《CMP阻燃等级数据电缆的设计与制造.docVIP

CMP阻燃等级数字通信对称电缆的设计与制造 宁波东方大金通信科技有限公司 俞国军 摘要：介绍了CMP阻燃等级数据电缆的主要结构及原材料特点，详细讲述了FEP绝缘的挤出设备、工艺等方面的技术特点和参数，本文章主要论述了电缆的设计与制造。 关键词：CMP FEP 数据电缆 制造 1、前言 高层建筑防火是整个社会关心的话题，在美国，由于七十年代大规模火灾的教训，国家规定所有高层建筑必须使用以氟树脂FEP为绝缘材料的CMP级缆。然而在中国，新型的阻燃电缆产品还刚处于起步阶段。随着我国经济的不断发展，一座座高层建筑拔地而起，建筑内部的综合布线却一直存在着防火隐患：2000年3月河南洛阳的东都大厦、2002年6月北京蓝极速网吧、2003年2月哈尔滨天潭酒店、2004年2月吉林中百商厦……这些建筑都因为电缆助燃的原因而毁于一旦，埋葬在火海中的生命更是数以千计。提高人们对阻燃电缆的认知、大范围推广阻燃电缆的应用国内外一系列重大火灾的调查表明，对于建筑物内的人和设备来说，火灾时威胁最大的不是明火和热量，而是各种易燃材料在燃烧时产生的烟雾。这些浓烟很容易使人中毒窒息，并且其中杂的细小烟雾颗粒和导电碳粒子更可弥漫到远离火场的设备间，对设备毁灭性的损害其不利影响可能持续困扰用户相当长的时间，潜在损失更是无法估量。据介绍，一栋40层的大楼约铺设60万米通信电缆，其包覆材料如果换算成汽油，则相当于3000升。这些缆线一旦燃烧起来，就算没有其他助燃材料，焚毁一栋大厦也是绰绰有余。国内通信线缆主要的防火等级采用了标准的CMP、CM、CM。CMP级别阻燃线缆被公认为防火性能最好的线缆， 3.2 挤出机螺杆的设计 根据聚全氟乙丙烯的特点，其挤出机螺杆的设计上和其他材料也有所不同，一般采用单头全螺纹、等距突变式压缩螺杆，一般螺杆形状和技术参数如下： 长径比： 20～25 螺距： 1D 加料段长度： 14.5～16.5D 压缩段长度： 1.5～2D 均化段长度： 4～6D 压缩比： 3 为了确保FEP塑料的充分塑化，一般螺杆均化段长度占总长的20~25%左右，螺杆顶端应呈圆锥形或小圆台形，以防止塑料的长时间停滞分解。 4、FEP塑料绝缘挤出工艺要点 FEP塑料在加工过程中主要有两个特征，即具有熔融破裂的倾向和熔融状态下有特别高的可拉伸性。根据这两个特点，在FEP塑料绝缘生产过程中的温度分布、模具设计和配置、速度和压力等的控制都与此有关。 4.1 温度分布 FEP挤出机的温度分布一般以280℃（进料口）至400℃（机头）直线上升为佳，机头温度波动范围应尽可能小（控制在±5℃以内），在不致FEP塑料分解的前提下，尽可能提高机头温度，降低塑料粘度。一般温度分布如下： 挤出机后部（加料段）：一般为两个区域，第一区域为预热塑料到半熔融状态，一般温度设定在280～320℃；第二区域为将半熔融状态的塑料加热到熔融状态，一般温度设定在320～360℃。 挤出机中部（压缩段）：使塑料完全熔融并剪切压缩塑料，一般温度设定为360 ～380℃。 挤出机前部（均化段）：设定温度使塑料混炼充分，能使制品稳定挤出、充分拉伸，这部分温度过高时会导致塑料的劣化和发泡，一般温度设定为380～400℃。 颈部（连接头、法兰）：必须保持这种熔融状态直到让它流动到模具，一般设定温度和挤出机前部相同。 机头（模具）：设定温度使包覆电线内外不发生熔融破裂，通常和挤出机前部的温度设定相同，在高速的情况下需要设定更高的温度，一般为390～410℃。 4.2 模具的设计 FEP塑料的成形容易发生熔融破裂，所以通过采用挤管式模具，增大模具开口，降低熔体在模口处的流速，使其在低于临界剪切速率的适当挤出速度下挤出塑料①。一般模具设计主要有两个参数，即模具拉伸比（DDR）和模具拉伸平衡系数（DRB）。 模具拉伸比（DDR）=，模具拉伸平衡系数（DRB）= 其中：Dd——模套的内径 Dt——模芯的外径 Db——绝缘外径 Dc——导体外径 FEP挤出模具拉伸比（DDR）选择范围为70～120，一般情况下为100左右，如果随着挤出速度的升高，熔体粘度高时，为了防止发生包覆断裂可以适当减小拉伸比（高速挤出时可以为70）。在绝缘厚度较厚时，为了防止龟裂及熔体下垂造成偏心问题，拉伸比也可以适当降低。 拉伸平衡系数一般选择1.05，其允许范围为0.90～1.1，当拉伸平衡系数大于1.1时，绝缘层强度和耐龟裂性会不足，当其低于0.9时，会无法得到圆形，出现椭圆形或绝缘断裂现象。 在模芯设计中，模芯内径应尽可能大，不致使温度较低的导体和模芯内壁接触造成模芯温度低于熔体温度，绝缘内部缠身内应力，以致绝缘开裂，一般情况下，模芯内径比导体外径大3～5mm。