Met de ontwikkeling van vlamvertragende technologie voor kabelmaterialen zijn er voortdurend nieuwe soorten vlamvertragende kabels ontstaan, die evolueren van de oorspronkelijke gewone vlamvertragende kabels naar rookarme, halogeenvrije vlamvertragende kabels en rookarme halogeenvrije vlamvertragende kabels. . Dit geeft aan dat de eisen aan vlamvertragende kabels de afgelopen jaren steeds hoger zijn geworden.
In landen als Europa, de Verenigde Staten en Japan zijn milieuvriendelijke draad- en kabelproducten de mainstream van alle kabelvariëteiten geworden. De overheden verbieden ten strengste het gebruik of de import van niet-milieuvriendelijke kabels. Gewone vlamvertragende materialen bevatten een grote hoeveelheid halogeen. Bij verbranding produceren ze een grote hoeveelheid rook en het giftige, corrosieve waterstofhalogenidegas. Halogeenvrije vlamvertraging wordt vooral bereikt in polyolefinen. Daarom zullen rookarme, halogeenvrije kabels de belangrijkste ontwikkelingstrend in de toekomst zijn. De extrusie van rookarme, halogeenvrije kabelmaterialen zal dus vanuit de volgende aspecten worden besproken.
- Extrusieapparatuur
A. Het belangrijkste onderdeel van draad- en kabelextrusieapparatuur is de schroef, die verband houdt met het toepassingsbereik en de productie-efficiëntie van de extruder. Om aan de behoeften van verschillende kunststofverwerkingen te voldoen, zijn er veel soorten schroefontwerpen. Rookarme, halogeenvrije, vlamvertragende kabelmaterialen bevatten hooggevulde magnesiumhydroxide of aluminiumhydroxide. Daarom worden voor de selectie van schroeven over het algemeen gewone schroeven gebruikt, en hun compressieverhoudingen mogen niet te groot zijn, meestal is tussen 1:1 en 1:2,5 geschikter.
B. Een andere belangrijke factor die de extrusie van rookarme, halogeenvrije kabelmaterialen tijdens het extrusieproces beïnvloedt, is de koelinrichting van de extruder. Vanwege de speciale aard van rookarme, halogeenvrije materialen wordt tijdens het extrusieproces een grote hoeveelheid warmte gegenereerd als gevolg van wrijving. Dit vereist dat de extrusieapparatuur een goed koelapparaat heeft om de procestemperatuur te regelen. Dit is een probleem dat niet kan worden genegeerd. Als de temperatuur te hoog is, zullen er grote poriën op het oppervlak van de kabel worden gevormd; als de temperatuur te laag is, zal de algehele stroom van de apparatuur toenemen en is de apparatuur gevoelig voor beschadiging. - Extrusie mallen
Vanwege de hoge vulmaterialen in halogeenvrije kabelmaterialen met een laag rookgehalte, zijn er aanzienlijke verschillen in de smeltsterkte, trekverhouding en viscositeit tussen deze materialen en andere kabelmaterialen in gesmolten toestand. Daarom is de selectie van mallen ook anders. Ten eerste bij de keuze van extrusiemethoden voor mallen. Voor de extrusie van rookarme, halogeenvrije kabelmaterialen moet de extrusiematrijs voor isolatie van het extrusietype zijn en tijdens de extrusie van de mantel moet het semi-extrusietype worden gebruikt. Alleen op deze manier kunnen de treksterkte, rek en oppervlaktekwaliteit van het materiaal volledig gegarandeerd worden. Ten tweede bij de selectie van matrijshulzen. Bij gebruik van extrusiematrijzen is de druk bij de matrijskop vanwege de hoge viscositeit van het materiaal groot en zal het materiaal uitzetten wanneer het de matrijs verlaat. Daarom moet de matrijshuls iets kleiner zijn dan de werkelijke maat. Ten slotte zijn de mechanische eigenschappen van rookarme, halogeenvrije materialen niet zo superieur als die van gewone kabelmaterialen en rookarme, halogeenvrije materialen. De trekverhouding is klein, slechts ongeveer 2,5 tot 3,2. Daarom moet bij het selecteren van mallen ook volledig rekening worden gehouden met de tekeneigenschappen. Dit vereist dat de selectie en afstemming van matrijshulzen niet te groot mag zijn, anders zal het oppervlak van de kabel niet dicht zijn en zal de extrusiecoating los zijn.
Nog een punt: het motorvermogen van de hoofdmachine moet groot genoeg zijn. Door de relatief hoge viscositeit van LSHF-materialen zal onvoldoende kracht niet werken.
Eén punt van onenigheid: de lengte van het galerijgedeelte van de extrusiematrijs mag niet te lang zijn, meestal minder dan 1 mm. Als het te lang is, zal de schuifkracht te groot zijn.- Voor halogeenvrije materialen is het gebruik van een schroef met een lage compressieverhouding voor de verwerking prima. (Een grote compressieverhouding zal ernstige warmteontwikkeling binnen en buiten het plastic veroorzaken, en een grote lengte-diameterverhouding zal resulteren in een lange verwarmingstijd voor het plastic.)
- Door de toevoeging van een grote hoeveelheid vlamvertrager in rookarme halogeenvrije materialen ontstaan er grote moeilijkheden bij het extrusieproces. De schuifkracht van de schroef op de halogeenvrije materialen is groot. De meest effectieve manier op dit moment is het gebruik van een speciale extrusieschroef voor halogeenvrije materialen.
- Tijdens extrusie verschijnt er een materiaal zoals oogontlading bij de buitenste matrijsopening. Als er meer van is, zal het zich aan de draad hechten en kleine deeltjes vormen, waardoor het uiterlijk wordt beïnvloed. Ben je dit ooit tegengekomen? Hebben jullie goede oplossingen? Het is een neerslag dat aan de buitenste matrijsopening is bevestigd. Het verlagen van de temperatuur van de matrijsopening en het aanpassen van de mal zodat deze een beetje uitrekt, zal de situatie aanzienlijk verbeteren. Ik word ook vaak geconfronteerd met dit probleem en heb geen fundamentele oplossing gevonden. Ik vermoed dat dit wordt veroorzaakt door de slechte compatibiliteit van de materiaalcomponenten. Er wordt gezegd dat het gebruik van een steekvlam om het te bakken kan werken, maar de temperatuur mag niet te hoog zijn, anders wordt de isolatie beschadigd. Als de temperatuur van de matrijskop hoog is, kan het probleem worden opgelost door de temperatuur iets te verlagen. Er zijn twee oplossingen voor dit probleem: 1) Gebruik een luchtpistool om te blazen, bij voorkeur met hete lucht; 2) Verander het ontwerp van de mal door een klein uitsteeksel te maken bij de matrijsopening. De hoogte van het uitsteeksel is gewoonlijk ongeveer 1 mm. Maar ik weet niet of er binnenlandse fabrikanten zijn die dergelijke mallen kunnen maken. Voor het probleem van precipitaten bij de matrijsopening tijdens de extrusie van rookarme, halogeenvrije materialen kan het installeren van een heteluchtslakverwijderingsapparaat bij de matrijsopening dit probleem oplossen. Ons bedrijf gebruikt deze methode momenteel en het effect is zeer goed.
Nog een punt: bij de productie van rookarme, halogeenvrije materialen kunt u voor buisextrusie het beste een halfbuisvormige extrusiematrijs gebruiken. Bovendien moet de oppervlakteafwerking van de mal hoog zijn om het verschijnen van oogontladingsachtige afzettingen bij de buitenste matrijsopening te voorkomen. - Vraag: Bij de productie van rookarme, halogeenvrije materialen blijft de temperatuur in de vierde zone van het vat momenteel stijgen. Nadat de snelheid wordt verhoogd, zal de temperatuur met ongeveer 40 graden stijgen, waardoor het materiaal gaat schuimen. Zijn er goede oplossingen? Voor het fenomeen van bellen die verschijnen tijdens de extrusie van rookarme halogeenvrije materialen, volgens de conventionele analyse: Eén daarvan is dat rookarme halogeenvrije materialen gemakkelijk worden aangetast door vocht. Vóór het extruderen kunt u het beste een droogbehandeling uitvoeren; Twee is dat de temperatuurcontrole tijdens het extrusieproces passend moet zijn. De afschuifkracht van halogeenvrije materialen tijdens het extrusieproces is groot en er zal natuurlijke warmte worden gegenereerd tussen de loop en de schroef. Het wordt aanbevolen om de ingestelde temperatuur relatief lager te zetten; Drie is de kwaliteitsreden van het materiaal zelf. Veel kabelmateriaalfabrieken voegen eenvoudigweg een grote hoeveelheid vulmiddel toe om de kosten te verlagen, wat resulteert in een te hoog soortelijk gewicht van het materiaal. Voor het fenomeen van bellen die verschijnen tijdens de extrusie van rookarme halogeenvrije materialen, volgens de conventionele analyse: Eén daarvan is dat rookarme halogeenvrije materialen gemakkelijk worden aangetast door vocht. Vóór het extruderen kunt u het beste een droogbehandeling uitvoeren; Twee is dat de temperatuurcontrole tijdens het extrusieproces passend moet zijn. De afschuifkracht van halogeenvrije materialen tijdens het extrusieproces is groot en er zal natuurlijke warmte worden gegenereerd tussen de loop en de schroef. Het wordt aanbevolen om de ingestelde temperatuur relatief lager te zetten; Drie is de kwaliteitsreden van het materiaal zelf. Veel kabelmateriaalfabrieken voegen eenvoudigweg een grote hoeveelheid vulmiddel toe om de kosten te verlagen, wat resulteert in een te hoog soortelijk gewicht van het materiaal. Als het een penvormige schroefkop is, kan deze dan ook rookarme, halogeenvrije materialen produceren? Nee, de schuifkracht is te groot en er zullen allemaal belletjes zijn. 1) Bepaal de compressieverhouding van uw schroef en de vorm en structuur in de vierde zone, of er omleidingssecties of omgekeerde stroomsecties zijn. Als dit het geval is, is het raadzaam de schroef te vervangen. 2) Bepaal het koelsysteem in de vierde zone. Je kunt een ventilator gebruiken om lucht naar deze zone te blazen om deze af te koelen. 3) In principe heeft deze situatie niet veel te maken met de vraag of het materiaal wel of niet door vocht wordt aangetast. De extrusiesnelheid van halogeenvrije mantelmaterialen mag echter niet te hoog zijn.
- Bij het extruderen van rookarme, halogeenvrije materialen moeten de volgende punten in acht worden genomen: 1) De temperatuur tijdens het extruderen is het belangrijkst. De temperatuurregeling moet nauwkeurig zijn. Over het algemeen ligt de maximale temperatuurvereiste tussen 160 – 170 graden. Het mag niet te hoog of te laag zijn. Als de temperatuur te hoog is, is het aluminiumhydroxide of magnesiumhydroxide in het materiaal vatbaar voor ontbinding, wat resulteert in een niet-glad oppervlak en de prestaties ervan beïnvloedt; als de temperatuur te laag is, is de schuifkracht te groot, is de extrusiedruk groot en is het oppervlak niet goed. 2) Bij het extruderen kunt u het beste een buisvormige extrusiematrijs gebruiken. Bij het matchen van de mal moet er een zekere rek optreden. Tijdens de extrusie moet de doorn zich 1 – 3 mm achter de matrijshuls bevinden. De extrusiesnelheid mag niet te hoog zijn en moet tussen 7 en 12 meter worden geregeld. Als de snelheid te hoog is, is de schuifkracht te groot en is de temperatuur moeilijk te controleren. (Hoewel LSZH niet gemakkelijk te verwerken is, is het zeker niet zo langzaam (zoals vermeld door Little Bird, 7 – 12 M). Hoe dan ook, het is ook een snelheid van 25 of meer, en de buitendiameter is ongeveer 6 MM!! )
- De extrusietemperatuur van rookarme, halogeenvrije materialen zal variëren afhankelijk van de grootte van de extruder. De extrusietemperatuur die ik heb getest met een extruder van het type 70 is als volgt ter referentie. Sectie 1: 170 graden, Sectie 2: 180 graden, Sectie 3: 180 graden, Sectie 4: 185 graden, Snijkop: 190 graden, Machineoog: 200 graden. Het maximum kan 210 graden bereiken. De ontledingstemperatuur van bovengenoemde vlamvertrager moet 350 graden zijn, zodat deze niet zal ontleden. Hoe groter de smeltindex van het halogeenvrije materiaal, hoe beter de vloeibaarheid ervan en hoe gemakkelijker het is om te extruderen. Daarom kan een schroef van het type 150 het ook extruderen, zolang de vloeibaarheid van het halogeenvrije materiaal goed genoeg is. (Ik zou u willen vragen of de hoogste temperatuur die u noemde de weergegeven temperatuur of de ingestelde temperatuur is? Wanneer we dit doen, komt de ingestelde temperatuur over het algemeen niet boven de 140 graden.) Ja, de vlamvertragende prestaties zullen afnemen wanneer de temperatuur hoger wordt 160 graden.
- Succesvolle productie met een BM-schroef met een compressieverhouding van 3,0. Ik maak mij hier ook zorgen over. Mag ik alle experts vragen: waarom kunnen schroeven met een hoge compressieverhouding (>1:2,5) niet worden gebruikt voor de productie? De afschuifkracht is te groot en er zullen bellen gevormd worden. Ons bedrijf heeft er 150 gebruikt om rookarme, halogeenvrije kabels te produceren, en het effect is zeer goed. We gebruiken schroeven op gelijke afstand en met dezelfde diepte, en de verwarmingstemperatuur van elke sectie moet goed worden gecontroleerd, anders zullen er luchtbellen of oude lijmproblemen optreden. Het is echter erg lastig. Elke keer moeten de schroef en katrol worden vervangen en is de druk in de loop en de matrijskop ook groot.
- Ik denk dat het beter is om tijdens de extrusie niet te stofzuigen om een relatieve verschuiving in de radiale richting mogelijk te maken en niet gevoelig te zijn voor scheuren.
- Er moet echter aandacht worden besteed aan het voorkomen van uitzetting van materialen bij de invoeropening.
- Ons bedrijf gebruikte voorheen gewone, halogeenvrije materialen, die gevoelig waren voor verbleking. Nu gebruiken we GE-materialen, die duurder zijn maar geen bleekprobleem hebben. Ik zou willen vragen of uw halogeenvrije materialen het bleekprobleem hebben?
- Door de toevoeging van een grote hoeveelheid vlamvertrager in rookarme halogeenvrije materialen is dit de belangrijkste factor waarom de snelheid niet kan worden verhoogd, wat resulteert in grote moeilijkheden bij het extrusieproces. Tijdens extrusie verschijnt er een materiaal zoals oogontlading bij de buitenste matrijsopening. Als er meer van is, zal het zich aan de draad hechten en kleine deeltjes vormen, waardoor het uiterlijk wordt beïnvloed. Zoals hierboven vermeld, kan het worden gebakken met een steekvlam. De temperatuur mag niet te hoog zijn, anders wordt de isolatie beschadigd. Dit is het moeilijkste controlepunt in het proces. Voor halogeenvrije materialen is het gebruik van een lage compressieverhouding en holle schroef voor verwerking geen probleem qua verwerkingssnelheid. Vanuit het perspectief van kleine extrusiemachineapparatuur (met een schroefdiameter van 100 mm of minder) en de extrusie van rookarme halogeenvrije draden met vinylacetaatcopolymeer als basismateriaal, worden het uiterlijk en de prestaties niet significant beïnvloed bij gebruik van gewone PVC-schroeven en speciale schroeven voor rookarme halogeenvrije materialen voor productie. De meest kritische factoren die de extrusieprestaties en het uiterlijk beïnvloeden, zijn nog steeds de formuleringen en verhoudingen van verschillende vlamvertragers, andere vulmaterialen en basismaterialen. Bij het gebruik van extrusieschroeven van PVC- en PE-materiaal om rookarme halogeenvrije materialen te produceren, vanwege de hoge viscositeit van dergelijke materialen, en de compressieverhouding van gewone extrusieschroeven van PVC-materiaal ongeveer 2,5 - 3,0 is. Als dergelijke schroeven met compressieverhouding worden gebruikt om rookarme, halogeenvrije materialen te produceren, zal tijdens het extrusieproces het mengeffect in de schroef niet optimaal zijn gedurende de tijd dat het materiaal in de schroef blijft, en zal het materiaal aan de schroef hechten. binnenwand van het vat, wat resulteert in onvoldoende lijmproductie, het onvermogen om de extrusiesnelheid te verhogen en tegelijkertijd de motorbelasting te verhogen. Daarom is het niet raadzaam om ze te gebruiken. Als massaproductie wordt uitgevoerd, kunt u het beste een speciale schroef met een lage compressieverhouding gebruiken. Het wordt aanbevolen dat de compressieverhouding lager is dan 1,8:1. Bovendien moet het motorvermogen worden vergroot en moet een geschikte stroomomvormer worden geselecteerd om het beste extrusie-effect en draadprestaties te bereiken.
- De algemene problemen van rookarme, halogeenvrije materialen zijn: 1) Er zitten poriën in het geëxtrudeerde product; 2) De oppervlakteafwerking is slecht; 3) De lijmproductie is klein; 4) De wrijvingswarmte van de schroef is groot.
- Bij het extruderen van halogeenvrije, rookarme vlamvertragende materialen is de viscositeit van het materiaal hoog, aangezien de temperatuur niet te hoog kan zijn. De extrusiemachineschroef moet worden geselecteerd als 20/1 en de compressieverhouding mag niet groter zijn dan 2,5. Door de grote schuifkracht is de natuurlijke temperatuurstijging groot. Het beste is om water te gebruiken om de schroef af te koelen. Bakken met een steekvlam op laag vuur is effectiever voor de oogontlading bij de matrijsopening en zal de isolatie niet kapot maken.
- Hulp gezocht voor de verhouding rookarme halogeenvrije extrusiematrijzen. De trekkingsverhouding is 1,8 – 2,5, de trekkingsbalansgraad is 0,95 – 1,05. De trekverhouding is iets kleiner dan die van PVC. Probeer de bijpassende mal compact te maken! De trekverhouding is ongeveer 1,5. De doorn hoeft de draad niet te dragen. Gebruik de semi-extrusiemethode. De watertemperatuur van de eerste watertank is 70 – 80°. Vervolgens wordt luchtkoeling gebruikt en ten slotte waterkoeling.
Posttijd: 12 november 2024