غلاف یا غلاف بیرونی، خارجی‌ترین لایه محافظ در ساختار کابل نوری است که عمدتاً از جنس غلاف PE و جنس غلاف PVC ساخته شده و در موارد خاص از جنس غلاف مقاوم در برابر شعله بدون هالوژن و جنس غلاف مقاوم در برابر ردیابی الکتریکی استفاده می‌شود.
1. جنس غلاف PE
PE مخفف پلی‌اتیلن است که یک ترکیب پلیمری است که از پلیمریزاسیون اتیلن تشکیل می‌شود. ماده غلاف پلی‌اتیلن سیاه با مخلوط کردن و دانه‌بندی یکنواخت رزین پلی‌اتیلن با تثبیت‌کننده، کربن سیاه، آنتی‌اکسیدان و نرم‌کننده به نسبت مشخص ساخته می‌شود. مواد غلاف پلی‌اتیلن برای غلاف‌های کابل نوری را می‌توان بر اساس چگالی به پلی‌اتیلن کم‌چگالی (LDPE)، پلی‌اتیلن کم‌چگالی خطی (LLDPE)، پلی‌اتیلن با چگالی متوسط (MDPE) و پلی‌اتیلن با چگالی بالا (HDPE) تقسیم کرد. به دلیل چگالی‌ها و ساختارهای مولکولی متفاوت، خواص متفاوتی دارند. پلی‌اتیلن کم‌چگالی که به عنوان پلی‌اتیلن فشار بالا نیز شناخته می‌شود، از طریق کوپلیمریزاسیون اتیلن در فشار بالا (بالای 1500 اتمسفر) در دمای 200 تا 300 درجه سانتیگراد با اکسیژن به عنوان کاتالیزور تشکیل می‌شود. بنابراین، زنجیره مولکولی پلی‌اتیلن کم‌چگالی شامل شاخه‌های متعدد با طول‌های مختلف، با درجه بالایی از شاخه‌بندی زنجیره‌ای، ساختار نامنظم، بلورینگی کم و انعطاف‌پذیری و کشیدگی خوب است. پلی‌اتیلن با چگالی بالا، که به عنوان پلی‌اتیلن کم‌فشار نیز شناخته می‌شود، از طریق پلیمریزاسیون اتیلن در فشار پایین (1-5 اتمسفر) و دمای 60-80 درجه سانتیگراد با کاتالیزورهای آلومینیوم و تیتانیوم تشکیل می‌شود. به دلیل توزیع وزن مولکولی باریک پلی‌اتیلن با چگالی بالا و چیدمان منظم مولکول‌ها، دارای خواص مکانیکی خوب، مقاومت شیمیایی خوب و طیف وسیعی از دماهای قابل استفاده است. مواد غلاف پلی‌اتیلن با چگالی متوسط با ترکیب پلی‌اتیلن با چگالی بالا و پلی‌اتیلن کم‌چگالی به نسبت مناسب یا با پلیمریزاسیون مونومر اتیلن و پروپیلن (یا مونومر دوم 1-بوتن) ساخته می‌شود. بنابراین، عملکرد پلی‌اتیلن با چگالی متوسط بین پلی‌اتیلن با چگالی بالا و پلی‌اتیلن کم‌چگالی است و هم انعطاف‌پذیری پلی‌اتیلن کم‌چگالی و هم مقاومت سایشی و استحکام کششی عالی پلی‌اتیلن پرچگالی را دارد. پلی‌اتیلن کم‌چگالی خطی با روش فاز گازی کم‌فشار یا محلول با مونومر اتیلن و 2-اولفین پلیمریزه می‌شود. درجه شاخه‌دار شدن پلی‌اتیلن خطی با چگالی کم بین چگالی کم و چگالی بالا است، بنابراین مقاومت عالی در برابر ترک‌خوردگی ناشی از تنش محیطی دارد. مقاومت در برابر ترک‌خوردگی ناشی از تنش محیطی یک شاخص بسیار مهم برای شناسایی کیفیت مواد PE است. این به پدیده‌ای اشاره دارد که قطعه آزمایشی ماده در محیط سورفکتانت تحت ترک‌های ناشی از تنش خمشی قرار می‌گیرد. عواملی که بر ترک‌خوردگی ناشی از تنش ماده تأثیر می‌گذارند عبارتند از: وزن مولکولی، توزیع وزن مولکولی، بلورینگی و ریزساختار زنجیره مولکولی. هرچه وزن مولکولی بزرگتر باشد، توزیع وزن مولکولی باریک‌تر باشد، اتصالات بین ویفرها بیشتر باشد، مقاومت ماده در برابر ترک‌خوردگی ناشی از تنش محیطی بهتر است و عمر مفید ماده بیشتر است. در عین حال، بلورینگی ماده نیز بر این شاخص تأثیر می‌گذارد. هرچه بلورینگی کمتر باشد، مقاومت ماده در برابر ترک‌خوردگی ناشی از تنش محیطی بهتر است. استحکام کششی و ازدیاد طول در نقطه شکست مواد PE شاخص دیگری برای اندازه‌گیری عملکرد ماده هستند و همچنین می‌توانند نقطه پایان استفاده از ماده را پیش‌بینی کنند. محتوای کربن در مواد PE می‌تواند به طور مؤثر در برابر فرسایش اشعه ماوراء بنفش روی ماده مقاومت کند و آنتی‌اکسیدان‌ها می‌توانند به طور مؤثر خواص آنتی‌اکسیدانی ماده را بهبود بخشند.
2. جنس غلاف پی وی سی
مواد مقاوم در برابر شعله PVC حاوی اتم‌های کلر هستند که در شعله می‌سوزند. هنگام سوختن، تجزیه شده و مقدار زیادی گاز خورنده و سمی HCL آزاد می‌کنند که باعث آسیب ثانویه می‌شود، اما هنگام ترک شعله خود به خود خاموش می‌شود، بنابراین خاصیت عدم پخش شعله را دارد. در عین حال، مواد غلاف PVC انعطاف‌پذیری و قابلیت توسعه خوبی دارند و به طور گسترده در کابل‌های نوری داخلی استفاده می‌شوند.
3. جنس غلاف مقاوم در برابر شعله بدون هالوژن
از آنجایی که پلی وینیل کلرید هنگام سوختن گازهای سمی تولید می‌کند، مردم یک ماده غلاف مقاوم در برابر شعله کم دود، بدون هالوژن، غیرسمی و تمیز تولید کرده‌اند، یعنی با اضافه کردن مواد مقاوم در برابر شعله معدنی Al(OH)3 و Mg(OH)2 به مواد غلاف معمولی، که هنگام مواجهه با آتش، آب کریستالی آزاد می‌کنند و گرمای زیادی را جذب می‌کنند، از افزایش دمای مواد غلاف جلوگیری کرده و از احتراق جلوگیری می‌کنند. از آنجایی که مواد مقاوم در برابر شعله معدنی به مواد غلاف مقاوم در برابر شعله بدون هالوژن اضافه می‌شوند، رسانایی پلیمرها افزایش می‌یابد. در عین حال، رزین‌ها و مواد مقاوم در برابر شعله معدنی مواد دو فازی کاملاً متفاوتی هستند. در طول پردازش، لازم است از اختلاط ناهموار مواد مقاوم در برابر شعله به صورت محلی جلوگیری شود. مواد مقاوم در برابر شعله معدنی باید در مقادیر مناسب اضافه شوند. اگر نسبت خیلی زیاد باشد، استحکام مکانیکی و ازدیاد طول در هنگام شکست ماده به میزان زیادی کاهش می‌یابد. شاخص‌های ارزیابی خواص مقاوم در برابر شعله مواد مقاوم در برابر شعله بدون هالوژن، شاخص اکسیژن و غلظت دود هستند. شاخص اکسیژن، حداقل غلظت اکسیژن مورد نیاز برای ماده جهت حفظ احتراق متعادل در گاز مخلوط اکسیژن و نیتروژن است. هرچه شاخص اکسیژن بزرگتر باشد، خواص ضد شعله ماده بهتر است. غلظت دود با اندازه‌گیری میزان عبور پرتو نور موازی که از دود تولید شده توسط احتراق ماده در یک فضا و طول مسیر نوری مشخص عبور می‌کند، محاسبه می‌شود. هرچه غلظت دود کمتر باشد، انتشار دود کمتر و عملکرد ماده بهتر است.
۴. جنس غلاف مقاوم در برابر اثر الکتریکی
تعداد فزاینده‌ای از کابل‌های نوری خودنگهدار تمام رسانه‌ای (ADSS) در سیستم‌های ارتباطات قدرت، در یک دکل با خطوط هوایی ولتاژ بالا قرار می‌گیرند. به منظور غلبه بر تأثیر میدان الکتریکی القایی ولتاژ بالا بر غلاف کابل، محققان ماده غلاف مقاوم در برابر اسکار الکتریکی جدیدی را توسعه داده و تولید کرده‌اند. این ماده غلاف با کنترل دقیق محتوای کربن سیاه، اندازه و توزیع ذرات کربن سیاه و افزودن افزودنی‌های ویژه، عملکرد عالی در برابر اسکار الکتریکی را ایجاد می‌کند.
زمان ارسال: ۲۶ آگوست ۲۰۲۴