本發明公開了一種利用豬皮制備阻燃電纜料的方法，屬于電纜料制備技術領域。
背景技術：
電力供應已成為世界經濟飛速發展不可或缺的一部分，而電線電纜作為電力供應的載體遍及各行各業。由于電線電纜使用的高分子絕緣材料屬于易燃材料，在傳輸電能過程中往往會由內因(電纜自身發熱、短路等)和外因(火災等)引發電纜燃燒，對生命財產造成損害。
當今我國建筑形式日益復雜、用電量劇增，電氣火災形勢格外嚴峻。相關統計數據顯示，近年來電氣火災已連續多年高居我國建筑物火災成因的首位且呈上升趨勢，在全世界占第一位。70%以上的電纜火災所造成的損失非常嚴重，其中的40%火災事故造成特大損失。因此，減少電氣火災成為迫切需要建筑電氣行業與消防部門聯手解決的課題。
阻燃電纜，是指在規定試驗條件下，試樣被燃燒，在撤去試驗火源后，火焰的蔓延僅在限定范圍內，殘焰或殘灼在限定時間內能自行熄滅的電纜。根本特性是:在火災情況下有可能被燒壞而不能運行，但可阻止火勢的蔓延。通俗地講，電線萬一失火，能夠把燃燒限制在局部范圍內，不產生蔓延，保住其他的各種設備，避免造成更大的損失。
傳統的阻燃電纜料主要采用含鹵聚合物(如PVC)和含鹵阻燃劑(含氯或含溴的化合物)通過混煉獲得良好阻燃性能，但是火災依然會引起電纜的燃燒，由于傳統電纜料中阻燃劑的添加量較大，導致電纜在燃燒過程中會產生大量的有毒煙氣、腐蝕性氣體會使人窒息、中毒，不僅對逃生者和救援人員造成極大的危害而且污染環境，且現有的阻燃電纜貯存穩定性較差，耐候性較差，在惡劣環境下，易老化、開裂。因此，獲得一種性能優異、安全環保的阻燃電纜料顯得十分必要。
技術實現要素：
本發明主要解決的技術問題：針對傳統阻燃電纜料中阻燃劑添加大，燃燒時會產生有毒氣體，危害人類及環境健康，且傳統阻燃電纜料貯存穩定性較差，耐候性較差，易老化、開裂的問題，提供一種利用豬皮制備阻燃電纜料的方法，該方法首先將新鮮的豬皮剔除脂肪和豬毛后進行溶脹處理，隨后將溶脹后的豬皮表面均與戳出小孔，再進行加熱加壓處理，將處理后的豬皮放入鹽酸中，并加入硼酸鋅，浸泡后過濾取出，將豬皮放置至發霉，利用堿性蛋白酶將發霉豬皮進行酶解，再利用紫外燈進行滅酶處理，隨后干燥并研磨成粉，過篩后與聚乳酸混合，最后擠出造粒，即可得到阻燃電纜料，本發明原料易得，制備工藝簡單，制得的阻燃電纜料安全環保，燃燒后不會產生有毒及腐蝕性氣體，且電纜料貯存穩定性較好，耐候性優異，拉伸強度高，回彈性好，具有廣闊的應用空間。
為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：
（1）選取500～800g新鮮的豬皮，去除皮下多余脂肪和豬毛，將豬皮按質量比1:10加入自來水中，并用質量分數20%氨水調節pH值為8～9，調節后加熱至40～50℃，保溫靜置2～3h后取出，得到溶脹后的豬皮；
（2）將上述溶脹后的豬皮用針戳透形成小孔，孔密度為8～12孔/cm2，孔徑為1mm，將布滿孔的豬皮放入密閉容器中，在150～180℃和12～15MPa的條件下處理3～5s，處理后立即撤去壓力，重復加熱加壓3～5次后得處理后的豬皮；
（3）將上述處理后的豬皮按質量比1:10加入質量分數10%鹽酸中，并加入豬皮質量5～10%硼酸鋅，攪拌至硼酸鋅溶解后浸泡2～3天，浸泡后過濾取出；
（4）將上述浸泡后的豬皮放入濕度為30～40%的空氣下直至自然發霉，保持發霉狀態3～5天后，將發霉的豬皮剪碎成直徑為1～2cm的碎片，將碎片按質量比1:5加入自來水中，用質量分數20%氫氧化鈉調節pH值為8并加入自來水質量3～5%堿性蛋白酶，酶解5～7h后，在紫外燈下滅酶處理15～20min，將滅酶后的豬皮放入真空烘箱中，在60～70℃溫度下干燥20～24h，干燥后研磨成粉，過80～100目篩，得豬皮粉末，備用；
（5）將上述豬皮粉末按質量比4:1與聚乳酸混合，混合后在加入雙螺桿混合擠出機中，在150～170℃的加工溫度下進行擠出造粒，即可得到阻燃電纜料。
本發明制備的無鹵低煙阻燃電纜料的拉伸強度為18～21MPa，阻燃等級達VW-1標準，電纜燃燒后不會產生有毒及腐蝕性氣體，斷裂伸長率為260～320%，氧指數為40～50，電纜料耐候性能優異，能耐155℃高溫，在常規環境下貯存10～15年，電纜料未出現老化、開裂現象。
本發明的有益效果是：
（1）本發明的電纜料不僅具有優異阻燃性和不延燃性，燃燒時發煙量較少，不產生有毒及腐蝕性氣體，且電纜料拉伸強度高、回彈性好；
（2）本發明原料易得，利用豬皮作為原料，制備簡便，成本低，制得的阻燃電纜料具有良好耐候性，應用范圍廣泛。
具體實施方式
首先選取500～800g新鮮的豬皮，去除皮下多余脂肪和豬毛，將豬皮按質量比1:10加入自來水中，并用質量分數20%氨水調節pH值為8～9，調節后加熱至40～50℃，保溫靜置2～3h后取出，得到溶脹后的豬皮；隨后將上述溶脹后的豬皮用針戳透形成小孔，孔密度為8～12孔/cm2，孔徑為1mm，將布滿孔的豬皮放入密閉容器中，在150～180℃和12～15MPa的條件下處理3～5s，處理后立即撤去壓力，重復加熱加壓3～5次后得處理后的豬皮；再將上述處理后的豬皮按質量比1:10加入質量分數10%鹽酸中，并加入豬皮質量5～10%硼酸鋅，攪拌至硼酸鋅溶解后浸泡2～3天，浸泡后過濾取出；再將上述浸泡后的豬皮放入濕度為30～40%的空氣下直至自然發霉，保持發霉狀態3～5天后，將發霉的豬皮剪碎成直徑為1～2cm的碎片，將碎片按質量比1:5加入自來水中，用質量分數20%氫氧化鈉調節pH值為8并加入自來水質量3～5%堿性蛋白酶，酶解5～7h后，在紫外燈下滅酶處理15～20min，將滅酶后的豬皮放入真空烘箱中，在60～70℃溫度下干燥20～24h，干燥后研磨成粉，過80～100目篩，得豬皮粉末，備用；最后將上述豬皮粉末按質量比4:1與聚乳酸混合，混合后在加入雙螺桿混合擠出機中，在150～170℃的加工溫度下進行擠出造粒，即可得到阻燃電纜料。
實例1
首先選取500g新鮮的豬皮，去除皮下多余脂肪和豬毛，將豬皮按質量比1:10加入自來水中，并用質量分數20%氨水調節pH值為8，調節后加熱至40℃，保溫靜置2h后取出，得到溶脹后的豬皮；隨后將上述溶脹后的豬皮用針戳透形成小孔，孔密度為8孔/m2，孔徑為1mm，將布滿孔的豬皮放入密閉容器中，在150℃和12MPa的條件下處理3s，處理后立即撤去壓力，重復加熱加壓3次后得處理后的豬皮；再將上述處理后的豬皮按質量比1:10加入質量分數10%鹽酸中，并加入豬皮質量5%硼酸鋅，攪拌至硼酸鋅溶解后浸泡2天，浸泡后過濾取出；再將上述浸泡后的豬皮放入濕度為30%的空氣下直至自然發霉，保持發霉狀態3天后，將發霉的豬皮剪碎成直徑為1cm的碎片，將碎片按質量比1:5加入自來水中，用質量分數20%氫氧化鈉調節pH值為8并加入自來水質量3%堿性蛋白酶，酶解5h后，在紫外燈下滅酶處理15min，將滅酶后的豬皮放入真空烘箱中，在60℃溫度下干燥20h，干燥后研磨成粉，過80目篩，得豬皮粉末，備用；最后將上述豬皮粉末按質量比4:1與聚乳酸混合，混合后在加入雙螺桿混合擠出機中，在150℃的加工溫度下進行擠出造粒，即可得到阻燃電纜料。
經實例檢測，本發明制備的無鹵低煙阻燃電纜料的拉伸強度為18MPa，阻燃等級達VW-1標準，電纜燃燒后不會產生有毒及腐蝕性氣體，斷裂伸長率為260%，氧指數為40，電纜料耐候性能優異，能耐155℃高溫，在常規環境下貯存10年，電纜料未出現老化、開裂現象。
實例2
首先選取650g新鮮的豬皮，去除皮下多余脂肪和豬毛，將豬皮按質量比1:10加入自來水中，并用質量分數20%氨水調節pH值為8.5，調節后加熱至45℃，保溫靜置2.5h后取出，得到溶脹后的豬皮；隨后將上述溶脹后的豬皮用針戳透形成小孔，孔密度為10孔/cm2，孔徑為1mm，將布滿孔的豬皮放入密閉容器中，在165℃和4MPa的條件下處理4s，處理后立即撤去壓力，重復加熱加壓4次后得處理后的豬皮；再將上述處理后的豬皮按質量比1:10加入質量分數10%鹽酸中，并加入豬皮質量8%硼酸鋅，攪拌至硼酸鋅溶解后浸泡2.5天，浸泡后過濾取出；再將上述浸泡后的豬皮放入濕度為35%的空氣下直至自然發霉，保持發霉狀態4天后，將發霉的豬皮剪碎成直徑為1.5cm的碎片，將碎片按質量比1:5加入自來水中，用質量分數20%氫氧化鈉調節pH值為8并加入自來水質量4%堿性蛋白酶，酶解6h后，在紫外燈下滅酶處理18min，將滅酶后的豬皮放入真空烘箱中，在65℃溫度下干燥22h，干燥后研磨成粉，過90目篩，得豬皮粉末，備用；最后將上述豬皮粉末按質量比4:1與聚乳酸混合，混合后在加入雙螺桿混合擠出機中，在160℃的加工溫度下進行擠出造粒，即可得到阻燃電纜料。
經實例檢測，本發明制備的無鹵低煙阻燃電纜料的拉伸強度為20MPa，阻燃等級達VW-1標準，電纜燃燒后不會產生有毒及腐蝕性氣體，斷裂伸長率為290%，氧指數為45，電纜料耐候性能優異，能耐155℃高溫，在常規環境下貯存11年，電纜料未出現老化、開裂現象。
實例3
首先選取800g新鮮的豬皮，去除皮下多余脂肪和豬毛，將豬皮按質量比1:10加入自來水中，并用質量分數20%氨水調節pH值為9，調節后加熱至50℃，保溫靜置3h后取出，得到溶脹后的豬皮；隨后將上述溶脹后的豬皮用針戳透形成小孔，孔密度為12孔/cm2，孔徑為1mm，將布滿孔的豬皮放入密閉容器中，在180℃和15MPa的條件下處理5s，處理后立即撤去壓力，重復加熱加壓5次后得處理后的豬皮；再將上述處理后的豬皮按質量比1:10加入質量分數10%鹽酸中，并加入豬皮質量10%硼酸鋅，攪拌至硼酸鋅溶解后浸泡3天，浸泡后過濾取出；再將上述浸泡后的豬皮放入濕度為40%的空氣下直至自然發霉，保持發霉狀態5天后，將發霉的豬皮剪碎成直徑為2cm的碎片，將碎片按質量比1:5加入自來水中，用質量分數20%氫氧化鈉調節pH值為8并加入自來水質量5%堿性蛋白酶，酶解7h后，在紫外燈下滅酶處理20min，將滅酶后的豬皮放入真空烘箱中，在70℃溫度下干燥24h，干燥后研磨成粉，過100目篩，得豬皮粉末，備用；最后將上述豬皮粉末按質量比4:1與聚乳酸混合，混合后在加入雙螺桿混合擠出機中，在170℃的加工溫度下進行擠出造粒，即可得到阻燃電纜料。
經實例檢測，本發明制備的無鹵低煙阻燃電纜料的拉伸強度為21MPa，阻燃等級達VW-1標準，電纜燃燒后不會產生有毒及腐蝕性氣體，斷裂伸長率為320%，氧指數為50，電纜料耐候性能優異，能耐155℃高溫，在常規環境下貯存15年，電纜料未出現老化、開裂現象。