跟著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,橡膠出產(chǎn)技術(shù)也越來越多顯現(xiàn)出高新技術(shù)的發(fā)展。
橡膠高效快速硫化劑和促進(jìn)劑的發(fā)現(xiàn),電線電纜快速硫化也成為現(xiàn)實(shí)。
接連硫化是從擠橡和罐式硫化演變而來,接連硫化有很多優(yōu)點(diǎn),出產(chǎn)功率高,電線電纜表觀比傳統(tǒng)工藝大大提高,銅導(dǎo)體不會(huì)氧化等。
用傳統(tǒng)工藝出產(chǎn)的橡套電纜一般不能和高檔家用電器配套,其主要原因是電纜的外觀不好,銅絲氧化嚴(yán)重,不能和家用電器配套,一般用塑料軟電纜代替。
跟著中國(guó)加入WTO,中國(guó)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)也全部按國(guó)際IEC標(biāo)準(zhǔn)一致,許多家用電器的供電電源線規(guī)則有必要使用橡套電纜,如空調(diào)器用的室內(nèi)外連接線就規(guī)則有必要用245IEC57(YZW)橡套軟電纜。
因此,提高橡套軟電纜的外觀質(zhì)量,是當(dāng)前急需解決的現(xiàn)實(shí)問題。
連繼硫化是一種新的橡套電纜加工方法,本文通過對(duì)橡套電纜出產(chǎn)過程中的一些工藝參數(shù)討論,推道出一整套的硫續(xù)硫化工藝參數(shù),不斷提高橡套電纜的產(chǎn)品質(zhì)量,供電纜行業(yè)的同行們參考。
2 標(biāo)準(zhǔn)的斷定一般接連硫化機(jī)組技術(shù)規(guī)范都規(guī)則模具尺寸范圍,即規(guī)則了模芯、模套很小孔徑,這是斷定標(biāo)準(zhǔn)的根據(jù)之一。
另外,還規(guī)則螺桿轉(zhuǎn)速范圍,擠橡時(shí)螺桿轉(zhuǎn)速低于規(guī)則轉(zhuǎn)速,橡膠塑性不均勻,流動(dòng)性差,擠出量不夠穩(wěn)定,電纜加工困難,機(jī)頭內(nèi)壓力很大,容易頂壞機(jī)頭。
若超過范圍,橡膠擠出量缺乏,只能降低出線速度來彌補(bǔ),影響出產(chǎn)功率。
3 螺桿轉(zhuǎn)速和牽引速度的斷定螺桿轉(zhuǎn)速和牽引速度決議了出產(chǎn)功率和制品的外徑、外觀。
斷定螺桿轉(zhuǎn)速和牽引速度的基本原理是物料平衡原理,即螺桿擠出的橡膠量,正好被牽引出來的制品包覆所需求的橡膠量相等。
一般地說,斷定螺桿和牽引速度時(shí),先定出牽引速度,即硫化時(shí)刻,它是決議制品各項(xiàng)機(jī)械物理性能的主要因素,本文將作詳細(xì)介紹。
接連硫化擠橡機(jī)螺桿都采用長(zhǎng)徑比12:1以上的塑化螺桿,螺桿與筒體之間回料量小,螺桿轉(zhuǎn)速與擠出量基本成正比,即成線性關(guān)系。
例如,某擠橡機(jī)組技術(shù)規(guī)范中規(guī)則,螺桿轉(zhuǎn)速為10~50rpm/min,很大擠出量為120kg/h。
根據(jù)這些數(shù)據(jù)能夠制作螺桿轉(zhuǎn)速和擠出量關(guān)系圖(見圖1)。
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0公斤/分 圖 1例如,某產(chǎn)品擠護(hù)套,理論核算護(hù)套用料量為78.7 kg/km,出線速度為20m/min,能夠核算出每分鐘的用料量:用料量=20×78.7÷1000=1.574 kg/min根據(jù)物料平衡原理,橡膠擠出量也需求1.574 kg/min,查圖1能夠得出,螺桿轉(zhuǎn)速為39轉(zhuǎn)/分左右,在設(shè)備規(guī)范規(guī)則的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),符合設(shè)備技術(shù)規(guī)范。
根據(jù)這一方法,能夠斷定出該設(shè)備出產(chǎn)各種標(biāo)準(zhǔn)的螺桿轉(zhuǎn)速和牽引速度。
4 機(jī)身機(jī)頭溫度的斷定機(jī)身進(jìn)料段溫度一般控制低一點(diǎn),大約30-40度,溫度過高有回料現(xiàn)象,且橡膠易焦燒。
機(jī)頭溫度要根據(jù)橡膠種類和膠料在機(jī)體內(nèi)停留時(shí)刻來斷定,一般在60-70度。
中間各段溫度,從機(jī)頭溫度逐步遞減的方法斷定,一般在40-50度。
接連硫化進(jìn)料一般采用冷喂料,橡頁厚度控制在0.5-1.0mm之間。
如果采用熱喂料,切成條狀,也是很好的。
5 蒸汽壓力和出線速度的斷定蒸汽壓力和出線速度是連硫操作的重要參數(shù),其關(guān)系到產(chǎn)品機(jī)械物理性能﹑外觀質(zhì)量﹑出產(chǎn)功率等。
化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)指出,當(dāng)反應(yīng)濃度不變的情況下,溫度每升高10K,反應(yīng)速度大約增加2~3倍。
阿侖尼烏斯總結(jié)了很多的實(shí)驗(yàn)事實(shí),指出反應(yīng)速度常數(shù)和 溫度的關(guān)系: k=A·e-E/RT 式中: k-----反應(yīng)速度常數(shù);E-----反應(yīng)活化能;R-----氣體常數(shù);T-----有效溫度,K;e-----自然對(duì)數(shù)的底(e=2.718)。
該公式在實(shí)際使用中有困難。
實(shí)用的橡膠反應(yīng)速度與溫度之間的關(guān)系可用下式來核算: V2=V1 2 0.1(t2-t1) &nbs
裁線機(jī)p; V1------t1 時(shí)的反應(yīng)速度; V2------t2 時(shí)的反應(yīng)速度; t1,t2------- 溫度(℃); 2--------溫度系數(shù)這些理論都提出,橡膠硫化溫度每增加10℃,硫化速度增加一倍,即硫化時(shí)刻縮短一倍。
我們一般都有罐式硫化的出產(chǎn)和技術(shù)參數(shù),對(duì)一個(gè)成熟橡膠配方應(yīng)該很了解其各種硫化參數(shù)。
根據(jù)罐式硫化飽和蒸汽壓力下的溫度,推算出連硫化時(shí)飽和蒸汽壓力,再求出硫化時(shí)刻和出線速度。
例如,某接連硫化機(jī)組,接連硫化管道長(zhǎng)度為50米,出產(chǎn)電纜外護(hù)套,按照成熟的橡皮配方硫化工藝參數(shù),4kg/cm2(151℃)下,硫化時(shí)刻為15分種,如果在接連硫化機(jī)組上出產(chǎn),護(hù)套出線速度為25米,接連硫化的蒸汽壓力為多少。
先核算接連硫化所需求的時(shí)刻為:50/25=2分鐘。
按照溫度每上升10度,硫化時(shí)刻縮短一半的關(guān)系。
核算出時(shí)刻倍數(shù)是3倍。
即溫度需求提升30度。
也就是接連硫化的溫度為181度。
接連硫化的蒸汽壓力越高硫化速度就越快,出產(chǎn)功率也會(huì)大提高。
實(shí)踐證明,并不是蒸汽壓力能無限地升高,來提高接連硫化的速度。
連硫蒸汽壓力(即硫化溫度)很高值如何斷定。
經(jīng)分析,制品在連硫管硫化時(shí),制品外部經(jīng)受較高的蒸汽壓力,同時(shí)承受較高的硫化溫度,制品內(nèi)部的空氣少量的水份低沸點(diǎn)揮發(fā)份以及硫化時(shí)產(chǎn)生的氣領(lǐng)會(huì)膨脹,在硫化管中,內(nèi)外壓力相互抵消,一般不會(huì)發(fā)生膨脹。
出終端密封進(jìn)入常壓下,制品內(nèi)部來不及迅速冷卻,仍然處在高溫膨脹狀態(tài),內(nèi)部的氣領(lǐng)會(huì)迅速膨脹的,如果制品的徑向應(yīng)力經(jīng)受不住內(nèi)部壓力,就會(huì)起泡,嚴(yán)重的會(huì)開裂。
若橡膠混煉不均勻,這種現(xiàn)象更為明顯。
假如制品出終端密封的一會(huì)兒,把制品作為壓力容器來處理,本文總結(jié)出一套很高連硫蒸汽壓力公式: δ=P· D內(nèi)/(2[σ] t- P)式中 : δ ------制品控制的很薄點(diǎn)厚度,mm ; P ------很高硫化蒸汽壓力,MPa ; D內(nèi)------制品擠橡前的外徑,mm ; [σ] t -----硫化溫度下的制品徑向應(yīng)力,N/ mm 2 。
其間,硫化溫度下橡膠的徑向應(yīng)力 [σ] t ,比制品的軸向原始擴(kuò)張強(qiáng)度低。
可用起泡時(shí)的應(yīng)力,來核算起泡時(shí)很高硫化蒸汽壓力,開裂時(shí)的應(yīng)力,來核算起泡時(shí)很高硫化蒸汽壓力,開裂時(shí)的應(yīng)力,來核算開裂時(shí)很高硫化蒸汽壓力。
可考慮用制品的定伸抗張強(qiáng)度和高溫下橡膠熱變形,以及徑向抗張強(qiáng)度較小等綜合因素來斷定 [σ] t 。
根據(jù)硫化很高蒸汽壓力即硫化溫度,能夠推算出硫化時(shí)刻,即很大出線速度。
同時(shí),還要考慮纜芯空隙填充緊密程度。