KR102435625B1 - Fiber reinforcement for concrete using composite polymer materials - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 복합 고분자 재질을 이용한 콘크리트용 섬유보강재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 섬유보강재와 시멘트 조성물 간의 부착성능을 향상시킬 수 있는 복합 고분자 재질을 이용한 콘크리트용 섬유보강재에 관한 것이다.The present invention relates to a fiber reinforcement for concrete using a composite polymer material, and more particularly, to a fiber reinforcement for concrete using a composite polymer material capable of improving adhesion performance between the fiber reinforcement material and a cement composition.
일반적으로 섬유보강재는 콘크리트 시멘트 조성물에 혼합되어 콘크리트 구조물의 물성 특성을 보강하기 위한 목적으로 사용된다.In general, fiber reinforcement is mixed with a concrete cement composition and used for the purpose of reinforcing the physical properties of a concrete structure.
최근에는 콘크리트에 합성수지계 섬유와 같은 섬유보강재를 혼합하여 콘크리트의 인장강도, 내구성 및 안정성을 향상시키고 있다. 공사 현장에서는 콘크리트 믹서 차량에 섬유보강재를 정량씩 공급하여 현장에서 혼합하여 사용한다.Recently, concrete is mixed with fiber reinforcement such as synthetic resin fibers to improve the tensile strength, durability and stability of concrete. At the construction site, a fixed amount of fiber reinforcement is supplied to the concrete mixer vehicle and mixed at the site.
또한, 섬유보강제의 구조성능을 향상시키기 위해서는 시멘트 조성물과 부착성능의 향상이 필요하다. 그러나, 현재 균열제어용으로 적용되고 있는 합성섬유의 경우 섬유의 모양이 표면이 부드러운 원주형 모양을 가지고 있다.In addition, in order to improve the structural performance of the fiber reinforcement, it is necessary to improve the cement composition and adhesion performance. However, in the case of synthetic fibers currently being applied for crack control, the fibers have a cylindrical shape with a smooth surface.
그러므로, 섬유보강제와 시멘트 조성물의 부착성능을 향상시키기 위한 기술의 개발이 필요하다.Therefore, it is necessary to develop a technology for improving the adhesion performance of the fiber reinforcement and the cement composition.
따라서 본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출한 것으로서, 콘크리트 등의 시멘트 조성물에 첨가되어 소성수축 및 건조수축균열을 제어하기 위하여 사용되는 합성수지계 섬유를 콘크리트 등의 시멘트 조성물에 구조성능을 향상시키기 위한 섬유보강재로 적용하기 위하여 부착성능을 향상시킬 수 있는 복합 고분자 재질을 이용한 콘크리트용 섬유보강재를 제공함을 또 하나의 목적으로 한다.Therefore, the present invention has been devised to solve the above problem, and synthetic resin fibers used to control plastic shrinkage and dry shrinkage cracking by being added to cement compositions such as concrete to improve structural performance in cement compositions such as concrete. Another object of the present invention is to provide a fiber reinforcement material for concrete using a composite polymer material capable of improving adhesion performance in order to be applied as a fiber reinforcement material.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.Other objects and advantages of the present invention will be set forth below and will be learned by way of example of the present invention. Furthermore, the objects and advantages of the present invention may be realized by means and combinations indicated in the claims.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 복합 고분자 재질을 이용한 콘크리트용 섬유보강재의 제조장치는, 폴리프로필렌 수지 5 내지 10 중량부와, 실리카흄 3 내지 8 중량부와, 메타카올린 0.5 내지 2 중량부와, 난연제 2 내지 4 중량부로 이루어지는 혼합물을 용융압출시키는 압출기와; 상기 압출기에 의해 용융압출된 압출물을 방사노즐을 이용하여 압출 방사하여 필라멘트사를 형성하는 방사기와; 상기 방사기에 의해 압출 방사된 필라멘트사를 냉각하는 냉각수가 수용된 냉각수 탱크와; 상기 냉각수 탱크에서 냉각된 필라멘트사를 3단 연신롤러의 5 내지 100 m/min 속도로 하여 150 내지 260%로 연신하는 1차 연신기와; 상기 1차 연신기의 공정을 통과한 필라멘트사를 150∼260℃ 범위로 가열하는 가열부와; 상기 가열부의 공정을 통과한 필라멘트사를 3단 연신롤러의 60 내지 400 m/min 속도로 하여 300 내지 1000%로 연신하는 2차 연신기와; 상기 2차 연신기의 공정을 통과한 필라멘트사에 엠보싱부를 성형시키는 표면성형부와; 상기 표면성형부에서 성형된 필라멘트사를 냉각시키는 냉각부와; 상기 냉각부에서 냉각된 필라멘트사를 일정한 길이로 절단하여 콘크리트용 섬유보강재를 수득하는 절단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the apparatus for manufacturing a fiber reinforcement for concrete using a composite polymer material according to the present invention is 5 to 10 parts by weight of polypropylene resin, 3 to 8 parts by weight of silica fume, and 0.5 to 2 metakaolin an extruder for melt-extruding a mixture consisting of parts by weight and 2 to 4 parts by weight of a flame retardant; a spinning machine which extrudes and spins the extruded material melt-extruded by the extruder using a spinning nozzle to form a filament yarn; a cooling water tank containing cooling water for cooling the filament yarn extruded and spun by the spinning machine; a primary stretching machine for stretching the filament yarn cooled in the cooling water tank at a rate of 150 to 260% at a speed of 5 to 100 m/min of a three-stage stretching roller; a heating unit for heating the filament yarn that has passed the process of the primary stretching machine to a range of 150 to 260°C; a secondary stretching machine for stretching the filament yarn passing through the process of the heating unit at a rate of 300 to 1000% at a speed of 60 to 400 m/min of a three-stage stretching roller; a surface forming part for forming an embossing part on the filament yarn that has passed the process of the secondary stretching machine; a cooling unit for cooling the filament yarn formed in the surface forming unit; It is characterized in that it comprises a cutting part for obtaining a fiber reinforcement for concrete by cutting the filament yarn cooled in the cooling part to a predetermined length.
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또한, 상기 표면성형부에서 성형된 필라멘트사는 길이방향 상하부면이 가압되어 상방으로 돌출 또는 하방으로 함몰된 엠보싱부를 갖는 스트립형상으로 형성되되, 상기 엠보싱부는 격자 구조형 또는 피라미드 구조의 요철돌기와 요철홈을 포함하고, 상기 요철홈은 상기 표면성형부의 압력을 조절하여 제1 깊이의 제1 요철홈을 형성하는 과정과, 10 내지 20초간 고화시키는 에이징 과정과, 상기 에이징 과정 후에 상기 표면성형부의 압력을 조절하여 상기 제1 요철홈의 위치에서 상기 제1 깊이보다 깊은 제2 깊이의 제2 요철홈을 형성하는 과정을 통해 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the filament yarn formed in the surface forming part is formed in a strip shape having an embossing part protruding upward or recessed downwardly by pressing the upper and lower surfaces in the longitudinal direction, and the embossing part includes a lattice structure type or pyramid structure with concavo-convex projections and concave-convex grooves And, the concave-convex groove is a process of forming a first concave-convex groove of a first depth by adjusting the pressure of the surface forming part, an aging process of solidifying for 10 to 20 seconds, and adjusting the pressure of the surface forming part after the aging process It is characterized in that it is formed through the process of forming a second concave-convex groove having a second depth greater than the first depth at the position of the first concave-convex groove.
또한, 상기 절단부에서 필라멘트사는 20 내지 65 mm의 길이로 절단되는 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized in that the filament yarn is cut to a length of 20 to 65 mm in the cut portion.
또한, 혼합물을 용융시키는 상기 압출기의 온도는 180∼260℃로 하여 용융시키고 상기 방사기의 온도는 180∼260℃로 설정하여 방사하는 것을 특징으로 한다.In addition, the temperature of the extruder for melting the mixture is 180 to 260 ℃ to melt, and the temperature of the spinning machine is set to 180 to 260 ℃ characterized in that the spinning.
또한, 3단 연신롤러의 히팅 온도는 1차 연신롤러의 온도 80~90℃, 2차 연신롤러의 온도 92~105℃, 3차 연신롤러의 온도 110~130℃ 범위인 것을 특징으로 한다.In addition, the heating temperature of the three-stage stretching roller is characterized in that the temperature of the primary stretching roller is 80 ~ 90 ℃, the temperature of the secondary stretching roller 92 ~ 105 ℃, the temperature of the
이상과 같이 본 발명에 따르면, 섬유보강재가 길이방향 상하부면이 가압되어 상방으로 돌출 또는 하방으로 함몰된 엠보싱부를 갖는 스트립형상으로 형성되기 때문에 섬유보강재와 시멘트 조성물 간의 부착성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, since the fiber reinforcing material is formed in a strip shape having an embossing portion protruding upward or depressed downward by pressing the upper and lower surfaces in the longitudinal direction, the adhesion performance between the fiber reinforcement material and the cement composition can be improved. have.
도 1은 본 발명에 따른 복합 고분자 재질을 이용한 콘크리트용 섬유보강재의 제조장치를 나타낸 개략적인 구성도이고,
도 2는 본 발명에 따른 3단 연신롤러의 구성을 설명하기 위한 도면이고,
도 3은 본 발명에 따라 제조된 복합 고분자 재질을 이용한 콘크리트용 섬유보강재의 단면도이며,
도 4는 본 발명에 따른 엠보싱부의 형성과정을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.1 is a schematic configuration diagram showing an apparatus for manufacturing a fiber reinforcement for concrete using a composite polymer material according to the present invention;
2 is a view for explaining the configuration of a three-stage stretching roller according to the present invention,
3 is a cross-sectional view of a fiber reinforcement for concrete using a composite polymer material manufactured according to the present invention;
4 is a view for schematically explaining a process of forming an embossing unit according to the present invention.
기타 실시예들의 구체적인 사항은 상세한 설명 및 도면에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 매체를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 본 발명과 관계없는 부분은 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and in the following description, when a part is connected to another part, it is not only directly connected It also includes cases where other media are interposed in between. In addition, in the drawings, parts not related to the present invention are omitted to clarify the description of the present invention, and the same reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.
이하, 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 복합 고분자 재질을 이용한 콘크리트용 섬유보강재의 제조장치를 나타낸 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 3단 연신롤러의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따라 제조된 복합 고분자 재질을 이용한 콘크리트용 섬유보강재의 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 엠보싱부의 형성과정을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.1 is a schematic configuration diagram showing an apparatus for manufacturing a fiber reinforcement for concrete using a composite polymer material according to the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of a three-stage stretching roller according to the present invention, FIG. 3 is It is a cross-sectional view of a fiber reinforcement for concrete using a composite polymer material manufactured according to the present invention, and FIG. 4 is a view for schematically explaining a process of forming an embossing part according to the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 복합 고분자 재질을 이용한 콘크리트용 섬유보강재의 제조장치는, 압출기(10)와, 방사기(P)와, 냉각수 탱크(20)와, 1차 연신기(30)와, 가열부(40)와, 2차 연신기(50)와, 표면성형부(60)와, 냉각부(70)와, 절단부(80)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1 , an apparatus for manufacturing a fiber reinforcement for concrete using a composite polymer material according to the present invention includes an
압출기(10)에서는 폴리프로필렌 수지 5 내지 10 중량부와, 실리카흄 3 내지 8 중량부와, 메타카올린 0.5 내지 2 중량부와, 난연제 2 내지 4 중량부로 이루어지는 혼합물을 용융압출시킨다.In the
방사기(P)에서는 상기 압출기(10)에 의해 용융압출된 압출물을 방사노즐을 이용하여 압출 방사하여 필라멘트사를 형성한다.In the spinning machine (P), the extrudate melt-extruded by the extruder (10) is extruded and spun using a spinning nozzle to form a filament yarn.
여기서, 실리카흄, 메타카올린 및 난연제는 휨강도와 인성, 마모에 대한 저항성 및 내화성 효과를 개선시키는 효과를 제공할 수 있다.Here, silica fume, metakaolin and flame retardants may provide an effect of improving flexural strength and toughness, resistance to abrasion and fire resistance.
이때, 필라멘트사의 용융압출 및 압출 방사를 극대화 시키기 위해서, 혼합물을 용융시키는 상기 압출기(10)의 온도는 260∼290℃로 하여 용융시키고 상기 방사기(P)의 온도는 180∼260℃로 설정하여 방사하는 것이 바람직하다.At this time, in order to maximize the melt extrusion and extrusion spinning of the filament yarn, the temperature of the
냉각수 탱크(20)에서는 상기 방사기(P)에 의해 압출 방사된 필라멘트사를 냉각하는 냉각수가 수용되어 압출 방사된 필라멘트사를 냉각시킨다.In the
바람직하게, 냉각의 효율을 극대화 시키기 위해, 냉각수 탱크(20)에서의 냉각수의 아래쪽의 온도는 5~30℃이고, 수면의 온도가 40~50℃로 분포되도록 제어할 수 있다.Preferably, in order to maximize the cooling efficiency, the temperature of the lower side of the cooling water in the
1차 연신기(30)에서는 상기 냉각수 탱크(20)에서 냉각된 필라멘트사를 3단 연신롤러의 5 내지 100 m/min 속도로 하여 150 내지 200%로 연신한다.In the
가열부(40)에서는 상기 1차 연신기(30)의 공정을 통과한 필라멘트사를 150∼260℃ 범위로 가열한다.In the
2차 연신기(50)에서는 상기 가열부(40)의 공정을 통과한 필라멘트사를 3단 연신롤러의 60 내지 400 m/min 속도로 하여 300 내지 1000%로 2차 연신한다.In the
표면성형부(60)에서는 상기 2차 연신기(50)의 공정을 통과한 필라멘트사의 표면에 열과 압력을 가하여 후술되는 엠보싱부(130)를 성형시킨다.In the
냉각부(70)는 상기 표면성형부(60)에서 성형된 필라멘트사를 냉각시킨다.The
절단부(80)에서는 상기 냉각부(70)에서 냉각된 필라멘트사를 일정한 길이로 절단하여 콘크리트용 섬유보강재를 수득하며, 이후에 포장과정을 거치게 된다.In the
예를 들면, 절단부(80)에서, 필라멘트사는 20 내지 65 mm의 길이로 절단된다.For example, in the
도 2를 참조하면, 1차 연신기(30) 및 2차 연신기(50)에서 적용되고 있는 3단 연신롤러의 히팅 온도를 제어하는 구성이 제시되고 있다.Referring to FIG. 2 , a configuration for controlling the heating temperature of the three-stage stretching roller applied in the
본 발명의 일 실시예에 있어서, 1차 연신기(30) 및 2차 연신기(50)에서의 3단 연신롤러의 히팅 온도는 1차(1st) 연신롤러의 온도 80~90℃, 2차(2nd) 연신롤러의 온도 92~105℃, 3차(3rd) 연신롤러의 온도 110~130℃ 범위로 제어할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the heating temperature of the three-stage stretching roller in the
바람직하게는 1차(1st) 연신롤러의 온도 85℃, 2차(2nd) 연신롤러의 온도 99℃, 3차(3rd) 연신롤러의 온도 120℃ 범위이다.Preferably, the temperature of the primary (1st) stretching roller is 85°C, the temperature of the secondary (2nd) stretching roller is 99°C, and the temperature of the third (3rd) stretching roller is 120°C.
상기 연신롤러의 히팅 온도를 1단에서 3단으로 순차적으로 높게 형성하는 이유에 대해서 설명하면, 연신은 구간을 거치면 거칠수록 늘어날 것이 없어지기 때문에 연신이 어려워진다. 그러므로 온도와 연신비가 과하거나 부족할 경우 필라멘트사가 끊어지는 현상이 생기거나 섬유보강재의 완성품이 과도하게 단단해지는 경우가 발생할 수 있기 때문에 순차적으로 온도를 높여주어 그 온도에 맞게 연신을 시키고, 그 다음에 더 높은 온도에서 조금 더 미세한 부분까지 연신을 시켜주는 방식을 사용하는 것이다. 이렇게 온도를 높여가면서 연신을 시켜주면 섬유보강재의 완성품의 균일성이 높아지는 장점이 있으며, 연신을 최대치까지 끌어올려줄 수 있는 장점이 있다.When explaining the reason for forming the heating temperature of the stretching roller to be sequentially high from the first stage to the third stage, the stretching becomes difficult because there is nothing to stretch as the stretching goes through the section. Therefore, if the temperature and the draw ratio are excessive or insufficient, the filament yarn breakage or the finished product of the fiber reinforcement material may become excessively hard. It is to use a method of stretching to a slightly finer part at a high temperature. If the stretching is performed while increasing the temperature in this way, the uniformity of the finished product of the fiber reinforcement material is increased, and there is an advantage in that the stretching can be raised to the maximum.
한편, 상단부의 연신롤러와 하단부의 연신롤러 간의 간격은 40~60 cm이고, 1단에서 3단까지 상단부의 연신롤러와 하단부의 연신롤러의 기울기 각도는 30~35° 범위일 수 있다.On the other hand, the interval between the stretching roller of the upper portion and the stretching roller of the lower portion is 40 ~ 60 cm, from the first stage to the third stage, the inclination angle of the stretching roller of the upper portion and the stretching roller of the lower portion may be in the range of 30 ~ 35 °.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 복합 고분자 재질을 이용한 콘크리트용 섬유보강재(100)는 표면성형부(60)에 의해 길이방향 상하부면이 가압되어 표면성형부(60)의 요철부(R)(바람직하게는 수십 ㎛ 크기의 미세홈을 형성할 수 있음)가 상방으로 돌출 또는 하방으로 함몰된 엠보싱부(130)를 갖는 스트립형상을 형성하게 된다.Referring to FIG. 3 , the fiber reinforcement for
상기 엠보싱부(130)는 격자 구조형 또는 피라미드 구조의 요철홈(110)과 요철돌기(120)을 포함하고 있다.The
일례로, 상기 요철홈(120)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 표면성형부(60)의 요철부(R)에 의해 제1 깊이(t=1/2)의 제1 요철홈(110a)을 형성하는 과정(S10)과, 10 내지 20초간 고화시키는 에이징 과정(S20)과, 에이징 과정(S20) 후에 표면성형부(60)의 요철부(R)에 의해 상기 제1 요철홈(110a)의 위치에서 상기 제1 깊이(t=1/2)보다 깊은 제2 깊이(t=1)의 제2 요철홈(110b)을 형성하는 과정을 통해 형성될 수 있다.For example, the concave-
여기서, 에이징 과정(S20)은 제1 요철홈(110a)을 형성하는 동안 해당 부분을 고화시키는 과정으로, 이를 통해 섬유보강재(100)의 물성이 향상되어 추후에 실시되는 제2 요철홈(110b)의 형성을 용이하게 할 수 있다.Here, the aging process (S20) is a process of solidifying the corresponding portion while the first concave-
이와 같이, 본 발명에서는 요철홈(110)이 제1 요철홈(110a) 및 제2 요철홈(110b)의 형성과 같이 2단계 과정에 의해서 형성됨으로써 보다 안정된 요철홈(110)의 형성이 가능해지며, 따라서 이러한 요철홈(110)을 통해 섬유보강재와 시멘트 조성물 간의 부착성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.As described above, in the present invention, the concave-
다른 실시예에서, 상기 요철홈(110)은 펨토초레이저를 발진시키는 레이저 시스템(도시안됨)을 이용하여 형성될 수도 있다. 이 경우, 섬유보강재(100)를 상하 압착시키는 압착수단이 별도로 요구될 수 있으나, 수백 ㎛ 단위 이하 (바람직하게, 수십 ㎛ 단위) 또는 ㎚ 단위의 미세한 요철홈(110)을 형성할 수 있는 이점이 있다.In another embodiment, the concave-
여기서, 펨토초레이저는 나노급 레이저보다 향상된 레이저로서, 대략 수 펨토초 이상의 펄스폭을 갖으며, 증폭을 할 경우 테라와트(=1012W)에 해당하는 순간 출력을 낼 수 있는 레이저로, 최근 초미세 가공기술에 응용되고 있다.Here, the femtosecond laser is an improved laser than the nano-class laser, has a pulse width of about several femtoseconds or more, and when amplified, it is a laser that can output an instantaneous output corresponding to terawatt (=1012W). Recently, ultra-fine processing technology is being applied to
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the claims described below rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts are included in the scope of the present invention. should be interpreted
10 : 압출기
P : 방사기
20 : 냉각수 탱크
30 : 1차 연신기
40 : 가열부
50 : 2차 연신기
60 : 표면성형부
70 : 냉각부
80 : 절단부
100 : 섬유보강재
130 : 엠보싱부10: extruder
P: thrower
20: coolant tank
30: primary stretching machine
40: heating part
50: secondary stretching machine
60: surface forming part
70: cooling unit
80: cut part
100: fiber reinforcement
130: embossing part
Claims (6)
상기 압출기에 의해 용융압출된 압출물을 방사노즐을 이용하여 압출 방사하여 필라멘트사를 형성하는 방사기와;
상기 방사기에 의해 압출 방사된 필라멘트사를 냉각하는 냉각수가 수용된 냉각수 탱크와;
상기 냉각수 탱크에서 냉각된 필라멘트사를 3단 연신롤러의 5 내지 100 m/min 속도로 하여 300 내지 1000%로 연신하는 1차 연신기와;
상기 1차 연신기의 공정을 통과한 필라멘트사를 150∼260℃ 범위로 가열하는 가열부와;
상기 가열부의 공정을 통과한 필라멘트사를 3단 연신롤러의 60 내지 400 m/min 속도로 하여 300 내지 1000%로 연신하는 2차 연신기와;
상기 2차 연신기의 공정을 통과한 필라멘트사에 엠보싱부를 성형시키는 표면성형부와;
상기 표면성형부에서 성형된 필라멘트사를 냉각시키는 냉각부와;
상기 냉각부에서 냉각된 필라멘트사를 일정한 길이로 절단하여 콘크리트용 섬유보강재를 수득하는 절단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 고분자 재질을 이용한 콘크리트용 섬유보강재의 제조장치.an extruder for melt-extruding a mixture consisting of 5 to 10 parts by weight of polypropylene resin, 3 to 8 parts by weight of silica fume, 0.5 to 2 parts by weight of metakaolin, and 2 to 4 parts by weight of a flame retardant;
a spinning machine which extrudes and spins the extruded material melt-extruded by the extruder using a spinning nozzle to form a filament yarn;
a cooling water tank containing cooling water for cooling the filament yarn extruded and spun by the spinning machine;
a primary stretching machine for stretching the filament yarn cooled in the cooling water tank at a rate of 300 to 1000% at a speed of 5 to 100 m/min of a three-stage stretching roller;
a heating unit for heating the filament yarn that has passed through the process of the primary stretching machine to a range of 150 to 260°C;
a secondary stretching machine for stretching the filament yarn passing through the process of the heating unit at a rate of 300 to 1000% at a speed of 60 to 400 m/min of a three-stage stretching roller;
a surface forming part for forming an embossing part on the filament yarn that has passed the process of the secondary stretching machine;
a cooling unit for cooling the filament yarn formed in the surface forming unit;
An apparatus for manufacturing fiber reinforcement for concrete using a composite polymer material, characterized in that it comprises a cutting part for obtaining a fiber reinforcement for concrete by cutting the filament yarn cooled in the cooling part to a predetermined length.
상기 표면성형부에서 성형된 필라멘트사는 길이방향 상하부면이 가압되어 상방으로 돌출 또는 하방으로 함몰된 엠보싱부를 갖는 스트립형상으로 형성되되, 상기 엠보싱부는 격자 구조형 또는 피라미드 구조의 요철돌기와 요철홈을 포함하고, 상기 요철홈은 상기 표면성형부의 압력을 조절하여 제1 깊이의 제1 요철홈을 형성하는 과정과, 10 내지 20초간 고화시키는 에이징 과정과, 상기 에이징 과정 후에 상기 표면성형부의 압력을 조절하여 상기 제1 요철홈의 위치에서 상기 제1 깊이보다 깊은 제2 깊이의 제2 요철홈을 형성하는 과정을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 고분자 재질을 이용한 콘크리트용 섬유보강재의 제조장치.3. The method of claim 2,
The filament yarn formed in the surface forming part is formed in a strip shape having an embossing part protruding upward or depressed downwardly by pressing the upper and lower surfaces in the longitudinal direction, and the embossing part comprises a lattice structure type or pyramid structure irregularities and concave-convex grooves, The concave-convex groove is formed by adjusting the pressure of the surface forming unit to form a first concave and convex groove of a first depth, an aging process of solidifying for 10 to 20 seconds, and adjusting the pressure of the surface forming unit after the aging process to form the first concave-convex groove An apparatus for manufacturing a fiber reinforcement for concrete using a composite polymer material, characterized in that it is formed through a process of forming a second concave-convex groove having a second depth deeper than the first depth at the position of the first concave-convex groove.
상기 절단부에서 필라멘트사는 20 내지 65 mm의 길이로 절단되는 것을 특징으로 하는 복합 고분자 재질을 이용한 콘크리트용 섬유보강재의 제조장치.3. The method of claim 2,
An apparatus for manufacturing a fiber reinforcement for concrete using a composite polymer material, characterized in that the filament yarn is cut to a length of 20 to 65 mm in the cutting part.
혼합물을 용융시키는 상기 압출기의 온도는 180∼260℃로 하여 용융시키고 상기 방사기의 온도는 180∼260℃로 설정하여 방사하는 것을 특징으로 하는 복합 고분자 재질을 이용한 콘크리트용 섬유보강재의 제조장치.3. The method of claim 2,
The temperature of the extruder that melts the mixture is 180 to 260 ° C., and the temperature of the spinning machine is set to 180 to 260 ° C. and spinning.
3단 연신롤러의 히팅 온도는 1차 연신롤러의 온도 80~90℃, 2차 연신롤러의 온도 92~105℃, 3차 연신롤러의 온도 110~130℃ 범위인 것을 특징으로 하는 복합 고분자 재질을 이용한 콘크리트용 섬유보강재의 제조장치.
3. The method of claim 2,
The heating temperature of the three-stage stretching roller is a composite polymer material, characterized in that the temperature of the primary stretching roller is 80 ~ 90 ℃, the temperature of the secondary stretching roller is 92 ~ 105 ℃, and the temperature of the third stretching roller is 110 ~ 130 ℃ A device for manufacturing fiber reinforcement for concrete.
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