CN111028988A - 一种超强拉伸力的电工铜线及其加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种超强拉伸力的电工铜线,包括超细铜丝、抗拉线、填充线、耐磨保护层和护套,所述铜丝与抗拉线交织后编织成扁平的麻绳状线芯,所述耐磨保护层设于线芯的外围,所述填充线设于线芯和耐磨保护层之间的空隙中,所述护套设于耐磨保护层的外侧;所述超细铜丝的直径为0.05mm或0.03mm,编织成的电工包含80~160根的超细铜丝。超强拉伸力的电工铜线具有超细、超强、抗氧化、耐压、抗拉伸、耐热、使用寿命长等高性能特点;整个生产过程绿色环保、节能减排;退火过程中,在烘箱中通入了二氧化碳,且在冷却水中含有环保型铜抗氧化剂,在铜丝的表面形成一层抗氧化层,提高了抗氧化能力。
Description
技术领域
本发明属于电线电缆技术领域,具体地,涉及一种超强拉伸力的电工铜线及其加工工艺。
背景技术
超细铜丝由于其柔软、导电性好的特点,应用越来越广泛,同时,广泛的应用对超细铜丝提出了越来越高的要求,特别是对超细铜丝的产量和寿命提出了更高的要求。超细铜丝的加工工艺中,超细铜丝的退火工艺一直是制约超细铜丝产量和质量的一个重要方面。目前,现有技术中的超细铜丝的加工工艺,存在很多方面的不足,如:退火只能进行单根退火,由于超细铜丝的直径在0.05mm左右,如在退火过程中采用过大的力牵引就会将铜丝拉断,就需要将铜丝连接后继续生产,所以导致超细铜丝加工速度和产能受到制约;同时,现有技术中采用的退火技术生产的超细铜丝抗氧化能力弱,只能使用半年左右就被氧化了,需要不断更换。
发明内容
发明目的:为了克服上述不足,本发明的目的在于提供一种超强拉伸力的电工铜线,具有超细、抗氧化、耐压、超强抗拉伸、耐热、使用寿命长等高性能的特点。
本发明所采用的技术方案:本发明提供了一种超强拉伸力的电工铜线,包括超细铜丝、抗拉线、填充线、耐磨保护层和护套,所述铜丝与抗拉线交织后编织成扁平的麻绳状线芯,所述耐磨保护层设于线芯的外围,所述填充线设于线芯和耐磨保护层之间的空隙中,所述护套设于耐磨保护层的外侧;所述超细铜丝的直径为0.05mm或0.03mm,编织成的电工包含80~160根的超细铜丝。
进一步的,所述的超强拉伸力的电工铜线的加工工艺,包括如下步骤:1)选用纯紫铜;2)将紫铜拉成不含杂质、孔易或氧化物的6mm无氧铜杆;3)将无氧铜杆拉成直径2.6mm的内退丝;4)将直径2.6mm的内退丝经第一道拉丝机拉成直径为1.0mm的粗紫铜丝,然后经第二道拉丝机将直径为1.0mm的粗紫铜丝拉成直径为0.2mm的中等紫铜丝,再经过第三道拉丝机拉成直径为0.07mm或0.05mm的细紫铜丝,再经过第四道拉丝机拉成直径为0.05mm或0.03mm的超细紫铜丝;5)束合:将多个装有细拉后的超细紫铜丝收线盘放到束丝机上;6)退火;(7)铜丝与抗拉线交织后编织成扁平的麻绳状线芯。
进一步的,所述耐磨保护层由黑色高密度聚乙烯和聚氨酯材料复合而成,包括以下重量份的原料:黑色高密度聚乙烯30~35份、聚氨酯材料30~35份、三元乙丙橡胶20~26份、玻璃纤维5~8份、石英粉3~5份、纳米二氧化硅粉6~9份、增塑剂2~5份、抗氧剂B900 2~5份。
进一步的,步骤(6)所述退火过程为:(a)将束成的超细铜丝送入第一烘箱中进行烘烤,抽真空,充入二氧化碳气体,进行加热保温一段时间后放气减压;(b)经过第一烘箱烘烤后的铜丝进入水箱内;水箱中冷却水中含有环保型铜抗氧化剂;(c)从水箱中出来的铜丝卡入毛毡中,用毛毡去除铜丝上从水箱中带出的水珠;(d)从毛毡上出来的铜丝进入第二烘箱烘烤,进一步去除铜丝上的水分;(e)从第二烘箱出来的铜丝经所述冷却气体吹出罐的出气口吹出的二氧化碳气体冷却后,完成铜丝退火。
进一步的,所述第一烘箱和第二烘箱的长度相同,为3.5m-5m。
进一步的,第一烘箱内的温度为350~400℃,保温时间为1.5~2.5h。
进一步的,所述第二烘箱内温度为150℃-180℃。
进一步的,所述环保型铜抗氧化剂的浓度为8~11%。
进一步的,所述环保型铜抗氧化剂,是由以下重量份的原料制成:50wt.%植酸11-13份、30wt.%双氧水21-24份、竹醋液11-14份、聚乙二醇3-5份、乙醇5-7、硝酸镧3-5份、玉米淀粉2-4份、铝溶胶1-3份、乌洛托品3-4份、柠檬酸0.2-0.3份、十二烷基苯磺酸钠1.0-1.3份、甲基三乙氧基硅烷2.1-2.4份、去离子水适量。
进一步的,所述环保型铜抗氧化剂的制备方法包括如下步骤:首先按上述质量数称取各个组分;然后将称取的组分放入反应器,加水至1L,然后在常温搅拌15~20分钟即得环保型铜抗氧化剂。
本发明的有益效果是:本发明的超强拉伸力的电工铜线具有超细、超强、抗氧化、耐压、抗拉伸、耐热、使用寿命长等高性能特点;整个生产过程绿色环保、节能减排;退火过程中,在烘箱中通入了二氧化碳,且在冷却水中含有环保型铜抗氧化剂,在铜丝的表面形成一层抗氧化层,提高了抗氧化能力。
附图说明
图1为本发明所述超强拉伸力的电工铜线的结构示意图。
图中:超细铜丝1、抗拉线2、填充线3、耐磨保护层4、护套5、铜丝与抗拉线交织后编织成扁平的麻绳状线芯6。
具体实施方式
下面将通过几个具体实施例,进一步阐明本发明,这些实施例只是为了说明问题,并不是一种限制。
实施例1:
一种超强拉伸力的电工铜线,包括超细铜丝(1)、抗拉线(2)、填充线(3)、耐磨保护层(4)和护套(5),所述铜丝与抗拉线交织后编织成扁平的麻绳状线芯(6),所述耐磨保护层设于线芯的外围,所述填充线设于线芯和耐磨保护层之间的空隙中,所述护套设于耐磨保护层的外侧;所述超细铜丝的直径为0.03mm,编织成的电工包含160根的超细铜丝。
进一步的,所述的超强拉伸力的电工铜线的加工工艺,包括如下步骤:1)选用纯紫铜;2)将紫铜拉成不含杂质、孔易或氧化物的6mm无氧铜杆;3)将无氧铜杆拉成直径2.6mm的内退丝;4)将直径2.6mm的内退丝经第一道拉丝机拉成直径为1.0mm的粗紫铜丝,然后经第二道拉丝机将直径为1.0mm的粗紫铜丝拉成直径为0.2mm的中等紫铜丝,再经过第三道拉丝机拉成直径为0.05mm的细紫铜丝,再经过第四道拉丝机拉成直径为0.03mm的超细紫铜丝;5)束合:将多个装有细拉后的超细紫铜丝收线盘放到束丝机上;6)退火;(7)铜丝与抗拉线交织后编织成扁平的麻绳状线芯。
进一步的,所述耐磨保护层由黑色高密度聚乙烯和聚氨酯材料复合而成,包括以下重量份的原料:黑色高密度聚乙烯32份、聚氨酯材料30份、三元乙丙橡胶24份、玻璃纤维6份、石英粉3份、纳米二氧化硅粉6份、增塑剂3份、抗氧剂B900 3份。
进一步的,步骤(6)所述退火过程为:(a)将束成的超细铜丝送入第一烘箱中进行烘烤,抽真空,充入二氧化碳气体,进行加热保温一段时间后放气减压;(b)经过第一烘箱烘烤后的铜丝进入水箱内;水箱中冷却水中含有环保型铜抗氧化剂;(c)从水箱中出来的铜丝卡入毛毡中,用毛毡去除铜丝上从水箱中带出的水珠;(d)从毛毡上出来的铜丝进入第二烘箱烘烤,进一步去除铜丝上的水分;(e)从第二烘箱出来的铜丝经所述冷却气体吹出罐的出气口吹出的二氧化碳气体冷却后,完成铜丝退火。
进一步的,所述第一烘箱和第二烘箱的长度相同,为3.5m-5m。
进一步的,第一烘箱内的温度为350℃,保温时间为1.5h。
进一步的,所述第二烘箱内温度为150℃℃。
进一步的,所述环保型铜抗氧化剂的浓度为8%。
进一步的,所述环保型铜抗氧化剂,是由以下重量份的原料制成:50wt.%植酸11份、30wt.%双氧水21份、竹醋液11份、聚乙二醇3份、乙醇5、硝酸镧3份、玉米淀粉2份、铝溶胶1份、乌洛托品3份、柠檬酸0.2份、十二烷基苯磺酸钠1.0份、甲基三乙氧基硅烷2.1份、去离子水适量。
进一步的,所述环保型铜抗氧化剂的制备方法包括如下步骤:首先按上述质量数称取各个组分;然后将称取的组分放入反应器,加水至1L,然后在常温搅拌15分钟即得环保型铜抗氧化剂。
实施例2:
一种超强拉伸力的电工铜线,包括铜丝(1)、抗拉线(2)、填充线(3)、耐磨保护层(4)和护套(5),所述铜丝与抗拉线交织后编织成扁平的麻绳状线芯(6),所述耐磨保护层设于线芯的外围,所述填充线设于线芯和耐磨保护层之间的空隙中,所述护套设于耐磨保护层的外侧;所述超细铜丝的直径为0.05mm,编织成的电工包含120根的超细铜丝。
进一步的,所述的超强拉伸力的电工铜线的加工工艺,包括如下步骤:1)选用纯紫铜;2)将紫铜拉成不含杂质、孔易或氧化物的6mm无氧铜杆;3)将无氧铜杆拉成直径2.6mm的内退丝;4)将直径2.6mm的内退丝经第一道拉丝机拉成直径为1.0mm的粗紫铜丝,然后经第二道拉丝机将直径为1.0mm的粗紫铜丝拉成直径为0.2mm的中等紫铜丝,再经过第三道拉丝机拉成直径为0.07mm的细紫铜丝,再经过第四道拉丝机拉成直径为0.05mm的超细紫铜丝;5)束合:将多个装有细拉后的超细紫铜丝收线盘放到束丝机上;6)退火;(7)铜丝与抗拉线交织后编织成扁平的麻绳状线芯。
进一步的,所述耐磨保护层由黑色高密度聚乙烯和聚氨酯材料复合而成,包括以下重量份的原料:黑色高密度聚乙烯35份、聚氨酯材料32份、三元乙丙橡胶20份、玻璃纤维5份、石英粉3份、纳米二氧化硅粉7份、增塑剂2份、抗氧剂B900 2份。
进一步的,步骤(6)所述退火过程为:(a)将束成的超细铜丝送入第一烘箱中进行烘烤,抽真空,充入二氧化碳气体,进行加热保温一段时间后放气减压;(b)经过第一烘箱烘烤后的铜丝进入水箱内;水箱中冷却水中含有环保型铜抗氧化剂;(c)从水箱中出来的铜丝卡入毛毡中,用毛毡去除铜丝上从水箱中带出的水珠;(d)从毛毡上出来的铜丝进入第二烘箱烘烤,进一步去除铜丝上的水分;(e)从第二烘箱出来的铜丝经所述冷却气体吹出罐的出气口吹出的二氧化碳气体冷却后,完成铜丝退火。
进一步的,所述第一烘箱和第二烘箱的长度相同,为3.5-5m。
进一步的,第一烘箱内的温度为380℃,保温时间为2h。
进一步的,所述第二烘箱内温度为160℃。
进一步的,所述环保型铜抗氧化剂的浓度为9%。
进一步的,所述环保型铜抗氧化剂,是由以下重量份的原料制成:50wt.%植酸12份、30wt.%双氧水22份、竹醋液13份、聚乙二醇4份、乙醇6、硝酸镧4份、玉米淀粉3份、铝溶胶2份、乌洛托品4份、柠檬酸0.3份、十二烷基苯磺酸钠1.2份、甲基三乙氧基硅烷2.3份、去离子水适量。
进一步的,所述环保型铜抗氧化剂的制备方法包括如下步骤:首先按上述质量数称取各个组分;然后将称取的组分放入反应器,加水至1L,然后在常温搅拌18分钟即得环保型铜抗氧化剂。
实施例3:
一种超强拉伸力的电工铜线,包括铜丝(1)、抗拉线(2)、填充线(3)、耐磨保护层(4)和护套(5),所述铜丝与抗拉线交织后编织成扁平的麻绳状线芯(6),所述耐磨保护层设于线芯的外围,所述填充线设于线芯和耐磨保护层之间的空隙中,所述护套设于耐磨保护层的外侧;所述超细铜丝的直径为0.05mm,编织成的电工包含80根的超细铜丝。
进一步的,所述的超强拉伸力的电工铜线的加工工艺,包括如下步骤:1)选用纯紫铜;2)将紫铜拉成不含杂质、孔易或氧化物的6mm无氧铜杆;3)将无氧铜杆拉成直径2.6mm的内退丝;4)将直径2.6mm的内退丝经第一道拉丝机拉成直径为1.0mm的粗紫铜丝,然后经第二道拉丝机将直径为1.0mm的粗紫铜丝拉成直径为0.2mm的中等紫铜丝,再经过第三道拉丝机拉成直径为0.07mm或0.05mm的细紫铜丝,再经过第四道拉丝机拉成直径为0.05mm或0.03mm的超细紫铜丝;5)束合:将多个装有细拉后的超细紫铜丝收线盘放到束丝机上;6)退火;(7)铜丝与抗拉线交织后编织成扁平的麻绳状线芯。
进一步的,所述耐磨保护层由黑色高密度聚乙烯和聚氨酯材料复合而成,包括以下重量份的原料:黑色高密度聚乙烯30份、聚氨酯材料35份、三元乙丙橡胶26份、玻璃纤维8份、石英粉5份、纳米二氧化硅粉9份、增塑剂5份、抗氧剂B900 5份。
进一步的,步骤(6)所述退火过程为:(a)将束成的超细铜丝送入第一烘箱中进行烘烤,抽真空,充入二氧化碳气体,进行加热保温一段时间后放气减压;(b)经过第一烘箱烘烤后的铜丝进入水箱内;水箱中冷却水中含有环保型铜抗氧化剂;(c)从水箱中出来的铜丝卡入毛毡中,用毛毡去除铜丝上从水箱中带出的水珠;(d)从毛毡上出来的铜丝进入第二烘箱烘烤,进一步去除铜丝上的水分;(e)从第二烘箱出来的铜丝经所述冷却气体吹出罐的出气口吹出的二氧化碳气体冷却后,完成铜丝退火。
进一步的,所述第一烘箱和第二烘箱的长度相同,为3.5m-5m。
进一步的,第一烘箱内的温度为400℃,保温时间为1.5h。
进一步的,所述第二烘箱内温度为180℃。
进一步的,所述环保型铜抗氧化剂的浓度为11%。
进一步的,所述环保型铜抗氧化剂,是由以下重量份的原料制成:50wt.%植酸13份、30wt.%双氧水24份、竹醋液14份、聚乙二醇5份、乙醇7、硝酸镧5份、玉米淀粉4份、铝溶胶3份、乌洛托品4份、柠檬酸0.3份、十二烷基苯磺酸钠1.3份、甲基三乙氧基硅烷2.4份、去离子水适量。
进一步的,所述环保型铜抗氧化剂的制备方法包括如下步骤:首先按上述质量数称取各个组分;然后将称取的组分放入反应器,加水至1L,然后在常温搅拌20分钟即得环保型铜抗氧化剂。
表1为本发明电工铜线与市场上普通铜线的实验对比数据。
普通铜线 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
抗拉(伸长率) | 20.3 | 40.8 | 38.5 | 39.2 |
通过实验测得的数据如表1所示,其中:抗拉性能测试的步骤具体包括:取电缆试样10根,测量每根电缆的长度,得到原长L1,在常温环境下对试样进行拉伸,测量试样断裂时的长度L2,根据公式δ=100×(L2-L1)/L1计算试样的伸长率,取平均值,δ为伸长率,δ越大,说明电缆被拉断时,能够被拉伸的更长,说明电缆的抗拉能力越强。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种超强拉伸力的电工铜线,包括超细铜丝(1)、抗拉线(2)、填充线(3)、耐磨保护层(4)和护套(5),其特征在于:所述铜丝与抗拉线交织后编织成扁平的麻绳状线芯(6),所述耐磨保护层(4)设于线芯(6)的外围,所述填充线(3)设于线芯(6)和耐磨保护层(4)之间的空隙中,所述护套(5)设于耐磨保护层(4)的外侧;所述超细铜丝的直径为0.05mm或0.03mm,编织成的电工包含80~160根的超细铜丝。
2.根据权利要求1所述的超强拉伸力的电工铜线的加工工艺,其特征在于:包括如下步骤:1)选用纯紫铜;2)将紫铜拉成不含杂质、孔易或氧化物的6 mm无氧铜杆;3)将无氧铜杆拉成直径2.6 mm的内退丝 ;4)将直径2.6 mm的内退丝经第一道拉丝机拉成直径为1.0 mm的粗紫铜丝,然后经第二道拉丝机将直径为1.0 mm的粗紫铜丝拉成直径为0.2 mm的中等紫铜丝,再经过第三道拉丝机拉成直径为0.07 mm或0.05 mm的细紫铜丝,再经过第四道拉丝机拉成直径为0.05 mm或0.03 mm的超细紫铜丝;5)束合:将多个装有细拉后的超细紫铜丝收线盘放到束丝机上;6)退火;7)铜丝与抗拉线交织后编织成扁平的麻绳状线芯。
3. 根据权利要求1所述的超强拉伸力的电工铜线的加工工艺,其特征在于:所述耐磨保护层由黑色高密度聚乙烯和聚氨酯材料复合而成,包括以下重量份的原料:黑色高密度聚乙烯30~35份、聚氨酯材料30~35份、三元乙丙橡胶20~26份、玻璃纤维5~8份、石英粉3~5份、纳米二氧化硅粉6~9份、增塑剂2~5份、抗氧剂B900 2~5份。
4.根据权利要求2所述的一种超强拉伸力的电工铜线,其特征在于:步骤(6)所述退火过程为:(a)将束成的超细铜丝送入第一烘箱中进行烘烤,抽真空,充入二氧化碳气体,进行加热保温一段时间后放气减压;(b)经过第一烘箱烘烤后的铜丝进入水箱内;水箱中冷却水中含有环保型铜抗氧化剂;(c)从水箱中出来的铜丝卡入毛毡中,用毛毡去除铜丝上从水箱中带出的水珠;(d)从毛毡上出来的铜丝进入第二烘箱烘烤,进一步去除铜丝上的水分;(e)从第二烘箱出来的铜丝经所述冷却气体吹出罐的出气口吹出的二氧化碳气体冷却后,完成铜丝退火。
5. 根据权利要求4所述的一种超强拉伸力的电工铜线,其特征在于:所述第一烘箱和第二烘箱的长度相同,为3.5 m-5 m。
6.根据权利要求4所述的一种超强拉伸力的电工铜线,其特征在于:第一烘箱内的温度为350~400℃,保温时间为1.5~2.5h。
7.根据权利要求4所述的一种超强拉伸力的电工铜线,其特征在于:所述第二烘箱内温度为150℃-180℃。
8.根据权利要求4所述的一种超强拉伸力的电工铜线的加工工艺,其特征在于:所述环保型铜抗氧化剂的浓度为8~11%。
9.根据权利要求4所述的一种超强拉伸力的电工铜线,其特征在于:所述环保型铜抗氧化剂,是由以下重量份的原料制成:50wt.%植酸11-13份、30wt.%双氧水21-24份、竹醋液11-14份、聚乙二醇3-5份、乙醇5-7、硝酸镧3-5份、玉米淀粉2-4份、铝溶胶1-3份、乌洛托品3-4份、柠檬酸0.2-0.3份、十二烷基苯磺酸钠1.0-1.3份、甲基三乙氧基硅烷2.1-2.4份、去离子水适量。
10.根据权利要4所述的一种超强拉伸力的电工铜线,其特征在于:所述环保型铜抗氧化剂的制备方法包括如下步骤:首先按上述质量数称取各个组分;然后将称取的组分放入反应器,加水至1L,然后在常温搅拌15~20分钟即得环保型铜抗氧化剂。
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