輻照交聯生產電線電纜的方法及其輻照交聯設備的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于交聯電線電纜生產技術領域，具體是一種高能電子加速器輻照交聯生 產電線電纜的方法及其輻照交聯設備。
【背景技術】
[0002] 目前，在同行業電線生產過程中，電線聚合物的主要交聯方式有過氧化合物交聯 法、高能電子加速器輻照交聯法、硅烷交聯法和紫外光交聯法，過氧化合物法必須在高溫、 高壓、設備安裝面積龐大的硫化管以及配套廠房和生產設備中進行，能耗高，生產效率低， 使用硫化交聯還容易引起導體氧化，對產品的特性有嚴重的影響;硅烷交聯法存在交聯時 間長，工藝操作較為復雜，產品耐溫、耐壓等級不高等缺陷。
[0003 ]高能電子加速器福照交聯法是由高能電子加速器產生的高能電子束有效穿透絕 緣層，通過能量轉換產生交聯反應，因為電子帶有很高的能量，而且均勻地穿過絕緣層，所 以形成的交聯鍵結合能量高，穩定性好，電纜的耐溶劑、耐老化、耐熱、耐開裂等性能優于化 學交聯電纜，并且對環境無污染。但由于受加速器能量級以及原料配方的限制，目前輻照交 聯生產的電線電纜在理化性能方面仍需提高。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是提供一種提升產品質量、提高生產效率的高能電子加速器輻照交 聯生產電線電纜的方法。
[0005] 本發明的另一目的是提供該生產方法的輻照交聯設備。
[0006] 為達到上述目的之一，本發明采用以下技術方案：
[0007] -種輻照交聯生產絕緣電線電纜的輻照交聯設備，所述輻照交聯設備是高能電子 加速器，包括具有中空內腔的電子加速器容器，所述電子加速器容器的中空內腔內設置有 具有真空內腔的內部容器，所述內部容器外壁與電子加速器容器之間的空間填充有SF 6氣 體，所述內部容器的周沿設置有高壓線圈，內部容器的真空內腔內設置有能量分配高壓管， 內部容器頂部由上往下依次連接設置有高壓整流系統、電子槍和電子加速管，所述電子加 速管由內部容器頂部向下延伸進入真空內腔并最終由真空內腔延伸到電子加速器容器的 外部空間，所述電子加速管在其延伸出內部容器處設置有聚焦鏡系統，電子加速管伸出到 電子加速器容器外部的出口處設置有真空栗、閘閥和鈦窗，所述鈦窗上端設置有第一電子 掃描系統和第二電子掃描系統，所述鈦窗下端安裝有鈦箱。
[0008] -種使用前面所述的輻照交聯設備生產電線電纜的方法，包括以下步驟：
[0009] (1)制備聚烯烴膠料，將膠料均勻包覆于導電線芯；
[0010] (2)用高能電子加速器輻照交聯聚烯烴層，經絞線得到纜芯；
[0011] (3)制備聚氯乙烯膠料，將膠料均勻包覆于纜芯；
[0012] (4)用高能電子加速器輻照交聯聚氯乙烯層，得到電線電纜。
[0013] 進一步地，所述步驟(1)包括以下步驟：
[0014] a將原料投入密煉機中密練，時間為270~370s，密練120s后開始掃料，出料溫度控 制在80~150°C;
[0015] b密練后的混合料投入開煉機中，自動翻包310~410s，然后薄通、打卷，投入輾頁 機輾頁，輾頁后膠片的厚度為1.5~1.8mm，寬度為128~133mm，過30~80°C肥皂水；
[0016] c將練好的膠料喂入已預熱的擠出機中，擠出螺桿的溫度為:一區70~110°C，二區 80~120°C，機頭90~130°C，將膠料均勻包覆在導電線芯上。
[0017] 進一步地，所述步驟a的原料按照重量份數，包括20~40份CPE(氯化聚乙烯）、3~ 15份Ρ0Ε(聚烯烴彈性體）、5~24份重鈣、20~40份滑石粉、3~9份增塑劑、1~4份輻照交聯 劑、2.0~2.3份氧化鎂、0.3~0.5份氧化鋅、0.08~0.11份硬脂酸、0.2~0.5份PE蠟、0.2~ 〇. 5份抗氧劑和0.9~1.3份防老劑。
[0018] 進一步地，所述增塑劑為Τ0ΤΜ(偏苯三酸三辛酯）。
[0019] 進一步地，所述步驟c的擠出速度為100~260m/min，包覆絕緣層材料的厚度為0.8 ~1·5mm〇
[0020] 進一步地，所述步驟(2)高能電子加速器輻照交聯的參數是:束壓1.0~1.5MeV，束 流5~70mA，劑量20~lOOkGy，速度為40~500m/min。
[0021] 進一步地，所述步驟(3)包括以下步驟：
[0022] a將原料投入密煉機中密練，時間為190~250s，密練60s后開始掃料，出料溫度控 制在80~110°C;
[0023] b密練后的混合料投入開煉機中，自動翻包210~310s，然后薄通、打卷，投入輾頁 機輾頁，輾頁后膠片的厚度為2.1~2.4mm，寬度為130~140mm，過30~80°C肥皂水；
[0024] c將練好的膠料喂入已預熱的擠出機中，擠出螺桿的溫度為:一區70~110°C，二區 80~120°C，機頭90~130°C，將膠料均勻包覆在導電線芯上。
[0025] 進一步地，所述步驟a的原料按照重量份數，包括30~50份CPE、7~15份炭黑、30~ 50份滑石粉、5~20份氫氧化鎂、5~10份增塑劑、1.5~4份輻照交聯劑、3~4份氧化鎂和0.3 ~0.9份石錯。
[0026] 進一步地，所述步驟c的擠出速度為50~160m/min，包覆絕緣層材料的厚度為0.8 ~3·0mm〇
[0027] 進一步地，所述步驟(4)高能電子加速器輻照交聯的參數是:束壓1.5~2.OMeV，束 流5~70mA，劑量100~200kGy，速度為40~180m/min。
[0028] 輻照交聯劑是一種敏化劑，敏化劑可以降低輻照交聯劑量，如四氯化碳和三烯丙 基異氰酸酯是典型的敏化劑。
[0029]本發明具有以下有益效果：
[0030]采用本發明的高能電子加速器進行輻照交聯生產電線電纜，其設備結構獨特簡 單，工藝新穎，投資少，易于維護操作；高能電子加速器輻照能改變電線的溫度、耐溶劑、耐 老化、耐開裂等性能，提升了產品質量、提高了生產效率、降低生產成本、減少對環境的污 染，所得到聚氯乙烯電線電纜的機械性能，如抗張強度、斷裂伸長率等都大大提升，各類性 能指標全部符合要求，帶來了良好的經濟效益。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發明高壓變壓器型電子加速器的整體結構示意圖。
【具體實施方式】
[0032]下面結合具體實施例對本發明做進一步的說明：
[0033]以下實施例中采用的輻照交聯設備是高能電子加速器，其包括具有中空內腔的電 子加速器容器1，所述電子加速器容器1的中空內腔內設置有具有真空內腔3的內部容器，所 述內部容器外壁與電子加速器容器1之間的空間填充有SF 6氣體4,所述內部容器的周沿設 置有高壓線圈18,內部容器的真空內腔3內設置有能量分配高壓管19,內部容器頂部由上往 下依次連接設置有高壓整流系統11、電子槍7和電子加速管2,所述電子加速管2由內部容器 頂部向下延伸進入真空內腔3并最終由真空內腔3延伸到電子加速器容器1的外部空間，所 述電子加速管2在其延伸出內部容器處設置有聚焦鏡系統8，電子加速管2伸出到電子加速 器容器1外部的出口處設置有真空栗20、閘閥21和鈦窗10,所述鈦窗10上端設置有第一電子 掃描系統9和第二電子掃描系統23,所述鈦窗10下端安裝有鈦箱22。
[0034] 實施例1
[0035]按照以下步驟制造電線電纜：
[0036] (1)將以下原料按照小料、大料、油料、膠料的順序投入密煉機的料斗，將料斗復 位，放下防護罩和上頂栓進行密練，時間為320s，密練120s后開始掃料，出料溫度控制100 °c； CPE 28 份 POE 8 份 重鈣24份 滑石粉29份
[0037] TOTM 9份 輻照交聯劑1.8份 氧化鎂GF1224 2.2份 氧化鋅0510 0,4份 硬脂酸1837 0.10份 PE蠟108 0,4份
[0038] 抗氧劑1010 0,3份 防老劑0500 1.2份
[0039] (2)密練后的混合料投入開煉機中，自動翻包360s，然后薄通、打卷，投入輾頁機輾 頁，輾頁后膠片的厚度為1.5~1.8mm，寬度為128~133mm，厚度以每片膠的中間位置測量為 標準，然后過肥皂水，肥皂水的溫度為50°C;注意不容許多車料等著輾葉，膠片雙面過肥皂 水應均勻，開足風扇收卷時水應基本干透，不容許收水多的膠卷，將切剩余的邊角料送進開 煉機，重新打卷、薄通，有肥皂水的膠片涼干后回收使用；
[0040] (3)將練好的膠料喂入已預熱的擠出機中，擠出螺桿的溫度為:一區70~110°C，二 區80~120°C，機頭90~130°C，將膠料均勻包覆在導電線芯上，擠出速度為200m/min，包覆 絕緣層材料的厚度為1.2mm;
[00411 (4)用高能電子加速器輻照交聯聚烯烴層，束壓1.2MeV，束流30mA，劑量80kGy，速 度為200m/min，經絞線得到纜芯；在輻照的過程中，線材表面要無油污、雜質、分線梳無磨 損、梳齒干凈，確保產品的質量；
[0042] (5)將原料投入密煉機中，先加除油料外的物料，再加入油料，密練時間為220s，密 練60s后開始掃料，出料溫度控制在100°C; CPE 40份 炭黑10份 滑石粉40份 氫氧化鎂】0份
[0043] 增塑劑8份 輻照交聯劑3.份 氧化鎂GF1224 3.5份 石蠟58# 0.5份
[0044] (6)密練后的混合料投入開煉機中，自動翻包260s，然后薄通、打卷，投入輾頁機輾 頁，輾頁后膠片的厚度為2.1~2.4mm，寬度為130~140mm，然后過肥皂水，肥皂水的溫度為 60°C;注意不容許多車料等著輾葉，膠片雙面過肥皂水應均勻，開足風扇收卷時水應基本干 透，不容許收水多的膠卷，將切剩余的邊角料送進開煉機，重新打卷、薄通，有肥皂水的膠片 涼干后回收使用；
[0045] (7)將練好的膠料喂入已預熱的擠出機中，擠出螺桿的溫度為:一區70~110°C，二 區80~120°C，機頭90~130°C，將膠料均勻包覆在纜芯上，擠出速度為100m/min，包覆絕緣 層材料的厚度為1.5mm;
[0046] (8)用高能電子加速器輻照交聯聚氯乙烯層，束壓1.8MeV，束流50mA，劑量150kGy， 速度為l〇〇m/min;在輻照的過程中，線材表面要無油污、雜質、分線梳無磨損、梳齒干凈，確 保產品的質量;輻照交聯后的線材按成品要求進行絞線，對絞線的節距、線材的交向、絞線 的外徑，按照GB/T8735-1998和GB/T5013-1997標準進行，得到聚氯乙烯電線電纜。
[0047] 聚氯乙烯電線電纜的型號是H05RN-F2X0.75mm2,按照產品標準DIN EN 50525-2-21:2012-01/VDE0285-525-2-21進行全性能檢測（標志/單絲/結構/原始性能/老化/空彈/ 浸油/非污染/耐臭氧/熱延伸/低溫/導體電阻/耐電壓/水中耐電壓/護套表面電阻/DZ-1/ 曲撓），結果如表1所示：
[0048] 表 1
[0049]
[0050]
[0051] 由上表可知，本發明的電線電纜的性能指標全部合格。
[0052] 實施例2
[0053] 按照以下步驟制造電線電纜：
[0054] (1)將以下原料按照小料、大料、油料、膠料的順序投入密煉機的料斗，將料斗復 位，放下防護罩和上頂栓進行密練，時間為270s，密練120s后開始掃料，出料溫度控制在80 °c； CPE 20 份 POE 3 份 重鈣5份 滑石粉20份 TOTM