我們先來看一組數(shù)據(jù)，據(jù)統(tǒng)計，2009 年全國共發(fā)生火災(zāi)12.7 萬起（指統(tǒng)計，不含森林、草原、軍隊、礦井地下部分火災(zāi)，下同），死亡1076 人。從引發(fā)火災(zāi)的直接原因看，因電線短路、過負(fù)荷及電氣設(shè)備故障等電氣原因引起的火災(zāi)共38770 起，占火災(zāi)總數(shù)的30.5% ；分析火災(zāi)造成人員死亡的主要原因，窒息、中毒導(dǎo)致608 人死亡，合計占火災(zāi)死亡總數(shù)的56.5%。可見，電線電纜引起的火災(zāi)不容忽視，尤其電纜燃燒時產(chǎn)生的大量有毒有害氣體，是造成人員死亡、設(shè)備受損及由于煙霧嚴(yán)重而使人員不能及時撤離的主要原因。具有良好的阻燃性能、一旦燃燒所產(chǎn)生的氣體中無鹵酸（有害氣體）并且發(fā)煙量低的低煙無鹵（簡稱LSZH，下同）阻燃電纜，被越來越多的應(yīng)用于軌道、電站、化工廠、船艦、高層建筑、信息產(chǎn)業(yè)等重要工程和人員、設(shè)備密集場所的水平布線上。

  1、LSZH 電纜材料的特點

  在2001 年，公安部已經(jīng)頒布了相應(yīng)的阻燃電纜標(biāo)準(zhǔn)《阻燃耐火電纜分級標(biāo)準(zhǔn)：第一部分阻燃電纜》（GA 306.1-2001），表1 是標(biāo)準(zhǔn)中的阻燃電纜分級規(guī)定。

   標(biāo)準(zhǔn)《通信電源用阻燃耐火電纜》（YD/T1173-2001）要求在采用《取自電纜或光纜的材料燃燒時釋出氣體的實驗方法第2 部分：用測量PH 值和電導(dǎo)率來測定氣體的酸度》GB/T 17650.2 要求的測試方法下：pH ≥ 4.3、導(dǎo)電率≤ 10μs/mm、氧指數(shù)≥ 30。為滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的低煙、阻燃、無毒性能，就需要選擇的材料具有理想的阻燃特性，并在燃燒時不產(chǎn)生有毒有害氣體。因此，LSZH是目前比較理想的選擇。

  LSZH 電纜料采用金屬氫氧化物（氫氧化鋁、氫氧化鎂）作為阻燃劑，其本身可以起到稀釋可燃材料濃度的作用，在溫度升高時通過自身吸熱脫水或促使材料脫水，吸收燃燒產(chǎn)生的熱量，降低燃燒材料表面溫度，達(dá)到阻止材料繼續(xù)燃燒的目的。和普通PVC 電纜料相比，LSZH 具有以下優(yōu)點：

 （1）不含鹵素，燃燒時無有害氣體及腐蝕性氣體產(chǎn)生。傳統(tǒng)阻燃料多采用全氯型基環(huán)葵烷、有機溴化物、氯化聚乙烯等含鹵類阻燃劑，而LSZH 電纜料的基料為聚烯烴類，阻燃劑為金屬氫氧化物，在所有原材料的成分里不含鹵素類產(chǎn)物，這樣在燃燒時就不會出現(xiàn)含有鹵素類有害的、腐蝕性的氣體。

 （2）燃燒時發(fā)煙量少?；馂?zāi)時，為確保不熟悉現(xiàn)場人員有逃生機會，可視距離不得低于15m。一般電纜燃燒發(fā)煙時的可視距離僅為5~8m，而某些環(huán)保型LSZH 電纜該項數(shù)據(jù)竟達(dá)到97m。在GA 306.1 中對阻燃二級電纜的要求是最小透光率≥ 60%，目前LSZH 電纜料滿足最小透光率≥ 60%，相關(guān)產(chǎn)品在實驗室中的數(shù)據(jù)達(dá)到80% 以上。

 （3）優(yōu)良的阻燃性能。評定電纜類產(chǎn)品的阻燃性能，多用氧指數(shù)的大小來判定。一般氧指數(shù)達(dá)到26 以上即判定產(chǎn)品具有阻燃性，標(biāo)準(zhǔn)《通信電源用阻燃耐火電纜》（YD/T1173-2001）要求阻燃電纜的氧指數(shù)≥ 30。一些LSZH 電纜料生產(chǎn)廠家的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中氧指數(shù)達(dá)到≥ 34，遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)要求的阻燃電纜氧指數(shù)值。

（4）不含鉛等重金屬，不含環(huán)境激素，不污染土壤。

（5）可以重復(fù)利用或廢棄處理時不對環(huán)境產(chǎn)生危害。

  2、LSZH 電纜加工工藝

  由于LSZH 電纜料與傳統(tǒng)的PVC 電纜料存在比較大的差異，生產(chǎn)工藝多采用：材料預(yù)熱（干燥）60℃～ 80℃→擠出機預(yù)熱→模具→擠出→冷卻（分段冷卻）的方式。在擠出時應(yīng)注意以下問題：

（1）擠出溫度控制

   由于LSZH 阻燃電纜料的阻燃劑多采用水合氧化物（金屬氫氧化物），這類阻燃劑在高溫下容易分解。因此在生產(chǎn)過程中應(yīng)嚴(yán)格控制擠出機的溫度，以免因生產(chǎn)時的高溫而引發(fā)阻燃劑提前分解，造成阻燃特性的失效。一般情況下LSZH 電纜料的擠出溫度平均比PVC 電纜料低10℃ ~20℃。生產(chǎn)時實際擠出溫度主要取決于擠出機的壓縮比、長徑比及螺桿結(jié)構(gòu)等因素，因此生產(chǎn)人員需根據(jù)具體的擠出設(shè)備設(shè)定擠出機的各段溫度，并應(yīng)遵循溫度慢慢提高的原則（每次升溫幅度不大于5℃），以免由于快速升溫而導(dǎo)致料筒溫度不均引起的塑化不良。表2 是某品牌LSZH 料用于數(shù)據(jù)電纜護(hù)套時，推薦的擠出機各區(qū)段擠出溫度。

 （2）擠出螺桿選擇

        電線電纜擠出設(shè)備的主要部件是螺桿，它關(guān)系到擠出機的應(yīng)用范圍和生產(chǎn)效率，為適應(yīng)不同塑料加工的需要，螺桿的形式有許多種。由于LSZH 電纜料的配方比較特別，熔融物料的粘度比較大，當(dāng)擠出螺桿的壓縮比較大時，很容易造成聚合物的化學(xué)鍵斷裂，使成品的抗張強度和斷裂伸長率等機械特性大大下降。同時螺桿壓縮比較大，擠出機速度無法達(dá)到正常水平，致使物料在機筒和螺桿間滯留時間過長，且擠出過程中熔融物料與機筒內(nèi)壁將產(chǎn)生較大的摩擦，大量摩擦熱將使熔融物料在機筒內(nèi)處于難以控制的高溫狀態(tài)，從而引發(fā)阻燃劑的提前分解，在材料內(nèi)部產(chǎn)生氣泡，造成材料的失效。因此選用螺桿的壓縮比不宜過大，一般在1:1 ～1:2.5 之間比較適宜。一般電纜生產(chǎn)廠家在加工LSZH 電纜產(chǎn)品時，多采用專用LSZH 螺桿，以最大化的保持電纜料的機械、阻燃特性。

  （3）螺桿轉(zhuǎn)速控制

   由于LSZH 熔融電纜料的粘度較大（流動性差），熔體從模口（即出料口）包覆到纜芯上比較困難，當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)速較快時，隨螺桿輸送的大量熔體在模具出料口迂回，使模具受到來自熔體的壓力非常大，甚至造成模具被沖出機頭的風(fēng)險。因此在擠出LSZH 電纜料時，宜設(shè)定較低的螺桿轉(zhuǎn)速進(jìn)行生產(chǎn)，一般在同種條件下，LSZH 電纜料的螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)定為PVC 電纜料的50% 左右為宜。較低的螺桿轉(zhuǎn)速以及熔體包覆困難，LSZH 電纜料的生產(chǎn)速度較普通電纜料要下降很多。目前專用的低煙無鹵阻燃擠出設(shè)備已經(jīng)克服了普通擠出機的這些缺點，使生產(chǎn)速度大幅提高。

 （4）冷卻方式優(yōu)化

   與傳統(tǒng)的電纜料相比較，LSZH 護(hù)套在擠出時收縮更急劇，導(dǎo)致護(hù)套外層已經(jīng)冷卻定型，而內(nèi)層電纜料還處于高溫未定型狀態(tài)，進(jìn)而埋下應(yīng)力集中的隱患，甚至導(dǎo)致電纜外護(hù)的應(yīng)力開裂。為減少生產(chǎn)過程中引起應(yīng)力集中，建議在護(hù)套擠出過程中，采用分段冷卻的方式對電纜進(jìn)行冷卻。如熱水冷卻（循環(huán)水）→溫水冷卻→空氣冷卻→冷水冷卻等。在電纜冷卻過程中，尤其要注意的一點是：從?？诔鰜砗筮M(jìn)入水槽的電纜，必須完全浸泡在冷卻水中，否則除應(yīng)力集中問題外，還可能在電纜的表面出現(xiàn)一系列的小圓點，使電纜外護(hù)套的表面出現(xiàn)坑坑洼洼，影響電纜外觀。

另外，擠出設(shè)備需具備良好的冷卻裝置，以便準(zhǔn)確控制工藝溫度。這是個不可忽視的問題，如溫度過高可能在線纜表面產(chǎn)生大的氣孔，溫度過低又會使設(shè)備的整機電流增大，影響設(shè)備壽命。

  （5）擠出模具選擇

   LSZH 電纜料熔融狀態(tài)下的熔體強度、拉伸比和粘度與其他電纜材料存在著較大的差異，與普通電纜料相比，LSZH 電纜料的拉伸比較小（2.5 ～ 3.2 左右），選擇模具時應(yīng)充分考慮這些性能。具體選擇如下：模芯的選擇。當(dāng)LSZH 電纜材料作為絕緣擠出時，宜選用擠壓式模芯；而在作為護(hù)套料擠出時，則模芯應(yīng)選用半擠壓式，以便獲得理想的抗拉強度、伸長率以及表面光潔度。模套的選擇。采用擠壓式模芯時，因材料粘度較大，致使機頭受到很大壓力，當(dāng)熔體離開模芯時會有所膨脹，應(yīng)選擇尺寸相對較小的模套，否則易使電纜表面不緊密，成品擠包松動。但在生產(chǎn)數(shù)據(jù)電纜的護(hù)套時，因數(shù)據(jù)電纜采用HDPE 作為絕緣料，HDPE與聚烯烴的熔融溫度比較接近，為避免因擠包太緊而導(dǎo)致的護(hù)套與絕緣芯線粘連，宜選擇尺寸稍大的模套搭配，因此這類電纜的護(hù)套擠包比較松散、外徑相對較大。另外，擠出模具的廊段也不宜太長（通常＜ 1mm），太長的廊段將增加熔體受到的剪切力，過大的剪切力可能導(dǎo)致熔體化學(xué)鍵的斷裂，從而影響成品的機械性能。

  低煙無鹵電纜制造的品質(zhì)與各道工藝的掌握是十分相關(guān)的，這是由材料的特點決定的，隨著電纜制造設(shè)備越來越先進(jìn)，制造工藝將越來越成熟。與傳統(tǒng)PVC 的材質(zhì)相比，由于低煙無鹵的材質(zhì)同時具備阻燃與無毒環(huán)保的特點，因此在通信與數(shù)據(jù)線纜應(yīng)用中已經(jīng)十分廣泛，產(chǎn)品前景良好。

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