Статьи

Производство кабелей и гибких труб из сшитого полиэтилена 25.12.2017

Производство кабелей и гибких труб из сшитого полиэтилена

Изоляция и защита - область применения полимеров, в которой есть свои безусловные лидеры. Эксперименты с пластиками разных составов проводятся постоянно, но появление на рынке сшитого или шитого полиэтилена стало своего рода прорывным событием. В свое время такой же по масштабам результат был получен, когда опыты показали, что применение листового и ударопрочного полистирола в промышленности и строительстве позволяет перейти к практически безотходным технологиям на основе недорогого и функционального материала.

Сшитый полиэтилен оказался полимером, способным перевернуть производство труб и кабелей - после его освоения и внедрения на промышленном уровне стоимость и качество продукции изменились в сторону оптимального соотношения. При этом прочность нового материала была очень высокой, хотя первоначально при изготовлении кабелей использовалась модификация PEXb, содержащая не более 65 % сшитой структуры. Недостатком этого материала считается неспособность равномерно проявлять свойства на разных участках длинного кабеля.

Значительное улучшение ситуации было отмечено после появления модификации PEXa, которая стоит дороже на уровне производства, но на выходе дает не менее 80 % сшивания молекул. Этот тип полимера обладает равномерностью в свойствах, благодаря чему его стали использовать как изоляцию для высоковольтных кабелей.

Особенности и преимущества сшитого полиэтилена

Основные признаки, которые стали причиной активного распространения сшитого полиэтилена для трубной и изоляционной продукции:

  • температурная устойчивость, позволяющая материалу сохранять изолирующие и прочностные свойства при нагреве до 80 С, а в критических ситуациях держаться и при 120-130 С;
  • способность растягиваться без разрыва и критического изменения структуры с удлинением до 300 %;
  • высокий уровень влагонепроницаемости, позволивший отказаться от нескольких слоев защиты кабелей;
  • механическая прочность, благодаря которой производители смогли снизить стоимость продукции, частично отказавшись от металлической и масляной защиты.

Благодаря стойкости к повышению температуры сшитый полиэтилен стал применяться для защиты кабельных линий, где пропускная способность ограничивалась возможностями масляной и бумажной изоляции.

Возможности использования в промышленном производстве

Экструзия полимеров стала технологией, раскрывающей возможности сшитого полиэтилена в производстве труб для водопровода, канализации и отопления. Здесь оказались ценными его свойства:

  • морозостойкость с нижним пределом -50 С, что очень важно при прокладке трубопроводов вне сооружений;
  • значительное снижение веса трубы при сохранении гибкости, пластичности и механической прочности;
  • возможность выпуска продукции в бухтах, что облегчило логистические операции и изменило особенности перевозки;
  • температурная устойчивость, позволяющая применять сшитый полиэтилен при прокладке теплого пола, где теплоноситель не нагревается выше 45 С.

Эффект прочности, пластичности и износостойкости достигается за счет образования между молекулами полимера прочных связей, имитирующих прошивку нитью, которая создает в структуре материала внутренний каркас. Правда, за эти преимущества пришлось заплатить тем, кто работает с материалом на уровне монтажа - он крайне сложно сваривается. В местах сварки возникают нарушения цепочек, поэтому при монтаже кабелей и труб целесообразно использовать обжимные муфты и другие виды соединений.

Ограничения и недостатки

Сшитый полиэтилен имеет и ряд слабостей. Он плохо переносит ультрафиолет, поэтому трубопроводы и кабели приходится прокладывать под землей или с защитой от солнечного света. Материал начинает разрушаться в присутствии свободного кислорода, а это означает, что изделие приходится защищать от проникновения воздуха, заключая его в герметичную оболочку из других видов пластика. Цена полипропилена позволяет решать проблему без больших затрат, но на сегодняшний день вариантов обхода проблемы еще не придумано.  

Перспективы производства на основе сшитого полиэтилена

При всех преимуществах сшитого полиэтилена, его использование в качестве основного технологического материала для малого и среднего бизнеса пока ограничена. Для организации производства труб и кабелей требуется довольно сложное оборудование, а в условиях конкуренции с крупными производителями стоимость модификации PEXa оказывается критически высокой. При работе с PEXb затраты на производство ниже, но и ограничения на использование кабелей существенно расширяются.

Пока перспективы небольших производств с минимальным привлечением техники и персонала просматриваются в других областях - это листовой пластик, производство посуды и запчастей, товаров широкого потребления и  отдельных компонентов промышленного оборудования.

Ситуация с использованием сшитого полиэтилена может измениться с точки доступности для малого бизнеса при нахождении способов упрощения процесса, расширении ассортимента изделий. Если материал займет на рынке столько же места, сколько занимает производство труб из ПВХ и полипропилена, то произойдет смещение в сторону более массового выпуска. Пока сшитый полиэтилен ограничен в применении кабельной продукцией и производством прочных пластичных труб в бухтах.


Возврат к списку