Choisir le bon matériau de blocage de l’eau pour les câbles – 3 types
janvier 5, 2022
L’importance des matériaux de blocage de l’eau pour les câbles
Les technologies de communication ont connu un développement extrêmement rapide au cours des dernières décennies. En tant qu’un des principaux piliers des réseaux de communication modernes, la communication par fibre optique présente une série d’avantages tels que la grande capacité de communication, la haute qualité de transmission, la bonne confidentialité et l’absence d’interférences électromagnétiques. Il a été largement adopté par divers réseaux.
Avec l’augmentation du nombre d’applications de fibres optiques et de câbles à fibres optiques, certains problèmes de qualité ont été progressivement mis en évidence. Outre une petite partie de ces problèmes de qualité causés par les économies de bouts de chandelle de certains fabricants, la plupart d’entre eux sont dus à des accidents de qualité causés par une mauvaise sélection des matières premières.
De nombreux résultats de recherche montrent qu’un remplissage inapproprié des câbles en fibre optique nuit considérablement à la stabilité à long terme des performances de transmission des câbles optiques. Ce type de danger est souvent difficile à déceler lors du processus de fabrication et de l’inspection en usine du câble optique. Mais elle apparaîtra progressivement dans le processus d’utilisation à long terme après la pose du câble optique. Lorsque la dégradation des performances du câble optique est constatée, il ne peut plus être sauvegardé. Il y a donc une situation grave devant nous.
Une question très importante est de savoir comment choisir un matériau de blocage de l’eau approprié avec d’excellentes performances avant la fabrication du câble à fibres optiques.
Quels sont les 3 principaux matériaux qui bloquent l’eau ?
Selon les caractéristiques des matériaux d’étanchéité pour les câbles optiques, on peut les diviser en deux catégories.
Comment ça fonctionne
La première est qu’ils sont passifs, c’est-à-dire qu’ils bloquent directement l’eau au point d’endommagement de la gaine et l’empêchent de pénétrer dans le câble optique. Ces matériaux comprennent l’adhésif thermofusible et la pommade de dilatation thermique.
Un autre type de blocage de l’eau est actif. Lorsque la couche protectrice est endommagée, le matériau bloquant absorbe l’eau et se dilate. Bloquant ainsi le passage de l’eau dans le câble optique, l’eau est limitée à une petite zone. Il existe des pommades gonflables à l’eau, des fils hydrofuges et des rubans hydrofuges.
3 Matériaux principaux
Comme le premier type de matériaux d’étanchéité statique utilise généralement un remplissage à chaud, la température d’utilisation est généralement de 20~120C. Après le remplissage et le refroidissement, la pommade de remplissage se rétracte à froid, ce qui entraîne facilement un écart et ne permet pas d’obtenir l’effet de blocage complet de l’eau. Et pendant le remplissage à chaud, en raison de la température élevée, il est facile de dégrader les composants du matériau de remplissage, et de faibles molécules migrent dans la gaine plastique du câble optique, ce qui conduit à la fissuration précoce de la gaine plastique, ce qui réduit la durée de vie du câble optique, et entraîne une faible efficacité de blocage de l’eau. Dans le même temps, le processus de production est également assez compliqué.
L’article suivant ne présentera que les 3 matériaux actifs de blocage de l’eau couramment utilisés pour le câble dans le composé de remplissage de câble en fibre, le fil de blocage de l’eau et le ruban de blocage de l’eau.
Composé / gel de remplissage pour câbles en fibre
Comme nous le savons tous, l’eau est le sujet le plus tabou pour la fibre optique. La raison en est que l’eau peut provoquer l’atténuation du pic d’eau de la fibre optique, l’aggravation des microfissures de la fibre optique par action électrochimique et finalement la rupture de la fibre optique.
Dans des conditions d’humidité (en particulier pour les câbles à fibres optiques sous-marins posés à une profondeur de 12 mètres ou plus), l’eau se diffuse à l’intérieur à travers la gaine du câble à fibres et forme une condensation d’eau libre. Si elle n’est pas contrôlée, l’eau va migrer le long de l’âme du câble en fibre, longitudinalement dans la boîte de jonction. Cela entraînera un danger potentiel pour le système de communication, voire une interruption des activités.
La fonction de base du composé de remplissage de câbles en fibre bloquant l’eau est non seulement d’empêcher la migration longitudinale de l’eau à l’intérieur du câble optique, mais aussi de permettre au câble optique de soulager la pression externe et l’amortissement des vibrations.
Le remplissage des câbles optiques est actuellement la pratique la plus courante dans la production de fibres optiques et de câbles à fibres. En effet, il joue non seulement un rôle général d’étanchéité à l’eau et à l’humidité, mais sert également de tampon pendant la fabrication et l’utilisation du câble optique pour éviter que la fibre optique ne soit affectée par des contraintes mécaniques. La perte de tension améliore la stabilité et la fiabilité de la transmission.
D’après le développement du composé de remplissage des câbles optiques, la pommade peut être grossièrement divisée en trois générations : la première génération est la pommade de remplissage à chaud hydrophobe ; la deuxième génération est la pommade de remplissage à froid, tandis que la pommade de remplissage gonflante bloquant l’eau est actuellement le plus populaire des matériaux de remplissage pour les câbles à fibres optiques. Parmi elles, la pâte de remplissage bloquant l’eau est un type de matériau de remplissage hydrophile, qui est principalement rempli par le processus de remplissage à froid.
Bande imperméable à l’eau
Le ruban d’étanchéité pour câbles à fibres optiques est un matériau sec gonflable à l’eau, largement utilisé dans l’industrie des câbles optiques. Les fonctions du ruban hydrofuge en matière d’étanchéité, d’imperméabilisation, de protection contre l’humidité et de protection tampon dans les câbles optiques ont été reconnues par les gens. Ses variétés et ses performances ont été continuellement améliorées et perfectionnées avec le développement des câbles optiques.
Le ruban hydrofuge pour les câbles optiques peut être divisé en ruban hydrofuge double face en sandwich, ruban hydrofuge à revêtement simple face et ruban hydrofuge laminé. La bande imperméable traditionnelle est fabriquée en collant de la super gouache entre deux couches de tissus non tissés. Il se caractérise par une hauteur d’expansion de 5 mm, mais l’épaisseur de la bande d’étanchéité est également supérieure à 0,35 mm. En même temps, cette résine perd de la poussière pendant le processus de production, ce qui entraîne des problèmes environnementaux.
Une nouvelle génération de bande imperméable est constituée d’un polymère transformé en liquide soluble, enduit d’un tissu non tissé ou d’une corde, puis réticulé. Il se caractérise par son absence de poussière, sa finesse, sa vitesse d’expansion élevée et sa bonne stabilité du gel. Il est également sans diffusion de poussière, sans augmentation d’épaisseur, à faible rétrécissement, lisse, pratique, avec une certaine résistance et un poids léger.
La raison pour laquelle la bande d’étanchéité peut bloquer l’eau est qu’elle contient une résine gonflante super-absorbante. La résine superabsorbante forme un hydrogel après avoir absorbé de l’eau. Le processus d’absorption d’eau du gel est en fait le processus d’expansion du réseau polymère. La résine super absorbante est un polymère hydrophile.
La bande de blocage de l’eau est un matériau utilisé dans les câbles à fibres optiques semi-secs. Il réduit la pollution et facilite les opérations de production, d’essai et de construction. Il est donc très populaire parmi les travailleurs de la production, les testeurs et le personnel de construction et d’entretien. Toutefois, le ruban hydrophobe couramment utilisé, qui contient un polymère superabsorbant (SAP), présente un problème de poussière. En effet, la poudre SAP ne peut pas adhérer complètement au substrat, et de la poudre libre tombera dans le câble fini, ce qui provoquera la perte de micro flexion de la fibre optique. En même temps, ce type de poudre sera nocif pour la santé humaine lors de la production et de la maintenance des câbles optiques.
Fil imperméable à l’eau
Le fil de blocage de l’eau dans les câbles à fibres optiques est principalement composé de deux parties, l’une étant une fibre expansée ou une poudre expansée contenant du polyacrylate. Lorsqu’il absorbe de l’eau, ces super absorbants forcent sa chaîne moléculaire à s’étirer à partir de l’état frisé, ce qui entraîne une expansion rapide de son volume, réalisant ainsi la fonction de blocage de l’eau. L’autre partie est une nervure de renforcement composée de nylon ou de polyester, qui assure principalement la résistance à la traction et l’allongement du fil.
La capacité d’absorption d’eau de la résine polymère absorbant l’eau est supérieure à celle de l’expansion moléculaire causée par la répulsion ionique de l’électrolyte polymère et le résultat de l’interaction entre l’expansion moléculaire causée par la structure en réseau et l’entrave à l’expansion moléculaire.
La résine absorbant l’eau est un composé à haut poids moléculaire et présente donc les mêmes caractéristiques. La fonction de blocage de l’eau du fil de blocage de l’eau du câble optique consiste à utiliser le corps de fibre du fil de blocage de l’eau pour se dilater rapidement et former un grand volume de gelée. L’absorption d’eau peut atteindre des dizaines de fois son propre volume, de sorte que dès la première minute de contact avec l’eau, le diamètre peut rapidement passer d’environ 0,5 mm à environ 5 mm. La capacité de rétention d’eau du gel est assez forte, ce qui peut empêcher efficacement la croissance des arbres à eau, empêchant ainsi la pénétration et la diffusion continues de l’eau, et permettant d’atteindre l’objectif de blocage de l’eau. Les fils hydrofuges sont largement utilisés dans les câbles à fibres optiques à armature métallique.
Choisir les bons matériaux pour bloquer l’eau
| Item | Filling Compound | Water-blocking Tape | Water-blocking Yarn |
|---|---|---|---|
| Water Blocking Performance | Good | Good | Good |
| Optical Cable Connection Preparation | Slow | Quick | Quick |
| Cleaning Solvent | Required | - | - |
| Long-term Reliability | Good | Good | Good |
| Compression Resistance of Finished Cable | Good | Bad | Bad |
| Splicing Risk | Yes | - | - |
| Sheath Binding Force | Average | Average | Strong |
| Mechanical Performance | Good | Good | Good |
| Anti-friction | Good | Average | Average |
| Buffer Protection | Good | Average | Average |
| High Temperature Resistant Trickle | Poor | Good | Good |
| Fiber Cable Weight | Heavy | Very Heavy | Light |
| Undesired Material Flow | Possible | - | - |
| Cleanliness In Production | Poor | Good | Good |
| Oxidation Effects | Exist | - | - |
| Process Requirements | Average | High | Simple |
| Material Transportation | Inconvenient | Convenient | Convenient |
| Cost of Production | High | High | Low |
Sommairea
Les propriétés de blocage de l’eau des types de matériaux de blocage de l’eau susmentionnés sont toutes très bonnes, et chacun a ses propres avantages et inconvénients. Cependant, la tendance actuelle du développement de la fibre optique et du câble à fibre optique est que la structure du câble à fibre se développe dans le sens d’un petit diamètre, d’un poids léger, d’un type entièrement sec et d’un déploiement rapide.
Plus précisément, la forme structurelle du câble optique devrait être miniaturisée, et le mode de blocage de l’eau du câble optique évoluera également vers le blocage de l’eau sèche. Dans le même temps, à mesure que le câble optique se développe vers l’utilisateur final, la recherche sur la technologie du câble optique se déplacera progressivement du câble à fibre optique extérieur vers le développement du câble à fibre optique intérieur.
Par conséquent, on peut voir que les avantages du ruban et du fil de blocage de l’eau dans le câble à fibres optiques intérieur et le câble d’utilisateur du réseau d’accès sont plus évidents et ont des perspectives d’application plus larges. Cependant, dans l’application des réseaux dorsaux tels que les lignes principales de premier niveau dans certains pays, le composé de remplissage gonflant bloquant l’eau est encore largement utilisé pendant une période relativement longue en raison de sa résistance aux environnements difficiles et de son fonctionnement stable.
Tony Lau est responsable technique et cofondateur de HOC. Il aime écrire sur le contenu des communications par fibre optique, et se spécialise dans les domaines suivants câbles à fibres optiques, solutions FTTH clés en main, câbles ADSS et réseaux ODN.
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