KR100362222B1 - Ｈｄｐｅ 스플릿 얀을 이용한 타포린 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고밀도 폴리에틸렌 수지를 여러 갈래의 가닥으로 쪼개어 연신하여 평탄한 테이프 얀을 제조하고, 제조된 평탄 테이프 얀에 세로로 다수의 칼집(split)을 내서 스플릿 얀을 제조한 후, 이 스플릿 얀을 여러번 꼬아서 HDPE 직포층을 형성한 다음, 이 HDPE 직포층의 양면에 LDPE 수지를 적층하여 LDPE 코팅층을 형성함으로써, 외관을 향상시키고 조밀도를 높여 강도를 보강함과 동시에, 이 LDPE 코팅층의 외부에 추가로 LDPE 수지를 적층하여 제 2 LDPE 코팅층을 형성함으로써, 표면이 보다 매끄럽고 깨끗하며, 제 2 코팅층 내에 적층된 제 1 코팅층이 열차단벽으로서의 역할을 하여 열로 인한 직포층의 강도저하를 막을 수 있는 HDPE 스플릿 얀을 이용한 타포린 및 그 제조방법에 관한 것으로, 이 타포린은 여러 갈래의 가닥으로 쪼개져 연신되고 세로로 칼집 처리된 HDPE 스플릿 얀을 여러번 꼬아서 직조하여 만든 HDPE 직포층과, 상기 HDPE 직포층의 양면에 LDPE 수지를 적층하여 만든 LDPE 코팅층으로 이루어져 있다.

Description

ＨＤＰＥ 스플릿 얀을 이용한 타포린 및 그 제조방법{TARPAULIN HAVING TWISTED SPLIT YARNS AND METHOD OF MAKING IT}
본 발명은 HDPE 스플릿 얀을 이용한 타포린 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 여러 갈래의 가닥으로 쪼개져 연신하여 평탄한 테이프 얀을 제조하고, 제조된 평탄 테이프 얀에 세로로 다수의 칼집(split)을 내서 스플릿 얀을 제조한 후, 이 스플릿 얀을 여러번 꼬아서 HDPE 직포층을 만들고 이 HDPE 직포층의 일면 또는 양면에 LDPE 수지를 적층하여 만든 박막의 LDPE 코팅층의 외부에 추가로 용융 LDPE 수지를 적층하여 제 2 LDPE 코팅층을 형성함으로써, 표면이 보다 매끄럽고 깨끗하며, 제 2 코팅층 내에 적층된 박막의 제 1 LDPE 코팅층이 열차단벽으로서의 역할을 하여 열로 인해서 직포층의 강도가 저하되는 것을 방지할 수 있는 HDPE 스플릿 얀을 이용한 타포린 및 그 제조방법에 관한 것이다.
방수용 천막이나 텐트와 같은 방수천 등 다양한 용도로 사용되는 타포린(tarpaulin)은 직포의 재질에 따라서 PVC(polyvinyl chloride)타포린과 PE(polyethylene)타포린으로 나눌 수 있다. 이중에서 PVC 타포린은 멀티필라멘트 얀으로 이루어진 PET 직포의 양면에 PVC를 코팅하여 만들며, PE 타포린의 경우에는 HDPE 테이프 얀의 양면에 LDPE를 코팅하여 만든다.
도 1는 PVC 타포린을 구성하는 멀티필라멘트 얀의 제조과정을 보인 것으로, 일련의 공정을 연속하여 나타내었다. PVC 타포린을 제조하기 위해서는 먼저, PET 원료(10)로부터 여러 가닥(12)의 필라멘트를 뽑아낸 다음, 유제를 첨가하면서 필라멘트를 연신한 후(14), 다수의 필라멘트를 여러번 꼬아서 멀티필라멘트 얀(multi-filament yarn)(16)을 만든다.
다음에, 도 2에 도시한 바와 같이, 이러한 과정을 거쳐 만든 멀티필라멘트 얀을 직포하여 PET 직포층(16)을 형성한 다음, 이 PET 직포층(16)의 양면에 PVC 필름(18, 18')을 고온 융착하거나 졸(sol)상태의 PVC를 도포하는 방법으로 PVC 타포린을 제조한다. 이러한 제조과정은 미국특허 4,298,645호에도 상세히 개시되어 있다.
그러나, HDPE의 경우에는 근본적으로 가공시에 용융장력이 너무 크기 때문에, 상기와 같은 방법으로 제조하는 것은 거의 불가능하다. 왜냐하면, 가공시 용융상태에서의 장력은 인발성(drawablilty)과 매우 밀접한 관계를 지니며, 필라멘트의 가공영역 범위 내에서 수지의 용융장력이 적적하게 유지되어야만 용융상태에서도 충분한 인발성(drawablilty)을 얻을 수 있다. 통상적으로, 멀티필라멘트의 가공설비에서 사용되는 노즐의 직경은 0.5㎜(500㎛)정도이며, 연신후에 필라멘트의 직경은 약 10㎛정도이므로, 직경의 변화량을 보면 50배정도로 감소되면서 연신되는 것을 알 수 있다.
그러나, HDPE의 경우에는 용융장력이 너무 크기 때문에, 용융상태에서 얻을 수 있는 인발성에 한계가 있다. 즉, HDPE를 사용하여 제조하는 모노필라멘트의 경우, 노즐과 필라멘트의 직경비가 20배 미만으로 변화되기 때문에, 멀티 필라멘트 얀을 제조하는 것은 매우 어렵다.또한, 통상의 PE 타포린은 HDPE와 LDPE의 비율이 평균 60:40이며, 그 이상이 되면 LDPE 코팅시에 가해지는 열로 인해서 HDPE직조층의 강도가 급격히 저하되며, 표면이 매끄럽지 못한 문제가 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 주목적은, 가격이 저렴하고 재생이 가능하며 가공이 용이하고 설비가 복잡하지 않기 때문에 설비비가 낮은 HDPE 수지를 이용하여 테이프 얀을 만든 다음, 이 HDPE 테이프 얀에 세로로 칼집(split)처리하여 멀티필라멘트 얀과 같은 효과를 낼 수 있도록 하는 HDPE 스플릿 얀을 이용한 PE 타포린을 제공하는데 있다.본 발명의 다른 목적은 LDPE 코팅시에 가해지는 열로 인해서 HDPE직조층의 강도가 급격히 저하되는 것을 막기 위해, 2차 코팅처리된 구조의 LDPE층을 형성함으로써, 표면이 보다 매끄럽고 깨끗하며, 제 2코팅층 내에 적층된 박막의 제 1 LDPE 코팅층이 열차단벽으로서의 역할을 하여 열로 인해서 HDPE 직포층의 강도가 저하되는 것을 방지할 수 있는 HDPE 스플릿 얀을 이용한 PE 타포린을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 고밀도 폴리에틸렌 수지를 여러 갈래의 가닥으로 쪼개어 칼집처리한 다음, 연신판을 이용하여 소정의 비(약, 7∼8배)로 연신한 후, 세팅판을 이용하여 연신된 상태로 유지시킨 얀을 여러번 꼬아서 HDPE 직포층을 형성하고, 형성된 HDPE 직포층의 양면에는 LDPE 수지를 적층하여 1차로 LDPE 코팅층을 형성하고, 이 LDPE 코팅층의 외부에 추가로 LDPE 수지를 적층함으로써, 표면이 보다 매끄럽고 깨끗하며, 전체적인 강도를 증대시키고 멀티필라멘트 얀과 같이 외관을 향상시킨 HDPE 스플릿 얀을 이용한 타포린 제조방법을 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 PVC 타포린을 구성하는 멀티필라멘트 얀의 제조과정을 보인 공정도.
도 2는 종래의 PVC 타포린의 구조를 보인 단면도.
도 3a∼3e는 본 발명의 PE 타포린을 구성하는 스플릿 얀의 제조과정을 보인 공정도.
도 4는 본 발명의 PE 타포린의 구조를 보인 단면도.
도 5a∼5c는 본 발명의 PE 타포린의 제조과정을 보인 공정도.도 6은 종래의 타포린과 본 발명에 의해 제조된 타포린을 대비하여 나타내는 것으로, 도 6a는 종래의 PE 타포린을 보인 평면 사진이고, 도 6b는 본 발명의 PE 타포린을 구성하는 스플릿 얀을 보인 평면 사진이며, 도 6c는 완성된 본 발명의 PE 타포린을 보인 평면 사진이다.
♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣
20:HDPE 수지 24:스플릿 얀
26:연신판 28:세팅판
30:HDPE 직포층 32, 32':제 1 LDPE 코팅층
34, 34':제 2 LDPE 코팅층
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 HDPE 스플릿 얀을 이용한 타포린은, HDPE(고밀도 폴리에틸렌) 수지가 슬리팅 및 연신되어 직조된 HDPE 직포층과, 상기 HDPE 직포층의 양면에 LDPE(저밀도 폴리에틸렌) 수지가 적층되어 만들어진 LDPE 코팅층으로 이루어진 HDPE를 이용한 타포린에 있어서, 상기 HDPE 직포층을 구성하는 상기 HDPE 얀은 칼집처리에 의해 여러 갈래의 가닥으로 쪼개져 스플릿 처리되고, 스플릿 처리된 여러 갈래의 상기 HDPE 스플릿 얀은 약 7∼8배로 연신된 다음, 여러 갈래의 스플릿 얀이 하나의 가닥으로 합쳐진 상태에서 여러 번 꼬아져서 직조되고, 상기 LDPE 코팅층의 외부에는, 용융 LDPE 수지를 적층하여 만든 제 2 LDPE 코팅층이 추가로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상술한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 HDPE 스플릿 얀을 이용한 타포린 제조방법은, HDPE(고밀도 폴리에틸렌) 수지를 슬리팅하여 연신한 다음, 슬리팅된 얀을 연신된 형태로 유지킨 상태에서 상기 얀을 직조하여 HDPE 직포층을 만들고, 상기 HDPE 직포층의 양면에는 용융 LDPE(저밀도 폴리에틸렌) 수지를 적층하여 LDPE 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 HDPE 얀을 이용한 타포린 제조방법에 있어서, 상기 슬리팅된 얀을 칼집 처리처리를 통해서 여러 갈래의 가닥으로 쪼개서 스플릿 처리하고, 상기 스플릿 처리된 여러 갈래의 상기 HDPE 스플릿 얀은 상기 연신단계에서 약 7∼8배로 연신하고, 세팅판을 이용하여 연신상태로 유지된 상기 스플릿 얀은 상기 직포층 형성단계에서 여러 갈래를 하나의 가닥으로 합친 다음, 여러 번 꼬아져서 직조하고, 상기 코팅층 형성단계 이후, 상기 LDPE 코팅층의 외부에 용융 LDPE 수지를 적층하여 만든 제 2 LDPE 코팅층을 추가로 형성하는 제 2 코팅층 형성단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 HDPE 스플릿 얀을 이용한 PE 타포린 및 그 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 3a∼3e는 본 발명의 PE 타포린을 구성하는 스플릿 얀의 제조과정을 보인 공정도이고, 도 4는 본 발명의 PE 타포린의구조를 보인 단면도이다. 먼저, 도 3을 참고로 HDPE 스플릿 얀을 제조하는 과정을 설명한다.
먼저, 도 3a에 도시한 바와 같이, 고밀도 폴리에틸렌 수지(20)를 커터를 사용하여 여러 갈래의 가닥(22)으로 쪼갠 다음,쪼개진 각 테이프 얀의 표면에 세로로 적당한 크기의 칼집을 내어 스필릿 하여 스플릿 얀을 만든다(도 3b). 다음에, 연신판(26)을 이용하여 스플릿 얀(24)을 약 7∼8배로 연신한 다음, 연신된 상태를 유지하기 위해서, 세팅판(28)을 통과시킨다. 그에 따라, 스플릿 얀(24)은 연신된 형태를 그대로 유지하게 된다. 다음에, 여러 가닥의 스플릿 얀(24)을 여러번 꼬아서 도 3e와 같은 꼬아진 스플릿 얀(30)을 만든다.
다음에, 이렇게 만들어진 PE 스플릿 얀(30)은 직조과정을 거쳐 직포(woven cloth)로 만든다. 이 스플릿 얀(30)을 이용하여 제조된 타포린의 단면 구조를 도 4에 도시하였다. 본 발명의 PE 타포린의 구조를 보면, 여러 갈래의 가닥으로 쪼개져 연신된 HDPE 스플릿 얀(30)을 여러번 꼬아서 직조하여 만든 HDPE 직포층(30)과, 이 HDPE 직포층(30)의 양면에 LDPE 수지를 적층하여 만든 LDPE 코팅층(32, 32')으로 이루어져 있다. 편의상, 스플릿 얀과 HDPE 직포층은 동일 번호로 표시하였다.
도 5a∼5c는 본 발명에 따른 PE 타포린의 제조과정을 보인 공정도이다. 컨베이어에 의해서 스플릿 얀(40)으로 직조된HDPE 직포가 이송되면(도 5a), 이 HDPE 직포의 상면에 용융 상태의 고온의 LDPE 수지가 적층되기 시작한다. HDPE 직포 상에 공급된 LDPE 수지는 냉각롤러 및 가압롤러로 구성된 한쌍의 롤러를 통과하면서 융착되어 상부 LDPE 코팅층(42)이 형성된다.
다음에, HDPE 직포의 하부면에도 고온의 LDPE 수지가 적층됨과 동시에 냉각롤러 및 가압롤러로 구성된 한쌍의 롤러를 통과하면서 융착되어 하부 LDPE 코팅층(42')이 형성되어 도 5b와 같은 구조의 타포린이 만들어진다. 이와 같이 코팅된 타포린의 양쪽 끝을 절단한 후에 보빈에 감게 되면, 완제품 또는 반제품이 완성된다.
도 5c는 이러한 과정을 거쳐 만들어진 PE 타포린에 있어서, LDPE층을 두껍게 입히는 용도로 사용될 경우, LDPE층의 외부면에 2차 코팅층을 형성하는 것을 나타낸다. 외관을 향상시키고 HDPE 직포층이 일정량 이상의 용융된 LDPE의 열로 인해강도가 저하되는 것을 막기 위하여, 상술한 바와 같은 동일 방법으로 제 1 LDPE 코팅층(42)의 상부면에 용융 LDPE 수지를적층하여 제 2 LDPE 코팅층(44)을 형성한 다음, 제 1 LDPE 코팅층(42')의 하부면에도 용융 LDPE 수지를 적층하여 제 2LDPE 코팅층(44')을 형성함으로써, 2중 코팅구조의 타포린을 완성하게 된다.다음에, 도 6은 종래의 타포린과 본 발명에 의해 제조된 타포린을 대비하여 나타내는 것으로, 도 6a는 종래의 PE 타포린을 보인 평면 사진이고, 도 6b는 본 발명의 PE 타포린을 구성하는 스플릿 얀을 보인 평면 사진이며, 도 6c는 완성된 본 발명의 PE 타포린을 보인 평면 사진이다.상술한 바와 같이, 종래의 경우에는 HDPE의 용융장력이 너무 크기 때문에, 용융상태에서 얻을 수 있는 인발성에 한계가 있으므로, 도 6a에 도시한 바와 같이, 한가닥의 HDPE를 슬리팅하여 만든 모노필라멘트를 갖고서 HDPE 직조층을 형성한 다음, 이 HDPE 직조층에 LDPE 코팅층을 형성하였기 때문에, 외관이 저하되고 조밀도가 낮아 전체적인 강도가 저하되었다.그러나, 본 발명의 경우에는 도 6b에 도시한 바와 같이, 고밀도 폴리에틸렌 수지를 칼집을 내서 여러 갈래의 가닥으로 쪼갠 다음, 스플릿 처리된 얀을 연신판을 이용하여 7∼8배로 연신하고, 이후, 세팅판을 이용하여 스플릿 얀을 연신된 형태로 유지시킨 상태에서, 연신된 스플릿 얀을 여러번 꼬아서 HDPE 직포층을 형성하였다. 그로 인해, 스플릿 얀을 멀티 필라멘트화 하여 조밀도가 높고 그로 인해 타포린의 전체적인 강도가 향상된다.이와 같이 만들어진 HDPE 직포층의 양면에 LDPE 수지를 적층하여 LDPE 코팅층을 형성한다. 이때, LDPE 코팅시에 가해지는 열로 인해서 HDPE직조층의 강도가 급격히 저하되는 것을 막기 위해, 도 6c에 도시한 바와 같이, LDPE 코팅층에 추가로 2중으로 코팅처리함으로써 LDPE층이 두껍게 제조되어, 열로 인한 강도저하를 막을 수 있다. 또한, LDPE 코팅층의 외부에 추가로 LDPE 수지를 적층하여 제 2 LDPE 코팅층을 형성하였기 때문에, 외관상으로도, 표면이 상당히 매끄럽고 깨끗하며, 제 2 코팅층 내에 적층된 박막의 제 1 LDPE 코팅층이 열차단벽으로서의 역할을 하여 열로 인한 직포층의 강도저하를 막을 수 있다.
이상으로 설명한 본 발명에 의하면, 고밀도 폴리에틸렌 수지를 여러 갈래의 가닥으로 쪼개어 스플릿 처리한 후에, 연신판을 이용하여 스플릿 얀을 7∼8배로 연신한 후, 세팅판을 이용하여 스플릿 얀을 연신된 형태로 유지시킨 상태에서, 연신된 스플릿 얀을 여러번 꼬아서 HDPE 직포층을 형성한 다음, 이 HDPE 직포층의 양면에 LDPE 수지를 적층하여 LDPE 코팅층을 형성함으로써, 외관을 향상시키고 조밀도를 높여 강도를 보강할 수 있다.
또한, 통상의 PE 타포린은 HDPE와 LDPE의 비율이 평균 60:40이며, 그 이상이 되면 LDPE 코팅시에 가해지는 열로 인해서 HDPE직조층의 강도가 급격히 저하되는데, 이때, 상술한 바와 같은 2중 코팅처리함으로써 LDPE층을 두껍게 제조함으로써, 열로 인한 강도저하를 막을 수 있게 된다.
그밖에도, 상기 박막의 LDPE 코팅층의 외부에 추가로 LDPE 수지를 적층하여 제 2 LDPE 코팅층을 형성함으로써, 표면이 보다 매끄럽고 깨끗하며, 제 2 코팅층 내에 적층된 박막의 제 1 LDPE 코팅층이 열차단벽으로서의 역할을 하여 열로 인해서 직포층의 강도가 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

  1. HDPE(고밀도 폴리에틸렌) 수지가 슬리팅 및 연신되어 직조된 HDPE 직포층과, 상기 HDPE 직포층의 양면에 LDPE(저밀도 폴리에틸렌) 수지가 적층되어 만들어진 LDPE 코팅층으로 이루어진 HDPE를 이용한 타포린에 있어서,
    상기 HDPE 직포층을 구성하는 상기 HDPE 얀은 칼집처리에 의해 여러 갈래의 가닥으로 쪼개져 스플릿 처리되고, 스플릿 처리된 여러 갈래의 상기 HDPE 스플릿 얀은 약 7∼8배로 연신된 다음, 여러 갈래의 스플릿 얀이 하나의 가닥으로 합쳐진 상태에서 여러 번 꼬아져서 직조되고,
    상기 LDPE 코팅층의 외부에는, 용융 LDPE 수지를 적층하여 만든 제 2 LDPE 코팅층이 추가로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 HDPE 스플릿 얀을 이용한 타포린.
  2. 삭제
  3. HDPE(고밀도 폴리에틸렌) 수지를 슬리팅하여 연신한 다음, 슬리팅된 얀을 연신된 형태로 유지킨 상태에서 상기 얀을 직조하여 HDPE 직포층을 만들고, 상기 HDPE 직포층의 양면에는 용융 LDPE(저밀도 폴리에틸렌) 수지를 적층하여 LDPE 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 HDPE 얀을 이용한 타포린 제조방법에 있어서,
    상기 슬리팅된 얀을 칼집 처리처리를 통해서 여러 갈래의 가닥으로 쪼개서 스플릿 처리하고,
    상기 스플릿 처리된 여러 갈래의 상기 HDPE 스플릿 얀은 상기 연신단계에서 약 7∼8배로 연신하고,
    세팅판을 이용하여 연신상태로 유지된 상기 스플릿 얀은 상기 직포된 형성단계에서 여러 갈래를 하나의 가닥으로 합친 다음, 여러 번 꼬아져서 직조하고,
    상기 코팅층 형성단계 이후, 상기 LDPE 코팅층의 외부에 용융 LDPE 수지를 적층하여 만든 제 2 LDPE 코팅층을 추가로 형성하는 제 2코팅층 형성단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 HDPE 스플릿 얀을 이용한 타포린 제조방법.
  4. 삭제
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