per a aplicacions de tubs solts.
Cal tenir en compte que el PBT és un polímer semicristal·lí i la seva cristal·linitat depèn en gran mesura de les condicions del processament d'extrusió. Un control adequat del procés és fonamental per aconseguir un rendiment estable.
Tres paràmetres clau de control
L'estabilitat del rendiment dels tubs solts depèn d'un control estricte de tres paràmetres clau, cadascun dels quals afecta directament el rendiment del cable a llarg termini:
Índex de flux de fusió (MFI):
Reflecteix la fluïdesa de l'extrusió. Per al PBT de grau de tub solt, normalment es controla entre 7,0 i 15,0 g/10 min. Ha d'estar ben adaptat a l'equip de processament; en cas contrari, la qualitat de la formació del tub es pot veure afectada.
Retracció:
El comportament de contracció tèrmica afecta la distribució de l'excés de longitud de la fibra dins del tub, cosa que al seu torn influeix en la pèrdua de microflexió i el rendiment a baixa temperatura. És un factor crític per a una transmissió òptica estable.
Resistència a l'envelliment de l'aigua calenta:
Els enllaços èster de les cadenes moleculars de PBT poden patir hidròlisi a altes temperatures i humitat, cosa que pot provocar una degradació del rendiment. L'envelliment accelerat mitjançant proves en recipients a pressió, que avaluen la viscositat intrínseca i la retenció de les propietats mecàniques, s'utilitza habitualment per avaluar la fiabilitat a llarg termini. Aquesta és també una de les raons per les quals el PBT s'utilitza àmpliament en cables òptics subterranis i per a ambients durs.
Materials alternatius i modificacions per a aplicacions especials
No totes les aplicacions són adequades per al PBT pur. Depenent dels requisits ambientals, s'utilitzen materials alternatius i tecnologies de modificació com a complements:
PP (Polipropilè):
El PP ofereix una millor resistència a la hidròlisi i una bona flexibilitat. Tanmateix, a causa de la seva baixa polaritat, la compatibilitat amb els compostos de farciment depèn dels sistemes de formulació específics i s'ha d'avaluar acuradament.
PA12 (Poliamida 12):
El PA12 es va utilitzar en els primers dissenys de tubs solts, però a causa del seu mòdul més baix i el seu cost més elevat, ha estat substituït en gran mesura en les aplicacions convencionals. Ara s'utilitza principalment en aplicacions de nínxol que requereixen una alta flexibilitat.
Enfocaments de modificació:
La millora més comuna en el rendiment anti-flexió prové de la barreja de PBT amb TPEE (elastòmer de polièster termoplàstic). L'estructura de segment dur/segment tou millora la resistència a la flexió repetida, complint els requisits per a la unió de cables i l'encaminament dinàmic.
A més, també s'estan explorant sistemes de barreja PET/PBT per equilibrar el rendiment i el cost.
Requisits clau de rendiment dels compostos de farciment (gelatina per a cables)
El compost de farciment dins del tub és un medi protector crític per a les fibres òptiques, i el seu rendiment s'avalua principalment mitjançant el següent:
Tixotropia:
Es comporta com un fluid de baixa viscositat sota tensió de cisallament per facilitar l'ompliment, i després torna ràpidament a un estat de gel quan està estàtic, proporcionant un amortiment a llarg termini i protecció mecànica per a les fibres.
Evolució de l'hidrogen (nivell de generació d'hidrogen):
L'entrada d'hidrogen a les fibres òptiques augmenta les pèrdues de transmissió. Per tant, els compostos d'ompliment han de tenir una generació d'hidrogen molt baixa. Els productes d'alta gamma poden incloure eliminadors d'hidrogen per reduir encara més el risc.
Neteja i compatibilitat:
El compost ha de ser uniforme, lliure d'impureses i bombolles d'aire, i químicament compatible amb els recobriments de fibra i els materials dels tubs per evitar efectes de degradació o interacció.
Des del control de la cristal·lització del PBT fins a l'optimització de les tecnologies de modificació i, finalment, el rendiment del compost d'ompliment, cada pas s'ha de controlar amb precisió per garantir una transmissió òptica estable a llarg termini i proporcionar una base fiable per a les xarxes de comunicació.
Data de publicació: 28 de maig de 2026