KR101149276B1 - 절단 또는 연속 유리섬유 스트랜드 매트가 보강된 열가소성복합재료의 제조방법 및 제조장치 - Google Patents

절단 또는 연속 유리섬유 스트랜드 매트가 보강된 열가소성복합재료의 제조방법 및 제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 절단 또는 연속 유리섬유 스트랜드 매트가 보강된 열가소성 복합재료의 제조방법 및 그 제조장치에 관한 것으로, 절단 또는 연속 유리섬유 스트랜드 매트가 보강된 열가소성 복합재료의 제조방법은, 방사 부싱으로부터 직접 연속적으로 유리용융물을 방사하는 단계(S10)와, 방사된 유리섬유 필라멘트를 싸이징 처리하는 단계(S20)와, 싸이징 처리된 유리섬유 필라멘트를 유리섬유 스트랜드화시키는 단계(S30)와, 유리섬유 스트랜드를 절단하거나 또는 절단하지 않고 연속적으로 분산하여 매트화시키는 단계(S40)와, 매트화된 유리섬유 스트랜드에 열가소성 파우다를 공급하는 단계(S50)와, 매트화된 유리섬유 스트랜드의 수분을 제거하고 열가소성 파우다를 용융시키는 단계(S60)와, 매트화된 유리섬유 스트랜드에 용융된 열가소성 파우다를 냉각 및 고착시켜 제품화하는 단계(S70)와, 제품화된 열가소성 복합재료를 컷팅 및 권취하는 단계(S80)를 포함하는 것을 특징으로 하며, 유리섬유 방사공정으로부터 연속적으로 유리섬유 매트 제조공정과 열가소성 수지 적용 공정을 한 라인에서 진행함으로써 제조시간을 단축시키고 생산성을 향상시키며 제조경비를 절감할 수 있는 잇점이 있다.
복합재료, 열가소성, 유리섬유, 유리섬유 매트, 유리섬유 스트랜드

Description

절단 또는 연속 유리섬유 스트랜드 매트가 보강된 열가소성 복합재료의 제조방법 및 제조장치{Manufacturing method of composite material reinforced with cut or continuos glass fiber strand mat and apparatus for manufacturing the same}
도 1은 본 발명에 의한 유리섬유 스트랜드 매트가 보강된 열가소성 복합재료를 연속적으로 제조하는 방법이 도시된 흐름도이고,
도 2는 본 발명에 의한 유리섬유 스트랜드 매트가 보강된 열가소성 복합재료의 제조장치를 개략적으로 도시한 도면이며,
도 3은 도 2에 도시된 분산 장치의 확대도이고,
도 4는 도 2에 도시된 열가소성 파우다 공급 장치의 확대도이며,
도 5는 종래 기술에 의한 열가소성 시트용 유리섬유 스트랜드 매트를 제조하는 방법이 도시된 흐름도이고,
도 6은 종래 기술에 의한 유리섬유 스트랜드 매트가 보강된 열가소성 복합재료를 제조하는 방법이 도시된 흐름도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 부싱
20 : 싸이징 처리장치
30 : 분산 및 커팅장치
40 : 열가소성 파우다 공급장치
50 : 건조 및 가열로
60 : 냉각 및 압축롤러
70 : 컷팅장치
80 : 권취롤러
91, 92, 93, 94, 95 : 메쉬 벨트 컨베이어
본 발명은 절단 또는 연속 유리섬유 스트랜드 매트가 보강된 열가소성 복합재료를 일련의 연속적인 공정으로 제조하는 방법 및 그에 사용되는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 유리섬유 매트가 보강된 열가소성 복합재료의 강화재로는 유리섬유 스트랜드 매트나 절단된 유리섬유 스트랜드 매트가 사용되고, 열가소성 수지로는 폴리프로필렌, 폴리우레탄, 나이론, PBT수지, PET수지, ABS수지, 폴리카보네이트 등이 사용되며, 이러한 유리섬유 매트가 보강된 열가소성 복합재료를 성형하여 자동차 내,외장재 또는 건축재료 등으로 사용된다.
종래에는 유리섬유 매트가 보강된 열가소성 복합재료를 제조하기 위해 유리섬유 방사 및 건조공정, 유리섬유 매트 제조공정 및 열가소성 수지 적용공정이 각 각 분리된 공정으로 개별적으로 진행되었다.
먼저, 유리섬유 매트를 제조하는 방법은, U.S Patent No. 6,680,115에 개시된 기술을 참조하여 살펴보면, 도 5에 도시된 바와 같이, 미리 방사 부싱으로부터 유리용융물을 방사하여 케이크 또는 지관 등에 감고, 수분을 제거하기 위해 건조로에서 장시간(약 24시간) 건조한 후, 케이크 또는 지관 등에 감겨진 유리섬유 스트랜드를 분산 또는 컷팅하여 유리섬유 스트랜드 매트를 제조하는 방법으로, 이 방법으로 유리섬유 스트랜드 매트를 제조하기 위해서는 건조되어 케이크 또는 지관에 감겨진 유리섬유 스트랜드가 선행적으로 필요하게 된다.
다음으로, 유리섬유 매트가 보강된 열가소성 복합재료의 제조방법은, U.S Patent No. 5,643,989에 개시된 기술을 참조하여 살펴보면, 도 6에 도시된 바와 같이, 이미 제조된 유리섬유 매트에 열가소성 수지를 적용하여 제조하는 방법으로, 이 제조방법은 유리섬유 매트가 선행적으로 제조되어 있어야 하며, 별도의 유리섬유 매트를 제조하는 공정을 필요로 한다.
따라서 열가소성 복합재료의 제조시간이 오래 걸리고 생산성이 떨어지며 제조경비가 상승하는 문제점이 있었다.
본 발명은 종래 기술을 응용하여 공정의 효율을 극대화하기 위한 기술로 본 발명의 목적은 유리섬유 방사공정, 유리섬유 매트 제조공정과 열가소성 복합재료 제조공정을 동시에 병행함으로써 제조시간을 단축시키고 생산성의 향상 및 제조경비의 절감을 가져오는 절단 및 연속 유리섬유 스트랜드 매트가 보강된 열가소성 복 합재료의 제조방법 및 그에 사용되는 제조장치를 제공하는 데 있다.
이하 본 발명에 의한 절단 및 연속 유리섬유 스트랜드 매트가 보강된 열가소성 복합재료의 제조방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 절단 또는 연속 유리섬유 스트랜드 매트가 보강된 열가소성 복합재료의 제조방법이 도시된 흐름도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 절단 또는 연속 유리섬유 스트랜드 매트가 보강된 열가소성 복합재료의 제조방법은, 방사 부싱으로부터 직접 연속적으로 유리용융물을 방사하는 단계(S10)와, 방사된 유리섬유 필라멘트를 싸이징 처리하는 단계(S20)와, 싸이징 처리된 유리섬유 필라멘트를 유리섬유 스트랜드화시키는 단계(S30)와, 유리섬유 스트랜드를 절단하거나 또는 절단하지 않고 연속적으로 분산하여 매트화시키는 단계(S40)와, 매트화된 유리섬유 스트랜드에 열가소성 파우다를 공급하는 단계(S50)와, 매트화된 유리섬유 스트랜드의 수분을 제거하고 열가소성 파우다를 용융시키는 단계(S60)와, 매트화된 유리섬유 스트랜드에 용융된 열가소성 파우다를 냉각 및 고착시켜 제품화하는 단계(S70)와, 제품화된 열가소성 복합재료를 컷팅 및 권취하는 단계(S80)로 구성된다.
즉, 본 발명에 따르면 유리섬유 방사공정과 유리섬유 매트 제조공정과 열가소성 복합재료 제조공정을 연속적으로 진행함으로써 제조시간을 단축시키고 생산성을 향상시키며 제조경비를 절감할 있다.
도 2는 본 발명에 의한 절단 또는 연속 유리섬유 스트랜드 매트가 보강된 열 가소성 복합재료의 제조장치가 개략적으로 도시된 것이고, 도 3은 도 2에 도시된 분산장치의 확대도이며, 도 4는 도 2에 도시된 열가소성 파우다 공급장치의 확대도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 절단 또는 연속 유리섬유 스트랜드 매트가 보강된 열가소성 복합재료의 제조장치는, 유리용융물이 담겨져 있는 다수의 부싱(10)과, 상기 부싱(10)의 하부에 설치되어 유리섬유 필라멘트를 싸이징 처리하는 다수의 싸이징 처리장치(20)와, 상기 싸이징 처리장치(20)의 하부에 설치되어 싸이징 처리된 유리섬유 스트랜드를 절단하거나 절단하지 않고 매트화시키기 위해 분산시키는 다수의 분산 및 컷팅장치(30)와, 상기 분산 및 컷팅장치(30)의 하부에 설치되어 매트화된 유리섬유 스트랜드를 다음 공정으로 이송하는 제 1 메쉬 벨트 컨베이어(91)와, 상기 제 1 메쉬 벨트 컨베이어(91)에 의해 이송된 매트화된 유리섬유 스트랜드에 열가소성 파우다를 공급하는 열가소성 파우다 공급장치(40)와, 상기 열가소성 파우다 공급장치(40)의 하부에 설치되어 열가소성 파우다 공급장치(40)에서 공급된 열가소성 파우다를 균일하게 분포시킨 후 다음 공정으로 이송하는 제 2 메쉬 벨트 컨베이어(92)와, 상기 제 2 메쉬 벨트 컨베이어(92)에 의해 이송된 매트화된 유리섬유 스트랜드에 잔존하는 수분을 제거하고 열가소성 파우다를 용융시키는 건조 및 가열로(50)와, 상기 건조 및 가열로(50)의 하부에 설치되어 수분이 제거되고 열가소성 파우다가 용융된 매트화된 유리섬유 스트랜드를 다음 공정으로 이송하는 제 3 메쉬 벨트 컨베이어(93)와, 상기 제 3 메쉬 벨트 컨베이어(93)에 의해 이송된 매트화된 유리섬유 스트랜드에 용융된 열가소성 파우다를 냉각 및 고착시켜 제품화하는 냉각 및 압축롤러(60)와, 제품화된 열가소성 복합재료를 일정한 길이로 권취할 수 있게 컷팅하는 컷팅장치(70)와, 상기 냉각 및 압축롤러(60)와 컷팅장치(70)의 하부에 설치되어 일정한 길이로 절단된 매트화된 유리섬유 스트랜드를 다음 공정으로 이송하는 제 4 메쉬 컨베이어(94)와, 제 4 메쉬 벨트 컨베이어(94)로부터 이송된 일정한 길이로 절단된 매트화된 유리섬유 스트랜드를 다음 공정으로 이송하는 제 5 메쉬 벨트 컨베이어(95)와, 상기 제 5 메쉬 벨트 컨베이어(95)에 의해 이송된 제품화된 열가소성 복합재료를 권취하는 권취장치(80)로 구성된다.
즉, 부싱, 싸이징 처리장치, 분산 및 컷팅장치를 통과하면서 매트화된 유리섬유 스트랜드는 각 메쉬 벨트 컨베이어(91, 92, 93, 94)를 통해 연속적으로 이송되면서 각 메쉬 벨트 컨베이어(91, 92, 93, 94)의 상부에 설치된 열가소성 파우다 공급장치, 건조 및 가열로, 냉각 및 압축롤러, 컷팅장치를 통과하면서 제조가 완료되며 마지막으로 권치장치(80)에서 권취되게 된다.
각 장치를 보다 구체적으로 살펴보면, 가장 상부에는 다수의 부싱(10)이 설치되어 있는데, 유리섬유 스트랜드가 분산 및 컷팅장치(30)에 의해 일정한 방향성과 균일한 분포성을 가기게 하기 위해 유리용융물이 담겨진 부싱(10)에서 방사될 때 유리섬유 스트랜드를 구성하는 필라멘트의 직경은 6~30㎛이고, 유리섬유 스트랜드의 총 텍스는 10~-500텍스이며, 유리섬유 스트랜드의 분섬수(가닥수)는 2~12로 구성되어야 한다. 바람직하게는 필라멘트의 직경은 13~20㎛이고, 총 텍스는 180~230텍스이며, 분섬수는 4~8로 구성하는 것이 좋다.
유리용융물이 담겨진 부싱(10)의 하부에는 각각의 싸이징 처리장치(20)가 설치되어 있고, 싸이징 처리장치(20)에서는 열가소성 수지와 상용성을 지니게 하고 유리섬유 필라멘트가 집속하여 유리섬유 스트랜드화되도록 싸이징제를 적용하는 역할을 한다. 이때, 열가소성 수지와 상용성을 극대화하기 위해 스트랜드화된 유리섬유에 도포된 유기물 함량은 1%이하로 하며, 적당한 유기물 함량은 0.4~0.6%가 적당하다. 여기서 사용되는 싸이징제는 열가소성 수지에 상용성을 가지게 커플링제를 첨가하고, 폴리비닐아세테이트, 폴리우레탄 등의 에멀젼을 사용한다. 이때, 스트랜드화된 유리섬유에 도포된 유기물 함량이 1%이하가 되도록 하기 위해 싸이징제의 고형분은 3~6%로 하고 바람직하게는 4~5%가 좋다.
도 3에 도시된 바와 같이, 싸이징 처리장치(20)의 하부에 설치된 분산 및 커팅장치(30)에는 유리섬유 스트랜드 분섬수를 유지시키기 위한 스트랜드 가이드(31)와, 일정한 속도로 피딩시켜 주는 아이들롤러(321)와, 아이들롤러(321)에 감겨진 벨트(322)와, 아이들롤러(321)를 구동시키는 구동장치(325)와, 유리섬유 스트랜드의 꼬임, 엉킴 등에 대비하여 최종적으로 균일한 형태의 유리섬유 스트랜드 분포를 위한 벤츄리 노즐(323)과, 벤츄리 노즐(323) 하부에 유리섬유 스트랜드를 필요시에 컷팅할 수 있는 컷팅롤러(324)가 탑재된 유리섬유 스트랜드 공급 유니트(32)가 설치되어 있다.
컷팅롤러(324)는 다양한 중량의 유리섬유 매트를 제조하기 위해 유리섬유 스트랜드를 25mm, 50mm, 100mm 등으로 컷팅할 수 있게 되어 있고, 도 3에 도시되지 않은 유압 실린더에 의해 컷팅롤러(324)의 간격이 자유롭게 조절되어 연속 유리섬 유 스트랜드 제조시에는 컷팅롤러(324)의 간격을 넓게 하여 컷팅이 되지 않도록 한다. 이때, 적합한 유리섬유 필라멘트와 유리섬유 스트랜드 총 텍스를 고려하여 아이들롤러(321)가 회전된다.
그리고 공급 유니트(32)는 다시 주행용 레일(33) 위에 설치되어 좌우 주행속도, 주행거리 등을 임의로 조절할 수 있도록 되어 있고, 유리섬유 매트의 단위중량 변화, 생산속도의 가변에 대응할 수 있도록 각각 독립적으로 조절이 가능하도록 되어 있으며, 이는 유리섬유 스트랜드 매트가 매트화될 때에 일정한 방향성과 균일한 분포성을 가지게 하여 유리섬유 매트가 보강된 열가소성 복합재료의 기계적, 물리적 특성을 향상시킬 수 있다.
분산 및 커팅장치(30)의 하부에는 일정한 방향성과 균일한 분포성을 가진 절단 및 연속 유리섬유 스트랜드 매트를 열가소성 파우다 공급장치(40)로 이송시키는 제 1 메쉬 벨트 컨베이어(91)와, 제 1 메쉬 벨트 컨베이어(91)에 의해 이송된 절단 또는 연속 유리섬유 스트랜드 매트에 열가소성 파우다를 공급하는 열가소성 파우다 공급장치(40)가 설치되어 있다.
도 4에 도시된 바와 같이 열가소성 파우다 공급장치(40)는 열가소성 파우다를 저장하는 바인더 베이스(41)와, 열가소성 파우다 양을 조절하는 너어링 롤러(42)와, 열가소성 파우다를 균일하게 분포시키기 위한 브러쉬 롤러(43)로 구성되어 있고, 메쉬 벨트 컨베이어(91)에 이송된 절단 또는 연속 유리섬유 스트랜드 매트는 열가소성 파우다 공급장치(40)에 의해 열가소성 파우다가 적용된다. 이때, 공급되는 열가소성 파우다는 용융지수가 10~200인 것이 좋고, 특히 용융지수가 10~60인 폴리프로필렌, 폴리우레탄, 나이론, PBT수지, PET수지, ABS수지, 폴리카보네이트 등의 열가소성 수지 등이 적당하며, 유리섬유 매트에 공급되는 열가소성 파우다 양은 연속식 유리섬유 매트가 보강된 열가소성 복합재료의 기계적, 물리적 특성을 위해 유리섬유 매트 중량의 20~80% 범위 내에서 공급한다.
열가소성 파우다 공급장치(40)의 하부에는 열가소성 파우다가 적용된 절단 또는 연속 유리섬유 매트를 건조 및 가열하기 위한 건조 및 가열로(50)로 이송하는 제 2 메쉬 벨트 컨베이어(92)가 설치되어 있고, 제 2 메쉬 벨트 컨베이어(92)에는 매트화된 유리섬유 스트랜드 상부에 분포되어 있는 열가소성 파우다를 물리적 힘을 주어 강제로 하부까지 분산하게 하는 진동롤러(61)가 설치되어 있다. 진동롤러(61) 진동은 연속식 스트랜드 매트의 열가소성 수지 함량 및 균일한 분포를 결정하는 주요한 장치로서 통상 10~200rpm으로 진동을 주어야 하고 메쉬 벨트 컨베이어(92) 진행 속도에 따라 다르지만, 열가소성 파우다를 균일하고 적당한 함량을 가지게 하기 위해서는 40~120rpm이 바람직하다.
열가소성 파우다가 진동롤러(61)에 의해 균일하게 적용된 매트화된 유리섬유 스트랜드를 제 2 메쉬 벨트 컨베이어(92)에 의해 건조 및 가열로(50)로 이송되고, 건조 및 가열로(50)에서는 매트화된 유리섬유 스트랜드에 잔존하는 수분을 제거하고, 열가소성 파우다를 부분 또는 완전 용융시키는 역할을 한다.
또한, 건조 및 가열로(50) 하부에는 건조 및 가열로(50)에서 수분이 제거되고, 열가소성 파우다가 용융된 유리섬유 스트랜드 매트를 냉각 및 압축롤러(60)로 이송시키는 제 3 메쉬 벨트 컨베이어(93)가 설치되어 있다.
이때, 건조 및 가열로(50)는 수분제거 및 열가소성 파우다를 용융하기 위해 약 150~350℃ 온도로 하는 것이 적합하다. 또한, 건조 및 가열로(50)의 제 3 메쉬 벨트 컨베이어(93)의 이송속도는 약 3~15m/분으로 한다. 바람직한 온도는 사용된 수지와 이송속도에 따라 변한다.
제 3 메쉬 벨트 컨베이어(93)에 의해 이송된 열가소성 파우다가 용융된 절단 또는 연속 유리섬유 스트랜드 매트를 냉각 및 고착시켜 열가소성 복합재료화시키는 역할을 하는 냉각 및 압축 롤러(60)가 설치되어 있고, 절단 또는 연속 유리섬유 스트랜드 매트에 용융된 파우다를 고착시키기 위해 냉각롤러의 냉각수 온도를 10~30℃로 하고, 압착압력은 0.5~10kgf/㎠로 하며, 바람직한 냉각수 온도는 16-23℃이고, 압착압력은 1~3kgf/㎠이다.
다음으로, 열가소성 복합재료로 제품화된 것을 일정한 길이와 폭으로 권취할 수 있게 절단하는 컷팅장치(70)와, 냉각 및 압축롤러(60)와 컷팅장치(70) 하부에 제품화된 열가소성 복합재료를 이송하는 제 4 메쉬 벨트 컨베이어(94)가 설치되고, 제품화된 열가소성 복합재료를 권취하는 권취장치(80)와 권취장치(80)로 제품화된 열가소성 복합재료를 이송하는 제 5 메쉬 벨트 컨베이어(95)로 구성된다.
이때, 유리섬유 스트랜드 매트가 보강된 열가소성 복합재료가 손상되지 않게 권취하기 위해서는 일정한 권취장력으로 권취하는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이 본 발명에 의한 절단 및 연속 유리섬유 스트랜드 매트가 보강된 열가소성 복합재료의 제조방법은 유리섬유 방사공정으로부터 연속적으로 유 리섬유 매트 제조공정과 열가소성 수지 적용 공정을 한 라인에서 진행함으로써 제조시간을 단축시키고 생산성을 향상시키며 제조경비를 절감할 수 있는 잇점이 있다.

Claims (6)

  1. 방사 부싱으로부터 직접 연속적으로 유리용융물을 방사하는 단계(S10)와;
    방사된 유리섬유 필라멘트를 싸이징 처리하는 단계(S20)와;
    싸이징 처리된 유리섬유 필라멘트를 유리섬유 스트랜드화시키는 단계(S30)와;
    유리섬유 스트랜드를 절단하거나 또는 절단하지 않고 연속적으로 분산하여 매트화시키는 단계(S40)와;
    매트화된 유리섬유 스트랜드에 열가소성 파우다를 공급하는 단계(S50)와;
    매트화된 유리섬유 스트랜드의 수분을 제거하고 열가소성 파우다를 용융시키는 단계(S60)와;
    매트화된 유리섬유 스트랜드에 용융된 열가소성 파우다를 냉각 및 고착시켜 제품화하는 단계(S70)와;
    제품화된 열가소성 복합재료를 컷팅 및 권취하는 단계(S80)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리섬유 스트랜드 매트가 보강된 열가소성 복합재료의 제조방법.
  2. 유리용융물이 담겨져 있는 다수의 부싱(10)과;
    상기 부싱(10)의 하부에 설치되어 유리섬유 필라멘트를 싸이징 처리하는 다수의 싸이징 처리장치(20)와;
    상기 싸이징 처리장치(20)의 하부에 설치되어 싸이징 처리된 유리섬유 스트 랜드를 절단하거나 절단하지 않고 매트화시키기 위해 분산시키는 다수의 분산 및 컷팅장치(30)와;
    상기 분산 및 컷팅장치(30)의 하부에 설치되어 매트화된 유리섬유 스트랜드를 다음 공정으로 이송하는 제 1 메쉬 벨트 컨베이어(91)와;
    상기 제 1 메쉬 벨트 컨베이어(90)에 의해 이송된 매트화된 유리섬유 스트랜드에 열가소성 파우다를 공급하는 열가소성 파우다 공급장치(40)와;
    상기 열가소성 파우다 공급장치(40)의 하부에 설치되어 열가소성 파우다 공급장치(40)에서 공급된 열가소성 파우다를 균일하게 분포시킨 후 다음 공정으로 이송하는 제 2 메쉬 벨트 컨베이어(92)와;
    상기 제 2 메쉬 벨트 컨베이어(91)에 의해 이송된 매트화된 유리섬유 스트랜드에 잔존하는 수분을 제거하고 열가소성 파우다를 용융시키는 건조 및 가열로(50)와;
    상기 건조 및 가열로(50)의 하부에 설치되어 수분이 제거되고 열가소성 파우다가 용융된 매트화된 유리섬유 스트랜드를 다음 공정으로 이송하는 제 3 메쉬 벨트 컨베이어(93)와;
    상기 제 3 메쉬 벨트 컨베이어(92)에 의해 이송된 매트화된 유리섬유 스트랜드에 용융된 열가소성 파우다를 냉각 및 고착시켜 제품화하는 냉각 및 압축롤러(60)와;
    제품화된 열가소성 복합재료를 일정한 길이로 권취할 수 있게 컷팅하는 컷팅장치(70)와;
    상기 냉각 및 압축롤러(60)와 컷팅장치(70)의 하부에 설치되어 일정한 길이로 절단된 매트화된 유리섬유 스트랜드를 다음 공정으로 이송하는 제 4 메쉬 컨베이어(94)와;
    제 4 메쉬 벨트 컨베이어(93)로부터 이송된 일정한 길이로 절단된 매트화된 유리섬유 스트랜드를 다음 공정으로 이송하는 제 5 메쉬 벨트 컨베이어(95)와;
    상기 제 5 메쉬 벨트 컨베이어(94)에 의해 이송된 제품화된 열가소성 복합재료를 권취하는 권취장치(80);를 포함하는 것을 특징으로 하는 절단 또는 연속 유리섬유 스트랜드 매트가 보강된 열가소성 복합재료의 제조장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 분산 및 커팅장치(30)는,
    유리섬유 스트랜드 분섬수를 유지시키기 위한 스트랜드 가이드(31)와;
    일정한 속도로 피딩시켜 주는 아이들롤러(321)와, 아이들롤러(321)에 감겨진 벨트(322)와, 아이들롤러(321)를 구동시키는 구동장치(325)와, 유리섬유 스트랜드의 꼬임, 엉킴 등에 대비하여 최종적으로 균일한 형태의 유리섬유 스트랜드 분포를 위한 벤츄리 노즐(323)과, 벤츄리 노즐(323) 하부에 유리섬유 스트랜드를 필요시에 컷팅할 수 있는 컷팅롤러(324)가 탑재된 유리섬유 스트랜드 공급 유니트(32)를 포함하는 것을 특징으로 하는 절단 또는 연속 유리섬유 스트랜드 매트가 보강된 열가소성 복합재료의 제조장치.
  4. 삭제
  5. 제2항에 있어서, 상기 열가소성 파우다 공급장치(40)는,
    열가소성 파우다를 저장하는 바인더 베이스(41)와, 열가소성 파우다 양을 조절하는 너어링 롤러(42)와, 열가소성 파우다를 균일하게 분포시키기 위한 브러쉬 롤러(43)를 포함하는 것을 특징으로 하는 절단 또는 연속 유리섬유 스트랜드 매트가 보강된 열가소성 복합재료의 제조장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 제 2 메쉬 벨트 컨베이어(91)에는,
    매트화된 유리섬유 스트랜드 상부에 분포되어 있는 열가소성 파우다를 물리적 힘을 주어 강제로 하부까지 분산하게 하는 진동롤러(61)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 절단 또는 연속 유리섬유 스트랜드 매트가 보강된 열가소성 복합재료의 제조장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101256560B1 (ko) 2013-02-13 2013-04-19 박병준 컬 매트의 제조방법
KR102462040B1 (ko) * 2022-07-01 2022-11-03 에이스씨엔텍(주) 사이징제 처리된 탄소섬유 스트랜드를 커팅장치로 공급하는 자동공급장치

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109051870B (zh) * 2018-07-17 2023-10-20 嘉兴市宏宇新材料股份有限公司 玻璃纤维毡快速连续生产系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR900018226A (ko) * 1988-05-10 1990-12-20 제임스 제이. 플린 유리 섬유와 열가소성 섬유의 혼합물로부터 형성된 복합제품
KR930012910A (ko) * 1991-12-30 1993-07-21 서주인 섬유강화 열가소성 성형체의 제조방법
KR940011358B1 (ko) * 1990-07-02 1994-12-07 피피지 인더스트리즈, 인코포레이티드 강화용 연속 유리 섬유 매트의 제조 방법 및 장치
KR20030026238A (ko) * 2001-02-07 2003-03-31 바케리테 아게 열경화성 수지-섬유 복합재 및 이의 제조 방법 및 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR900018226A (ko) * 1988-05-10 1990-12-20 제임스 제이. 플린 유리 섬유와 열가소성 섬유의 혼합물로부터 형성된 복합제품
KR940011358B1 (ko) * 1990-07-02 1994-12-07 피피지 인더스트리즈, 인코포레이티드 강화용 연속 유리 섬유 매트의 제조 방법 및 장치
KR930012910A (ko) * 1991-12-30 1993-07-21 서주인 섬유강화 열가소성 성형체의 제조방법
KR20030026238A (ko) * 2001-02-07 2003-03-31 바케리테 아게 열경화성 수지-섬유 복합재 및 이의 제조 방법 및 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101256560B1 (ko) 2013-02-13 2013-04-19 박병준 컬 매트의 제조방법
KR102462040B1 (ko) * 2022-07-01 2022-11-03 에이스씨엔텍(주) 사이징제 처리된 탄소섬유 스트랜드를 커팅장치로 공급하는 자동공급장치

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