1 Giriş
Son on ildə rabitə texnologiyalarının sürətli inkişafı ilə fiber optik kabellərin tətbiq sahəsi genişlənir. Fiber optik kabellər üçün ətraf mühit tələbləri artmaqda davam etdikcə, fiber optik kabellərdə istifadə olunan materialların keyfiyyətinə olan tələblər də artır. Fiber optik kabel su bloklayıcı lent, fiber optik kabel sənayesində istifadə olunan geniş yayılmış su bloklayıcı materialdır, fiber optik kabeldə möhürləmə, su izolyasiyası, nəm və bufer qorunmasının rolu geniş şəkildə qəbul edilmişdir və onun növləri və performansı fiber optik kabelin inkişafı ilə davamlı olaraq təkmilləşdirilmiş və təkmilləşdirilmişdir. Son illərdə optik kabelə "quru nüvəli" struktur daxil edilmişdir. Bu tip kabel su baryer materialı, adətən, suyun kabel nüvəsinə uzununa nüfuz etməsinin qarşısını almaq üçün lent, iplik və ya örtükün birləşməsidir. Quru nüvəli fiber optik kabellərin getdikcə daha çox qəbul edilməsi ilə quru nüvəli fiber optik kabel materialları ənənəvi neft jeli əsaslı kabel doldurma birləşmələrini sürətlə əvəz edir. Quru nüvəli material, kabelin su keçirmə kanallarını şişirən və dolduran hidrogel əmələ gətirmək üçün suyu tez bir zamanda udan polimerdən istifadə edir. Bundan əlavə, quru nüvəli material yapışqan yağ ehtiva etmədiyindən, kabeli birləşdirməyə hazırlamaq üçün heç bir salfet, həlledici və ya təmizləyici tələb olunmur və kabelin birləşdirmə müddəti xeyli azalır. Kabelin yüngül çəkisi və xarici möhkəmləndirici ipliklə örtük arasındakı yaxşı yapışma azalmır, bu da onu populyar seçim halına gətirir.
2 Suyun kabelə və suya davamlılıq mexanizminə təsiri
Müxtəlif su maneələri tədbirlərinin görülməsinin əsas səbəbi, kabelə daxil olan suyun hidrogen və O₂H₂ionlarına parçalanmasıdır ki, bu da optik lifin ötürmə itkisini artıracaq, lifin işini azaldacaq və kabelin ömrünü qısaldacaq. Ən çox yayılmış su maneələri neft pastası ilə doldurulması və su maneəsi lentinin əlavə edilməsidir ki, bu da suyun və nəmin şaquli şəkildə yayılmasının qarşısını almaq üçün kabel nüvəsi ilə örtük arasındakı boşluğa doldurulur və beləliklə, suyun maneəsində rol oynayır.
Sintetik qətranlar optik lif kabellərində (ilk növbədə kabellərdə) izolyator kimi çox miqdarda istifadə edildikdə, bu izolyasiya materialları da suyun daxil olmasına qarşı immunitetli deyil. İzolyasiya materialında "su ağacları"nın əmələ gəlməsi ötürmə performansına təsirin əsas səbəbidir. İzolyasiya materialının su ağacları tərəfindən təsir mexanizmi adətən aşağıdakı kimi izah olunur: güclü elektrik sahəsi səbəbindən (başqa bir fərziyyə qətranın kimyəvi xüsusiyyətlərinin sürətlənmiş elektronların çox zəif boşalması ilə dəyişdirilməsidir), su molekulları optik lif kabelin örtük materialında mövcud olan müxtəlif sayda mikro məsamələrdən keçir. Su molekulları kabel örtük materialındakı müxtəlif sayda mikro məsamələrdən keçərək "su ağacları" əmələ gətirərək tədricən çox miqdarda su yığacaq və kabelin uzununa istiqamətində yayılacaq və kabelin performansına təsir göstərəcək. İllərdir davam edən beynəlxalq tədqiqat və sınaqlardan sonra, 1980-ci illərin ortalarında, su ağacları istehsal etməyin ən yaxşı yolunu aradan qaldırmağın bir yolunu tapmaq üçün, yəni kabel ekstruziyasından əvvəl su udma təbəqəsi ilə bükülmüş və su baryerinin genişləndirilməsi su ağaclarının böyüməsini maneə törətmək və yavaşlatmaq üçün su maneəsini genişləndirmək, kabeldəki suyu uzununa yayılmanın içərisində bloklamaq; eyni zamanda, xarici zədələnmə və suyun infiltrasiyası səbəbindən su maneəsi də kabelin uzununa yayılmasına deyil, suyu tez bir zamanda bloklaya bilər.
3 Kabel su baryerinə ümumi baxış
3. 1 Fiber optik kabel su baryerlərinin təsnifatı
Optik kabel su baryerlərini təsnif etməyin bir çox yolu var və bunlar strukturlarına, keyfiyyətinə və qalınlığına görə təsnif edilə bilər. Ümumiyyətlə, onlar strukturlarına görə təsnif edilə bilər: iki tərəfli laminat su maneəsi, bir tərəfli örtüklü su maneəsi və kompozit film su maneəsi. Su maneəsinin su maneəsi funksiyası əsasən yüksək su udma materialı (su maneəsi adlanır) ilə əlaqədardır ki, bu material su maneəsi ilə qarşılaşdıqdan sonra sürətlə şişə bilər və böyük həcmdə gel əmələ gətirir (su maneəsi özündən yüzlərlə dəfə çox suyu uda bilər), beləliklə, su ağacının böyüməsinin qarşısını alır və suyun davamlı infiltrasiyası və yayılmasının qarşısını alır. Bunlara həm təbii, həm də kimyəvi cəhətdən modifikasiya olunmuş polisaxaridlər daxildir.
Bu təbii və ya yarı təbii su blokerləri yaxşı xüsusiyyətlərə malik olsalar da, iki ölümcül çatışmazlığı var:
1) onlar bioloji parçalana bilir və 2) onlar yüksək dərəcədə alovlanır. Bu, onların fiber optik kabel materiallarında istifadəsini mümkünsüz edir. Suya davamlı digər sintetik material növü poliakrilatlarla təmsil olunur və onlar aşağıdakı tələblərə cavab verdiyi üçün optik kabellər üçün suya davamlı kimi istifadə edilə bilər: 1) quru olduqda, onlar optik kabellərin istehsalı zamanı yaranan gərginlikləri aradan qaldıra bilir;
2) quru olduqda, onlar kabelin ömrünə təsir etmədən optik kabellərin iş şəraitinə (otaq temperaturundan 90 °C-yə qədər istilik dövrü) tab gətirə bilir və həmçinin qısa müddət ərzində yüksək temperaturlara davam gətirə bilir;
3) su daxil olduqda, onlar sürətlə şişə və genişlənmə sürətinə malik bir gel əmələ gətirə bilərlər.
4) yüksək özlülüklü bir gel istehsal edir, hətta yüksək temperaturda belə, gelin özlülüyü uzun müddət sabit qalır.
Su itələyicilərinin sintezi geniş şəkildə ənənəvi kimyəvi üsullara - tərs fazalı metoda (yağda suyun polimerləşməsi çarpaz əlaqələndirmə metodu), öz çarpaz əlaqələndirmə polimerləşmə metoduna - disk metoduna, şüalanma metoduna - "kobalt 60" γ-şüa metoduna bölünə bilər. Çarpaz əlaqələndirmə metodu "kobalt 60" γ-şüa metoduna əsaslanır. Müxtəlif sintez metodları müxtəlif polimerləşmə və çarpaz əlaqələndirmə dərəcələrinə malikdir və buna görə də su bloklayıcı lentlərdə tələb olunan su bloklayıcı maddə üçün çox ciddi tələblər var. Yuxarıda göstərilən dörd tələbi yalnız çox az sayda poliakrilata cavab verə bilər. Praktik təcrübəyə görə, su bloklayıcı maddələr (su udma qatranları) çarpaz əlaqəli natrium poliakrilatın tək bir hissəsi üçün xammal kimi istifadə edilə bilməz, sürətli və yüksək su udma qatlarına nail olmaq üçün çoxpolimer çarpaz əlaqələndirmə metodunda (yəni çarpaz əlaqəli natrium poliakrilat qarışığının müxtəlif hissələri) istifadə edilməlidir. Əsas tələblər bunlardır: suyun udma əmsalı təxminən 400 dəfəyə çata bilər, suyun udma sürəti ilk dəqiqədə suya davamlı material tərəfindən udulmuş suyun 75%-ni udmaq üçün çata bilər; suya davamlı qurutma istilik stabilliyi tələbləri: uzunmüddətli temperatur müqaviməti 90°C, maksimum işləmə temperaturu 160°C, ani temperatur müqaviməti 230°C (xüsusilə elektrik siqnalları olan fotoelektrik kompozit kabel üçün vacibdir); gel əmələ gəldikdən sonra suyun udulması sabitlik tələbləri: bir neçə istilik dövründən sonra (20°C ~ 95°C). Su udulduqdan sonra gelin stabilliyi tələb edir: bir neçə istilik dövründən sonra yüksək özlülüklü gel və gel möhkəmliyi (20°C-dən 95°C-yə qədər). Gelin stabilliyi sintez üsulundan və istehsalçı tərəfindən istifadə olunan materiallardan asılı olaraq xeyli dəyişir. Eyni zamanda, genişlənmə sürəti nə qədər sürətli deyilsə, bir o qədər yaxşıdır, bəzi məhsullar sürətin birtərəfli təqibinə məruz qalır, əlavələrin istifadəsi hidrojelin stabilliyinə, suyun saxlanma qabiliyyətinin məhv edilməsinə kömək etmir, lakin suya davamlılıq effektinə nail olmur.
3. Su keçirməyən lentin 3 xüsusiyyəti Kabelin istehsal, sınaq, daşınma, saxlama və istifadə proseslərində ətraf mühitin sınaqlarına davamlı olması, optik kabel istifadəsi baxımından isə kabel su keçirməyən lent tələbləri aşağıdakılardır:
1) görünüş lif paylanması, delaminasiya və toz olmadan kompozit materiallar, müəyyən mexaniki möhkəmliyə malikdir, kabelin ehtiyaclarına uyğundur;
2) vahid, təkrarlana bilən, sabit keyfiyyət, kabelin formalaşmasında delaminasiya olunmayacaq və istehsal olunmayacaq
3) yüksək genişlənmə təzyiqi, sürətli genişlənmə sürəti, yaxşı gel sabitliyi;
4) yaxşı istilik sabitliyi, müxtəlif sonrakı emal üçün uyğundur;
5) yüksək kimyəvi stabillik, heç bir aşındırıcı komponent ehtiva etmir, bakteriyalara və kif eroziyasına davamlıdır;
6) optik kabel, oksidləşmə müqaviməti və s. kimi digər materiallarla yaxşı uyğunluq.
4 Optik kabel su baryerinin performans standartları
Çoxsaylı tədqiqat nəticələri göstərir ki, keyfiyyətsiz suya davamlılıq kabel ötürmə performansının uzunmüddətli sabitliyinə böyük zərər verəcək. Bu zərəri optik lif kabelin istehsal prosesində və zavod yoxlamasında tapmaq çətindir, lakin istifadədən sonra kabelin çəkilməsi prosesində tədricən özünü göstərəcək. Buna görə də, hərtərəfli və dəqiq sınaq standartlarının vaxtında hazırlanması, bütün tərəflərin qəbul edə biləcəyi qiymətləndirmə üçün əsas tapmaq təcili bir vəzifəyə çevrilmişdir. Müəllifin su bloklayıcı kəmərlər üzərində apardığı geniş tədqiqat, kəşfiyyat və təcrübələr su bloklayıcı kəmərlər üçün texniki standartların hazırlanması üçün kifayət qədər texniki baza təmin etmişdir. Su baryer dəyərinin performans parametrlərini aşağıdakılara əsasən təyin edin:
1) su dayanacağı üçün optik kabel standartının tələbləri (əsasən optik kabel standartındakı optik kabel materialının tələbləri);
2) su baryerlərinin istehsalı və istifadəsi sahəsində təcrübə və müvafiq sınaq hesabatları;
3) su keçirməyən lentlərin xüsusiyyətlərinin optik lifli kabellərin işinə təsiri ilə bağlı tədqiqat nəticələri.
4. 1 Görünüş
Su baryer lentinin görünüşü bərabər paylanmış liflər olmalıdır; səth düz və qırışlardan, qırışlardan və cırıqlardan azad olmalıdır; lentin enində çatlar olmamalıdır; kompozit material delaminasiyadan azad olmalıdır; lent möhkəm sarılmalı və əl lentinin kənarları "saman papaq formasından" azad olmalıdır.
4.2 Su dayanacağının mexaniki möhkəmliyi
Su dayağının dartılma gücü poliester toxunmamış lentin istehsal üsulundan asılıdır, eyni kəmiyyət şərtləri altında viskoz üsulu məhsulun dartılma gücü isti yayılmış istehsal üsulundan daha yaxşıdır, qalınlığı da daha incədir. Su bariyer lentinin dartılma gücü kabelin bükülmə və ya kabelə bükülmə üsulundan asılı olaraq dəyişir.
Bu, sınaq metodunun cihaz, maye və sınaq proseduru ilə birləşdirilməli olan iki su bloklayıcı kəmər üçün əsas göstəricidir. Su bloklayıcı lentdəki əsas su bloklayıcı material qismən çarpaz əlaqəli natrium poliakrilat və onun törəmələridir ki, onlar suyun keyfiyyət tələblərinin tərkibinə və təbiətinə həssasdırlar. Su bloklayıcı lentin şişmə hündürlüyünün standartını birləşdirmək üçün deionlaşdırılmış suyun istifadəsi üstünlük təşkil etməlidir (distillə edilmiş su arbitrajda istifadə olunur), çünki əsasən təmiz su olan deionlaşdırılmış suda anion və kation komponenti yoxdur. Müxtəlif su keyfiyyətlərində su udma qətranının udma əmsalı çox dəyişir, əgər təmiz suda udma əmsalı nominal dəyərin 100%-i olarsa; kran suyunda bu əmsal 40%-dən 60%-ə qədərdir (hər yerin suyun keyfiyyətindən asılı olaraq); dəniz suyunda bu əmsal 12% təşkil edir; yeraltı su və ya nov suyu daha mürəkkəbdir, udma faizini təyin etmək çətindir və dəyəri çox aşağı olacaq. Kabelin su baryer effektini və ömrünü təmin etmək üçün şişmə hündürlüyü > 10 mm olan su baryer lentindən istifadə etmək ən yaxşısıdır.
4.3 Elektrik xüsusiyyətləri
Ümumiyyətlə, optik kabel metal telin elektrik siqnallarının ötürülməsini ehtiva etmir, buna görə də yarımkeçirici müqavimət su lentinin istifadəsini nəzərdə tutmayın, yalnız 33 Wang Qiang və s.: optik kabel suya davamlı lent
Elektrik siqnallarının mövcudluğundan əvvəl elektrik kompozit kabeli, müqavilə ilə kabelin quruluşuna uyğun olaraq xüsusi tələblər.
4.4 İstilik stabilliyi Su bloklayıcı lentlərin əksər növləri istilik stabilliyi tələblərinə cavab verə bilər: uzunmüddətli temperatur müqaviməti 90°C, maksimum işləmə temperaturu 160°C, ani temperatur müqaviməti 230°C. Su bloklayıcı lentin performansı bu temperaturlarda müəyyən bir müddətdən sonra dəyişməməlidir.
Gel möhkəmliyi şişkin materialın ən vacib xüsusiyyəti olmalıdır, genişlənmə sürəti isə yalnız ilkin suyun nüfuzetmə müddətini (1 m-dən az) məhdudlaşdırmaq üçün istifadə olunur. Yaxşı genişlənmə materialı düzgün genişlənmə sürətinə və yüksək özlülüyə malik olmalıdır. Zəif su maneə materialı, hətta yüksək genişlənmə sürəti və aşağı özlülüklə belə, zəif su maneə xüsusiyyətlərinə malik olacaq. Bu, bir sıra istilik dövrləri ilə müqayisədə sınaqdan keçirilə bilər. Hidrolitik şəraitdə gel keyfiyyətini pisləşdirəcək aşağı özlülüklü mayeyə parçalanacaq. Buna şişkin toz ehtiva edən təmiz su suspenziyasını 2 saat qarışdırmaqla nail olunur. Daha sonra yaranan gel artıq sudan ayrılır və özlülüyü 95°C-də 24 saat əvvəl və sonra ölçmək üçün fırlanan viskozimetrə yerləşdirilir. Gelin sabitliyindəki fərqi görmək olar. Bu, adətən 20°C-dən 95°C-yə qədər 8 saatlıq və 95°C-dən 20°C-yə qədər 8 saatlıq dövrlərdə edilir. Müvafiq Alman standartları 8 saatlıq 126 dövr tələb edir.
4. 5 Uyğunluq Su baryerinin uyğunluğu, fiber optik kabelin ömrü ilə əlaqədar olaraq xüsusilə vacib bir xüsusiyyətdir və buna görə də bu günə qədər istifadə olunan fiber optik kabel materialları ilə əlaqəli olaraq nəzərə alınmalıdır. Uyğunluğun özünü göstərməsi uzun müddət çəkdiyindən, sürətləndirilmiş yaşlanma testindən istifadə edilməlidir, yəni kabel materialı nümunəsi təmiz silinir, quru suya davamlı lent təbəqəsi ilə bükülür və 10 gün ərzində 100°C-də sabit temperaturlu kamerada saxlanılır, bundan sonra keyfiyyət çəkilir. Testdən sonra materialın dartılma möhkəmliyi və uzanması 20%-dən çox dəyişməməlidir.
Yazı vaxtı: 22 iyul 2022