کابل پلی وینیل کلراید یا به بیان درستتر پلی واینل کلراید، یک عنوان در معرفی کابلهاییست که این ماده نارسانا در ساختار آنها وجود دارد. پیرامون ویژگیهای این ماده و تنوع کابلهایی که از آن بهره میبرند، بیشتر به شما خواهیم گفت.
طراحان و تولید کنندگان کابل، در میانه های قرن بیستم بود که به این پلیمر علاقه نشان دادند. توجهی که سبب شد در زمانی کوتاه این ماده به سهم قابل توجهی در ساخت عایق و روکش انواع سیم و کابل برسد. دلایل متعددی را میتوان برای این انتخاب بیان نمود و مزایا و محدودیتهای این پلیمر را در صنعت سیم و کابل برشمرد. بله، گفت و گو در اینجا راجع به پلی واینل کلراید است و کابلهایی که با آن ساخته میشوند.
پلی واینل کلراید چیست؟
این نامِ یک پلاستیک پر مصرف است. به انگلیسی Polyvinyl Chloride نوشته میشود که به اختصار میشود : PVC. در میان فارسی زبانان، اسم پلیمر پلی وینیل کلراید تلفظ میگردد و کابل هایی که در یکی از اجزای آنها این پلاستیک به کار رفته با عنوان کابل پی وی سی شناخته میشوند.
PVC از طریق پلیمریزاسیون مونومر واینل کلراید ساخته میشود. این محصول پر مصرف صنعت پتروشیمی و دانش پلیمر، کاربردهای بسیار گسترده ای در زندگی امروز بشر دارد. پی وی سی یک ترموپلاستیک است. یعنی ماده ای گرمانرم که وقتی در معرض حرارت معینی قرار بگیرد، نرم شده و میتوان آن را به شکلی دیگر در آورد.
در کنار مزایای پر شمار این پلیمر، یک مشکل اساسی آن موجب نگرانیست. درست است که پی وی سی قابل بازیافت است و میتوان بارها آن را حرارت داده، ذوب کرد و سپس وسیله یا ابزار دیگری از آن تولید نمود؛ اما تخریب و تجزیه اش در طبیعت به این سادگیها و در زمانی کوتاه صورت نخواهد پذیرفت. بنابراین، رهاسازی مواد ساخته شده از آن در طبیعت موجب آسیب به محیط زیست میشود.
پی وی سی که از قیمت نسبتاً ارزانی برخوردار است، کاربرد فراوانی در کابلسازی دارد. در ادامه متن به بیان ویژگیهای این ماده نارسانا و کابلهایی که با آن ساخته میشوند خواهیم پرداخت.
ویژگیهای PVC
پیش از استفاده وسیع پی وی سی در صنعت سیم و کابل، نقش و حضور عایقهای لاستیکی بسیار پر رنگ بود. اما مزایای زیر باعث شدند که PVC مورد توجه قرار بگیرد:
- نارسانایی خوب برای الکتریسیته
- آسانتر بودن فرآیند تولید
- مقرون به صرفه بودن
- طول عمر نسبتاً بالا (25 تا 30 سال)
- آسانی نسبی تغییر در مشخصات فیزیکی و شیمیایی از طریق افزودن نرم کننده ها و تثبیت کننده ها
- رنگ پذیری آسان
- خود خاموش شونده بودن که مانع از گسترش شعله و آتش میشود
- قابل مقاوم سازی در برابر روغنها
- مقاومت خوب در برابر آب که از طریق افزودنیها این مقاومت قابل افزایش است
- امکان افزودن استقامت حرارتی تا 105+ سانتیگراد
- با تغییر در آمیزه میتوان آن را به عایقی کم دود و مقاوم در برابر فرابنفش تبدیل نمود
- پایداری شیمیایی مطلوبی دارد
درست است که پلی واینل کلراید ذاتاً ماده ای سخت و سفت است؛ اما همانطور که اشاره شد، به وسیله نرم کننده ها میتوان آنرا به حدی انعطاف پذیر نمود که به عنوان عایق و روکش کابلهای Flexible به کار رود. اساساً امکان آمیخته شدن با دیگر مواد برای دستیابی به ویژگیهای مختلف و مدنظر، از مزیتهای بزرگ این ترموپلاستیک به شمار میرود.
همه این دلایل سبب شده که از پلی وینیل کلراید به ویژه نوع S70 آن، در تولید عایق شمار بسیاری از سیم و کابل های ولتاژ و فرکانس پایین استفاده گردد. همچنین از این متریال در تولید روکشهایی میانی و نهایی کابلهای برق ولتاژ متوسط و نیز کابلهای فرکانس بالا استفاده میشود. در این کابلها – یعنی کابلهای MV، HV و فرکانس بالا- به دلیل برخی محدودیتهای پی وی سی ، غالباً از پلی اتیلن، پلی اتیلن کراسلینک شده و یا آمیزه های ترموست و لاستیکی در ساخت عایق استفاده میشود و پی وی سی یکی از انتخابها برای روکش بیرونی خواهد بود.
انواع کابل پلی وینیل کلراید
در سطرهای زیر، اسامی مهمترین کابلهایی که در لایه های تشکیل دهنده آنها یکی از گریدهای پی وی سی به کار میرود آورده شده است. همچنین به جزء یا اجزایی از کابل که جنسش PVC میباشد اشاره میشود:
- کابلهای برق افشان و انعطاف پذیر در رده ولتاژهای 300/300، 300/500، 450/750 و 600/1000 ولت: عایق، فیلر و روکش
- کابل های برق مسی مفتولی معمولی 300/500 ولت: عایق، فیلر و روکش
- کابلهای قدرت مسی و آلومینیومی مفتولی یا نیمه افشان 0.6/1 کیلو ولت: عایق، بدینگ و روکش
- کابل های LV کنسنتریک و کابلهای زره دار: عایق، بدینگ و روکش
- کابلهای قدرت MV مسی و آلومینیومی تا سطح ولتاژ 36 کیلو ولت: روکش میانی و نهایی
- کابل های قدرت HV مسی و آلومینیومی: روکش
- انواع کابلهای کنترل افشان و مفتولی مسی: عایق، فیلر و روکش
- کابل های ابزار دقیق: عایق، روکش درونی و بیرونی
- کابلهای افشان تخت: عایق و روکش
- کابل های تلفن و مخابراتی درون ساختمانی: عایق و روکش
- کابلهای کواکسیال: روکش
- کابل های شبکه: روکش
در بازار ایران از واژه پروتودور یا پروتولین برای نامگذاری کابلهای قدرت که عایق یا روکش آنها از PVC ساخته شده است نیز استفاده میشود.
گرانولهای PVC به کار رونده در صنعت کابلسازی با توجه به نوع کابلها و تنوعی که به آن اشاره شد، دارای گوناگونی هستند. از آن جمله میتوان به گرانولهای نوع A، C و D برای ساخت عایق و پی وی سی های نوع ST1, ST2, ST5, ST9, ST10 و YM5 برای ساخت روکش اشاره کرد. این گرانولها غالباً از طریق قالبگیری به روش تزریق یا اکستروژن به عایق، فیلر و روکش کابلها تبدیل میشوند.