1 Εισαγωγή
Με τη ραγδαία ανάπτυξη της τεχνολογίας επικοινωνιών την τελευταία περίπου δεκαετία, το πεδίο εφαρμογής των καλωδίων οπτικών ινών διευρύνεται. Καθώς οι περιβαλλοντικές απαιτήσεις για τα καλώδια οπτικών ινών συνεχίζουν να αυξάνονται, το ίδιο αυξάνονται και οι απαιτήσεις για την ποιότητα των υλικών που χρησιμοποιούνται στα καλώδια οπτικών ινών. Η ταινία μπλοκαρίσματος του καλωδίου οπτικών ινών είναι ένα κοινό υλικό φραγής νερού που χρησιμοποιείται στη βιομηχανία καλωδίων οπτικών ινών, ο ρόλος της σφράγισης, της στεγανοποίησης, της προστασίας από την υγρασία και του ρυθμιστή στο καλώδιο οπτικών ινών έχει αναγνωριστεί ευρέως και οι ποικιλίες και η απόδοσή του είναι συνεχώς βελτιώθηκε και τελειοποιήθηκε με την ανάπτυξη του καλωδίου οπτικών ινών. Τα τελευταία χρόνια, η δομή «ξηρού πυρήνα» εισήχθη στο οπτικό καλώδιο. Αυτός ο τύπος υλικού φραγμού νερού καλωδίων είναι συνήθως ένας συνδυασμός ταινίας, νήματος ή επίστρωσης για να αποτρέψει τη διαμήκη διείσδυση του νερού στον πυρήνα του καλωδίου. Με την αυξανόμενη αποδοχή των καλωδίων οπτικών ινών ξηρού πυρήνα, τα υλικά καλωδίων οπτικών ινών ξηρού πυρήνα αντικαθιστούν γρήγορα τις παραδοσιακές ενώσεις πλήρωσης καλωδίων με βάση τη βαζελίνη. Το υλικό ξηρού πυρήνα χρησιμοποιεί ένα πολυμερές που απορροφά γρήγορα νερό για να σχηματίσει μια υδρογέλη, η οποία διογκώνεται και γεμίζει τα κανάλια διείσδυσης νερού του καλωδίου. Επιπλέον, καθώς το υλικό ξηρού πυρήνα δεν περιέχει κολλώδες γράσο, δεν απαιτούνται μαντηλάκια, διαλύτες ή καθαριστικά για την προετοιμασία του καλωδίου για μάτισμα και ο χρόνος ματίσματος του καλωδίου μειώνεται σημαντικά. Το μικρό βάρος του καλωδίου και η καλή πρόσφυση μεταξύ του εξωτερικού ενισχυτικού νήματος και της θήκης δεν μειώνονται, καθιστώντας το μια δημοφιλή επιλογή.
2 Η επίδραση του νερού στο καλώδιο και στον μηχανισμό αντοχής στο νερό
Ο κύριος λόγος για τον οποίο πρέπει να ληφθούν διάφορα μέτρα φραγής νερού είναι ότι το νερό που εισέρχεται στο καλώδιο θα αποσυντεθεί σε υδρογόνο και ιόντα H-, τα οποία θα αυξήσουν την απώλεια μετάδοσης της οπτικής ίνας, θα μειώσουν την απόδοση της ίνας και θα συντομεύσουν την διάρκεια ζωής του καλωδίου. Τα πιο συνηθισμένα μέτρα φραγής νερού είναι η πλήρωση με πετρελαϊκή πάστα και η προσθήκη ταινίας φραγής νερού, οι οποίες γεμίζουν το κενό μεταξύ του πυρήνα του καλωδίου και της θήκης για να αποτρέψουν την κατακόρυφη εξάπλωση του νερού και της υγρασίας, παίζοντας έτσι ρόλο στην απόφραξη του νερού.
Όταν οι συνθετικές ρητίνες χρησιμοποιούνται σε μεγάλες ποσότητες ως μονωτές σε καλώδια οπτικών ινών (πρώτα στα καλώδια), αυτά τα μονωτικά υλικά δεν είναι επίσης απρόσβλητα στην είσοδο νερού. Ο σχηματισμός «νεροδέντρων» στο μονωτικό υλικό είναι ο κύριος λόγος για τον αντίκτυπο στην απόδοση της μετάδοσης. Ο μηχανισμός με τον οποίο το μονωτικό υλικό επηρεάζεται από τα υδάτινα δέντρα εξηγείται συνήθως ως εξής: λόγω του ισχυρού ηλεκτρικού πεδίου (μια άλλη υπόθεση είναι ότι οι χημικές ιδιότητες της ρητίνης μεταβάλλονται από την πολύ ασθενή εκκένωση των επιταχυνόμενων ηλεκτρονίων), τα μόρια του νερού διεισδύουν μέσω του διαφορετικού αριθμού μικροπόρων που υπάρχουν στο υλικό επένδυσης του καλωδίου οπτικών ινών. Τα μόρια του νερού θα διεισδύσουν μέσω του διαφορετικού αριθμού μικροπόρων στο υλικό της θήκης του καλωδίου, σχηματίζοντας «νερά δέντρα», συσσωρεύοντας σταδιακά μεγάλη ποσότητα νερού και εξαπλώνοντας στη διαμήκη κατεύθυνση του καλωδίου και επηρεάζοντας την απόδοση του καλωδίου. Μετά από χρόνια διεθνούς έρευνας και δοκιμών, στα μέσα της δεκαετίας του 1980, για να βρεθεί ένας τρόπος για να εξαλειφθεί ο καλύτερος τρόπος για την παραγωγή υδάτινων δέντρων, πριν δηλαδή η εξώθηση του καλωδίου τυλιχθεί σε ένα στρώμα απορρόφησης νερού και διαστολής του φράγματος νερού για την αναστολή και επιβραδύνει την ανάπτυξη των υδάτινων δέντρων, εμποδίζοντας το νερό στο καλώδιο μέσα στη διαμήκη εξάπλωση. Ταυτόχρονα, λόγω εξωτερικής βλάβης και διείσδυσης νερού, το φράγμα νερού μπορεί επίσης να μπλοκάρει γρήγορα το νερό, όχι στη διαμήκη διασπορά του καλωδίου.
3 Επισκόπηση του φράγματος νερού του καλωδίου
3. 1 Ταξινόμηση υδάτινων φραγμών καλωδίων οπτικών ινών
Υπάρχουν πολλοί τρόποι ταξινόμησης των φραγμάτων νερού οπτικών καλωδίων, οι οποίοι μπορούν να ταξινομηθούν ανάλογα με τη δομή, την ποιότητα και το πάχος τους. Γενικά, μπορούν να ταξινομηθούν ανάλογα με τη δομή τους: στοπ νερού με πλαστικοποιημένο διπλής όψης, στοπ waterstop με επίστρωση μονής όψης και στο waterstop από σύνθετο φιλμ. Η λειτουργία φραγμού νερού του φράγματος νερού οφείλεται κυρίως στο υλικό υψηλής απορρόφησης νερού (που ονομάζεται φράγμα νερού), το οποίο μπορεί να διογκωθεί γρήγορα αφού το φράγμα νερού συναντήσει νερό, σχηματίζοντας μεγάλο όγκο γέλης (το φράγμα νερού μπορεί να απορροφήσει εκατοντάδες φορές περισσότερο νερό από τον εαυτό του), εμποδίζοντας έτσι την ανάπτυξη του υδάτινου δέντρου και αποτρέποντας τη συνεχιζόμενη διείσδυση και εξάπλωση του νερού. Αυτά περιλαμβάνουν τόσο φυσικούς όσο και χημικά τροποποιημένους πολυσακχαρίτες.
Αν και αυτοί οι φυσικοί ή ημι-φυσικοί αναστολείς νερού έχουν καλές ιδιότητες, έχουν δύο θανατηφόρα μειονεκτήματα:
1) είναι βιοδιασπώμενα και 2) είναι πολύ εύφλεκτα. Αυτό καθιστά απίθανο να χρησιμοποιηθούν σε υλικά καλωδίων οπτικών ινών. Ο άλλος τύπος συνθετικού υλικού στο αδιάβροχο αντιπροσωπεύεται από πολυακρυλικά, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως αδιάβροχα για οπτικά καλώδια επειδή πληρούν τις ακόλουθες απαιτήσεις: 1) όταν στεγνώνουν, μπορούν να εξουδετερώσουν τις τάσεις που δημιουργούνται κατά την κατασκευή των οπτικών καλωδίων.
2) όταν είναι στεγνά, μπορούν να αντέξουν τις συνθήκες λειτουργίας των οπτικών καλωδίων (θερμικός κύκλος από θερμοκρασία δωματίου έως 90 °C) χωρίς να επηρεάζουν τη διάρκεια ζωής του καλωδίου και μπορούν επίσης να αντέξουν υψηλές θερμοκρασίες για μικρά χρονικά διαστήματα.
3) όταν μπαίνει νερό, μπορούν να διογκωθούν γρήγορα και να σχηματίσουν ένα τζελ με ταχύτητα διαστολής.
4) παράγουν ένα τζελ με υψηλό ιξώδες, ακόμα και σε υψηλές θερμοκρασίες το ιξώδες του τζελ είναι σταθερό για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Η σύνθεση των υδατοαπωθητικών μπορεί να χωριστεί ευρέως σε παραδοσιακές χημικές μεθόδους – μέθοδος ανάστροφης φάσης (μέθοδος διασταύρωσης πολυμερισμού νερού σε λάδι), δική τους μέθοδος πολυμερισμού διασταύρωσης – μέθοδος δίσκου, μέθοδος ακτινοβόλησης – «κοβάλτιο 60» γ - μέθοδος ακτίνων. Η μέθοδος διασύνδεσης βασίζεται στη μέθοδο γ-ακτινοβολίας «κοβαλτίου 60». Οι διαφορετικές μέθοδοι σύνθεσης έχουν διαφορετικούς βαθμούς πολυμερισμού και διασταύρωσης και επομένως πολύ αυστηρές απαιτήσεις για τον παράγοντα δέσμευσης νερού που απαιτείται στις ταινίες φραγής νερού. Μόνο πολύ λίγα πολυακρυλικά μπορούν να ικανοποιήσουν τις παραπάνω τέσσερις απαιτήσεις. μέθοδος διασταύρωσης πολλαπλών πολυμερών (δηλαδή μια ποικιλία μέρους του μείγματος πολυακρυλικού νατρίου με σταυροδεσμούς) προκειμένου να επιτευχθεί ο σκοπός των πολλαπλών ταχείας και υψηλής απορρόφησης νερού. Οι βασικές απαιτήσεις είναι: η πολλαπλή απορρόφηση νερού μπορεί να φτάσει περίπου 400 φορές, ο ρυθμός απορρόφησης νερού μπορεί να φτάσει το πρώτο λεπτό για να απορροφήσει το 75% του νερού που απορροφάται από την αντίσταση στο νερό. Απαιτήσεις θερμικής σταθερότητας κατά το στέγνωμα: μακροχρόνια αντίσταση θερμοκρασίας 90°C, μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας 160°C, στιγμιαία αντίσταση θερμοκρασίας 230°C (ιδιαίτερα σημαντικό για φωτοηλεκτρικό σύνθετο καλώδιο με ηλεκτρικά σήματα). απορρόφηση νερού μετά το σχηματισμό απαιτήσεων σταθερότητας γέλης: μετά από αρκετούς θερμικούς κύκλους (20°C ~ 95°C) Η σταθερότητα της γέλης μετά την απορρόφηση νερού απαιτεί: γέλη υψηλού ιξώδους και αντοχή γέλης μετά από αρκετούς θερμικούς κύκλους (20°C έως 95° ΝΤΟ). Η σταθερότητα της γέλης ποικίλλει σημαντικά ανάλογα με τη μέθοδο σύνθεσης και τα υλικά που χρησιμοποιούνται από τον κατασκευαστή. Ταυτόχρονα, όχι όσο πιο γρήγορος είναι ο ρυθμός διαστολής, τόσο το καλύτερο, ορισμένα προϊόντα μονόπλευρη επιδίωξη της ταχύτητας, η χρήση πρόσθετων δεν ευνοεί τη σταθερότητα της υδρογέλης, την καταστροφή της ικανότητας κατακράτησης νερού, αλλά όχι την επίτευξη του αποτελέσματος αντοχή στο νερό.
3. 3 χαρακτηριστικά της ταινίας φραγής νερού Όπως το καλώδιο στην κατασκευή, τη δοκιμή, τη μεταφορά, την αποθήκευση και τη χρήση της διαδικασίας για να αντέξει την περιβαλλοντική δοκιμή, έτσι από την άποψη της χρήσης οπτικού καλωδίου, η ταινία φραγής νερού καλωδίου οι απαιτήσεις είναι οι εξής:
1) διανομή ινών εμφάνισης, σύνθετα υλικά χωρίς αποκόλληση και σκόνη, με συγκεκριμένη μηχανική αντοχή, κατάλληλα για τις ανάγκες του καλωδίου.
2) ομοιόμορφη, επαναλαμβανόμενη, σταθερή ποιότητα, στο σχηματισμό του καλωδίου δεν θα αποκολληθεί και θα παράγει
3) υψηλή πίεση διαστολής, γρήγορη ταχύτητα επέκτασης, καλή σταθερότητα γέλης.
4) καλή θερμική σταθερότητα, κατάλληλη για διάφορες μεταγενέστερες επεξεργασίες.
5) υψηλή χημική σταθερότητα, δεν περιέχει διαβρωτικά συστατικά, ανθεκτικά σε βακτήρια και διάβρωση μούχλας.
6) καλή συμβατότητα με άλλα υλικά οπτικού καλωδίου, αντίσταση στην οξείδωση κ.λπ.
4 Πρότυπα απόδοσης υδατοφράγματος οπτικού καλωδίου
Ένας μεγάλος αριθμός ερευνητικών αποτελεσμάτων δείχνει ότι η ανεπαρκής αντοχή στο νερό στη μακροπρόθεσμη σταθερότητα της απόδοσης της καλωδιακής μετάδοσης θα προκαλέσει μεγάλη βλάβη. Αυτή η βλάβη, στη διαδικασία κατασκευής και στον εργοστασιακό έλεγχο του καλωδίου οπτικών ινών είναι δύσκολο να βρεθεί, αλλά θα εμφανιστεί σταδιακά στη διαδικασία τοποθέτησης του καλωδίου μετά τη χρήση. Ως εκ τούτου, η έγκαιρη ανάπτυξη μιας ολοκληρωμένης και ακριβής πρότυπα δοκιμών, για να βρεθεί μια βάση για την αξιολόγηση όλων των μερών μπορούν να αποδεχθούν, έχει γίνει ένα επείγον καθήκον. Η εκτεταμένη έρευνα, η εξερεύνηση και τα πειράματα του συγγραφέα σχετικά με τις ζώνες φραγής νερού παρείχαν μια επαρκή τεχνική βάση για την ανάπτυξη τεχνικών προτύπων για τις ζώνες φραγής νερού. Προσδιορίστε τις παραμέτρους απόδοσης της τιμής φράγματος νερού με βάση τα ακόλουθα:
1) οι απαιτήσεις του προτύπου οπτικών καλωδίων για το waterstop (κυρίως οι απαιτήσεις του υλικού οπτικού καλωδίου στο πρότυπο οπτικού καλωδίου).
2) εμπειρία στην κατασκευή και χρήση φραγμάτων νερού και σχετικές εκθέσεις δοκιμών·
3) αποτελέσματα έρευνας σχετικά με την επίδραση των χαρακτηριστικών των ταινιών φραγής νερού στην απόδοση των καλωδίων οπτικών ινών.
4. 1 Εμφάνιση
Η εμφάνιση της ταινίας φραγμού νερού πρέπει να είναι ομοιόμορφα κατανεμημένες ίνες. Η επιφάνεια πρέπει να είναι επίπεδη και απαλλαγμένη από ρυτίδες, πτυχώσεις και σκισίματα. δεν πρέπει να υπάρχουν διασπάσεις στο πλάτος της ταινίας. το σύνθετο υλικό πρέπει να είναι απαλλαγμένο από αποκόλληση. η ταινία πρέπει να είναι σφιχτά τυλιγμένη και οι άκρες της ταινίας χειρός να είναι απαλλαγμένες από το «σχήμα ψάθινο καπέλο».
4.2 Μηχανική αντοχή του waterstop
Η αντοχή εφελκυσμού του waterstop εξαρτάται από τη μέθοδο κατασκευής της πολυεστερικής μη υφασμένης ταινίας, υπό τις ίδιες ποσοτικές συνθήκες, η μέθοδος βισκόζης είναι καλύτερη από τη μέθοδο θερμής έλασης για την παραγωγή της αντοχής σε εφελκυσμό του προϊόντος, το πάχος είναι επίσης πιο λεπτό. Η αντοχή σε εφελκυσμό της ταινίας φράγματος νερού ποικίλλει ανάλογα με τον τρόπο με τον οποίο τυλίγεται ή τυλίγεται το καλώδιο γύρω από το καλώδιο.
Αυτός είναι ένας βασικός δείκτης για δύο από τους ιμάντες φραγής νερού, για τους οποίους η μέθοδος δοκιμής θα πρέπει να ενοποιηθεί με τη συσκευή, το υγρό και τη διαδικασία δοκιμής. Το κύριο υλικό που εμποδίζει το νερό στην ταινία φραγής νερού είναι μερικώς διασυνδεδεμένο πολυακρυλικό νάτριο και τα παράγωγά του, τα οποία είναι ευαίσθητα στη σύνθεση και τη φύση των απαιτήσεων ποιότητας του νερού, προκειμένου να ενοποιηθεί το πρότυπο του ύψους διόγκωσης του νερού. δεσμευτική ταινία, θα υπερισχύει η χρήση απιονισμένου νερού (αποσταγμένο νερό χρησιμοποιείται σε διαιτησία), επειδή δεν υπάρχει ανιονικό και κατιονικό συστατικό στο απιονισμένο νερό, το οποίο είναι κατά βάση καθαρό νερό. Ο πολλαπλασιαστής απορρόφησης της ρητίνης απορρόφησης νερού σε διαφορετικές ποιότητες νερού ποικίλλει πολύ, εάν ο πολλαπλασιαστής απορρόφησης σε καθαρό νερό είναι 100% της ονομαστικής τιμής. στο νερό της βρύσης είναι 40% έως 60% (ανάλογα με την ποιότητα του νερού κάθε τοποθεσίας). στο θαλασσινό νερό είναι 12%? Το υπόγειο νερό ή το νερό της υδρορροής είναι πιο περίπλοκο, είναι δύσκολο να προσδιοριστεί το ποσοστό απορρόφησης και η τιμή του θα είναι πολύ χαμηλή. Για να διασφαλίσετε το φαινόμενο φράγματος νερού και τη διάρκεια ζωής του καλωδίου, είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε μια ταινία φραγμού νερού με ύψος διόγκωσης > 10 mm.
4.3 Ηλεκτρικές ιδιότητες
Σε γενικές γραμμές, το οπτικό καλώδιο δεν περιέχει τη μετάδοση ηλεκτρικών σημάτων του μεταλλικού σύρματος, επομένως μην χρησιμοποιείτε ημιαγώγιμη ταινία αντίστασης νερού, μόνο 33 Wang Qiang, κ.λπ.: οπτική ταινία αντοχής στο νερό
Ηλεκτρικό σύνθετο καλώδιο πριν από την παρουσία ηλεκτρικών σημάτων, ειδικές απαιτήσεις σύμφωνα με τη δομή του καλωδίου από τη σύμβαση.
4.4 Θερμική σταθερότητα Οι περισσότερες ποικιλίες ταινιών φραγής νερού μπορούν να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις θερμικής σταθερότητας: μακροχρόνια αντίσταση θερμοκρασίας 90°C, μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας 160°C, στιγμιαία αντίσταση θερμοκρασίας 230°C. Η απόδοση της ταινίας φραγής νερού δεν πρέπει να αλλάζει μετά από μια καθορισμένη χρονική περίοδο σε αυτές τις θερμοκρασίες.
Η αντοχή της γέλης πρέπει να είναι το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό ενός διογκούμενου υλικού, ενώ ο ρυθμός διαστολής χρησιμοποιείται μόνο για τον περιορισμό του μήκους της αρχικής διείσδυσης του νερού (λιγότερο από 1 m). Ένα καλό υλικό διαστολής πρέπει να έχει τον σωστό ρυθμό διαστολής και υψηλό ιξώδες. Ένα φτωχό υλικό φραγμού νερού, ακόμη και με υψηλό ρυθμό διαστολής και χαμηλό ιξώδες, θα έχει κακές ιδιότητες φραγμού νερού. Αυτό μπορεί να δοκιμαστεί σε σύγκριση με έναν αριθμό θερμικών κύκλων. Υπό υδρολυτικές συνθήκες, το πήκτωμα θα διασπαστεί σε ένα υγρό χαμηλού ιξώδους που θα επιδεινώσει την ποιότητά του. Αυτό επιτυγχάνεται με ανάδευση ενός εναιωρήματος καθαρού νερού που περιέχει διογκωτική σκόνη για 2 ώρες. Το πήκτωμα που προκύπτει διαχωρίζεται στη συνέχεια από την περίσσεια νερού και τοποθετείται σε ένα περιστρεφόμενο ιξωδόμετρο για να μετρηθεί το ιξώδες πριν και μετά από 24 ώρες στους 95°C. Η διαφορά στη σταθερότητα της γέλης μπορεί να φανεί. Αυτό γίνεται συνήθως σε κύκλους 8 ωρών από 20°C έως 95°C και 8 ωρών από 95°C έως 20°C. Τα σχετικά γερμανικά πρότυπα απαιτούν 126 κύκλους των 8 ωρών.
4. 5 Συμβατότητα Η συμβατότητα του φράγματος νερού είναι ένα ιδιαίτερα σημαντικό χαρακτηριστικό σε σχέση με τη διάρκεια ζωής του καλωδίου οπτικών ινών και ως εκ τούτου θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη σε σχέση με τα μέχρι στιγμής εμπλεκόμενα υλικά καλωδίων οπτικών ινών. Καθώς η συμβατότητα χρειάζεται πολύ χρόνο για να γίνει εμφανής, πρέπει να χρησιμοποιηθεί η δοκιμή επιταχυνόμενης γήρανσης, δηλαδή το δείγμα υλικού καλωδίου να σκουπιστεί, να τυλιχτεί με ένα στρώμα στεγνής ταινίας ανθεκτικής στο νερό και να διατηρηθεί σε θάλαμο σταθερής θερμοκρασίας στους 100°C για 10 ημέρες, μετά τις οποίες η ποιότητα ζυγίζεται. Η αντοχή σε εφελκυσμό και η επιμήκυνση του υλικού δεν πρέπει να αλλάζουν περισσότερο από 20% μετά τη δοκιμή.
Ώρα δημοσίευσης: 22 Ιουλίου 2022