Mga Compound ng Electric Cable: Formulation, Filler Loading at Twin Screw Compounding

Ang isang halogen-free na low-smoke sheathing compound ay karaniwang nagdadala ng 55 hanggang 65 porsiyento ng timbang ng aluminum trihydroxide o magnesium dihydroxide. Kapag ang mineral na iyon ay hindi ganap na na-de-agglomerated at nabasa ng polymer melt, mukhang perpekto pa rin ang cable sa reel. Lumilitaw ang problema sa ibang pagkakataon: isang nabigong pagsubok sa density ng usok, pag-crack sa panahon ng malamig na liko, o isang mabagal na pagbaba sa resistensya ng pagkakabukod pagkatapos ng pinabilis na pagtanda.

Iyon ang dahilan kung bakit ang mga electric cable compound ay pinakamahusay na nauunawaan bilang isang pinagsamang produkto ng pagbabalangkas at proseso. Ang recipe ay nagtatakda ng target; ang compounding line ay nagpapasya kung ang pellet ay talagang naghahatid nito. Screw geometry, side feeding ng mga filler, temperature control at isang katugmang pelletizing system na magkasamang tinutukoy ang kalidad ng dispersion, moisture level at batch-to-batch consistency.

Pinaghiwa-hiwalay ng artikulong ito ang mga pangunahing pamilya ng tambalan, ang mga kinakailangan sa pagganap na dapat nilang maabot, ang mga punto kung saan madalas na hindi nabibigo ang pagsasama-sama, at kung ano ang ibe-verify kapag tumukoy ka ng linya ng produksyon.

Ano ang Ibinibilang bilang isang Electric Cable Compound

Ang termino ay sumasaklaw sa bawat engineered polymer system na ginagamit sa loob o sa paligid ng isang cable: conductor insulation, semiconductive screen, bedding compound at ang outer sheath. Ang mga pamilyang ito ay higit na naiiba sa pag-load ng filler kaysa sa base polymer, at ang nag-iisang katotohanang iyon ang nagtutulak sa desisyon ng kagamitan.

Ang praktikal na kahihinatnan ay ang isang linya ay bihirang nababagay sa lahat ng mga ito. Ang isang makina na ginawa para sa 60 porsiyentong pagpuno ng ATH ay may ibang-iba na mga kinakailangan sa pagpapakain, torque at wear-protection mula sa isang tumatakbong hindi napunong XLPE pagkakabukod, at ang paglipat sa pagitan ng dalawa nang walang pagbabago sa screw-configuration ay kadalasang nagkakahalaga ng mas malaki sa scrap kaysa nakakatipid sa pag-iiskedyul.

Ang Mga Kinakailangan sa Pagganap na Dapat Matugunan ng isang Compound

Ang mga pamantayan ng cable ay isinasalin sa isang nakapirming listahan ng mga nasusukat na target. Ang isang tambalang nakakaligtaan ang alinman sa mga ito ay hindi papasa sa uri ng pag-apruba, gayunpaman ito ay gumagana sa extruder.

• Lakas ng dielectric at resistivity ng volume, na-verify bago at pagkatapos ng pagtanda ng tubig.
• Pagpapahina ng apoy, na ipinahayag bilang nililimitahan ang index ng oxygen at nakumpirma sa pamamagitan ng single-burner fire test.
• Ang density ng usok at toxicity, ang tumutukoy na kinakailangan para sa mga marka ng LSZH at HFFR na ginagamit sa mga tunnel, istasyon, ospital at data center.
• Halogen acid gas evolution, sinusukat sa ilalim ng IEC 60754 at EN 50267 para sa mga detalyeng walang halogen.
• Mechanical na pag-uugali: tensile strength, elongation at break, hot deformation at cold bend sa mababang temperatura.
• Aging resistance: pagpapanatili ng elongation pagkatapos ng pagtanda ng oven, kasama ang langis, ozone at UV resistance kung saan nauugnay.

Ang chart ay isang qualitative na paghahambing sa industriya sa halip na isang numeric na detalye, at ipinapaliwanag nito kung bakit walang solong pamilya ang nanalo sa lahat ng dako. Ang mga marka ng HFFR ay humahantong sa pagganap ng sunog at trail sa gastos at flexibility. Ang PVC ay nangunguna sa gastos at kadalian sa pagproseso at mga landas sa usok at halogen na nilalaman. Ang XLPE ay nangunguna sa dielectric na pag-uugali at nag-aalok ng halos walang flame retardancy sa sarili nitong.

Bakit Nagpapasya ang Filler Loading at Dispersion sa Pagganap ng Cable

Ang mga sistemang walang halogen ay umaasa sa mga endothermic na mineral filler. Ang aluminyo trihydroxide ay nagsisimulang maglabas ng tubig sa itaas ng humigit-kumulang 200 degrees Celsius at magnesium dihydroxide sa itaas ng humigit-kumulang 300 degrees Celsius. Nagtatakda iyon ng isang makitid na window sa pagpoproseso: ang tunaw ay dapat na sapat na mainit upang mabasa at ikalat ang tagapuno, ngunit sapat na malamig upang ang tagapuno ay hindi mabulok sa loob ng bariles. Ang pagpindot sa temperatura ng zone sa loob ng plus o minus 2 degrees Celsius ay isang makatotohanang target sa isang mahusay na kinokontrol na linya, at isa ito sa pinakamalinaw na pagkakaiba sa pagitan ng isang matatag na proseso at isang hindi naaayon.

Kinokontrol ng kalidad ng dispersion ang tatlong resulta nang sabay-sabay. Ang mga agglomerates ay kumikilos bilang mga lokal na lugar na mayaman sa gasolina at binabawasan ang pagkaantala ng apoy. Ang mga hindi nabasa na particle ay nagiging crack initiation point at pinuputol ang elongation sa break. Ang mahinang basa ay nagpapakita rin bilang mga depekto sa ibabaw sa natapos na cable. Sa pagsasagawa, dalawang lever ang pinakamahalaga: paggamot sa ibabaw ng filler gamit ang isang silane o titanate coupling agent upang mapababa ang interfacial tension at torque demand, at isang split feeding strategy kung saan unang natutunaw ang polymer at ang bahagi ng filler ay idinagdag sa ibaba ng agos.

Pagpili ng Twin-Screw Compounding Line para sa Cable Compounds

Ang mga co-rotating intermeshing twin-screw extruder ay nangingibabaw sa produksyon ng cable compound dahil pinagsasama nila ang conveying, melting, dispersive mixing, distributive mixing at devolatilization sa isang makina na may adjustable screw profile. Tatlong numero ng espesipikasyon ang magpapasya kung ang isang partikular na makina ay maaaring humawak ng isang punong-punong formulation sa bilis ng produksyon: tiyak na torque sa Nm bawat cubic centimeter, ang diameter ng screw at ratio ng panlabas-sa-inner diameter, at ang balanse sa pagitan ng throughput at oras ng paninirahan.

Ang partikular na metalikang kuwintas ay ang pinakakapaki-pakinabang na solong tagapagpahiwatig para sa mga punong compound. Ang mas mataas na torque ay nangangahulugan ng mas kapaki-pakinabang na trabaho sa bawat rebolusyon bago maabot ng screw shaft ang limitasyon nito, na nag-iiwan ng puwang para sa mga bloke ng pagmamasa na talagang sinisira ang mga agglomerates ng filler sa halip na ihatid lamang ang mga ito. Ang KUNWEI's KTS high-performance series ay binuo ayon sa pangangailangang ito, kung saan tinukoy ng kumpanya ang maximum na tiyak na torque na 14 Nm/cm³ para sa mga compounding machine nito at isang hanay ng bariles mula 8 mm hanggang 177 mm na sumasaklaw sa mga pagsubok sa laboratoryo sa pamamagitan ng industrial na output.

Serye ng Mataas na Pagganap ng KTS Mga Teknikal na Parameter Tingnan ang Produkto →

Ang pagsasaayos ng tornilyo ay hindi isang nakapirming tampok. Para sa 60 porsiyentong ATH formulation, ang karaniwang layout ay nagpapalit-palit ng mga conveying elements na may staggered kneading blocks at may kasamang kahit man lang isang upstream at isang downstream na vacuum devolatilization port upang makuha ang moisture na inilabas ng filler.

Ang mga mekanika ng paghahalo sa likod ng mga pagpipiliang ito ay sinusuri nang mas detalyado sa teknikal na tala na ito sa paggugupit at paghahalo ng isang malaking kapasidad na high-filler granulation line , na direktang nauugnay sa mabigat na napuno na mga marka ng cable sheathing.

Pagpapakain: Kung saan Matagumpay o Nabigo ang Mataas na Filler Loading

Karamihan sa mga problema sa pagpapakalat na mukhang mga isyu sa disenyo ng tornilyo ay talagang nagsisimula sa feed throat. Ang mga nagpapababa ng timbang ay nagtataglay ng katumpakan sa paligid ng plus o minus na 0.5 porsyento ng itinakdang rate, ngunit ang katumpakan ay hindi katulad ng pagkakapare-pareho. Ang mga pulbos na may mababang bulk density, mataas na moisture pick-up o malawak na pamamahagi ng laki ng particle ay maaaring mag-bridge, mag-flush o pulse, at ang extruder sa ibaba ng agos ay nakakatanggap lamang ng hindi matatag na formulation.

Higit sa humigit-kumulang 40 porsiyento ang paglo-load ng filler, ang paghahati ng feed sa pagitan ng pangunahing lalamunan at isang downstream side feeder ay karaniwang kasanayan. Ang polimer ay unang natutunaw at ang tagapuno ay ipinakilala sa isang malapot na pagkatunaw, na binabawasan ang mga taluktok ng metalikang kuwintas at nagpapabuti ng basa. Ang side feeder na gumagamit ng negative-pressure feeding ay nagpapataas din ng epektibong bulk density ng light powder gaya ng ATH, kaya mas maraming filler ang umaabot sa melt per screw revolution.

Side Feeder Ang side feeder ay ginagamit para sa sapilitang pagpapakain ng pulbos, maikling hibla o premix na materyal, na maaaring madaling matugunan ang mga pangangailangan sa proseso o dagdagan ang halaga ng pagpapakain. sa... Tingnan ang Produkto →

Para sa mabigat na napunong mga compound ng cable, ang feeding package ay karaniwang pinagsasama ang loss-in-weight na pangunahing feeder para sa polymer at additive premix, isang side feeder para sa mineral filler, at isang liquid injection point para sa mga coupling agent o processing aid kung saan kailangan ng formulation.

Pag-pelletize at Paghawak sa Pababa

Ang pagpili ng pelletizing ay sumusunod sa pagbabalangkas, hindi sa kabaligtaran. Ang strand pelletizing ay nananatiling pinakamatipid na ruta para sa mababa hanggang katamtamang mga marka ng tagapuno at nagbibigay sa mga operator ng madaling visual na pagsusuri ng kalidad ng pagpapakalat. Ang water ring hot-face cutting ay nababagay sa PVC at iba pang mga compound na sensitibo sa temperatura. Ang mga underwater pelletizing ay nababagay sa matataas na marka ng HFFR at LSZH, dahil ang mukha ng die ay pinuputol kaagad sa tubig, na gumagawa ng mga pare-parehong spherical pellet, mas mababang antas ng alikabok at mas kaunting die-plate na build-up sa malagkit, mababang lagkit na natutunaw.

Underwater Pelletizing Underwater die surface hot cutting ay nangangahulugan na ang materyal ay pinuputol sa mga particle sa tubig, at direktang sumusunod sa daloy ng tubig sa pipeline para sa paglamig at paghubog. Tingnan ang Produkto →

Sa ibaba ng agos, ang isang vibrating sieve ay nag-aalis ng mga multa at malalaking pellets, at isang storage at conveying system ang nagpapanatili sa natapos na compound na selyado laban sa moisture pick-up. Ang huling puntong iyon ay madaling maliitin: ang isang cable compound na umaalis sa linya sa detalye ay maaari pa ring mawala sa tolerance pagkatapos ng ilang linggo sa isang bukas na lalagyan, lalo na kapag ang bahagi ng filler ay mataas.

Kung saan ang isang umiiral na linya ay ina-upgrade sa halip na binuo mula sa simula, ang parehong lohika ay nalalapat sa buong pagkakasunud-sunod mula sa pagpapakain hanggang sa sieving. Ang isang kapaki-pakinabang na sanggunian ay ang balangkas na ito ng a malaking kapasidad na high-filler granulation na linya ng produksyon , na nagpapakita kung paano ang mga indibidwal na seksyon ng proseso ay sequence sa pagsasanay.

Isang Praktikal na Checklist ng Pagpili

Kapag naghahambing ng mga compounding equipment para sa mga cable compound, ito ang mga puntong naghihiwalay sa isang linya na gumagana mula sa isa na nangangailangan ng patuloy na atensyon.

1. Patakbuhin ang aktwal na pagbabalangkas, hindi isang generic na polyolefin, sa linya ng pagsubok ng supplier bago gumawa; ibang-iba ang kilos ng mga filled system sa mga hindi napuno.
2. Kumpirmahin ang torque reserve sa target throughput, hindi sa nai-publish na maximum ng makina.
3. Suriin kung ang pagpuno sa itaas ng 40 porsyento ay pinangangasiwaan ng isang side feeder na may sapat na kapasidad sa paghahatid para sa mga pulbos na mababa ang bulk density.
4. I-verify ang tolerance sa pagkontrol ng temperatura sa lahat ng barrel zone, dahil nagtatakda ang mga filler ng mineral ng isang hard upper limit.
5. Itugma ang pelletizing system upang matunaw ang lagkit at lagkit sa halip na sa laki ng makina lamang.
6. Magtanong tungkol sa proteksyon sa pagsusuot sa mga turnilyo at bariles, at tungkol sa mga oras ng tingga ng ekstrang bahagi para sa mga bahaging may mataas na pagkasuot.

Mga Madalas Itanong Tungkol sa Mga Compound ng Electric Cable