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[紫外交联 ] 《紫外光辐照交联电缆新技术》

P: 2006-07-05 15:06:16

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《紫外光辐照交联电缆新技术》
     

    本项目自1988年以来得到了国家自然科学基金会和作为中国科学院七五八五重大项目的多次重点资助,对于聚乙烯本体光交联进行了广泛深入的应用基础研究。近年来又在铁道部九五技改项目的资助下,中国科学技术大学和中国通信信号总公司焦作铁路电缆工厂合作研制、联合开发成功了紫外光辐照法生产交联聚乙烯绝缘电力电缆和控制电缆新技术和新产品。本研究成果于19999月通过了中国科学院、铁道部的科学技术成果联合鉴定,与会专家、院士给予了高度评价:紫外光辐照交联聚乙烯绝缘电缆生产新技术为交联电缆生产开拓了一条新途径,处于国际领先水平;研制的交联聚乙烯绝缘电力电缆和控制电缆新产品性能优异,可以投入批量生产。国家自然科学基金会对该项技术创新成果给予了充分的肯定,并专门发了简报,题为紫外光交联法及其在聚乙烯绝缘电缆工业应用上的重大突破。本项目先后申请了四项专利,其中二项已授权。
   
现隆重推介如下:
一、 光交联原理和技术特点
   
紫外光交联原理:以聚烯烃为主要原料掺入适量的光引发剂,用紫外光照射,通过光引发剂吸收特定波长的紫外光引发产生聚烯烃自由基,从而发生一系列快速聚合反应,生成具有三维网状结构的交联聚烯烃。经过交联的聚烯烃材料具有优良耐高温性、抗溶剂性,优异的电气性能和明显增强的力学性能等。
   
本成果包括电缆专用料和工艺设备流程等工业生产光交联聚烯烃绝缘电力电缆和控制电缆的一整套新技术。与目前国内外广泛采用的高能辐照(γ射线、电子束、中子束等)和化学法(过氧化物和硅烷法)相比较,紫外光交联法在技术原理上类似于高能电子束辐照法;在工艺流程上又类似于过氧化物热引发的化学交联法,采用连续生产工艺。高能辐照交联效率高、产量大,但设备昂贵、工艺复杂和防护苛刻;而过氧化物化学交联比较适合于大尺寸高压电缆的生产,但热效率低、投资大、工艺控制复杂和专用厂房庞大;硅烷化学交联法除了生产效率和能耗利用率都较低外,产品的耐温等级也较低。紫外光交联技术在投资、工艺技术和安全防护诸方面都得到了大大的改进,使用的设备简单、操作机动灵活,也无需象过氧化物化学交联那样上百米长的高温高压管道和庞大的专用厂房。而且,光交联法仅需在原有的普通生产线上稍作改动,安放占地面积不大的光交联专用设备就可生产光交联聚乙烯电线电缆产品,非常适合中小规模电缆厂老产品(如国际上正在淘汰的PVC电缆)的升级换代,既可提高产品的耐温等级和使用性能,而又不明显增加高档次交联产品的成本,它是一种投资小,产品质量优异,收效快的交联新工艺。应用紫外光辐照方法可生产中、低压电力电缆、控制电缆、通信电缆和电子线缆。因此,紫外光交联技术是继化学交联和辐射交联之后发展起来的又一种新交联技术,对两种传统技术起着取长补短的作用。
二、光交联设备和工艺流程
   
紫外光交联法设备工艺流程如下:采用紫外光作为辐射源,将混炼好的光交联聚烯烃配料挤塑包覆在导电线芯上,然后立即进入本发明的光照设备中进行熔融态光交联。光照过的电线电缆经过温水退火处理和其它的后续加工即可获得光交联聚烯烃绝缘电线电缆产品。
光交联法的设备工艺特征有:
   
光照设备采用均匀配置和特殊设计的反射聚焦的紫外光源,由控制系统来确保光照箱内的紫外光强、辐照温度等最佳工作条件;
   
高效的光引发体系在紫外光照下快速引发聚烯烃交联反应,从而使每台光照设备达到每分钟数米-数十米的连续生产速度;
   
无需新建专用厂房,可利用原有电缆厂的生产设备。
三、技术指标和成本估算
   
紫外光辐照交联聚乙烯绝缘料经国家电线电缆质量监督检验中心测试表明:其各项性能优良,如体积电阻率、击穿电压和介电性能以及力学性能和热氧老化性能等,均达到35KV及以下交联聚乙烯电缆用绝缘料的各项技术指标。
   
采用紫外光辐照方法生产的交联聚乙烯绝缘电力电缆和控制电缆产品具有优秀的电气性能和物理化学性能。经国家电线电缆质量监督检验中心电力工业部电气设备质量检验测试中心进行全面的产品型式试验,各项技术指标达到或超过了规定的技术标准,长期额定工作温度可达105℃耐温等级(实际的耐温等级可达125℃以上),热老化性能尤为优秀,应用于电力和电气控制系统将大大提高系统的安全性能。
四、应用前景和经济效益
   
紫外光辐照交联电缆新技术的应用前景十分广阔,特别适合于制造各种薄壁交联聚烯烃绝缘的线缆产品,例如交联聚烯烃电力电缆主要用于电力输配线路及发电厂、变电站、工矿企业等的动力引入及引出线路;交联聚烯烃控制电缆主要用于电气设备、仪器仪表等的控制、监控回路及保护线路等等。与此同时,紫外光辐照技术在发展中、高压线缆产品方面还具有极大的潜力。
   
该项新技术已具备了在全国电缆行业推广应用的几个基本条件:(1)可提供商用的光交联电缆专用设备;(2)可提供光交联聚烯烃电缆料;(3)光交联电缆生产设备和工艺流程安全可靠,且对环境无污染;(4)可提供光交联电力电缆和控制电缆系列产品整套专利技术。
   
经详细经济核算,采用光交联法生产的交联聚烯烃绝缘电力电缆和控制电缆的制造成本相比其它方法生产的同类产品可降低成本30%以上,具有很强市场竞争力的性能价格比,能在较短的周期内获得较高的经济效益。紫外光辐照交联电缆新技术是一项我国自主开发,具有自主知识产权和处于国际领先水平的技术创新成果,它的研制成功为我国电缆行业老产品的升级换代提供了一种新技术,必将为我国的电缆行业和电力事业的发展起着重要的作用。
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cable oil overflow - 电缆油溢出 点赞(0) 投诉

P: 2006-07-26 21:59:42

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我就是这生产线上的~哈哈哈

紫外光对人体有害吗~?

X-ray fluorescence analysis - X射线荧光分析 点赞(0) 投诉

P: 2006-09-26 22:06:08

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对于紫外光交联目前在国内使用的还不是很多,大概有6家左右吧。关于这种交联的方法我有以下疑问还请楼主给予解释:

1、紫外光交联料的问题。紫外光交联料好象是中国科技大学的一个专利,目前还没有在市场上推广,如果购买专利的话也只仅限于本厂自己生产使用,关于原材料的问题是:这种材料目前执行哪一个标准,对原材料实施检测的时候应遵循哪一个实验方法标准。

2、生产设备的问题:a、生产设备目前实现国产化应该没有问题,但是关于发光用的灯管应该怎么选择,是选择国产的还选用进口的;b、由于低压电力电缆通常是用颜色来对绝缘项序加以区分,但是低压电缆使用的这几种颜色都会吸收紫外光,只有聚乙烯本色材料不会吸收,那就要求在交联以后在对线芯实施涂色,关于涂色大家有没有什么好的办法。

3、市场问题:该交联方法用到中压电缆上的必要性:该技术可以用语35kV及以下的中压电缆中,但是经过多年的实践化学交联的方法已经深入人心,其优良的电气性能和良好的使用性能已经充分得到广大用户的认可,所以这种交联方法的方法会不会有它的市场。再说了,象35kV交联电缆这么厚的厚度,要实施交联肯定是有难度的,如果这样的话,这个交联的设备要怎么做才可以达到化学交联的生产效率。

4、中压交联电缆由于存在有内外屏蔽,所以出现在低压电缆上的吸光现象在中压电缆上同样回出现,这就要求绝缘和内外屏蔽不能同时挤出,换句话也就是说现在流行的0+3的生产线不能进行这种交联,只有另外购置设备,不知广大的生产厂家原不愿意这样做。

对于紫外光是否对人体有害我认为,紫外光属于光谱的不可见光,不象α、β和γ这几种高能射线,所以应该对人体是无害的。

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SMOF - single-mode optical fiber单模光纤 点赞(0) 投诉

P: 2006-09-26 23:36:17

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这里的紫外线对人体有害,太阳光里的紫外线属于适度强度紫外线,不对人造成伤害,你又不是没听过,臭氧层吸收紫外线,保护地球。这里的紫外线应该比太阳光里的紫外线强很多倍。

ESCV - Eutectic Salts Continuous Vulcanization易熔盐连续交联[硫化] 点赞(0) 投诉

P: 2006-10-10 21:30:57

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紫外光交联能否生产耐热25度的阻燃电线???

small-size conductor - 小尺寸导体,小截面导线 点赞(0) 投诉

P: 2006-10-11 08:52:12

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这个技术有个问题就是光老化试验没有做,电缆是不可能不见光的

mandatory standard - 强制性标准 点赞(0) 投诉

P: 2006-11-16 20:20:15

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首先没市场!

其次没有广泛使用基础,材料购买受限制(价格不知如何)!

三,自然交联上市时已宣布紫外光交联的失败!

super fiber - 高性能合成纤维 点赞(0) 投诉

P: 2006-11-19 11:27:33

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1关于紫外光交联没有市场的说法不太确切,紫外光交联电缆并不是一种新产品,而是一种新工艺,产品工艺的改进是不会影响其市场的.

2紫外光交联之所以没有广泛使用基础,是因为原材料的问题.所以只要原材料得以解决,广泛应用那时迟早的问题.

3自然交联的周期较长,目前最好的自然交联的材料也要5天左右,这么长的周期我相信没有几个厂家愿意采用,而且自然交联的产品也不可靠.

所以,只要紫外光交联能克服部分自身的缺陷,广泛推广并没有障碍!

eventual - 最后的,结果的 点赞(0) 投诉

P: 2007-06-25 11:21:22

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同意8楼的观点,紫外光交联料的价格比同电压等级的料贵400元左右,设备简单,投资少,值得推广。

AFM - automatic fault finding and maintenance故障自动查寻与维护 点赞(0) 投诉

P: 2007-07-18 11:06:33

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请问紫外光交联电缆的载流量有没有什么简便的计算方法,我很急切的想知道答案,如果可以的话请与我联系,我的邮箱是kanlina1979@sohu.com   QQ号码是402392163    谢谢

S-wire - S线,C线,塞套引线 点赞(0) 投诉

P: 2007-08-21 22:37:06

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有没有自然交联的资料,能否发我一份,我的邮箱yuhui.1129@yahoo.com.cn

Operational form - 经营形式 点赞(0) 投诉

P: 2008-03-16 13:13:24

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无锡新达电缆配件:

我公司首先部分开发了紫外光辐照交联热缩材料,紫外光交联电缆封帽,紫外光电缆护套热缩管等多种热缩材料,经我们试验,紫外光交联材料各方面性能超过电子加速器辐射交联材料,且在性能提高时成本大幅度降低,现我公司正开发完善的生产设备,将来全部用紫外光交联工艺.

本公司的质量方针是:不断致力于技术进步和管理创新,努力为用户提供更加高质量的产品,合理的价格和优质的服务。

欢迎各位与我公司建立合作,试用此先进工艺的产品.我产品因采用此工艺具有无可比拟的价格优势,

公司销售电话:0510-83741155传真:051083743860联系人:刘武:13915325029

oil feeding reservoir - 供油箱(电缆的) 点赞(0) 投诉

P: 2008-06-10 09:04:48

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1.紫外光辐照交联聚乙烯绝缘专用电缆料经“国家电线电缆质量监督检验中心”测试表明:其各项性能优良,如体积电阻率、击穿电压和介电性能以及力学性能和热氧老化性能等,均达到了35 kV及以下交联聚乙烯电缆用绝缘料的各项技术指标。紫外光交联电缆料的聚烯烃基料选材丰富,可以采用高密度、低密度、线性低密度聚乙烯树脂等。经对电缆基料和辅料的成本详细核算,与化学交联、硅烷交联、电子束辐照交联料比较,紫外光交联聚烯烃绝缘料的成本每吨可降低500~1000元左右,而紫外光交联的电耗仅为过氧化物交联的1/3,与硅烷交联的电耗相当。经初步估算,采用光交联法生产的交联聚烯烃绝缘电力电缆和控制电缆的制造成本相比采用其它交联方法生产的同类产品可降低成本30 %左右,其优异的性能价格比具有很强市场竞争力。

2.a.目前国内几家紫外光交联生产线都采用美国F600S紫外光灯具系统,因为国内灯管的光照没有国外强度高。

b.色母粒混合比例:红色为0.15%,黄色为0.15%,绿色为0.3%,兰色为 0.3%.

3. 聚乙烯是聚合物材料中产量最大,用途最广的通用热塑性高分子材料,在国民经济建设和日常生活中起着越来越重要的作用。然而,聚乙烯材料的使用温度十分有限,在升高温度的情况下易发生变形,甚至丧失其力学强度而无法使用。因此,采用适当的方法对聚乙烯进行交联改性,使之变成能耐高温的热固性塑料以提高其使用价值一直是世界各国聚合物材料科学家追求的目标之一。聚乙烯的交联方法主要有三种:高能辐射交联,化学交联和紫外光交联。

高能辐射交联法使用高能射线(γ射线、电子束、中子束等)辐照聚乙烯,打断聚乙烯中C-H键和C-C键,形成的大分子自由基复合产生交联。         

化学交联法可分为过氧化物法和硅烷法。前者通过添加的过氧化物在高温下的分解,产生自由基引发聚乙烯交联反应;后者通过共混引入或接枝到聚乙烯链上的硅烷官能团在热水中水解产生Si-O-Si结构实现交联。

聚乙烯光交联法是近年来才开始实现工业应用的新交联方法,通过加入聚乙烯基料中的光引发剂或光敏化剂吸收紫外光后发生一系列的光物理和光化学过程产生的大分子自由基进行迅速复合生成三维网状的交联结构。

4.购入紫外光辐照箱后,可在原生产线进行改造,在原有ф90/25挤出机(普通螺杆,挤出PVC、PE、硅烷XLPE等材料)和冷却水槽之间加装紫外光辐照箱,同时将冷却水槽分三段每段6米,采用梯阶温度冷却。生产制造了1kv电力电缆,绝缘本色和分色挤出。由于ф90/25挤出机挤胶量不足,所以紫外光灯仅用半功率生产。后期如购入65/120/90挤出机组,可采用120机组生产1KV电力电缆。

另外国内紫外光生产线罩体密封比较严,对身体没有影响,如长期暴露光体对操作工还是有影响的,尤其是进口灯管。

 

 

Halon TFE - 哈伦TFE(美国联合化学(Ausimont A.V.)公司生产的一种聚四氟乙烯商品名) 点赞(0) 投诉

P: 2009-03-16 23:44:47

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good

BW - B-wire B线(电话)第二线 点赞(0) 投诉

P: 2010-02-10 15:45:42

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紫外线对人体还是有害的,比如出现皮肤癌。

在太阳下晒被子可以杀菌,就是利用太阳光中的紫外线。

IEEE - Institute of Electrical and E1ectronics Engineers电气及电子工程师学会 点赞(0) 投诉

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