KR0141366B1 - 관형제품의 가황방법 - Google Patents
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Abstract
내용없음.
Description
본 발명은 관형 제품의 가황 방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 호스(hose)를 경화하기 위한 외부피복(sheathing) 방법에 관한 것이다. 가장 구체적으로, 본 방법은 호스 경화용 외부 피복재로서 납 대신 비배향된 폴리에스테르를 사용한다.
적어도 60년 동안, 경화 공정에서 호스 주위에 납을 외부 피복재로서 사용한다고 알려져 왔다. 공업용 호스 용도에 납을 사용하는데 있어서 원천적인 문제는 높은 에너지, 노동 및 장비 비용 뿐 아니라 특수한 환경적 및 건강상의 문제이다. 따라서, 외부피복 경화된 호스 제조를 위한 덜 비싸고 안전한 수단을 제공하기를 원하였다.
드럼, 몰드, 코어 또는 맨드렐(mandrel)에 의해 지지되는 비가황 제품 주위에 장력하에 도포된 직물 피복제(wrapper)(상기 피복재 직물은 비가황 제품 주변에 도포된 나일론 피복사로 이루어진다)를 사용하는 것이 알려져 있다. 나일론 재료는 가열시에 면 재료보다 더 많이 수축되어 이로써 실질적으로 더 많이 주변 수축된다는 것이 밝혀졌음은 알려져 있다.
또한, 내부적으로 지지된 호스를 용융 나일론의 저장조를 통해 인취시킨 다음 냉각 영역을 통해 나일론을 비가황된 호스위에서 수축시키는 호스 제조방법이 알려져 있다. 그 다음에 나일론 외피의 가황 및 스트립핑 공정을 수행한다. 또한, 플라스틱 자켓을 일시적으로 도포함으로써 호스를 제조하는 방법이 알려져 있다(바람직한 자켓은 폴리아미드로 기술되어 있다). 다이(die)로부터 나오는 상기 플라스틱 자켓은 호스상에 압력을 가할 정도로 경질이었다고 언급되어 있다. 또한, 보다 가벼운 중량 및 보다 얇은 벽의 잇점 및 가황 드럼상에 더 많은 호스를 부과할 수 있음이 언급되어 있다. 상기 플라스틱의 선택에 있어서 제한점은 인장강도, 내열성 및 가수분해 내성으로 주어져 있다.
다른 기술로는 경화하기에 앞서 마일라(Mylar)로 된 수축성 플라스틱으로 관을 싼 다음 그것을 가열하여 수축시키는 관형 제품의 제조방법이 기술되어 있다. 마일라는 배향된 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 상품명이다. 또다른 기술로, 가황 목적에 적합한 열 행동을 하는 재사용가능한 물질 특정량을 압출시켜, 가황에너지를 제공하고 압력을 공급하는 자켓의 수축성을 제공하는 것이 기술되어 있다. 또한, 외부피복물은 열가소성 수축성 조성물이라고 언급되어 있지만, 특정 물질이 언급되어 있지는 않다. 또 하나의 특허에는 열가소성 자켓을 갖는 탄성중합체성 관형제품과 경화 방법이 기술되어 있다. 추가로, 바람직한 재료는 열가소성 탄성중합체(Hytrel 과 같은 분할된 폴리에스테르가 포함된다)라고 기술되어 있으며, 이 특허는 또한 폴리페닐렌설파이드, 폴리메틸펜텐 및 초-고분자량 폴리에틸렌의 사용을 언급하고 있다. 또한, 상기 자켓은 가황중에 평활한 관형 제품 표면을 생성시킬 뿐만 아니라 그를 보호하고 치밀하게 한다고 기술되어 있다.
또 하나의 특허에는 가황 온도 보다 높은 융점을 가진 내열성 합성 수지 층을 균일한 두께로 고무 호스의 외부 둘레위에 제공하는, 호스의 연속 가황 방법이 기술되어 있다. 수지 층을 냉각시켜 단단하게 한후, 고무 호스를 극초단파 가황탱크에서 가열 및 경화시킨 다음 통상적인 가황 탱크에서 가열하여 가황시킨다. 가황이 완료된후 수지의 합성층을 박리하여 제거한다. 수지의 예들은 비-극성 수지라고 기술되어 있으며, 구체적으로 폴리테트라플루오로에틸렌(Teflon)또는 폴리메틸펜텐이 언급되어 있다. 본 발명의 한가지 목적은 관형 제품에 도포시에 비결정질 상태로 빨리 급냉되어 가황단계전에 생(green) 관형 제품의 변형을 방지할 수 있는 외부피복 물질을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 하나의 목적은 가황 단계중에 가열시 저밀도 비결정질 상태에서 고밀도 결정질 상태로 변환되어 관형 제품상에서 수축되는 외부피복 물질을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 가황 단계 후에 냉각되어 관형 제품으로부터 쉽게 제거될 수 있는 취성(brittle) 물질로 되는 외부피복 물질을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시에 따르면,
(a) 비배향된 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 외피를 제품주위로 압출시키는 단계 ;
(b) 결정화를 방지할 수 있는 속도로 상기 외피를 급냉시키는 단계 ;
(c) 상기 외피 제품을 상기 외피가 비결정질 상태에서 결정질 상태로 변환되고 상기 제품이 가황되기에 충분한 가황 온도로 처리하는 단계 ; 및
(d) 상기 제품으로부터 상기 외피를 제거하는 단계를 순차적으로 포함하는, 관형 제품의 가황 방법이 기술되어 있다.
본 발명의 방법은 관형 제품을 제작하고 그것을 크로스헤드 압출기의 다이를 통과시켜 거기에서 비배향된 폴리에틸렌테레프탈레이트를 약 275 내지 310 ℃ 의 온도에서 연속조작으로 도포함으로써 수행한다. 다음에 외피 제품을, 외부피복재의 결정화를 방지하기에 충분히 빠른 속도로 냉각수에서 급냉시킨다. 외부피복 물질을 비결정질 상태로 이렇게 유지하는 것은 또한 관형 생 제품의 변형을 방지한다.
그 다음으로, 냉각된 외피 제품을 가황 드럼상에 감고 오토클레이브와 같은 가황장치내에 두어 가열 및 가압시킨다. 관형 제품이 경화되기에 충분한 시간후에, 열 및 압력을 제거하고 외피제품에 물을 분사하여 외피 제품을 100 ℃ 미만으로 냉각시켜 취급을 용이하게 한다. 다음으로, 냉각된 제품 외피 결합재를 스트립핑 영역으로 보내어, 거기에서 복합재를 일련의 여러 위치의 오프세트 핀 또는 롤러를 통과시켜 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 제거한다. 제거후, 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 분쇄하여 재사용하거나 폐기시킨다.
본 발명의 방법은 비결정질 상태에서 결정질 상태로 변함에 따라 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 밀도가 증가한다는 잇점을 갖는다. 외부피복 공정에서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 호스에 도포하고 비결정질 상태에서 급냉시킨다. 결정화는 130 ℃ 이상의 온도에서의 가황중에 일어난다. 결과적인 밀도 증가는 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 관형 제품상에서 수축하도록 해준다. 관형 제품을 제작하는 맨트렐의 열 팽창과 관계된 수축은 고무와 보강물질, 보통 와이어 또는 직물간의 개선된 접촉을 가능하게 한다.
또한, 결정질 상태의 비배향된 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 비결정질 상태에서 보다 더 취성이다. 경화후의 취성은 일련의 오프세프 핀을 통과시킴으로써 충분히 작은 굴곡 반경으로 구부릴 때 그것이 쉽게 부서지게 한다. 이 성질은 경화된 관형 제품으로부터 외피의 제거를 보다 용이하게 한다.
효과적인 외피 벽의 두께는 0.75 ㎜ 내지 1.65 ㎜ 인 것으로 측정되었다. 0.75 ㎜ 미만에서는, 가공중에 복합제를 구부릴 때 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 뒤틀림이 일어나고 증대된 가용성은 스트립핑을 보다 더 어렵게 만든다. 1.65 ㎜ 이상의 두께에서는, 복합재가 너무 강성이어서 가공할 수 없으며, 보다 느린 냉각은 용융물의 결정화를 조기 발생시킨다. 또한, 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 납보다 가벼운 중량이고 보다 얇은 두께가 사용되기 때문에, 경화용 드럼상에 두배 이상의 양의 호스를 부과할 수 있으며, 따라서 존재하는 경화 장치의 용량을 효과적으로 2배로 만든다.
본 발명을 설명하기 위해 특정의 대표적인 실시태양 및 상세한 설명을 보여 주었지만, 본 발명의 진의나 범주에서 벗어나지 않고도 본 발명을 다양하게 변경 및 조절할 수 있음을 본 분야의 전문가들은 잘 알고 있을 것이다.
Claims (5)
- (a) 비배향된 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 외피(sheath)를 관형 제품 주위로 압출시키는 단계 ;(b) 결정화를 방지할 수 있는 속도로 상기 외피를 급냉시키는 단계 ;(c) 상기 외피 제품을 상기 외피가 비결정질 상태에서 결정질 상태로 변환되고 상기 제품이 가황되기에 충분한 가황 온도로 처리하는 단계 ; 및(d) 상기 제품으로부터 상기 외피를 제거하는 단계를 순차적으로 포함함을 특징으로 하는 관형 제품의 가황 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 압출 단계를 275 내지 310 ℃ 에서 수행하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 가황 단계를 130 ℃ 이상에서 수행하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제품으로부터 상기 외피를 제거하기 전에 경화된 외피 제품을 100 ℃ 미만으로 냉각시킴을 추가로 포함하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 외피 제품을 일련의 오프세트 핀 또는 롤러를 통과시킴으로써 상기 외피를 제거하는 방법.
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