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 1 導(dǎo)言

跟著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的開(kāi)展，橡膠出產(chǎn)技術(shù)也越來(lái)越多顯現(xiàn)出高新技術(shù)的開(kāi)展。橡膠高效快速硫化劑和促進(jìn)劑的發(fā)現(xiàn)，電線電纜快速硫化也成為現(xiàn)實(shí)。接連硫化是從擠橡和罐式硫化演化而來(lái)，接連硫化有很多優(yōu)點(diǎn)，出產(chǎn)功率高，電線電纜表觀比傳統(tǒng)工藝大大進(jìn)步，銅導(dǎo)體不會(huì)氧化等。用傳統(tǒng)工藝出產(chǎn)的橡套電纜一般不能和高級(jí)家用電器配套，其主要原因是電纜的外觀欠好，銅絲氧化嚴(yán)重，不能和家用電器配套，一般用塑料軟電纜代替。跟著中國(guó)加入WTO，中國(guó)的產(chǎn)品規(guī)范也悉數(shù)按世界IEC規(guī)范共同，許多家用電器的供電電源線規(guī)則必須運(yùn)用橡套電纜，如空調(diào)器用的室表里連接線就規(guī)則必須用245IEC57（YZW）橡套軟電纜。因而，進(jìn)步橡套軟電纜的外觀質(zhì)量，是當(dāng)時(shí)急需解決的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。連繼硫化是一種新的橡套電纜加工辦法，本文通過(guò)對(duì)橡套電纜出產(chǎn)過(guò)程中的一些工藝參數(shù)評(píng)論，推道出一整套的硫續(xù)硫化工藝參數(shù)，不斷進(jìn)步橡套電纜的產(chǎn)品質(zhì)量，供電纜行業(yè)的同行們參考。

2 標(biāo)準(zhǔn)的確認(rèn)

一般接連硫化機(jī)組技術(shù)規(guī)范都規(guī)則模具尺度規(guī)模，即規(guī)則了模芯、模套最小孔徑，這是確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)之一。另外，還規(guī)則螺桿轉(zhuǎn)速規(guī)模，擠橡時(shí)螺桿轉(zhuǎn)速低于規(guī)則轉(zhuǎn)速，橡膠塑性不均勻，流動(dòng)性差，擠出量不夠穩(wěn)定，電纜加工困難，機(jī)頭內(nèi)壓力很大，簡(jiǎn)單頂壞機(jī)頭。若超過(guò)規(guī)模，橡膠擠出量缺乏，只能下降出線速度來(lái)彌補(bǔ)，影響出產(chǎn)功率。

3 螺桿轉(zhuǎn)速和牽引速度的確認(rèn)

螺桿轉(zhuǎn)速和牽引速度決定了出產(chǎn)功率和制品的外徑、外觀。確認(rèn)螺桿轉(zhuǎn)速和牽引速度的根本原理是物料平衡原理，即螺桿擠出的橡膠量，正好被牽引出來(lái)的制品包覆所需求的橡膠量相等。

一般地說(shuō)，確認(rèn)螺桿和牽引速度時(shí)，先定出牽引速度，即硫化時(shí)刻，它是決定制品各項(xiàng)機(jī)械物理性能的主要因素，本文將作具體介紹。

接連硫化擠橡機(jī)螺桿都選用長(zhǎng)徑比12：1以上的塑化螺桿，螺桿與筒體之間回料量小，螺桿轉(zhuǎn)速與擠出量根本成正比，即成線性聯(lián)系。

例如，某擠橡機(jī)組技術(shù)規(guī)范中規(guī)則，螺桿轉(zhuǎn)速為10～50rpm/min,最大擠出量為120kg/h。依據(jù)這些數(shù)據(jù)能夠制造螺桿轉(zhuǎn)速和擠出量聯(lián)系圖（見(jiàn)圖1）。

50 轉(zhuǎn)/分

40

30

20

10

0

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0

公斤/分

圖 1

例如，某產(chǎn)品擠護(hù)套，理論核算護(hù)套用料量為78.7 kg/km,出線速度為20m/min,能夠核算出每分鐘的用料量：

用料量=20×78.7÷1000=1.574 kg/min

依據(jù)物料平衡原理，橡膠擠出量也需求1.574 kg/min，查圖1能夠得出，螺桿轉(zhuǎn)速為39轉(zhuǎn)/分左右，在設(shè)備規(guī)范規(guī)則的轉(zhuǎn)速規(guī)模內(nèi)，符合設(shè)備技術(shù)規(guī)范。依據(jù)這一辦法，能夠確認(rèn)出該設(shè)備出產(chǎn)各種標(biāo)準(zhǔn)的螺桿轉(zhuǎn)速和牽引速度。

4 機(jī)身機(jī)頭溫度的確認(rèn)

機(jī)身進(jìn)料段溫度一般操控低一點(diǎn)，大約30-40度，溫度過(guò)高有回料現(xiàn)象，且橡膠易焦燒。機(jī)頭溫度要依據(jù)橡膠種類(lèi)和膠料在機(jī)體內(nèi)停留時(shí)刻來(lái)確認(rèn)，一般在60-70度。中間各段溫度，從機(jī)頭溫度逐漸遞減的辦法確認(rèn)，一般在40-50度。接連硫化進(jìn)料一般選用冷喂料，橡頁(yè)厚度操控在0.5-1.0mm之間。假如選用熱喂料，切成條狀，也是很好的。

5 蒸汽壓力和出線速度的確認(rèn)

蒸汽壓力和出線速度是連硫操作的重要參數(shù)，其聯(lián)系到產(chǎn)品機(jī)械物理性能﹑外觀質(zhì)量﹑出產(chǎn)功率等。

化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)指出，當(dāng)反應(yīng)濃度不變的情況下，溫度每升高10K，反應(yīng)速度大約添加2～3倍。阿侖尼烏斯總結(jié)了大量的試驗(yàn)現(xiàn)實(shí)，指出反應(yīng)速度常數(shù)和 溫度的聯(lián)系：

k=A·e-E/RT

式中： k-----反應(yīng)速度常數(shù)；

E-----反應(yīng)活化能；

R-----氣體常數(shù)；

T-----絕對(duì)溫度，K；

e-----自然對(duì)數(shù)的底（e=2.718）。

該公式在實(shí)際運(yùn)用中有困難。實(shí)用的橡膠反應(yīng)速度與溫度之間的聯(lián)系可用下式來(lái)核算：

V2=V1 2 0.1(t2-t1)

V1------t1 時(shí)的反應(yīng)速度；

V2------t2 時(shí)的反應(yīng)速度；

t1,t2------- 溫度（℃）；

2--------溫度系數(shù)

這些理論都提出，橡膠硫化溫度每添加10℃，硫化速度添加一倍，即硫化時(shí)刻縮短一倍。咱們一般都有罐式硫化的出產(chǎn)和技術(shù)參數(shù)，對(duì)一個(gè)老練橡膠配方應(yīng)該很了解其各種硫化參數(shù)。依據(jù)罐式硫化飽滿(mǎn)蒸汽壓力下的溫度，推算出連硫化時(shí)飽滿(mǎn)蒸汽壓力，再求出硫化時(shí)刻和出線速度。

例如，某接連硫化機(jī)組，接連硫化管道長(zhǎng)度為50米，出產(chǎn)電纜外護(hù)套，依照老練的橡皮配方硫化工藝參數(shù)，4kg/cm2（151℃）下，硫化時(shí)刻為15分種，假如在接連硫化機(jī)組上出產(chǎn)，護(hù)套出線速度為25米，接連硫化的蒸汽壓力為多少。

先核算接連硫化所需求的時(shí)刻為：50/25=2分鐘。依照溫度每上升10度，硫化時(shí)刻縮短一半的聯(lián)系。核算出時(shí)刻倍數(shù)是3倍。即溫度需求提升30度。也便是接連硫化的溫度為181度。

接連硫化的蒸汽壓力越高硫化速度就越快，出產(chǎn)功率也會(huì)大進(jìn)步。實(shí)踐證明，并不是蒸汽壓力能無(wú)限地升高，來(lái)進(jìn)步接連硫化的速度。

連硫蒸汽壓力（即硫化溫度）最高值如何確認(rèn)。經(jīng)剖析，制品在連硫管硫化時(shí)，制品外部飽嘗較高的蒸汽壓力，一起承受較高的硫化溫度，制品內(nèi)部的空氣少數(shù)的水份低沸點(diǎn)揮發(fā)份以及硫化時(shí)產(chǎn)生的氣領(lǐng)會(huì)脹大，在硫化管中，表里壓力彼此抵消，一般不會(huì)發(fā)生脹大。出終端密封進(jìn)入常壓下，制品內(nèi)部來(lái)不及迅速冷卻，依然處在高溫脹大狀態(tài)，內(nèi)部的氣領(lǐng)會(huì)迅速脹大的，假如制品的徑向應(yīng)力飽嘗不住內(nèi)部壓力，就會(huì)起泡，嚴(yán)重的會(huì)開(kāi)裂。若橡膠混煉不均勻，這種現(xiàn)象更為顯著。

假如制品出終端密封的一會(huì)兒，把制品作為壓力容器來(lái)處理，本文總結(jié)出一套最高連硫蒸汽壓力公式：

δ=P· D內(nèi)/（2[σ] t- P）

式中： δ ------制品操控的最薄點(diǎn)厚度，mm ；

P ------最高硫化蒸汽壓力，MPa ；

D內(nèi)------制品擠橡前的外徑，mm ；

[σ] t -----硫化溫度下的制品徑向應(yīng)力，N/ mm 2 。

其中，硫化溫度下橡膠的徑向應(yīng)力 [σ] t ，比制品的軸向原始擴(kuò)張強(qiáng)度低?？捎闷鹋輹r(shí)的應(yīng)力，來(lái)核算起泡時(shí)最高硫化蒸汽壓力，開(kāi)裂時(shí)的應(yīng)力，來(lái)核算起泡時(shí)最高硫化蒸汽壓力，開(kāi)裂時(shí)的應(yīng)力，來(lái)核算開(kāi)裂時(shí)最高硫化蒸汽壓力?？煽紤]用制品的定伸抗張強(qiáng)度和高溫下橡膠熱變形，以及徑向抗張強(qiáng)度較小等綜合因素來(lái)確認(rèn) [σ] t 。依據(jù)硫化最高蒸汽壓力即硫化溫度，能夠推算出硫化時(shí)刻，即最大出線速度。一起，還要考慮纜芯空隙填充嚴(yán)密程度。

例如，某重型橡套電纜，成纜外徑是38.5mm，護(hù)套平均厚度為5.0mm，最薄點(diǎn)厚度為4.15mm，護(hù)套資料為天然/丁苯橡膠的SE3橡皮混合物，其抗張強(qiáng)度取8.4N/mm2,徑向抗張強(qiáng)度一般為60%的軸向抗張強(qiáng)度，即向抗張強(qiáng)度為5.04 N/mm2，代入上式能夠核算出最大接連硫化的蒸汽壓力為：

4.15=P× 38.5÷（2×5.04- P）

P=0.98 N/mm2

即該重型橡套電纜的最大蒸汽壓力為10kg/cm2

已知最大蒸汽壓力，能夠用硫化速度公式推算出該產(chǎn)品的最大出線速度。

對(duì)較厚制品的出線速度還要考慮橡膠傳熱的速度，橡膠的熱傳導(dǎo)公式為：

Q = λ A [ （ t1 - t2 ）/ δ ]

式中： Q------導(dǎo)熱熱流量， W ；

λ------橡膠導(dǎo)熱率，W/（m · ℃ ）；

A------單位傳熱面積，mm 2 ；

t1 , t2 -------外溫，內(nèi)溫，℃ ；

δ------厚度，m 。

上式中，橡膠導(dǎo)熱率λ不變，單位傳熱面積A根本不變，橡膠制品表里硫化需求的溫度計(jì)t1 , t2 不變。能夠看出，導(dǎo)熱熱流量Q與厚度過(guò)δ 成反比。即厚度添加一倍，要達(dá)到相同的硫化較果，出線速度要下降一倍。當(dāng)這是理論上的說(shuō)法，依然要靠實(shí)踐驗(yàn)證。

6 結(jié)束語(yǔ)

接連硫化的工藝參數(shù)是可預(yù)先用數(shù)學(xué)模型來(lái)核算的，能夠確認(rèn)出產(chǎn)適宜標(biāo)準(zhǔn)規(guī)模，接連連硫化的出線速度，硫化的適宜蒸汽壓力和最高蒸汽壓力。

接連硫化的其它工藝參數(shù)，如收放線張力，纜線接頭，配模及挑選，開(kāi)車(chē)和結(jié)束時(shí)的操作規(guī)程等，因設(shè)備廠情不同，本文不作評(píng)論。（更多橡套電纜相關(guān)的介紹，電纜網(wǎng)——世界電纜商務(wù)平臺(tái)）