Løse rør av optisk fiber er en nøkkelstruktur som beskytter fibrene mot ytre belastninger og sikrer stabil overføringsytelse. Materialvalg bestemmer direkte den mekaniske påliteligheten og levetiden til optiske kabler.
Hvorfor PBT er foretrukket
Polybutylentereftalat (PBT)har en typisk elastisitetsmodul på rundt 2–3 GPa, høyere enn PA12 (polyamid 12), som er omtrent 1,2–1,8 GPa. Dette betyr lavere deformasjon under samme belastning og bedre motstand mot sideveis kompresjon.
Den lineære termiske utvidelseskoeffisienten er omtrent (6–10) × 10⁻⁵ /°C, noe som gir utmerket dimensjonsstabilitet, som bidrar til å kontrollere fiberens overflødige lengde og reduserer risikoen for mikrobøying under temperaturvariasjoner.
I tillegg gjør lav fuktighetsabsorpsjon, god kjemisk motstand og moderat kostnad PBT til et av de vanligste materialene for løse rørapplikasjoner.
Det bør bemerkes at PBT er en semikrystallinsk polymer, og krystalliniteten avhenger sterkt av ekstruderingsprosesseringsforholdene. Riktig prosesskontroll er avgjørende for å oppnå stabil ytelse.
Tre viktige kontrollparametere
Ytelsesstabiliteten til løse rør avhenger av streng kontroll av tre nøkkelparametere, som hver direkte påvirker kabelens langsiktige ytelse:
Smeltestrømningsindeks (MFI):
Det gjenspeiler ekstruderingens flyteevne. For løst PBT av rørkvalitet kontrolleres det vanligvis til 7,0–15,0 g/10 min. Det må være godt tilpasset prosesseringsutstyret; ellers kan kvaliteten på rørformingen bli påvirket.
Krymping:
Termisk krymping påvirker fordelingen av fiberens overflødige lengde inne i røret, noe som igjen påvirker mikrobøyetap og ytelse ved lave temperaturer. Det er en kritisk faktor for stabil optisk overføring.
Motstand mot aldring av varmt vann:
Esterbindinger i PBT-molekylkjeder kan gjennomgå hydrolyse under høy temperatur og høy luftfuktighet, noe som fører til ytelsesforringelse. Akselerert aldring ved bruk av trykkbeholdertester, som evaluerer egenviskositet og mekanisk egenskapsbevaring, brukes ofte til å vurdere langsiktig pålitelighet. Dette er også en av grunnene til at PBT er mye brukt i underjordiske og tøffe optiske kabler.
Alternative materialer og modifikasjoner for spesielle bruksområder
Ikke alle bruksområder er egnet for ren PBT. Avhengig av miljøkrav brukes alternative materialer og modifikasjonsteknologier som supplement:
PP (polypropylen):
PP gir bedre hydrolysebestandighet og god fleksibilitet. På grunn av den lave polariteten avhenger imidlertid kompatibiliteten med fyllstoffer av spesifikke formuleringssystemer og må vurderes nøye.
PA12 (polyamid 12):
PA12 ble brukt i tidlige løse rørkonstruksjoner, men på grunn av lavere modul og høyere kostnad har det i stor grad blitt erstattet i vanlige applikasjoner. Det brukes nå hovedsakelig i nisjeapplikasjoner som krever høy fleksibilitet.
Modifikasjonsmetoder:
Den vanligste forbedringen i bøyningsmotstand kommer fra å blande PBT med TPEE (termoplastisk polyesterelastomer). Strukturen med harde segmenter/myke segmenter forbedrer motstanden mot gjentatt bøying, og oppfyller kravene til kabelskjøting og dynamisk ruting.
I tillegg utforskes også PET/PBT-blandingssystemer for å balansere ytelse og kostnad.
Viktige ytelseskrav for fyllmasser (kabelgelé)
Fyllstoffet inne i røret er et kritisk beskyttelsesmedium for optiske fibre, og ytelsen evalueres hovedsakelig av følgende:
Tiksotropi:
Den oppfører seg som en lavviskøs væske under skjærspenning for enkel fylling, og går deretter raskt tilbake til en geltilstand når den er statisk, noe som gir langvarig demping og mekanisk beskyttelse for fibrene.
Hydrogenutvikling (hydrogengenereringsnivå):
Hydrogeninntrengning i optiske fibre øker transmisjonstapet. Derfor må fyllmasser ha svært lav hydrogenproduksjon. Høykvalitetsprodukter kan inneholde hydrogenfjernere for å redusere risikoen ytterligere.
Renslighet og kompatibilitet:
Blandingen må være ensartet, fri for urenheter og luftbobler, og kjemisk kompatibel med fiberbelegg og rørmaterialer for å unngå nedbrytning eller interaksjonseffekter.
Fra krystalliseringskontroll av PBT, til optimalisering av modifikasjonsteknologier, og til slutt til fyllstoffets ytelse, må hvert trinn kontrolleres nøyaktig for å sikre langsiktig stabil optisk overføring og gi et pålitelig grunnlag for kommunikasjonsnettverk.
Publisert: 28. mai 2026