गैर-हैलोजन इन्सुलेशन सामग्री क्या हैं?

(1)क्रॉस-लिंक्ड कम धुआँ शून्य हैलोजन पॉलीइथिलीन (XLPE) इन्सुलेशन सामग्री:
एक्सएलपीई इन्सुलेशन सामग्री पॉलीइथाइलीन (पीई) और एथिलीन विनाइल एसीटेट (ईवीए) को आधार मैट्रिक्स के रूप में, विभिन्न योजकों जैसे कि हैलोजन-मुक्त अग्निरोधी, स्नेहक, एंटीऑक्सीडेंट आदि के साथ, एक यौगिकीकरण और पेलेटीकरण प्रक्रिया के माध्यम से संयोजित करके बनाई जाती है। विकिरण प्रसंस्करण के बाद, पीई एक रैखिक आणविक संरचना से त्रि-आयामी संरचना में परिवर्तित हो जाती है, जो एक थर्मोप्लास्टिक पदार्थ से एक अघुलनशील थर्मोसेटिंग प्लास्टिक में बदल जाती है।

साधारण थर्मोप्लास्टिक पीई की तुलना में एक्सएलपीई इन्सुलेशन केबल के कई फायदे हैं:
1. तापीय विरूपण के प्रति बेहतर प्रतिरोध, उच्च तापमान पर उन्नत यांत्रिक गुण, तथा पर्यावरणीय तनाव दरार और तापीय उम्र बढ़ने के प्रति बेहतर प्रतिरोध।
2. बेहतर रासायनिक स्थिरता और विलायक प्रतिरोध, कम ठंडा प्रवाह, और विद्युत गुणधर्मों का रखरखाव। दीर्घकालिक परिचालन तापमान 125°C से 150°C तक पहुँच सकता है। क्रॉस-लिंकिंग प्रसंस्करण के बाद, पीई का शॉर्ट-सर्किट तापमान 250°C तक बढ़ाया जा सकता है, जिससे समान मोटाई वाले केबलों के लिए धारा-वहन क्षमता में उल्लेखनीय वृद्धि होती है।
3. एक्सएलपीई-इन्सुलेटेड केबल्स उत्कृष्ट यांत्रिक, जलरोधी और विकिरण प्रतिरोधी गुण भी प्रदर्शित करते हैं, जो उन्हें विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है, जैसे कि विद्युत उपकरणों में आंतरिक वायरिंग, मोटर लीड, प्रकाश लीड, ऑटोमोटिव कम वोल्टेज सिग्नल नियंत्रण तार, लोकोमोटिव तार, सबवे केबल, पर्यावरण के अनुकूल खनन केबल, जहाज केबल, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के लिए 1 ई-ग्रेड केबल, पनडुब्बी पंप केबल और बिजली ट्रांसमिशन केबल।

एक्सएलपीई इन्सुलेशन सामग्री विकास में वर्तमान दिशाओं में विकिरण क्रॉस-लिंक्ड पीई पावर केबल इन्सुलेशन सामग्री, विकिरण क्रॉस-लिंक्ड पीई एरियल इन्सुलेशन सामग्री, और विकिरण क्रॉस-लिंक्ड लौ-मंदक पॉलीओलेफिन शीथिंग सामग्री शामिल हैं।

(2)क्रॉस-लिंक्ड पॉलीप्रोपाइलीन (XL-PP) इन्सुलेशन सामग्री:
पॉलीप्रोपाइलीन (पीपी), एक सामान्य प्लास्टिक है, जिसमें हल्का वजन, प्रचुर मात्रा में कच्चे माल के स्रोत, लागत-प्रभावशीलता, उत्कृष्ट रासायनिक संक्षारण प्रतिरोध, ढलाई में आसानी और पुनर्चक्रणीयता जैसी विशेषताएँ होती हैं। हालाँकि, इसकी सीमाएँ भी हैं जैसे कम मज़बूती, कम ताप प्रतिरोध, महत्वपूर्ण सिकुड़न विरूपण, कम रेंगन प्रतिरोध, कम तापमान भंगुरता, और ताप तथा ऑक्सीजन के कारण उम्र बढ़ने के प्रति कम प्रतिरोध। इन सीमाओं ने केबल अनुप्रयोगों में इसके उपयोग को सीमित कर दिया है। शोधकर्ता पॉलीप्रोपाइलीन सामग्रियों के समग्र प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए उन्हें संशोधित करने पर काम कर रहे हैं, और विकिरण क्रॉस-लिंक्ड संशोधित पॉलीप्रोपाइलीन (एक्सएल-पीपी) ने इन सीमाओं को प्रभावी ढंग से दूर कर दिया है।

XL-PP इंसुलेटेड तार UL VW-1 फ्लेम टेस्ट और UL-रेटेड 150°C वायर मानकों को पूरा कर सकते हैं। व्यावहारिक केबल अनुप्रयोगों में, केबल इंसुलेशन परत के प्रदर्शन को समायोजित करने के लिए EVA को अक्सर PE, PVC, PP और अन्य सामग्रियों के साथ मिश्रित किया जाता है।

विकिरण क्रॉस-लिंक्ड पीपी का एक नुकसान यह है कि इसमें विघटन प्रतिक्रियाओं के माध्यम से असंतृप्त अंत समूहों के गठन और उत्तेजित अणुओं और बड़े अणु मुक्त कणों के बीच क्रॉस-लिंकिंग प्रतिक्रियाओं के बीच एक प्रतिस्पर्धी प्रतिक्रिया शामिल है। अध्ययनों से पता चला है कि गामा-रे विकिरण का उपयोग करते समय पीपी विकिरण क्रॉस-लिंकिंग में विघटन और क्रॉस-लिंकिंग प्रतिक्रियाओं का अनुपात लगभग 0.8 है। पीपी में प्रभावी क्रॉस-लिंकिंग प्रतिक्रियाओं को प्राप्त करने के लिए, विकिरण क्रॉस-लिंकिंग के लिए क्रॉस-लिंकिंग प्रमोटरों को जोड़ने की आवश्यकता है। इसके अतिरिक्त, विकिरण के दौरान इलेक्ट्रॉन बीम की प्रवेश क्षमता द्वारा प्रभावी क्रॉस-लिंकिंग मोटाई सीमित होती है। विकिरण से गैस और झाग का उत्पादन होता है

(3) क्रॉस-लिंक्ड एथिलीन-विनाइल एसीटेट कोपोलिमर (एक्सएल-ईवीए) इन्सुलेशन सामग्री:
केबल सुरक्षा की बढ़ती माँग के साथ, हैलोजन-मुक्त अग्निरोधी क्रॉस-लिंक्ड केबलों का विकास तेज़ी से बढ़ा है। पीई की तुलना में, ईवीए, जो आणविक श्रृंखला में विनाइल एसीटेट मोनोमर्स को शामिल करता है, में कम क्रिस्टलीयता होती है, जिसके परिणामस्वरूप बेहतर लचीलापन, प्रभाव प्रतिरोध, भराव संगतता और तापरोधी गुण होते हैं। आमतौर पर, ईवीए रेज़िन के गुण आणविक श्रृंखला में विनाइल एसीटेट मोनोमर्स की मात्रा पर निर्भर करते हैं। उच्च विनाइल एसीटेट सामग्री पारदर्शिता, लचीलापन और मजबूती को बढ़ाती है। ईवीए रेज़िन में उत्कृष्ट भराव संगतता और क्रॉस-लिंकेबिलिटी होती है, जिससे यह हैलोजन-मुक्त अग्निरोधी क्रॉस-लिंक्ड केबलों में तेज़ी से लोकप्रिय हो रहा है।

लगभग 12% से 24% विनाइल एसीटेट युक्त ईवीए रेज़िन का उपयोग आमतौर पर तार और केबल इन्सुलेशन में किया जाता है। वास्तविक केबल अनुप्रयोगों में, केबल इन्सुलेशन परत के प्रदर्शन को समायोजित करने के लिए ईवीए को अक्सर पीई, पीवीसी, पीपी और अन्य सामग्रियों के साथ मिश्रित किया जाता है। ईवीए घटक क्रॉस-लिंकिंग को बढ़ावा दे सकते हैं, जिससे क्रॉस-लिंकिंग के बाद केबल का प्रदर्शन बेहतर हो सकता है।

(4) क्रॉस-लिंक्ड एथिलीन-प्रोपाइलीन-डायन मोनोमर (एक्सएल-ईपीडीएम) इन्सुलेशन सामग्री:
एक्सएल-ईपीडीएम एक टेरपॉलीमर है जो एथिलीन, प्रोपिलीन और गैर-संयुग्मित डायन मोनोमर्स से बना होता है, जो विकिरण द्वारा क्रॉस-लिंक्ड होते हैं। एक्सएल-ईपीडीएम केबल में पॉलीओलेफ़िन-इन्सुलेटेड केबल और सामान्य रबर-इन्सुलेटेड केबल के फायदे शामिल होते हैं:
1. लचीलापन, लचीलापन, उच्च तापमान पर गैर-आसंजन, दीर्घकालिक उम्र बढ़ने का प्रतिरोध, और कठोर जलवायु (-60 डिग्री सेल्सियस से 125 डिग्री सेल्सियस) के प्रति प्रतिरोध।
2. ओजोन प्रतिरोध, यूवी प्रतिरोध, विद्युत इन्सुलेशन प्रदर्शन, और रासायनिक संक्षारण के प्रति प्रतिरोध।
3. तेल और विलायकों के प्रति प्रतिरोध, सामान्य प्रयोजन वाले क्लोरोप्रीन रबर इन्सुलेशन के बराबर। इसे सामान्य गर्म एक्सट्रूज़न प्रसंस्करण उपकरण का उपयोग करके उत्पादित किया जा सकता है, जिससे यह लागत प्रभावी हो जाता है।

एक्सएल-ईपीडीएम-इन्सुलेटेड केबलों के अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है, जिसमें निम्न-वोल्टेज विद्युत केबल, जहाज केबल, ऑटोमोटिव इग्निशन केबल, प्रशीतन कम्प्रेसर के लिए नियंत्रण केबल, खनन मोबाइल केबल, ड्रिलिंग उपकरण और चिकित्सा उपकरण शामिल हैं, लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं हैं।

एक्सएल-ईपीडीएम केबलों के मुख्य नुकसानों में खराब फाड़ प्रतिरोध और कमजोर चिपकने वाला और स्वयं चिपकने वाला गुण शामिल हैं, जो बाद के प्रसंस्करण को प्रभावित कर सकते हैं।

(5) सिलिकॉन रबर इन्सुलेशन सामग्री

सिलिकॉन रबर में लचीलापन और ओज़ोन, कोरोना डिस्चार्ज और ज्वालाओं के प्रति उत्कृष्ट प्रतिरोध होता है, जो इसे विद्युत इन्सुलेशन के लिए एक आदर्श सामग्री बनाता है। विद्युत उद्योग में इसका मुख्य अनुप्रयोग तारों और केबलों के लिए है। सिलिकॉन रबर के तार और केबल उच्च तापमान और अत्यधिक मांग वाले वातावरण में उपयोग के लिए विशेष रूप से उपयुक्त हैं, और मानक केबलों की तुलना में इनका जीवनकाल काफी लंबा होता है। इनके सामान्य अनुप्रयोगों में उच्च तापमान वाली मोटरें, ट्रांसफार्मर, जनरेटर, इलेक्ट्रॉनिक और विद्युत उपकरण, परिवहन वाहनों में इग्निशन केबल, और समुद्री विद्युत और नियंत्रण केबल शामिल हैं।

वर्तमान में, सिलिकॉन रबर-इन्सुलेटेड केबल आमतौर पर वायुमंडलीय दबाव, गर्म हवा या उच्च दाब वाली भाप का उपयोग करके क्रॉस-लिंक किए जाते हैं। सिलिकॉन रबर को क्रॉस-लिंक करने के लिए इलेक्ट्रॉन बीम विकिरण के उपयोग पर भी शोध चल रहा है, हालाँकि यह अभी तक केबल उद्योग में प्रचलित नहीं हुआ है। विकिरण क्रॉस-लिंकिंग तकनीक में हालिया प्रगति के साथ, यह सिलिकॉन रबर इन्सुलेशन सामग्री के लिए एक कम लागत वाला, अधिक कुशल और पर्यावरण के अनुकूल विकल्प प्रदान करता है। इलेक्ट्रॉन बीम विकिरण या अन्य विकिरण स्रोतों के माध्यम से, सिलिकॉन रबर इन्सुलेशन की कुशल क्रॉस-लिंकिंग प्राप्त की जा सकती है, जबकि विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए क्रॉस-लिंकिंग की गहराई और डिग्री पर नियंत्रण की अनुमति मिलती है।

इसलिए, सिलिकॉन रबर इन्सुलेशन सामग्री के लिए विकिरण क्रॉस-लिंकिंग तकनीक का अनुप्रयोग तार और केबल उद्योग में महत्वपूर्ण संभावनाओं से भरा है। इस तकनीक से उत्पादन लागत कम होने, उत्पादन क्षमता में सुधार होने और प्रतिकूल पर्यावरणीय प्रभावों को कम करने में योगदान मिलने की उम्मीद है। भविष्य के अनुसंधान और विकास प्रयास सिलिकॉन रबर इन्सुलेशन सामग्री के लिए विकिरण क्रॉस-लिंकिंग तकनीक के उपयोग को और बढ़ावा दे सकते हैं, जिससे इन्हें विद्युत उद्योग में उच्च-तापमान, उच्च-प्रदर्शन वाले तारों और केबलों के निर्माण के लिए अधिक व्यापक रूप से लागू किया जा सकेगा। यह विभिन्न अनुप्रयोग क्षेत्रों के लिए अधिक विश्वसनीय और टिकाऊ समाधान प्रदान करेगा।