Doorgaans worden optische kabels en kabelmantels in een vochtige en donkere omgeving gelegd. Als de kabel beschadigd raakt, kan vocht via de beschadiging de kabel binnendringen en de werking ervan beïnvloeden. Water kan de capaciteit van koperkabels veranderen, waardoor de signaalsterkte afneemt. Dit kan leiden tot overmatige druk op de optische componenten in de kabel, wat de lichttransmissie aanzienlijk kan beïnvloeden. Daarom wordt de buitenkant van de optische kabel omwikkeld met waterdicht materiaal. Waterdicht garen en waterdicht touw zijn veelgebruikte waterdichtingsmaterialen. In dit artikel worden de eigenschappen van beide materialen onderzocht, de overeenkomsten en verschillen in hun productieprocessen geanalyseerd en een referentiepunt geboden voor de selectie van geschikte waterdichtingsmaterialen.
1. Prestatievergelijking van waterdicht garen en waterdicht touw
(1) De eigenschappen van waterblokkerend garen
Na de test van het watergehalte en de droogmethode bleek het waterabsorptievermogen van het waterafstotende garen 48 g/g te zijn, de treksterkte 110,5 N, de rek bij breuk 15,1% en het vochtgehalte 6%. De prestaties van het waterafstotende garen voldoen aan de ontwerpvereisten van de kabel en het spinproces is ook haalbaar.
(2) De prestaties van het waterblokkerende touw
Waterdicht touw is voornamelijk een waterdicht vulmateriaal dat nodig is voor speciale kabels. Het wordt hoofdzakelijk gevormd door het onderdompelen, verbinden en drogen van polyestervezels. Nadat de vezels volledig zijn gekamd, heeft het touw een hoge lengtesterkte, een laag gewicht, een geringe dikte, een hoge treksterkte, goede isolerende eigenschappen, een lage elasticiteit en is het niet corrosief.
(3) De belangrijkste ambachtelijke technologie van elk proces
Voor waterafstotend garen is het kaarden het meest cruciale proces, waarbij de relatieve luchtvochtigheid lager dan 50% moet zijn. De SAF-vezel en polyester moeten in een bepaalde verhouding worden gemengd en tegelijkertijd worden gekamd, zodat de SAF-vezel tijdens het kaarden gelijkmatig over het polyestervezelweb wordt verdeeld en samen met het polyester een netwerkstructuur vormt om vezelverlies te minimaliseren. De eisen aan het waterafstotende touw in deze fase zijn vergelijkbaar met die van waterafstotend garen, waarbij materiaalverlies zoveel mogelijk moet worden beperkt. Na een wetenschappelijke samenstelling van de verhoudingen wordt een goede basis gelegd voor de productie van het waterafstotende touw tijdens het dunner worden.
Tijdens het voorspinproces, de laatste stap in het proces, wordt voornamelijk het waterafstotende garen gevormd. Hierbij moet een lage snelheid, een kleine rek, een grote afstand en een lage twist worden gehanteerd. De algehele controle van de rekverhouding en het basisgewicht van elk proces is erop gericht dat de uiteindelijke waterafstotende garendichtheid 220 tex bedraagt. Voor het waterafstotende touw is het voorspinproces minder belangrijk dan voor het waterafstotende garen zelf. Dit proces dient voornamelijk als laatste bewerking van het waterafstotende touw en voor het grondig behandelen van eventuele fouten die tijdens het productieproces zijn ontstaan, om zo de kwaliteit van het touw te garanderen.
(4) Vergelijking van het afstoten van waterabsorberende vezels in elk proces
Bij waterblokgaren neemt het gehalte aan SAF-vezels geleidelijk af naarmate het proces vordert. De afname is relatief groot naarmate elk proces vordert, en deze afname verschilt ook per proces. De grootste schade treedt op tijdens het kaardproces. Uit experimenteel onderzoek is gebleken dat zelfs bij een optimaal proces de neiging tot beschadiging van de SAF-vezels onvermijdelijk is en niet kan worden geëlimineerd. In vergelijking met waterblokgaren is de vezeluitval bij waterbloktouw beter, waardoor het verlies in elk productieproces tot een minimum kan worden beperkt. Naarmate het proces vordert, verbetert de vezeluitval verder.
2. Toepassing van waterdicht garen en waterdicht touw in kabels en optische kabels
Met de technologische ontwikkelingen van de afgelopen jaren worden waterdichtingsgarens en waterdichtingskabels voornamelijk gebruikt als interne vulling in optische kabels. Over het algemeen worden drie waterdichtingsgarens of -kabels in de kabel verwerkt: één daarvan wordt meestal in de centrale versteviging geplaatst om de stabiliteit van de kabel te garanderen, en twee waterdichtingsgarens worden doorgaans aan de buitenkant van de kabelkern geplaatst om een optimale waterdichting te bereiken. Het gebruik van waterdichtingsgarens en -kabels heeft een grote invloed op de prestaties van de optische kabel.
Voor een optimale waterdichtheid is het belangrijk dat het waterafstotende garen nauwkeuriger is ontworpen. Dit verkleint de afstand tussen de kabelkern en de mantel aanzienlijk, waardoor de waterdichtheid van de kabel verbetert.
Wat de mechanische eigenschappen betreft, zijn de treksterkte, druksterkte en buigsterkte van de optische kabel aanzienlijk verbeterd na het vullen met waterdicht garen en waterdicht touw. Ook de temperatuurcyclusprestaties van de optische kabel vertonen geen merkbare extra demping na het vullen met waterdicht garen en waterdicht touw. Voor de kabelmantel worden het waterdicht garen en waterdicht touw gebruikt tijdens het vormingsproces, waardoor de continue verwerking van de mantel niet wordt beïnvloed en de integriteit van de kabelmantel met deze structuur hoger is. Uit bovenstaande analyse blijkt dat de glasvezelkabel gevuld met waterdicht garen en waterdicht touw eenvoudiger te verwerken is, een hogere productie-efficiëntie heeft, minder milieuvervuiling veroorzaakt, een betere waterdichtheid biedt en een hogere integriteit heeft.
3. Samenvatting
Na vergelijkend onderzoek naar het productieproces van waterdicht garen en waterdicht touw, hebben we een dieper inzicht in de prestaties van beide materialen en de voorzorgsmaatregelen die tijdens het productieproces moeten worden genomen. In de praktijk kan een verstandige keuze worden gemaakt op basis van de eigenschappen van de optische kabel en de productiemethode, om zo de waterdichtende werking te verbeteren, de kwaliteit van de optische kabel te waarborgen en de veiligheid van het elektriciteitsverbruik te verhogen.
Geplaatst op: 16 januari 2023