तार और केबल उद्योग में पॉलीओलेफ़िन सामग्रियों का अनुप्रयोग

पॉलीओलेफिन सामग्री, जो अपने उत्कृष्ट विद्युत गुणों, प्रक्रियाशीलता और पर्यावरणीय प्रदर्शन के लिए जानी जाती है, तार और केबल उद्योग में सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली इन्सुलेशन और आवरण सामग्री में से एक बन गई है।

पॉलीओलेफ़िन उच्च-आणविक भार वाले बहुलक होते हैं जो एथिलीन, प्रोपिलीन और ब्यूटेन जैसे ओलेफ़िन मोनोमर्स से संश्लेषित होते हैं। इनका व्यापक रूप से केबल, पैकेजिंग, निर्माण, ऑटोमोटिव और चिकित्सा उद्योगों में उपयोग किया जाता है।

केबल निर्माण में, पॉलीओलेफ़िन सामग्री कम परावैद्युत स्थिरांक, बेहतर इन्सुलेशन और उत्कृष्ट रासायनिक प्रतिरोध प्रदान करती है, जिससे दीर्घकालिक स्थिरता और सुरक्षा सुनिश्चित होती है। उनकी हैलोजन-मुक्त और पुनर्चक्रण योग्य विशेषताएँ भी हरित और टिकाऊ निर्माण के आधुनिक रुझानों के अनुरूप हैं।

I. मोनोमर प्रकार द्वारा वर्गीकरण

1. पॉलीइथिलीन (पीई)

पॉलीइथिलीन (पीई) एथिलीन मोनोमर्स से पॉलीमराइज़ किया गया एक थर्मोप्लास्टिक रेज़िन है और दुनिया भर में सबसे ज़्यादा इस्तेमाल किए जाने वाले प्लास्टिक में से एक है। घनत्व और आणविक संरचना के आधार पर, इसे एलडीपीई, एचडीपीई, एलएलडीपीई और एक्सएलपीई प्रकारों में विभाजित किया गया है।

(1)कम घनत्व पॉलीइथिलीन (LDPE)
संरचना: उच्च दबाव मुक्त-मूलक बहुलकीकरण द्वारा निर्मित; इसमें कई शाखित श्रृंखलाएं होती हैं, क्रिस्टलीयता 55-65% और घनत्व 0.91-0.93 ग्राम/सेमी³ होता है।

गुण: नरम, पारदर्शी, और प्रभाव प्रतिरोधी लेकिन मध्यम गर्मी प्रतिरोध (लगभग 80 डिग्री सेल्सियस तक)।

अनुप्रयोग: आमतौर पर संचार और सिग्नल केबलों के लिए आवरण सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है, जो लचीलेपन और इन्सुलेशन को संतुलित करता है।

(2) उच्च घनत्व पॉलीइथिलीन (एचडीपीई)
संरचना: ज़िग्लर-नाटा उत्प्रेरकों के साथ कम दबाव में बहुलकित; कुछ या कोई शाखा नहीं, उच्च क्रिस्टलीयता (80-95%), और घनत्व 0.94-0.96 ग्राम/सेमी³।

गुण: उच्च शक्ति और कठोरता, उत्कृष्ट रासायनिक स्थिरता, लेकिन कम तापमान पर कठोरता में थोड़ी कमी।

अनुप्रयोग: इन्सुलेशन परतों, संचार नलिकाओं और फाइबर ऑप्टिक केबल शीथ के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जो विशेष रूप से बाहरी या भूमिगत प्रतिष्ठानों के लिए बेहतर मौसम और यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करता है।

(3) रैखिक कम घनत्व पॉलीइथिलीन (एलएलडीपीई)
संरचना: एथिलीन और α-ओलेफिन से सहबहुलीकृत, लघु-श्रृंखला शाखाओं के साथ; घनत्व 0.915-0.925 ग्राम/सेमी³ के बीच।

गुण: उत्कृष्ट पंचर प्रतिरोध के साथ लचीलापन और ताकत का संयोजन।

अनुप्रयोग: निम्न और मध्यम वोल्टेज केबलों और नियंत्रण केबलों में आवरण और इन्सुलेशन सामग्री के लिए उपयुक्त, प्रभाव और झुकने के प्रतिरोध को बढ़ाता है।

(4)क्रॉस-लिंक्ड पॉलीइथिलीन (XLPE)
संरचना: रासायनिक या भौतिक क्रॉसलिंकिंग (सिलेन, पेरोक्साइड, या इलेक्ट्रॉन-बीम) के माध्यम से निर्मित एक त्रि-आयामी नेटवर्क।

गुण: उत्कृष्ट तापीय प्रतिरोध, यांत्रिक शक्ति, विद्युत इन्सुलेशन, और मौसम प्रतिरोध।

अनुप्रयोग: मध्यम और उच्च वोल्टेज बिजली केबलों, नई ऊर्जा केबलों और ऑटोमोटिव वायरिंग हार्नेस में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है - आधुनिक केबल निर्माण में एक मुख्यधारा इन्सुलेशन सामग्री।

2. पॉलीप्रोपाइलीन (पीपी)

प्रोपिलीन से बहुलकित पॉलीप्रोपिलीन (पीपी) का घनत्व 0.89-0.92 ग्राम/सेमी³, गलनांक 164-176 डिग्री सेल्सियस, तथा प्रचालन तापमान सीमा -30 डिग्री सेल्सियस से 140 डिग्री सेल्सियस होती है।
गुण: हल्का वजन, उच्च यांत्रिक शक्ति, उत्कृष्ट रासायनिक प्रतिरोध, और बेहतर विद्युत इन्सुलेशन।

अनुप्रयोग: केबलों में मुख्य रूप से हैलोजन-मुक्त इन्सुलेशन सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है। पर्यावरण संरक्षण पर बढ़ते ज़ोर के साथ, क्रॉस-लिंक्ड पॉलीप्रोपाइलीन (XLPP) और संशोधित कोपोलिमर PP, रेलवे, पवन ऊर्जा और इलेक्ट्रिक वाहन केबल जैसे उच्च-तापमान और उच्च-वोल्टेज केबल प्रणालियों में पारंपरिक पॉलीएथिलीन की जगह तेज़ी से ले रहे हैं।

3. पॉलीब्यूटिलीन (पीबी)

पॉलीब्यूटिलीन में पॉली(1-ब्यूटीन) (पीबी-1) और पॉलीआइसोब्यूटिलीन (पीआईबी) शामिल हैं।

गुण: उत्कृष्ट ताप प्रतिरोध, रासायनिक स्थिरता, और रेंगना प्रतिरोध।

अनुप्रयोग: पीबी-1 का उपयोग पाइपों, फिल्मों और पैकेजिंग में किया जाता है, जबकि पीआईबी का उपयोग केबल निर्माण में जल अवरोधक जेल, सीलेंट और भराव यौगिक के रूप में व्यापक रूप से किया जाता है, क्योंकि इसकी गैस अभेद्यता और रासायनिक निष्क्रियता के कारण इसका उपयोग आमतौर पर सीलिंग और नमी संरक्षण के लिए फाइबर ऑप्टिक केबलों में किया जाता है।

II. अन्य सामान्य पॉलीओलेफ़िन सामग्रियाँ

(1) एथिलीन-विनाइल एसीटेट कोपोलिमर (ईवीए)

ईवीए में एथिलीन और विनाइल एसीटेट का संयोजन होता है, जो लचीलापन और शीत प्रतिरोध प्रदान करता है (-50 डिग्री सेल्सियस पर लचीलापन बनाए रखता है)।
गुण: मुलायम, प्रभाव-प्रतिरोधी, गैर विषैले, और उम्र बढ़ने के प्रतिरोधी।

अनुप्रयोग: केबलों में, ईवीए का उपयोग अक्सर कम धुंआ शून्य हैलोजन (एलएसजेडएच) फॉर्मूलेशन में लचीलापन संशोधक या वाहक रेजिन के रूप में किया जाता है, जिससे पर्यावरण अनुकूल इन्सुलेशन और आवरण सामग्री की प्रसंस्करण स्थिरता और लचीलेपन में सुधार होता है।

(2) अल्ट्रा-हाई-मॉलिक्यूलर-वेट पॉलीइथिलीन (UHMWPE)

1.5 मिलियन से अधिक आणविक भार के साथ, UHMWPE एक शीर्ष स्तरीय इंजीनियरिंग प्लास्टिक है।

गुण: प्लास्टिक में सबसे अधिक घिसाव प्रतिरोध, ABS से पांच गुना अधिक प्रभाव शक्ति, उत्कृष्ट रासायनिक प्रतिरोध, और कम नमी अवशोषण।

अनुप्रयोग: ऑप्टिकल केबलों और विशेष केबलों में तन्य तत्वों के लिए उच्च-पहनने वाले आवरण या कोटिंग के रूप में उपयोग किया जाता है, जो यांत्रिक क्षति और घर्षण के प्रतिरोध को बढ़ाता है।

III. निष्कर्ष

पॉलीओलेफ़िन पदार्थ हैलोजन-मुक्त, कम धुआँ छोड़ने वाले और जलने पर विषैले नहीं होते। ये उत्कृष्ट विद्युत, यांत्रिक और प्रसंस्करण स्थिरता प्रदान करते हैं, और इनके प्रदर्शन को ग्राफ्टिंग, ब्लेंडिंग और क्रॉसलिंकिंग तकनीकों के माध्यम से और बेहतर बनाया जा सकता है।

सुरक्षा, पर्यावरण मित्रता और विश्वसनीय प्रदर्शन के अपने संयोजन के साथ, पॉलीओलेफ़िन सामग्री आधुनिक तार और केबल उद्योग में मुख्य सामग्री प्रणाली बन गई है। भविष्य में, जैसे-जैसे नई ऊर्जा वाहन, फोटोवोल्टिक्स और डेटा संचार जैसे क्षेत्र विकसित होते रहेंगे, पॉलीओलेफ़िन अनुप्रयोगों में नवाचार केबल उद्योग के उच्च-प्रदर्शन और सतत विकास को और आगे बढ़ाएंगे।