KR100508223B1 - 유리섬유펠릿을제조하기위한장치 - Google Patents

Abstract

다수의 필라멘트 유리 스트랜드의 절단 세그먼트로부터 밀도가 강화된 유리섬유 펠릿을 만들기 위한 시스템이 소개되어 있다. 밀도가 강화된 페릿은 다음과 같이 만들어진다. 즉, 절단 유리 스트랜드 (24) 를 수화시킨 다음 회전식 드럼 (41) 안에서 텀블링시켜 펠릿화시키며, 그리고 밀도를 증가시키기에 충분한 시간이지만 펠릿으로 만들어진 복합제품이 펠릿화되지 않은 스트랜드 세그먼트로부터 만들어진 상당 제품 보다 인장강도가 낮거나 충격강도가 작아지는 정도까지 섬유를 악화시키기에는 충분치 않은 시간동안 상기 펠릿을 회전하는 지그재그형 튜브 또는 언듈레이팅 튜브 (42) 안에서 텀블링시켜 밀도를 강화시키게 된다.

Description

유리섬유 펠릿을 제조하기 위한 장치{SYSTEM FOR PREPARING GLASS FIBER PELLETS}

본 발명은 유리섬유 펠릿(pellet)의 제조에 관한 것으로, 구체적으로 말해 본 발명에 따르면, 다수의 섬유 유리의 스트랜드의 다수 절단 세그먼트들을 결합시켜 밀도가 강화된 유리섬유 펠릿을 제조하는 장치가 제공된다. 이러한 펠릿은 복합 구조물에서 보강재로서 사용되는 절단 유리섬유의 저장 및 취급에 편리한 형태를 제공하게 된다.

절단 유리섬유는 통상적으로 열가소성 제품에서 보강재료로 사용되고 있다. 일반적으로, 이러한 섬유들은 다음과 같은 과정으로 만들어지는데, 즉 용융유리를 부싱 또는 오리피스판을 통해 인출시켜 필라멘트로 만들고, 윤활제, 커플링제 및 필름형성 결합제 수지를 함유하는 사이징 조성물(sizing composition)을 상기 필라멘트에 가하며, 이들 필라멘트들을 모아 스트랜드로 만들고, 이 섬유 스트랜드를 원하는 길이의 세그먼트로 절단하며, 사이징 조성물을 건조시키게 된다. 다음에 절단 스트랜드 세그먼트는 폴리머 수지와 혼합되고 이 혼합물은 압축 또는 사출 성형기에 공급되어 유리섬유강화 플라스틱 제품으로 성형된다. 일반적으로, 절단 스트랜드는 열가소성 폴리머의 펠릿과 혼합되고, 이 혼합물은 압출기에 공급되어 거기서 수지가 용용되며, 유리섬유 스트랜드의 보존성은 파괴되고 섬유들은 용융된 수지 전체에 분산되게 되며, 섬유/수지 분산물은 성형되어 펠릿으로 된다. 다음 이들 펠릿은 성형기로 보내져, 전체에 걸쳐 유리섬유가 실질적으로 균일하게 분산된 성형품으로 만들어지게 된다.

그러나, 위와 같은 방법으로 만들어진 절단 유리섬유는 일반적으로 부피가 크고 유동성도 불량하다. 따라서, 이러한 섬유는 자동화된 제조기에서는 취급이 어렵고 문제점이 많다.

위와 같은 문제를 해결키 위한 한 시도로서, 절단 스트랜드의 유동성을 개선시키기 위해 이 절단 스트랜드를 컴팩트하게 만들어 더 높은 밀도의 로드형 다발 또는 펠릿으로 만들고, 또한 열가소성 수지와의 혼합을 위해 섬유유리의 중량을 측정하고 그 섬유를 전달하는 것을 자동화된 장비로 할 수 있게 하는 것이다. 이러한 방법은 미국특허 제 4,840,755 호에 개시되어 있다. 이에 따르면, 젖은 절단 스트랜드들을 진동 캐리어위에서 롤링처리해서 이들 스트랜드를 둥글게 하고 밀집시켜 더 높은 밀도의 실린더형 펠릿을 만들게 된다. 이러한 방법 및 장치는 더 높은 밀도를 가지면서 더욱 실린더형에 가까워 보다 양호한 유동성을 갖게 되는 펠릿을 만들 수 있지만, 바람직하지 않게도 어떤 점에서 제한을 받고 있다.

예컨대, 상기 방법이 다수의 절단 스트랜드 세그먼트들이 서로 달라붙는 것을 방지하여 단일의 절단 스트랜드에서 보다 더 많은 섬유를 함유하는 펠릿이 형성되도록 하는 것이므로, 펠릿 크기와 섬유함량은 일반적으로 절단 스트랜드에 있는 섬유의 크기와 수에 의해 제한을 받게 된다. 따라서, 우수한 유동성을 지닐 수 있도록 적절한 체적밀도 및 충분한 직경 대 길이의 비를 갖는 펠릿을 얻기 위해서는, 세그먼트로 절단되는 스트랜드는 일반적으로 많은 수의 필라멘트로 이루어져야 한다. 그러나, 성형 및 결합되어 단일 스트랜드로 되는데 필요한 필라멘트의 수를 증가시키면 바람직하지 않게도 성형작업이 복잡하게 된다.

이와 같은 단점을 극복하기 위한 시도로서 미국특허 제 5,578,535 호에는, 개별적인 유리 스트랜드 보다 약 20 내지 30% 더 밀도가 높고 직경은 약 5 내지 15배 더 큰 유리섬유 펠릿이 소개되어 있다. 이러한 펠릿은 다음과 같은 과정으로 준비되는데, 즉 필라멘트화를 방지할 수 있기에는 충분하지만 절단 스트랜드 세그먼트들이 서로 뭉쳐 덩어리로 되기에는 불충분한 정도로 스트랜드 세그먼트를 수화시키고, 그리고 이 수화된 스트랜드 세그먼트들을 펠릿 형성에 충분한 시간동안 혼합시키게 된다. 적절한 혼합법으로는 텀블링, 교반, 블렌딩, 코밍글(commingle), 휘젓기 및 인터밍글(intermingle) 등이 있으며, 이에 의해 섬유들이 서로의 주위로 움직이게 된다.

상기 개시되어 있는 펠릿은 위에서 언급한 바와 같은 여러 혼합법으로 만들 수 있지만, 이러한 혼합법들중 많은 것들이 상용화되기에는 너무 비효율적이거나, 또는 펠릿화되지 않은 절단 스트랜드 섬유로부터 만들어진 것에 필적할 만한 강도특성을 갖는 최종 복합제품을 제공하는 균일한 펠릿제품을 제조하기 위해 적절히 제어될 수도 없다. 예컨대, 개량된 디스크 펠릿형성기를 사용하게 되면 형성된 펠릿들이 혼합기내에 체류하는 시간이 지나치게 길어지게 되며, 이 결과 유리섬유 펠릿들이 서로 마찰되어 마멸됨으로써 펠릿들이 손상되게 된다. 결국 이러한 펠릿의 손상은 그로부터 만들어진 성형품의 강도특성을 감소시키게 된다.

따라서, 복합 성형품에서 펠릿화되지 않은 절단 스트랜드 섬유와 동일한 강도특성을 제공하는 균일한 유리섬유 펠릿제품을 제어가능한 방식으로 만들 수 있는 효율적인 펠릿형성방법에 대한 필요성이 존재하고 있다. 이러한 필요성은 본 발명으로 충족될 수 있는데, 본 발명에 대한 요점과 상세한 설명을 이하 기술한다.

도 1a 는 본 발명에서 사용되는 회전식 드럼 펠릿형성 시스템을 나타내고, 도 1b 는 본 발명에서 사용되는 펠릿밀도강화 시스템에 대한 한 바람직한 실시예를 나타내는 정면도이다.

도 2 는 펠릿화 단계 및 밀도강화 단계를 수행하기 위한 혼합장치에 대한 한 바람직한 실시예를 나타내는 정면도이다.

도 3 은 섬유를 형성하고 그들 섬유를 밀도가 강화된 펠릿으로 만들기 위한 본 발명의 한 바람직한 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 4a 는 본 발명의 회전식 드럼에 사용될 수 있는 배플의 종단면도이고, 도 4b 는 도 4a 에서 선 A-A 을 따라 취한 배플의 단면도이며, 도 4c 는 도 4a 에서 선 B-B 을 따라 취한 배플의 단면도이고, 도 4d 는 도 4a 의 배플이 부착된 회전식 드럼의 종단면도이며, 도 4e 는 도 4d 의 드럼 및 이에 부착된 배플의 부분절취 등각도이다.

도 5a 는 본 발명의 회전식 드럼에 사용될 수 있는 다른 배플의 측면도이고, 도 5b 는 도 5a 배플이 부착된 본 발명의 회전식 드럼의 레이디얼 단면도이며, 도 5c 는 도 5b 의 회전식 드럼 및 이에 부착된 배플의 부분절취 등각도이다.

본 발명의 목적은 우수한 유동성을 제공하는 형상과 밀도를 갖는 실질적으로 균일한 유리섬유 펠릿들을 제어가능한 방식으로 만들 수 있는 효율적인 펠릿형성방법 및 장치를 제공하는 것이다. 다른 목적은, 펠릿화되지 않은 절단 스트랜드로부터 만들어진 상당 제품에 비해 다소의 강도특성도 손실됨이 없이 유리섬유강화 복합제품의 제조에 사용될 수 있는 펠릿을 제공하는 것이다.

위와 같은 목적은, 실질적으로 연속적인 다수의 유리섬유들로 구성된 유리섬유 스트랜드를 소정 길이의 세그먼트로 절단하고 그리고 이들 스트랜드 세그먼트가 텀블링시 합체되어 펠릿으로 되는데 충분한 수분을 함유하도록 수화시키는 공정으로 달성된다. 이후에, 수화액이 스트랜드 세그먼트위로 실질적으로 균일하게 분산될 수 있도록 하고, 또한 스트랜드 세그먼트들이 결합되어 펠릿이 형성되도록 하기 위해, 스트랜드 세그먼트는 제 1 텀블링 작용을 받게 된다. 그리고, 펠릿이 제 2 텀블링 작용으로 컴팩트하게 되어 펠릿의 밀도가 증가하게 된다.

본 발명의 방법은 다음과 같은 수단, 즉 (a) 절단 스트랜드 세그먼트를 만들기 위해 유리섬유 스트랜드를 절단하는 수단; (b) 절단 스트랜드 세그먼트를 제 1 텀블링 수단에 전달하는 수단; (c) 수화액을 절단 스트랜드 세그먼트에 가하는 수단; (d) 상기 수화액을 분산시키고 절단 스트랜드 세그먼트를 정렬 및 합체시켜 펠릿으로 되도록 하기 위해, 수화된 절단 스트랜드 세그먼트에 텀블링 작용을 부여하는 제 1 텀블링 수단; (e) 상기 펠릿들을 제 2 텀블링 수단으로 전달하는 수단; (f) 상기 펠릿들을 컴팩트하게 만들어 그의 밀도를 높히기 위해 그 펠릿들을 텀블링시키는 제 2 텀블링 수단; (g) 밀도가 강화된 펠릿들을 건조기에 전달하는 수단; 및 (h) 펠릿들을 받아들여 건조시키는 건조수단을 포함하는 장치를 이용할 수 있다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점들은 첨부된 도면을 참고로 이하 기술한 상세한 설명으로 부터 잘 알 수 있을 것이며, 도면에서 같은 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸 것이다.

본 발명의 방법에 따르면, 실질적으로 연속적인 유리섬유들로 이루어진 스트랜드는, 용융 유리를 가열된 부싱을 통해 인출하여 실질적으로 연속적인 다수의 유리섬유들을 만든 다음에 단일 스트랜드가 되도록 이들 섬유들을 결집시킴으로써 형성된다. 이러한 섬유들을 만든 다음 결집시켜 스트랜드로 만들기 위한 적절한 장치는 본 발명에서 사용될 수 있다.

적절한 섬유는 약 3∼90 미크론의 직경을 갖는 섬유이며, 또한 적절한 스트랜드는 약 50∼2000 개의 섬유를 포함하게 된다. 바람직하게는, 본 발명의 방법으로 형성된 스트랜드는 직경이 약 3∼23 미크론인 섬유를 약 400∼800 개 포함하게 된다.

섬유들을 형성한 후 또한 결집시켜 스트랜드로 만들기 전에, 당업계에서 공지되어 있는 적절한 수성 사이징 조성물로 섬유들을 피복할 수 있다. 바람직하게는, 이 사이징 조성물은 물, 일종 이상의 커플링제, 또한 필요하다면 일종 이상의 윤활제 및 pH 조절제를 포함한다.

적절한 커플링제는 Witco 에서 생산되어 아래와 같은 상품명으로 판매되고 있는 것과 같은 유기기능성 실란(silane)을 포함한다.

본 발명에서 사용되는 바람직한 커플링제는 Witco 의 Osi 로부터 구입할 수 있는 것으로 A-1100 및 A-187 이라는 상품명을 각각 갖는 3-아미노프로필트리에톡시-실란 및 감마-글리시독시프로필트리메톡시-실란이다. 바람직하게는, 유기기능성 실란은 사이징 조성물의 약 0.1∼1.0% 의 양으로 사용된다.

적절한 윤활제가 수용성 에틸렌글리콜 스테아레이트, 에틸렌글리콜 올레이트, 에톡실레이티드 지방성 아민, 글리세린, 에멀젼화된 광유 및 유기 폴리실록세인 에멀젼과 같은 사이징 조성물에 사용될 수 있다. 바람직한 윤활제로는 다음과 같은 것들이 있는데, 즉 폴리에틸렌글리콜 모노스테아레이트, 폴리에틸렌글리콜 모노-올레이트, 부톡시에틸 스테아레이트, 스테아릭 에탄올아미드 (Lubsize K12, Alpha/Owens Corning 로부터 구입가능함), 본 발명에서 참고로 관련되어 있는 미국특허 제 3,597,265 호에서 소개된 윤활유 (Emery Corp. 에서 제조된 것으로 상품명은 Emerlube 6760), 그리고 30% 백색 오일, 30% 폴리에틸렌 글리콜 400 모노펠라르고네이트, 30% 폴리옥시에틸렌(3)미리스틱 알콜 및 10% 에톡실레이티드 알킬 아민(Parastat S-2)(Emery Corp.에서 제조된 것으로 상품명은 Emerlube 7607) 의 혼합물이 있다. 윤활제는 중량비로 약 0.05∼0.10% 의 양으로 사이징 조성물에 존재하는 것이 바람직하다.

또한, 사이징 조성물의 pH 를 약 3.5∼8 로 낮추기 위해 아세트산과 같은 약산을 상기 조성물에 소량 첨가할 수도 있다. 이러한 약산은 중량비로 약 0.15∼0.3% 의 양으로 사이징 조성물에 존재하고 이 조성물의 pH 는 약 6∼8 인 것이 바람직하다.

본 발명에서 사용되는 적절한 사이징 조성물로는 다음과 같은 것들이 있다:

1. A-1100 유기기능성 실란 (58% 활성함량) 0.5%

탈이온수 나머지

2. A-1100 유기기능성 실란 (58% 활성함량) 0.5%

Lubesize K12 (Alpha/Owens Corning) 0.07%

글래시얼 아세트산 6∼8 pH

탈이온수 나머지

3. A-1100 유기기능성 실란 (58% 활성함량) 0.5%

Emerlube 7607 (Emery Corp.) 0.1%

탈이온수 나머지

4. A-1100 유기기능성 실란 (58% 활성함량) 0.5%

폴리에틸렌 글리콜 400 모노스테아레이트 0.1%

탈이온수 나머지

5. A-1100 유기기능성 실란 (58% 활성함량) 0.5%

Emerlube 6760U (Emery Corp.) 0.01%

탈이온수 나머지

6. A-1100 유기기능성 실란 (58% 활성함량) 0.38%

A-187 유기기능성 실란 0.12%

탈이온수 나머지

수성 사이징 조성물은 키스롤 어플리케이터(kiss roll applicator) 및 스프레이를 포함한 종래의 수단으로 가할 수 있다. 섬유를 키스롤 어플리케이터 위를 통과시킴으로써 사이징 조성물을 가하는 것이 바람직하다. 더욱이, 섬유에 약 8∼13%, 더욱 바람직하게는 11% 의 수분량을 제공할 수 있는 충분한 양의 사이징 조성물을 섬유에 가하는 것이 좋다 (별도의 표시가 없으면 모든 백분율은 중량비로 나타낸 것이다).

일단 형성된 연속 스트랜드는 약 1/8 인치(3.175 mm) 내지 1/4 인치(31.75 mm) 의 길이로 절단된다. 유리섬유 스트랜드를 이러한 길이로 절단하기 위해 당업계에 공지되어 있는 어떤 적절한 수단도 본 발명에서 사용될 수 있다.

다음, 절단 스트랜드 세그먼트들이 서로의 주위를 움직일 때, 펠릿형성에 적절한 정도로 이들 세그먼트의 수분량은 조절되며, 절단 스트랜드 세그먼트들은 이들이 상기한 바와 같이 움직일 수 있도록 해주는 제 1 텀블링 수단 또는 펠릿형성기안으로 도입된다. 스트랜드 세그먼트들을 펠릿형성기안으로 도입하기 전에 그들의 수분량을 조절할 수 있지만, 유리섬유들을 펠릿형성기에서 펠릿을 형성하는데 적합한 수분량으로 수화시키는 것이 바람직하다. 펠릿형성기내에서 섬유의 수분량은 약 12∼16% 인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 약 13∼14% 이다. 수분량이 너무 적으면, 스트랜드는 펠릿으로 결합되지 않는 경향이 있어 일반적으로 스트랜드 형태로 남게 된다. 반대로, 수분량이 너무 많으면, 스트랜드는 뭉쳐서 너무 큰 직경과 불균일하며 또한 실린더형이 아닌 모양을 갖는 펠릿을 형성하게 된다.

또한, 수화액은 결합제 또는 제 2 사이징 조성물도 함유하는 것이 바람직하다. 따라서, 이 수화액은 일반적으로 유리섬유 사이징 조성물에 함유된 성분, 예컨대 필름형성제, 웨팅제(wetting agent), 정전기 방지제 및 추가적인 커플링제와 윤활제와 같은 적절한 성분을 함유할 수 있다. 펠릿형성기에서 제 2 사이징 조성물을 가함으로써, 100% 의 이용 효율을 얻을 수 있다. 또한, 이 사이징 조성물을 섬유형성 환경 밖에서 가하게 되면, 독성, 청정성, 냄새, 고비용 또는 전단(shear)에 대한 민감성의 이유로 형성공정에서는 바람직하지 않는 물질이 개재될 수 있다.

수화액에 사용될 수 있는 적절한 결합제 조성물의 예는 다음과 같다 (별도의 표시가 없으면 모든 백분율은 중량비로 나타낸 것이다).

1. EpiRez 3544-53% 수지 고형물이 있는 에폭시 물 분산물(Shell Chem. Co.)12.58%

Witco 290H-62% 수지 고형물이 있는 폴리우레탄 물 분산물(Witco Co.) 0.99%

A-1100-58% 활성 고형물이 있는 유기기능성 실란 (Witco Co.) 0.10%

탈이온수 나머지

2. 본 발명에서 참고로 관련되어 있는 미국특허 제 5,236,982 호에서 소개된

사이즈 조성물

3. 테레프탈산 3.21%

활성함량이 28%인 암모늄 하이드록시드 3.89%

GenFlo 559-50% 수지 고형물이 있는 폴리우레탄 물 분산물 4.06%

(General Tire and Rubber Co.)

ChemCor 43N40-40% 수지 고형물이 있는 폴리우레탄 물 분산물 8.12%

(Chemical Corporation of America)

탈이온수 나머지

4. Z6020-유기기능성 실란 (Dow Corning Corp.) 2.65%

Pluronic 10R5-에틸렌 옥시드와 프로필렌 옥시드의 블럭 공중합체 1.8%

(BASF Corp.)

탈이온수 나머지

5. Z6020 0.89%

Maldene 286-말레익 언하이드리드와 부타디엔의 공중합체 13.3%

(Lindau Chemicals, Inc.)

활성함량이 28%인 암모늄 하이드록시드 1.6%

탈이온수 나머지

위에 제시된 것은 본 발명의 방법에서 평가되어 유용한 것으로 판명된 결합제의 조성이다. 당업자라면 다른 적절한 결합제 조성 또는 사용가능한 성분을 선택할 수 있을 것이다. 사실, 본 발명의 이점은, 유리섬유 형성기술에 사용되는 거의 모든 수성 사이즈의 조성이 본 발명의 방법에 따라서 텀블링 장치에서 섬유에 뿌려지는 결합제로서 유용하다는 것이다.

섬유 스트랜드에 사이징 조성물이 양호하게 가해지도록 하기 위해서는, 스트랜드 세그먼트들이 펠릿형성기에 들어갈 때와 또한 합체되어 펠릿으로 되기 전에 사이징 조성물을 그 스트랜드 세그먼트에 가하는 것이 바람직하다. 사이징 조성물이 펠릿형성기내의 다른 위치에서 가해지면, 절단 스트랜드들이 사이징 조성물로 완전히 피복되기 전에 펠릿이 형성되는 경향이 있는데, 이렇게 되면, 완전히 사이징 조성물로 피복되지 않은 섬유들로 이루어진 펠릿이 생기게 된다. 이러한 펠릿들이 섬유강화 플라스틱 제품의 제조에 사용되면, 피복되지 않은 섬유들은 양호한 강화특성에 필요한 계면 피복이 부족하게 되어, 최종 제품은 최적의 특성을 갖지 못할 것이다. 스트랜드 세그먼트들이 펠릿형성기에 들어갈 때 사이징 조성물을 이들 세그먼트에 가하기 위해, 스트랜드 세그먼트 입구에 인접해 위치하는 스프레이 노즐을 펠릿형성기에 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명에 사용되는 펠릿형성기는, (1) 스트랜드 세그먼트(strand segment)들이 수성 결합제/사이징 조성물로 실질적으로 균일하게 피복되고 또한 (2) 절단된 다수의 스트랜드 세그먼트들이 정렬 및 합체되어 원하는 크기의 펠릿으로 되도록, 스트랜드 세그먼트들을 텀블링(tumbling)시킬 수 있는 장치라면 어떤 것이라도 좋다. 이러한 텀블링 장치는 스트랜드 세그먼트들이 수화액(hydrating fluid)으로 실질적으로 피복되어 펠릿을 형성할 수 있기에 충분한 평균체류시간을 가져야 하고, 반면 펠릿들이 상호간 접촉에 의한 마모로 인해 손상되고 악화되기에는 충분치 않은 평균체류시간을 가져야 한다. 바람직하게는, 텀블링 내에서의 체류시간은 약 1분 내지 10분이다. 더욱 바람직하게는, 텀블링 내에서의 체류시간은 약 1분 내지 3분이다.

바람직한 펠릿형성기는 도 1a 에 도시된 드럼 (41) 과 같은 회전식 드럼이다. 펠릿형성기 (41) 는 절단 스트랜드 세그먼트 (24) 를 받아들이며, 이들 세그먼트는 섬유형성부싱 (11), 사이즈 어플리케이터 (size applicator:13), 집결슈우 (14) 및 절단장치 (20) 에 의해 제조된다.

바람직한 실시예에서, 상기 장치에는 여러 파라미터들을 모니터링 및/또는 조절하기 위한 시스템이 제공되는데, 상기 파라미터들은 Allen Bradley PLC-5/40 PLC 시스템과 같은 제어패널 (70) 에 의해 자동제어된다. 필요에 따라서는, 들어오는 스트랜드 세그먼트 (24) 의 수분량을 적절한 수단 (71) 으로 측정할 수 있다. 스트랜드 중량 측정기 (72) 를 제공할 수도 있는데, 스트랜드 컨베이어 (30) 와 결합시키거나 그 앞에 또는 뒤에 적절히 위치될 수 있다. 컨베이어 (31) 상의 펠릿들의 중량을 측정하기 위해 유사한 중량 측정장치를 사용할 수도 있다. 결합제 및 물의 계량은 펌프 (33, 34) 를 제어하여 수행한다.

상기 드럼 (41) 은 스트랜드 세그먼트 (24) 들이 드럼안으로 들어올 때 이들 세그먼트에 수화액을 뿌리는 스프레이 헤드를 구비하도록 되어 있다. 바람직하게는, 결합제 공급기 (35) 로부터 마스터플렉스 펌프 (33) 를 지나 공급되는 수성 결합제 조성물을, 물공급기 (36) 로부터 마스터플렉스 펌프 (34) 를 지나 공급되는 추가적인 물과 혼합시키기 위해 외부공기혼합노즐 (47) 을 상기 드럼의 입구 부근에 설치한다. 상기 물은 절단 스트랜드 세그먼트에 원하는 양의 수분을 제공하고 또한 드럼내의 절단 스트랜드 세그먼트에 혼합물을 가하기 위해 필요한 것이다. 결합제 조성물과 물은 노즐 오리피스를 통해 혼합되면서 하나의 유체 스트림으로 된다. 그리고, 180도로 서로 떨어져 있고 상기 스트림의 유동방향과 60도의 각을 이루면서 위치하는 두 개의 공기 제트가 상기 스트림에 부딪히게 된다. 공기는 청정한 건조공기 (52) 로서 공급된다. 이러한 공기는 효과적으로 연무(mist)를 발생시키게 되며, 이 연무는 드럼안에서 텀블링하는 스트랜드 세그먼트들의 표면으로 향하게 된다. 드럼의 회전으로 인해, 젖은 스트랜드 세그먼트들은 서로의 주위로 텀블링하게 되며, 젖은 사이징 또는 코팅에 의해 발생된 표면장력에 의해, 그들 길이의 상당 부분에 걸쳐 서로 접촉하는 스트랜트 세그먼트들은 서로 정렬 및 합체되어 실린더형 펠릿으로 된다. 이러한 작용으로, 절단 작업시 발생한 어떤 미세하고도 단일의 섬유들이라도 재결합되고 형성되는 펠릿에 합체됨으로써 개개의 미세 섬유들이 최종 펠릿에 남지 않게 된다. 바람직하게는 드럼이 약간 기울어지게 되는데, 이리하여, 펠릿들이 나가는 드럼의 단부는 펠릿들이 들어오는 단부보다 낮게 됨으로써, 드럼안에서 형성된 펠릿들이 과도한 시간동안 드럼내에 남아 있지 않게 된다. 바람직한 실시예에 따르면, 드럼은 그의 회전축선이 수평면과 약 1도 내지 3도의 각(θ) 을 이루도록 경사진다. 경사각은 적절한 조절수단 (43a) 을 써서 수동 또는 자동으로 조절할 수 있다.

드럼안에서 형성되는 펠릿의 크기는 기본적으로 스트랜트 세그먼트의 수분량으로 조절된다. 수분량이 높게 유지되면, 더욱더 많은 스트랜드 세그먼트들이 펠릿으로 합체되고 이리하여 그 펠릿은 더 큰 직경을 갖게 된다. 반대로, 수분량이 낮게 유지되면, 더욱더 적은 스트랜드 세그먼트들이 펠릿으로 합체되므로 그 펠릿의 직경도 작아지게 된다.

바람직하게는, 본 발명의 방법으로 형성된 펠릿들은 그들 길이의 약 20% 내지 65% 가 되는 직경을 갖게 된다. 일반적으로 이러한 펠릿들은 약 70 내지 175 개의 스트랜드 세그먼트들을 결합하여 형성되며, 각각의 스트랜드 세그먼트는 스트랜드 당 약 500 내지 2000 개의 필라멘트를 갖는다.

또한, 펠릿의 크기는 드럼의 처리량에 의해서도 영향을 받게 된다. 드럼의 처리량이 크면 스트랜드 세그먼트가 드럼내에 체류하는 시간이 짧아지게 되는데, 이렇게 되면, 수화액이 스트랜드에 분산되지 않고 그 스트랜드들은 펠릿으로 합체되지 않기 때문에 작은 펠릿들이 형성되게 된다. 그러나, 형성된 펠릿들은 짧은 체류시간동안 드럼내에 있기 때문에 펠릿의 밀집성이 떨어지게 된다.

형성된 펠릿이 펠릿형성기에서 어느 정도 항상 압축되지만, 펠릿 밀도를 최적의 유동성을 주는 값까지 증가시키기에는 일반적으로 부족하다. 이러한 이유로, 펠릿형성기 (41) 내에서 형성된 후, 펠릿들은 제 2 텀블링 수단인 밀도강화기 (42) 로 보내져 거기서 더 컴팩트하게 되어 밀도의 증대가 이루어지게 된다. 마모로 펠릿들을 악화시키거나 또는 손상시킴이 없이 펠릿들을 컴팩트하게 할 수 있는 저-충격 텀블링 장치라면 모두 사용이 가능하다. 바람직하게는, 상기 밀도강화기는 펠릿의 악화를 최소화하기 위해 펠릿형성기 보다 덜 격렬한 텁블링 작용을 하게 된다. 또한, 펠릿이 마모로 인해 악화되지 않도록 밀도강화기는 약 5분 이하의 평균체류시간을 갖는다. 더욱 바람직하게는, 밀도강화기 내에서의 평균체류시간은 약 1분 내지 2분이다.

바람직한 밀도강화기는 도 1b 에 도시된 바와 같이 길이방향 축선 (x) 을 중심으로 회전하게 되는 지그재그형 튜브이다. 이 지그재그형 튜브 (42) 는 캐스터 어셈블리 (44) 에 의해 프레임 (43) 위에 회전가능하게 설치되고 구동모터 (45) 에 의해 회전하게 된다. 상기 튜브가 회전하면, 이 튜브내의 펠릿들은 중력에 의해 튜브를 통과하면서 튜브의 회전에 의해 완만하게 텀블링하게 된다. 전술한 회전식드럼의 경우와 같이, 상기 지그재그형 튜브도, 펠릿들이 과도하게 체류하지 않고 장치를 관류할 수 있도록, 약간의 각도로 기울어지게 된다. 바람직하게는, 상기 튜브의 길이방향 축선은 수평면과 약 1도 내지 3도의 각을 이루게 되며, 튜브입구 (39) 는 튜브출구 (49) 보다 높게 된다.

도 1a 에서 보는 바와 같이 컨베이어 (31) 를 사이에 두고 있는 회전식 드럼 (41) 과 회전식 지그재그형 튜브 (42) 와 같은 개별 장치에서 펠릿형성 및 밀도강화가 이루어질 수 있지만, 본 발명의 방법은 다른 적절한 수단을 써서 실행할 수도 있다. 예컨대, 펠릿형성 및 밀도강화는 단일 장치내의 개별 텀블링 영역에서 이루어질 수도 있다. 이러한 장치의 일예로는, 도 2 와 그리고 도 3 에서 도면번호 "40" 으로 표시된 바와 같이 Patterson Kelly 로부터 구입할 수 있는 "지그재그" 형 혼합기가 있다.

혼합기 (40) 는 일단부에서 지그재그형 튜브 (42) 에 연결되어 있는 회전식 드럼 (41) 을 구비하고 있다. 드럼 (41) 과 튜브 (42) 는 캐스터 어셈블리 (44) 에 의해 프레임 (43) 위에 회전가능하게 설치되며 변속 모터 (45) 에 의해 회전된다. 지그재그형 튜브는 드럼의 회전중심으로부터 반경방향으로 일정 거리 떨어진 지점에서 상기 드럼에 부착 및 이 드럼과 연통되어 있어, 드럼이 일회전할 때마다 튜브접속부위가 드럼내의 원료의 높이 보다 낮게 됨으로써 드럼내의 원료가 튜브안으로 흐르게 된다. 절단 스트랜드 세그먼트 (24) 들은 입구 (46) 를 통해 펠릿형성 드럼 (41) 안으로 들어간다. 바람직하게는 결합제, 필름형성제, 윤활제, 정전기 방지제 및 커플링제를 함유하는 수화액이 입구 (46) 부근에 위치한 스프레이 노즐 (47) 을 통해, 유입하는 스트랜드 세그먼트들에 뿌려지게 된다. 펠릿형성드럼 (41) 의 회전으로 인해 드럼내의 스트랜드 세그먼트들은 서로의 주위로 텀블링하게 되며, 수화액이 스트랜드 세그먼트의 표면위에 분산되고 스트랜드 세그먼트들이 정렬 및 합체되어 펠릿 (48) 으로 된다. 드럼안에서 형성된 펠릿들은 드럼의 출구단에 있는 구멍 (41a) 을 통해 지그재그형 튜브 (42) 내로 들어가서 이 지그재그형 튜브 (42) 내에서 밀도강화가 더 이루어지게 된다.

바람직한 실시예에 따르면, 드럼의 회전시 유리 펠릿과 스트랜드 세그먼트의 자유낙하 거리를 줄이기 위해 드럼 (41) 내에는 내부 배플(baffle)이 구비되어 있다. 이 자유낙하 거리를 줄임으로써, 충격과 마모로 인한 유리섬유의 악화가 감소되며 이리하여 이 유리섬유로부터 만들어지는 유리섬유강화 성형품의 물리적 특성이 개선될 수 있게 된다.

적절한 배플은 다양한 형태를 취할 수 있지만, 특히 바람직한 것으로는 도 4a ∼ 도 4e 에 도시된 실린더형 배플 및 도 5a ∼ 도 5c 에 도시된 곡면 플레이트 배플이 있다. 이러한 배플은 드럼 (41) 의 출구단부에 부착되고 이 단부로부터 안쪽으로 드럼 길이의 약 10∼50% 의 거리만큼 돌출되어 있다. 배플은 드럼내의 작업조건을 견딜 수 있는 재료, 예컨대 스테인레스강으로 만들어지며 볼트, 스크류, 용접 또는 기타 적절한 수단에 의해 드럼에 부착될 수 있다. 볼트 또는 스크류와 같은 고정수단이 사용될 때는, 부착이 용이하게 이루어지도록, 드럼벽에 인접한 배플의 가장자리에 플랜지 (83) 를 두는 것이 바람직하다.

도 4a ∼ 도 4e 에서 보는 바와 같이, 일반적으로 실린더형인 배플 (80) 은 가스의 유출을 막기 위해 시일링된 단부를 구비하는 중공체이며, 그리고 그의 길이방향 중심축선이 드럼 (41) 의 것과 거의 일치하도록 이 드럼의 출구단부에 장착된다. 위에서 언급된 "일반적으로 실린더형" 이라는 말은 편평하고 테이퍼진 또는 절취(cut-out)된 부위 또는 일부 길이에 걸쳐 반경이 변하는 유사 실린더형 요소뿐만아니라 완전한 형태의 실린더도 포함한다. 바람직하게는, 섬유의 손상을 줄이기 위해 펠릿의 자유낙하 거리를 충분히 줄일 수 있도록 상기 배플은 드럼 직경의 약 20 내지 35% 가 되는 직경을 갖게 된다. 또한, 안쪽으로 돌출한 배플의 단부가 드럼에 부착된 단부보다 작은 직경을 갖도록 하기 위해, 배플의 직경을 배플 길이의 적어도 일부분을 따라 감소시킬 수도 있다. 이러한 형태의 배플을 제공함으로써, 드럼을 관류하는 유리의 길이방향 유동에 대한 저항을 최소화할 수 있다. 안쪽으로 돌출한 배플의 단부는 드럼 직경의 약 25 내지 60% 가 되는 직경을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 지그재그형 튜브 밀도강화기 (42) 와 드럼이 함께 회전할 때 전자로부터 후자로의 역류를 줄이기 위해, 배플은 드럼의 출구 (41a) 를 부분적으로 둘러싸는 상태에서 드럼의 출구단벽에 장착되는 것이 바람직하다. 이리하여, 드럼내에서의 펠릿의 평균체류시간이 줄어들게 되며 또한 펠릿들이 과도한 마모에 의해 손상 또는 악화되지 않게 된다. 배플은 출구 면적의 약 20∼30% 를 막는 것이 바람직하다. 또한, 지그재그형 튜브 밀도강화기내로의 펠릿 유동에 대한 저항을 최소화하면서 펠릿의 역류 감소를 향상시키기 위해서는, 도 4a ∼ 도 4e 에서 보는 바와 같이, 배플중에서 출구를 둘러싸는 부분을 납작하게, 테이퍼지게 또는 필요하다면 다르게 수정할 수 있다.

도 5a ∼ 도 5c 에서 보는 바와 같이, 선호되는 곡면 플레이트 배플은 일반적으로 곡선부 (84) 와 직선부 (86) 를 가지고 있으며 또한 드럼의 출구벽에 수직으로 이에 장착되어 드럼의 내부를 향해 안쪽으로 돌출되어 있다. 배플의 상기 곡선부는 출구의 반경과 일치하는 실질적으로 일정한 반경을 가지며, 직선부는 출구와 동일한 높이를 갖는 것이 바람직하다.

또한, 도 5a ∼ 도 5c 에서 보는 바와 같이, 배플은 그의 직선부가 출구 (41a) 의 회전 트레일링 가장자리에 인접하도록 드럼벽에 장착되며, 이로써, 출구가 회전시 밑에 있게 되면 직선부는 수직방향으로 향하게 되고 곡선부는 출구 위에서 드럼의 중심축선을 향해 만곡된 상태로 있게 된다. 이렇게 배치되는 배플은 드럼이 회전하는 동안 펠릿의 자유낙하 거리를 감소시킬 뿐만 아니라, 드럼의 매회전으로 밀도강화기내로 유입하는 유리 펠릿의 겉보기 헤드(apparent head)를 증가시킴으로써 펠릿들이 출구를 통과하여 지그재그형 튜브 밀도강화기안으로 용이하게 유동하게 해주는 스쿠프(scoop) 또는 가이드로서의 역할도 하게 된다. 이렇게 해서 또한, 드럼 내에서의 평균체류시간을 감소시켜 주며 펠릿의 과도한 마모도 방지한다.

펠릿형성기의 드럼내에 상기와 같은 배플을 배치함으로써, 드럼 내에서의 펠릿의 평균체류시간이 배플이 없는 경우에는 2분 35초 이었지만, 일반적으로 실린더형 배플이 있는 경우에는 1분 40초 이었고 또한 곡면 플레이트 배플이 있는 경우에는 1분 20초가 됨이 밝혀졌다. 또한, 이러한 배플로 인해 얻어지는 섬유 악화의 뚜렷한 감소는, 평균적인 인장강도의 약 2∼3% 증가, 굽힘강도의 약 1∼2% 증가 및 충격강도의 약 4∼5% 증가를 포함한, 최종 펠릿으로 성형된 제품의 물리적 특성의 증가로부터 분명한 것이다.

밀도강화 후에 펠릿들은 컨베이어 벨트 (50) 상으로 전달하여 예컨데 고온공기 (61) 및 냉각공기 (62) 를 공급받는 후드(hood)형 오븐 또는 배기수단 (63) 을 구비한 다른 적절한 건조수단 (60) 을 써서 건조시킬 수 있다. 상업적인 대량 생산에 적합한 수준으로 건조시간을 줄이기 위해서는, 섬유들을 유동화베드 오븐에서 약 250℉(121.1℃) 내지 560℉(293.3℃) 의 높은 온도에서 건조시키는 것이 바람직하다. 밀도가 강화된 펠릿 (48) 들은 건조 후에 스크린 (65) 또는 다른 적절한 장치를 써서 크기별로 분류할 수 있으며 또한 제품용기 (66) 또는 폐품용기 (67) 안으로 선별되어 들어가게 된다.

유리 스트랜드 세그먼트의 수분량과 처리량을 변화시킴으로써, 펠릿화되지 않은 유리 스트랜드 섬유 보다 약 13% 내지 60% 더 밀도가 크고 또한 직경도 10배 내지 65배 더 큰 유리섬유 펠릿을 만들 수 있다. 예컨대, 14미크론(직경) 섬유들로 구성된 2000 개 필라멘트 스트랜드의 4mm 절단 세그먼트는 약 33 lb/ft³(528.66 kg/m³) 내지 36 lb/ft³(576.72 kg/m³) 의 체적밀도를 갖는다. 본 발명의 방법에 따라 약 13%∼14% 의 수분량으로 수화되고 밀도가 강화된 펠릿으로 성형된 후에, 최종적으로 건조된 펠릿은 일반적으로 약 40 lb/ft³(640.8 kg/m³) 내지 55 lb/ft³(881.1 kg/m³) 의 체적밀도를 갖는다. 최종 펠릿은 그의 직경 대 길이의 비가 크게 되고 또한 밀도도 증가되기 때문에, 펠릿화되지 않은 절단 스트랜드 제품에 비해 현저히 향상된 유동성을 갖게 된다.

본 발명의 방법은 도 3 에 도시된 장치로 바람직하게 수행될 수 있는데, 섬유 스트랜들은 섬유형성장치 (10) 에서 만들어지고 절단장치 (20) 에 의해 절단되어 컨베이어 (30) 에 의해 텀블링 장치 (40) 로 전달되어, 거기서 절단 스트랜드들은 펠릿화되고 밀도가 강화된다. 최종 펠릿은 컨베이어 (50) 에 의해 건조장치 (60) 로 보내진다.

섬유형성장치 (10) 는 섬유형성부싱 (11a, 11b, 11c) 을 구비한 유리섬유 형성노를 포함한다. 상기 부싱으로부터 다수의 필라멘트 (12a, 12b, 12c) 가 인출되면서 가늘어지게 되고, 커플링제 및 경우에 따라서는 윤활제와 pH 조절제를 함유하는 수성 사이징 조성물이 롤 (13a, 13b, 13c) 과 같은 사이징 어플리케이터에 의해 상기 필라멘트에 가해진다. 다음에 필라멘트군들은 집결슈우 (14a, 14b, 14c) 에 의해 결집되어 개별 스트랜드 (15a, 15b, 15c) 로 되며 이어서 절단장치 (20) 로 유도된다.

절단장치 (20) 는 스트랜드의 개수만큼 홈을 갖는 안내롤러 (21) 와, 유리섬유에 대하여 큰 마찰계수를 갖는 탄성재료, 예컨대 고무 또는 합성수지로 된 표면을 가지며 자유롭게 회전가능한 피드롤러 (22) 및, 이 피드롤러 (22) 에 탄성적으로 가압되면서 모터로 구동되는 커터롤러 (23) 를 구비하고 있다. 이 커터롤러에는 반경방향으로 돌출한 다수의 블레이드가 있다. 절단장치 (20) 안으로 유도된 젖은 스트랜드 (15a, 15b, 15c) 는 안내롤러 (21) 의 홈을 지나 피드롤러 (22) 의 둘레에 감기며, 피드롤러 (22) 와 커터롤러 (23) 의 블레이드가 접촉하는 점에서 절단되어 단편, 즉 절단 스트랜드 (24) 로 되게 된다. 이 절단 스트랜드의 길이는 블레이드의 원주방향 피치에 의해 결정된다.

절단 스트랜드 (24) 들은 컨베이어 (30) 와 같은 적절한 이송수단 위로 떨어진 후 텀블링 장치 (40) 로 전달된다. 젖은 스트랜드 세그먼트를 전달하는데 바람직한 컨베이어는 오목한 부분을 지닌 접착성이 없는 표면을 갖는 컨베이어이다. 이러한 컨베이어로는 Sparks 에서 생산되어 상품명이 Ultraline Food Belt Monoflex WU220M (작은 다이아몬드 탑커버를 갖는 백색 폴리우레탄) 인 것이 있다.

텀블링 장치 (40) 는 펠릿형성드럼 (41) 을 구비하는데, 이 드럼은 일단부에서 중공의 지그재그형 펠릿밀도강화 튜브 (42) 에 견고히 고정되며, 이 튜브는 캐스터 어셈블리 (44) 에 의해 프레임 (43) 위에 회전가능하게 장착되며 또한 예컨대 30-amp 변속모터와 같은 구동모터 (45) 에 의해 회전된다. 밀도강화튜브 (42) 는 드럼 (41) 의 회전중심으로부터 반경방향으로 떨어진 지점에서 그 드럼에 부착되어 이 드럼과 연통되어 있다. 바람직하게는, 펠릿을 형성하는데 요구되는 드럼 내에서의 유지시간을 확보함과 동시에 마모로 인해 펠릿이 악화되기에는 충분치 않은 시간을 확보하기 위해서는, 수화된 스트랜드 세그먼트 및 펠릿의 드럼 내에서의 작업용적은 드럼용적의 약 20∼50% 이고, 더욱 바람직하게는 드럼용적의 약 50% 이다.

밀도가 강화된 펠릿들은 드럼 (41) 으로부터 밀도강화튜브 (42) 를 통과해서 출구 (49) 에서 밀도강화튜브를 빠져나오게 된다. 밀도강화튜브에서 나온 펠릿의 밀도는 바람직하게는 약 46 lb/ft³(736.92 kg/m³) 내지 62 lb/ft³(993.24 kg/m³) 이며 또한 중량비로 14%의 수분을 함유한다.

원료가 펠릿형성드럼 및 밀도강화튜브를 적절히 관류할 수 있도록 텀블링 장치가 수평면과 약 5도의 각도로 약간 기운 상태로 유지되도록 하기 위해, 텀블링 장치의 프레임 (43) 에는 높이조절수단 (43a) 이 제공되어 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 상기 각도는 약 1도 내지 3도이다.

밀도강화튜브로부터 나온 펠릿들은 컨베이어 (50) 위로 떨어져 오븐 (60) 으로 전달되며 여기서 수화액이 건조되게 된다. 바람직하게는, 컨베이어 (50) 는 오목한 부분을 지닌 접착성이 없는 표면을 갖는 컨베이어로서, 이러한 컨베이어로는 Sparks 에서 생산되어 상품명이 Ultraline Food Belt Monoflex WV220M (작은 다이아몬드 탑커버를 갖는 백색 폴리우레탄) 인 것이 있다.

이상으로 본 발명을 바람직한 실시예와 특징으로 상술했지만, 당업자에게는 본 발명에 대한 다양한 변형이 가능함이 명백한 것이다. 따라서, 본 발명은 전술한 실시예에만 국한되는 것이 아니라 다음의 청구범위 및 그들의 등가내용에 의해 한정되는 것이다.

Claims (19)

1. a. 수성 수화액을 절단 스트랜드 세그먼트들에 가하는 수단과,

   b. 길이방향 축선을 중심으로 회전할 수 있는 드럼으로 되어 있고, 또한, 상기 수화액을 분산시키고 절단 스트랜드 세그먼트들을 정렬 및 합체시켜 펠릿으로 되도록 하기 위해, 수화된 절단 스트랜드 세그먼트들에 텀블링 작용을 부여하는 제 1 텀블링 수단과,

   c. 상기 펠릿들을 제 2 텀블링 수단에 전달하는 수단, 및

   d. 상기 펠릿들을 압축시켜 그의 밀도를 높히기 위해 그 펠릿들을 텀블링시키는 제 2 텀블링 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 다수의 필라멘트 유리 스트랜드의 절단 세그먼트로부터 유리섬유 펠릿을 제조하는 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 드럼은 제 1, 2 단부를 가지며, 제 1 단부는 절단 스트랜드 세그먼트를 받아들이는 입구를 가지며 제 2 단부는 펠릿들을 배출하기 위한 출구를 가지며, 이 출구의 중심은 상기 드럼의 회전축선으로부터 반경방향으로 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 텀블링 수단은 길이방향 축선을 중심으로 회전되는 중공의 지그재그형 튜브로 되어 있고, 이 튜브는 제 1, 2 개방단부를 가지며, 제 1 개방단부는 상기 펠릿들을 받아들이는 입구를 제공하고 제 2 개방단부는 밀도가 강화된 펠릿들을 배출시키는 출구를 제공하는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 절단 스트랜드 세그먼트에 수화액을 가하는 수단은 상기 드럼의 입구에 인접하여 위치되는 스프레이 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 절단 스트랜드 세그먼트에 수화액을 가하는 수단은 상기 드럼내에 위치하는 스프레이 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제 2 항에 있어서, 상기 드럼이 회전하는 동안에 펠릿의 자유낙하 거리를 줄이기 위해 드럼안에 위치되는 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 자유낙하 거리감소 수단은 일단부가 드럼의 제 2 단부에 부착되어 그 드럼내로 안쪽으로 뻗은 일반적으로 실린더형의 배플을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 배플의 길이방향 축선은 상기 드럼의 회전축선과 실질적으로 평행한 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 배플은 상기 드럼 출구의 일부분과 겹쳐지는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제 6 항에 있어서, 상기 자유낙하거리 감소수단은 한 가장자리에서 상기 드럼의 제 2 단부에 부착되어 상기 드럼내로 안쪽으로 신장하는 곡면 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 곡면 플레이트는 곡선부와 직선부를 포함하며, 또한 이 플레이트는, 상기 직선부가 출구의 회전 트레일링 가장자리에 인접하고 상기 곡선부는 상기 드럼의 회전축선을 향하여 만곡된 상태로 있도록 상기 드럼에 부착되는 것을 특징으로 하는 장치.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 곡선부는 실질적으로 일정한 곡률반경을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
13. 제 3 항에 있어서, 상기 제 2 텀블링 수단의 입구는 상기 제 1 텀블링 수단의 출구에 연결되어 유체유동을 가능케 하는 것을 특징으로 하는 장치.
14. a. 수화액을 절단 스트랜드 세그먼트에 가하는 수단과,

    b. 길이방향 축선을 중심으로 회전할 수 있는 드럼으로서, 이 드럼은 제 1, 2 단부를 가지며, 제 1 단부는 절단 스트랜드 세그먼트를 받아들이는 입구를 가지며 제 2 단부는 펠릿들을 배출하기 위한 출구를 가지며, 이 출구의 중심은 상기 상기 드럼의 회전축선으로부터 반경방향으로 떨어져 있는 드럼과,

    c. 길이방향 축선을 중심으로 회전가능한 중공의 지그재그형 튜브로서, 이 튜브는 제 1, 2 개방단부를 가지며, 상기 드럼과 튜브의 회전시 드럼내의 원료가 상기 튜브안으로 이동할 수 있도록, 상기 제 1 개방단부가 드럼의 출구에 부착되고, 상기 제 2 개방단부는 상기 튜브로부터 펠릿들을 배출시키는 출구를 제공하는 것을 특징으로 하는, 다수의 필라멘트 유리 스트랜드의 절단 세그먼트로부터 유리섬유 펠릿을 제조하는 장치.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 드럼이 회전하는 동안에 펠릿의 자유낙하 거리를 줄이기 위해 상기 드럼안에 위치되는 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
16. 제 15 항에 있어서, 상기 자유낙하거리 감소수단은 일단부가 상기 드럼의 제 2 단부에 부착되어, 상기 드럼내로 안쪽으로 뻗은 일반적으로 실린더형의 배플인 것을 특징으로 하는 장치.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 배플은 상기 드럼 출구의 일부분과 겹쳐지는 것을 특징으로 하는 장치.
18. 제 14 항에 있어서, 상기 자유낙하거리 감소수단은 한 가장자리에서 상기 드럼의 제 2 단부에 부착되어 상기 드럼내로 안쪽으로 신장하는 곡면 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
19. 제 18 항에 있어서, 상기 곡면 플레이트는 곡선부와 직선부를 포함하며, 또한 이 플레이트는, 상기 직선부가 출구의 회전 트레일링 가장자리에 인접하고 상기 곡선부는 상기 드럼의 회전축선을 향하여 만곡된 상태로 있도록 상기 드럼에 부착되는 것을 특징으로 하는 장치.