進口聚乙烯蠟|PVC線纜用色母粒制造技術闡述
目前,據了解國內電線電纜市場高速發展,市場上對PVC絕緣和PVC護套用電線的需求越來越多,要求也越來越高,不同的用戶會針對電線電纜提出不同的顏色標準(RAL、MUNSELL、REA等),這樣對PVC電線電纜制造廠家在PVC著色上提出了更高的要求,目前國內PVC色母生產制造僅僅是起步階段,下面青島賽諾進口聚乙烯蠟小編就PVC色母粒生產和制造提出幾點經驗和看法。
PVC樹脂是一種熱敏性和剪切敏感性的樹脂,若對其進行“多次加工”操作,會影響其應用性能。由于種種原因,常常會遇到“一次加工”的產品質量不符合要求,而不得不進行多次加工情況。這樣,不僅影響了生產效率,增加原料消耗,提高了生產成本,而且還可能會影響產品的內在質量。
因此,仔細分析造成“多次加工”操作的原因,了解影響“一次加工”合格率的主要因素,尋求提高“一次加工”合格率的方法,對于高效、低耗和優質地生產PVC線纜色母粒具有重要的意義。
一PVC線纜色母粒加工現狀
PVC線纜色母粒的品種繁多、成分復雜、配方各異。有的經“一次加工”就能合格,而有的要經數次加工才符合要求。其中顏色譜系不同,其“一次加工”合格率相差甚大,合格率的關系大致如下:
白色﹥灰色﹥黃色﹥橙色﹥棕色﹥黑色﹥蘭色>綠色>紅色。
二PVC線纜色母粒生產中常見的“加工”問題
PVC線纜色母粒“一次加工”不合格的,其不符合項主要集中在以下幾條:
粒形不良
分散不佳
顏色偏差
其中顏色偏差而導致“一次加工”不合格的,主要是配方方面出現的一些問題,不在本文討論范圍之列,因為對于一個成熟的配方,首先其顏色是應當不會有問題的。
造成粒形不良的原因、不良情況的分類及其分析,其中最常見的情況有以下三種:
1、擠出條料牽引困難,時粗時細,粒形不佳。
2、擠出條料表面有凸起物。
3、擠出條料表面極其粗糙。
其中第一種情況,主要是由于擠出機加料量不穩定所造成的。在生產中常遇到兩種情況:
(1)預混料結塊,造成加料器下料困難或結塊料堵塞在擠出機加料口處。
(2)預混料堆積密度太小,在料斗加料口處因“氣阻”而造成底部結塊,預混料在料斗中架橋。這樣,造成擠出機機頭熔體的壓力波動很大,流出口模的物料時多時少,極不均衡,當然就很難得到好的粒形。
第二種情況,通常出現在硬度比較低的產品上,有的經“二次加工”后,擠出條料的平滑感覺得到明顯改善,但有的產品,卻并無明顯好轉。若檢測其分散性,卻是符合要求的。
第三種情況,則出現在某些使用了特種增塑劑或某些顏料含量特別高的產品上。此時生產狀況可能是良好的,但擠出條料表面相當毛糙,唯有經過多次加工后,擠出條料手感才光滑平整。
至于遇到分散不佳問題,生產上通常上能選用最簡單的方法,即“二次加工”了。
三、影響“一次加工”合格率的主要原因分析
影響PVC線纜色母粒產品“一次加工”合格率的因素是相當多的。為了便于分析和比較,不考慮人、料和環這三項可控制的因素及機這個客觀上不可變的因素對“一次加工”合格率的影響。每一種產品也是從多批生產的加工情況綜合起來的,具有一定的代表性,若從配方的角度作分析,會給我們一些啟示。
1.有機顏料含量的影響
將色母粒按照有機顏料含量和加工次數以遞減法排序則可看到:當配方中有機顏料含量超過2%時,其“一次加工”合格率僅為25%;而有機顏料含量低于2%時,其“一次加工”合格率高達80%。這表明,有機顏料含量高低對“一次加工”合格率有著舉足輕重的影響。且其臨界濃度在2%左右。超過此值大多數要進行“二次加工”。其原因之一是有機顏料堆積密度小,體積大,加工時預混料比重較輕,常常會造成“加料”困難,影響擠出操作;原因之二是有機顏料的分散性較差,含量越高,分散越困難,造成產品的分散性不佳。
2.無機顏料含量的影響
PVC線纜大多數要求有良好的遮蓋性,,著色時除用有機顏料或無機顏料之外,通常要加入適量的鈦白粉來提高遮蓋性。統計表明,無機顏料含量不同,同樣對”一次加工”合格率有影響。
3.增塑劑品種的影響
增塑劑是PVC線纜色母料的主要成分之一。它影響產品的可加工性、耐熱性、耐寒性及柔軟性。
4.增塑劑含量的影響
不僅增塑劑的品種影響合格率,而且即使用同一種增塑劑,因其用量不同,也會影響“一次加工”合格率,若以樹脂和增塑劑的重量份數之比為參數,當比值小于1時,其“一次加工”合格率明顯低于比值大于1的。因為當增塑劑用量增加時,會增加預混料操作的難度,易造成預混料“過濕”而結塊成團,在擠出加工時會堵塞加料口影響操作或擠出條料太“軟”而造成切粒困難。
5.填料含量的影響
PVC線纜色母粒中加入填料,不僅可以降低產品成本,還可以改善熔體的流動性能,有利于控制生產工藝條件及方便操作。不過其含量也應恰當,否則也會影響“一次加工”的合格率。當填料含量為樹脂的兩倍以上時,其“一次加工”合格率不足40%;若含量為樹脂的1~2倍時,則其“一次加工”合格率達75%。因為重質碳酸鈣類填料畢竟與樹脂的親和性能差,若含量較高時,則“一次加工”時可能在熔體中不能達到均勻分布與分散,造成擠出條料毛糙或有凸起的感覺。若經“二次加工”后,則條料明顯光滑。
6.硬度的影響
硬度的影響比較復雜。因為硬度不是一個獨立的變量,它受樹脂的制法、增塑劑的品種和用量,填料及顏料的種類和用量所支配的。不過縱觀生產中碰到的情況,經驗告訴我們可以認為硬度高的,其“一次加工”合格率也較高,這可能是因為硬度高,有利于預混料操作及改善顏料的分散性的緣故。
四、提高“一次加工”合格率的方法與措施
1.改進預混料的質量
良好的預混料應當是混和均勻的,不結塊的比較疏松的。因此,在預混料操作時:
選擇合適的預混設備。
恰當選擇預混料的重量。
合理安排配方中各組分的加料次序:
a 先加樹脂、蠟、潤滑劑、熱穩定劑,并高速預混。
b 再加預料、填料、高速預混。
c 再加流變性調節劑,高速預混。
d 最后一次性加入增塑劑,低速短時間混合。
(4)預混料最好現混現用。
2.調正預混料的堆積密度。
目的是為了減少或消除預混料再擠出機加料口處“氣阻”及架橋現象。可采用的方法如:
從配方上考慮:
在用戶許可的情況下,降低使用時的稀釋比,以降低母料中有機色粉的含量。
重新配色,選用色力更高的有機顏料。
在保證硬度的前提下,采用增加活性填料的含量,減少增塑劑用量。
在硬度許可的情況下,盡量少加增塑劑,多加填充劑。
在硬度較高配方中,少加或不加流變性調節劑。
從工藝上考慮
在預混時,先加入20%左右的同品種同批次的成品粒子,這樣可以提高預混料的比重,有利于加料操作。
3.改進加料計量裝量
若將加料計量器的閘板的寬度設計成可調節式,即在生產PVC線纜色母粒時,通過調整閘板的寬度與高度,就可更方便、更精確地控制加料速度。例如,當閘板寬度設定至原來的二分之一,閘板高度保持不變,那么其加料速度的控制范圍就比原來提高一倍。這樣就可能解決較“輕”的預混料的加料問題,從而提高“一次加工”的合格率。
4.優化工藝參數
擠出操作的重要工藝參數是溫度(螺桿、機筒、機頭、口模)、加料速度、螺桿轉速以及口模板的孔徑與孔數,另外還有熔體的溫度,扭矩及壓力。不同的配方,應有其最佳操作參數。
五.幾條重要建議
盡快改進加料計量裝置,以解決加料速度不勻問題
對于預混料比重較輕的,采用“摻合粒子”法預混料工藝
對于填料含量較高的,采用“活化處理”法工藝,以改善粒子表面粗糙問題,具體方法有兩種:
填料在線活化處理法
即在預混時,先將填料碳酸鈣加入混合器中,再加入偶聯劑有機鈦酸酯或有機硅烷類,高速混合幾分鐘,即得活性填料后,再按常規法工藝預混。
必須解決的常見電纜材料質量問題
電線電纜行業是“料重工輕”的行業,材料成本約占產品成本的65%~85%。因此,選用性能—價格比合理的材料,保證材料的進廠質量,是降低產品成本、提高企業競爭力的重要途徑之一。
常見的材料質量問題如下,請材料供應廠商配合改進:
1.銅桿:用回收的雜銅制造、表面氧化變色、拉力不夠、不圓整等。2.PVC塑料:雜質多、熱失重不合格、擠出層有氣孔、難以塑化、顏色不正等。3.XLPE絕緣料:抗焦燒時間短、容易前期交聯等。4.硅烷交聯料:擠出溫度不好控制、熱延伸差、表面粗糙等。5.銅帶:厚度不勻、氧化變色、拉力不夠、荷葉邊、軟化不足、偏硬、短頭多、接續不良、漆膜或鋅層脫落等。6.鋼絲:外徑偏大、鋅層脫落、鍍鋅不足、短頭多、拉力不夠等。7.PP填充繩:材質差、直徑不勻、接續不好有疙瘩等。8.PE填充條:偏硬、易折斷、弧度不對等。9.無紡布:實際厚度貨不對版、拉力不夠、時有寬度不勻等。10.PVC包帶:偏厚、拉力不夠、短頭多、厚度不勻等。11.耐火云母帶:分層、拉力不夠、發粘、帶盤起皺等。12.無堿巖棉繩:粗細不勻、拉力不夠、接頭多、易落粉等。13.玻璃絲帶:偏厚、抽絲、編制密度小、攙雜有機纖維、易撕裂等。14.無鹵涂膠阻燃帶:易折斷、帶盤起皺、抽絲、阻燃性差、有煙等。15.熱縮封帽:規格尺寸不準、材料記憶性差、久燒縮、強度差等。
有些材料制造廠商片面追求降低成本,或者一味迎合用戶壓價要求,而粗制濫造、偷工減料,致使材料質量不合使用要求,給電線電纜制造廠商造成直接經濟損失,于是退貨、扯皮、拒付款的事經常發生,使雙方都不愉快。正確的態度應該是,供需雙方協商一致,共同探討既降低材料成本又不影響產品質量的辦法,互利互惠,共同發展。
1、前言
眾所周知,護套料起著對光電纜重要的保護作用。光電纜的種類也隨著護套料品種的變化而變化,如護套料采用低煙無鹵阻燃料,則該種光電纜就稱為低煙無鹵阻燃光電纜。然而,有些光電纜制造企業對護套料的認識不夠全面,有時片面強調某些指標而忽略另一些指標,導致采購的護套料達不到要求的技術指標;更有甚者,會導致有些護套料制造企業趁機鉆光電纜制造企業的空子,提供質量差的護套料。為了讓光電纜制造企業對護套料有更全面的了解,采購到質優價廉的放心護套料,下面青島賽諾進口聚乙烯蠟小編經過認真調查研究,對護套料的幾項重要指標予以說明,并列出目前護套料市場存在的一些問題,供大家參考。
2、低煙無鹵阻燃電纜料
★ 氧指數——幾乎在所有人眼里,它都代表了無鹵阻燃材料阻燃性能的指標。
大多數人認為,氧指數越高則阻燃性能越好,或者說氧指數達標則材料阻燃性能達標。其實不然,氧指數高不一定通得過線纜阻燃試驗,氧指數低也未必就通不過線纜阻燃試驗。原因:材料在燃燒中是否滴流及滴流的程度大小很大程度決定了線纜是否能通過阻燃試驗及線纜的阻燃水平。
★ 熱變形和高溫壓力——這是一個容易被忽視的、但卻代表了耐溫等級的指標。
一提到耐溫性能,大家都會想到熱老化的指標,容易忽視掉熱變形和高溫壓力這一指標。那么,對于熱塑性低煙無鹵阻燃料來說,熱變形和高溫壓力性能不好則意味著——
① 線纜護套熔點低、易變形,即在低于線纜最高使用溫度時就能變軟甚至熔化,同時在外力及自重的作用下使線纜變形甚至破壞,從而使線纜失去正常保護;
② 線纜護套易開裂,即線纜局部受熱受力時容易在較軟的區域開裂,比如在陽光下爆曬或受到烘烤時,會在爆曬和烘烤面開裂;
③ 做成的線纜阻燃性差,即材料氧指數并不低,但做成的線纜在進行燃燒試驗時通不過。原因:材料溫度指數低及線纜燃燒時無鹵材料滴流。
★ 擠出性能——無鹵料擠出性能比其它材料差,故大家都著力于擠出性能的改善,但非常好擠的無鹵材料也必然會存在以下問題:
① 可能阻燃劑添加量不足而導致阻燃性不夠;
② 材料太軟而造成耐溫性不夠,致使高溫壓力不合格;同時,由于材料溫度指數低及滴流,從而導致線纜阻燃性不合格。
3、PE護套料
★ 炭黑含量、炭黑分散度、炭黑吸收系數——這些是紫外線防護能力的證明。
護套料中的炭黑不只是染色作用,更重要的是用它來防護紫外線,以免護套材料被紫外線殺傷而造成老化,但不是任何品種的炭黑在含量2.6±0.25%、分散度≥6分時都具有良好的防紫外線性能。只有選擇適宜的炭黑,確保前兩項性能,使吸收系數≥400,這樣護套料才會具備優良的防紫外線能力。
★ 熱老化及氧化誘導期——抗熱、抗氧能力的體現。
護套材料生產中,除需選用分子量及分子結構適宜的樹脂作為基體外,還需協配加入足量的抗氧劑以保證材料具有優良的抗熱和抗氧化能力。如果材料中不加抗氧劑或加入的抗氧劑量不足或協配不當,均會使護套材料在使用時間不長時便開始產生大量分子斷鏈和氧化交聯現象,從而使材料逐漸變硬變脆并開始龜裂,使電纜很快失去保護。
★ 耐環境應力開裂——護套材料在自然環境應力下是否易龜裂(產生裂紋而導致護套破壞從而使電纜失去保護)。
此項性能基本取決于所選用的PE樹脂材料本身,一般而言,只有共聚的含有一定含量第二單體(當然也可含有第三單體)的PE樹脂才會具有優良的耐環境應力開裂性能。相同含量時,第二單體的種類也會很大程度影響該性能。在第二單體種類和含量相同時,不同的分子量和分子結構也會產生不同的耐環境應力開裂性能。因此,此項性能主要取決于所用PE樹脂基體,若“選材”不當就很容易產生不良的耐環境應力開裂性能。
以上三大指標綜合起來的好壞,決定了PE護套料的使用壽命,單項性能好,說明不了護套材料壽命長,但單項性能很差卻可以說明護套材料的壽命很短。
★ 低溫沖擊脆化——能夠說明在寒冷地區是否容易開裂。
低溫沖擊脆化性能不好的護套料在低溫下會變得很脆,應用于寒冷地區電纜時會出現:
①電纜在敷設施工中受到摔、彎、碰、撞等外力時,易出現開裂;
②電纜在使用時,受到外力易開裂。
★ 拉伸強度和斷裂伸長率——承受外力的能力。
只有拉伸強度和斷裂伸長率多個試樣測試結果平行性較好、并且符合標準要求時,才會具有良好的承受外力的能力,如果多個試樣測試結果極度分散,那么即使最終結果符合標準要求,它也不會具備良好的外力承受能力,因為這樣的材料會存在大量缺陷。
使用回料、過渡料及進口垃圾料會使護套料存在不穩定的或差的防紫外線性能、差的防老化性能、差的耐環境應力開裂性能、差的低溫沖擊性能及差的拉伸性能,從而使護套存在不同程度質量問題而使電纜壽命縮短,影響正常使用,嚴重時在短時間內開裂損壞。
4、PVC電纜料
★ 熱老化、熱失重(質量損失)——評價PVC料耐溫等級最重要的指標。
PVC電纜料除熱老化外,熱失重也是一項重要的溫度等級評定指標。它的好壞可說明某溫度等級的PVC電纜料中所用的原材料是否適用于該溫度等級。若失重量過大則說明材料在使用溫度下助劑易析出揮發,材料易變硬變脆而失去原有性能。如果90℃的PVC料熱失重只能滿足70℃PVC料的失重量要求,那么90℃料就無從談及90℃。
★ 200℃熱穩定時間——耐熱、耐高溫的能力。
穩定時間差,材料在高溫加工時容易產生焦料,擠出時容易產生氣泡,材料經過擠出后老化性能嚴重變差。
★ 比重——標準無統一明確規定的指標,它與產品的質量和成本密切相關。
適宜的填充是為了使PVC電纜料獲得標準或客戶所要求的性能。過度的填充則是為了降低成本,同時會使材料機械性能等嚴重下降、容易撕裂、電纜容易開裂。
★ 70℃、90℃Ⅰ及90℃Ⅱ的區別——最重要的性能區別為熱老化、熱失重要求不同。
5、防白蟻防鼠嚙電纜料
★ 防蟻防鼠方法
目前用護套料進行防蟻防鼠的方法有兩種:
第一種為:機械式物理防治型。此方法又可分為①尼龍型,即采用尼龍護套料,但價格昂貴;②仿尼龍型,即采用仿尼龍護套料,成本適宜。這兩種方法主要是依靠材料的硬度及表面光滑度來防蟻防鼠。
第二種為:添加藥劑型 此方法為①添加有毒藥劑,依靠毒性來防護,會造環境污染,會危害人類;②添加無毒環保的驅避劑,依靠氣味或接觸時對嗅覺及味覺粘膜的刺激來起到驅避作用,無毒無害,不會污染環境,符合環保要求。
★ 防蟻防鼠方法選擇
推薦選用無毒環保驅避劑型、尼龍和仿尼龍型。
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文章來源:青島賽諾 編輯:青島賽諾
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