Plášť nebo vnější plášť je nejvzdálenější ochranná vrstva ve struktuře optického kabelu, vyrobená převážně z PE plášťového materiálu a PVC plášťového materiálu a ve zvláštních případech se používá bezhalogenový nehořlavý plášťový materiál a plášťový materiál odolný proti elektrickému sledování.
1. PE materiál pláště
PE je zkratka pro polyethylen, což je polymerní sloučenina vzniklá polymerací ethylenu. Černý polyethylenový plášťový materiál se vyrábí rovnoměrným smícháním a granulací polyethylenové pryskyřice se stabilizátorem, sazemi, antioxidantem a změkčovadlem v určitém poměru. Polyethylenové plášťové materiály pro pláště optických kabelů lze podle hustoty rozdělit na nízkohustotní polyethylen (LDPE), lineární nízkohustotní polyethylen (LLDPE), středněhustotní polyethylen (MDPE) a vysokohustotní polyethylen (HDPE). Vzhledem k jejich různým hustotám a molekulárním strukturám mají různé vlastnosti. Nízkohustotní polyethylen, známý také jako vysokotlaký polyethylen, vzniká kopolymerací ethylenu za vysokého tlaku (nad 1500 atmosfér) při teplotě 200–300 °C s kyslíkem jako katalyzátorem. Molekulární řetězec nízkohustotního polyethylenu proto obsahuje více větví různých délek s vysokým stupněm větvení řetězce, nepravidelnou strukturou, nízkou krystalinitou a dobrou flexibilitou a prodloužením. Vysokohustotní polyethylen, také známý jako nízkotlaký polyethylen, se tvoří polymerací ethylenu za nízkého tlaku (1–5 atmosfér) a teploty 60–80 °C s hliníkovými a titanovými katalyzátory. Díky úzkému rozdělení molekulových hmotností vysokohustotního polyethylenu a uspořádanému uspořádání molekul má dobré mechanické vlastnosti, dobrou chemickou odolnost a široký teplotní rozsah použití. Plášťový materiál z polyethylenu střední hustoty se vyrábí smícháním polyethylenu vysoké hustoty a polyethylenu nízké hustoty ve vhodném poměru nebo polymerací ethylenového monomeru a propylenu (nebo druhého monomeru 1-butenu). Proto se vlastnosti polyethylenu střední hustoty pohybují mezi polyethylenem vysoké hustoty a polyethylenem nízké hustoty a mají jak flexibilitu nízkohustotního polyethylenu, tak vynikající odolnost proti opotřebení a pevnost v tahu vysokohustotního polyethylenu. Lineární polyethylen nízké hustoty se polymeruje nízkotlakou plynnou fází nebo roztokovou metodou s ethylenovým monomerem a 2-olefinem. Stupeň větvení lineárního polyethylenu nízké hustoty se pohybuje mezi nízkou a vysokou hustotou, takže má vynikající odolnost proti praskání v důsledku environmentálního napětí. Odolnost proti praskání v důsledku environmentálního napětí je nesmírně důležitým ukazatelem pro identifikaci kvality PE materiálů. Vztahuje se k jevu, kdy zkušební vzorek materiálu vystavený praskání v důsledku ohybového napětí v prostředí povrchově aktivní látky. Mezi faktory ovlivňující praskání materiálu v důsledku pnutí patří: molekulová hmotnost, distribuce molekulových hmotností, krystalinita a mikrostruktura molekulárního řetězce. Čím větší je molekulová hmotnost, tím užší je distribuce molekulových hmotností, čím více spojení mezi destičkami, tím lepší je odolnost materiálu proti praskání v důsledku environmentálního napětí a tím delší je jeho životnost; zároveň tento ukazatel ovlivňuje i krystalizace materiálu. Čím nižší je krystalinita, tím lepší je odolnost materiálu proti praskání v důsledku environmentálního napětí. Pevnost v tahu a prodloužení při přetržení PE materiálů jsou dalším ukazatelem pro měření výkonnosti materiálu a mohou také předpovědět konečný bod použití materiálu. Obsah uhlíku v PE materiálech může účinně odolávat erozi ultrafialového záření na materiálu a antioxidanty mohou účinně zlepšit antioxidační vlastnosti materiálu.
2. Materiál pláště z PVC
PVC materiál zpomalující hoření obsahuje atomy chloru, které v plameni hoří. Při hoření se rozkládá a uvolňuje velké množství korozivního a toxického plynu HCl, který způsobuje sekundární poškození, ale po opuštění plamene sám zhasne, takže se vyznačuje tím, že se plamen nešíří; zároveň má PVC plášť dobrou flexibilitu a roztažnost a je široce používán ve vnitřních optických kabelech.
3. Bezhalogenový nehořlavý materiál pláště
Protože polyvinylchlorid při hoření produkuje toxické plyny, vyvinuli lidé nízkokouřivý, bezhalogenový, netoxický a čistý materiál pláště zpomalující hoření, tj. přidáním anorganických zpomalovačů hoření Al(OH)3 a Mg(OH)2 do běžných materiálů pláště, které při kontaktu s ohněm uvolňují krystalickou vodu a absorbují velké množství tepla, čímž zabraňují zvyšování teploty materiálu pláště a hoření. Vzhledem k tomu, že se do bezhalogenových materiálů zpomalujících hoření přidávají anorganické zpomalovače hoření, zvyšuje se vodivost polymerů. Zároveň jsou pryskyřice a anorganické zpomalovače hoření zcela odlišné dvoufázové materiály. Během zpracování je nutné zabránit nerovnoměrnému lokálnímu promíchání zpomalovačů hoření. Anorganické zpomalovače hoření by měly být přidávány v odpovídajícím množství. Pokud je poměr příliš velký, mechanická pevnost a prodloužení materiálu se výrazně sníží. Ukazateli pro hodnocení vlastností zpomalovačů hoření bezhalogenových zpomalovačů hoření jsou kyslíkový index a koncentrace kouře. Kyslíkový index je minimální koncentrace kyslíku potřebná k tomu, aby materiál udržel vyvážené spalování ve směsi kyslíku a dusíku. Čím vyšší je kyslíkový index, tím lepší jsou vlastnosti materiálu zpomalující hoření. Koncentrace kouře se vypočítává měřením propustnosti paralelního světelného paprsku procházejícího kouřem vznikajícím spalováním materiálu v určitém prostoru a s určitou délkou optické dráhy. Čím nižší je koncentrace kouře, tím nižší je emise kouře a tím lepší jsou vlastnosti materiálu.
4. Materiál pláště odolný proti elektrickým značkám
V energetických komunikačních systémech se stále více samonosných optických kabelů (ADSS) pokládá ve stejném stožáru s vysokonapěťovým nadzemním vedením. Aby se překonal vliv indukčního elektrického pole vysokého napětí na plášť kabelu, byl vyvinut a vyroben nový plášťový materiál odolný proti elektrickým jizvám. Plášťový materiál je vyroben přísnou kontrolou obsahu sazí, velikosti a distribuce částic sazí a přidáním speciálních přísad, aby plášťový materiál měl vynikající vlastnosti odolné proti elektrickým jizvám.
Čas zveřejnění: 26. srpna 2024