تعتبر المواد المقاومة للماء مكونات مهمة في كابلات الألياف الضوئية لمنع دخول الماء، مما قد يؤدي إلى تدهور جودة الإشارة ويؤدي إلى فشل الكابل. فيما يلي ثلاث مواد رئيسية لمنع تسرب الماء شائعة الاستخدام في كابلات الألياف الضوئية.
كيف يعمل؟
أحدهما هو أنها سلبية، أي أنها تمنع الماء مباشرة عند نقطة تلف الغلاف وتمنعه من دخول الكابل البصري. تحتوي هذه المواد على مادة لاصقة تذوب ساخنة ومرهم تمدد حراري.
هناك نوع آخر من حجب الماء نشط. عندما تتلف الطبقة الواقية، تمتص مادة حجب الماء الماء وتتوسع. وبالتالي يمنع مرور الماء داخل الكابل البصري، مما يتسبب في تقييد الماء في نطاق صغير. هناك مراهم قابلة للانتفاخ بالماء وخيوط مانعة للماء وأشرطة مانعة للماء.
3 مواد رئيسية لمنع تسرب المياه لكابلات الألياف الضوئية:
مركب/جل تعبئة كابلات الألياف
كما نعلم جميعًا، يعتبر الماء من أكثر المحرمات بالنسبة لكابلات الألياف الضوئية. والسبب هو أن الماء يمكن أن يتسبب في تخفيف ذروة الماء في الألياف الضوئية، ويمكن أن يتسبب في تفاقم الشقوق الدقيقة في الألياف الضوئية من خلال العمل الكهروكيميائي مما يؤدي في النهاية إلى كسر الألياف الضوئية.
في ظل الظروف الرطبة (خاصة كابل الألياف الضوئية البحري الموضوع في عمق الماء بمقدار 12 مترًا أو أكثر)، سوف ينتشر الماء إلى الداخل من خلال غلاف كابل الألياف ليشكل تكثيفًا مجانيًا للمياه. إذا لم يتم التحكم فيه، فسوف يهاجر الماء على طول قلب كابل الألياف طوليًا إلى صندوق التوصيل. وسوف يجلب خطرا محتملا على نظام الاتصالات، بل ويتسبب في انقطاع العمل.
الوظيفة الأساسية لمركب تعبئة كابلات الألياف المقاومة للماء ليست فقط منع انتقال الماء الطولي داخل الكابل البصري، ولكن أيضًا توفير الكابل البصري لتخفيف الضغط الخارجي وتخميد الاهتزاز.
يعد ملء المركب في الكابلات الضوئية حاليًا هو الممارسة الأكثر شيوعًا في إنتاج الألياف الضوئية وكابلات الألياف. لأنه لا يلعب وظيفة الختم العامة المقاومة للماء والرطوبة فحسب، بل يعمل أيضًا كمخزن مؤقت أثناء تصنيع واستخدام الكابل البصري لمنع تأثر الألياف الضوئية بالإجهاد الميكانيكي. يعمل فقدان الإجهاد على تحسين استقرار وموثوقية ناقل الحركة.
من خلال تطوير مركب تعبئة الكابلات الضوئية، يمكن تقسيم المرهم تقريبًا إلى الأجيال الثلاثة التالية: الجيل الأول هو مرهم تعبئة ساخن كاره للماء؛ الجيل الثاني هو مرهم الحشو البارد، في حين أن مرهم الحشو المانع للماء هو حاليًا أكثر مواد الحشو شيوعًا لكابلات الألياف الضوئية. من بينها، معجون التعبئة المانع للماء القابل للانتفاخ بالماء هو نوع من مواد الحشو المحبة للماء، والتي يتم ملؤها بشكل أساسي عن طريق عملية التعبئة الباردة.
شريط مانع للماء
شريط حجب الماء لكابلات الألياف عبارة عن مادة قابلة للانتفاخ بالمياه الجافة، والتي تستخدم على نطاق واسع في صناعة الكابلات الضوئية. لقد تم التعرف على وظائف شريط منع الماء المتمثلة في الختم والعزل المائي والرطوبة والحماية المؤقتة في الكابلات الضوئية من قبل الناس. لقد تم تحسين أصنافها وأدائها بشكل مستمر وإتقانها من خلال تطوير الكابلات الضوئية.
يمكن تقسيم شريط حجب الماء للكابلات الضوئية إلى شريط حجب الماء ذو الوجهين، وشريط حجب الماء المطلي من جانب واحد وشريط حجب الماء المصفح. يتم تصنيع شريط منع الماء التقليدي عن طريق لصق الغواش الفائق بين طبقتين من الأقمشة غير المنسوجة. يتميز بارتفاع التوسيع 5 مم، لكن سمك شريط منع الماء أكبر أيضًا من 0.35 مم. وفي الوقت نفسه، سوف يفقد هذا الراتينج الغبار أثناء عملية الإنتاج، الأمر الذي سيؤدي إلى مشاكل بيئية.
خيوط مانعة للماء
يتكون خيوط منع الماء في كابلات الألياف الضوئية بشكل أساسي من جزأين، جزء واحد عبارة عن ألياف موسعة أو مسحوق موسع يحتوي على بولي أكريلات. عندما يمتص الماء، فإن هذه الامتصاصية الفائقة سوف تجبر سلسلتها الجزيئية على التمدد من الحالة الملتفة، مما يؤدي إلى توسيع حجمها بسرعة، وبالتالي تحقيق وظيفة حجب الماء. الجزء الآخر عبارة عن ضلع تقوية يتكون من النايلون أو البوليستر، والذي يوفر بشكل أساسي قوة الشد واستطالة الخيوط.
قدرة امتصاص الماء لراتنج البوليمر الممتص للماء أعلى من قدرة التمدد الجزيئي الناتج عن التنافر الأيوني للكهارل البوليمر ونتيجة التفاعل بين التمدد الجزيئي الناتج عن البنية الشبكية وإعاقة التمدد الجزيئي .
الراتنج الممتص للماء عبارة عن مركب عالي الجزيئات وبالتالي له نفس الخصائص. تتمثل وظيفة منع الماء في خيوط حجب الماء للكابل البصري في استخدام جسم ألياف الغزل الذي يحجب الماء للتوسع بسرعة لتشكيل كمية كبيرة من الهلام. يمكن أن يصل امتصاص الماء إلى عشرات المرات من حجمه، مثل البياض في الدقيقة الأولى من ملامسة الماء، ويمكن توسيع القطر بسرعة من حوالي 0.5 مم إلى حوالي 5 مم. وقدرة الجل على الاحتفاظ بالمياه قوية جدًا، والتي يمكن أن تمنع بشكل فعال نمو أشجار الماء، وبالتالي تمنع الاختراق المستمر للمياه ونشرها، وتحقق الغرض من حجب الماء. تُستخدم الخيوط المقاومة للماء على نطاق واسع في كابلات الألياف الضوئية المعدنية المدرعة.
تعتبر هذه المواد المقاومة للماء ضرورية لضمان موثوقية وأداء كابلات الألياف الضوئية على المدى الطويل، خاصة في التركيبات الخارجية وتحت الأرض حيث يمثل التعرض للرطوبة تحديًا شائعًا.