Vettä estävät materiaalit ovat tärkeitä osia kuituoptisissa kaapeleissa estämään veden pääsyä sisään, mikä voi heikentää signaalin laatua ja johtaa kaapelin vaurioitumiseen. Tässä on kolme pääasiallista vettä estävää materiaalia, joita käytetään yleisesti kuituoptisissa kaapeleissa.
Miten se toimii?
Yksi on, että ne ovat passiivisia, eli ne tukkivat suoraan vettä vaipan vauriokohdassa ja estävät sitä pääsemästä optiseen kaapeliin. Tällaisilla materiaaleilla on kuumasulateliima ja lämpölaajeneva voide.
Toinen vedenestotyyppi on aktiivinen. Kun suojakerros vaurioituu, vettä estävä materiaali imee vettä ja laajenee. Tämä estää veden pääsyn optiseen kaapeliin, jolloin vesi rajoittuu pienelle alueelle. Tarjolla on vedessä turpoavia voiteita, vettä estäviä lankoja ja vettä estäviä teippejä.
3 pääasiallista vettä estävää materiaalia kuituoptisille kaapeleille:
Kuitukaapelin täyteaine/geeli
Kuten me kaikki tiedämme, vesi on valokaapelin suurin tabu. Syynä on se, että vesi voi aiheuttaa optisen kuidun vesihuipun vaimenemisen, ja se voi aiheuttaa optisen kuidun mikrohalkeamien pahenemisen sähkökemiallisen vaikutuksen seurauksena ja lopulta aiheuttaa valokuidun rikkoutumisen.
Kosteissa olosuhteissa (etenkin merenalainen valokuitukaapeli, joka on sijoitettu vähintään 12 metrin syvyyteen) vesi diffundoituu sisätiloihin kuitukaapelin vaipan kautta muodostaen vapaata veden kondensaatiota. Jos sitä ei ohjata, vesi kulkeutuu kuitukaapelin sydäntä pitkin pituussuunnassa kytkentärasiaan. Se tuo mahdollisen vaaran viestintäjärjestelmään ja jopa aiheuttaa liiketoiminnan keskeytyksiä.
Vettä estävän kuitukaapelin täyttöyhdisteen perustehtävänä ei ole vain estää pitkittäinen veden kulkeutuminen optisen kaapelin sisällä, vaan myös tarjota optinen kaapeli ulkoisen paineen ja tärinän vaimennusten poistamiseksi.
Optisten kaapeleiden täyttömassa on tällä hetkellä yleisin käytäntö optisten kuitujen ja kuitukaapeleiden tuotannossa. Koska sillä ei ole vain yleinen vedenpitävä ja kosteutta hylkivä tiivistystoiminto, vaan se toimii myös puskurina optisen kaapelin valmistuksen ja käytön aikana estämään optiseen kuituun kohdistuvan mekaanisen rasituksen. Stressihäviö parantaa sen vaihteiston vakautta ja luotettavuutta.
Optisen kaapelin täyteaineen kehityksen perusteella voide voidaan jakaa karkeasti kolmeen sukupolveen: ensimmäinen sukupolvi on hydrofobinen kuumatäyttövoide; toinen sukupolvi on kylmätäytteinen voide, kun taas turpoaminen vettä estävä täytevoide on tällä hetkellä suosituin valokuitukaapeleiden täyttömateriaali. Niiden joukossa vedessä turpoava vettä estävä täytepasta on eräänlainen hydrofiilinen täytemateriaali, joka täytetään pääasiassa kylmällä täyttöprosessilla.
Vettä estävä teippi
Kuitukaapelin vedenestoteippi on kuivassa vedessä turpoava materiaali, jota käytetään laajalti optisten kaapelien teollisuudessa. Ihmiset ovat tunnistaneet optisten kaapeleiden vettä estävän teipin toiminnot: tiivistys, vedeneristys, kosteuseristys ja puskurointisuojaus. Sen lajikkeita ja suorituskykyä on jatkuvasti parannettu ja täydennetty optisten kaapelien kehityksen myötä.
Vedensulkuteippi optisille kaapeleille voidaan jakaa kaksipuoliseen sandwich-vedensulkuteippiin, yksipuoliseen pinnoiteveteen estävään teippiin ja laminoituun vedenestoteippiin. Perinteinen vettä hylkivä teippi on tehty kiinnittämällä superguassia kahden kuitukangaskerroksen väliin. Sille on ominaista 5 mm:n laajenemiskorkeus, mutta vettä estävän nauhan paksuus on myös yli 0,35 mm. Samaan aikaan tämä hartsi menettää pölyä tuotantoprosessin aikana, mikä aiheuttaa ympäristöongelmia.
Vettä hylkivä lanka
Kuituoptisen kaapelin vettä estävä lanka koostuu pääosin kahdesta osasta, joista toinen on paisutettua kuitua tai polyakrylaattia sisältävää jauhetta. Kun se imee vettä, nämä superabsorboivat aineet pakottavat sen molekyyliketjun venymään käpristyneestä tilasta, jolloin sen tilavuus laajenee nopeasti, mikä toteuttaa vettä estävän toiminnon. Toinen osa on nylonista tai polyesteristä koostuva vahvikeripa, joka antaa pääasiassa langan vetolujuuden ja venymän.
Polymeerin vettä imevän hartsin vedenabsorptiokyky on suurempi kuin polymeerielektrolyytin ionirepulsion aiheuttaman molekyylilaajenemisen ja verkostorakenteen aiheuttaman molekyylilaajenemisen ja molekyylin laajenemisen estämisen välisen vuorovaikutuksen tulos. .
Vettä imevä hartsi on suurimolekyylinen yhdiste ja siksi sillä on samat ominaisuudet. Optisen kaapelin vettä estävän langan vedenestotoiminto on käyttää vettä estävän langan kuiturunkoa laajentamaan nopeasti muodostaen suuren määrän hyytelöä. Veden absorptio voi saavuttaa kymmeniä kertoja omasta tilavuudestaan, esimerkiksi ensimmäisen veden kosketusminuutin aikana halkaisija voi kasvaa nopeasti noin 0,5 mm:stä noin 5 mm:iin. Ja geelin vedenpidätyskyky on melko vahva, mikä voi tehokkaasti estää vesipuiden kasvun, mikä estää veden jatkuvan tunkeutumisen ja diffuusion sekä saavuttaa veden eston tarkoituksen. Vettä estäviä lankoja käytetään laajalti metallipanssaroiduissa valokuitukaapeleissa.
Nämä vettä estävät materiaalit ovat välttämättömiä valokaapelien pitkän aikavälin luotettavuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi erityisesti ulko- ja maanalaisissa asennuksissa, joissa altistuminen kosteudelle on yleinen haaste.