皮/泡沫/皮物理发泡电缆及其制作工艺制造技术

本发明专利技术属通信电缆及其制造方法。它在铜导体表面上覆盖一层实心内皮，中间层为发泡层，最外层为表皮实心层，内层实心皮选用低密度聚乙烯（ＬＤＰＥ），中间层材料是高密度聚乙烯（ＨＤＰＥ）和低密度聚乙烯的混合物。本发明专利技术的优点是电缆直径小，容纳对数大，高频性能好，同时节省材料，降低成本，适用于现有市话管道的尺寸。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属通信电缆及其制造方法。随着社会生产力的提高，通信事业得到了迅猛的发展，电话装机数的不断增加，邮电通信部门面临如何充分利用现有管道而增加电缆容量的问题，采用绝缘层物理发泡是解决这一问题的有效办法。人们希望能在不增加外径的条件下增大单根电缆容量，其途径之一是减小导体线径，导体线径0.4mm减小到0.32mm，但衰减也将有较大的增加，限制了用户线长度；其途径之二是导体线径不变，通过绝缘层或一部份绝缘层发泡，减少其介电常数，在电缆工作电容要求不变时，可以减小绝缘层的厚度，来减小绝缘单线外径，从而在相同直径的电缆中可以容纳更多的对数。国内只有泡沫芯皮绝缘，发泡方法采用化学发泡。本专利技术的目的是研制出一种采用物理发泡层，减薄绝缘层厚度，具有容量大，外径小，成本低的通信电缆。本专利技术电缆的结构为在铜导体1，表面上覆盖一层厚10μm的实心内皮2，中间层为发泡层3，厚度为65μm，最外层为表皮实心层4，厚度为45～50μm。内层实心内皮先用低密度聚乙烯(LDPE)，其熔融指数为0.7g/10min，其作用是增加绝缘与导体的粘着力和提高绝缘层的气密性，这一层应尽量薄一点，以减小它对绝缘介电常数的影响。中间层发泡层材料是一种高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)的混合物，LDPE的数目为33％，外加2％的成核剂。其中HDPE起关键作用，它的特性影响发泡过程，LDPE的主要作用是在高结晶度的高熔融指数时帮助喂料。在物理发泡时较好的HDPE应具有密度大于0.960g/cm3，熔融指数在7～8g/10min，高结晶度，非常窄的分子量分布。成核剂的作用是帮助氮气注射在溶解的聚合物时形成均匀的气泡。物理发泡的最大发泡度达到70％。外层表皮实心层采用高密度聚乙烯HDPE，其熔融指数为0.7g/10min，加入20％量的色母粒。HYPA皮/泡沫/皮物理发泡电缆的制造工艺，其关键在于前道绝缘单线工艺，其次是后道张力，成缆外径的确定。其单线工艺流程如下一、拉丝φ2.5mm铜丝进线，经17道模子拉成规格为0.4mm的铜丝，延伸率为24％，出线模为0.406mm，铜拔丝油的深度为3-5％，拉比油温度不超过60℃。二、韧炼经拉丝出来的铜丝进行连续韧炼，以便能退火均匀，韧炼电压150-160V，韧炼电流为50-60A。三、预热预热为了减小塑料层对铜丝的温差，增加他们的粘附力，预热温度为100℃。四、挤制皮/泡沫/皮三层绝缘1、为克服以往皮/泡沫/皮绝缘气密性不好的问题，特在铜丝和发泡层之间加了一层10μm厚的实心内皮，即可用低密度聚乙烯(LDPE)，也可用高密度聚乙烯(HDPE)。1.1内皮挤塑机各段的温度参数(℃)Z1Z2Z3H1H2150 200 220 230 2301.2内皮挤塑机螺杆直径为30mm，机头压力为450-600bar，超过550bar得更换过滤网，螺杆转速要和线速度相协调。2、外皮也为实心皮，采用HDPE，增加机械强度和介电强度，厚为45-50μm。2.1外皮挤塑机各段温度参数(℃)Z1Z2Z3Z4H1H2H3H4150 200 220240250260250 302.2外皮挤塑机螺杆直径为45mm，机头压力为500bar，超过600bar得更换过滤网，螺杆转速要和线速度相协调。2.3颜色只加在这一层，大大减少了其色母粒的用量，配比一般按螺杆速的比例进行配比，黑色一般为20‰，其余在30-45‰。3、泡沫层采用物理发泡，即借助压力把N2均匀的溶于高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)熔融混合物中，高密度聚乙烯(HDPE)起主导作用，低密度聚乙烯(LDPE)的主要作用是在高结晶度的高熔融指数时帮助喂料，也有利于泡孔的稳定，发泡气体采用N2，其优越性在于对其高聚物的渗透性很小，有利于生成均匀的泡泡孔，并且不易燃烧。3.1泡沫层挤出机的各段温度参数(℃)Z1Z2Z3Z4Z5Z6H1H2H3H480170 185 195 210220230 240 245 2503.2N2的注入压力直接影响到发泡度和绝缘介电常数，从而影响到同轴电容，所以控制N2的注入压力是关键，一般N2的注入压力为300bar，产生N2压力靠压缩机转速唾喷嘴尺寸，喷嘴型号9～12L/h；氮气瓶压力8～12MPa。3.3泡沫层挤出机的头压力为400bar，大于550bar，得更换过滤网，螺杆转速得和线速度相协调。3.4为了提高工作效率，适应高速运转，延长螺杆寿命，对螺杆运行冷却，散发热量，螺杆冷却温度为90℃。五、冷却一经三机头挤制好的皮/泡沫/皮绝缘单线就先由自由移动的恒温水槽冷却，再由冷水充分冷却，恒温冷却水槽温度40-45℃，它能自动向前或向后移动来平衡，螺杆转速，线速度的微妙波动而带来同轴电容的变异。六、同轴电容、单线直径检测充分冷却后绝缘单线经电容检测仪，直径检测仪检测显示，并能直接反馈给主机，恒定绝缘单线直径和同轴电容。七、铜丝为0.4mm规格的皮/泡沫/皮物理发泡单线耐电压力1.2KV。八、收线张力200bar，用500mm×500mm塑料盘装载，自动换盘，不停搁。皮/泡沫/皮物理发泡绝缘单线生产工艺成熟，生产率高，只要铜材质量好，线速度可达2000m/min以上，单线质量稳定。其它工序均同HYA电缆，皮/泡沫/皮物理发泡单线不象实心单线，其具有一定的弹性，绝缘易被拉细，且也易擦伤，所以后道张力必须严格控制，必须采用光洁精确的模子，对绞和成缆速度不宜过快，成缆时包扎、屏蔽带松紧也要适宜，最终HYPA2400×2×0.4的外径约为68mm，而HYA2400×2×0.4电缆外么约为72mm，而各项性能均达标。本专利技术的优点与泡沫/皮(化学发泡)电缆的比较1、不影响介质性能；2、对铜丝的粘附性优于泡沫/皮电缆；3、对绝缘的电气强度优于泡沫/皮电缆，突出的优点是电缆直径小，容纳对数大，高频性能好，同时节省材料，降低成本。附附图说明图1为本专利技术的电缆线的截面图附图2为皮/泡沫/皮物理发泡绝缘单线生产工艺流程图ANSI/ICEA S-85-625-1989国际先进标准与本产品实测值的比较。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种皮／泡沫／皮物理发泡电缆，其特征在于在铜导体１，表面上覆盖一层厚１０μｍ的实心内皮２，中间层为发泡层３，厚度为６５μｍ，最外层为表皮实习层４，厚度为４５～５０μｍ。

【技术特征摘要】
1.一种皮/泡沫/皮物理发泡电缆，其特征在于在铜导体1，表面上覆盖一层厚10μm的实心内皮2，中间层为发泡层3，厚度为65μm，最外层为表皮实习层4，厚度为45～50μm。2.如权利要求1所述的发泡电缆，其特征在于实心内皮用低密度聚乙烯(LDPE)，其熔融指数为0.7g/10min。3.如权利要求1所述的发泡电缆，其特征在于中间层材料是高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)的混合物，LDPE的数目为33％，外加2％的成核剂，HDPE的密度大于0.960g/cm3，熔融指数在7～8g/10min，高洁晶度，非常窄的分子量分布。4.如权利要求1所述的发泡电缆，其特征在于外层表皮实心层采用高密度聚乙烯HDPE，其熔融指数为0.7g/10min，加入20％量的色母粒。5.一种皮胞沫/皮物理发泡电缆的制作工艺，其特征是关键在于前道绝缘单线工艺，其次是后道张力，单线工艺流程如下一、拉丝φ2.5mm铜丝进线，经17道模子拉成规格为0.4mm的铜丝，延伸率为24％，出线模为0.406mm，铜拔丝油的深度为3-5％，拉比油温度不超过60℃；二、韧炼经拉丝出来的铜丝进行连续韧炼，韧炼电压150-160V，韧炼电流为50-60A；三、预热预热温度为100℃；四、挤制皮/泡沫/皮三层绝缘A、在铜丝和发泡层之间加了一层10mm厚的实心内皮，即可用低密度聚乙烯(LDPE)，也可用高密度聚乙烯(HDPE)；a.内皮挤塑机各段的温度参数(℃)Z1Z2Z3H1H2150200220230230b.内皮挤塑机螺杆直径为30mm，机头压力为450-600bar，超过550bar得更换过滤网，螺杆转速要和线速度相协调；c.外皮挤塑机各段温度参数(℃)Z1Z2Z...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴林水，徐乃英，吴连荣，俞兴明，周正根，吴国伟，李玉琴，朱永明，沈立新，
申请(专利权)人：吴江市盛泽通信电缆厂，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]