电线、电缆及其制造方法和橡胶材料的制作方法

文档序号:8536173阅读:441来源:国知局
电线、电缆及其制造方法和橡胶材料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电线、电缆及其制造方法和橡胶材料。
【背景技术】
[0002] 在绝缘电线、电缆的包覆材料的硫化方法中,有沸腾床硫化法、热风交联法、电子 束照射法、熔融盐法、加压蒸气法、高频硫化法等连续硫化方法以及包覆铅、聚甲基戊烯 (TPX :注册商标)等,卷绕于滚筒后,进行硫化罐硫化的间歇硫化方法。就这些方法而言,虽 然根据对象物的厚度、形状、结构、长度、包覆材料的种类等选定哪种硫化方法最适合并应 用,但根据硫化装置价格、硫化速度、处理性能、产品性能等等而各有长短。
[0003] 连续硫化方法中的沸腾床硫化法和热风交联法是在常压下使硫化对象物通过处 于高温的管中进行加热、硫化的方法。前者虽然存在玻璃珠,但由于空气传热为主体,而存 在对硫化对象物导热的特性低劣,制造速度慢的缺点。
[0004] 就电子束照射法而言,由于电子束的强度而导致向材料浸透的厚度有限,一般地, 与厚度厚的产品相比,其适用于厚度薄的绝缘电线的制造。进而,由于挤出工序与照射工序 为不同的工序,因此需要暂时卷绕在滚筒上,在该情况下,存在未硫化包覆材料受到变形的 问题,绝缘材料仅限于在常温下难以变形的材料。
[0005] 在无机盐(例如三元:硝酸钾、硝酸钠、亚硝酸钠的混合物)的熔融高温液体中 进行硫化的熔融盐法在常压、加压下都能进行硫化,但由于对盐进行加热、熔融需要很长时 间,且一旦溶融后,为了防止冷却硬化必须长时间加热,需要大量的电能。进而,存在硫化后 需要水洗附着在硫化对象物上的盐,该水处理必不可少等缺点。
[0006] 加压水蒸气法作为长尺寸硫化对象物的硫化方法,制造速度快,多用于电线、电缆 等的硫化。在绝缘电线中没有什么问题,但由于硫化时施加高压,因此在电缆的情况下,存 在承受橡胶包覆层本身的变形、承受由橡胶包覆层的朝向缆芯的凹陷所导致的变形、承受 绝缘体本身的变形的问题。
[0007] 为了避免该问题,有一种间歇式且温度略低、不施加高压的硫化罐硫化方法。
[0008] 但是,在本方法中,为了抑制在刚挤出之后且硫化罐硫化之前的滚筒卷绕时产生 的橡胶材料的变形,从而伴有在挤出之后暂时包覆铅、聚甲基戊烯(TPX :注册商标)等并使 其硫化,然后对这些进行剥离等繁杂的工序,制造需要很长时间。此外,由于即使进行了用 于抑制变形的包覆,但抑制不充分,因此具有在交联后修整变形的工序,存在制造成本高的 问题。进而,能够适用于抑制圆形电缆变形的包覆工序也不能适用于平型电缆的情况,交联 后的变形修整工序必不可少。
[0009] 另一方面,过热水蒸气是在大气压下将蒸气加热至KKTC以上得到的水蒸气,虽然 过热水蒸气自以前就存在,但相比于作为热的利用,其只是作为动力被使用。最近,对食品 烹调领域的适用被重新认识到,带过热水蒸气的电子微波炉从各厂家上市。
[0010]另外,在专利文献1至3中,提出了使用过热水蒸气使橡胶、热塑性树脂硫化。 [0011] 过热水蒸气具有下述特征。
[0012] (1)与加热空气相比热容大,因此能够急速地加热被加热物,能够缩短加热时间。
[0013] (2)与加热空气相比具有约2倍左右的定压比热,加热能力优异。
[0014] ⑶具有潜热的能量,因此,与加热空气相比热函大。
[0015] (4)利用空气进行的传热仅限于对流传热,但在过热水蒸气中,利用除了对流传热 之外还通过辐射传热、冷凝传热进行传热的"复合传热作用",从而热效率良好。
[0016] (5)与饱和水蒸气相比每单位体积的水分量少,因此,兼具湿热和干热的性质。
[0017] 就过热水蒸气的生成而言,有使用电加热器的方法和使用电磁感应加热的方法。 当过热水蒸气遇到KKTC以下的对象物时,冷凝,在其表面产生水滴,虽然由于过热水蒸气 的存在而再次蒸发,但由于其潜热而夺取过热水蒸气的热,对象物的温度上升在l〇〇°C短暂 停滞,其结果,到上升至100°C以上需要一定的时间。
[0018] 作为在绝缘电线、电缆的制造中应用了过热水蒸气的公知例,有下述的硫化方法: 在加压下使用过热水蒸气对在80°c以上的温度下挤出成形的聚合物或橡胶材料连续地进 行加热、硫化,由此能够防止包覆材料的发泡并且不使绝缘体变形而在低加压下(〇. 2MPa 以上)以过热水蒸气作为热介质对绝缘电线、电缆等连续地进行加热、硫化(参照专利文献 4)。
[0019] 现有技术文献
[0020] 专利文献1 :日本特开2001-239528号公报
[0021] 专利文献2 :日本特开2001-323085号公报
[0022] 专利文献3 :日本特开2004-50615号公报
[0023] 专利文献4 :日本特开2011-5852号公报
[0024] 但是,由于在专利文献4记载的方法中,使用过热水蒸气在加压下(0. 2MPa以上) 连续地进行加热、硫化,因此在由交联处理导致的橡胶包覆层的变形率这一点上有改善的 余地。此外,在如以往的硫化罐硫化那样为了抑制橡胶包覆层的变形而使用铅或TPX这样 的包覆材料的方法中,由于加入了将交联前的橡胶卷绕在滚筒上的工序,因此,必须改善滚 筒卷绕时的橡胶包覆层的变形率。

【发明内容】

[0025] 发明所要解决的课题
[0026] 因此,本发明的目的在于提供能够抑制制造成本,而且无需在刚挤出之后包覆用 于抑制橡胶材料变形的材料而能够抑制交联时的橡胶包覆层的变形以及滚筒卷绕时的橡 胶包覆层的变形的电线、电缆的制造方法及通过该制造方法制造的电线、电缆和该电线、电 缆的包覆层中使用的橡胶材料。
[0027] 用于解决课题的方案
[0028] 为了达到上述目的,本发明提供以下的电线、电缆及其制造方法和橡胶材料。
[0029] 方案1 :一种电线、电缆的制造方法,其特征在于,包括:通过挤出机将橡胶材料包 覆于芯材上而得到包覆物的工序;以及使该包覆物通过与上述挤出机连接的交联设备使上 述包覆的橡胶材料交联的工序,通过对上述交联设备供给l〇〇°C以上不足180°C且从常压 至不足0. 2MPa的过热水蒸气来进行上述交联工序。
[0030] 方案2 :根据上述方案1所述的电线、电缆的制造方法,其特征在于,进行上述交联 工序长于3分钟。
[0031] 方案3 :根据上述方案1或方案2所述的电线、电缆的制造方法,其特征在于,通过 供给常压的过热水蒸气来进行上述交联工序。
[0032] 方案4 :根据上述方案1至方案3中任一项所述的电线、电缆的制造方法,其特征 在于,在上述交联工序中,上述交联设备从外部被加热。
[0033] 方案5 :-种电线、电缆,其特征在于,该电线、电缆通过上述方案1至方案4中任 一项所述的制造方法被制造。
[0034] 方案6 :-种电线、电缆的包覆层用的橡胶材料,其通过挤出机被包覆在芯材上, 且被交联,上述电线、电缆的包覆层用的橡胶材料的特征在于,上述包覆层的交联时的厚度 变形率以及滚筒卷绕时的压缩变形率在3%以下,该压缩变形率是指根据ASTM D621的压 缩蠕变试验法通过加热变形试验机进行的在40°C、700g/cm2下24小时的载荷试验中的压 缩变形率即永久变形。
[0035] 方案7 :-种电线、电缆,其特征在于,该电线、电缆的包覆层中使用上述方案6所 述的橡胶材料。
[0036] 发明的效果
[0037] 根据本发明,提供了能够抑制制造成本,而且无需在刚挤出之后包覆用于抑制橡 胶材料变形的材料而能够抑制交联时的橡胶包覆层的变形以及滚筒卷绕时的橡胶包覆层 的变形的电线、电缆的制造方法及通过该制造方法制造的电线、电缆和该电线、电缆的包覆 层中使用的橡胶材料。
【附图说明】
[0038] 图1是本发明的实施方式的电缆的横剖视图。
[0039] 图2是表示本发明的实施方式的电线、电缆的制造方法的工序的概略图。
[0040] 图3是表示本发明的其他实施方式的电线、电缆的制造方法的工序的概略图。
[0041] 符号的说明
[0042] 1一导体,2-绝缘体,3-护套,10 -电线,100 -电缆,20-挤出机,21-模具,22- 芯送出机,23-芯材,24-分线盒,25-过热水蒸气交联设备(过热水蒸气硫化管),26- 过热水蒸气供给装置,27-7jC冷管,28-水封,29-卷绕机,30-受联后制品,31-压力调整 阀,32-外部加热器。
【具体实施方式】
[0043] 下面,根据附图详细说明本发明的优选的一个实施方式。
[0044] 图1是本发明的实施方式的电缆的横剖视图。例如,形成将由EPR(乙丙橡胶)等 构成的绝缘体2包覆在由铜构成的导体1上得到的电线10,捻合3根该电线10,在其外周 包覆由聚氯丁二烯等构成的护套3,从而形成电缆100。
[0045] 电线、电缆的制造方法
[0046] 图2是表示本发明的实施方式的电线、电缆的制造方法的工序的概略图,其中心 在于表示使橡胶材料交联的工序,该橡胶材料构成电线10或电缆100的绝缘体或护套。 [0047] 本发明的实施方式的电线、电缆的制造方法的特征在于,包括:通过挤出机将橡胶 材料包覆于芯材上而得到包覆物的工序;以及使该包覆物通过与上述挤出机连接的交联设 备使上述包覆的橡胶材料交联的工序,通过对上述交联设备供给KKTC以上不足180°C且 从常压至不足0. 2MPa的过热水蒸气来进行上述交联工序。
[0048] 首先,将橡胶材料从挤出机20挤出到模具21中,将导体、电线等芯材23以插通模 具21的方式从芯送出机22送出,将橡胶材料挤出包覆到该芯材23上。然后,该包覆物依 次通过分线盒24、过热水蒸气交联设备25。从过热水蒸气供给装置26对过热水蒸气交联 设备25供给过热水蒸气来使挤出包覆材料交联。交联
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