هدف از مطالعه حاضر بررسی گرانول XLPE بوده که در این راستا بازار داخلی و منطقه ای این محصول مورد مطالعه قرار خواهد گرفت. گرانول XLPE از پلی اتیلن سنگین و سبک تولید شده و عمدتاً در تولید روکش سیم و کابل به عنوان عایق کاربرد دارد.
پلی اتیلن با توجه به ساختار مولكولي غیرقطبی داراي خواص بسيار مناسب از نظر الكتريكي (عایق بودن) و شيميايي مي باشد. در نتیجه داراي كاربردهاي بسيار گسترده در صنعت كابل سازي بوده اما با وجود تمام مزایای پلی اتیلن، اين پليمر داراي مقاومت حرارتي پايينی می باشد. برای اصلاح این ضعف، پلی اتیلن را شبکه ای می کنند و XLPE تولید می گردد.
XLPE برگرفته از عبارت Cross linked Polyethylene است که در فارسی به آن پلی اتیلن شبکه ای شده می گویند. XLPE یا پلی اتلین کراسلینک شده در واقع پلی اتلینی است که با عملیات پخت پیوندهای چندگانه تشکیل داده و خاصیت عایقی بالایی پیدا می کند. اتصال عرضی یا همان کراسلینکینگ باعث عدم حرکت مولکول‌ها نسبت به یکدیگر در دمای بالا می‌گردد. در پلی اتیلن شبکه ای شده PEX یا XLPE ، بعضی از خواص همچون مقاومت شیمیایی و مقاومت تنش محیطی (ESCR) به طور موثری افزایش می یابد. یکپارچگی ساختار، مقاومت در برابر حرارت و عمر مفید در محصول مذکور در بیشتر موارد بی نظیر است.
از مدتها قبل برخی لاستیک ها مثل پلی اتیلن، EPDM و غیره به عنوان عایق کابلهای فشار ضعیف و فشار قوی استفاده میشد، ولی نقطه ضعف این مواد که همانا گرمانرم بودن آن ها بود، کاربری این مواد را محدود می کرد. با ابداع روش های کراسلینک مواد فوق و تبدیل آنها به مواد گرماسخت محدودیتها کمتر شد. دیگر گرم شدن رسانایی کابل بر اثر بارهای لحظه ای یا پیک بار آسیب نمی دیدند. کاربری این مواد به خصوص پلی اتیلن کراسلینک شده XLPE، در کابل های فشار قوی و سپس فشار ضعیف به سرعت گسترش یافت و خطوط تولید برای کراس کردن هم زمان در اروپا نصب شدند. اولین خطوط کراسلینک در آلمان و در کارخانه AEG KABEL در سال 197۰ راه اندازی شد. در ابتدا عایق XLPE تا ولتاژ K.V 66 به کار گرفته می شد. زیرا برای ولتاژهای بالاتر قابل اطمینان نبود. همچنان برای کابل هایی با ولتاژ بالاتر از عایق کاغذ روغن استفاده می شد. در دهه پایانی قرن گذشته با پیشرفت در ساخت مواد عایقی بسیار تمیز و تخصصی تر، امکان تولید کابل های فشار قوی با عایق XLPE تا سطح ولتاژ K.V 5۰۰ فراهم شد. به جرأت می توان گفت که عایق XLPE امروزه به یکی از بهترین و بی رقیب ترین مواد عایقی در کابل های فشار ضعیف L.V و فشار قوی H.V حتی فوق فشار قویE.H.V تبدیل شده است. در کابل های DC تا ولتاژ K.V 5۰۰ امروزه از نوعی مواد XLPE مهندسی شده استفاده می گردد.
XLPE توانایی نفوذ پذیری کمی دارد و در برابر آب مقاوم می‌باشد. غالباً برای‌کابل های XLPE از پلی‌اتیلن سنگین استفاده می‌شود. این کابل‌ها تا دمای 140 درجه‌ی سانتیگراد را می‌توانند تحمل کنند و دارای خواص دی‌الکتریک عالی هستند. ولتاژ شکست در عایق های XLPE حدودا 2 برابر ولتاژ شکست در عایق های PVC بوده و چگالی کمتری نسبت به عایق های قدیمی تر داشته که موجب سبک تر شدن کابل ها می گردد. در طی فرایند کراسلینکینگ، شاخص جریان مذاب و درصد ازدیاد طول کششی کاهش و مقاومت در برابر استرس محیطی و مقاومت در برابر ضربه افزایش می‌یابد.
فناوری شبکهای کردن پلی‌اتیلن، خواص فیزیکی، مکانیکی و حرارتی پلی‌اتیلن را بهبود می‌بخشد. از این رو، این محصول طیف وسیعی از کاربردها با خواص متنوع را پوشش می‌دهد. از جمله اصلی‌ترین زمینههای کاربرد فناوری تولید گرانول XLPE قابل شبکهای شدن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
1- روکش انواع کابل: XLPE به دلیل مقاومت در تحمل بار الکتریکی و توانایی بالا برای تحمل شوک‌های دمایی، گزینۀ مناسبی برای تولید پوشش سیم‌ها و کابل‌ها است که عمده ترین مصرف محصول مذکور نیز در این بخش صورت می گیرد.
2- لوله‌های پنج لایه (PEX-Al-PEX): به علت دمای کاربری بالا و خواص فیزیکی و شیمیایی مناسب، لوله‌های پنج لایه در زمینههای ساختمانی و استفاده در سیستم‌های لوله‌کشی آب گرم به کار می‌روند.
3- زمینههای صنعتی و ساختمانی: این پلیمر، در زمینههای ساختمانی و صنعتی، به دلیل خواص حرارتی بالا در تولید شلنگ‌های PEX جهت استفاده در سرویس بهداشتی و حمام با توان تحمل۲۰ بار فشار و دمای بالای ۸۰ درجه سانتیگراد و به علت خواص شیمیایی مناسب در دستگاه‌های صنعتی به عنوان مسیر انتقال روغن به کار می‌رود.
4- فیلم‌ها (شامل فیلم‌های چندلایه): برای کاربرد در دماهای بالا و علاوه بر آن، به دلیل خواص چسبندگی مناسب، در بسته‌بندی مقاوم در برابر گرمای مواد غذایی استفاده می‌شود.
5- فوم‌ها (foams): شامل پروفیل‌های از جنس فوم، فوم‌های سلول بسته ی انعطاف‌پذیر و مقاومت خوب مکانیکی و حرارتی است.
تهیه شده در گروه مطالعات راهبردی سپینود شرق
