一种PP网状填充绳及制备方法与流程

文档序号:15289188发布日期:2018-08-29 00:31阅读:1091来源:国知局

本发明涉及填充绳制造技术领域,具体是一种pp网状填充绳及制备方法。



背景技术:

在多芯电缆生产过程中,为了使成缆线芯圆整,提高外观质量,成缆时需要对绝缘线芯空隙进行填充。填充材料的选择对电缆圆整度起着至关重要的作用,通常采用的填充材料主要有填充绳和填充条两种。填充绳柔软,可以不同规格随意组合搭配满足不同空隙形状和面积的需要,使用方便,故被广泛应用。以聚丙烯网状撕裂纤维编织而成的聚丙烯(pp)填充绳,适合作轻质填充,可广泛应用于低压电力电缆、控制电缆、中高压电力电缆、海底电缆等电线电缆的截面结构轻质填充,从而使得电线电缆外观圆整结实。

目前,行业内普遍采用碳酸钙母粒和聚丙烯树脂,按一定比例混合,经单螺杆挤出机押出拉膜的方式来生产pp网状填充绳。现有技术需要先制备碳酸钙母粒,制备母粒所需的树脂在拉膜前经过一次挤出加工,树脂抗老化性能降低。而且先制备母粒,再进行挤出拉膜,原材料进行了两次加工,生产成本较高。此外,在碳酸钙母粒制备过程中,由于使用了大量的碳酸钙,粉体不易分散、流动性差,碳酸钙在树脂中分散不均匀。



技术实现要素:

为解决上述问题,本发明提供一种pp网状填充绳及制备方法,使用双螺杆挤出机生产,去除碳酸钙母粒制备环节,简化了生产步骤,降低了生产成本。

本发明采用的技术方案是:一种pp网状填充绳,包括以下质量百分比的原料:50%-75%的填料,0.5%-0.8%的偶联剂,13%-35%的聚丙烯,4%-9%的聚乙烯,1%-1.3%的硬脂酸,2%-2.6%的石蜡,0.3%-0.5%的抗氧剂,2%-3%的消泡剂。

所述偶联剂为钛酸酯偶联剂,优选固体钛酸酯偶联剂131,即三硬脂酸钛酸异丙酯的复配物;所述抗氧剂为抗氧剂1010(四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)和抗氧剂168(三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯),所述消泡剂是塑料消泡剂母粒,主要成分为聚乙烯和氧化钙。

所述抗氧剂由0.2%-0.3%的抗氧剂1010和0.1%-0.2%的抗氧剂168组成。

所述填料选用碳酸钙粉体,粉体粒径为400-800目。

所述聚丙烯采用熔指为2.5-5.0的拉丝级树脂,聚乙烯为线性低密度聚乙烯。

上述pp网状填充绳的制备方法,包括以下步骤:

(1)原料前处理及称重:按照以下配方量准备好原料并称重,50%-75%的填料,0.5%-0.8%的偶联剂,13%-35%的聚丙烯,4%-9%的聚乙烯,1%-1.3%的硬脂酸,2%-2.6%的石蜡,0.3%-0.5%的抗氧剂2%-3%的消泡剂;

(2)高速混合机混合物料:将原料加入高速混合机,混合30-40分钟,达到工艺温度后,进行下一步操作;

(3)放料、冷却物料:待物料混合均匀后,打开高速混合机放料,混合均匀的物料需要铺开并自然冷却,防止物料在积压状态下冷却而结块或团聚;

(4)上料:物料冷却后,经自动上料机送至双螺杆挤出机料斗,根据生产中物料耗用状况,调节上料速度;

(5)双螺杆挤出机挤出:采用双螺杆挤出机进行挤出拉膜,物料在挤出机中熔融、混炼,均匀塑化,经过专用模头定型成薄膜;

(6)水槽冷却:将步骤(5)已经定型的薄膜经过水槽冷却,使pp膜体结晶,以便进行拉伸;

(7)第一牵伸机分切:薄膜经第一牵伸机牵伸、展平,第一牵伸机安装有分切刀片,根据要求将冷却后的薄膜分切成不同的宽度;

(8)热延伸板拉伸:对分切好的pp薄膜进行加热拉伸,拉伸后的薄膜不易发生形变;

(9)开网机开网:通过开网机将pp薄膜撕裂成网状纤维体,开网后的pp薄膜在电缆填充时不容易产生鼓包;

(10)第二牵伸机牵伸:将步骤(9)开网纤维化后的薄膜经过五辊牵伸机牵伸至收卷机;

(11)收卷机收卷:对pp薄膜进行收卷,制得pp填充绳半成品;

(12)制绳机并股:对pp填充绳半成品进行并股,制得所需直径的pp填充绳成品。

所述步骤(2)中,各原料的加入顺序为:先加入填料,高速搅拌10-15分钟,温度达到85℃;然后加入偶联剂,高速搅拌10分钟,温度达到115℃;加入聚丙烯、聚乙烯、硬脂酸、抗氧剂,高速混合5-10分钟,温度达到125℃;最后加入石蜡和消泡剂,混合5分钟。

所述步骤(5)中,采用的双螺杆挤出机分为九区温度,各区设定温度为:1区155-160℃,2-4区160-180℃,5-7区165-180℃,8-9区160-175℃;模头分为三区温度,各区温度为:一区165-175℃,二区165-175℃,三区160-170℃。

所述步骤(6)中,生产过程中始终保持水槽水温为20-60℃。

所述步骤(8)中,热延伸板设有3个加热区,一区温度为120℃,二区温度为110℃,三区温度为100℃。

本发明的有益效果是:本发明使用双螺杆挤出机生产,去除碳酸钙母粒制备环节,简化了生产步骤,将两步法生产缩减至一步法生产,生产方式简便,提高了生产效率,降低了生产成本,通过工艺控制,改善碳酸钙分散性和流动性,使碳酸钙粉体在树脂中分布均匀。通过该方法生产的pp填充绳白度好、吸水性低、柔韧性及强度较好,经本产品填充后的电缆松紧适度,线芯圆整。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解,下面将结合实施例对本发明作进一步详述,该实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明保护范围的限定。

实施例1

一种pp网状填充绳,包括以下质量百分比的原料:65%的碳酸钙,0.7%的钛酸酯偶联剂131,21%的聚丙烯,7%的聚乙烯1.1%的硬脂酸,2.2%的石蜡,0.25%的抗氧剂1010,0.15%的抗氧剂168,2.6%的塑料消泡剂母粒。其中碳酸钙粉体粒径为600目,聚丙烯采用熔指为3.0的拉丝级树脂,聚乙烯为线性低密度聚乙烯。

pp网状填充绳的制备方法,包括以下步骤:

(1)原料前处理及称重:按照以下配方量准备好原料并称重:65%的碳酸钙,0.7%的固体钛酸酯偶联剂131,21%的聚丙烯,7%的聚乙烯,1.1%的硬脂酸,2.2%的石蜡,0.25%的抗氧剂1010,0.15%的抗氧剂168,2.6%的塑料消泡剂母粒;

(2)高速混合机混合物料:将原料加入高速混合机,混合35分钟,温度达到125℃后,进行下一步操作。各原料的加入顺序为:先加入碳酸钙粉体,高速搅拌12分钟左右,温度达到85℃;然后加入固体钛酸酯偶联剂131,高速搅拌10分钟左右,温度达到115℃;加入聚丙烯、聚乙烯、硬脂酸、抗氧剂1010、抗氧剂168,高速混合8分钟,温度达到125℃;最后加入石蜡和塑料消泡剂母粒,混合5分钟;

(3)放料、冷却物料:待物料混合均匀后,打开高速混合机放料,混合均匀的物料需要铺开并自然冷却,防止物料在积压状态下冷却而结块或团聚;

(4)上料:物料冷却后,经自动上料机送至双螺杆挤出机料斗,根据生产中物料耗用状况,调节上料速度;

(5)双螺杆挤出机挤出:采用双螺杆挤出机进行挤出拉膜,物料在挤出机中熔融、混炼,均匀塑化,经过专用模头定型成薄膜。其中,双螺杆挤出机分为九区温度,各区设定温度为:1区155℃,2区163℃,3区166℃,4区170℃,5区170℃,6区168℃,7区165℃,8区163℃,9区160℃;模头分为三区温度,各区温度为:一区170℃,二区170℃,三区165℃;

(6)水槽冷却:将步骤(5)已经定型的薄膜经过水槽冷却,使pp膜体结晶,以便进行拉伸,生产过程中始终保持水槽水温为20-60℃;

(7)第一牵伸机分切:薄膜经第一牵伸机牵伸、展平,第一牵伸机安装一片分切刀片,将整张薄膜分切为2根30cm宽度的薄膜;

(8)热延伸板拉伸:对分切好的pp薄膜进行加热拉伸,拉伸后的薄膜不易发生形变,同时薄膜具有一定的强度。其中,热延伸板设有3个加热区,一区温度为120℃,二区温度为110℃,三区温度为100℃;

(9)开网机开网:通过开网机将pp薄膜撕裂成网状纤维体,开网后的pp薄膜具有一定的柔软性,在电缆填充时不容易产生鼓包;

(10)第二牵伸机牵伸:将步骤(9)开网纤维化后的薄膜经过五辊牵伸机牵伸至收卷机;

(11)收卷机收卷:对pp薄膜进行收卷,制得pp填充绳半成品;

(12)制绳机并股:对6条pp填充绳半成品进行并股,制得直径为20mm的pp填充绳成品。

实施例2

一种pp网状填充绳,包括以下质量百分比的原料:50%的碳酸钙,0.5%的固体钛酸酯偶联剂131,35%的聚丙烯,9%的聚乙烯,1%的硬脂酸,2%的石蜡,0.3%的抗氧剂1010,0.2%的抗氧剂168,2%的塑料消泡剂母粒。其中碳酸钙粉体粒径为400目,聚丙烯采用熔指为3.0的拉丝级树脂,聚乙烯为线性低密度聚乙烯。

上述pp网状填充绳的制备方法,包括以下步骤:

(1)原料前处理及称重:按照以下配方量准备好原料并称重:50%的碳酸钙,0.5%的固体钛酸酯偶联剂131,35%的聚丙烯,9%的聚乙烯,1%的硬脂酸,2%的石蜡,0.3%的抗氧剂1010,0.2%的抗氧剂168,2%的塑料消泡剂母粒;

(2)高速混合机混合物料:将原料加入高速混合机,混合40分钟,温度达到125℃后,进行下一步操作。其中,各原料加入顺序为:先加入碳酸钙粉体,高速搅拌15分钟左右,温度达到85℃;然后加入固体钛酸酯偶联剂131,高速搅拌10分钟左右,温度达到115℃;加入聚丙烯、聚乙烯、硬脂酸、抗氧剂1010,抗氧剂168,高速混合10分钟,温度达到125℃;最后加入石蜡和塑料消泡剂母粒,混合5分钟;

(3)放料、冷却物料:待物料混合均匀后,打开高速混合机放料,混合均匀的物料需要铺开并自然冷却,防止物料在积压状态下冷却而结块或团聚;

(4)上料:物料冷却后,经自动上料机送至双螺杆挤出机料斗,根据生产中物料耗用状况,调节上料速度;

(5)双螺杆挤出机挤出:采用双螺杆挤出机进行挤出拉膜,物料在挤出机中熔融、混炼,均匀塑化,经过专用模头定型成薄膜;其中,双螺杆挤出机分为九区温度,各区设定温度为:1区155℃,2区168℃,3区174℃,4区180℃,5区180℃,6区177℃,7区175℃,8区173℃,9区170℃;模头分为三区温度,各区温度为:一区175℃,二区175℃,三区170℃;

(6)水槽冷却:将步骤(5)已经定型的薄膜经过水槽冷却,使pp膜体结晶,以便进行拉伸,生产过程中始终保持水槽水温为20-60℃;

(7)第一牵伸机分切:薄膜经第一牵伸机牵伸、展平,第一牵伸机安装一片分切刀片,将整张薄膜分切为3根20cm宽度的薄膜;

(8)热延伸板拉伸:对分切好的pp薄膜进行加热拉伸,拉伸后的薄膜不易发生形变,同时薄膜具有一定的强度,热延伸板设有3个加热区,一区温度为120℃,二区温度为110℃,三区温度为100℃;

(9)开网机开网:通过开网机将pp薄膜撕裂成网状纤维体,开网后的pp薄膜具有一定的柔软性,在电缆填充时不容易产生鼓包;

(10)第二牵伸机牵伸:将步骤(9)开网纤维化后的薄膜经过五辊牵伸机牵伸至收卷机;

(11)收卷机收卷:对pp薄膜进行收卷,制得pp填充绳半成品;

(12)制绳机并股:对6条pp填充绳半成品进行并股,制得直径为15mm的pp填充绳成品。

实施例3

一种pp网状填充绳,包括以下质量百分比的原料:75%的碳酸钙,0.8%的钛酸酯偶联剂131,13%的聚丙烯,4%的聚乙烯,1.3%的硬脂酸,2.6%的石蜡,0.2%的抗氧剂1010,0.1%的抗氧剂168,3%的消泡剂母粒。其中碳酸钙粉体粒径为800目,聚丙烯采用熔指为3.0的拉丝级树脂,聚乙烯为线性低密度聚乙烯。

上述pp网状填充绳的制备方法,包括以下步骤:

(1)原料前处理及称重:按照以下配方量准备好原料并称重:75%的碳酸钙,0.8%的固体钛酸酯偶联剂131,13%的聚丙烯,4%的聚乙烯,1.3%的硬脂酸,2.6%的石蜡,0.2%的抗氧剂1010,0.1%的抗氧剂168,3%的塑料消泡剂母粒;

(2)高速混合机混合物料:将原料加入高速混合机,混合30分钟,温度达到125℃后,进行下一步操作。其中,各原料加入顺序为:先加入碳酸钙粉体,高速搅拌10分钟左右,温度达到85℃;然后加入钛酸酯偶联剂131,高速搅拌10分钟左右,温度达到115℃;加入聚丙烯、聚乙烯、硬脂酸、抗氧剂1010、抗氧剂168,高速混合5分钟,温度达到125℃;最后加入石蜡和消泡剂母粒,混合5分钟;

(3)放料、冷却物料:待物料混合均匀后,打开高速混合机放料,混合均匀的物料需要铺开并自然冷却,防止物料在积压状态下冷却而结块或团聚;

(4)上料:物料冷却后,经自动上料机送至双螺杆挤出机料斗,根据生产中物料耗用状况,调节上料速度;

(5)双螺杆挤出机挤出:采用双螺杆挤出机进行挤出拉膜,物料在挤出机中熔融、混炼,均匀塑化,经过专用模头定型成薄膜;其中,双螺杆挤出机分为九区温度,各区设定温度为:1区155℃,2区160℃,3区164℃,4区168℃,5区168℃,6区166℃,7区165℃,8区160℃,9区160℃;模头分为三区温度,各区温度为:一区165℃,二区165℃,三区160℃;

(6)水槽冷却:将步骤(5)已经定型的薄膜经过水槽冷却,使pp膜体结晶,以便进行拉伸,生产过程中始终保持水槽水温为20-60℃;

(7)第一牵伸机分切:薄膜经第一牵伸机牵伸、展平,第一牵伸机安装一片分切刀片,将整张薄膜分切为2根30cm宽度的薄膜;

(8)热延伸板拉伸:对分切好的pp薄膜进行加热拉伸,拉伸后的薄膜不易发生形变,同时薄膜具有一定的强度,热延伸板设有3个加热区,一区温度为120℃,二区温度为110℃,三区温度为100℃;

(9)开网机开网:通过开网机将pp薄膜撕裂成网状纤维体,开网后的pp薄膜具有一定的柔软性,在电缆填充时不容易产生鼓包;

(10)第二牵伸机牵伸:将步骤(9)开网纤维化后的薄膜经过五辊牵伸机牵伸至收卷机;

(11)收卷机收卷:对pp薄膜进行收卷,制得pp填充绳半成品;

(12)制绳机并股:对6条pp填充绳半成品进行并股,制得直径为20mm的pp填充绳成品。

本发明摒弃了行业所采用的碳酸钙母粒以及单螺杆挤出拉膜,通过高混机对物料进行处理及充分混合,不再制备碳酸钙母粒,所混合好的物料经双螺杆挤出机挤出拉膜,由于双螺杆挤出机混炼效果好,完全可以使得碳酸钙在树脂中分散均匀,薄膜致密,表面光滑,且双螺杆挤出机生产速度较快,生产效率高。

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