低烟无卤电缆挤出工艺的探讨

随着电缆材料阻燃技术的发展，新型的阻燃电缆也不断产生，从原来普通的阻燃电缆发展到低烟低卤阻燃电缆和低烟无卤阻燃电缆。这说明近年对阻燃电缆的要求越来越高。在欧美日等国，环保型电线电缆已成为所有电缆品种的主流产品，政府严禁使用或进口非腐蚀性卤化氢气体，而无卤阻燃主要选择在聚烯烃中实现，所以低烟无卤电缆是以后展的主要趋势，所以下面就从以下几个方面对低烟无卤电缆材料的挤出进行探讨。

一、挤出设备

A、电线电缆挤出设备的主要部件是螺杆，它关系到挤出机的应用范围和生产效率，为适应不同塑料加工的需要，螺杆的型式有许多种，低烟无卤阻燃电缆料中含有高填充的氢氧化镁或氢氧化铝，所以对于螺杆的选用来说一般选用普通型的螺杆而且它的压缩比不能过大，一般在1：1~1：2.5之间比较适宜。

B、挤出过程中还有一个影响低烟无卤电缆挤出的重要因素，那就是挤出机的冷却装置，因为低烟无卤材料的特殊性，在挤出过程中，因磨擦而产生大的热量，这就要求挤出设备要有良好的冷却装置，才能控制工艺温度。这是一个不可忽视的问题，如果温度过高将使线缆的表面产生很大的气孔，温度过低又会使设备的整机电流加大，容易损伤设备。

二、挤出模具

由于低烟无卤电缆料填充材料高，这就导致它在熔融状态下的熔体的强度、拉伸比和粘度与其它电缆材料存大着较大的差异，所以对模具的选配也有所不同，首先是模具的挤出方式的选择上。对于低烟无卤电缆材料的挤出，绝缘挤出的模具应选用挤压式，而在护套挤了的过程中应选用半挤压式，使用挤压式模具时，由于材料粘度较大，使得机头的压力很大，当挤出离开模具时会的所膨胀，所以模具应比实际尺寸小一些。最后低烟无卤的机械性能没有普通型电缆料和低烟低卤的材料优越，其拉伸比小，只有2.5~3.2左右，所以在选择模具时也要充分考虑它的拉伸性能，这就要求模套的选配不能过大，否则电缆的表面不致密，而且挤包比较松。

补充：主机的电机功率要够大，由于LSHF材料的粘度相对较大，没有足够的功率可不行。

挤出模具的廊段不能太长，通常小于1mm，太长的话会引起剪切力太大。

1、无卤料加工用低压缩比螺杆就没问题（压缩比大，使塑料内外生热厉害，，长径比大，使塑料受热时间长）

2、低烟无卤料因为其中加入大量的阻燃剂，而使得挤出工艺上很有困难，螺杆对无卤料的剪切力大；目前最有效的方式就是采用无卤料专用挤出螺杆。

3、押出时外模口出现眼屎状的料，多了时会附在线上形成小颗料，影响其外观。解决这个方法有两个：

3.1、使用风枪吹，最好使用热风

3.2、改变模具的设计，在模具口弄一个小的突起就可以了，突起高度一般在1mm左右（国内没有做这种模具的厂家）

另外一个方法就是在模口装一个热风除渣装置可以解决无卤料押出时模口有析出物问题。

解决眼屎问题对模具的要求更高，特别是表面光洁度要高，最好使用半挤管模具。

4、有时在生产低烟无卤料时，会出现机筒温度不断升高，速度加快过后，温度会升到40度左右，导致电缆料发泡。

低烟无卤料在挤出时出现气泡现象，按常规分木质：一是低烟无卤料很容易受潮，在挤出之前，最好要做烘干处理；二是在挤出过程中，温度控制要恰当，无卤料在挤出过程中剪切力过大，料筒和螺杆之间会自然生热，建议将设控温度相对调低;三是材料本身的质量原因，有许多电缆料厂单纯的为了降低成本，而添加大量的填充剂，致使材料比重过大。

解决方法：

4.1确定螺杆的压缩比和在第四区的形状结构，是不是存在分流段，如有建议更换螺杆。

4.2看下第四区的冷却系统，可以用一个风扇对着这个区吹来降温。

4.3如果这个情况与料的质量及料有没有受潮没有关系，那么无卤护套料挤出速度不宜过快。

5、低烟无卤料在挤出时应注意以下几点：

5.1挤出时 的温度控制要准确，一般最高温度要求在160-170度之间，不能高也不能低，温度太高，材料当中的氢氧化铝或氢氧化镁容易分解，造成表面不光滑和影响其性能；温度过低，剪切力太大，挤出压力大，表面不好。

5.2 挤出时最好用挤管式模具，配模时要有一定的拉伸，挤出时模芯要比模套退后1-3mm.挤出的速度一定不能太快，控制在7-12m之间，速度过快，剪切力太大，温度不好控制。

6、低烟无卤料挤出温度根据押出机的大小不同会有所差别，下面用70机挤出温度做参考。一段：170 ，二段：180；三段：180；四段：185 模头190 机眼200；最高做到210.

无卤料的熔融指数越大，流动性越好，越易挤出。所以150的螺杆也可挤出，只要无卤料流动性够好。

7、用BM螺杆，压缩比3.0能生产

8、挤出时不抽真空比较好，让径向有个相对滑动，不容易破裂。

9、注意防止下料口膨胀

10、一般的无卤料容易出现刮白现象，用GE料不会出现刮白现象，但价格贵

11、从小型的押出机（螺杆直径在100mm以下的）和选用醋酸乙烯脂共聚物做基材的挤出低烟无卤电线来看，选用普通的PVC螺杆和低烟无卤料专用螺杆生产时外观和性能并不受很大的影响，影响押出性能及外观最关键的还是各类阻燃剂与其它填充材料与基材等的配方和比例问题。选用PVC、PE料押出螺杆生产低烟无卤料时，因该类料的材质粘度大，而普通的PVC料的押出螺杆压缩比都在2.5-3.0左右，若选用这种压缩比的螺杆生产低烟无卤料，在押出过程中，料在螺杆内停留的时间就达不到最佳的混炼效果，且料会在炮筒内壁粘连，引起出胶量不够，无法提高押出速度，同时会增加马达负荷，所以不宜使用。若批量生产，最好使用低压缩比专用螺杆，建议压缩比在1.8：1以下，另需增加电机功率和选用合适的功率变频器，以达到最佳的押出效果和线材性能。

12、低烟无卤料总的问题就是：

a.挤出物内的气孔

b.表面光洁度差

c.出胶量小

d.螺杆摩擦热大

13、无卤低烟阻燃料挤出时因温度不能太高，所以料的粘度高，挤出机螺杆应选20/1的，压缩比应不大于2.5，因剪切力大自然生温大，螺杆最好采用水冷却。模口出现眼屎用喷灯弱火烤比较有效，不会烤断绝缘。

14、低烟无卤挤出模具配比：

拉伸比1.8-2.5，拉伸平衡度0.95-1.05

拉伸比比PVC小一些，配模尽量紧凑！

拉伸比在1.5左右，模芯不用承线，采用半挤压方式，第一节水槽水温70-80度，然后空气冷却，最后才水冷。