194918. lajstromszámú szabadalom • Eljárás térhálósított poliolefin szigetelésű kábelek előállítására
194918 1 A találmány tárgya eljárás térhálósított poliolefin szigetelésű kábelek előállítására, amikor is a kábelgyártás folyamatában a polimerbe térhálósító szert, előnyösen peroxidot, antioxidánst és szükség szerinti egyéb adalékanyagot keverünk. Ezt a keveréket az előkészített és bevezetett kábelvezetékre extrudáljuk. A találmány szerinti eljárás segítségével a kábelek szigetelőanyagból álló, esetleg adalékanyaggal félvezetővé tett rétegei is előállíthatok. A kábeliparban a térhálósítható polimerek, különösen a poliolefinek PE, PP, (etilén alapú homo- és kopolimerek) alkalmazása széles körben elterjedt. Ezek az anyagok kiváló villamos és termikus jellemzői miatt különösen alkalmasak a szigetelő rétegek előállítására. Töltőanyagok alkalmazása mellett alkalmas kábelek más feladatokat ellátó rétegeinek létrehozására is. A kábelek rétegeit extrudálással lehet poliolefinekből előállítani. A térhálósítható polimereket feldolgozó ismert kábelgyártási eljárások egyik típusa szerint a kábel nemfémes rétegeinek alapanyagát jelentő polimert a megfelelő térhálósítószerrel, általában valamilyen peroxiddal közvetlenül vagy csak rövid idővel az extrudálást megelőzően keverik össze. A térhálósítószer mennyisége általában a térhálósítható polimereknek mintegy 1 t%-a. Az extruderben a poralakú térhálósítószer kikeveredése a polimerrel nem megfelelő, kis menynyisége miatt egyenetlenül oszlik el és ezért a létrejövő szigetelésben mikroüregek alakulnak ki, amelyek a szigetelés átütési szilárdságát lerontják és általában a más jellegű rétegek számos jellemzőjét is előnytelenül befolyásolják. Ennek a hátránynak a kiküszöbölésére ismeretes az a megoldás, amely szerint a peroxidot folyadék formájában adagolják. Ebben az esetben azonban a folyékony peroxid robbanékonysága okoz gondot. Ezt a veszélyt úgy korlátozzák, hogy a folyadékot 5°C alatti hőmérsékleten tartják, ami jelentős hűtési energiaigényt jelent. Ezen túlmenően a folyékony térhálósítószer az extrudálás során kenőanyagként viselkedik és az extrudálást nehezíti. Ez utóbbi hátrány kiküszöbölésére ismeretes a Nokia cég berendezése, amelyben a folyékony térhálósítószert az extruder végén keverik a polimerhez. Ekkor viszont a folyadékot nagy nyomás alatt kell befecskendezni a térhálósítandó anyaghoz, ami tovább növeli az eljárás energiaigényességét és a kábelgyártó berendezés felépítését bonyolulttá teszi. Ezeket a problémákat a kábelgyártási eljárások másik ismert típusában a műanyagokat gyártó üzemek bevonásává! oly módon próbálják megkerülni, hogy már a polimer előállítása során a kábelgyártás szükségleteit figyelembevevő összetételben a térhálósítószerből, a polimerből és a stabilizátorból külön-külön gyártási lépésekben homogenizált keveréket (granulátumokat) készítenek. A keverékeket a gyártómű által megadott 2 2 módon, a kábelgyártás színhelyén használják fel. Ilyenkor a peroxid az oligomer állapotú műanyagban rögződik. A megfelelő minőségű réteg előállítása azonban csak akkor lehetséges, ha egyrészt a gyártás során az előírt műveleteket pontosan elvégzik, másrészt a raktározás feltételeit betartják: legfeljebb 6 hónapig szabad és 5°C alatti hőmérsékleten kell az anyagot tartani. Ez idő elteltével az alacsony hőmérséklet ellenére is az öregedési folyamatok kedvezőtlen hatásai túlsúlyba kerülnek, a keverék homogenitása megszűnik, benne az adalékanyagok még granulátum esetén is a felszínre vándorolnak. Gondot jelent, hogy a kábelgyártásban az igényektől függően többféle összetételű keverékekre különböző mennyiségekben lehet szükség, vagyis a kívánt összetételű keverékeket külön-külön tárolni kell. Ez a raktározás költségeit növeli és egyúttal szükségessé teszi az anyagbeszerzés és a tárolás gondos megszervezését. Találmányunk célja az előbb ismertetett hátrányok kiküszöbölése. Találmányunk alapja az a felismerés, hogy — mivel a térhálósítószer részaránya a polimerhez viszonyítva szokásosan 0,8— 2.5 t% — egy lépésben csak hosszadalmas keveréssel lehet a teljes polimer mennyiséggel egyenletes, homogén keveréket létrehozni. Találmányunk feladata a fentieknek megfelelően olyan eljárás kidolgozása, amelynek segítségével szilárd halmazállapotú térhálósítószerbői, szükség szerinti adalékanyag(ok)ból és megfelelő térhálósítható poliolefinből az extrudálás során a kívánt homogenítású szigetelő réteget tartalmazó kábel készíthető, amelynek alapján a kábeliparban extrudálással a fentiekben ismertetett hátrányoktól mentes, tehát legfeljebb igen kis számú, kis méretű mikroüreget tartalmazó szigetelő rétegű kábel állítható elő. A kitűzött feladat megoldására olyan eljárást dolgoztunk ki, amikor is etilén alapú ko- vagy terpolimerbe 10—40 t% térhálósítószert, különösen szilárd szerves peroxidot, szükség esetén a szigetelő bevonat kívánt tulajdonságait biztosító adalékanyagokat, különösen stabilizátort adagolunk és homogenizáljuk, és ehhez térhálósítható poliolefin homopolimer 3,5—20-szoros mennyiségét keverjük, egyenletesen homogenizáljuk és az előkészített kábelvezetékre, huzalra extrudáljuk. Az egyes lépésekben összekevert, illetve homogenizált anyagmennyiségeket úgy kell megválasztani, hogy a végeredményként kapott kompozíció a kívánt, általában 0,8— 2.5 t% mennyiségű térhálósítószert tartalmazza. A kábel nemfémes rétegeinek előállításához szükséges egyéb adalékanyagból (stabilizátorból, töltőanyagból) célszerű lehet, különösen ha ezeknek az anyagoknak az elosztásával szemben magas homogenitási igényeket 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
