XLPE: 過酸化物架橋型コンパウンド
XLPEは架橋ポリエチレンの略です。このプラスチックは、ケーブル絶縁材として最適です。
ポリエチレン（PE）は、優れた絶縁特性を備えています。しかし、ケーブル絶縁用途での負荷ピークなどにより一時的に温度が上昇すると、機能が完全に停止する恐れがあります。これは、軟化・溶融温度が比較的低いため、熱力学的な破壊や、絶縁体の滴下を引き起こす可能性があるからです。
ポリエチレンを架橋処理（PEXまたはXLPEは架橋ポリエチレンを指します）することで、熱可塑性樹脂から熱硬化性樹脂へと変化させることができます。
この架橋ポリエチレンは、はるかに高い使用温度に対応でき、機械的特性も向上します。また、有機液体に対する耐性が高く、多くの場合、より薄い肉厚が可能になります。ケーブル絶縁用XLPEコンパウンドの製造には、さまざまな架橋方法が採用されています。
典型的な用途
XLPEケーブルコンパウンドは、PEX-aとも呼ばれています。過酸化物架橋型ポリエチレンの製造方法は1960年代に特許化され、以来ケーブル業界で使用されてきました。ベースポリマー、過酸化物、添加剤は、最初の工程で130°C未満のプロセス温度を厳守しながら、強力に混合されます。
架橋プロセスは、加工後すぐにCV（連続加硫）ライン上で、圧力と温度をかけて行われます。この比較的手間のかかる工程のため、本技術は主に高性能ケーブルに採用されています。
耐水性（water tree）に優れた配合とプロセス技術の開発により、XLPEケーブルコンパウンドは、交流用途における中圧（MV）および高圧（HV）絶縁体の素材として、ますます広く採用されるようになりました。直流用途の高圧ケーブルにおいても、最適な材料として選ばれています。都市の電力供給では、架空線が地中ケーブルに置き換えられたり、当初から地中に敷設されるケースが増えています。
洋上風力発電所の系統接続や、海底ケーブル全般においても、XLPEコンパウンドによるケーブル絶縁が非常に多く採用されています。これらの市場は世界的なメガトレンドを反映しており、今後も大量の需要と成長が見込まれます。そして、このケーブル絶縁の基盤となるXLPEケーブルコンパウンドの製造には、BUSSのコンパウンドシステムが最適なパートナーです。
メリット
BUSSのXLPEコンパウンド向けコンパウンドシステムは、以下のような具体的なメリットを提供します。
XLPEコンパウンドに求められる要件
用途によっては、配合成分を強力に混合し、温度プロファイルに関して厳格なプロセス管理を行い、製品と装置の高い純度を維持することが求められます。MV用途では、過酸化物をポリマー溶融物に直接注入し、低温で強力に混合します。コンパウンドはろ過され、ペレット化されます。
HV用途では、装置の設計とその運転は最高の純度に重点を置いています。ベースポリマーは事前にろ過され、装置内外の汚染源は排除され、クリーンルーム環境で生産されます。
XLPEケーブル用コンパウンド向けの本プロセスにおいて、BUSSコ・ニーダーとコンパウンドシステム全体の以下の特性が成功の要因です。過酸化物はプロセス空間に直接注入され、即座に発揮される分散混合効果により最適に分散されます。穏やかで均一なせん断速度により、低温かつポリマーの劣化を最小限に抑えた状態でこれが実現されます。さらに、装置のカスケード構造により、コンパウンドを優しくろ過・ペレット化することが可能です。
実際に導入されたプラント全体は、BUSSのプロセス技術、機械、プラント設計における専門知識の融合を如実に示しており、この業界におけるリファレンスとなっています。
典型的なプラントレイアウト
COMPEOカスケードレイアウト：XLPEケーブルコンパウンド製造向け
弊社のCOMPEOショールームにて、XLPEコンパウンド製造向けの標準的なプラントレイアウトをご覧いただけます。
BUSS コ・ニーダー世界中で
弊社の特許取得済みコ・ニーダーは、現在世界中で導入されており、お客様のプラスチック製造を強力にサポートしています。BUSSのコンパウンドシステムを活用することで、XLPEケーブル用コンパウンドの製造におけるあらゆる高度な要求を、確実にクリアすることが可能です。
ケーブル業界におけるコ・ニーダーの導入台数
