KR101361713B1 - Method for manufacturing synthetic fiber for fiber reinforced concrete - Google Patents

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Abstract

PP(폴리프로필렌) 합성섬유 횡단면의 변형을 통해 비표면적을 증가시키고, PP(폴리프로필렌) 합성섬유 종방향 형상을 2중 크림프 형태로 가공함으로써 시멘트 조성물과의 기계적 부착 성능을 향상시킬 수 있고, PP(폴리프로필렌) 합성섬유 생산 후에 적용되는 친수화 공정을 생략하고 섬유생산을 위한 추가 설비를 최소화함으로써 경제성을 향상시킬 수 있는, 섬유강화 콘크리트용 합성섬유 제조 방법이 제공된다.Deformation of the PP (polypropylene) synthetic fiber cross-section increases the specific surface area, and the PP (polypropylene) synthetic fiber longitudinal shape can be processed in the form of a double crimp to improve mechanical adhesion performance with the cement composition. (Polypropylene) There is provided a method for producing synthetic fibers for fiber reinforced concrete, which can improve economics by omitting the hydrophilization process applied after the production of (polypropylene) synthetic fibers and minimizing additional equipment for the production of fibers.

Description

섬유강화 콘크리트용 합성섬유 제조 방법 {METHOD FOR MANUFACTURING SYNTHETIC FIBER FOR FIBER REINFORCED CONCRETE}Method for manufacturing synthetic fiber for fiber reinforced concrete {METHOD FOR MANUFACTURING SYNTHETIC FIBER FOR FIBER REINFORCED CONCRETE}

본 발명은 섬유강화 콘크리트용 합성섬유에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 콘크리트 등의 시멘트 조성물과 결합되는 보강섬유(Reinforcing Fiber)로서, 길이방향으로 단면을 성형하여 부착 성능을 향상시키는 섬유강화 콘크리트(Fiber Reinforced Concrete: FRC)용 PP(폴리프로필렌) 합성섬유 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a synthetic fiber for fiber-reinforced concrete, and more specifically, as a reinforcing fiber combined with a cement composition such as concrete, the fiber-reinforced concrete to improve the adhesion performance by forming a cross section in the longitudinal direction (Fiber) It relates to a method for producing PP (polypropylene) synthetic fibers for reinforced concrete (FRC).

일반적으로, 모르타르, 콘크리트 및 숏크리트와 같은 시멘트재에 발생하는 초기의 미세 균열은 구조 성능에 큰 영향을 미치지 않지만, 투수성을 증가시켜 이의 내구 성능을 저하시키며, 토목 구조물 중에서 콘크리트가 많이 사용되는 교량, 도로 포장 등에서는 콘크리트 초기 균열이 장기간의 지속적인 요인들에 의해 매크로(Macro)한 균열로 이어지며, 단차, 폄핑 등과 같은 2차 손상으로까지 발전하게 된다. 특히, 도로 포장에서는 이러한 균열이 발생할 경우, 보수가 어렵고 공사의 규모가 커지는 문제점으로 인해서 콘크리트의 균열 제어기술이 매우 시급한 실정이다.In general, the initial microcracks in cement materials such as mortar, concrete and shotcrete do not have a significant effect on structural performance, but they increase permeability and degrade their durability, and bridges where concrete is widely used in civil structures In road pavement, early cracking of concrete leads to macro cracking due to long-term continuous factors, and even to secondary damage such as stepping and chipping. In particular, in the case of road pavement, the crack control technology of concrete is very urgent due to the problem that the repair is difficult and the size of the construction is large.

이와 같은 콘크리트의 초기 균열 발생을 억제시키며 장기적인 균열제어를 위해 보강 섬유(Reinforcing Fiber)가 첨가된 콘크리트가 개발되고 있다. 이러한 보강섬유에 의한 보강 성능은 보강섬유와 시멘트 조성물 간의 부착 성능에 의해 좌우된다. 현재까지 부착 성능을 향상시키기 위해서 크게 두 가지 방법을 적용하고 있다.In order to suppress the early cracking of concrete and to control cracks for a long time, concrete with reinforcing fiber has been developed. The reinforcing performance by such reinforcing fibers depends on the adhesion performance between the reinforcing fibers and the cement composition. To date, two methods have been applied to improve the adhesion performance.

첫 번째는 보강섬유 길이방향(종방향) 형상을 성형하여 기계적 부착 성능을 향상시키는 방법이고, 두 번째는 나일론 등의 친수성계 섬유를 사용하는 것이다. 즉, 주로 사용되는 보강섬유의 단면 형상은 원형이지만, 부착 성능을 높이기 위해 길이방향으로 굴곡시키거나 또는 섬유 표면을 특정층으로 코팅하여 친수화 처리를 하고 있다.The first is to improve the mechanical adhesion performance by molding the reinforcing fiber longitudinal (longitudinal) shape, and the second is to use hydrophilic fibers such as nylon. That is, the cross-sectional shape of the reinforcing fiber mainly used is circular, but in order to increase the adhesion performance, the fiber is bent in the longitudinal direction or the surface of the fiber is coated with a specific layer for hydrophilization treatment.

한편, 종래 기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-971114에는 "폴리아미드 섬유 보강재를 포함하는 누름 콘크리트 조성물"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 1을 참조하여 설명한다.On the other hand, the prior art, the Republic of Korea Patent No. 10-971114 discloses a invention named "pressed concrete composition comprising a polyamide fiber reinforcement", it will be described with reference to FIG.

도 1은 종래의 기술에 따른 폴리아미드 섬유 보강재를 포함하는 누름 콘크리트 조성물에서 원형 단면을 갖는 나일론 6 섬유의 단면 사진이다.1 is a cross-sectional photograph of nylon 6 fibers having a circular cross section in a pressed concrete composition comprising a polyamide fiber reinforcement according to the prior art.

예를 들면, 폴리아미드 섬유 보강재는 폴리아미드(나일론) 6, 폴리아미드(나일론) 66, 및 아라미드 등일 수 있다. 이러한 폴리아미드 섬유 보강재는 단섬유로서 표준(Standard)형과 크림프(Crimp)형을 사용할 수 있으며, 단면 형상은 세모, 네모, 원형 등 다양하게 사용할 수 있으나, 도 1에 도시된 바와 같이, 원형에 가까운 단면 형상을 갖는다.For example, the polyamide fiber reinforcement may be polyamide (nylon) 6, polyamide (nylon) 66, aramid and the like. Such polyamide fiber reinforcement can be used as standard (standard) and crimp (Crimp) type as a short fiber, the cross-sectional shape can be used in various ways such as triangular, square, round, as shown in Figure 1, It has a close cross-sectional shape.

종래의 기술에 따른 폴리아미드 섬유 보강재를 포함하는 누름 콘크리트 조성물은 누름 콘크리트의 균열을 저감시키고, 우수한 분산성을 가지며, 또한, 압축강도 및 인장강도 등을 갖는 누름 콘크리트를 제공할 수 있다.Pressed concrete composition comprising a polyamide fiber reinforcement according to the prior art can provide a pressed concrete to reduce the crack of the pressed concrete, have excellent dispersibility, and also have a compressive strength, tensile strength and the like.

종래의 기술에 따른 폴리아미드 섬유 보강재를 포함하는 누름 콘크리트 조성물의 경우, 비표면적이 고려되지 않고, 원형 또는 사각형 단면으로 제작된다.In the case of pressed concrete compositions comprising polyamide fiber reinforcements according to the prior art, the specific surface area is not taken into account and is produced in a circular or rectangular cross section.

한편, 친수성계 섬유는 소수성계 섬유보다 고가이므로 소수성계 섬유를 사용하면서 섬유 표면에 특정한 층을 형성하여 친수화시키는 방법이 시도되고 있다. 예를 들면, 대한민국 등록특허번호 제10-857475호에는 "분산성 및 부착 성능이 향상된 섬유 보강제 제조 방법 및 이를 포함하는 시멘트 조성물"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있고, 또한, 대한민국 공개특허번호 제2004-4938호에는 "친수화 표면개질된 콘크리트/숏크리트용 폴리프로필렌보강섬유 및 그의 제조방법"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 2를 참조하여 설명한다.On the other hand, since hydrophilic fibers are more expensive than hydrophobic fibers, a method of forming a specific layer on the fiber surface and making it hydrophilic while using hydrophobic fibers has been attempted. For example, Korean Patent No. 10-857475 discloses an invention entitled "Method for Producing Fiber Reinforcement with Improved Dispersibility and Adhesion Performance and Cement Composition Comprising the Same" and also, Korean Patent Application Publication No. 2004 -4938 discloses an invention entitled "Hydrophilized Surface Modified Polypropylene Reinforced Fiber for Concrete / Shotcrete and Method for Making the Same", which will be described with reference to FIG.

도 2는 종래의 기술에 따른 콘크리트/숏크리트용 폴리프로필렌 보강섬유 외관을 나타내는 사시도이다.Figure 2 is a perspective view showing the appearance of polypropylene reinforcing fibers for concrete / shotcrete according to the prior art.

종래의 기술에 따른 콘크리트/숏크리트용 폴리프로필렌 보강섬유(10)는, 일정 폭 및 길이를 갖는 다수의 PP(polypropylene) 섬유를 일정 폭 및 길이를 갖는 판재 형태로 두껍게 적층한 상태에서 열 및 압력을 가하여 다수의 라운딩부(11, 12)가 연쇄적으로 연장된 형태로 소성된 것 그 전체의 표면에 무수말레인산층을 형성한다. 이때, 다수의 라운딩부가 연쇄적으로 연장된 형태로 형성되게 한다.The polypropylene reinforcing fiber 10 for concrete / shotcrete according to the prior art is heat and pressure in a state in which a plurality of PP (polypropylene) fibers having a predetermined width and length are thickly stacked in the form of a plate having a predetermined width and length. The plurality of rounded portions 11 and 12 were fired in a chain extending form to form a maleic anhydride layer on the entire surface thereof. At this time, the plurality of rounding parts are formed in a chain extending form.

종래의 기술에 따른 콘크리트/숏크리트용 폴리프로필렌 보강섬유는, 콘크리트 및 숏크리트 등의 양생과정에서의 균열 방지 즉, 그 전체적인 길이방향에 대해 교차되는 방향으로 발생되는 균열의 성장 및 다수 부위에서의 별도 균열의 발생 등을 방지할 수 있다.The polypropylene reinforcing fiber for concrete / shotcrete according to the prior art is used to prevent cracking during curing of concrete and shotcrete, that is, growth of cracks occurring in a direction crossing with respect to its overall longitudinal direction and separate cracking at multiple sites. Generation and the like can be prevented.

그러나 전술한 친수화 방안으로 제공되는 종래의 기술에 따른 콘크리트/숏크리트용 폴리프로필렌 보강섬유는, 섬유생산 완료 후에 별도의 공정이 추가됨으로써 비용이 증가하고, 재료 단가를 상승시키기 때문에 경제성을 저하시키는 문제점이 있다.However, the polypropylene reinforcing fiber for concrete / shotcrete according to the conventional technology provided by the above-mentioned hydrophilization method increases the cost by adding a separate process after completion of the fiber production, and increases the unit cost of the material, thereby lowering the economy. There is this.

그러나 종래의 기술에 따르면, 비표면적이 고려되지 않은 원형 또는 사각형 단면으로 제작되는 것이 일반적이며, 이러한 형태는 부착 성능이 낮기 때문에 길이방향으로 상하 굴곡 변형으로 기계적 부착 성능을 향상시키는 것이 대다수였다. 또한, 몇몇 소수성 섬유의 부착 성능을 향상시키는 방안으로서 표면 코팅에 의한 친수화 처리를 활용하는 것들이 있었지만, 이러한 방법은 코팅을 위한 공정 및 코팅재료의 추가비용이 발생하므로 비효율적이라는 문제점이 있다.However, according to the prior art, it is common to manufacture a circular or rectangular cross section without considering the specific surface area, and since most of these shapes have low adhesion performance, most of them have improved mechanical attachment performance by bending up and down in the longitudinal direction. In addition, there have been methods using hydrophilization treatment by surface coating as a method of improving adhesion performance of some hydrophobic fibers, but this method has a problem that it is inefficient because of the additional cost of the coating process and coating material.

1) 대한민국 공개특허번호 제2004-4938호(공개일: 2004년 1월16일), 발명의 명칭: "친수화 표면개질된 콘크리트/숏크리트용 폴리프로필렌보강섬유 및 그의 제조방법"1) Republic of Korea Patent Publication No. 2004-4938 (published: January 16, 2004), the title of the invention: "Hydrophilized surface-modified polypropylene reinforcing fibers for concrete / shotcrete and method for manufacturing thereof" 2) 대한민국 등록특허번호 제10-970171호(출원일: 2008년 8월 13일), 발명의 명칭: "폴리아미드 섬유 보강재를 포함하는 누름 콘크리트 조성물"2) Republic of Korea Patent No. 10-970171 (Application Date: August 13, 2008), the title of the invention: "Pressed concrete composition comprising a polyamide fiber reinforcement" 3) 대한민국 등록특허번호 제10-971114호(출원일: 2009년 10월 21일), 발명의 명칭: "콘크리트 보강섬유"3) Republic of Korea Patent No. 10-971114 (Application Date: October 21, 2009), the title of the invention: "Concrete reinforced fiber" 4) 미합중국 공개특허번호 제2002-182408호(공개일: 2002년 12월 5일), 발명의 명칭: "Highly dispersible reinforcing polymeric fibers(고분산성 보강 폴리머 섬유)"4) United States Patent Publication No. 2002-182408 (published: December 5, 2002), titled "Highly dispersible reinforcing polymeric fibers" 5) 일본 공개특허번호 제2005-238605호(공개일: 2005년 9월 8일), 발명의 명칭: "HIGH TOUGHNESS FRC MATERIAL MANUFACTURING METHOD(고강도 FRC 재료 제조 방법)"5) Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-238605 (published: September 8, 2005), titled "HIGH TOUGHNESS FRC MATERIAL MANUFACTURING METHOD" 6) 대한민국 등록특허번호 제10-857475호(출원일: 2007년 5월 14일), 발명의 명칭: "분산성 및 부착 성능이 향상된 섬유 보강제 제조 방법 및 이를 포함하는 시멘트 조성물"6) Republic of Korea Patent No. 10-857475 (application date: May 14, 2007), the title of the invention: "Method of manufacturing fiber reinforcement with improved dispersibility and adhesion performance and cement composition comprising the same"

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, PP(폴리프로필렌) 합성섬유 횡단면의 변형을 통해 비표면적을 증가시키고, PP(폴리프로필렌) 합성섬유 종방향 형상을 2중 크림프 형태로 가공함으로써 시멘트 조성물과의 기계적 부착 성능을 향상시킬 수 있는, 섬유강화 콘크리트용 합성섬유 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.The technical problem to be solved by the present invention to solve the above problems is to increase the specific surface area through the deformation of the PP (polypropylene) synthetic fiber cross-section, PP (polypropylene) synthetic fiber longitudinal shape in the form of double crimp It is to provide a method for producing synthetic fibers for fiber-reinforced concrete, which can improve mechanical adhesion performance with cement compositions by processing.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 합성섬유 생산 후에 적용되는 친수화 공정을 생략하고 섬유생산을 위한 추가 설비를 최소화함으로써 경제성을 향상시킬 수 있는, 섬유강화 콘크리트용 합성섬유 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a method for producing synthetic fiber for fiber-reinforced concrete, which can improve economics by omitting the hydrophilization process applied after the production of synthetic fiber and minimizing additional equipment for fiber production. will be.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유 제조 방법은, 콘크리트 시멘트 조성물과 결합하는 섬유강화 콘크리트용 합성섬유 제조 방법에 있어서, a) 소수성 합성섬유인 PP(폴리프로필렌) 합성섬유를 비표면적(단면형상에 따른 변길이비) 증가 단면 형상으로 사출한 후, 상기 PP(폴리프로필렌) 합성섬유를 신장에 의한 인장 성능을 강화시키도록 가열 인발공정을 수행하는 단계; b) 상기 PP(폴리프로필렌) 합성섬유를 길이 방향으로 좌우 형태를 1차적으로 변형시킨 후, 상기 PP(폴리프로필렌) 합성섬유의 눌림과 퍼짐에 따라 길이방향으로 3차원적 형태가 변형되도록 2중 크림프(Crimped) 형태의 PP(폴리프로필렌) 합성섬유를 형성하는 단계; 및 c) 상기 PP(폴리프로필렌) 합성섬유를 완전 경화시킨 후 원하는 길이로 커팅(Cutting)하는 단계를 포함하되, 상기 PP(폴리프로필렌) 합성섬유는 상기 사출구에 의해 비표면적이 증가되고 2중 크림프 형태로 변형되어 시멘트 조성물과의 부착 성능을 증가시키고; 상기 a) 단계에서 사출구의 형상변화만으로도 상기 PP(폴리프로필렌) 합성섬유의 비표면적을 증가시켜 상기 PP(폴리프로필렌) 합성섬유의 부착 면적을 증가시키되, 상기 비표면적은 단면형상에 따른 변길이비가 140% 내지 173%인 단면으로서, 상기 비표면적 증가 단면은 육각별인 것을 특징으로 한다.As a means for achieving the above-described technical problem, the method for producing a synthetic fiber for fiber-reinforced concrete according to the present invention, in the method for producing a synthetic fiber for fiber-reinforced concrete combined with a concrete cement composition, a) PP (hydrophobic synthetic fiber) Polypropylene) injecting the synthetic fiber into the specific surface area (variation ratio according to the cross-sectional shape) increased cross-sectional shape, and then performing a heat drawing process to enhance the tensile performance by stretching the PP (polypropylene) synthetic fiber ; b) deforming the PP (polypropylene) synthetic fibers primarily in the left and right forms in the longitudinal direction, and then deforming the three-dimensional forms in the longitudinal direction as the PP (polypropylene) synthetic fibers are pressed and spread. Forming a PP (polypropylene) synthetic fiber in the form of a crimp; And c) cutting the PP (polypropylene) synthetic fibers to a desired length after fully curing the PP (polypropylene) synthetic fibers, wherein the PP (polypropylene) synthetic fibers have a specific surface area increased and Deformed into a crimp form to increase adhesion performance with the cement composition; In step a), the specific surface area of the PP (polypropylene) synthetic fiber is increased only by changing the shape of the injection hole to increase the adhesion area of the PP (polypropylene) synthetic fiber, but the specific surface area is the length of the change according to the cross-sectional shape. A cross section having a ratio of 140% to 173%, wherein the specific surface area increase cross section is a hexagonal star.

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여기서, 상기 b) 단계에서 톱니 누름장치를 사용하여 상기 합성섬유의 좌우 및 상하 형태를 변형시키는 것을 특징으로 한다.Here, in the step b) it is characterized in that the left and right and top and bottom shape of the synthetic fiber using a tooth pressing device.

여기서, 상기 합성섬유는 상기 톱니 누름장치를 사용하여 10㎜ 간격으로 3차원적 형태가 변형되는 것을 특징으로 한다.Here, the synthetic fiber is characterized in that the three-dimensional shape is deformed at intervals of 10 mm by using the tooth pressing device.

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본 발명에 따르면, 합성섬유 횡단면의 변형을 통해 비표면적을 증가시키고, 합성섬유 종방향 형상을 2중 크림프 형태로 가공함으로써 시멘트 조성물과의 기계적 부착 성능을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 시멘트 페이스트 계면과의 부착 성능이 뛰어나기 때문에 콘크리트의 휨 인성을 향상시킬 수 있고, 또한, 친수성계 및 소수성계를 포함하는 모든 합성섬유에 적용할 수 있다.According to the present invention, the specific surface area is increased through deformation of the synthetic fiber cross section, and the mechanical adhesion performance with the cement composition can be improved by processing the synthetic fiber longitudinal shape in the form of a double crimp. As a result, since the adhesion performance with the cement paste interface is excellent, the flexural toughness of concrete can be improved, and it can be applied to all synthetic fibers including hydrophilic and hydrophobic.

본 발명에 따르면, 합성섬유 생산 후에 적용되는 친수화 공정을 생략하고 섬유생산을 위한 추가 설비를 최소화함으로써 경제성을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 코팅 재료비 등의 추가 없이 일반적인 섬유제조 공정만으로도 충분히 제조할 수 있다.According to the present invention, it is possible to improve economics by omitting the hydrophilization process applied after the production of synthetic fibers and minimizing additional equipment for the production of fibers. For example, a general fiber manufacturing process can be sufficiently produced without adding a coating material cost.

도 1은 종래의 기술에 따른 콘크리트/숏크리트용 폴리프로필렌 보강섬유 외관을 나타내는 사시도이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 폴리아미드 섬유 보강재를 포함하는 누름 콘크리트 조성물에서 원형 단면을 갖는 나일론 6 섬유의 단면 사진이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유의 단면형상에 따른 변길이비를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유의 단면 형태에 따른 부착강도(Straight)를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유 제조 방법의 공정흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유의 형태 변화를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유의 재료로 사용되는 각각의 섬유와 시멘트 페이스트간의 결합력을 분석하기 위한 전자현미경(SEM) 사진이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유 제조를 위한 노즐 압출구 형상을 예시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유 제조를 위한 톱니 누름장치를 나타내는 도면이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유의 눌림과 퍼짐을 이용한 섬유 횡단면 변형 방법을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유가 클로버 및 육각별 형태로 사출된 이후에 촬영된 전자현미경(SEM) 사진이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유의 상하 및 좌우 크림프(Crimped) 형태 변형부분을 촬영한 전자현미경(SEM) 사진이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유가 2중 크림프(Crimped) 형태로 사출된 이후에 촬영된 전자현미경(SEM) 사진이다.1 is a perspective view showing the appearance of a polypropylene reinforcing fiber for concrete / shotcrete according to the prior art.
2 is a cross-sectional photograph of nylon 6 fibers having a circular cross section in a pressed concrete composition comprising a polyamide fiber reinforcement according to the prior art.
3 is a view showing the length ratio of the cross-sectional shape of the synthetic fiber for fiber-reinforced concrete according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a view showing the adhesion strength (Straight) according to the cross-sectional shape of the synthetic fiber for fiber-reinforced concrete according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a process flow diagram of a method for producing synthetic fiber for fiber reinforced concrete according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a view showing the shape change of synthetic fibers for fiber-reinforced concrete according to an embodiment of the present invention.
7 is an electron microscope (SEM) image for analyzing the bonding force between each fiber and cement paste used as a material of the synthetic fiber for fiber-reinforced concrete according to an embodiment of the present invention.
8 is a view illustrating a nozzle extrusion hole shape for the production of synthetic fibers for fiber-reinforced concrete according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 is a view showing a tooth press device for manufacturing synthetic fibers for fiber-reinforced concrete according to an embodiment of the present invention.
10a and 10b is a view for explaining the fiber cross-sectional deformation method using the pressing and spreading of the synthetic fiber for fiber-reinforced concrete according to an embodiment of the present invention in detail.
11 is an electron microscope (SEM) photograph taken after the synthetic fiber for fiber-reinforced concrete according to an embodiment of the present invention is injected into the form of clover and hexagonal star.
12 is an electron microscope (SEM) photograph of upper and lower and left and right crimped shape deformation parts of the synthetic fiber for fiber-reinforced concrete according to an embodiment of the present invention.
FIG. 13 is an SEM photograph taken after the synthetic fiber for fiber-reinforced concrete according to the embodiment of the present invention is injected in a double crimped form.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise.

먼저, 종래의 기술에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유들은 횡단면의 1차원적인 형태 변화를 통해 부착 성능 향상을 꾀하였으나, 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유는 2중 크림프 제작 기법을 도입하여 3차원적인 형태 변화를 통해 시멘트 조성물과의 기계적 부착 성능을 향상시키기 위한 것이다.First, the synthetic fibers for fiber-reinforced concrete according to the prior art to improve the adhesion performance through a one-dimensional shape change of the cross-section, the synthetic fiber for fiber-reinforced concrete according to an embodiment of the present invention is a double crimp production technique It is to improve the mechanical adhesion performance with the cement composition by introducing a three-dimensional shape change.

구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유는 시멘트 조성물과의 부착 성능을 향상시키기 위해 두 가지 방법을 적용하게 된다. 첫 번째는 합성섬유 횡단면의 변형을 통해 비표면적을 증가시키고, 두 번째는 섬유 종방향 형상을 2중 크림프 형태로 가공함으로써 기계적 부착 성능을 증가시킨다. 이때, 부착 성능을 높이기 위한 방법으로서, 시멘트 조성물과 보강섬유가 접촉하는 비표면적을 증가시켜야 하는데, 단면적이 동일하면서 비표면적을 크게 하는 단면의 예는 도 3 및 표 1에 도시된 바와 같다.Specifically, the synthetic fiber for fiber-reinforced concrete according to the embodiment of the present invention is to apply two methods to improve the adhesion performance with the cement composition. The first increases the specific surface area through deformation of the synthetic fiber cross section, and the second increases the mechanical adhesion performance by processing the fiber longitudinal shape in the form of a double crimp. At this time, as a method for increasing the adhesion performance, it is necessary to increase the specific surface area in contact with the cement composition and the reinforcing fibers, an example of the cross section to increase the specific surface area while the same cross-sectional area is shown in Figure 3 and Table 1.

Figure 112011093402701-pat00001
Figure 112011093402701-pat00001

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유의 단면형상에 따른 변길이비를 나타내는 도면으로서, 도 3의 단면들은 모두 단면적이 실질적으로 동일하며, 원형 단면의 둘레길이에 대한 변길이비를 나타낸다.Figure 3 is a view showing the ratio of the ratio of the cross section of the cross-sectional shape of the synthetic fiber for fiber-reinforced concrete according to an embodiment of the present invention, the cross section of Figure 3 are all substantially the same cross-sectional area, the side for the circumferential length of the circular cross section The length ratio is shown.

도 3 및 표 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유의 단면은, 원형보다는 사각형, 삼각형 순으로 둘레길이가 증가하여 비표면적이 증가하는 것을 알 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유는 단면 형상에 따른 변길이비가 140% 내지 173%인 단면으로서, 상기 비표면적 증가 단면은 별형, 크로스형, 오각별, 육각별 또는 팔각별 단면일 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.As shown in Figure 3 and Table 1, the cross section of the synthetic fiber for fiber-reinforced concrete according to an embodiment of the present invention, it can be seen that the circumferential length increases in the order of a square, a triangle rather than a circular, the specific surface area increases. Synthetic fiber for fiber-reinforced concrete according to an embodiment of the present invention is a cross section having a side length ratio of 140% to 173% according to the cross-sectional shape, the specific surface area increase cross section is a star, cross, pentagonal, hexagonal or octagonal cross section May be, but is not limited to.

즉, 단면형상에 따른 변길이비는 같은 단면적이라 할지라도 비표면적에서 큰 차이가 나타남을 알 수 있다.In other words, it can be seen that the variation in the ratio of the length of the cross section according to the cross-sectional shape has a large difference in the specific surface area.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유의 단면 형태에 따른 부착강도(Straight)를 나타내는 도면이다.Figure 4 is a view showing the adhesion strength (Straight) according to the cross-sectional shape of the synthetic fiber for fiber-reinforced concrete according to an embodiment of the present invention.

도 4는 섬유의 사출이 가능한 단면형상 범위 내에서 가장 높은 비표면적을 가진 대표변수 3종에 대한 부착 성능 실험결과를 나타낸 것으로, 그 실험 결과에 따르면, 가장 우수한 성능을 가진 섬유는 육각별(Hexagram)의 단면 형상인 것으로 나타났다.Figure 4 shows the results of the adhesion performance test for three representative variables having the highest specific surface area within the cross-sectional shape of the fiber injection possible, according to the test results, the fiber with the highest performance is hexagonal star (Hexagram It was found that the cross-sectional shape of).

또한, 이때, 비표면적을 증가시킨 단면은 소수성 섬유뿐만 아니라 단면 성형이 가능한 모든 합성섬유에 적용할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유는 소수성 합성섬유 및 친수성 합성섬유 모두에 적용할 수 있다.In this case, the cross section having an increased specific surface area may be applied to all synthetic fibers capable of forming a cross section as well as hydrophobic fibers. That is, the synthetic fibers for fiber-reinforced concrete according to the embodiment of the present invention can be applied to both hydrophobic synthetic fibers and hydrophilic synthetic fibers.

한편, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유 제조 방법의 공정흐름도이다.On the other hand, Figure 5 is a process flow diagram of a method for producing a synthetic fiber for fiber-reinforced concrete according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유 제조 방법은, 콘크리트 시멘트 조성물과 결합하는 섬유강화 콘크리트용 합성섬유 제조 방법으로서, 먼저, 합성섬유를 비표면적(단면형상에 따른 변길이비) 증가 단면 형상으로 사출한다. 즉, 기존의 사출구를 제거하고, 본 발명의 실시예에 따른 단면형상의 사출구를 부착한다. 이때, 사출구의 형상은 전술한 바와 같이 성형 가능한 가장 부착면적이 넓고, 부착 성능이 우수한 것을 채택하였다. 이에 따라 사출구의 형상 변화만으로도 부착 면적이 증가함으로써, 다른 공정변화 없이도 부착 성능을 크게 향상시킬 수 있다.Referring to Figure 5, the method for producing synthetic fiber for fiber-reinforced concrete according to an embodiment of the present invention, as a method for producing synthetic fiber for fiber-reinforced concrete combined with the concrete cement composition, first, the synthetic fiber in a specific surface area (cross-sectional shape (In accordance with the side length ratio) increases the cross-sectional shape. That is, the existing injection hole is removed, and the injection hole of the cross-sectional shape according to the embodiment of the present invention is attached. At this time, the shape of the injection hole was adopted as described above, the most attachable area that can be molded, and excellent in adhesion performance. Accordingly, the adhesion area is increased only by the shape change of the injection hole, and thus the adhesion performance can be greatly improved without any other process change.

다음으로, 상기 합성섬유의 눌림과 퍼짐에 따라 길이방향으로 3차원적 형태가 변형되도록 2중 크림프(Crimped) 형태의 합성섬유를 형성한다. 즉, 합성섬유의 좌우 변화를 위한 누름 장치를 추가함으로써, 합성섬유의 눌림과 퍼짐에 따른 길이방향 2중 크림프 형태의 3차원적인 형태 변화를 통해 부착 성능을 향상시킬 수 있다.Next, a double crimped synthetic fiber is formed to deform the three-dimensional shape in the longitudinal direction as the synthetic fiber is pressed and spread. That is, by adding a pressing device for the left and right change of the synthetic fiber, it is possible to improve the adhesion performance through the three-dimensional shape change of the longitudinal double crimp form according to the pressing and spreading of the synthetic fiber.

다음으로, 상기 합성섬유를 완전 경화시킨 후, 원하는 길이로 커팅(Cutting)한다.Next, the cured synthetic fiber is completely cured and then cut into desired lengths.

이에 따라, 상기 합성섬유는 비표면적이 증가되고 2중 크림프 형태로 변형되어 시멘트 조성물과의 부착 성능을 증가시키게 된다.Accordingly, the synthetic fiber is increased in specific surface area and deformed in the form of a double crimp to increase the adhesion performance with the cement composition.

구체적으로, 상기 합성섬유재료인 섬유볼을 투입하여 용융시키고(S110), 상기 용융된 액상의 합성섬유재료를 기형성된 사출구를 통해 압착하여 비표면적 증가 단면 형상을 형성한다(S120). 이때, 상기 비표면적은 단면형상에 따른 변길이비가 140% 내지 173%인 단면으로서, 상기 비표면적 증가 단면은 육각별 또는 팔각별 단면일 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.Specifically, the synthetic fiber material is added and melted ( S110 ), and the melted liquid synthetic fiber material is pressed through a preformed injection hole to form a specific surface area increased cross-sectional shape ( S120 ). In this case, the specific surface area is a cross section having a side length ratio of 140% to 173% according to the cross-sectional shape, and the specific surface area increasing cross section may be a hexagonal or octagonal cross section, but is not limited thereto.

다음으로, 상기 비표면적 증가 단면 형상을 갖는 합성섬유를 냉각시켜 고상으로 변화시키고(S130), 상기 고상의 합성섬유를 신장에 의한 인장 성능을 강화시키도록 가열 인발공정을 수행한다(S140).Next, the synthetic fiber having the specific surface area increased cross-sectional shape is cooled and changed into a solid phase ( S130 ), and a heating drawing process is performed to enhance the tensile performance by stretching the solid synthetic fiber ( S140 ).

다음으로, 상기 가열인발된 고상의 합성섬유를 소정의 두께를 갖도록 인발한다(S150).Next, the heat-drawn solid synthetic fibers are drawn to have a predetermined thickness ( S150 ).

다음으로, 톱니 누름장치를 사용하여 상기 소정의 두께를 갖는 합성섬유를 길이 방향으로 좌우 형태를 1차적으로 변형시키고, 길이방향으로 3차원적으로 변형되도록 2중 크림프(Crimped) 형태의 합성섬유를 형성되도록, 상기 좌우 형태가 변형된 합성섬유를 상하 형태를 2차적으로 변형시킨다(S210). 즉, 상기톱니 누름장치를 사용하여 상기 합성섬유의 좌우 및 상하 형태를 변형시키게 된다. 이때, 상기 합성섬유는 PP(폴리프로필렌) 섬유일 수 있고, 상기 톱니 누름장치를 사용하여 10㎜ 간격으로 3차원적 형태가 변형된다.Next, the synthetic fiber having the predetermined thickness is primarily deformed in the longitudinal direction of the synthetic fiber having the predetermined thickness, and the double crimped synthetic fiber is formed to be deformed three-dimensionally in the longitudinal direction. In order to form, the left and right forms of the synthetic fiber is deformed second and second forms ( S210 ). That is, the left and right and top and bottom shape of the synthetic fiber is deformed by using the tooth pressing device. In this case, the synthetic fiber may be a PP (polypropylene) fiber, the three-dimensional shape is deformed at intervals of 10 mm by using the tooth pressing device.

다음으로, 상기 길이방향으로 형상이 3차원적으로 변형된 합성섬유를 냉각시킨다(S220).Next, to cool the synthetic fiber three-dimensionally deformed shape in the longitudinal direction ( S220 ).

다음으로, 상기 냉각된 합성섬유를 소정의 두께로 인발시킨다(S230).Next, the cooled synthetic fibers are drawn to a predetermined thickness ( S230 ).

이후, 냉각된 합성섬유를 개별 합성섬유 제품으로 절단하고(S240), 이를 포장한다(S250).Thereafter, the cooled synthetic fibers are cut into individual synthetic fiber products ( S240 ) and packaged ( S250 ).

한편, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유의 형태 변화를 나타내는 도면이다.On the other hand, Figure 6 is a view showing the shape change of the synthetic fiber for fiber-reinforced concrete according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유는 도 6의 a)에 도시된 바와 같이, 합성섬유가 좌우 변형을 통해 2차원 형태가 변형되고, 또한, 2중 크림프 처리를 통한 합성섬유 제조시의 가장 바람직한 형태는, 도 6의 b)에 도시된 바와 같이, 상하 방향의 변형을 통해 3차원 형태가 변형될 수 있다.As shown in a) of FIG. 6, the synthetic fiber for fiber-reinforced concrete according to an embodiment of the present invention is a synthetic fiber is deformed in two-dimensional form through the left and right deformation, and also manufactured a synthetic fiber through a double crimp treatment In the most preferred form of the poem, as shown in b) of FIG. 6, the three-dimensional form may be deformed through deformation in the vertical direction.

한편, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유의 재료로 사용되는 각각의 섬유와 시멘트 페이스트간의 결합력을 분석하기 위한 전자현미경(SEM) 사진이다.On the other hand, Figure 7 is an electron microscope (SEM) photograph for analyzing the bonding force between each fiber and cement paste used as a material of the synthetic fiber for fiber-reinforced concrete according to an embodiment of the present invention.

합성섬유는 강섬유에 비해 비중이 작고, 내식성이 우수하면서도 콘크리트의 균열저항, 인장강도 및 압축강도를 강섬유보다 더 보강시켜 주는 효과도 얻을 수 있다.Synthetic fibers have a smaller specific gravity than steel fibers, and have excellent corrosion resistance, but also reinforce the crack resistance, tensile strength, and compressive strength of concrete more than steel fibers.

그러나 이러한 합성섬유는 콘크리트의 휨강도나 휨성능 등의 기본적인 구조 성능을 향상시키지 못하고, 콘크리트의 균열 발생을 방지하는 효과만을 발현하는 것으로 알려져 있다.However, such synthetic fibers do not improve the basic structural performance such as bending strength and bending performance of concrete, and are known to express only the effect of preventing the occurrence of cracks in concrete.

합성섬유가 콘크리트의 기본적인 구조 성능을 향상시키고자 하는 경우, 합성섬유의 사용량을 증가해야 하지만, 그 사용량이 증가하면 콘크리트 내의 분산이 어려워져 콘크리트의 압축강도, 휨강도 등의 물성이 저하되고, 콘크리트와 부착성도 저하된다.If synthetic fiber is intended to improve the basic structural performance of concrete, the amount of synthetic fiber should be increased, but if the amount is increased, it becomes difficult to disperse in concrete, resulting in deterioration of properties such as compressive strength and bending strength of concrete. Adhesion is also reduced.

따라서 최근까지는 콘크리트의 기본적인 구조 성능은 개선하지 못하지만 가격이 저렴하면서도 콘크리트의 균열을 방지하는 효과가 있는 폴리프로필렌 섬유가 콘크리트의 보강재로 가장 널리 사용되어 왔다.Therefore, until recently, although the basic structural performance of concrete is not improved, polypropylene fiber, which is inexpensive and effective in preventing cracking of concrete, has been most widely used as a reinforcing material of concrete.

도 7은 NY 합성섬유와 PP 합성섬유의 시멘트 페이스트와의 결합력을 분석한 SEM 사진으로서, 일반적으로 소수성 섬유인 PP 합성섬유는 시멘트 페이스트와의 결합력이 없다고 알려져 있고, 이에 부착면적의 증가가 큰 효과를 발휘할 수 없다고 하였으나, NY 합성섬유와 PP 합성섬유의 시멘트 페이스트와의 부착 성능은 큰 차이가 없었으며, 오히려 PP 합성섬유가 더욱 많은 부착량을 나타내는 것으로 나타났다.7 is a SEM photograph of the binding force between NY synthetic fiber and PP synthetic fiber cement paste. Generally, the hydrophobic fiber PP synthetic fiber is known to have no bonding force with cement paste. Although the adhesion performance between NY synthetic fiber and PP synthetic fiber was not significantly different, it was found that PP synthetic fiber showed more adhesion amount.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유의 재료로 NY 합성섬유와 PP 합성섬유 모두 사용될 수 있다.As described above, both NY synthetic fiber and PP synthetic fiber can be used as a material of the synthetic fiber for fiber-reinforced concrete according to the embodiment of the present invention.

한편, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유 제조를 위한 노즐 압출구 형상을 예시하는 도면이다.On the other hand, Figure 8 is a view illustrating a nozzle extrusion hole shape for the production of synthetic fibers for fiber-reinforced concrete according to an embodiment of the present invention.

일반적으로 콘크리트 보강용 섬유는 섬유볼을 고온에서 용융시킨 후 일정한 모양을 가진 노즐부에 압력을 가해 원사를 뽑아내는데, 이때, 도 8의 a) 내지 c)에 도시된 바와 같이, 압출구의 형상(121)에 따라서 합성섬유의 단면 형상이 정해지게 된다.In general, the concrete reinforcing fiber melts the fiber ball at a high temperature, and then presses a nozzle part having a predetermined shape to extract the yarn. As shown in FIG. 8 a) to c), the shape of the extrusion hole ( 121, the cross-sectional shape of the synthetic fiber is determined.

이러한 압출구의 형태를 긴 변길이 및 압출 후 부피팽창에 의한 형태 변화, 부착강도량 등을 고려하여 육각별(Hexagram)의 단면 형상으로 압출구를 형성하였다. The shape of the extruded hole was formed in the cross-sectional shape of the hexagonal star (Hexagram) in consideration of the long side length, the shape change by the volume expansion after extrusion, the amount of adhesion strength and the like.

한편, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유 제조를 위한 톱니 누름장치를 나타내는 도면이고, 도 10a 및 도 10b는 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유의 눌림과 퍼짐을 이용한 섬유 횡단면 변형 방법을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.On the other hand, Figure 9 is a view showing a tooth pressing device for producing a synthetic fiber for fiber-reinforced concrete according to an embodiment of the present invention, Figure 10a and Figure 10b is a pressing of the synthetic fiber for fiber-reinforced concrete according to an embodiment of the present invention It is a figure for demonstrating the fiber cross-sectional deformation method using and spreading concretely.

종래의 기술에 따른 크림프 설비는 2개의 톱니바퀴 틀이 원사를 상하로 찍어 누르면서 물결무늬 형태를 형성하는 것이 대부분이었지만, 본 발명의 실시예에서는 도 9 및 도 10a에 도시된 바와 같이, 큰 제조 공정의 변화 없이 기존의 설비에 톱니 누름장치를 추가함으로써, 예를 들면, 하부 롤러(211a) 및 상부 롤러(211b) 사이를 통과함으로써 합성섬유의 눌림과 퍼짐에 따른 횡단면 형태변화를 이용하여 합성섬유의 3차원적 변형이 가능하게 된다.In the crimp facility according to the prior art, the two gear molds were formed to form a wavy pattern while pressing the yarn up and down, but in the embodiment of the present invention, as shown in Figure 9 and Figure 10a, a large manufacturing process By adding a tooth press device to an existing facility without changing the shape of the synthetic fiber, for example, passing between the lower roller 211a and the upper roller 211b to take advantage of the cross-sectional shape change according to the pressing and spreading of the synthetic fiber. Three-dimensional deformation is possible.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유는, 도 10b에 도시된 바와 같이, 상기 톱니 누름장치를 사용하여 10㎜ 간격으로 3차원적 형태가 변형된다. 즉, 액상의 합성섬유(300a)는 하부 롤러(211a) 및 상부 롤러(211b) 사이를 통과함으로써, 상기 액상의 합성섬유(300a)는 상기 상부 롤러(211b)에 형성된 무늬(211c)에 따라 압출된다.In addition, the synthetic fiber for fiber-reinforced concrete according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 10b, by using the tooth pressing device is deformed three-dimensional shape at intervals of 10 mm. That is, the liquid synthetic fiber 300a passes between the lower roller 211a and the upper roller 211b, so that the liquid synthetic fiber 300a is extruded according to the pattern 211c formed on the upper roller 211b. do.

한편, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유가 클로버 및 육각별 형태로 사출된 이후에 촬영된 전자현미경(SEM) 사진이고, 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유의 상하 및 좌우 크림프(Crimped) 형태 변형부분을 촬영한 전자현미경(SEM) 사진이며, 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유가 2중 크림프(Crimped) 형태로 사출된 이후에 촬영된 전자현미경(SEM) 사진이다.On the other hand, Figure 11 is an electron microscope (SEM) picture taken after the synthetic fiber for fiber-reinforced concrete according to an embodiment of the present invention is injected into the form of clover and hexagonal star, Figure 12 is a fiber according to an embodiment of the present invention Electron microscopy (SEM) photographed the upper and lower and left and right crimped (Crimped) shape deformation of the synthetic fiber for reinforced concrete, Figure 13 is a double crimped synthetic fiber for fiber-reinforced concrete according to an embodiment of the present invention An electron microscope (SEM) photograph taken after injection into the form.

본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유는, 도 11의 a)에 도시된 바와 같이 1차적으로 길이 방향으로 클로버 형상으로 제조함으로써 비표면적을 증가시킬 수 있고, 또한, 도 11의 b)에 도시된 바와 같이, 길이 방향으로 육각별 형상으로 제조함으로써 비표면적을 증가시킬 수 있다.Synthetic fiber for fiber-reinforced concrete according to an embodiment of the present invention can increase the specific surface area by primarily producing a clover in the longitudinal direction, as shown in Figure 11a), and also, b of Figure 11 As shown in Fig. 6), the specific surface area can be increased by manufacturing the hexagonal star shape in the longitudinal direction.

본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유는, 도 12의 a) 및 b)에 도시된 바와 같이, 상하 및 좌우 크림프(Crimped) 형태를 변형시키고, 또한, 도 13의 a) 및 b)에 도시된 바와 같이, 2차적으로 2중 크림프 형태로 형성할 수 있다.Synthetic fiber for fiber-reinforced concrete according to an embodiment of the present invention, as shown in Figures a) and b) of Figure 12, deforms the upper and lower and left and right crimped (Crimped) shape, and also a) and b of Figure 13 As shown in Figure 2, it may be formed in the form of a double crimp second.

결국, 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 콘크리트용 합성섬유에 따르면, 합성섬유 횡단면의 변형을 통해 비표면적을 증가시키고, 합성섬유 종방향 형상을 2중 크림프 형태로 가공함으로써, 시멘트 페이스트 계면과의 부착 성능이 뛰어나기 때문에 콘크리트의 휨 인성을 향상시킬 수 있고, 또한, 친수성계 및 소수성계를 포함하는 모든 합성섬유에 적용할 수 있다.Finally, according to the synthetic fiber for fiber-reinforced concrete according to an embodiment of the present invention, by increasing the specific surface area through the deformation of the synthetic fiber cross-section, by processing the synthetic fiber longitudinal shape in the form of a double crimp, Because of excellent adhesion performance, the flexural toughness of concrete can be improved, and it can be applied to all synthetic fibers including hydrophilic and hydrophobic.

또한, 합성섬유 생산 후에 적용되는 친수화 공정을 생략하고 섬유생산을 위한 추가 설비를 최소화함으로써 경제성을 향상시킬 수 있다.In addition, it is possible to improve economics by omitting the hydrophilization process applied after the production of synthetic fibers and minimizing additional equipment for the production of fibers.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변형하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is intended for illustration, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention can be easily modified in other specific forms without modifying the technical spirit or essential features of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변형 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all modifications or variations derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

S110: 합성섬유재료(섬유볼) 용융 공정
S120: 비표면적 단면 증가 공정
S130: 냉각 공정
S140: 가열인발 공정
S150: 인발 공정
S210: 길이방향 형상 변형 공정
S220: 냉각 공정
S230: 인발 공정
S240: 절단 공정
S250: 포장 공정
211: 좌우 변형부
212: 상하 변형부
300a: 비표면적 단면이 증가된 액상의 합성섬유
300b: 2중 크림프 합성섬유
300c: 개별 합성섬유S110: synthetic fiber material (fiber ball) melting process
S120: process of increasing the specific surface area
S130: cooling process
S140: drawing process
S150: drawing process
S210: longitudinal shape deformation process
S220: cooling process
S230: drawing process
S240: cutting process
S250: Packing Process
211: left and right deformation parts
212: upper and lower deformation parts
300a: liquid synthetic fiber with increased specific surface area
300b: double crimp synthetic fiber
300c: individual synthetic fibers

Claims (9)

콘크리트 시멘트 조성물과 결합하는 섬유강화 콘크리트용 합성섬유 제조 방법에 있어서,
a) 소수성 합성섬유인 PP(폴리프로필렌) 합성섬유를 비표면적(단면형상에 따른 변길이비) 증가 단면 형상으로 사출한 후, 상기 PP(폴리프로필렌) 합성섬유를 신장에 의한 인장 성능을 강화시키도록 가열 인발공정을 수행하는 단계;
b) 상기 PP(폴리프로필렌) 합성섬유를 길이 방향으로 좌우 형태를 1차적으로 변형시킨 후, 상기 PP(폴리프로필렌) 합성섬유의 눌림과 퍼짐에 따라 길이방향으로 3차원적 형태가 변형되도록 2중 크림프(Crimped) 형태의 PP(폴리프로필렌) 합성섬유를 형성하는 단계; 및
c) 상기 PP(폴리프로필렌) 합성섬유를 완전 경화시킨 후 원하는 길이로 커팅(Cutting)하는 단계
를 포함하되,
상기 PP(폴리프로필렌) 합성섬유는 상기 사출구에 의해 비표면적이 증가되고 2중 크림프 형태로 변형되어 시멘트 조성물과의 부착 성능을 증가시키고;
상기 a) 단계에서 사출구의 형상변화만으로도 상기 PP(폴리프로필렌) 합성섬유의 비표면적을 증가시켜 상기 PP(폴리프로필렌) 합성섬유의 부착 면적을 증가시키되, 상기 비표면적은 단면형상에 따른 변길이비가 140% 내지 173%인 단면으로서, 상기 비표면적 증가 단면 육각별이며,
상기 b) 단계에서 톱니 누름장치를 사용하여 상기 PP(폴리프로필렌) 합성섬유의 좌우 및 상하 형태를 변형시키는 것을 특징으로 하는 섬유강화 콘크리트용 합성섬유 제조 방법.In the manufacturing method of the synthetic fiber for fiber-reinforced concrete combined with the concrete cement composition,
a) Hydrophobic synthetic fiber PP (polypropylene) synthetic fiber is injected to increase the specific surface area (variation length ratio according to the cross-sectional shape), and then the PP (polypropylene) synthetic fiber to strengthen the tensile performance by stretching Performing a heating drawing process so that;
b) deforming the PP (polypropylene) synthetic fibers primarily in the left and right forms in the longitudinal direction, and then deforming the three-dimensional forms in the longitudinal direction as the PP (polypropylene) synthetic fibers are pressed and spread. Forming a PP (polypropylene) synthetic fiber in the form of a crimp; And
c) cutting the PP (polypropylene) synthetic fiber to a desired length after fully curing
, ≪ / RTI &
The PP (polypropylene) synthetic fiber is increased in specific surface area and deformed into a double crimp form by the injection hole to increase adhesion performance with the cement composition;
In step a), the specific surface area of the PP (polypropylene) synthetic fiber is increased only by changing the shape of the injection hole to increase the adhesion area of the PP (polypropylene) synthetic fiber, but the specific surface area is the length of the change according to the cross-sectional shape. A cross section with a ratio of 140% to 173%, said specific surface area increasing cross section being hexagonal,
Method of manufacturing a synthetic fiber for fiber-reinforced concrete, characterized in that for changing the left and right and top and bottom shape of the PP (polypropylene) synthetic fiber using a tooth pressing device in step b). 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 PP(폴리프로필렌) 합성섬유는 상기 톱니 누름장치를 사용하여 10㎜ 간격으로 3차원적 형태가 변형되는 것을 특징으로 하는 섬유강화 콘크리트용 합성섬유 제조 방법.The method of claim 1,
The PP (polypropylene) synthetic fiber is a synthetic fiber manufacturing method for fiber-reinforced concrete, characterized in that the three-dimensional shape is deformed at intervals of 10 mm by using the tooth pressing device. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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