KR102156752B1 - 유리섬유강화 플라스틱 복합관의 제조방법 및 그에 의해 제조된 유리섬유강화 플라스틱 복합관 - Google Patents

유리섬유강화 플라스틱 복합관의 제조방법 및 그에 의해 제조된 유리섬유강화 플라스틱 복합관 Download PDF

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Abstract

본 발명과 관련된 유리섬유강화 플라스틱 복합관의 제조방법은, 연속적으로 진행되는 맨드릴 상에 섬유사를 원주방향으로 배열시킨 위사층을 와인딩하고 수지에 의해 함침시키는 단계; 상기 위사층의 외층에 섬유사를 축방향으로 배열시킨 경사층을 와인딩하고 수지에 의해 함침시키는 단계; 및 적어도 상기 경사층의 와인딩 과정에서 섬유사가 일정 길이로 잘려진 촙 스트랜드를 분산한 상태로 공급하여 상기 경사층과 복합되도록 와인딩시키는 단계를 포함할 수 있다.

Description

유리섬유강화 플라스틱 복합관의 제조방법 및 그에 의해 제조된 유리섬유강화 플라스틱 복합관{METHOD FOR MANUFACTURING GLASS FIBER REINFORCED PLASTIC PIPE AND GLASS FIBER REINFORCED PLASTIC PIPE THEREBY}
본 발명은 유리섬유강화 플라스틱 복합관의 제조방법 및 그에 의해 제조된 유리섬유강화 플라스틱 복합관에 관한 것이다.
유리섬유강화 플라스틱(Glass Fiber Reinforced Plastics; GFRP 또는 GRP)은 유리섬유에 수지를 함침시킨 복합재료를 말한다. 유리섬유의 높은 강성과 수지의 우수한 성형성 및 탄성을 모두 가질 수 있으므로 재료가 갖는 장점을 활용할 수 있다.
유리섬유강화 플라스틱 복합관은 강화제인 유리섬유와 성형제인 플라스틱을 혼합시켜 관의 형태로 성형한 것이다. 내충격성, 기계적 강도, 내마모 및 내화학성이 우수하여 상하수도관, 맨홀, 펌프장 등 다양한 분야에 적용되고 있다.
연속식 유리섬유강화 플라스틱 복합관의 제조 방법으로 알려져 있는 와인딩 법은 회전되는 맨드릴 상에 연속적으로 유리섬유를 감고 수지를 함침시켜 경화시키는 방법이다. 맨드릴은 스틸밴드 등을 이용하여 성형시 와인딩을 위한 내측 몰드로서 기능하나, 성형이 완료된 위치에서는 다시 성형의 초기 위치로 복귀하여 연속적인 제조가 이루어지도록 구성된다. 와인딩되는 유리섬유의 방향을 조절함으로써 원주방향 뿐만 아니라 축방향(길이방향)에 대하여도 강성을 갖도록 할 수 있다. 그럼에도 유리섬유가 누층형태로 감겨져 파이프가 완성되는 동안 반경방향에 대하여는 수지에 의한 결합력에 주로 의존하게 되어 반경방향으로의 외부 충격이나 변형에 대하여는 상대적으로 약할 수 있다.
*선행기술
한국 등록특허 제10-1740379호(2017.05.22 등록)
일본 공개특허 제1998-000691호(1998.01.06 공개)
한국 등록특허 제2008-0808884호(2008.02.25 등록)
본 발명의 목적은 원주방향의 보강재와 축방향의 보강재가 사용되는 파이프의 제조 과정에서 촙 스트랜드를 활용하여 반경방향의 관 변형이나 외부충격에 대한 취약성을 개선시킬 수 있는 유리섬유강화 플라스틱 복합관의 제조방법 및 그에 의하여 제조된 유리섬유강화 플라스틱 복합관을 제시하는데 있다.
본 발명과 관련된 유리섬유강화 플라스틱 복합관의 제조방법은, 연속적으로 진행되는 맨드릴 상에 섬유사를 원주방향으로 배열시킨 위사층을 와인딩하고 수지에 의해 함침시키는 단계; 상기 위사층의 외층에 섬유사를 축방향으로 배열시킨 경사층을 와인딩하고 수지에 의해 함침시키는 단계; 및 적어도 상기 경사층의 와인딩 과정에서 섬유사가 일정 길이로 잘려진 촙 스트랜드를 분산한 상태로 공급하여 상기 경사층과 복합되도록 와인딩시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 경사층의 와인딩 과정에서 섬유사가 일정 길이로 잘려진 촙 스트랜드를 분산한 상태로 공급하여 상기 경사층과 복합되도록 와인딩시키는 단계에서, 상기 촙 스트랜드는 상기 위사층에도 공급되어 상기 위사층과 복합되도록 와인딩시키는 것일 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 경사층의 와인딩 과정에서 섬유사가 일정 길이로 잘려진 촙 스트랜드를 분산한 상태로 공급하여 상기 경사층과 복합되도록 와인딩시키는 단계에서, 상기 촙 스트랜드가 와인딩 과정에서 상기 경사층의 사이로 들어가서 얽혀지도록 형성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 경사층은 상호간 틈을 갖는 복수의 섬유사 다발을 포함하고, 상기 촙 스트랜드는 상기 틈으로 들어가도록 형성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 경사층의 와인딩 과정에서 섬유사가 일정 길이로 잘려진 촙 스트랜드를 분산한 상태로 공급하여 상기 경사층과 복합되도록 와인딩시키는 단계에서, 상기 촙 스트랜드는 낙하에 의하여 대상면에 무방향성으로 놓여지도록 투입되는 것일 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 경사층의 와인딩 과정에서 섬유사가 일정 길이로 잘려진 촙 스트랜드를 분산한 상태로 공급하여 상기 경사층과 복합되도록 와인딩시키는 단계는, 상기 촙 스트랜드를 눌러줄 수 있도록 적어도 한 가닥의 가이드 로빙을 상기 촙 스트랜드 상에 와인딩하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 경사층은 일정 길이로 잘린 축방향 섬유사가 층상으로 배열된 상태에서 결속용 섬유사에 의하여 엮어진 형태이거나, 교차되도록 배열된 여러 섬유사가 층상으로 직조된 형태일 수 있다.
본 발명과 관련된 다른 유리섬유강화 플라스틱 복합관의 제조방법은, 연속적으로 진행되는 맨드릴 상에 섬유사를 원주방향으로 배열시킨 제1위사층을 와인딩하고 수지에 의해 함침시키는 단계; 상기 제1위사층의 외층에 섬유사를 축방향으로 배열시킨 제1경사층을 와인딩하고 수지에 의해 함침시키는 단계; 상기 제1경사층의 외층에 섬유사를 원주방향으로 배열시킨 제2위사층을 와인딩하고 수지에 의해 함침시키는 단계; 상기 제2위사층의 외층에 수지에 함침된 모래가 포함된 심재층을 와인딩하는 단계; 상기 심재층의 외층에 섬유사를 원주방향으로 배열시킨 제3위사층을 와인딩하고 수지에 의해 함침시키는 단계; 상기 제3위사층의 외층에 섬유사를 축방향으로 배열시킨 제2경사층을 와인딩하고 수지에 의해 함침시키는 단계; 및 상기 제2경사층의 외층에 섬유사를 원주방향으로 배열시킨 제4위사층을 와인딩하고 수지에 의해 함침시키는 단계; 및 상기 제1경사층 및 상기 제2경사층 중 적어도 하나의 와인딩 위치에서 섬유사가 일정 길이로 잘려진 촙 스트랜드를 분산한 상태로 공급하여 상기 제1경사층 또는 제2경사층과 복합되도록 와인딩시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제1경사층 및 상기 제2경사층 중 적어도 하나의 와인딩 위치에서 섬유사가 일정 길이로 잘려진 촙 스트랜드를 분산한 상태로 공급하여 상기 제1경사층 또는 제2경사층과 복합되도록 와인딩시키는 단계에서, 상기 촙 스트랜드는 상기 제1위사층 내지 상기 제4위사층 중 적어도 어느 하나의 위사층에도 공급되어 대응되는 상기 제1위사층 내지 상기 제4위사층 중 적어도 어느 하나의 위사층과 복합되도록 와인딩시키는 것일 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제1경사층 및 상기 제2경사층 중 적어도 하나의 와인딩 위치에서 섬유사가 일정 길이로 잘려진 촙 스트랜드를 분산한 상태로 공급하여 상기 제1경사층 또는 제2경사층과 복합되도록 와인딩시키는 단계에서, 상기 촙 스트랜드가 와인딩 과정에서 상기 제1경사층 및 상기 제2경사층의 사이로 들어가서 얽혀지도록 형성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제1경사층 및 상기 제2경사층은 상호간 틈을 갖는 복수의 섬유사 다발을 포함하고, 상기 촙 스트랜드는 상기 틈으로 들어가도록 형성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제1경사층 및 상기 제2경사층 중 적어도 하나의 와인딩 위치에서 섬유사가 일정 길이로 잘려진 촙 스트랜드를 분산한 상태로 공급하여 상기 제1경사층 또는 제2경사층과 복합되도록 와인딩시키는 단계에서, 상기 촙 스트랜드는 낙하에 의하여 대상면에 무방향성으로 놓여지도록 투입되는 것일 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제1경사층 및 상기 제2경사층 중 적어도 하나의 와인딩 위치에서 섬유사가 일정 길이로 잘려진 촙 스트랜드를 분산한 상태로 공급하여 상기 제1경사층 또는 제2경사층과 복합되도록 와인딩시키는 단계에서, 상기 촙 스트랜드를 눌러줄 수 있도록 적어도 한 가닥의 가이드 로빙을 상기 촙 스트랜드 상에 와인딩하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제1경사층 및 상기 제2경사층은 일정 길이로 잘린 축방향 섬유사가 층상으로 배열된 상태에서 결속용 섬유사에 의하여 엮어진 형태이거나, 교차되도록 배열된 여러 섬유사가 층상으로 직조된 형태일 수 있다.
또한, 본 발명은 위와 같은 방법에 의하여 제조된 유리섬유강화 플라스틱 복합관을 제시한다.
본 발명과 관련된 유리섬유강화 플라스틱 복합관의 제조방법 및 그에 의해 제조된 유리섬유강화 플라스틱 복합관에 의하면, 위사층과 함께 경사층을 연속적인 와인딩에 의하여 파이프를 형성하여 원주방향 및 반경방향에 대한 강성을 확보하면서도 촙 스트랜드를 분산시켜 줌으로써 촙 스트랜드가 경사층 또는 위사층의 틈으로 들어가서 얽혀 줌으로써 층간 결속을 유도하므로 수지만에 의한 결합보다 강하며 내충격성 및 기계적물성이 향상된 파이프를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명과 관련된 촙 스트랜드를 활용한 유리섬유강화 플라스틱 복합관을 제조하기 위한 장치를 개략적으로 보인 개념도이다.
도 2는 도 1의 촙 스트랜드를 활용한 유리섬유강화 플라스틱 복합관을 제조하기 위한 장치의 개략적 평면도이다.
도 3은 본 발명과 관련된 촙 스트랜드의 일 예를 보인 사진이다.
도 4는 본 발명과 관련된 촙 스트랜드를 활용한 유리섬유강화 플라스틱 복합관이 제조되는 과정을 와인딩 단계별로 보인 단면도이다.
도 5는 본 발명과 관련되어, 경사층 사이에 촙 스트랜드가 얽혀지는 것을 개념적으로 보인 사시도이다.
도 6은 본 발명과 관련된 유리섬유강화 플라스틱 복합관(b)을 기존의 복합관(a)과 대비하여 보인 단면도들이다.
이하, 본 발명과 관련된 유리섬유강화 플라스틱 복합관의 제조방법 및 그에 의해 제조된 유리섬유강화 플라스틱 복합관을 첨부된 도면을 이용하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명과 관련된 촙 스트랜드를 활용한 유리섬유강화 플라스틱 복합관을 제조하기 위한 장치를 개략적으로 보인 개념도이다. 도 1과 같이, 유리섬유강화 플라스틱 복합관의 제조장치(100)는 스틸밴드(B)에 의해 이루어지는 맨드릴(110)에 적층될 재료들이 순차적으로 공급되면서 연속적으로 파이프(P)를 제조할 수 있게 구성된다.
맨드릴(110)은 공급된 재료들이 성형이 완료된 상태까지 파이프(P)의 내측을 지지하는 부재이다. 스틸밴드(B)는 회전되는 축방향의 지지부재에 헬리컬 형태로 감겨지도록 가이드 요소에 의해 안내되고, 푸셔에 의해 밀려 축방향으로 전진하도록 구성되어 있다. 파이프(P)의 성형이 완료된 상태의 위치에 있는 스틸밴드(B)의 부위는 회송되어 다시 맨드릴(110)의 시작점으로 위치로 이동된다. 이와 같은 스틸밴드(B)의 이동 메카니즘에 의해 각 재료들이 순차적으로 와인딩되면서 연속적으로 유리섬유강화 플라스틱 복합관이 제조된다.
맨드릴(110)을 따라 적층되는 요소들은 이형필름(121)과 제1보호층(131)의 상에 와인딩되는 복합재료 강화층(140)의 요구 특성에 따라 조합이 결정될 수 있다. 도 1에 의하면, 복합재료 강화층(140)이 제1위사층(141), 제1경사층(142), 제2위사층(143), 심재층(144), 제3위사층(145), 제2경사층(146) 및 제4위사층(147)이 순차적으로 적층된 형태로서, 이러한 복합재료 강화층(140)에 본 발명과 관련되어 촙 스트랜드(148)가 뿌려지며 함께 와인딩된 형태를 이루고 있다. 구체적으로 복합재료 강화층(140)은 섬유사를 원주방향으로 배열 및 와인딩하고 수지에 의해 함침시킨 제1위사층(141), 제1위사층(141)의 외층에 섬유사를 축방향으로 배열 및 와인딩하고 수지에 의해 함침시킨 제1경사층(142), 제1경사층(142)의 외층에 섬유사를 원주방향으로 배열 및 와인딩하고 수지에 의해 함침시킨 제2위사층(143), 제2위사층(143)의 외층에 수지에 함침된 모래가 와인딩된 심재층(144), 심재층(144)의 외층에 섬유사를 원주방향으로 배열 및 와인딩시키고 수지에 의해 함침시킨 제3위사층(145), 제3위사층(145)의 외층에 섬유사를 축방향으로 배열 및 와인딩하고 수지에 의해 함침시킨 제2경사층(146), 제2경사층(146)의 외층에 섬유사를 원주방향으로 배열 및 와인딩하고 수지에 의해 함침시킨 제4위사층(147)을 포함하고 있다. 위사층(141, 143, 145, 147)은 유리섬유로 된 섬유사를 원주방향으로 배열된 상태로 수지와 함께 층을 이룬 것이고, 경사층(142, 146)은 섬유사를 축방향(파이프의 길이방향)으로 배열된 상대로 수지와 함께 층을 이룬다. 경사층(142, 146)은 일정 길이로 잘린 축방향 섬유사가 층상으로 배열된 상태에서 결속용 섬유사에 의하여 엮어진 형태이거나, 교차되도록 배열된 여러 섬유사가 층상으로 직조된(woven) 형태일 수 있다. 수지 및 촙 스트랜드(148)의 공급을 위하여 맨드릴(110)의 상측에는 촙 스트랜드 공급부(101, 102) 및 수지 공급부(R1, R2)가 배치될 수 있다.
복합재료 강화층(140)의 와인딩이 완료된 후, 제2보호층(132) 및 이형필름(122)이 와인딩되고, 히터(H)에 의한 경화 단계를 거치게 되며, 마지막으로 커터(C)에 의하여 일정 길이의 파이프(P')를 얻게 된다.
복합재료 강화층(140)을 이루는 위사층(141, 143, 145, 147)과 경사층(142, 146) 또는 심재층(144)의 조합은 도 1과 상이할 수 있다. 그러한 예로서, 위사층과 경사층이 각각 하나의 층으로 되어 있거나, 심재층이 생략되는 것도 가능하다. 어느 것이든 적어도 촙 스트랜드(148)가 경사층(142, 146) 만에 또는 경사층(142, 146)과 위사층(141, 143, 145, 147)에 모두 적용되어 복합됨으로써 층간 결속력을 증대시키도록 구성된다.
도 2는 도 1의 촙 스트랜드를 활용한 유리섬유강화 플라스틱 복합관을 제조하기 위한 장치의 개략적 평면도이다.
도 2와 같이, 맨드릴(110)의 상부에는 촙 스트랜드(148)를 분산하여 공급하기 위한 촙 투입부(151, 153)와, 수지를 공급하기 위한 수지 투입부(152, 155) 및 심재를 투입하기 심재 투입부(154)가 배치될 수 있다.
도 3은 본 발명과 관련된 촙 스트랜드의 일 예를 보인 사진으로서, 촙 스트랜드(148)는 유리섬유로 된 섬유사가 일정 길이로 잘린 형태로서 방향성이 없는 형태로 공급되어 투입된다. 촙 투입부(151, 153)는 이러한 촙 스트랜드(148)를 일정량으로 투입될 수 있도록 조절 가능한 형태일 수 있다.
도 4는 본 발명과 관련된 촙 스트랜드를 활용한 유리섬유강화 플라스틱 복합관이 제조되는 과정을 와인딩 단계별로 보인 단면도이다. 도 4와 같이, 촙 스트랜드(148)는 복합재료 강화층(140)을 이루는 경사층(142, 146)과 위사층(141, 143, 145, 147) 및 심재층(144) 모두에 투입되도록 구성되거나(도 1, 도 4), 경사층(142, 146) 중에 적어도 어느 하나에 투입되도록 구성될 수 있다. 촙 스트랜드(148)는 촙 투입부(151, 153)로부터 낙하에 의하여 대상면에 무방향성으로 놓여지도록 뿌려진다. 뿌려진 촙 스트랜드(148)는 경사층(142, 146)과 위사층(141, 143, 145, 147) 및 심재층(144)이 갖는 틈 사이로 들어가서 얽혀진다. 잘게 잘려진 촙 스트랜드(148)는 이전 단계의 층 또는 이후의 와인딩되는 층의 사이 사이로 부분적으로 침투되어 층간 결속을 유도한다.
도 5는 본 발명과 관련되어, 경사층 사이에 촙 스트랜드가 얽혀지는 것을 개념적으로 보인 것이다. 도 5와 같이, 경사층(142-1, 142-2, 142-3)은 상호간 틈을 갖는 복수의 섬유사 다발을 포함하고 있다. 촙 스트랜드(148)는 이러한 섬유사 다발의 틈 사이로 들어가서 층을 관통하는 형태로 배치된다. 촙 스트랜드(148)의 경사층(142-1, 142-2, 142-3)과의 수직방향(반경방향)의 얽혀지는 위치는 다양할 수 있고, 그 결과 안정적인 층간 결속력을 얻을 수 있다.
촙 스트랜드(148)는 원통형의 맨드릴(110) 상에 낙하에 의하여 무방향성으로 뿌려지므로, 뿌려진 위치를 유지하거나 견고한 와인딩을 위하여, 도 1과 같이, 촙 스트랜드(148)를 눌러줄 수 있게 가이드 로빙(149)이 일정 간격으로 감겨질 수 있다. 이러한 가이드 로빙(149)은 적절한 경사층(142, 146)이나 위사층(141, 143, 145, 147)의 와인딩되는 단위 폭보다는 작은 간격으로 감겨질 수 있다.
도 6은 본 발명과 관련된 유리섬유강화 플라스틱 복합관(b)을 기존의 복합관(a)과 대비하여 보인 단면도들이다. 즉, 도 6(a)는 기존의 방식으로서, 위사층(141, 143, 145, 147)과 경사층(142, 146) 및 심재층(144)의 복합 적층에 의하여 원주방향 및 축방향에 대한 강성을 확보한 상태이다. 이러한 상태에서 도 6(b)와 같이, 촙 스트랜드(148)는 이들 위사층(141, 143, 145, 147)을 이루는 각각의 층(와인딩 단위) 사이의 결속, 경사층(142, 146)을 이루는 각각의 층(와인딩 단위) 사이의 결속 및 심재층(144) 내에서의 결속 작용을 증대시킨다. 따라서 수지만에 의한 결합보다 강한 층간 결합구조에 의하여 내충격성 및 기계적물성이 향상된 파이프를 얻을 수 있다.
상기와 같이 설명된 유리섬유강화 플라스틱 복합관의 제조방법 및 그에 의해 제조된 유리섬유 강화 복합관은 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되지 않는다. 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
100: 촙 스트랜드를 활용한 유리섬유강화 플라스틱 복합관의 제조장치
101, 102: 촙 스트랜드 공급부 R1, R2: 수지 공급부
110: 맨드릴 121, 122: 이형필름
131: 제1보호층 132: 제2보호층
140: 복합재료 강화층 141: 제1위사층
142: 제1경사층 143: 제2위사층
144: 심재층 145: 제3위사층
146: 제2경사층 147: 제2위사층
148: 촙 스트랜드 149: 가이드 로빙
151, 153: 촙 투입부 152, 155: 수지 투입부
154: 심재 투입부
B: 스틸밴드 C: 커터
H: 히터 P, P': 유리섬유강화 플라스틱 복합관

Claims (15)

  1. 연속적으로 진행되는 맨드릴 상에 섬유사를 원주방향으로 배열시킨 위사층을 와인딩하고 수지에 의해 함침시키는 단계;
    상기 위사층의 외층에 섬유사를 축방향으로 배열시킨 경사층을 와인딩하고 수지에 의해 함침시키는 단계; 및
    적어도 상기 경사층의 와인딩 과정에서 섬유사가 일정 길이로 잘려진 촙 스트랜드를 분산한 상태로 공급하여 상기 경사층과 복합되도록 와인딩시키는 단계를 포함하고,
    상기 경사층의 와인딩 과정에서 섬유사가 일정 길이로 잘려진 촙 스트랜드를 분산한 상태로 공급하여 상기 경사층과 복합되도록 와인딩시키는 단계에서,
    상기 촙 스트랜드는 상기 위사층에도 공급되어 상기 위사층과 복합되도록 와인딩시키는 한편, 상기 촙 스트랜드가 와인딩 과정에서 상기 경사층의 사이로 들어가서 얽혀지도록 형성된, 유리섬유강화 플라스틱 복합관의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 경사층은 상호간 틈을 갖는 복수의 섬유사 다발을 포함하고, 상기 촙 스트랜드는 상기 틈으로 들어가도록 형성된, 유리섬유강화 플라스틱 복합관의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 경사층의 와인딩 과정에서 섬유사가 일정 길이로 잘려진 촙 스트랜드를 분산한 상태로 공급하여 상기 경사층과 복합되도록 와인딩시키는 단계에서,
    상기 촙 스트랜드는 낙하에 의하여 대상면에 무방향성으로 놓여지도록 투입되는 것인, 유리섬유강화 플라스틱 복합관의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 경사층의 와인딩 과정에서 섬유사가 일정 길이로 잘려진 촙 스트랜드를 분산한 상태로 공급하여 상기 경사층과 복합되도록 와인딩시키는 단계는,
    상기 촙 스트랜드를 눌러줄 수 있도록 적어도 한 가닥의 가이드 로빙을 상기 촙 스트랜드 상에 와인딩하는 단계를 더 포함하는, 유리섬유강화 플라스틱 복합관의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 경사층은 일정 길이로 잘린 축방향 섬유사가 층상으로 배열된 상태에서 결속용 섬유사에 의하여 엮어진 형태이거나, 교차되도록 배열된 여러 섬유사가 층상으로 직조된 형태인, 유리섬유강화 플라스틱 복합관의 제조방법.
  8. 연속적으로 진행되는 맨드릴 상에 섬유사를 원주방향으로 배열시킨 제1위사층을 와인딩하고 수지에 의해 함침시키는 단계;
    상기 제1위사층의 외층에 섬유사를 축방향으로 배열시킨 제1경사층을 와인딩하고 수지에 의해 함침시키는 단계;
    상기 제1경사층의 외층에 섬유사를 원주방향으로 배열시킨 제2위사층을 와인딩하고 수지에 의해 함침시키는 단계;
    상기 제2위사층의 외층에 수지에 함침된 모래가 포함된 심재층을 와인딩하는 단계;
    상기 심재층의 외층에 섬유사를 원주방향으로 배열시킨 제3위사층을 와인딩하고 수지에 의해 함침시키는 단계;
    상기 제3위사층의 외층에 섬유사를 축방향으로 배열시킨 제2경사층을 와인딩하고 수지에 의해 함침시키는 단계; 및
    상기 제2경사층의 외층에 섬유사를 원주방향으로 배열시킨 제4위사층을 와인딩하고 수지에 의해 함침시키는 단계; 및
    상기 제1경사층 및 상기 제2경사층 중 적어도 하나의 와인딩 위치에서 섬유사가 일정 길이로 잘려진 촙 스트랜드를 분산한 상태로 공급하여 상기 제1경사층 또는 제2경사층과 복합되도록 와인딩시키는 단계를 포함하고,
    상기 제1경사층 및 상기 제2경사층 중 적어도 하나의 와인딩 위치에서 섬유사가 일정 길이로 잘려진 촙 스트랜드를 분산한 상태로 공급하여 상기 제1경사층 또는 제2경사층과 복합되도록 와인딩시키는 단계에서,
    상기 촙 스트랜드는 상기 제1위사층 내지 상기 제4위사층 중 적어도 어느 하나의 위사층에도 공급되어 대응되는 상기 제1위사층 내지 상기 제4위사층 중 적어도 어느 하나의 위사층과 복합되도록 하고,
    상기 촙 스트랜드가 와인딩 과정에서 상기 제1경사층 및 상기 제2경사층의 사이로 들어가서 얽혀지도록 와인딩시키는 것인, 유리섬유강화 플라스틱 복합관의 제조방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제1경사층 및 상기 제2경사층은 상호간 틈을 갖는 복수의 섬유사 다발을 포함하고, 상기 촙 스트랜드는 상기 틈으로 들어가도록 형성된, 유리섬유강화 플라스틱 복합관의 제조방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제1경사층 및 상기 제2경사층 중 적어도 하나의 와인딩 위치에서 섬유사가 일정 길이로 잘려진 촙 스트랜드를 분산한 상태로 공급하여 상기 제1경사층 또는 제2경사층과 복합되도록 와인딩시키는 단계에서,
    상기 촙 스트랜드는 낙하에 의하여 대상면에 무방향성으로 놓여지도록 투입되는 것인, 유리섬유강화 플라스틱 복합관의 제조방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 제1경사층 및 상기 제2경사층 중 적어도 하나의 와인딩 위치에서 섬유사가 일정 길이로 잘려진 촙 스트랜드를 분산한 상태로 공급하여 상기 제1경사층 또는 제2경사층과 복합되도록 와인딩시키는 단계에서,
    상기 촙 스트랜드를 눌러줄 수 있도록 적어도 한 가닥의 가이드 로빙을 상기 촙 스트랜드 상에 와인딩하는 단계를 더 포함하는, 유리섬유강화 플라스틱 복합관의 제조방법.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 제1경사층 및 상기 제2경사층은 일정 길이로 잘린 축방향 섬유사가 층상으로 배열된 상태에서 결속용 섬유사에 의하여 엮어진 형태이거나, 교차되도록 배열된 여러 섬유사가 층상으로 직조된 형태인, 유리섬유강화 플라스틱 복합관의 제조방법.
  15. 제1항, 제4항 내지 제8항, 제11항 내지 제14항 중 어느 하나의 항에 의해 제조된 유리섬유강화 플라스틱 복합관.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05301220A (ja) * 1992-04-27 1993-11-16 Asahi Fiber Glass Co Ltd シートモールディングコンパウンド及びその製造方法
KR101568385B1 (ko) * 2015-01-28 2015-11-12 (재)한국섬유기계연구원 내식성이 우수한 화염방지 배기후드, 이의 제조방법, 이의 성형장치 및 성형 시스템
KR101740379B1 (ko) * 2017-03-24 2017-05-29 주식회사 한국화이바 고탄성 유리섬유강화 플라스틱 복합관의 제조방법 및 그에 의해 제조된 유리섬유강화 플라스틱 복합관

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05301220A (ja) * 1992-04-27 1993-11-16 Asahi Fiber Glass Co Ltd シートモールディングコンパウンド及びその製造方法
KR101568385B1 (ko) * 2015-01-28 2015-11-12 (재)한국섬유기계연구원 내식성이 우수한 화염방지 배기후드, 이의 제조방법, 이의 성형장치 및 성형 시스템
KR101740379B1 (ko) * 2017-03-24 2017-05-29 주식회사 한국화이바 고탄성 유리섬유강화 플라스틱 복합관의 제조방법 및 그에 의해 제조된 유리섬유강화 플라스틱 복합관

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