195442. lajstromszámú szabadalom • Eljárás extrudált, nagytisztaságú érszigetelésű kábelek és/vagy vezetékek általános célú, kissűrűségű polietilén anyagokból való előállítására
A találmány tárgya eljárás extrudált. nagytisztaságú érszigetelésű kábelek és/vagy vezetékek általános célú. kissú'rűségű polietilén alapanyagból való előállítására. Polietilén szigetelésű kábeleket több. mint harminc éve alkalmaznak az erősáramú gyakorlatban. Ezen időszakban a polietilén visszaszorította a területről mind a valamivel korábban alkalmazni kezdett PVC szigetelésű kábeleket, mind a ma már klasszikusnak számító olaj/ papíros sz.igetelésű kábeleket. Ennek a fejlődésnek okai ismeretesek és ezért itteni tárgyalásukat mellőzhetjük. Kevésbe ismertek azonban e fejlődés velejáró gondjai, amelyek a még nem túl régen lefektetett kábelvonalak változó megbízhatóságában jelentkeznek. Az aránylag gyakoribb üzemzavarok kivizsgálása egy egész kutatási szektort hívott életre, amely tevékenység még jelenleg is világméretű versengés színtere. A termoplasztikus polietilén szigetelésű kábelek élettartam-kutatásának legkorábban alkalmazott tanulsága a szennyező inhomogenítások és a technológiai előélet döntő hatásának fölismerése. Az eddig ismert legfejlettebb eljárások nagytisztaságú, szűk molekulatömeg-tartományban, folyamatosan nagy beruházást igénylő eljárással előállított és ezért viszonylag drága polietilén alapanyagból, illetve ilyen alapanyaghoz kevert speciális, üzemi javító hatású adalékanyagokkal készült kábelipari kompozíciókból indulnak ki. Az egyik ilyen kábelipari kompozíció például 1-dodekanol adalékanyagot tartalmaz. (McMahon. EJ: IEEE Vol-EI-16.No.4."/1981/ 304-318.) Az ilyen megoldások azonban megmutatták, hogy a különlegesen homogén molekulatömeg-eloszlású, szupertiszta polietilén kábelszigetelő alapanyaghoz ma már más anyagokat is, így például, éppen oligomér típusú adalékanyagokat is célszerű adagolni, vagy akár beépíteni, ezért, hogy az ilyen kompozícióból előállított kábelszigetelés jobb üzemi megbízhatóságot mutasson. (Eichorn, R.M: Kábelitems, No. 155. /1980/ lation Carbide Corp.) Ezzel azonban a fejlődés visszakanyarodott a megint bizonyos értelemben inhomogén összetételű kábelszigetelő kompozíciók alkalmazásához. Amint a fontiekből belátható, még az eddig legfejlettebb, termoplasztikus polietilén szigetelésű kábelek gyártására szolgáló eljárások sem mentesek hát lánc októl, ezek kiküszöbölésére a föntiekben jellemzett, az inhomogén szerkezeti fölépítés felé tett, elvileg visszalépést jelentő megoldásokat javasolnak. A találmányunk szerinti eljárás éppen e visszalépés hátrányait kívánja kiküszöbölni. A találmányunk szerinti eljárás kidolgozásánál célul tűztük ki, hogy extrudált, nagytisztaságú érszigetelésű kábelek és/vagy vezetékek általános célú, kissűrííségíi. tehát a speciális kábelipari kompozícióknál olcsóbb polietilén alapanyagokból való gyártására adjunk megoldást. A találmányunk alapjául szolgáló fölismerések szerint a nagynyomású technológiával, szakaszosan gyártott, olcsóbb polietilén alapanyag molekulatömeg-eloszlása éppen az előzőekben körülírt, kábelszigetelésre alkalmas homogenitási szintet biztosítja, valamint hogy a szakaszos, nagynyomású polietilén gyártási technológiával egyébként óhatatlanul velejáró, szakaszos szenynyeződés képződés hátránya elkerülhető a polietilén tisztaság szerinti válogatásával és hogy a maradék szennyező in homogenitások átlagmérete az extrudáláskor alkalmazott, egyidejű, nyíró-aprító művelettel a o kritikus szint alá szorítható. A találmány tehát egy eljárás extrudált, nagytisztaságú érszigetelésű kábelek és/vagy vezetékek általános célú. kissűrííségíi polietilén alapanyagokból való előállítására, amelynél a polimerizáló reaktorban nagynyomású technológiával, szakaszosan állítjuk elő a polietilén alapanyagot és ahhoz általános célú adalékanyagokat keverünk, majd az ebből granulált polietilén kompozíciót kábelgyártó extruderrel érszigeteléssé alakítjuk és az érszigetelés alakját hűtéssel rögzítjük és a találmány szerint a polietilén gyártásból az 5-15 /rrn-nál nagyobb átlagméretű szennyező részecske/kp polietilén értekkel meghatározott szcnnyezettségértéknél tisztább adagokat fogjuk föl kábelszigetelés céljára, a fölfogott polietilént a granulálótól a kábelgyártó extruderböl való kilépéséig környezeti hatásoktól elzártan viszszük végig a műveletsoron, az érszigetelés extrudálásakor a maradék szennyező inhomogenitások átlagméretét az - önmagában ismert — 35 pm kritikus fölső határméret ala szoriió. az ömledék áramlási és homogenítási viszonyait optimáló nyíró-aprító műveletet alkalmazunk. Előnye a megoldásnak, hogy lehetővé teszi nagytisztaságú kábel érszigetelés gyártását olcsóbb, kisebb beruházást igénvlő. vagy akár már meglévő reaktorban álta*ános célra, nagy nyomással, szakaszosan előállított, kissűrííségíi polietilén alapanyagokból és ezzel elkerülhetővé teszi külön reaktornak és költségesebb technológiának kábelipari célra való beruházását, bevezetését. Célszerű meg. ha az elzárt műveletsorban a granulált polietilén kompozíciót hermetikus kiszerelő egységekbe töltjük, a kábelgyártó extruderhez hermetikus kiszerelő egységekben szállítjuk és a kábelgyártó extruderbe hermetikus kiszerelő egységekből ürítjük. Ez azért előnyös, mert mind a polietilén kompozíció kezelése, mind a kábel érszigetelés kialakítása során kiküszöböljük ezáltal környezeti szennyező hatásoknak az érszigetelésbe való jutását. Célszerű továbbá, ha az extrúziónál az ömledék áramlási és homogenitási viszonyait optimáló nyíróaprító művelethez a 35 jam inhomogenitási fölső határméretnél 50—lOCTi-al nagyobb méretfínomságú •« önmagában ismert - ömledékszűrőt alkalmazunk. Ez azért előnyös, mert megoldásunkkal így elkerüljük az egyébként szükséges, de áramlási és termelékenységi szempontból hátrányos névleges méretű és ezáltal túl sűrű ömledékszűrő alkalmazását, miközben megoldásunkkal mégis megszüntetjük a kritikus fölső határméretnél nagyobb, maradék szennyező inhomogenitások jelenlétét az érszigetelés anyagában. Célszerű még az is. ha az extrudátum alakrögzítő hűtésével egyidöben. a hűtőközegnek legalább részeként alkalmazott, legalább részben 1-dodekanolból álló, üzemi védőhatású adalékanyagot diffundáltatunk a polietilén szigetelőrétegbe. Ez azért előnyös, mert egyrészt az 1-dodekanol - egyébként önmagában ismert villamos élettartamot javító, üzemi védőhatású adalékanyag - bevitelét ily módon külön bekeverő művelet nélkül tudjuk elvegezni, másrészt mert a víznél nagyobb forr ishőmérsékletű 1-dodekanol tartalmú fürdővel a forró extrudátum kíméletesebb hűtését tudjuk megvalósítani, mint az általánosan ismert víz hűtőfürdővcl, harmadrészt pedig azért, mert az éppen víz ellenes adalékanyagként is ismert, a polietilénbe jól diffundáló 1-dodekanolnak hűtőközegként való alkalmazása eleve ki2 95 44 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
