덮개 또는 외피는 광케이블 구조에서 가장 바깥쪽의 보호층으로, 주로 PE 덮개재와 PVC 덮개재로 만들어지며, 특수한 경우에는 할로겐이 없는 난연성 덮개재와 전기 추적 방지 덮개재가 사용됩니다.
1. PE 덮개 소재
PE는 폴리에틸렌의 약자로, 에틸렌을 중합하여 형성되는 고분자 화합물입니다. 검은색 폴리에틸렌 시스재는 폴리에틸렌 수지에 안정제, 카본 블랙, 산화방지제, 가소제를 일정 비율로 균일하게 혼합하고 과립화하여 제조합니다. 광케이블 시스용 폴리에틸렌 시스재는 밀도에 따라 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 중밀도 폴리에틸렌(MDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로 구분할 수 있습니다. 밀도와 분자 구조가 다르기 때문에 특성이 다릅니다. 고압 폴리에틸렌이라고도 하는 저밀도 폴리에틸렌은 에틸렌을 200~300°C의 고압(1500기압 이상)에서 산소를 촉매로 공중합하여 형성됩니다. 따라서 저밀도 폴리에틸렌의 분자 사슬은 길이가 다른 여러 개의 분지를 포함하고 있으며, 높은 분지화도, 불규칙한 구조, 낮은 결정화도, 우수한 유연성과 신장성을 갖습니다. 고밀도 폴리에틸렌(저압 폴리에틸렌이라고도 함)은 알루미늄 및 티타늄 촉매를 사용하여 저압(1~5기압) 및 60~80°C에서 에틸렌을 중합하여 형성됩니다. 고밀도 폴리에틸렌은 분자량 분포가 좁고 분자 배열이 규칙적이어서 기계적 물성, 내화학성, 그리고 사용 온도 범위가 넓습니다. 중밀도 폴리에틸렌 외피재는 고밀도 폴리에틸렌과 저밀도 폴리에틸렌을 적절한 비율로 혼합하거나, 에틸렌 단량체와 프로필렌(또는 1-부텐의 두 번째 단량체)을 중합하여 제조합니다. 따라서 중밀도 폴리에틸렌의 성능은 고밀도 폴리에틸렌과 저밀도 폴리에틸렌의 중간 수준이며, 저밀도 폴리에틸렌의 유연성과 고밀도 폴리에틸렌의 우수한 내마모성 및 인장 강도를 모두 갖추고 있습니다. 선형 저밀도 폴리에틸렌은 에틸렌 단량체와 2-올레핀을 저압 기상 또는 용액 공정으로 중합합니다. 선형 저밀도 폴리에틸렌은 분지도가 저밀도와 고밀도 사이에 있어 우수한 내환경응력균열성을 나타냅니다. 내환경응력균열성은 PE 소재의 품질을 판단하는 데 매우 중요한 지표입니다. 이는 계면활성제 환경에서 재료 시편이 굽힘 응력을 받아 균열이 발생하는 현상을 말합니다. 재료의 응력균열에 영향을 미치는 요인으로는 분자량, 분자량 분포, 결정도, 분자 사슬의 미세 구조 등이 있습니다. 분자량이 클수록 분자량 분포가 좁아지고 웨이퍼 간 연결 부위가 많을수록 재료의 내환경응력균열성이 우수하고 수명이 길어집니다. 동시에 재료의 결정화도 이 지표에 영향을 미칩니다. 결정도가 낮을수록 재료의 내환경응력균열성이 우수합니다. PE 소재의 인장강도와 파단신율은 재료의 성능을 측정하는 또 다른 지표이며, 재료의 최종 사용 시점을 예측하는 데에도 도움이 됩니다. PE 소재의 탄소 함량은 소재에 대한 자외선 침식을 효과적으로 저항할 수 있으며, 산화방지제는 소재의 산화방지 특성을 효과적으로 개선할 수 있습니다.
2. PVC 시스 소재
PVC 난연성 소재는 염소 원자를 함유하고 있어 화염 속에서 연소합니다. 연소 시 분해되어 다량의 부식성 및 독성 HCL 가스를 방출하여 2차 피해를 유발하지만, 화염에서 빠져나오면 스스로 소화되므로 화염이 확산되지 않는 특성을 가지고 있습니다. 또한, PVC 피복재는 유연성과 신장성이 우수하여 실내 광케이블에 널리 사용됩니다.
3. 할로겐프리 난연성 시스 소재
폴리염화비닐은 연소 시 유독 가스를 발생시키기 때문에, 저연성, 무할로겐, 무독성, 청정 난연성 외장재가 개발되었습니다. 즉, 일반 외장재에 무기 난연제인 Al(OH)3와 Mg(OH)2를 첨가하여 화재 발생 시 결정수를 방출하고 많은 열을 흡수하여 외장재의 온도 상승을 방지하고 연소를 방지합니다. 할로겐이 없는 난연성 외장재에 무기 난연제를 첨가하면 고분자의 전도성이 향상됩니다. 동시에 수지와 무기 난연제는 완전히 다른 2상 물질입니다. 가공 과정에서 난연제가 국부적으로 불균일하게 혼합되는 것을 방지해야 합니다. 무기 난연제는 적정량 첨가해야 합니다. 첨가량이 너무 많으면 재료의 기계적 강도와 파단 신율이 크게 감소합니다. 할로겐 프리 난연제의 난연성을 평가하는 지표는 산소 지수와 연기 농도입니다. 산소 지수는 산소와 질소의 혼합 가스에서 재료가 균형 연소를 유지하는 데 필요한 최소 산소 농도입니다. 산소 지수가 높을수록 재료의 난연성이 우수합니다. 연기 농도는 특정 공간과 광로 길이에서 재료의 연소로 생성된 연기를 통과하는 평행 광선의 투과율을 측정하여 계산합니다. 연기 농도가 낮을수록 연기 발생량이 적고 재료 성능이 우수합니다.
4. 전기 마크 방지용 덮개 소재
전력 통신 시스템에서 고압 가공선과 동일한 철탑에 매설되는 모든 매체 자립형 광케이블(ADSS)이 점점 더 많아지고 있습니다. 케이블 피복에 대한 고전압 유도 전계의 영향을 극복하기 위해, 새로운 전기 흉터 방지 피복재를 개발 및 생산했습니다. 이 피복재는 카본 블랙 함량, 카본 블랙 입자의 크기 및 분포를 엄격하게 제어하고, 특수 첨가제를 첨가하여 우수한 전기 흉터 방지 성능을 제공합니다.
게시 시간: 2024년 8월 26일