بحث در مورد فرآیند اکستروژن کابل های بدون هالوژن کم دود

با توسعه فناوری بازدارنده شعله برای مواد کابلی، انواع جدیدی از کابل های بازدارنده شعله به طور مداوم در حال ظهور هستند که از کابل های معمولی مقاوم در برابر شعله به کابل های مقاوم در برابر شعله کم هالوژن کم دود و کابل های مقاوم در برابر شعله بدون هالوژن بدون دود تبدیل شده اند. . این نشان می دهد که در سال های اخیر نیاز به کابل های مقاوم در برابر شعله افزایش یافته است.

در کشورهایی مانند اروپا، ایالات متحده و ژاپن، محصولات سیم و کابل سازگار با محیط زیست به جریان اصلی همه انواع کابل تبدیل شده اند. دولت ها استفاده یا واردات کابل های غیر سازگار با محیط زیست را به شدت ممنوع می کنند. مواد مقاوم در برابر شعله معمولی حاوی مقدار زیادی هالوژن هستند. هنگام سوزاندن، مقدار زیادی دود و گاز هیدروژن هالید خورنده سمی تولید می کنند. تاخیر شعله بدون هالوژن عمدتا در پلی اولفین ها حاصل می شود. بنابراین، کابل های بدون هالوژن کم دود، روند اصلی توسعه در آینده خواهد بود. بنابراین، اکستروژن مواد کابلی بدون هالوژن کم دود از جنبه های زیر مورد بحث قرار خواهد گرفت.

1. تجهیزات اکستروژن
   الف- جزء اصلی تجهیزات اکستروژن سیم و کابل پیچ است که به محدوده کاربرد و راندمان تولید اکسترودر مربوط می شود. برای برآوردن نیازهای پردازش های مختلف پلاستیک، انواع مختلفی از طرح های پیچ وجود دارد. مواد کابلی ضد شعله بدون هالوژن کم دود حاوی هیدروکسید منیزیم یا هیدروکسید آلومینیوم بسیار پر شده است. بنابراین برای انتخاب پیچ ها معمولاً از پیچ های معمولی استفاده می شود و نسبت تراکم آنها نباید خیلی زیاد باشد، معمولاً بین 1:1 تا 1:2.5 مناسب تر است.
   ب- یکی دیگر از عوامل مهم موثر بر اکستروژن مواد کابلی بدون هالوژن کم دود در طول فرآیند اکستروژن، دستگاه خنک کننده اکسترودر است. به دلیل ماهیت خاص مواد بدون هالوژن با دود کم، مقدار زیادی گرما در اثر اصطکاک در طی فرآیند اکستروژن ایجاد می شود. این مستلزم آن است که تجهیزات اکستروژن یک دستگاه خنک کننده خوب برای کنترل دمای فرآیند داشته باشد. این مشکلی است که نمی توان آن را نادیده گرفت. اگر دما خیلی بالا باشد، منافذ بزرگی روی سطح کابل ایجاد می شود. اگر دما خیلی پایین باشد، جریان کلی تجهیزات افزایش می یابد و تجهیزات مستعد آسیب هستند.
2. قالب های اکستروژن
   به دلیل مواد پرکننده بالا در مواد کابلی بدون هالوژن کم دود، تفاوت های قابل توجهی در استحکام مذاب، نسبت کشش و ویسکوزیته بین آن و سایر مواد کابل در حالت مذاب وجود دارد. بنابراین انتخاب قالب ها نیز متفاوت است. اول، در انتخاب روش های اکستروژن قالب ها. برای اکستروژن مواد کابلی بدون هالوژن کم دود، قالب اکستروژن برای عایق بندی باید از نوع اکستروژن باشد و در هنگام اکستروژن غلاف از نوع نیمه اکستروژن استفاده شود. تنها از این طریق می توان استحکام کششی، ازدیاد طول و پرداخت سطحی مواد را به طور کامل تضمین کرد. دوم، در انتخاب آستین قالب. هنگام استفاده از قالب های اکستروژن، به دلیل ویسکوزیته بالای مواد، فشار در سر قالب زیاد است و با خروج مواد از قالب منبسط می شود. بنابراین، آستین قالب باید کمی کوچکتر از اندازه واقعی باشد. در نهایت، خواص مکانیکی مواد بدون هالوژن کم دود به خوبی مواد کابلی معمولی و مواد کم هالوژن کم دود برتر نیست. نسبت کشش آن کوچک است، فقط حدود 2.5 به 3.2. بنابراین هنگام انتخاب قالب ها باید به ویژگی های کششی آن نیز توجه کامل داشت. این مستلزم آن است که انتخاب و تطبیق آستین های قالب نباید خیلی بزرگ باشد، در غیر این صورت سطح کابل متراکم نخواهد بود و پوشش اکستروژن شل خواهد بود.
   یک نکته اضافی: قدرت موتور دستگاه اصلی باید به اندازه کافی بزرگ باشد. به دلیل ویسکوزیته نسبتاً بالای مواد LSHF، توان ناکافی کار نخواهد کرد.
   یک نکته اختلاف نظر: طول بخش گالری قالب اکستروژن نباید خیلی طولانی باشد، معمولاً کمتر از 1 میلی متر. اگر خیلی طولانی باشد، نیروی برشی خیلی زیاد خواهد بود.
   1. برای مواد بدون هالوژن، استفاده از پیچ با نسبت تراکم پایین برای پردازش خوب است. (نسبت تراکم زیاد باعث تولید گرمای شدید در داخل و خارج پلاستیک می شود و نسبت طول به قطر زیاد باعث گرمایش طولانی پلاستیک می شود.)
   2. به دلیل افزودن مقدار زیادی بازدارنده شعله در مواد بدون هالوژن با دود کم، مشکلات زیادی در فرآیند اکستروژن وجود دارد. نیروی برشی پیچ بر روی مواد بدون هالوژن زیاد است. موثرترین راه در حال حاضر استفاده از پیچ اکستروژن مخصوص برای مواد بدون هالوژن است.
   3. در حین اکستروژن، ماده ای مانند ترشح چشم در دهانه قالب بیرونی ظاهر می شود. هنگامی که مقدار بیشتری از آن وجود داشته باشد، به سیم متصل می شود و ذرات کوچکی را تشکیل می دهد و ظاهر آن را تحت تأثیر قرار می دهد. آیا تا به حال با این مورد مواجه شده اید؟ آیا راه حل های خوبی دارید؟ این یک رسوب است که به دهانه قالب بیرونی چسبیده است. کاهش دمای دهانه قالب و تنظیم قالب برای داشتن کمی کشش وضعیت را بسیار بهبود می بخشد. من هم اغلب با این مشکل روبرو هستم و راه حل اساسی پیدا نکرده ام. من گمان می کنم که ناشی از سازگاری ضعیف اجزای مواد باشد. گفته می شود استفاده از بادگیر برای پخت آن می تواند کارساز باشد، اما دمای آن نباید زیاد باشد، در غیر این صورت عایق آسیب می بیند. اگر دمای هد دای بالا باشد با کمی پایین آوردن دما مشکل حل می شود. دو راه حل برای این مشکل وجود دارد: 1) استفاده از تفنگ بادی برای دمیدن، ترجیحا با هوای گرم. ۲) طرح قالب را با ایجاد یک برآمدگی کوچک در دهانه قالب تغییر دهید. ارتفاع برآمدگی معمولاً حدود 1 میلی متر است. اما من نمی دانم آیا تولید کننده داخلی وجود دارد که بتواند چنین قالب هایی را بسازد. برای مشکل رسوبات در دهانه قالب در حین اکستروژن مواد بدون هالوژن کم دود، نصب دستگاه حذف سرباره هوای گرم در دهانه قالب می تواند این مشکل را حل کند. شرکت ما در حال حاضر از این روش استفاده می کند و تأثیر آن بسیار خوب است.
      یک نکته اضافی: هنگام تولید مواد بدون هالوژن با دود کم، بهتر است از قالب اکستروژن نیمه لوله ای برای اکستروژن لوله استفاده کنید. علاوه بر این، پوشش سطح قالب باید بالا باشد تا از ظاهر شدن رسوبات ترشحی مانند چشم در دهانه قالب بیرونی جلوگیری شود.
   4. سوال: در حال حاضر هنگام تولید مواد بدون هالوژن با دود کم، دما در ناحیه چهارم بشکه همچنان در حال افزایش است. پس از افزایش سرعت، دما حدود 40 درجه افزایش می یابد و باعث کف شدن مواد می شود. آیا راه حل های خوبی وجود دارد؟ برای پدیده حباب هایی که در حین اکستروژن مواد بدون هالوژن کم دود ظاهر می شوند، طبق آنالیز مرسوم: یکی این است که مواد بدون هالوژن کم دود به راحتی تحت تأثیر رطوبت قرار می گیرند. قبل از اکستروژن، بهتر است یک عملیات خشک کردن انجام شود. دوم اینکه کنترل دما در طول فرآیند اکستروژن باید مناسب باشد. نیروی برشی مواد بدون هالوژن در طول فرآیند اکستروژن زیاد است و حرارت طبیعی بین بشکه و پیچ ایجاد می شود. توصیه می شود دمای تنظیم شده را نسبتاً کاهش دهید. سه دلیل کیفیت خود مواد است. بسیاری از کارخانه‌های تولید مواد کابلی به سادگی مقدار زیادی پرکننده را برای کاهش هزینه‌ها اضافه می‌کنند که منجر به وزن مخصوص مواد می‌شود. برای پدیده حباب هایی که در حین اکستروژن مواد بدون هالوژن کم دود ظاهر می شوند، طبق آنالیز مرسوم: یکی این است که مواد بدون هالوژن کم دود به راحتی تحت تأثیر رطوبت قرار می گیرند. قبل از اکستروژن، بهتر است یک عملیات خشک کردن انجام شود. دوم اینکه کنترل دما در طول فرآیند اکستروژن باید مناسب باشد. نیروی برشی مواد بدون هالوژن در طول فرآیند اکستروژن زیاد است و حرارت طبیعی بین بشکه و پیچ ایجاد می شود. توصیه می شود دمای تنظیم شده را نسبتاً کاهش دهید. سه دلیل کیفیت خود مواد است. بسیاری از کارخانه‌های تولید مواد کابلی به سادگی مقدار زیادی پرکننده را برای کاهش هزینه‌ها اضافه می‌کنند و در نتیجه وزن مخصوص مواد بیش از حد ایجاد می‌شود. اگر سر پیچ از نوع پین باشد، آیا می تواند مواد بدون هالوژن کم دود نیز تولید کند؟ نه، نیروی برشی خیلی زیاد است و همه حباب ها وجود خواهند داشت. 1) نسبت تراکم پیچ خود و شکل و ساختار را در ناحیه چهارم تعیین کنید، اعم از بخش های انحرافی یا جریان معکوس. اگر چنین است، توصیه می شود پیچ ​​را تعویض کنید. 2) سیستم خنک کننده در ناحیه چهارم را تعیین کنید. برای خنک کردن آن می توانید از یک فن برای دمیدن هوا به سمت این ناحیه استفاده کنید. 3) اصولاً این وضعیت ربطی به این ندارد که آیا مواد تحت تأثیر رطوبت قرار می گیرند یا خیر. با این حال، سرعت اکستروژن مواد غلاف بدون هالوژن نباید خیلی سریع باشد.
   5. هنگام اکسترود کردن مواد بدون هالوژن با دود کم باید به نکات زیر توجه کرد: 1) درجه حرارت در حین اکستروژن از همه مهمتر است. کنترل دما باید دقیق باشد. به طور کلی، حداکثر دمای مورد نیاز بین 160 تا 170 درجه است. نباید خیلی بالا یا خیلی پایین باشد. اگر دما خیلی بالا باشد، هیدروکسید آلومینیوم یا هیدروکسید منیزیم موجود در ماده مستعد تجزیه است و در نتیجه سطحی غیر صاف ایجاد می کند و بر عملکرد آن تأثیر می گذارد. اگر دما خیلی کم باشد، نیروی برشی خیلی زیاد است، فشار اکستروژن زیاد است و سطح خوب نیست. 2) در حین اکستروژن بهتر است از قالب اکستروژن لوله ای استفاده شود. هنگام تطبیق قالب، باید کشش خاصی وجود داشته باشد. در طول اکستروژن، سنبه باید 1 تا 3 میلی متر پشت آستین قالب قرار گیرد. سرعت اکستروژن نباید خیلی سریع باشد و باید بین 7 تا 12 متر کنترل شود. اگر سرعت خیلی سریع باشد، نیروی برشی خیلی زیاد است و کنترل دما دشوار است. (اگرچه پردازش LSZH آسان نیست، اما قطعا آنقدرها هم کند نیست (همانطور که لیتل برد، 7 – 12 M اشاره کرد). )
   6. دمای اکستروژن مواد بدون هالوژن با دود کم بسته به اندازه اکسترودر متفاوت خواهد بود. دمای اکستروژنی که من با اکسترودر نوع 70 تست کردم برای مرجع شما به شرح زیر است. بخش 1: 170 درجه، بخش 2: 180 درجه، بخش 3: 180 درجه، بخش 4: 185 درجه، سر قالب: 190 درجه، چشم ماشین: 200 درجه. حداکثر می تواند به 210 درجه برسد. دمای تجزیه ضد شعله فوق الذکر باید 350 درجه باشد بنابراین تجزیه نمی شود. هر چه شاخص مذاب مواد بدون هالوژن بزرگتر باشد، سیالیت آن بهتر است و اکسترود کردن آن آسان تر است. بنابراین، تا زمانی که سیالیت مواد بدون هالوژن به اندازه کافی خوب باشد، یک پیچ 150 نوع نیز می تواند آن را اکسترود کند. (می خواهم از شما بپرسم که آیا بالاترین دمایی که ذکر کردید، دمای نمایش داده شده است یا دمای تنظیم شده؟ وقتی این کار را انجام می دهیم، دمای تنظیم شده به طور کلی از 140 درجه بیشتر نمی شود.) بله، عملکرد بازدارنده شعله زمانی که دما بیشتر شود کاهش می یابد. 160 درجه.
   7. تولید موفق با استفاده از پیچ BM با نسبت تراکم 3.0. من هم نگران این هستم. می توانم از همه کارشناسان بپرسم: چرا نمی توان از پیچ هایی با نسبت تراکم بالا (> 1:2.5) برای تولید استفاده کرد؟ نیروی برشی خیلی زیاد است و حباب هایی تشکیل می شود. شرکت ما از 150 برای تولید کابل های بدون هالوژن کم دود استفاده کرده است و تأثیر بسیار خوبی دارد. از پیچ های هم فاصله و هم عمق استفاده می کنیم و دمای گرمایش هر قسمت باید به خوبی کنترل شود در غیر این صورت حباب یا مشکلات چسب قدیمی ایجاد می شود. با این حال، بسیار دردسر ساز است. هر بار پیچ و قرقره نیاز به تعویض دارد و فشار در بشکه و سر قالب نیز زیاد است.
   8. به نظر من بهتر است در حین اکستروژن جاروبرقی نروید تا امکان لغزش نسبی در جهت شعاعی وجود داشته باشد و مستعد ترک خوردن نباشد.
   9. با این حال، باید به جلوگیری از انبساط مواد در دهانه تغذیه توجه شود.
   10. شرکت ما قبلا از مواد معمولی بدون هالوژن استفاده می کرد که مستعد سفید شدن بودند. اکنون از مواد جنرال الکتریک استفاده می کنیم که گرانتر هستند اما مشکل سفید شدن ندارند. می خواهم بپرسم آیا مواد بدون هالوژن شما مشکل سفید شدن دارند؟
   11. با توجه به افزودن مقدار زیادی بازدارنده شعله در مواد بدون هالوژن کم دود، این عامل اصلی عدم افزایش سرعت است و در نتیجه فرآیند اکستروژن با مشکلات زیادی مواجه می شود. در حین اکستروژن، ماده ای مانند ترشح چشم در دهانه قالب بیرونی ظاهر می شود. هنگامی که مقدار بیشتری از آن وجود داشته باشد، به سیم متصل می شود و ذرات ریز تشکیل می دهد و ظاهر آن را تحت تأثیر قرار می دهد. همانطور که در بالا ذکر شد، می توان آن را با بادگیر پخت. دما نباید خیلی زیاد باشد، در غیر این صورت عایق آسیب می بیند. این مشکل ترین نقطه کنترل در فرآیند است. برای مواد بدون هالوژن، استفاده از پیچ توخالی و نسبت تراکم پایین برای پردازش از نظر سرعت پردازش مشکلی ندارد. از منظر تجهیزات ماشین های اکستروژن کوچک (با قطر پیچ 100 میلی متر یا کمتر) و اکستروژن سیم های بدون هالوژن کم دود با استفاده از کوپلیمر وینیل استات به عنوان ماده پایه، ظاهر و عملکرد در هنگام استفاده معمولی به طور قابل توجهی تحت تأثیر قرار نمی گیرد. پیچ های پی وی سی و پیچ های مخصوص مواد بدون هالوژن کم دود برای تولید. مهم‌ترین عوامل مؤثر بر عملکرد و ظاهر اکستروژن هنوز هم فرمولاسیون و نسبت‌های مختلف بازدارنده‌های شعله، سایر مواد پرکننده و مواد پایه است. هنگام استفاده از پیچ های اکستروژن مواد PVC و PE برای تولید مواد بدون هالوژن کم دود، به دلیل ویسکوزیته بالای چنین موادی و نسبت تراکم پیچ های اکستروژن مواد PVC معمولی حدود 2.5 - 3.0 است. اگر از چنین پیچ‌هایی با نسبت تراکم برای تولید مواد بدون هالوژن با دود کم استفاده شود، در طول فرآیند اکستروژن، اثر اختلاط درون پیچ در مدت زمانی که مواد در پیچ می‌ماند به بهترین شکل ممکن نخواهد رسید و مواد به دیواره داخلی بشکه، در نتیجه خروجی چسب ناکافی، عدم توانایی در افزایش سرعت اکستروژن و در عین حال افزایش بار موتور. بنابراین، استفاده از آنها توصیه نمی شود. اگر تولید انبوه انجام می شود، بهتر است از یک پیچ مخصوص با نسبت تراکم پایین استفاده کنید. توصیه می شود که نسبت تراکم زیر 1.8:1 باشد. علاوه بر این، برای دستیابی به بهترین اثر اکستروژن و عملکرد سیم نیاز به افزایش توان موتور و انتخاب یک اینورتر مناسب قدرت دارد.
   12. مشکلات کلی مواد بدون هالوژن با دود کم عبارتند از: 1) منافذ در محصول اکسترود شده وجود دارد. 2) پرداخت سطح ضعیف است. 3) خروجی چسب کوچک است. 4) گرمای اصطکاکی پیچ زیاد است.
   13. هنگام اکسترود کردن مواد بازدارنده شعله کم دود بدون هالوژن، از آنجایی که دما نمی تواند خیلی بالا باشد، ویسکوزیته مواد بالا است. پیچ ماشین اکستروژن باید 20/1 انتخاب شود و نسبت تراکم نباید بیشتر از 2.5 باشد. به دلیل نیروی برشی زیاد، افزایش دمای طبیعی زیاد است. برای خنک کردن پیچ بهتر است از آب استفاده کنید. پخت با دمنده روی آتش کم برای ترشح چشم در دهانه قالب موثرتر است و عایق را نمی شکند.
   14. جستجوی کمک برای نسبت قالب های اکستروژن بدون هالوژن کم دود. نسبت قرعه کشی 1.8 - 2.5، درجه تعادل قرعه کشی 0.95 - 1.05 است. نسبت کشش کمی کمتر از PVC است. سعی کنید قالب را فشرده کنید! نسبت قرعه کشی حدود 1.5 است. سنبه نیازی به حمل سیم ندارد. از روش نیمه اکستروژن استفاده کنید. دمای آب اولین مخزن آب 70 تا 80 درجه است. سپس از خنک کننده هوا و در نهایت خنک کننده آبی استفاده می شود.