1 Pendahuluan
Untuk memastikan penyegelan longitudinal kabel serat optik dan mencegah air dan kelembapan masuk ke dalam kabel atau kotak sambungan dan mengikis logam dan serat, yang mengakibatkan kerusakan hidrogen, putusnya serat dan penurunan tajam dalam kinerja isolasi listrik, metode berikut umumnya digunakan untuk mencegah air dan kelembapan:
1) Mengisi bagian dalam kabel dengan gemuk tiksotropik, termasuk jenis anti air (hidrofobik), jenis pembengkakan air, jenis pemuaian panas, dan sebagainya. Jenis material ini berminyak, membutuhkan pengisian dalam jumlah besar, berbiaya tinggi, mudah mencemari lingkungan, sulit dibersihkan (terutama pada penyambungan kabel dengan pelarut), dan berat kabel itu sendiri terlalu berat.
2) Pada selubung dalam dan luar antara penggunaan cincin penghalang air perekat lelehan panas, metode ini tidak efisien, proses yang rumit, hanya beberapa produsen yang dapat mencapainya. 3) Penggunaan ekspansi kering bahan penghambat air (bubuk ekspansi penyerap air, pita penghambat air, dll.). Metode ini membutuhkan teknologi tinggi, konsumsi material, biaya tinggi, berat sendiri kabel juga terlalu berat. Dalam beberapa tahun terakhir, struktur "inti kering" telah diperkenalkan ke dalam kabel optik, dan telah diterapkan dengan baik di luar negeri, terutama dalam memecahkan masalah berat sendiri yang berat dan proses penyambungan yang rumit dari sejumlah besar inti kabel optik memiliki keunggulan yang tak tertandingi. Bahan penghambat air yang digunakan dalam kabel "inti kering" ini adalah benang penghambat air. Benang penghambat air dapat dengan cepat menyerap air dan membengkak untuk membentuk gel, menghalangi ruang saluran air kabel, sehingga mencapai tujuan pemblokiran air. Selain itu, benang pemblokir air ini tidak mengandung zat berminyak dan waktu yang dibutuhkan untuk menyiapkan sambungan dapat dikurangi secara signifikan tanpa perlu tisu, pelarut, dan pembersih. Untuk mendapatkan proses yang sederhana, konstruksi yang nyaman, kinerja yang andal, dan material pemblokir air yang terjangkau, kami mengembangkan jenis baru benang pemblokir air kabel optik—benang yang dapat mengembang dan memblokir air.
2 Prinsip pemblokiran air dan karakteristik benang pemblokiran air
Fungsi pemblokiran air dari benang pemblokiran air adalah menggunakan badan utama serat benang pemblokiran air untuk membentuk gel bervolume besar (penyerapan air dapat mencapai puluhan kali lipat volumenya sendiri, misalnya pada menit pertama air dapat dengan cepat mengembang dari sekitar 0,5 mm menjadi sekitar 5,0 mm diameter). Kapasitas retensi air gel cukup kuat, yang secara efektif dapat mencegah pertumbuhan pohon air, sehingga mencegah air terus meresap dan menyebar, untuk mencapai tujuan ketahanan air. Karena kabel serat optik harus tahan terhadap berbagai kondisi lingkungan selama pembuatan, pengujian, pengangkutan, penyimpanan, dan penggunaan, benang pemblokiran air harus memiliki karakteristik berikut agar dapat digunakan pada kabel serat optik:
1) Penampilan bersih, ketebalan seragam dan tekstur lembut;
2) Kekuatan mekanis tertentu untuk memenuhi persyaratan tegangan saat membentuk kabel;
3) pembengkakan cepat, stabilitas kimia yang baik dan kekuatan tinggi untuk penyerapan air dan pembentukan gel;
4) Stabilitas kimia yang baik, tidak ada komponen korosif, tahan terhadap bakteri dan jamur;
5) Stabilitas termal yang baik, ketahanan cuaca yang baik, dapat beradaptasi dengan berbagai pemrosesan dan produksi selanjutnya dan berbagai lingkungan penggunaan;
6) Kompatibilitas yang baik dengan bahan kabel serat optik lainnya.
3 Benang tahan air dalam aplikasi kabel serat optik
3.1 Penggunaan benang tahan air pada kabel serat optik
Produsen kabel serat optik dapat mengadopsi struktur kabel yang berbeda dalam proses produksi untuk memenuhi kebutuhan pengguna sesuai dengan situasi aktual dan persyaratan pengguna:
1) Pemblokiran air longitudinal pada selubung luar dengan benang pemblokiran air
Pada lapisan pelindung pita baja berkerut, selubung luar harus kedap air secara longitudinal untuk mencegah masuknya air dan kelembapan ke dalam kabel atau kotak konektor. Untuk mencapai penghalang air longitudinal pada selubung luar, dua benang penghalang air digunakan. Salah satunya ditempatkan sejajar dengan inti kabel selubung dalam, dan yang lainnya dililitkan di sekitar inti kabel dengan jarak tertentu (8 hingga 15 cm). Benang tersebut kemudian dilapisi pita baja berkerut dan PE (polietilena). Benang penghalang air ini membagi celah antara inti kabel dan pita baja menjadi kompartemen kecil yang tertutup. Benang penghalang air ini akan mengembang dan membentuk gel dalam waktu singkat, mencegah air masuk ke dalam kabel dan membatasi air ke beberapa kompartemen kecil di dekat titik patahan. Dengan demikian, tujuan penghalang air longitudinal tercapai, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1: Penggunaan umum benang pemblokiran air pada kabel optik
2) Pemblokiran air longitudinal inti kabel dengan benang pemblokiran airDapat digunakan di inti kabel dari dua bagian benang pemblokiran air, satu di inti kabel dari kawat baja bertulang, menggunakan dua benang pemblokiran air, biasanya benang pemblokiran air dan kawat baja bertulang ditempatkan secara paralel, benang pemblokiran air lainnya ke pitch yang lebih besar melilit kawat, ada juga dua benang pemblokiran air dan kawat baja bertulang ditempatkan secara paralel, penggunaan benang pemblokiran air dengan kapasitas ekspansi yang kuat untuk memblokir air; kedua di permukaan casing yang longgar, sebelum meremas selubung bagian dalam, benang pemblokiran air sebagai penggunaan benang pengikat, dua benang pemblokiran air ke pitch yang lebih kecil (1 ~ 2cm) di arah yang berlawanan, membentuk tempat pemblokiran yang padat dan kecil, untuk mencegah masuknya air, terbuat dari struktur "inti kabel kering".
3.2 Pemilihan benang tahan air
Untuk mendapatkan ketahanan air yang baik dan kinerja pemrosesan mekanis yang memuaskan dalam proses pembuatan kabel serat optik, aspek-aspek berikut harus diperhatikan saat memilih benang tahan air:
1) Ketebalan benang penahan air
Agar ekspansi benang water-blocking dapat mengisi celah pada penampang kabel, pemilihan ketebalan benang water-blocking sangatlah penting. Hal ini tentu berkaitan dengan ukuran struktur kabel dan laju ekspansi benang water-blocking. Celah pada struktur kabel harus diminimalkan. Misalnya, dengan menggunakan benang water-blocking dengan laju ekspansi yang tinggi, diameter benang water-blocking dapat diperkecil sekecil mungkin, sehingga kinerja water-blocking yang andal dapat tercapai, sekaligus menghemat biaya.
2) Tingkat pembengkakan dan kekuatan gel benang penghambat air
Uji penetrasi air IEC794-1-F5B dilakukan pada seluruh penampang kabel serat optik. Sampel kabel serat optik sepanjang 3 m ditambahkan kolom air setinggi 1 m, dan dinyatakan lolos uji selama 24 jam tanpa kebocoran. Jika laju pengembangan benang penahan air tidak sebanding dengan laju infiltrasi air, kemungkinan air telah melewati sampel dalam beberapa menit setelah pengujian dimulai dan benang penahan air belum sepenuhnya mengembang. Meskipun setelah beberapa waktu, benang penahan air akan mengembang sepenuhnya dan menahan air, tetapi ini juga merupakan kegagalan. Jika laju pengembangan lebih cepat dan kekuatan gel tidak memadai, maka tidak cukup untuk menahan tekanan yang dihasilkan oleh kolom air sepanjang 1 m, dan penahan air juga akan gagal.
3) Kelembutan benang penahan air
Karena kelembutan benang penahan air pada sifat mekanis kabel, terutama tekanan lateral, ketahanan benturan, dll., benturannya lebih jelas, jadi harus mencoba menggunakan benang penahan air yang lebih lembut.
4) Kekuatan tarik, perpanjangan dan panjang benang penahan air
Dalam produksi setiap panjang kabel tray, benang water-blocking harus kontinu dan tidak terputus. Hal ini mengharuskan benang water-blocking memiliki kekuatan tarik dan elongasi tertentu. Hal ini bertujuan untuk memastikan benang water-blocking tidak tertarik selama proses produksi, sehingga kabel tidak rusak akibat peregangan, pembengkokan, dan puntiran benang water-blocking. Panjang benang water-blocking terutama bergantung pada panjang kabel tray. Untuk mengurangi frekuensi penggantian benang dalam produksi kontinu, semakin panjang benang water-blocking semakin baik.
5) Keasaman dan alkalinitas benang pemblokiran air harus netral, jika tidak, benang pemblokiran air akan bereaksi dengan bahan kabel dan mengendapkan hidrogen.
6) Stabilitas benang penahan air
Tabel 2: Perbandingan struktur pemblokiran air dari benang pemblokiran air dengan bahan pemblokiran air lainnya
| Bandingkan item | Isian jeli | Cincin penghenti air lelehan panas | Pita pemblokiran air | Benang pemblokiran air |
| Tahan air | Bagus | Bagus | Bagus | Bagus |
| Kemampuan proses | Sederhana | Rumit | Lebih kompleks | Sederhana |
| Sifat mekanik | Berkualitas | Berkualitas | Berkualitas | Berkualitas |
| Keandalan jangka panjang | Bagus | Bagus | Bagus | Bagus |
| Kekuatan ikatan selubung | Adil | Bagus | Adil | Bagus |
| Risiko koneksi | Ya | No | No | No |
| Efek oksidasi | Ya | No | No | No |
| Pelarut | Ya | No | No | No |
| Massa per satuan panjang kabel serat optik | Berat | Lampu | Lebih berat | Lampu |
| Aliran material yang tidak diinginkan | Mungkin | No | No | No |
| Kebersihan dalam produksi | Miskin | Lebih miskin | Bagus | Bagus |
| Penanganan material | Drum besi berat | Sederhana | Sederhana | Sederhana |
| Investasi dalam peralatan | Besar | Besar | Lebih besar | Kecil |
| Biaya material | Lebih tinggi | Rendah | Lebih tinggi | Lebih rendah |
| Biaya produksi | Lebih tinggi | Lebih tinggi | Lebih tinggi | Lebih rendah |
Stabilitas benang pemblokiran air terutama diukur dengan stabilitas jangka pendek dan stabilitas jangka panjang. Stabilitas jangka pendek terutama dianggap kenaikan suhu jangka pendek (suhu proses selubung ekstrusi hingga 220 ~ 240 ° C) pada sifat penghalang air benang penghalang air dan sifat mekanis dari dampak; stabilitas jangka panjang, terutama mempertimbangkan laju ekspansi benang penghalang air penuaan, laju ekspansi, kekuatan gel dan stabilitas, kekuatan tarik dan perpanjangan dampak, benang penghalang air harus berada di seluruh umur kabel (20 ~ 30 tahun) adalah Tahan air. Mirip dengan minyak pemblokiran air dan pita pemblokiran air, kekuatan gel dan stabilitas benang pemblokiran air merupakan karakteristik penting. Benang pemblokiran air dengan kekuatan gel tinggi dan stabilitas yang baik dapat mempertahankan sifat pemblokiran air yang baik untuk jangka waktu yang cukup lama. Sebaliknya, menurut standar nasional Jerman yang relevan, beberapa bahan dalam kondisi hidrolisis, gel akan terurai menjadi bahan dengan berat molekul rendah yang sangat mobile, dan tidak akan mencapai tujuan ketahanan air jangka panjang.
3.3 Aplikasi benang penghambat air
Benang pemblokir air sebagai bahan pemblokir air kabel optik yang sangat baik, menggantikan pasta minyak, cincin pemblokir air perekat lelehan panas dan pita pemblokir air, dsb. yang digunakan dalam jumlah besar dalam produksi kabel optik, Tabel 2 pada beberapa karakteristik bahan pemblokir air ini sebagai perbandingan.
4 Kesimpulan
Singkatnya, benang pemblokir air merupakan material pemblokir air yang sangat baik dan cocok untuk kabel optik. Karakteristiknya antara lain konstruksi sederhana, kinerja andal, efisiensi produksi tinggi, dan mudah digunakan. Penggunaan material pengisi kabel optik ini memiliki keunggulan ringan, kinerja andal, dan biaya rendah.
Waktu posting: 16-Jul-2022