韓長超

(天津六零九電纜有限公司，天津 300231)

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低煙無鹵阻燃電纜護套工藝的探討

韓長超

(天津六零九電纜有限公司，天津 300231)

論述了低煙無鹵阻燃電纜護套生產工藝要點，對低煙無鹵阻燃電纜護套的擠制溫度和速度、擠制設備、擠制模具進行了探討，并對生產過程及產品常見問題進行了分析，提出了解決辦法，以提高低煙無鹵阻燃電纜護套電纜的質量。

低煙無鹵阻燃；電纜護套；生產工藝

隨著我國城市的發(fā)展，高速鐵路對低煙無鹵阻燃電纜護套的需求增加，同時移動通信等網絡領域也急需應用低煙無鹵阻燃電纜護套，以保證設施的安全性、可靠性。電纜如應用不當，發(fā)生燃燒時，就會給周邊環(huán)境帶來很大的影響，電纜在燃燒時會產生大量的煙霧和毒氣，會給現(xiàn)場人員帶來嚴重的安全威脅，因而需要新型電纜。近幾年，低煙無鹵阻燃電纜護套已研制成功，低煙無鹵阻燃電纜護套在燃燒時不會產生黑色煙霧，保證人們的生命安全。但由于低煙無鹵阻燃電纜護套材料具有特殊性，在生產中可能出現(xiàn)問題，本文提出低煙無鹵阻燃電纜護套產品的制造技術。

1 低煙無鹵阻燃電纜的發(fā)展意義

由于含鹵電纜容易燃燒，因此它在火災中可以起到助燃的作用，同時燃燒會釋放出大量的有害氣體和煙霧，燃燒環(huán)境不好，極易造成人員傷亡，因此含鹵電纜的發(fā)展已引起世界各國的關注，人們都對含鹵電線電纜阻燃和低煙無鹵問題給予了高度重視，投入資金加速研究。很多發(fā)達國家開始制定相關環(huán)保指令，對本國使用的電線電纜在環(huán)保方面進行嚴格控制，使得低煙無鹵阻燃電纜得到了發(fā)展機會，也受到客戶的歡迎，廣泛使用。目前，低煙無鹵阻燃類電纜使用的低煙無鹵阻燃絕緣和護套材料主要有乙丙橡膠和聚烯烴兩類，在實際使用中又以低煙無鹵阻燃電纜護套居多。低煙無鹵阻燃護套因為在配方中加入了大量的水合金屬氧化物、增塑劑、消煙劑及穩(wěn)定劑等添加物，致使其擠出工藝控制非常困難。本文結合實際情況和生產中的一些操作經驗，對低煙無鹵阻燃護套電纜材料的擠出設備和工藝控制要點等進行探討。

2 低煙無鹵阻燃電纜護套擠制工藝

2.1 擠出設備的選用

低煙無鹵阻燃電纜護套中含有氫氧化鎂或氫氧化鋁，在擠出時對擠塑機的螺桿有特殊要求。很多生產量較大的企業(yè)采用專用的低煙無鹵阻燃電纜護套擠出設備，可避免每次擠出低煙無鹵阻燃電纜護套時更換螺桿的問題，同時可免除更換螺桿時的清理工作，否則一旦擠塑機內膛殘余膠料未清理干凈，則會導致后續(xù)生產的電纜護套外表面出現(xiàn)粗糙、疙瘩和合膠縫開裂等現(xiàn)象。無論是采用原有的普通擠塑機在擠出低煙無鹵阻燃電纜護套時更換專用螺桿，還是采用專用的低煙無鹵阻燃電纜護套擠出設備，其最關鍵的控制就是螺桿的選用。對于擠出設備，螺桿的選擇決定了設備可擠出的材料范圍和擠出效率。目前，擠塑機以單螺桿為主，不同的擠出材料對螺桿的直徑、長徑比和壓縮比等要求各異。低煙無鹵阻燃電纜護套因添加了大量阻燃劑，使電纜護套材料的機械性能明顯降低，膠料硬度高，擠塑時生熱大，擠出困難。如采用普通聚乙烯(PE)的高壓縮比螺桿生產，則螺腔內部的低煙無鹵阻燃材料會因壓力過大，容易產生剪切生熱現(xiàn)象，導致實際擠出時的溫度比溫控表設定的高出許多，使材料在擠出過程中因過熱而分解，析出水分，當電纜護套材料從機頭?？跀D出后，外表面會出現(xiàn)氣孔、粗糙等現(xiàn)象，直接影響材料擠出后的機械物理性能。

2.2 低煙無鹵阻燃電纜護套的擠制溫度和速度

低煙無鹵阻燃電纜護套的材料，與普通PVC/PE電纜護套料相比，前者比后者的材料更加復雜，低煙無鹵阻燃電纜護套流動性差、塑性降低、熱敏性強，它們在使用時，容易摩擦生熱，為了防止這種情況的發(fā)生，需要選擇合適的生產工藝。在一般情況下，首先要注意在生產時擠出性能的良好，要注意控制它們的密度，最好在1.41±0.2 g/cm3，為了控制這樣的密度，它們在擠制前，需要加熱，使這些材料在65℃±5℃下預熱達到4 h。由于生產廠家不同，它們各自的生產設備類型不同，因此，對于這種加熱原則不能一概而論，因為低煙無鹵阻燃電纜材料添加了填充料和無鹵阻燃劑，它們擠制時擠出溫度同PE料相比，雖然僅僅降低10℃～20℃，但它們的生產速度就可能發(fā)生較大的改變，為了保證生產質量，需要根據設備的負荷，對生產設備調整出線速度和螺桿轉速。這樣才能使低煙無鹵阻燃電纜護套在擠制過程中壓力不太高，又能保證塑化充分的條件下擠出。

2.3 低煙無鹵阻燃電纜護套的擠制設備

由于低煙無鹵阻燃電纜護套擠制的條件要求高，尤其是一些生產企業(yè)，只是使用普通PE螺桿生產，就更難保證低煙無鹵阻燃電纜護套的質量。這種設備在螺腔內，如果它們的壓力過大，就可能導致實際溫度比設置溫度要高，在生產的擠制過程中，可以采用低壓縮比螺桿生產，它們的最佳壓縮比是1～1.2∶1，它們的長徑比至少應該為25∶1，這樣它們就可以用90或150型擠塑機，使產品達到質量要求。

2.4 低煙無鹵阻燃電纜護套的擠制模具

低煙無鹵阻燃料擠出，這種方法是生產低煙無鹵阻燃電纜護套的關鍵工藝，在設計這種擠出模具時，可以將模具分為擠壓式、半擠管式、擠管式。 第一，低煙無鹵阻燃電纜擠壓式模具。對于這種擠壓式模具，主要是模芯的設計。這種模具的模芯，是縮在模套后面，它的物料流動主要是靠壓力，當?shù)蜔煙o鹵阻燃物料通過模具后就可以實現(xiàn)定型，只要把條件控制好，擠出的結構就可以達到內外緊密。第二，低煙無鹵阻燃電纜半擠管式模具。對于這種模芯，由于它們具有較短的管狀，這是擠壓式和擠管式的一種過渡形式，由于模芯延長在模套的承徑處，因此，它可以防止線芯在模芯內擺動，避免出現(xiàn)偏心的現(xiàn)象，另外，它所具有的壓力也可以使塑膠層壓實，使產品達到表面光滑圓整。因此，各生產低煙無鹵阻燃電纜護套的廠家，一定要根據不同的產品類型，選擇最佳的生產工藝，對于普通護套料的擠出模具，可以選擇擠管式模具，對于生產低煙無鹵阻燃護套料的模具，應選擇半擠壓式模具。

3 低煙無鹵阻燃電纜護套的常見問題及解決辦法

第一，護套開裂。這不是常見的問題，護套開裂的原因主要是由于控制的溫度不當引起的，因為塑化不好，使內層鋼帶(鎧裝電纜)翹邊，就容易導致護套開裂。對于這一類問題，要注意調整溫度和速度，這樣就可以保證產品光滑、圓整、緊密的外觀。第二，護套偏心。出現(xiàn)這種情況主要是由于模芯太大或芯管出現(xiàn)了磨損，也可能是由于溫度低的原因，使它們難以達到塑化。解決的辦法是及時更換模芯、芯管，提高塑化溫度。第三，表面粗糙不光滑。這是由于物料的溫度不當，容易使表面粗糙不光滑。應適當提高機頭的控制溫度，及時更換模套。

4 結語

對于低煙無鹵阻燃護套的擠制，由于加工溫度范圍窄、設備負荷高，使它們的擠制困難，但它們性能優(yōu)異，只要在擠制中選擇合適的條件，夠掌握材料性能和擠出特性，擠制成為合格產品是沒有問題的。因此，擠制低煙無鹵阻燃電纜護套是一種現(xiàn)代的環(huán)保產品，低煙無鹵阻燃護套的擠制能夠更好地滿足我國城市智能化建設的要求。

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Discussion on the technology of low smoke zero halogen flame retardant cable sheathing

HAN Chang-chao

(Tianjin No. 609 Cable Co., Ltd., Tianjin 300231, China)

This paper discusses the production process of low smoke zero halogen flame retardant cable sheathing, discusses the extrusion temperature and speed of extruder, and the extrusion mold of low smoke zero halogen flame retardant cable sheathing. The production process and common problems were analyzed and a solution to improve the quality of low smoke zero halogen flame retardant cable sheathing was proposed.

Low smoke zero halogen flame retardant; Cable sheathing; Production process

2017-04-01

韓長超(1983-)，工程師。

TM247.1

A

1674-8646(2017)10-0102-02