การจำแนกประเภทเฉพาะและการใช้วัสดุฉนวน PE ของสายเคเบิล
วัสดุฉนวนของสายเคเบิลมีความหลากหลาย โดยที่ PE เป็นหมวดหมู่หลักสามารถพบได้ในวัสดุเปลือกสายเคเบิลประเภทต่างๆ บทความนี้จะเน้นที่วัสดุแบบดั้งเดิมของ PE และแนะนำการจำแนกประเภทเฉพาะ รวมถึงข้อดีและข้อเสีย
1 การจำแนกประเภทของวัสดุฉนวน PE
PE สามารถแบ่งได้เฉพาะเป็น:
1. HDPE (PE ความหนาแน่นสูง-)
2. MDPE (PE ความหนาแน่นปานกลาง) ไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลาย
3. LDPE (PE ความหนาแน่นต่ำ)
4. LLDPE (PE ความหนาแน่นต่ำเชิงเส้น)
5. FRPE (PE ทนไฟ)
6. เซลลูล่าร์ หรือ FOAM PE (โฟม PE)
7. XL-PE (PE แบบครอส-)
2 ข้อดีและข้อเสียของฉนวน PE
1. ข้อดี: วัสดุ PE มีความนุ่ม ทนน้ำ- ทนความเย็น ทนต่อการสึกหรอ- และมีคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม
2. ข้อเสีย: PE มีแนวโน้มที่จะไม่ดับไฟ ทนความร้อน- และเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิสูง
3. การใช้งาน: โดยทั่วไปใช้สำหรับการสื่อสารสายคู่บิดเกลียว, สายโคแอกเชียลความถี่สูง-, สายไฟฟ้าแรงสูง-, สายใต้น้ำ, สายขับเคลื่อนในตัว-ภายนอกอาคาร, สายไฟ, สายสื่อสาร ฯลฯ
4. วิธีระบุวัสดุ PE: การจุดไฟเปลวไฟสีน้ำเงิน โซนการเผาไหม้จะละลายและโปร่งใส มีกลิ่นของหยดโซลและเทียน ซึ่งอยู่ในหมวดหมู่ของพลาสติกทนไฟและสามารถเผาไหม้ต่อไปได้
3 การวิเคราะห์วัสดุ PE ประเภทต่างๆ
1. HDPE โพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง-
โพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูงผลิตโดยวิธีแรงดันต่ำ- จึงเรียกอีกอย่างว่าโพลีเอทิลีนความดันต่ำ-
(1) ข้อดี: ทนต่อสารเคมี คุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ดี
(2) ข้อเสีย: ทนความร้อนต่ำ คุณสมบัติทางกายภาพค่อนข้างต่ำ พื้นผิวที่อ่อนนุ่ม
HDPE มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวจากความร้อนสูงและมีแนวโน้มที่จะเกิดความล้มเหลวภายใต้การบีบอัดทางกลและความร้อน ช่วงความถ่วงจำเพาะตั้งแต่ 0.94 ถึง 0.97 อัตราการยืดตัว 100-400% ความต้านทานแรงดึง 1.0-2.0 กก./มม.2 (1 กก./มม.2=1422PSI) กฎระเบียบด้านความปลอดภัยของ UL444 กำหนดให้มีอัตราการยืดตัวขั้นต่ำ 300% และความต้านทานแรงดึงที่ 2,400 PSI ขั้นต่ำ
2. โพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ LDPE
โพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ-แบบดั้งเดิมนั้นผลิตโดยการเกิดพอลิเมอไรเซชันแบบอนุมูลอิสระของเอทิลีนโพลีเมอร์ไรซ์ที่มีออกซิเจนหรือเปอร์ออกไซด์เป็นตัวริเริ่มที่อุณหภูมิสูงและความดันสูง ดังนั้นจึงเรียกอีกอย่างว่า-โพลีเอทิลีนความดันสูง
(1) ข้อดี: ความหนาแน่นต่ำ ทนต่อสารเคมี ทนต่อแรงกระแทก
(2) ข้อเสีย: ความแข็งแรง/ความแข็งแกร่งต่ำมาก ทนความร้อนต่ำ ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนสูง และความล้มเหลวง่ายภายใต้การบีบอัดทางกลและความร้อน
ความถ่วงจำเพาะของ LDPE อยู่ที่ประมาณ 0.91~0.93 อัตราการยืดตัว 350~700% ความต้านทานแรงดึง 1.0~2.0กก./มม.2 (1กก./มม.2=1422PSI) กฎระเบียบด้านความปลอดภัยของ UL444 กำหนดให้มีการยืดตัวขั้นต่ำ 350% และความต้านทานแรงดึงที่ 1,400 PSI ขั้นต่ำ
3. LLDPE โพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ-เชิงเส้น
เมื่อเปรียบเทียบกับโพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ-ทั่วไป จะใช้พลังงานน้อยกว่าและให้ผลผลิตสูงกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีจะดีกว่าโพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ-ทั่วไปมาก และยังมีการใช้งานที่กว้างขวางอีกด้วย มีราคาไม่แพงนักและมีคุณสมบัติเชิงกลที่ดี เช่น ความต้านทานการฉีกขาด ความต้านทานการเจาะ ความต้านทานแรงดึง และความต้านทานต่อการแตกร้าวจากความเครียดจากสิ่งแวดล้อม
ความถ่วงจำเพาะของ LLDPE อยู่ที่ประมาณ 0.915~0.945 และการยืดตัวและความต้านทานแรงดึงสูงกว่า LDPE
4. XL-PE (PE ที่เชื่อมโยงข้าม) - PE ที่เชื่อมโยงข้าม
ฉนวนแบบเชื่อมโยงข้ามได้กลายเป็นส่วนสำคัญในสายไฟ โดยแทนที่ฉนวนกระดาษน้ำมัน และค่อยๆ เปลี่ยนฉนวนพลาสติกพีวีซี แม้ว่าจะมีฉนวนเชื่อมโยงข้าม-หลายประเภท แต่ส่วนใหญ่จะแบ่งออกเป็นสองประเภท: ฉนวนเชื่อมโยงทางกายภาพและเคมี- และคุณภาพของฉนวนมีความสอดคล้องกันโดยสิ้นเชิง
(1) ข้อดี: มีคุณภาพฉนวนที่ดี มีระดับการเชื่อมโยงข้าม-สูง และทนต่อสภาพอากาศได้ดี เป็นวิธีการทางกระบวนการที่เหมาะสำหรับสายไฟอ่อน สายไฟอุปกรณ์ และสายไฟที่มีอุณหภูมิสูง (105 องศาขึ้นไป) และสายไฟ-ที่หน่วงไฟและสายเคเบิล
(2) ข้อเสีย: การส่องสว่างไม่สม่ำเสมอ การส่องสว่างซ้ำๆ ในระหว่างการผลิต สายเคเบิลโค้งงอมากเกินไป และการฉีดประจุพื้นที่เข้าไปในฉนวนได้ง่าย
