KR100886753B1 - 내수성 발광용 광섬유사의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내수성 광섬유사의 제조 방법에 관한 것으로, 상기 제조 방법은, 일정 직경의 광섬유 원사(100)를 공급하는 1단계(S1)와; 광섬유 원사(100)의 표면에 스크래치면(120)을 형성하는 2단계(S2)와; 상기 스크래치면(120)이 형성된 광섬유 원사(100)의 표면에 합성수지(200)를 코팅하는 3단계(S3)와; 상기 합성수지(200)가 코팅된 광섬유사(100')를 경화시키는 4단계(S4)와; 상기 광섬유사(100')를 권회시켜 보관하는 5단계(S5)로 구성된다.

광섬유사, 샌딩, 에칭, 코팅, 합성수지, 직조

Description

내수성 발광용 광섬유사의 제조 방법{Method for Water-resisting Optical Fiber Yarn}

본 발명은 내수성 광섬유사의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광섬유사의 표면을 코팅처리하여 내수성을 갖도록 함으로써 절단 및 훼손을 방지하여 세탁이 가능하도록 한 내수성 광섬유사의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 광섬유는 빛의 굴절률이 내부는 높고 외부는 낮게 구성되어 섬유 내부에서 전반사 광학현상이 일어나게 만든, 직경 0.1㎜ 정도의 가는 섬유를 일컫는다.

이러한 광학현상을 이용하므로 광학섬유라고도 하는데 빛을 전송할 때 광손실을 줄이기 위하여 투명도가 고도로 높은 재료가 필요하며, 고순도의 석영이나 광학적 성질이 우수한 고분자재료를 사용한다.

근래들어 광섬유에 다양한 색상을 표출할 수 있도록 하여 광고수단으로도 많이 사용되고 있다.

광섬유(optical fiber)를 문자나 그림형태로 조밀하게 집합고정하고 반대편 끝에 특정색의 빛을 비추면 빛이 전달되어 마치 네온효과처럼 나타난다.

광섬유는 유리섬유의 특성상 빛의 전달이 빠르고 밝아 다양한 컬러 에니메이션을 연출할 수 있으며 유리섬유의 굵기에 따라 여러가지 형태의 광고표현을 아주 정밀하게 표현할 수 있다.

빛을 이용하는 특성상 야간이나 어두운곳에서 제기능을 발휘하는데 이런 이유로 광섬유사를 제조하여 의류 및 피복류를 직조함으로써 시인성을 월등히 향상시킬 수 있게 된다.

따라서, 광섬유사를 이용하여 의류 및 기타 직물류를 직조함으로써 구조대원이나 군용 또는 레져활동용으로 유용한 활용이 가능한 것이다.

광섬유를 이용한 발광은, 광원으로부터 빛이 발산되면 광섬유에 전달되고, 그 절단면에 발광이 수행되는 것이다.

이때, 광섬유의 발광에 중요한 점은, 절단면과 같이 광섬유의 외면에 물리적 손상부위가 존재해야만 빛의 방출이 가능하게 된다.

따라서, 광섬유사는 외면 전체에 미세한 스크래치면이 고르게 형성되어야만 균일한 발광효과를 얻을 수 있으므로, 종래에는 광섬유사에 대해 샌딩처리를 하거나 에칭처리와 같은 물리적 공정을 통해 스크래치면을 형성하여 측면에서도 발광이 가능한 광섬유사를 제조하였다.
그러나, 이렇게 제조된 종래 광섬유사는 발광을 위해 스크래치면이 형성되어야 하나, 스크래치에 의해 표면이 손상되어 내구성이 저하되므로 쉽게 절단되거나 훼손되는 문제점이 발생되었으며, 특히 내수성이 전혀 없으므로 종래 광섬유사를 이용하여 직조된 제품은 세탁이 불가능한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 스크래치면이 형성된 광섬유사의 표면에 합성수지를 코팅처리함으로써 내구성과 내수성이 월등히 향상될 수 있어 세탁이 가능한 내수성 광섬유사의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적은,
일정 직경의 광섬유 원사를 공급하는 1단계와; 광섬유 원사의 표면에 스크래치면을 형성하는 2단계와; 상기 스크래치면이 형성된 광섬유 원사의 표면에 합성수지를 코팅하는 3단계와; 상기 합성수지가 코팅된 광섬유사를 경화시키는 4단계와; 상기 광섬유사를 권회시켜 보관하는 5단계로 구성되는 내수성 광섬유사 제조방법에 의해 달성된다.

본 발명에 따르면 스크래치면이 형성된 광섬유사의 표면에 합성수지를 코팅처리함으로써 내구성과 내수성이 월등히 향상될 수 있어 세탁이 가능하므로 다양한 용도의 직물제품을 제조할 수 있는 효과가 있다.

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이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 1은 본 발명에 따른 내수성 광섬유사의 제조 방법에 대한 공정 흐름도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 내수성 광섬유사의 제조 방법은, 일정 직경의 광섬유 원사(100)를 공급하는 1단계(S1)와; 광섬유 원사(100)의 표면에 스크래치면(120)을 형성하는 2단계(S2)와; 상기 스크래치면(120)이 형성된 광섬유 원사(100)의 표면에 합성수지(200)를 코팅하는 3단계(S3)와; 상기 합성수지(200)가 코팅된 광섬유사(100')를 경화시키는 4단계(S4)와; 상기 광섬유사(100')를 권회시켜 보관하는 5단계(S5)로 구성된다.

보다 상세하게는,

2단계(S2)

광섬유 원사(100)의 표면에 스크래치면(120)을 형성하기 위해 샌딩처리 또는 에칭처리를 하여 인위적으로 물리적인 손상을 입힘으로써 스크래치면(120)을 통해 빛의 발광이 가능하도록 하는 것이다.

광섬유 원사(100)의 표면에 균일한 깊이로 스크래치면(120)을 형성하여야 하므로, 샌딩장치(42)를 광섬유 원사(100)의 외측에 공전하도록 설치함으로써 통과되는 광섬유 원사(100)의 표면하게 균일하게 스크래치면(120)을 형성한다.

즉, 상기 샌딩장치(42)는 샌딩작업을 위해 모래와 같은 입도가 거친 입자들을 고압으로 분사하면서 광섬유 원사를 통과시킴으로써 외면에 스크래치면(120)이 형성되도록 한 것이다.

또한, 도시하지는 않았지만 에칭처리를 위한 에칭장치는 부식성을 갖는 소정 농도의 산용액에 광섬유 원사를 일정 시간 함침시킴으로써 외면을 부식시켜 스크래치면(120)이 형성되도록 하는 것이다.

3단계(S3)

광섬유 원사(100)의 외면, 즉 스크래치면(120)에 대해 소정 두께로 합성수지(200)를 코팅하여 내구성과 내수성이 향상되도록 한다.

여기서, 상기 합성수지(200)는 적어도 1개층 이상 코팅되며, 최외층의 합성수지(200)는 색상을 갖도록 한다.

상기 합성수지(200)를 코팅하는 장치에 대해서는 후술하기로 한다.

4단계(S4)

상기 3단계(S3)를 거쳐 코팅된 광섬유 원사(100)를 자연건조 또는 온풍기에 의해 건조시켜 경화시킨다.

첨부된 도 2는 본 발명에 따른 내수성 광섬유사의 제조 장치에 대한 구성도이다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 내수성 광섬유사의 제조 장치(A)는, 광섬유 원사(100)를 공급하는 공급부(2); 상기 광섬유 원사(100)의 표면에 스크래치면(120)이 형성되도록 하는 표면처리부(4); 상기 표면처리부(4)를 통과한 광섬유 원사(100)의 외면에 합성수지(200)를 코팅하는 코팅처리부(6); 상기 코팅처리부(6)를 통과한 코팅된 광섬유사(100')를 건조시켜 합성수지(200)를 경화시키는 건조부(8); 상기 코팅된 광섬유 원사(100)를 롤러에 권회시켜 보관하는 권회부(10)로 구성된다.

상기 표면처리부(4)는 광섬유 원사(100)의 표면에 미세한 모래입자를 고압 분사하여 스크래치면(120)을 형성시키는 샌딩장치(42) 또는 광섬유 원사(100)의 표면을 부식시켜 스크래치면을 형성하는 에칭장치(미도시)로 구성된다.

따라서, 상기 표면처리부(4)는 비닐커튼(44)을 설치하여 밀폐시킴으로써 모래입자 및 부식 가스가 외부로 유출되지 않도록 한다.

첨부된 도 3은 상기 도 2에서 "코팅처리부"에 대한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 코팅처리부(6)는, 구동 모우터(a)에 의해 회전되는 스크류(1)의 나선익(1')에 의하여 투입된 합성수지(200)를 용융실(3)로 압출, 이송시키게 되며, 이 과정에서 이송되는 합성수지(200)는 스크류(1)의 회전 마찰열과 협소한 유출구(2)로 강압적으로 이송되는 마찰열을 받게 되어 1차 가열되며, 용융실(3)로 이송되어진 합성수지(200)는 회전축(4)의 폭넓은 마찰면에 의하여 전단열이 발생되어 가류 및 가교가 이루어지면서 용융된다.

용융된 액화재료는 헤드부(5)로 이송되어 협소한 다이스홀더(6)의 구멍으로 배출되며, 적당한 간격이 형성되어 내, 외다이스(7)(8)의 끝에서 피막층을 이룬 상태로 내부다이스(7)의 중앙을 통과하는 광섬유 원사(100)의 둘레를 코팅하게 된다.

상기 합성수지(200)는 통상의 재질로서 이미 널리 사용되고 있는 것이므로 이에 대해 특정하게 한정시킬 필요는 없다.
다만, 바람직하게는 합성수지(200)는 투명재질이거나 다양한 색상을 사용함으로써 보다 다양한 색상의 광섬유사를 구현할 수 있게 된다.

상기한 본 발명에 따른 내수성 광섬유사의 제조 방법 및 제조 장치를 이용하여 제조된 내수성 광섬유 원사(100')는 일반 섬유사와 함께 직조하여 제품을 만들게 된다.

첨부된 도 4는 본 발명에 따른 내수성 광섬유 원사(100)에 의해 직조된 제품(300)의 일 실시예를 나타낸 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 가방의 어깨끈이나 벨트와 같은 제품(300)을 직조할 경우 특정의 문양 또는 글자부분(180)에 본 발명에 따른 광섬유사(100')를 삽입하여 직조하고, 광섬유사(100')의 단부에는 광원(500) 및 전지(600), 제어부(700)가 연결된다.

따라서, 광원(500)의 발광에 의해 광섬유사(100')로 직조된 문양 또는 글자부분(180)은 발광될 수 있게 된다.

한편, 상기 제품(300)을 세탁할 경우 상기 광원(500) 및 전지(600), 제어부(700)를 분리한 후 세탁을 하게 되며, 이때 본 발명의 내수성 광섬유사(100')는 합성수지(200)로 코팅된 상태이므로 물에 젖지 않으며, 심한 굴곡에도 견딜 수 있게 된다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

도 1은 본 발명에 따른 내수성 광섬유사의 제조 방법에 대한 공정 흐름도.

도 2는 본 발명에 따른 내수성 광섬유사의 제조 장치에 대한 구성도.

도 3은 상기 도 2에서 "코팅처리부"에 대한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 내수성 광섬유사에 의해 직조된 제품의 일 실시예를 나타낸 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

S1~S5 : 1단계 ~ 5단계 2 : 공급부

4 : 표면처리부 6 : 코팅처리부

8 : 건조부 10 : 권회부

42 : 샌딩장치 100 : 광섬유사

120 : 스크래치면 20 : 합성수지

Claims (7)

1. 일정 직경의 광섬유 원사(100)를 공급하는 1단계(S1)와;

   광섬유 원사(100)의 표면에 샌딩처리 또는 에칭처리에 의해 스크래치면(120)을 형성하는 2단계(S2)와;

   상기 스크래치면(120)이 형성된 광섬유 원사(100)의 표면에 색상을 갖는 합성수지(200)를 코팅하는 3단계(S3)와;

   상기 3단계(S3)를 거쳐 코팅된 광섬유 원사(100)를 자연건조 또는 온풍기에 의해 건조시켜 경화시키는 4단계(S4)와;

   상기 광섬유사(100')를 권회시켜 보관하는 5단계(S5)

   를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 내수성 발광용 광섬유사의 제조 방법.
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