1976-04-01  –  1979-06-30

207.191,76 EUR

Institut für Kunststoffverarbeitung in Industrie und Handwerk an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen (IKV), Aachen, Nordrhein-Westfalen

03E4090A/0

Netze [EB1820]

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI4)

Energie

Das Ziel des Projektes war die Entwicklung neuer Verfahrenstechniken für die Vernetzung von Polyäthylen (PE) im Hinblick auf eine Anwendung bei der Kabelisolierung.
Das Arbeitsprogramm setzte sich aus folgenden Bestandteilen zusammen: Durch Dissipation im Scherspalt des Kabelummantelungswerkzeuges sollte die zum Vernetzen von Polyäthylen erforderliche Aktivierungsenergie bereitgestellt werden. Unter Zuhilfenahme eines mathematischen Modells als Simulationsmodell sollte der Vernetzungsprozess bei Einsatz eines Kabelummantelungswerkzeuges mit Schneidspalt beschrieben werden. Mithilfe der aus dem Simulationsprogramm erhaltenen Informationen war geplant, ein Kabelummantelungswerkzeug zu konstruieren und zu bauen. Anschließend sollte die Versuchsanlage aufgebaut werden und dann Qualitätsuntersuchungen an den hergestellten Proben durchgeführt werden. Die besten Ergebnisse sollten auf einer Kabelummantelungsanlage im Dauerbetrieb verifiziert werden. Für die UHF-Vernetzung sollten neue Peroxide auf Eignung untersucht werden und dann im Großversuch eingesetzt werden.
Das Vorhaben zeigte einen deutlichen Vorteil des Verfahrens gegenüber in der Praxis eingesetzten CV-Verfahren, da die Temperaturdifferenz zwischen Verarbeitungstemperatur bereits vor Eintritt in die sich dem Werkzeug anschließende Vernetzungsstrecke überwunden wurde. Dadurch kam es zu einer erheblichen Verkürzung der Vernetzungsstrecke um ca. 50 %. Die Durchführung der Vernetzungsversuche im Ultra-High-Frequency (UHF)-Feld ergaben bei sehr kurzen UHF-Einwirkzeiten sehr hohe Vernetzungsgrade von ca. 80 %, bei einer für die Vernetzung niedrigen mittleren Massentemperatur von 150 °C. Es konnte gezeigt werden, dass die Vernetzung bei gleicher UHF-Einwirkzeit unabhängig von den Probendicken war. Unter Zugrundelegung für die Vernetzung sich optimal erwiesenen UHF-Einwirkzeiten und einer damals üblichen Produktionsgeschwindigkeit für 110 kV Kabel, kam man zu Vernetzungsstrecken von ca. 5 m. Infolge der niedrigen mittleren Massentemperatur konnte weiterhin das Kühlteil der Anlage verkürzt werden.
Das Problem der für die Extrusion notwendigen niedrigen Massetemperaturen von ca. 120 °C, konnte durch die Entwicklung neuer temperaturstabiler Peroxide gelöst werden. Die Massetemperatur konnte auf 130 °C gesteigert werden.