Wasserblockierende Materialien sind entscheidende Komponenten in Glasfaserkabeln, um das Eindringen von Wasser zu verhindern, das die Signalqualität beeinträchtigen und zu Kabelausfällen führen kann. Hier sind die drei wichtigsten wasserblockierenden Materialien, die üblicherweise in Glasfaserkabeln verwendet werden.
Wie funktioniert es?
Zum einen sind sie passiv, d. h. sie blockieren Wasser direkt an der Beschädigungsstelle des Mantels und verhindern, dass es in das optische Kabel eindringt. Solche Materialien verfügen über Schmelzklebstoff und Wärmeausdehnungssalbe.
Eine andere Art der Wasserblockierung ist die aktive. Wenn die Schutzschicht beschädigt ist, nimmt das wasserblockierende Material Wasser auf und dehnt sich aus. Dadurch wird der Wasserdurchtritt in das optische Kabel blockiert, wodurch das Wasser auf einen kleinen Bereich beschränkt wird. Es gibt wasserquellbare Salben, wasserblockierende Garne und wasserblockierende Bänder.
Die 3 wichtigsten wasserblockierenden Materialien für Glasfaserkabel:
Glasfaserkabel-Füllmasse/Gel
Wie wir alle wissen, ist Wasser für Glasfaserkabel das größte Tabu. Der Grund dafür ist, dass Wasser dazu führen kann, dass der Wasserpeak der optischen Faser abgeschwächt wird, und dass es dazu führen kann, dass sich die Mikrorisse der optischen Faser durch elektrochemische Einwirkung verschlimmern und schließlich zum Bruch der optischen Faser führen.
Unter feuchten Bedingungen (insbesondere bei Unterwasser-Glasfaserkabeln, die in einer Wassertiefe von 12 Metern oder mehr verlegt werden) diffundiert Wasser durch den Glasfaserkabelmantel in das Innere und bildet freie Wasserkondensation. Wenn es nicht kontrolliert wird, wandert das Wasser entlang der Faserkabelseele in Längsrichtung in den Anschlusskasten. Dies stellt eine potenzielle Gefahr für das Kommunikationssystem dar und kann sogar zu Betriebsunterbrechungen führen.
Die Grundfunktion der wasserblockierenden Glasfaserkabel-Füllmasse besteht nicht nur darin, die Längswanderung von Wasser im Inneren des optischen Kabels zu verhindern, sondern auch dem optischen Kabel eine Druckentlastung von außen und Vibrationsdämpfung zu verleihen.
Das Verfüllen von optischen Kabeln mit Füllmasse ist derzeit die gängigste Praxis bei der Herstellung von Lichtwellenleitern und Glasfaserkabeln. Denn es erfüllt nicht nur eine allgemeine wasser- und feuchtigkeitsbeständige Dichtungsfunktion, sondern fungiert auch als Puffer bei der Herstellung und Verwendung des optischen Kabels, um zu verhindern, dass die optische Faser durch mechanische Beanspruchung beeinträchtigt wird. Spannungsverlust verbessert die Übertragungsstabilität und -zuverlässigkeit.
Aus der Entwicklung der Füllmasse für optische Kabel lässt sich die Salbe grob in die folgenden drei Generationen einteilen: Die erste Generation ist eine hydrophobe Heißfüllsalbe; Die zweite Generation ist die Kaltfüllsalbe, während die quellende, wasserblockierende Füllsalbe derzeit das beliebteste Füllmaterial für Glasfaserkabel ist. Unter ihnen ist die wasserquellbare wasserblockierende Füllpaste eine Art hydrophiles Füllmaterial, das hauptsächlich im Kaltfüllverfahren gefüllt wird.
Wasserblockierendes Klebeband
Das wasserabweisende Klebeband für Glasfaserkabel ist ein trockenes, wasserquellbares Material, das in der optischen Kabelindustrie weit verbreitet ist. Die wasserabweisenden Klebebandfunktionen zum Abdichten, Wasserdichtmachen, Feuchtigkeitsschutz und Pufferschutz in optischen Kabeln sind von Menschen erkannt worden. Seine Varianten und Leistungen wurden mit der Entwicklung optischer Kabel kontinuierlich verbessert und perfektioniert.
Das wasserblockierende Klebeband für optische Kabel kann in doppelseitiges Sandwich-wasserblockierendes Band, einseitig beschichtetes wasserblockierendes Band und laminiertes wasserblockierendes Band unterteilt werden. Das traditionelle wasserblockierende Klebeband wird hergestellt, indem Supergouache zwischen zwei Schichten Vliesstoff geklebt wird. Es zeichnet sich durch eine Ausdehnungshöhe von 5 mm aus, die Dicke des wasserblockierenden Bandes beträgt jedoch auch mehr als 0,35 mm. Gleichzeitig verliert dieses Harz während des Produktionsprozesses Staub, was zu Umweltproblemen führt.
Wasserblockierendes Garn
Wasserblockierendes Garn in Glasfaserkabeln besteht hauptsächlich aus zwei Teilen, ein Teil besteht aus expandierten Fasern oder expandiertem Pulver, das Polyacrylat enthält. Wenn es Wasser aufnimmt, zwingt dieser Superabsorber seine Molekülkette dazu, sich aus dem gekräuselten Zustand herauszudehnen, wodurch sich sein Volumen schnell ausdehnt und dadurch die wasserblockierende Funktion realisiert wird. Der andere Teil ist eine Verstärkungsrippe aus Nylon oder Polyester, die hauptsächlich für die Zugfestigkeit und Dehnung des Garns sorgt.
Die Wasseraufnahmekapazität des wasserabsorbierenden Polymerharzes ist höher als die der molekularen Expansion, die durch die Ionenabstoßung des Polymerelektrolyten verursacht wird und das Ergebnis der Wechselwirkung zwischen der durch die Netzwerkstruktur verursachten molekularen Expansion und der Behinderung der molekularen Expansion ist .
Das wasserabsorbierende Harz ist eine hochmolekulare Verbindung und weist daher die gleichen Eigenschaften auf. Die wasserblockierende Funktion des wasserblockierenden Garns für optische Kabel besteht darin, dass sich der wasserblockierende Garnfaserkörper schnell ausdehnt, um ein großes Geleevolumen zu bilden. Die Wasseraufnahme kann das Dutzendfache seines eigenen Volumens erreichen, so dass sich der Durchmesser bereits in der ersten Minute des Kontakts mit Wasser schnell von etwa 0,5 mm auf etwa 5 mm ausdehnt. Und das Wasserrückhaltevermögen des Gels ist recht stark, wodurch das Wachstum von Wasserbäumen wirksam verhindert und so das kontinuierliche Eindringen und Diffusion von Wasser verhindert und der Zweck der Wasserblockierung erreicht werden kann. Wasserblockierende Garne werden häufig in metallarmierten Glasfaserkabeln verwendet.
Diese wasserabweisenden Materialien sind für die Gewährleistung der langfristigen Zuverlässigkeit und Leistung von Glasfaserkabeln unerlässlich, insbesondere bei Außen- und Erdinstallationen, bei denen die Einwirkung von Feuchtigkeit eine häufige Herausforderung darstellt.