1 परिचय
फाइबर ऑप्टिक केबलों की अनुदैर्ध्य सीलिंग सुनिश्चित करने और केबल या जंक्शन बॉक्स में पानी और नमी के प्रवेश को रोकने के लिए, जिससे धातु और फाइबर में जंग लग सकता है और हाइड्रोजन क्षति, फाइबर टूटना और विद्युत इन्सुलेशन प्रदर्शन में भारी गिरावट आ सकती है, पानी और नमी को रोकने के लिए आमतौर पर निम्नलिखित विधियों का उपयोग किया जाता है:
1) केबल के अंदरूनी हिस्से में थिक्सोट्रोपिक ग्रीस भरना, जिसमें जल-विकर्षक (हाइड्रोफोबिक), जल-विसर्जनशील और ताप-विस्तारशील ग्रीस आदि शामिल हैं। ये पदार्थ तैलीय होते हैं, इनकी मात्रा अधिक होती है, लागत अधिक होती है, पर्यावरण को प्रदूषित करते हैं, और इन्हें साफ करना कठिन होता है (विशेषकर केबल स्प्लिसिंग में विलायक का उपयोग करके सफाई करना), साथ ही केबल का वजन भी बढ़ जाता है।
2) भीतरी और बाहरी आवरण के बीच गर्म पिघलने वाले चिपकने वाले जल अवरोधक रिंग का उपयोग किया जाता है, लेकिन यह विधि अप्रभावी और जटिल प्रक्रिया वाली है, जिसे कुछ ही निर्माता कर पाते हैं। 3) जल अवरोधक सामग्री (जल-अवशोषक विस्तार पाउडर, जल-अवरोधक टेप आदि) के शुष्क विस्तार का उपयोग किया जाता है। इस विधि में उच्च तकनीक, अधिक सामग्री की खपत और उच्च लागत की आवश्यकता होती है, साथ ही केबल का वजन भी बहुत अधिक होता है। हाल के वर्षों में, ऑप्टिकल केबल में "ड्राई कोर" संरचना को अपनाया गया है और विदेशों में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जा रहा है, विशेष रूप से अधिक कोर वाली ऑप्टिकल केबलों के भारी वजन और जटिल स्प्लिसिंग प्रक्रिया की समस्या को हल करने में इसके अद्वितीय लाभ हैं। इस "ड्राई कोर" केबल में उपयोग की जाने वाली जल अवरोधक सामग्री जल-अवरोधक धागा है। जल-अवरोधक धागा तेजी से पानी को अवशोषित करके फूल जाता है और जेल बनाता है, जिससे केबल के जल चैनल अवरुद्ध हो जाते हैं और इस प्रकार जल अवरोधन का उद्देश्य प्राप्त होता है। इसके अतिरिक्त, जल-अवरोधक धागे में कोई तैलीय पदार्थ नहीं होते हैं और वाइप्स, सॉल्वैंट्स और क्लीनर की आवश्यकता के बिना जोड़ तैयार करने में लगने वाला समय काफी कम हो जाता है। सरल प्रक्रिया, सुविधाजनक निर्माण, विश्वसनीय प्रदर्शन और कम लागत वाली जल-अवरोधक सामग्री प्राप्त करने के लिए, हमने ऑप्टिकल केबल के लिए एक नए प्रकार का जल-अवरोधक धागा - फूलने योग्य जल-अवरोधक धागा विकसित किया है।
2. जल अवरोधन का सिद्धांत और जल अवरोधन धागे की विशेषताएं
जल-अवरोधक धागे का जल-अवरोधक कार्य यह है कि यह अपने रेशों के मुख्य भाग का उपयोग करके एक बड़ी मात्रा में जेल बनाता है (यह अपने आयतन से दर्जनों गुना अधिक जल अवशोषित कर सकता है, जैसे कि पहले मिनट में ही इसका व्यास लगभग 0.5 मिमी से बढ़कर लगभग 5.0 मिमी हो सकता है)। जेल की जल धारण क्षमता काफी मजबूत होती है, जो जल रिसाव को प्रभावी ढंग से रोकती है, जिससे पानी को आगे रिसने और फैलने से रोका जा सकता है और जल-प्रतिरोधक क्षमता प्राप्त होती है। फाइबर ऑप्टिक केबल को निर्माण, परीक्षण, परिवहन, भंडारण और उपयोग के दौरान विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों का सामना करना पड़ता है, इसलिए फाइबर ऑप्टिक केबल में उपयोग किए जाने वाले जल-अवरोधक धागे में निम्नलिखित विशेषताएं होनी चाहिए:
1) स्वच्छ दिखावट, एकसमान मोटाई और मुलायम बनावट;
2) केबल बनाते समय तनाव संबंधी आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए एक निश्चित यांत्रिक शक्ति;
3) तेजी से फूलना, अच्छी रासायनिक स्थिरता और जल अवशोषण और जेल निर्माण के लिए उच्च शक्ति;
4) अच्छी रासायनिक स्थिरता, कोई संक्षारक घटक नहीं, जीवाणु और फफूंद के प्रति प्रतिरोधी;
5) अच्छी तापीय स्थिरता, अच्छी मौसम प्रतिरोधकता, विभिन्न प्रकार की बाद की प्रक्रियाओं और उत्पादन तथा विभिन्न उपयोग वातावरणों के अनुकूल;
6) फाइबर ऑप्टिक केबल की अन्य सामग्रियों के साथ अच्छी अनुकूलता।
3. ऑप्टिकल फाइबर केबल के अनुप्रयोग में जल-प्रतिरोधी धागे का उपयोग
3.1 ऑप्टिकल फाइबर केबलों में जल-प्रतिरोधी धागों का उपयोग
फाइबर ऑप्टिक केबल निर्माता उपयोगकर्ताओं की वास्तविक स्थिति और आवश्यकताओं के अनुसार उनकी जरूरतों को पूरा करने के लिए उत्पादन प्रक्रिया में विभिन्न केबल संरचनाओं को अपना सकते हैं:
1) जल-अवरोधक धागों द्वारा बाहरी आवरण का अनुदैर्ध्य जल अवरोधन
झुर्रीदार स्टील टेप आर्मरिंग में, केबल या कनेक्टर बॉक्स में नमी और आर्द्रता के प्रवेश को रोकने के लिए बाहरी आवरण अनुदैर्ध्य रूप से जलरोधी होना आवश्यक है। बाहरी आवरण के अनुदैर्ध्य जल अवरोध को प्राप्त करने के लिए, दो जल अवरोधक धागों का उपयोग किया जाता है, जिनमें से एक को आंतरिक आवरण केबल कोर के समानांतर रखा जाता है, और दूसरे को केबल कोर के चारों ओर एक निश्चित पिच (8 से 15 सेमी) पर लपेटा जाता है, जिसे झुर्रीदार स्टील टेप और पीई (पॉलीइथिलीन) से ढका जाता है, ताकि जल अवरोधक धागा केबल कोर और स्टील टेप के बीच के अंतर को एक छोटे बंद डिब्बे में विभाजित कर दे। जल अवरोधक धागा थोड़े समय में फूलकर जेल बना लेता है, जिससे पानी केबल में प्रवेश करने से रुक जाता है और दोष बिंदु के पास पानी कुछ छोटे डिब्बों तक ही सीमित रहता है, इस प्रकार अनुदैर्ध्य जल अवरोध का उद्देश्य प्राप्त हो जाता है, जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है।
चित्र 1: ऑप्टिकल केबल में जल अवरोधक धागे का विशिष्ट उपयोग
2) जल-अवरोधक धागों द्वारा केबल कोर का अनुदैर्ध्य जल अवरोधनकेबल कोर में जल-अवरोधक धागे के दो भाग उपयोग किए जा सकते हैं। पहला, प्रबलित स्टील के तार के केबल कोर में, दो जल-अवरोधक धागों का उपयोग किया जाता है। आमतौर पर, एक जल-अवरोधक धागा और प्रबलित स्टील का तार समानांतर रखे जाते हैं, और दूसरा जल-अवरोधक धागा अधिक दूरी पर तार के चारों ओर लपेटा जाता है। ऐसे मामलों में भी दो जल-अवरोधक धागे और प्रबलित स्टील का तार समानांतर रखे जाते हैं, जिनमें पानी को रोकने के लिए उच्च विस्तार क्षमता वाले जल-अवरोधक धागे का उपयोग किया जाता है। दूसरा, ढीली आवरण सतह में, आंतरिक आवरण को दबाने से पहले, जल-अवरोधक धागे का उपयोग बांधने वाले धागे के रूप में किया जाता है। दो जल-अवरोधक धागे कम दूरी (1-2 सेमी) पर विपरीत दिशा में चारों ओर लपेटे जाते हैं, जिससे एक सघन और छोटा अवरोधक घेरा बनता है, जो पानी के प्रवेश को रोकता है, और इस प्रकार "सूखे केबल कोर" की संरचना बनती है।
3.2 जल प्रतिरोधी धागों का चयन
फाइबर ऑप्टिक केबल के निर्माण प्रक्रिया में अच्छी जल प्रतिरोधकता और संतोषजनक यांत्रिक प्रसंस्करण प्रदर्शन दोनों प्राप्त करने के लिए, जल प्रतिरोधी धागे का चयन करते समय निम्नलिखित पहलुओं पर ध्यान देना चाहिए:
1) जल अवरोधक धागे की मोटाई
केबल के अनुप्रस्थ काट में मौजूद अंतराल को जल-अवरोधक धागे के विस्तार द्वारा भरा जा सके, यह सुनिश्चित करने के लिए इसकी मोटाई का चुनाव अत्यंत महत्वपूर्ण है। यह केबल के संरचनात्मक आकार और जल-अवरोधक धागे की विस्तार दर से संबंधित है। केबल संरचना में अंतराल को कम से कम रखना चाहिए। उच्च विस्तार दर वाले जल-अवरोधक धागे का उपयोग करने से, जल-अवरोधक धागे का व्यास न्यूनतम किया जा सकता है, जिससे विश्वसनीय जल-अवरोधन क्षमता प्राप्त होती है और लागत में भी बचत होती है।
2) जल अवरोधक धागों की सूजन दर और जेल की मजबूती
IEC794-1-F5B जल प्रवेश परीक्षण फाइबर ऑप्टिक केबल के पूरे क्रॉस-सेक्शन पर किया जाता है। 3 मीटर फाइबर ऑप्टिक केबल के नमूने में 1 मीटर पानी का स्तंभ डाला जाता है, और 24 घंटे तक रिसाव न होने पर परीक्षण को प्रमाणित माना जाता है। यदि जल अवरोधक धागे की फूलने की दर पानी के प्रवेश की दर के बराबर नहीं होती है, तो संभव है कि परीक्षण शुरू होने के कुछ ही मिनटों में पानी नमूने से गुजर जाए और जल अवरोधक धागा पूरी तरह से न फूल पाए। हालांकि, कुछ समय बाद जल अवरोधक धागा पूरी तरह फूल जाएगा और पानी को रोक देगा, लेकिन यह भी परीक्षण में विफल माना जाएगा। यदि विस्तार की दर तेज़ है और जेल की मज़बूती पर्याप्त नहीं है, तो यह 1 मीटर पानी के स्तंभ द्वारा उत्पन्न दबाव का सामना करने में सक्षम नहीं होगा, और जल अवरोधन परीक्षण विफल हो जाएगा।
3) जल अवरोधक धागे की कोमलता
केबल के यांत्रिक गुणों, विशेष रूप से पार्श्व दबाव, प्रभाव प्रतिरोध आदि पर जल-अवरोधक धागे की कोमलता का प्रभाव अधिक स्पष्ट होता है, इसलिए अधिक कोमल जल-अवरोधक धागे का उपयोग करने का प्रयास करना चाहिए।
4) जल अवरोधक धागे की तन्यता शक्ति, बढ़ाव और लंबाई
प्रत्येक केबल ट्रे की लंबाई के उत्पादन में, जल-अवरोधक धागे की निरंतर और निर्बाध उपलब्धता आवश्यक है, जिसके लिए यह आवश्यक है कि जल-अवरोधक धागे में एक निश्चित तन्यता शक्ति और खिंचाव क्षमता हो। इससे यह सुनिश्चित होता है कि उत्पादन प्रक्रिया के दौरान जल-अवरोधक धागा खिंचे नहीं और केबल को खिंचाव, मोड़ने या मरोड़ने से कोई नुकसान न हो। जल-अवरोधक धागे की लंबाई मुख्य रूप से केबल ट्रे की लंबाई पर निर्भर करती है। निरंतर उत्पादन में धागे को बदलने की आवश्यकता को कम करने के लिए, धागे की लंबाई जितनी अधिक होगी, उतना ही बेहतर होगा।
5) जल अवरोधक धागे की अम्लता और क्षारीयता तटस्थ होनी चाहिए, अन्यथा जल अवरोधक धागा केबल सामग्री के साथ प्रतिक्रिया करेगा और हाइड्रोजन अवक्षेपित करेगा।
6) जल अवरोधक धागों की स्थिरता
तालिका 2: जल अवरोधक धागों की जल अवरोधक संरचना की तुलना अन्य जल अवरोधक सामग्रियों से।
| वस्तुओं की तुलना करें | जेली फिलिंग | गर्म पिघलने वाले पानी का स्टॉपर रिंग | पानी अवरोधक टेप | जल अवरोधक धागा |
| पानी प्रतिरोध | अच्छा | अच्छा | अच्छा | अच्छा |
| प्रोसेस | सरल | उलझा हुआ | और अधिक जटिल | सरल |
| यांत्रिक विशेषताएं | योग्य | योग्य | योग्य | योग्य |
| दीर्घकालिक विश्वसनीयता | अच्छा | अच्छा | अच्छा | अच्छा |
| आवरण बंधन बल | गोरा | अच्छा | गोरा | अच्छा |
| कनेक्शन जोखिम | हाँ | No | No | No |
| ऑक्सीकरण प्रभाव | हाँ | No | No | No |
| विलायक | हाँ | No | No | No |
| फाइबर ऑप्टिक केबल की प्रति इकाई लंबाई का द्रव्यमान | भारी | रोशनी | भारी | रोशनी |
| अवांछित सामग्री प्रवाह | संभव | No | No | No |
| उत्पादन में स्वच्छता | गरीब | अधिक गरीब | अच्छा | अच्छा |
| सामग्री हैंडलिंग | भारी लोहे के ड्रम | सरल | सरल | सरल |
| उपकरणों में निवेश | बड़ा | बड़ा | बड़ा | छोटा |
| सामग्री लागत | उच्च | कम | उच्च | निचला |
| उत्पादन लागत | उच्च | उच्च | उच्च | निचला |
जल अवरोधक धागों की स्थिरता मुख्य रूप से अल्पकालिक स्थिरता और दीर्घकालिक स्थिरता द्वारा मापी जाती है। अल्पकालिक स्थिरता में मुख्य रूप से तापमान में अल्पकालिक वृद्धि (एक्सट्रूज़न शीथ प्रक्रिया का तापमान 220 ~ 240 डिग्री सेल्सियस तक) का जल अवरोधक धागे के जलरोधक गुणों और यांत्रिक प्रभावों पर पड़ने वाले प्रभाव को ध्यान में रखा जाता है; दीर्घकालिक स्थिरता में मुख्य रूप से जल अवरोधक धागे की उम्र बढ़ने के साथ विस्तार दर, जेल की शक्ति और स्थिरता, तन्यता शक्ति और प्रभाव से होने वाले खिंचाव को ध्यान में रखा जाता है। जल अवरोधक धागे को केबल के पूरे जीवनकाल (20 ~ 30 वर्ष) तक जलरोधी होना चाहिए। जल अवरोधक ग्रीस और जल अवरोधक टेप के समान, जल अवरोधक धागे की जेल शक्ति और स्थिरता एक महत्वपूर्ण विशेषता है। उच्च जेल शक्ति और अच्छी स्थिरता वाला जल अवरोधक धागा काफी समय तक अच्छे जलरोधक गुणों को बनाए रख सकता है। इसके विपरीत, संबंधित जर्मन राष्ट्रीय मानकों के अनुसार, जल अपघटन की स्थितियों के तहत कुछ सामग्रियों में, जेल एक बहुत ही गतिशील कम आणविक भार वाली सामग्री में विघटित हो जाएगा, और दीर्घकालिक जल प्रतिरोध के उद्देश्य को प्राप्त नहीं करेगा।
3.3 जल अवरोधक धागों का अनुप्रयोग
ऑप्टिकल केबल के जल-अवरोधक पदार्थों के रूप में जल-अवरोधक धागा एक उत्कृष्ट विकल्प है और यह ऑप्टिकल केबल के उत्पादन में बड़े पैमाने पर उपयोग होने वाले तेल पेस्ट, हॉट मेल्ट एडहेसिव जल-अवरोधक रिंग और जल-अवरोधक टेप आदि का स्थान ले रहा है। तुलना के लिए इन जल-अवरोधक पदार्थों की कुछ विशेषताओं को तालिका 2 में दर्शाया गया है।
4 निष्कर्ष
संक्षेप में, जल-अवरोधक धागा ऑप्टिकल केबल के लिए उपयुक्त एक उत्कृष्ट जल-अवरोधक सामग्री है। इसमें सरल संरचना, विश्वसनीय प्रदर्शन, उच्च उत्पादन क्षमता और उपयोग में आसानी जैसी विशेषताएं हैं; और ऑप्टिकल केबल में इस सामग्री के उपयोग से हल्के वजन, विश्वसनीय प्रदर्शन और कम लागत जैसे लाभ मिलते हैं।
पोस्ट करने का समय: 16 जुलाई 2022