灌溉电缆的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种灌溉电缆，包括中心的电缆芯、外层的外护套层，所述电缆芯由若干根绝缘线芯绞合组成，外护套层采用聚氨酯弹性体制成，电缆芯与聚氨酯弹性体外护套层之间从内到外依次挤包有聚氯乙烯内衬层、铝塑复合带纵包屏蔽层，绝缘线芯包括导体、挤包在导体外表面的绝缘层，绝缘层包括聚氯乙烯内绝缘层、挤包在聚氯乙烯内绝缘层外表面的尼龙外绝缘层；相邻的若干绝缘线芯之间、以及相邻绝缘线芯与聚氯乙烯内衬层之间设有聚丙烯网状撕裂纤维作为填充物，电缆芯和填充物采用绕包层绕包，填充物和绕包层的熔融温度高于电缆最高额定工作温度。防水、耐气候老化及优异的机械性能优良，支撑效果好、保证电缆的圆整，适用于高温度及散热不良的环境。
【专利说明】灌溉电缆【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电缆【技术领域】，尤其涉及一种灌溉电缆。
【背景技术】
[0002]节水灌溉是根据国情采取的农业战略措施，农业灌溉需要的节水灌溉设备，比如喷灌设备、微灌设备、低压管道输水设备等大都需要固定电源作为动力，特别是灌溉面积大的区域，用于电动机等用电设备需要与固定电源连接，因此需要比较长的电缆线作为传输线，由于电缆传输线工作在地面粗糙及潮湿、有水的地方，容易磨损造成从外层到内层的损坏，电缆线损坏后很容易引起人身安全事故。现有技术的灌溉电缆采用的结构是带有填充物的多芯电缆线，其存在的缺点是，填充物机械强度低、容易变形，高频绝缘性能及击穿电压不符合使用的可靠性要求，也有的材料本身吸湿性差、耐腐蚀性差，使用后容易收缩和腐蚀，特别是在潮湿、浸水和腐蚀性的场合，使得电缆容易变形，不能保证电缆的结构稳定、及外形圆整，影响电缆的使用可靠性及使用寿命。另外电缆材料的选择也用满足耐磨、防潮防水、机械性能好等特点，满足电缆的使用环境的要求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就是为解决现有技术存在的上述问题，提供一种灌溉电缆；结构紧凑、稳定性好，防水、耐气候老化及优异的机械性能优良，支撑效果好、保证电缆的圆整，适用于较高环境温度及散热不良的工作环境。
[0004]本发明解决技术问题的技术方案为:
一种灌溉电缆，包括中心的电缆芯、外层的外护套层，所述电缆芯由若干根绝缘线芯绞合组成，外护套层采用聚 氨酯弹性体制成，所述电缆芯与聚氨酯弹性体外护套层之间从内到外依次挤包有聚氯乙烯内衬层、铝塑复合带纵包屏蔽层，所述绝缘线芯包括导体、以及挤包在导体外表面的绝缘层，所述绝缘层包括聚氯乙烯内绝缘层、以及挤包在聚氯乙烯内绝缘层外表面的尼龙外绝缘层；相邻的若干绝缘线芯之间、以及相邻绝缘线芯与聚氯乙烯内衬层之间设有聚丙烯网状撕裂纤维作为填充物，所述电缆芯和填充物采用绕包层绕包，所述填充物和绕包层的熔融温度高于电缆最高额定工作温度。
[0005]所述导体为裸铜或镀锡绞合导体，根据柔软度、调整绞合单丝直径和根数。
[0006]所述聚氯乙烯内衬层采用90 °C聚氯乙烯材料制成。
[0007]所述绝缘层采用聚氯乙烯内绝缘层与尼龙外绝缘层双层共挤方法制成，聚氯乙烯内绝缘层采用90°C聚氯乙烯绝缘料，外绝缘材料采用尼龙护套料。
[0008]所述外护套层采用聚氨酯弹性体TPU材料，所述外护套层利用挤出机通过挤压工艺挤包在铝塑复合带屏蔽层外围，所述挤出机的螺杆长径比为25:1~30:1，压缩比为3:1。
[0009]所述聚丙烯网状撕裂纤维通过以下步骤实现:
1)利用挤出法将聚丙烯原料经挤出成型得到聚丙烯薄膜；
2)将聚丙烯薄膜经单抽拉伸使大分子沿拉伸方向取向，使拉伸方向强度增大、，垂直拉伸方向强度降低；
3)聚丙烯薄膜通过针辊或齿辊等破纤装置被开纤；
4)经物理、化学或机械作用使开纤薄膜进一步离散成纤维网状物或连续丝条或者长丝。此方法生产的聚丙烯网状撕裂纤维填充物与普通的聚丙烯绳填充物相比，具有拉伸强度高、耐吸湿性强、质轻柔软且富有弹性等特性。
[0010]本发明的有益效果:
1.本发明结构紧凑、稳定性好，电缆外护套采用聚氨酯弹性体TPU材料，防水、耐气候老化及优异的机械性能优良，采用聚丙烯网状撕裂纤维作为填充物，电缆芯和填充物采用绕包层绕包，填充物和绕包层的熔融温度高于电缆最高额定工作温度，电缆整体强度好，电缆圆整度好，适用于较高环境温度及散热不良的工作环境。
[0011]2.所述电缆屏蔽层采用纵包形式的铝塑复合带，屏蔽效率高，同时纵包屏蔽结构能够发挥铝塑复合带的最大功用，使电缆屏蔽性能更佳。
[0012]3.聚氯乙烯内绝缘层耐高温和老化，保护线芯不受损伤、延长电缆使用寿命，尼龙外绝缘层的尼龙护套料即保证电缆线芯间的自润滑特性，提高导体的最高工作温度。
[0013]4.聚丙烯网状撕裂纤维经过本发明的方法制造后，拉伸强度高、耐吸湿性强、质轻柔软、弹性好性。
[0014]5.双绝缘线芯经过双层共挤工艺加工，效率高、能耗低，避免了护套层和绝缘层间起层、起皱、脱胶和线芯与绝缘结合不紧的缺陷。
[0015]【专利附图】
【附图说明】
图1为本发明的结构示意图；
其中，1、导体，2、填充物，3、聚氯乙烯内绝缘层，4、尼龙外绝缘层，5、聚氯乙烯内衬层，
6、屏蔽层，7、外护套层，8、绕包层。
【具体实施方式】
[0016]为了更好地理解本发明，下面结合附图来详细解释本发明的实施方式。
[0017]如图1所示，一种灌溉电缆，包括中心的电缆芯、外层的外护套层7，所述电缆芯由若干根绝缘线芯绞合组成，外护套层7采用聚氨酯弹性体TPU制成，所述电缆芯与外层的聚氨酯弹性体TPU外护套层7之间从内到外依次挤包有聚氯乙烯内衬层5、铝塑复合带纵包屏蔽层6，所述绝缘线芯包括导体1、以及挤包在导体I外表面的绝缘层，所述绝缘层包括聚氯乙烯内绝缘层3、以及挤包在聚氯乙烯内绝缘层3外表面的尼龙外绝缘层4，相邻的绝缘线芯之间、以及相邻绝缘线芯与聚氯乙烯内衬层5之间设有不粘连绝缘线芯的非吸湿性材料聚丙烯网状撕裂纤维作为填充物；所述电缆芯和填充物采用绕包层8绕包，填充物和绕包层的熔融温度高于电缆最高额定工作温度。所述填充物和绕包层8在电缆最高额定工作温度下不熔融，通过填充物2的支撑作用、保证电缆的圆整。
[0018]所述聚丙烯网状撕裂纤维的制造方法，包括以下步骤:
1)利用挤出法将聚丙烯原料经挤出成型得到聚丙烯薄膜；
2)将聚丙烯薄膜经单抽拉伸使大分子沿拉伸方向取向，使拉伸方向强度增大、，垂直拉伸方向强度降低；
3)聚丙烯薄膜通过针辊或齿辊等破纤装置被开纤； 4)经物理、化学或机械作用使开纤薄膜进一步离散成纤维网状物或连续丝条或者长丝。此方法生产的聚丙烯网状撕裂纤维填充物与普通的聚丙烯绳填充物相比，具有拉伸强度高、耐吸湿性强、质轻柔软且富有弹性等特性。
[0019]所述电缆芯和填充物采用非吸湿性材料薄膜带绕包层8绕包，聚酯薄膜带绕包层性能长期保持稳定，有效保证产品绝缘电阻。聚酯薄膜绕包层8能阻挡金属离子向外迁移，这有利于推缓护套材料的热老化过程。此聚脂薄膜带的热老化寿命比交联聚乙烯还长的多。
[0020]绝缘层采用聚氯乙烯内绝缘层3与尼龙外绝缘层4双层共挤方法制成，内绝缘层3采用90°C聚氯乙烯绝缘料，外绝缘材料4采用尼龙护套料。通过一次加工实现双层共挤，在生产中不需要反复调节线芯偏芯的环节，保证了绝缘厚度的精准，同时一次挤出方式就可以避免由于两次挤出分开进行时内层绝缘表面受到污染和损伤等问题，使绝缘相临的两层之间紧密结合，保证双层绝缘的同心度，提高产品质量。降低了加工强度，保证双层结构之间的紧密性，使电缆的电气性能更具优势。
[0021]导体I为裸铜或镀锡绞合导体，根据柔软度需要、调整绞合单丝直径和根数，保证导体I的结构稳定。
[0022]所述聚氯乙烯内衬层5采用90 °C聚氯乙烯材料制作。具备优异的耐候性、机械性能。防止绝缘层被后续工序刮伤。
[0023]屏蔽层6采用铝塑复合带，屏蔽效率高，同时纵包屏蔽结构可以发挥铝塑复合带的最大功用，使电缆屏蔽性能更佳。
[0024]外护套7采用聚氨酯弹性体TPU材料，利用挤出机通过挤压式工艺挤包在铝塑复合带屏蔽层6外围，所述挤出机的螺杆长径比控制在25:1?30:1，压缩比为3:1。由于聚氨酯弹性体TPU的熔融温度范围窄，温度的微小变化都会造成粘度的急剧变化，在挤出加工过程中，挤出工艺不容易控制，而且聚氨酯弹性体具有高弹性模量和抗拉强度，只适合薄壁护套的挤出，一般只能够实现小规格的挤出。而采用本发明的这种规格的螺杆，能够进行大规格挤出，提高了生产效率。
[0025]本发明电缆屏蔽层采用纵包形式的铝塑复合带，屏蔽效率高，同时纵包屏蔽结构可以发挥铝塑复合带的最大功用，使电缆屏蔽性能更佳。电缆外护套采用聚氨酯弹性体TPU材料，具有防水、耐气候老化及优异的机械特性。聚氯乙烯内绝缘层3材料为90 °C聚氯乙烯绝缘料，耐高温和老化，保护线芯不受损伤，延长电缆使用寿命。尼龙外绝缘层4的尼龙护套料即保证电缆线芯间的自润滑特性，同时也可提高导体的最高工作温度。填充物聚丙烯网状撕裂纤维，不仅仅保证了电缆圆整的外观要求，而且材料本身具有优异的防水防潮、机械性能好的特点。上述材料的各层结构有机结合使整个灌溉电缆具备耐冲击开裂、耐紫外线、耐高/低温、耐磨、稳定性高等特性。
[0026]上述虽然结合附图对发明的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
【权利要求】
1.一种灌溉电缆，包括中心的电缆芯、外层的外护套层，其特征是，所述电缆芯由若干根绝缘线芯绞合组成，外护套层采用聚氨酯弹性体制成，所述电缆芯与聚氨酯弹性体外护套层之间从内到外依次挤包有聚氯乙烯内衬层、铝塑复合带纵包屏蔽层，所述绝缘线芯包括导体、以及挤包在导体外表面的绝缘层，所述绝缘层包括聚氯乙烯内绝缘层、以及挤包在聚氯乙烯内绝缘层外表面的尼龙外绝缘层；相邻的若干绝缘线芯之间、以及相邻绝缘线芯与聚氯乙烯内衬层之间设有聚丙烯网状撕裂纤维作为填充物，所述电缆芯和填充物采用绕包层绕包，所述填充物和绕包层的熔融温度高于电缆最高额定工作温度。
2.如权利要求1所述的灌溉电缆，其特征是，所述导体为裸铜或镀锡绞合导体，根据柔软度、调整绞合单丝直径和根数。
3.如权利要求1所述的灌溉电缆，其特征是，所述聚氯乙烯内衬层采用90°C聚氯乙烯材料制成。
4.如权利要求1所述的灌溉电缆，其特征是，所述绝缘层采用聚氯乙烯内绝缘层与尼龙外绝缘层双层共挤方法制成，聚氯乙烯内绝缘层采用90°C聚氯乙烯绝缘料，外绝缘材料采用尼龙护套料。
5.如权利要求1所述的灌溉电缆，其特征是，所述外护套层7采用聚氨酯弹性体材料，所述外护套层利用挤出机通过挤压工艺挤包在铝塑复合带屏蔽层6外围，所述挤出机的螺杆长径比为25:1~30:1，压缩比为3:1。
6.如权利要求1所述的灌溉电缆，其特征是，所述聚丙烯网状撕裂纤维通过以下步骤实现: 1)利用挤出法将聚丙烯原料经挤出成型得到聚丙烯薄膜； 2)将聚丙烯薄膜经单抽拉伸使大分子沿拉伸方向取向，使拉伸方向强度增大，垂直拉伸方向强度降低； 3)聚丙烯薄膜通过针辊或齿辊破纤装置被开纤； 4)经物理、化学或机械作用使开纤薄膜进一步离散成纤维网状物或连续丝条或者长丝。
【文档编号】H01B7/26GK103606404SQ201310584901
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月20日 优先权日:2013年11月20日
【发明者】宋怀旭, 李彩霞, 李晓宇, 范晓玲 申请人:山东华凌电缆有限公司