Summarium: Principium reticulationis, classificatio, formulatio, processus et apparatus materiae insulatricis polyethylene silanicae reticulatae ad fila et funes destinatae breviter describuntur, et nonnullae proprietates materiae insulatricis polyethylene silanicae naturaliter reticulatae in applicatione et usu necnon factores qui condicionem reticulationis materiae afficiunt introducuntur.
Verba Clavis: Silani reticulatio; Reticulatio naturalis; Polyethylenum; Insulatio; Filum et funis
Materia funium polyethylene reticulatum silano confecta nunc late in industria filorum et funium ut materia insulans pro funibus electricis humilis tensionis adhibetur. Materia in fabricatione filorum et funium reticulatorum, et reticulatio peroxidi et irradiationis, comparata cum apparatu fabricationis requisito, simplex, facilis ad usum, sumptus generales humilis, aliisque commodis, materia praecipua pro funibus humilis tensionis reticulatis cum insulatione facta est.
1. Principium reticulationis materiae funium Silanicae reticulatae
Duo processus principales in polyethylene silano reticulato faciendo implicantur: insitio et reticulatio. In hoc processu, polymerum atomum H in atomo carbonis tertiario sub actione initiatoris liberi perdit et pyrolysi in radicales liberos, qui cum grege –CH₃ = CH₂ vinylsilani reagunt ut polymerum insitum cum grege trioxysilyl esteris producant. In hoc processu reticulationis, polymerum insitum primum in praesentia aquae hydrolyzatur ut silanol producatur, et –OH cum grege Si-OH adiacente condensatur ut vinculum Si-O-Si formet, ita macromoleculas polymeri reticulando.
2. Materia funis silanica reticulata et eius modus productionis funis
Ut scitis, modi productionis funium silano reticulatum et funium eorum existunt, sive bigradi sive uno gradu. Differentia inter modum bigradi et unum gradum in eo consistit ubi processus insitionis silani perficitur: insitio apud fabricatorem materiae funium pro modo bigradi, et insitio in officina fabricationis funium pro modo uno gradu. Materia insulans polyethylene silano reticulato bigradi, quae maximam partem mercatus habet, ex materiis A et B constat, ubi materia A polyethylene silano insitum est, materia B vero mixtura principalis catalysatoris. Nucleus insulans deinde in aqua calida vel vapore reticulatur.
Est aliud genus insulatoris polyethyleni silani reticulati bipartiti, ubi materia A modo diverso producitur, introducendo vinylsilanum directe in polyethylenum durante synthesi, ut polyethylenum cum catenis silanis ramosis obtineatur.
Methodus unius gradus etiam duos typos habet. Processus unius gradus traditus est varia materia rudis secundum formulam peculiarem, ratione systematis mensurae accuratae, in extrusorem specialem specialiter designatum immissa, uno gradu ad insertionem et extrusionem nuclei insulationis funis perficiendam. In hoc processu, nulla granulatio, nulla participatione in fabrica materiae funis necessaria, a sola fabrica funis perficitur. Haec instrumenta productionis funis silani reticulati et technologia formulationis unius gradus plerumque ex externis partibus importantur et sumptuosa sunt.
Aliud genus materiae insulationis polyethylene silanicae reticulatae, quae uno gradu fit, a fabricatoribus materiarum funium producitur; omnes materiae primae secundum formulam peculiarem miscentur, involuuntur et venduntur. Nulla materia A et B adsunt; planta funium directe in extrusorem inseri potest, ut simul nucleus insulationis funium inseratur et extrudatur. Huius methodi proprietas singularis est quod extrusores speciales et sumptuosos non requiruntur, cum processus insertionis silanicae in extrusore PVC communi perfici possit, et methodus duorum graduum necessitatem miscendi materias A et B ante extrusionem tollit.
3. Compositio formulationis
Formula materiae funis polyethyleni silani reticulati plerumque constat ex resina materiae basalis, initiatore, silano, antioxidante, inhibitore polymerizationis, catalysta, et cetera.
(1) Resina basis plerumque est resina polyethylene densitatis humilis (LDPE) cum indice liquefactionis (MI) 2, sed nuper, cum evolutione technologiae resinae syntheticae et pressionibus sumptuum, polyethylene lineare densitatis humilis (LLDPE) etiam adhibitum est vel partim adhibitum est ut resina basis pro hac materia. Resinae diversae saepe magnum impulsum habent in insitionem et reticulationem propter differentias in structura macromoleculari interna, ita formula modificabitur utendo diversis resinis basis vel eodem genere resinae a diversis fabricatoribus.
(2) Initiator vulgo adhibitus est diisopropyl peroxidum (DCP); clavis est magnitudinem problematis comprehendere; nimis parum ad insitionem silani efficiendam non sufficit; nimis multum ad reticulationem polyethyleni efficiendam, quae fluiditatem eius minuit, superficies nuclei insulationis extrusi aspera fit, difficile ad comprimendum. Cum quantitas initiatoris addita sit parva et sensibilis, magni momenti est eam aequaliter dispergere, ita plerumque una cum silano additur.
(3) Silanum plerumque vinyl insaturatum silanum adhibetur, inter quod vinyl trimethoxysilanum (A2171) et vinyl triethoxysilanum (A2151). Propter celerem hydrolysis A2171, plures A2171 eligunt. Similiter, problema est silani addendi; fabri hodierni materiarum funium limitem inferiorem ad sumptus minuendos pervenire conantur, quia silani importati pretio cariores fiunt.
(4) Antioxidans stabilitatem processus polyethyleni et funis contra senescentem curat. Antioxidans in processu insitionis silani munus habet reactionem insitionis inhibendi, ergo in processu insitionis, additio antioxidantis cauta est, quantitatem additam considerans quantitatem DCP selectam congruentem. In processu reticulationis duorum graduum, maxima pars antioxidantis in massam principalem catalysatoris addi potest, quod effectum in processum insitionis minuere potest. In processu reticulationis unius gradus, antioxidantis in toto processu insitionis praesens est, ergo electio speciei et quantitatis maioris momenti est. Antioxidantia vulgo adhibita sunt 1010, 168, 330, et cetera.
(5) Inhibitor polymerizationis additur ut reactiones secundarias quasdam processus insitionis et reticulationis inhibeat. In processu insitionis, addendo agens anti-reticulationis, eventum reticulationis C2C efficaciter reducere potest, ita fluiditatem processus emendando. Praeterea, additio insitionis sub iisdem condicionibus hydrolysis silani praecedet. Inhibitor polymerizationis hydrolysim polyethyleni insitionis reducere potest, stabilitatem diuturnam materiae insitionis emendando.
(6) Catalysatores saepe sunt derivata organostanni (praeter reticulationem naturalem), frequentissimum dibutylstanni dilauratum (DBDTL), quod plerumque in forma mixturae magistralis additur. In processu duorum graduum, insitum (materia A) et mixtura magistralis catalysatoris (materia B) separatim involucris fiunt et materiae A et B miscentur antequam in extrusorem addantur ne materia A prae-reticulet. In casu insulationum polyethylene silano reticulatarum uno gradu, polyethylene in involucro nondum insitum est, ergo nullum problema prae-reticulationis est et propterea catalysatorem non separatim involucri necesse est.
Praeterea, silani compositi in foro praesto sunt, qui sunt mixtura silani, initiatoris, antioxidantis, quorundam lubricantium et agentium anticopperorum, et plerumque in methodis reticulationis silanorum uno gradu in fabricis funium adhibentur.
Ergo, formula insulationis polyethylene silano reticulato, cuius compositio non admodum complexa habetur et in informatione pertinenti praesto est, sed formulationes productionis idoneae, quibusdam adaptationibus subiectae ad perficiendum, requirunt plenam comprehensionem muneris componentium in formulatione et legis effectus earum in effectum et mutuam influentiam.
Inter multas varietates materiarum funium, materia funium silanica reticulata (sive duorum sive unius gradus) sola varietas processuum chemicorum in extrusione habetur. Aliae varietates, ut materia funium polyvinylchloridi (PVC) et materia funium polyethyleni (PE), processus granulationis extrusionis est processus mixtionis physicae. Etiamsi reticulatio chemica et reticulatio irradiatione materiae funium, sive in processu granulationis extrusionis sive in systemate extrusionis funium, nullus processus chemicus fit. Ergo, comparatione facta cum materia funium silanica reticulata productione et extrusione insulationis funium, moderatio processus maioris momenti est.
4. Processus productionis insulationis polyethylenei silano reticulato duorum graduum
Processus productionis materiae insulationis A ex polyethylene silano reticulato, duobus gradibus constans, breviter Figura 1 repraesentari potest.
Figura 1 Processus productionis materiae insulatricis polyethylene silanicae reticulatae bipartitae A
Quaedam momenta clavis in processu productionis insulationis polyethylene silanicae reticulatae duorum graduum:
(1) Exsiccatio. Cum resina polyethylena parvam aquae quantitatem contineat, cum altis temperaturis extruditur, aqua celeriter cum gregibus silyl reagit ad reticulationem producendam, quae fluiditatem liquefacti minuit et prae-reticulationem producit. Materia perfecta etiam aquam post refrigerationem aquae continet, quae, nisi removeatur, prae-reticulationem causare potest, et etiam exsiccanda est. Ut qualitas exsiccationis confirmetur, machina exsiccationis profundae adhibetur.
(2) Mensuratio. Cum accuratio compositionis materiae magni momenti sit, libra importata ad pondus amittendum plerumque adhibetur. Resina polyethylena et antioxidans mensurantur et per portam alimentationis extrusoris immittuntur, dum silanum et initiator per antliam materiae liquidae in secundo vel tertio cylindro extrusoris iniiciuntur.
(3) Insitio extrusionis. Processus insitionis silani in extrusore perficitur. Configurationes processus extrusoris, inter quas temperatura, combinatio cochlearum, celeritas cochlearum et proportio alimentationis, hoc principio sequi debent: materia in prima sectione extrusoris plene liquefacta et uniformiter mixta esse potest, cum praematura decompositio peroxidi non desideratur, et materia plene uniformis in secunda sectione extrusoris plene decomposita esse debet et processus insitionis perfici. Temperaturae typicae sectionis extrusoris (LDPE) in Tabula 1 monstrantur.
Tabula 1 Temperaturae zonarum extrusoris duorum graduum
| Zona laboris | Zona 1 | Zona II | Zona 3 ① | Zona IV | Zona V |
| Temperatura P°C | 140 | 145 | CXX | CLX | CLXX |
| Zona laboris | Zona VI | Zona VII | Zona VIII | Zona IX | Os moritur |
| Temperatura °C | CLXXX | 190 | 195 | 205 | 195 |
1. Ubi silanum additur.
Celeritas cochleae extrusoris tempus residentiae et effectum mixtionis materiae in extrusore determinat; si tempus residentiae breve est, decompositio peroxidi incompleta est; si tempus residentiae nimis longum est, viscositas materiae extrusae augetur. In genere, tempus residentiae medium granuli in extrusore in dimidia vita decompositionis initiatoris quinquies ad decies moderandum est. Celeritas alimentationis non solum certum momentum in tempus residentiae materiae habet, sed etiam in mixtionem et tonsuram materiae; electio celeritatis alimentationis aptae etiam magni momenti est.
(4) Involucrum. Materia insulans silanica bipartita reticulata in saccis compositis aluminio-plasticis in aere directo involucri facienda est ad humiditatem eliminandam.
5. Processus productionis materiae insulantis polyethylene silano reticulato uno gradu
Materia insulationis polyethylenei silani reticulati uno gradu ob processum insitionis in extrusione nuclei insulationis funium in officina funium adhibetur, ita temperatura extrusionis insulationis funium significanter altior est quam methodus duorum graduum. Quamquam formula insulationis polyethylenei silani reticulati uno gradu plene considerata est in rapida dispersione initiatoris et silani et scissione materiae, tamen processus insitionis a temperatura confirmandus est, quae est momentum rectae electionis temperaturae extrusionis in officina productionis insulationis polyethylenei silani reticulati uno gradu iterum atque iterum urget; temperatura extrusionis generalis commendata in Tabula II ostenditur.
Tabula 2 Temperatura extrusoris unius gradus cuiusque zonae (unitas: ℃)
| Zona | Zona 1 | Zona II | Zona III | Zona IV | Flanga | Caput |
| Temperatura | CLX | 190 | 200~210 | 220~230 | 230 | 230 |
Hoc unum ex infirmitatibus est processus polyethyleni silani reticulati uno gradu, qui plerumque non requiritur cum funes duobus gradibus extruduntur.
6. Instrumenta productionis
Instrumenta productionis magni momenti sunt ad processum moderandum. Productio funium silano reticulatorum gradum altissimum accuratiae in processu moderando requirit, ergo electio instrumentorum productionis magni momenti est.
Productio materiae insulationis polyethylene silanicae reticulatae bipartitae. Apparatus ad materiam producendam, nunc extrusores domesticae isotropicae geminae cochleae parallelae cum ponderatione sine pondere importata adhibentur, tales instrumenta requisitis accuratae moderationis processus satisfacere possunt, delectu longitudinis et diametri extrusoris geminae cochleae ut tempus residentiae materiae servetur, et delectu ponderationis sine pondere importatae ut accuratio ingredientium confirmetur. Scilicet multae sunt res instrumentorum quibus plena attentio tribuendae sunt.
Ut ante dictum est, apparatus funium silano reticulato uno gradu producendi in fabrica funium importatus est, sumptuosus; fabri instrumentorum domesticorum similes apparatus productionis non habent, causa est defectus cooperationis inter fabri instrumentorum et investigatores formularum et processuum.
7. Materia insulationis polyethylene naturalis silani reticulata
Materia insulatoria ex polyethylene naturali silanico reticulato, annis proximis elaborata, sub condicionibus naturalibus intra paucos dies reticulari potest, sine vapore aut immersione in aqua tepida. Comparata cum methodo reticulationis silanicae traditionali, haec materia processum productionis fabricatoribus funium minuere potest, sumptus productionis ulterius reducendo et efficientiam productionis augendo. Insulatio ex polyethylene naturali silanico reticulato magis magisque agnoscitur et ab fabricatoribus funium adhibetur.
Recentibus annis, insulatio domestica e polyethylene naturali silano reticulato maturavit et magnis quantitatibus producta est, cum quibusdam commodis pretii comparata cum materiis importatis.
7. 1 Formulae notiones pro insulationibus polyethyleneis silanis naturaliter reticulatis
Insulationes ex polyethylene naturali silanico reticulato per processum duorum graduum producuntur, eadem formula constans ex resina basi, initiatore, silano, antioxidante, inhibitore polymerisationis et catalysatore. Formulatio insulatorum ex polyethylene naturali silanico reticulato innititur auctae celeritatis insitionis silani materiae A et delectu catalysatoris efficacioris quam insulatores polyethylene silanici in aqua calida reticulati. Usus materiarum A cum altiore celeritate insitionis silani una cum catalysatore efficaciore permittet insulatorem polyethylene silanico reticulatum celeriter reticulari, etiam ad temperaturas humiles et cum humiditate insufficienti.
Materiae A pro insulatoribus polyethyleni naturaliter reticulatis silanis importatis per copolymerisationem synthesizantur, ubi contentum silani alto gradu regi potest, cum productio materiarum A cum altis ratibus insitionis per insitionem silani difficilis sit. Resina basis, initiator et silanum in formula adhibiti variari et secundum varietatem et additionem accommodari debent.
Electio resistentiae et adaptatio dosis eius etiam maximi momenti sunt, cum incrementum in indice insitionis silani necessario ad plures reactiones secundarias reticulationis CC ducit. Ut fluiditas processus et condicio superficiei materiae A ad extrusionem funis subsequentem meliorentur, idonea quantitas inhibitoris polymerizationis requiritur ad reticulationem CC et prae-reticulationem efficaciter inhibendam.
Praeterea, catalysatores magnum munus in augenda celeritate reticulationis agunt et ut catalysatores efficaces elementa sine metallis transitionis continentes eligi debent.
7. 2 Tempus reticulationis insulationum polyethylene silanicarum naturaliter reticulatarum
Tempus ad reticulationem perficiendam insulationis naturalis polyethylene silanicae reticulatae in statu naturali requisitum a temperatura, humiditate et crassitudine strati insulationis pendet. Quo altiores temperatura et humiditas, eo tenuior crassitudo strati insulationis, eo brevius tempus reticulationis requiritur, et eo longius contra. Cum temperatura et humiditas inter regiones et inter tempora anni varient, etiam in eodem loco et eodem tempore temperatura et humiditas hodie et cras diversae erunt. Ergo, dum materia utitur, usor tempus reticulationis secundum temperaturam et humiditatem localem et praevalentem, necnon specificationem funis et crassitudinem strati insulationis determinare debet.
Tempus publicationis: XIII Augusti, MMXXII