Một chiếc áo khoác LSZH trông hoàn hảo trên ống cuộn vẫn có thể không vượt qua bài kiểm tra độ bền kéo trên dây chuyền của nhà sản xuất cáp hoặc phát triển các bong bóng bề mặt mà dường như không có sự điều chỉnh khuôn nào có thể khắc phục được. Nguyên nhân hiếm khi là do máy đùn. Nó nằm ở thượng nguồn xa hơn, trong công thức hợp chất và quy trình sản xuất biến bột thô thành dạng viên.
Kết luận đầu tiên: hiệu suất cháy, tính chất cơ học và khả năng xử lý của hợp chất LSZH được quyết định ở băng ghế pha chế và dây chuyền trộn, không phải ở máy đùn cáp. Nếu bạn đang lựa chọn hoặc tìm nguồn cung ứng vật liệu LSZH, việc hiểu các bước này sẽ giúp bạn thiết lập các cửa sổ ép đùn thực tế, diễn giải các kết quả kiểm tra đầu vào và đánh giá liệu nhà cung cấp có thể giao các lô nhất quán hay không.
LSZH là viết tắt của Ít khói, không halogen. Các hợp chất này dựa trên polyolefin và không chứa clo, brom và các halogen khác. Khi cháy cáp, chúng phát ra ít khói và không có khí halogen ăn mòn, giúp bảo vệ con người và thiết bị trong đường hầm, tòa nhà, tàu thuyền và trung tâm dữ liệu. Sự an toàn đó đi kèm với sự đánh đổi: công thức nhạy cảm hơn với các điều kiện xử lý so với PVC và những thay đổi nhỏ về chất lượng chất độn, độ ẩm hoặc quá trình trộn có thể trực tiếp làm giảm hiệu suất cơ học.
Tại sao quy trình lại quan trọng như công thức
Bảng dữ liệu cho bạn biết hợp chất LSZH sẽ cung cấp những gì, nhưng nó không cho bạn biết lô đó được tạo ra như thế nào. Hai mẻ có cùng mật độ và cùng chỉ số oxy giới hạn vẫn có thể hoạt động khác nhau trên máy đùn nếu một mẻ được trộn với độ phân tán chất độn kém hoặc hấp thụ độ ẩm trong quá trình đóng gói. Công thức và quy trình là hai nửa của một hệ thống và hiệu suất cuối cùng của cáp phụ thuộc vào cả hai.
Đây là lý do tại sao các nhà sản xuất cáp có kinh nghiệm không chỉ chú trọng đến tên phân loại. Họ hỏi về loại dây chuyền trộn, đặc điểm nhiệt độ nóng chảy, quy trình sấy khô và các bài kiểm tra kiểm soát chất lượng đằng sau mỗi lô. Trong các phần bên dưới, chúng ta sẽ tìm hiểu các thành phần chính của công thức LSZH, trình tự sản xuất và các biến số của quy trình xác định tính nhất quán giữa các lô.
Các thành phần cốt lõi của công thức LSZH
Hệ thống polyme cơ bản
Hầu hết các công thức LSZH đều bắt đầu bằng ethylene-vinyl acetate (EVA) với hàm lượng vinyl acetate từ 15 đến 28%, kết hợp với polyetylen mật độ thấp hoặc tuyến tính mật độ thấp. EVA cung cấp tính linh hoạt và tính phân cực, giúp ma trận chấp nhận tải trọng chất độn rất cao cần thiết cho khả năng chống cháy. Chất đàn hồi polyolefin đôi khi được thêm vào để cải thiện tính linh hoạt ở nhiệt độ thấp, điều này quan trọng đối với các loại cáp chịu lạnh được sử dụng trong các ứng dụng lưu trữ năng lượng hoặc ngoài trời.
Chất độn chống cháy
Hiệu suất cháy của hợp chất LSZH phụ thuộc chủ yếu vào chất độn hydroxit vô cơ. Nhôm trihydroxide (ATH) phân hủy nhiệt ở khoảng 200-220°C, giải phóng hơi nước làm loãng khí dễ cháy. Magiê dihydroxit (MDH) phân hủy ở nhiệt độ trên 330°C, điều này giúp nó hữu ích cho các loại có nhiệt độ cao hơn và liên kết ngang. Tổng tải chất độn thường đạt 50-65% trọng lượng, do đó việc lựa chọn chất độn có tác động lớn đến quá trình xử lý và các đặc tính cuối cùng.
| Tài sản | ATH (Nhôm Trihydroxit) | MDH (Magiê Dihydroxit) |
|---|---|---|
| Phạm vi phân hủy điển hình | 200-220°C | 330°C trở lên |
| Giới hạn nhiệt độ xử lý | Hạ xuống; giữ nhiệt độ tan chảy dưới khoảng 220°C | Cao hơn; cho phép tan chảy ở nhiệt độ trên 220°C |
| sử dụng điển hình | Các loại nhựa nhiệt dẻo 90-105°C | 125-150°C và các lớp liên kết ngang |
| Chi phí | Hạ xuống | Cao hơn |
Phụ gia chức năng
Các chất kết nối, thường là silane hoặc polyolefin maleat, liên kết bề mặt chất độn với nền polyme và bảo vệ độ giãn dài khi đứt. Chất chống oxy hóa và chất khử hoạt tính kim loại bảo vệ vật liệu trong quá trình lão hóa nhiệt. Chất bôi trơn làm giảm độ nhớt và cải thiện chất lượng bề mặt trong quá trình ép đùn. Đối với các loại LSZH có thể liên kết ngang, thay vào đó, hệ thống liên kết ngang silane hoặc gói nhạy cảm với chiếu xạ sẽ được thêm vào.
Thiết kế công thức: Sự đánh đổi thực sự có ý nghĩa gì
Việc tăng tải chất độn giúp cải thiện chỉ số oxy hạn chế và giảm tạo khói, nhưng nó cũng làm giảm độ bền kéo, độ giãn dài và tính linh hoạt. Đây là sự đánh đổi trung tâm của bất kỳ công thức LSZH nào. Cấp độ phủ được thiết kế tốt sẽ duy trì hiệu suất chống cháy ở mức tiêu chuẩn yêu cầu trong khi vẫn duy trì đủ độ giãn dài để lắp đặt và uốn cáp đáng tin cậy.
Đánh giá nhiệt độ là khía cạnh chính thứ hai. Loại 90°C, loại 105°C, loại 125°C và loại 150°C, mỗi loại sử dụng các tỷ lệ polyme, lựa chọn chất độn và hệ thống chống oxy hóa khác nhau. Ví dụ, một hợp chất được xếp hạng ở 125°C sử dụng MDH hoặc hệ thống chất độn hỗn hợp và gói chất ổn định nhiệt độ cao hơn. Logic ứng dụng tương tự áp dụng cho sự khác biệt giữa hợp chất cách điện và vỏ bọc: cấp cách điện nhấn mạnh đến điện trở suất thể tích và độ bền điện môi, trong khi cấp vỏ bọc nhấn mạnh đến khả năng chống mài mòn, kháng dầu và tính linh hoạt dưới áp suất cơ học.
Nhựa nhiệt dẻo LSZH là loại phổ biến nhất, ổn định trong bảo quản và dễ tái chế. Một sản phẩm điển hình như hợp chất vỏ chống cháy LSZH nhiệt dẻo được xử lý trực tiếp trên máy đùn trục vít đơn thông thường. Đối với các ứng dụng yêu cầu khả năng chịu nhiệt độ cao, khả năng chịu dầu và khả năng chống biến dạng dưới nhiệt, các phiên bản liên kết ngang được ưu tiên. Một vật liệu cách nhiệt LSZH liên kết ngang chiếu xạ , chẳng hạn, vẫn giữ được hình dạng và đặc tính điện môi sau khi tiếp xúc kéo dài với nhiệt độ cao, đó là lý do tại sao LSZH liên kết ngang phổ biến trong các ứng dụng dây ô tô và xây dựng.
Bán buôn ML-FJ1051 105oC Tấm cách nhiệt chống cháy LSZH liên kết chéo chiếu xạ Chúng tôi là Trung Quốc Bán buôn ML-FJ1051 105oC Vật liệu cách nhiệt chống cháy LSZH liên kết ngang Nhà cung cấp, Nhà máy, Hàng Châu Mei... Xem sản phẩm → Bán buôn Nhà cung cấp vật liệu vỏ chống cháy LSZH nhựa nhiệt dẻo ML-TH9001 Chúng tôi là Trung Quốc Bán buôn vật liệu vỏ bọc chống cháy LSZH ML-TH9001 Nhà cung cấp, Nhà máy, Công nghệ vật liệu mới Meilin Hàng Châu... Xem sản phẩm → Quy trình sản xuất LSZH từng bước
Việc sản xuất hợp chất LSZH tuân theo cùng một lộ trình chung được sử dụng cho hầu hết các hợp chất polyolefin được làm đầy, nhưng lượng chất độn cao và độ nhạy của chất độn vô cơ khiến mỗi bước trở nên quan trọng.
Kiểm tra và sấy khô nguyên liệu
Chất độn đến được kiểm tra độ phân bố kích thước hạt, độ tinh khiết và độ ẩm. Các hạt ATH có kích thước 1-2 micromet phân tán đều hơn và tạo ra các tính chất cơ học tốt hơn so với các loại thô hơn. Vì ATH hấp thụ độ ẩm từ không khí nên silo và bao bì phải được bảo vệ và thường phải sấy khô trước khi trộn.
Trộn trước và ghép nối
Polyme, chất độn và chất phụ gia được cân và trộn trong máy trộn tốc độ cao. Đây là giai đoạn mà các tác nhân liên kết thường được thêm vào, phủ lên bề mặt chất độn một lớp silane mỏng hoặc lớp maleat. Thời gian trộn và nhiệt độ xả ảnh hưởng đến mức độ phân bố đồng đều của chất liên kết và việc trộn sơ bộ kém có thể khiến các hạt độn kết tụ tồn tại trong viên cuối cùng.
Hợp chất và tạo hạt
Hỗn hợp trộn sẵn được nấu chảy và đồng nhất trong máy đùn trục vít đôi quay đồng trục, sau đó được làm nguội và cắt thành dạng viên. Nhiệt độ nóng chảy phải cao hơn điểm dẻo của polyme nhưng thấp hơn nhiều so với nhiệt độ phân hủy của chất độn; đối với các hệ thống dựa trên ATH, nhiệt độ nóng chảy trên khoảng 220°C bắt đầu tạo ra các lỗ rỗng cực nhỏ và độ nhám bề mặt mà sau này biểu hiện là độ giãn dài kém. Mối quan hệ giữa các tham số kết hợp và hoạt động cuối cùng của cáp được xem xét chi tiết hơn trong bài viết của chúng tôi về mức độ phân tán chất độn ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của LSZH ép đùn.
Sau khi tạo viên, viên được sấy khô và đóng gói ngay. Độ ẩm được hấp thụ vào các viên tạo ra bong bóng và khoảng trống trong quá trình đùn cáp, đặc biệt là trong các ứng dụng cách điện có thành mỏng và yêu cầu điện môi nghiêm ngặt.
Theo dõi hàng loạt
Mỗi lô được dán nhãn loại, ngày sản xuất và số lô để kết quả từ phòng thí nghiệm kiểm soát chất lượng có thể được truy ngược lại các lô nguyên liệu thô và điều kiện quy trình cụ thể. Việc truy xuất nguồn gốc này rất cần thiết khi khách hàng báo cáo sai lệch về tài sản cần được điều tra.
Các biến quy trình quan trọng trên dây chuyền tổng hợp
Bốn biến đáng được quan tâm đặc biệt vì chúng giải thích hầu hết các vấn đề về chất lượng LSZH.
- Nhiệt độ nóng chảy. Ở trong cửa sổ xử lý, thường là 150-200°C đối với hệ thống EVA chứa đầy ATH, bảo toàn cả tính chất cơ học và chất lượng bề mặt. Quá nóng sẽ phân hủy chất độn và giải phóng hơi nước bên trong chất tan chảy.
- Thiết kế cắt và vít. Độ cắt cao giúp phân tán chất độn nhưng cũng làm tăng nhiệt độ nóng chảy. Các chi tiết trục vít và tốc độ phải phù hợp với công thức; trộn quá mạnh có thể làm suy giảm polyme.
- Kiểm soát độ ẩm. Cả chất độn thô và viên thành phẩm đều dễ dàng hấp thụ độ ẩm. Điều kiện bảo quản, nhiệt độ sấy và bao bì đều ảnh hưởng đến sản phẩm cuối cùng.
- Kích hoạt liên kết chéo. Các hợp chất LSZH có thể liên kết ngang bằng silane không được liên kết chéo sớm trong quá trình tạo hỗn hợp. Nhiệt độ và thời gian bổ sung silane được kiểm soát sao cho liên kết ngang chỉ bắt đầu ở dây chuyền ép đùn của nhà sản xuất cáp.
Các nhà sản xuất cáp cũng nhận thấy tác động của những biến đổi này trên đường truyền của họ. Hợp chất tương tự có thể hoạt động khác nhau trong máy đùn trục vít đơn có vít chắn so với vít nén thấp. Kinh nghiệm thực tế với cấu hình nhiệt độ và tốc độ trục vít được ghi lại trong bài đánh giá của chúng tôi về các thách thức đùn LSZH phổ biến trong cáp truyền thông.
Kiểm soát chất lượng: Các bài kiểm tra quan trọng
Các nhà sản xuất LSZH có uy tín kiểm tra từng lô một bộ thuộc tính xác định trước khi phát hành. Bảng bên dưới liệt kê các thử nghiệm mà các nhà sản xuất cáp nên mong đợi trên một bảng dữ liệu điển hình và mỗi thử nghiệm tiết lộ điều gì.
| kiểm tra | Những gì nó xác minh | Mục tiêu điển hình (Hướng dẫn) |
|---|---|---|
| Độ bền kéo | Tính toàn vẹn cơ học của áo khoác hoặc vật liệu cách nhiệt | Tối thiểu. 9 MPa trước và sau khi lão hóa |
| Độ giãn dài khi đứt | Tính linh hoạt và khả năng chống nứt trong quá trình lắp đặt | Tối thiểu. 125-150%, tùy cấp bậc |
| Giới hạn chỉ số oxy | Khả năng chống cháy tương đối của hợp chất | 28-32% hoặc cao hơn, tùy theo cấp lớp |
| Mật độ | Tính nhất quán của việc nạp chất độn giữa các lô | Trong giới hạn đặc điểm kỹ thuật chặt chẽ |
| Lão hóa nhiệt | Các đặc tính được giữ lại sau khi tiếp xúc với nhiệt trong thời gian dài | Thay đổi thấp sau 7-10 ngày ở nhiệt độ định mức |
Các thử nghiệm liên quan đến lửa cũng quan trọng như thử nghiệm cơ học. Giới hạn chỉ số oxy là công cụ sàng lọc cơ bản, nhưng nó không mô tả hành vi của cáp cháy trong đám cháy thực. Mật độ khói, độc tính của khói và độ ăn mòn của khí đốt quyết định liệu cáp có thể được sử dụng trong đường hầm, bệnh viện hay trung tâm dữ liệu hay không. Chúng tôi đã mô tả cách định lượng độc tính khói và độ ăn mòn của các hợp chất LSZH trong một hướng dẫn riêng.
Đối với các nhà sản xuất cáp nhắm đến các thị trường cụ thể, hợp chất cũng phải đáp ứng tiêu chuẩn liên quan. Các ứng dụng dây xây dựng ngày càng yêu cầu phân loại phản ứng với lửa như B1, B2 hoặc C. A Hợp chất vỏ chống cháy LSZH cấp B1 được xây dựng và thử nghiệm dựa trên sự phân loại như vậy, do đó, cấp tổng hợp và thiết kế cáp phải được căn chỉnh ngay từ đầu.
Bán buôn vật liệu vỏ bọc loại B1 chống cháy LSZH nhựa nhiệt dẻo LSZH Chúng tôi là Trung Quốc Bán buôn vật liệu vỏ bọc loại B1 chống cháy LSZH ML-H9001B1 Nhà cung cấp, Nhà máy, Hàng Châu Meilin New Ma... Xem sản phẩm → Điều này có ý nghĩa gì đối với việc tìm nguồn cung ứng hỗn hợp
Khi bạn đánh giá một nhà cung cấp LSZH, hãy hỏi nhiều hơn về bảng dữ liệu. Hỏi về kiểm soát nguyên liệu thô, cấu hình dây chuyền trộn, thời gian dừng ở nhiệt độ cao, xử lý độ ẩm và tính nhất quán giữa các mẻ. Nhà cung cấp đã tích hợp các thông số này vào quy trình sản xuất của mình sẽ có nhiều khả năng cung cấp hợp chất chạy trơn tru trên dây chuyền của bạn và vượt qua các bài kiểm tra loại cáp ở lần thử đầu tiên.
Ví dụ, Meilin vận hành 31 dây chuyền sản xuất tự động tại ba nhà máy và duy trì thiết bị thử nghiệm trong phòng thí nghiệm của riêng mình, đây chính xác là loại cơ sở hạ tầng cần thiết để kiểm soát chất lượng chất độn, độ ẩm và tính nhất quán của lô. Ba mươi năm kinh nghiệm về vật liệu cáp cũng thể hiện ở bề rộng của danh mục cấp: nhựa nhiệt dẻo và LSZH liên kết ngang, các lớp B1/B2/C, xếp hạng nhiệt độ từ 90°C đến 150°C, và các biến thể cách điện, vỏ bọc và vỏ bọc bên trong chuyên dụng.
Logic tương tự được áp dụng ngược lại: nếu cáp của bạn không đạt trong thử nghiệm chịu lửa hoặc thử nghiệm lão hóa do nhiệt thì nguyên nhân thường có thể bắt nguồn từ công thức và quy trình chứ không phải do cài đặt máy đùn. Khi công thức và quy trình sản xuất được kiểm soát, hợp chất sẽ ổn định, đầu ra ép đùn có thể dự đoán được và cáp thành phẩm hoạt động như thiết kế.
