Rozdíl v kabelových pláštích: PVC, PUR a TPE – Vlastnosti a použití
Na průmyslovém trhu uživatelé, kteří potřebují používat flexibilní kabely, vědí, že existují různé druhy ohebných kabelů. Důležitou roli v kvalitě a životnosti kabelu hraje výběr flexibilního materiálu pláště kabelu. Plášť je nepostradatelnou součástí flexibilního kabelu, takže výběr materiálu je velmi důležitý. Kabelové pláště jsou ochranná vnější vrstva, která obaluje a stíní vnitřní vodič kabelu.
Kabelové pláště mohou být vyrobeny z různých materiálů včetně PVC, PUR, TPE a dalších syntetických sloučenin. Pláště kabelů mohou být také navrženy tak, aby měly specifické funkce, jako je flexibilita nebo tuhost. Například kabely pro venkovní prostředí mohou vyžadovat pláště, které jsou odolné vůči UV záření a extrémním teplotám, zatímco kabely pro průmyslové prostředí mohou vyžadovat pláště, které jsou odolné vůči chemikáliím a otěru. Kabely, které budou instalovány ve stísněných prostorách, mohou vyžadovat pružnější plášť, který se může ohýbat a kroutit, zatímco kabely, které visí nad hlavou, mohou vyžadovat tužší plášť. Nalezení správného typu pláště pro vaši aplikaci může prodloužit životnost kabelu.
Tři hlavní pláště kabelu senzoru jsou PVC (polyvinylchlorid), PUR (polyuretan) a TPE (termoplastický elastomer). Každý typ pláště má různé výhody, jako je odolnost proti praní, oděru nebo pro aplikace s vysokou pružností. Níže se zaměříme na rozdíly mezi těmito materiály.
Polyvinylchlorid (PVC)
PVC, neboli poly(vinylchlorid), je odolný syntetický polymer, který je velmi univerzální termoplast. Je to běžný kabel a obvykle má nejlepší cenu. PVC pláště jsou levnější než PUR pláště a běžně se používají. PVC je oblíbený materiál v mnoha průmyslových odvětvích pro svou pevnost, voděodolnost a schopnost odolávat drsným povětrnostním podmínkám. Kabely z PVC jsou oblíbené díky své vysoké pevnosti a dobrým izolačním vlastnostem, a to i při tenké izolaci.
Kabely s PVC pláštěm se většinou používají v potravinách nebo ve vlhkých oblastech. PVC je odolné vůči trvalé vlhkosti a slané vodě. Tento materiál se často používá na dopravních a montážních pásech, ale také v obalové a osvětlovací technice. V oblasti nízkého napětí (do 1 000 V) je PVC také známé jako materiál s nejlepším poměrem ceny a výkonu. Jako nejekonomičtější materiál pláště je PVC určen pro nízké až střední zatížení a díky svým vlastnostem je ideální pro okolní teploty od +5 °C do +70 °C.
Čtěte také: Jaký je rozdíl mezi barvami?
Přestože fyzikální funkce (polyvinylchloridového) PVC materiálu je relativně dobrá, má špatnou stabilitu vůči světlu a teplu. Ve speciálním prostředí dlouhodobé expozice nebo přehřáté teploty se jednoduše odliší a následně ovlivní životnost flexibilního kabelu. V případě požáru PVC kabelu se však přídavkem např. chlóru do materiálu pláště uvolňují halogeny, které mohou představovat riziko pro lidi.
Ve srovnání s kabely PUR nejsou kabely z PVC tak odolné vůči mechanickému zatížení, ale mají dobrou odolnost proti chemikáliím a čisticím prostředkům. Kabel PVC lze použít do vlhkého prostředí pro světlo a teplo, ale nelze jej dlouhodobě používat venku.
Polyuretan (PUR)
PUR, neboli polyuretan, je polymerní materiál s širokým spektrem použití, který je bezhalogenový a samozhášivý termoplastický elastomer. Vyznačuje se vynikající odolností vůči chemikáliím, vodě a oděru. Kabely s pláštěm PUR vydrží vysoké mechanické zatížení. Mohou být použity například v tažných řetězech, protože vydrží několik milionů ohybových cyklů.
Protože kabely PUR jsou také velmi odolné vůči olejům a chemikáliím, kabely PUR se často používají v odvětví nástrojů a automatizace. Jsou oblíbeným materiálem pro obráběcí stroje, stavbu zařízení, cementárny, lakovny a automobilový průmysl. Izolace z polyuretanu je oblíbenou volbou pro vojenské účely a práce při nízkých teplotách. PUR kabely jsou první volbou, pokud je vyžadována odolnost proti jiskrám při svařování a extrémní flexibilita. PUR kabely snadno odolávají nespočtu ohybových cyklů a také tahovému a torznímu namáhání. PUR je také odolný proti vrubům a nabízí vysokou odolnost proti olejům, což je ideální pro použití v obráběcích strojích. Má také rozšířený teplotní rozsah od -25 °C do +80 °C a vysokou odolnost proti UV záření.
Polyuretan (PUR) flexibilní kabel je elastomerová pryž mezi PVC ohebným kabelem a pryží, takže stabilita materiálu je relativně dobrá. Cena může být trochu drahá. V prostředí s vysokými požadavky je lepší materiál PUR než materiál PVC. Kromě lepšího výkonu než PVC má PUR také silnou odolnost v tahu a opotřebení, odolnost proti oleji, odolnost proti vlhkosti a odolnost proti korozi, což výrazně zvyšuje rozsah jeho použití. Proto je aplikační funkce PUR lepší než u PVC, ať už uvnitř nebo venku nebo ve vlhkém prostředí. Proto se často používá v některých špičkových elektrických zařízeních nebo výrobcích s vysokými požadavky na životní prostředí.
Čtěte také: Volba správného kotle: uhlí vs. dřevo
Termoplastické elastomery (TPE)
Zkratka TPE znamená termoplastické elastomery a je obecným označením pro řadu podkategorií. Termoplastické elastomery jsou směsí tvrdých termoplastických materiálů s měkkým kaučukem. V podstatě se jedná o kombinaci pryže a plastu. TPE kabely kombinují flexibilitu s odolností. Materiály TPE-U se používají převážně pro ohebné kabely, protože velmi dobře odolávají mechanickému zatížení a jsou vysoce odolné vůči vnějším vlivům, jako jsou chemikálie nebo teploty.
TPE je flexibilní, recyklovatelný a má vynikající vlastnosti při nízkých teplotách, -50…125⁰C. Tento kabel je odolný proti stárnutí slunečním zářením, UV zářením a ozónem. TPE má vysoké hodnocení pružnosti, obvykle 10 milionů. TPE je obecně vhodný pro teplotní rozsah od -35 °C do +100 °C. TPE je také bezhalogenový. Přidáním halogenů lze TPE vyrábět také jako nehořlavý materiál, a proto je v souladu s normou UL 94-HB. Často se také používají v energetických řetězech, zejména v náročných podmínkách prostředí nebo pro trvalé pohyby. Materiál TPE dosahuje nejvyšší odolnosti proti UV záření a odolnosti proti olejům a bioolejům.
Porovnání vlastností kabelových plášťů PVC, PUR a TPE
Níže uvedená tabulka uvádí odolnost vůči různým podmínkám. Tato relativní hodnocení jsou založena na průměrném výkonu. Speciální selektivní složení pláště může zlepšit výkon.
| Vlastnost | PVC (Polyvinylchlorid) | PUR (Polyuretan) | TPE (Termoplastický Elastomer) |
|---|---|---|---|
| Cena | Nejnižší, cenově optimalizované | Vyšší než PVC, může být drahá | Vyšší než PVC |
| Mechanické zatížení | Nízké až střední | Vysoké (miliony ohybových cyklů, odolnost proti vrubům, tahu a torzi) | Velmi vysoké (10 milionů ohybových cyklů, vysoká odolnost proti mechanickému zatížení) |
| Odolnost proti oděru | Dobrá, ale nižší než PUR/TPE | Vynikající (nízké hodnoty oděru) | Vynikající |
| Odolnost vůči olejům | Nízká | Vysoká | Vysoká (včetně bioolejů) |
| Odolnost vůči chemikáliím | Dobrá | Vynikající | Vysoká |
| Odolnost vůči vodě/vlhkosti | Vysoká (včetně slané vody) | Vynikající | Vysoká |
| Flexibilita | Střední | Vysoká (obzvláště odolný vůči střídavému ohybu, pružnost při nízkých teplotách) | Velmi vysoká (vhodné pro ohebné vodiče, energetické řetězy) |
| Teplotní rozsah | +5 °C až +70 °C | -25 °C až +80 °C (uvádí se i -40…80°C) | -35 °C až +100 °C (uvádí se i -50…125⁰C) |
| UV odolnost | Nižší (špatná stabilita vůči světlu, nelze dlouhodobě venku) | Vysoká | Nejvyšší (odolnost proti stárnutí sluncem, UV záření a ozónu) |
| Halogen-free | Ne (uvolňuje halogeny při požáru) | Ano | Ano (lze vyrobit jako nehořlavý bez halogenů) |
| Hořlavost | Nehořlavý (ale uvolňuje halogeny) | Samozhášivý | Lze vyrobit jako nehořlavý (UL 94-HB) |
Inovace v oblasti PUR kabelů
Na kabely jsou někdy kladeny opravdu vysoké nároky. Často je vyžadována jejich odolnost vůči propíchnutí, prořezání a prodření při použití v drsných podmínkách. Kabely současně musí odolat nízkým teplotám nebo naopak UV záření a přímému slunečnímu světlu. V takových aplikacích kabely s běžným vnějším pláštěm z PVC velmi rychle dosáhnou svých maximálních limitů. Proto se v podobně nevlídných prostředích běžně používají PUR kabely.
Samotná výroba PUR kabelů určených pro náročné aplikace je však složitější. V procesu výroby napájecích a ovládacích kabelů je plastový plášť zpravidla vytlačován pod vysokým tlakem podél svazku vodičů. Během tohoto procesu se veškeré mezery vyplní materiálem pláště, který pronikne mezi žíly kabelu. Polyuretan je velmi robustní, odolný vůči prořezání a propíchnutí. Právě vyplněné mezery mohou znesnadňovat odstranění vnějšího pláště kabelu, protože je při řezání kruhového pláště nelze zachytit ostřím. Proto je před zpracováním třeba velmi pečlivě nastavit ostří řezacího nástroje, aby bylo možné proříznout vnější plášť co možná nejhlouběji. Při tomto úkonu nezřídka dochází k poškození izolace žíly. Na druhou stranu, malá hloubka řezu představuje riziko, že při odstraňování se plášť v důsledku sklouznutí ostří poškodí nebo nekontrolovatelně strhne. To má pak za následek další náročné ruční zpracování, prostoje strojů a zbytečné plýtvání materiálem.
Čtěte také: WPC vs. WPC kaštan: Klíčové rozdíly
Aby bylo možné těmto problémům předejít, skupina Lapp představila dva ovládací kabely - ÖLFLEX 408P a ÖLFLEX 409P - s vyšší mechanickou a chemickou odolností. K výrobě pláště kabelů ÖLFLEX 408P a ÖLFLEX 409P se používá speciální technologie společného vytlačování, která kombinuje vnější plášť z polyuretanu odolného vůči odření a prořezání s další funkční vrstvou ze speciálního PVC vyplňující mezery. PUR a PVC mají velmi odlišné materiálové vlastnosti, pokud jde o lom a protažení. Polyuretan má vysokou odolnost vůči mechanickým i chemickým vlivům, a proto lze kabely využít pro širokou škálu aplikací.
Funkční vrstva z PVC slouží jako výplň mezer a jako ochranná vrstva mezi vnějším pláštěm a stočeným svazkem vodičů. Díky optimalizovaným vlastnostem se vypořádá s běžnými problémy během odpláštění. To umožňuje snížit hloubku řezu a ochránit izolaci žil. Zákazník tak získá hned několik výhod: lepší odpláštění, snížení pravděpodobnosti poškození izolace žil, snížení pracnosti při dalším zpracování a menší plýtvání materiálem. To se projeví v úspoře času i nákladů.
Šedý kabel ÖLFLEX 408P s registrací VDE je z pohledu využití velmi všestranný. Je odolný proti oděru a prořezání, má vysokou odolnost vůči oleji, hydrolýze a mikrobům a je flexibilní i při nízkých teplotách do −15°C. Jeho kolega ÖLFLEX 409P, který je uzpůsoben pro severoamerický trh, má vnější plášť černé barvy a nabízí podobné vlastnosti. Navíc je odolný proti plameni, což dokládají mezinárodní zkoušky IEC, UL a CSA. Oba napájecí kabely mají novou funkční vrstvu vyplňující mezery mezi žilami a představují tak rovněž velmi zajímavou alternativu pro všechny, kteří potřebují odplášťovávat velké množství kabelů za co nejkratší dobu. Konstrukce a deklarované vlastnosti nových polyuretanových kabelů ÖLFLEX byly přezkoušeny a certifikovány v německém testovacím středisku VDE a UL (Underwriters Laboratories). Abychom zajistili dodržení těch nejvyšších standardů kvality, produkty jsou pravidelně kontrolovány i přímo ve výrobě.
tags: #rozdil #v #kabelu #pvc #a #pur

