1 Introdução
Com o rápido desenvolvimento da tecnologia de comunicação na última década, o campo de aplicação de cabos de fibra óptica vem se expandindo. À medida que os requisitos ambientais para os cabos de fibra óptica continuam aumentando, o mesmo acontece com os requisitos para a qualidade dos materiais usados em cabos de fibra óptica. A fita de bloqueio de água do cabo de fibra óptica é um material comum de bloqueio de água usado na indústria de cabos de fibra óptica, o papel de selar, impermeabilização, umidade e proteção tampão em cabo de fibra óptica foi amplamente reconhecido, e suas variedades e desempenho foram continuamente melhorado e aperfeiçoado com o desenvolvimento do cabo de fibra óptica. Nos últimos anos, a estrutura do “núcleo seco” foi introduzida no cabo óptico. Esse tipo de material da barreira da água do cabo geralmente é uma combinação de fita, fio ou revestimento para impedir que a água penetra longitudinalmente no núcleo do cabo. Com a crescente aceitação de cabos de fibra óptica de núcleo seco, os materiais de cabo de fibra óptica de fibra óptica seco substituem rapidamente os tradicionais compostos de enchimento de cabo à base de vaselina de petróleo. O material do núcleo seco usa um polímero que absorve rapidamente a água para formar um hidrogel, que incha e enche os canais de penetração de água do cabo. Além disso, como o material do núcleo seco não contém graxa pegajosa, não são necessários lenços, solventes ou produtos de limpeza para preparar o cabo para a emenda, e o tempo de emenda do cabo é bastante reduzido. O peso leve do cabo e a boa adesão entre o fio de reforço externo e a bainha não são reduzidos, tornando -a uma escolha popular.
2 O impacto da água no mecanismo de resistência a cabo e água
A principal razão pela qual uma variedade de medidas de bloqueio de água deve ser tomada é que a água que entra no cabo se decompõe em hidrogênio e ions, o que aumentará a perda de transmissão da fibra óptica, reduzirá o desempenho da fibra e diminuirá o vida do cabo. As medidas de bloqueio de água mais comuns estão enchendo com pasta de petróleo e adicionando fita adesiva, que são preenchidas na lacuna entre o núcleo do cabo e a bainha para impedir que a água e a umidade se espalhem verticalmente, desempenhando um papel no bloqueio da água.
Quando as resinas sintéticas são usadas em grandes quantidades como isoladores em cabos de fibra óptica (primeiro em cabos), esses materiais isolantes também não são imunes à entrada de água. A formação de "árvores de água" no material isolante é a principal razão para o impacto no desempenho da transmissão. O mecanismo pelo qual o material isolante é afetado pelas árvores de água é geralmente explicado da seguinte forma: devido ao forte campo elétrico (outra hipótese é que as propriedades químicas da resina são alteradas pela descarga muito fraca de elétrons acelerados), as moléculas de água penetram Através dos diferentes números de micro-portos presentes no material de revestimento do cabo de fibra óptica. As moléculas de água penetrarão no número diferente de micro-portos no material da bainha do cabo, formando “árvores de água”, acumulando gradualmente uma grande quantidade de água e se espalhando na direção longitudinal do cabo e afetando o desempenho do cabo. Após anos de pesquisa e teste internacionais, em meados da década de 1980, para encontrar uma maneira de eliminar a melhor maneira de produzir árvores de água, isto é, antes que a extrusão de cabos embrulhada em uma camada de absorção de água e expansão da barreira da água para inibir e desacelerar o crescimento das árvores de água, bloqueando a água no cabo dentro da propagação longitudinal; Ao mesmo tempo, devido a danos externos e infiltração de água, a barreira da água também pode bloquear rapidamente a água, não à propagação longitudinal do cabo.
3 Visão geral da barreira da água a cabo
3. 1 Classificação de barreiras de água do cabo de fibra óptica
Existem muitas maneiras de classificar as barreiras ópticas de água do cabo, que podem ser classificadas de acordo com sua estrutura, qualidade e espessura. Em geral, eles podem ser classificados de acordo com sua estrutura: Waterstop laminado de dupla face, Waterstop com revestimento de um lado e Waterstop de filme composto. A função da barreira da água da barreira da água se deve principalmente ao material de absorção de água alta (chamado barreira de água), que pode inchar rapidamente após a barreira da água encontrar água, formando um grande volume de gel (a barreira da água pode absorver centenas de vezes mais água do que ele mesma), impedindo assim o crescimento da árvore da água e impedindo a infiltração contínua e a disseminação da água. Isso inclui polissacarídeos naturais e quimicamente modificados.
Embora esses bloqueadores de água naturais ou semi-naturais tenham boas propriedades, eles têm duas desvantagens fatais:
1) Eles são biodegradáveis e 2) são altamente inflamáveis. Isso é improvável que eles sejam usados em materiais de cabo de fibra óptica. O outro tipo de material sintético na resistência à água é representado por poliacrilatos, que podem ser usados à medida que a água resiste a cabos ópticos porque atendem aos seguintes requisitos: 1) Quando seco, eles podem neutralizar as tensões geradas durante a fabricação de cabos ópticos;
2) Quando seco, eles podem suportar as condições operacionais dos cabos ópticos (ciclismo térmico da temperatura ambiente a 90 ° C) sem afetar a vida útil do cabo e também pode suportar altas temperaturas por curtos períodos de tempo;
3) Quando a água entra, eles podem inchar rapidamente e formar um gel com uma velocidade de expansão.
4) Produza um gel altamente viscoso, mesmo em altas temperaturas, a viscosidade do gel é estável por um longo tempo.
A síntese de repelentes de água pode ser amplamente dividida em métodos químicos tradicionais-método de fase reversa (método de reticulação de polimerização de água em óleo), seu próprio método de polimerização de reticulação-método de disco, método de irradiação-“cobalto 60” γ γ γ γ γ γ γ γ γ γ γ γ γ γ γ γ γ Método. O método de reticulação é baseado no método de radiação γ “cobalto 60”. Os diferentes métodos de síntese têm diferentes graus de polimerização e reticulação e, portanto, requisitos muito rígidos para o agente de bloqueio de água necessário em fitas de bloqueio de água. Apenas muito poucos poliacrilatos podem atender aos quatro requisitos acima, de acordo com a experiência prática, os agentes de bloqueio de água (resinas que absorvem água) não podem ser usados como matérias-primas para uma única parte do poliacrilato de sódio reticulado, deve ser usado em um Método de reticulação multifolímero (ou seja, uma variedade de parte da mistura de poliacrilato de sódio reticulada) para alcançar o objetivo de múltiplos de absorção de água rápida e alta. Os requisitos básicos são: A absorção de água múltipla pode atingir cerca de 400 vezes, a taxa de absorção de água pode atingir o primeiro minuto para absorver 75% da água absorvida pela resistência à água; Requisitos de estabilidade térmica de resistência à água: Resistência à temperatura a longo prazo de 90 ° C, a temperatura máxima de trabalho de 160 ° C, resistência instantânea à temperatura de 230 ° C (especialmente importante para o cabo compósito fotoelétrico com sinais elétricos); Absorção de água Após a formação de requisitos de estabilidade em gel: Após vários ciclos térmicos (20 ° C ~ 95 ° C), a estabilidade do gel após a absorção de água requer: alta resistência ao gel de viscosidade e do gel após vários ciclos térmicos (20 ° C a 95 ° C). A estabilidade do gel varia consideravelmente, dependendo do método de síntese e dos materiais utilizados pelo fabricante. Ao mesmo tempo, não mais rápido a taxa de expansão, melhor, alguns produtos buscam a velocidade, o uso de aditivos não é propício à estabilidade do hidrogel, a destruição da capacidade de retenção de água, mas não para alcançar o efeito do Resistência à água.
3. Os requisitos são os seguintes:
1) Distribuição de fibra de aparência, materiais compósitos sem delaminação e pó, com uma certa resistência mecânica, adequada para as necessidades do cabo;
2) Qualidade uniforme, repetível e estável, na formação do cabo não será delaminado e produzirá
3) alta pressão de expansão, velocidade rápida de expansão, boa estabilidade em gel;
4) boa estabilidade térmica, adequada para vários processamentos subsequentes;
5) alta estabilidade química, não contém componentes corrosivos, resistentes a bactérias e erosão do molde;
6) Boa compatibilidade com outros materiais de cabo óptico, resistência a oxidação, etc.
4 padrões de desempenho da barreira de água óptica do cabo
Um grande número de resultados da pesquisa mostra que a resistência não qualificada à água à estabilidade a longo prazo do desempenho da transmissão de cabos produzirá grandes danos. É difícil encontrar esse dano, no processo de fabricação e na inspeção da fábrica do cabo de fibra óptica, mas aparecerá gradualmente no processo de colocar o cabo após o uso. Portanto, o desenvolvimento oportuno de padrões abrangentes e precisos de teste, para encontrar uma base para a avaliação de todas as partes pode aceitar, tornou -se uma tarefa urgente. A extensa pesquisa, exploração e experimentos do autor em cintos de bloqueio de água forneceram uma base técnica adequada para o desenvolvimento de padrões técnicos para cintos de bloqueio de água. Determine os parâmetros de desempenho do valor da barreira da água com base no seguinte:
1) os requisitos do padrão de cabo óptico para o Waterstop (principalmente os requisitos do material do cabo óptico no padrão do cabo óptico);
2) experiência na fabricação e uso de barreiras à água e relatórios de testes relevantes;
3) Resultados da pesquisa sobre a influência das características das fitas de bloqueio de água no desempenho de cabos de fibra óptica.
4. 1 Aparência
A aparência da fita de barreira da água deve ser uniformemente distribuída fibras; A superfície deve estar plana e livre de rugas, vincos e lágrimas; Não deve haver divisões na largura da fita; O material composto deve estar livre de delaminação; A fita deve ser fortemente enrolada e as bordas da fita manual devem estar livres do "formato do chapéu de palha".
4.2 Resistência mecânica do Waterstop
A resistência à tração do Waterstop depende do método de fabricação da fita não tecida de poliéster, nas mesmas condições quantitativas, o método da viscose é melhor do que o método de produção de produção da resistência à tração do produto, a espessura também é mais fina. A resistência à tração da fita de barreira de água varia de acordo com a maneira como o cabo é embrulhado ou enrolado ao redor do cabo.
Este é um indicador-chave para dois dos cintos de bloqueio de água, para os quais o método de teste deve ser unificado com o dispositivo, líquido e procedimento de teste. O principal material de bloqueio de água na fita de bloqueio de água é parcialmente reticulado poliacrilato de sódio e seus derivados, que são sensíveis à composição e natureza dos requisitos de qualidade da água, a fim de unificar o padrão da altura do inchaço da água- Fita de bloqueio, o uso de água desionizada prevalece (a água destilada é usada na arbitragem), porque não há componente aniônico e catiônico na água desionizada, que é basicamente água pura. O multiplicador de absorção da resina de absorção de água em diferentes qualidades da água varia bastante, se o multiplicador de absorção na água pura for 100% do valor nominal; Na água da torneira, é de 40% a 60% (dependendo da qualidade da água de cada local); Na água do mar, é 12%; A água subterrânea ou a água da sarjeta é mais complexa, é difícil determinar a porcentagem de absorção e seu valor será muito baixo. Para garantir o efeito da barreira da água e a vida útil do cabo, é melhor usar uma fita de barreira de água com uma altura de inchaço> 10 mm.
4.3 Propriedades elétricas
De um modo geral, o cabo óptico não contém a transmissão de sinais elétricos do fio de metal; portanto, não envolva o uso de fita de água de resistência semi-condutora, apenas 33 Wang Qiang, etc.: fita de resistência ao cabo óptico
Cabo composto elétrico antes da presença de sinais elétricos, requisitos específicos de acordo com a estrutura do cabo pelo contrato.
4.4 Estabilidade térmica A maioria das variedades de fitas de bloqueio de água pode atender aos requisitos de estabilidade térmica: resistência à temperatura a longo prazo de 90 ° C, temperatura máxima de trabalho de 160 ° C, resistência instantânea à temperatura de 230 ° C. O desempenho da fita de bloqueio de água não deve mudar após um período de tempo especificado nessas temperaturas.
A força do gel deve ser a característica mais importante de um material intumescente, enquanto a taxa de expansão é usada apenas para limitar o comprimento da penetração inicial da água (menor que 1 m). Um bom material de expansão deve ter a taxa de expansão correta e alta viscosidade. Um material de barreira de água ruim, mesmo com uma alta taxa de expansão e baixa viscosidade, terá propriedades ruins de barreira de água. Isso pode ser testado em comparação com vários ciclos térmicos. Sob condições hidrolíticas, o gel quebrará em um líquido de baixa viscosidade que se deteriorará sua qualidade. Isso é conseguido agitando uma suspensão de água pura contendo pó de inchaço por 2 h. O gel resultante é então separado do excesso de água e colocado em um viscosímetro rotativo para medir a viscosidade antes e após 24 h a 95 ° C. A diferença na estabilidade do gel pode ser vista. Isso geralmente é feito em ciclos de 8h de 20 ° C a 95 ° C e 8h de 95 ° C a 20 ° C. Os padrões alemães relevantes exigem 126 ciclos de 8h.
4. 5 Compatibilidade A compatibilidade da barreira da água é uma característica particularmente importante em relação à vida do cabo de fibra óptica e, portanto, deve ser considerada em relação aos materiais do cabo de fibra óptica envolvidos até agora. Como a compatibilidade leva muito tempo para se tornar aparente, o teste de envelhecimento acelerado deve ser usado, ou seja, a amostra de material de cabo é limpa, embrulhada com uma camada de fita de resistência à água seca e mantida em uma câmara de temperatura constante a 100 ° C para 10 dias, após o que a qualidade é pesada. A resistência à tração e o alongamento do material não devem mudar em mais de 20% após o teste.
Hora de postagem: Jul-22-2022