PVC Kabelcompounds

In der Herstellung von Kabelumhüllungen mit BUSS Compoundieranlagen werden je nach Anforderungsprofil unterschiedliche Kunststoffe verwendet. Dazu gehören Polyolefine, TPE, PPE, EEFE, PVA und natürlich Weich-PVC Kabel Compounds. Die Verwendung von PVC als Kabelummantelung ist seit 1932 bekannt und wurde ursprünglich als Substitutionsprodukt von Gummi eingesetzt. Aufgrund des relativ hohen dielektrischen Widerstandes, der zu entsprechenden Verlusten und Erwärmung im Wechselspannungsfeld führt, sind Weich-PVC Compounds bis zu einer Spannung von 10 kV im Einsatz. In diesem Feld machen sie den Hauptanteil der Anwendungen aus. Durch die Anpassung der Rezepturen können die Einsatztemperatur, die mechanischen Eigenschaften wie Beweglichkeit in der Anwendung, Entflammbarkeit und Verarbeitung massgeschneidert werden.

Hier zwei Beispiele:

  • Durch die Anpassung des Weichmacher-Typs kann die Dauereinsatztemperatur bis auf 105°C erhöht werden.
  • Mit der Zugabe von Aluminiumtrihydroxid kann die Flammwidrigkeit und Rauchbildung gezielt verbessert werden. Die Regulatoren wie VDE, EN oder UL geben genormte Eigenschaftsprofile für Isolations- und Mantelmassen vor.

Typische Anwendungen

Als Haupteinsatzgebiete gelten die Energieübertragung bis hin zu den oben genannten 10 kV, Hausinstallationen, vor allem im privaten Raum und Datenübertragung im Allgemeinen. In der Automobilindustrie werden fast ausschliesslich Weich-PVC Compounds eingesetzt.

Kabelenden mit Isoliermasse aus PVC Kabel Compounds als Beispiel für die Skills des BUSS Compounders

Anforderungen an die Aufbereitung von PVC Compounds

Das Aufbereiten der PVC Kabel Compounds erfolgt ausschliesslich 2-stufig: Über einen Heiss-/Kühl-Mischvorgang in der Pulverphase mit anschliessendem Compoundieren und Granulieren auf dem BUSS Ko-Kneter. Die Anforderungen an das Compoundieren können wie folgt beschrieben werden: Der im porösen PVC-Korn absorbierte Weichmacheranteil und die weiteren Rezepturanteile wie Stabilisatoren, Additive, Füll- und Verstärkungsstoffe, Flammschutzmittel, etc. müssen gezielt geliert, dispersiv und distributiv vermischt und aufgeschlossen werden. Es müssen wohldefinierte Temperaturgrenzen eingehalten werden. Die massgeschneiderten Eigenschaftsprofile führen zu einer grossen Vielfalt an Rezepturen mit eher abnehmenden Lotgrössen, die effizient produziert werden.

Der BUSS Ko-Kneter kann sein Stärkenprofil mit uniformen, moderaten und im Bedarfsfall anpassbaren Schergeschwindigkeiten ausspielen. Die freien Volumina werden entlang der Prozessachse auf die Erfordernisse hin ausgelegt und realisiert. In den meisten Fällen kann mit einer auf das Formulierungsportfolio hin ausgelegten Universal-Wellengeometrie die ganze Palette produziert werden. Die Modularität des Gesamtsystems (Wellengeometrie, Einbauten, Formgebungsoptionen, etc.) erlaubt zudem jederzeit eine Anpassung an sich verändernde Anforderungen. Damit ist ein Höchstmass an Investitionssicherheit gegeben. Niedrige spezifische Energien bei intensivsten Mischvorgängen, volumetrische Scale-up-Vorgänge und höchste Verfügbarkeit durch breite Operationsfenster verdeutlichen die Tatsache, dass der BUSS Ko-Kneter die erste Wahl beim Compoundieren von PVC Kabelmassen ist und bleibt.

Typisches Anlagenlayout die Aufbereitung von PVC Kabelcompounds

Typisches Anlagenlayout für die Produktion von PVC Kabel Compounds

Die BUSS Compoundier-Technologie bietet folgende spezifische Vorteile

  • Compoundieren und Druckaufbau in zwei unabhängigen Schritten optimierbar
    Das Mischen im Ko-Kneter erfolgt unabhängig vom Druckaufbau in der nachgeschalteten Austragseinheit, was ein individuelles Optimieren der beiden Prozess-Schritte erlaubt. Dies erlaubt ein Aufbereiten bei niedrigem Druck und tiefen Temperaturen sowie eine optimale Granulierung, während die Temperaturkontrolle jederzeit gewährleistet bleibt.

  • Breites Rezepturspektrum mit einer einzigen Schneckenkonfiguration
    Die Verarbeitung eines breiten Rezepturspektrums mit einer einzigen Schneckenkonfiguration kann eine Herausforderung darstellen. Die BUSS Ko-Knetertechnologie ist indessen bekannt für diese spezifische Fähigkeit. Dank einer Verfahrenslänge, die meist nur die Hälfte vergleichbarer Systeme beträgt, moderaten und anpassbaren Schergeschwindigkeiten und der großen Flexibilität bei der Gestaltung der Schneckenkonfiguration.

  • Intensives Mischen bei tiefem spezifischem Energieeintrag
    Mehrflügelige BUSS Compounder der neusten Generation erzielen ein höhere Mischwirkung bei einem um insgesamt 15–40 % niedrigeren spezifischen Energieeintrag. Dies liegt an einer höheren Zahl an Mischzyklen, die optimal auf die jeweiligen Prozesszone abgestimmt ist. Die zum Aufschmelzen erforderliche Energie wird nahezu ausschließlich mechanisch (dissipativ) als Scherenergie eingeleitet.

  • Niedrige Prozesstemperaturen
    Die getrennte Ausführung  des Compoundierens im Buss Ko-Kneter und des Druckaufbaus in der Austragseinheit erlaubt ein Aufbereiten bei niedrigen Drücken und tiefen Temperaturen. So kann durch die Konfiguration anwendungsspezifischer Schneckengeometrien in jeder Prozesszone ein optimiertes Temperaturprofil sichergestellt werden.

  • Entgasung von flüchtigen Bestandteilen
    Flüchtige Stoffe werden in der Regel durch eine Vakuum-Entgasung am Ende des Verfahrensteils oder ergänzend in der Austragseinheit entfernt.  Die hohe Zahl an Mischzyklen, Scherungen und Umschichtungen der BUSS Ko-Kneter-Technologie sorgt für eine kontinuierliche Erneuerung der Compound-Oberfläche. Auf diese Weise können eingetragene Luft oder flüchtige Bestandteile hocheffizient minimiert werden.

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  • COMPEO
  • Buss Kneader technology
  • Buss Kneader Technology for Cable Compounds