Discussione sul processo di estrusione di cavi privi di alogeni a bassa emissione di fumi

Con lo sviluppo della tecnologia ritardante di fiamma per i materiali dei cavi, sono emersi continuamente nuovi tipi di cavi ritardanti di fiamma, evolvendosi dai normali cavi ritardanti di fiamma originali ai cavi ritardanti di fiamma a basso contenuto di fumi e a basso contenuto di alogeni e cavi ritardanti di fiamma a basso contenuto di fumi e privi di alogeni. . Ciò indica che i requisiti per i cavi ignifughi sono diventati sempre più elevati negli ultimi anni.

In paesi come Europa, Stati Uniti e Giappone, i fili e i cavi rispettosi dell'ambiente sono diventati la corrente principale di tutte le varietà di cavi. I governi vietano severamente l'uso o l'importazione di cavi non rispettosi dell'ambiente. I comuni materiali ritardanti di fiamma contengono una grande quantità di alogeni. Quando bruciano, producono una grande quantità di fumo e gas di alogenuro di idrogeno tossico e corrosivo. Il ritardo di fiamma privo di alogeni si ottiene principalmente nelle poliolefine. Pertanto, i cavi senza alogeni a bassa emissione di fumi costituiranno la principale tendenza di sviluppo in futuro. Pertanto, l'estrusione di materiali per cavi a basso contenuto di fumi e privi di alogeni verrà discussa dai seguenti aspetti.

1. Attrezzature per estrusione
   R. Il componente principale delle apparecchiature per l'estrusione di fili e cavi è la vite, che è correlata alla gamma di applicazioni e all'efficienza produttiva dell'estrusore. Per soddisfare le esigenze delle diverse lavorazioni della plastica, esistono molti tipi di design delle viti. I materiali dei cavi ignifughi, a basso contenuto di fumi e privi di alogeni, contengono idrossido di magnesio o idrossido di alluminio altamente riempiti. Pertanto, per la selezione delle viti, vengono generalmente utilizzate viti normali e i loro rapporti di compressione non dovrebbero essere troppo grandi, solitamente tra 1:1 e 1:2,5 è più appropriato.
   B. Un altro fattore importante che influenza l'estrusione di materiali per cavi privi di alogeni e a basso contenuto di fumi durante il processo di estrusione è il dispositivo di raffreddamento dell'estrusore. A causa della particolare natura dei materiali a basso contenuto di fumi e privi di alogeni, durante il processo di estrusione viene generata una grande quantità di calore a causa dell'attrito. Ciò richiede che l'attrezzatura di estrusione disponga di un buon dispositivo di raffreddamento per controllare la temperatura del processo. Questo è un problema che non può essere ignorato. Se la temperatura è troppo elevata si formeranno dei pori dilatati sulla superficie del cavo; se la temperatura è troppo bassa, la corrente complessiva dell'apparecchiatura aumenterà e l'apparecchiatura sarà soggetta a danni.
2. Stampi per estrusione
   A causa dell'elevato riempimento dei materiali per cavi privi di alogeni e a basso contenuto di fumi, vi sono differenze significative nella resistenza del fuso, nel rapporto di stiro e nella viscosità tra questo e altri materiali per cavi allo stato fuso. Pertanto, anche la selezione degli stampi è diversa. Innanzitutto nella scelta delle modalità di estrusione degli stampi. Per l'estrusione di materiali per cavi a basso contenuto di fumi e privi di alogeni, lo stampo di estrusione per l'isolamento deve essere del tipo ad estrusione e durante l'estrusione della guaina deve essere utilizzato il tipo a semi-estrusione. Solo in questo modo è possibile garantire pienamente la resistenza alla trazione, l'allungamento e la finitura superficiale del materiale. In secondo luogo, nella scelta delle maniche degli stampi. Quando si utilizzano stampi per estrusione, a causa dell'elevata viscosità del materiale, la pressione sulla testa della filiera è elevata e il materiale si espanderà quando esce dallo stampo. Pertanto, il manicotto della matrice dovrebbe essere leggermente più piccolo della dimensione effettiva. Infine, le proprietà meccaniche dei materiali a basso contenuto di fumi e privi di alogeni non sono superiori a quelle dei normali materiali per cavi e dei materiali a basso contenuto di fumi e a basso contenuto di alogeni. Il suo rapporto di estrazione è piccolo, solo tra 2,5 e 3,2 circa. Pertanto, quando si selezionano gli stampi, è necessario considerare attentamente anche le loro proprietà di disegno. Ciò richiede che la selezione e l'abbinamento dei manicotti della matrice non siano troppo grandi, altrimenti la superficie del cavo non sarà densa e il rivestimento di estrusione sarà allentato.
   Un ulteriore punto: la potenza del motore della macchina principale dovrebbe essere sufficientemente grande. A causa della viscosità relativamente elevata dei materiali LSHF, una potenza insufficiente non funzionerà.
   Un punto di disaccordo: la lunghezza della sezione della galleria dello stampo di estrusione non dovrebbe essere eccessiva, solitamente inferiore a 1 mm. Se è troppo lungo, la forza di taglio sarà troppo grande.
   1. Per i materiali privi di alogeni, è accettabile l'utilizzo di una vite con un basso rapporto di compressione per la lavorazione. (Un rapporto di compressione elevato causerà una forte generazione di calore all'interno e all'esterno della plastica, mentre un rapporto lunghezza/diametro elevato comporterà un lungo tempo di riscaldamento della plastica.)
   2. A causa dell'aggiunta di una grande quantità di ritardante di fiamma nei materiali privi di alogeni e a basso contenuto di fumi, si verificano grandi difficoltà nel processo di estrusione. La forza di taglio della vite sui materiali privi di alogeni è elevata. Attualmente il modo più efficace è utilizzare una vite di estrusione speciale per materiali privi di alogeni.
   3. Durante l'estrusione, all'apertura esterna della matrice appare un materiale simile a una secrezione oculare. Quando ce n'è di più, si attaccherà al filo e formerà piccole particelle, influenzandone l'aspetto. Ti è mai capitato di riscontrarlo? Hai qualche buona soluzione? È un precipitato attaccato all'apertura esterna dello stampo. Abbassare la temperatura dell'apertura dello stampo e regolare lo stampo per avere un leggero allungamento migliorerà molto la situazione. Anch'io affronto spesso questo problema e non ho trovato una soluzione fondamentale. Sospetto che ciò sia causato dalla scarsa compatibilità dei componenti materiali. Si dice che usare una fiamma ossidrica per cuocerlo possa funzionare, ma la temperatura non dovrebbe essere troppo alta, altrimenti l'isolamento verrà danneggiato. Se la temperatura della testa della filiera è elevata, abbassare leggermente la temperatura risolverà il problema. Esistono due soluzioni a questo problema: 1) Utilizzare una pistola ad aria compressa per soffiare, preferibilmente con aria calda; 2) Modificare il disegno dello stampo realizzando una piccola sporgenza sull'apertura dello stampo. L'altezza della sporgenza è solitamente di circa 1 mm. Ma non so se ci siano produttori nazionali in grado di realizzare tali stampi. Per quanto riguarda il problema dei precipitati all'apertura della matrice durante l'estrusione di materiali privi di alogeni e a basso contenuto di fumi, l'installazione di un dispositivo di rimozione delle scorie ad aria calda all'apertura della matrice può risolvere questo problema. La nostra azienda sta attualmente utilizzando questo metodo e l’effetto è molto buono.
      Un ulteriore punto: quando si producono materiali a basso contenuto di fumi e privi di alogeni, è meglio utilizzare uno stampo di estrusione semitubolare per l'estrusione tubolare. Inoltre, la finitura superficiale dello stampo deve essere elevata per evitare la comparsa di depositi simili a secrezioni oculari sull'apertura esterna dello stampo.
   4. Domanda: Attualmente nella produzione di materiali a basso contenuto di fumi e privi di alogeni, la temperatura nella quarta zona del cilindro continua ad aumentare. Dopo aver aumentato la velocità, la temperatura aumenterà di circa 40 gradi, provocando la formazione di schiuma nel materiale. Ci sono buone soluzioni? Per quanto riguarda il fenomeno delle bolle che compaiono durante l'estrusione di materiali privi di alogeni a basso contenuto di fumi, secondo l'analisi convenzionale: uno è che i materiali privi di alogeni a basso contenuto di fumi sono facilmente influenzati dall'umidità. Prima dell'estrusione è opportuno effettuare un trattamento di essiccazione; La seconda è che il controllo della temperatura durante il processo di estrusione dovrebbe essere appropriato. La forza di taglio dei materiali privi di alogeni durante il processo di estrusione è elevata e verrà generato calore naturale tra il cilindro e la vite. Si consiglia di abbassare relativamente la temperatura impostata; Tre è la ragione della qualità del materiale stesso. Molte fabbriche di materiali per cavi aggiungono semplicemente una grande quantità di riempitivo per ridurre i costi, determinando un peso specifico eccessivo del materiale. Per quanto riguarda il fenomeno delle bolle che compaiono durante l'estrusione di materiali privi di alogeni a basso contenuto di fumi, secondo l'analisi convenzionale: uno è che i materiali privi di alogeni a basso contenuto di fumi sono facilmente influenzati dall'umidità. Prima dell'estrusione è opportuno effettuare un trattamento di essiccazione; La seconda è che il controllo della temperatura durante il processo di estrusione dovrebbe essere appropriato. La forza di taglio dei materiali privi di alogeni durante il processo di estrusione è elevata e verrà generato calore naturale tra il cilindro e la vite. Si consiglia di abbassare relativamente la temperatura impostata; Tre è la ragione della qualità del materiale stesso. Molte fabbriche di materiali per cavi aggiungono semplicemente una grande quantità di riempitivo per ridurre i costi, determinando un peso specifico eccessivo del materiale. Se si tratta di una vite con testa a perno, è possibile produrre anche materiali a basso contenuto di fumi e privi di alogeni? No, la forza di taglio è troppo grande e ci saranno tutte bolle. 1) Determina il rapporto di compressione della tua vite e la forma e la struttura nella quarta zona, se ci sono sezioni di deviazione o sezioni di flusso inverso. In tal caso, si consiglia di sostituire la vite. 2) Determinare il sistema di raffreddamento nella quarta zona. Puoi utilizzare un ventilatore per soffiare aria verso questa zona per raffreddarla. 3) Fondamentalmente questa situazione non ha molto a che fare con il fatto che il materiale sia affetto o meno dall'umidità. Tuttavia, la velocità di estrusione dei materiali di guaina privi di alogeni non dovrebbe essere troppo elevata.
   5. Quando si estrudono materiali a basso contenuto di fumi e privi di alogeni è necessario tenere presente i seguenti punti: 1) La temperatura durante l'estrusione è la più importante. Il controllo della temperatura deve essere accurato. Generalmente, la temperatura massima richiesta è compresa tra 160 e 170 gradi. Non dovrebbe essere troppo alto o troppo basso. Se la temperatura è troppo elevata, l'idrossido di alluminio o l'idrossido di magnesio nel materiale sono soggetti a decomposizione, risultando in una superficie non liscia e compromettendone le prestazioni; se la temperatura è troppo bassa, la forza di taglio è troppo grande, la pressione di estrusione è grande e la superficie non è buona. 2) È preferibile utilizzare uno stampo per estrusione tubolare durante l'estrusione. Quando si abbina lo stampo, dovrebbe esserci un certo allungamento. Durante l'estrusione, il mandrino dovrebbe trovarsi 1 – 3 mm dietro il manicotto della matrice. La velocità di estrusione non deve essere troppo elevata e deve essere controllata tra 7 e 12 m. Se la velocità è troppo elevata, la forza di taglio è troppo grande e la temperatura è difficile da controllare. (Sebbene LSZH non sia facile da lavorare, sicuramente non è così lento (come menzionato da Little Bird, 7 – 12 M). Comunque, ha anche una velocità di 25 o più, e il diametro esterno è di circa 6 MM!! )
   6. La temperatura di estrusione dei materiali a basso contenuto di fumi e privi di alogeni varia a seconda delle dimensioni dell'estrusore. La temperatura di estrusione che ho testato con un estrusore di tipo 70 è la seguente come riferimento. Sezione 1: 170 gradi, Sezione 2: 180 gradi, Sezione 3: 180 gradi, Sezione 4: 185 gradi, Testa portapettini: 190 gradi, Occhio della macchina: 200 gradi. La massima può raggiungere i 210 gradi. La temperatura di decomposizione del suddetto ritardante di fiamma dovrebbe essere di 350 gradi, quindi non si decomporrà. Maggiore è l'indice di fusione del materiale privo di alogeni, migliore è la sua fluidità e più facile è l'estrusione. Pertanto anche una vite tipo 150 può estruderlo purché la fluidità del materiale privo di alogeni sia sufficientemente buona. (Vorrei chiederti se la temperatura più alta che hai menzionato è la temperatura visualizzata o la temperatura impostata? Quando lo facciamo, la temperatura impostata generalmente non supera i 140 gradi.) Sì, le prestazioni del ritardante di fiamma diminuiranno quando la temperatura supera 160 gradi.
   7. Produzione riuscita utilizzando una vite BM con un rapporto di compressione di 3,0. Anche questo mi preoccupa. Vorrei chiedere a tutti gli esperti: perché non si possono utilizzare per la produzione viti con un rapporto di compressione elevato (>1:2,5)? La forza di taglio è troppo grande e si formeranno delle bolle. La nostra azienda ne utilizza 150 per produrre cavi privi di alogeni a bassa emissione di fumi e l'effetto è molto buono. Utilizziamo viti equidistanti e di uguale profondità e la temperatura di riscaldamento di ciascuna sezione deve essere ben controllata, altrimenti si verificheranno bolle o problemi di vecchia colla. Tuttavia, è molto fastidioso. Ogni volta, la vite e la puleggia devono essere cambiate e anche la pressione nella canna e nella testa della filiera è elevata.
   8. Penso che sia meglio non aspirare durante l'estrusione per consentire un relativo scorrimento in direzione radiale e non essere soggetto a fessurazioni.
   9. Tuttavia, è necessario prestare attenzione a prevenire l'espansione dei materiali nell'apertura di alimentazione.
   10. In passato la nostra azienda utilizzava normali materiali privi di alogeni, che tendevano a sbiancarsi. Adesso utilizziamo materiali GE, che sono più costosi ma non presentano il problema dello sbiancamento. Vorrei chiedervi se i vostri materiali senza alogeni presentano il problema dello sbiancamento?
   11. A causa dell'aggiunta di una grande quantità di ritardante di fiamma nei materiali a basso contenuto di fumi e privi di alogeni, questo è il fattore principale per cui non è possibile aumentare la velocità, con conseguenti grandi difficoltà nel processo di estrusione. Durante l'estrusione, all'apertura esterna della matrice appare un materiale simile a una secrezione oculare. Quando ce n'è di più, si attaccherà al filo e formerà piccole particelle, influenzandone l'aspetto. Come accennato in precedenza, può essere cotto con una fiamma ossidrica. La temperatura non dovrebbe essere troppo alta, altrimenti l'isolamento verrà danneggiato. Questo è il punto di controllo più difficile del processo. Per i materiali privi di alogeni, l'utilizzo di un basso rapporto di compressione e di una vite cava per la lavorazione non presenta problemi in termini di velocità di lavorazione. Dal punto di vista delle piccole apparecchiature per macchine di estrusione (con un diametro della vite di 100 mm o inferiore) e dell'estrusione di fili privi di alogeni a basso contenuto di fumi che utilizzano il copolimero di acetato di vinile come materiale di base, l'aspetto e le prestazioni non vengono influenzati in modo significativo quando si utilizzano normali Viti in PVC e viti speciali per materiali a bassa emissione di fumi e senza alogeni per la produzione. I fattori più critici che influenzano le prestazioni e l'aspetto dell'estrusione sono ancora le formulazioni e le proporzioni di vari ritardanti di fiamma, altri materiali di riempimento e materiali di base. Quando si utilizzano viti per estrusione di materiali in PVC e PE per produrre materiali privi di alogeni a basso contenuto di fumi, a causa dell'elevata viscosità di tali materiali, il rapporto di compressione delle normali viti per estrusione di materiali in PVC è di circa 2,5 - 3,0. Se tali viti con rapporto di compressione vengono utilizzate per produrre materiali privi di alogeni e a basso contenuto di fumi, durante il processo di estrusione, l'effetto di miscelazione all'interno della vite non raggiungerà il massimo durante il tempo in cui il materiale rimane nella vite e il materiale aderirà alla parete interna del cilindro, con conseguente produzione di colla insufficiente, incapacità di aumentare la velocità di estrusione e allo stesso tempo aumento del carico del motore. Pertanto non è consigliabile utilizzarli. Se viene effettuata la produzione in serie, è preferibile utilizzare una vite speciale con un rapporto di compressione basso. Si consiglia che il rapporto di compressione sia inferiore a 1,8:1. Inoltre, è necessario aumentare la potenza del motore e selezionare un inverter di potenza adeguato per ottenere il miglior effetto di estrusione e le migliori prestazioni del filo.
   12. I problemi generali dei materiali a basso contenuto di fumi e privi di alogeni sono: 1) Sono presenti pori nel prodotto estruso; 2) La finitura superficiale è scadente; 3) La produzione di colla è ridotta; 4) Il calore da attrito della vite è elevato.
   13. Quando si estrudono materiali ritardanti di fiamma a basso contenuto di fumi e privi di alogeni, poiché la temperatura non può essere troppo elevata, la viscosità del materiale è elevata. La vite della macchina di estrusione deve essere selezionata come 20/1 e il rapporto di compressione non deve essere superiore a 2,5. A causa della grande forza di taglio, l’aumento naturale della temperatura è elevato. È meglio usare acqua per raffreddare la vite. La cottura con una fiamma ossidrica a fuoco basso è più efficace per la fuoriuscita degli occhi dall'apertura dello stampo e non rompe l'isolamento.
   14. Cerco aiuto per il rapporto tra stampi per estrusione a bassa emissione di fumi e senza alogeni. Il rapporto di pareggio è 1,8 – 2,5, il grado di pareggio è 0,95 – 1,05. Il rapporto di stiro è leggermente inferiore a quello del PVC. Prova a rendere compatto l'abbinamento dello stampo! Il rapporto di estrazione è di circa 1,5. Non è necessario che il mandrino porti il ​​filo. Utilizzare il metodo della semi-estrusione. La temperatura dell'acqua del primo serbatoio è di 70 – 80°. Quindi viene utilizzato il raffreddamento ad aria e infine il raffreddamento ad acqua.