সঠিক কেবল শিথ উপাদান নির্বাচন: প্রকারভেদ ও বাছাই নির্দেশিকা

কেবল শিথ (যা আউটার শিথ বা আবরণ নামেও পরিচিত) হলো একটি কেবল, অপটিক্যাল কেবল বা তারের সবচেয়ে বাইরের স্তর। এটি কেবলের অভ্যন্তরীণ কাঠামোগত সুরক্ষা নিশ্চিত করার জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ প্রতিবন্ধক হিসেবে কাজ করে এবং স্থাপনের সময় ও পরে কেবলকে বাহ্যিক তাপ, ঠান্ডা, আর্দ্রতা, অতিবেগুনী রশ্মি, ওজোন, বা রাসায়নিক ও যান্ত্রিক ক্ষতি থেকে রক্ষা করে। কেবল শিথিংয়ের উদ্দেশ্য কেবলের ভেতরের রিইনফোর্সমেন্টের বিকল্প হওয়া নয়, তবে এটি সীমিত পরিসরে বেশ উচ্চ স্তরের সুরক্ষা প্রদান করতে পারে। এছাড়াও, কেবল শিথ স্ট্র্যান্ডেড কন্ডাক্টরের আকার ও আকৃতি এবং শিল্ডিং লেয়ারকে (যদি থাকে) নির্দিষ্ট করে রাখতে পারে, যার ফলে কেবলের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক কম্প্যাটিবিলিটি (EMC)-এর সাথে হস্তক্ষেপ কমে যায়। কেবল বা তারের মধ্যে শক্তি, সংকেত বা ডেটার ধারাবাহিক সঞ্চালন নিশ্চিত করার জন্য এটি গুরুত্বপূর্ণ। অপটিক্যাল কেবল এবং তারের স্থায়িত্বের ক্ষেত্রেও শিথিং একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

বিভিন্ন ধরণের কেবল শিথ উপাদান রয়েছে, সাধারণত ব্যবহৃত শিথ উপাদানগুলো হলো—ক্রসলিঙ্কড পলিথিন (XLPE)পলিটেট্রাফ্লুরোইথিলিন (PTFE), ফ্লুরিনেটেড ইথিলিন প্রোপিলিন (FEP), পারফ্লুরোঅ্যালকক্সি রেজিন (PFA), পলিউরেথেন (PUR),পলিথিন (পিই)থার্মোপ্লাস্টিক ইলাস্টোমার (TPE) এবংপলিভিনাইল ক্লোরাইড (পিভিসি)তাদের প্রত্যেকের ভিন্ন ভিন্ন কর্মক্ষমতার বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

কেবলের আবরণের জন্য কাঁচামাল নির্বাচনের ক্ষেত্রে প্রথমেই পরিবেশের সাথে এর অভিযোজনযোগ্যতা এবং কানেক্টর ব্যবহারের সামঞ্জস্যতা বিবেচনা করতে হবে। উদাহরণস্বরূপ, অত্যন্ত ঠান্ডা পরিবেশে এমন কেবল আবরণের প্রয়োজন হতে পারে যা খুব কম তাপমাত্রাতেও নমনীয় থাকে। প্রতিটি প্রয়োগের জন্য সেরা অপটিক্যাল কেবল নির্ধারণ করতে সঠিক আবরণের উপাদান নির্বাচন করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। তাই, অপটিক্যাল কেবল বা তারটিকে ঠিক কী উদ্দেশ্য পূরণ করতে হবে এবং কী কী প্রয়োজনীয়তা মেটাতে হবে, তা বোঝা জরুরি। পলিভিনাইল ক্লোরাইড (পিভিসি)কেবল শিথিং-এর জন্য এটি একটি বহুল ব্যবহৃত উপাদান। এটি পলিভিনাইল ক্লোরাইড ভিত্তিক রেজিন থেকে তৈরি করা হয় এবং এর সাথে মিশ্রণ, মণ্ডন ও এক্সট্রুশন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে স্টেবিলাইজার, প্লাস্টিসাইজার, ক্যালসিয়াম কার্বনেটের মতো অজৈব ফিলার, অ্যাডিটিভ এবং লুব্রিক্যান্ট ইত্যাদি যোগ করা হয়। এর ভালো ভৌত, যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য থাকার পাশাপাশি ভালো আবহাওয়া প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং রাসায়নিক স্থিতিশীলতাও রয়েছে। অগ্নি প্রতিরোধক, তাপ প্রতিরোধক ইত্যাদির মতো বিভিন্ন অ্যাডিটিভ যোগ করে এর কার্যকারিতা আরও উন্নত করা যায়।

পিভিসি কেবল শিথ তৈরির পদ্ধতি হলো এক্সট্রুডারে পিভিসি কণা যোগ করে উচ্চ তাপমাত্রা ও চাপে সেগুলোকে এক্সট্রুড করার মাধ্যমে একটি নলাকার কেবল শিথ গঠন করা।

পিভিসি কেবল জ্যাকেটের সুবিধাগুলো হলো এর দাম কম, প্রক্রিয়াকরণ ও স্থাপন করা সহজ এবং এর প্রয়োগের ক্ষেত্র ব্যাপক। এটি প্রায়শই নিম্ন-ভোল্টেজের কেবল, যোগাযোগ কেবল, নির্মাণ কাজে ব্যবহৃত তার এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়। তবে, পিভিসি কেবল শিথিং-এর উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধ ক্ষমতা, ঠান্ডা প্রতিরোধ ক্ষমতা, অতিবেগুনি রশ্মি প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং অন্যান্য বৈশিষ্ট্য তুলনামূলকভাবে দুর্বল। এতে পরিবেশ ও মানবদেহের জন্য ক্ষতিকর পদার্থ থাকে এবং বিশেষ পরিবেশে প্রয়োগের ক্ষেত্রে অনেক সমস্যা দেখা দেয়। মানুষের পরিবেশগত সচেতনতা বৃদ্ধি এবং উপকরণের কার্যক্ষমতার প্রয়োজনীয়তার উন্নতির সাথে সাথে পিভিসি উপকরণের উপর উচ্চতর চাহিদা তৈরি হয়েছে। তাই, বিমান চলাচল, মহাকাশ, পারমাণবিক শক্তি এবং অন্যান্য ক্ষেত্রের মতো কিছু বিশেষ ক্ষেত্রে পিভিসি কেবল শিথিং সতর্কতার সাথে ব্যবহার করা হয়। পলিথিন (পিই)PE একটি প্রচলিত কেবল শিথ উপাদান। এর ভালো যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য ও রাসায়নিক স্থিতিশীলতা রয়েছে এবং এটি তাপ, শীত ও আবহাওয়া প্রতিরোধী। অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট, ইউভি শোষক ইত্যাদির মতো সংযোজক যোগ করে PE কেবল শিথকে আরও উন্নত করা যায়।

পিই কেবল শিথ তৈরির পদ্ধতি পিভিসি-র মতোই, এবং এতে এক্সট্রুডারে পিই কণা যোগ করে উচ্চ তাপমাত্রা ও চাপে এক্সট্রুশন করার মাধ্যমে একটি নলাকার কেবল শিথ গঠন করা হয়।

PE কেবল শিথের ভালো পরিবেশগত বার্ধক্য প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং UV প্রতিরোধের সুবিধা রয়েছে, পাশাপাশি এর দাম তুলনামূলকভাবে কম হওয়ায় এটি অপটিক্যাল কেবল, লো-ভোল্টেজ কেবল, কমিউনিকেশন কেবল, মাইনিং কেবল এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। ক্রস-লিঙ্কড পলিইথিলিন (XLPE) হলো উচ্চ বৈদ্যুতিক এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যসম্পন্ন একটি কেবল শিথ উপাদান। এটি উচ্চ তাপমাত্রায় পলিইথিলিন উপাদানকে ক্রস-লিঙ্ক করার মাধ্যমে উৎপাদিত হয়। ক্রসলিঙ্কিং বিক্রিয়া পলিইথিলিন উপাদানকে একটি ত্রিমাত্রিক নেটওয়ার্ক কাঠামো তৈরি করতে সাহায্য করে, যা এটিকে উচ্চ শক্তি এবং উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদান করে। XLPE কেবল শিথিং উচ্চ ভোল্টেজ কেবলের ক্ষেত্রে, যেমন ট্রান্সমিশন লাইন, সাবস্টেশন ইত্যাদিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এর চমৎকার বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য, যান্ত্রিক শক্তি এবং রাসায়নিক স্থিতিশীলতা রয়েছে, পাশাপাশি এর চমৎকার তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং আবহাওয়া প্রতিরোধ ক্ষমতাও রয়েছে।

পলিইউরেথেন (পিইউআর)এটি ১৯৩০-এর দশকের শেষের দিকে উদ্ভাবিত একদল প্লাস্টিককে বোঝায়। এটি অ্যাডিশন পলিমারাইজেশন নামক একটি রাসায়নিক প্রক্রিয়ার মাধ্যমে উৎপাদিত হয়। এর কাঁচামাল সাধারণত পেট্রোলিয়াম, তবে আলু, ভুট্টা বা সুগার বিটের মতো উদ্ভিজ্জ উপাদানও এর উৎপাদনে ব্যবহার করা যেতে পারে। পিইউআর (PUR) একটি বহুল ব্যবহৃত ক্যাবল শিথিং উপাদান। এটি একটি ইলাস্টোমার উপাদান, যার চমৎকার ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা, বার্ধক্য প্রতিরোধ ক্ষমতা, তেল প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং অ্যাসিড ও ক্ষার প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে, পাশাপাশি এর ভালো যান্ত্রিক শক্তি এবং স্থিতিস্থাপক পুনরুদ্ধার বৈশিষ্ট্যও বিদ্যমান। অগ্নি প্রতিরোধক, উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধী উপাদান ইত্যাদির মতো বিভিন্ন সংযোজনী যোগ করে পিইউআর ক্যাবল শিথের মান উন্নত করা যায়।

পিইউআর ক্যাবল শিথ তৈরির পদ্ধতি হলো, একটি এক্সট্রুডারে পিইউআর কণা যোগ করে উচ্চ তাপমাত্রা ও চাপে সেগুলোকে এক্সট্রুড করার মাধ্যমে একটি নলাকার ক্যাবল শিথ গঠন করা। পলিউরেথেনের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য বিশেষভাবে ভালো।

উপাদানটির চমৎকার ঘর্ষণ প্রতিরোধ ক্ষমতা, কর্তন প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং ছিঁড়ে যাওয়ার প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে এবং এটি নিম্ন তাপমাত্রাতেও অত্যন্ত নমনীয় থাকে। এই কারণে PUR বিশেষত সেইসব অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত যেখানে গতিশীল নড়াচড়া এবং বাঁকানোর প্রয়োজন হয়, যেমন টোয়িং চেইন। রোবোটিক অ্যাপ্লিকেশনে, PUR আবরণযুক্ত কেবলগুলি কোনো সমস্যা ছাড়াই লক্ষ লক্ষ বার বাঁকানোর চক্র বা শক্তিশালী মোচড় সহ্য করতে পারে। এছাড়াও, PUR তেল, দ্রাবক এবং অতিবেগুনি রশ্মির বিরুদ্ধে শক্তিশালী প্রতিরোধ ক্ষমতা রাখে। উপরন্তু, উপাদানটির গঠনের উপর নির্ভর করে, এটি হ্যালোজেন-মুক্ত এবং অগ্নি-প্রতিরোধী, যা মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে ব্যবহৃত UL প্রত্যয়িত কেবলগুলির জন্য গুরুত্বপূর্ণ মানদণ্ড। PUR কেবলগুলি সাধারণত মেশিন ও কারখানা নির্মাণ, শিল্প অটোমেশন এবং স্বয়ংচালিত শিল্পে ব্যবহৃত হয়।

যদিও পিইউআর ক্যাবল শিথের ভৌত, যান্ত্রিক এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য ভালো, এর দাম তুলনামূলকভাবে বেশি এবং এটি স্বল্প খরচে ব্যাপক উৎপাদনের জন্য উপযুক্ত নয়। পলিইউরেথেন থার্মোপ্লাস্টিক ইলাস্টোমার (টিপিইউ)টিপিইউ একটি বহুল ব্যবহৃত ক্যাবল শিথিং উপাদান। পলিইউরেথেন ইলাস্টোমার (পিইউআর) থেকে ভিন্ন, টিপিইউ হলো একটি থার্মোপ্লাস্টিক উপাদান যার ভালো প্রক্রিয়াকরণযোগ্যতা এবং প্লাস্টিসিটি রয়েছে।

টিপিইউ ক্যাবল শিথের ভালো ঘর্ষণ প্রতিরোধ ক্ষমতা, তেল প্রতিরোধ ক্ষমতা, অ্যাসিড ও ক্ষার প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং আবহাওয়া প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। এছাড়াও এর ভালো যান্ত্রিক শক্তি এবং স্থিতিস্থাপক পুনরুদ্ধার ক্ষমতা আছে, যা জটিল যান্ত্রিক নড়াচড়া এবং কম্পনপূর্ণ পরিবেশের সাথে খাপ খাইয়ে নিতে পারে।

টিপিইউ কণাগুলোকে একটি এক্সট্রুডারে যোগ করে উচ্চ তাপমাত্রা ও চাপে এক্সট্রুড করার মাধ্যমে একটি নলাকার কেবল শিথ তৈরি করা হয়।

টিপিইউ ক্যাবল শিথিং শিল্প অটোমেশন, মেশিন টুল সরঞ্জাম, মোশন কন্ট্রোল সিস্টেম, রোবট এবং অন্যান্য ক্ষেত্রের পাশাপাশি অটোমোবাইল, জাহাজ এবং অন্যান্য ক্ষেত্রেও ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এর ভালো ঘর্ষণ প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং স্থিতিস্থাপক পুনরুদ্ধার কর্মক্ষমতা রয়েছে, যা কার্যকরভাবে ক্যাবলকে রক্ষা করতে পারে, এবং এর চমৎকার উচ্চ ও নিম্ন তাপমাত্রা প্রতিরোধ ক্ষমতাও রয়েছে।

পিইউআর (PUR)-এর তুলনায় টিপিইউ (TPU) ক্যাবল শিথিং-এর ভালো প্রসেসিং পারফরম্যান্স এবং নমনীয়তার সুবিধা রয়েছে, যা আরও বেশি ক্যাবলের আকার ও আকৃতির চাহিদার সাথে খাপ খাইয়ে নিতে পারে। তবে, টিপিইউ ক্যাবল শিথিং-এর দাম তুলনামূলকভাবে বেশি এবং এটি স্বল্প খরচে ব্যাপক উৎপাদনের জন্য উপযুক্ত নয়।

সিলিকন রাবার (পিইউ)সিলিকন রাবার (PU) একটি বহুল ব্যবহৃত কেবল শিথিং উপাদান। এটি একটি জৈব পলিমার উপাদান, যার প্রধান শৃঙ্খল পর্যায়ক্রমে সিলিকন এবং অক্সিজেন পরমাণু দ্বারা গঠিত এবং সিলিকন পরমাণু সাধারণত রাবারের দুটি জৈব গ্রুপের সাথে সংযুক্ত থাকে। সাধারণ সিলিকন রাবার প্রধানত মিথাইল গ্রুপযুক্ত সিলিকন শৃঙ্খল এবং অল্প পরিমাণে ভিনাইল দ্বারা গঠিত। ফিনাইল গ্রুপের সংযোজন সিলিকন রাবারের উচ্চ এবং নিম্ন তাপমাত্রা সহনশীলতা উন্নত করতে পারে, এবং ট্রাইফ্লুরোপ্রোপাইল ও সায়ানাইড গ্রুপের সংযোজন সিলিকন রাবারের তাপমাত্রা সহনশীলতা এবং তেল সহনশীলতা উন্নত করতে পারে। পিইউ-এর ভালো উচ্চ তাপমাত্রা সহনশীলতা, ঠান্ডা সহনশীলতা এবং জারণ সহনশীলতা রয়েছে, এবং এর ভালো কোমলতা ও স্থিতিস্থাপক পুনরুদ্ধার বৈশিষ্ট্যও রয়েছে। সিলিকন রাবার কেবল শিথের কার্যকারিতা বিভিন্ন সংযোজনী, যেমন ঘর্ষণ-প্রতিরোধী এজেন্ট, তেল-প্রতিরোধী এজেন্ট ইত্যাদি যোগ করে উন্নত করা যেতে পারে।

সিলিকন রাবার ক্যাবল শিথ তৈরির পদ্ধতি হলো, এক্সট্রুডারে সিলিকন রাবার মিশ্রণ যোগ করে উচ্চ তাপমাত্রা ও চাপে এক্সট্রুশনের মাধ্যমে একটি নলাকার ক্যাবল শিথ গঠন করা। সিলিকন রাবার ক্যাবল শিথ মহাকাশ, পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্র, পেট্রোকেমিক্যাল, সামরিক এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, যেখানে উচ্চ তাপমাত্রা, উচ্চ চাপ এবং আবহাওয়া প্রতিরোধের প্রয়োজন হয়।

এর ভালো উচ্চ তাপমাত্রা ও জারণ প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে, যা উচ্চ তাপমাত্রা, উচ্চ চাপ এবং তীব্র ক্ষয়কারী পরিবেশে স্থিতিশীলভাবে কাজ করতে পারে। এছাড়াও এর ভালো যান্ত্রিক শক্তি এবং স্থিতিস্থাপক পুনরুদ্ধার ক্ষমতা রয়েছে, যা জটিল যান্ত্রিক গতি এবং কম্পনযুক্ত পরিবেশের সাথে খাপ খাইয়ে নিতে পারে।

অন্যান্য কেবল শিথিং উপকরণের তুলনায়, সিলিকন রাবার কেবল শিথিং-এর তাপ সহনশীলতা এবং জারণ প্রতিরোধ ক্ষমতা বেশি। এছাড়াও এর ভালো নমনীয়তা এবং স্থিতিস্থাপক পুনরুদ্ধার ক্ষমতা রয়েছে, যা এটিকে আরও জটিল কর্মপরিবেশের জন্য উপযুক্ত করে তোলে। তবে, সিলিকন রাবার কেবল শিথিং-এর দাম তুলনামূলকভাবে বেশি এবং এটি স্বল্প খরচে ব্যাপক উৎপাদনের জন্য উপযুক্ত নয়। পলিটেট্রাফ্লুরোইথিলিন (PTFE)ফ্লুরিন প্লাস্টিক একটি বহুল ব্যবহৃত কেবল শিথিং উপাদান, যা পলিটেট্রাফ্লুরোইথিলিন নামেও পরিচিত। এটি একটি পলিমার উপাদান যার চমৎকার ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা, উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং রাসায়নিক প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে এবং এটি চরম উচ্চ তাপমাত্রা, উচ্চ চাপ এবং তীব্র ক্ষয়কারী পরিবেশে স্থিতিশীলভাবে কাজ করতে পারে। এছাড়াও, ফ্লুরিন প্লাস্টিকের ভালো অগ্নি প্রতিরোধক বৈশিষ্ট্য এবং ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতাও রয়েছে।

ফ্লুরিন প্লাস্টিক ক্যাবল শিথ তৈরির পদ্ধতি হলো, এক্সট্রুডারে ফ্লুরিন প্লাস্টিকের কণা যোগ করে উচ্চ তাপমাত্রা ও চাপে সেগুলোকে এক্সট্রুড করার মাধ্যমে একটি নলাকার ক্যাবল শিথ গঠন করা।

ফ্লুরিন প্লাস্টিকের ক্যাবল শিথ মহাকাশ, পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্র, পেট্রোকেমিক্যাল এবং অন্যান্য উচ্চ-প্রযুক্তি ক্ষেত্রের পাশাপাশি সেমিকন্ডাক্টর, অপটিক্যাল কমিউনিকেশন এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এর চমৎকার ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে, যা উচ্চ তাপমাত্রা, উচ্চ চাপ এবং তীব্র ক্ষয়কারী পরিবেশে দীর্ঘ সময় ধরে স্থিতিশীলভাবে কাজ করতে পারে। এছাড়াও এর ভালো যান্ত্রিক শক্তি এবং স্থিতিস্থাপক পুনরুদ্ধার ক্ষমতা রয়েছে, যা জটিল যান্ত্রিক গতি এবং কম্পনযুক্ত পরিবেশের সাথে খাপ খাইয়ে নিতে সক্ষম।

অন্যান্য কেবল শিথ উপকরণের তুলনায়, ফ্লুরিন প্লাস্টিক কেবল শিথের ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধ ক্ষমতা বেশি, যা আরও প্রতিকূল কর্মপরিবেশের জন্য উপযুক্ত। তবে, ফ্লুরিন প্লাস্টিক কেবল শিথের দাম তুলনামূলকভাবে বেশি এবং এটি স্বল্প খরচে ব্যাপক উৎপাদনের জন্য উপযুক্ত নয়।