聚乙烯護套與聚氯乙烯護套相比,具有優良的防水、防潮、耐磨性能,并具有良好的耐低溫性能,聚乙烯護套電纜能夠在較低的環境溫度下進行敷設。因此,在低溫地區以及有防水、防潮等要求的環境下,聚乙烯護套電纜被廣泛采用。但是,聚乙烯護套耐環境應力較差,在生產過程中或產品在停放過程中或電纜在敷設過程中均容易出現護套開裂現象,特別是具有鎧裝結構電纜的聚乙烯護套。這不僅是由于聚乙烯材料本身存在的問題,也與生產工藝有一定的關系,需要引起足夠的重視。
材料本身的影響 聚乙烯護套材料由于其生產方法的不同,其分子量大小、分子量的分布范圍均有所不同,但這些都會對護套開裂現象產生較大影響。各電纜生產企業對聚乙烯護套材料來源的選擇性不大,因此,暫不討論材料本身的影響,而是從電纜工藝的角度來分析聚乙烯護套開裂的原因及其解決。
擠出溫度的影響 聚乙烯護套料的擠出溫度一般較高,特別對于塑化段和機頭溫度要求較為嚴格。如果塑化段溫度過低,塑料粒子得不到熔融,塑化不完全,內應力促使護套在擠出后自行開裂。機頭溫度過低,會出現擠出護套表面冷卻結晶性收縮而開裂。因此,在擠出時,一定要根據熔體的塑化狀況調整塑化段和機頭部分的溫度,使塑料粒子得以完全塑化,并在保證塑化溫度條件下擠出包覆。
采用分段冷卻 聚乙烯護套擠出溫度一般在200℃左右,溫度較高,循環冷卻水的溫度一般是常溫的在15℃-35℃之間,溫度相差較大。直接采用上述的冷卻水進行冷卻,護套表面在驟然冷卻下產生結晶性收縮,內應力急劇增加,從而出現護套開裂。因此,聚乙烯護套應采用分段冷卻的方式進行冷卻,以降低溫度差,減小結晶性收縮。一般采用兩段冷卻方式進行冷卻,第一段采用80℃-90℃熱水冷卻,第二段采用常溫冷卻水進行冷卻。同時,生產速度根據護套厚度的大小進行適當的控制,使擠出護套得到充分冷卻,減小護套內外溫度差。
減小拉伸比 聚乙烯材料具有較大的拉伸比,生產時習慣采用擠管式。但實際上,聚乙烯本身就是線型結構,被拉伸后整個護套的材料結構呈線型分布,出現高度的結晶化傾向。線型分布和結晶化都加劇了護套材料內部的內應力的增加和積累,在外力的作用下,極易使護套產生開裂現象。因此,在擠出聚乙烯護套時,較易采用半擠管式生產,減小材料的拉伸比,以減少材料的線型分布和結晶化傾向的產生。
鎧裝隔離 電纜鎧裝比較常見的是采用鋼帶或鋼絲鎧裝。鋼帶采用間隙繞包方式,在鋼帶的生產和復繞過程中不可避免地會產生缺口、卷邊等缺陷。同時,間隙繞包的鋼帶也容易出現表面不平整現象,特別是使用的鋼帶厚度較厚,寬度較寬。電纜在移動的過程中,鋼帶的銳邊會損傷護套,護套在內應力的作用下收縮,出現開裂。鋼絲鎧裝表面雖然比鋼帶鎧裝表面平整,但鋼絲焊接點與鋼帶銳邊一樣會對護套產生損傷,同時,鋼絲的在承載時表現的受力不均勻也會使護套出現開裂。而且,鎧裝電纜鎧裝層表面溫度與擠出時熔體溫度差別過大,也使護套內部出現結晶化,內應力增加。因此,一般在鎧裝后繞包一層或二層無紡布進行隔離,既可以避免鎧裝銳邊對護套的損傷,還可以避免護套擠出時高溫護套熔體遇金屬鎧裝出現驟然冷卻而收縮現象,從而減少護套開裂現象的產生。
綜上所述,鎧裝聚乙烯護套電纜護套容易出現開裂現象,不但有材料本身的問題,也有生產工藝問題。應該說,只要在生產中切實落實工藝要求,把握工藝關鍵,該問題還是完全可以避免的。



