Το περίβλημα ή εξωτερικό περίβλημα είναι το εξωτερικό προστατευτικό στρώμα στη δομή του οπτικού καλωδίου, κατασκευασμένο κυρίως από υλικό περιβλήματος PE και υλικό περιβλήματος PVC, και σε ειδικές περιπτώσεις χρησιμοποιούνται υλικό περιβλήματος επιβραδυντικό φλόγας χωρίς αλογόνο και υλικό περιβλήματος ανθεκτικό στην ηλεκτρική ιχνηλάτηση.
1. Υλικό θήκης PE
Το PE είναι η συντομογραφία του πολυαιθυλενίου, το οποίο είναι μια πολυμερής ένωση που σχηματίζεται από τον πολυμερισμό του αιθυλενίου. Το μαύρο υλικό περιβλήματος πολυαιθυλενίου κατασκευάζεται με ομοιόμορφη ανάμειξη και κοκκοποίηση ρητίνης πολυαιθυλενίου με σταθεροποιητή, αιθάλη, αντιοξειδωτικό και πλαστικοποιητή σε μια ορισμένη αναλογία. Τα υλικά περιβλήματος πολυαιθυλενίου για περιβλήματα οπτικών καλωδίων μπορούν να χωριστούν σε πολυαιθυλένιο χαμηλής πυκνότητας (LDPE), γραμμικό πολυαιθυλένιο χαμηλής πυκνότητας (LLDPE), πολυαιθυλένιο μέσης πυκνότητας (MDPE) και πολυαιθυλένιο υψηλής πυκνότητας (HDPE) ανάλογα με την πυκνότητα. Λόγω των διαφορετικών πυκνοτήτων και μοριακών δομών τους, έχουν διαφορετικές ιδιότητες. Το πολυαιθυλένιο χαμηλής πυκνότητας, επίσης γνωστό ως πολυαιθυλένιο υψηλής πίεσης, σχηματίζεται με συμπολυμερισμό αιθυλενίου σε υψηλή πίεση (πάνω από 1500 ατμόσφαιρες) στους 200-300°C με οξυγόνο ως καταλύτη. Επομένως, η μοριακή αλυσίδα του πολυαιθυλενίου χαμηλής πυκνότητας περιέχει πολλαπλούς κλάδους διαφορετικών μηκών, με υψηλό βαθμό διακλάδωσης αλυσίδας, ακανόνιστη δομή, χαμηλή κρυσταλλικότητα και καλή ευκαμψία και επιμήκυνση. Το πολυαιθυλένιο υψηλής πυκνότητας, γνωστό και ως πολυαιθυλένιο χαμηλής πίεσης, σχηματίζεται με πολυμερισμό αιθυλενίου σε χαμηλή πίεση (1-5 ατμόσφαιρες) και 60-80°C με καταλύτες αλουμινίου και τιτανίου. Λόγω της στενής κατανομής μοριακού βάρους του πολυαιθυλενίου υψηλής πυκνότητας και της εύτακτης διάταξης των μορίων, έχει καλές μηχανικές ιδιότητες, καλή χημική αντοχή και ευρύ φάσμα θερμοκρασιών χρήσης. Το υλικό περιβλήματος πολυαιθυλενίου μέσης πυκνότητας κατασκευάζεται με ανάμειξη πολυαιθυλενίου υψηλής πυκνότητας και πολυαιθυλενίου χαμηλής πυκνότητας σε κατάλληλη αναλογία ή με πολυμερισμό μονομερούς αιθυλενίου και προπυλενίου (ή του δεύτερου μονομερούς 1-βουτενίου). Επομένως, η απόδοση του πολυαιθυλενίου μέσης πυκνότητας είναι μεταξύ αυτής του πολυαιθυλενίου υψηλής πυκνότητας και του πολυαιθυλενίου χαμηλής πυκνότητας, και έχει τόσο την ευκαμψία του πολυαιθυλενίου χαμηλής πυκνότητας όσο και την εξαιρετική αντοχή στη φθορά και την αντοχή σε εφελκυσμό του πολυαιθυλενίου υψηλής πυκνότητας. Το γραμμικό πολυαιθυλένιο χαμηλής πυκνότητας πολυμερίζεται με αέρια φάση χαμηλής πίεσης ή με μέθοδο διαλύματος με μονομερές αιθυλενίου και 2-ολεφίνη. Ο βαθμός διακλάδωσης του γραμμικού πολυαιθυλενίου χαμηλής πυκνότητας είναι μεταξύ χαμηλής και υψηλής πυκνότητας, επομένως έχει εξαιρετική αντοχή σε ρωγμές λόγω περιβαλλοντικής καταπόνησης. Η αντοχή στη ρηγμάτωση λόγω περιβαλλοντικής καταπόνησης είναι ένας εξαιρετικά σημαντικός δείκτης για τον προσδιορισμό της ποιότητας των υλικών PE. Αναφέρεται στο φαινόμενο ότι το υλικό δοκιμής που υπόκειται σε τάση κάμψης ραγίζει στο περιβάλλον επιφανειοδραστικών ουσιών. Παράγοντες που επηρεάζουν τη ρηγμάτωση λόγω τάσης του υλικού περιλαμβάνουν: το μοριακό βάρος, την κατανομή του μοριακού βάρους, την κρυσταλλικότητα και τη μικροδομή της μοριακής αλυσίδας. Όσο μεγαλύτερο είναι το μοριακό βάρος, όσο στενότερη είναι η κατανομή του μοριακού βάρους, όσο περισσότερες συνδέσεις μεταξύ των πλακιδίων, τόσο καλύτερη είναι η αντοχή του υλικού στη ρηγμάτωση λόγω περιβαλλοντικής καταπόνησης και τόσο μεγαλύτερη είναι η διάρκεια ζωής του υλικού. Ταυτόχρονα, η κρυστάλλωση του υλικού επηρεάζει επίσης αυτόν τον δείκτη. Όσο χαμηλότερη είναι η κρυσταλλικότητα, τόσο καλύτερη είναι η αντοχή του υλικού στη ρηγμάτωση λόγω περιβαλλοντικής καταπόνησης. Η αντοχή σε εφελκυσμό και η επιμήκυνση κατά τη θραύση των υλικών PE είναι ένας άλλος δείκτης για τη μέτρηση της απόδοσης του υλικού και μπορούν επίσης να προβλέψουν το τελικό σημείο χρήσης του υλικού. Η περιεκτικότητα σε άνθρακα στα υλικά PE μπορεί να αντισταθεί αποτελεσματικά στη διάβρωση των υπεριωδών ακτίνων στο υλικό και τα αντιοξειδωτικά μπορούν να βελτιώσουν αποτελεσματικά τις αντιοξειδωτικές ιδιότητες του υλικού.
2. Υλικό θήκης PVC
Το υλικό επιβράδυνσης φλόγας PVC περιέχει άτομα χλωρίου, τα οποία καίγονται στη φλόγα. Κατά την καύση, αποσυντίθεται και απελευθερώνει μεγάλη ποσότητα διαβρωτικού και τοξικού αερίου HCL, το οποίο προκαλεί δευτερογενή βλάβη, αλλά σβήνει μόνο του όταν φεύγει από τη φλόγα, επομένως έχει το χαρακτηριστικό ότι δεν εξαπλώνει τη φλόγα. Ταυτόχρονα, το υλικό περιβλήματος PVC έχει καλή ευελιξία και εκτασιμότητα και χρησιμοποιείται ευρέως σε οπτικά καλώδια εσωτερικού χώρου.
3. Υλικό περιβλήματος επιβραδυντικού φλόγας χωρίς αλογόνο
Δεδομένου ότι το πολυβινυλοχλωρίδιο παράγει τοξικά αέρια κατά την καύση, οι άνθρωποι έχουν αναπτύξει ένα υλικό περιβλήματος χαμηλού καπνού, χωρίς αλογόνα, μη τοξικό, καθαρό επιβραδυντικό φλόγας, δηλαδή, προσθέτοντας ανόργανα επιβραδυντικά φλόγας Al(OH)3 και Mg(OH)2 σε συνηθισμένα υλικά περιβλήματος, τα οποία θα απελευθερώνουν κρυσταλλικό νερό όταν συναντούν φωτιά και θα απορροφούν πολλή θερμότητα, εμποδίζοντας έτσι την αύξηση της θερμοκρασίας του υλικού περιβλήματος και αποτρέποντας την καύση. Δεδομένου ότι τα ανόργανα επιβραδυντικά φλόγας προστίθενται σε υλικά περιβλήματος επιβραδυντικά φλόγας χωρίς αλογόνα, η αγωγιμότητα των πολυμερών θα αυξηθεί. Ταυτόχρονα, οι ρητίνες και τα ανόργανα επιβραδυντικά φλόγας είναι εντελώς διαφορετικά διφασικά υλικά. Κατά την επεξεργασία, είναι απαραίτητο να αποφεύγεται η ανομοιόμορφη ανάμειξη των επιβραδυντικών φλόγας τοπικά. Τα ανόργανα επιβραδυντικά φλόγας πρέπει να προστίθενται σε κατάλληλες ποσότητες. Εάν η αναλογία είναι πολύ μεγάλη, η μηχανική αντοχή και η επιμήκυνση κατά τη θραύση του υλικού θα μειωθούν σημαντικά. Οι δείκτες για την αξιολόγηση των επιβραδυντικών φλόγας των επιβραδυντικών φλόγας χωρίς αλογόνα είναι ο δείκτης οξυγόνου και η συγκέντρωση καπνού. Ο δείκτης οξυγόνου είναι η ελάχιστη συγκέντρωση οξυγόνου που απαιτείται για να διατηρηθεί η ισορροπημένη καύση του υλικού σε ένα μικτό αέριο οξυγόνου και αζώτου. Όσο μεγαλύτερος είναι ο δείκτης οξυγόνου, τόσο καλύτερες είναι οι ιδιότητες επιβράδυνσης φλόγας του υλικού. Η συγκέντρωση καπνού υπολογίζεται μετρώντας τη διαπερατότητα της παράλληλης δέσμης φωτός που διέρχεται από τον καπνό που παράγεται από την καύση του υλικού σε ένα συγκεκριμένο χώρο και μήκος οπτικής διαδρομής. Όσο χαμηλότερη είναι η συγκέντρωση καπνού, τόσο χαμηλότερη είναι η εκπομπή καπνού και τόσο καλύτερη είναι η απόδοση του υλικού.
4. Υλικό θήκης ανθεκτικό σε ηλεκτρικά σημάδια
Υπάρχουν όλο και περισσότερα αυτοφερόμενα οπτικά καλώδια (ADSS) όλων των μέσων που τοποθετούνται στον ίδιο πύργο με εναέριες γραμμές υψηλής τάσης στο σύστημα επικοινωνίας ισχύος. Προκειμένου να ξεπεραστεί η επίδραση του ηλεκτρικού πεδίου επαγωγής υψηλής τάσης στο περίβλημα του καλωδίου, οι άνθρωποι έχουν αναπτύξει και παραγάγει ένα νέο υλικό περιβλήματος ανθεκτικό στις ηλεκτρικές ουλές, το υλικό περιβλήματος ελέγχει αυστηρά την περιεκτικότητα σε αιθάλη, το μέγεθος και την κατανομή των σωματιδίων αιθάλης, προσθέτοντας ειδικά πρόσθετα για να κάνει το υλικό περιβλήματος να έχει εξαιρετική απόδοση αντοχής στις ηλεκτρικές ουλές.
Ώρα δημοσίευσης: 26 Αυγούστου 2024