CN102304849A - 风能电缆用高弹性阻燃纤维带的制作工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种阻燃纤维带的制作工艺，具体涉及风能电缆用高弹性阻燃纤维带的制作工艺，包括：（1）将尼龙基纤维布浸水后加温整烫定型；（2）制备阻燃剂；（3）将整烫好的所述尼龙基纤维布充分浸入阻燃剂中，利用轧辊将浸渍有阻燃剂的尼龙基纤维布上多余的胶液去除；（4）将步骤（3）得到的产品放入烘箱烘至70－80%干度；（5）烘干固化；（6）收卷；得到风能电缆用高弹性阻燃纤维带。本发明工艺简单，制造容易，制得的产品结构致密，耐寒、耐盐、耐油、耐紫外线，使用寿命长，延燃性好，抗扭转性强，适合风能电缆敷设的特点。

Description

风能电缆用高弹性阻燃纤维带的制作工艺

技术领域

本发明涉及一种阻燃纤维带的制作工艺，具体涉及风能电缆用高弹性阻燃纤维带的制作工艺。

背景技术

随着煤炭、石油等传统能源价格迅速上涨，我国加大了清洁能源的推广和建设力度，国家也出台了《可再生能源法》、节能减排等多项政策和法规，风力发电市场呈现迅猛增长的态势。随着风力发电的迅速发展，能够满足风电特殊环境要求的耐扭、耐寒、耐盐、耐油、耐紫外线等特点的风力发电电缆也成为未来几年的发展重点之一。但与此不相适应的是，目前我国风能电缆用高弹性阻燃纤维带，整体质量水平参差不齐，严重损害了行业的健康可持续发展。风能发电用电缆的使用环境比较恶劣，风力强，温度低，长时间接受太阳的辐射。因此，需要一种抗扭转、耐寒、耐油、耐紫外线性能优良的风能电缆用高弹性阻燃纤维带。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种风能电缆用高弹性阻燃纤维带的制作工艺，该工艺简单，制得的产品抗扭转性强、耐寒、耐盐、耐油、耐紫外线性能优良。

为解决上述技术问题，本发明风能电缆用高弹性阻燃纤维带的制作工艺，包括：

（1）将已织好去边的尼龙基纤维布浸水后经蒸汽烘筒或电加热烘筒加温整烫定型后备用，烘筒温度控制在170-200℃，烘烤后的尼龙基纤维布的干度为80－90%； 

（2）将水、双酚水性阻燃剂、纺织乳液依次加入容器中，充分搅拌8-12分钟至均匀得到阻燃剂，待用，所述水、双酚水性阻燃剂、纺织乳液的重量比为1：1：1.5；

（3）将整烫好的所述尼龙基纤维布充分浸入步骤（2）所述阻燃剂中；调整好轧辊间的距离，利用轧辊将浸渍有阻燃剂的尼龙基纤维布上多余的胶液去除；

（4）步骤（3）得到的产品放入烘箱烘至70－80%干度，所述烘箱温度控制在170－200℃；

（5）将步骤（4）得到的产品经蒸汽烘筒或电加热烘筒烘干固化，烘筒温度控制在100－120℃；

（6）依据固化情况控制好收卷速度，保持布带不产生折皱现象，得到风能电缆用高弹性阻燃纤维带。

本发明工艺简单，制造容易。本发明制得的风能电缆用高弹性阻燃纤维带具有以下优点：第一，双酚水性阻燃剂中含有羟基、醚键等极性基团，可使相邻界面产生磁力，在对尼龙基纤维浸润、烘焙固化过程中，还能进一步生成羟基和醚键，填充尼龙基纤维的“纹路”，致使其结构更为致密，以达到耐寒、耐盐、耐油、耐紫外线，降低绝缘层老化速度的目的，提高了风能电缆的使用寿命；第二，当高弹性阻燃纤维带遇火燃烧时，尼龙基纤维与双酚水性阻燃剂相互作用，形成结构相对稳定的壳状碳化层，对绝缘层进行保护，防止电缆延燃，确保风电机组安全稳定运行；第三，尼龙基纤维具有较好的刚性与韧性，加上退浆定型，具有一定的平滑性与延展性，其弹性模量值≥160GPa，可完全满足风能电缆在不同温度及负载下的连续多次的扭转；第四，利用轧辊对尼龙基纤维布进行轻轧，一方面使得尼龙基纤维布与阻燃剂结合紧密，保证所述阻燃剂充分浸透所述尼龙基纤维布，另一方面能去掉多余的阻燃剂，尼龙基纤维布表面平整；第五，双酚水性阻燃剂与尼龙基纤维具有一定的相容性，其分解温度高、成碳性好等优点使之能符合风能电缆敷设的特点。

本发明风能电缆用高弹性阻燃纤维带的制备工艺制得产品的性能参数如表1所示：

表1 风能电缆用高弹性阻燃纤维带的性能参数

性能参数名称	性能参数值
		抗拉强度	≥150 Mpa
延伸率	≥50%
		弹性模量	≥160 GPa
氧指数	≥80%
		烟密度Dm (NF值)	<100
燃烧时释放出的腐蚀性气体水溶液pH值	≥4.3
		电导率	≤3.0μs/mm
耐温指数	≥750℃

具体实施方式

风能电缆用高弹性阻燃纤维带的制作工艺，包括：

（1）将已织好去边的尼龙基纤维布浸水后经蒸汽烘筒或电加热烘筒加温整烫定型后备用，烘筒温度控制在170-200℃，烘烤后的尼龙基纤维布的干度为80－90%； 

（2）将水、双酚水性阻燃剂、纺织乳液依次加入容器中，充分搅拌8-12分钟至均匀得到阻燃剂，待用，所述水、双酚水性阻燃剂、纺织乳液的重量比为1：1：1.5；

（3）将整烫好的所述尼龙基纤维布充分浸入步骤（2）所述阻燃剂中；调整好轧辊间的距离，利用轧辊将浸渍有阻燃剂的尼龙基纤维布上多余的胶液去除；

（4）步骤（3）得到的产品放入烘箱烘至70－80%干度，所述烘箱温度控制在170－200℃；

（5）将步骤（4）得到的产品经蒸汽烘筒或电加热烘筒烘干固化，烘筒温度控制在100－120℃；

（6）依据固化情况控制好收卷速度，保持布带不产生折皱现象，得到风能电缆用高弹性阻燃纤维带。

上述制作工艺中，双酚水性阻燃剂为四溴双酚A（TBBPA）阻燃剂溶于氢氧化钠水溶液的产物，在生产中俗称双酚水性阻燃剂。纺织乳液的成分为纯丙烯酸酯共聚物，也可用乙酸乙烯酯乙烯共聚乳液代替。

本发明工艺简单，制造容易。本发明制得的风能电缆用高弹性阻燃纤维带具有以下优点：第一，双酚水性阻燃剂中含有羟基、醚键等极性基团，可使相邻界面产生磁力，在对尼龙基纤维浸润、烘焙固化过程中，还能进一步生成羟基和醚键，填充尼龙基纤维的“纹路”，致使其结构更为致密，以达到耐寒、耐盐、耐油、耐紫外线，降低绝缘层老化速度的目的，提高了风能电缆的使用寿命；第二，当高弹性阻燃纤维带遇火燃烧时，尼龙基纤维与双酚水性阻燃剂相互作用，形成结构相对稳定的壳状碳化层，对绝缘层进行保护，防止电缆延燃，确保风电机组安全稳定运行；第三，尼龙基纤维具有较好的刚性与韧性，加上退浆定型，具有一定的平滑性与延展性，其弹性模量值≥160GPa，可完全满足风能电缆在不同温度及负载下的连续多次的扭转；第四，利用轧辊对尼龙基纤维布进行轻轧，一方面使得尼龙基纤维布与阻燃剂结合紧密，保证所述阻燃剂充分浸透所述尼龙基纤维布，另一方面能去掉多余的阻燃剂，尼龙基纤维布表面平整；第五，双酚水性阻燃剂与尼龙基纤维具有一定的相容性，其分解温度高、成碳性好等优点使之能符合风能电缆敷设的特点。

Claims (1)

1.风能电缆用高弹性阻燃纤维带的制作工艺，其特征是，包括：

（1）将已织好去边的尼龙基纤维布浸水后经蒸汽烘筒或电加热烘筒加温整烫定型后备用，烘筒温度控制在170-200℃，烘烤后的尼龙基纤维布的干度为80－90%； 

（2）将水、双酚水性阻燃剂、纺织乳液依次加入容器中，充分搅拌8-12分钟至均匀得到阻燃剂，待用，所述水、双酚水性阻燃剂、纺织乳液的重量比为1：1：1.5；

（3）将整烫好的所述尼龙基纤维布充分浸入步骤（2）所述阻燃剂中；调整好轧辊间的距离，利用轧辊将浸渍有阻燃剂的尼龙基纤维布上多余的胶液去除；

（4）步骤（3）得到的产品放入烘箱烘至70－80%干度，所述烘箱温度控制在170－200℃；

（5）将步骤（4）得到的产品经蒸汽烘筒或电加热烘筒烘干固化，烘筒温度控制在100－120℃；

（6）依据固化情况控制好收卷速度，保持布带不产生折皱现象，得到风能电缆用高弹性阻燃纤维带。