1 Pendahuluan
Dengan pesatnya perkembangan teknologi komunikasi dalam dekade terakhir ini, bidang penerapan kabel serat optik telah meluas. Karena persyaratan lingkungan untuk kabel serat optik terus meningkat, persyaratan kualitas bahan yang digunakan dalam kabel serat optik juga meningkat. Pita pemblokir air kabel serat optik adalah bahan pemblokir air yang umum digunakan dalam industri kabel serat optik, peran penyegelan, kedap air, perlindungan kelembaban dan penyangga pada kabel serat optik telah diakui secara luas, dan variasi serta kinerjanya telah terus menerus. diperbaiki dan disempurnakan dengan berkembangnya kabel serat optik. Dalam beberapa tahun terakhir, struktur “inti kering” diperkenalkan ke dalam kabel optik. Bahan penahan air kabel jenis ini biasanya berupa kombinasi pita, benang atau pelapis untuk mencegah penetrasi air secara longitudinal ke dalam inti kabel. Dengan meningkatnya penerimaan kabel serat optik inti kering, bahan kabel serat optik inti kering dengan cepat menggantikan senyawa pengisi kabel tradisional berbasis jeli minyak bumi. Bahan inti kering menggunakan polimer yang cepat menyerap air membentuk hidrogel yang membengkak dan mengisi saluran penetrasi air pada kabel. Selain itu, karena bahan inti kering tidak mengandung minyak yang lengket, tidak diperlukan tisu, pelarut, atau pembersih untuk menyiapkan kabel untuk penyambungan, dan waktu penyambungan kabel menjadi sangat berkurang. Bobot kabel yang ringan dan daya rekat yang baik antara benang penguat luar dan selubungnya tidak berkurang, menjadikannya pilihan yang populer.
2 Dampak air pada kabel dan mekanisme ketahanan air
Alasan utama mengapa berbagai tindakan pemblokiran air harus dilakukan adalah karena air yang masuk ke dalam kabel akan terurai menjadi ion hidrogen dan O H-, yang akan meningkatkan hilangnya transmisi serat optik, mengurangi kinerja serat dan memperpendek umur kabel. umur kabel. Tindakan pemblokiran air yang paling umum adalah mengisi dengan pasta minyak bumi dan menambahkan pita pemblokiran air, yang mengisi celah antara inti kabel dan selubung untuk mencegah air dan kelembapan menyebar secara vertikal, sehingga berperan dalam pemblokiran air.
Ketika resin sintetis digunakan dalam jumlah besar sebagai isolator pada kabel serat optik (pertama pada kabel), bahan insulasi ini juga tidak kebal terhadap masuknya air. Pembentukan “pohon air” pada bahan isolasi adalah alasan utama dampaknya terhadap kinerja transmisi. Mekanisme pengaruh bahan isolasi terhadap pohon air biasanya dijelaskan sebagai berikut: karena medan listrik yang kuat (hipotesis lain adalah bahwa sifat kimia resin diubah oleh pelepasan elektron yang dipercepat yang sangat lemah), molekul air melakukan penetrasi. melalui berbagai jumlah pori mikro yang ada pada bahan selubung kabel serat optik. Molekul air akan menembus sejumlah pori mikro yang berbeda pada bahan selubung kabel, membentuk “pohon air”, secara bertahap mengumpulkan sejumlah besar air dan menyebar ke arah memanjang kabel, dan mempengaruhi kinerja kabel. Setelah bertahun-tahun melakukan penelitian dan pengujian internasional, pada pertengahan tahun 1980an, untuk menemukan cara menghilangkan cara terbaik untuk menghasilkan pohon air, yaitu sebelum ekstrusi kabel dibungkus dengan lapisan penyerapan air dan perluasan penghalang air untuk menghambat dan memperlambat pertumbuhan pohon air, menghalangi air di dalam kabel di dalam bentangan memanjang; pada saat yang sama, karena kerusakan eksternal dan infiltrasi air, penghalang air juga dapat dengan cepat menghalangi air, bukan pada penyebaran kabel secara memanjang.
3 Ikhtisar penghalang air kabel
3. 1 Klasifikasi penghalang air kabel serat optik
Ada banyak cara untuk mengklasifikasikan penghalang air kabel optik, yang dapat diklasifikasikan menurut struktur, kualitas dan ketebalannya. Secara umum, mereka dapat diklasifikasikan menurut strukturnya: waterstop laminasi dua sisi, waterstop berlapis satu sisi, dan waterstop film komposit. Fungsi penghalang air dari penghalang air terutama disebabkan oleh bahan penyerap air yang tinggi (disebut penghalang air), yang dapat membengkak dengan cepat setelah penghalang air bertemu dengan air, membentuk sejumlah besar gel (penghalang air dapat menyerap ratusan kali lebih banyak. air daripada dirinya sendiri), sehingga mencegah pertumbuhan pohon air dan mencegah infiltrasi dan penyebaran air yang berkelanjutan. Ini termasuk polisakarida alami dan yang dimodifikasi secara kimia.
Meskipun penghambat air alami atau semi alami ini memiliki khasiat yang baik, namun memiliki dua kelemahan fatal:
1) mudah terurai secara hayati dan 2) sangat mudah terbakar. Hal ini membuat mereka tidak mungkin digunakan dalam material kabel serat optik. Jenis bahan sintetik lainnya dalam penahan air diwakili oleh poliakrilat, yang dapat digunakan sebagai penahan air pada kabel optik karena memenuhi persyaratan berikut: 1) bila dikeringkan, dapat menangkal tekanan yang ditimbulkan selama pembuatan kabel optik;
2) ketika kering, mereka dapat menahan kondisi pengoperasian kabel optik (perputaran termal dari suhu kamar hingga 90 °C) tanpa mempengaruhi masa pakai kabel, dan juga dapat menahan suhu tinggi untuk jangka waktu yang singkat;
3) ketika air masuk, mereka dapat membengkak dengan cepat dan membentuk gel dengan kecepatan pemuaian.
4) menghasilkan gel yang sangat kental, bahkan pada suhu tinggi kekentalan gel tetap stabil dalam waktu yang lama.
Sintesis penolak air secara garis besar dapat dibagi menjadi metode kimia tradisional – metode fase terbalik (metode ikatan silang polimerisasi air dalam minyak), metode polimerisasi ikatan silangnya sendiri – metode cakram, metode iradiasi – “kobalt 60” γ metode -ray. Metode ikatan silang didasarkan pada metode radiasi γ “kobalt 60”. Metode sintesis yang berbeda mempunyai tingkat polimerisasi dan ikatan silang yang berbeda dan oleh karena itu persyaratan yang sangat ketat untuk zat penghambat air yang diperlukan dalam pita penghambat air. Hanya sedikit sekali poliakrilat yang dapat memenuhi empat persyaratan di atas, menurut pengalaman praktis, bahan penghambat air (resin penyerap air) tidak dapat digunakan sebagai bahan baku untuk satu bagian natrium poliakrilat ikatan silang, harus digunakan dalam a metode ikatan silang multi-polimer (yaitu berbagai bagian dari campuran natrium poliakrilat ikatan silang) untuk mencapai tujuan kelipatan penyerapan air yang cepat dan tinggi. Persyaratan dasarnya adalah: kelipatan penyerapan air dapat mencapai sekitar 400 kali lipat, laju penyerapan air dapat mencapai menit pertama untuk menyerap 75% air yang diserap oleh penahan air; persyaratan stabilitas termal pengeringan tahan air: ketahanan suhu jangka panjang 90°C, suhu kerja maksimum 160°C, ketahanan suhu sesaat 230°C (terutama penting untuk kabel komposit fotolistrik dengan sinyal listrik); penyerapan air setelah pembentukan gel persyaratan stabilitas: setelah beberapa siklus termal (20°C ~ 95°C) Stabilitas gel setelah penyerapan air memerlukan: gel dengan viskositas tinggi dan kekuatan gel setelah beberapa siklus termal (20°C hingga 95° C). Stabilitas gel sangat bervariasi tergantung pada metode sintesis dan bahan yang digunakan oleh produsen. Pada saat yang sama, semakin cepat laju ekspansi, semakin baik, beberapa produk mengejar kecepatan secara sepihak, penggunaan aditif tidak kondusif bagi stabilitas hidrogel, penghancuran kapasitas retensi air, namun tidak untuk mencapai efek tahan air.
3. 3 karakteristik pita pemblokiran air Sebagai kabel dalam proses pembuatan, pengujian, pengangkutan, penyimpanan dan penggunaan untuk tahan terhadap uji lingkungan, maka dari sudut pandang penggunaan kabel optik, pita pemblokiran air kabel persyaratannya adalah sebagai berikut:
1) penampakan distribusi serat, material komposit tanpa delaminasi dan serbuk, dengan kekuatan mekanik tertentu, sesuai dengan kebutuhan kabel;
2) kualitas seragam, berulang, stabil, dalam pembentukan kabel tidak akan mengalami delaminasi dan produksi
3) tekanan ekspansi tinggi, kecepatan ekspansi cepat, stabilitas gel yang baik;
4) stabilitas termal yang baik, cocok untuk berbagai pemrosesan selanjutnya;
5) stabilitas kimia yang tinggi, tidak mengandung komponen korosif, tahan terhadap bakteri dan erosi jamur;
6) kompatibilitas yang baik dengan bahan kabel optik lainnya, ketahanan oksidasi, dll.
4 Standar kinerja penghalang air kabel optik
Sejumlah besar hasil penelitian menunjukkan bahwa ketahanan air yang tidak memenuhi syarat terhadap stabilitas kinerja transmisi kabel dalam jangka panjang akan menimbulkan kerugian besar. Kerugian ini, dalam proses pembuatan dan pemeriksaan pabrik kabel serat optik sulit ditemukan, namun lambat laun akan muncul dalam proses peletakan kabel setelah digunakan. Oleh karena itu, pengembangan standar pengujian yang komprehensif dan akurat secara tepat waktu, untuk menemukan dasar evaluasi yang dapat diterima semua pihak, telah menjadi tugas yang mendesak. Penelitian, eksplorasi, dan eksperimen ekstensif yang dilakukan penulis pada sabuk penahan air telah memberikan dasar teknis yang memadai untuk pengembangan standar teknis sabuk penahan air. Tentukan parameter kinerja nilai penahan air berdasarkan hal-hal berikut:
1) persyaratan standar kabel optik untuk waterstop (terutama persyaratan bahan kabel optik dalam standar kabel optik);
2) pengalaman dalam pembuatan dan penggunaan penghalang air dan laporan pengujian yang relevan;
3) hasil penelitian tentang pengaruh karakteristik water-blocking tape terhadap kinerja kabel serat optik.
4. 1 Penampilan
Penampilan pita penghalang air harus seratnya merata; permukaannya harus rata dan bebas dari kerutan, lipatan dan robekan; tidak boleh ada celah pada lebar pita; material komposit harus bebas dari delaminasi; selotip harus digulung rapat dan tepi selotip harus bebas dari “bentuk topi jerami”.
4.2 Kekuatan mekanik waterstop
Kekuatan tarik waterstop tergantung pada metode pembuatan pita poliester non-anyaman, dalam kondisi kuantitatif yang sama, metode viscose lebih baik daripada metode produksi canai panas kekuatan tarik produk, ketebalannya juga lebih tipis. Kekuatan tarik pita penghalang air bervariasi sesuai dengan cara kabel dililitkan atau dililitkan pada kabel.
Ini adalah indikator kunci untuk dua sabuk penghalang air, yang mana metode pengujiannya harus disatukan dengan perangkat, cairan, dan prosedur pengujian. Bahan penahan air utama dalam pita penahan air sebagian adalah natrium poliakrilat berikatan silang dan turunannya, yang peka terhadap komposisi dan sifat persyaratan kualitas air, untuk menyatukan standar tinggi pengembangan air- pita pemblokiran, penggunaan air deionisasi akan berlaku (air suling digunakan dalam arbitrase), karena tidak ada komponen anionik dan kationik dalam air deionisasi, yang pada dasarnya adalah air murni. Pengganda penyerapan resin penyerapan air dalam kualitas air yang berbeda sangat bervariasi, jika pengganda penyerapan dalam air murni adalah 100% dari nilai nominal; pada air ledeng 40% hingga 60% (tergantung kualitas air masing-masing lokasi); di air laut 12%; air bawah tanah atau air selokan lebih kompleks, persentase penyerapannya sulit ditentukan, dan nilainya akan sangat rendah. Untuk memastikan efek penghalang air dan umur kabel, sebaiknya gunakan pita penghalang air dengan tinggi pembengkakan > 10mm.
4.3 Sifat kelistrikan
Secara umum, kabel optik tidak mengandung transmisi sinyal listrik dari kawat logam, jadi tidak melibatkan penggunaan pita air resistansi semi-konduktor, hanya 33 Wang Qiang, dll.: pita tahan air kabel optik
Kabel komposit listrik sebelum adanya sinyal listrik, persyaratan khusus sesuai dengan struktur kabel berdasarkan kontrak.
4.4 Stabilitas termal Sebagian besar jenis pita perekat penahan air dapat memenuhi persyaratan stabilitas termal: ketahanan suhu jangka panjang 90°C, suhu kerja maksimum 160°C, ketahanan suhu sesaat 230°C. Kinerja pita penahan air tidak boleh berubah setelah jangka waktu tertentu pada suhu ini.
Kekuatan gel harus menjadi karakteristik yang paling penting dari bahan intumescent, sedangkan laju ekspansi hanya digunakan untuk membatasi panjang penetrasi air awal (kurang dari 1 m). Bahan muai yang baik harus mempunyai laju muai yang tepat dan viskositas yang tinggi. Bahan penahan air yang buruk, meskipun laju muainya tinggi dan viskositasnya rendah, akan memiliki sifat penahan air yang buruk. Hal ini dapat diuji dibandingkan dengan sejumlah siklus termal. Dalam kondisi hidrolitik, gel akan terurai menjadi cairan dengan viskositas rendah yang akan menurunkan kualitasnya. Hal ini dicapai dengan mengaduk suspensi air murni yang mengandung bubuk pembengkakan selama 2 jam. Gel yang dihasilkan kemudian dipisahkan dari kelebihan air dan ditempatkan dalam viskometer berputar untuk mengukur viskositas sebelum dan sesudah 24 jam pada suhu 95°C. Perbedaan stabilitas gel dapat dilihat. Hal ini biasanya dilakukan dalam siklus 8 jam dari 20°C hingga 95°C dan 8 jam dari 95°C hingga 20°C. Standar Jerman yang relevan mensyaratkan 126 siklus 8 jam.
4. 5 Kompatibilitas Kompatibilitas penghalang air merupakan karakteristik yang sangat penting sehubungan dengan masa pakai kabel serat optik dan oleh karena itu harus dipertimbangkan sehubungan dengan material kabel serat optik yang terlibat sejauh ini. Karena kompatibilitas membutuhkan waktu lama untuk terlihat, uji penuaan yang dipercepat harus digunakan, yaitu spesimen bahan kabel dibersihkan, dibungkus dengan lapisan pita tahan air kering dan disimpan dalam ruang bersuhu konstan pada 100°C selama 10 hari, setelah itu ditimbang kualitasnya. Kekuatan tarik dan perpanjangan material tidak boleh berubah lebih dari 20% setelah pengujian.
Waktu posting: 22 Juli-2022