1 Inleiding
Om de longitudinale afdichting van glasvezelkabels te garanderen en om te voorkomen dat water en vocht in de kabel of aansluitdoos binnendringen en het metaal en de vezels aantasten, wat resulteert in waterstofschade, vezelbreuk en een scherpe daling van de elektrische isolatieprestaties, zijn de volgende methoden: vaak gebruikt om water en vocht te voorkomen:
1) Het vullen van de binnenkant van de kabel met thixotroop vet, inclusief waterafstotend (hydrofoob) type, waterzwellend type en warmte-uitzettingstype enzovoort. Dit type materiaal bestaat uit olieachtige materialen, vult een grote hoeveelheid, hoge kosten, is gemakkelijk milieuvervuilend, moeilijk schoon te maken (vooral bij het verbinden van kabels met het oplosmiddel om schoon te maken) en het eigen gewicht van de kabel is te zwaar.
2) In de binnen- en buitenmantel tussen het gebruik van smeltlijm-waterbarrièrering is deze methode een inefficiënt, complex proces dat slechts enkele fabrikanten kunnen bereiken. 3) Het gebruik van droge expansie van waterblokkerende materialen (waterabsorberend expansiepoeder, waterblokkerende tape, enz.). Deze methode vereist hoogwaardige technologie, materiaalverbruik, hoge kosten, het eigengewicht van de kabel is ook te zwaar. In de afgelopen jaren is de "droge kern" -structuur in de optische kabel geïntroduceerd en in het buitenland goed toegepast, vooral bij het oplossen van het probleem van het zware eigen gewicht en het complexe lasproces van een groot aantal kernen van optische kabels heeft onvergelijkbare voordelen. Het waterblokkerende materiaal dat in deze “droge kern”-kabel wordt gebruikt, is waterblokkerend garen. Het waterblokkerende garen kan snel water absorberen en opzwellen om een gel te vormen, waardoor de ruimte van het waterkanaal van de kabel wordt geblokkeerd, waardoor het doel van waterblokkering wordt bereikt. Bovendien bevat het waterblokkerende garen geen olieachtige stoffen en kan de tijd die nodig is om de las voor te bereiden aanzienlijk worden verkort zonder dat er doekjes, oplosmiddelen en reinigingsmiddelen nodig zijn. Om een eenvoudig proces, een gemakkelijke constructie, betrouwbare prestaties en goedkope waterblokkerende materialen te verkrijgen, hebben we een nieuw type waterblokkerend garen voor optische kabels - waterblokkerend zwelbaar garen ontwikkeld.
2 Waterblokkerend principe en kenmerken van het waterblokkerende garen
De waterblokkerende functie van waterblokkerend garen is om het hoofdgedeelte van de waterblokkerende garenvezels te gebruiken om een groot volume gel te vormen (waterabsorptie kan tientallen keren zijn eigen volume bereiken, zoals in de eerste minuut van water kan snel worden uitgebreid van ongeveer 0,5 mm tot ongeveer 5,0 mm diameter), en het waterretentievermogen van de gel is vrij sterk, kan de groei van de waterboom effectief voorkomen, waardoor wordt voorkomen dat water blijft binnendringen en verspreiden, om bereiken Het doel van waterbestendigheid. Omdat glasvezelkabels tijdens de productie, het testen, het transport, de opslag en het gebruik bestand moeten zijn tegen verschillende omgevingscondities, moet waterblokkerend garen de volgende kenmerken hebben om in glasvezelkabels te worden gebruikt:
1) Een strak uiterlijk, uniforme dikte en een zachte textuur;
2) Een bepaalde mechanische sterkte om te voldoen aan de spanningsvereisten bij het vormen van de kabel;
3) snelle zwelling, goede chemische stabiliteit en hoge sterkte voor waterabsorptie en gelvorming;
4) Goede chemische stabiliteit, geen corrosieve componenten, bestand tegen bacteriën en schimmels;
5) Goede thermische stabiliteit, goede weersbestendigheid, aanpasbaar aan verschillende daaropvolgende verwerking en productie en verschillende gebruiksomgevingen;
6) Goede compatibiliteit met andere materialen van glasvezelkabel.
3 Waterbestendig garen bij de toepassing van glasvezelkabel
3.1 Het gebruik van waterbestendige garens in glasvezelkabels
Fabrikanten van glasvezelkabels kunnen verschillende kabelstructuren in het productieproces toepassen om aan de behoeften van gebruikers te voldoen op basis van hun werkelijke situatie en de eisen van gebruikers:
1) Longitudinale waterblokkering van de buitenmantel met waterblokkerende garens
Bij gerimpelde stalen tape-pantsering moet de buitenmantel in de lengterichting waterdicht zijn om te voorkomen dat vocht en vocht de kabel of de connectordoos binnendringen. Om de longitudinale waterbarrière van de buitenmantel te bereiken, worden twee waterbarrièregarens gebruikt, waarvan er één evenwijdig aan de kabelkern van de binnenmantel wordt geplaatst en de andere met een bepaalde steek (8 tot 15 mm) om de kabelkern wordt gewikkeld. cm), bedekt met gerimpelde staalband en PE (polyethyleen), zodat het waterbarrièregaren de opening tussen de kabelkern en de staalband verdeelt in een klein afgesloten compartiment. Het waterbarrièregaren zal opzwellen en binnen korte tijd een gel vormen, waardoor wordt voorkomen dat water de kabel binnendringt en het water wordt beperkt tot een paar kleine compartimenten nabij het breukpunt, waardoor het doel van een longitudinale waterbarrière wordt bereikt, zoals weergegeven in figuur 1 .
Figuur 1: Typisch gebruik van waterblokkerend garen in optische kabels
2) Waterblokkering in de lengterichting van de kabelkern met waterblokkeringsgarensKan worden gebruikt in de kabelkern van twee delen van het waterblokkerende garen, één bevindt zich in de kabelkern van de versterkte staaldraad, met behulp van twee waterblokkerende garens, meestal een waterblokkerende garen en parallel geplaatste versterkte staaldraad, een ander waterblokkerend garen met een grotere steek gewikkeld rond de draad, er zijn ook twee waterblokkerende garens en versterkte staaldraad parallel geplaatst, het gebruik van waterblokkerend garen met een sterk expansievermogen om water te blokkeren; de tweede bevindt zich in het losse omhulseloppervlak, voordat de binnenste schede wordt samengedrukt, het waterblokkerende garen als verbindingsgaren, twee waterblokkerende garens op een kleinere steek (1 ~ 2 cm) in de tegenovergestelde richting rond, vormen een dichte en kleine Blokkeerbak, om het binnendringen van water te voorkomen, gemaakt van een “droge kabelkern”-structuur.
3.2 Selectie van waterbestendige garens
Om zowel een goede waterbestendigheid als bevredigende mechanische verwerkingsprestaties te verkrijgen in het productieproces van glasvezelkabel, moeten de volgende aspecten in acht worden genomen bij het selecteren van waterbestendig garen:
1) De dikte van het waterblokkerende garen
Om ervoor te zorgen dat de uitzetting van het waterblokkerende garen het gat in de dwarsdoorsnede van de kabel kan opvullen, is de keuze van de dikte van het waterblokkerende garen cruciaal, uiteraard heeft dit te maken met de structurele maat van de kabel en de uitzettingssnelheid van het waterblokkerende garen. In de kabelstructuur moet het bestaan van gaten worden geminimaliseerd, zoals het gebruik van een hoge uitzettingssnelheid van het waterblokkerende garen, waarna de diameter van het waterblokkerende garen tot de kleinste kan worden teruggebracht, zodat u betrouwbare water-blokkerende garens kunt verkrijgen. prestaties blokkeren, maar ook om kosten te besparen.
2) Zwellingssnelheid en gelsterkte van waterblokkerende garens
De IEC794-1-F5B waterpenetratietest wordt uitgevoerd op de volledige doorsnede van de glasvezelkabel. 1 m waterkolom wordt toegevoegd aan een monster van 3 m glasvezelkabel, 24 uur zonder lekkage wordt gekwalificeerd. Als de zwelsnelheid van het waterblokkerende garen geen gelijke tred houdt met de snelheid van de waterinfiltratie, is het mogelijk dat het water binnen enkele minuten na aanvang van de test door het monster is gestroomd en dat het waterblokkerende garen nog niet volledig is gevuld. opgezwollen, hoewel na een bepaalde tijd het waterblokkerende garen volledig zal opzwellen en het water zal blokkeren, maar dit is ook een mislukking. Als de uitzettingssnelheid sneller is en de gelsterkte niet voldoende is, is het niet voldoende om weerstand te bieden aan de druk die wordt gegenereerd door de waterkolom van 1 meter, en zal de waterblokkering ook mislukken.
3) Zachtheid van het waterblokkerende garen
Omdat de zachtheid van het waterblokkerende garen de mechanische eigenschappen van de kabel beïnvloedt, vooral de laterale druk, slagvastheid, enz., is de impact duidelijker. Probeer daarom een zachter waterblokkerend garen te gebruiken.
4) De treksterkte, rek en lengte van het waterblokkerende garen
Bij de productie van elke kabelgootlengte moet het waterblokkerende garen continu en ononderbroken zijn, wat vereist dat het waterblokkerende garen een bepaalde treksterkte en rek moet hebben, om ervoor te zorgen dat het waterblokkerende garen tijdens de productie niet wordt getrokken. proces, de kabel in het geval van strekken, buigen, draaien van waterblokkerend garen wordt niet beschadigd. De lengte van het waterblokkerende garen hangt voornamelijk af van de lengte van de kabelgoot. Om het aantal keren dat het garen bij continue productie wordt gewisseld te verminderen, geldt: hoe langer de lengte van het waterblokkerende garen, hoe beter.
5) De zuurgraad en alkaliteit van het waterblokkerende garen moeten neutraal zijn, anders zal het waterblokkerende garen reageren met het kabelmateriaal en waterstof neerslaan.
6) Stabiliteit van waterblokkerende garens
Tabel 2: Vergelijking van de waterblokkerende structuur van waterblokkerende garens met andere waterblokkerende materialen
| Vergelijk artikelen | Gelei vulling | Hotmelt water stopring | Waterblokkerende tape | Waterblokkerend garen |
| Waterbestendigheid | Goed | Goed | Goed | Goed |
| Verwerkbaarheid | Eenvoudig | Ingewikkeld | Complexer | Eenvoudig |
| Mechanische eigenschappen | Gekwalificeerd | Gekwalificeerd | Gekwalificeerd | Gekwalificeerd |
| Betrouwbaarheid op lange termijn | Goed | Goed | Goed | Goed |
| Schede hechtkracht | Eerlijk | Goed | Eerlijk | Goed |
| Verbindingsrisico | Ja | No | No | No |
| Oxidatie-effecten | Ja | No | No | No |
| Oplosmiddel | Ja | No | No | No |
| Massa per lengte-eenheid glasvezelkabel | Zwaar | Licht | Zwaarder | Licht |
| Ongewenste materiaalstroom | Mogelijk | No | No | No |
| Netheid in de productie | Arm | Armer | Goed | Goed |
| Materiaalbehandeling | Zware ijzeren trommels | Eenvoudig | Eenvoudig | Eenvoudig |
| Investering in apparatuur | Groot | Groot | Groter | Klein |
| Materiaalkosten | Hoger | Laag | Hoger | Lager |
| Productiekosten | Hoger | Hoger | Hoger | Lager |
De stabiliteit van waterblokkerende garens wordt voornamelijk gemeten aan de hand van stabiliteit op korte termijn en stabiliteit op lange termijn. Stabiliteit op korte termijn wordt voornamelijk beschouwd als temperatuurstijging op korte termijn (procestemperatuur van de extrusiemantel tot 220 ~ 240 ° C) op de waterbarrière-eigenschappen van het garen en de mechanische eigenschappen van de impact; stabiliteit op lange termijn, vooral rekening houdend met de veroudering van het waterbarrièregaren, de expansiesnelheid, de expansiesnelheid, de gelsterkte en stabiliteit, de treksterkte en de verlenging van de impact, het waterbarrièregaren moet de hele levensduur van de kabel hebben (20 ~ 30 jaar) zijn waterbestendig. Net als bij waterblokkerend vet en waterblokkerende tape zijn de gelsterkte en stabiliteit van het waterblokkerende garen een belangrijk kenmerk. Een waterblokkerend garen met hoge gelsterkte en goede stabiliteit kan gedurende een aanzienlijke tijd goede waterblokkerende eigenschappen behouden. Integendeel, volgens de relevante Duitse nationale normen zal de gel bij sommige materialen onder hydrolyseomstandigheden uiteenvallen tot een zeer mobiel materiaal met een laag molecuulgewicht en zal het doel van langdurige waterbestendigheid niet worden bereikt.
3.3 Toepassing van waterblokkerende garens
Waterblokkerend garen als uitstekend waterblokkerend materiaal voor optische kabels, vervangt de oliepasta, smeltlijmwaterblokkerende ring en waterblokkerende tape, enz. die in grote hoeveelheden worden gebruikt bij de productie van optische kabels, tabel 2 op sommige van de kenmerken van deze waterblokkerende materialen ter vergelijking.
4 Conclusie
Samenvattend is het waterblokkerende garen een uitstekend waterblokkerend materiaal dat geschikt is voor optische kabels. Het heeft de kenmerken van een eenvoudige constructie, betrouwbare prestaties, hoge productie-efficiëntie, gemakkelijk te gebruiken; en het gebruik van het materiaal dat de optische kabel vult, heeft de voordelen van een laag gewicht, betrouwbare prestaties en lage kosten.
Posttijd: 16 juli 2022