광섬유 루즈튜브는 외부 스트레스로부터 광섬유를 보호하고 안정적인 전송 성능을 보장하는 핵심 구조입니다. 재질 선택은 광케이블의 기계적 신뢰성과 수명을 직접적으로 결정합니다.
PBT가 선호되는 이유
폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)이 소재는 일반적으로 약 2~3 GPa의 탄성 계수를 가지는데, 이는 약 1.2~1.8 GPa인 PA12(폴리아미드 12)보다 높습니다. 따라서 동일한 하중에서 변형이 적고 측면 압축에 대한 저항성이 더 우수합니다.
선형 열팽창 계수는 대략 (6–10) × 10⁻⁵ /°C로 우수한 치수 안정성을 제공하며, 이는 온도 변화에 따른 섬유 과잉 길이 제어 및 미세 굽힘 위험 감소에 도움이 됩니다.
또한, 낮은 수분 흡수율, 우수한 내화학성 및 적당한 가격으로 인해 PBT는 루즈튜브 용도에 널리 사용되는 소재 중 하나입니다.
PBT는 반결정성 고분자이며, 그 결정성은 압출 가공 조건에 크게 좌우된다는 점에 유의해야 합니다. 안정적인 성능을 얻기 위해서는 적절한 공정 제어가 매우 중요합니다.
세 가지 주요 제어 매개변수
루즈튜브의 성능 안정성은 장기적인 케이블 성능에 직접적인 영향을 미치는 세 가지 핵심 매개변수를 엄격하게 제어하는 데 달려 있습니다.
용융유동지수(MFI):
이는 압출 유동성을 나타냅니다. 느슨한 튜브용 PBT의 경우, 일반적으로 7.0~15.0g/10분으로 관리됩니다. 가공 장비와 잘 맞아야 하며, 그렇지 않으면 튜브 성형 품질에 영향을 미칠 수 있습니다.
수축:
열 수축 현상은 튜브 내부의 광섬유 과잉 길이 분포에 영향을 미치고, 이는 다시 미세 굽힘 손실 및 저온 성능에 영향을 줍니다. 이는 안정적인 광 전송을 위한 중요한 요소입니다.
고온수 노화 저항성:
PBT 분자 사슬의 에스테르 결합은 고온 다습한 환경에서 가수분해되어 성능 저하를 초래할 수 있습니다. 압력 용기 시험을 이용한 가속 노화 시험은 고유 점도 및 기계적 특성 유지율을 평가하여 장기적인 신뢰성을 검증하는 데 일반적으로 사용됩니다. 이러한 이유로 PBT는 지하 및 극한 환경 광케이블에 널리 사용됩니다.
특수 용도를 위한 대체 재료 및 개조
모든 용도에 순수 PBT가 적합한 것은 아닙니다. 환경적 요구 사항에 따라 대체 재료 및 개량 기술이 보완적으로 사용됩니다.
PP(폴리프로필렌):
PP는 가수분해 저항성이 우수하고 유연성이 뛰어납니다. 그러나 극성이 낮기 때문에 충전재와의 호환성은 특정 배합 시스템에 따라 달라지므로 신중하게 평가해야 합니다.
PA12(폴리아미드 12):
PA12는 초기 루즈튜브 설계에 사용되었지만, 탄성 계수가 낮고 가격이 높아 주류 응용 분야에서는 대부분 다른 재질로 대체되었습니다. 현재는 높은 유연성이 요구되는 틈새 시장 응용 분야에서 주로 사용됩니다.
수정 접근 방식:
굽힘 방지 성능을 향상시키는 가장 일반적인 방법은 PBT와 TPEE(열가소성 폴리에스터 엘라스토머)를 혼합하는 것입니다. 경질/연질 세그먼트 구조는 반복적인 굽힘 저항성을 향상시켜 케이블 접합 및 동적 배선에 필요한 요구 사항을 충족합니다.
또한, 성능과 비용의 균형을 맞추기 위해 PET/PBT 혼합 시스템에 대한 연구도 진행되고 있습니다.
충전재(케이블 젤리)의 주요 성능 요구사항
튜브 내부의 충전재는 광섬유를 보호하는 데 매우 중요한 역할을 하며, 그 성능은 주로 다음과 같은 요소로 평가됩니다.
점성변형:
이 소재는 전단 응력 하에서는 점도가 낮은 유체처럼 작용하여 쉽게 채워지고, 정지 상태에서는 빠르게 젤 상태로 되돌아가 섬유에 장기간 쿠션 및 기계적 보호 기능을 제공합니다.
수소 발생 (수소 생성 수준):
광섬유 내부로 수소가 유입되면 전송 손실이 증가합니다. 따라서 충전재는 수소 발생량이 매우 낮아야 합니다. 고급 제품에는 위험을 더욱 줄이기 위해 수소 제거제가 포함될 수 있습니다.
청결도 및 호환성:
해당 화합물은 균일해야 하고, 불순물과 기포가 없어야 하며, 섬유 코팅 및 튜브 재료와 화학적으로 호환되어야 분해 또는 상호 작용 효과를 방지할 수 있습니다.
PBT의 결정화 제어부터 개질 기술의 최적화, 그리고 최종적으로 충전 화합물의 성능에 이르기까지 모든 단계는 장기적인 안정적인 광 전송을 보장하고 통신 네트워크를 위한 신뢰할 수 있는 기반을 제공하기 위해 정밀하게 제어되어야 합니다.
게시 시간: 2026년 5월 28일