Wählen Sie das richtige wasserabweisende Material für Kabel – 3 Arten
Februar 8, 2022
Warum wasserabweisendes Material für Kabel wichtig ist
Die Kommunikationstechnologie hat sich in den letzten Jahrzehnten extrem schnell entwickelt. Als einer der Hauptpfeiler moderner Kommunikationsnetze hat die Kommunikation über Glasfaserkabel eine Reihe von Vorteilen wie große Kommunikationskapazität, hohe Übertragungsqualität, gute Vertraulichkeit und Schutz vor elektromagnetischen Störungen. Es wurde von verschiedenen Netzen weitgehend übernommen.
Mit der Zunahme der Zahl der Anwendungen von Glasfasern und Glasfaserkabeln sind nach und nach einige Qualitätsprobleme zutage getreten. Abgesehen von einem kleinen Teil dieser Qualitätsprobleme, die durch die Sparmaßnahmen einiger Hersteller verursacht werden, sind die meisten davon auf Qualitätsmängel zurückzuführen, die durch eine unsachgemäße Auswahl der Rohstoffe verursacht werden.
Zahlreiche Forschungsergebnisse zeigen, dass ungeeignete Füllstoffe für Glasfaserkabel die langfristige Stabilität der Übertragungsleistung von Glasfaserkabeln stark beeinträchtigen. Diese Art von Gefahr ist während des Herstellungsprozesses und der Werksinspektion des optischen Kabels oft schwer zu erkennen. Sie wird aber erst im Laufe der Zeit nach der Verlegung des optischen Kabels auftreten. Wenn eine Leistungsverschlechterung des optischen Kabels festgestellt wird, kann es nicht mehr gespeichert werden. Wir haben es also mit einer ernsten Situation zu tun.
Ein sehr wichtiges Thema ist die Auswahl eines geeigneten wasserabweisenden Materials mit hervorragender Leistung, bevor das Glasfaserkabel hergestellt wird.
Was sind die 3 wichtigsten wasserabweisenden Materialien?
Je nach den Eigenschaften der wasserabweisenden Materialien für optische Kabel können sie in zwei Kategorien unterteilt werden.
Wie es funktioniert
Zum einen sind sie passiv, d. h. sie blockieren das Wasser direkt an der Stelle, an der der Mantel beschädigt wird, und verhindern, dass es in das optische Kabel eindringt. Solche Materialien haben Schmelzkleber und Wärmeausdehnungssalbe.
Eine andere Art der Wassersperrung ist aktiv. Wenn die Schutzschicht beschädigt wird, absorbiert das wasserabweisende Material Wasser und dehnt sich aus. Dadurch wird das Eindringen von Wasser in das optische Kabel blockiert, so dass das Wasser auf einen kleinen Bereich beschränkt wird. Es gibt wasserquellbare Salben, wasserundurchlässige Garne und wasserundurchlässige Bänder.
3 Hauptmaterialien
Da die erste Art von statischen wasserabweisenden Materialien in der Regel heiß gefüllt wird, liegt die Einsatztemperatur in der Regel bei 20~120C. Nach dem Abfüllen und Abkühlen schrumpft die Füllsalbe kalt, wodurch leicht Lücken entstehen und die Wirkung einer vollständigen Wassersperrung nicht erreicht werden kann. Und während der heißen Füllung, aufgrund der hohen Temperatur, ist es einfach, die Komponenten des Füllmaterials zu zersetzen, und niedrige Moleküle wandern in den Kunststoffmantel des optischen Kabels, was zu einer frühen Rissbildung des Kunststoffmantels führt, was die Lebensdauer des optischen Kabels verkürzt und zu einer geringen Wasserblockierleistung führt. Inzwischen ist auch der Produktionsprozess recht kompliziert.
Im folgenden Artikel werden nur die 3 am häufigsten verwendeten aktiven wasserabweisenden Materialien für Kabel vorgestellt: Faserkabelfüllmasse, wasserabweisendes Garn und wasserabweisendes Band.
Faserkabel-Füllmasse / Gel
Wie wir alle wissen, ist Wasser das größte Tabu für Glasfaserkabel. Der Grund dafür ist, dass Wasser den Wasserpeak der Glasfaser abschwächen und die Mikrorisse in der Glasfaser durch elektrochemische Einwirkungen verschlimmern kann, was schließlich zum Bruch der Glasfaser führt.
Unter feuchten Bedingungen (insbesondere bei Unterwasser-Glasfaserkabeln, die in einer Wassertiefe von 12 Metern oder mehr verlegt sind) diffundiert Wasser durch den Faserkabelmantel ins Innere und bildet freies Kondenswasser. Wenn es nicht kontrolliert wird, wandert das Wasser entlang des Faserkabelkerns in Längsrichtung in die Anschlussdose. 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 Längswasserwanderung im optischen Kabel zu verhindern, sondern auch darin, das optische Kabel von externem Druck zu entlasten und Vibrationen zu dämpfen.
Die Füllmasse in optischen Kabeln ist derzeit die gängigste Praxis bei der Herstellung von optischen Fasern und Faserkabeln. Denn es hat nicht nur eine allgemeine wasser- und feuchtigkeitsbeständige Dichtungsfunktion, sondern dient auch als Puffer während der Herstellung und Verwendung des optischen Kabels, um zu verhindern, dass die optische Faser durch mechanische Belastung beeinträchtigt wird. Der Spannungsverlust verbessert seine Übertragungsstabilität und Zuverlässigkeit.
Von der Entwicklung der optischen Kabel Füllung Verbindung, Salbe kann grob in die folgenden drei Generationen unterteilt werden: die erste Generation ist hydrophob heiß-Füllung Salbe; die zweite Generation ist kalt-Füllung Salbe, während Schwellung Wasser-Blockierung Füllung Salbe ist derzeit die beliebteste Füllung Materialien für optische Faserkabel. Die wasserquellbare, wasserblockierende Füllpaste ist eine Art hydrophiles Füllmaterial, das hauptsächlich im Kaltabfüllverfahren abgefüllt wird.
Wasserabweisendes Klebeband
Das wasserabweisende Band für Glasfaserkabel ist ein trockenes, wasserquellbares Material, das in der optischen Kabelindustrie weit verbreitet ist. Die wasserabweisenden Funktionen von Klebebändern zum Abdichten, Wasserdichtmachen, Feuchtigkeitsschutz und Pufferschutz in optischen Kabeln sind von den Menschen anerkannt. Mit der Entwicklung von Lichtwellenleitern wurden deren Vielfalt und Leistung kontinuierlich verbessert und perfektioniert.
Das wasserabweisende Band für optische Kabel kann in doppelseitiges Sandwich-Wasserabweisungsband, einseitig beschichtetes Wasserabweisungsband und laminiertes Wasserabweisungsband unterteilt werden. Das traditionelle wasserabweisende Band wird hergestellt, indem Super-Gouache zwischen zwei Lagen von Vliesstoff geklebt wird. Es zeichnet sich durch eine Ausdehnungshöhe von 5 mm aus, aber auch die Dicke des wasserabweisenden Bandes ist größer als 0,35 mm. Gleichzeitig verliert dieses Harz während des Produktionsprozesses Staub, was zu Umweltproblemen führt.
Eine neue Generation von wasserabweisenden Bändern besteht aus einem flüssigen Polymer, das mit einem Vlies oder Seil beschichtet und dann vernetzt wird. Es zeichnet sich durch Staubfreiheit, Dünnheit, hohe Expansionsgeschwindigkeit und gute Gelstabilität aus. Es ist auch ohne Staubdiffusion, keine Zunahme der Dicke, geringe Schrumpfung, Glätte, Bequemlichkeit, mit bestimmter Stärke und geringem Gewicht.
Der Grund, warum das wasserabweisende Klebeband Wasser blockieren kann, ist, dass es superabsorbierendes Quellharz enthält. Das superabsorbierende Harz bildet nach der Absorption von Wasser ein Hydrogel. Der Prozess der Wasseraufnahme des Gels ist eigentlich der Prozess der Ausdehnung des Polymernetzwerks. Superabsorbierendes Harz ist ein hydrophiles Polymer.
Wasserabweisendes Band ist ein Material, das in halbtrockenen Glasfaserkabeln verwendet wird. Es verringert die Umweltverschmutzung und erleichtert die Produktion, die Prüfung und den Bau. Daher ist er bei Produktionsarbeitern, Prüfern, Bau- und Wartungspersonal sehr beliebt. Das üblicherweise verwendete wasserabweisende Klebeband, das ein superabsorbierendes Polymer (SAP) enthält, hat jedoch das Problem, dass es staubt. Der Grund dafür ist, dass das SAP-Pulver nicht vollständig auf dem Substrat haften kann und loses Pulver im fertigen Kabel abfällt, was zu einem Mikrobiegeverlust der Glasfaser führt. Gleichzeitig ist diese Art von Pulver bei der Herstellung und Wartung von optischen Kabeln gesundheitsschädlich.
Wasserabweisendes Garn
Das wasserabweisende Garn in Glasfaserkabeln besteht hauptsächlich aus zwei Teilen, ein Teil ist eine expandierte Faser oder ein expandiertes Pulver mit Polyacrylat. Wenn es Wasser aufnimmt, zwingt dieses Superabsorptionsmittel seine Molekülkette, sich aus dem gerollten Zustand heraus zu strecken, wodurch sich sein Volumen schnell ausdehnt und die Wasserblockierungsfunktion 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 durch die Ionenabstoßung des Polymerelektrolyten verursachte molekulare Ausdehnung und das Ergebnis der Wechselwirkung zwischen der durch die Netzwerkstruktur verursachten molekularen Ausdehnung und der Verhinderung der molekularen Ausdehnung.
Das wasserabsorbierende Harz ist eine hochmolekulare Verbindung und hat daher die gleichen Eigenschaften. Wasser blockieren Funktion des optischen Kabels Wasser blockieren Garn ist es, das Wasser blockieren Garn Faserkörper zu verwenden, um schnell zu erweitern, um ein großes Volumen von Gelee bilden. Die Wasseraufnahme kann das Dutzendfache ihres eigenen Volumens erreichen, so dass der Durchmesser in der ersten Minute des Kontakts mit Wasser schnell von etwa 0,5 mm auf etwa 5 mm erweitert werden kann. Das Wasserrückhaltevermögen des Gels ist sehr hoch und kann das Wachstum von Wasserbäumen wirksam verhindern, wodurch das kontinuierliche Eindringen und die Diffusion von Wasser unterbunden und der Zweck der Wasserblockade erreicht wird. Wasserabweisende Garne werden häufig in metallbewehrten Glasfaserkabeln verwendet.
Wählen Sie die richtigen Materialien zur Wasserabdichtung
| Item | Filling Compound | Water-blocking Tape | Water-blocking Yarn |
|---|---|---|---|
| Water Blocking Performance | Good | Good | Good |
| Optical Cable Connection Preparation | Slow | Quick | Quick |
| Cleaning Solvent | Required | - | - |
| Long-term Reliability | Good | Good | Good |
| Compression Resistance of Finished Cable | Good | Bad | Bad |
| Splicing Risk | Yes | - | - |
| Sheath Binding Force | Average | Average | Strong |
| Mechanical Performance | Good | Good | Good |
| Anti-friction | Good | Average | Average |
| Buffer Protection | Good | Average | Average |
| High Temperature Resistant Trickle | Poor | Good | Good |
| Fiber Cable Weight | Heavy | Very Heavy | Light |
| Undesired Material Flow | Possible | - | - |
| Cleanliness In Production | Poor | Good | Good |
| Oxidation Effects | Exist | - | - |
| Process Requirements | Average | High | Simple |
| Material Transportation | Inconvenient | Convenient | Convenient |
| Cost of Production | High | High | Low |
Zusammenfassung
Die wasserblockierenden Eigenschaften der oben genannten Materialien sind alle sehr gut, und jedes hat seine eigenen Vor- und Nachteile. Der aktuelle Entwicklungstrend bei Glasfasern und Glasfaserkabeln ist jedoch, dass sich die Struktur von Glasfaserkabeln in Richtung eines kleinen Durchmessers, eines geringen Gewichts, eines vollständig trockenen Typs und einer schnellen Bereitstellung entwickelt.
Insbesondere sollte die strukturelle Form des optischen Kabels miniaturisiert werden, und der Wasserblockierungsmodus des optischen Kabels wird sich auch in Richtung der trockenen Wasserblockierung entwickeln. Gleichzeitig wird sich mit der Entwicklung des Glasfaserkabels für den Endverbraucher der Schwerpunkt der Forschung im Bereich der Glasfasertechnologie allmählich von der Entwicklung von Glasfaserkabeln für den Außenbereich zur Entwicklung von Glasfaserkabeln für den Innenbereich verlagern.
Daher sind die Vorteile von wasserabweisenden Bändern und wasserabweisenden Garnen in Glasfaserkabeln für den Innenbereich und Benutzerkabeln des Zugangsnetzes offensichtlicher und bieten breitere Anwendungsmöglichkeiten. In Backbone-Netzen, wie z. B. den Hauptleitungen der ersten Ebene in einigen Ländern, ist die quellende wasserblockierende Spachtelmasse aufgrund ihrer Widerstandsfähigkeit gegen raue Umgebungsbedingungen und ihres stabilen Betriebs jedoch noch relativ lange Zeit weit verbreitet.
Tony Lau ist technischer Leiter und Mitbegründer von HOC. Er schreibt gerne über Inhalte der Glasfaserkommunikation und ist spezialisiert auf Glasfaserkabel, Schlüsselfertige FTTH-Lösungen, ADSS-Kabel, und ODN-Netzs.
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