电线电缆护层材料生产和关键工艺流程
塑胶导线的主要隔热和保护层为塑胶。该材料的特点是:在制造电线电缆的过程中,它的制造过程简单,特别适用于制造电线电缆的绝缘和保护层。电线光缆的塑胶绝缘及防护层主要是由单一螺旋挤出器进行的。
电线电缆的塑料隔热及套管使用均为持续挤压,通常为单丝杠挤出器。在挤压之前,应预先检验塑胶制品有没有湿润或其他杂物,再将螺丝加热,再倒入料仓。在挤制工艺中,由于物料的自重或喂料螺钉的影响,使其继续前进,由预热区起,逐步向均质区移动,而在辊子的外部热量和物料与装置的剪切摩擦力的影响下,塑料在螺槽内产生了一种粘性流动。
一、塑化阶段
第一阶段是塑化阶段。也称为压缩阶段。它是在挤塑机机筒内完成的,经过螺杆的旋转作用,使塑料由颗粒状固体变为可塑性的粘流体。塑料在塑化阶段取得热量的阻力,又使塑料在前进中产生反作用力,这就使塑料在螺杆和机筒中的流动复杂化了。通常将塑料的流动状态看成是由以下四种流动形式组成的:
1.正流
正流――是指塑料沿着螺杆螺槽向机头方向的流动。它是螺杆旋转的推挤力产生的,是四种流动形式中主要的一种。正流量的大小直接决定着挤出量。
2.倒流
倒流――又称逆流,它的方向与正流的流动方向正好相反。它是由于机头中的模具、筛板、和滤网等阻碍塑料的正向运动,在机头区域里产生的压力(塑料前进的反作用力)造成的。由机头至加料口形成了“压力下的回流”,也称为“反压流动”。它能引起生产能力的损失。
3.横流
横流――它是沿着轴的方向,即与螺纹槽相垂直方向的塑料流动。也是由螺杆旋转时的推挤所形成的。它的流动受到螺纹槽侧壁的阻力,由于两侧螺纹的相互阻力,而螺杆是在旋转中,使塑料在螺槽内产生翻转运动,形成环状流动,所以横流实质是环流。环流对塑料在机筒中的混合、塑化成熔融状态,是和环流的作用分不开的。环流使物料在机筒中产生搅拌和混合,并且利于机筒和物料的热交换,它对提高挤出质量有重要的意义,但对挤出流率的影响很小。
4.漏流
漏流――它也是由机头中模具、筛板和滤网的阻力产生的。不过它不是螺槽中的流动,而是在螺杆与机筒的间隙中形成的倒流。它也能引起生产能力的损失。由于螺杆与机筒的间隙通常很小,故在正常情况下,漏流流量要比正流和倒流小的多。在挤出过程中,漏流将影响挤出量,漏流量增大,挤出量将减小。
塑料的四种流动状态不会以单独的形式出现,就某一塑料质点来说,既不会有真正的倒流,也不会有封闭的环流。熔体塑料在螺纹槽中的实际流动是上述四种流动状态的综合,以螺旋形轨迹向前的一种流动。
二、挤出质量
挤出质量主要指塑料的塑化情况是否良好,几何尺寸是否均一,即径向厚度是否一致,轴向外径是否均匀。决定塑化情况的因素除塑料本身外,主要是温度和剪切应变率及作用时间等因素。挤出温度过高不但造成挤出压力的波动,而且导致塑料的分解,甚至可能酿成设备事故。而减小螺槽深度,增大螺杆长径比,虽然有利于塑料的热交换和延长受热时间,满足塑化均匀要求,但将影响挤出量,又为螺杆制造和装配造成困难。所以确保塑化的重要因素应是提高螺杆旋转对塑料所产生的剪切应变率,以达到机械混合均匀,挤出热交换均衡,并由此为塑化均匀提供保障。
在保证挤出量的要求下,可以在提高转速的情况下加大螺槽深度。此外,螺杆与机筒的间隙也对挤出质量有影响,间隙过大时则塑料的倒流、漏流增加,不但引起挤出压力波动,影响挤出量;而且由于这些回流的增加,使塑料过热而导致塑料焦烧或成型困难。
三、熔化阶段
在熔化阶段,经过破碎、软化和预拌的旧塑胶,因螺旋的推动,从进料部分进入到熔化阶段。在这个阶段,塑胶会受到高温的影响,即为热源,除了滚子外面的一点发热之外,螺旋转动产生的摩擦力也会对其产生影响。同时,由于送料部分的推动力和从均质区的反冲,使得塑胶在向前推进时出现了一种逆向流动,这种逆向流动发生在螺旋槽和螺旋轴之间,这种倒流不仅进一步促进了材料的充分搅拌,还增加了塑胶的传热,从而实现了表面的热量均衡。因为这一步的工作温度已经超出了塑件的流变性,再加上它的反应持续时间很久,使得塑件的物相发生了变化,与加热器的筒体相接触的材料就会融化,在筒体内部形成一种高分子的薄膜,一旦薄膜的厚度超出了丝头和筒体的空隙,就会被螺旋状的螺旋卷起,堆积在螺旋线前端,从而成为一个熔融的池子。在此基础上,通过与螺旋根的相对移动,形成了一个熔池中的材料的循环流。