光ファイバーケーブル用防水膨潤性糸

1 はじめに

光ファイバーケーブルの長手方向のシールを確実にし、水や湿気がケーブルやジャンクションボックスに浸透して金属やファイバーを腐食させ、水素損傷、ファイバーの破損、電気絶縁性能の急激な低下を引き起こすのを防ぐには、次の方法があります。水や湿気を防ぐために一般的に使用されます。

1) ケーブル内部に撥水（疎水）タイプ、水膨潤タイプ、熱膨張タイプなどのチキソトロピーグリースを充填します。このタイプの材料は油性の材料であり、充填量が多く、コストが高く、環境を汚染しやすく、洗浄が難しく（特にケーブルの接続部を溶剤で洗浄する場合）、ケーブルの自重が重すぎます。

2) 内側と外側のシースの間にホットメルト接着剤の止水リングを使用します。この方法は非効率的で複雑なプロセスであり、少数のメーカーのみが実現できます。 3) 止水材（吸水膨張パウダー、止水テープ等）の乾式膨張の使用。この方法は高度な技術を必要とし、材料の消費量が多く、コストが高く、ケーブルの自重も重すぎます。近年、「ドライコア」構造が光ケーブルに導入され、海外でよく適用されており、特に光ケーブルの重い自重と多数のコア数の複雑な接続プロセスの問題を解決する際に、比類のない利点があります。この「ドライコア」ケーブルに使用されている止水素材は止水糸です。止水糸は水を素早く吸収して膨潤してゲルを形成し、ケーブルの水路の空間を塞いで止水の目的を達成します。さらに、防水糸には油性物質が含まれていないため、ワイプ、溶剤、クリーナーを使用する必要がなく、スプライスの準備に必要な時間が大幅に短縮されます。簡単なプロセス、便利な構造、信頼性の高い性能、および低コストの止水材料を得るために、私たちは新しいタイプの光ケーブル止水糸-止水膨潤性糸を開発しました。

2 止水原理と止水糸の特徴

止水糸の止水機能は、止水糸の繊維本体を利用して大量のゲルを形成することです（吸水は最初の1分間などでその体積の数十倍に達します）直径約 0.5 mm から約 5.0 mm まで急速に拡張できます）、ゲルの保水能力は非常に強力で、水トリーの成長を効果的に防止できるため、水が浸透し続けるのを防ぎ、水が浸透し続けるのを防ぎます。耐水性の目的を達成します。光ファイバーケーブルは、製造、テスト、輸送、保管、使用中のさまざまな環境条件に耐える必要があるため、光ファイバーケーブルで使用される止水糸には次の特性が必要です。

1) きれいな外観、均一な厚さ、柔らかい質感。
2) ケーブルを形成する際の張力要件を満たす特定の機械的強度。
３）膨潤が速く、化学的安定性が良好で、吸水およびゲル形成に対する強度が高い。
4) 優れた化学的安定性、腐食性成分がなく、細菌やカビに耐性があります。
5) 良好な熱安定性、良好な耐候性、さまざまな後続の加工および生産およびさまざまな使用環境に適応可能。
6) 光ファイバーケーブルの他の材質との良好な適合性。

3 光ファイバーケーブル用途における耐水性糸

3.1 光ファイバーケーブルにおける耐水性糸の使用

光ファイバーケーブルメーカーは、実際の状況やユーザーの要件に応じて、ユーザーのニーズを満たすために、生産プロセスでさまざまなケーブル構造を採用できます。

1) 止水糸による外被シースの縦方向の止水
しわのあるスチールテープで外装する場合、ケーブルやコネクタボックスに水分や湿気が侵入するのを防ぐために、外側のシースは縦方向に防水でなければなりません。アウターシースの縦方向の遮水性を実現するために、2本の止水糸を使用し、1本をインナーシースのケーブルコアと平行に配置し、もう1本を一定のピッチ（8～15本）でケーブルコアに巻き付けます。 cm）にしわを寄せたスチールテープとPE（ポリエチレン）で覆われているため、防水糸がケーブルコアとスチールテープの間の隙間を小さな閉じたコンパートメントに分割します。遮水糸は短時間で膨潤してゲルを形成し、ケーブル内への水の侵入を防ぎ、水を断層点近くのいくつかの小さな区画に制限することで、図 1 に示すように縦方向の遮水の目的を達成します。。

図 1: 光ケーブルにおける止水糸の一般的な使用法

2) 止水糸によるケーブルコアの縦方向の止水2つの部分の止水糸のケーブルコアで使用でき、1つは強化鋼線のケーブルコアで、2つの止水糸を使用し、通常は並列に配置された止水糸と強化鋼線、ワイヤーの周りに別の止水糸をより大きなピッチで巻き付け、2本の止水糸と強化鋼線を平行に配置し、水を遮断するために強力な拡張能力の止水糸を使用します。 2番目は、ルーズケーシングの表面で、内側のシースを絞る前に、止水糸を結び糸として使用し、2本の止水糸をより小さなピッチ（1〜2cm）で周囲に逆方向に配置し、高密度で小さな糸を形成します水の浸入を防ぐブロッキングビンは「ドライケーブルコア」構造。

3.2 耐水性糸の選択

光ファイバーケーブルの製造工程において良好な耐水性と良好な機械加工性能を両立させるためには、耐水性糸を選択する際に次の点に注意する必要があります。

1) 止水糸の太さ
止水糸の膨張によってケーブル断面の隙間を確実に埋めるためには、止水糸の太さの選択が重要です。もちろん、これは構造サイズに関係します。ケーブルの太さと止水糸の膨張率。高膨張率の止水糸を使用するなど、隙間の存在を最小限に抑えるケーブル構造を採用し、止水糸の径を極限まで細くすることで確実な止水が得られます。パフォーマンスを阻害するだけでなく、コストも節約します。

2) 止水糸の膨潤率とゲル強度
IEC794-1-F5B の透水テストは、光ファイバーケーブルの全断面に対して実施されます。 3 m の光ファイバーケーブルのサンプルに 1 m の水柱を加え、24 時間漏れがないと認定されます。止水糸の膨潤速度が水の浸透速度に追いつかない場合は、試験開始から数分以内に水がサンプルを通過し、止水糸がまだ完全に浸透していない可能性があります。膨潤しますが、一定時間が経過すると、止水糸が完全に膨潤して水を遮断しますが、これも失敗です。膨張速度が速く、ゲルの強度が十分でない場合、1mの水柱から発生する圧力に耐えられず、水の遮断もできなくなります。

3) 止水糸の柔らかさ
止水糸の柔らかさがケーブルの機械的特性、特に側圧や耐衝撃性などに与える影響はより顕著になるため、より柔らかい止水糸を使用するように努める必要があります。

4) 止水糸の引張強さ、伸び、長さ
各ケーブルトレイの長さの製造において、止水糸は連続的で中断されていない必要があります。そのためには、製造中に止水糸が引っ張られないように、止水糸が一定の引張強度と伸びを備えている必要があります。加工の際、止水糸を引っ張ったり、曲げたり、ねじったりしてもケーブルにダメージを与えません。止水糸の長さは主にケーブルトレイの長さに依存し、連続生産において糸の交換回数を減らすためには、止水糸の長さは長いほど良い。

5) 止水糸の酸性およびアルカリ性は中性である必要があります。そうでないと、止水糸がケーブル素材と反応して水素が析出します。

6) 止水糸の安定性

表2 止水糸の止水構造と他の止水素材の比較

項目を比較する	ゼリーの詰め物	熱湯止めリング	止水テープ	止水糸
耐水性	良い	良い	良い	良い
加工性	単純	複雑	より複雑な	単純
機械的性質	資格のある	資格のある	資格のある	資格のある
長期的な信頼性	良い	良い	良い	良い
シース接着力	公平	良い	公平	良い
接続リスク	はい	No	No	No
酸化効果	はい	No	No	No
溶媒	はい	No	No	No
光ファイバーケーブルの単位長さあたりの質量	重い	ライト	より重い	ライト
望ましくない物質の流れ	可能	No	No	No
生産時の清浄度	貧しい	もっと貧しい	良い	良い
マテリアルハンドリング	重い鉄のドラム缶	単純	単純	単純
設備投資	大きい	大きい	より大きな	小さい
材料費	より高い	低い	より高い	より低い
製造コスト	より高い	より高い	より高い	より低い

防水糸の安定性は、主に短期安定性と長期安定性によって測定されます。短期安定性は主に、防水糸の防水特性と衝撃の機械的特性に関する短期の温度上昇（押出シースプロセス温度220〜240℃まで）を考慮しています。長期安定性は、主に防水糸の老化、膨張率、ゲルの強度と安定性、引張強度と衝撃伸びを考慮して、防水糸はケーブルの全寿命（20〜30年）でなければなりません。耐水性です。止水グリースや止水テープと同様に、止水糸のゲル強度と安定性は重要な特性です。高いゲル強度と優れた安定性を備えた止水糸は、良好な止水特性を長期間にわたって維持することができます。逆に、関連するドイツの国家基準によれば、一部の材料は加水分解条件下でゲルが分解して非常に動きやすい低分子量材料となり、長期耐水性の目的を達成できなくなります。

3.3 止水糸の適用
止水糸は優れた光ケーブル止水材として、光ケーブル製造時に大量に使用されているオイルペースト、ホットメルト接着剤止水リング、止水テープ等に代わって、一部の製品で使用されています。これらの止水材の特性を比較してみます。

4 結論

要約すると、止水糸は光ケーブルに適した優れた止水材料であり、構造が簡単で、性能が信頼でき、生産効率が高く、使いやすいという特徴があります。光ケーブルを充填する材料の使用には、軽量、信頼性の高い性能、低コストという利点があります。

投稿日時: 2022 年 7 月 16 日