KR100840009B1 - 섬유보강 지오그리드 전구체의 제조방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

섬유보강 지오그리드 전구체의 제조방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 섬유보강 지오그리드 전구체의 제조방법은, 복수의 보강용 섬유를 각각 서로 구분하여 용융된 합성수지 내부로 도입하는 단계와, 복수의 상기 보강용 섬유 각각이 용융된 상기 합성수지로 코팅되는 단계와, 상기 용융된 합성수지로 코팅된 복수의 상기 보강용 섬유를 배출하는 단계와, 및 상기 보강용 섬유를 코팅하고 있는 용융된 합성수지를 응고시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 섬유보강 지오그리드 전구체의 제조방법에 의하면, 고밀도폴레에틸렌 합성수지 내에 복수의 보강용 섬유를 고르게 분포 시킬수 있어, 보강용 섬유가 골고루 분산된 지오그리드 전구체를 제조할 수 있다.
보강용 섬유, 유입부, 합성수지용기부, 가이드부, 배출부, 절단부

Description

섬유보강 지오그리드 전구체의 제조방법 및 이를 위한 장치{Method for manufacturing geogrid precursor reinforced by fiber and device therefore}
도 1은 종래의 펠릿 형태의 섬유보강 지오그리드 전구체의 단면도이고,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 섬유보강 지오그리드 전구체의 제조방법을 개략적으로 보여주는 순서도이고,
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 섬유보강 지오그리드 전구체의 제조방법에 따라 제조된 펠릿 형태의 섬유보강 지오그리드 전구체의 단면도이고,
도 4는 도 2의 섬유보강 지오그리드 전구체의 제조방법이 구현될 수 있는 지오그리드 전구체의 제조장치의 일예의 사시도이고,
도 5는 도 4의 지오그리드 전구체의 제조장치의 정면도이고,
도 6은 도 4의 지오그리드 전구체의 제조장치의 분리 사시도이고,
도 7은 도 4의 지오그리드 전구체의 제조장치의 A-A 단면도이고,
도 8은 도 5의 지오그리드 전구체의 제조장치의 B-B 단면도이고,
도 9는 도 5의 지오그리드 전구체의 제조장치의 C-C 단면도이고,
도 10은 도 4의 지오그리드 전구체의 제조장치의 유입부의 상세도이고,
도 11은 도 4의 지오그리드 전구체의 제조장치의 가이부의 상세도이고,
도 12는 도 4의 지오그리드 전구체의 제조장치의 배출부의 단면도이고,
도 13은 도 4의 지오그리드 전구체의 제조장치의 인발부의 상세 단면도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
유리섬유 : 100 유입부 : 110
유입구 : 120 미세홀 : 130
합성수지용기부 : 200 수용부 : 210
드레인부 : 213 안내홈 : 215
용융챔버 : 220 투입구 : 221
안내돌기 : 222 가이드부 : 230
미세관통홀 : 231 롤러부 : 240
배출부 : 300 배출안내홀 : 310
인발부 : 320 제 1인발부 : 321
제 2인발부 : 322 인발안내부재 : 323
홈부 : 324 절단부 : 400
냉각부 : 500 펠릿 : 600
지오그리드용 섬유보강 펠릿 : 700
본 발명은 섬유보강 지오그리드 전구체의 제조방법 및 이를 위한 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지오그리드 전구체의 제조시 섬유를 함침 추가시 켜 강도 및 강성의 품질이 향상된 지오그리드 전구체의 제조방법 및 이를 위한 제조장치이다.
일반적으로, 지오그리드(Geogrid)는 토목합성자재(Geosynthetics)의 일종으로 주로 옹벽, 사면, 도로, 연약한 지반 등을 보강하기 위해 사용되고 있다.
이러한, 지오그리드 전구체는 주로 합성수지로 제조되는데, 그 제조는 합성수지로 이루어진 펠릿 형태의 지오그리드 전구체를 통하여 이루어진다.
상기 펠릿 형태의 지오그리드 전구체 제조 공정은 상기 합성수지를 챔버에 용융하고, 상기 용융된 합성수지를 사출 또는 압출시키며, 이를 일정한 펠릿 형태로 절단하는 공정을 포함한다.
현재 이러한 지오그리드의 강도 향상을 위해 지오그리드 전구체 제조시 내구성이 있는 섬유 등을 함침시켜 부가하는 방법이 시도되고 있다. 그런데, 지오그리드 전구체 제조시 사용되는 합성수지로서 고밀도폴리에틸렌(HDPE : High density ployethlene 이하, "HDPE"라고도 함)이 이용되는 경우, 그 고밀도성으로 인해 사출 또는 압출 과정에서 유리섬유 등의 분산이 어렵고, 유리섬유로 인해 HDPE 의 흐름성이 나빠져 지오그리드의 성형이 어렵게 되는 문제가 발생하고 있다.
첨부된 도 1은 종래의 지오그리드 전구체(10)의 제조방법에 따라 만들어진 지오그리드 전구체(10)의 단면도를 보여주고 있다. 종래의 지오그리드 전구체(10) 제조방법은 HDPE를 용융시키고, 압출하여 일정 간격으로 절단하여 사용되었다. 또한, 플라스틱 및 지오그리드 등을 강화하기 위해 최종 플라스틱 및 지오그리드가 만들어지는 전 공정에 복수의 보강섬유를 혼합하여 사용하였다. 이 경우 수지의 점 도가 크지 않아서 보강섬유가 들어간 전구체를 사용하지 않고 직접 수지에 첨가하는 방식이 있었다.
한편, 이와 같이 종래의 방법에 따라 제조된 펠릿 형태의 지오그리드 전구체는 제품의 미성형 및 강도가 저하되어 외력에 대한 응력이 집중될 경우 최종적인 지오그리드가 국부적으로 파열되는 문제점이 발생 되는 것이다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명 목적은 보강용 섬유가 충분히 분산된 고밀도폴리에틸렌으로 이루어진 지오그리드 전구체를 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 보강용 섬유가 충분히 분산된 고밀도폴리에틸렌으로 이루어진 지오그리드 전구체를 제조하는 제조장치를 제공하는 데 있다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 한 특징에 따른 섬유보강 지오그리드용 전구체 제조방법은, 복수의 보강용 섬유를 각각 서로 구분하여 용융된 합성수지 내부로 도입하는 단계와, 복수의 상기 보강용 섬유 각각이 용융된 상기 합성수지로 코팅되는 단계와, 상기 용융된 합성수지로 코팅된 복수의 상기 보강용 섬유를 배출하는 단계와, 및 상기 보강용 섬유를 코팅하고 있는 용융된 합성수지를 응고시키는 단계를 포함한다.
상기 합성수지는 열가소성수지인 것이다.
상기 합성수지는 고밀도 폴리에틸렌수지인 것이다
상기 보강용 섬유는 탄소섬유 또는 유리섬유인 것이다.
복수의 상기 보강용 섬유가 서로 뭉쳐져 있지 않은 것이다.
용융된 상기 합성수지로 코팅된 복수로 이루어진 상기 보강용 섬유의 간격을 조절하며 가이드 하는 단계를 더 포함한다.
상기 합성수지로 코팅된 복수의 상기 보강용 섬유를 일정한 크기로 절단하는 단계를 더 포함한다.
또한, 본 발명의 또 다른 특징에 따른 섬유보강 지오그리드용 전구체 제조장치는, 복수의 보강용 섬유에 각각 대응하는 복수의 미세홀이 구비되어 있는 하나 이상의 유입구를 포함하는 유입부와, 용융된 합성수지액을 저장하며 상기 유입부를 통해 유입되는 복수의 상기 보강용 섬유를 각각 상기 용융된 합성수지액에 함침하는 합성수지용기부와, 하나 이상의 상기 유입구에 각각 대응하는 하나 이상의 배출구를 포함하며 상기 합성수지용기부에서 함침된 복수의 상기 보강용 섬유를 배출하는 배출부와, 및 상기 배출부로부터 배출되는 함침된 복수의 상기 보강용 섬유를 절단하는 절단부를 포함한다.
상기 유입부에 구비되는 상기 복수의 미세홀에 각각 대응되는 복수의 미세관통홀이 구비되어 있는 하나 이상의 관통구를 포함하는 가이드부를 더 포함하되 상기 복수의 미세관통홀의 간격이 상기 복수의 미세홀의 간격보다 더 좁으며 복수의 보강용 섬유를 가이드 하는 것이다.
상기 보강용 섬유는 적게는 10가닥 내지 많게는 500가닥 정도로 구비되고 직경이 0.3 ~ 10mm로 되는 것이다.
상기 배출부의 대응되는 위치에 구비되어 합성수지와 함침된 보강용 섬유를 뽑아내는 인발부를 더 포함한다.
상기 인발부에 구비되고, 보강용 섬유가 함침된 합성수지를 보호하며 인발하는 인발안내부재를 더 포함한다.
상기 합성수지용기부 저면에 구비되고, 상기 합성수지용기부에 수용되어 있는 합성수지가 배출되는 드레인부를 더 포함한다.
상기 배출부와 인발부 사이에 구비되는 냉각부를 더 포함한다.
또한, 본 발명의 또 다른 특징에 따른 섬유보강 지오그리드용 전구체 제조장치에 있어서, 상기 섬유보강 지오그리드 전구체의 제조장치에 의해 제조되는 복수의 보강용 섬유가 합성수지용로 코팅되어 있는 섬유보강 지오그리드용 전구체.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명의 실시예에서는 지오그리드 전구체를 제조하는 방법을 개시하고 있으나, 본 발명의 지오그리드 전구체는 이러한 형태로 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예에서는 지오그리드 전구체의 보강을 위해 유리섬유를 사용하였으나, 이에 제한되지 않으며 지오그리드를 보강할 수 있는 섬유이면 어느 것이라도 사용될 수 있다. 특히, 탄소 섬유가 바람직하게 사용될 수 있다.
본 발명의 섬유보강 지오그리드 전구체의 제조방법은 지오그리드 전구체의 제조를 위해 용융된 고밀도폴리에틸렌(HDPE : High density ployethlene) 내에서 보강용 섬유의 분산도를 높게 유지하기 위해, 보강용 섬유를 복수로 나눈 후, 각각 보강용 섬유가 서로 겹치거나 엉키지 않도록 유지하면서 보강용 섬유를 용융된 합성수지 내에 함침 또는 코팅시키는 방법을 적용하였다. 이러한, 방법을 위해 본 발명의 섬유보강 지오그리드 전구체의 제조방법에 적용되는 보강용 섬유는 섬유의 방향에 따라 일정한 인장력이 가해져야하며, 그에 따라 도입된 보강용 섬유로 인해 용융된 합성수지의 흐름성이 영향을 받지 않게 된다.
이하, 도 2를 참조하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 섬유보강 지오그리드 전구체의 제조방법을 구체적으로 설명한다.
먼저, 보강용 섬유로 사용되는 유리섬유(100)가 섬유 방향에 대하여 일정한 인장력을 가지도록 준비한다. 이렇게 준비된 각각의 유리섬유(100)를 각각의 유리섬유(100)에 대응하는 복수의 미세홀(130)로 구분하여 용융된 합성수지가 저장되어 있는 합성수지용기부(200)에 투입한다(S100). 이때, 사용되는 합성수지는 열가소성수지가 사용되며, 바람직하게는 HDPE가 사용된다.
상기 미세홀(130)을 통과한 각각의 유리섬유(100)는 합성수지용기부(200)에 용융되어 저장된 HDPE로 도입하게 되는데, 이렇게 도입된 유리섬유(100)는 용융된 HDPE로 인해 코팅된다(S200). 이때, 각각의 유리섬유(100)는 상기 미세홀(130)에 의해 서로 뭉쳐지지 않게 된다. 이렇게 뭉쳐져 있지 않는 각각의 유리섬유(100)는 합성수지용기부(200) 내 용융된 HDPE에 의해 각각 코팅될 수 있게 된다.
이렇게 합성수지용기부(200)내로 도입되어 용융된 HDPE로 코팅된 각각의 유리섬유(100)는 합성수지용기부(200) 내에 하나 이상 구비되어 있는 가이드부(230)를 통해 그 간격이 조정되며, 상기 복수의 유리섬유(100)가 서로 엉키지 않도록 가이드 하게 된다(S300). 바람직하게는 인접하게 배치되어 있는 용융된 HDPE로 코팅된 유리섬유(100)가 서로 접촉될 수 있도록 그 간격을 조정하며 상기 복수의 유리섬유(100)를 가이드 하는 것이다.
이렇게 각각 HDPE로 코팅된 유리섬유(100)를 배출안내홀(310)을 통해 합성수지용기부(200) 밖으로 배출한다(S400). 이때, 바람직하게는 HDPE로 코팅된 몇 가닥의 유리섬유(100)를 모아 하나의 배출안내홀(310)을 통해 배출한다. 상기 배출안내홀(310)에 의해 배출되는 HDPE로 코팅된 몇 가닥의 유리섬유(100)는 상기 배출안내홀(310)의 형상에 대응하는 단면을 갖게 된다. 이렇게, 배출되는 복수의 유리섬유(100)를 포함하는 HDPE를 냉각시켜 응고시킨다(S500). 그리고, 이렇게 내부에 복수의 유리섬유(100)를 포함하며 응고된 HDPE를 절단하여 전구체(이하, "펠릿"이라고 칭함)를 제조한다(S600).
이렇게 본 발명의 한 실시예에 따른 섬유보강 지오그리드 전구체의 제조방법에 따라 제조된 펠릿(600)은 그 단면을 도시하고 있는 도 3에 도시된 바와 같이 몇 개(도 3에서는 5개)의 유리섬유(100)가 펠릿(600) 내부에 균일하게 분산되어 위치 하게 된다. 또한, 각각의 유리섬유(100)는 HDPE로 코팅되는 바, 본 발명의 한 실시예에 따른 섬유보강 지오그리드 전구체의 제조방법에 의하면 유리섬유(100)가 HDPE내에서 충분히 분산된 지오그리드를 제조할 수 있게 된다. 이렇게 제조되는 펠릿(600)은 다양한 크기로 제조될 수 있는 것이다.
이하, 도 4 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 섬유보강 지오그리드 전구체의 제조방법을 구현할 수 있는 섬유보강 지오그리드 전구체의 제조장치를 구체적으로 설명한다.
이러한, 섬유보강 지오그리드 전구체의 제조장치는 크게 유입부(110), 합성수지용기부(200), 배출부(300) 및 절단부(400)로 구성된다.
상기 유입부(110)는 다수의 유입구(120)와 미세홀(130)이 구비된다. 상기 유입부(110)는 유리섬유(100)가 상기 합성수지용기부(200)로 공급되도록 안내한다. 또한, 상기 유입부(110)는 각각의 유입구(120)가 구비되고, 상기 유입구(120)는 복수의 분리된 형태로 구비된다. 또한, 상기 유리섬유(100)는 탄소섬유 및 상기 지오그리드를 보강할 수 있는 재질은 무엇이든 구비될 수 있는 것이다.
상기 유입구(120)는 단면이 원형상으로 구비되고, 상기 유입구(120) 내부에는 복수의 미세홀(130)이 구비된다. 상기 유입부(110)는 상부와 하부로 분리된 상태로 결합 되거나, 일측에 힌지가 구비되고 타측에 고정부가 구비되어 두 부재를 회동식으로 구성된다. 여기서, 상기 유입부(110)에 구비되는 유입구(120)는 상기 유입부(110)의 일정 깊이로 내부에 구비될 수도 있다. 또한, 미세홀(130)은 유입구(120) 내부에 구비되어 유입부(110)를 관통하며 구비될 수 있는 것이다.
상기 유리섬유(100)는 복수의 롤에 권취된 상태로 제공되며, 하나의 유입구(120)에 구비된 상기 복수의 미세홀(130)에 각각 유리섬유(100)가 공급되는 것이다. 여기서, 상기 유리섬유(100)가 권취된 롤은 상기 유리섬유(100)의 일정한 간격을 유지하도록 안내부(140)가 더 구비된다.
상기 안내부(140)는 원통 형상으로 구비되고, 상기 안내부(140)에 띠 형상으로 구비된 홈이 형성된다. 또한, 상기 유리섬유(100)는 띠 형상으로 구비된 홈부를 통하여 상기 안내부(140) 사이로 통과한다. 이는, 상기 유리섬유(100)가 서로 엉킴을 방지하는 것이다. 또한, 상기 안내부(140)의 홈부 외주면에는 유리섬유(100)가 용이하게 통과될 수 있도록 별도의 탄성부재가 더 결합된다.
상기 합성수지용기부(200)는 상기 유입부(110)와 연통 되고, 상기 유입부(110)를 통해 유입되는 각각의 유리섬유(100)를 HDPE에 함침시키는 역할을 한다.
상기, 합성수지용기부(200)는 상부에 용융챔버(220)가 더 구비되어 결합된다. 상기 용융챔버(220)는 상기 합성수지용기부(200)와 결합하여 상기 HDPE를 내부에 일시적으로 저장되는 것이다. 또한, 용융챔버(220) 및 합성수지용기부(200)는 각각 기밀 형태를 유지하는 것이다. 상기 용융챔버(220)는 하부에 구비되는 안내돌기(222)와 상기 합성수지용기부(200) 상부와 결합되고, 상기 용융챔버(220)는 HDPE가 공급되는 투입구(221)가 구비된다. 그리고, 상기 용융챔버(220) 내부에는 외부보다 높은 압력을 발생하도록 하며 일정한 압력을 유지시키기 위해 별도의 압력계 (미도시)가 더 구비된다. 또한, 상기 용융챔버(220)의 압력은 별도의 압력장치(미도시)를 통해 용융챔버(220) 상부에서 발생하여 압력이 합성수지용기부(200)로 향하도록 한다. 상기 용융챔버(220) 내의 압력은 유리섬유(100)가 이동시 HDPE의 침투력을 증대시켜 상기 유리섬유(100)의 사이사이에 원활히 함침될 수 있는 것이다.
상기 합성수지용기부(200)는 개구부(211,212), 드레인부(213), 히팅부(214) 및 안내홈(215)을 포함하고, 복수의 롤러부(240)를 더 포함할 수 있다.
상기 개구부(211,212)는 상기 유입부(110)와 배출부(300)가 결합하여 상기 유리섬유(100)가 이동될 수 있도록 연통 되는 것이다.
상기 개구부(211,212)는 상기 합성수지용기부(200)의 양측에 구비되고, 상기 유입부(110) 및 배출부(300)가 결합되어 구비될 수 있다. 상기 개구부(211,212)는 유입부(110) 및 배출부(300)와 연통 되는 것이다. 또한, 상기 제 1개구부(211)은 유입부(110)와 결합되고, 상기 제 2개구부(212)는 배출부(300)와 결합된다.
상기 드레인부(213)는 상기 유리섬유(100)와 HDPE의 함침 과정이 끝난 후, 상기 용융챔버(220) 및 합성수지용기부(200) 내부에 구비되는 HDPE를 배출하는 것이다.
상기 드레인부(213)는 상기 합성수지용기부(200)의 저면에 직사각형의 형상으로 구비되고, 하나 이상으로 구비될 수 있는 것이다. 상기 히팅부(214)는 합성수지용기부(200) 저면에 설치되어 상기 용융챔버(220)내부에 구비되는 HDPE를 히팅하는 것이다. 상기 안내홈(215)은 상기 합성수지용기부(200)의 상부 양측에 길이방향으로 구비되고, 안내돌기(222)와 결합될 수 있도록 구비된다. 상기 안내홈(215)은 상기 합성수지용기부(200)와 암ㆍ수로 결합할 수 있도록 구비된다. 또한, 상기 합성수지용기부(200) 내부에 복수의 롤러부(240)가 더 구비될 수 있다.
상기 복수의 롤러부(240)는 상하 이동이 가능하도록 하여 상기 유리섬유(100)의 장력을 일정하게 할 수 있는 것이다. 그리고, 상기 롤러부(240)는 유리섬유(100)의 간격을 최소화하며 가이드 한다. 또한, 상기 롤러부(240)는 상ㆍ하의 롤러간의 압축력으로 각각의 유리섬유(100)와 HDPE 간의 기공을 제거하여 각각 유리섬유(100) 외부와 내부에 효과적으로 HDPE를 함침 되도록 한다. 따라서, 상기 합성수지용기부(200)는 상기 용융챔버(220)의 하단부에 일측에서 횡방향으로 삽입되어 상기 용융챔버(220)에 고정되는 것이 바람직하며, 이에 한정하지는 않는다. 구체적으로 볼트 및 너트 등으로 상기 합성수지용기부(200)를 상기 용융챔버(220)에 결합시킬 수도 있는 것이다.
도 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 합성수지용기부(200) 내부에는 가이드부(230)가 더 구비된다. 상기 가이드부(230)는 미세관통홀(231)을 포함한다. 상기 미세관통홀(231)은 상기 유입구(120)에 구비되는 복수의 미세홀(130)과의 간격을 좁여주며, 상기 유리섬유(100)를 가이드 하는 역할을 하는 것이다.
상기 가이드부(230)는 길이방향으로 구비된 상기 합성수지용기부(200)의 중심부에 위치한다. 상기 가이드부(230)는 상기 복수의 유입부(110)에 구비된 복수의 미세홀(130)과 동일한 개수의 미세관통홀(231)이 구비된다. 또한, 전술한 바와 같이 상기 가이드부(230)는 상부와 하부로 분리된 상태로 결합 되거나, 일측에 힌지가 구비되고 타측에 고정부가 구비되어 두 부재를 회동식으로 구성된다.
상기 미세관통홀(231)은 상기 미세홀(130)과 같이 관통된 형태 또는 홈으로 구비될 수도 있다. 상기 가이드부(230)는 각각의 미세홀(130)로 유입되는 유리섬유(100)의 가닥 간격을 세밀하게 하며 가이드 해주는 것이다. 여기서, 상기 미세관통홀(231)은 상기 미세홀(130)의 간격이 10mm라고 할 경우, 상기 미세홀(130)의 1/2의 간격을 갖도록 구비되며 상기 유리섬유(100)를 가이드 하는 것이다.
도 9에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 배출부(300)는 상기 유입구(120)에서 유입되는 각각의 유리섬유(100)를 상기 HDPE와 함침시켜 하나의 펠릿(600)으로 만드는 것이다.
상기 배출부(300)는 상기 유입부(110)의 대응되는 위치에 설치되고, 상기 합성수지용기부(200)와 결합되어 구비된다. 또한, 상기 배출부(300)는 배출안내홀(310)을 포함한다. 그리고, 상기 배출안내홀(310)은 복수개로 구비될 수 있는 것이다. 상기 배출안내홀(310)은 종방향으로 장공의 형태로 갖도록 구비된다. 또한, 상기 배출안내홀(310) 장공의 크기는 상기 유입구(120)에 구비되는 복수의 미세홀(130)의 양끝의 직경보다 약간 큰 크기를 갖도록 구비된다. 상기 유리섬유(100)가 상기 배출안내홀(310)을 통하여 배출될 때 HDPE가 용이하게 함침될 수 있도록 상기 배출부(300) 내측으로 일정 각이 형성된다.
그리고, 상기 배출부(300)는 전술한 바와 같이 상부와 하부로 분리된 상태로 결합 되거나, 일측에 힌지가 구비되고 타측에 고정부가 구비되어 두 부재를 회동식으로 구성된다. 또한, 상기 배출안내홀(310)은 도시된 도면에서는 원형의 형태로 구비되었으나, 장공형 또는 타원형으로도 구비될 수 있는 것이다. 따라서, 상기 배 출안내홀(310)의 형상에 따라 성형물은 상기 합성수지용기부(200)를 통과하는 유리섬유(100) 및 HDPE는 단면의 형상은 원형 및, 타원형, 장공 형태로 배출될 수 있는 것이다.
도 3 내지 도 10에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 배출부(300)의 대응되는 위치에 인발부(320)가 더 구비된다. 상기 인발부(320)는 상기 배출부(300)를 통해 배출되는 펠릿(600)을 용이하게 배출시키는 역할을 한다. 그리고, 상기 인발부(320)는 제 1인발부(321), 제 2인발부(322) 및 인발안내부재(323)를 포함한다.
상기 제 1인발부(321)와 상기 제 2인발부(322)는 서로 밀착된 상태로 위치하고, 각각 구동부와 연결된다. 상기 제 1인발부(321)는 반 시계방향으로 회전되고, 상기 제 2인발부(322)는 시계방향으로 회전하게 된다. 따라서, 상기 펠릿(600)이 상기 제 1인발부(321)와 상기 제 2인발부(322) 사이로 이동되는 것이다. 그리고, 상기 제 1인발부(321)와 상기 제 2인발부(322)는 상기 복수를 갖는 유입구(120) 및 배출안내홀(310)과 동일한 인발안내부재(323)가 구비된다.
상기 인발안내부재(323)는 링의 형상을 가지며, 탄성소재로 구비된다. 상기 인발안내부재(323)는 상기 제 1인발부(321) 및 제 2인발부(322)의 외주면에 고정된 상태로 구비되는 것이다. 여기서, 상기 인발안내부재(323)의 표면은 상기 제 1인발부(321) 및 제 2인발부(322)의 외주면과 동일한 높이를 갖도록 구비되거나, 이 외주면의 높이보다 낮은 높이를 갖도록 구비되는 것이다.
그리고, 상기 제 1인발부(321) 및 제 2인발부(322)는 상기 인발안내부재(323)가 억지끼움으로 고정될 수 있도록 각각 홈부(324)가 구비된다. 또한, 상기 홈부(324)는 복수개로 구비될 수 있으며, 상기 홈부(324)의 간격은 상기 복수의 배출안내홀(310)의 간격과 동일한 간격을 갖도록 구비된다. 그리고, 상기 인발안내부재(323)는 상기 제 1인발부(321)와 제 2인발부(322) 사이에 위치되면서 그 사이로 상기 펠릿(600)이 이동되는 것이다.
상기 본 발병의 지오그리드용 섬유보강 펠릿 제조장치는 상기 배출부(300)와 인발부(320) 사이에 냉각부(500)가 더 구비된다. 상기 냉각부(500)는 복수의 유리섬유(100)가 HDPE와 혼합을 신속하게 냉각하여 펠릿(600)을 용이하게 절단할 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.
상기 절단부(400)는 상기 펠릿(600)을 일정한 간격으로 절단하여 최종 성형물은 도시된 도 13에서 보는 바와 같이 지오그리드용 펠릿(700)이 제조된다. 상기 유리섬유(100)가 함침된 지오그리드용 펠릿(700)으로 구비될 수 있는 것이다. 상기 절단부(400)는 상기 배출부(300)에서 배출되는 펠릿(600)을 절단할 수 있도록 구비된다. 상기 배출부(300)의 배출안내홀(310)이 복수로 구비 되었을 때, 상기 절단부(400) 또한, 종방향으로 길게 구비될 수 있도록 구비된다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 섬유보강 지오그리드 전구체의 제조방법 및 이를 위한 제조장치는 다음과 같은 효과가 있다.
섬유보강 지오그리드 전구체의 제조방법 및 이를 위한 제조장치는 복수의 보강용 섬유에 HDPE수지가 충분히 함침될 수 있도록 구비된다. 이는 복수의 보강용 섬유의 마찰력을 감소시킨 전구체 제조를 가능하게 한다. 여기서, 이렇게 제조된 전구체를 지오그리드 제품의 성형 공정에 적용하게 되면, 외부 열을 용이하게 전달하게 하여 복수의 상기 보강용 섬유의 확산성을 증대시킨다. 또한, 상기 전구체가 수지의 용융성 및 흐름성을 향상시켜 제품의 내부에 균일한 분포성을 확보하여 강도 및 강성을 향상시킨 지오그리드를 제조할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (15)

  1. 복수의 보강용 섬유를 각각 서로 구분하여 용융된 합성수지 내부로 도입하는 단계;
    복수의 상기 보강용 섬유 각각이 용융된 상기 합성수지로 코팅되는 단계;
    상기 용융된 합성수지로 코팅된 복수의 상기 보강용 섬유를 배출하는 단계; 및
    상기 보강용 섬유를 코팅하고 있는 용융된 합성수지를 응고시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유보강 지오그리드 전구체의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 합성수지는,
    열가소성수지인 것을 특징으로 하는 상기 섬유보강 지오그리드 전구체의 제조방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 합성수지는,
    고밀도 폴리에틸렌수지인 것을 특징으로 하는 상기 섬유보강 지오그리드 전구체의 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 보강용 섬유는,
    탄소섬유 또는 유리섬유인 것을 특징으로 하는 상기 섬유보강 지오그리드 전구체의 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    복수의 상기 보강용 섬유가 서로 뭉쳐져 있지 않은 것을 특징으로 하는 상기 섬유보강 지오그리드 전구체의 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    용융된 상기 합성수지로 코팅된 복수로 이루어진 상기 보강용 섬유의 간격을 조절하며 가이드 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 섬유보강 지오그리드 전구체의 제조방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    합성수지로 코팅된 복수의 상기 보강용 섬유를 일정한 크기로 절단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 섬유보강 지오그리드 전구체의 제조방법.
  8. 복수의 보강용 섬유에 각각 대응하는 복수의 미세홀이 구비되어 있는 하나 이상의 유입구를 포함하는 유입부;
    용융된 합성수지액을 저장하며, 상기 유입부를 통해 유입되는 복수의 상기 보강용 섬유를 각각 상기 용융된 합성수지액에 함침하는 합성수지용기부;
    하나 이상의 상기 유입구에 각각 대응하는 하나 이상의 배출구를 포함하며, 상기 합성수지용기부에서 함침된 복수의 상기 보강용 섬유를 배출하는 배출부; 및
    상기 배출부로부터 배출되는 함침된 복수의 상기 보강용 섬유를 절단하는 절단부; 를 포함하여 이루어지는 섬유보강 지오그리드 전구체의 제조장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 유입부에 구비되는 상기 복수의 미세홀에 각각 대응되는 복수의 미세관통홀이 구비되어 있는 하나 이상의 관통구를 포함하는 가이드부; 를 더 포함하되,
    상기 가이드부는,
    상기 복수의 미세관통홀의 간격이 상기 복수의 미세홀의 간격보다 더 좁으며 복수의 보강용 섬유를 가이드 하는 것을 특징으로 하는 상기 섬유보강 지오그리드 전구체의 제조장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 보강용 섬유는 적게는 10가닥 내지 많게는 500가닥 정도로 구비되고 직경이 0.3 ~ 10mm로 되는 것을 특징으로 하는 상기 섬유보강 지오그리드 전구체의 제조장치.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 배출부의 대응되는 위치에 구비되어 합성수지와 함침된 보강용 섬유를 뽑아내는 인발부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 섬유보강 지오그리드 전구체의 제조장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 인발부에 구비되고, 보강용 섬유가 함침된 합성수지를 보호하며 인발하는 인발안내부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 섬유보강 지오그리드 전구체의 제조장치.
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 합성수지용기부 저면에 구비되고, 상기 합성수지용기부에 수용되어 있는 합성수지가 배출되는 드레인부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 섬유보강 지오그리드 전구체의 제조장치.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 배출부와 인발부 사이에 구비되는 냉각부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 섬유보강 지오그리드 전구체의 제조장치.
  15. 제 8항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 기재된 상기 섬유보강 지오그리드 전구체의 제조장치에 의해 제조되는 복수의 보강용 섬유가 합성수지로 코팅되어 있는 섬유보강 지오그리드용 전구체.
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