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電纜擠出機生產時煙霧的危害與處理
〖　2025-08-09　|　點擊 　〗
電纜外護套的材料是聚錄乙烯，當電纜擠出機(也成為押出機、擠塑機）加熱擠出過程中產生的煙霧成分主要與 PVC 樹脂的熱分解特性及添加的助劑（增塑劑、穩定劑、潤滑劑等）的高溫行為相關，具體成分為三類物質：
一、PVC 樹脂熱分解的核心產物
PVC 分子鏈中含大量氯原子（化學式為 -(CH?-CHCl)?-），在加工溫度（通常 160-200℃，局部過熱可能更高）下易發生脫氯化氫（HCl）反應，這是煙霧中最主要的成分：
氯化氫（HCl）：無色刺激性氣體，具有強腐蝕性，會刺激呼吸道黏膜，長期接觸可能損傷鼻、咽、肺部組織。
氯乙烯單體（殘留）：PVC 聚合時未完全反應的少量氯乙烯單體，在高溫下可能揮發釋放。氯乙烯是明確的致癌物（IARC 1 類），短期高濃度接觸會引發頭暈、惡心，長期接觸增加患癌風險。
多環芳烴（PAHs）：PVC 脫 HCl 后，分子鏈可能發生交聯、環化或斷裂，形成少量多環芳烴（如苯并芘），這類物質具有強致癌性和致畸性。
二、添加劑高溫揮發或分解產物
PVC 加工需添加多種助劑，其高溫下的揮發或分解是煙霧成分的重要補充：
增塑劑（鄰苯二甲酸酯類為主）：PVC（尤其是軟質 PVC）常添加鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）、二丁酯（DBP）等增塑劑以提高柔韌性。高溫下增塑劑易揮發，釋放鄰苯二甲酸酯蒸氣，這類物質是典型的內分泌干擾物（環境激素），可能影響生殖系統和發育。
穩定劑：若使用鉛鹽穩定劑（如三鹽基硫酸鉛），高溫下可能分解或揮發，釋放鉛氧化物顆粒（如 PbO） 或鉛蒸氣，鉛是重金屬毒物，長期積累會損害神經系統、造血系統。
若使用有機錫穩定劑（如二月桂酸二丁基錫），高溫分解可能產生有機錫化合物（如丁基錫），具有神經毒性，可能引發頭痛、震顫等癥狀。
鈣鋅復合穩定劑相對安全，但高溫下可能釋放少量脂肪酸鹽分解產物（如硬脂酸鋅的揮發物），有輕微刺激性。
潤滑劑：如硬脂酸、硬脂酸酯類潤滑劑，高溫下揮發產生脂肪酸酯蒸氣，具有油膩性氣味，可能刺激眼、鼻黏膜。
三、其他污染物
微小顆粒物（PM2.5/PM10）：包括未完全熔融的 PVC 微粒、高溫炭化形成的炭黑顆粒、添加劑的固態殘渣等，可懸浮在空氣中，被吸入后沉積在肺部，成為其他有毒物質（如 PAHs、重金屬）的 “載體”，加劇健康危害。
一氧化碳（CO）：若局部溫度過高（如模頭堵塞導致局部過熱），PVC 可能發生不完全燃燒，生成無色無味的一氧化碳，其會與血紅蛋白結合，阻礙氧氣運輸，導致缺氧中毒。
PVC 擠出煙霧的核心成分為氯化氫（HCl），輔以增塑劑蒸氣、重金屬（如鉛）顆粒、氯乙烯單體、多環芳烴及微小顆粒物等，成分復雜且多具有刺激性、毒性或致癌性。因此，生產中需加強通風（如安裝局部排風罩），并通過廢氣處理設備（如堿液吸收塔除 HCl、活性炭吸附 VOCs）降低危害，操作人員需佩戴防毒面具等防護裝備。
 
實際生產過程中，若要減少聚氯乙烯（PVC）生產電纜時的煙霧，需從原料優化、工藝控制、設備改進、廢氣收集處理及操作管理等多環節綜合施策，針對性解決 PVC 熱分解、添加劑揮發及局部過熱等核心問題，具體措施如下：
一、原料與配方優化：從源頭減少分解與揮發
1、選用高穩定性 PVC 樹脂
優先選擇聚合度適中、殘留氯乙烯單體含量低（≤5ppm）、熱穩定性好的 PVC 樹脂（如經過改性的抗熱老化型樹脂），其分子鏈更穩定，在加工溫度下不易分解，可減少 HCl 和氯乙烯的釋放。
2、優化添加劑配方，減少揮發性成分
穩定劑：替換傳統鉛鹽穩定劑（易揮發重金屬），改用熱穩定性更好的鈣鋅復合穩定劑或有機銻穩定劑，這類穩定劑在高溫下分解產物少，且無重金屬污染，能延緩 PVC 脫 HCl 的反應。
增塑劑：對軟質 PVC，選用低揮發性增塑劑（如環氧大豆油、偏苯三酸酯類）替代傳統鄰苯二甲酸酯（DOP/DBP），其沸點更高，高溫下揮發量可減少 30%-50%，降低增塑劑蒸氣煙霧。
潤滑劑：使用高溫穩定性好的內潤滑劑（如硬脂酸鈣），減少外潤滑劑（如石蠟）的用量，避免其高溫揮發產生煙霧。
添加抗氧劑與抑煙劑
適量添加抗氧劑（如酚類抗氧劑）抑制 PVC 分子鏈的氧化斷裂；對要求較高的場景，可加入少量抑煙劑（如氫氧化鎂、氫氧化鋁），通過吸熱分解抑制煙霧生成（尤其減少炭化顆粒）。
 
二、工藝參數精準控制：避免局部過熱與過度分解
1、嚴格控制擠出溫度，分段精準溫控
PVC 加工的關鍵是避免溫度超過分解閾值（通常≤200℃），需通過擠出機溫控系統精確控制各段溫度：
進料段：低溫（80-120℃），防止物料提前軟化結塊；
塑化段：中溫（150-170℃），逐步熔融，避免局部過熱；
均化段及模頭：高溫（170-190℃），確保熔融均勻但不超過 200℃，模頭溫度過高是煙霧產生的主要誘因，需實時監測并通過冷卻水套微調。
2、優化螺桿轉速與進料速度
匹配螺桿轉速（通常 30-60rpm）與進料量，確保物料在機筒內停留時間適中（一般 3-5 分鐘），避免停留過長導致熱分解；同時，通過提高螺桿塑化效率（如加強剪切混合），減少未熔融顆粒，降低炭化風險。
3、避免模頭堵塞與物料滯留
定期清理模頭流道內的積料（尤其是角落和死角），防止殘留物料長期受熱炭化產生煙霧；若出現模頭堵塞，及時停機處理，避免局部溫度驟升引發大量分解。
 
三、設備改進與升級：提升塑化效率，減少煙霧源
1、采用高效塑化擠出系統
選用屏障型或混合型螺桿，其特殊結構可增強物料剪切與混合，使 PVC 熔融更均勻，減少局部過熱；
配備排氣式擠出機，在塑化段設置真空排氣口，提前排出原料中的揮發分（如殘留單體、水分），減少最終模頭的煙霧量。
2、優化模頭設計與冷卻
模頭流道采用流線型設計，避免直角或死角，減少物料滯留；
在模頭出口附近加裝冷卻環，快速降低剛擠出的 PVC 表面溫度，抑制后續揮發。
四、廢氣收集與處理：防止煙霧擴散至車間
1、高效集中集氣處理
在模頭正上方安裝密閉式集氣罩（或傘形罩，距離模頭 30-50cm），配合高負壓風機（風速≥15m/s），將煙霧直接吸入工廠內管道，避免擴散。集氣效率需達到 90% 以上，是減少車間污染的關鍵。
2、局部移動式的煙霧處理器
如果工廠無法安裝集中處理的設施，可以考慮在擠出機模頭出安裝一個移動式煙霧處理器，參考,配套使用竹節管，可以隨時調整角度，對準煙霧進行吸收凈化，邦而信煙霧處理器的原理是通過負壓，初級濾袋將較大煙塵進行回收，再有高效過濾器將有害氣味進行吸收，達到凈化車間的目的。
五、操作管理與防護：減少人為因素與健康風險
操作人員需培訓后上崗，嚴格按工藝參數（溫度、轉速）操作，避免因參數誤設導致過熱；每日檢查溫控系統、排風系統、模頭清潔度，每周清理機筒內殘留物料，每月校準溫度傳感器，確保設備穩定運行。
 
通過 “源頭降煙（原料 + 配方）→ 過程控煙（工藝 + 設備）→ 末端除煙（收集 + 處理）” 的全流程控制，可將 PVC 電纜擠出的煙霧量減少 70% 以上，同時確保車間空氣質量符合《工作場所有害因素職業接觸限值》（如 HCl 短時間接觸容許濃度≤7.5mg/m³，氯乙烯≤10mg/m³），既保護操作人員健康，也降低環保風險。
 
 
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