ऑप्टिकल फाइबर लूज़ ट्यूब के लिए पीबीटी पसंदीदा सामग्री क्यों है?

ऑप्टिकल फाइबर के लूज़ ट्यूब एक महत्वपूर्ण संरचना है जो फाइबर को बाहरी तनाव से बचाती है और स्थिर संचरण प्रदर्शन सुनिश्चित करती है। सामग्री का चयन सीधे तौर पर ऑप्टिकल केबलों की यांत्रिक विश्वसनीयता और सेवा जीवन को निर्धारित करता है।

पीबीटी को प्राथमिकता क्यों दी जाती है?

पॉलीब्यूटिलीन टेरेफ्थालेट (पीबीटी)इसका विशिष्ट प्रत्यास्थता मापांक लगभग 2-3 GPa होता है, जो PA12 (पॉलीएमाइड 12) के लगभग 1.2-1.8 GPa से अधिक है। इसका अर्थ है समान भार के तहत कम विरूपण और पार्श्व संपीड़न के प्रति बेहतर प्रतिरोध।

इसका रेखीय तापीय विस्तार गुणांक लगभग (6–10) × 10⁻⁵ /°C है, जो उत्कृष्ट आयामी स्थिरता प्रदान करता है, जो फाइबर की अतिरिक्त लंबाई को नियंत्रित करने में मदद करता है और तापमान भिन्नता के तहत सूक्ष्म झुकाव के जोखिम को कम करता है।

इसके अलावा, कम नमी अवशोषण, अच्छी रासायनिक प्रतिरोधकता और मध्यम लागत के कारण पीबीटी लूज ट्यूब अनुप्रयोगों के लिए मुख्यधारा की सामग्रियों में से एक है।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि पीबीटी एक अर्ध-क्रिस्टलीय बहुलक है, और इसकी क्रिस्टलीयता एक्सट्रूज़न प्रक्रिया की स्थितियों पर बहुत अधिक निर्भर करती है। स्थिर प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए उचित प्रक्रिया नियंत्रण अत्यंत महत्वपूर्ण है।

तीन प्रमुख नियंत्रण पैरामीटर

लूज़ ट्यूबों की प्रदर्शन स्थिरता तीन प्रमुख मापदंडों के सख्त नियंत्रण पर निर्भर करती है, जिनमें से प्रत्येक केबल के दीर्घकालिक प्रदर्शन को सीधे प्रभावित करता है:

मेल्ट फ्लो इंडेक्स (एमएफआई):

यह एक्सट्रूज़न प्रवाह क्षमता को दर्शाता है। लूज़ ट्यूब-ग्रेड पीबीटी के लिए, इसे आमतौर पर 7.0–15.0 ग्राम/10 मिनट पर नियंत्रित किया जाता है। इसे प्रसंस्करण उपकरण के साथ अच्छी तरह से मेल खाना चाहिए; अन्यथा, ट्यूब निर्माण की गुणवत्ता प्रभावित हो सकती है।

सिकुड़न:

तापीय संकुचन व्यवहार ट्यूब के अंदर फाइबर की अतिरिक्त लंबाई के वितरण को प्रभावित करता है, जो बदले में सूक्ष्म झुकाव हानि और कम तापमान पर प्रदर्शन को प्रभावित करता है। यह स्थिर प्रकाश संचरण के लिए एक महत्वपूर्ण कारक है।

गर्म पानी से होने वाले क्षरण के प्रति प्रतिरोध:

पीबीटी की आणविक श्रृंखलाओं में मौजूद एस्टर बंध उच्च तापमान और उच्च आर्द्रता में जल अपघटन से गुजर सकते हैं, जिससे प्रदर्शन में गिरावट आ सकती है। आंतरिक श्यानता और यांत्रिक गुणों के प्रतिधारण का मूल्यांकन करने वाले दबाव पात्र परीक्षणों का उपयोग करके त्वरित आयु निर्धारण, दीर्घकालिक विश्वसनीयता का आकलन करने के लिए आमतौर पर किया जाता है। यही कारण है कि पीबीटी का व्यापक रूप से भूमिगत और कठोर वातावरण वाले ऑप्टिकल केबलों में उपयोग किया जाता है।

विशेष अनुप्रयोगों के लिए वैकल्पिक सामग्री और संशोधन

सभी अनुप्रयोगों के लिए शुद्ध पीबीटी उपयुक्त नहीं होता है। पर्यावरणीय आवश्यकताओं के आधार पर, पूरक के रूप में वैकल्पिक सामग्रियों और संशोधन प्रौद्योगिकियों का उपयोग किया जाता है:

पीपी (पॉलीप्रोपाइलीन):

पीपी बेहतर जल अपघटन प्रतिरोध और अच्छी लचीलता प्रदान करता है। हालांकि, इसकी कम ध्रुवीयता के कारण, फिलिंग यौगिकों के साथ इसकी अनुकूलता विशिष्ट फॉर्मूलेशन सिस्टम पर निर्भर करती है और इसका सावधानीपूर्वक मूल्यांकन किया जाना चाहिए।

PA12 (पॉलीएमाइड 12):

PA12 का उपयोग प्रारंभिक लूज़ ट्यूब डिज़ाइनों में किया जाता था, लेकिन इसके कम मॉडुलस और उच्च लागत के कारण, मुख्यधारा के अनुप्रयोगों में इसका उपयोग काफी हद तक बंद हो गया है। अब इसका उपयोग मुख्य रूप से उच्च लचीलेपन की आवश्यकता वाले विशिष्ट अनुप्रयोगों में किया जाता है।

संशोधन के तरीके:

झुकने से रोकने की क्षमता में सबसे आम सुधार पीबीटी को टीपीईई (थर्मोप्लास्टिक पॉलिएस्टर इलास्टोमर) के साथ मिलाकर प्राप्त किया जाता है। कठोर-खंड/नरम-खंड संरचना बार-बार झुकने के प्रतिरोध को बढ़ाती है, जिससे केबल जॉइंटिंग और डायनामिक रूटिंग की आवश्यकताओं को पूरा किया जा सकता है।

इसके अलावा, प्रदर्शन और लागत के बीच संतुलन बनाने के लिए पीईटी/पीबीटी मिश्रण प्रणालियों की भी खोज की जा रही है।

फिलिंग कंपाउंड (केबल जेली) की प्रमुख प्रदर्शन आवश्यकताएँ

ट्यूब के अंदर भरा जाने वाला यौगिक ऑप्टिकल फाइबर के लिए एक महत्वपूर्ण सुरक्षात्मक माध्यम है, और इसके प्रदर्शन का मूल्यांकन मुख्य रूप से निम्नलिखित द्वारा किया जाता है:

थिक्सोट्रोपी:

यह अपरूपण तनाव के तहत कम श्यानता वाले तरल पदार्थ की तरह व्यवहार करता है जिससे इसे भरना आसान होता है, और फिर स्थिर होने पर यह जल्दी से जेल अवस्था में लौट आता है, जिससे रेशों को दीर्घकालिक कुशनिंग और यांत्रिक सुरक्षा मिलती है।

हाइड्रोजन का विकास (हाइड्रोजन उत्पादन स्तर):

ऑप्टिकल फाइबर में हाइड्रोजन के प्रवेश से संचरण हानि बढ़ जाती है। इसलिए, भरने वाले यौगिकों में हाइड्रोजन का उत्पादन बहुत कम होना चाहिए। उच्च गुणवत्ता वाले उत्पादों में जोखिम को और कम करने के लिए हाइड्रोजन को सोखने वाले पदार्थ शामिल हो सकते हैं।

स्वच्छता और अनुकूलता:

मिश्रण एकसमान होना चाहिए, अशुद्धियों और हवा के बुलबुलों से मुक्त होना चाहिए, और क्षरण या परस्पर क्रिया के प्रभावों से बचने के लिए फाइबर कोटिंग्स और ट्यूब सामग्रियों के साथ रासायनिक रूप से संगत होना चाहिए।

पीबीटी के क्रिस्टलीकरण नियंत्रण से लेकर, संशोधन प्रौद्योगिकियों के अनुकूलन तक, और अंत में फिलिंग कंपाउंड के प्रदर्शन तक, दीर्घकालिक स्थिर ऑप्टिकल ट्रांसमिशन सुनिश्चित करने और संचार नेटवर्क के लिए एक विश्वसनीय आधार प्रदान करने के लिए हर कदम को सटीक रूप से नियंत्रित किया जाना चाहिए।