নন-হ্যালোজেন ইনসুলেশন উপকরণ বলতে কী বোঝায়?

(1)ক্রস-লিঙ্কড লো স্মোক জিরো হ্যালোজেন পলিথিন (XLPE) ইনসুলেশন উপাদান:
XLPE ইনসুলেশন উপাদান তৈরি করা হয় পলিইথিলিন (PE) এবং ইথিলিন ভিনাইল অ্যাসিটেট (EVA)-কে ভিত্তি ম্যাট্রিক্স হিসেবে ব্যবহার করে এবং এর সাথে হ্যালোজেন-মুক্ত অগ্নি প্রতিরোধক, লুব্রিকেন্ট, অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট ইত্যাদির মতো বিভিন্ন সংযোজনী মিশিয়ে একটি কম্পাউন্ডিং ও পেলেটাইজিং প্রক্রিয়ার মাধ্যমে। বিকিরণ প্রক্রিয়াকরণের পর, PE তার রৈখিক আণবিক গঠন থেকে একটি ত্রিমাত্রিক গঠনে রূপান্তরিত হয় এবং একটি থার্মোপ্লাস্টিক উপাদান থেকে একটি অদ্রবণীয় থার্মোসেটিং প্লাস্টিকে পরিণত হয়।

সাধারণ থার্মোপ্লাস্টিক PE-এর তুলনায় XLPE ইনসুলেশনযুক্ত কেবলের বেশ কিছু সুবিধা রয়েছে:
১. তাপীয় বিকৃতির বিরুদ্ধে উন্নত প্রতিরোধ ক্ষমতা, উচ্চ তাপমাত্রায় উন্নত যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য এবং পরিবেশগত পীড়নজনিত ফাটল ও তাপীয় বার্ধক্যের বিরুদ্ধে উন্নত প্রতিরোধ ক্ষমতা।
২. উন্নত রাসায়নিক স্থিতিশীলতা ও দ্রাবক প্রতিরোধ ক্ষমতা, হ্রাসকৃত কোল্ড ফ্লো এবং অক্ষুণ্ণ বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য। দীর্ঘমেয়াদী কার্যক্ষম তাপমাত্রা ১২৫°C থেকে ১৫০°C পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে। ক্রস-লিংকিং প্রক্রিয়াকরণের পর, PE-এর শর্ট-সার্কিট তাপমাত্রা ২৫০°C পর্যন্ত বাড়ানো যেতে পারে, যা একই পুরুত্বের ক্যাবলগুলোর জন্য উল্লেখযোগ্যভাবে উচ্চতর বিদ্যুৎ বহন ক্ষমতা প্রদান করে।
৩. XLPE-ইনসুলেটেড ক্যাবলগুলিতে চমৎকার যান্ত্রিক, জলরোধী এবং তেজস্ক্রিয়তা-প্রতিরোধী বৈশিষ্ট্যও রয়েছে, যা এগুলিকে বিভিন্ন প্রয়োগের জন্য উপযুক্ত করে তোলে, যেমন—বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতির অভ্যন্তরীণ ওয়্যারিং, মোটরের লিড, লাইটিং লিড, স্বয়ংচালিত গাড়ির নিম্ন-ভোল্টেজ সিগন্যাল কন্ট্রোল ওয়্যার, লোকোমোটিভের ওয়্যার, সাবওয়ে ক্যাবল, পরিবেশবান্ধব খনির ক্যাবল, জাহাজের ক্যাবল, পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রের জন্য 1E-গ্রেড ক্যাবল, সাবমার্সিবল পাম্প ক্যাবল এবং পাওয়ার ট্রান্সমিশন ক্যাবল।

XLPE ইনসুলেশন উপাদান উন্নয়নের বর্তমান ধারাগুলোর মধ্যে রয়েছে বিকিরণ দ্বারা ক্রস-লিঙ্কড PE পাওয়ার ক্যাবল ইনসুলেশন উপাদান, বিকিরণ দ্বারা ক্রস-লিঙ্কড PE এরিয়াল ইনসুলেশন উপাদান, এবং বিকিরণ দ্বারা ক্রস-লিঙ্কড অগ্নি-প্রতিরোধী পলিওলিফিন শিথিং উপাদান।

(2)ক্রস-লিঙ্কড পলিপ্রোপিলিন (XL-PP) ইনসুলেশন উপাদান:
পলিপ্রোপিলিন (পিপি), একটি সাধারণ প্লাস্টিক হিসেবে, হালকা ওজন, প্রচুর কাঁচামালের উৎস, সাশ্রয়ী মূল্য, চমৎকার রাসায়নিক ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা, সহজে ছাঁচনির্মাণ এবং পুনর্ব্যবহারযোগ্যতার মতো বৈশিষ্ট্য ধারণ করে। তবে, এর কিছু সীমাবদ্ধতাও রয়েছে, যেমন—কম শক্তি, দুর্বল তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা, উল্লেখযোগ্য সংকোচন বিকৃতি, দুর্বল ক্রিপ প্রতিরোধ ক্ষমতা, নিম্ন-তাপমাত্রায় ভঙ্গুরতা এবং তাপ ও ​​অক্সিজেনের প্রভাবে বার্ধক্যজনিত দুর্বল প্রতিরোধ ক্ষমতা। এই সীমাবদ্ধতাগুলো ক্যাবল বা তারের ক্ষেত্রে এর ব্যবহারকে সীমিত করেছে। গবেষকরা পলিপ্রোপিলিন উপাদানের সামগ্রিক কর্মক্ষমতা উন্নত করার জন্য এটিকে পরিবর্তন করার কাজ করে আসছেন, এবং বিকিরণ দ্বারা ক্রস-লিঙ্কড পরিবর্তিত পলিপ্রোপিলিন (এক্সএল-পিপি) কার্যকরভাবে এই সীমাবদ্ধতাগুলো কাটিয়ে উঠেছে।

XL-PP ইনসুলেটেড তার UL VW-1 ফ্লেম টেস্ট এবং UL-রেটেড 150°C ওয়্যার স্ট্যান্ডার্ড পূরণ করতে পারে। ব্যবহারিক ক্যাবল অ্যাপ্লিকেশনে, ক্যাবল ইনসুলেশন লেয়ারের কার্যকারিতা সামঞ্জস্য করার জন্য EVA-কে প্রায়শই PE, PVC, PP এবং অন্যান্য উপকরণের সাথে মিশ্রিত করা হয়।

বিকিরণ দ্বারা ক্রস-লিঙ্ক করা পিপি-র একটি অসুবিধা হলো, এতে অবক্ষয় বিক্রিয়ার মাধ্যমে অসম্পৃক্ত প্রান্তীয় গ্রুপ গঠন এবং উদ্দীপিত অণু ও বৃহৎ অণু মুক্ত মূলকের মধ্যে ক্রস-লিঙ্কিং বিক্রিয়ার মধ্যে একটি প্রতিযোগিতামূলক বিক্রিয়া ঘটে। গবেষণায় দেখা গেছে যে, গামা-রশ্মি বিকিরণ ব্যবহার করে পিপি-র বিকিরণ ক্রস-লিঙ্কিং-এ অবক্ষয় ও ক্রস-লিঙ্কিং বিক্রিয়ার অনুপাত প্রায় ০.৮। পিপি-তে কার্যকর ক্রস-লিঙ্কিং বিক্রিয়া অর্জনের জন্য, বিকিরণ ক্রস-লিঙ্কিং-এর ক্ষেত্রে ক্রস-লিঙ্কিং প্রোমোটার যোগ করতে হয়। এছাড়াও, বিকিরণের সময় ইলেকট্রন রশ্মির ভেদন ক্ষমতার দ্বারা কার্যকর ক্রস-লিঙ্কিং-এর পুরুত্ব সীমিত থাকে। বিকিরণের ফলে গ্যাস ও ফেনা তৈরি হয়, যা পাতলা পণ্যের ক্রস-লিঙ্কিং-এর জন্য সুবিধাজনক হলেও পুরু দেয়ালযুক্ত তারের ব্যবহারকে সীমিত করে।

(3) ক্রস-লিঙ্কড ইথিলিন-ভিনাইল অ্যাসিটেট কোপলিমার (XL-EVA) নিরোধক উপাদান:
কেবলের সুরক্ষার চাহিদা বাড়ার সাথে সাথে হ্যালোজেন-মুক্ত অগ্নি-প্রতিরোধী ক্রস-লিঙ্কড কেবলের বিকাশ দ্রুত বৃদ্ধি পেয়েছে। PE-এর তুলনায়, EVA-এর ক্রিস্টালিনিটি কম, কারণ এতে আণবিক শৃঙ্খলে ভিনাইল অ্যাসিটেট মনোমার যুক্ত করা হয়, যার ফলে এর নমনীয়তা, অভিঘাত প্রতিরোধ ক্ষমতা, ফিলার সামঞ্জস্যতা এবং তাপ সিলিং বৈশিষ্ট্য উন্নত হয়। সাধারণত, EVA রেজিনের বৈশিষ্ট্য আণবিক শৃঙ্খলে ভিনাইল অ্যাসিটেট মনোমারের পরিমাণের উপর নির্ভর করে। ভিনাইল অ্যাসিটেটের পরিমাণ বেশি হলে এর স্বচ্ছতা, নমনীয়তা এবং দৃঢ়তা বৃদ্ধি পায়। EVA রেজিনের চমৎকার ফিলার সামঞ্জস্যতা এবং ক্রস-লিঙ্ক করার ক্ষমতা রয়েছে, যা হ্যালোজেন-মুক্ত অগ্নি-প্রতিরোধী ক্রস-লিঙ্কড কেবলে এর জনপ্রিয়তা বাড়িয়ে তুলছে।

প্রায় ১২% থেকে ২৪% ভিনাইল অ্যাসিটেটযুক্ত ইভা রেজিন সাধারণত তার এবং কেবলের ইনসুলেশনে ব্যবহৃত হয়। কেবলের বাস্তব প্রয়োগে, কেবলের ইনসুলেশন স্তরের কার্যকারিতা সমন্বয় করার জন্য ইভাকে প্রায়শই পিই, পিভিসি, পিপি এবং অন্যান্য উপাদানের সাথে মিশ্রিত করা হয়। ইভা উপাদান ক্রস-লিংকিংকে ত্বরান্বিত করতে পারে, যার ফলে ক্রস-লিংকিংয়ের পরে কেবলের কার্যকারিতা উন্নত হয়।

(4) ক্রস-লিঙ্কড ইথিলিন-প্রোপিলিন-ডাইন মনোমার (XL-EPDM) নিরোধক উপাদান:
এক্সএল-ইপিডিএম হলো ইথিলিন, প্রোপিলিন এবং নন-কনজুগেটেড ডাইইন মনোমার দ্বারা গঠিত একটি টারপলিমার, যা বিকিরণের মাধ্যমে ক্রস-লিঙ্ক করা হয়। এক্সএল-ইপিডিএম ক্যাবলগুলো পলিওলিফিন-ইনসুলেটেড ক্যাবল এবং সাধারণ রাবার-ইনসুলেটেড ক্যাবলের সুবিধাগুলোকে একত্রিত করে:
১. নমনীয়তা, স্থিতিস্থাপকতা, উচ্চ তাপমাত্রায় অ-আঠালো ভাব, দীর্ঘমেয়াদী বার্ধক্য প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং প্রতিকূল জলবায়ু (-৬০°সে থেকে ১২৫°সে) প্রতিরোধ ক্ষমতা।
২. ওজোন প্রতিরোধ ক্ষমতা, ইউভি প্রতিরোধ ক্ষমতা, বৈদ্যুতিক নিরোধক কার্যকারিতা এবং রাসায়নিক ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা।
৩. তেল এবং দ্রাবকের বিরুদ্ধে এর প্রতিরোধ ক্ষমতা সাধারণ ক্লোরোপেন রাবার ইনসুলেশনের সমতুল্য। এটি সাধারণ হট এক্সট্রুশন প্রক্রিয়াকরণ সরঞ্জাম ব্যবহার করে উৎপাদন করা যায়, ফলে এটি সাশ্রয়ী।

এক্সএল-ইপিডিএম-ইনসুলেটেড ক্যাবলের ব্যাপক ব্যবহার রয়েছে, যার মধ্যে নিম্ন-ভোল্টেজ পাওয়ার ক্যাবল, জাহাজের ক্যাবল, গাড়ির ইগনিশন ক্যাবল, রেফ্রিজারেশন কম্প্রেসরের কন্ট্রোল ক্যাবল, খনির মোবাইল ক্যাবল, ড্রিলিং সরঞ্জাম এবং চিকিৎসা সরঞ্জাম অন্যতম।

এক্সএল-ইপিডিএম ক্যাবলের প্রধান অসুবিধাগুলোর মধ্যে রয়েছে দুর্বল ছিঁড়ে যাওয়ার প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং দুর্বল আঠালো ও স্ব-আঠালো বৈশিষ্ট্য, যা পরবর্তী প্রক্রিয়াকরণকে প্রভাবিত করতে পারে।

(5) সিলিকন রাবার নিরোধক উপাদান

সিলিকন রাবারের নমনীয়তা এবং ওজোন, করোনা ডিসচার্জ ও অগ্নির বিরুদ্ধে চমৎকার প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে, যা এটিকে বৈদ্যুতিক নিরোধনের জন্য একটি আদর্শ উপাদান করে তোলে। বৈদ্যুতিক শিল্পে এর প্রধান ব্যবহার হলো তার এবং ক্যাবল তৈরিতে। সিলিকন রাবারের তার এবং ক্যাবল উচ্চ-তাপমাত্রা এবং প্রতিকূল পরিবেশে ব্যবহারের জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত এবং সাধারণ ক্যাবলের তুলনায় এগুলোর আয়ুষ্কাল উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি। এর সাধারণ ব্যবহারগুলোর মধ্যে রয়েছে উচ্চ-তাপমাত্রার মোটর, ট্রান্সফরমার, জেনারেটর, ইলেকট্রনিক ও বৈদ্যুতিক সরঞ্জাম, পরিবহন যানবাহনের ইগনিশন ক্যাবল এবং সামুদ্রিক পাওয়ার ও কন্ট্রোল ক্যাবল।

বর্তমানে, সিলিকন রাবার-ইনসুলেটেড ক্যাবলগুলো সাধারণত বায়ুমণ্ডলীয় চাপে গরম বাতাস অথবা উচ্চ-চাপের বাষ্প ব্যবহার করে ক্রস-লিঙ্ক করা হয়। সিলিকন রাবার ক্রস-লিঙ্ক করার জন্য ইলেকট্রন বিম ইরেডিয়েশন ব্যবহারের বিষয়েও গবেষণা চলছে, যদিও এটি এখনও ক্যাবল শিল্পে ব্যাপকভাবে প্রচলিত হয়নি। ইরেডিয়েশন ক্রস-লিঙ্কিং প্রযুক্তির সাম্প্রতিক অগ্রগতির ফলে, এটি সিলিকন রাবার ইনসুলেশন উপকরণের জন্য একটি কম খরচের, অধিক কার্যকর এবং পরিবেশবান্ধব বিকল্প হিসেবে আবির্ভূত হয়েছে। ইলেকট্রন বিম ইরেডিয়েশন বা অন্যান্য বিকিরণ উৎসের মাধ্যমে সিলিকন রাবার ইনসুলেশনের কার্যকর ক্রস-লিঙ্কিং অর্জন করা সম্ভব, এবং এর পাশাপাশি নির্দিষ্ট প্রয়োগের প্রয়োজনীয়তা মেটাতে ক্রস-লিঙ্কিংয়ের গভীরতা ও মাত্রা নিয়ন্ত্রণ করা যায়।

সুতরাং, তার ও ক্যাবল শিল্পে সিলিকন রাবার ইনসুলেশন উপকরণের জন্য ইরেডিয়েশন ক্রস-লিংকিং প্রযুক্তির প্রয়োগ এক উল্লেখযোগ্য সম্ভাবনা তৈরি করে। আশা করা যায়, এই প্রযুক্তি উৎপাদন খরচ কমাবে, উৎপাদন দক্ষতা বাড়াবে এবং পরিবেশের উপর প্রতিকূল প্রভাব কমাতে অবদান রাখবে। ভবিষ্যৎ গবেষণা ও উন্নয়ন প্রচেষ্টা সিলিকন রাবার ইনসুলেশন উপকরণের জন্য ইরেডিয়েশন ক্রস-লিংকিং প্রযুক্তির ব্যবহারকে আরও এগিয়ে নিয়ে যেতে পারে, যা বৈদ্যুতিক শিল্পে উচ্চ-তাপমাত্রা ও উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন তার ও ক্যাবল তৈরির জন্য এগুলিকে আরও ব্যাপকভাবে প্রয়োগযোগ্য করে তুলবে। এটি বিভিন্ন প্রয়োগ ক্ষেত্রে আরও নির্ভরযোগ্য এবং টেকসই সমাধান প্রদান করবে।