要約：光ファイバーケーブルは、その優れた利点により、通信分野における用途が絶えず拡大しています。様々な環境に適応するため、光ファイバーケーブルの設計プロセスでは、通常、適切な補強材が追加され、様々なニーズに対応しています。本稿では、主に光ファイバーケーブルの補強材としてのガラス繊維糸（グラスファイバーヤーン）の利点を紹介し、ガラス繊維糸で補強された光ファイバーケーブルの構造と性能を簡単に紹介し、ガラス繊維糸の使用における問題点を簡単に分析します。
キーワード: 強化材、ガラス繊維糸
1.背景説明
光ファイバー通信の誕生と発展は、電気通信の歴史における重要な革命であり、光ファイバー通信は従来の通信方式を変え、いかなる磁気干渉もなく高速・大容量の通信を可能にしました。光ファイバーケーブルと通信技術の継続的な発展に伴い、光ファイバー通信技術も大幅に向上し、あらゆる利点を備えた光ファイバーケーブルは、通信分野での使用範囲を絶えず広げています。現在、急速な発展速度と幅広い用途を備えた光ファイバーケーブルは、有線通信の各分野に進出し、現代通信の主な通信モードとなり、社会生活への影響はますます深刻になっています。
2.補強材の適用範囲と種類
異なる環境に適応するために、通常、ケーブル設計プロセスで対応する補強材を追加するか、さまざまなニーズに合わせてケーブル構造を変更します。光ファイバーケーブルの補強は、金属補強材と非金属補強材に分けられ、主な金属補強材はさまざまなサイズの鋼線、アルミテープなどであり、非金属補強材は主にFRP、KFRP、耐水テープ、アラミド、タイヤーン、グラスファイバーヤーンなどです。金属補強材は硬度と強度が高いため、主に屋外の架空敷設やパイプライン、直接埋設など、軸張力に対する要件が高い建設および使用環境で使用されます。非金属補強部品は多種多様であるため、果たす役割が異なります。非金属補強材は比較的柔らかく、引張強度が金属補強材よりも小さいため、屋内、建物内、階間で使用したり、特別なニーズがある場合に金属補強光ファイバーケーブルに取り付けたりすることができます。前述のネズミが生息しやすい環境など、特殊な環境では、軸方向および横方向の応力だけでなく、かじりに対する耐性などの付加的な特性も満たすために、特別な補強材が必要となります。本稿では、RFプルアウトケーブル、パイプバタフライケーブル、およびネズミ対策ケーブルにおける補強材としてのグラスファイバーヤーンの応用について紹介します。
3. ガラス繊維糸とその利点
ガラス繊維は、不燃性、耐腐食性、耐熱性、吸湿性、伸長性など、優れた電気特性、機械特性、化学特性、光学特性を有する新しいタイプのエンジニアリング材料です。そのため、様々な産業で広く利用されています。ガラス繊維糸は、無撚糸と撚糸の2種類に分けられ、一般的に光ファイバーケーブルの製造に使用されます。
光ファイバーケーブルの補強材としてのガラス繊維糸には、次のような利点があります。
（1）引張強度の要求に応じて、アラミド繊維の代わりに光ファイバーケーブルの引張要素を構成すると、経済的で実現可能になります。アラミド繊維は、超高強度、高弾性率、耐高温性などの利点を持つ、新しいハイテク合成繊維です。アラミド繊維の価格は高く、光ファイバーケーブルのコストにも直接影響します。ガラス繊維糸はアラミド繊維の約1/20の価格で、その他の性能指標もアラミド繊維とそれほど変わらないため、ガラス繊維糸はアラミド繊維の代替品として使用でき、経済性に優れています。アラミド繊維とガラス繊維糸の性能比較を下表に示します。
表 アラミド繊維とガラス繊維糸の性能比較
（2）ガラス繊維糸は、無毒・無害、不燃性、耐腐食性、耐高温性、低伸度、化学的安定性を有し、RoHS指令などの光ケーブルの性能要件を満たしています。また、ガラス繊維糸は優れた耐摩耗性、耐腐食性、保温性、絶縁性も備えています。これにより、光ファイバーケーブルは高温・低温下でも正常に動作し、より過酷な環境にも適応できます。この絶縁特性により、落雷などの電磁干渉から光ファイバーケーブルを保護し、全誘電体光ファイバーケーブルに広く使用されています。
（３）ガラス繊維糸入り光ファイバケーブルは、ケーブル構造をコンパクトにし、ケーブルの引張強度と圧縮強度を向上させることができる。
（4）防水ガラス繊維糸は、光ファイバーケーブルの防水に最適な方法の一つです。防水ガラス繊維糸の防水効果は、吸水膨潤率が160％の防水アラミド繊維よりも優れています。一方、防水ガラス繊維糸の吸水膨潤率は200％です。ガラス繊維糸の使用量を増やすと、防水効果はさらに顕著になります。乾式防水構造のため、接合時に油糊を拭き取る必要がなく、施工が便利で、環境要求にもより適合しています。
（5）光ファイバーケーブルの補強構造として使用されるグラスファイバー糸は優れた柔軟性を有しており、補強によって硬くなりすぎて曲げにくくなるという光ファイバーケーブルの欠点を解消し、製造・施工のあらゆる面で利便性を提供します。光ファイバーケーブルの曲げ性能への影響は少なく、曲げ半径はケーブル外径の10倍まで許容されるため、複雑な敷設環境にも適しています。
（６）ガラス繊維糸の密度は2.5g/cm3であり、ガラス繊維糸を補強材として用いた光ファイバケーブルは軽量であり、輸送コストを削減できる。
（7）ガラス繊維糸は優れた防鼠性能も備えています。中国の多くの田畑や山岳地帯では、植物がネズミの生存に適した環境にあり、光ファイバーケーブルのプラスチックシースに含まれる独特の臭気がネズミを引き寄せ、齧りやすいため、通信ケーブルがネズミの被害に遭うことがあり、通信品質に影響を与えるだけでなく、深刻な場合には幹線通信網の遮断につながり、社会に重大な損失をもたらす可能性があります。従来の防鼠対策とガラス繊維糸による防鼠対策の長所と短所を以下の表に比較します。
6. 結論
要約すると、ガラス繊維糸は優れた性能を備えているだけでなく、価格も安いため、光ファイバーケーブルの補強材としてますます広く使用されるようになり、光ファイバーケーブルメーカーの生産コストが削減され、国内外の顧客のさまざまなニーズをよりよく満たすことができるようになります。
投稿日時: 2022年7月9日