KR102379727B1 - 백청방지제를 이용한 아연도금강선 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 강선의 원재료인 냉간선재를 준비한 후, 산세 및 피막 처리하는 산세 및 피막 처리단계, 상기 산세 및 피막 처리된 냉간선재를 1차 신선 처리하여 강선을 제조하는 1차 신선가공단계, 1차 신선단계를 거친 강선을 열처리한 후, 강선의 표면에 아연도금층을 코팅시키는 열처리 및 도금단계, 아연도금층이 코팅된 강선을 다시 2차 신선 처리하여 아연도금강선을 제조하는 2차 신선가공단계, 상기 2차 신선 가공된 아연도금강선을 스펀지로 감싼 상태에서 상기 스펀지에 백청방지제인 수용성 방청제를 떨어뜨려 상기 아연도금강선이 상기 스펀지를 통과하는 과정에서 상기 아연도금강선의 표면에 두께가 1㎛ 이하의 백청방지층을 코팅시키는 백청방지제 도포단계로 이루어져 아연도금강선의 표면에 백청 발생을 효과적으로 방지할 수 있는 백청방지제를 이용한 아연도금강선 제조방법을 제공한다.
Description
본 발명은 백청방지제를 이용한 아연도금강선 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 2차 신선가공을 거쳐 신선된 아연도금강선에 백청방지제인 수용성 방청유를 도포함으로써 최적의 백청 방지효과를 구현할 수 있도록 하는 백청방지제를 이용한 아연도금강선의 제조방법에 관한 것이다.
통상적으로, 아연도금 철선 및 강선은 Fe층의 표면에 합금층(Fe+Zn)과 순아연층(<10> Zn)이 도금 처리되는데, 상기 도금방법으로는 전기아연도금방법과 용융아연도금방법이 있다.
상기 전기아연도금방법의 경우 표면의 전류효율 및 용액 내에 첨가제를 사용하여 표면 입자의 거칠기 및 광택등을 조절할 수 있으며, 용융 도금과 달리 표면의 아연 부착 정도가 매우 균일할 뿐만 아니라 편차가 거의 없이 균일한 외관을 가지는 특징이 있다. 이러한 도금방법은 표면 외관을 자유롭게 조절할 수 있다는 장점 달리, 도금 부착량의 두께 조절에 한계가 있으며, 또한 용융도금과 같이 아연 부착량을 증가시키기 위해서는 반드시 라인의 길이를 증가시켜야 하고 도금처리 시간의 증가가 필수적인 요소이지만, 사실상 용융아연도금과 같은 Heavy galvanized 생산에는 한계가 있다.
한편, 용융아연도금방법은 용융된 아연의 철에 대한 희생방식 효과가 높을 뿐만 아니라 상기 전기아연도금에 비해 비교적 저가로 이용되기 때문에 아연도금 철선 및 강선을 제조할 때 널리 사용되고 있으며, 또한 Heavy galvanized와 같은 공법은 대부분 용융아연도금에서 개발되고 있을 정도로 도금 부착량의 두께 조절이 전기아연 도금방법에 비해 용이한 장점이 있다.
그러나 위와 같은 아연도금방법으로 제작된 아연도금 철선 및 강선은 염수분무시험시 5시간 이내에 흑변 현상이 발생하고 또한 아연도금강선을 생산한 후 창고에서의 저장이나 수요가까지의 수송중에 백청 현상이 발생하는 단점이 있었다. 뿐만 아니라 상기 아연도금강선을 장기간 동안 보관시에 강선의 표면에 백청(부식현상)이 발생하고, 또한 아연도금층이 대기중의 습기로 인해 쉽게 변색되거나 부식이 발생하는 문제점이 있었다.
이러한 백청현상은 아연도금강선의 생산 후, 방청액을 도포하여 억제할 수 있으나, 기존 방청유는 유분이 많이 남아 고객사 설비 오염으로 채택이 어렵다.
본 발명은 백청방지 및 탈지 2가지 효과를 얻을 수 있는 백청방지제를 아연도금강선의 표면에 도포하여 백청현상을 효과적으로 방지할 수 있도록 하기 위해, 반드시 아연도금층이 코팅된 강선을 2차 신선 가공 후에 수용성 방청유를 도포하는 과정으로 백청방지제를 이용한 아연도금강선의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 수용성 방청유의 도포 두께를 1㎛ 이하가 되도록 하여 분진의 비산을 방지함은 물론 성형 불량을 방지할 수 있는 백청방지제를 이용한 아연도금강선의 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 수용성 방청유의 도포 두께를 1㎛ 이하가 되도록 하여 분진의 비산을 방지함은 물론 성형 불량을 방지할 수 있는 백청방지제를 이용한 아연도금강선의 제조방법을 제공함에 있다.
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상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 백청방지제를 이용한 아연도금강선 제조방법에 있어서, 강선의 원재료인 냉간선재를 준비한 후, 산세 및 피막 처리하는 산세 및 피막 처리단계, 상기 산세 및 피막 처리된 냉간선재를 1차 신선 처리하여 강선을 제조하는 1차 신선가공단계, 1차 신선단계를 거친 강선을 열처리한 후, 강선의 표면에 아연도금층을 코팅시키는 열처리 및 도금단계, 아연도금층이 코팅된 강선을 다시 2차 신선 처리하여 아연도금강선을 제조하는 2차 신선가공단계, 상기 2차 신선 가공된 아연도금강선을 스펀지로 감싼 상태에서 상기 스펀지에 백청방지제인 수용성 방청제를 떨어뜨려 상기 아연도금강선이 상기 스펀지를 통과하는 과정에서 상기 아연도금강선의 표면에 두께가 1㎛ 이하의 백청방지층을 코팅시키는 백청방지제 도포단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
본 발명은 백청방지 및 탈지 2가지 효과를 얻을 수 있는 백청방지제를 아연도금강선의 표면에 도포함으로써 백청 현상을 효과적으로 방지할 수 있으며, 특히 2차 신선공정에 사용되는 신선기와 권취기 사이에 백청방지설비를 장착하여 2차 신선가공이 완료된 아연도금강선의 표면에 수용성 방청유를 도포함으로써 최적의 백청 방지 효과를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명은 아연도금강선의 표면에 코팅되는 수용성 방청유의 도포 두께를 1㎛ 이하가 되도록 함으로써 분진의 비산을 방지함은 물론 성형 불량을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 아연도금강선의 표면에 코팅되는 수용성 방청유의 도포 두께를 1㎛ 이하가 되도록 함으로써 분진의 비산을 방지함은 물론 성형 불량을 방지할 수 있다.
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도 1은 본 발명의 백청방지제가 도포된 아연도금강선의 단면을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 백청방지제가 도포된 아연도금강선의 제조과정을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 백청방지제가 도포된 아연도금강선의 제조과정을 도시한 도면.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 후술 될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에 있어 두 개의 실시 예를 대표하여 제시할 것이다. 그리고 본 발명으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 발명의 구성에서 설명으로 대체한다.
본 발명은 1차 신선 공정을 거쳐 신선 가공된 강선을 열처리 및 도금 공정을 거쳐 강선의 표면에 아연도금층을 형성하고, 이어서 2차 신선 공정을 거쳐 아연도금강선을 다시 신선한 다음, 2차 신선 가공된 아연도금강선의 표면에 백청 방지제를 도포한 후, 상온에서 건조시켜 제조하도록 하는 데 특징을 가진다.
즉, 아연도금강선을 2차 신선 가공후에 백청방지제를 도포하게 되면 별도의 방청유 도포공정을 수행하지 않더라도 백청방지제가 아연도금강선의 표면에 발생하는 백청현상을 방지시킬 수 있으며, 특히 백청방지제는 아연도금강선을 2차 신선 가공한 후에 도포하여야만 최적의 백청 방지효과를 구현할 수 있음을 실험을 통해 확인할 수 있었다.
첨부된 도 1은 본 발명의 백청방지제가 도포된 아연도금강선의 단면을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 백청방지제가 도포된 아연도금강선의 제조과정을 도시한 도면이다.
도 1, 2에서와 같이 백청방지제를 이용한 아연도금강선 제조방법은 원재료 준비단계, 산세 및 피막 처리단계, 1차 신선단계, 열처리 및 도금단계, 2차 신선단계, 백청방지제 도포단계 및 검사단계로 이루어진다.
원재료 준비단계는 강선에 사용되는 냉간선재를 준비하는 단계이다.
산세 및 피막 처리단계는 냉간 선재를 산 용액에 담궈 금속 오염물질을 제거하거나 표면을 청정하게 처리하여 표면의 미관을 향상시키고 도금 및 도장성을 좋게하는 단계이다.
1차 신선단계는 산세 처리된 선재를 신선 처리하여 강선을 제조하는 단계이다.
열처리 및 도금단계는 1차 신선단계를 거친 강선을 열처리한 후, 강선의 표면에 아연도금층을 코팅시켜 아연도금강선을 제조하는 단계이다.
2차 신선단계는 아연도금층이 코팅된 강선을 다시 신선 처리하여 완제품의 아연도금강선을 제조하는 단계이다.
상기 백청방지제 도포단계는 2차 신선 가공된 아연도금강선의 표면에 백청 방지제를 도포하여 아연도금강판의 표면에 발생하는 백청현상을 방지하도록 하는 단계이다.
백청방지제 도포방식은 2차 신선 공정에 사용되는 신선기와 권취기 사이에 스펀지를 설치하고, 상기 스펀지에 백청방지제를 지속적으로 떨어뜨린 상태로 아연도금강선이 스펀지를 통과하도록 하여 아연도금강선의 표면에 백청방지제를 도포하게 된다.
백청방지제가 도포된 완제품의 아연도금강선은 도 1에서와 같이 강선(10)의 표면에 아연도금층(20) 및 백청방지층(30)이 차례로 도포되어 코팅된 상태가 된다.
상기 아연도금강선에 코팅되는 백청방지층(30)의 두께는 1㎛ 이하가 되도록 형성함이 가장 바람직하다.
백청방지층(30)의 두께가 1㎛ 이상으로 두꺼워지면 즉, 백청방지제가 과다하게 도포되면 강선의 표면에 형성된 두께 피막층이 완전 건조 후, 일부 가루가 되는 현상으로 인해 제품을 사용할 때, 분진이 비산되는 경우가 많다. 또한 강선 표면에 피막층이 너무 두꺼울 경우 스프링 성형기에 슬립현상을 발생시켜 성형 불량이 야기될 수 있는 바, 백청방지층(30)의 두께를 1㎛ 이하로 하였을 때, 분진 비산 및 제품의 성형 불량을 없애면서도 최적의 백청 방지효과를 구현할 수 있다.
아연도금강선에 도포되는 백청방지제는 수용성 방청유, 용제 희석형 방청유 또는 5%희석된 수용성 방청유중에서 수용성 방청유를 사용함이 가장 바람직하며, 이는 아래에 기술된 실험을 통해서 확인할 수 있었다.
{실험 1}
실험 1은 3가지 종류의 백청방지제를 아연도금강선에 도포한 후, 백청 방지 효과를 확인하는 실험이었다.
먼저 SWGD-3 2.02㎜의 아연도금강선 3가닥을 1세트로 하여 3세트인 sample#1, sample#2, sample#3의 실험용 아연도금강선을 준비한다.
다음, sample#1의 아연도금강선은 파란색 테이프로 표시한 상태에서 수용성 방청유를 도포하고, sample#2의 아연도금강선은 빨간색 테이프로 표시한 상태에서 용제희석형 방청유를 도포하며, sample#3의 아연도금강선은 노란색 테이프로 표시한 상태에서 5% 희석된 수용성 방청유를 도포한다.
이때 도포방법은 헝겊에 일정한 수준으로 각 세트에 사용되는 방청유를 떨어뜨린(DROP) 상태에서 상기 헝겊으로 각 세트의 아연도금강선을 각각 통과시키도록 하되, 통과중에 Air를 진행 방향의 반대방향으로 분사시켜 가며 건조시키도록 한다.
이와 같이 각 sample의 아연도금강선 마다 3가지 종류의 방청유가 도포되고 나면 40℃(No spray) 습윤 테스트를 진행하고 12시간 단위로 관찰한다.
표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이 1세트의 수용성 방청유가 도포된 아연도금강선에서 백청방지 및 표면탈지에 가장 좋은 성능을 보이는 것으로 확인되었다.
한편, 본 발명의 백청방지제의 도포시기는 아연도금강선의 제조과정에서 강선을 2차 신선가공한 후, 백청방지제를 도포할 때, 최적의 백청 방지효과를 구현할 수 있음을 실험 2를 통해 확인할 수 있었다.
{실험 2}
실험 2는 백청방지제를 아연도금강선을 제조하는 제조공정중에서 어느 공정이후에 투입시켜야만 최적의 백청방지효과를 얻을 수 있는 지를 확인하는 실험이다.
먼저 SWGD-3 1.00㎜(Ｚｎ-coated WT ≒ 50~70ｇ/㎡)의 아연도금강선 3가닥을 1세트로 하여 3세트인 sample#1, sample#2, sample#3의 총 3세트의 실험용 아연도금강선을 준비한다.
다음, sample#1의 3가닥 아연도금강선은 빨간색 테이프로 표시한 상태에서 아연도금강선의 제조공정중에서 열처리 및 도금 단계에서 도금 후 냉각수에 백청방지제를 희석하여 도포하도록 한다.
그리고 sample#2의 3가닥 아연도금강선은 노란색 테이프로 표시한 상태에서 아연도금강선의 제조공정중에서 2차 신선 단계 전에 백청 방지제를 도포하도록 한다.
마지막 sample#3의 3가닥 아연도금강선은 초록색 테이프로 표시한 상태에서 아연도금강선의 제조공정중에서 2차 신선 단계 후에 백청 방지제를 도포하도록 한다. 이때 분진제거장치를 포함한 기타 모든 공정은 기존 공정과 동일한 환경으로 하여야 한다.
이와 같이 각 sample의 아연도금강선 마다 백청방지제를 도포한 후, 40℃(No spray) 습윤 테스트를 진행하고 12시간 단위로 관찰한다.
표 2와 표 3에서 확인할 수 있는 바와 같이 sample#1의 아연도금강선에서는 36시간이 지난 뒤부터 백화현상이 관찰되었으며, sample#2의 아연도금강선에서는 48시간이 지난 뒤부터 백화현상이 발생하였다.
반면, sample#3의 아연도금강선에서는 48시간이 지난 뒤에도 표면이 깨끗하며 백화현상이 발생되지 않았다.
즉, 위 실험결과를 통해 백청방지제는 아연도금강선의 제조공정에서 2차 신선단계를 거친 후, 도포하는 것이 최적의 백청방지 효과를 기대할 수 있음이 확인되었다.
10: 강선 20: 아연도금층
30: 백청방지층
30: 백청방지층
Claims (1)
- 백청방지제를 이용한 아연도금강선 제조방법에 있어서,
강선의 원재료인 냉간선재를 준비한 후, 산세 및 피막 처리하는 산세 및 피막 처리단계;
상기 산세 및 피막 처리된 냉간선재를 1차 신선 처리하여 강선을 제조하는 1차 신선가공단계;
1차 신선단계를 거친 강선을 열처리한 후, 강선의 표면에 아연도금층을 코팅시키는 열처리 및 도금단계;
아연도금층이 코팅된 강선을 다시 2차 신선 처리하여 아연도금강선을 제조하는 2차 신선가공단계;
상기 2차 신선 가공된 아연도금강선을 스펀지로 감싼 상태에서 상기 스펀지에 백청방지제인 수용성 방청유를 떨어뜨려 상기 아연도금강선이 상기 스펀지를 통과하는 과정에서 상기 아연도금강선의 표면에 두께가 1㎛ 이하의 백청방지층을 코팅시키는 백청방지제 도포단계로 이루어짐을 특징으로 하는 백청방지제를 이용한 아연도금강선 제조방법.
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| KR1020200085192A KR102379727B1 (ko) | 2020-07-10 | 2020-07-10 | 백청방지제를 이용한 아연도금강선 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
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-
2020
- 2020-07-10 KR KR1020200085192A patent/KR102379727B1/ko active IP Right Grant
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