De losse buizen van optische vezels vormen een essentiële structuur die de vezels beschermt tegen externe invloeden en zorgt voor stabiele transmissieprestaties. De materiaalkeuze is van direct belang voor de mechanische betrouwbaarheid en levensduur van optische kabels.
Waarom PBT de voorkeur heeft
Polybutyleentereftalaat (PBT)Het materiaal heeft een typische elasticiteitsmodulus van ongeveer 2–3 GPa, hoger dan die van PA12 (polyamide 12), die ongeveer 1,2–1,8 GPa bedraagt. Dit betekent een lagere vervorming onder dezelfde belasting en een betere weerstand tegen zijdelingse compressie.
De coëfficiënt van lineaire thermische uitzetting bedraagt ongeveer (6–10) × 10⁻⁵ /°C, wat zorgt voor een uitstekende dimensionale stabiliteit. Dit helpt bij het beheersen van overtollige vezellengte en vermindert het risico op microbuiging bij temperatuurschommelingen.
Daarnaast maken de lage vochtabsorptie, goede chemische bestendigheid en redelijke kosten PBT tot een van de meest gebruikte materialen voor losse buizen.
Het is belangrijk op te merken dat PBT een semi-kristallijn polymeer is en dat de kristalliniteit ervan sterk afhankelijk is van de extrusieomstandigheden. Een goede procesbeheersing is cruciaal voor het bereiken van stabiele prestaties.
Drie belangrijke regelparameters
De prestatiestabiliteit van losse buizen hangt af van strikte controle van drie belangrijke parameters, die elk direct van invloed zijn op de prestaties van de kabel op lange termijn:
Smeltstroomindex (MFI):
Het geeft de extrusievloeibaarheid weer. Voor losse PBT-buizen wordt deze doorgaans geregeld op 7,0–15,0 g/10 min. Het moet goed afgestemd zijn op de verwerkingsapparatuur; anders kan de kwaliteit van de buisvorming worden beïnvloed.
Krimping:
Thermische krimp beïnvloedt de verdeling van de overtollige vezellengte in de buis, wat op zijn beurt invloed heeft op het verlies door microbuiging en de prestaties bij lage temperaturen. Dit is een cruciale factor voor een stabiele optische transmissie.
Bestand tegen veroudering door heet water:
Esterbindingen in PBT-molecuulketens kunnen hydrolyse ondergaan bij hoge temperaturen en een hoge luchtvochtigheid, wat leidt tot prestatievermindering. Versnelde verouderingstests met behulp van drukvatproeven, waarbij de intrinsieke viscositeit en het behoud van mechanische eigenschappen worden geëvalueerd, worden vaak gebruikt om de betrouwbaarheid op lange termijn te beoordelen. Dit is ook een van de redenen waarom PBT veelvuldig wordt gebruikt in ondergrondse en in veeleisende omgevingen toegepaste optische kabels.
Alternatieve materialen en aanpassingen voor speciale toepassingen
Niet alle toepassingen zijn geschikt voor puur PBT. Afhankelijk van de milieueisen worden alternatieve materialen en modificatietechnologieën als aanvulling gebruikt:
PP (Polypropyleen):
PP biedt een betere hydrolysebestendigheid en goede flexibiliteit. Vanwege de lage polariteit is de compatibiliteit met vulstoffen echter afhankelijk van de specifieke formulering en moet deze zorgvuldig worden geëvalueerd.
PA12 (Polyamide 12):
PA12 werd in de beginjaren van flexibele buisconstructies gebruikt, maar vanwege de lagere elasticiteitsmodulus en hogere kosten is het in gangbare toepassingen grotendeels vervangen. Het wordt nu voornamelijk gebruikt in nichetoepassingen die een hoge flexibiliteit vereisen.
Aanpassingsmethoden:
De meest voorkomende verbetering in buigweerstand wordt bereikt door PBT te mengen met TPEE (thermoplastisch polyesterelastomeer). De structuur met harde en zachte segmenten verbetert de weerstand tegen herhaaldelijk buigen, waardoor aan de eisen voor kabelverbindingen en dynamische kabelgeleiding wordt voldaan.
Daarnaast worden ook mengsystemen van PET en PBT onderzocht om een balans te vinden tussen prestaties en kosten.
Belangrijkste prestatie-eisen voor vulmiddelen (kabelgel)
De vulstof in de buis is een cruciaal beschermend medium voor optische vezels, en de prestaties ervan worden hoofdzakelijk beoordeeld aan de hand van de volgende criteria:
Thixotropie:
Het gedraagt zich als een vloeistof met lage viscositeit onder schuifspanning, waardoor het gemakkelijk te vullen is, en keert vervolgens snel terug naar een geltoestand wanneer het stilstaat, waardoor het langdurige demping en mechanische bescherming biedt aan de vezels.
Waterstofevolutie (niveau van waterstofproductie):
Het binnendringen van waterstof in optische vezels verhoogt het transmissieverlies. Daarom moeten vulstoffen een zeer lage waterstofproductie vertonen. Hoogwaardige producten kunnen waterstofbinders bevatten om het risico verder te verlagen.
Reinheid en compatibiliteit:
De samenstelling moet uniform zijn, vrij van onzuiverheden en luchtbellen, en chemisch compatibel met vezelcoatings en buismaterialen om degradatie of interactie-effecten te voorkomen.
Van de kristallisatiecontrole van PBT tot de optimalisatie van modificatietechnologieën en uiteindelijk de prestaties van de vulstof: elke stap moet nauwkeurig worden gecontroleerd om een stabiele optische transmissie op lange termijn te garanderen en een betrouwbare basis te leggen voor communicatienetwerken.
Geplaatst op: 28 mei 2026