KR102447184B1 - 황산 누액 감지기, 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체 및 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체 제조방법. - Google Patents

황산 누액 감지기, 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체 및 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체 제조방법. Download PDF

Info

Publication number
KR102447184B1
KR102447184B1 KR1020190168573A KR20190168573A KR102447184B1 KR 102447184 B1 KR102447184 B1 KR 102447184B1 KR 1020190168573 A KR1020190168573 A KR 1020190168573A KR 20190168573 A KR20190168573 A KR 20190168573A KR 102447184 B1 KR102447184 B1 KR 102447184B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
acid
sulfuric acid
conductor
leak detector
coating layer
Prior art date
Application number
KR1020190168573A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210077195A (ko
Inventor
신동욱
박상호
백현우
Original Assignee
한양대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한양대학교 산학협력단 filed Critical 한양대학교 산학협력단
Priority to KR1020190168573A priority Critical patent/KR102447184B1/ko
Publication of KR20210077195A publication Critical patent/KR20210077195A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102447184B1 publication Critical patent/KR102447184B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/05—Alcohols; Metal alcoholates
    • C08K5/053—Polyhydroxylic alcohols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09—Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/26—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L29/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical; Compositions of hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L29/02—Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
    • C08L29/04—Polyvinyl alcohol; Partially hydrolysed homopolymers or copolymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C08L33/10—Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • C08L33/12—Homopolymers or copolymers of methyl methacrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L35/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical, and containing at least one other carboxyl radical in the molecule, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L61/00—Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L61/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08L61/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
    • C08L61/12—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols with polyhydric phenols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L69/00—Compositions of polycarbonates; Compositions of derivatives of polycarbonates
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/20—Controlling water pollution; Waste water treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

본 발명은 누액 감지기에 관한 것으로, 구체적으로 황산 누액 감지기, 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체 및 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체 제조방법을 제공한다. 본 발명의 황산 누액 감지기는 한 쌍의 배선들 및 상기 배선들 중 적어도 하나의 배선 상에 배치된 폴리우레탄 및 내수성 강화제를 포함한다. 이러한 황산 누액 감지기는 내수성이 있으며, 황산을 빠르게 감지하는 효과가 있다.

Description

황산 누액 감지기, 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체 및 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체 제조방법.{Sulfuric acid leak sensor, polymer coated conductor for the sulfuric acid leak sensor and method for producing the polymer coated conductor for sulfuric acid leak sensor}
본 발명은 누액 감지기에 관한 것으로, 구체적으로 황산 누액 감지기, 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체 및 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체 제조방법에 관한 것이다.
유해물질 사업장 환경안전 규제 강화에 따라 누출 감지 시스템 설치가 필수적이게 되면서, 설비 공사비용을 최소화하고 효율적으로 누액을 감지하는 센싱 시스템에 대한 수요가 급증하고 있다.
미국등록특허 제03981181호는 액체 누설을 탐지하기 위한 감지 시스템에 관한 것으로, 기공형 고분자 재료로 격리된 케이블로 임피던스의 변화를 감지하는 장치이나, 감지 시간의 자체로 인한 응답시간이 오래 걸리고, 공간적 제약, 정밀 측정능력과 복잡한 시스템 설계가 필요하다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 황산 누액에 대한 반응 민감도가 향상된 황산 누액 감지기, 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체 및 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체 제조방법를 제공함에 있다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 측면은 황산 누액 감지기를 제공한다. 상기 황산 누액 감지기는 한 쌍의 배선들 및 상기 배선들 중 적어도 하나의 배선 상에 배치된 폴리우레탄 및 내수성 강화제를 포함하는 코팅층을 구비한 황산 누액 감지기이다.
또한, 상기 내수성 강화제는 지방산, 유지(fatty oil) 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
또한, 상기 지방산은 C13 내지 C22의 포화지방산, 불포화지방산 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
또한, 상기 지방산은 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 올레인산, 리놀레인산, 리놀레닉산, 옥타데카테트라에노산, 에이코사펜타엔산 및 도코사헥사엔산으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
또한, 상기 유지(fatty oil)는 어유일 수 있다.
본 발명의 다른 측면은 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체를 제공한다. 상기 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체는 도전체 및 상기 도전체 상에 배치된 폴리우레탄 및 내수성 강화제를 포함하는 코팅층을 구비한 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체이다.
또한, 상기 도전체는 도전성 와이어이고, 상기 코팅층은 상기 도전성 와이어의 표면 상에 코팅될 수 있다.
또한, 상기 내수성 강화제는 지방산, 유지(fatty oil) 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
또한, 상기 지방산은 C13 내지 C22의 포화지방산, 불포화지방산 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
또한, 상기 지방산은 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 올레인산, 리놀레인산, 리놀레닉산, 옥타데카테트라에노산, 에이코사펜타엔산 및 도코사헥사엔산으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
또한, 상기 유지(fatty oil)는 어유일 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면은 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체 제조방법를 제공한다. 상기 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체 제조방법은 폴리우레탄 도료, 내수성 강화제 및 용매를 포함하는 코팅액을 노즐이 구비된 시린지 내에 주입하는 코팅액 주입 단계 및 상기 노즐로부터 코팅액의 액적을 도전체를 향해 분무시켜 코팅층을 형성하는 코팅층 형성 단계;를 포함하는 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체 제조방법이다.
또한, 상기 도전체는 도전성 와이어일 수 있다.
또한, 상기 내수성 강화제는 지방산, 유지(fatty oil) 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
또한, 상기 지방산은 C13 내지 C22의 포화지방산, 불포화지방산 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
또한, 상기 지방산은 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 올레인산, 리놀레인산, 리놀레닉산, 오케이카테트라에노산, 에이코사펜타엔산 및 도코사헥사엔산으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
또한, 상기 유지(fatty oil)는 어유일 수 있다.
또한, 상기 용매는 이소프로필알콜, 아세톤, 디메틸포름아미드, 1,2-디클로로에탄, N-메틸-2-피롤리돈, 메탄올, n-부탄올, n-프로판올, 아세토니트릴, 디메틸술폭시드, 포름산, 프로필렌카보네이트, 메틸에텔케톤, 테트라하이드로푸란, 아세트산, 에틸아세테이트, 클로로포름 및 디에틸에테르로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
또한, 상기 코팅층 형성 단계에서, 상기 노즐과 도전체 사이에 전계를 인가할 수 있다.
본 발명에 따르면, 황산 누액 감지기는 내수성이 있으며, 황산을 빠르게 감지할 수 있다.
본 발명의 기술적 효과들은 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅액을 사용한 정전분무방법을 개략적으로 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅층이 형성된 고분자 피복 도전체의 단면을 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 황산 누액 감지기을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4a는 상기 제조예에 따른 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체의 표면의 SEM 사진이다.
도 4b는 상기 제조예에 따른 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체의 표면을 물에 노출시킨 후에 촬영한 SEM 사진이다.
도 4c는 상기 제조예에 따른 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체의 표면을 황산에 노출시킨 후에 촬영한 SEM 사진이다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 바람직한 실험예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다.
층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
비록 제1, 제2 등의 용어가 여러 가지 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들은 이러한 용어에 의해 한정되어서는 안 된다는 것을 이해할 것이다.
제1 실시예 : 코팅액 제조
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅액은 폴리우레탄 도료, 내수성 강화제 및 용매를 포함할 수 있다.
상기 폴리우레탄 도료란 도막형성주요소인 수지의 골격 중에 우레탄 결합(-NHCOO-)를 가지고 있거나 또는 건조과정 중에서 우레탄 결합을 생성하는 도료를 말한다. 코팅액에 폴리우레탄 도료를 포함함으로써, 후술할 코팅층에 폴리우레탄을 포함하여, 황산과 빠르게 반응하는 코팅층을 제조할 수 있다.
또한, 상기 내수성 강화제는 지방산, 유지(fatty oil) 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 내수성 강화제로써 지방산, 유지(fatty oil) 또는 이들의 혼합물을 사용함으로써, 지방산, 유지(fatty oil) 또는 이들의 혼합물이 물과 반응하지 않는 성질을 이용하여, 코팅층이 물과 반응하는 것을 막을 수 있다. 상기 유지(fatty oil)는 1개의 글리세롤 분자와 1 내지 3개의 지방산 분자가 에스테르 결합으로 한 분자를 이루고 있는 모노, 다이, 혹은 트리글리세라이드가 주성분으로 실온(15-25℃)에서 액체인 것을 의미한다.
또한, 상기 내수성 강화제로써 지방산, 유지(fatty oil) 또는 이들의 혼합물을 사용함으로써, 코팅액이 입자형태로 코팅되는 것을 막아 코팅층의 강도를 유지할 수 있다. 구체적으로 상기 내수성 강화제는 끓는점이 비교적 높아, 코팅액을 정전분무할 때 생성되는 액적이 비행하는 도중 액적으로부터 증발되지 않을 수 있어, 코팅층이 입자 형태가 아닌 막의 형태로 형성되도록 할 수 있다. 이러한 막 형태의 코팅층은 도전체 표면에 전체와 접촉할 수 있어, 입자 형태의 코팅층 대비 도전체 표면으로부터 물리적 충격에 의한 벗겨짐이 감소할 수 있다.
또한, 상기 지방산은 C13 내지 C22의 포화지방산, 불포화지방산 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 상기 C13 내지 C22의 포화지방산, 불포화지방산 또는 이들의 혼합물은 탄소수가 많아 상온에서 물과의 반응을 하지 않아 내수 기능을 할 수 있다. 또한 상기 탄소수가 13 내지 22인, C13 내지 C22의 포화지방산, 불포화지방산 또는 이들의 혼합물은 분자량이 커서 끓는점이 높을 수 있다.
더 구체적으로, 상기 지방산은 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 올레인산, 리놀레인산, 리놀레닉산, 오케이카테트라에노산, 에이코사펜타엔산 및 도코사헥사엔산으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다. 상기 지방산 혼합물은 유지(fatty oil)로부터 얻은 지방산 혼합물일 수 있고, 구체적으로 어유(fish oil)로터 얻은 지방산 혼합물일 수 있다.
또한 상기 유지(fatty oil)는 어유(fish oil)일 수 있다. 상기 어유는 내수성이 있을 뿐만 아니라, 대두유 등의 다른 유지 대비 끓는점이 높아, 코팅액을 정전분무할 때 생성되는 액적이 비행하는 도중 액적으로부터 증발되지 않을 수 있어, 코팅층이 입자 형태가 아닌 막의 형태로 형성되도록 할 수 있다.
상기 용매는 상기 폴리우레탄 도료 및 상기 내수성 강화제를 용해시키는 극성 용매일 수 있다.
상기 폴리우레탄 도료 및 내수성 강화제를 용해시키는 극성 용매로서, 이소프로필알콜, 아세톤, 디메틸포름아미드, 1,2-디클로로에탄, N-메틸-2-피롤리돈, 메탄올, n-부탄올, n-프로판올, 아세토니트릴, 디메틸술폭시드, 포름산, 프로필렌카보네이트, 메틸에텔케톤, 테트라하이드로푸란, 아세트산, 에틸아세테이트, 클로로포름 및 디에틸에테르로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
상기 용매들은 내수성 강화제보다 끓는점이 낮거나 휘발성이 강해 정전분무시 액적이 비행하는 경우 또는 도전체에 코팅층 형성한 후 건조하는 경우에 증발할 수 있다.
상기 코팅액은 상기 용매 100 중량부에 대해, 상기 폴리우레탄 도료는 1 내지 60 중량부, 일 예로서 4 내지 55 중량부, 상기 내수성 강화제는 1 내지 20 중량부, 일 예로서, 4 내지 20 중량부로 함유될 수 있다.
상기 코팅액은 다음과 같은 방법으로 얻을 수 있다. 일 예에서, 용매와 폴리우레탄 도료, 내수성 강화제를 합한 후에, 초음파분쇄기를 사용하여 혼합시켜 얻을 수 있다. 상기 초음파 분쇄기를 사용한 혼합은 15 내지 30kHz의 주파수 범위 내에서 10분 내지 2시간 동안 수행할 수 있다.
제2 실시예: 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체 제조방법.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅액을 사용한 정전분무방법을 개략적으로 도시한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 정전분무 장치는 코팅액(S)를 포함하는 시린지(10), 시린지에 연결되고 코팅액이 분무되는 노즐(10a), 상기 노즐의 하부에 위치하고 와이어를 고정할 수 있는 클램프(20)를 포함할 수 있다. 상기 클램프(20)는 모터에 의해 그 자체가 회전하거나, 그 내부에 와이어를 고정시킴과 동시에 회전가능한 회전체를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 와이어(100) 또한 회전할 수 있는데, 일 예로, 상기 와이어(100)는 5 내지 200 rpm의 속도로 회전할 수 있다.
상기 코팅액(S)은 제1 실시예에서 설명한 바와 같이, 폴리우레탄 도료, 내수성 강화제 및 용매를 포함할 수 있다. 상기 코팅액(S) 내에서 상기 용매에 폴리우레탄 도료 및 내수성 강화제가 용해되어 있다. 이 외에, 상기 코팅액(S)에 대한 구체적인 설명은 상기 제1 실시예를 참고하기로 한다.
노즐(10a)과 와이어(100) 사이에 소정의 전계를 인가하면, 노즐(10a)에서 테일러 콘이 형성되고 이 테일러 콘은 제트 또는 액적의 분출을 유발하며, 제트는 작으면서 고도로 대전된 액적(D)으로 부서지고, 이러한 액적은 쿨롱 반발력으로 인해 분산되면서 상기 회전하는 와이어(100) 상에 적층될 수 있다. 이러한 분무 모드를 콘-젯(cone jet) 모드라고 할 수 있다. 이 때, 상기 노즐에 인가되는 전압이 상기 도전체에 인가되는 전압보다 클 수 있다.
상기 액적 내에 폴리우레탄 도료, 내수성 강화제 및 용매를 포함할 수 있다. 상기 노즐(10a)로부터 상기 와이어(100) 상으로 액적이 비행하는 도중, 액적으로부터 용매의 증발이 일어나고 또한 와이어(100) 상에 적층된 후에도 건조 과정의 가열 등에 의해 용매의 증발이 추가적으로 일어날 수 있다. 그 결과, 상기 와이어(100)의 외주부에는 폴리우레탄과 내수성 강화제가 75 내지 100 wt% 포함되는 코팅층이 형성될 수 있다.
이때, 노즐(10a)과 와이어(100) 사이의 거리, 노즐(10a)과 와이어(100) 사이에 인가되는 전계의 크기, 노즐(10a)로부터 분출되는 슬러리의 유량 등에 따라, 와이어(100) 상에 증착되는 코팅층의 두께, 균일도, 표면 특성 등이 달라질 수 있다. 일 예로서, 상기 정전분무는, 상기 노즐(10a)과 와이어(100) 사이의 거리로 1 내지 20cm, 코팅액 유량으로 1 내지 10 ml/h, 노즐(10a)과 와이어(100) 사이에 인가되는 전계는 DC 전압으로 1 내지 20kV, 분무 시간은 10초 내지 90분의 조건에서 수행할 수 있다.
상기 코팅액이 정전분무되는 동안 상기 와이어(100)는 회전되면서 와이어(200)의 둘레에 고분자 코팅층이 균일하게 형성될 수 있다. 또한, 상기 와이어(100)는 도전체이므로, 상기 와이어(100)에 노즐에 인가되는 전압보다 낮은 전압(ex. 음의 전압 또는 접지)이 인가되고 있는 경우, 노즐에 인가된 전압에 의한 전하(ex. 양의 전하)를 띄고 있는 미세 액적과 더 강하게 상호작용할 수 있어, 코팅층과 상기 와이어(100) 사이의 결합력은 일반 공압식 스프레이에 비해 크게 향상될 수 있다.
또한, 이 과정에서 상기 와이어(100)는 소정의 열원에 의해 가열될 수 있다. 상기 열원은 열선 또는 광원(할로겐 램프, UV 램프 등)을 포함할 수 있다. 이처럼 코팅액이 정전분무되는 동안 와이어(100)에 적층되는 막이 열원에 의해 건조됨에 따라, 막의 기계적 강도 및 와이어(100)와의 결합도가 증가하며, 접촉성이 개선될 수 있다. 또한, 후속되는 건조 공정이 불필요하여, 막 형성에 소요되는 공정시간을 단축시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅층이 형성된 고분자 피복 도전체의 단면을 나타낸 단면도이다.
도 2를 참조하면, 와이어(100)의 외주부 상에 적층된 코팅층(200)은 수 내지 수백 ㎛, 구체적으로는 1 내지 100㎛, 더 구체적으로는 30 내지 90 ㎛의 두께를 가질 수 있다. 상기 와이어는 금속 와이어로서, 일 예로서, Ni-Cr 와이어일 수 있다.
제3 실시예: 황산 누액 감지기
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 황산 누액 감지기를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3을 참조하면, 황산 누액 감지기은 서로 인접하여 배치된 다수의 고분자 피복 도전성 와이어들과 이들을 둘러싸는 절연층(300)을 구비할 수 있다. 상기 각 고분자 피복 도전성 와이어는 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 도전성 와이어(100)의 외주부 표면 상에 코팅된 고분자 코팅층(200)을 구비한다. 상기 절연층(300)은 감지대상인 황산을 투과시킬 수 있다.
상기 황산 누액 감지기 주변에 황산이 존재하면, 상기 황산은 상기 절연층(300)을 투과하여 내부로 들어와 상기 고분자 코팅층(200)을 녹이고, 상기 도전성 와이어들(100) 사이에 전해질인 황산이 위치함에 따라 이들 사이에 단락 전류가 흐를 수 있다. 이에 따라, 외부에서는 상기 황산 누액 감지기 주변의 누액을 감지할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 제조예를 제시한다. 다만, 하기의 제조예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기의 제조예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<코팅액 제조예>
MEK(Methyl ethyl ketone) 용매 10g과 폴리우레탄 도료 4g (용매 대비 40wt%), Fish oil 1g (용매 대비 10wt%)을 혼합한 후에, 100분 동안 초음파 분쇄기로 균일하게 분산시켰다.
<황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체 제조예>
상기 제조된 코팅액을 회전하는 Ni-Cr 와이어 위에 정전분무 증착하여 고분자 코팅층을 제조하였다. 이때, 제조한 코팅액의 유량 3mL/hr이고, Ni-Cr 와이어와 노즐 사이 거리는 12cm, 인가전압(DC)은 12kV, 증착시간은 2분 조건으로 콘-젯 모드의 정전분무를 하여 와이어 위에 코팅층을 형성하였다. 상기 와이어 위에 코팅층을 형성한 후 200℃ 내지 250℃에서 건조하여 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체를 제조하였다.
도 4a는 상기 제조예에 따른 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체의 표면의 SEM 사진이다. 도 4a를 참조하면, Ni-Cr 와이어 위에 균일한 고분자 코팅층이 제조된 것을 알 수 있다.
도 4b는 상기 제조예에 따른 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체의 표면을 물에 노출시킨 후에 촬영한 SEM 사진이다. 도 4b를 참조하면, 상기 제조예에 따른 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체의 코팅층은 물과 접촉하여도 코팅층이 안정하게 유지되는 것을 알 수 있다.
도 4c는 상기 제조예에 따른 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체의 표면을 황산에 노출시킨 후에 촬영한 SEM 사진이다. 도 4b를 참조하면, 상기 제조예에 따른 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체의 코팅층은 물과 접촉하여도 코팅층이 안정하게 유지되는 것을 알 수 있다.
<누액 감지예>
상기 제조예에서 얻어진 한 쌍의 고분자 코팅된 와이어들을 액체 투과성의 테이프로 둘러싸 누액 감지용 케이블을 제조한 후, 상기 와이어들 중 하나에 양의 전압을 나머지 하나를 접지시켰다. 이 상태에서 상기 와이어들에 황산을 가하고 상기 와이어들 사이의 저항을 확인하였다. 그 결과, 황산을 가하기 전에는 와이어들 사이의 저항이 100MΩ보다 컸으나 황산을 가한 후 10초 내에 와이어들 사이의 저항 수치가 30kΩ으로 변화하는 것을 확인하였다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (20)

  1. 한 쌍의 배선들; 및
    상기 배선들 중 적어도 하나의 배선을 둘러싸도록 배치되고, 폴리우레탄 및 어유(fish oil)를 함유하고, 1 내지 100 ㎛의 두께를 가지는 코팅층을 구비하되,
    상기 코팅층은 정전분무법을 사용하여 형성되고 입자를 포함하지 않은 막의 형태를 갖는 황산 누액 감지기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코팅층은 상기 어유와 지방산의 혼합물을 함유하는 황산 누액 감지기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 지방산은 C13 내지 C22의 포화지방산, 불포화지방산 또는 이들의 혼합물인 황산 누액 감지기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 지방산은
    미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 올레인산, 리놀레인산, 리놀레닉산, 옥타데카테트라에노산, 에이코사펜타엔산 및 도코사헥사엔산으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 황산 누액 감지기.
  5. 삭제
  6. 도전체; 및
    상기 도전체를 둘러싸도록 배치되고, 폴리우레탄 및 어유(fish oil)를 함유하고, 1 내지 100 ㎛의 두께를 가지는 코팅층을 구비하되,
    상기 코팅층은 정전분무법을 사용하여 형성되고 입자를 포함하지 않은 막의 형태를 갖는 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 도전체는 도전성 와이어이고, 상기 코팅층은 상기 도전성 와이어의 표면을 둘러싸도록 코팅된 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 코팅층은 상기 어유와 지방산의 혼합물을 함유하는 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 지방산은 C13 내지 C22의 포화지방산, 불포화지방산 또는 이들의 혼합물인 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 지방산은
    미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 올레인산, 리놀레인산, 리놀레닉산, 옥타데카테트라에노산, 에이코사펜타엔산 및 도코사헥사엔산으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체.
  11. 삭제
  12. 폴리우레탄 도료, 어유(fish oil), 및 용매를 포함하는 코팅액을 노즐이 구비된 시린지 내에 주입하는 코팅액 주입 단계; 및
    상기 노즐과 도전체 사이에 전계를 인가하고, 상기 노즐로부터 상기 코팅액의 액적을 상기 도전체를 향해 콘-젯 모드로 정전분무시켜 상기 도전체를 둘러싸는 코팅층을 형성하여 고분자 피복 도전체를 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 정전분무 시 상기 액적이 비행하는 도중 상기 어유는 상기 액적으로부터 증발되지 않아, 상기 코팅층은 입자를 포함하지 않은 막의 형태를 갖는 황산 누액 감지기 제조방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 도전체는 도전성 와이어인 황산 누액 감지기 제조방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 코팅액은 상기 어유와 지방산의 혼합물을 함유하는 황산 누액 감지기 제조방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 지방산은 C13 내지 C22의 포화지방산, 불포화지방산 또는 이들의 혼합물인 황산 누액 감지기 제조방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 지방산은 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 올레인산, 리놀레인산, 리놀레닉산, 오케이카테트라에노산, 에이코사펜타엔산 및 도코사헥사엔산으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 황산 누액 감지기 제조방법.
  17. 삭제
  18. 제12항에 있어서,
    상기 용매는 상기 폴리우레탄 도료 및 상기 어유를 용해시키는 극성 용매인 황산 누액 감지기 제조방법.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 용매는 이소프로필알콜, 아세톤, 디메틸포름아미드, 1,2-디클로로에탄, N-메틸-2-피롤리돈, 메탄올, n-부탄올, n-프로판올, 아세토니트릴, 디메틸술폭시드, 포름산, 프로필렌카보네이트, 메틸에텔케톤, 테트라하이드로푸란, 아세트산, 에틸아세테이트, 클로로포름 및 디에틸에테르로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 황산 누액 감지기 제조방법.
  20. 삭제
KR1020190168573A 2019-12-17 2019-12-17 황산 누액 감지기, 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체 및 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체 제조방법. KR102447184B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190168573A KR102447184B1 (ko) 2019-12-17 2019-12-17 황산 누액 감지기, 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체 및 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체 제조방법.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190168573A KR102447184B1 (ko) 2019-12-17 2019-12-17 황산 누액 감지기, 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체 및 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체 제조방법.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210077195A KR20210077195A (ko) 2021-06-25
KR102447184B1 true KR102447184B1 (ko) 2022-09-23

Family

ID=76629022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190168573A KR102447184B1 (ko) 2019-12-17 2019-12-17 황산 누액 감지기, 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체 및 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체 제조방법.

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102447184B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005524082A (ja) * 2002-04-29 2005-08-11 タイコ・サーマル・コントロールズ・エルエルシー センサーケーブル

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005005566A2 (en) * 2003-07-14 2005-01-20 Superseal Ltd. Hydrophobic composites and particulates and applications thereof
KR20110015487A (ko) * 2009-08-08 2011-02-16 서정수 생분해성 화분
KR102490407B1 (ko) * 2017-09-29 2023-01-18 한양대학교 산학협력단 정전분무법을 사용하여 도전성 와이어 상에 고분자 코팅막을 형성하는 방법, 고분자 코팅막을 구비하는 도전성 와이어, 및 상기 도전성 와이어들을 구비하는 누액 감지 케이블
KR102109143B1 (ko) * 2018-03-26 2020-05-11 플로우닉스 주식회사 액체 유입 수단을 갖는 누액 감지 센서

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005524082A (ja) * 2002-04-29 2005-08-11 タイコ・サーマル・コントロールズ・エルエルシー センサーケーブル

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210077195A (ko) 2021-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3184455B2 (ja) 回転霧化頭型塗装装置
CN100594987C (zh) 静电涂敷装置
AU602963B2 (en) Apparatus for electrostatically coating workpieces
EP1800757B1 (en) Electrostatic coating system
JP4237260B2 (ja) 薄壁エラストマー製品を製造するための方法および装置
US5085373A (en) Apparatus for coating workpieces electrostatically
JP2012520753A5 (ko)
US20100288981A1 (en) Method for making a flexible and clear low surface electric resistance plastics material article of manufacture and the plastics material article made thereby
WO2000021681A1 (fr) Applicateur de revetements a tete d&#39;atomisation rotative
KR102447184B1 (ko) 황산 누액 감지기, 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체 및 황산 누액 감지기용 고분자 피복 도전체 제조방법.
KR102308411B1 (ko) 액체 코팅 제품을 분무하는 정전기 스프레이 장치, 및 이러한 스프레이 장치를 구비한 스프레이 설비
KR102490407B1 (ko) 정전분무법을 사용하여 도전성 와이어 상에 고분자 코팅막을 형성하는 방법, 고분자 코팅막을 구비하는 도전성 와이어, 및 상기 도전성 와이어들을 구비하는 누액 감지 케이블
KR102374680B1 (ko) 알칼리 누액 감지기 및 알칼리 누액 감지기 제조방법.
US3021077A (en) Electrostatic coating apparatus
WO2019035472A1 (ja) 静電塗装機
US20100260940A1 (en) System and method for depositing metallic coatings on substrates using removable masking materials
SE445893B (sv) Forfarande for elektrostatisk ytbeleggning av foremal som helt eller delvis bestar av isolermaterial
WO2020084961A1 (ja) 直接帯電方式の溶剤系塗料使用静電塗装方法及び静電塗装装置
SU1005948A1 (ru) Способ получени покрытий
CN113663884A (zh) 一种基于静电流体技术的选择性沉积工艺
JP2024092965A (ja) 塗装装置および塗装方法
JPS63151368A (ja) 回転霧化静電塗装装置
JP3379623B2 (ja) 回転霧化頭型静電塗装装置
JPS5874167A (ja) 静電塗装方法
CN113924140A (zh) 功能化球囊表面

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right