Матеріали, що блокують воду, є ключовими компонентами волоконно-оптичних кабелів для запобігання проникненню води, що може погіршити якість сигналу та призвести до виходу з ладу кабелю. Ось три основні водоблокуючі матеріали, які зазвичай використовуються у волоконно-оптичних кабелях.
Як це працює?
Одна полягає в тому, що вони пасивні, тобто вони безпосередньо блокують воду в місці пошкодження оболонки та запобігають її потраплянню в оптичний кабель. Такі матеріали мають термоклей і терморозширювальну мазь.
Інший вид блокування води – активний. Коли захисний шар пошкоджено, водоблокуючий матеріал поглинає воду та розширюється. Тим самим блокуючи проходження води в оптичний кабель, внаслідок чого вода буде обмежена невеликим діапазоном. Існують водонабухаючі мазі, водоблокуючі нитки та водоблокуючі стрічки.
3 основні водоблокуючі матеріали для волоконно-оптичних кабелів:
Склад/гель для наповнення оптоволоконного кабелю
Як ми всі знаємо, вода є найбільшим табу для оптоволоконного кабелю. Причина полягає в тому, що вода може спричинити ослаблення піку води в оптичному волокні, а це може призвести до посилення мікротріщин оптичного волокна через електрохімічну дію та, зрештою, призвести до розриву оптичного волокна.
У вологих умовах (особливо підводний волоконно-оптичний кабель, прокладений на глибині 12 метрів або більше), вода буде дифундувати всередину через оболонку волоконного кабелю, утворюючи вільний водяний конденсат. Якщо це не контролювати, вода буде мігрувати вздовж жили оптоволоконного кабелю поздовжньо в розподільну коробку. Це створить потенційну небезпеку для системи зв'язку і навіть спричинить переривання роботи.
Основна функція водоблокуючої наповнювальної суміші для волоконного кабелю полягає не тільки в запобіганні поздовжньої міграції води всередині оптичного кабелю, але також у забезпеченні оптичного кабелю для послаблення зовнішнього тиску та амортизації вібрації.
Наповнювач в оптичних кабелях в даний час є найпоширенішою практикою у виробництві оптичних волокон і волоконних кабелів. Оскільки він виконує не лише загальну водонепроникну та вологозахищену функцію герметизації, але також діє як буфер під час виготовлення та використання оптичного кабелю, щоб запобігти механічному впливу на оптичне волокно. Втрата напруги покращує його стабільність і надійність передачі.
Від розробки суміші для наповнення оптичного кабелю мазь можна грубо розділити на наступні три покоління: перше покоління - це гідрофобна мазь для гарячого наповнення; друге покоління - це мазь для холодного наповнення, тоді як мазь для наповнення водою, що блокує набряк, є на даний момент найпопулярнішим матеріалом для наповнення оптичних волоконних кабелів. Серед них набухаюча у воді водоблокуюча наповнювальна паста є різновидом гідрофільного наповнювального матеріалу, який в основному наповнюється шляхом холодного наповнення.
Водоблокуюча стрічка
Водозахисна стрічка для волоконного кабелю — це сухий водорозбухаючий матеріал, який широко використовується в промисловості оптичних кабелів. Функції водозахисної стрічки для герметизації, водонепроникності, захисту від вологи та буферного захисту в оптичних кабелях були визнані людьми. Його різновиди та продуктивність постійно вдосконалювалися та вдосконалювалися з розвитком оптичних кабелів.
Водозахисну стрічку для оптичних кабелів можна розділити на двосторонню сендвіч-стрічку, водозахисну стрічку з одностороннім покриттям і ламіновану водозахисну стрічку. Традиційна водозахисна стрічка виготовляється шляхом наклеювання супергуаші між двома шарами флізеліну. Він характеризується висотою розширення 5 мм, але товщина водозахисної стрічки також перевищує 0,35 мм. У той же час ця смола буде втрачати пил під час виробничого процесу, що спричинить екологічні проблеми.
Водоблокуюча пряжа
Водоблокуюча пряжа у волоконно-оптичному кабелі в основному складається з двох частин, одна частина - це розширене волокно або розширений порошок, що містить поліакрилат. Коли він поглинає воду, цей суперабсорбент змусить свій молекулярний ланцюг витягнутися зі згорнутого стану, викликаючи його швидке збільшення об’єму, таким чином реалізуючи функцію блокування води. Інша частина - це армуюче ребро, що складається з нейлону або поліестеру, яке в основному забезпечує міцність на розрив і подовження пряжі.
Водопоглинальна здатність полімерної водопоглинаючої смоли вища, ніж молекулярне розширення, викликане відштовхуванням іонів полімерного електроліту та результатом взаємодії між молекулярним розширенням, спричиненим мережевою структурою, та перешкоджанням молекулярного розширення .
Водопоглинаюча смола є високомолекулярним з'єднанням і тому має такі ж характеристики. Функція блокування води нитки оптичного кабелю, що блокує воду, полягає у використанні корпусу волокна пряжі, що блокує воду, для швидкого розширення з утворенням великого об’єму желе. Водопоглинання може перевищувати власний об’єм у десятки разів, наприклад, протягом першої хвилини контакту з водою діаметр може швидко збільшитися від приблизно 0,5 мм до приблизно 5 мм. І водоутримувальна здатність гелю досить сильна, що може ефективно запобігти росту водяних дерев, тим самим запобігаючи безперервному проникненню та дифузії води та досягаючи мети блокування води. Водоблокуючі нитки широко використовуються в металевих броньованих волоконно-оптичних кабелях.
Ці матеріали, що блокують воду, необхідні для забезпечення довгострокової надійності та продуктивності волоконно-оптичних кабелів, особливо у зовнішніх і підземних установках, де вплив вологи є загальною проблемою.