一种生产电缆的物理发泡方法

1.一种生产电缆的物理发泡方法包括以下步骤：
原材料包括电工圆铜线、99.99％的工业氮气、LDPE、HDPE、成核剂，将99.99％的工业氮气经过减压阀，再进行干燥，将达到压力要求的氮气通过注气杆进入注气嘴备用，所述压力为3Mpa，启动挤塑机加热系统对其加热，将49.5％的HDPE与50％LDPE及5％的成核剂充分混合均匀加入挤塑机料斗；并在挤塑机中混合、加热形成熔融塑料；在熔融塑料中注入上述备用的工业氮气，形成混合均匀的气体和熔融塑料混和体，其中挤塑机机筒注气孔孔径为0.8mm；含气体的熔融塑料在挤塑模具中挤出成型；成型塑料出模后释压，塑料内气体膨胀；经冷却，形成充分发泡、相互闭孔的微细泡沫绝缘体；开启挤塑机开始排料，直至所排发泡料达到要求的发泡度，且机头排料压力稳定；调整牵引速度，使绝缘外径达到7.25mm，并调节注气压力直至绝缘电容达到规定值；收卷，由此获得的电缆的回波损耗在300MHZ以下时为32.5dB。

一种生产电缆的物理发泡方法\n技术领域\n[0001] 本发明属于电缆生产技术领域，具体涉及同轴电缆及通信电缆生产的物理发泡技术。\n背景技术\n[0002] 物理发泡聚乙烯同轴射频电缆主要是运用物理发泡原理使聚乙烯材料发泡后绝缘介质达到高均匀性、低损耗、高传输效率。其物理发泡原理主要是通过向发泡过程注入一定的气体达到发泡的目的。随着国内大中城市的CATV网络和移动通信的升级换代，对物理发泡生产线的要求越来越高，目前国产物理发泡机组生产线的缺点暴露得越来越多，主要是：螺杆糊料严重，每周至少要清洗螺杆两次，增加了工作量和工作难度，并且有时无周期的出现糊料，影响产品性能，增大了产品成本；发泡度有限，并且发泡的稳定性差；为此，电缆制造需要一种技术来提高发泡电缆产品的性能，克服上述缺点。\n发明内容\n[0003] 本发明针对上述问题，提出一种物理发泡方法，其特点是采用工业氮气瓶通过减压后达到一定的压力注入挤塑机的熔融塑料混合均匀，达到了提高和稳定产品的物理发泡度，提高产品性能。物理发泡聚乙烯同轴射频电缆主要是运用物理发泡原理使聚乙烯材料发泡后达到降低介电常数，从而提高均匀性，达到传输的低损耗、高传输效率的作用。其物理发泡原理主要是通过向发泡过程注入一定的气体达到发泡的目的。该发明可以以较小的投入实现该产品。\n[0004] 这种生产电缆的物理发泡方法包括以下步骤：\n[0005] 原材料包括电工圆铜线、99.99％的工业氮气、LDPE、HDPE、成核剂，将99.99％的工业氮气经过减压阀，再进行干燥，将达到压力要求的氮气通过注气杆进入注气嘴备用，所述压力为3Mpa，启动挤塑机加热系统对其加热，将49.5％的HDPE与50％LDPE及5‰的成核剂充分混合均匀加入挤塑机料斗；并在挤塑机中混合、加热形成熔融塑料；在熔融塑料中注入上述备用的工业氮气，形成混合均匀的气体和熔融塑料混和体，其中挤塑机机筒注气孔孔径为0.8mm；含气体的熔融塑料在挤塑模具中挤出成型；成型塑料出模后释压，塑料内气体膨胀；经冷却，形成充分发泡、相互闭孔的微细泡沫绝缘体；开启挤塑机开始排料，直至所排发泡料达到要求的发泡度，且机头排料压力稳定；调整牵引速度，使绝缘外径达到\n7.25mm，并调节注气压力直至绝缘电容达到规定值；收巻，由此获得的电缆的回波损耗在\n300MHZ以下时为32.5dB。\n[0006] 物理发泡聚乙烯绝缘同轴电缆主要用于1GHz以下闭路电视系统、共用天线电视系统、有线电视系统用作主干线、分支线和用户线及其电子装置。其中：CATV电缆主要用作有线电视电缆，该方法生产的CATV电缆绝缘具有发泡均匀稳定，泡孔细微且不串孔，衰减低，密封防潮性好等特点。HFC电缆适用于我国光纤同轴电缆混合网、数字化、宽带化的发展需要，是HFC网络首选的用户线，而HFC网络是将单纯的分配电视节目转向宽频带、双向化、多媒体及数字化发展方向，并且是信息高速公路的理想接入网，因此，该电缆采用先进的物理发泡技术，具有多层屏蔽结合，以保证较大的屏蔽衰减。该方法生产的产品执行的质量标准是行业标准SJ/T11138.1-.4-1997，通过ISO9002质量认证体系，并且通过了国家相关行业许可证XK-09-150-276。\n[0007] 经此项新工艺技术改进，可以大幅度降低投入成本，提高产品的质量，为发展宽带网络创造更好的条件。该发明所述方法生产的产品，质量有了显著提高，发泡度可以达到\n73％以上，产品线径变化±0.15mm，电容变化在±1PF/m，回波损耗提高，可达26dB；产品废品率大大降低，并且生产速度提高了40％。\n附图说明\n[0008] 图1是本发明所述方法的工艺流程图。\n具体实施方式\n[0009] 下面结合附图详细说明具体的实施例。\n[0010] 实施例1：利用本发明方法生产SYWY-75-7产品。\n[0011] 原材料准备：电工圆铜线Φ0.12、99.99％工业氮气、1I2A-1LDPE、HD6070EAHDPE、成核剂。本发明所需的原材料电工圆铜线Φ0.12、99.99％工业氮气、1I2A-1LDPE、HD6070EAHDPE、成核剂、物理发泡专用料等均可在国内市场购进。PE塑料粒料，由北京燕山石化公司或新疆独山子石化公司等企业购进。铜线由成都双流铜材厂或德阳旌昌铜线厂购进。\n[0012] 工艺指标：产品规格SYWV-75-5、注气孔径0.8mm、注气气压3Mpa、内皮模芯孔径Φ1.05、内皮模套孔径Φ1.10、发泡模芯孔径Φ1.30、发泡模套孔径Φ2.80、内导体直径+0.01\nΦ1.0 、绝缘控制直径Φ4.8±0.05、电容控制值53PF/m。\n[0013] 挤塑机型号XDSWJΦ90×38。挤塑机加热参数如表一。表一所示的第7区加热处为氮气注气点。\n[0014] 生产工艺步骤：\n[0015] 启动低压注气系统，99.99％工业氮气经过减压阀，再进行干燥；将达到压力要求的氮气通过注气杆，压力可调至3Mpa。启动挤塑机加热系统，使其加热至如表一所需工艺温度；将49.5％的HDPE与50％LDPE及5‰的成核剂充分混合均匀加入挤塑机料斗；并在挤塑机中混合、加热形成熔融塑料；在熔融塑料中注入上述备用的工业氮气，形成混合均匀的气体和熔融塑料混和体，其中挤塑机机筒注气孔孔径为0.8mm；含气体的熔融塑料在挤塑模具中挤出成型；成型塑料出模后释压，塑料内气体膨胀；经冷却，形成充分发泡、相互闭孔的微细泡沫绝缘体；开启挤塑机开始排料，直至所排发泡料达到要求的发泡度，且机关排料压力稳定；调整牵引速度，使绝缘外径达到7.25mm，并调节注气压力直至绝缘电容达到规定值，由此获得的电缆的回波损耗在300MHZ以下时为32.5dB；收巻。发泡工艺外的其它工艺为本技术领域的常规工艺，不在这里祥述，省略。生产出的电缆测试其电气性能如表四。\n[0016] 实施例2：利用本发明方法生产SYWLY-75-12产品。\n[0017] 原材料准备：电工圆铜线Φ2.77、99.99％工业氮气、1I2A-1LDPE、HD6070EAHDPE、成核剂。电工圆铜线Φ2.2、99.99％工业氮气、1I2A-1LDPE、HD6070EAHDPE、成核剂、物理发泡专用料等均可在国内市场购进。PE塑料粒料，由北京燕山石化公司或新疆独山子石化公司等企业购进。铜线由成都双流铜材厂或德阳旌昌铜线厂购进。铝带由成都电缆厂铝带分厂或陕西秦龙公司购进。\n[0018] 工艺指标控制：产品规格SYWLY-75-12、注气孔径Φ1mm、注气气压4Mpa、内皮模芯孔径Φ2.8mm、内皮模套孔径Φ2.85mm、发泡模芯孔径Φ2.95mm、发泡模套孔径Φ4.50mm、+0.01\n内导体直径Φ2.77 、绝缘控制直径Φ11.5±0.05、电容控制值49.0PF/m。\n[0019] 挤塑机型号XDSWJΦ90×38。挤塑机加热参数如表二。表二所示的第7区加热处为氮气注气点。\n[0020] 生产工艺步骤：\n[0021] 如图1，启动高压注气系统，99.99％工业氮气经过减压阀，再进行干燥；将达到压力要求的氮气通过注气杆备用，压力可调至3.5Mpa。启动挤塑机加热系统，使其加热至如表二所需工艺温度；将70％的HDPE与29％LDPE及1％的成核剂充分混合均匀加入挤塑机料斗；配方塑料在挤塑机中混合、加热形成熔融塑料；在熔融塑料中注入上述备用的工业氮气，形成混合均匀的气体和熔融塑料混和体；含气体的熔融塑料在挤塑模具中挤出成型；\n成型塑料出模后释压，塑料内气体膨胀；经冷却，形成充分发泡、相互闭孔的微细泡沫绝缘体。开启挤塑机开始排料，直至所排发泡料达到要求的发泡度，且排料压力(机头压力)稳定；开启生产线其它设备，调整牵引速度，使绝缘外径达到规定的值，观察电容值进行缓慢的调节高压注气压力直至绝缘电容达到规定值；收巻符合要求的绝缘。发泡工艺外的其它工艺为本技术领域的常规工艺，不在这里祥述，省略。生产出的电缆测试其电气性能如表五。\n[0022] 本发明方法生产的产品完成的主要技术性能指标与国内、国外同类产品先进技术指标的比较如表三(SYWLY-75-12)。\n[0023] 表一生产SYWY-75-7产品挤塑机加热参数\n[0024] \n加热\n区间 1 2 3 4 5 6 7 8 9 法兰 机头 模具\n温度 145 155 165 170 175 175 170 170 165 170 175 180\n℃\n[0025] 表二生产SYWLY-75-12产品挤塑机加热参数\n[0026] \n加热\n区间 1 2 3 4 5 6 7 8 9 法兰 机头 模具\n温度\n℃ 145 155 165 170 175 175 170 170 165 170 175 180\n[0027] 表三本方法生产SYWLY-75-12产品同国内外同类产品性能比较\n[0028] \n[0029] 表四本发明方法生产SYWY-75-7产品电气性能\n[0030] \n序号 检测项目 单位 技术要求 检测结果 结果判定\n1 内导体外径 mm 1.66±0.02 1.66 合格\n2 绝缘外径 mm 7.25±0.20 7.25 合格\n3 护套厚度 mm ≥0.85 1.2 合格\n4 电缆外径 mm 10.3±0.3 10.35 合格\n500V直流\n4\n5 绝缘电阻 MΩkm 1.8×10 合格\n20℃≥5000\n6 特性阻抗 Ω 75.0±2.5 76.64 合格\n序号 检测项目 单位 技术要求 检测结果 结果判定\n5MHZ≤1.5 1.20\n50MHZ≤3.2 2.70\n200MHZ≤6.4 5.11\n7 衰减常数 dB/100m 合格\n550MHZ≤10.7 8.56\n800MHZ≤13.3 10.42\n1000MHZ≤15.1 11.63\n300MHZ以下≥20 32.5\n8 回波损耗 dB 合格\n300MHz以上≥18 26.6\n型号、生产单位\n9 标志 ---- 合格 合格\n齐全、字迹清晰\n5MHZ≥60 77.6\n50MHZ≥60 75.0\n200MHZ≥70 88.0\n10 屏蔽效能 dB 合格\n500MHZ≥70 86.2\n800MHZ≥70 84.5\n1000MHZ≥70 82.4\n11 缆芯介电常数 Kv ≥0.1，40-60Hz，1min 合格 合格\n≥3.0\n12 护套介电常数 Kv 合格 合格\n40-60Hz，1min，浸水\n高温实验 绝缘和护套\n13 合格 合格\n80±2℃，168h ---- 无机械损伤\n低温实验 绝缘和护套\n14 合格 合格\n-25±3℃，20h ---- 无机械损伤\n[0031] 表五本发明方法生产SYWLY-75-12产品电气性能\n[0032] \n序号 检测项目 单位 技术要求 检测结果 结果判定\n1 内导体外径 mm 2.77±0.03 2.77 合格\n2 绝缘外径 mm 11.50±0.3 11.7 合格\n3 护套厚度 mm ≥1.0 1.35 合格\n4 电缆外径 mm 15.1±0.3 15.0 合格\n500V直流\n4\n5 绝缘电阻 MΩkm 5.0×10 合格\n20℃≥5000\n6 特性阻抗 Ω 75.0±2.5 75.00 合格\n5MHZ≤0.6 0.58\n50MHZ≤1.7 1.64\n200MHZ≤3.5 3.43\n7 衰减常数 DB/100m 合格\n550MHZ≤6.0 5.94\n800MHZ≤7.4 7.38\n1000MHZ≤8.5 8.31\n300MHZ以下≥22 24\n8 回波损耗 dB 合格\n300MHz以上≥20 22\n型号、生产单位\n9 标志 ---- 合格 合格\n齐全、字迹清晰\n序号 检测项目 单位 技术要求 检测结果 结果判定\n5MHZ≥90 ＞90\n50MHZ≥90 ＞90\n200MHZ≥70 ＞90\n10 屏蔽衰减 dB 合格\n500MHZ≥100 ＞100\n800MHZ≥100 ＞100\n1000MHZ≥100 ＞100\n11 缆芯介电常数 kV ≥0.1，40-60Hz，1min 合格 合格\n≥2.0\n12 护套介电常数 kV 合格 合格\n40-60Hz，1min，浸水\n高温实验 绝缘和护套\n13 合格 合格\n80±2℃，168h ---- 无机械损伤\n低温实验 绝缘和护套\n14 合格 合格\n-25±3℃，20h ---- 无机械损伤