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光、電纜料生產(chǎn)中潔凈技術(shù)的應(yīng)用 已有1人參與
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摘要：光纜、電纜的發(fā)展對(duì)于電纜料的要求也越來越高，同時(shí)對(duì)電纜料的質(zhì)量要求也就越來越高，而要生產(chǎn)高質(zhì)量的產(chǎn)品，其生產(chǎn)條件也必須提高。本文以事例說明凈化車間和潔凈生產(chǎn)工藝對(duì)光、電纜料生產(chǎn)的指導(dǎo)意義。 關(guān)鍵詞：光纜、電纜、原料、潔凈生產(chǎn) 隨著我國(guó)光、電纜行業(yè)的快速發(fā)展，電纜料的需求也越來越大。電纜料即電線電纜絕緣及護(hù)套用高分子材料的俗稱，其中包括了橡膠、聚氯乙烯、低煙無鹵，尼龍及一些特種高分子材料等，而其中又以聚氯乙烯、低煙無鹵居多。光、電纜料的生產(chǎn)大體可以分為幾種情況:一是石化行業(yè)企業(yè)生產(chǎn)，如國(guó)外的�？松�-美孚、陶氏、北歐化工等，國(guó)內(nèi)的中石化所屬企業(yè)如燕山石化、齊魯石化、上海石化等，他們依靠自身的技術(shù)、規(guī)模優(yōu)勢(shì)，生產(chǎn)可以直接用于電纜加工的基體樹脂，主要用于絕緣料。一種是電纜廠自己生產(chǎn)電纜料，基本是以本企業(yè)自給自足為目的，且品種較為單一，以中低檔為主。另外一種就是專業(yè)的電纜料生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)，這類企業(yè)類型眾多，從一兩臺(tái)設(shè)備的小廠，到技術(shù)先進(jìn)的自動(dòng)化生產(chǎn)線，生產(chǎn)的產(chǎn)品也根據(jù)客戶的不同要求，從低端的普通產(chǎn)品，到技術(shù)含量很高的品種都有，其中比較著名國(guó)外如普立萬、Alphagary、特諾爾愛佩斯、潘德娜等，國(guó)內(nèi)有上海凱波、至正道化、江蘇領(lǐng)瑞、臨海亞東、銀禧、德威、萬馬高分子、中聯(lián)等。近幾年來，我國(guó)電纜料生產(chǎn)企業(yè)有了很大的發(fā)展，特別是一些民營(yíng)企業(yè)，在生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整及新產(chǎn)品開發(fā)上順應(yīng)市場(chǎng)需求，有很大的提高。雖然在高壓、超高壓電纜料和用于一些特殊要求的電纜料，依然被一些國(guó)際知名公司占據(jù)，但在其他電纜料方面，國(guó)內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品在各項(xiàng)性能上已經(jīng)達(dá)到、甚至超過他們，而且國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品更具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)。 因?yàn)楣狻㈦娎|要在不同的場(chǎng)合使用，既要保證能夠有效的傳輸電磁波、光波等，另外對(duì)使用環(huán)境具有一定的適應(yīng)性，所以光、電纜料要滿足一定的電性能如電阻、介電性能等，又要有一定機(jī)械性能如抗張強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、彎曲性、彈性、柔軟性、耐磨性及抗沖擊等，熱性能如耐高低溫，耐腐蝕性和耐候性如化學(xué)腐蝕、耐日光、耐寒、抗菌防霉、防蟲、抗輻射等性能。而為了以上性能或客戶的特殊要求，光、電纜料是多種不同材料加工而成的混合物，如各種樹脂、增塑劑、阻燃劑、填料、潤(rùn)滑劑、抗氧劑、色粉等其中的數(shù)種。這些材料中有液體、有固體顆粒和粉末，有的不導(dǎo)電、有的導(dǎo)電如炭黑等。而光、電纜料的加工就是根據(jù)客戶對(duì)產(chǎn)品的不同要求，選擇上述合適的多種材料，進(jìn)行混合、塑煉、擠出、造粒等工序制造而成。在加工過程中，如果密封不好、或因?yàn)槟Σ�、撞擊等，都�?huì)產(chǎn)生粉塵，這些粉塵彌漫到空氣中，就有可能對(duì)產(chǎn)品造成不良影響。如較大粉塵顆�；烊氘a(chǎn)品可能造成塑化不良、表面有顆粒、破皮開裂等，導(dǎo)電性的雜質(zhì)混入會(huì)造成電擊穿、介電損耗增加等。 凈化車間和潔凈生產(chǎn)工藝是目前醫(yī)療、制藥、食品及電子行業(yè)廣泛應(yīng)用的技術(shù)措施，在一些事關(guān)民眾安全健康的行業(yè)甚至是一個(gè)強(qiáng)制要求。凈化車間和潔凈生產(chǎn)工藝是要求把一定空間內(nèi)的空氣中的微粒子、有害空氣、細(xì)菌等有害物去除，并使生產(chǎn)操作場(chǎng)所內(nèi)溫度、凈度、壓力、氣流速度與分布、照明、靜電保持在某一需求范圍內(nèi)，并且無論外界空氣條件如何變化，其生產(chǎn)操作場(chǎng)所內(nèi)潔凈度、溫濕度、壓力等維持原先設(shè)定條件。凈化車間和潔凈生產(chǎn)的要求因?yàn)樗a(chǎn)產(chǎn)品或操作條件的不同，根據(jù)單位空間內(nèi)微粒子的數(shù)量，劃分為1及到10萬級(jí)（最新的2010版GMP把凈化車間分為ABCD等級(jí)別）【1】。國(guó)內(nèi)根據(jù)實(shí)際情況，還把分出30萬級(jí)、百萬級(jí)。凈化車間和潔凈生產(chǎn)工藝在不同行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)證明，其對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的控制具有很好的促進(jìn)作用，其環(huán)境和質(zhì)量控制方法、程序等對(duì)光、電纜料的生產(chǎn)也就很好的指導(dǎo)作用。 國(guó)內(nèi)的光、電纜料生產(chǎn)在起步之初，類似與作坊式生產(chǎn)，從一些低檔、低壓的電纜護(hù)套開始生產(chǎn)，該類電纜料對(duì)環(huán)境沒有太大的要求，一臺(tái)設(shè)備，幾個(gè)民工，就可以生產(chǎn)。這類生產(chǎn)方式目前在國(guó)內(nèi)許多小型電纜料廠家，仍然大量存在。筆者曾經(jīng)到多家只有只有一、兩臺(tái)機(jī)的光、電纜料生產(chǎn)廠家調(diào)查過。有的PVC電纜料廠家在生產(chǎn)時(shí)，碳酸鈣、樹脂粉等在高混時(shí)飛的到處都是，高溫下增塑劑或分解的氯化氫氣體從高混鍋、擠出機(jī)、料斗出蒸騰而出，切粒時(shí)產(chǎn)生的碎屑在鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)力下從震動(dòng)篩和料斗飛出。一些低煙無鹵電纜料廠雖然不使用液體增塑劑，但因?yàn)槿渴枪腆w投料，粉塵問題更為嚴(yán)重。在一些條件較差的廠家，他們沒有任何處理措施，再加上生產(chǎn)場(chǎng)所的限制，廠房低矮、通風(fēng)較差，極端情況時(shí)甚至車間工作環(huán)境可以說是“暗無天日”。這樣的生產(chǎn)條件，不僅無法保證產(chǎn)品具有良好、穩(wěn)定的品質(zhì)，而且對(duì)員工的身體健康也為不利。隨著電纜料生產(chǎn)廠家的發(fā)展，下游廠家對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)要求的提高，以及社會(huì)對(duì)EHS要求的提高，電纜料生產(chǎn)廠家對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的認(rèn)識(shí)也有了較大提高。一些電纜料生產(chǎn)廠家為了做大做強(qiáng)，提升產(chǎn)品品質(zhì)和自身形象，也愿意拿出一部分資金來改善生產(chǎn)環(huán)境和提高工藝裝備。但目前絕大多數(shù)廠家的措施還在比較初級(jí)階段，如把高混鍋或密煉機(jī)間隔出來、或在其頂部裝上吸塵裝置、在鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口裝上管道引到室外，或在料斗排風(fēng)出接入尾氣處理裝置等。也有廠家引進(jìn)自動(dòng)化裝置，如配合自動(dòng)上料、送料裝置和失重秤自動(dòng)計(jì)量，配合BUSS機(jī)塑煉、造粒，改善冷卻方法，自動(dòng)包裝，并配合凈化除塵系統(tǒng)，改善生產(chǎn)條件，保證產(chǎn)品的品質(zhì)和員工的健康。而少數(shù)廠家為了生產(chǎn)出要求更高的中高壓絕緣料，已經(jīng)按照凈化車間的標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)生產(chǎn)。 為了更好的說明凈化車間和潔凈生產(chǎn)工藝對(duì)光、電纜料的生產(chǎn)的指導(dǎo)作用，結(jié)合在相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)、生產(chǎn)中的一些經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)來進(jìn)一步闡述。 對(duì)于許多小線徑的機(jī)車、通信線纜，客觀上要求以較高的生產(chǎn)速度，才能產(chǎn)生更好的經(jīng)濟(jì)效益。如國(guó)外的小線徑汽車線生產(chǎn)速度達(dá)到2000米甚至以上，而國(guó)內(nèi)的汽車線生產(chǎn)速度多在數(shù)百米之間，除了生產(chǎn)設(shè)備差異之外，電纜料的性能差異也是一個(gè)原因。特別是在電纜料生產(chǎn)時(shí)，基本不能做到較為徹底的除塵，如雜質(zhì)混入電纜料原料中，雜質(zhì)所在處就形成一個(gè)缺陷，在高速生產(chǎn)時(shí)，此處要收到較大的力和形變，就會(huì)產(chǎn)生破洞，甚至脫料。 江蘇領(lǐng)瑞新材料科技有限公司配合4G網(wǎng)絡(luò)中拉遠(yuǎn)光纜的應(yīng)用，開發(fā)一款高性能的低煙無鹵緊套料，用于生產(chǎn)其中的0.9mm緊套光纖，線徑非常小，壁也較薄，對(duì)低煙無鹵緊套料要求較高，目前國(guó)內(nèi)只有該公司能生產(chǎn)使終端產(chǎn)品完全合格的低煙無鹵緊套料。如果用通常的生產(chǎn)方法，其加工速度只能達(dá)到150m/min左右，這是因?yàn)樯a(chǎn)過程中中混入雜質(zhì)，不僅會(huì)產(chǎn)生表面顆粒，而且會(huì)在進(jìn)一步提高速度是產(chǎn)生斷料狀況，而且做出來的緊套光纖剝離力較差，拉遠(yuǎn)光纜的衰減等性能也變差。采取密煉機(jī)間隔出來和頂部裝上吸塵裝置、在鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口裝上管道引到室外、在料斗排風(fēng)處接入尾氣處理裝置等后，生產(chǎn)的產(chǎn)品拉線加工速度可達(dá)到300 m/min、甚至350m/min。但必須對(duì)相關(guān)管道、設(shè)施進(jìn)行定期的清理，否則客戶拉線生產(chǎn)幅度就會(huì)大幅度下降，即使如此還會(huì)在表面產(chǎn)生顆粒，脫料也增加。 而對(duì)于35KV、110KV及以上的中高壓絕緣料，如果要想得到合格的產(chǎn)品，就必須按照凈化車間的標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)生產(chǎn)。萬馬高分子是國(guó)內(nèi)第一家生產(chǎn)35千伏及以下中壓電纜絕緣料的廠家，據(jù)萬馬股份2012年一份公告中信息，萬馬高分子利用其開發(fā)的后吸法工藝，和國(guó)外設(shè)備供應(yīng)商經(jīng)過兩年多的技術(shù)交流，定制了整套高壓絕緣料后吸法生產(chǎn)設(shè)備，建立了全封閉凈化車間，于2009年和2010年建成了兩條萬噸級(jí)的后吸法生產(chǎn)線，并將其應(yīng)用于35千伏及以下中壓電纜絕緣料的工業(yè)化生產(chǎn)。其授權(quán)專利【2】描述生產(chǎn)環(huán)境為：空氣壓力10-15N/m2,空氣中的雜塵粒子為0.5×108Nr/m3以下，溫度11-29℃，相對(duì)濕度85%以下，根據(jù)上述數(shù)據(jù)其生產(chǎn)條件應(yīng)該為百萬級(jí)或更高要求。萬馬高分子在原有技術(shù)基礎(chǔ)上開發(fā)110KV高壓絕緣料，據(jù)其披露的信息，已經(jīng)通過多家檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)檢測(cè)，并開始提供客戶使用。在其技術(shù)人員發(fā)表的文章披露【3】，其一般區(qū)凈化度為3000級(jí)、上料區(qū)為1000千級(jí)、在線檢測(cè)區(qū)為1000級(jí)、包裝區(qū)為1000級(jí)、包裝口區(qū)為100級(jí)。 在當(dāng)前相當(dāng)數(shù)量光、電纜料生產(chǎn)廠家致力于相互壓價(jià)，陷入價(jià)格惡性競(jìng)爭(zhēng)的情況下，光、電纜料生產(chǎn)中采取潔凈技術(shù)的提法似乎不合時(shí)宜。但低價(jià)格也就意味著低質(zhì)量，當(dāng)所謂PVC價(jià)格在6000多、所謂低煙無鹵價(jià)格在8000多甚至以下時(shí)，這些產(chǎn)品價(jià)格都已經(jīng)低于常規(guī)產(chǎn)品的原材料成本，可以想象其質(zhì)量如何？當(dāng)用這些材料制成的產(chǎn)品進(jìn)入各行各業(yè)、千家萬戶，各種隱患也就埋伏在我們?nèi)粘Ｉ钪�。凈化車間和潔凈生產(chǎn)工藝的各項(xiàng)要求，即使在某些光、電纜料產(chǎn)品中還用不著，但其指導(dǎo)思想相信對(duì)于光、電纜料的生產(chǎn)也有指導(dǎo)意義。 參考文獻(xiàn) 1． GB50073-2001潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范 2． CN102532638A高壓電纜用絕緣材料及制備方法 3． 國(guó)產(chǎn)110kVXLPE電纜料的研發(fā)和性能，電線電纜 2012 年 12 月 第六期 |
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