Waterblokkerende materialen zijn cruciale componenten in glasvezelkabels om het binnendringen van water te voorkomen, wat de signaalkwaliteit kan verslechteren en tot kabelstoringen kan leiden. Hier zijn drie belangrijke waterblokkerende materialen die vaak worden gebruikt in glasvezelkabels.
Hoe het werkt?
Een daarvan is dat ze passief zijn, dat wil zeggen dat ze water direct blokkeren op de plaats waar de mantel beschadigd raakt en voorkomen dat dit de optische kabel binnendringt. Dergelijke materialen hebben smeltlijm en thermische expansiezalf.
Er is een ander type waterblokkering actief. Wanneer de beschermlaag beschadigd raakt, absorbeert het waterblokkerende materiaal water en zet uit. Hierdoor wordt de doorgang van water naar de optische kabel geblokkeerd, waardoor het water tot een klein bereik wordt beperkt. Er zijn wateropzwelbare zalven, waterblokkerende garens en waterblokkerende tapes.
3 belangrijkste waterblokkerende materialen voor glasvezelkabels:
Vezelkabelvulmiddel/gel
Zoals we allemaal weten, is water het grootste taboe op glasvezelkabel. De reden is dat water ervoor kan zorgen dat de waterpiek van de optische vezel afneemt, en dat het ervoor kan zorgen dat de microscheurtjes in de optische vezel verergeren door elektrochemische werking en er uiteindelijk voor kan zorgen dat de optische vezel breekt.
Onder vochtige omstandigheden (vooral bij onderzeese glasvezelkabels die in een waterdiepte van 12 meter of meer worden gelegd) zal water via de glasvezelkabelmantel naar binnen diffunderen en vrije watercondensatie vormen. Als er geen controle is, zal het water langs de kern van de glasvezelkabel in de lengterichting naar de aansluitdoos migreren. Het brengt potentieel gevaar voor het communicatiesysteem met zich mee en kan zelfs bedrijfsonderbrekingen veroorzaken.
De basisfunctie van de waterblokkerende vezelkabelvulmassa is niet alleen het voorkomen van longitudinale watermigratie in de optische kabel, maar ook om ervoor te zorgen dat de optische kabel externe druk en trillingsdemping verlicht.
Vulmassa in optische kabels is momenteel de meest voorkomende praktijk bij de productie van optische vezels en glasvezelkabels. Omdat het niet alleen een algemene waterdichte en vochtbestendige afdichtingsfunctie vervult, maar ook als buffer fungeert tijdens de productie en het gebruik van de optische kabel om te voorkomen dat de optische vezel wordt aangetast door mechanische spanning. Stressverlies verbetert de transmissiestabiliteit en betrouwbaarheid.
Door de ontwikkeling van vulmiddel voor optische kabels kan zalf grofweg worden onderverdeeld in de volgende drie generaties: de eerste generatie is hydrofobe, warmvullende zalf; de tweede generatie is koudvulzalf, terwijl zwellende waterblokkerende zalf momenteel de meest populaire vulmaterialen voor glasvezelkabels zijn. Onder hen is de waterzwelbare waterblokkerende vulpasta een soort hydrofiel vulmateriaal, dat voornamelijk wordt gevuld door middel van een koud vulproces.
Waterblokkerende tape
Waterblokkerende tape voor glasvezelkabels is een in droog water zwelbaar materiaal dat veel wordt gebruikt in de optische kabelindustrie. De waterblokkerende tape-functies van afdichting, waterdichtheid, vochtbestendigheid en bufferbescherming in optische kabels zijn door mensen erkend. De varianten en prestaties zijn voortdurend verbeterd en geperfectioneerd met de ontwikkeling van optische kabels.
De waterblokkerende tape voor optische kabels kan worden onderverdeeld in dubbelzijdige sandwich-waterblokkerende tape, enkelzijdig gecoate waterblokkerende tape en gelamineerde waterblokkerende tape. De traditionele waterblokkerende tape wordt gemaakt door supergouache tussen twee lagen niet-geweven stoffen te plakken. Het wordt gekenmerkt door een uitzettingshoogte van 5 mm, maar de dikte van de waterblokkerende tape is ook groter dan 0,35 mm. Tegelijkertijd zal deze hars tijdens het productieproces stof verliezen, wat milieuproblemen met zich meebrengt.
Waterblokkerend garen
Waterblokkerend garen in glasvezelkabels bestaat hoofdzakelijk uit twee delen, één deel is geëxpandeerde vezels of geëxpandeerd poeder dat polyacrylaat bevat. Wanneer het water absorbeert, zullen deze superabsorberende stoffen de moleculaire keten dwingen zich uit te strekken vanuit de gekrulde toestand, waardoor het volume snel uitzet, waardoor de waterblokkerende functie wordt gerealiseerd. Het andere deel is een verstevigingsrib van nylon of polyester, die vooral zorgt voor de treksterkte en rek van het garen.
Het waterabsorptievermogen van de waterabsorberende polymeerhars is hoger dan dat van de moleculaire expansie veroorzaakt door de ionenafstoting van de polymeerelektrolyt en het resultaat van de interactie tussen de moleculaire expansie veroorzaakt door de netwerkstructuur en het belemmeren van de moleculaire expansie .
De waterabsorberende hars is een hoogmoleculaire verbinding en heeft daarom dezelfde eigenschappen. De waterblokkerende functie van het waterblokkerende garen van de optische kabel is om het waterblokkerende garenvezellichaam te gebruiken om snel uit te zetten en een groot volume gelei te vormen. De waterabsorptie kan tientallen keren het eigen volume bereiken, bijvoorbeeld tijdens de eerste minuut dat het water in contact komt, kan de diameter snel worden vergroot van ongeveer 0,5 mm tot ongeveer 5 mm. En het waterretentievermogen van de gel is vrij sterk, wat de groei van waterbomen effectief kan voorkomen, waardoor de continue penetratie en diffusie van water wordt voorkomen en het doel van waterblokkering wordt bereikt. Waterblokkerende garens worden veel gebruikt in met metaal gepantserde glasvezelkabels.
Deze waterblokkerende materialen zijn essentieel voor het garanderen van de langdurige betrouwbaarheid en prestaties van glasvezelkabels, vooral in buiten- en ondergrondse installaties waar blootstelling aan vocht een veel voorkomende uitdaging is.