一种建筑布电线及其制造方法与流程

1.本发明涉及电线技术领域，具体涉及一种建筑布电线及其制造方法。


背景技术：

2.随着国家宏观对建筑行业的调控，建筑行业有膨胀过热逐步趋于回落和平稳。随着长期的了解和对比，购房业主和工程甲方对建筑的安全和质量的关注度也越来越多，因而在选择使用建筑装修材料上渐渐摆脱唯价低是从的局面。
3.鉴于电线电缆是建筑行业装修的必备产品，建筑布电线的产品安全和质量也被越来越多的人所了解和关注。市场上的普通建筑布电线由于仅仅满足ccc产品强制认证的基本指标，前期由于用户不了解、价格低廉，使用寿命短，加上不良厂家的降级降档生产制作、更新迭代快，最初被广大建筑装饰公司和建筑商所选择；但是随着建筑的密集度和超高度的发展以及用户的认知水平的提升，另外根据最新版dgj08-2048-2016《民用建筑电气防火设计规程》和gb50016-2018《建筑设计防火规范》要求，普通建筑布电线的基本性能远远满足不了目前实际安全环境使用的高指标要求，特别是重点建筑项目、超高层建筑、人员密集的公共场所和高端客户更是对建筑布电线提出了较高的安全性能要求，往往要求在满足基本强制认证产品性能上要求电线的燃烧等级更高、产烟毒性达到to级、燃烧滴落物/微粒等级达到t1级、耐腐蚀等级达到a1级；机械耐拉力、耐火能力更高。


技术实现要素：

4.本发明的发明目的是提供一种建筑布电线及其制造方法。
5.为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种建筑布电线，包括由内而外依次设置的线芯，隔热层以及绝缘层，所述线芯包括导体以及防弹丝；所述隔热层包括天然丝编织层以及腊克涂层，所述腊克涂层均匀包覆并填充于天然丝编织层及其间隙；所述绝缘层包括由内而外依次设置的防水层，阻燃耐老化层以及着色标识层。
6.优选地，所述线芯由单根导体以及多根绕覆导体的防弹丝组成；所述天然丝编织层以防弹丝作为支撑螺旋绕包于所述导体上；由于单根的防弹丝较细，不会造成铜导体的线径的增大，因而不会对产品外观尺寸造成影响，同时由于防弹丝材料疏水特性，还间接起到了铜导体的纵向阻水能力；所述天然丝编织层螺旋绕包于所述导体上，天然丝编织层以防弹丝作为支撑，确保腊克材料完全涂透天然丝，以增强天然丝编织层的疏水性。
7.优选地，所述防水层选用高介电性耐高温材料。
8.优选地，所述高介电性耐高温材料的体积电阻率ρ至少是10
14
，耐温等级为150℃以上。
9.优选地，所述线芯由多根导体以及多股防弹丝组成；多根所述导体由内而外依次分成中心、中层以及外层，所述防弹丝设于中层以及外层之间构成的第一几何空间中；所述天然丝编织层螺旋绕包于所述导体的外层，所述防弹丝用于所述中层以及外层之间的填充与支撑；由于防弹丝作为填充物介于各导体间隙之间，不会造成导体的线径的增大，因而不
会对产品外观尺寸造成影响，同时由于防弹丝材料疏水特性，还间接起到了导体的纵向阻水能力。
10.优选地，所述防弹丝由多股500d以上的多芳基纤维制成；优选地，所述多芳基纤维为1000d；1000d的防弹丝的拉断力接近1.5mm2的单只裸导体的拉断力，可以有效增强电线整体的拉断力。
11.其中，天然丝燃烧速度较慢，熔融并卷曲，烧时缩成一团，可以帮助蜂窝状层壳体的形成；防弹丝不熔解不助燃只会碳化，当温度大于250摄氏度时，才开始逐步碳化，直接碳化温度须在600摄氏度以上，即使防弹丝碳化，碳化后的防弹丝也会粘附在导体上，不会脱落。
12.优选地，所述防水层，阻燃耐老化层以及着色标识层的厚度比例为：1.9-2.1:6.5-7.5:0.5-1.5；最优的，所述防水层，阻燃耐老化层以及着色标识层的厚度比例为：2:7:1。
13.优选地，所述防水层，阻燃耐老化层以及着色标识层相融；所述防水层，阻燃耐老化层以及着色标识层内含的聚烯烃和聚乙烯，分子上都有c=c化学键，经过电子束辐照打断重组，材料中的部分聚乙烯分子由线状结构变为立体网状结构，聚乙烯分子中的c=c键与聚烯烃分子中c=o键也会发生重组交联，辐照后的材料绝缘性能得到提升，整体更牢靠；受热时，材料不会因材质的不同而熔融分层蠕动变形，能保持较好的绝缘厚度及外形，相应的耐温等级也急剧提升。
14.优选地，所述天然丝编织层的编织密度大于90％，所述隔热层的厚度小于0.4mm；具体的，所述天然丝编织层的厚度小于0.3mm，腊克涂层的厚度小于0.1mm。
15.本发明还请求保护一种建筑布电线的制造方法，所述制造方法包括以下步骤；(1)原料选取：选取导体、天然丝编织层、腊克材料、第一绝缘料、第二绝缘料和第三绝缘料；(2)导体加工：用防弹丝填充与加强导体，并将天然丝编织层螺旋绕包于所述导体外侧；将腊克材料均匀包覆在天然丝编织层上，形成光滑的腊克涂层，所述天然丝编织层以及腊克涂层形成隔热层；(3)绝缘料共挤：将第一绝缘料、第二绝缘料和第三绝缘料通过多台挤塑机共用一个机头与一个共挤模具挤塑而成；(4)形成绝缘层：用牵引机拉动加工后的导体穿过共挤模具，导体表面由内而外依次形成隔热层，防水层，阻燃耐老化层以及着色标识层。
16.所述建筑布电线包括由内而外依次设置的线芯，隔热层以及绝缘层，所述线芯包括导体以及防弹丝；所述隔热层包括天然丝编织层以及腊克涂层，所述腊克涂层均匀包覆并填充于天然丝编织层及其间隙；所述绝缘层包括由内而外依次设置的防水层，阻燃耐老化层以及着色标识层。
17.优选地，所述线芯由单根导体以及多根绕覆导体的防弹丝组成；所述天然丝编织层以防弹丝作为支撑螺旋绕包于所述导体上；由于单根的防弹丝较细，不会造成铜导体的线径的增大，因而不会对产品外观尺寸造成影响，同时由于防弹丝材料疏水特性，还间接起到了铜导体的纵向阻水能力；所述天然丝编织层螺旋绕包于所述导体上，天然丝编织层以防弹丝作为支撑，确保腊克材料完全涂透天然丝，以增强天然丝编织层的疏水性。
18.优选地，所述线芯由多根导体以及多股防弹丝组成；多根所述导体由内而外依次分成中心、中层以及外层，所述防弹丝设于中层以及外层之间构成的第一几何空间中；所述天然丝编织层螺旋绕包于所述导体的外层，所述防弹丝用于所述中层以及外层之间的填充与支撑；由于防弹丝作为填充物介于各导体间隙之间，不会造成导体的线径的增大，因而不会对产品外观尺寸造成影响，同时由于防弹丝材料疏水特性，还间接起到了导体的纵向阻水能力。
19.优选地，所述防弹丝由多股500d以上的多芳基纤维制成；优选地，所述多芳基纤维为1000d；1000d的防弹丝的拉断力接近1.5mm2的单只裸导体的拉断力，可以有效增强电线整体的拉断力。
20.其中，天然丝燃烧速度较慢，熔融并卷曲，烧时缩成一团，可以帮助蜂窝状层壳体的形成；防弹丝不熔解不助燃只会碳化，当温度大于250摄氏度时，才开始逐步碳化，直接碳化温度须在600摄氏度以上，即使防弹丝碳化，碳化后的防弹丝也会粘附在导体上，不会脱落。
21.优选地，所述防水层，阻燃耐老化层以及着色标识层的厚度比例为：2:7:1。
22.优选地，所述防水层，阻燃耐老化层以及着色标识层相融；所述防水层，阻燃耐老化层以及着色标识层内含的聚烯烃和聚乙烯，分子上都有c=c化学键，经过电子束辐照打断重组，材料中的部分聚乙烯分子由线状结构变为立体网状结构，聚乙烯分子中的c=c键与聚烯烃分子中c=o键也会发生重组交联，辐照后的材料绝缘性能得到提升，整体更牢靠；受热时，材料不会因材质的不同而熔融分层蠕动变形，能保持较好的绝缘厚度及外形，相应的耐温等级也急剧提升。
23.优选地，所述天然丝编织层的编织密度大于90％，所述隔热层的厚度小于0.4mm；具体的，所述天然丝编织层的厚度小于0.3mm，腊克涂层的厚度小于0.1mm。
24.优选地，还包括步骤(5)辐照交联，将形成绝缘层的导体通过电子加速器进行电子束辐照，实现防水层，阻燃耐老化层以及着色标识层相融。
25.优选地，所述第一绝缘料以高密度的聚乙烯作为基材，第二绝缘料以聚烯烃与聚乙烯混合物作为基材，第三绝缘料以聚烯烃作为基材；所述第一绝缘料、第二绝缘料和第三绝缘料的基材通过电子束辐照实现打断重组。
26.由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：1、本发明的一种建筑布电线，其线芯通过防弹丝填充和加强，大大提高了电线整体的拉断力，同时由于防弹丝材料疏水特性，还间接起到了铜导体的纵向阻水能力；2、本发明的一种建筑布电线，其线芯由单根导体以及多根绕覆导体的防弹丝组成，天然丝编织层以防弹丝作为支撑，确保腊克材料完全涂透天然丝，以增强天然丝编织层的疏水性；3、本发明的一种建筑布电线，其线芯由多根导体以及多股防弹丝组成，天然丝编织层以导体作为支撑，确保腊克材料完全涂透天然丝，以增强天然丝编织层的疏水性；4、本发明的一种建筑布电线，绝缘层包括由内而外依次设置的防水层，阻燃耐老化层以及着色标识层；受热时，不会因材质的不同而熔融分层导致变形，能保持较好的绝缘厚度及外形；5、本发明的一种建筑布电线，发生火灾时，长时间燃烧也不会发生严重裂隙，待有
机可燃物烧尽后，不会产生细微粉尘，也不会造成火焰的蔓延和燃烧物的滴落情况；燃烧结束后，整体会形成一层包覆在导体表面的蜂窝状层壳体，无外力作用下不会脱落；6、本发明的一种建筑布电线的制造方法，所述第一绝缘料、第二绝缘料和第三绝缘料的基材通过电子束辐照实现打断重组交联；三种绝缘料都有各自的独特定向性能，但是不会因受热而分层，产品总体性能和实用性得到了前所未有的提升，达到长寿命、高阻燃的突出性能；在工作温度70℃下的电线正常使用寿命不小于70年；7、本发明公开的多层绝缘、长寿命、高强度、高阻燃的建筑布电线产品，安全性能更高、性价比更优，适于推广应用。
附图说明
27.图1为本发明实施例1的结构示意图；图2为本发明实施例2的结构示意图。
28.其中：1、导体；2、防弹丝；3、隔热层；4、防水层；5、阻燃耐老化层；6、着色标识层；7、第一几何空间；8、第二几何空间。
具体实施方式
29.为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成，需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
30.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
31.实施例1请参照图1，一种建筑布电线，包括由内而外依次设置的线芯，隔热层3以及绝缘层，所述线芯包括导体1以及防弹丝2；所述绝缘层包括由内而外依次设置的防水层4，阻燃耐老化层5以及着色标识层6。
32.所述防水层4，阻燃耐老化层5以及着色标识层6的厚度根据线芯的粗细而定，不同规格的线芯厚度不一样；但是防水层4，阻燃耐老化层5以及着色标识层6厚度的最优比不变，为：2:7:1。
33.所述线芯由多根导体1以及多股防弹丝2组成；多根所述导体1由内而外依次分成中心、中层以及外层，所述防弹丝2设于中层以及外层之间构成的第一几何空间7中。
34.其中，中心、中层以及外层依次包括1根、6根以及12根导线；其中中层的12导线的股线方向与中心以及外层的股线方向相反，与整体线芯的绞合方向相同；多根导线绞合时，中层以及外层之间形成六个第一几何空间7，每个集合空间至少有三股防弹丝2，每股防弹丝2均与中层以及外层的导体1接触，增加了中层以及外层中相互接触的导体1的之间的摩擦力；所述防弹丝2用于所述中层以及外层之间的填充与支撑；防弹丝2缠绕中层外侧，大大增加了产品整体的拉断力，敷设施工时不会因牵引力过大，而造成电线缩头或绝缘层与导体1分离导致刺穿破皮的情况。
35.每股防弹丝2由若干根1000d的多芳基纤维制成，经过比较，1000d的防弹丝2的拉断力接近1.5mm2的单只裸导体1的拉断力，所以，相比于同规格的产品1.5-6mm2，采用防弹丝2填充导线的产品，整体拉断力提高了30%-70%；此外由于防弹丝2作为填充物介于各导体1间隙之间，不会造成导体1的线径的增大，因而不会对产品外观尺寸造成影响，同时由于防弹丝2材料疏水特性，还间接起到了导体1的纵向阻水能力。
36.所述隔热层3包括编织密度大于90％的天然丝编织层以及腊克涂层，所述天然丝编织层的厚度小于0.3mm，腊克涂层的厚度小于0.1mm；所述天然丝编织层是通过天然丝编织而成，天然丝是常规意义上的蚕丝，蚕丝的燃点300-400度，燃烧速度较慢，熔融并卷曲，烧时可以缩成一团，所述腊克涂层具有耐高温特性，可以于250摄氏度以下的场合长期正常工作；所述腊克涂层是通过腊克材料均匀包覆并填充于天然丝编织层的外侧而形成的密封的光滑涂层，腊克材料可以填充天然丝编织层的间隙，确保隔热层3为密封的状态。
37.所述天然丝编织层螺旋绕包于所述线芯上，天然丝编织层以外层的导体1为支撑并形成第二几何空间8，第二几何空间8的设置可以确保腊克材料完全涂透与包覆天然丝，即完全渗透包裹天然丝，以增强天然丝编织层的疏水性。
38.经过2.5mm2导体1进行过载试验，上述隔热层3很好的起到了隔热效果，导体1表面与绝缘层之间的温差达到了20.2-30.6℃，使导体1与防水层4之间有足够的热隔绝，较好的保护了防水层4。
39.所述防水层4的厚度相对阻燃耐老化层5较薄，第一绝缘料将特殊定向改性的高密度聚乙烯hdpe作为基材，特殊改性后的高密度聚乙烯经过电子束辐照后由线状结构变为立体网状结构，材料分子结构发生了较大变化，材料的绝缘性能得到了更高的提升，体积电阻率由10
13
提升到10
15
以上，绝缘性能良好，介电损耗会更小，此外水分子h2o通过不了交联后的塑料分子间隙，可以有效地实现阻水；辐照后的材料可在150℃下可长期正常工作，绝对满足导体1使用过程中的过载和高温发热情况。
40.所述阻燃耐老化层5与防水层4必须很好相融，以确保火灾时不会发生的火焰蔓延与滴落情况；第二绝缘料以聚烯烃与聚乙烯混合物作为基材，增加乙烯-醋酸乙烯共聚物、ag(oh)3、mg(oh)2、特殊耐老化剂、石墨炭黑、抗uv剂等多种阻燃、抗老化添加剂；经过混炼而成为一种在燃烧时无卤、低烟、无毒的聚烯烃混合物，经过高能量电子束辐射交联后，塑料燃烧测试可达v0级以上。
41.所述着色标识层6作为绝缘层的最外层，在敷设和换用时起着分相，提示的作用，也有一定的绝缘性能；第三绝缘料的基材质为聚烯烃，聚烯烃内部添加一种细度达到4000目的极细的色粉，将两者混合在一起，取代了普遍使用的色母颗粒熔融的方式。采用此种方式的好处在于：与聚烯烃混合后的色粉经过挤塑机螺杆的匀化熔融，分散的更均匀，基材聚烯烃料经过电子加速器的辐照性能加强，确保着色标识层6长期使用也不会脱层、脱色及严重变色，具有很好的长期耐老化性能，此外该材料本身满足环保要求，满足rohs2.0。
42.所述防水层4，阻燃耐老化层5以及着色标识层6不会脱层的原理如下，第一绝缘料、第二绝缘料与第三绝缘层内含的聚烯烃和聚乙烯，分子上都有c=c化学键，经过电子束辐照打断重组，部分聚乙烯分子由线状结构变为立体网状结构，聚乙烯分子中的c=c键与聚烯烃分子中c=o键也会发生重组，辐照后的材料绝缘性能得到提升，整体更牢靠；受热时，材料不会因材质的不同而熔融分层蠕动变形，能保持较好的绝缘厚度及外形，相应的耐温等
级也急剧提升，可在150℃下可长期正常工作，绝对满足导体1使用过程中的过载和高温发热情况。
43.在做燃烧试验时，长时间燃烧时也不会发生严重裂隙，待有机可燃物烧尽后，不会产生细微粉尘，由于第一绝缘料、第二绝缘料与第三绝缘料互融，也不会造成火焰的蔓延和燃烧物的滴落情况；燃烧结束后，绝缘层整体会形成一层包覆在导体表面的蜂窝状层壳体，轻微火灾燃烧时能控制在极小的范围内就自动熄灭，很大程度上减少了严重火灾的扩展和发生，间接减少了财产损失。
44.此外天然丝燃烧速度较慢，熔融并卷曲，烧时缩成一团，可以帮助蜂窝状层壳体的形成；防弹丝2不熔解不助燃只会碳化，当温度大于250摄氏度时，才开始逐步碳化，直接碳化温度须在600摄氏度以上，即使防弹丝2碳化，碳化后的防弹丝2也会粘附在导体1上，不会脱落。
45.实施例2请参照图2，本实施例与实施例1相似，不同之处在于，所述线芯由单根导体1以及多根绕覆导体1的防弹丝2组成，由于单根的防弹丝2较细，不会造成导体1的线径的增大，因而不会对产品外观尺寸造成影响，同时由于防弹丝2材料疏水特性，还间接起到了导体1的纵向阻水能力；所述天然丝编织层螺旋绕包于所述导体1上，天然丝编织层以防弹丝2作为支撑，确保腊克材料完全涂透天然丝，以增强天然丝编织层的疏水性。
46.实施例3本实施例为实施例1与实施例2公开的建筑布电线的制造方法，包括以下步骤；(1)原料选取：选取导体、天然丝编织层、腊克材料、第一绝缘料、第二绝缘料和第三绝缘料；(2)导体加工：用防弹丝填充与加强导体形成线芯，并将天然丝编织层螺旋绕包于所述线芯外侧；将腊克材料均匀包覆在天然丝编织层上，形成光滑的腊克涂层，所述天然丝编织层以及腊克涂层形成隔热层；(3)绝缘料共挤：将第一绝缘料、第二绝缘料和第三绝缘料通过三台挤塑机共用一个机头与一个共挤模具挤塑而成；(4)形成绝缘层：用牵引机拉动加工后的导体穿过共挤模具，加工后的导体表面由内而外依次形成隔热层，防水层，阻燃耐老化层以及着色标识层；(5)辐照交联，将形成绝缘层的导体通过电子加速器进行电子束辐照，实现防水层，阻燃耐老化层以及着色标识层相融。
47.所述防水层，阻燃耐老化层以及着色标识层即第一绝缘料、第二绝缘料与第三绝缘层内含的聚烯烃和聚乙烯，分子上都有c=c化学键，经过电子束辐照打断重组，部分聚乙烯分子由线状结构变为立体网状结构，聚乙烯分子中的c=c键与聚烯烃分子中c=o键也会发生重组交联，辐照后的材料绝缘性能得到提升，整体更牢靠；受热时，材料不会因材质的不同而熔融分层蠕动变形，能保持较好的绝缘厚度及外形，相应的耐温等级也急剧提升，可在150℃下可长期正常工作，绝对满足导体使用过程中的过载和高温发热情况。
48.第一绝缘料将特殊定向改性的高密度聚乙烯（hdpe）作为基材，特殊改性后的高密度聚乙烯经过电子束辐照后由线状结构变为立体网状结构，材料分子结构发生了较大变化，材料的绝缘性能得到了更高的提升，体积电阻率由10
13
提升到10
15
以上，绝缘性能良好，
介电损耗会更小，此外水分子h2o通过不了交联后的塑料分子间隙，可以有效地实现阻水；辐照后的第一绝缘料可在150℃下可长期正常工作，绝对满足导体使用过程中的过载和高温发热情况。
49.第二绝缘料以聚烯烃与聚乙烯混合物作为基材，增加乙烯－醋酸乙烯共聚物、ag(oh)3、mg(oh)2、特殊耐老化剂、石墨炭黑、抗uv剂等多种阻燃、抗老化添加剂；经过混炼而成为一种在燃烧时无卤、低烟、无毒的聚烯烃混合物，经过高能量电子束辐射交联后，塑料燃烧测试可达v0级以上。
50.所述着色标识层作为绝缘层的最外层，在敷设和换用时起着分相，提示的作用，也有一定的绝缘性能；第三绝缘料的基材质为聚烯烃，聚烯烃内部添加一种颜色的细度达到4000目的极细的色粉，将两者混合在一起，取代了普遍使用的色母颗粒熔融的方式。采用此种方式的好处在于：与聚烯烃混合后的色粉经过挤塑机螺杆的匀化熔融，分散得更均匀，基材聚烯烃料经过电子加速器的辐照而性能加强。着色标识层长期使用也不会脱层、脱色及严重变色，也有很好的长期耐老化性能，材料本身满足环保要求，满足rohs2.0。
51.实施例4本实施例与实施例3相似，不同之处在于，所述第三绝缘料包括两个添加有不同颜色的色粉的聚烯烃，以形成双色的着色标识层，对应的，步骤(3)为，绝缘料共挤：将第一绝缘料、第二绝缘料和第三绝缘料通过四台挤塑机共用一个机头与一个共挤模具挤塑而成。
52.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对上述实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的上述实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。