Wie verbessert AL/PET/EMAA Triplex-Klebeband die Kabelabschirmung und den Feuchtigkeitsschutz?

Was ist AL/PET/EMAA Triplex-Band im Kabelbau?

AL/PET/EMAA-Triplexband ist ein dreischichtiges Laminat aus Aluminiumfolie (AL), Polyethylenterephthalat (PET) und Ethylen-Methacrylsäure-Copolymer (EMAA), das speziell als Abschirm- und Feuchtigkeitssperrband für die Draht- und Kabelkonstruktion entwickelt wurde. Jede Schicht spielt eine bestimmte funktionale Rolle: Die PET-Schicht sorgt für mechanische Festigkeit und Dimensionsstabilität bei Hochgeschwindigkeitskabelleitungen, die Aluminiumschicht sorgt für elektromagnetische Abschirmung und eine kontinuierliche Feuchtigkeitsbarriere entlang des Kabelkerns und die EMAA-Schicht dient als Verbindungsschicht, die das Band während der Extrusion mit dem Innenmantel oder Außenmantel des Kabels verbindet.

Es wird in Längsrichtung um einen Kabelkern auf Kabelleitungen angebracht und wird zu einem dauerhaften Strukturbestandteil des fertigen Kabels, indem es direkt in die Mantelwand eingeklebt wird und nicht als abnehmbare Außenhülle dient.

Elektromagnetische Abschirmung und Feuchtigkeitsbarriereleistung

Die Aluminiumfolienschicht ist die Hauptquelle sowohl der EMI/RFI-Abschirmung als auch der Feuchtigkeitsblockierungsleistung in Kabelkonstruktionen. Wenn die Aluminiumschicht in Längsrichtung um einen Kabelkern gewickelt wird, sorgt sie für eine kontinuierliche Abschirmung gegen elektromagnetische Störungen und fungiert gleichzeitig als radiale Feuchtigkeitsbarriere, die das Eindringen von Wasser entlang der Kabellänge verhindert, eine entscheidende Anforderung für Erd- und Außenkabel. Bei typischen Dicken von 9 bis 12 Mikrometern behält die Aluminiumschicht eine gleichbleibende Abschirmwirkung und eine Wasserdampfdurchlässigkeit von nahezu Null bei, selbst nachdem sie um den Kabelkern geformt und der Spannung der Kabelleitung ausgesetzt wurde.

Warum kontinuierliche Abdeckung wichtiger ist als nur die Leitfähigkeit

Im Gegensatz zu geflochtenen Kupferschirmen, die an den Kreuzungspunkten der Webart kleine Abdeckungslücken hinterlassen, sorgt ein in Längsrichtung angebrachtes Folienband für eine 100-prozentige Abdeckung des Kabelkerns. Bei Anwendungen, bei denen die Blockierung elektromagnetischer Störungen über den gesamten Frequenzbereich wichtiger ist als die maximale Leitfähigkeit, übertrifft diese kontinuierliche Abdeckung häufig die Geflechtabschirmung, obwohl Aluminium im Vergleich zu Kupfer eine geringere Leitfähigkeit aufweist.

Mechanische Haltbarkeit durch den Verkabelungsprozess

Die PET-Außenschicht sorgt für die Zugfestigkeit und Durchstoßfestigkeit, die das Band benötigt, um Klebe-, Well- und Extrusionsbeschichtungsvorgänge ohne Reißen oder Delaminieren zu überstehen. Kabelfertigungslinien laufen mit hoher Geschwindigkeit und das Band wird Biegungen, Längsfaltungen und Überlappungsversiegelungen ausgesetzt. Daher sind die Dimensionsstabilität von PET unter Hitze und die Widerstandsfähigkeit gegen Risse von entscheidender Bedeutung, insbesondere bei der Mantelextrusion, bei der das Band erhöhten Temperaturen ausgesetzt ist, wenn der Außenmantel darüber aufgebracht wird.

• Klebeband, das nicht ausreichend zugfest ist, kann beim Anbringen mit hoher Geschwindigkeit am Klebebandkopf reißen, wodurch Abschirmungsunterbrechungen entstehen, die erst bei späteren Tests schwer zu erkennen sind.
• Die Hitzebeständigkeit von PET verhindert, dass das Band während der Mantelextrusion weich wird oder sich verzieht, was andernfalls die gleichmäßige Abdeckung der Aluminiumschicht um den Kern beeinträchtigen würde.

Zuverlässige Verbindung mit Kabelmantelmaterialien

EMAA wurde als Verbindungsschicht ausgewählt, weil die Eigenschaften, die Standard-Polyethylen-Dichtstoffe im Kabelkontext nicht bieten können, nicht erreicht werden können. EMAA bildet bei relativ niedrigen Verarbeitungstemperaturen eine starke, kontinuierliche Verbindung mit der Innenfläche von Kabelmänteln aus Polyethylen (PE) oder Polyvinylchlorid (PVC) und trägt dazu bei, eine stabile Verbindungslinie während der Mantelextrusion aufrechtzuerhalten, ohne dass der Kabelkern übermäßiger Hitze ausgesetzt werden muss. Diese Haftung erstreckt sich auch auf die Aluminiumfolie selbst, sodass das Band während seiner gesamten Lebensdauer vollständig an der Kabelstruktur haftet, selbst bei wiederholtem Biegen, Temperaturwechsel und Installationsbiegen.

EMAA-gebundenes Klebeband ist auch weniger anfällig für Verbindungsfehler, die durch Rückstände von Verarbeitungsölen oder Compoundierungsadditiven verursacht werden, die auf die Manteloberfläche migrieren können. Dies ist ein häufiges Problem bei der Kabelherstellung, wo Mantelmischungen Weichmacher, Flammschutzmittel oder Schmiermittel enthalten, die die Haftung von Standard-Verbindungsschichten auf PE-Basis beeinträchtigen können.

Typische Spezifikationen für AL/PET/EMAA-Band in Kabelqualität

Hauptanwendungen in der Kabelherstellung

AL/PET/EMAA-Triplex-Klebeband wird für verschiedene Kabeltypen verwendet, bei denen sowohl Abschirmung als auch Feuchtigkeitsbeständigkeit erforderlich sind, wobei jeweils leicht unterschiedliche Leistungsprioritäten vorliegen.

Stromkabel

Dieses Band wird häufig als Längsabschirmung und Feuchtigkeitssperrschicht in Nieder- und Mittelspannungsstromkabeln verwendet, insbesondere bei solchen, die für die direkte Erdverlegung oder Nassinstallation vorgesehen sind. Die Aluminiumschicht blockiert das radiale Eindringen von Wasser entlang der Kabelseele und schützt so die Leiterisolierung vor feuchtigkeitsbedingter Beeinträchtigung, während die EMAA-Schicht das Band während der Extrusion fest mit dem umgebenden PE- oder PVC-Mantel verbindet.

Telekommunikations- und Datenkabel

In Telekommunikationskabeln, einschließlich Kupfer-Twisted-Pair- und Koaxialkabeln, dient dieses Band als EMI-Abschirmung, die Signalinterferenzen zwischen benachbarten Leitern oder von externen elektromagnetischen Quellen reduziert, während es gleichzeitig als Feuchtigkeitsbarriere fungiert, die signalführende Leiter vor dem Eindringen von Wasser an Spleißstellen und Kabelenden schützt.

Glasfaserkabel

Bei Glasfaserkabelkonstruktionen mit losen und zentralen Röhren wird dieses Band als wasserabweisende Schicht um den Kabelkern herum verwendet und verhindert so die Feuchtigkeitswanderung entlang der Kabellänge, die andernfalls die Faserdämpfung im Laufe der Zeit beeinträchtigen könnte, insbesondere bei Außen- und Erdinstallationen.

Instrumentierungs- und Steuerkabel

Kabel, die in industriellen Steuerungs- und Instrumentierungsanwendungen verwendet werden, verwenden dieses Band sowohl zur EMI-Abschirmung, zum Schutz der Integrität von Niederspannungssignalen vor nahegelegenen Stromkreisen als auch zur Feuchtigkeitsbeständigkeit in rauen Anlagen- oder Außenumgebungen.

Vorteile gegenüber alternativen Kabelabschirmbändern

• Im Vergleich zu AL/PE-Bändern bietet EMAA eine stärkere, temperaturtolerantere Bindung an Mantelverbindungen und eine bessere Beständigkeit gegen Verbindungsfehler in Gegenwart von Weichmachern oder Verarbeitungsrückständen, die in Kabelmantelformulierungen üblich sind.
• Im Vergleich zu metallisierten PET-Abschirmbändern bietet die massive Aluminiumfolienschicht eine wesentlich bessere Abschirmwirkung und Feuchtigkeitsbarriereleistung, da vakuummetallisiertes PET anfällig für Mikrorisse und eine Verschlechterung der Abschirmung ist, wenn es während der Formung um den Kabelkern gebogen oder gewellt wird.
• Im Vergleich zu Kupferband- oder Geflechtschirmen bietet dieses Band eine leichtere und kostengünstigere Abschirmlösung für Anwendungen, die nicht die höhere Leitfähigkeit von Kupfer erfordern, und bietet dennoch eine kontinuierliche 100-prozentige Abdeckung, die mit Geflechtschirmen nicht erreicht werden kann.

Verarbeitungsaspekte für Kabelhersteller

AL/PET/EMAA-Band ist mit Standard-Klebeköpfen für Kabelleitungen kompatibel und wird in Längsrichtung mit einer Überlappungsnaht angebracht, gefolgt von einer Mantelextrusion, bei der die EMAA-Schicht unter Hitze und Druck aus dem Extrusionsprozess selbst mit der Innenfläche des Mantels verbunden wird. Bei der Spezifizierung dieses Bandes für ein neues Kabeldesign müssen wichtige Parameter mit dem Lieferanten bestätigt werden, darunter die EMAA-Verbindungstemperatur im Verhältnis zur Verarbeitungstemperatur der Mantelextrusionslinie, der minimale Biegeradius des Bandes, bevor Aluminium-Mikrorisse auftreten, und die Anforderungen an die Überlappungsbreite, die erforderlich sind, um eine kontinuierliche Abschirmung um Kabel mit unterschiedlichem Durchmesser herum aufrechtzuerhalten.

Da die Aluminiumschicht anfällig für Mikrorisse ist, wenn sie während des Klebens und Riffelns zu stark gebogen wird, sollten Kabelhersteller den getesteten Mindestformradius des Bandes anhand ihres spezifischen Kabelkerndurchmessers überprüfen, bevor sie einen Produktionslauf starten, da eine Nichtübereinstimmung hier zu Abschirmungsunterbrechungen führen kann, die erst bei späteren Tests der Abschirmungswirksamkeit sichtbar werden.