1 مقدمه
با توسعه سریع فناوری ارتباطات در دهه اخیر، زمینه استفاده از کابل های فیبر نوری در حال گسترش است. همانطور که الزامات زیست محیطی برای کابل های فیبر نوری همچنان افزایش می یابد، الزامات مربوط به کیفیت مواد مورد استفاده در کابل های فیبر نوری نیز افزایش می یابد. نوار مسدود کننده آب کابل فیبر نوری یک ماده رایج مسدود کننده آب است که در صنعت کابل فیبر نوری استفاده می شود، نقش آب بندی، ضد آب، رطوبت و حفاظت بافر در کابل فیبر نوری به طور گسترده ای شناخته شده است و انواع و عملکرد آن به طور مداوم مورد توجه قرار گرفته است. با توسعه کابل فیبر نوری بهبود یافته و کامل شده است. در سال های اخیر، ساختار "هسته خشک" به کابل نوری معرفی شد. این نوع مواد مانع آب کابل معمولاً ترکیبی از نوار، نخ یا پوشش برای جلوگیری از نفوذ طولی آب به داخل هسته کابل است. با استقبال رو به رشد کابل های فیبر نوری هسته خشک، مواد کابل فیبر نوری هسته خشک به سرعت جایگزین ترکیبات پرکننده کابل سنتی مبتنی بر ژله نفتی می شوند. مواد هسته خشک از پلیمری استفاده می کند که به سرعت آب را جذب می کند تا یک هیدروژل تشکیل دهد که متورم شده و کانال های نفوذ آب کابل را پر می کند. علاوه بر این، از آنجایی که مواد هسته خشک حاوی گریس چسبنده نیست، برای آماده سازی کابل برای اتصال به دستمال، حلال یا پاک کننده نیازی نیست و زمان اتصال کابل به شدت کاهش می یابد. وزن سبک کابل و چسبندگی خوب بین نخ تقویت کننده بیرونی و غلاف کاهش نمی یابد و آن را به یک انتخاب محبوب تبدیل می کند.
2 تاثیر آب بر کابل و مکانیسم مقاومت در برابر آب
دلیل اصلی اینکه چرا باید انواع اقدامات مسدود کننده آب انجام شود این است که آب ورودی به کابل به هیدروژن و یون های O-H تجزیه می شود که باعث افزایش تلفات انتقال فیبر نوری، کاهش عملکرد فیبر و کوتاه شدن طول می شود. عمر کابل متداول ترین اقدامات ضد آب پر کردن با خمیر نفتی و افزودن نوار ضد آب است که در شکاف بین هسته کابل و غلاف پر می شود تا از پخش عمودی آب و رطوبت جلوگیری شود و در نتیجه در مسدود شدن آب نقش ایفا می کند.
هنگامی که رزین های مصنوعی در مقادیر زیادی به عنوان عایق در کابل های فیبر نوری (اول در کابل ها) استفاده می شود، این مواد عایق نیز از ورود آب مصون نیستند. تشکیل "درختان آب" در مواد عایق دلیل اصلی تاثیر بر عملکرد انتقال است. مکانیسمی که توسط آن ماده عایق تحت تأثیر درختان آب قرار می گیرد معمولاً به شرح زیر توضیح داده می شود: به دلیل میدان الکتریکی قوی (فرضیه دیگر این است که خواص شیمیایی رزین با تخلیه بسیار ضعیف الکترون های شتاب گرفته تغییر می کند)، مولکول های آب نفوذ می کنند. از طریق تعداد متفاوت ریز منافذ موجود در مواد روکش کابل فیبر نوری. مولکول های آب از طریق تعداد متفاوت ریز منافذ در مواد غلاف کابل نفوذ می کنند، "درختان آب" را تشکیل می دهند، به تدریج مقدار زیادی آب را جمع می کنند و در جهت طولی کابل پخش می شوند و بر عملکرد کابل تأثیر می گذارند. پس از سال ها تحقیق و آزمایش بین المللی، در اواسط دهه 1980، برای یافتن راهی برای حذف بهترین راه برای تولید درختان آب، یعنی قبل از اکستروژن کابل پیچیده شده در لایه ای از جذب آب و گسترش مانع آب برای جلوگیری از و رشد درختان آب را کند می کند و آب را در کابل در داخل گسترش طولی مسدود می کند. در عین حال، به دلیل آسیب خارجی و نفوذ آب، مانع آب نیز می تواند به سرعت آب را مسدود کند، نه به گسترش طولی کابل.
3 نمای کلی از مانع آب کابل
3. 1 طبقه بندی موانع آب کابل فیبر نوری
روش های زیادی برای طبقه بندی موانع آب کابل نوری وجود دارد که می توان آنها را بر اساس ساختار، کیفیت و ضخامت آنها طبقه بندی کرد. به طور کلی می توان آنها را بر اساس ساختارشان طبقه بندی کرد: واتراستاپ دو طرفه چند لایه، واتراستاپ روکش دار یک طرفه و واتراستاپ فیلم کامپوزیت. عملکرد سد آب سد آب عمدتاً به دلیل مواد جذب آب بالا (به نام سد آب) است که می تواند پس از برخورد سد آب با آب به سرعت متورم شود و حجم زیادی از ژل را تشکیل دهد (سد آب می تواند صدها برابر بیشتر جذب کند. آب نسبت به خودش)، بنابراین از رشد درخت آب جلوگیری می کند و از نفوذ و گسترش مداوم آب جلوگیری می کند. اینها شامل پلی ساکاریدهای طبیعی و شیمیایی اصلاح شده می شوند.
اگرچه این آب‌گیرهای طبیعی یا نیمه طبیعی خواص خوبی دارند، اما دو عیب کشنده دارند:
1) زیست تخریب پذیر هستند و 2) بسیار قابل اشتعال هستند. این امر باعث می‌شود که استفاده از آنها در مواد کابل فیبر نوری بعید باشد. نوع دیگر مواد مصنوعی در مقاومت آب توسط پلی آکریلات ها نشان داده می شود که می توانند به عنوان مقاوم در برابر آب برای کابل های نوری استفاده شوند زیرا شرایط زیر را برآورده می کنند: 1) هنگامی که خشک می شوند، می توانند تنش های ایجاد شده در طول ساخت کابل های نوری را خنثی کنند.
2) هنگامی که خشک می شوند، می توانند شرایط عملکرد کابل های نوری (چرخه حرارتی از دمای اتاق تا 90 درجه سانتیگراد) را بدون تأثیر بر عمر کابل تحمل کنند، و همچنین می توانند برای مدت زمان کوتاهی در برابر دماهای بالا مقاومت کنند.
3) وقتی آب وارد می شود، می توانند به سرعت متورم شوند و ژلی با سرعت انبساط تشکیل دهند.
4) تولید یک ژل بسیار چسبناک، حتی در دماهای بالا، ویسکوزیته ژل برای مدت طولانی پایدار است.
سنتز مواد دافع آب را می توان به طور کلی به روش های شیمیایی سنتی تقسیم کرد - روش فاز معکوس (روش اتصال عرضی پلیمریزاسیون آب در روغن)، روش پلیمریزاسیون متقابل خود - روش دیسک، روش تابش - "کبالت 60" γ. روش اشعه روش پیوند متقابل بر اساس روش تابش γ "کبالت 60" است. روش های مختلف سنتز درجات پلیمریزاسیون و اتصال عرضی متفاوتی دارند و بنابراین الزامات بسیار سختی برای عامل مسدود کننده آب مورد نیاز در نوارهای مسدود کننده آب دارند. فقط تعداد بسیار کمی از پلی آکریلات ها می توانند چهار الزام فوق را برآورده کنند، طبق تجربه عملی، عوامل مسدود کننده آب (رزین های جاذب آب) نمی توانند به عنوان مواد اولیه برای یک قسمت از پلی آکریلات سدیم پیوند متقابل استفاده شوند، باید در یک روش اتصال عرضی چند پلیمری (یعنی انواعی از مخلوط پلی آکریلات سدیم اتصال متقابل) به منظور دستیابی به هدف چند برابر جذب آب سریع و بالا. الزامات اساسی عبارتند از: چند برابر جذب آب می تواند به حدود 400 برابر برسد، نرخ جذب آب می تواند به دقیقه اول برسد تا 75٪ از آب جذب شده توسط مقاومت در برابر آب را جذب کند. الزامات پایداری حرارتی در برابر خشک شدن در برابر آب: مقاومت طولانی مدت دمای 90 درجه سانتیگراد، حداکثر دمای کاری 160 درجه سانتیگراد، مقاومت دمای لحظه ای 230 درجه سانتیگراد (به ویژه برای کابل کامپوزیت فوتوالکتریک با سیگنال های الکتریکی مهم است). جذب آب پس از تشکیل الزامات پایداری ژل: پس از چندین چرخه حرارتی (20 درجه سانتیگراد تا 95 درجه سانتیگراد) پایداری ژل پس از جذب آب مستلزم: ژل با ویسکوزیته بالا و استحکام ژل پس از چندین چرخه حرارتی (20 درجه سانتیگراد تا 95 درجه سانتیگراد) ج). پایداری ژل بسته به روش سنتز و مواد استفاده شده توسط سازنده به طور قابل توجهی متفاوت است. در عین حال، سرعت انبساط سریعتر نیست، بهتر است، برخی از محصولات به دنبال سرعت یک طرفه هستند، استفاده از مواد افزودنی برای پایداری هیدروژل، تخریب ظرفیت نگهداری آب مفید نیست، اما برای رسیدن به اثر مقاومت در برابر آب
3. 3 ویژگی های نوار مسدود کننده آب به عنوان کابل در تولید، آزمایش، حمل و نقل، ذخیره سازی و استفاده از فرآیند برای مقاومت در برابر تست محیطی، بنابراین از منظر استفاده از کابل نوری، نوار مسدود کننده آب کابل الزامات به شرح زیر است:
1) توزیع فیبر ظاهری، مواد کامپوزیت بدون لایه لایه شدن و پودر، با مقاومت مکانیکی خاص، مناسب برای نیازهای کابل؛
2) یکنواخت، قابل تکرار، کیفیت پایدار، در شکل گیری کابل لایه لایه نمی شود و تولید می کند
3) فشار انبساط بالا، سرعت انبساط سریع، پایداری ژل خوب؛
4) پایداری حرارتی خوب، مناسب برای پردازش های بعدی مختلف؛
5) پایداری شیمیایی بالا، حاوی هیچ گونه اجزای خورنده، مقاوم در برابر باکتری ها و فرسایش قالب نیست.
6) سازگاری خوب با سایر مواد کابل نوری، مقاومت در برابر اکسیداسیون و غیره.
4 استانداردهای عملکرد مانع آب کابل نوری
تعداد زیادی از نتایج تحقیقات نشان می‌دهد که مقاومت آب غیرمجاز در برابر پایداری طولانی‌مدت عملکرد انتقال کابل آسیب زیادی ایجاد می‌کند. این آسیب، در فرآیند تولید و بازرسی کارخانه کابل فیبر نوری به سختی یافت می شود، اما به تدریج در فرآیند گذاشتن کابل پس از استفاده ظاهر می شود. بنابراین، توسعه به موقع استانداردهای آزمون جامع و دقیق، برای یافتن مبنایی برای ارزیابی همه طرفین می تواند بپذیرد، به یک کار فوری تبدیل شده است. تحقیقات، اکتشاف و آزمایش های گسترده نویسنده بر روی تسمه های آب بند، مبنای فنی کافی برای توسعه استانداردهای فنی برای تسمه های آب بند فراهم کرده است. پارامترهای عملکردی مقدار سد آب را بر اساس موارد زیر تعیین کنید:
1) الزامات استاندارد کابل نوری برای واتراستاپ (عمدتاً الزامات مواد کابل نوری در استاندارد کابل نوری).
2) تجربه در ساخت و استفاده از موانع آب و گزارش های آزمایش مربوطه.
3) نتایج تحقیقات در مورد تأثیر ویژگی های نوارهای مسدود کننده آب بر عملکرد کابل های فیبر نوری.
4. 1 ظاهر
ظاهر نوار مانع آب باید الیاف به طور مساوی توزیع شود. سطح باید صاف و عاری از چین و چروک، چین و پارگی باشد. در عرض نوار نباید شکافی وجود داشته باشد. مواد کامپوزیت باید عاری از لایه برداری باشد. نوار باید محکم بسته شود و لبه های نوار دستی باید از "شکل کلاه حصیری" خالی باشد.
4.2 استحکام مکانیکی واتراستاپ
استحکام کششی واتراستاپ به روش ساخت نوار نبافته پلی استر بستگی دارد، در شرایط کمی، روش ویسکوز بهتر از روش نورد گرم تولید استحکام کششی محصول است، ضخامت نیز نازک تر است. استحکام کششی نوار مانع آب با توجه به نحوه پیچیدن یا پیچاندن کابل به دور کابل متفاوت است.
این یک شاخص کلیدی برای دو کمربند مسدود کننده آب است که روش آزمایش باید با دستگاه، مایع و روش آزمایش یکسان شود. ماده اصلی مسدود کننده آب در نوار آب بند، پلی آکریلات سدیم تا حدی با پیوند متقابل و مشتقات آن است که به ترکیب و ماهیت الزامات کیفیت آب حساس است تا استاندارد ارتفاع تورم آب را یکسان کند. نوار مسدود کننده، استفاده از آب دیونیزه شده غالب خواهد بود (در داوری از آب مقطر استفاده می شود)، زیرا در آب دیونیزه شده که اساساً آب خالص است، جزء آنیونی و کاتیونی وجود ندارد. ضریب جذب رزین جذب آب در کیفیت های مختلف آب بسیار متفاوت است، اگر ضریب جذب در آب خالص 100٪ از مقدار اسمی باشد. در آب لوله کشی 40٪ تا 60٪ (بسته به کیفیت آب هر مکان) است. در آب دریا 12٪ است. آب زیرزمینی یا آب ناودان پیچیده تر است، تعیین درصد جذب دشوار است و مقدار آن بسیار پایین خواهد بود. برای اطمینان از اثر مانع آب و عمر کابل، بهتر است از یک نوار مانع آب با ارتفاع تورم بیش از 10 میلی متر استفاده کنید.
4.3 خواص الکتریکی
به طور کلی، کابل نوری حاوی انتقال سیگنال های الکتریکی سیم فلزی نیست، بنابراین از نوار آب مقاومت نیمه هادی استفاده نکنید، فقط 33 Wang Qiang و غیره: کابل نوری نوار مقاومت در برابر آب
کابل کامپوزیت الکتریکی قبل از حضور سیگنال های الکتریکی، الزامات خاص با توجه به ساختار کابل توسط قرارداد.
4.4 پایداری حرارتی اکثر انواع نوارهای مسدود کننده آب می توانند الزامات پایداری حرارتی را برآورده کنند: مقاومت درازمدت دمای 90 درجه سانتی گراد، حداکثر دمای کاری 160 درجه سانتی گراد، مقاومت دمای لحظه ای 230 درجه سانتی گراد. عملکرد نوار آب بند نباید پس از یک دوره زمانی مشخص در این دماها تغییر کند.
استحکام ژل باید مهمترین مشخصه یک ماده متورم باشد، در حالی که نرخ انبساط فقط برای محدود کردن طول نفوذ اولیه آب (کمتر از 1 متر) استفاده می شود. یک ماده انبساط خوب باید سرعت انبساط مناسب و ویسکوزیته بالایی داشته باشد. یک ماده مانع آب ضعیف، حتی با نرخ انبساط بالا و ویسکوزیته کم، خواص مانع آب ضعیفی خواهد داشت. این را می توان در مقایسه با تعدادی از چرخه های حرارتی آزمایش کرد. در شرایط هیدرولیتیک، ژل به مایعی با ویسکوزیته کم تجزیه می شود که کیفیت آن را بدتر می کند. این امر با هم زدن یک سوسپانسیون آب خالص حاوی پودر متورم به مدت 2 ساعت به دست می آید. سپس ژل حاصل از آب اضافی جدا شده و در ویسکومتر چرخشی قرار می گیرد تا ویسکوزیته قبل و بعد از 24 ساعت در دمای 95 درجه سانتی گراد اندازه گیری شود. تفاوت در پایداری ژل را می توان مشاهده کرد. این معمولاً در چرخه های 8 ساعته از 20 درجه سانتی گراد تا 95 درجه سانتی گراد و 8 ساعت از 95 درجه سانتی گراد تا 20 درجه سانتی گراد انجام می شود. استانداردهای مربوطه آلمانی به 126 چرخه 8 ساعته نیاز دارند.
4. 5 سازگاری سازگاری مانع آب یک ویژگی مهم در رابطه با طول عمر کابل فیبر نوری است و بنابراین باید در رابطه با مواد کابل فیبر نوری درگیر تا کنون در نظر گرفته شود. از آنجایی که سازگاری برای آشکار شدن زمان زیادی طول می کشد، آزمایش پیری تسریع شده باید استفاده شود، یعنی نمونه مواد کابل تمیز شود، با یک لایه نوار خشک مقاوم در برابر آب پیچیده شود و در یک محفظه دمای ثابت در 100 درجه سانتیگراد به مدت 10 نگهداری شود. روز، پس از آن کیفیت وزن می شود. استحکام کششی و ازدیاد طول ماده نباید پس از آزمایش بیش از 20 درصد تغییر کند.
زمان ارسال: ژوئیه-22-2022