Teaca sau teaca exterioară este stratul protector cel mai exterior din structura cablului optic, realizat în principal din material de teacă PE și material de teacă PVC, iar în ocazii speciale se utilizează material de teacă ignifug fără halogeni și material de teacă rezistent la urme electrice.
1. Materialul tecii din PE
PE este abrevierea de la polietilenă, un compus polimeric format prin polimerizarea etilenei. Materialul de înveliș din polietilenă neagră se obține prin amestecarea și granularea uniformă a rășinii de polietilenă cu stabilizator, negru de fum, antioxidant și plastifiant într-o anumită proporție. Materialele de înveliș din polietilenă pentru cabluri optice pot fi împărțite în funcție de densitate în polietilenă de joasă densitate (LDPE), polietilenă liniară de joasă densitate (LLDPE), polietilenă de densitate medie (MDPE) și polietilenă de înaltă densitate (HDPE). Datorită densităților și structurilor moleculare diferite, acestea au proprietăți diferite. Polietilena de joasă densitate, cunoscută și sub denumirea de polietilenă de înaltă presiune, se formează prin copolimerizarea etilenei la presiune înaltă (peste 1500 atmosfere) la 200-300°C cu oxigen ca și catalizator. Prin urmare, lanțul molecular al polietilenei de joasă densitate conține mai multe ramificații de lungimi diferite, cu un grad ridicat de ramificare a lanțului, structură neregulată, cristalinitate scăzută și flexibilitate și alungire bune. Polietilena de înaltă densitate, cunoscută și sub denumirea de polietilenă de joasă presiune, se formează prin polimerizarea etilenei la presiune joasă (1-5 atmosfere) și 60-80°C cu catalizatori de aluminiu și titan. Datorită distribuției înguste a greutății moleculare a polietilenei de înaltă densitate și aranjării ordonate a moleculelor, aceasta are proprietăți mecanice bune, rezistență chimică bună și o gamă largă de temperaturi de utilizare. Materialul de înveliș din polietilenă de densitate medie se obține prin amestecarea polietilenei de înaltă densitate și a polietilenei de joasă densitate într-o proporție adecvată sau prin polimerizarea monomerului de etilenă și a propilenei (sau a celui de-al doilea monomer al 1-butenei). Prin urmare, performanța polietilenei de densitate medie se situează între cea a polietilenei de înaltă densitate și a polietilenei de joasă densitate și are atât flexibilitatea polietilenei de joasă densitate, cât și rezistența excelentă la uzură și la tracțiune a polietilenei de înaltă densitate. Polietilena liniară de joasă densitate este polimerizată prin fază gazoasă de joasă presiune sau prin metoda soluției cu monomer de etilenă și 2-olefină. Gradul de ramificare al polietilenei liniare de joasă densitate se situează între densitate joasă și densitate mare, deci are o rezistență excelentă la fisurare sub stres din cauza mediului. Rezistența la fisurarea la stres din mediul înconjurător este un indicator extrem de important pentru identificarea calității materialelor PE. Se referă la fenomenul prin care piesa de testare a materialului supusă la fisuri de stres prin încovoiere în mediul în care este prezent surfactantul. Factorii care afectează fisurarea la stres din material includ: greutatea moleculară, distribuția greutății moleculare, cristalinitatea și microstructura lanțului molecular. Cu cât greutatea moleculară este mai mare, cu cât distribuția greutății moleculare este mai îngustă, cu cât există mai multe conexiuni între napolitane, cu atât rezistența materialului la fisurarea la stres din mediul înconjurător este mai bună și cu atât durata de viață a materialului este mai lungă; în același timp, cristalizarea materialului afectează și acest indicator. Cu cât cristalinitatea este mai mică, cu atât rezistența materialului la fisurarea la stres din mediul înconjurător este mai bună. Rezistența la tracțiune și alungirea la rupere a materialelor PE sunt un alt indicator pentru măsurarea performanței materialului și pot, de asemenea, prezice punctul final de utilizare al materialului. Conținutul de carbon din materialele PE poate rezista eficient eroziunii razelor ultraviolete asupra materialului, iar antioxidanții pot îmbunătăți eficient proprietățile antioxidante ale materialului.
2. Materialul tecii din PVC
Materialul ignifug din PVC conține atomi de clor, care vor arde în flacără. La ardere, se descompune și eliberează o cantitate mare de gaz HCL coroziv și toxic, care va provoca daune secundare, dar se stinge singur la părăsirea flăcării, având astfel caracteristica de a nu răspândi flacăra; în același timp, materialul de înveliș din PVC are o flexibilitate și o extensibilitate bună și este utilizat pe scară largă în cablurile optice de interior.
3. Material de înveliș ignifug fără halogeni
Deoarece clorura de polivinil produce gaze toxice la ardere, oamenii au dezvoltat un material de înveliș ignifug, curat, fără halogeni, netoxic și cu emisii reduse de fum, adică prin adăugarea de ignifugi anorganici Al(OH)3 și Mg(OH)2 la materialele de înveliș obișnuite, care vor elibera apă cristalină atunci când se confruntă cu focul și vor absorbi multă căldură, împiedicând astfel creșterea temperaturii materialului de înveliș și prevenind arderea. Deoarece ignifugi anorganici sunt adăugați la materialele de înveliș ignifuge fără halogeni, conductivitatea polimerilor va crește. În același timp, rășinile și ignifugii anorganici sunt materiale bifazice complet diferite. În timpul procesării, este necesar să se prevină amestecarea neuniformă a ignifugilor la nivel local. Ignifugii anorganici trebuie adăugați în cantități adecvate. Dacă proporția este prea mare, rezistența mecanică și alungirea la rupere a materialului vor fi reduse considerabil. Indicatorii pentru evaluarea proprietăților ignifuge ale ignifugilor fără halogeni sunt indicele de oxigen și concentrația de fum. Indicele de oxigen este concentrația minimă de oxigen necesară pentru ca materialul să mențină o ardere echilibrată într-un gaz mixt de oxigen și azot. Cu cât indicele de oxigen este mai mare, cu atât proprietățile ignifuge ale materialului sunt mai bune. Concentrația de fum se calculează prin măsurarea transmitanței fasciculului de lumină paralel care trece prin fumul generat de arderea materialului într-un anumit spațiu și lungime a căii optice. Cu cât concentrația de fum este mai mică, cu atât emisia de fum este mai mică și cu atât performanța materialului este mai bună.
4. Material de teacă rezistent la urme electrice
Din ce în ce mai multe cabluri optice autoportante all-media (ADSS) sunt amplasate în același turn cu liniile aeriene de înaltă tensiune în sistemele de comunicații energetice. Pentru a depăși influența câmpului electric de inducție de înaltă tensiune asupra învelișului cablului, s-a dezvoltat și produs un nou material de înveliș rezistent la uzură electrică. Materialul de înveliș este controlat strict prin controlul conținutului de negru de fum, dimensiunea și distribuția particulelor de negru de fum, adăugând aditivi speciali pentru a face ca materialul de înveliș să aibă performanțe excelente de rezistență la uzură electrică.
Data publicării: 26 august 2024