Vandblokerende materialer er afgørende komponenter i fiberoptiske kabler for at forhindre vandindtrængning, hvilket kan forringe signalkvaliteten og føre til kabelfejl. Her er tre hovedvandblokerende materialer, der almindeligvis anvendes i fiberoptiske kabler.
Hvordan virker det?
Den ene er, at de er passive, det vil sige, at de direkte blokerer for vand på det sted, hvor kappen beskadiges og forhindrer det i at komme ind i det optiske kabel. Sådanne materialer har smelteklæbemiddel og termisk ekspansionsalve.
En anden type vandblokering er aktiv. Når det beskyttende lag er beskadiget, absorberer det vandblokerende materiale vand og udvider sig. Derved blokeres vandets passage ind i det optiske kabel, hvilket bevirker, at vandet begrænses til et lille område. Der er vand-kvældelige salver, vandblokerende garn og vandblokerende tape.
3 vigtigste vandblokerende materialer til fiberoptiske kabler:
Fiberkabelfyldningsmasse/gel
Som vi alle ved, er vand det mest tabubelagte for fiberoptiske kabler. Årsagen er, at vand kan få vandtoppen i den optiske fiber til at dæmpe, og det kan få mikrorevnerne i den optiske fiber til at forværres gennem elektrokemisk påvirkning og til sidst få den optiske fiber til at bryde.
Under fugtige forhold (især det undersøiske fiberoptiske kabel lagt i vanddybden på 12 meter eller mere), vil vand diffundere ind i det indre gennem fiberkabelkappen for at danne fri vandkondens. Hvis det ikke kontrolleres, vil vandet vandre langs fiberkabelkernen på langs ind i samledåsen. Det vil bringe potentiel fare for kommunikationssystemet og endda forårsage forretningsafbrydelse.
Den grundlæggende funktion af den vandblokerende fiberkabelfyldningsmasse er ikke kun at forhindre den langsgående vandmigrering inde i det optiske kabel, men også at give det optiske kabel til at aflaste eksternt tryk og vibrationsdæmpning.
Fyldningsmasse i optiske kabler er i øjeblikket den mest almindelige praksis i produktionen af optiske fibre og fiberkabler. Fordi det ikke kun spiller en generel vandtæt og fugttæt tætningsfunktion, men også fungerer som en buffer under fremstilling og brug af det optiske kabel for at forhindre, at den optiske fiber bliver påvirket af mekanisk belastning. Stresstab forbedrer dens transmissionsstabilitet og pålidelighed.
Fra udviklingen af optisk kabelfyldningsmasse kan salve groft opdeles i følgende tre generationer: den første generation er hydrofob varmfyldende salve; anden generation er koldfyldende salve, mens kvældende vandblokerende fyldsalve i øjeblikket er det mest populære fyldmateriale til optiske fiberkabler. Blandt dem er den vandopsvulmende vandblokerende fyldpasta en slags hydrofilt fyldmateriale, som hovedsageligt fyldes ved koldfyldningsproces.
Vandblokerende tape
Fiberkabel vandblokerende tape er et tørt vandopsvulmbart materiale, som er meget udbredt i den optiske kabelindustri. De vandblokerende tapefunktioner forsegling, vandtætning, fugtisolering og bufferbeskyttelse i optiske kabler er blevet anerkendt af folk. Dens varianter og ydeevne er løbende blevet forbedret og perfektioneret med udviklingen af optiske kabler.
Vandblokerende tape til optiske kabler kan opdeles i dobbeltsidet sandwich-vandblokeringstape, enkeltsidet coating-vandblokeringstape og lamineret vandblokeringstape. Den traditionelle vandblokerende tape er lavet ved at klæbe super gouache mellem to lag non-woven stoffer. Det er kendetegnet ved en ekspansionshøjde på 5 mm, men tykkelsen af den vandblokerende tape er også større end 0,35 mm. Samtidig vil denne harpiks miste støv under produktionsprocessen, hvilket vil medføre miljøproblemer.
Vandblokerende garn
Vandblokerende garn i fiberoptisk kabel er hovedsageligt sammensat af to dele, en del er ekspanderet fiber eller ekspanderet pulver indeholdende polyacrylat. Når det absorberer vand, vil disse superabsorberende tvinge dens molekylære kæde til at strække sig ud fra den krøllede tilstand, hvilket får dens volumen til at udvide sig hurtigt, og derved realisere den vandblokerende funktion. Den anden del er en forstærkende rib sammensat af nylon eller polyester, som hovedsageligt giver garnets trækstyrke og forlængelse.
Vandabsorptionskapaciteten af den polymere vandabsorberende harpiks er højere end den for den molekylære ekspansion forårsaget af ionafstødningen af polymerelektrolytten og resultatet af interaktionen mellem den molekylære ekspansion forårsaget af netværksstrukturen og hindring af den molekylære ekspansion .
Den vandabsorberende harpiks er en højmolekylær forbindelse og har derfor de samme egenskaber. Vandblokerende funktion af det optiske kabel vandblokerende garn er at bruge det vandblokerende garnfiberlegeme til hurtigt at udvide sig til at danne et stort volumen gelé. Vandabsorption kan nå dusinvis af gange af sit eget volumen, såsom i det første minut efter kontakt med vand, kan diameteren hurtigt udvides fra ca. 0,5 mm til ca. 5 mm. Og gelens vandretentionskapacitet er ret stærk, hvilket effektivt kan forhindre væksten af vandtræer og derved forhindre den kontinuerlige indtrængning og diffusion af vand og opnå formålet med vandblokering. Vandblokerende garn er meget udbredt i metalpansrede fiberoptiske kabler.
Disse vandblokerende materialer er afgørende for at sikre langsigtet pålidelighed og ydeevne af fiberoptiske kabler, især i udendørs og underjordiske installationer, hvor eksponering for fugt er en almindelig udfordring.