KR101062875B1 - Muffler and heat-resistant filter glass fiber of a transport vehicle, and a method of manufacturing the same. - Google Patents

Muffler and heat-resistant filter glass fiber of a transport vehicle, and a method of manufacturing the same. Download PDF

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Abstract

본 발명은 비정질구조의 내열필터용 유리섬유 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내식성, 내열성이 우수하고 소음 흡수율이 뛰어나며 방사가 용이한 B2O3 성분 및 CaF2 성분을 함유하지 않는 비정질 구조의 내열필터용 유리섬유 및 그의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a glass fiber for an amorphous heat-resistant filter and a method for manufacturing the same, and more particularly, does not contain a B 2 O 3 component and a CaF 2 component having excellent corrosion resistance, heat resistance, excellent noise absorption, and easy spinning. A glass fiber for an amorphous heat-resistant filter and a method of manufacturing the same.

유리섬유, 머플러, 내열필터용 Glass fiber, muffler, heat filter

Description

수송용 차량의 머플러 및 내열필터용 유리섬유 및 그의 제조방법.{GLASS FIBER FOR A MUFFLER AND HEAT-RESISTANT FILTER, AND METHOD FOR MANUFACTURING THAT}GLASS FIBER FOR A MUFFLER AND HEAT-RESISTANT FILTER, AND METHOD FOR MANUFACTURING THAT}

본 발명은 비정질구조의 내열필터용 유리섬유 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내식성, 내열성이 우수하고 소음 흡수율이 뛰어나며 방사가 용이한 B2O3 성분 및 CaF2 성분을 함유하지 않는 비정질 구조의 내열필터용 유리섬유 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a glass fiber for an amorphous heat-resistant filter and a method for manufacturing the same, and more particularly, does not contain a B 2 O 3 component and a CaF 2 component having excellent corrosion resistance, heat resistance, excellent noise absorption, and easy spinning. A glass fiber for an amorphous heat-resistant filter and a method of manufacturing the same.

통상 E-유리섬유(Glass fiber)라 함은 전기분야에 주로 사용되는 것으로서 전기전도도가 극히 낮으며, 광물 중에 알칼리 성분 (Na, K, Li)이 절대적으로 적게 포함되는 유리섬유를 말한다. 일반 FRP 용품에 보강재로 사용되어 지고 있는 대표적인 유리섬유를 말하고 전 세계에서 생산되고 있는 유리섬유의 90%가 이 유리섬유를 말한다.Generally, E-glass fiber refers to glass fiber which is mainly used in the electric field and has extremely low electric conductivity and absolutely contains less alkali component (Na, K, Li) in minerals. It is a representative glass fiber that is used as a reinforcing material in general FRP products, and 90% of the glass fiber produced worldwide refers to this glass fiber.

자동차공업에서 머플러는 소음기로써 대단히 중요한 부품이며, 이러한 소음기를 구성하고 있는 주요 부품 중 하나는 유리섬유이다. 이때, 상기 유리섬유는 bobbin으로 충진되어 있어 엔진으로부터 나오는 고열과 소음을 제거하는 역할을 하는 것이다. In the automotive industry, mufflers are a very important component as a silencer, and one of the main components of the silencer is glass fiber. At this time, the glass fiber is filled with bobbin serves to remove high heat and noise from the engine.

수송용 차량의 머플러 및 내열 필터용 유리섬유는 내열성 유리섬유의 특징뿐만 아니라 소음 흡수율이 좋아야 하며, 무엇보다도 유리섬유로서 방사가 쉬워야 한다. 이러한 자동차 머플러에 사용되는 유리섬유는 엔진의 출력이 점차 높아짐에 따라 통과하는 배기가스의 온도도 높아졌을 뿐만 아니라 소음도 크게 증가하게 됨으로써 보다 높은 내열성과 소음 흡수력이 요구되고 있다. The glass fibers for the muffler and the heat-resistant filter of the transport vehicle should have good noise absorption as well as the characteristics of the heat-resistant glass fiber, and above all, the fiber should be easy to spin as glass fiber. The glass fiber used in the automobile muffler, as the output of the engine is gradually increased, not only the temperature of the exhaust gas passing through is increased, but also the noise is greatly increased, thereby requiring higher heat resistance and noise absorption.

그러나 종래 사용되고 있는 유리섬유의 내열도는 650℃ 정도이기 때문에 800℃정도에서는 견딜 수 없을 뿐만 아니라, 내열성이 떨어져 자동차 출하 후 일정기간이 경과하게 되면 녹아 없어져 본래의 목적인 소음을 흡수해 주는 역할을 상실하게 되는 문제점이 있다.However, since the heat resistance of glass fiber used in the past is about 650 ° C, it is not only able to endure it at about 800 ° C, but also loses its role of absorbing the original purpose noise due to its low heat resistance. There is a problem.

한편, 자동차 머플러에 사용되는 섬유로서 S-유리섬유를 사용할 수 있으나 생산가격이 너무나 비싸다는 문제점이 있으며, E-유리섬유를 산성에 처리하여 내열성을 향상시키는 방법도 사용되고 있으나 환경오염을 일으킨다는 큰 문제점이 있다. On the other hand, S-glass fiber can be used as the fiber used in automobile muffler, but the production price is too expensive, and the method of improving the heat resistance by treating the E-glass fiber to acid is also used, but it causes large environmental pollution. There is a problem.

본 발명의 목적은 용융점이 높아 인장강도가 높고, 내식성이 높으며, 내열성이 우수한 비정질구조의 내열필터용 유리섬유 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a glass fiber for an amorphous heat-resistant filter having a high melting point, high tensile strength, high corrosion resistance, and excellent heat resistance, and a method of manufacturing the same.

또한 본 발명의 다른 목적은 섬유의 용융방사가 용이하며, 소음 흡음계수가 큰 비정질구조의 내열필터용 유리섬유 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a fiberglass for heat-resistant filter having an amorphous structure, which is easy to melt spinning of fibers, and has a high noise absorption coefficient, and a method of manufacturing the same.

또한 본 발명의 다른 목적은 내열성을 향상시키는데에 산처리를 하지 않기 때문에 환경친화적이며, 제조비용도 적게 소요되는 비정질구조의 내열필터용 유리섬유 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a glass fiber for an amorphous heat-resistant filter and a method for manufacturing the same, which are environmentally friendly and do not require an acid treatment to improve heat resistance.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 기술적 과제들을 이루기 위하여 본 발명은 실리카(SiO2) 60 내지 64 중량%, 알루미나(Al2O3) 12 내지 16 중량%, 칼시아(CaO) 15 내지 20 중량% 및 마그네시아(MgO) 1 내지 8 중량%의 조성을 가지며, 비정질구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 내열필터용 유리섬유를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention provides 60 to 64% by weight of silica (SiO 2 ), 12 to 16% by weight of alumina (Al 2 O 3 ), 15 to 20% by weight of calcia (CaO) and 1 to 1 magnesia (MgO). It provides a glass fiber for a heat-resistant filter having a composition of 8% by weight, characterized in that the amorphous structure.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 내열필터용 유리섬유는 B2O3 성분 및 CaF2 성분을 함유하지 않는다. 즉, B성분과 F성분을 함유하지 않도록 한다.In a preferred embodiment, the heat resistant filter glass fibers do not contain a B 2 O 3 component and a CaF 2 component. That is, it does not contain B component and F component.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 내열필터용 유리섬유는 Na2O 및 K2O 성분을 함유하지 않는 것이 바람직하다.In a preferred embodiment, the glass fiber for the heat-resistant filter preferably contains no Na 2 O and K 2 O components.

상기 기술적 과제들을 이루기 위하여 본 발명은 또한 실리카(SiO2) 60 내지 64 중량%, 알루미나(Al2O3) 12 내지 16 중량%, 칼시아(CaO) 15 내지 20 중량% 및 마그네시아(MgO) 1 내지 8 중량%의 조성을 갖도록 유리섬유원료를 준비하는 원료준비단계; 상기 유리섬유원료를 분쇄하는 분쇄단계; 분쇄된 상기 유리섬유원료를 용융하는 용융단계; 및 용융된 상기 유리섬유원료를 유리섬유로 방사하는 방사단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비정질구조의 내열필터용 유리섬유의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention also provides 60 to 64% by weight of silica (SiO 2 ), 12 to 16% by weight of alumina (Al 2 O 3 ), 15 to 20% by weight of calcia (CaO) and magnesia (MgO) 1 Raw material preparation step of preparing a glass fiber raw material to have a composition of about 8% by weight; Grinding step of grinding the glass fiber raw material; Melting step of melting the crushed glass fiber material; And a spinning step of spinning the molten glass fiber raw material into glass fibers. It provides a method for producing a glass fiber for an amorphous heat-resistant filter, characterized in that it comprises a.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 용융단계는 상기 유리섬유원료를 용융하는 1차 용융단계; 1차 용융된 상기 유리섬유원료를 급랭하는 냉각단계; 및 냉각된 상기 유리섬유원료를 용융하는 2차 용융단계;를 더 포함한다.In a preferred embodiment, the melting step is a primary melting step of melting the glass fiber raw material; A cooling step of rapidly quenching the first molten glass fiber material; And a secondary melting step of melting the cooled glass fiber raw material.

상기 기술적 과제들을 이루기 위하여 본 발명은 또한 실리카(SiO2) 60 내지 64 중량%, 알루미나(Al2O3) 12 내지 16 중량%, 칼시아(CaO) 15 내지 20 중량% 및 마그네시아(MgO) 1 내지 8 중량%의 조성을 갖도록 유리섬유원료를 준비하는 원료준비단계; 상기 유리섬유원료를 분쇄하는 분쇄단계; 분쇄된 상기 유리섬유원료를 용융하는 용융단계; 용융된 상기 유리섬유원료를 구슬모양의 마블들로 제조하는 단계; 및 상기 구슬모양의 마블들을 용융하는 단계; 및 용융된 상기 구슬모양의 마블을 유리섬유로 방사하는 방사단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비정질구조의 내열필터용 유리섬유의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention also provides 60 to 64% by weight of silica (SiO 2 ), 12 to 16% by weight of alumina (Al 2 O 3 ), 15 to 20% by weight of calcia (CaO) and magnesia (MgO) 1 Raw material preparation step of preparing a glass fiber raw material to have a composition of about 8% by weight; Grinding step of grinding the glass fiber raw material; Melting step of melting the crushed glass fiber material; Manufacturing the molten glass fiber raw material into marble beads; Melting the marbles; And a spinning step of spinning the molten marble marble into glass fibers.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 원료준비단계는 B2O3 성분 및 CaF2 성분을 함유하지 않도록 한다. 즉, B성분과 F성분을 함유하지 않도록 한다.In a preferred embodiment, the raw material preparation step does not contain the B 2 O 3 component and CaF 2 component. That is, it does not contain B component and F component.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 원료준비단계는 Na2O 및 K2O 성분을 함유하지 않도록 한다.In a preferred embodiment, the raw material preparation step does not contain Na 2 O and K 2 O components.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 원료준비단계는 석회석, 납석, 돌로마이트 및 적토로 이루어진 군에서 선택된 둘 이상의 원료로부터 조성을 맞출 수 있다.In a preferred embodiment, the raw material preparation step may be tailored to the composition from two or more raw materials selected from the group consisting of limestone, feldspar, dolomite and red earth.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 분쇄단계는 상기 유리섬유원료를 320메시 이하로 분쇄하는 것이 바람직하다.In a preferred embodiment, the crushing step is preferably pulverized the glass fiber material to 320 mesh or less.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 방사단계에서 방사온도는 1230 내지 1350℃인 것이 바람직하다.In a preferred embodiment, the spinning temperature in the spinning step is preferably 1230 to 1350 ℃.

본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.The present invention has the following excellent effects.

먼저, 본 발명의 비정질구조의 내열필터용 유리섬유에 의하면, 용융점이 높아 인장강도가 높고, 내식성이 높으며, 내열성이 우수할 뿐만 아니라 소음 흡음계수가 우수하다.First, according to the glass fiber for the heat-resistant filter of the amorphous structure of the present invention, it has a high melting point, high tensile strength, high corrosion resistance, excellent heat resistance and excellent noise absorption coefficient.

또한 본 발명의 비정질구조의 내열필터용 유리섬유의 제조방법에 의하면, 유 리섬유의 용융방사가 용이하고, 내열성을 향상시키는데에 산처리를 하지 않기 때문에 환경친화적이면서도 제조비용도 적게 소요되는 효과가 있다.In addition, according to the method of manufacturing the glass fiber for the heat-resistant filter of the amorphous structure of the present invention, since it is easy to melt spinning the glass fiber and does not perform acid treatment to improve heat resistance, it is environmentally friendly and requires less manufacturing cost. have.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.The terms used in the present invention were selected as general terms as widely used as possible, but in some cases, the terms arbitrarily selected by the applicant are included. In this case, the meanings described or used in the detailed description of the present invention are considered, rather than simply the names of the terms. The meaning should be grasped.

이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the technical structure of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and preferred embodiments.

그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비정질구조의 내열필터용 유리섬유의 제조방법에 사용되는 장치를 도시한 도면들이다.1 and 2 are views showing the apparatus used in the manufacturing method of the glass fiber for the heat-resistant filter of the amorphous structure according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하여 비정질구조의 내열필터용 유리섬유를 제조하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the process for producing a glass fiber for the heat-resistant filter of the amorphous structure with reference to FIGS. 1 and 2 as follows.

먼저, 유리섬유원료를 준비한다. 상기 유리섬유원료는 실리카(SiO2)가 60 내지 64 중량%, 알루미나(Al2O3)가 12 내지 16 중량%, 칼시아(CaO)가 15 내지 20 중량% 및 마그네시아(MgO)가 1 내지 8 중량%의 조성을 가질 수 있도록 적절하게 조절하여 준비한다. 이때 상기 유리섬유원료는 석회석, 납석, 돌로마이트 및 적토 성분 에서 모두 구할 수 있다. 즉, 한국에서 용이하게 구할 수 있는 상기 원료로부터 본 발명의 목적에 필요한 유리섬유의 조성을 맞출 수 있다. First, prepare a glass fiber raw material. The glass fiber material is 60 to 64% by weight of silica (SiO 2 ), 12 to 16% by weight of alumina (Al 2 O 3 ), 15 to 20% by weight of calcia (CaO) and 1 to magnesia (MgO). The preparation is appropriately adjusted to have a composition of 8% by weight. At this time, the glass fiber raw material can be obtained from all limestone, feldspar, dolomite and red earth components. In other words, it is possible to match the composition of the glass fiber required for the purpose of the present invention from the raw material can be easily obtained in Korea.

이때, 상기 유리섬유원료에는 B2O3 성분 및 CaF2 성분이 전혀 함유되지 않는다. 상기 B2O3 성분은 고가 수입자재이며, F2 성분(특히, CaF2)은 환경오염에 문제가 되는 성분이므로 유리섬유원료로서 포함하지 않는다. 한편, 본 발명의 유리섬유의 제조방법은 상기 CaF2 성분을 함유하지 않고서도 용이하게 유리섬유를 방사할 수 있으므로 환경친화적이다. At this time, the glass fiber raw material does not contain any B 2 O 3 component and CaF 2 component. The B 2 O 3 component is an expensive imported material, and the F 2 component (particularly, CaF 2 ) is a component that is a problem for environmental pollution and is not included as a glass fiber raw material. On the other hand, the manufacturing method of the glass fiber of the present invention is environmentally friendly because the glass fiber can be easily spun without containing the CaF 2 component.

상기 SiO2는 내열성을 높여주는 주요 인자이다. 하지만 상기 SiO2 성분의 조성이 64 중량% 이상이 되면 방사온도가 높아져 효율성이 떨어질 뿐만 아니라, 방사 시 쉽게 결정화되어 생산 효율이 낮아지므로 비효율적이다. 또한, 상기 SiO2 성분의 조성이 60 중량% 이하 일 때는 내열성이 급격히 떨어지는 경향이 있다. 따라서 상기 SiO2 성분의 조성은 60 내지 64 중량%가 바람직하다. SiO 2 is a major factor for improving heat resistance. However, when the composition of the SiO 2 component is 64% by weight or more, the spinning temperature is not only high, but the efficiency is lowered. In addition, when a composition of the following components SiO 2 60% by weight of one it tends to sharply falling resistance. Therefore, the composition of the SiO 2 component is preferably 60 to 64% by weight.

본 발명의 실시예에서와 같이 상기 SiO2의 조성을 60 내지 64 중량% 범위 내에서 조절한다는 것은 네트워크포머(networkformer)로서 작용하는 원소가 많으므로 유리섬유의 강도와 내열성 향상에 기여하는 점이 탁월하다는 것을 알 수 있다.As in the embodiment of the present invention to control the composition of the SiO 2 in the range of 60 to 64% by weight is excellent because it has a lot of elements that act as a networkformer (networkformer) contributes to improving the strength and heat resistance of the glass fiber Able to know.

상기 Al2O3 성분은 그 조성이 16 중량% 이상일 때는 유리 용융온도를 높여 방사를 어렵게 하며, 12 중량% 이하일 때는 내수성이 떨어진다. 따라서 상기 Al2O3 성분의 조성은 가 12 내지 16 중량%가 바람직하다. When the composition of the Al 2 O 3 is 16 wt% or more, the glass melting temperature is increased to make spinning difficult, and when the Al 2 O 3 component is 12 wt% or less, water resistance is poor. Therefore, the composition of the Al 2 O 3 component is preferably 12 to 16% by weight.

상기 CaO는 유리성분을 조성하는데 있어서 점도 강화제로 작용하나, 그 조성이 20 중량% 이상일 때는 오히려 결정성장을 빠르게 하여 유리섬유의 질을 저하시키는 원인이 될 수 있다. The CaO acts as a viscosity enhancer in the composition of the glass component, but when the composition is 20% by weight or more, the CaO may accelerate the crystal growth and cause the glass fiber to degrade.

상기 MgO는 상기 CaO와 마찬가지로 점도를 저하시키는 작용을 하나, 그 조성이 8 중량% 이상일 때는 결정 성장 촉진을 하게 되어 섬유의 물성을 떨어뜨리는 역할을 한다.  The MgO has a function of lowering the viscosity as in the case of CaO, but when the composition is 8% by weight or more, it promotes crystal growth, thereby lowering the physical properties of the fiber.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 비정질구조의 내열필터용 유리섬유의 제조방법에서는 용융점을 낮추는 Na2O 및 K2O 성분을 함유하지 않도록 한다. 상기 K2O를 1% 정도 첨가하는 것은 용융점을 낮추는 결과를 초래하는 것으로 내열성 유리섬유 제조에서는 바람직한 조성이 아니다.In addition, the method of manufacturing the glass fiber for the heat-resistant filter of the amorphous structure according to the embodiment of the present invention is to not contain Na 2 O and K 2 O components to lower the melting point. Adding about 1% of the K 2 O results in lowering the melting point, which is not a desirable composition in the production of heat-resistant glass fibers.

이러한 상기 유리섬유원료의 조성은 유리전이온도(Tg)가 780 내지 850℃ 부근이고, 팽창율이 4.03 내지 5.29×10-6k-1이며, 2.5 내지 2.6의 밀도를 가진 유리섬유의 물성을 만족시킴과 함께, 우수한 내열성과 흡음성을 갖게 할 수 있는 조성이다.The glass fiber material has a glass transition temperature (Tg) of about 780 to 850 ° C., an expansion ratio of 4.03 to 5.29 × 10 −6 k −1 , and satisfies the physical properties of the glass fiber having a density of 2.5 to 2.6. In addition, it is a composition capable of providing excellent heat resistance and sound absorption.

이어서, 적절한 조성을 갖춘 유리섬유원료가 준비되었으면 상기 유리섬유원료를 분쇄한다.Subsequently, when the glass fiber material having a suitable composition is prepared, the glass fiber material is ground.

이때 상기 유리섬유원료를 320 메시 이하로 분쇄하는 것이 바람직하다. 또한 상기 유리섬유원료를 2 내지 3cm의 크기를 갖는 육면체나 구형 또는 판상 모양으로 분쇄하여 사용할 수도 있다.At this time, it is preferable to grind the glass fiber material to 320 mesh or less. In addition, the glass fiber raw material may be used by grinding into a cube or spherical or plate shape having a size of 2-3cm.

이어서, 분쇄된 상기 유리섬유원료를 용융로(100)에서 용융시킨다. 도가니(13)의 외부는 절연 내화물(14)로 둘러싸여 있다. 상기 도가니(13)의 내부에는 백금으로 된 전극(15)이 두 개 설치되어 있고, 도가니 가열용 발열체를 삽입하는 실리코니트홀(16)이 구비되어 있다. 섬유가 방사되어 나가는 부싱(18)의 가장자리에는 상기 부싱(18)의 가장자리를 냉각을 위한 부싱냉각코일(19)이 구비되어 있으며, 상기 부싱(18)에 전력을 공급하고 온도를 조절하는 부싱클램프(20) 및 방사된 맥반석 섬유의 냉각을 위한 부싱팁 냉각튜브(21)가 구비되어 있다.Subsequently, the pulverized glass fiber material is melted in the melting furnace 100. The outside of the crucible 13 is surrounded by an insulating refractory 14. Inside the crucible 13, two electrodes 15 made of platinum are provided, and a siliconite hole 16 into which the heating element for heating the crucible is inserted is provided. A bushing cooling coil 19 for cooling the edge of the bushing 18 is provided at the edge of the bushing 18 through which the fiber is radiated, and a bushing clamp for supplying power to the bushing 18 and adjusting temperature. 20 and a bushing tip cooling tube 21 for cooling the spun rock fibers.

분쇄된 상기 유리섬유원료는 원료투입구(11)에 연결된 원료투입관(12)을 통해 도가니(13)로 들어간다. 상기 도가니(13) 내로 투입된 유리섬유원료는 실리코니트홀(16)을 통해 상기 도가니(13) 내에 설치되어 있는 실리코니트 발열체에 의하여 처음 가열 용융된다. The pulverized glass fiber raw material enters the crucible 13 through a raw material inlet tube 12 connected to the raw material inlet 11. The glass fiber raw material introduced into the crucible 13 is first heated and melted by a siliconite heating element installed in the crucible 13 through a siliconite hole 16.

이때 상기 유리섬유원료를 상기 용융로(100)에서 직접 가열하여 용융할 수 있지만, 2차 용융을 거쳐 용융할 수도 있다. 즉, 상기 유리섬유원료를 1차 용융하고, 1차 용융된 상기 유리섬유원료를 급랭한 후 다시 2차 용융할 수 있다. In this case, the glass fiber material may be directly heated in the melting furnace 100 to be melted, but may be melted through secondary melting. That is, the glass fiber raw material may be first melted, the first molten glass fiber raw material may be quenched, and then secondly melted.

또한, 상기 유리섬유원료를 용융한 후, 2 내지 3cm 크기의 구슬 모양의 마블들로 만든 다음 상기 용융로(100)에 투입하여 다시 용융하고, 용융된 상기 구슬모양의 마블을 유리섬유로 방사할 수 있다. In addition, after melting the glass fiber raw material, it is made of marble marbles of the size of 2 to 3 cm and then added to the melting furnace 100 to melt again, and the melted marble marbles can be spun into glass fiber have.

이어서, 상기 유리섬유원료는 용융된 후에 두 개의 상기 전극(15)에 의해 가열되며, 백금프루브관(17)을 통해 연결된 높이조절장치(도시하지 않음)에 의해 그 높이가 일정하게 유지된다. Subsequently, the glass fiber raw material is melted and then heated by the two electrodes 15, and its height is kept constant by a height adjusting device (not shown) connected through the platinum probe tube 17.

이어서, 용융된 상기 유리섬유원료를 0.5mm의 노즐을 구비하는 부싱(18)을 통해 필라멘트 유리섬유로 방사한다. 이때 노즐의 수는 200, 400 또는 800홀까지 가능하다. The molten glass fiber material is then spun into filament glass fibers through a bushing 18 having a 0.5 mm nozzle. The number of nozzles can be up to 200, 400 or 800 holes.

이때 상기 부싱(18)에서의 방사온도는 용융물의 점성을 일정하게 유지하기 위하여 전기적으로 정밀하게 조절되어야 한다. 따라서 상기 방사온도는 1250 내지 1350℃를 유지하는 것이 바람직하며 특히, 유리섬유의 점도 Log 103인 부분이 1285℃임을 감안할 때 1285℃에서 방사하는 것이 방사를 쉽게 할 수 있다. 또한 이러한 방사온도 조건 하에서 유리섬유의 직경이 5 내지 30㎛가 되도록 조절하여 방사할 수 있다. At this time, the spinning temperature in the bushing 18 must be electrically precisely adjusted in order to keep the viscosity of the melt constant. Therefore, the spinning temperature is preferably maintained at 1250 to 1350 ℃, in particular, considering that the portion of the glass fiber viscosity Log 10 3 is 1285 ℃ spinning can be easily at 1285 ℃. In addition, under such spinning temperature conditions, the diameter of the glass fiber can be adjusted to spin 5 to 30㎛.

상기 부싱(18)의 노즐을 통과하여 방사된 필라멘트 유리섬유는 표면처리제 도포기(sizing applicator)를 통해 표면처리 되고, 집속기(gathering shoe)를 통해 와인더에 감기게 된다. 상기 필라멘트 유리섬유는 고속으로 회전하는 와인더에 냉각되면서 감기게 되는데, 상기 와인더의 속도를 조절함에 따라 5 내지 30㎛의 직경을 갖는 유리섬유를 제조해낼 수 있다. The filament glass fiber spun through the nozzle of the bushing 18 is surface treated through a sizing applicator and wound on a winder through a gathering shoe. The filament glass fiber is wound while being cooled in a winder that rotates at high speed. As the speed of the winder is controlled, a glass fiber having a diameter of 5 to 30 μm can be produced.

이때, 제조된 유리섬유는 결정구조가 아닌 비정질(amorphous)구조를 이루고 있다. 즉, 종래와 같은 표층구조가 아닌 완전한 비정질구조를 이루고 있다.In this case, the manufactured glass fibers form an amorphous structure rather than a crystal structure. In other words, it is a complete amorphous structure instead of the surface layer structure as in the prior art.

본 발명의 제조방법에 의해 제조된 비정질구조의 유리섬유는 별도의 산처리를 하지 않는다. 즉, 산처리를 하지 않고서도 내식성이 강한 비정질구조의 유리섬 유를 제조할 수 있는 것이다.The glass fiber of the amorphous structure produced by the manufacturing method of the present invention is not subjected to a separate acid treatment. In other words, it is possible to produce a glass fiber having an amorphous structure with high corrosion resistance without acid treatment.

본 발명의 제조방법에 의해 제조된 비정질구조의 유리섬유의 내열성 실험 결과는 다음과 같다. 즉, 알루미나섬유 매트(Mat) 위에 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 비정질구조의 유리섬유를 올려놓은 상태에서 약 900℃로 10시간 동안 전기로에서 가열하였을 시 유리섬유의 상태를 관찰하였다. 그 결과 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 비정질구조의 유리섬유는 그대로 살아 있었으며 약간의 유연성을 가지고 있음을 확인하였다. 반면 종래의 E-유리섬유는 이미 용융상태로 변형되어 서로 접착되는 것을 확인할 수 있었다.The heat resistance test results of the glass structure of the amorphous structure produced by the manufacturing method of the present invention are as follows. That is, when the glass fiber of the amorphous structure produced by the manufacturing method of the present invention on the alumina fiber mat (Mat) is placed on an electric furnace at about 900 ℃ for 10 hours, the state of the glass fiber was observed. As a result, it was confirmed that the glass fiber of the amorphous structure produced by the manufacturing method of the present invention was still alive and has some flexibility. On the other hand, the conventional E-glass fibers could be confirmed that they are already deformed in the molten state and adhered to each other.

한편, 상기 MgO의 조성이 5 중량% 정도 함유된 비정질구조의 유리섬유를 120시간 동안 NaOH(2N)에 침적한 결과, 약 0.5 중량% 정도의 손실만이 생겨 내 알칼리성도 매우 훌륭함을 알 수 있었다.On the other hand, as a result of immersing the glass fiber of the amorphous structure containing about 5% by weight of MgO in NaOH (2N) for 120 hours, it was found that only about 0.5% by weight loss occurs, the alkali resistance is very good. .

상기한 바와 같이 본 발명에서는 B2O3 성분, CaF2 성분, Na2O 및 K2O 성분을 전형 포함하지 않고서도 내식성, 인장강도, 내열성 및 소음 흡음계수가 높을 뿐만 아니라 친환경적인 비정질구조의 유리섬유를 제조할 수 있다. 이러한 비정질구조의 유리섬유는 자동차용 머플러 및 내열필터 등 많은 제품에 사용될 수 있다.As described above, the present invention provides high corrosion resistance, tensile strength, heat resistance and noise absorption coefficient as well as environmentally friendly amorphous structure without including B 2 O 3 component, CaF 2 component, Na 2 O and K 2 O component. Glass fibers can be produced. Such amorphous glass fibers can be used in many products such as automotive mufflers and heat-resistant filters.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이다.While the foregoing has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. Could be.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비정질구조의 내열필터용 유리섬유의 제조방법에 사용되는 장치를 도시한 도면들이다.1 and 2 are views showing the apparatus used in the manufacturing method of the glass fiber for the heat-resistant filter of the amorphous structure according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 용융로 11 : 원료투입구100: melting furnace 11: raw material inlet

12 : 원료투입관 13 : 도가니12: raw material input pipe 13: crucible

14 : 단열 내화물 15 : 전극14: heat insulation refractory 15: electrode

16 : 실리코니트홀 17 : 백금프루브관16: siliconconit hole 17: platinum probe tube

18 : 부싱 19 : 부싱 냉각코일18 bushing 19 bushing cooling coil

20 : 부싱 클램프 21 : 부싱팁 냉각튜브20 bushing clamp 21 bushing tip cooling tube

Claims (11)

실리카(SiO2) 60 내지 64 중량%, 알루미나(Al2O3) 12 내지 16 중량%, 칼시아(CaO) 15 내지 20 중량% 및 마그네시아(MgO) 1 내지 8 중량%의 조성을 갖도록 유리섬유원료를 준비하는 원료준비단계;Glass fiber material having a composition of 60 to 64% by weight of silica (SiO 2 ), 12 to 16% by weight of alumina (Al 2 O 3 ), 15 to 20% by weight of calcia (CaO) and 1 to 8% by weight of magnesia (MgO) Raw material preparation step to prepare; 상기 유리섬유원료를 320 메시 이하로 분쇄하는 분쇄단계;Grinding the glass fiber material to 320 mesh or less; 분쇄된 상기 유리섬유원료를 용융하는 용융단계; 및Melting step of melting the crushed glass fiber material; And 용융된 상기 유리섬유원료를 유리섬유로 1230 ~ 1350℃에서 방사하는 방사단계;를 포함하되,Spinning step of spinning the molten glass fiber raw material at 1230 ~ 1350 ℃ glass fiber; including, but 상기 용융단계:는The melting step: 상기 유리섬유원료를 용융하는 1차 용융단계;A primary melting step of melting the glass fiber raw material; 1차 용융된 상기 유리섬유원료를 급랭하는 냉각단계; 및A cooling step of rapidly quenching the first molten glass fiber material; And 냉각된 상기 유리섬유원료를 용융하는 2차 용융단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 비정질구조의 내열필터용 유리섬유의 제조방법.A secondary melting step of melting the cooled glass fiber raw material; Method for producing a glass fiber for the heat-resistant filter having an amorphous structure, characterized in that consisting of. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 원료준비단계는 B2O3 성분, CaF2 성분, Na2O 성분 및 K2O 성분을 함유하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 비정질구조의 내열필터용 유리섬유의 제조방법.The raw material preparation step of producing a glass fiber for an amorphous heat-resistant filter, characterized in that it does not contain the B 2 O 3 component, CaF 2 component, Na 2 O component and K 2 O component. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 원료준비단계는 석회석, 납석, 돌로마이트 및 적토로 이루어진 군에서 선택된 둘 이상의 원료로부터 조성을 맞추는 것을 특징으로 하는 비정질구조의 내열필터용 유리섬유의 제조방법.The raw material preparation step is a method for producing a glass fiber for an amorphous heat-resistant filter, characterized in that the composition is adjusted from two or more raw materials selected from the group consisting of limestone, feldspar, dolomite and red earth. 실리카(SiO2) 60 내지 64 중량%, 알루미나(Al2O3) 12 내지 16 중량%, 칼시아(CaO) 15 내지 20 중량% 및 마그네시아(MgO) 1 내지 8 중량%의 조성을 갖도록 유리섬유원료를 준비하는 원료준비단계;Glass fiber material having a composition of 60 to 64% by weight of silica (SiO 2 ), 12 to 16% by weight of alumina (Al 2 O 3 ), 15 to 20% by weight of calcia (CaO) and 1 to 8% by weight of magnesia (MgO) Raw material preparation step to prepare; 상기 유리섬유원료를 320 메시 이하로 분쇄하는 분쇄단계;Grinding the glass fiber material to 320 mesh or less; 분쇄된 상기 유리섬유원료를 용융하는 용융단계;Melting step of melting the crushed glass fiber material; 용융된 상기 유리섬유원료를 구슬모양의 마블들로 제조하는 단계; 및Manufacturing the molten glass fiber raw material into marble beads; And 상기 구슬모양의 마블들을 용융하는 단계; 및Melting the marbles of the beads; And 용융된 상기 구슬모양의 마블을 유리섬유로 1230 ~ 1350℃에서 방사하는 방사단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비정질구조의 내열필터용 유리섬유의 제조방법.A spinning step of spinning the molten marble marble in a glass fiber at 1230 ~ 1350 ℃; Method of manufacturing a glass fiber for an amorphous heat-resistant filter comprising a. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 원료준비단계는 B2O3 성분, CaF2 성분, Na2O 성분 및 K2O 성분을 함유하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 비정질구조의 내열필터용 유리섬유의 제조방법.The raw material preparation step of producing a glass fiber for an amorphous heat-resistant filter, characterized in that it does not contain the B 2 O 3 component, CaF 2 component, Na 2 O component and K 2 O component. 제 4 항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 원료준비단계는 석회석, 납석, 돌로마이트 및 적토로 이루어진 군에서 선택된 둘 이상의 원료로부터 조성을 맞추는 것을 특징으로 하는 비정질구조의 내열필터용 유리섬유의 제조방법.The raw material preparation step is a method for producing a glass fiber for an amorphous heat-resistant filter, characterized in that the composition is adjusted from two or more raw materials selected from the group consisting of limestone, feldspar, dolomite and red earth. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항으로 제조되는 비정질구조의 내열필터용 유리섬유.A glass fiber for a heat-resistant filter having an amorphous structure made according to any one of claims 1 to 6. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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