低煙無鹵電纜擠出工藝的探討
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品，政府嚴禁使用或進口非環(huán)保型電纜。普通的阻燃材料中含有大量的鹵，在燃燒的時候會產生大量的煙霧和有毒的腐蝕性鹵化氫氣體，而無鹵阻燃主要選擇在聚烯烴中實現，所以低煙無鹵電纜將是以后發(fā)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料擠出的重要因素，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)下熔體的強度、拉伸比和粘度與其它電纜材料存在著較大的差異，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，而在護套擠出的過程中應選用半擠壓式，這樣才能充份保證材料的抗拉強度和伸長率以及表面光潔度。其次是模套的選擇，使用擠壓式模具時，由于材料的粘度較大，使得機頭的壓力很大，當擠出離開模具時會有所膨脹，所以模套應比實際尺寸要小一些。最后低煙無鹵的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，所以在在選擇模具的時候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。
三、護套開裂問題
使用低煙無鹵阻燃護套的電纜在敷設時或在電纜盤上護套即開裂的情況，幾年來已經發(fā)生過多次，由于在聚烯烴中添加了大量的無機阻燃料，使材料的機械物理性能急劇下降，相對于HDPE護套，抗拉強度下降了近40%，斷裂伸長率下降了近65%，如果在護套加工時溫度和模具選配的不夠合理，非常容易在合膠縫處出現開裂現象。為了提高材料的阻燃性能而添加了大量的無機阻燃劑，導致護套的機械性能降低，希望材料廠商在滿足材料阻燃要求的同時，提高材料的耐熱應力開裂性能和抗撕性能，以避免護套在應用時開裂現象的發(fā)生。此外，無鹵阻燃材料在進行護套加工時的工藝也會影響到開裂性能，如塑化不良，導致合膠縫處粘結不好，使護套在合膠縫處的抗撕強度低導致開裂；溫度控制不良使護套內產生氣孔導致強度和伸率下降導致開裂等。模具的選配不當也會導致材料的塑化不良或者使護套內產生應力，在模具設計時要考慮模具的拉伸及模芯與模套的錐度要合適。冷卻時第一段水槽采用50℃左右的水溫為宜，可以在一定程度上減小和釋放護套在擠塑過程中的內應力，減少開裂現象的發(fā)生。在產品和工藝結構設計上也要盡量使護套前的半成品表面光滑圓整，如縱包金屬帶，可以考慮在金屬帶處反方向以一定的節(jié)距繞扎一定強度的扎紗，控制金屬帶的回彈，見效無鹵護套內部的應力集中，也可以避免開裂的發(fā)生。此外，成品線纜的貯存也應避免陽光的長時間暴曬。
四、結束語
低煙無鹵阻燃材料雖然已經大規(guī)模的應用在地鐵、船舶、高層建筑、家用電器、移動基站等對安全及環(huán)保要求較高的場合，但由于在聚烯烴中添加了大量的無機阻燃填充劑，使材料的機械性能大大降低，使之應用受到一定的限制�？上驳氖牵行┎牧蠌S商如DOW化學、北歐化工已經在開發(fā)新型的無鹵阻燃材料，如新型膨脹型阻燃料、加入納米的無鹵阻燃料等。希望有關的研發(fā)和生產廠商能夠開發(fā)出性能更加平衡的材料，同時能夠降低單位長度線纜的護套成本，有效地推進無鹵阻燃技術的應用。