Apvalkalas arba išorinis apvalkalas yra tolimiausias apsauginis optinio kabelio konstrukcijos sluoksnis, daugiausia pagamintas iš PE ir PVC apvalkalų, o ypatingomis progomis naudojama behalogenė liepsną slopinanti apvalkalo medžiaga ir elektrai atspari apvalkalo medžiaga.
1. PE apvalkalo medžiaga
PE yra polietileno santrumpa, kuris yra polimerizacijos būdu susidarantis polimerizuotas etilenas. Juodo polietileno apvalkalo medžiaga gaminama tolygiai sumaišant ir granuliuojant polietileno dervą su stabilizatoriumi, suodžiais, antioksidantu ir plastifikatoriumi tam tikru santykiu. Optinių kabelių apvalkalų polietileno apvalkalo medžiagas pagal tankį galima suskirstyti į mažo tankio polietileną (LDPE), linijinį mažo tankio polietileną (LLDPE), vidutinio tankio polietileną (MDPE) ir didelio tankio polietileną (HDPE). Dėl skirtingo tankio ir molekulinės struktūros jie turi skirtingas savybes. Mažo tankio polietilenas, dar žinomas kaip aukšto slėgio polietilenas, susidaro kopolimerizuojant etileną aukštame slėgyje (virš 1500 atmosferų) 200–300 °C temperatūroje su deguonimi kaip katalizatoriumi. Todėl mažo tankio polietileno molekulinė grandinė turi daug skirtingo ilgio šakų, pasižyminčių dideliu grandinės išsišakojimu, netaisyklinga struktūra, mažu kristališkumu ir geru lankstumu bei pailgėjimu. Didelio tankio polietilenas, dar žinomas kaip žemo slėgio polietilenas, susidaro polimerizuojant etileną esant žemam slėgiui (1–5 atmosferos) ir 60–80 °C temperatūrai, naudojant aliuminio ir titano katalizatorius. Dėl siauro didelio tankio polietileno molekulinės masės pasiskirstymo ir tvarkingo molekulių išsidėstymo jis pasižymi geromis mechaninėmis savybėmis, geru atsparumu cheminiam poveikiui ir plačiu naudojimo temperatūrų diapazonu. Vidutinio tankio polietileno apvalkalo medžiaga gaminama sumaišant didelio tankio polietileną ir mažo tankio polietileną tinkamu santykiu arba polimerizuojant etileno monomerą ir propileną (arba antrąjį 1-buteno monomerą). Todėl vidutinio tankio polietileno eksploatacinės savybės yra tarp didelio tankio polietileno ir mažo tankio polietileno savybių, be to, jis pasižymi mažo tankio polietileno lankstumu ir puikiu didelio tankio polietileno atsparumu dilimui bei tempiamuoju stiprumu. Linijinis mažo tankio polietilenas polimerizuojamas žemo slėgio dujų fazėje arba tirpalo metodu su etileno monomeru ir 2-olefinu. Linijinio mažo tankio polietileno šakojimosi laipsnis yra tarp mažo ir didelio tankio, todėl jis pasižymi puikiu atsparumu aplinkos įtempių įtrūkimams. Atsparumas aplinkos įtempių įtrūkimams yra itin svarbus rodiklis, lemiantis PE medžiagų kokybę. Tai reiškinys, kai medžiagos bandinys, veikiamas lenkimo įtempių, paviršinio aktyvumo medžiagų aplinkoje sukelia įtrūkimus. Medžiagos įtempių įtrūkimus įtakojantys veiksniai yra šie: molekulinė masė, molekulinės masės pasiskirstymas, kristališkumas ir molekulinės grandinės mikrostruktūra. Kuo didesnė molekulinė masė, tuo siauresnis molekulinės masės pasiskirstymas, kuo daugiau jungčių tarp plokštelių, tuo geresnis medžiagos atsparumas aplinkos įtempių įtrūkimams ir ilgesnis medžiagos tarnavimo laikas; tuo pačiu metu šį rodiklį veikia ir medžiagos kristališkumas. Kuo mažesnis kristališkumas, tuo geresnis medžiagos atsparumas aplinkos įtempių įtrūkimams. PE medžiagų tempiamasis stipris ir pailgėjimas plyšimo metu yra dar vienas rodiklis, leidžiantis įvertinti medžiagos eksploatacines savybes ir numatyti galutinį medžiagos naudojimo laiką. Anglies kiekis PE medžiagose gali veiksmingai atsispirti ultravioletinių spindulių poveikiui medžiagai, o antioksidantai gali veiksmingai pagerinti medžiagos antioksidacines savybes.
2. PVC apvalkalo medžiaga
PVC liepsną slopinančioje medžiagoje yra chloro atomų, kurie sudegs liepsnoje. Degant ji suskyla ir išskiria didelį kiekį korozinių ir toksiškų HCl dujų, kurios gali sukelti antrinę žalą, tačiau išėjusi iš liepsnos, jos užgęsta, todėl ji pasižymi tuo, kad neplatina liepsnos; tuo pačiu metu PVC apvalkalo medžiaga yra lanksti ir lengvai ištempiama, todėl plačiai naudojama vidaus optiniuose kabeliuose.
3. Halogenų neturinti, ugniai atspari apvalkalo medžiaga
Kadangi polivinilchloridas degdamas išskiria toksiškas dujas, žmonės sukūrė mažai dūmingą, behalogenę, netoksišką, švarią liepsną slopinančią apvalkalo medžiagą, t. y. į įprastas apvalkalo medžiagas įdėjus neorganinių liepsną slopinančių medžiagų Al(OH)3 ir Mg(OH)2, kurios, susidūrusios su ugnimi, išskiria kristalinį vandenį ir sugeria daug šilumos, taip neleisdamos kilti apvalkalo medžiagos temperatūrai ir neleisdamos degti. Kadangi į behalogenes liepsną slopinančias apvalkalo medžiagas dedama neorganinių liepsną slopinančių medžiagų, padidėja polimerų laidumas. Tuo pačiu metu dervos ir neorganiniai liepsną slopinantys priedai yra visiškai skirtingos dvifazės medžiagos. Apdorojimo metu būtina užkirsti kelią netolygiam liepsną slopinančių priedų maišymuisi vietoje. Neorganinių liepsną slopinančių priedų reikia dėti tinkamais kiekiais. Jei jų dalis per didelė, medžiagos mechaninis stiprumas ir pailgėjimas plyšimo metu labai sumažės. Behalogenių liepsną slopinančių priedų liepsną slopinančių savybių vertinimo rodikliai yra deguonies indeksas ir dūmų koncentracija. Deguonies indeksas yra minimali deguonies koncentracija, reikalinga medžiagai palaikyti subalansuotą degimą deguonies ir azoto dujų mišinyje. Kuo didesnis deguonies indeksas, tuo geresnės medžiagos antipireninės savybės. Dūmų koncentracija apskaičiuojama matuojant lygiagretaus šviesos spindulio, einančio per dūmus, susidariusius medžiagai degant tam tikroje erdvėje ir optinio kelio ilgyje, pralaidumą. Kuo mažesnė dūmų koncentracija, tuo mažesnis dūmų išsiskyrimas ir tuo geresnės medžiagos eksploatacinės savybės.
4. Elektros žymėms atspari apvalkalo medžiaga
Vis daugiau ir daugiau savarankiškų optinių kabelių (ADSS) klojama tame pačiame bokšte kaip ir aukštos įtampos oro linijos elektros ryšio sistemose. Siekdami įveikti aukštos įtampos indukcinio elektrinio lauko įtaką kabelio apvalkalui, žmonės sukūrė ir pagamino naują elektriniams randams atsparią apvalkalo medžiagą. Apvalkalo medžiagoje griežtai kontroliuojamas juodosios anglies kiekis, juodosios anglies dalelių dydis ir pasiskirstymas, pridedant specialių priedų, kad apvalkalo medžiaga pasižymėtų puikiomis atsparumo elektriniams randams savybėmis.
Įrašo laikas: 2024 m. rugpjūčio 26 d.