A bainha ou bainha externa é a camada protetora mais externa na estrutura do cabo óptico, feita principalmente de material de bainha de PE e material de bainha de PVC, e material de bainha retardante de chamas sem halogênio e material de bainha resistente a rastreamento elétrico são usados em ocasiões especiais.
1. Material da bainha de PE
PE é a abreviação de polietileno, um composto polimérico formado pela polimerização do etileno. O material da bainha de polietileno preto é feito pela mistura e granulação uniformes de resina de polietileno com estabilizante, negro de fumo, antioxidante e plastificante em uma determinada proporção. Os materiais de bainha de polietileno para bainhas de cabos ópticos podem ser divididos em polietileno de baixa densidade (PEBD), polietileno linear de baixa densidade (PEBDL), polietileno de média densidade (PEMD) e polietileno de alta densidade (PEAD) de acordo com sua densidade. Devido às suas diferentes densidades e estruturas moleculares, eles têm propriedades diferentes. O polietileno de baixa densidade, também conhecido como polietileno de alta pressão, é formado pela copolimerização de etileno em alta pressão (acima de 1500 atmosferas) a 200-300 °C com oxigênio como catalisador. Portanto, a cadeia molecular do polietileno de baixa densidade contém múltiplas ramificações de diferentes comprimentos, com alto grau de ramificação, estrutura irregular, baixa cristalinidade e boa flexibilidade e alongamento. O polietileno de alta densidade, também conhecido como polietileno de baixa pressão, é formado pela polimerização do etileno a baixa pressão (1-5 atmosferas) e 60-80 °C com catalisadores de alumínio e titânio. Devido à estreita distribuição de peso molecular do polietileno de alta densidade e ao arranjo ordenado das moléculas, ele apresenta boas propriedades mecânicas, boa resistência química e uma ampla faixa de temperatura de uso. O material da bainha de polietileno de média densidade é produzido pela mistura de polietileno de alta densidade e polietileno de baixa densidade em proporções adequadas, ou pela polimerização de monômero de etileno e propileno (ou o segundo monômero de 1-buteno). Portanto, o desempenho do polietileno de média densidade está entre o do polietileno de alta densidade e o do polietileno de baixa densidade, e possui tanto a flexibilidade do polietileno de baixa densidade quanto a excelente resistência ao desgaste e à tração do polietileno de alta densidade. O polietileno linear de baixa densidade é polimerizado por fase gasosa de baixa pressão ou método de solução com monômero de etileno e 2-olefina. O grau de ramificação do polietileno linear de baixa densidade está entre baixa densidade e alta densidade, portanto, possui excelente resistência à fissuração por tensão ambiental. A resistência à fissuração por tensão ambiental é um indicador extremamente importante para identificar a qualidade dos materiais de PE. Refere-se ao fenômeno em que o corpo de prova do material submetido a fissuras por tensão de flexão no ambiente do surfactante. Os fatores que afetam a fissuração por tensão do material incluem: peso molecular, distribuição de peso molecular, cristalinidade e microestrutura da cadeia molecular. Quanto maior o peso molecular, mais estreita a distribuição de peso molecular, quanto mais conexões entre as pastilhas, melhor a resistência à fissuração por tensão ambiental do material e maior a vida útil do material; Ao mesmo tempo, a cristalinidade do material também afeta este indicador. Quanto menor a cristalinidade, melhor a resistência do material à fissuração por tensão ambiental. A resistência à tração e o alongamento na ruptura dos materiais de PE são outros indicadores para medir o desempenho do material e também podem prever o ponto final de uso do material. O teor de carbono nos materiais de PE pode resistir eficazmente à erosão dos raios ultravioleta no material, e os antioxidantes podem melhorar efetivamente as propriedades antioxidantes do material.
2. Material da capa de PVC
O material retardante de chamas de PVC contém átomos de cloro, que queimam na chama. Ao queimar, ele se decompõe e libera uma grande quantidade de gás HCL corrosivo e tóxico, que causa danos secundários, mas se extingue ao sair da chama, por isso tem a característica de não propagar chamas. Ao mesmo tempo, o material da bainha de PVC possui boa flexibilidade e extensibilidade, sendo amplamente utilizado em cabos ópticos internos.
3. Material de bainha retardante de chamas sem halogênio
Como o cloreto de polivinila produz gases tóxicos durante a queima, as pessoas desenvolveram um material de bainha retardante de chamas limpo, atóxico, isento de halogênio, com baixa emissão de fumaça e atóxico. Isto é, adicionando retardantes de chamas inorgânicos Al(OH)3 e Mg(OH)2 aos materiais de bainha comuns, o que libera água cristalina ao entrar em contato com o fogo e absorve muito calor, evitando assim o aumento da temperatura do material da bainha e a combustão. Como retardantes de chamas inorgânicos são adicionados aos materiais de bainha retardantes de chamas sem halogênio, a condutividade dos polímeros aumenta. Ao mesmo tempo, resinas e retardantes de chamas inorgânicos são materiais bifásicos completamente diferentes. Durante o processamento, é necessário evitar a mistura irregular de retardantes de chamas localmente. Os retardantes de chamas inorgânicos devem ser adicionados em quantidades adequadas. Se a proporção for muito grande, a resistência mecânica e o alongamento na ruptura do material serão bastante reduzidos. Os indicadores para avaliar as propriedades retardantes de chamas dos retardantes de chamas sem halogênio são o índice de oxigênio e a concentração de fumaça. O índice de oxigênio é a concentração mínima de oxigênio necessária para que o material mantenha uma combustão equilibrada em uma mistura gasosa de oxigênio e nitrogênio. Quanto maior o índice de oxigênio, melhores são as propriedades retardantes de chama do material. A concentração de fumaça é calculada medindo-se a transmitância do feixe de luz paralelo que atravessa a fumaça gerada pela combustão do material em um determinado espaço e comprimento de caminho óptico. Quanto menor a concentração de fumaça, menor a emissão de fumaça e melhor o desempenho do material.
4. Material da bainha resistente a marcas elétricas
Há cada vez mais cabos ópticos autoportantes (ADSS) all-media instalados na mesma torre com linhas aéreas de alta tensão em sistemas de comunicação de energia. Para superar a influência do campo elétrico indutivo de alta tensão na capa do cabo, foi desenvolvido e produzido um novo material de capa resistente a cicatrizes elétricas. O material da capa controla rigorosamente o teor de negro de fumo, o tamanho e a distribuição das partículas de negro de fumo, adicionando aditivos especiais para garantir que o material da capa tenha excelente desempenho de resistência a cicatrizes elétricas.
Horário da publicação: 26/08/2024