مونوسیل در مقابل سیوپلاس: کدام فرآیند عایق سیلان XLPE نتایج بهتری ارائه می دهد؟

در صنعت تولید کابل های الکتریکی بسیار رقابتی، تقاضا برای مواد عایق با کارایی بالا، قابل اعتماد و سازگار با محیط زیست همواره در حال افزایش است. کابل های عایق پلی اتیلن متقاطع (XLPE) به دلیل عایق الکتریکی برتر، استقامت حرارتی و استحکام مکانیکی به ستون فقرات زیرساخت های الکتریکی مدرن تبدیل شده اند. در میان فناوری‌های مختلف پیوند متقابل، پیوند متقابل سیلان به عنوان یک جایگزین سبز و کارآمد برای پیوند متقابل پراکسید سنتی ظهور کرده است.

در حوزه پیوند متقابل سیلان، دو فرآیند اصلی غالب هستند: Monosil و Sioplas. اگرچه هر دو هسته شیمیایی یکسانی دارند - پیوند مولکول های سیلان بر روی زنجیره های پلی اتیلن و به دنبال آن پیوند متقابل ناشی از رطوبت - رویکردهای فنی، کارایی و کیفیت محصول نهایی آنها به طور قابل توجهی متفاوت است. این مقاله این تفاوت‌ها را در عمق بررسی می‌کند و بینش‌هایی را برای کمک به تولیدکنندگان کابل در انتخاب آگاهانه ارائه می‌کند.

 

پلی اتیلن متقاطع سیلان (Silane XLPE) چیست؟

سیلان XLPE با پیوند مولکول‌های سیلان بر روی پلی اتیلن (PE) در طول اکستروژن تولید می‌شود، و به دنبال آن خشک‌سازی با رطوبت انجام می‌شود که گروه‌های سیلان را فعال می‌کند تا پیوندهای عرضی بین زنجیره‌های پلیمری ایجاد کند. این فرآیند یک شبکه پلیمری سه بعدی با خواص مکانیکی، حرارتی و شیمیایی افزایش یافته در مقایسه با پلی اتیلن استاندارد ایجاد می کند.

پیوند متقابل سیلان به دلیل موارد زیر مورد علاقه است:

• مصرف انرژی کمتر در مقابل پیوند متقابل پراکسید

• کاهش محصولات جانبی مضر و اثر محیطی بهتر

• انعطاف پذیری بیشتر در کنترل چگالی اتصال متقابل و عملکرد عایق

• سازگاری و مقیاس پذیری محصول بهبود یافته است

 

مروری بر فرآیند مونوسیل

مونوسیل یک فرآیند پیوند سیلان نسبتاً ساده است. از یک مونومر سیلان منفرد، به طور معمول وینیل تری متوکسی سیلان (VTMS) استفاده می کند که در مرحله اکستروژن پلیمری ترکیب می شود. سیلان با کمک یک آغازگر پراکسید به زنجیره های پلی اتیلن پیوند شیمیایی می دهد. پس از اکستروژن، کابل یا عایق اکسترود شده تحت عمل آوری رطوبت، اغلب در محفظه های بخار یا مخازن آب، قرار می گیرد تا اتصال عرضی کامل شود.

مزایای Monosil

• سادگی و پایداری:  استفاده از یک ترکیب سیلان منفرد فرمولاسیون و کنترل فرآیند را ساده می کند و شانس تغییرپذیری را کاهش می دهد.

• پیوند پیوسته:  راندمان پیوند بالا منجر به چگالی اتصال متقابل قابل اعتماد برای خواص ثابت کابل می شود.

• صرفه جویی در انرژی:  پخت رطوبت در دماهای متوسط ​​به طور قابل توجهی مصرف انرژی را در مقایسه با روش های پراکسید کاهش می دهد.

• مقیاس پذیر:  مناسب برای مقیاس های تولید کوچک تا متوسط ​​با نیاز به تجهیزات متوسط.

چالش با مونوسیل

• تنظیم دقیق چگالی اتصال متقابل و خواص مکانیکی محدود به دلیل استفاده از سیلان منفرد.

• زمان پخت کمی طولانی تر در مقایسه با سیستم های تقویت شده با کاتالیزور.

• به کنترل دقیق پارامترهای رطوبت گیر نیاز دارد تا از خشک شدن کم یا بیش از حد جلوگیری شود.

 

مروری بر فرآیند سیوپلاس

Sioplas نشان دهنده یک فناوری پیشرفته تر و اختصاصی تر اتصال متقابل سیلان است. برخلاف مونوسیل، سیوپلاس شامل ترکیبی از مونومرها و کاتالیزورهای سیلان است که واکنش پیوند را تسریع و بهبود می بخشد. کاتالیزورها سینتیک واکنش را بهبود می‌بخشند و زمان پخت سریع‌تر و اتصال متقابل یکنواخت‌تری را ممکن می‌سازند.

مزایای سیوپلاس

• راندمان پیوند افزایش یافته:  سیستم های کاتالیزور ادغام سیلان عمیق تر و یکنواخت تر را تضمین می کنند.

• زمان‌های پخت کوتاه‌تر:  چرخه‌های مرطوب‌سازی سریع‌تر به توان عملیاتی بالاتر و هزینه‌های انرژی کمتر منجر می‌شود.

• خواص مواد برتر:  استحکام مکانیکی بهبود یافته، پایداری حرارتی و مقاومت شیمیایی.

• انعطاف پذیری فرآیند:  دوز کاتالیست کنترل دقیق چگالی اتصال متقابل را امکان پذیر می کند و امکان سفارشی سازی برای مشخصات کابل های مختلف را فراهم می کند.

چالش با سیوپلاس

• هزینه اولیه بالاتر به دلیل کاتالیزورها و فرمولاسیون پیچیده تر.

• برای حفظ کیفیت به تجهیزات پیچیده تر و نظارت بر فرآیند نیاز دارد.

• بقایای کاتالیست ممکن است به اقدامات کنترل کیفیت اضافی نیاز داشته باشد.

 

مقایسه تفصیلی: معیارهای عملکرد

1. چگالی اتصال متقاطع و عملکرد حرارتی

چگالی اتصال متقاطع در تعیین توانایی عایق برای تحمل دماهای بالا و تنش های مکانیکی بسیار مهم است. مطالعات نشان می‌دهند که XLPE درمان‌شده با سیوپلاس در مقایسه با مونوسیل (معمولاً حدود ۶۵ تا ۷۰ درصد) چگالی پیوند متقابل بیشتری (اغلب بالای ۷۵ درصد) نشان می‌دهد. این بهتر ترجمه می شود:

• مقاومت در برابر پیری حرارتی

• مقاومت در برابر ترک خوردگی و تغییر شکل تحت تنش گرمایی

• ماندگاری در محیط های سخت مانند محیط های زیرزمینی یا صنعتی

2. خواص مکانیکی

استحکام مکانیکی برای دوام کابل بسیار مهم است. هر دو مونوسیل و سیوپلاس استحکام کششی و ازدیاد طول را در مقایسه با پلی اتیلن غیر متقاطع بهبود می بخشند. با این حال، Sioplas XLPE اغلب مقاومت در برابر ضربه و ازدیاد طول در هنگام شکست از خود نشان می‌دهد، که آن را برای کابل‌های انعطاف‌پذیر یا کابل‌هایی که در معرض ارتعاشات و حرکات مکانیکی قرار دارند، ایده‌آل می‌کند.

3. مقاومت شیمیایی

یکنواختی بهبود یافته Sioplas در اتصالات عرضی مقاومت بهتری در برابر عوامل شیمیایی مانند روغن ها، حلال ها و نفوذ رطوبت ایجاد می کند. این امر به ویژه در کابل های خودرو و صنعتی که در معرض مواد شیمیایی خشن قرار دارند بسیار مهم است.

4. اثرات زیست محیطی

هر دو فرآیند جایگزین های سبزتری برای پیوند متقابل پراکسید سنتی هستند، با:

• کاهش انتشار VOC در طول تولید

• مصرف انرژی کمتر به دلیل پخت رطوبت محیط

• چرخه پخت سریعتر Sioplas با کوتاه کردن زمان تولید، مزیت صرفه جویی بیشتری در مصرف انرژی دارد.

 

ملاحظات عملی در تولید

• عوامل هزینه

مونوسیل: هزینه کمتر مواد خام و تجهیزات، آن را برای تولیدکنندگانی که عملیات مقرون به صرفه و حجم تولید متوسط ​​را در اولویت قرار می دهند، جذاب می کند.

Sioplas: هزینه های اولیه بالاتر برای کاتالیزورها و کنترل فرآیند را می توان با کیفیت برتر محصول و توان عملیاتی سریعتر توجیه کرد.

• انعطاف پذیری تولید

شیمی ساده‌تر مونوسیل امکان پذیرش و مقیاس‌پذیری آسان‌تر را در بازارهای نوظهور یا کارخانه‌های کوچک‌تر فراهم می‌کند.

سیوپلاس به نظارت پیشرفته تری نیاز دارد اما تولیدکنندگان را قادر می سازد تا بخش های برتر بازار را تامین کنند.

• نگهداری و کنترل کیفیت

Sioplas ممکن است برای نظارت بر فعالیت کاتالیزور و باقیمانده ها به اقدامات تضمین کیفیت دقیق تری نیاز داشته باشد، در حالی که شیمی پایدار مونوسیل مدیریت فرآیند روزانه آسان تری را ارائه می دهد.

 

کاربردهای صنعتی و مطالعات موردی

• کابل های برق ولتاژ متوسط
  ​​هر دو مونوسیل و سیوپلاس XLPE به طور گسترده در کابل های برق ولتاژ متوسط ​​(1-35 کیلوولت) استفاده می شوند که برای توزیع قابل اعتماد برق شهری و صنعتی ضروری است. در حالی که مونوسیل عملکرد خوبی را برای کاربردهای استاندارد ارائه می‌کند، Sioplas به دلیل چگالی اتصال متقابل بالاتر و استقامت حرارتی بهبود یافته در محیط‌های سخت ترجیح داده می‌شود. شرکت‌های برق در اروپا و آسیا طول عمر کابل و هزینه‌های تعمیر و نگهداری کمتر را با Sioplas گزارش می‌کنند که با افزایش تقاضای انرژی، قابلیت اطمینان شبکه را افزایش می‌دهد.

• دسته های سیم کشی خودرو
  بخش خودرو به عایق هایی نیاز دارد که در برابر لرزش، گرما، مواد شیمیایی و سایش مکانیکی مقاومت کند. Sioplas XLPE در وسایل نقلیه الکتریکی (EVs) و سیستم های پیشرفته کمک راننده (ADAS) به دلیل انعطاف پذیری و مقاومت شیمیایی آن مورد علاقه است. پخت سریعتر و کنترل فرآیند دقیق آن به تولیدکنندگان کمک می کند تا در عین رعایت استانداردهای کیفیت دقیق، مقیاس کارآمد را انجام دهند و از عملکرد ایمن در محدوده های وسیع دما اطمینان حاصل کنند.

• لوازم خانگی و الکترونیک
  برای لوازم الکترونیکی مصرفی و لوازم خانگی، Monosil XLPE به دلیل مقرون به صرفه بودن و عملکرد مناسب در شرایط متوسط ​​محبوب است. در یخچال‌ها، ماشین‌های لباسشویی و تهویه مطبوع استفاده می‌شود و عایق پایداری را ارائه می‌دهد که با مقررات ایمنی مطابقت دارد. علاوه بر این، تولید بهینه انرژی و انتشار کمتر مونوسیل با انتظارات زیست‌محیطی رو به رشد در تولید مطابقت دارد.

 

روندهای آینده در عایق سیلان XLPE

• افزودنی‌های نانوکامپوزیت:  هر دو فرآیند مونوسیل و سیوپلاس با نانو پرکننده‌ها برای بهبود مقاومت در برابر شعله و خواص الکتریکی بهبود می‌یابند.

• کنترل فرآیند دیجیتال:  حسگرهای پیشرفته و نظارت مبتنی بر هوش مصنوعی، کنترل دقیق مراحل پیوند و پخت را امکان پذیر می‌سازند.

• پایداری:  تحقیقات مداوم بر روی XLPE قابل بازیافت و ترکیبات سیلان زیست تخریب پذیر برای کاهش بیشتر اثرات زیست محیطی متمرکز است.

 

نتیجه گیری: انتخاب فرآیند عایق سیلان XLPE مناسب

هر دو مونوسیل و سیوپلاس پیشرفت های قابل توجهی در فناوری عایق پلی اتیلن متقابل دارند که هر کدام دارای نقاط قوت منحصر به فرد هستند:

Monosil برای تولیدکنندگانی که به دنبال تعادلی بین قابلیت اطمینان، مقرون به صرفه بودن و سهولت اجرا هستند ایده آل است.

Sioplas مناسب کسانی است که عملکرد کابل برتر را با خواص حرارتی و مکانیکی پیشرفته هدف قرار می دهند و می توانند در کنترل فرآیند پیشرفته سرمایه گذاری کنند.

تصمیم در نهایت به مقیاس تولید، الزامات محصول، بودجه و اهداف استراتژیک بلند مدت بستگی دارد.

برای تولیدکنندگانی که به دنبال کشف ترکیبات عایق سیلان XLPE با کیفیت بالا و راه حل های پیشرفته اتصال متقابل هستند، شرکت مواد جدید نانجینگ ژونگ چائو، راهنمایی های متخصص و مواد متناسب را برای بهینه سازی تولید کابل شما ارائه می دهد.

بازدید کنید www.zccablematerials.com  برای کسب اطلاعات بیشتر یا تماس با متخصصان آنها برای پشتیبانی شخصی از Monosil، Sioplas، و سایر فناوری های عایق نوآورانه.