Арамидные нити для производства оптических кабелей
Первые арамидные волокна появились в середине 60-х годов и сразу вызвали большой интерес среди производственников. Их уникальные свойства (высокая прочность при сравнительно низком весе, способность выдержать высокие температуры и т. п.) позволили создать уникальные продукты.
Арамидные нити для производства оптических кабелей
Первые арамидные волокна появились в середине 60-х годов и сразу вызвали большой интерес среди производственников. Их уникальные свойства (высокая прочность при сравнительно низком весе, способность выдержать высокие температуры и т. п.) позволили создать такие уникальные продукты, как:
- подвесные диэлектрические оптические кабели (используются в основном высокомодульные арамидные нити);
- лёгкие бронежилеты и каски;
- безасбестные тормозные колодки;
- неметаллические ремни газораспределения в автомобилях (ГРМ);
- лёгкие шины для спортивных машин и т. п.
Арамидное волокно производят много стран: Южная Корея, США, Голландия, Япония, Китай, Франция и т. д. Однако важнейшим свойством производств, особенно высокомодульных нитей, является способность так построить свой технологический процесс, чтобы можно было достичь цены, приемлемой в кабельной индустрии.
Это достигается только применением специальных реакторных установок, которые в настоящее время есть только в трёх странах в трёх компаниях: в США, в Голландии (у компании, принадлежащей японскому владельцу) и в Южной Корее. Отличительная черта таких производителей — производство более 5 000 тонн арамидных нитей в год. Инвестиции в одну такую установку приближаются к одному миллиарду долларов.
Так, например, в России и Белоруссии есть несколько производственных площадок, выпускающих арамидные нити по 100–400 тонн в год фактически в условиях пилотных или лабораторных производств. Цена на эти нити начинается от 500 долларов за килограмм, но может достигать и 800 и 900 долларов. Цена же импортных высокомодульных нитей, используемых, например, в кабельной индустрии, не превышает 40 долларов за килограмм.
Кстати, именно из-за такой разницы в цене бронежилет российского производства (где запрещены к применению импортные арамидные нити) стоит 180 тысяч рублей (6 тысяч долларов), тогда как аналогичный по свойствам жилет американского производства стоит 500 долларов.
В настоящее время 50% арамидных волокон, производящихся в мире, используется в кабельной индустрии для создания подвесных диэлектрических кабелей, которые известны под английской
аббревиатурой ADSS (All Dielectric Self Supporting).
В России представлены все главнейшие производители арамидных нитей. Крупнейшим поставщиком нитей для оптических кабелей является южнокорейская компания Колон, с долей рынка более половины.
Индустрия высокомодульных арамидных нитей для оптических кабелей переживает подъём. Это связано с возрастающим спросом на подвесные кабели во всем мире, а также на возрастающие потребности сетей доступа (FTTH).
Для того чтобы удовлетворить потребности заказчиков, концерны-производители разрабатывают и улучшают свои технологические процессы. Так компания Колон — ведущий поставщик арамидных нитей для ADSS кабелей в России — в 2013 году провела модернизацию производственных процессов по трём направлениям.
Повышение модуля Юнга нити
На линии производства нитей был внедрён технологический процесс, повышающий модуль Юнга арамидной нити на 15–22%. Как известно, с ростом линейной плотности (веса нити на километр длины) арамидной нити модуль Юнга имеет тенденцию к снижению. К сожалению, большинство российских заводов-производителей оптического кабеля страдают «машинным голодом», т. е. их серверный парк недостаточен, что приводит к большему спросу на «тяжёлые» нити по сравнению с другими странами.
Сервер — это машина для укладывания нити на кабель. Производительность сервера определяется количеством позиций — катушек материала. В большинстве стран количество серверов в линии составляет 3–6 штук, тогда как в России обычно 1–2. Это приводит к тому, что для получения нужного повива в кабеле приходится использовать нити более высокой плотности.
Так нити с линейной плотностью более 10 000 dtex поставляются только российским заказчикам, и другие мировые производители оптического кабеля ими не интересуются, предпочитая для кабелей c допустимой нагрузкой выше 25 кН использовать нити более низкой плотности. В России же нити с линейной плотностью более 10 000 dtex составляют более 30% от общего количества.
При повышении модуля Юнга нити, особенно для нитей высокой линейной плотности, появляется возможность полнее использовать российский парк оборудования при производстве подвесного кабеля. При этом достигается возможность снижения линейного веса кабеля, что для подвесных кабелей является главнейшим свойством.
Использование интерлейснига
При производстве тяжёлых нитей (плотностью более 6000 dtex) приходится использовать совмещение нитей более низких плотностей (1500 dtex и 3000 dtex) и совмещать их в последующем технологическом процессе в более плотные нити. При таком процессе предполагается, что силы межмолекулярного сцепления будут удерживать параллельные пряди друг с другом.
Однако при совмещении параллельных прядей не всегда достаточно сил межмолекулярного сцепления. Это приводит к распадению тяжелых нитей на базовые (при сильных вибрациях, особенно на старых массивных серверах при разгоне их до 100 и более оборотов в минуту), что, в свою очередь, может приводить к обрыву нити.
Во избежание этого компания Колон внедрила процесс переплетения базовых нитей сжатым воздухом, называемый по-английски интерлейсингом (interlacing). Нить без интерлейсинга может распадаться на базовые нити. Нить с интерлейсингом производства Колона на базовые нити не распадается.
Применение процесса интерлейсинга позволяет существенно повысить скорость кабельного оборудования.
Улучшения плотностинамотки
В условиях «машинного голода» производители оптического кабеля стремятся полнее использовать оборудование, применяя высокие скорости укладки нитей и вращения роторов серверов. В такой ситуации существует потребность повышения плотности намотки катушки с нитью для того, чтобы избежать разрушения катушки в условиях высоких центробежных ускорений и вибраций в сервере.
Колон произвел модернизацию оборудования, и теперь на российский рынок будет поставляться только так называемая «плотная катушка» с повышенным на 15 -20% от стандартного показателем плотности катушки.
Заключение
Применение подвесных оптических кабелей позволяет существенно удешевить и ускорить прокладку линии связи. В России с её огромными территориями и холодным климатом спрос на подвесные оптические кабели будет сохраняться и следовать за ростом траффика. Арамидные нити будут ключевым элементом в производстве большинства таких кабелей.
Поделиться:
