KR101517854B1 - Coating process of silica fiber - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고내열성, 난연성 및 유독가스의 배출이 없는 특성을 지닌 사코팅 방법에 관한 것으로, 실리카 원사를 실리콘 에멀젼 수지로 코팅하여 난연 및 유독가스가 발생하지 않는 특성을 가지도록 함으로써, 다양한 산업 분야에서 안전한 내장재로 사용할 수 있도록 한 실리콘 에멀젼 수지를 이용한 고내열성 및 난연 특성을 지닌 실리카 섬유 전용 사코팅 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of coating a silica yarn with high heat resistance, flame retardance and toxic gas-free characteristics. By coating a silica yarn with a silicone emulsion resin so as to have characteristics that flame retardant and toxic gas are not generated, Which has high heat resistance and flame retardancy, using a silicone emulsion resin which can be used as a safe interior material for a silica fiber.
내장재는 주택, 아파트, 공공기관, 숙박시설, 병원, 문화시설 등 인간생활의 세 가지 기본 요소 중 하나인 주거 및 생활공간과 밀접한 연관이 있으며, 또한 지하철, 철도, 버스, 선박 등에도 내장재는 필수적인 구성품이다. 커튼, 벽지 등 내장재 소재의 대부분은 섬유제품이며, 이러한 섬유소재는 인간 생활의 필수인 동시에 화재시에는 인명을 앗아가기도 하는 재질이다.Interior materials are closely related to residential and living spaces, which are one of the three basic elements of human life such as houses, apartments, public institutions, accommodation facilities, hospitals, and cultural facilities. Interior materials are also essential for subways, railways, It is a component. Curtains, wallpapers, and other interior materials are mostly textile products. These fiber materials are essential for human life, and are also materials that can kill lives in the event of a fire.
내장재의 고급화와 다양화는 생활환경에 편리함과 안락함 등 많은 개선을 가져왔지만, 사용되는 재료는 과거와 달리 다양한 합성수지 제품의 등장으로 화재 위험성이 매우 높아졌고, 화재시 높은 온도의 열기와 다량의 연기발생 및 유독성 가스를 방출함으로써 많은 인명피해 및 재산피해가 발생되는 등 심각한 피해를 초래하고 있다.While the upgrading and diversification of the interior materials has brought many improvements such as convenience and comfort to the living environment, the materials used are very different from those of the past, due to the appearance of various synthetic resin products, the risk of fire has become very high. And the generation of toxic gas is causing serious damage such as damage to human life and property damage.
대부분의 화재사고시 인명피해를 초래하는 가장 큰 원인은 직접적인 화염에 의한 것보다는 내장재로 사용된 가연물의 연소시 발생하는 연기와 그 독성에 의한 것임. 가연성 유기물 재료들은 연소시 다량의 연기를 발생하여 사람들이 대피하기 위해 출구를 찾는 것을 방해하여 질식사를 유발하는 원인이 되고 있다.The most common cause of injury to people in the event of a fire accident is due to the smoke and its toxicity caused by the combustion of combustible materials used as an interior material rather than a direct flame. Flammable organic materials cause a large amount of smoke when burned, preventing people from finding the exit to evacuate and causing suffocation.
이러한 이유로 세계 각국에서는 실내 장식물의 화재에 대한 안전성을 강화하기 위한 법제화를 실시하고 있고, 국내에서도 일례로 2010년 11월 12일 '다중이용업소의 안전관리에 관한 특별법 시행령' 개정안 공포를 통해 스크린골프장, 안마시술소, 권총사격장 등을 다중이용업소로 추가하여 소방시설 안전기준을 강화하였으며, 이를 통해 기존 방염(난연) 등급의 인테리어를 준불연재료로 교체하도록 규제하고 있다.For this reason, countries around the world are enacting legislation to enhance the safety of indoor ornamental fires. In Korea, for example, on November 12, 2010, the "Enforcement Decree of the Special Act on the Safety Management of Multi-use Facilities" , Massage parlors, and pistol shooting ranges were added as multi-use facilities to strengthen safety standards for firefighting facilities, thereby regulating the existing flame retardant grade interior to non-combustible materials.
현재 관련 제품시장에서는 난연성능 이상의 성능을 요구하는 준불연성 소재 및 내장재 제품에 대한 요구가 증가하고 있어, 준불연성능을 가지는 무기섬유소재의 적용에 관심이 많지만 제직이 어렵고, 염색이 불가하므로 무기섬유소재의 준불연성을 저하하지 않으면서도 기존의 인테리어와 같은 심미성을 확보할 수 있는 기술의 확보가 시급해지고 있다.
Currently, there is a growing demand for quasi-incombustible materials and interior products that require performance over flame retardant performance in the related product market. However, they are interested in the application of inorganic fiber materials with semi-fireproof performance, but since they are difficult to weave, It is urgent to secure a technique capable of ensuring the same aesthetic as the existing interior without deteriorating the semi-inflammability of the material.
따라서 본 발명은 난연성능 이상의 성능을 요구하는 준불연성 소재 및 내장재 제품에 대한 요구를 충족시키기 위하여 무기섬유소재의 준불연성을 저하하지 않으면서 기존의 인테리어와 같은 심미성을 확보할 수 있는 기술의 제공에 목적이 있다. 즉, 실리콘 에멀젼 수지를 이용하여 고내열성과 난연 특성을 지닌 실리카 섬유 전용의 사코팅 방법을 제공함에 목적이 있다.
Accordingly, the present invention provides a technique for securing the esthetics of the existing interior without deteriorating the semi-incombustibility of the inorganic fiber material in order to meet the requirement of the semi-incombustible material and the interior material product requiring performance over the flame retardant performance There is a purpose. That is, an object of the present invention is to provide a method for coating a silica fiber with high heat resistance and flame retardancy using a silicone emulsion resin.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 내열성, 내한성, 전기적 특성이 우수하고 화학적으로 안전하여 타 물질을 침해하지 않는 특성을 가진 실리콘 에멀젼 수지를 이용하여 실리카 원사를 코팅하는 방법이 제공된다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a method for coating a silica yarn using a silicone emulsion resin having excellent heat resistance, cold resistance and electrical characteristics and chemically safe and not invading other materials.
이를 위한 상기의 실리콘 에멀젼 수지는 실리콘 오일(Silicone Oil)을 이용하고, 이를 유화화하는 데 특징이 있다. 즉 Silicone Emulsion을 제조하기 위해서 실리콘 오일을 계면활성제 Polyoxylethylene sorbitan monolaurate와 Sorbitan monostearate를 동시에 일정 온도에서 수용액 속에서 유화반응을 일으켜 Silicone emulsion을 만든다. 따라서 이렇게 제조된 Silicone emulsion은 섬유유제, 윤활성, 내열성 및 난연성이 좋으므로 섬유가공의 유제로 적합하므로, Silica Fiber가 가진 본래의 인장강도를 유지하기 위해서는 섬유에 손상을 주지 않는 유제(Silicone emulsion)를 사용하여 본래의 Silicone Fiber의 인장물성을 그대로 유지시킬 수 있게 된다.
The silicone emulsion resin for this purpose is characterized by using silicone oil (Silicone Oil) and emulsifying it. In order to produce Silicone Emulsion, Silicone emulsion is prepared by emulsifying silicone oil with surfactant Polyoxylethylene sorbitan monolaurate and Sorbitan monostearate at the same time in aqueous solution. Therefore, in order to maintain the original tensile strength of the silica fiber, a silicone emulsion that does not damage the fiber is used. Therefore, the silicone emulsion is suitable as a tanning agent for fiber processing since it has good fiber emulsion, lubricity, heat resistance and flame retardancy. It is possible to maintain the tensile properties of the original silicon fiber as it is.
본 발명에 의하면, 실내 장식물 마감재, 대중 교통 수단의 내장재, 다중 이용시설의 내장재 등 다양한 산업 분야에서 적용할 경우, 화재 발생시 화염의 전파가 없고, 유독 가스의 발생이 없으므로 인명 피해 및 재산 피해를 최소화할 수 있다.
According to the present invention, when applied to various industrial fields such as interior decoration finishing materials, public transportation interior materials, and interior materials of multi-use facilities, there is no flame propagation and no toxic gas is generated when a fire occurs, can do.
본 발명의 실리콘 에멀젼 수지를 이용한 고내열성 및 난연 특성을 지닌 실리카 섬유 전용 사코팅 방법은 우선, 난연 사코팅 수지를 제조하는 방법에 특징이 있다.The method for coating silica-only fibers having high heat resistance and flame retardancy using the silicone emulsion resin of the present invention is characterized by a method of manufacturing a flame-retardant resin coating resin.
난연 사코팅 섬유로는 현재까지 개발된 섬유중 내열성 효과가 크고 염색성이 있는 섬유가 적합하므로 유리섬유가 좋다. 특히 유리섬유중 실리카 섬유의 경우 고급 유리섬유로 내열성이 높고 실의 촉감이 우수하여 실생활에서 내장재로 사용이 가능하므로, 본 발명은 실리카 섬유를 이용한다.As flame retardant coated fiber, glass fiber is preferable because it is suitable for fiber which has high heat resistance effect and dyeability among the fibers developed so far. Particularly, in the case of silica fibers among glass fibers, high-grade glass fibers have high heat resistance and excellent tactile sensation, so that they can be used as an interior material in real life. Therefore, the present invention uses silica fibers.
즉, 일반 유리섬유 사용시 심각한 피부 자극이 예상되고 내열 온도가 600℃정도라 화재시 화재를 막을 수 있는 수준은 아니다. 그러나 실리카 섬유의 경우 접촉시 피부 자극이 적고 내열온도가 1,300 ~ 1,500℃이상이라 화재시 화재가 확산되는 것을 막고 불꽃을 차단하는 효과가 있어 방화 커튼 등으로 사용되는 제품이므로 최적이다.That is, when using ordinary glass fiber, serious skin irritation is expected and the temperature of heat resistance is about 600 ° C, which is not a level that can prevent fire in case of fire. However, since silica fiber has less skin irritation when contacted and has a heat-resistant temperature of 1,300 to 1,500 ° C or more, it is effective to prevent fire from spreading and to block flame.
그러나, 이러한 실리카 섬유는 착색이 어려운 단점이 있고, 원사 자체로 사용시 인장강도가 약해 쉽게 끊어지는 문제가 있으므로, 직물로의 제직이 어렵고 제직후 직물 표면에 원하는 색상을 내기가 어려운 단점이 있다.However, such a silica fiber has a disadvantage of difficulty in coloring, and when used as a yarn itself, there is a problem that the tensile strength is weak and it tends to be broken easily, so it is difficult to weave into a fabric and it is difficult to give a desired color to the surface of the fabric immediately thereafter.
따라서 본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해 실리카 섬유 전용 사코팅 수지를 제조하는 방법을 제공한다.Accordingly, the present invention provides a method for producing a silica-based silica-coated resin for solving such problems.
우선, 내열성이 강한 우레탄 수성 에멀젼을 사용해서 실리카 섬유 전용 사코팅 수지를 제조하는 방법이다. 그러나 이 방법은 인장 강도가 증가는 하지만 제직가능한 수준까지 도달하지 못하고 촉감 역시 딱딱하여 실내 인테리어 소재로 사용하기에는 부족한 점이 있다.First, a urethane aqueous emulsion having a high heat resistance is used to produce a silica resin-dedicated silica resin. However, this method has an increase in tensile strength but does not reach the level where it can be woven, and the touch is also hard, which is insufficient for use as an interior material for a room.
두 번째 방법은 실리콘 에멀젼으로 난연 실리카 사코팅 수지를 전환시켜 실리카 난연 사코팅 전용 수지를 제조하는 방법이다.The second method is a method for producing a resin for silica-flame retardant coating by converting a flame-retardant silica-silica-coated resin with a silicone emulsion.
상기 방법의 실리콘 에멀젼 사코팅 수지 배합비는 실리콘 에멀젼 수지 4.0~10.0중량％, 해당 안료 0.1~1.0중량％, 물 89~95중량％이다. 상기의 해당 안료는 원하는 색상을 위해 선택되는 것이다.The mixing ratio of the silicone emulsion resin of the above method is 4.0 to 10.0% by weight of the silicone emulsion resin, 0.1 to 1.0% by weight of the pigment and 89 to 95% by weight of water. The corresponding pigment is selected for the desired color.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 내열성, 내한성, 전기적 특성이 우수하고 화학적으로 안전하여 타 물질을 침해하지 않는 특성을 가진 실리콘 에멀젼 수지를 이용하여 실리카 원사를 코팅하는 방법이 제공된다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a method for coating a silica yarn using a silicone emulsion resin having excellent heat resistance, cold resistance and electrical characteristics and chemically safe and not invading other materials.
이를 위한 상기의 실리콘 에멀젼 수지는 실리콘 오일(Silicone Oil)을 이용하고, 이를 유화화하는 데 특징이 있다. 즉 Silicone Emulsion을 제조하기 위해서 실리콘 오일을 계면활성제 Polyoxylethylene sorbitan monolaurate와 Sorbitan monostearate를 동시에 일정 온도에서 수용액 속에서 유화반응을 일으켜 Silicone emulsion을 만든다. 따라서 이렇게 제조된 Silicone emulsion은 섬유유제, 윤활성, 내열성 및 난연성이 좋으므로 섬유가공의 유제로 적합하므로, Silica Fiber가 가진 본래의 인장강도를 유지하기 위해서는 섬유에 손상을 주지 않는 유제(Silicone emulsion)를 사용하여 본래의 Silicone Fiber의 인장물성을 그대로 유지시킬 수 있게 된다.The silicone emulsion resin for this purpose is characterized by using silicone oil (Silicone Oil) and emulsifying it. In order to produce Silicone Emulsion, Silicone emulsion is prepared by emulsifying silicone oil with surfactant Polyoxylethylene sorbitan monolaurate and Sorbitan monostearate at the same time in aqueous solution. Therefore, in order to maintain the original tensile strength of the silica fiber, a silicone emulsion that does not damage the fiber is used. Therefore, the silicone emulsion is suitable as a tanning agent for fiber processing since it has good fiber emulsion, lubricity, heat resistance and flame retardancy. It is possible to maintain the tensile properties of the original silicon fiber as it is.
상기와 같이 배합된 실리콘 에멀젼 사코팅 수지를 이용하여 난연 사코팅은 다음의 방법으로 이루어진다.The flame-retardant resin coating is performed by the following method using the silicone emulsion dust-coating resin blended as described above.
제 1단계는 코팅전 실리카 원사를 투입해서 각각 1개씩 풀어내는 단계이다. 이 단계에서는 난연 사코팅 수지 함침 설비로서 실을 공급하는 크릴대(creel)가 사용된다.The first step is to inject silica yarn before coating and loosen one by one. In this step, a creel is used to supply the yarn as a flame retardant coating resin impregnation apparatus.
제 2단계는 수지 함침 단계로서 수지가 코팅된다. 즉, 수지 함침통에 상기의 배합비로 형성된 실리콘 에멀젼 수지를 담고, 이에 1개씩 풀려난 실을 넣고 함침시킨 후, 스퀴즈 롤러로 원하는 만큼 짜서 수지 도포량을 맞추게 된다.The second step is resin-coated as a resin impregnation step. That is, the silicone emulsion resin formed in the mixing ratio described above is contained in the resin impregnation tube, and the loosened thread is inserted into the resin emulsion resin. Then, the resin is impregnated with the squeeze roller.
종래의 경우 실을 수지가 나오는 노즐을 통과시켜 코팅하는 기술이 있었으나, 본 발명은 실을 수지를 담은 통에 직접 담구어 함침시키는 방법이다. 그리고 수지의 도포량을 조절하기 위하여 스퀴즈를 통과시킨다. 즉, 스퀴즈는 두 개의 롤러가 나란히 설치된 것으로, 그 롤러 사이로 수지가 함침된 실을 통과시켜 수지를 짜서 과량의 수지를 제거하는 방법이다. 특히, 스퀴즈의 두 개의 롤러 중 상부의 롤러는 고무 재질의 롤러임에 특징이 있다. 따라서 실의 손상없이 수지의 코팅 량을 조절할 수 있는 것에 장점이 있다.Conventionally, there has been a technique of coating a yarn through a nozzle through which resin is discharged, but the present invention is a method of directly impregnating a yarn into a container containing a resin. Then, the squeeze is passed through to adjust the amount of resin to be applied. In other words, a squeeze is a method in which two rollers are arranged side by side, passing through a resin-impregnated yarn between the rollers, and squeezing the resin to remove excess resin. In particular, the upper roller of the two squeeze rollers is characterized by being a roller made of rubber. Therefore, there is an advantage in that the coating amount of the resin can be adjusted without damaging the yarn.
제 3단계는 수지 건조 단계이다. 수지 함침이 이루어진 코팅실을 건조 챔버를 통해 건조시킨다. 건조실의 온도는 250~300℃가 적합하다.The third step is the resin drying step. The resin impregnated coating chamber is dried through a drying chamber. The temperature of the drying chamber is suitably 250 to 300 ° C.
제 4단계는 건조된 코팅사를 귄취하는 단계이다. 즉, 건조가 끝난 코팅실은 지관에 감아서 일정 양을 맞추어 포장한다.The fourth step is a step of winding the dried coating yarn. That is, the dried coating chamber is wrapped around a branch pipe and packed in a certain amount.
상기의 단계로 제조된 실리콘 에멀젼 난연 사코팅 섬유의 물성 비교 자료는 다음과 같다.The comparative data of the properties of the silicone emulsion flame retardant coated fiber prepared in the above step are as follows.
코팅전 실리콘 원사의 물성은 번수 187 TEX, 인장강도 20.1 N이다.The properties of silicone yarn before coating are 187 TEX and 20.1 N tensile strength.
그리고 우레탄 수지 코팅 후 원사의 물성은 코팅 후 번수 195TEX, 인장강도 21.7 N이다.After the urethane coating, the properties of the yarn are 195TEX and 21.7N after coating.
또한 실리콘 에멀젼 코팅 후 원사의 물성은 코팅 후 번수 197TEX, 인장강도 38.6 N이다.Also, after silicone emulsion coating, the physical properties of the yarn are 197TEX and tensile strength 38.6N after coating.
[인장시험 결과 그래프][Tensile test result graph]
Claims (2)
4.0 to 10.0% by weight of a silicone emulsion resin, 0.1 to 1.0% by weight of a pigment and 89 to 95% by weight of water to prepare a silicone emulsion dust coating resin; Directly impregnating the silica yarn by immersing it directly in an impregnation tank containing the silicone emulsion dust coating resin; Passing the silica yarn impregnated with the resin through a squeeze to adjust the resin impregnation amount and drying at a temperature of from 250 to 300 ° C. The present invention relates to a silica fiber having high heat resistance and flame- Lt; / RTI >
The method according to claim 1, wherein the squeeze is composed of two upper and lower rollers, and the upper roller is made of rubber.
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