Optisko šķiedru vaļīgās caurules ir galvenā struktūra, kas aizsargā šķiedras no ārēja stresa un nodrošina stabilu pārraides veiktspēju. Materiālu izvēle tieši nosaka optisko kabeļu mehānisko uzticamību un kalpošanas laiku.
Kāpēc priekšroka tiek dota PBT
Polibutilēntereftalāts (PBT)tipiskais elastības modulis ir aptuveni 2–3 GPa, kas ir augstāks nekā PA12 (poliamīdam 12), kas ir aptuveni 1,2–1,8 GPa. Tas nozīmē mazāku deformāciju pie tādas pašas slodzes un labāku izturību pret sānu saspiešanu.
Tā lineārās termiskās izplešanās koeficients ir aptuveni (6–10) × 10⁻⁵ /°C, kas nodrošina izcilu izmēru stabilitāti, kas palīdz kontrolēt šķiedru pārmērīgo garumu un samazina mikrolocīšanās risku temperatūras svārstību ietekmē.
Turklāt zema mitruma absorbcija, laba ķīmiskā izturība un mērenas izmaksas padara PBT par vienu no galvenajiem materiāliem vaļēju cauruļu pielietojumam.
Jāatzīmē, ka PBT ir daļēji kristālisks polimērs, un tā kristāliskums ir ļoti atkarīgs no ekstrūzijas apstrādes apstākļiem. Pareiza procesa kontrole ir ļoti svarīga, lai sasniegtu stabilu veiktspēju.
Trīs galvenie vadības parametri
Vaļīgu cauruļu veiktspējas stabilitāte ir atkarīga no stingras trīs galveno parametru kontroles, katrs no kuriem tieši ietekmē kabeļa ilgtermiņa veiktspēju:
Kušanas plūsmas indekss (MFI):
Tas atspoguļo ekstrūzijas plūstamību. Vaļējam caurulēm paredzētam PBT tas parasti tiek kontrolēts 7,0–15,0 g/10 min. Tam jābūt labi saskaņotam ar apstrādes aprīkojumu; pretējā gadījumā var tikt ietekmēta cauruļu veidošanās kvalitāte.
Saraušanās:
Termiskās saraušanās uzvedība ietekmē šķiedru liekā garuma sadalījumu caurules iekšpusē, kas savukārt ietekmē mikrolocīšanās zudumus un veiktspēju zemā temperatūrā. Tas ir kritisks faktors stabilai optiskajai pārraidei.
Karstā ūdens novecošanās izturība:
Esteru saites PBT molekulu ķēdēs var tikt pakļautas hidrolīzei augstā temperatūrā un augstā mitrumā, kā rezultātā pasliktinās veiktspēja. Paātrināta novecošana, izmantojot spiedtvertņu testus, novērtējot iekšējo viskozitāti un mehānisko īpašību saglabāšanos, parasti tiek izmantota, lai novērtētu ilgtermiņa uzticamību. Tas ir arī viens no iemesliem, kāpēc PBT tiek plaši izmantots pazemes un skarbas vides optiskajos kabeļos.
Alternatīvi materiāli un modifikācijas īpašiem pielietojumiem
Ne visi pielietojumi ir piemēroti tīram PBT. Atkarībā no vides prasībām kā papildinājumi tiek izmantoti alternatīvi materiāli un modifikācijas tehnoloģijas:
PP (polipropilēns):
PP piedāvā labāku izturību pret hidrolīzi un labu elastību. Tomēr, pateicoties tā zemajai polaritātei, saderība ar pildvielu maisījumiem ir atkarīga no konkrētām formulēšanas sistēmām un ir rūpīgi jāizvērtē.
PA12 (poliamīds 12):
PA12 tika izmantots agrīnajās vaļīgo cauruļu konstrukcijās, taču zemākā moduļa un augstāko izmaksu dēļ tas lielākoties ir aizstāts plaša patēriņa lietojumprogrammās. Tagad to galvenokārt izmanto nišas lietojumprogrammās, kurām nepieciešama augsta elastība.
Modifikācijas pieejas:
Visizplatītākais pretlieces veiktspējas uzlabojums tiek panākts, sajaucot PBT ar TPEE (termoplastisko poliestera elastomēru). Cietā segmenta/mīkstā segmenta struktūra uzlabo atkārtotas lieces izturību, atbilstot kabeļu savienojumu un dinamiskās maršrutēšanas prasībām.
Turklāt tiek pētītas arī PET/PBT sajaukšanas sistēmas, lai līdzsvarotu veiktspēju un izmaksas.
Pildījuma maisījumu (kabeļu želejas) galvenās veiktspējas prasības
Caurules iekšpusē esošais pildījums ir kritiski svarīgs optisko šķiedru aizsargmateriāls, un tā veiktspēju galvenokārt novērtē šādi rādītāji:
Tiksotropija:
Bīdes sprieguma ietekmē tas uzvedas kā zemas viskozitātes šķidrums, lai to būtu viegli piepildīt, un pēc tam statiskā stāvoklī ātri atgriežas želejveida stāvoklī, nodrošinot ilgstošu amortizāciju un mehānisku aizsardzību šķiedrām.
Ūdeņraža evolūcija (ūdeņraža ģenerēšanas līmenis):
Ūdeņraža iekļūšana optiskajās šķiedrās palielina pārraides zudumus. Tāpēc pildījuma savienojumiem jābūt ļoti zemai ūdeņraža ģenerēšanai. Augstas klases izstrādājumos var būt iekļauti ūdeņraža absorbētāji, lai vēl vairāk samazinātu risku.
Tīrība un saderība:
Savienojumam jābūt viendabīgam, bez piemaisījumiem un gaisa burbuļiem, kā arī ķīmiski saderīgam ar šķiedru pārklājumiem un cauruļu materiāliem, lai izvairītos no degradācijas vai mijiedarbības efektiem.
Sākot ar PBT kristalizācijas kontroli, modifikācijas tehnoloģiju optimizāciju un visbeidzot, līdz savienojumu veiktspējai, katrs solis ir jākontrolē precīzi, lai nodrošinātu ilgtermiņa stabilu optisko pārraidi un uzticamu pamatu sakaru tīkliem.
Publicēšanas laiks: 2026. gada 28. maijs