シースまたは外部シースは、光ケーブル構造の最も外側の保護層であり、主にPEシース材料とPVCシース材料で作られ、ハロゲンフリーの難燃性シース材料と耐電気トラッキング性シース材料が特別な場合に使用されます。
1. PEシース材質
PEとはポリエチレンの略称で、エチレンが重合してなる高分子化合物です。黒色ポリエチレンシース材は、ポリエチレン樹脂に安定剤、カーボンブラック、酸化防止剤、可塑剤を一定の割合で混合し、均一に粒状化したものです。光ケーブルのシースに使用されるポリエチレンのシース材料は、密度に応じて低密度ポリエチレン（LDPE）、直鎖状低密度ポリエチレン（LLDPE）、中密度ポリエチレン（MDPE）、高密度ポリエチレン（HDPE）に分類されます。密度と分子構造が異なるため、異なる特性を持っています。高圧ポリエチレンとしても知られる低密度ポリエチレンは、高圧 (1500 気圧以上)、200 ～ 300°C で酸素を触媒としてエチレンを共重合させることによって形成されます。したがって、低密度ポリエチレンの分子鎖には長さの異なる複数の分岐が含まれており、高度な鎖分岐、不規則な構造、低結晶性、優れた柔軟性と伸びを備えています。低圧ポリエチレンとしても知られる高密度ポリエチレンは、低圧 (1 ～ 5 気圧) および 60 ～ 80°C でアルミニウムおよびチタン触媒を使用してエチレンを重合させることによって形成されます。高密度ポリエチレンは分子量分布が狭く、分子が規則的に配列しているため、優れた機械的特性、耐薬品性、広い使用温度範囲を備えています。中密度ポリエチレンシース材は、高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンを適切な割合でブレンドするか、エチレンモノマーとプロピレン（または1-ブテンの第2モノマー）を重合させて作られます。そのため、中密度ポリエチレンは高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンの中間の性能を持ち、低密度ポリエチレンの柔軟性と高密度ポリエチレンの優れた耐摩耗性や引張強度を兼ね備えています。直鎖状低密度ポリエチレンは、エチレンモノマーと2-オレフィンを用いて、低圧気相法または溶液法により重合されます。直鎖状低密度ポリエチレンの分岐度は低密度と高密度の間であるため、耐環境応力亀裂性に優れています。耐環境応力亀裂性は、PE材料の品質を識別するための非常に重要な指標です。界面活性剤環境下において、曲げ応力を受けた材料試験片に亀裂が生じる現象を指します。材料の応力亀裂に影響を与える要因には、分子量、分子量分布、結晶化度、分子鎖の微細構造が含まれます。分子量が大きいほど、分子量分布は狭くなり、ウェーハ間の接続が多くなり、材料の耐環境応力亀裂性が向上し、材料の耐用年数が長くなります。同時に、材料の結晶化もこの指標に影響を与えます。結晶化度が低いほど、材料の耐環境応力亀裂性は向上します。 PE 材料の引張強さと破断伸びは、材料の性能を測定するもう 1 つの指標であり、材料の使用の終了点を予測することもできます。 PE 材料に含まれる炭素は、材料の紫外線による侵食に効果的に抵抗でき、酸化防止剤は材料の抗酸化特性を効果的に改善できます。
2.PVCシース材質
PVC 難燃性素材には塩素原子が含まれており、炎で燃えます。燃焼すると分解して腐食性・有毒なHCLガスを多量に発生し、二次被害を引き起こしますが、炎から離れると自己消火するため燃え広がらない特性を持っています。同時に、PVCシース材料は優れた柔軟性と拡張性を備えており、屋内光ケーブルに広く使用されています。
3. ハロゲンフリー難燃性シース材
ポリ塩化ビニルは燃焼すると有毒ガスを発生するため、無機難燃剤である Al(OH)3 と Mg(OH)2 を添加した、低煙、ハロゲンフリー、無毒でクリーンな難燃性のシース材料が開発されました。通常のシース材に比べ、火災時に結晶水を放出し、多量の熱を吸収することでシース材の温度上昇を抑え、発火を防ぎます。ハロゲンフリーの難燃性シース材に無機難燃剤を添加しているため、ポリマーの導電性が向上します。同時に、樹脂と無機難燃剤は全く異なる二相材料です。加工の際、局所的に難燃剤が不均一に混入しないようにする必要があります。無機系難燃剤は適量添加する必要があります。この割合が多すぎると材料の機械的強度や破断伸びが著しく低下する。ハロゲンフリー難燃剤の難燃性を評価する指標は、酸素指数と煙濃度です。酸素指数とは、酸素と窒素の混合ガス中で材料がバランスのとれた燃焼を維持するために必要な最小酸素濃度です。酸素指数が大きいほど、材料の難燃特性は優れています。煙濃度は、物質の燃焼により発生する煙を一定の空間内で透過する平行光線の透過率と光路長を測定することにより算出されます。煙濃度が低いほど、煙の放出が少なくなり、材料の性能が向上します。
4. 耐エレクトリックマーク性シース材質
電力通信システムでは、高圧架空線と同じ塔内に敷設されるオールメディア自立型光ケーブル (ADSS) がますます増えています。ケーブルシースに対する高電圧誘導電界の影響を克服するために、人々はカーボンブラックの含有量、カーボンブラック粒子のサイズと分布を厳密に制御することにより、新しい電気傷耐性シース材料を開発、生産しました。 、特別な添加剤を加えてシース材料に優れた耐電気傷跡性能を持たせています。
投稿日時: 2024 年 8 月 26 日