用途

半導電性ケーブルコンパウンド

中圧(MV)および高圧(HV)向けケーブル絶縁材

中圧(MV)および高圧(HV)ケーブルでは、ケーブル絶縁体の内側と外側が同心円状の半導電性層で覆われています。これらの層は、絶縁体内の電界を均一化する役割を果たします。半導電性層は通常、EVA、EBAなどのエチレン系共重合体をベースとし、高い割合でカーボンブラック、グラファイト、カーボンナノチューブなどの導電性材料を配合することで、半導電性を実現しています。

典型的な用途

半導電性層が絶縁層に与える影響は、当初はあまり重要視されていませんでした。しかし、半導電性層に含まれるイオンが中間の絶縁層を汚染し、ウォーターツリーの形成に寄与する可能性があるという認識がすぐに広まりました。

剥離可能なカテゴリーの中圧ケーブルでは、ポリマーと適切な添加剤を適切に選択することで、外部半導電性層を絶縁層から容易に除去できます。これにより、特定のケースではケーブル付属品の取り付けが容易になります。

EPRベースのコンパウンドでは、半導電性層の容易な剥離性が基本的な要件であり続けます。なぜなら、機械的に剥離することが難しいからです。その処理量は、ポリマー製中圧ケーブル絶縁体の開発と成長に伴って増加しています。

ケーブル用途における当社の可能性について、さらに詳しくご紹介します。

利点

BUSSのコンパウンド技術は、半導電性ケーブル用コンパウンドに対し、以下のような具体的なメリットを提供します。

最新世代の多羽根BUSSコンパウンド装置は、全体的に低い比エネルギー投入量でありながら、より高い混練効果を実現します。これは、各プロセスゾーンに最適に調整された、より多くの混練サイクルによるものです。溶融に必要なエネルギーは、ほぼすべて機械的(散逸的)にせん断エネルギーとして投入されます。

BUSSコ・ニーダー(混練機)の穏やかなせん断速度により、制御可能なせん断と低い温度プロファイルが実現します。そのため、繊維やカーボンブラックなどの高構造性充填材の構造が、他のシステムに比べて大幅に損なわれにくくなります。その結果、優れた機械的・電気的特性、向上した流動性、そして高価な添加剤の使用量低減が可能となります。

BUSSの技術は、高い充填剤配合率を実現します。その理由は、2~3箇所の供給位置への分割、サイドフィーダーなどの供給装置の活用、充填剤の重量式供給、逆方向排気、そして優れた搬送効率にあります。コ・ニーダーの穏やかなせん断速度により、高充填時に発生する高粘度も容易に処理できます。

多翼式BUSSコ・ニーダーでは、多数の混合サイクルが実現されます。新しく独自のスクリュー形状により、コンパウンドの最大限の分割と再折り畳みが可能となり、無数の層の入れ替えと、非常に短い処理長での優れた混合が達成されます。

均一なせん断速度により、低温での制御された混合が可能になります。必要なせん断エネルギーのみが、その工程に応じて投入されます。代替システムと比較して、せん断速度の分布が狭いため、個々の粒子に対して均一なせん断プロファイルが保証されます。これにより、より少ないエネルギー投入で高品質な処理が実現します。

コンパウンド製造への要件半導体向け

半導電性ケーブルコンパウンドの処理工程には、非常に高い要求が課せられます。導電性の値は、常温はもちろん、高温の動作条件下でも保証されなければなりません。高構造性カーボンブラックは、その構造を維持しつつ、極めて均一に分散させることで、導電性ネットワークを形成する必要があります。使用されるポリマーは、できる限り分解を抑えなければなりません。また、加工時に共押出される層の表面は、非常に滑らかで均一であることが求められます。多くの場合、過酸化物ベースでの架橋性が要求されます。

この複雑な要求プロファイルを半導電性ケーブルコンパウンドで満たすために、BUSSコ・ニーダーはその特長を最大限に発揮します。 高い比率の導電性添加剤を、複数の供給箇所に分散して投入できます。穏やかなせん断速度で即座に混練が開始されるため、導電性材料やポリマーの内部構造を損なうことなく、優れた分散混合結果が得られます。

典型的なプラントレイアウト

半導電性ケーブルコンパウンド製造のための典型的なプラント構成

本システムの設計自由度により、処理ゾーンにおける粘度上昇に応じて、最適な構成を選択することが可能です。これにより、プロセス条件を的確に制御・管理できます。

BUSSコ・ニーダーの二段階システムでは、コンパウンド工程と昇圧工程が明確に分離されています。そのため、昇圧、ろ過、成形工程とは独立して、品質とスループットにおいて最高の結果が得られるよう、混練工程が最適化されます。

コンパウンドシステム全体のモジュール式で柔軟な構造と、BUSSの豊富なプロセスノウハウにより、BUSSコ・ニーダーは、世界中の半導電性ケーブル用コンパウンドの製造において、設置場所や必要とされる生産能力を問わず、あらゆるニーズに対応する技術リーダーであり、最適なシステムです。

COMPEOによる半導電性ケーブル用コンパウンドの製造

弊社のCOMPEOショールームにて、半導電性ケーブル用コンパウンド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。

COMPEOコンパウンドシリーズをご紹介します。

BUSS コ・ニーダー世界中で

当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支援しています。BUSSのコンパウンドシステムを活用することで、半導電性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に対応することが可能です。

ケーブルコンパウンド製造で使用されているコ・ニーダーの世界マップ概要

ケーブル用コンパウンド製造におけるコ・ニーダー(混練機)の導入台数

お客様のニーズとビジネスに最適な機械をお選びいただけます。