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EuroWire – November 2008
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technischer artikel
Kennzeichnung nicht nötig ist. Die neuen
Farben werden in Bezug auf Helligkeit
und
Sichtbarkeit
in
verdunkelten
Beleuchtungsbedingungen verbessert, z.
B. im Schatten oder in Kabelschächten.
3.1 Mechanische eigenschaften
Die
dynamischen
mechanischen
Eigenschaften
einer
handelsüblichen,
herkömmlichen
Primärbeschichtung
sind in
Bild 2
dargestellt. Die Angaben
wurden
durch
einen
dynamisch
mechanischen Analysator TA DMA bei
1 Hz Oszillationsfrequenz erfaßt, wobei
darauf geachtet wurde, daß die Dehnung
innerhalb des linearen Bereichs des
Spannungs-Dehnungsverhaltens erhalten
bleibt. Die Beschichtungsprobe wurde
an Polyester in einer 75 Mikron Folie
mit einer Dosis der UV-Belichtung von
1 J/cm
2
ausgehärtet. Die dabei verwendete
Lampe ist eine Halogenglühbirne mit
Quecksilberdampf mit einer Leistung
von 300 W/Zoll. Diese UV-Aussetzung
reicht,
um
zu
sichern,
daß
das
Material auf dem Plateau der Dosis-/
Modulkurve ist. Die Angabe zeigt, daß
der
Gleichgewichtsmodul
zirka
1,5
MPa entspricht. An der Faser härtet
diese Beschichtung in der Regel gut
bei einem Modul von zirka 0,8 MPa,
d.h. bei einem Niveau, das bei den
meisten
Primärbeschichtungen
der
Monomodefaser in der Industrie typisch
ist. Der Grund der Unstimmigkeit zwischen
dem Folienmodul und dem lokalen
Modul sind in der Literatur von
[8]
bis
[10]
im
Detail dargestellt. Der „T
g
“-Wert, der als
dem Spitzenwert des tanδ nahe liegend
eingeschätzt ist, entspricht ca. -30°C.
Daher werden die Beschichtung und
andere ähnliche Mischungen bei extrem
niedrigen Temperaturen, wie z. B. -40 bis
-50°C, wie ein Glas reagieren. (Es handelt
sich hier um ein unvollständiges Bild,
da ein Verhältnis zwischen der Zeit und
der Belastung besteht, die durch die
Dehnung bei Niedertemperatur verursacht
wird, jedoch bleibt die „T
g
“ weiterhin ein
nützliches Vergleichparameter.)
Bild 3
zeigt die dynamischen mechanischen
EigenschaftenderneuenPrimärbeschichtung,
mit Einsatz einer Folienprobe, die dem
oben genannten Beispiel ähnlich ist. In
Bild 3
zeigt die neue Primärbeschichtung
ein Gleichgewichtsmodul knapp unter
1 MPa in der gehärteten Folie, und an
der Faser wird der lokale Modul in der
Regel von 0,3 bis 0,4 MPa, bzw. den
vorgesehenen Wert, gemessen. Darauf
achtend den Niedertemperaturschutz
gegen die durch Belastungen verursachten
Mikrokrümmungenen
zu
erhöhen,
wird
die
Glasübergangstemperatur
um über 20°C niedriger als die in
Bild 2
dargestellte herkömmliche Beschichtung
versetzt. Eine schnellere Entspannung
der Belastungen, die während den
Temperaturschwankungen
auferlegt
werden, ist zu erwarten. Die Ergebnisse
der Tests, die dazu bestimmt sind den
Mikrokrümmungsschutz zu untersuchen,
sind im nächsten Abschnitt dargestellt.
3.2 Mikrokrümmungsempfindlichkeit
Um einen Vergleich hinsichtlich der
M i k r o k r ümmung s emp f i nd l i c h k e i t
zwischen herkömmlichen handelsüblichen
primärbeschichteten Fasern und Fasern
mit einem neuen Beschichtungssystem
zu schaffen, wurden zwei verschiedene
Methoden für eine Auswertung benutzt.
Beide Methoden sind so entworfen
worden,
daß
erschwerte
seitliche
Belastungsbedingungen
geboten
werden (wobei die zweite Methode
eigentlich weit über die normalen im Feld
anzutreffenden Bedingungen hinausgeht).
Nachdem die Wirkung auf die Dämpfung
bei Raumtemperatur gemessen wird,
können die Teststrukturen zyklischen
Temperaturbelastungen ausgesetzt werden,
um die zusätzliche Dämpfung festzusetzen,
die
durch
Temperaturschwankungen
verursacht wird.
Der erste Test ist ein Trommel-/
Temperaturzyklus-Aufwickelverfahren.
Die Musterfaser wird mit einer Spannung
von 50 Gramm auf einen Quarzzylinder
mit einem Durchmesser von 300mm und
einem 9mm „Schlag“‘ gewickelt. Dies
führt zu zahlreichen Überkreuzungen
Faser zu Faser während 50 Schichten
auf die Trommel gewickelt werden. Die
Überkreuzungen können eine zusätzliche
Dämpfung
bei
Raumtemperatur
verursachen, wenn die Faser empfindlich
genug ist, jedoch wird an dieser Stelle
in der Regel nur eine geringe oder gar
keine zusätzliche Dämpfung beobachtet.
Die Trommel auf der die Faser gewickelt
ist, wird in diesem Experiment zwei Mal
Bild 4
▲
▲
:
Ergebnisse der Aufwickelproben an dem Trommel-/Temperaturzyklus-Verfahren bei herkömmlichem
handelsüblichen monomodalen Beschichtungsssystem (gestrichelt) und dem optimierten Beschichtungssystem
(volle Linie)
Bild 5
▲
▲
:
Ergebnisse der Aufwickelproben an dem Sandpapiertrommel-/Temperaturzyklus-Verfahren bei
herkömmlichem handelsüblichen monomodalen Beschichtungsssystem (gestrichelt) und dem optimierten
Beschichtungssystem (volle Linie)
1550nm Dämpfung, dB/km
1550 Dämpfung, dB/km
Anfänglich
Stunden
Stunde
Stunde
Stunde
Stunde
Stunden
Stunden
Stunden
Stunde
an der Trommel