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具有80%發(fā)泡度的聚乙烯絕緣同軸電纜,由于其優(yōu)秀的傳輸性能而被廣泛用作CATV系統(tǒng)。
制造高發(fā)泡聚乙烯絕緣線芯的氮氣擠出生產線﹕
2.1.1擠出性能好: 它由串聯(lián)式的擠出機組成,螺桿被設計為在壓縮區(qū)的氮氣和聚乙烯有一個良好的混合狀態(tài),并且不會引起有規(guī)律的波動。
2.1.1氮氣注射裝置: 代替碳氟化合物,氨氣被用作發(fā)泡劑,它被帶有注射裝置的第一個擠出機不斷的供給。
2.1.3粘附用樹脂涂敷器: 粘附層涂敷在內導體的表面.在內導體和絕緣層之間提供了一個良好的粘合作用。
2.2 采用兩級擠出機,在第一個擠出的壓縮區(qū)獲得一個穩(wěn)定的氣壓,第一個擠出機的螺桿是通氣型的。它的通氣區(qū)域正好位于進氣口上并且安裝了專門的混合裝置。擠出機的螺桿是普通的混合型,在此工藝過程中,擠出機的溫度必須是精確地控制,第二個擠出機的機身﹑十字頭和擠出模具的溫度的調整,采用無級控制。
2.3. 氮氣注射裝置為了防止流量的波動,制定了用于穩(wěn)壓器以至兩級擠出機的P1和P2常數(shù)。粘附塑料,象過一個彈簧壓模,把緊接著是發(fā)泡絕緣的擠出,導體的發(fā)泡絕緣之間的良好的粘附,如果粘附層沒有足夠的粘附力,將不是園整的絕緣而會被壓縮成8字形狀。
樹脂A是專門為新工藝改進的化學物,它由LDPE和專門一些數(shù)量的HDPE所組成,其中的LDPE具有側鏈的極好排列,而HDPE提供了發(fā)泡絕緣的高機械 強度和改進了擠出性能。樹脂A給出的是蜻最合乎要求的發(fā)泡度和品格結構, 但樹脂B和樹脂C沒有表明良好的結果。粘附材料對于氮氣擠出工藝來說比碳氟化合物擠出顯得更為重要。因而,樹脂D是在樹脂E配方的基礎上,增加專門Z的添加劑而改進的。
4.1氮氣注射狀況
氮氣壓力P1﹑與注入區(qū)壓力P2的發(fā)泡度之間關系密切。P1將被控制在高于P2的20~30kg/cm2范圍內,鑒于高壓的安全性和P2的穩(wěn)定性,一般P2被選在30~80kg/cm2 之內。
芯線容易塌陷是由于發(fā)泡度高于70%以上造成。為此,為了獲得充分的粘合,應適當改進了十字頭模具和改進了粘附樹脂以及精選適當?shù)念A熱溫度和機座溫度,從而獲得了園整的線芯。如果電纜的線芯直徑和電容被控制在±0.4%內,則它們的波動是優(yōu)秀的,均恒的。
* 生產線配備之必需﹕
一個專門設計的兩級擠出機,獲得聚乙烯和氮氣混合的良好的均勻性。一個專門設計的十字頭模具和專門的改型粘附材料,獲得圓整的絕緣線芯。
氣體所占絕緣體總體積的百分比稱為發(fā)泡度,其大小是由氮氣注入時的壓力控制的。不適當?shù)臍怏w注入量非但不能達到預期的發(fā)泡度,甚至會導致絕緣生產過程無法進行,,研究氣體注入時的壓力和流量甚為重要。
1.氣體發(fā)泡工藝和注入系統(tǒng)
氣體發(fā)泡工藝過程,氣體在壓力下進行擠塑機機筒,一定量的氣體以分了狀態(tài)溶 解并擴散進入熔融塑料中,在螺桿的作用下混合均勻,同時被推擠到機頭口模成型，發(fā)泡劑氮氣裝在鋼瓶內,通過減壓閥調節(jié)到適當?shù)膲毫?經過濾器,清除氣體中的雜質，進入增壓裝置,將氮氣增壓到預定的工作壓力,輸送到與擠塑機機筒連接的注氣桿中的噴嘴,定量地注入筒并擴散到熔融塑料之中。
為了將流量QV直接與氣源壓力Pg聯(lián)系起來,可以將置于注氣桿中的進氣噴嘴視為一個節(jié)流孔,流量QV由注氣氣壓Pg﹑塑料阻力產生的背壓PC﹑噴嘴的進氣面積A來決定,即QV =f ( PR, PC, A)。流量方程為: (CV為系數(shù)),當氣體為氮氣時, CV=3.7L/s．mm2．Mpa。由式(2)可知,只要注氣壓Pg大于塑料背壓Pc,氣體就可以注入機筒。
QV=1.45D2Pg (L/s) 或 QV=5223D2Pg (L/h) QV為氣體流量(L/h);
D2為噴嘴直徑(mm);Pg為注氣壓力(MPa)
注氣壓力必須大于或等于“臨界壓力”,即Pg=1.90Pc
噴嘴的直徑由下式得出: 式中,D為噴嘴直徑(mm);d1, d2為絕緣體的內﹑外直徑(mm);L為生產線速度(m/min);W為發(fā)泡度(氖);Pg為注氣壓力(MPa)。
采用上述理論,可以較準確地設計和使用注氣系統(tǒng)。應用指出的是,注氣系統(tǒng)對零部件的精度要求高,可能會由于各種因素的影響而使實際值與理論計算值有差異, 此應對系統(tǒng)作細心的檢查,并根據(jù)實際作必要的調整。