長年の開発を経て、光ケーブルの製造技術は非常に成熟しました。光ケーブルは、大容量の情報伝送能力と優れた伝送性能という周知の特性に加え、小型軽量という利点も求められています。これらの特性は、光ファイバーの性能、光ケーブルの構造設計、製造プロセスと密接に関係しており、また、光ケーブルを構成する様々な材料や特性とも深く関連しています。
光ファイバーに加え、光ケーブルの主な原材料は、以下の3つのカテゴリーに分類されます。
1. ポリマー材料：タイトチューブ材料、PBTルーズチューブ材料、PEシース材料、PVCシース材料、充填軟膏、防水テープ、ポリエステルテープ
2. 複合材料：アルミニウム-プラスチック複合テープ、鋼-プラスチック複合テープ
3. 金属材料：鋼線
本日は、光ケーブルの主要原材料の特性と発生しやすい問題点について解説し、光ケーブルメーカーの皆様のお役に立てれば幸いです。
1. 密閉性の高いチューブ素材
初期のタイトチューブ材料のほとんどはナイロン製でした。ナイロンの利点は、一定の強度と耐摩耗性があることです。欠点は、加工性が悪く、加工温度範囲が狭く、制御が難しく、コストが高いことです。現在では、改質PVCやエラストマーなど、より高品質で低コストな新素材が数多く登場しています。開発の観点から見ると、難燃性およびハロゲンフリー素材はタイトチューブ材料の必然的なトレンドです。光ケーブルメーカーはこの点に注意を払う必要があります。
2. PBTルーズチューブ材料
PBTは、優れた機械的特性と耐薬品性から、光ファイバーのルースチューブ材として広く用いられています。その特性の多くは分子量と密接に関係しており、分子量が十分に大きいほど、引張強度、曲げ強度、衝撃強度が高くなります。実際の製造および使用においては、ケーブル配線時の巻き取り張力を適切に制御することが重要です。
3. 充填軟膏
光ファイバーはOH⁻イオンに非常に敏感です。水や湿気は光ファイバー表面の微細な亀裂を拡大させ、光ファイバーの強度を著しく低下させます。また、湿気と金属材料との化学反応によって発生する水素は、光ファイバーの水素損失を引き起こし、光ファイバーケーブルの品質に影響を与えます。したがって、水素発生は光ファイバーの劣化を示す重要な指標となります。
4. 防水テープ
防水テープは、不織布の2層の間に吸水性樹脂を接着剤で挟み込んでいます。光ケーブル内部に水が浸入すると、吸水性樹脂が速やかに水を吸収して膨張し、ケーブルの隙間を埋めることで、ケーブル内を縦方向および横方向に水が流れるのを防ぎます。防水テープの最も重要な指標は、優れた耐水性と化学的安定性に加え、膨潤高さと単位時間あたりの吸水率です。
5. 鋼製プラスチック複合テープおよびアルミニウム製プラスチック複合テープ
光ケーブルに使用される鋼・プラスチック複合テープとアルミ・プラスチック複合テープは、通常、波形の被覆材で長手方向に巻き付けられ、PE外被と一体化したシースを形成します。鋼テープ／アルミ箔とプラスチックフィルムの剥離強度、複合テープ間の熱シール強度、および複合テープとPE外被間の接着強度は、光ケーブルの総合性能に大きな影響を与えます。グリース適合性も重要であり、金属複合テープの外観は平坦で清潔、バリがなく、機械的損傷がないことが求められます。さらに、金属・プラスチック複合テープは製造時にサイジングダイを通して長手方向に巻き付けられるため、厚さの均一性と機械的強度は光ケーブルメーカーにとってより重要となります。
投稿日時: 2022年10月19日