隨著電纜材料阻燃技術的發(fā)展,新型的阻燃電纜也不斷產(chǎn)生,從原來普通的阻燃電纜發(fā)展到低煙低鹵阻燃電纜和低煙無鹵阻燃電纜。這說明近年對阻燃電纜的要求越來越高。在歐美日等國,環(huán)保型電線電纜已成為所有電纜品種的主流產(chǎn)品,政府嚴禁使用或進口非腐蝕性鹵化氫氣體,而無鹵阻燃主要選擇在聚烯烴中實現(xiàn),所以低煙無鹵電纜是以后展的主要趨勢,所以下面就從以下幾個方面對低煙無鹵電纜材料的擠出進行探討。
一、擠出設備
A、電線電纜擠出設備的主要部件是螺桿,它關系到擠出機的應用范圍和生產(chǎn)效率,為適應不同塑料加工的需要,螺桿的型式有許多種,低煙無鹵阻燃電纜料中含有高填充的氫氧化鎂或氫氧化鋁,所以對于螺桿的選用來說一般選用普通型的螺桿而且它的壓縮比不能過大,一般在1:1~1:2.5之間比較適宜。
B、擠出過程中還有一個影響低煙無鹵電纜擠出的重要因素,那就是擠出機的冷卻裝置,因為低煙無鹵材料的特殊性,在擠出過程中,因磨擦而產(chǎn)生大的熱量,這就要求擠出設備要有良好的冷卻裝置,才能控制工藝溫度。這是一個不可忽視的問題,如果溫度過高將使線纜的表面產(chǎn)生很大的氣孔,溫度過低又會使設備的整機電流加大,容易損傷設備。
二、擠出模具
由于低煙無鹵電纜料填充材料高,這就導致它在熔融狀態(tài)下的熔體的強度、拉伸比和粘度與其它電纜材料存大著較大的差異,所以對模具的選配也有所不同,首先是模具的擠出方式的選擇上。對于低煙無鹵電纜材料的擠出,絕緣擠出的模具應選用擠壓式,而在護套擠了的過程中應選用半擠壓式,使用擠壓式模具時,由于材料粘度較大,使得機頭的壓力很大,當擠出離開模具時會的所膨脹,所以模具應比實際尺寸小一些。最后低煙無鹵的機械性能沒有普通型電纜料和低煙低鹵的材料優(yōu)越,其拉伸比小,只有2.5~3.2左右,所以在選擇模具時也要充分考慮它的拉伸性能,這就要求模套的選配不能過大,否則電纜的表面不致密,而且擠包比較松。
補充:主機的電機功率要夠大,由于LSHF材料的粘度相對較大,沒有足夠的功率可不行。
擠出模具的廊段不能太長,通常小于1mm,太長的話會引起剪切力太大。
1、無鹵料加工用低壓縮比螺桿就沒問題(壓縮比大,使塑料內(nèi)外生熱厲害,,長徑比大,使塑料受熱時間長)
2、低煙無鹵料因為其中加入大量的阻燃劑,而使得擠出工藝上很有困難,螺桿對無鹵料的剪切力大;目前最有效的方式就是采用無鹵料專用擠出螺桿。
3、押出時外模口出現(xiàn)眼屎狀的料,多了時會附在線上形成小顆料,影響其外觀。解決這個方法有兩個:
3.1、使用風槍吹,最好使用熱風
3.2、改變模具的設計,在模具口弄一個小的突起就可以了,突起高度一般在1mm左右(國內(nèi)沒有做這種模具的廠家)
另外一個方法就是在??谘b一個熱風除渣裝置可以解決無鹵料押出時??谟形龀鑫飭栴}。
解決眼屎問題對模具的要求更高,特別是表面光潔度要高,最好使用半擠管模具。
4、有時在生產(chǎn)低煙無鹵料時,會出現(xiàn)機筒溫度不斷升高,速度加快過后,溫度會升到40度左右,導致電纜料發(fā)泡。
低煙無鹵料在擠出時出現(xiàn)氣泡現(xiàn)象,按常規(guī)分木質(zhì):一是低煙無鹵料很容易受潮,在擠出之前,最好要做烘干處理;二是在擠出過程中,溫度控制要恰當,無鹵料在擠出過程中剪切力過大,料筒和螺桿之間會自然生熱,建議將設控溫度相對調(diào)低;三是材料本身的質(zhì)量原因,有許多電纜料廠單純的為了降低成本,而添加大量的填充劑,致使材料比重過大。
解決方法:
4.1確定螺桿的壓縮比和在第四區(qū)的形狀結(jié)構,是不是存在分流段,如有建議更換螺桿。
4.2看下第四區(qū)的冷卻系統(tǒng),可以用一個風扇對著這個區(qū)吹來降溫。
4.3如果這個情況與料的質(zhì)量及料有沒有受潮沒有關系,那么無鹵護套料擠出速度不宜過快。
5、低煙無鹵料在擠出時應注意以下幾點:
5.1擠出時 的溫度控制要準確,一般最高溫度要求在160-170度之間,不能高也不能低,溫度太高,材料當中的氫氧化鋁或氫氧化鎂容易分解,造成表面不光滑和影響其性能;溫度過低,剪切力太大,擠出壓力大,表面不好。
5.2 擠出時最好用擠管式模具,配模時要有一定的拉伸,擠出時模芯要比模套退后1-3mm.擠出的速度一定不能太快,控制在7-12m之間,速度過快,剪切力太大,溫度不好控制。
6、低煙無鹵料擠出溫度根據(jù)押出機的大小不同會有所差別,下面用70機擠出溫度做參考。一段:170 ,二段:180;三段:180;四段:185 模頭190 機眼200;最高做到210.
無鹵料的熔融指數(shù)越大,流動性越好,越易擠出。所以150的螺桿也可擠出,只要無鹵料流動性夠好。
7、用BM螺桿,壓縮比3.0能生產(chǎn)
8、擠出時不抽真空比較好,讓徑向有個相對滑動,不容易破裂。
9、注意防止下料口膨脹
10、一般的無鹵料容易出現(xiàn)刮白現(xiàn)象,用GE料不會出現(xiàn)刮白現(xiàn)象,但價格貴
11、從小型的押出機(螺桿直徑在100mm以下的)和選用醋酸乙烯脂共聚物做基材的擠出低煙無鹵電線來看,選用普通的PVC螺桿和低煙無鹵料專用螺桿生產(chǎn)時外觀和性能并不受很大的影響,影響押出性能及外觀最關鍵的還是各類阻燃劑與其它填充材料與基材等的配方和比例問題。選用PVC、PE料押出螺桿生產(chǎn)低煙無鹵料時,因該類料的材質(zhì)粘度大,而普通的PVC料的押出螺桿壓縮比都在2.5-3.0左右,若選用這種壓縮比的螺桿生產(chǎn)低煙無鹵料,在押出過程中,料在螺桿內(nèi)停留的時間就達不到最佳的混煉效果,且料會在炮筒內(nèi)壁粘連,引起出膠量不夠,無法提高押出速度,同時會增加馬達負荷,所以不宜使用。若批量生產(chǎn),最好使用低壓縮比專用螺桿,建議壓縮比在1.8:1以下,另需增加電機功率和選用合適的功率變頻器,以達到最佳的押出效果和線材性能。
12、低煙無鹵料總的問題就是:
a.擠出物內(nèi)的氣孔
b.表面光潔度差
c.出膠量小
d.螺桿摩擦熱大
13、無鹵低煙阻燃料擠出時因溫度不能太高,所以料的粘度高,擠出機螺桿應選20/1的,壓縮比應不大于2.5,因剪切力大自然生溫大,螺桿最好采用水冷卻。模口出現(xiàn)眼屎用噴燈弱火烤比較有效,不會烤斷絕緣。
14、低煙無鹵擠出模具配比:
拉伸比1.8-2.5,拉伸平衡度0.95-1.05
拉伸比比PVC小一些,配模盡量緊湊!
拉伸比在1.5左右,模芯不用承線,采用半擠壓方式,第一節(jié)水槽水溫70-80度,然后空氣冷卻,最后才水冷。
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