CN112820455B - 低噪音软电缆及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种低噪音软电缆及其制造方法，低噪音软电缆包括：至少一个导体组，以及依序包覆在导体组外侧的第一半导电层、金属屏蔽层、第二半导电层以及外护套；每个导体组包括涂覆有功能层的多个导体单丝绞合形成的导体以及包覆在所述导体外侧的绝缘层；功能层基于碳纳米管以及硅油制备得到；金属屏蔽层基于金属基碳纳米管碳纤维单丝编织得到，金属基碳纳米管碳纤维单丝基于金属、碳纳米管以及碳纤维制备形成。功能层基于碳纳米管以及硅油制备得到，克服了现有半导电涂层中存在的容易脱落和厚度不均匀的缺陷。金属屏蔽层由金属基碳纳米管碳纤维单丝编织得到，具有半导电和屏蔽作用。
Description
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种低噪音软电缆及其制造方法。
背景技术
低噪音电缆是在弯曲、振动、冲击、温度变化等外界因素作用下，电缆本身产生的脉冲信号小于5mV的电缆。低噪音电缆主要用于微小信号的测量。在5G基站运行时，存在弯曲、振动、温度和频率变化等外界因素干扰，使得低噪音电缆在5G基站建设中有着广泛的应用前景。同时5G基站小型化和的覆盖密集化是一大趋势，在机房核心区域、一些公共场合、商业等区域使用的电缆必须考虑低烟、无卤、阻燃、防火的安全性能，因此对于低烟无卤阻燃耐火低噪音电缆的需求有着广泛的前景。
电缆受到的影响来自电缆外部和内部，来自电缆外部的扰动称为干扰，来自电缆内部因材料、结构等物理原因所产生的扰动称为噪音。通常采用金属屏蔽层来抑制电缆的外部干扰，而噪音产生的主要原因是电缆遭受外力（弯曲、震动等）时内部的绝缘层与绝缘层内外导体之间产生相对位移引起摩擦而产生的。通常有3种方法来减小噪音：减小绝缘层与绝缘层内外导体的摩擦系数；绝缘层内外导体上挤包或绕包半导电层；绝缘层外导体制造成不可弯曲的刚体。
目前现有的低噪音电缆一般采用以下2种技术方案进行实现：
第1种：采用内外半导电层的结构，该工艺中内外半导电层一般采用绕包半导电带或挤出半导电层的方法，屏蔽层一般采用编织结构，该工艺方案中工艺较为复杂，生产时电缆外径较大，柔软性欠佳，不利于较小空间或弯曲环境下的移动敷设。
第2种：在绝缘层表面挤上或涂覆一层薄薄的半导电层，该半导电层较多采用石墨粉或涂层。采用这种方式，虽然工艺较为简单，电缆外径较小，电缆柔软性得到了改善。但是，石墨粉容易掉落，石墨涂层容易涂覆不均匀，并且电缆弯曲时薄薄的石墨粉或涂层容易受到影响，从而影响电缆的低噪音性能。
发明内容
本发明提供一种低噪音软电缆及其制造方法，用以解决现有技术中存在的缺陷。
本发明提供一种低噪音软电缆，包括：至少一个导体组，以及依序包覆在所述至少一个导体组外侧的第一半导电层、金属屏蔽层、第二半导电层以及外护套；每个导体组包括涂覆有功能层的多个导体单丝绞合形成的导体以及包覆在所述导体外侧的绝缘层；
所述功能层基于碳纳米管以及硅油制备得到；
所述金属屏蔽层基于金属基碳纳米管碳纤维单丝编织得到，所述金属基碳纳米管碳纤维单丝基于金属、碳纳米管以及碳纤维制备形成。
根据本发明提供的一种低噪音软电缆，所述绝缘层的材料为陶瓷化硅橡胶；和/或，所述外护套的材料为抗静电的陶瓷化硅橡胶。
根据本发明提供的一种低噪音软电缆，所述第一半导电层为绕包半导电硅橡胶带；和/或，所述第二半导电层为绕包铝箔层。
根据本发明提供的一种低噪音软电缆，所述第二半导电层具体为绕包铝/聚酰亚胺复合薄膜，铝基厚度不小于30μm。
根据本发明提供的一种低噪音软电缆，所述至少一个导体组具体包括多个导体组，所述第一半导电层内不同导体组之间填充有橡胶填充条。
本发明还提供一种低噪音软电缆制造方法，包括：
制备至少一个导体组；
在所述至少一个导体组外侧制备第一半导电层；
在所述第一半导电层外侧通过金属基碳纳米管碳纤维单丝编织得到金属屏蔽层，所述金属基碳纳米管碳纤维单丝基于金属、碳纳米管以及碳纤维制备形成；
在所述金属屏蔽层外侧依序制备第二半导电层以及外护套；
每个导体组基于如下方法制备得到：
在多个导体单丝表面涂覆功能层；所述功能层基于碳纳米管以及硅油制备得到；
将涂覆有所述功能层的多个导体单丝绞合得到导体；
在所述导体外侧制备绝缘层，得到所述导体对应的导体组。
根据本发明提供的一种低噪音软电缆制造方法，所述绝缘层由陶瓷化硅橡胶挤出得到；和/或，所述外护套由抗静电的陶瓷化硅橡胶挤出得到。
根据本发明提供的一种低噪音软电缆制造方法，所述绝缘层采用的陶瓷化硅橡胶基于100PHR硅橡胶、10~19PHR云母粉、21~40PHR低熔点玻璃粉、10~19或51~60份气相白炭黑、41~60PHR阻燃剂、1~2PHR硫化剂、3~5PHR热稳定剂以及1~5PHR结构化控制剂经塑炼、混炼制得到。
根据本发明提供的一种低噪音软电缆制造方法，所述外护套采用的抗静电的陶瓷化硅橡胶基于100PHR硅橡胶、20~60PHR云母粉、21~50PHR低熔点玻璃粉、15~19份气相白炭黑、41~80PHR阻燃剂、5~15份碳纳米管、3~10份抗静电剂、1~2PHR硫化剂、3~5PHR热稳定剂以及1~5PHR结构化控制剂经塑炼、混炼制得到。
根据本发明提供的一种低噪音软电缆制造方法，所述至少一个导体组具体为多个导体组；相应地，
所述在所述至少一个导体组外侧制备第一半导电层，之前还包括：
将所述多个导体组绞合成缆芯，在所述多个导体组之间填充橡胶填充条。
本发明提供的低噪音软电缆及其制造方法，低噪音软电缆包括：至少一个导体组，以及依序包覆在至少一个导体组外侧的第一半导电层、金属屏蔽层、第二半导电层以及外护套；每个导体组包括涂覆有功能层的多个导体单丝绞合形成的导体以及包覆在所述导体外侧的绝缘层；功能层基于碳纳米管以及硅油制备得到；金属屏蔽层基于金属基碳纳米管碳纤维单丝编织得到，金属基碳纳米管碳纤维单丝基于金属、碳纳米管以及碳纤维制备形成。功能层基于碳纳米管以及硅油制备得到，克服了现有半导电涂层中存在的容易脱落和厚度不均匀的缺陷。金属屏蔽层由金属基碳纳米管碳纤维单丝编织得到，同时具有半导电以及屏蔽作用，并采用了由第一半导电层、金属屏蔽层以及第二半导电层构成的复合半导电屏蔽层结构，具备了半导电和屏蔽作用，优化了电缆结构，减小了电缆外径，同时具有抗拉、柔软的特点。同时，功能层厚度较小，也具有优良的弹性，进一步改善了现有低噪音软电缆中存在的外径大和柔韧性欠缺的缺陷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的低噪音软电缆的结构示意图；
图2是本发明提供的低噪音软电缆的结构示意图；
图3是本发明提供的低噪音软电缆制造方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
目前现有的低噪音电缆一般采用内外半导电层的结构，工艺较为复杂，生产时电缆外径较大，柔软性欠佳，不利于较小空间或弯曲环境下的移动敷设。或者，在绝缘层表面挤上或涂覆一层薄薄的半导电层，该半导电层较多采用石墨粉或涂层。采用这种方式，虽然工艺较为简单，电缆外径较小，电缆柔软性得到了改善。但是，石墨粉容易掉落，石墨涂层容易涂覆不均匀，并且电缆弯曲时薄薄的石墨粉或涂层容易受到影响，从而影响电缆的低噪音性能。为此，本发明实施例中提供了一种低噪音软电缆，用以解决现有技术中的问题。
图1和图2均为本发明实施例中提供的一种低噪音软电缆的结构示意图，低噪音软电缆包括：至少一个导体组10，以及依序包覆在至少一个导体组10外侧的第一半导电层3、金属屏蔽层4、第二半导电层5以及外护套6；每个导体组10包括涂覆有功能层的多个导体单丝绞合形成的导体1以及包覆在导体1外的绝缘层2；
功能层基于碳纳米管以及硅油制备得到；
金属屏蔽层4基于金属基碳纳米管碳纤维单丝编织得到，所述金属基碳纳米管碳纤维单丝基于金属、碳纳米管以及碳纤维制备形成。
具体地，图1中仅包含有一个导体组10，图2中包含有3个导体组。每个导体组10中均由内向外包括涂覆有功能层的多个导体单丝绞合形成的导体1以及绝缘层2，绞合形成导体1的导体单丝的材料可以是铜，导体单丝具体可以为纯铜量为99.999%充分退火的无氧软铜丝。导体单丝涂覆功能层之后，可以采用多根涂覆有功能层的导体单丝绞合得到软结构的导体1，得到的导体1具有高导电、柔软、耐弯曲的特点，可以适用于移动敷设使用。其中，导体单丝的直径可以是0.08mm~0.3mm。
功能层可以通过光缆填充膏、碳纳米管、耐高温硅油和水制备得到，功能层可以作为低噪音软电缆的内半导电层，具体可以是导体单丝在涂覆功能之后，在空气中快速固化形成的、具有优良弹性和一定厚度的半导电层。固化后得到的功能层的厚度较小，具体厚度可以为10μm~30μm。
绝缘层2作为导体1的屏障，用于使导体1与外部绝缘。绝缘层2的材料可以为陶瓷化硅橡胶、中低密度聚乙烯、辐照交联聚乙烯、弹性体绝缘料中的一种，本发明实施例中对此不作具体限定。绝缘层3的厚度可以控制在0.6mm~3.0mm。
第一半导电层3包覆于所有导体组外侧，当低噪音软电缆中仅包含有一个导体组时，第一半导电层3可以直接包覆于该导体组外侧，当低噪音软电缆中包含有至少两个导体组时，可以先将至少两个导体组以一定的节距、一定的绞合方向绞合在一起形成一根缆芯，然后将第一半导电层3包覆于该缆芯外侧。
金属屏蔽层4可以由金属基碳纳米管碳纤维单丝编织得到，金属基碳纳米管碳纤维单丝基于金属、碳纳米管以及碳纤维制备形成。具体而言，金属基碳纳米管碳纤维单丝由金属基碳纳米管碳纤维材料经拉丝工艺得到。本发明实施例中采用的金属基碳纳米管碳纤维材料是一种复合材料，基于金属、碳纳米管以及碳纤维制备形成，金属可以是铜、铝、镁等纯金属，也可以是以上述纯金属为基的合金，本发明实施例中对此不作具体限定。金属基碳纳米管碳纤维单丝的编织覆盖密度可以不小于80%，可以控制屏蔽效果达到100%。由于碳纳米管是一种具有优良弹性性能的材料，因此得到的金属基碳纳米管碳纤维单丝具有优异的强度、模量、半导电性和屏蔽性能，经金属基碳纳米管碳纤维单丝编织得到的金属屏蔽层4兼具有半导电和屏蔽的特点，具有优良的柔韧性、抗拉、屏蔽和半导电的特点。
在金属屏蔽层4外侧包覆第二半导电层5，第一半导电层3、金属屏蔽层4以及第二半导电层5可以构成复合半导电屏蔽层，兼具有半导电层和屏蔽层的作用。
在第二半导电层5外侧包覆外护套6，通过外护套6实现对低噪音软电缆的保护，防止低噪音软电缆因拖拽等原因造成的磨损，提高低噪音软电缆的使用寿命。
本发明实施例中提供的低噪音软电缆，包括：至少一个导体组，以及依序包覆在至少一个导体组外侧的第一半导电层、金属屏蔽层、第二半导电层以及外护套；每个导体组包括涂覆有功能层的多个导体单丝绞合形成的导体以及包覆在导体外侧的绝缘层；功能层基于碳纳米管以及硅油制备得到；金属屏蔽层基于金属基碳纳米管碳纤维单丝编织得到，所述金属基碳纳米管碳纤维单丝基于金属、碳纳米管以及碳纤维制备形成。功能层基于碳纳米管以及硅油制备得到，克服了现有半导电涂层中存在的容易脱落和厚度不均匀的缺陷。金属屏蔽层基于金属基碳纳米管碳纤维单丝编织得到，同时具有半导电以及屏蔽作用，并采用了由第一半导电层、金属屏蔽层以及第二半导电层构成的复合半导电屏蔽层结构，兼具了半导电和屏蔽作用，优化了电缆结构，减小了电缆外径，同时具有抗拉、柔软的特点。同时，功能层厚度较小，也具有优良的弹性，进一步改善了现有低噪音软电缆中存在的外径大和柔韧性欠缺的缺陷。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的低噪音软电缆，所述绝缘层的材料为陶瓷化硅橡胶；和/或，所述外护套的材料为抗静电的陶瓷化硅橡胶。
具体地，本发明实施例中，绝缘层具体可以采用陶瓷化硅橡胶，陶瓷化硅橡胶是一种低烟无卤阻燃耐火材料，可以保证低噪音软电缆具备优良的耐火、低烟、无卤、阻燃、柔软等性能。外护套具体可以采用抗静电的陶瓷化硅橡胶，可以保证低噪音软电缆具备优良的抗静电性能，以避免微小信号测量过程中电子电气设备中产生的静电干扰，提高其安全性和可靠性。而且，由于金属屏蔽层4和第二半导电层5的存在，可以更好的提高低噪音软电缆的抗静电效果。也就是说，本发明实施例中金属屏蔽层4、第二半导电层5以及外护套6相结合，可以更好的实现低噪音软电缆的抗静电性能，使得低噪音软电缆同时具有低噪音、抗干扰及抗静电等多重作用。
绝缘层采用的陶瓷化硅橡胶可以采用硫化管道蒸汽压力挤出，硫化管道温度在150℃~200℃。由于陶瓷化硅橡胶在施火温度达到1000℃时会逐步结合形成坚硬的陶瓷体，隔绝火焰，从而确保低噪音软电缆在遇到火灾时还能继续工作一段时间，为救助工作争取了时间。绝缘层的平均厚度可以控制在0.6mm~3.0mm范围内。由于引入了陶瓷化硅橡胶，因此需要对低噪音软电缆进行BS 6387试验标准中单纯耐火950℃/180min的C类、供火650min/15min+供火650℃加喷水15min的W类和带机械冲击的950℃/15min的Z类级别的线路完整性试验。同时，低噪音软电缆需要满足GB/T 17651.2标准试验透光率不小于60%的要求，满足GB/T 17650.2标准试验酸度pH值不小于4.3、电导率不大于10μS/mm的要求，氧指数≥35从而确保能够通过G/T18380的单根垂直和成束燃烧试验。
外护套采用的陶瓷化硅橡胶可以采用硫化管道蒸汽压力挤出，硫化管道温度在150℃~200℃。由于陶瓷化硅橡胶在施火温度达到1000℃时会逐步结合形成坚硬的陶瓷体，隔绝火焰，从而确保低噪音软电缆在遇到火灾时还能继续工作一段时间，为救助工作争取了时间。外护套的平均厚度可以控制在0.8mm~3.0mm范围内。由于引入了陶瓷化硅橡胶，因此需要对低噪音软电缆进行BS 6387试验标准中单纯耐火950℃/180min的C类、供火650min/15min+供火650℃加喷水15min的W类和带机械冲击的950℃/15min的Z类级别的线路完整性试验。同时，低噪音软电缆需要满足GB/T 17651.2标准试验透光率不小于60%的要求，满足GB/T 17650.2标准试验酸度pH值不小于4.3、电导率不大于10μS/mm的要求，氧指数≥40从而确保能够通过G/T18380的单根垂直和成束燃烧试验。
本发明实施例中，绝缘层以及外护套均采用陶瓷化硅橡胶，可以保证低噪音软电缆具备优良的耐火、低烟、无卤、阻燃、柔软等性能。而且，外护套采用的是抗静电的陶瓷化硅橡胶，可以保证低噪音软电缆具备优良的抗静电性能，以避免微小信号测量过程中电子电气设备中产生的静电干扰，提高其安全性和可靠性。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的低噪音软电缆，所述第一半导电层为绕包半导电硅橡胶带；和/或，所述第二半导电层为绕包铝箔层。
具体地，本发明实施例中，第一半导电层为绕包半导电硅橡胶带，是指以绕包的形式制备第一半导电层，且制备第一半导电层所采用的材料为半导电硅橡胶带，可以在起到半导电的作用的同时，也可以通过第一半导电层对所有导体组进行扎紧，使所有导体组更加紧凑，防止导体组松散。第二半导电层为绕包铝箔层，是指采用绕包的形式制备第二半导电层，且所采用的材料为铝箔，可以在起到半导电的作用的同时，还可以具备屏蔽的作用。另外，还可以通过第二半导电层对其内部的结构进行扎紧，使内部的结构更加紧凑，防止内部的结构松散，进而可以保证低噪音软电缆的圆整性。
本发明实施例中，采用绕包的形式制备第一半导电层以及第二半导电层，可以保证陶瓷化硅橡胶能够顺利作为绝缘层应用于低噪音软电缆中，增加低噪音软电缆的可靠性，提高低噪音软电缆的使用寿命。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的低噪音软电缆，所述第二半导电层具体为绕包铝/聚酰亚胺复合薄膜，铝基厚度不小于30μm。
具体地，本发明实施例中第二半导电层可以是以绕包的形式制备得到，且采用的材料为铝/聚酰亚胺复合薄膜。铝/聚酰亚胺复合薄膜由铝基和其上的聚酰亚胺材料复合而成，其中铝基的厚度需要大于等于30μm，以保证第二半导电层的半导电性能。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的低噪音软电缆，所述至少一个导体组具体包括多个导体组，所述第一半导电层内不同导体组之间填充有橡胶填充条。
具体地，如图2所示，当低噪音软电缆中包含有多个导体组时，在不同导体组之间填充有橡胶填充条7，以保证由多个导体组绞合得到的缆芯更圆整。其中，多个是指至少两个。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的低噪音软电缆，所述导体单丝具体为第5种或第6种软铜导体拉丝得到。
具体地，本发明实施例中采用的导体单丝可以是由符合GB/T 3956-2008规定的第5种或第6种中软铜导体拉丝得到，如此可以提高低噪音软电缆的柔软度，减小低噪音软电缆的弯曲半径。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的低噪音软电缆，所述绝缘层挤包在所述导体外侧，所述外护套挤包在所述第二半导电层外侧。
具体地，本发明实施例中，可以采用挤包的形式在导体外侧制备绝缘层，采用挤包的形式在第二半导电层外侧制备外护套，可以使低噪音软电缆的内部结构更加紧凑。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的低噪音软电缆，所述绝缘层以及所述外护套均由硫化管道蒸汽压力挤出，可以通过控制硫化管道蒸汽压力和线速度使得陶瓷化硅橡胶的挤出过程可控，进而实现对绝缘层以及外护套的制备过程的控制。
综上所述，本发明实施例中提供了一种新型耐火低噪音软电缆，是一种具有低噪音、抗干扰、抗静电、抗拉、低烟、无卤、阻燃、耐火、柔软、外径小、弯曲半径小的软电缆。其中，采用涂覆有功能层的多个导体单丝绞合形成的导体+绝缘层+复合半导电屏蔽层+抗静电外护套的结构，绝缘层和抗静电外护套采用低烟无卤阻燃耐火材料；复合半导电屏蔽层兼具外半导电层和屏蔽层作用，并为整根电缆提供抗拉力；功能层涂敷后厚度较薄、涂覆均匀，与绝缘层紧密接触，从而整体电缆具备了低噪音、抗干扰、抗静电、抗拉、低烟、无卤、阻燃、耐火、柔软、外径小、弯曲半径小的特点。
如图3所示，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种低噪音软电缆制造方法，包括：
S1，制备至少一个导体组；
S2，在所述至少一个导体组外侧制备第一半导电层；
S3，在所述第一半导电层外侧通过金属基碳纳米管碳纤维单丝编织得到金属屏蔽层，所述金属基碳纳米管碳纤维单丝基于金属、碳纳米管以及碳纤维制备形成；
S4，在所述金属屏蔽层外侧依序制备第二半导电层以及外护套；
S1具体包括：
S11，在多个导体单丝表面涂覆功能层；所述功能层基于碳纳米管以及硅油制备得到；
S12，将涂覆有所述功能层的多个导体单丝绞合得到导体；
S13，在所述导体外侧制备绝缘层，得到所述导体对应的导体组。
具体地，本发明实施例中，在制造低噪音软电缆时，首先通过步骤S1制备得到至少一个导体组。
首先，执行步骤S11，在每个导体单丝表面涂覆功能层。功能层可以是由光缆填充膏、碳纳米管、耐高温硅油和水组成的油膏。其中，导体单丝具体可以为铜单丝，可以通过如下流程得到：第一步，将无氧铜板或铜锭预热后投入熔炉中熔融后采用引法拉出，并经冷轧工序形成的硬铜杆；第二步，将得到的硬铜杆通过铜拉丝机拉制成规定线径的铜单丝，在铜拉丝机拉丝过程中在水蒸气保护下对拉制后的铜单丝进行连续退火，退火后铜单丝符合GB/T 3953-2009规定的TR型软圆铜线要求。
由于油膏为水性材料，因此可以先将油膏放入槽中，然后使导体单丝以一定的速度经过并浸泡在槽中的油膏内，经过一定尺寸的模具，在空气中固化形成具有优良弹性和一定厚度的功能层。油膏固化后得到的功能层的厚度较小，通过控制放线速度和模具尺寸，使得功能层厚度10μm~30μm。
然后执行步骤S12，将涂覆有所述功能层的多个导体单丝绞合得到导体。可以将多根涂覆有功能层的铜单丝按照要求的节距、绞合方向通过模具绞合形成紧密的软结构导体，得到的导体表面光滑圆整。在此基础上，得到的导体可以符合GB/T 3956-2008规定第5种或第6种中软铜导体要求。也就是说，本发明实施例中采用的导体是一种绞合软结构导体，并具体可以是第5种或第6种中软铜导体。
然后执行步骤S13，在导体外侧制备绝缘层，得到导体对应的导体组。可以利用高精度挤橡机对陶瓷化硅橡胶进行挤压熔融，经挤出模具定型后均匀包覆在功能层外侧。同时，可以通过蒸汽管道对绝缘层进行硫化，蒸汽压力可以控制在1.2MPa-1.6MPa，温度可以控制在150℃-200℃，使得挤出的绝缘层表面无气孔。在挤出模具及蒸汽压力的作用下，使得功能层和导体、绝缘层紧密接触，有利于降低导体和绝缘层之间的摩擦起电形成的噪音。
然后执行步骤S2，在所述至少一个导体组外侧制备第一半导电层。第一半导电层具体可以是半导电硅橡胶带，通过使用半导电硅橡胶带扎紧，搭盖率为20%-35%，可以使低噪音软电缆整体柔软且也不至于松散。
然后执行步骤S3，在所述第一半导电层外侧通过金属基碳纳米管碳纤维单丝编织得到金属屏蔽层，金属基碳纳米管碳纤维单丝基于金属、碳纳米管以及碳纤维制备形成。在制备金属屏蔽层时，可以按照不同的电缆规格，选取合适规格的金属基碳纳米管碳纤维单丝在高速编织机上进行编织，编织覆盖密度≥80%。
然后执行步骤S4，在所述金属屏蔽层外侧依序制备第二半导电层以及外护套。第二半导电层可以是耐高温的铝/聚酰亚胺复合薄膜，在成缆机或绕包机上采用耐高温的铝/聚酰亚胺复合薄膜对制备有金属屏蔽层的结构进行绕包，绕包时搭盖率为20%-35%。在此基础上，可以在制备有第二半导电层的结构外侧制备外护套。外护套的材料具体可以是陶瓷化硅橡胶，可以利用高精度挤橡机对陶瓷化硅橡胶进行挤压熔融，并经挤出模具定型后均匀包覆在第二半导电层外侧。同时，可以通过蒸汽管道对外护套进行硫化，蒸汽压力可以控制在1.2MPa-2.0MPa，温度可以控制在150℃-220℃，可使挤出表面无气孔。在挤出模具及蒸汽压力的作用下，进一步使得导体组和半导电复合屏蔽层紧密接触，有利于降低导体组和半导电复合屏蔽层之间的摩擦起电形成的噪音。
此外，外护套的挤制过程中，可以通过采用高精度测偏仪、凹凸仪等仪器，监控外护套厚度、外径及表面质量。外护套挤出的同时可以在线进行喷码印字，喷印厂名、型号规格、米标等信息。
本发明实施例中提供的一种低噪音软电缆制造方法，功能层基于碳纳米管以及硅油制备得到，克服了现有半导电涂层中存在的容易脱落和厚度不均匀的缺陷。金属屏蔽层通过金属基碳纳米管碳纤维单丝编织得到，同时具有半导电以及屏蔽作用，并采用了由第一半导电层、金属屏蔽层以及第二半导电层构成的复合半导电屏蔽层结构，兼具了半导电和屏蔽作用，优化了电缆结构，减小了电缆外径，同时具有抗拉、柔软的特点。同时，功能层厚度较小，也具有优良的弹性，进一步改善了现有低噪音软电缆中存在的外径大和柔韧性欠缺的缺陷。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的低噪音软电缆制造方法，所述绝缘层由陶瓷化硅橡胶挤出得到；和/或，所述外护套由抗静电的陶瓷化硅橡胶挤出得到。
具体地，本发明实施例中，在制备低噪音软电缆中的绝缘层时，可以利用陶瓷化硅橡胶材料，通过对陶瓷化硅橡胶进行挤出操作得到绝缘层。在制备低噪音软电缆中的外护套时，可以利用抗静电的陶瓷化硅橡胶材料，通过对抗静电的陶瓷化硅橡胶进行挤出操作得到外护套。
由于陶瓷化硅橡胶是一种低烟无卤阻燃耐火材料，在低噪音软电缆中引入陶瓷化硅橡胶可以进一步保证低噪音软电缆具备优良的耐火、低烟、无卤、阻燃、柔软等性能。需要说明的是，低噪音软电缆中，既可以绝缘层以及外护套二者择其一选用陶瓷化硅橡胶，也可以二者都选用陶瓷化硅橡胶，本发明实施例中对此不做具体限定。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的低噪音软电缆制造方法，绝缘层采用的陶瓷化硅橡胶基于100PHR硅橡胶、10~19PHR云母粉、21~40PHR低熔点玻璃粉、10~19或51~60份气相白炭黑、41~60PHR阻燃剂、1~2PHR硫化剂、3~5PHR热稳定剂以及1~5PHR结构化控制剂经塑炼、混炼制得到。
具体地，本发明实施例中提供了一种用于作为绝缘层的陶瓷化硅橡胶的制备方法。其中，上述组成成分是按质量份数计算。云母粉的含量可以是10~50PHR，优选10~19PHR可以在降低制备成本的基础上保证陶瓷化硅橡胶的绝缘性能，而且可以保证陶瓷化硅橡胶的力学性能、阻尼性能。低熔点玻璃粉的含量可以是5~40PHR，优选21~40PHR可以进一步降低陶瓷化硅橡胶的分解温度，同时提高陶瓷化硅橡胶的弯曲强度，进而提高低噪音软电缆的弯曲性能。气相白炭黑的含量可以是10~60份，优选10~19份可以在满足陶瓷化硅橡胶的补强要求的基础上降低气相白炭黑对陶瓷化硅橡胶的加工性能的影响。优选51~60份则可以在进一步增加陶瓷化硅橡胶的强度。阻燃剂的含量可以是20~60PHR，优选41~60PHR可以进一步提高陶瓷化硅橡胶的阻燃性能。
本发明实施例中提供的作为绝缘层的陶瓷化硅橡胶的制备方法，可以使得到的绝缘层绝缘性能更强。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的低噪音软电缆，外护套采用的抗静电的陶瓷化硅橡胶基于100PHR硅橡胶、20~60PHR云母粉、21~50PHR低熔点玻璃粉、15~19份气相白炭黑、41~80PHR阻燃剂、5~15份碳纳米管、3~10份抗静电剂、1~2PHR硫化剂、3~5PHR热稳定剂以及1~5PHR结构化控制剂经塑炼、混炼制得到。
具体地，本发明实施例中提供了一种用于作为外护套的抗静电的陶瓷化硅橡胶的制备方法。其中，上述组成成分是按质量份数计算。低熔点玻璃粉的含量可以是20~50PHR，优选21~50PHR可以进一步降低陶瓷化硅橡胶的分解温度，同时提高陶瓷化硅橡胶的弯曲强度，进而提高低噪音软电缆的弯曲性能。气相白炭黑的含量可以是15~50份，优选15~19份可以在满足陶瓷化硅橡胶的补强要求的基础上降低气相白炭黑对陶瓷化硅橡胶的加工性能的影响。阻燃剂的含量可以是20~80PHR，优选41~80PHR可以进一步提高陶瓷化硅橡胶的阻燃性能。加入5~15份碳纳米管以及3~10份抗静电剂，可以使得陶瓷化硅橡胶具备抗静电性能，进而使外护套具备抗静电性能。
本发明实施例中提供的作为外护套的陶瓷化硅橡胶的制备方法，可以使得到的外护套阻燃性能以及抗静电性能更强。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的低噪音软电缆制造方法，所述至少一个导体组具体为多个导体组；相应地，
所述在所述至少一个导体组外侧制备第一半导电层，之前还包括：
将所述多个导体组绞合成缆芯，在所述多个导体组之间填充橡胶填充条。
具体地，在制备第一半导电层之前，可以先将所有导体组以一定的节距、一定的绞合方向绞合在一起形成一根缆芯，然后可以在缆芯中多个导体组之间的孔隙中填充有橡胶填充条，以保证由多个导体组绞合得到的缆芯更圆整。然后，在填充有橡胶填充条的缆芯外侧制备第一半导电层，可以保证缆芯结构更紧凑。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种低噪音软电缆，其特征在于，包括：至少一个导体组，以及依序包覆在所述至少一个导体组外侧的第一半导电层、金属屏蔽层、第二半导电层以及外护套；每个导体组包括导体以及包覆在所述导体外侧的绝缘层，所述导体由多个涂覆有功能层的导体单丝绞合形成；
所述功能层基于碳纳米管以及硅油制备得到；
所述金属屏蔽层基于金属基碳纳米管碳纤维单丝编织得到，所述金属基碳纳米管碳纤维单丝基于金属、碳纳米管以及碳纤维制备形成。
2.根据权利要求1所述的低噪音软电缆，其特征在于，所述绝缘层的材料为陶瓷化硅橡胶；和/或，所述外护套的材料为抗静电的陶瓷化硅橡胶。
3.根据权利要求1所述的低噪音软电缆，其特征在于，所述第一半导电层为绕包半导电硅橡胶带；和/或，所述第二半导电层为绕包铝箔层。
4.根据权利要求3所述的低噪音软电缆，其特征在于，所述第二半导电层具体为绕包铝/聚酰亚胺复合薄膜，铝基厚度不小于30μm。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的低噪音软电缆，其特征在于，所述至少一个导体组具体包括多个导体组，所述第一半导电层内不同导体组之间填充有橡胶填充条。
6.一种低噪音软电缆制造方法，其特征在于，包括：
制备至少一个导体组；
在所述至少一个导体组外侧制备第一半导电层；
在所述第一半导电层外侧通过金属基碳纳米管碳纤维单丝编织得到金属屏蔽层，所述金属基碳纳米管碳纤维单丝基于金属、碳纳米管以及碳纤维制备形成；
在所述金属屏蔽层外侧依序制备第二半导电层以及外护套；
每个导体组基于如下方法制备得到：
在多个导体单丝表面涂覆功能层；所述功能层基于碳纳米管以及硅油制备得到；
将涂覆有所述功能层的多个导体单丝绞合得到导体；
在所述导体外侧制备绝缘层，得到所述导体对应的导体组。
7.根据权利要求6所述的低噪音软电缆制造方法，其特征在于，所述绝缘层由陶瓷化硅橡胶挤出得到；和/或，所述外护套由抗静电的陶瓷化硅橡胶挤出得到。
8.根据权利要求7所述的低噪音软电缆制造方法，其特征在于，所述绝缘层采用的陶瓷化硅橡胶基于100PHR硅橡胶、10~19PHR云母粉、21~40PHR低熔点玻璃粉、10~19或51~60份气相白炭黑、41~60PHR阻燃剂、1~2PHR硫化剂、3~5PHR热稳定剂以及1~5PHR结构化控制剂经塑炼、混炼制得到。
9.根据权利要求7所述的低噪音软电缆制造方法，其特征在于，所述外护套采用的抗静电的陶瓷化硅橡胶基于100PHR硅橡胶、20~60PHR云母粉、21~50PHR低熔点玻璃粉、15~19份气相白炭黑、41~80PHR阻燃剂、5~15份碳纳米管、3~10份抗静电剂、1~2PHR硫化剂、3~5PHR热稳定剂以及1~5PHR结构化控制剂经塑炼、混炼制得到。
10.根据权利要求6-9中任一项所述的低噪音软电缆制造方法，其特征在于，所述至少一个导体组具体为多个导体组；相应地，
所述在所述至少一个导体组外侧制备第一半导电层，之前还包括：
将所述多个导体组绞合成缆芯，在所述多个导体组之间填充橡胶填充条。
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