Materiali, ki blokirajo vodo, so ključni sestavni deli optičnih kablov za preprečevanje vdora vode, ki lahko poslabša kakovost signala in povzroči okvaro kabla. Tukaj so trije glavni materiali za blokiranje vode, ki se običajno uporabljajo v kablih iz optičnih vlaken.
Kako deluje?
Ena je ta, da so pasivni, torej neposredno blokirajo vodo na mestu poškodbe ovoja in ji preprečujejo vstop v optični kabel. Takšni materiali imajo talilno lepilo in mazilo za toplotno raztezanje.
Aktivna je druga vrsta blokade vode. Ko je zaščitna plast poškodovana, material za blokiranje vode absorbira vodo in se razširi. S tem blokira prehod vode v optični kabel, zaradi česar je voda omejena na majhen obseg. Obstajajo mazila, ki nabreknejo v vodi, preja, ki blokira vodo, in trakovi, ki blokirajo vodo.
3 glavni materiali za blokiranje vode za kable iz optičnih vlaken:
Spojina/gel za polnjenje vlaken
Kot vsi vemo, je voda najbolj tabu za optični kabel. Razlog je v tem, da lahko voda povzroči oslabitev vodnega vrha optičnega vlakna in povzroči, da se mikrorazpoke optičnega vlakna povečajo zaradi elektrokemičnega delovanja in sčasoma povzročijo zlom optičnega vlakna.
V vlažnih razmerah (zlasti pri podmorskem optičnem kablu, položenem v vodi globine 12 metrov ali več), bo voda difundirala v notranjost skozi ovoj optičnega kabla in tvorila prosto vodno kondenzacijo. Če ni nadzorovana, bo voda migrirala vzdolž jedra optičnega kabla vzdolžno v razvodno omarico. Prinesel bo potencialno nevarnost za komunikacijski sistem in celo povzročil prekinitev poslovanja.
Osnovna funkcija polnilne mase za vlaknene kable, ki blokira vodo, ni samo preprečiti vzdolžno migracijo vode znotraj optičnega kabla, temveč tudi zagotoviti, da optični kabel ublaži zunanji pritisk in dušenje vibracij.
Polnilo v optičnih kablih je trenutno najpogostejša praksa pri proizvodnji optičnih vlaken in vlaknenskih kablov. Ker ne opravlja le splošne vodoodporne in vlagoodporne tesnilne funkcije, ampak deluje tudi kot blažilnik med izdelavo in uporabo optičnega kabla, da prepreči mehanske obremenitve na optična vlakna. Izguba napetosti izboljša njegovo stabilnost in zanesljivost prenosa.
Od razvoja spojine za polnjenje optičnega kabla lahko mazilo grobo razdelimo na naslednje tri generacije: prva generacija je hidrofobno mazilo za vroče polnjenje; druga generacija je mazilo za hladno polnjenje, medtem ko je mazilo za polnjenje, ki blokira nabrekanje vode, trenutno najbolj priljubljeno polnilo za kable iz optičnih vlaken. Med njimi je polnilna pasta, ki nabrekne v vodi, vrsta hidrofilnega polnilnega materiala, ki se v glavnem polni s postopkom hladnega polnjenja.
Trak za blokiranje vode
Vodoblokirni trak za kable iz vlaken je material, ki nabrekne v suhi vodi in se pogosto uporablja v industriji optičnih kablov. Ljudje so že prepoznali funkcije vodoodbojnega traku za tesnjenje, vodoodpornost, zaščito pred vlago in zaščito pred vmesnim pomnilnikom v optičnih kablih. Njegove različice in zmogljivost so se nenehno izboljševale in izpopolnjevale z razvojem optičnih kablov.
Trak za blokiranje vode za optične kable lahko razdelimo na dvostranski sendvič trak za blokiranje vode, trak za blokiranje vode z enostranskim premazom in laminiran trak za blokiranje vode. Tradicionalni trak za blokiranje vode je narejen z lepljenjem super gvaša med dve plasti netkanih tkanin. Zanj je značilna višina raztezanja 5 mm, vendar je tudi debelina vodoodpornega traku večja od 0,35 mm. Hkrati bo ta smola izgubila prah med proizvodnim procesom, kar bo povzročilo okoljske težave.
Preja, ki blokira vodo
Preja za blokiranje vode v kablu z optičnimi vlakni je v glavnem sestavljena iz dveh delov, en del je ekspandirano vlakno ali ekspandiran prah, ki vsebuje poliakrilat. Ko absorbira vodo, bo ta super absorbent prisilil svojo molekularno verigo, da se raztegne iz zvitega stanja, zaradi česar se njegova prostornina hitro poveča, s čimer se uresniči funkcija blokiranja vode. Drugi del je ojačitveno rebro, sestavljeno iz najlona ali poliestra, ki zagotavlja predvsem natezno trdnost in raztezek preje.
Sposobnost absorpcije vode polimerne smole, ki absorbira vodo, je višja od sposobnosti molekularne ekspanzije, ki jo povzroča ionsko odbojnost polimernega elektrolita, in je posledica interakcije med molekularno ekspanzijo, ki jo povzroča mrežna struktura, in oviranjem molekularne ekspanzije .
Vodovpojna smola je visokomolekularna spojina in ima zato enake lastnosti. Funkcija za blokiranje vode preje optičnega kabla za blokiranje vode je uporaba telesa vlakna preje, ki blokira vodo, da se hitro razširi in tvori veliko količino želeja. Absorpcija vode lahko doseže desetkrat večjo lastno prostornino, na primer v prvi minuti stika z vodo se lahko premer hitro poveča s približno 0,5 mm na približno 5 mm. Zmogljivost gela za zadrževanje vode je precej močna, kar lahko učinkovito prepreči rast vodnih dreves, s čimer prepreči neprekinjeno prodiranje in difuzijo vode ter doseže namen blokiranja vode. Preja, ki blokira vodo, se pogosto uporablja v kovinskih oklepnih kablih iz optičnih vlaken.
Ti materiali za blokiranje vode so bistveni za zagotavljanje dolgoročne zanesljivosti in učinkovitosti kablov iz optičnih vlaken, zlasti pri zunanjih in podzemnih napeljavah, kjer je izpostavljenost vlagi pogost izziv.