1 Introducción
Con el rápido desarrollo de la tecnología de comunicación en la última década más o menos, el campo de aplicación de cables de fibra óptica se ha expandido. A medida que los requisitos ambientales para los cables de fibra óptica continúan aumentando, también lo hacen los requisitos para la calidad de los materiales utilizados en los cables de fibra óptica. La cinta de bloqueo de agua del cable de fibra óptica es un material de bloqueo de agua común utilizado en la industria de los cables de fibra óptica, el papel de la protección de sellado, impermeabilización, humedad y amortiguador en el cable de fibra óptica se ha reconocido ampliamente, y sus variedades y rendimiento se ha mejorado continuamente y se ha perfeccionado con el desarrollo del cable óptico de fibra. En los últimos años, la estructura del "núcleo seco" se introdujo en el cable óptico. Este tipo de material de barrera de agua de cable suele ser una combinación de cinta, hilo o recubrimiento para evitar que el agua penetre longitudinalmente en el núcleo del cable. Con la creciente aceptación de los cables de fibra óptica de núcleo seco, los materiales de cable de fibra óptica de núcleo óptico seco reemplazan rápidamente los tradicionales compuestos de llenado de cable a base de gelatina de petróleo. El material de núcleo seco utiliza un polímero que absorbe rápidamente el agua para formar un hidrogel, que hincha y llena los canales de penetración de agua del cable. Además, como el material de núcleo seco no contiene grasa pegajosa, no se requieren toallitas, solventes o limpiadores para preparar el cable para el empalme, y el tiempo de empalme del cable se reduce considerablemente. El peso ligero del cable y la buena adhesión entre el hilo de refuerzo externo y la vaina no se reducen, lo que lo convierte en una opción popular.
2 El impacto del agua en el mecanismo de resistencia al cable y agua
La razón principal por la cual se deben tomar una variedad de medidas de bloqueo de agua es que el agua que ingrese al cable se descompondrá en hidrógeno y iones, lo que aumentará la pérdida de transmisión de la fibra óptica, reducirá el rendimiento de la fibra y acortará la vida útil del cable. Las medidas de bloqueo de agua más comunes se llenan con pasta de petróleo y agregan cinta adhesiva de agua, que se llenan en el espacio entre el núcleo del cable y la vaina para evitar que el agua y la humedad se extienda verticalmente, desempeñando así un papel en el bloqueo de agua.
Cuando las resinas sintéticas se usan en grandes cantidades como aisladores en cables de fibra óptica (en primer lugar en cables), estos materiales aislantes tampoco son inmunes a la entrada de agua. La formación de "árboles de agua" en el material aislante es la razón principal del impacto en el rendimiento de la transmisión. El mecanismo por el cual el material aislante se ve afectado por los árboles de agua generalmente se explica de la siguiente manera: debido al campo eléctrico fuerte (otra hipótesis es que las propiedades químicas de la resina se cambian por la descarga muy débil de los electrones acelerados), las moléculas de agua penetran a través de los diferentes números de micro-poros presentes en el material de desembolso del cable fibra óptica. Las moléculas de agua penetrarán a través de la diferente cantidad de microcerios en el material de la vaina del cable, formando "árboles de agua", acumulando gradualmente una gran cantidad de agua y se extienden en la dirección longitudinal del cable, y afectando el rendimiento del cable. Después de años de investigación y pruebas internacionales, a mediados de la década de 1980, para encontrar una manera de eliminar la mejor manera de producir árboles de agua, es decir, antes de que la extrusión de cable envuelva en una capa de absorción de agua y expansión de la barrera de agua para inhibir y ralentizar el crecimiento de los árboles de agua, bloquear el agua en el cable dentro de la propagación longitudinal; Al mismo tiempo, debido al daño externo y la infiltración de agua, la barrera del agua también puede bloquear rápidamente el agua, no a la propagación longitudinal del cable.
3 Descripción general de la barrera de agua del cable
3. 1 Clasificación de barreras de agua de cable de fibra óptica
Hay muchas formas de clasificar las barreras ópticas de agua del cable, que se pueden clasificar de acuerdo con su estructura, calidad y grosor. En general, pueden clasificarse de acuerdo con su estructura: hormería laminada de doble cara, hiter coqueteada de un solo lado y hiter Waterstop de película compuesta. La función de barrera de agua de la barrera de agua se debe principalmente al alto material de absorción de agua (llamado barrera de agua), que puede aumentar rápidamente después de que la barrera de agua encuentra agua, formando un gran volumen de gel (la barrera de agua puede absorber cientos de veces más agua que en sí misma), evitando así el crecimiento del árbol de agua y evitando la continua infiltración y la propagación de agua. Estos incluyen polisacáridos naturales y modificados químicamente.
Aunque estos bloqueadores de agua naturales o seminaturales tienen buenas propiedades, tienen dos desventajas fatales:
1) Son biodegradables y 2) son altamente inflamables. Esto los hace poco probables que se usen en materiales de cable de fibra óptica. El otro tipo de material sintético en la resistencia al agua está representado por poliacrilatos, que puede usarse como resiste el agua para los cables ópticos porque cumplen con los siguientes requisitos: 1) Cuando están secos, pueden contrarrestar las tensiones generadas durante la fabricación de cables ópticos;
2) Cuando están secos, pueden resistir las condiciones de funcionamiento de los cables ópticos (ciclo térmico de temperatura ambiente a 90 ° C) sin afectar la vida útil del cable, y también pueden soportar altas temperaturas por cortos períodos de tiempo;
3) Cuando entra el agua, pueden hincharse rápidamente y formar un gel con una velocidad de expansión.
4) Producir un gel altamente viscoso, incluso a altas temperaturas, la viscosidad del gel es estable durante mucho tiempo.
La síntesis de los repelentes de agua se puede dividir ampliamente en métodos químicos tradicionales (método de fase inversa (método de reticulación de polimerización de agua en aceite), su propio método de polimerización de reticulación: método de disco, método de irradiación-método de rayos γ "cobalto 60". El método de reticulación se basa en el método de radiación γ "Cobalt 60". Los diferentes métodos de síntesis tienen diferentes grados de polimerización y reticulación y, por lo tanto, requisitos muy estrictos para el agente de bloqueo de agua requerido en las cintas de bloqueo de agua. Solo muy pocos poliacrilatos pueden cumplir con los cuatro requisitos anteriores, según la experiencia práctica, los agentes de bloqueo de agua (resinas que absorben el agua) no pueden usarse como materias primas para una parte única del poliacrilato de sodio reticulado, deben usarse en un método de acogimiento de agua multipolímero (es decir, una variedad de parte de la mezcla de poliacrilización de sodio entrelazado) en orden de aceleramiento y altura de agua de aceleración y altura. Los requisitos básicos son: el múltiplo de absorción de agua puede alcanzar aproximadamente 400 veces, la velocidad de absorción de agua puede alcanzar el primer minuto para absorber el 75% del agua absorbida por la resistencia al agua; Requisitos de estabilidad térmica de resistencia al agua: resistencia a la temperatura a largo plazo de 90 ° C, la temperatura máxima de trabajo de 160 ° C, resistencia a la temperatura instantánea de 230 ° C (especialmente importante para el cable compuesto fotoeléctrico con señales eléctricas); Absorción de agua después de la formación de requisitos de estabilidad del gel: después de varios ciclos térmicos (20 ° C ~ 95 ° C) la estabilidad del gel después de la absorción de agua requiere: alta viscosidad gel y resistencia al gel después de varios ciclos térmicos (20 ° C a 95 ° C). La estabilidad del gel varía considerablemente dependiendo del método de síntesis y los materiales utilizados por el fabricante. Al mismo tiempo, no cuanto más rápida sea la tasa de expansión, mejor, algunos productos, una búsqueda de velocidad unilateral, el uso de aditivos no conducen a la estabilidad de los hidrogel, la destrucción de la capacidad de retención del agua, pero no para lograr el efecto de la resistencia al agua.
3. 3 Características de la cinta de bloqueo de agua como el cable en la fabricación, prueba, transporte, almacenamiento y uso del proceso para resistir la prueba ambiental, por lo que desde la perspectiva del uso de cable óptico, los requisitos de cinta de bloqueo de agua del cable son los siguientes:
1) Distribución de fibra de apariencia, materiales compuestos sin delaminación y polvo, con una cierta resistencia mecánica, adecuada para las necesidades del cable;
2) calidad uniforme, repetible, estable, en la formación del cable no se delamina y producirá
3) presión de expansión alta, velocidad de expansión rápida, buena estabilidad del gel;
4) buena estabilidad térmica, adecuada para varios procesos posteriores;
5) Alta estabilidad química, no contiene componentes corrosivos, resistentes a las bacterias y la erosión de moho;
6) Buena compatibilidad con otros materiales de cable óptico, resistencia a la oxidación, etc.
4 Estándares de rendimiento de barrera de agua de cable óptico
Una gran cantidad de resultados de investigación muestran que la resistencia no calificada del agua a la estabilidad a largo plazo del rendimiento de la transmisión de cable producirá un gran daño. Este daño, en el proceso de fabricación y la inspección de fábrica del cable de fibra óptica, es difícil de encontrar, pero aparecerá gradualmente en el proceso de colocar el cable después de su uso. Por lo tanto, el desarrollo oportuno de un estándares de prueba integrales y precisos, para encontrar una base para la evaluación de todas las partes puede aceptar, se ha convertido en una tarea urgente. La extensa investigación, exploración y experimentos del autor sobre cinturones de bloqueo de agua han proporcionado una base técnica adecuada para el desarrollo de estándares técnicos para cinturones de bloqueo de agua. Determine los parámetros de rendimiento del valor de la barrera de agua en función de lo siguiente:
1) los requisitos del estándar de cable óptico para el Waterstop (principalmente los requisitos del material del cable óptico en el estándar de cable óptico);
2) experiencia en la fabricación y uso de barreras de agua e informes de prueba relevantes;
3) Resultados de la investigación sobre la influencia de las características de las cintas de bloqueo de agua en el rendimiento de los cables de fibra óptica.
4. 1 aparición
La aparición de la cinta de barrera de agua debe distribuirse uniformemente fibras; La superficie debe estar plana y libre de arrugas, arrugas y lágrimas; No debe haber divisiones en el ancho de la cinta; El material compuesto debe estar libre de delaminación; La cinta debe estar firmemente herida y los bordes de la cinta de mano deben estar libres de la "forma de sombrero de paja".
4.2 Resistencia mecánica de la waterstop
La resistencia a la tracción de la Waterstop depende del método de fabricación de la cinta de poliéster no tejida, en las mismas condiciones cuantitativas, el método de viscosa es mejor que el método de producción en caliente de la resistencia a la tracción del producto, el grosor también es más delgado. La resistencia a la tracción de la cinta de barrera de agua varía según la forma en que el cable está envuelto o envuelto alrededor del cable.
Este es un indicador clave para dos de las correas de bloqueo de agua, para las cuales el método de prueba debe unificarse con el dispositivo, el líquido y el procedimiento de prueba. El material principal de bloqueo de agua en la cinta de bloqueo de agua es parcialmente el poliacrilato de sodio reticulado y sus derivados, que son sensibles a la composición y la naturaleza de los requisitos de calidad del agua, para unificar el estándar de la altura de hinchazón de la cinta de bloqueo de agua, el uso de agua desionizada debe prevalecer (el agua destilada se usa en agua arbitral),, en el agua arbitral), que está en el agua arbitral. El multiplicador de absorción de la resina de absorción de agua en diferentes cualidades de agua varía mucho, si el multiplicador de absorción en agua pura es el 100% del valor nominal; En el agua del grifo es del 40% al 60% (dependiendo de la calidad del agua de cada ubicación); En el agua de mar es del 12%; El agua subterránea o el agua de canaletas es más compleja, es difícil determinar el porcentaje de absorción y su valor será muy bajo. Para garantizar el efecto de barrera de agua y la vida útil del cable, es mejor usar una cinta de barrera de agua con una altura de hinchazón de> 10 mm.
4.3 Propiedades electricas
En términos generales, el cable óptico no contiene la transmisión de señales eléctricas del alambre de metal, por lo que no implica el uso de cinta de agua de resistencia semi-conductora, solo 33 Wang Qiang, etc.: Cinta de resistencia al agua del cable óptico.
Cable compuesto eléctrico antes de la presencia de señales eléctricas, requisitos específicos según la estructura del cable por el contrato.
4.4 Estabilidad térmica La mayoría de las variedades de cintas de bloqueo de agua pueden cumplir con los requisitos de estabilidad térmica: resistencia a la temperatura a largo plazo de 90 ° C, temperatura máxima de trabajo de 160 ° C, resistencia a la temperatura instantánea de 230 ° C. El rendimiento de la cinta de bloqueo de agua no debe cambiar después de un período de tiempo específico a estas temperaturas.
La resistencia al gel debe ser la característica más importante de un material intumescente, mientras que la tasa de expansión solo se usa para limitar la longitud de la penetración de agua inicial (menos de 1 m). Un buen material de expansión debe tener la tasa de expansión correcta y la alta viscosidad. Un material de barrera de agua pobre, incluso con una alta tasa de expansión y baja viscosidad, tendrá propiedades de barrera de agua deficiente. Esto se puede probar en comparación con una serie de ciclos térmicos. En condiciones hidrolíticas, el gel se descompondrá en un líquido de baja viscosidad que deteriorará su calidad. Esto se logra revolviendo una suspensión de agua pura que contiene polvo de hinchamiento durante 2 h. El gel resultante se separa del exceso de agua y se coloca en un viscosímetro giratorio para medir la viscosidad antes y después de 24 ha 95 ° C. Se puede ver la diferencia en la estabilidad del gel. Esto generalmente se realiza en ciclos de 8 h de 20 ° C a 95 ° C y 8 h de 95 ° C a 20 ° C. Los estándares alemanes relevantes requieren 126 ciclos de 8h.
4. 5 Compatibilidad La compatibilidad de la barrera del agua es una característica particularmente importante en relación con la vida del cable de fibra óptica y, por lo tanto, debe considerarse en relación con los materiales de cable de fibra óptica involucrados hasta ahora. Como la compatibilidad tarda mucho en aparente, la prueba de envejecimiento acelerada debe usarse, es decir, la muestra de material del cable se limpia, envuelta con una capa de cinta de resistencia al agua seca y se mantiene en una cámara de temperatura constante a 100 ° C durante 10 días, después de lo cual se pesa la calidad. La resistencia a la tracción y el alargamiento del material no deberían cambiar en más del 20% después de la prueba.
Tiempo de publicación: Jul-22-2022