ოპტიკური კაბელის საფარის მასალების ანალიზი: ყოვლისმომცველი დაცვა ძირითადიდან სპეციალურ აპლიკაციებამდე

გარსი ან გარე გარსი არის ოპტიკური საკაბელო სტრუქტურის ყველაზე გარე დამცავი ფენა, ძირითადად დამზადებულია PE გარსაცმის მასალისა და PVC გარსის მასალისგან, ხოლო ჰალოგენისგან თავისუფალი ცეცხლგამძლე გარსაცმის მასალა და ელექტრო თვალთვალის მდგრადი გარსის მასალა გამოიყენება განსაკუთრებულ შემთხვევებში.

1. PE გარსაცმის მასალა
PE არის პოლიეთილენის აბრევიატურა, რომელიც არის პოლიმერული ნაერთი, რომელიც წარმოიქმნება ეთილენის პოლიმერიზაციის შედეგად. შავი პოლიეთილენის გარსის მასალა მზადდება პოლიეთილენის ფისის ერთგვაროვანი შერევით და გრანულაციით სტაბილიზატორით, ნახშირბადის შავით, ანტიოქსიდანტით და პლასტიზატორით გარკვეული პროპორციით. პოლიეთილენის გარსების მასალები ოპტიკური საკაბელო გარსებისთვის შეიძლება დაიყოს დაბალი სიმკვრივის პოლიეთილენად (LDPE), ხაზოვან დაბალი სიმკვრივის პოლიეთილენად (LLDPE), საშუალო სიმკვრივის პოლიეთილენად (MDPE) და მაღალი სიმკვრივის პოლიეთილენად (HDPE) სიმკვრივის მიხედვით. განსხვავებული სიმკვრივისა და მოლეკულური სტრუქტურის გამო, მათ აქვთ განსხვავებული თვისებები. დაბალი სიმკვრივის პოლიეთილენი, ასევე ცნობილი როგორც მაღალი წნევის პოლიეთილენი, წარმოიქმნება ეთილენის კოპოლიმერიზაციით მაღალ წნევაზე (1500 ატმოსფეროზე ზემოთ) 200-300°C ტემპერატურაზე ჟანგბადით, როგორც კატალიზატორი. ამრიგად, დაბალი სიმკვრივის პოლიეთილენის მოლეკულური ჯაჭვი შეიცავს სხვადასხვა სიგრძის მრავალ ტოტს, ჯაჭვის განშტოების მაღალი ხარისხით, არარეგულარული სტრუქტურით, დაბალი კრისტალურად და კარგი მოქნილობითა და დრეკადობით. მაღალი სიმკვრივის პოლიეთილენი, ასევე ცნობილი როგორც დაბალი წნევის პოლიეთილენი, წარმოიქმნება ეთილენის პოლიმერიზაციის შედეგად დაბალ წნევაზე (1-5 ატმოსფერო) და 60-80°C ალუმინის და ტიტანის კატალიზატორებით. მაღალი სიმკვრივის პოლიეთილენის ვიწრო მოლეკულური წონის განაწილებისა და მოლეკულების მოწესრიგებული მოწყობის გამო, მას აქვს კარგი მექანიკური თვისებები, კარგი ქიმიური წინააღმდეგობა და გამოყენების ფართო ტემპერატურული დიაპაზონი. საშუალო სიმკვრივის პოლიეთილენის საფარის მასალა მზადდება მაღალი სიმკვრივის პოლიეთილენისა და დაბალი სიმკვრივის პოლიეთილენის შესაბამისი პროპორციით შერევით, ან ეთილენის მონომერისა და პროპილენის პოლიმერიზაციის გზით (ან 1-ბუტენის მეორე მონომერის). ამრიგად, საშუალო სიმკვრივის პოლიეთილენის მოქმედება არის მაღალი სიმკვრივის პოლიეთილენისა და დაბალი სიმკვრივის პოლიეთილენის ეფექტურობას შორის, და მას აქვს როგორც დაბალი სიმკვრივის პოლიეთილენის მოქნილობა, ასევე მაღალი სიმკვრივის პოლიეთილენის შესანიშნავი აცვიათ წინააღმდეგობა და დაჭიმვის სიმტკიცე. ხაზოვანი დაბალი სიმკვრივის პოლიეთილენის პოლიმერიზაცია ხდება დაბალი წნევის გაზის ფაზის ან ხსნარის მეთოდით ეთილენის მონომერით და 2-ოლეფინით. ხაზოვანი დაბალი სიმკვრივის პოლიეთილენის განშტოების ხარისხი დაბალ სიმკვრივესა და მაღალ სიმკვრივეს შორისაა, ამიტომ მას აქვს შესანიშნავი გარემოსდაცვითი სტრესის გატეხვის წინააღმდეგობა. გარემოსდაცვითი სტრესის გატეხვის წინააღმდეგობა ძალზე მნიშვნელოვანი მაჩვენებელია PE მასალების ხარისხის დასადგენად. ეს ეხება იმ ფენომენს, რომ მატერიალური ტესტის ნაწილი ექვემდებარება დრეკად სტრესს ბზარებს ზედაპირულად აქტიური ნივთიერების გარემოში. ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ მატერიალური სტრესის კრეკზე, მოიცავს: მოლეკულურ წონას, მოლეკულური წონის განაწილებას, კრისტალურობას და მოლეკულური ჯაჭვის მიკროსტრუქტურას. რაც უფრო დიდია მოლეკულური წონა, მით უფრო ვიწროა მოლეკულური წონის განაწილება, რაც უფრო მეტი კავშირია ვაფლებს შორის, მით უკეთესია მასალის გარემოსდაცვითი სტრესის დაბზარვის წინააღმდეგობა და უფრო გრძელია მასალის მომსახურების ვადა; ამავდროულად, მასალის კრისტალიზაცია ასევე გავლენას ახდენს ამ მაჩვენებელზე. რაც უფრო დაბალია კრისტალურობა, მით უკეთესია მასალის გატეხვის წინააღმდეგობა გარემოსდაცვითი სტრესის მიმართ. დაჭიმვის სიმტკიცე და დრეკადობა PE მასალების რღვევისას არის კიდევ ერთი მაჩვენებელი მასალის მუშაობის გასაზომად და ასევე შეუძლია მასალის გამოყენების საბოლოო წერტილის პროგნოზირება. ნახშირბადის შემცველობას PE მასალებში შეუძლია ეფექტურად გაუძლოს ულტრაიისფერი სხივების ეროზიას მასალაზე და ანტიოქსიდანტებს შეუძლიათ ეფექტურად გააუმჯობესონ მასალის ანტიოქსიდანტური თვისებები.

2. PVC გარსის მასალა
PVC ცეცხლგამძლე მასალა შეიცავს ქლორის ატომებს, რომლებიც დაიწვება ცეცხლში. წვისას ის იშლება და გამოყოფს დიდი რაოდენობით კოროზიულ და ტოქსიკურ HCL გაზს, რაც გამოიწვევს მეორად ზიანს, მაგრამ ალიდან გასვლისას თვითონვე ჩაქრება, ამიტომ აქვს ალი არ გავრცელების მახასიათებელი; ამავდროულად, PVC გარსის მასალას აქვს კარგი მოქნილობა და გაფართოება და ფართოდ გამოიყენება შიდა ოპტიკურ კაბელებში.

3. ჰალოგენისგან თავისუფალი ცეცხლგამძლე გარსის მასალა
ვინაიდან პოლივინილ ქლორიდი აწარმოებს ტოქსიკურ აირებს წვის დროს, ადამიანებმა შეიმუშავეს დაბალი კვამლის, ჰალოგენისგან თავისუფალი, არატოქსიკური, სუფთა ცეცხლგამძლე გარსების მასალა, ანუ დაამატეს არაორგანული ცეცხლგამძლე საშუალებები Al(OH)3 და Mg(OH)2. ჩვეულებრივ გარსების მასალებს, რომლებიც ცეცხლთან შეხვედრისას გამოყოფს კრისტალურ წყალს და შთანთქავს უამრავ სითბოს, რითაც ხელს უშლის გარსაცმის მასალის ტემპერატურის აწევას და ხელს უშლის წვას. მას შემდეგ, რაც ჰალოგენისგან თავისუფალ ცეცხლგამძლე გარსების მასალებს ემატება არაორგანული ცეცხლგამძლე საშუალებები, გაიზრდება პოლიმერების გამტარობა. ამავდროულად, ფისები და არაორგანული ცეცხლგამძლე საშუალებები სრულიად განსხვავებული ორფაზიანი მასალებია. დამუშავების დროს აუცილებელია ააცილოთ ადგილობრივად ცეცხლშემნელებლების არათანაბარი შერევა. არაორგანული ცეცხლგამძლე საშუალებები უნდა დაემატოს შესაბამისი რაოდენობით. თუ პროპორცია ძალიან დიდია, მასალის გატეხვისას მექანიკური სიმტკიცე და დრეკადობა მნიშვნელოვნად შემცირდება. ჰალოგენისგან თავისუფალი ცეცხლგამძლე საშუალებების ცეცხლგამძლე თვისებების შეფასების ინდიკატორებია ჟანგბადის ინდექსი და კვამლის კონცენტრაცია. ჟანგბადის ინდექსი არის ჟანგბადის მინიმალური კონცენტრაცია, რომელიც საჭიროა მასალისთვის დაბალანსებული წვის შესანარჩუნებლად ჟანგბადისა და აზოტის შერეულ გაზში. რაც უფრო დიდია ჟანგბადის ინდექსი, მით უკეთესია მასალის ცეცხლგამძლე თვისებები. კვამლის კონცენტრაცია გამოითვლება პარალელური სინათლის სხივის გამტარიანობის გაზომვით, რომელიც გადის კვამლში, რომელიც წარმოიქმნება მასალის წვის გარკვეულ სივრცეში და ოპტიკური ბილიკის სიგრძით. რაც უფრო დაბალია კვამლის კონცენტრაცია, მით უფრო დაბალია კვამლის გამონაბოლქვი და უკეთესია მასალის შესრულება.

4. ელექტრო ნიშნის რეზისტენტული საფარი მასალა
სულ უფრო და უფრო მეტია ყველა მედია თვითმმართველი ოპტიკური კაბელი (ADSS), რომელიც იდება იმავე კოშკში მაღალი ძაბვის საჰაერო ხაზებით ელექტროსაკომუნიკაციო სისტემაში. საკაბელო გარსზე მაღალი ძაბვის ინდუქციური ელექტრული ველის გავლენის დასაძლევად, ადამიანებმა შეიმუშავეს და გამოუშვეს ახალი ელექტრული ნაწიბურების რეზისტენტული გარსის მასალა, გარსის მასალა ნახშირბადის შემცველობის, ნახშირბადის შავი ნაწილაკების ზომისა და განაწილების მკაცრად კონტროლით. გარსის მასალის დასამზადებლად სპეციალური დანამატების დამატებას აქვს შესანიშნავი ელექტრო ნაწიბურებისადმი მდგრადი მოქმედება.