一種耐高溫通信電纜絕緣工藝的真空微波干燥回收再利用處理裝置制造方法
【專利摘要】一種耐高溫通信電纜絕緣工藝的真空微波干燥回收再利用處理裝置，其特征在于包括：微波干燥器(1)、蛇形管換熱器(2)、真空泵(5)、助劑回收儲存罐(3)、紅外測溫(22)、反饋與控制系統(tǒng)(23)；所述微波干燥器(1)包括微波發(fā)射裝置(6)、線纜傳輸及微波加熱腔體；蛇形管換熱器(2)與真空泵(5)通過真空管(19)相連；所述微波發(fā)射裝置(6)由微波發(fā)射器(7)、波導(dǎo)管(8)及諧振腔(9)組成。本處理裝置具有助劑干燥效率高，揮發(fā)更加均勻和徹底，在絕緣層中留下的孔隙也更加分散均勻，從而保證了絕緣層的低介電常數(shù)和優(yōu)異質(zhì)量，另外助劑經(jīng)抽真空冷凝回流后回收再利用還能降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】—種耐高溫通信電纜絕緣工藝的真空微波干燥回收再利用處理裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于通訊傳輸領(lǐng)域內(nèi)耐高溫通信電纜聚四氟乙烯絕緣產(chǎn)品生產(chǎn)工藝中助劑的處理裝置，具體是一種一種耐高溫通信電纜絕緣工藝的真空微波干燥回收再利用處理裝置，涉及一種采用真空微波干燥技術(shù)，冷凝回流助劑，回收再利用的處理裝置。該裝置可廣泛應(yīng)用于耐高溫聚四氟乙烯絕緣電纜的生產(chǎn)工藝過程中，具有較高的干燥效率、明顯的產(chǎn)品性能提升、顯著的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和安全環(huán)保意義，由此種方法生產(chǎn)的聚四氟乙烯絕緣電纜具有耐高溫，相位穩(wěn)定，低介電常數(shù)和介電損耗的特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于移動通信的射頻連接、雷達(dá)天線、機(jī)房內(nèi)部連接線、微波傳導(dǎo)設(shè)備等行業(yè)中的高頻通信設(shè)備的信息傳輸領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著4G時代的到來，信息傳輸對通信電纜提出了更高的要求，高頻、高速、大容量的同軸射頻電纜成為了當(dāng)今市場的主要需求，電纜的耐高溫、低介電常數(shù)、低損耗、相位穩(wěn)定等特性成為了同軸電纜產(chǎn)品開發(fā)過程中主要的研究方向。而在產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系中，絕緣材料的特性在很大程度上起著決定性作用。聚四氟乙烯材料由于具有耐高溫、耐腐蝕、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、機(jī)械性能良好并且具有極低的介電常數(shù)等優(yōu)良特性，而被廣泛應(yīng)用于耐高溫電纜和穩(wěn)相電纜等領(lǐng)域，具有優(yōu)異的電氣性能。聚四氟乙烯是一種高結(jié)晶性高分子材料，但其熔點(diǎn)較高不適用于熔融加工，而聚四氟乙烯樹脂在剪切力作用下容易成纖維狀。故而可以通過加入潤滑助劑預(yù)壓成坯，通過推擠出成型獲得均勻的纖維狀的芯線，隨后再干燥除去助劑，通過拉伸燒結(jié)等過程制成性能優(yōu)異的絕緣材料。
[0003]在聚四氟乙烯樹脂推擠成型的過程中，助擠劑的加入可以減小樹脂顆粒之間及其推擠模具之間的摩擦阻力，降低推擠壓力，同時增加樹脂顆粒之間的粘合力使之更加整體和密實(shí)，有利于管狀坯棒的壓制，使PTFE能夠穩(wěn)定成型。常見的助劑有石油醚，異鏈烷烴，石蠟油及Isopar-E等，通常其沸點(diǎn)低于150°C，擠出助劑的摻入量一般是樹脂重量的15%?25%。助劑擠通常要求不能和聚四氟乙烯樹脂發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生污染，能夠具有很好的浸潤性、潤滑性和分散性能，能夠在的樹脂內(nèi)均勻分布，并且常溫下不易揮發(fā)而在燒結(jié)前則必須通過干燥完全揮發(fā)干凈。
[0004]干燥的目的是除去擠出成型后的線芯中的助劑，防止其殘留在樹脂表面對后續(xù)燒結(jié)和拉伸工藝產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響PTFE絕緣層的電氣性能。通過干燥線芯，可以揮發(fā)掉樹脂表面的助劑，減小顆粒間的間距，增大樹脂間粘合力，從而增加管體的強(qiáng)度，使之易于燒結(jié)拉伸產(chǎn)生微孔結(jié)構(gòu)，降低材料的介電常數(shù)，進(jìn)而提高產(chǎn)品性能。通常采用加熱干燥的方法來除去助劑，然而加熱時溫度過高會導(dǎo)致干燥速率太快，助劑揮發(fā)不均勻，容易產(chǎn)生氣泡、裂紋和夾層，使絕緣層發(fā)黃。溫度太低，助劑不能完全揮發(fā)，也會影響后續(xù)工藝和產(chǎn)品性能，使絕緣層發(fā)黃發(fā)黑。
[0005]目前國內(nèi)外相關(guān)企業(yè)均采用電阻絲加熱低溫熏蒸的方法干燥絕緣層中的助劑，一方面低溫熏蒸干燥速度低，干燥時間長，生產(chǎn)效率偏低，影響生產(chǎn)能力。另一方面加熱熏蒸技術(shù)熱量傳遞方式是由外表面?zhèn)鬟f至內(nèi)層，而聚四氟乙烯絕熱性能高，容易造成受熱不均，助劑油揮發(fā)不徹底，導(dǎo)致開裂及粘附力下降，揮發(fā)不均勻容易造成絕緣層中大小不一的孔洞結(jié)構(gòu)，從而影響絕緣層的介電常數(shù)，進(jìn)而增加電纜通信過程中的衰減損耗。此外，加熱熏蒸干燥除去助劑，由于助劑的低沸點(diǎn)低燃點(diǎn)的特點(diǎn)，容易產(chǎn)生安全隱患和環(huán)境污染，助劑直接加熱除去也造成資源的浪費(fèi)，既不環(huán)保亦不經(jīng)濟(jì)。
[0006]微波是指頻率在300MHz?3000GHz，波長在0.001?1.0m,具有穿透性的電磁輻射波。微波干燥作為一種新型的干燥方法，具有穿透性能強(qiáng)，可直接作用于溶劑分子使其隨微波的頻率作高速的旋轉(zhuǎn)，使溶劑瞬間產(chǎn)生摩擦熱，微波的能量轉(zhuǎn)換為熱能，導(dǎo)致絕緣層中間和表面的助劑分子同時升溫，其不需要熱傳導(dǎo)過程，所以加熱速度快，絕緣層的表面和內(nèi)層都能均勻受熱，相比常規(guī)加熱干燥能夠大大提升干燥效率。助劑吸收微波的能量后轉(zhuǎn)換成熱量溫度升高而揮發(fā)逸出，絕緣線芯在真空負(fù)壓的條件下能夠迅速得到干燥。由于真空微波加熱是內(nèi)外同時受熱的方式，克服了傳統(tǒng)的內(nèi)外溫差較大而造成的開裂，產(chǎn)生氣泡等現(xiàn)象，并且能保證絕緣材料的潔凈，使得干燥質(zhì)量得到大大提高，控制好微波功率和真空度能夠獲得較好的干燥質(zhì)量，從而保證產(chǎn)品的電氣性能，對于聚四氟乙烯絕緣芯線中的助劑的干燥處理的裝置，國內(nèi)外文獻(xiàn)尚未見相關(guān)方面的報道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型專利的目的在于通過采用真空微波干燥技術(shù)，冷凝回流助劑，回收再利用的處理裝置來干燥線芯中的助劑，本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題是克服傳統(tǒng)加熱熏蒸的助劑干燥方法的不足，提供一種一種耐高溫通信電纜絕緣工藝的真空微波干燥回收再利用處理裝置，是一種干燥效率高、干燥徹底、溫度低、能耗小、助劑易回收、可降低生產(chǎn)成本，并且提升絕緣層綜合性能的干燥處理方法。
[0008]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0009]一種耐高溫通信電纜絕緣工藝的真空微波干燥回收再利用處理裝置，包括:微波干燥器1、蛇形管換熱器2、助劑回收儲存罐3、真空泵5、紅外測溫22、反饋與控制系統(tǒng)23 ；微波干燥器I與蛇形管換熱器2通過助劑蒸汽管16相連；所述微波干燥器I包括微波發(fā)射裝置6、線纜傳輸及微波加熱腔體；蛇形管換熱器2與真空泵5通過真空管19相連；所述微波發(fā)射裝置6由微波發(fā)射器7、波導(dǎo)管8及諧振腔9組成；所述微波干燥器I的微波加熱腔體為圓柱狀腔體結(jié)構(gòu)，在兩端圓形底座圓心處有進(jìn)線口 11和出線口 15;進(jìn)線口 11和出線口 15處分別裝有微波抑制器14、氣體過濾及干燥裝置12和氣密性硅橡膠墊圈13 ;助劑回收儲存罐3的減壓閥處也設(shè)有氣體過濾及干燥裝置12 ;所述微波加熱腔體內(nèi)周圍對稱分布有若干個微波發(fā)射器7和微波反射裝置10，能夠均勻的對中心線芯的聚四氟乙烯絕緣層進(jìn)行干燥，腔體上部設(shè)有紅外溫度探測儀22，能對芯線表面溫度進(jìn)行探測；所述真空泵5具有真空度顯示表和真空度控制器及進(jìn)泵氣體過濾及干燥裝置；紅外溫度探測儀22、真空度顯示表及控制器同主操作板和溫度控制系統(tǒng)23相連。
[0010]所述蛇形管換熱器2的冷凝水入口 17在下，冷凝水出口 18在上，采用循環(huán)水進(jìn)行冷凝回流。
[0011]所述助劑回收儲存罐3上設(shè)有助劑回收閥20和真空減壓閥21。
[0012]所述微波干燥器I內(nèi)設(shè)有主傳動輪24和從傳動輪25。
[0013]所述紅外測溫、反饋與控制系統(tǒng)能夠即時探測出芯線的絕緣層的溫度信號，反饋至控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定參數(shù)控制微波的啟動、加熱功率和動力系統(tǒng)的牽引速率。
[0014]一種耐高溫通信電纜絕緣工藝的真空微波干燥及回收再利用處理裝置，其特征在于將混合有助劑的樹脂經(jīng)推擠成形后的線芯在燒結(jié)之前先通過真空微波干燥及回收再利用處理裝置進(jìn)行干燥，并且冷凝回流助劑加以回收再次利用。
[0015]一種耐高溫通信電纜絕緣工藝的真空微波干燥及回收再利用處理裝置，其技術(shù)依據(jù)在于微波干燥具有穿透性強(qiáng)、干燥效率高、選擇性好及安全環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，聚四氟乙烯材料的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗非常小，在微波場中基本沒有吸收，不被加熱，而常用的有機(jī)助劑石油醚，石蠟油，異鏈烷烴及Isopar-E等介電常數(shù)較高，介電損耗較大，對微波吸收很強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)局部短時間加熱使助劑分子脫離束縛揮發(fā)逸出，在抽真空負(fù)壓條件下，助劑被抽離干燥器在蛇形換熱器中冷凝回流存儲于助劑冷凝回收儲存罐中，而使芯線得到徹底干燥，并且回收了助劑提高了經(jīng)濟(jì)效益。一種耐高溫通信電纜絕緣工藝的真空微波干燥及回收再利用處理裝置，其特征在于絕緣層的厚度在0.3?1.8mm，助劑的含量在15%?25%，所使用的微波干燥器的長度為I?3m，發(fā)熱功率在6KW?18KW之間，其中單個微波發(fā)射器最大發(fā)熱功率為3KW，干燥速度在3?12m/min，真空度在-0.05MPa?0.06MPa之間，溫度為60?150。。。
[0016]本實(shí)用新型的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是:
[0017]一種耐高溫通信電纜絕緣工藝的真空微波干燥及回收再利用處理裝置包括:微波加熱干燥器、蛇形管換熱器、真空泵、回收助劑儲存罐、牽引裝置、紅外測溫、反饋與控制系統(tǒng)。
[0018]其特征在于:
[0019]所述微波加熱干燥器包括微波發(fā)射裝置、線纜傳輸及加熱腔體。其特征在于所述微波發(fā)射裝置由微波發(fā)射器、導(dǎo)波管及諧振腔組成。其特征在于所述微波加熱腔體為圓柱體狀腔體結(jié)構(gòu)，在兩端圓形底面圓心處有進(jìn)線口和出線口，進(jìn)線口和出線口處分別裝有微波抑制器、氣體過濾及干燥裝置和氣密性硅橡膠墊圈。其特征在于所述加熱腔體內(nèi)部圍繞中心線周圍對稱分布有微波發(fā)射器和和微波反射裝置，能夠均勻的對中心線芯的聚四氟乙烯材料進(jìn)行干燥，腔體上部設(shè)有紅外線測溫探頭，能對芯線表面溫度進(jìn)行探測。其特征在于所述蛇形管換熱器的冷凝水入口在下，出口在上，采用循環(huán)水進(jìn)行冷凝回流。其特征在于所述真空泵具有真空度顯示表和真空度控制器及進(jìn)泵氣體過濾及干燥裝置。其特征在于所述回收助劑儲存罐減壓閥處裝有氣體過濾及干燥裝置。其特征在于所述紅外測溫、反饋與控制系統(tǒng)能夠即時探測出芯線的絕緣層的溫度信號，反饋至控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定參數(shù)控制微波的啟動、加熱功率和動力系統(tǒng)的牽引速率。
[0020]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0021]本實(shí)用新型涉及一種耐高溫通信電纜絕緣工藝的真空微波干燥及回收再利用處理裝置。聚四氟乙烯絕緣層的制造工藝包括PTFE樹脂與助劑的混合、預(yù)成形、推壓擠出、干燥、燒結(jié)和冷卻等步驟，其特征在于燒結(jié)過程前的助劑干燥步驟采用的是真空微波干燥，冷凝回流助劑回收再利用的處理裝置。本實(shí)用新型的聚四氟乙烯絕緣電纜絕緣層的生產(chǎn)工藝中助劑的處理，是通過真空微波干燥使聚四氟乙烯中的助劑分子高效均勻地從絕緣層中徹底揮發(fā)出來，形成了由介電常數(shù)接近于I的空氣分子占據(jù)填充的大小均勻的孔隙，具有較低的介電常數(shù)，提高了電纜的綜合性能。此外，揮發(fā)出來的助劑通過冷凝回流收集回收再利用，一方面能保證了易燃易爆助劑處理的安全性能，另一方面助劑的回收再利用，具有經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，能減少進(jìn)口助劑的使用成本，提聞生廣效益。
[0022]本實(shí)用新型專利采用的真空微波干燥助劑的裝置，工藝簡單，生產(chǎn)成本低廉，在干燥助劑過程中由于微波的高穿透性、高的熱轉(zhuǎn)換效率和安全環(huán)保的特性，使得助劑的干燥效率得到提升，干燥效果更加徹底，干燥質(zhì)量也大幅提高，并且回收了助劑調(diào)高了經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。
[0023]主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
[0024]I)干燥效率高，助劑揮發(fā)徹底。微波穿透能力強(qiáng)，聚四氟乙烯材料基本上不吸收微波，芯線內(nèi)外的助劑分子能夠吸收全部微波轉(zhuǎn)化為熱量直接從芯線中揮發(fā)出來，而且在抽真空減壓條件下助劑分子沸點(diǎn)有所下降，能進(jìn)一步提高助劑分子從干燥器中抽離的速率，進(jìn)而獲得了較高的干燥效率，并且比起加熱熏蒸方法助劑分子由于芯線內(nèi)外局部受熱揮發(fā)的更加徹底。
[0025]2)均勻受熱，助劑揮發(fā)均勻，干燥質(zhì)量好。微波的加熱原理和穿透特性使得芯線里面和表面的助劑分子同時受熱，不需熱傳導(dǎo)過程，所以加熱速度快并且內(nèi)外均勻，故而助劑分子揮發(fā)也均勻，干燥出來的絕緣層質(zhì)量較好。相比之下，傳統(tǒng)加熱熏蒸的方法，熱量傳遞由外至內(nèi)，而聚四氟乙烯絕熱性能比較良好，所以升溫速度慢還容易造成受熱不均，助劑油揮發(fā)不均勻、不徹底，容易導(dǎo)致開裂及粘附力下降，造成絕緣層中大小不一的孔洞結(jié)構(gòu)，從而影響絕緣層的介電常數(shù)，增加電纜通信過程中的衰減損耗。
[0026]3)助劑可回收再利用，安全環(huán)保又經(jīng)濟(jì)。加熱熏蒸干燥的方法，由于助劑的低沸點(diǎn)低燃點(diǎn)的特點(diǎn)，如果生產(chǎn)過程中受熱不均或者溫度控制不規(guī)范，容易產(chǎn)生安全隱患和環(huán)境污染，并且直接加熱除去助劑也勢必造成資源的浪費(fèi)，而采用真空微波干燥的方法，通過抽真空冷凝回流的方法及時抽走干燥出來的助劑，并且加以回收再利用，能降低生產(chǎn)成本，安全環(huán)保還經(jīng)濟(jì)。
[0027]本實(shí)用新型專利采用的真空微波干燥助劑的方法，能夠較好的干燥揮發(fā)掉芯線中的助劑，對后續(xù)燒結(jié)拉伸工藝形成具有較低介電常數(shù)和介質(zhì)損耗的絕緣層具有重要的意義，相比于常規(guī)加熱熏蒸除助劑的方法，該法助劑揮發(fā)更為徹底，內(nèi)外受熱更加均勻，且揮發(fā)效率大大得到提升，提高了生產(chǎn)效率和電纜的綜合性能，與此同時還能回收助劑，安全環(huán)保又經(jīng)濟(jì)，為聚四氟乙烯絕緣制造過程中助劑的干燥處理提供了新的思路，也使得聚四氟乙烯絕緣產(chǎn)品在高頻通信方面的應(yīng)用前景更加廣闊。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為本實(shí)用新型的真空微波干燥系統(tǒng)的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖2為本實(shí)用新型的微波干燥器的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖中，I是微波干燥器，2是蛇形管換熱器，3是助劑回收儲存罐，4是燒結(jié)爐，5是真空泵，6是微波發(fā)射裝置，7是微波發(fā)射器，8是波導(dǎo)管，9是諧振腔，10是微波反射裝置，11是進(jìn)線口，12是氣體過濾及干燥裝置，13是氣密性硅橡膠墊圈，14是微波抑制器，15是出線口，16是助劑蒸汽管，17是冷凝水入口，18是冷凝水出口，19是真空管，20是助劑回收閥，21是真空減壓閥，22是紅外溫度探測儀，23是主操作板和溫度控制系統(tǒng)，24是主傳動輪，25是從傳動輪。

【具體實(shí)施方式】
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[0031]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
[0032]以下結(jié)合一個具體實(shí)施案例，事例性說明及幫助進(jìn)一步理解本實(shí)用新型，但實(shí)施例具體細(xì)節(jié)僅是為了說明本實(shí)用新型，并不代表本實(shí)用新型構(gòu)思下全部技術(shù)方案，因此不應(yīng)理解為對本實(shí)用新型總的技術(shù)方案的限定，在一些技術(shù)人員看來，不偏離本實(shí)用新型構(gòu)思的非實(shí)質(zhì)性改動，例如以具有相同或相似技術(shù)效果的技術(shù)特征簡單改變或替換，均屬本實(shí)用新型保護(hù)范圍。
[0033]如圖1、圖2，一種耐高溫通信電纜絕緣工藝的真空微波干燥回收再利用處理裝置，包括:微波干燥器1、蛇形管換熱器2、真空泵5、助劑回收儲存罐3、紅外測溫、反饋與控制系統(tǒng)；微波干燥器I與蛇形管換熱器2通過助劑蒸汽管16相連，所述微波干燥器I包括微波發(fā)射裝置6、線纜傳輸及微波加熱腔體；蛇形管換熱器2與真空泵5通過真空管19相連；所述微波發(fā)射裝置6由微波發(fā)射器7、波導(dǎo)管8及諧振腔9組成；所述微波干燥器I的微波加熱腔體為圓柱狀腔體結(jié)構(gòu)，在兩端圓形底座圓心處有進(jìn)線口 11和出線口 15，進(jìn)線口 11和出線口 15處分別裝有微波抑制器14、氣體過濾及干燥裝置12和氣密性硅橡膠墊圈13，氣體過濾及干燥裝置12助劑回收儲存罐3的減壓閥處；所述微波加熱腔體內(nèi)周圍對稱分布有若干個微波發(fā)射器7和微波反射裝置10，能夠均勻的對中心線芯的聚四氟乙烯材料進(jìn)行干燥，腔體上部設(shè)有紅外溫度探測儀22，能對芯線表面溫度進(jìn)行探測；所述真空泵5具有真空度顯示表和真空度控制器及進(jìn)泵氣體過濾及干燥裝置，紅外溫度探測儀22和真空度顯示表和真空度控制器與主操作板和溫度控制系統(tǒng)23相連。
[0034]所述蛇形管換熱器2的冷凝水入口 17在下，冷凝水出口 18在上，采用循環(huán)水進(jìn)行冷凝回流。
[0035]所述助劑回收儲存罐3上設(shè)有助劑回收閥20和真空減壓閥21。
[0036]所述微波干燥器I內(nèi)設(shè)有主傳動輪24和從傳動輪25。
[0037]所述紅外測溫、反饋與控制系統(tǒng)能夠即時探測出芯線的絕緣層的溫度信號，反饋至控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定參數(shù)控制微波的啟動、加熱功率和動力系統(tǒng)的牽引速率。
[0038]一種耐高溫通信電纜絕緣工藝的真空微波干燥及回收再利用處理裝置，其特征在于將混合有助劑的樹脂經(jīng)推擠成形后的線芯在燒結(jié)之前先通過真空微波干燥及回收再利用處理裝置進(jìn)行干燥，并且冷凝回流助劑加以回收再次利用。
[0039]一種耐高溫通信電纜絕緣工藝的真空微波干燥方法，包括的步驟如下:
[0040]步驟1，生產(chǎn)時，將擠出后的線芯通過傳動輪的作用，經(jīng)過線芯入口進(jìn)入干燥器內(nèi)，此時要求線芯在干燥器內(nèi)主傳動輪和從傳動輪上面繞線8圈，其儲線有效長度大于40米，隨后在主傳動輪上單繞一圈后從線芯出口引出微波干燥器，打開真空泵抽真空，同時打開蛇形換熱管中的循環(huán)冷凝水系統(tǒng)，打開微波干燥器，對線芯進(jìn)行干燥，線芯由牽引設(shè)備牽引進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)；
[0041]步驟2，線芯經(jīng)由步驟I后直接進(jìn)入燒結(jié)爐進(jìn)行后續(xù)燒結(jié)(拉伸)工藝；
[0042]步驟3，生產(chǎn)線停機(jī)操作時，先關(guān)閉微波加熱器，后關(guān)閉真空系統(tǒng)，打開減壓閥，恢復(fù)常壓，收集回收助劑。
[0043]所述線芯的絕緣層的厚度在0.3?1.8mm，助劑的含量在15%?25%，所使用的微波干燥器的長度為I?3m,最大發(fā)熱功率為6KW?18KW,其中單個微波發(fā)射器最大發(fā)熱功率為3KW，干燥速度在3?12m/min，真空度在-0.05MPa?0.06MPa之間，溫度為60?150。。。
[0044]HSCFF-50-3半柔電纜是目前市場上應(yīng)用較為廣泛的一種耐高溫通信電纜，其絕緣層采用的是實(shí)芯聚四氟乙烯(PTFE)材料。制造過程是經(jīng)由PTFE樹脂與潤滑助劑混合，先預(yù)壓成坯，通過推擠出成型獲得均勻的纖維狀的芯線，隨后再干燥除去助劑，通過拉伸燒結(jié)等過程制成的性能優(yōu)異的絕緣材料。絕緣材料的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)對于信息傳輸?shù)馁|(zhì)量有著重大的影響，而聚四氟乙烯絕緣層的結(jié)構(gòu)很大程度上受生產(chǎn)工藝的影響，而通過推擠成型，干燥過后的助劑的含量將會極大的影響下一步燒結(jié)工藝的產(chǎn)品質(zhì)量，因而必須通過干燥徹底除去芯線中所含的助劑。目前生產(chǎn)工藝中在預(yù)壓成坯和推擠成型前通常會加入15%?25%的助劑，由于推擠成線芯后聚四氟乙烯會形成一個整體包繞在內(nèi)導(dǎo)體的外圍結(jié)構(gòu)，常規(guī)加熱方法通常容易內(nèi)外受熱不均，不能對其很好的干燥，容易影響產(chǎn)品質(zhì)量。目前，生產(chǎn)工藝中常用的方法是通過加熱熏蒸的方法，通過持續(xù)加熱到140°C左右來除去芯線中的助劑，然而這種方法所需加熱時間較長，動力消耗大，助劑揮發(fā)不均勻，且難以回收等缺點(diǎn)，嚴(yán)重制約了 HSCFF-50-3半柔電纜等的生產(chǎn)。
[0045]微波干燥具有穿透性強(qiáng)、干燥效率高、選擇性好及安全環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，聚四氟乙烯材料的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗非常小，在微波場中基本沒有吸收，不被加熱，而常用的有機(jī)助劑石油醚，石蠟油，異鏈烷烴及Isopar-E等介電常數(shù)較高，介電損耗較大，對微波吸收很強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)局部短時間加熱使助劑分子脫離束縛揮發(fā)逸出。采用本實(shí)用新型所用的真空微波干燥裝置可以及時將微波加熱揮發(fā)擴(kuò)散出的有機(jī)助劑分子通過真空泵抽入蛇形冷凝管換熱器，由助劑冷凝回流存儲罐回收再利用。采用這種方法能夠及時將剩余的熱量帶出干燥器，高溫持續(xù)時間短，能夠避免局部溫度過高影響絕緣層的質(zhì)量，從而達(dá)到微波快速干燥徹底脫除助劑，提升生產(chǎn)效率的目的。
[0046]案例所示HSCFF-50-3聚四氟乙烯中助劑Isopar-E的真空微波干燥實(shí)施步驟如下:(1)生產(chǎn)HSCFF-50-3時，將擠出后的線芯通過傳動輪的作用，經(jīng)過線芯入口進(jìn)入干燥器內(nèi)，此時要求線芯在干燥器內(nèi)主傳動輪和從傳動輪上面繞線8圈，其儲線有效長度大于40米，隨后在主傳動輪上單繞一圈后從線芯出口引出干燥器，打開真空泵抽真空，同時打開蛇形換熱管中的循環(huán)冷凝水系統(tǒng)，打開微波干燥器，對線芯進(jìn)行干燥，線芯由牽引設(shè)備牽引進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)。(2)線芯經(jīng)由步驟I后直接進(jìn)入燒結(jié)爐進(jìn)行后續(xù)燒結(jié)(拉伸)工藝。(3)生產(chǎn)線停機(jī)操作時，先關(guān)閉微波加熱器，后關(guān)閉真空系統(tǒng)，打開減壓閥，恢復(fù)常壓，收集回收助劑。
[0047]案例研究了 HSCFF-50-3聚四氟乙烯推擠成型后芯線中的助劑含量隨微波加熱的時間的變化(條件:絕緣層的厚度約為1_，助劑Isopar-E的含量在21 %，所使用的微波干燥器的加熱功率為6?18KW，干燥速度在3?12m/min，真空度在-0.05MPa?0.06MPa之間，溫度為60?150°C )。通過HSCFF-50-3聚四氟乙烯絕緣材料擠出成形后采用一種耐高溫通信電纜絕緣工藝的真空微波干燥及回收再利用處理裝置干燥處理助劑后的結(jié)果顯示采用真空微波干燥裝置能以較高的干燥效率明顯脫除芯線中的有機(jī)助劑分子，大大減小了現(xiàn)有的工藝干燥時間，干燥更徹底，另外采用此種方法不會由于內(nèi)外層受熱不均而對絕緣層質(zhì)量產(chǎn)生影響，絕緣層表面平整，通過顯微觀察內(nèi)部孔隙較小并且很均勻，通過電氣性能測試顯示該線纜介電常數(shù)低于加熱熏蒸的絕緣線纜，介電損耗優(yōu)于加熱處理助劑的絕緣線纜，具有良好的絕緣電氣性能，此外還能回收助劑再利用降低經(jīng)濟(jì)成本。
[0048]上面所述的實(shí)施例僅僅是對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本實(shí)用新型的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計構(gòu)思前提下，本領(lǐng)域中普通工程技術(shù)人員對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，本實(shí)用新型請求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。
【權(quán)利要求】
1.一種耐高溫通信電纜絕緣工藝的真空微波干燥回收再利用處理裝置，其特征在于包括:微波干燥器(I)、蛇形管換熱器(2)、助劑回收儲存罐(3)、真空泵(5)、紅外測溫(22)、反饋與控制系統(tǒng)(23);微波干燥器⑴與蛇形管換熱器(2)通過助劑蒸汽管(16)相連；所述微波干燥器(I)包括微波發(fā)射裝置￠)、線纜傳輸及微波加熱腔體；蛇形管換熱器(2)與真空泵(5)通過真空管(19)相連；所述微波發(fā)射裝置(6)由微波發(fā)射器(7)、波導(dǎo)管(8)及諧振腔(9)組成；所述微波干燥器(I)的微波加熱腔體為圓柱狀腔體結(jié)構(gòu)，在兩端圓形底座圓心處有進(jìn)線口(11)和出線口(15);進(jìn)線口(11)和出線口(15)處分別裝有微波抑制器(14)、氣體過濾及干燥裝置(12)和氣密性硅橡膠墊圈(13);助劑回收儲存罐(3)的減壓閥處也設(shè)有氣體過濾及干燥裝置(12);所述微波加熱腔體內(nèi)周圍對稱分布有若干個微波發(fā)射器(7)和微波反射裝置(10)，能夠均勻的對中心線芯的聚四氟乙烯絕緣層進(jìn)行干燥，腔體上部設(shè)有紅外溫度探測儀(22)，能對芯線表面溫度進(jìn)行探測；所述真空泵(5)具有真空度顯示表和真空度控制器及進(jìn)泵氣體過濾及干燥裝置；紅外溫度探測儀(22)、真空度顯示表及控制器同主操作板和溫度控制系統(tǒng)(23)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫通信電纜絕緣工藝的真空微波干燥回收再利用處理裝置，其特征在于所述蛇形管換熱器(2)的冷凝水入口(17)在下，冷凝水出口(18)在上，采用循環(huán)水進(jìn)行冷凝回流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫通信電纜絕緣工藝的真空微波干燥回收再利用處理裝置，其特征在于所述助劑回收儲存罐(3)上設(shè)有助劑回收閥(20)和真空減壓閥(21)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫通信電纜絕緣工藝的真空微波干燥回收再利用處理裝置，其特征在于所述微波干燥器(I)內(nèi)設(shè)有主傳動輪(24)和從傳動輪(25)。
【文檔編號】F26B23/08GK204178825SQ201420635790
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】李靈, 錢利榮, 代康, 郭志宏 申請人:江蘇俊知技術(shù)有限公司