Bestralingsvernetting — ook wel elektronenbundelvernetting genoemd — is een proces waarbij een hoogenergetische elektronenbundel, opgewekt door een elektronenversneller, wordt gebruikt om de moleculaire bindingen in de isolatie- en mantel lagen van een kabel te verbreken en vervolgens opnieuw op te bouwen. Wanneer deze hoogenergetische elektronenbundel materialen zoals polyolefinen binnendringt, werkt zij als een groot aantal moleculaire scalpels die gelijktijdig opereren: zij snijdt alle zwakke schakels in de oorspronkelijke moleculaire ketens door en last deze vervolgens opnieuw samen tot een dichte, driedimensionale netwerkstructuur. Daardoor krijgen de grondstoffen een unieke reeks eigenschappen, waaronder uitzonderlijke hittebestendigheid, weerstand tegen zuren en stralingsgevaren, een hoge mate van vlamvertraging en uitstekende taaiheid.

(Veranderingen in de interne structuur voor en na bestralingsvernetting)

Bestralingsvernette, vlamvertragende geïsoleerde draden en kabels worden voornamelijk toegepast in projecten met woonhuizen, hoogbouw, hotels, ziekenhuizen, metrostations, kerncentrales, tunnels, elektriciteitscentrales, mijnen, olie- en gasinstallaties en chemische fabrieken. Daarnaast zijn zij essentieel voor voedingscircuits in noodsystemen — zoals brandalarmsystemen, beveiligingsapparatuur, rookafvoersystemen, noodtransportkanalen en noodverlichting — op elke locatie waar brandveiligheid een kritische vereiste is.

De voordelen van met elektronenbundelbestraling vernette draden en kabels zijn onder meer:

1. Bestralingsvernette producten bieden superieure prestaties, energie-efficiëntie en nul vervuiling;

2. Bestralingsvernetting is een methode waarmee draden en kabels kunnen worden geproduceerd die gelijktijdig vernet en vlamvertragend zijn;

3. Hoge temperatuurbestendigheidsklasse. De temperatuurbestendigheidsklasse van bestralingsvernette producten kan 105–150°C bereiken, terwijl andere chemische vernettingsmethoden momenteel beperkt zijn tot 90°C, en PVC beperkt is tot slechts 70°C;

4. Sterke stralingsbestendigheid (uitstekende verouderingsbestendigheid en thermische stabiliteit), samen met superieure weerstand tegen scheurvorming;

5. Bestralingsvernette producten ondergaan vernetting bij omgevingstemperatuur; dit proces voorkomt uitgloeien van de geleider en elimineert defecten veroorzaakt door thermische spanning tijdens de productie, waardoor thermische spanning in de isolatielaag wordt vermeden.

(I) Huidige status van toepassingen van stralingsverwerking in de draad- en kabelindustrie van mijn land

De ontwikkeling van stralingsverwerkingstechnologie binnen de draad- en kabelindustrie van mijn land komt voornamelijk tot uiting in de volgende aspecten:

1. Snelle groei van het aantal elektronenversnellers en de totstandbrenging van grootschalige productiecapaciteit. In het begin van de jaren 1990 kende de kabelindustrie een sterke toename van investeringen in productielijnen voor elektronenversnellers die bestemd waren voor de vervaardiging van stralingsvernette draden en kabels. Aangedreven door technologische vooruitgang groeide het aantal productielijnen voor elektronenversnellers in bezit van de kabelindustrie snel. Momenteel blijft de productiecapaciteit van mijn land voor met straling verwerkte draden en kabels weliswaar nog achter bij die van de Verenigde Staten, maar de kloof tussen China en landen zoals Japan, Rusland en die in West-Europa is aanzienlijk kleiner geworden; bijgevolg wordt China internationaal erkend als het land met het snelste ontwikkelingstempo op het gebied van stralingsverwerking.

2. Aanzienlijke vooruitgang in marktontwikkeling voor producten van stralingsvernet draad en kabel. In de jaren 1990 stond de marktpenetratie van stralingsvernette draden en kabels voor grote obstakels. Daartoe behoorden achterstanden in de ontwikkeling van stralingsverwerkingstechnieken, een schaarste aan in eigen land geproduceerde grondstofvarianten — in combinatie met hun inconsistente kwaliteit — en vertragingen bij het opstellen van relevante binnenlandse normen. Als gevolg daarvan draaiden veel productielijnen voor elektronenversnellers onder hun capaciteit, wat de volledige verwezenlijking van hun economische voordelen belemmerde. In de afgelopen jaren is de situatie echter aanzienlijk verbeterd. Terwijl de jaarlijkse outputwaarde van stralingsvernette draden en kabels in 1992 slechts 30 miljoen RMB bedroeg, is deze sindsdien gestegen tot bijna 3 miljard RMB. De producten die met succes zijn ontwikkeld en een relatief volwassen marktpositie hebben verworven, omvatten voornamelijk:

(1) 10kV en 1kV met straling vernette bovengrondse kabels met polyethyleenisolatie. Deze productcategorie betekende de eerste grote triomf in de geschiedenis van China's stralingsvernette draad- en kabelindustrie; tot op heden blijft zij het vlaggenschipproduct voor stralingsvernette kabels in talrijke kabelfabrieken.

(2) 1kV met straling vernette stroomkabels met polyethyleenisolatie (inclusief vlamvertragende, brandwerende en halogeenvrije/rookarme varianten). Dit product behoorde tot de vroegst ontwikkelde soorten stralingsvernette draden en kabels; door diverse factoren kreeg het echter gedurende lange tijd geen marktaanvaarding. Met de toegenomen investeringen van het land in de modernisering van het elektriciteitsnet en de versnelling van de economische ontwikkeling hebben deze kabels geleidelijk aan acceptatie gewonnen bij elektriciteitsautoriteiten en de bredere gebruikersgroep. De vervanging van met PVC geïsoleerde stroomkabels door met verknoopt polyethyleen (XLPE) geïsoleerde stroomkabels is een onomkeerbare trend geworden; hun gebruiksvolume neemt jaarlijks toe en zij zijn uitgegroeid tot het vlaggenschipproduct van bestraalde vernette kabels in talrijke kabelfabrieken. Daarom worden zij geclassificeerd als een categorie bestraalde kabelproducten met groot volume en brede toepasbaarheid.

(3) Bestraalde vernette regelkabels met polyethyleenisolatie (inclusief vlamvertragende, brandwerende en rookarme, halogeenvrije typen). Net als stroomkabels zullen met PVC geïsoleerde regelkabels onvermijdelijk worden vervangen door met XLPE geïsoleerde regelkabels; bovendien is voor kabels met een kleine doorsnede — met name halogeenvrije en vlamvertragende kabels — de bestraling-vernettingsmethode de voorkeursproductietechniek.

(4) Bestraalde vernette luchthavenverlichtingskabels met polyethyleenisolatie. Dit product wordt op grote schaal toegepast door zowel de burgerluchtvaart als militaire vliegvelden.

(5) 125°C bestraalde vernette locomotiefbedrading met polyolefine-isolatie. Dit product is aanvaard door het Ministerie van Spoorwegen en verschillende locomotieffabrieken; de prestatiekenmerken wachten echter nog op verdere verbetering.

(6) 105°C bestraalde vernette PVC (XLPVC) geïsoleerde draden. XLPVC-geïsoleerde draden kunnen *alleen* met de bestraling-vernettingsmethode worden vervaardigd. Momenteel worden producten van dit type hoofdzakelijk geproduceerd volgens Amerikaanse normen zoals UL 1429, 1430, 1431 en 1672; zij worden gebruikt als componentbedrading voor elektronische producten bestemd voor export, en de productiebedrijven voor deze draden zijn voornamelijk geconcentreerd in de Parelrivierdelta en de Yangtze-rivierdelta.

(7) 125°C–150°C bestraalde vernette draden met polyolefine-isolatie. Momenteel worden producten van dit type hoofdzakelijk geproduceerd volgens Amerikaanse normen zoals UL 3266, 3173, 3271, 3272 en 3321; zij dienen als componentbedrading voor producten zoals elektromotoren en verlichtingsarmaturen die bestemd zijn voor export. De marktvraag naar deze draden is aanzienlijk, en de productiebedrijven zijn voornamelijk geconcentreerd in de Parelrivierdelta en de Yangtze-rivierdelta.

(8) Bestraalde vernette laagspannings-autobedrading. Momenteel zijn twee hoofdtypen van deze draden op de markt gekomen: ten eerste 105°C bestraalde vernette autobedrading met PVC-isolatie; en ten tweede 125°C bestraalde vernette autobedrading met polyolefine-isolatie. De toegepaste normen omvatten die van de USA (SAE), Japan (JASO), Duitsland (DIN) en Frankrijk (PSA); de verscheidenheid en kwaliteit van deze producten voldoen echter nog niet volledig aan de marktvraag, waardoor verdere grootschalige import noodzakelijk blijft.

(9) Andere met succes ontwikkelde producten omvatten bestralingsvernette dompeloliepompkabels met polyethyleenisolatie, kabels voor kerncentrales en hoogspanningskabels voor kleurentelevisies.

3. Verschillende materialen die speciaal zijn ontworpen voor bestralingsvernette draden en kabels zijn met succes ontwikkeld, voornamelijk met inbegrip van:

(1) 1 kV tot 10 kV bestralingsvernettings-isolatiematerialen voor bovengrondse kabels;

(2) 90°C tot 105°C halogeenvrije, vlamvertragende, bestralingsvernettings-isolatie- en mantelmaterialen voor kabels;

(3) 150°C bestralingsvernet polyolefine-kabelmaterialen;

(4) 125°C bestralingsvernet polyolefine-kabelmaterialen;

(5) 105°C bestralingsvernet polyvinylchloride (PVC) kabelmaterialen;

(6) Gespecialiseerde bestralingsvernettingsmaterialen voor luchthavenverlichtingskabels;

(7) 125°C tot 150°C bestralingsvernette polyolefine-isolatiematerialen voor motoraansluitdraden.

(II) De kloof ten opzichte van geavanceerde internationale normen en bestaande uitdagingen

Vergeleken met grote landen in de bestralingsindustrie — zoals de USA, Duitsland en Japan — staat mijn land nog steeds voor aanzienlijke achterstanden op het gebied van industriële schaal, technologische verfijning en concentratie van talent. De belangrijkste uitdagingen en een analyse van hun onderliggende oorzaken worden hieronder uiteengezet:

(1) Ondernemingen die zich bezighouden met de bestralingsverwerking van draden en kabels lijden over het algemeen aan onvoldoende investeringen in technologie en een lage capaciteit voor technologische innovatie. Naast het enkel beschikken over moderne apparatuur is het van cruciaal belang een robuuste capaciteit voor technologische innovatie te ontwikkelen — die elk aspect omvat, van productontwerp en materiaalkunde tot productieprocessen en apparatuurtechniek.

(2) In bepaalde regio's hebben ondernemingen te lijden onder lage benuttingsgraden van apparatuur en ongelijkmatige economische prestaties. Zelfs die bedrijven die relatief sterke financiële resultaten laten zien, blijven qua economische efficiëntie nog aanzienlijk achter bij hun tegenhangers in geavanceerde landen. De oorzaken van deze discrepantie zijn veelzijdig en vloeien voornamelijk voort uit een beperkte variëteit aan bestaande producten en felle concurrentie tussen bedrijven, die gezamenlijk de winstmarges verlagen. Bovendien lopen productnormen vaak achter op de ontwikkelingen in de sector, zijn marketing- en promotie-inspanningen onvoldoende, verlopen marktuitbreidingsinitiatieven traag en blijft het totale marktaandeel laag. (3) Bij de bestralingsverwerking van draden en kabels hebben sommige ondernemingen te lijden onder versnellerbundellijnapparatuur die niet aan de ontwerpspecificaties voldoet, in combinatie met een gebrek aan mogelijkheden voor bundellijnmonitoring. Daardoor is de oppervlaktedosisverdeling van de draden en kabels na bestraling ongelijkmatig; dit verhindert dat zij voldoen aan de eisen voor materiaalmodificatie, wat resulteert in een lage productgoedkeuringsgraad.

(4) Productontwikkeling blijft grotendeels beperkt tot een beperkt aantal artikelen, zoals laagspanningsstroomkabels, bovengrondse geïsoleerde kabels, motoraansluitdraden, locomotiefbedrading en verlichtingskabels. Er is een relatief tekort aan hoogwaardige, gespecialiseerde bestraalde kabels — met name die ontworpen zijn voor militaire, lucht- en ruimtevaart- en offshore-olieplatformtoepassingen. De redenen hiervoor zijn drievoudig: Ten eerste loopt de materiaalontwikkeling achter op de investeringen in apparatuur, waardoor het gebied van hoogwaardige bestralingsvernettingsmaterialen vrijwel geheel onontgonnen blijft. Ten tweede is er een tekort aan gespecialiseerde technische talenten in de bestralingsverwerking, en hebben ondernemingen onvoldoende in O&O geïnvesteerd, waardoor de ontwikkeling van nieuwe producten aanzienlijk is achtergebleven. Ten derde blijft de ontwikkeling en rijping van de markt zelf een doorlopend proces dat tijd vergt.

(III) Toekomstige ontwikkelingstrends

Bestraalde kabels blijven gestage vooruitgang boeken op het gebied van technologische innovatie. Zo hebben ontwikkelingen zoals dynamische elektronenbundelbesturingstechnologie, hoogenergetische elektronenbundelbestralingstechnieken en dubbellaagse co-extrusieprocessen niet alleen de duurzaamheid en veiligheid van draden verbeterd, maar ook hun productieprocessen milieuvriendelijker gemaakt. Vooruitkijkend wordt verwacht dat bestraalde kabels, aangedreven door voortdurende technologische vooruitgang, toepassingen zullen vinden in een steeds breder scala aan gebieden — zoals slimme netwerken en hoogefficiënte energiebeheersystemen — en daarmee nog ruimere marktvooruitzichten zullen openen.

Bron: Shandong Wire and Cable Association (Inhoud wordt op verzoek verwijderd indien deze inbreuk maakt op rechten.)