KR102480645B1 - Device for manufacturing glass fiber reinforcing material - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유리섬유 보강재의 표면에 나선형의 유리섬유띠와 함께 규사로 이루어지는 접착활성제를 보다 균질화하고도 견고하게 코팅함과 동시에, 단열, 난연, 불연 등의 기능을 가지는 보호제들을 다단으로 코팅토록 하는 유리섬유 보강재의 제조장치 및 그 유리섬유 보강재에 관한 것이다.The present invention more homogeneously and firmly coats an adhesive activator made of silica sand together with a spiral glass fiber strip on the surface of a glass fiber reinforcing material, and at the same time coats protective agents having functions such as heat insulation, flame retardancy, and non-combustibility in multiple layers. It relates to a manufacturing apparatus for a glass fiber reinforcing material and the glass fiber reinforcing material.
일반적으로 각종 건축구조물의 콘크리트 속에는 건축물의 구조, 크기, 하중 등을 고려한 설계에 따라 강도 보강을 위해 철근과 같은 보강근이 필연적으로 사용되고 있다.In general, reinforcing bars such as reinforcing bars are inevitably used in the concrete of various building structures to reinforce strength according to the design considering the structure, size, load, etc. of the building.
이러한 철근은 금속재질로 이루어짐에 따라 제설재나 해수환경 등 각종 환경적 요인에 의해 콘크리트 속에서도 심각한 부식을 겪지 않을 수 없음은 이미 널리 알려진 사실이고, 철근의 부식으로 인하여 녹이 발생하게 되면, 건축물의 전체적인 내구성이 저하되는 중대한 문제점이 발생될 수 있다.As these reinforcing bars are made of metal, it is a well-known fact that they cannot help but suffer serious corrosion even in concrete due to various environmental factors such as snow removal material or seawater environment. A serious problem of deterioration in durability may occur.
이에 따라 근자에는 콘크리트 속에 설치되는 철근을 유리섬유 보강재(섬유강화 플라스틱:Fiber Reinforced Plastic)로 대체 사용되고 있고, 이는 신소재로서 내식성, 내열성, 내부식성 등이 우수할 뿐만 아니라, 철근에 비하여 매우 큰 강도를 가지는 것이 입증되어져 전 산업분야에 걸쳐 널리 적용되는 추세에 있으며, 반영구적인 신소재로서 그 응용분야도 점차 확대되고 있다.Accordingly, glass fiber reinforcing materials (Fiber Reinforced Plastic) are being used instead of reinforcing bars installed in concrete in modern construction. It has been proven that it has a tendency to be widely applied throughout all industries, and its application as a semi-permanent new material is gradually expanding.
상기와 같은 유리섬유 보강재는 콘크리트 속이라 하더라도 습기나 물과의 접촉이 잦거나 또는 산화에 의한 부식이 빈번하게 발생될 수 있는 구조물의 제작시에는 더욱 필요하게 되는 것이며, 이를 위해 유리섬유 보강재의 강도보강이나 외표면에 부식을 방지하기 위한 보호재의 코팅이 더욱 요구되고 있다.The glass fiber reinforcing material as described above is more necessary when manufacturing a structure in which contact with moisture or water is frequent or corrosion due to oxidation may frequently occur even in concrete, and for this purpose, the strength of the glass fiber reinforcing material There is a further demand for coating of a protective material to prevent corrosion on the reinforcement or outer surface.
따라서 종래에도 유리섬유 보강재의 강도보강을 위하여 표면에 돌출되는 유리섬유띠를 형성하는 구조나 또는 그 표면에 에폭시수지나 규사와 같은 소재로 이루어지는 코팅재를 코팅하는 것이 제안된 바 있다.Therefore, conventionally, it has been proposed to form a glass fiber strip protruding on the surface or to coat the surface with a coating material made of a material such as epoxy resin or silica sand to reinforce the strength of the glass fiber reinforcing material.
이를 위해 종래에 제안된 선등록 특허의 구조를 살펴보면, 대한민국 등록특허 제10-1628669호의 규사 코팅용 경화촉진장치가 있다.Looking at the structure of the prior registered patent proposed in the prior art for this purpose, there is a curing accelerator for silica sand coating of Korean Patent Registration No. 10-1628669.
이는 중공의 원뿔대형상인 안내부의 내부에 롤링부가 다수로 배열하는 구조로 FRP 보강근(유리섬유 보강재)을 안내부의 내부로 삽입시킴에 따라 FRP 보강근의 외주면에 있는 규사를 균질화할 수 있도록 한 것이다.This is a structure in which a plurality of rolling parts are arranged inside the guide part in the shape of a hollow truncated cone, and by inserting FRP reinforcement (glass fiber reinforcement) into the guide part, the silica sand on the outer circumferential surface of the FRP reinforcement can be homogenized.
또한 안내부의 외주면에 열공급부를 장착하여 롤링부로 열원을 전달함에 따라 FRP 보강근의 외주면에 있는 규사의 경화를 촉진시키도록 한 것이며, 또한 FRP 보강근을 안내부로 삽입할 시, 안내부와 FRP 보강근을 서로 반대방향으로 회전시킴에 따라 FRP 보강근의 외주면에 있는 규사의 균질화 및 경화 성능을 배가시키도록 한 것이다.In addition, the heat supply unit is installed on the outer circumference of the guide part to transmit the heat source to the rolling part to promote the hardening of the silica sand on the outer circumference of the FRP reinforcing bar. As it is rotated in the direction, the homogenization and hardening performance of the silica sand on the outer circumferential surface of the FRP reinforcement is doubled.
상기와 같은 종래의 구성은 FRP 보강근의 표면에 규사를 코팅함에 있어서, 중공의 안내부 안에 다수로 배열되는 롤링부를 통과하는 과정에서 FRP 보강근의 표면을 탄력적으로 가압함으로써 FRP 보강근의 외주면에 코팅되어 있는 규사를 균질화시키는 구성인 것이다.In the conventional configuration as described above, in coating the surface of the FRP reinforcing bar with silica sand, the surface of the FRP reinforcing bar is coated on the outer circumferential surface of the FRP reinforcing bar by elastically pressing the surface of the FRP reinforcing bar in the process of passing through the rolling part arranged in plurality in the hollow guide part It is a composition that homogenizes silica sand.
그러나, 이와같은 종래의 구성은 다수의 롤러가 FRP 보강근이 통과하는 진행방향의 원주방향을 구비되어 있음에 따라, 이들 다수의 롤러부들이 FRP 보강근의 표면에 고르게 가압력이 작용되기에는 그 구조적인 문제점이 있었을 뿐만 아니라, 서로 다른 방향으로 회전된다 하더라도 고른 가압력을 기대하기에는 한계가 있었다.However, in this conventional configuration, since a plurality of rollers are provided in the circumferential direction of the traveling direction through which the FRP reinforcing bars pass, the plurality of roller parts have structural problems in that the pressing force is applied evenly to the surface of the FRP reinforcing bars. In addition to this, there was a limit to expecting an even pressing force even if they were rotated in different directions.
또한 안내부의 외주면에 열공급부가 장착되어 롤링부로 열원이 전달되게 함으로써 FRP 보강근의 외주면에 있는 규사를 경화시키도록 하는 것이나, 이는 안내부에 구비되는 열공급부의 열원이 롤링부들로 전달된 후, 규사를 경화시키는 간접열을 이용한 구성임으로써 열경화효율을 현저히 저하시키게 되는 문제점이 있었다.In addition, the heat supply unit is mounted on the outer circumferential surface of the guide unit to transmit the heat source to the rolling unit to harden the silica sand on the outer circumferential surface of the FRP reinforcing bar. There was a problem in that the thermal curing efficiency was significantly reduced by the configuration using indirect heat.
또다른 종래의 구조로서는 대한민국 등록특허 제10-2397056호의 고인장 및 내식성 강화형 열경화성 복합소재 보강근의 성형시스템이 있다.As another conventional structure, there is a molding system for a high-tensile and corrosion-resistant thermosetting composite reinforcing bar of Republic of Korea Patent Registration No. 10-2397056.
이는 기존에 널리 사용되고 있는 불포화 폴리에스텔 수지를 이용하는 시스템을 개선하여 보다 친환경적이고, 물성이 탁월히 개선되며, 부식에도 매우 강한 콘크리트 보강근을 생산하기 위한 것이다.This is to improve a system using an unsaturated polyester resin that is widely used in the past to produce concrete reinforcement that is more environmentally friendly, has excellent physical properties, and is very resistant to corrosion.
또한 골형성 와인딩부와 경화부 사이에는 골형성 와인딩부에서 배출된 보강근의 외부에 샌드를 도포하는 샌드 도포부가 더 형성되고, 상기 샌드 도포부는 보강근의 사용조건에 따라 선택적으로 사용되는 것을 특징으로 하고 있다.In addition, a sand application unit for applying sand to the outside of the reinforcing bars discharged from the bone-forming winding unit is further formed between the bone-forming winding unit and the hardening unit, and the sand application unit is selectively used according to the conditions of use of the reinforcing bar. there is.
또한 골형성 와인딩부는 기어 모터에 의해 회전되고, 중앙부에 보강근이 관통되어 이송되는 회전판과, 이 회전판의 일면에 돌출 형성되어 보강근의 외주연에 와인딩할 섬유줄이 감겨있는 섬유줄롤러 및 섬유줄이 보강근의 외주연에 와인딩시, 섬유줄이 결착되어 텐션을 유지해 주는 다수개의 텐션보조장치와, 상기 섬유줄롤러의 섬유줄 소모시 대체되어 보강근의 외주연에 와인딩 할 섬유줄이 감겨있는 대체용 섬유줄롤러를 더 포함하고 있다.In addition, the bone forming winding unit rotates by a gear motor, and a rotating plate through which reinforcing bars are passed through the central portion and transported, a fiber roller roller and a fiber string protruding from one surface of the rotating plate and having a fiber line wound around the outer periphery of the reinforcing bar. When winding on the outer periphery of the reinforcing bar, a plurality of tension assist devices that bind the fiber string to maintain tension, and alternative fibers in which the fiber line to be wound around the outer periphery of the reinforcing bar is replaced when the fiber line of the fiber roller roller is consumed It includes more line rollers.
그러나, 상기의 선등록특허는 보강근의 대체 수지로서 에폭시, 폴리우레탄, 비닐에스텔 등으로 대체될 수 있고, 또한 기존의 수지조 함침방식을 수지주입이 가능한 인젝션 다이스를 채택하거나, 기존 수지조 방식을 개선하여 수지 함침조 방식의 최대 단점인 시간에 따른 수지 점도 상승으로 인한 보강섬유와의 함침 접착력 저하에 따른 물성 저하를 개선할 수 있다고는 하나, 다이스의 내부를 관통하는 보강근에 열을 가하여 경화시키도록 하는 방식과 더불어, 보강근의 외부에 샌드를 도포하거나, 도포된 샌드를 에어에 의해 털어내는 방식 등 구조적으로 원활한 열경화를 기대하기가 어려울 뿐만 아니라, 샌드 도포효율도 저하되는 여러 가지 복잡한 문제점이 있었다.However, the above-mentioned prior registration patent can be replaced with epoxy, polyurethane, vinyl ester, etc. as a substitute resin for reinforcing bars, and also adopts injection dies capable of resin injection for the existing resin tank impregnation method, or uses the existing resin tank method. Although it is possible to improve the deterioration of physical properties due to the decrease in impregnated adhesion with reinforcing fibers due to the increase in resin viscosity over time, which is the biggest disadvantage of the resin impregnation bath method, it is possible to cure by applying heat to the reinforcing bars In addition to the method of applying sand to the outside of the reinforcement, it is difficult to expect structurally smooth thermal curing, such as the method of applying sand to the outside of the reinforcement bar or the method of shaking off the applied sand with air. there was.
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본 발명은 상기와 같은 종래의 여러 가지 문제점을 고려하여 이루어진 것으로 그 해결하고자 하는 과제는 유리섬유 보강재의 길이 방향 둘레에 콘크리트와 결합력을 높이기 위해 고강도 유리섬유띠를 나선형으로 감아서 굴곡을 형성토록 하고, 유리섬유 보강재의 표면 전체에는 규사로 이루어지는 접착활성제를 도포함과 동시에, 가압하여 접착활성제의 도포효율을 향상시키며, 또한 규사가 도포된 표면에 단열, 난연, 불연제로 이루어지는 액상의 보호제를 다단으로 더 코팅토록 하는 유리섬유 보강재를 제공함에 있다.The present invention has been made in consideration of the above conventional various problems, and the problem to be solved is to form a bend by winding a high-strength glass fiber strip in a spiral in order to increase the bonding force with concrete around the longitudinal direction of the glass fiber reinforcing material, , The adhesive activator made of silica sand is applied to the entire surface of the glass fiber reinforcing material, and at the same time, the application efficiency of the adhesive activator is improved by pressurization, and a liquid protective agent composed of heat insulation, flame retardant, and non-retardant is applied to the surface coated with silica sand in multiple stages. It is to provide a glass fiber reinforcing material that allows further coating.
특히, 본 발명은 접착활성제 도포단계 및 보호제 코팅단계를 유리섬유 보강재의 열경화공정에서 열경화와 동시에 이루어지도록 함으로써 제조공정을 단순화하고 유리섬유 보강재의 상품성 및 생산성을 월등히 향상시키도록 하는 유리섬유 보강재를 제공함에 있다.In particular, the present invention is a glass fiber reinforcing material that simplifies the manufacturing process and significantly improves the marketability and productivity of the glass fiber reinforcing material by making the step of applying the adhesive activator and the coating step of the protective agent simultaneously with thermal curing in the thermal curing process of the glass fiber reinforcing material. is in providing
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 연속적인 제조라인의 자동화되는 인발성형 제조장치에 의해 유리섬유 보강재를 제조하면서도 길이방향을 따라 나선형의 유리섬유띠를 성형하고, 그 표면에는 전체에 걸쳐 규사로 이루어지는 접착활성제를 도포함과 동시에, 가압로울러로 가압하여 접착활성제를 보다 효율적으로 도포토록 하며, 이어서 단열, 난연, 불연 재질로 이루어지는 보호제를 다단으로 코팅 제조토록 하는 것을 포함한다.The present invention for achieving the above object is to form a spiral glass fiber strip along the length direction while manufacturing a glass fiber reinforcing material by an automated pultrusion manufacturing device of a continuous production line, and silica sand is formed over the entire surface. At the same time as applying the adhesive activator made of, pressurizing with a pressure roller to more efficiently apply the adhesive activator, and then coating a protective agent made of a heat insulating, flame retardant, and non-combustible material in multiple stages.
본 발명에 따른 유리섬유 보강재를 제조토록 하는 제조장치는 낱개로 공급되는 가느다란 다수 가닥의 유리섬유사들을 한 묶음으로 묶어서 유리섬유 보강재를 형성토록 하는 유리섬유 묶음부; 한 묶음으로 모아진 유리섬유사들을 에폭시수지가 밀폐되게 충진되는 용액조로 통과시켜 에폭시수지를 코팅토록 하는 에폭시수지 코팅부; 다수 가닥의 유리섬유의 외표면에 별도의 유리섬유를 나선형으로 감아서 유리섬유띠를 형성토록 하는 유리섬유띠 밴딩부; 유리섬유에 순차적으로 열을 가하여 경화시키도록 하는 열경화공정부를 포함하고; A manufacturing apparatus for manufacturing a glass fiber reinforcing material according to the present invention includes a glass fiber bundling unit for forming a glass fiber reinforcing material by bundling a plurality of thin glass fiber yarns supplied individually into a bundle; An epoxy resin coating unit for coating the epoxy resin by passing the glass fiber yarns collected in a bundle into a solution tank filled with an epoxy resin to be hermetically sealed; a glass fiber strip bending unit for forming a glass fiber strip by spirally winding a separate glass fiber on the outer surface of the plurality of strands of glass fiber; A thermal curing process unit for curing by sequentially applying heat to the glass fibers;
상기 열경화공정부에는 이의 열경화과정이 이루어지는 과정에서 규사로 이루어지는 접착활성제를 도포토록 하는 접착활성제 도포단계, 도포된 접착활성제를 가압하는 접착활성제 가압단계, 그리고 유리섬유 보강재의 표면에 단열, 난연, 불연 재질로 이루어지는 보호제를 코팅토록 하는 보호제 코팅단계를 다단으로 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한 것이다.The thermal curing process unit includes an adhesive activator application step of applying an adhesive activator made of silica sand in the course of the thermal curing process, an adhesive activator pressing step of pressurizing the applied adhesive activator, and a heat insulation, flame retardant, It is characterized in that the protective agent coating step to coat the protective agent made of an incombustible material is made in multiple stages.
상기와 같은 본 발명의 유리섬유 보강재는 표면에 길이방향을 따라 나선형으로 보강 유리섬유띠를 형성하고, 이산화규소(SiO₂)성분이 풍부한 석영 알갱이의 모래인 규사로 이루어지는 접착활성제를 일체로 도포함과 동시에, 그 표면을 가압하여 도포효율을 월등히 향상시키며, 단열, 난연, 불연 재질로 이루어지는 보호제를 다단으로 코팅함으로써 콘크리트와 결합력이 우수하고, 그 어떠한 조건하에서도 보강재로서의 기능을 다 할수 있는 효과를 가지게 된다.The glass fiber reinforcing material of the present invention as described above forms a reinforcing glass fiber strip in a spiral along the longitudinal direction on the surface, and integrally coats an adhesive activator composed of silica sand, which is a sand of quartz grains rich in silicon dioxide (SiO₂), At the same time, the surface is pressurized to greatly improve the coating efficiency, and by coating the protective agent made of insulation, flame retardant, and non-combustible material in multiple layers, it has excellent bonding strength with concrete and has the effect of fulfilling its function as a reinforcing material under any conditions. do.
또한 본 발명은 상기 유리섬유 보강재는 연속적이고도 자동화된 인발성형의 제조장치에 의하여 제조되는 것이며, 먼저, 에폭시수지를 도포토록 하기 위한 에폭시수지 코팅부에서는 에폭시수지가 충진되는 용액조를 밀폐되는 구조를 갖도록 구성함으로써 에폭시수지가 저절로 증발되어져 굳어지는 현상을 미연에 방지할 수 있음은 물론이고, 이에 따라 에폭시수지의 도포효율을 월등히 향상시킬 수 있는 효과를 가지게 된다.In addition, in the present invention, the glass fiber reinforcing material is manufactured by a continuous and automated pultrusion manufacturing apparatus, and first, in the epoxy resin coating part for applying the epoxy resin, a structure in which the solution tank filled with the epoxy resin is sealed By configuring it to have, it is possible to prevent the phenomenon that the epoxy resin is spontaneously evaporated and hardened in advance, and accordingly, the application efficiency of the epoxy resin can be significantly improved.
또한, 본 발명에서는 규사로 이루어지는 접착활성제의 도포단계 및 가압단계, 그리고 보호제 코팅단계를 상기 열경화공정부 내에서 이루어지도록 함으로써 제조공정을 단순화하여 제조효율을 향상시킬 수 있는 효과를 가지게 된다.In addition, in the present invention, the application and pressurization of the adhesive activator made of silica sand, and the protective agent coating step are performed within the thermal curing process unit, thereby simplifying the manufacturing process and improving manufacturing efficiency.
즉, 종래의 구조에서는 접착활성제를 도포하기 위하여서 에폭시수지를 재차 가열하여야만 하는 예열단계를 거쳐야 하나, 본 발명에서는 별도의 예열단계를 가지지 않으면서 열경화공정부에서 열경화시키기 위해 필연적으로 열원을 가하는 과정과 동시에, 접착활성제의 도포단계 및 가압단계, 그리고 보호제 코팅단계가 이루어지도록 함으로써 제조공정을 개선할 수 있는 효과를 가지게 된다.That is, in the conventional structure, in order to apply the adhesive activator, the epoxy resin must be heated again to go through a preheating step, but in the present invention, a heat source is inevitably applied to thermally cure in the thermal curing process unit without a separate preheating step. At the same time, it has the effect of improving the manufacturing process by making the application step and pressurization step of the adhesive activator, and the protective agent coating step.
특히, 접착활성제의 도포단계에서 유리섬유가 탱크를 통과하는 과정에서 입구 및 출구를 통해 탱크 내부의 접착활성제가 외부로 누출되는 것들을 다시 회수하여 재사용할 수 있도록 함으로써 재료의 낭비를 줄임은 물론이고, 작업환경을 개선할 수 있는 효과를 가지게 된다. In particular, in the step of applying the adhesive activator, in the process of passing the glass fiber through the tank, the adhesive activator inside the tank leaks to the outside through the inlet and outlet so that they can be recovered and reused, thereby reducing waste of materials, It has the effect of improving the working environment.
이에 더하여 본 발명은 접착활성제가 도포되는 유리섬유 보강재의 표면에 단열, 난연, 불연재들을 다단으로 코팅함으로써 유리섬유 보강재의 우수한 기능향상을 기대할 수 있는 효과도 가지게 되는 것이다.In addition to this, the present invention also has an effect that can be expected to improve the function of the glass fiber reinforcing material by coating the surface of the glass fiber reinforcing material to which the adhesive activator is applied in multiple layers with heat insulating, flame retardant, and incombustible materials.
도 1은 본 발명 유리섬유 보강재의 전체적인 제조장치를 보인 구성도
도 2는 본 발명 도1에서 에폭시수지 코팅부를 보인 구성도
도 3은 본 발명 도1에서 접착활성제 도포단계를 보인 구성도
도 4는 본 발명 접착활성제 가압단계를 보인 구성도
도 5는 본 발명 도4의 평면구성도
도 6은 본 발명 보호제 코팅단계를 보인 구성도
도 7은 본 발명 도6의 다른 실시예를 보인 구성도1 is a block diagram showing the overall manufacturing apparatus of the present invention glass fiber reinforcement
Figure 2 is a configuration diagram showing the epoxy resin coating portion in Figure 1 of the present invention
Figure 3 is a configuration diagram showing the adhesive activator application step in Figure 1 of the present invention
Figure 4 is a configuration diagram showing the present invention adhesive activator pressing step
Figure 5 is a plan configuration diagram of Figure 4 of the present invention
6 is a configuration diagram showing the protective agent coating step of the present invention
Figure 7 is a configuration diagram showing another embodiment of the present invention Figure 6
이하에서 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, specific details for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
첨부된 도면의 도1은 본 발명의 유리섬유 보강재를 제조하기 위한 전체적인 제조라인을 보인 구성도이고, 도2은 에폭시수지 도포부, 도3은 유리섬유 보강재의 접착활성제 도포단계, 도4 및 도5는 도포된 접착활성제를 가압토록 하는 접착활성제 가압단계, 도6 및 도7은 보호제를 코팅토록 하는 보호제 코팅단계의 구성를 보인 도면이다.Figure 1 of the accompanying drawings is a configuration diagram showing the overall manufacturing line for manufacturing the glass fiber reinforcement of the present invention, Figure 2 is an epoxy resin application unit, Figure 3 is the adhesive activator application step of the glass fiber reinforcement, Figures 4 and 4 5 is a view showing the configuration of the adhesive activator pressing step to press the applied adhesive activator, and FIGS. 6 and 7 are the protective agent coating step to coat the protective agent.
본 발명의 유리섬유 보강재는 가느다란 다수 가닥의 유리섬유사를 철근과 같은 크기로 묶음한 후, 열경화성 접착제(에폭시수지)로 접착 경화하여 각종 보강재로 사용할 수 있도록 하는 것으로, 상기 유리섬유 보강재의 길이 방향 둘레에는 나선형의 유리섬유띠를 형성하고, 표면의 전체면에 걸쳐 작은 알갱이의 규사로 이루어지는 접착활성제와, 단열, 난연, 불연 재질로 이루어지는 보호제를 도포한 것을 포함한다.The glass fiber reinforcing material of the present invention is a method in which a plurality of thin glass fiber yarns are bundled to the same size as the reinforcing bars, and then bonded and cured with a thermosetting adhesive (epoxy resin) so that they can be used as various reinforcing materials. The length of the glass fiber reinforcing material A spiral glass fiber band is formed around the direction, and an adhesive activator made of small grains of silica sand and a protective agent made of a heat insulating, flame retardant, and non-combustible material are applied over the entire surface of the surface.
상기와 같은 본 발명의 유리섬유 보강재는 표면에 나선형의 유리섬유띠가 일체로 구비됨과 동시에, 규사로 이루어지는 접착활성제가 일체로 도포되고, 그 표면에 단열, 난연, 불연 재질의 보호제가 더 코팅됨으로써 콘크리트에 매설될 경우, 유리섬유띠(A)와 더불어 미세하게 오돌도돌한 접착활성제에 의해 콘크리트와 일체로 결합되어져 지진이나 충격하중 또는 동적하중에 의한 건축물의 진동 발생시나 기타 어떠한 형태의 인장력이 유리섬유 보강재에 가해지더라도 콘크리트와 분리되는 현상이 방지될 뿐만 아니라, 수분에도 강한 특징을 지니게 될 것이다.The glass fiber reinforcing material of the present invention as described above has a spiral glass fiber strip integrally provided on the surface, an adhesive activator made of silica sand is integrally applied, and a heat insulating, flame retardant, and non-combustible protective agent is further coated on the surface. When buried in concrete, it is integrally combined with the concrete by the finely rolled adhesive activator together with the glass fiber strip (A), so that when vibration of the building occurs due to earthquake, impact load or dynamic load, or any other form of tensile force, the glass fiber Even if it is applied to the reinforcing material, it will not only prevent separation from concrete, but will also have strong characteristics against moisture.
상기 유리섬유 보강재의 제조장치는 첨부된 도면의 도1에서 참조되듯이 여러 단계의 제조공정을 순차적이고도 자동적으로 거치는 인발성형으로서 제조가 완료된다.As shown in FIG. 1 of the accompanying drawings, the apparatus for manufacturing the glass fiber reinforcing material is completed by pultrusion through sequential and automatic manufacturing processes in several steps.
본 발명의 제조장치는 크게 구분하여 유리섬유 묶음부(10), 에폭시수지 코팅부(20), 유리섬유띠 밴딩부(30), 열경화공정부(40)로 구성되고, 더 나아가 상기 열경화공정부(40)에서는 열경화단계 뿐만 아니라, 규사로 이루어지는 접착활성제를 도포토록 하는 접착활성제 도포단계(50), 도포된 접착활성제를 가압하는 접착활성제 가압단계(60), 그리고 유리섬유 보강재의 표면에 단열, 난연, 불연 재질로 이루어지는 보호제를 코팅토록 하는 보호제 코팅단계(70)가 다단으로 구성된다.The manufacturing apparatus of the present invention is largely divided into a glass
본 발명에 따른 제조장치의 각 공정을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Each process of the manufacturing apparatus according to the present invention will be described in detail as follows.
상기 유리섬유 묶음부(10)는 가느다란 가닥으로 이루어지는 유리섬유사(a)가 각각의 다수 공급롤(11)로 부터 공급되어 다이스(12)로 모아져 일정한 두께로 묶음된 후 다음 공정으로 이송된다.In the glass
이러한 공급롤(11)에 감겨진 유리섬유사(a)는 그 직경이 아주 가느다란 필라멘트로서 수백 또는 수천 가닥이 묶음되어 용도에 맞게 소정의 번수(Tex)로 균일하게 감겨진 상태이다.The glass fiber thread (a) wound around the
다음 공정의 에폭시수지 코팅부(20)는 첨부된 도면의 도2에서 더욱 상세히 나타낸 바와 같이 밀폐되는 함체형의 용액조를 가지면서 이 용액조에 충진되는 액체상태의 에폭시수지에 유리섬유사(a)를 통과시키도록 하는 기능을 제공하게 된다.As shown in more detail in FIG. 2 of the accompanying drawings, the epoxy
상기 용액조(21)는 내부의 에폭시수지가 외부로 증발되지 않도록 밀폐되는 구조를 가지는 것을 원칙으로 하고, 이의 내부에는 일정량의 에폭시수지가 늘 충진되는 상태를 유지하게 된다.In principle, the
이는 대략 사각 함체형을 이루면서 전,후면에는 집속된 유리섬유사(a)가 인입 및 인출될 수 있는 입구(22) 및 출구(23)가 각각 구비되고, 상부에는 에폭시수지를 용액조(21)에 안정되게 공급하기 위한 공급구(24)가 구비되며, 내부에는 통과되는 유리섬유사(a)를 액체 상태의 에폭시수지 속에 충분하고도 용이하게 함침시킬 수 있도록 하는 안내로울러(25)가 구비되는 구조를 가진다.It forms a substantially rectangular housing shape, and is provided with an
또한 상기 용액조(21)의 후방 출구(23) 측에는 별도의 사이징 다이스(26)가 구비되고, 이의 사이징 다이스(26)는 통과되는 유리섬유사(a)의 표면에 달라붙은 에폭시수지를 균일하고도 안정되게 정리함으로써 고른 두께를 가지는 유리섬유 보강재를 제조할 수 있다.In addition, a separate sizing die 26 is provided on the side of the
상기 에폭시수지는 액체 상태로 이루어지는 열경화성 접착제로서, 용액조(21)내에 담겨져 안내로울러(25)에 의해 통과되는 수많은 가닥의 유리섬유사(a)들의 표면에 고르게 도포되고, 이렇게 에폭시수지가 도포된 유리섬유사(a)들은 한 묶음을 이루면서 다음 공정으로 이송된다.The epoxy resin is a thermosetting adhesive made in a liquid state, and is evenly applied to the surface of the numerous strands of glass fiber yarns (a) passed by the
또한 유리섬유띠 밴딩부(30)는 유리섬유 보강재의 표면에 유리섬유띠(A)를 나선상으로 감기게 하기 위한 것으로, 모터(31)의 동력으로 회전구동되는 원판체(32)와, 이의 전단에 별도의 유리섬유를 권취한 한 쌍의 권취롤(33)과, 유리섬유를 안내토록 하는 안내고리(34)(35)들로 구성된다.In addition, the glass fiber
상기 권취롤(33)에 권취되는 유리섬유는 유리섬유띠(A)를 구성하기 위한 것으로, 원판체(32)의 회전에 의해 권취롤(33)에 권취된 유리섬유가 안내고리(34)(35)들을 통하여 수평선상으로 이송되는 유리섬유 보강재의 둘레 교차방향에서 나선형으로 감겨지게 되는 것이다.The glass fiber wound around the take-
이어서, 유리섬유띠 밴딩부(30)에 의해 유리섬유띠(A)가 형성되면, 다음 공정의 열경화 공정부(40)로 이송된다.Subsequently, when the glass fiber strip A is formed by the glass fiber
상기 열경화 공정부(40)는 첨부된 도면의 도4에서 더욱 상세히 나타낸 바와 같이 유리섬유띠 밴딩부(30)를 통과하는 보강재가 내부를 관통하면서 경화되는 것으로서, 이의 내부에는 기본적으로 통상에서와 같이 관통하는 보강재에 열을 가하여 경화시키도록 하는 온도조절용 가열장치(미도시)가 설치되고, 상기 온도조절용 가열장치는 2~3개(2~3구역)로 나눠어져 각각 온도가 다르게 조절되어 가열된다. As shown in more detail in FIG. 4 of the accompanying drawings, in the thermal
상기 열경화 공정부(40)에는 접착활성제 도포단계(50), 접착활성제 가압단계(60), 보호제 코팅단계(70)가 연이어 구비된다.In the thermal
즉, 도면에서 참조되듯이 열경화 공정부(40)의 1차 가열수단(41)의 다음 단계에 접착활성제 도포단계(50), 접착활성제 가압단계(60)가 연이어 구비되는 것으로, 먼저, 상기 접착활성제 도포단계(50)는 열경화하기 위하여 1차 가열수단(41)에 의해 가열된 유리섬유 보강재의 표면에 규사로 이루어지는 접착활성제를 도포하게 된다.That is, as referenced in the drawings, the adhesive
상기 접착활성제 도포단계(50)는 내부에 접착활성제가 충진되는 탱크(51)가 마련되고, 이 탱크(51)의 전,후면에는 유리섬유 보강재가 통과되는 입구(52) 및 출구(53)가 구비됨과 동시에, 상부에는 지속적으로 접착활성제를 보충하기 위한 투입호퍼(54)가 구비된다.In the adhesive
이때 상기 입구(52) 및 출구(53)에는 유리섬유 보강재의 진행방향을 따라 내부로 곡면을 가지는 슈라우드로 형성됨에 따라 탱크(51)의 내부에 충진되는 접착활성제가 외부로 토출되는 것을 최대한 방지하게 된다.At this time, the
또한 상기 탱크(51)의 하부 외측에는 회수통(55)이 구비되어 탱크(51)의 입구(52) 및 출구(53)의 틈새를 통하여 외부로 토출되는 접착활성제를 받아서 펌프(56)를 통해 투입호퍼(54)으로 회수토록 구비된다.In addition, a
또한 상기 접착활성제 도포단계(50)에 연이어 도포된 접착활성제를 가압하는 접착활성제 가압단계(60)가 구비된다.In addition, an adhesive
상기 접착활성제 가압단계(60)는 상,하부 한 쌍의 가압로울러(61)(62)로 구성되어 이들 사이를 통과하는 유리섬유 보강재의 표면을 가압함으로써 접착활성제가 견고하고도 고르게 도포될 수 있도록 하기 위함이다.The adhesive
이때 상기 한 쌍의 가압로울러(61)(62)는 스폰지, 우레탄 등 일정한 쿠션을 가지는 재질로 형성할 수도 있으며, 이는 유리섬유 보강재의 표면을 보다 부드럽고 안정되게 가압할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.At this time, the pair of
또한, 상기 접착활성제 가압단계(60)의 다음에는 보호제 코팅단계(70)가 다단으로 구비되는 것으로, 이러한 보호제 코팅단계(70)는 열경화 공정부(40)에서 완전히 경화되기 이전에 단열, 난연, 불연 재질로 이루어지는 보호제를 다단으로 코팅토록 하는 구성이다.In addition, after the adhesive
상기 보호제 코팅단계(70)는 액체 상태의 보호제를 상,하부 그리고 좌,우 사방향에서 분사노즐(71)로 고르게 분사하여 코팅할 수 있도록 구성될 뿐만 아니라, 상부에는 하나의 분사노즐(71)을 구비함과 동시에, 이와 대향되는 하부에는 별도의 받침대(72)를 형성하여 고르게 도포할 수 있도록 구성할 수 있다.The protective
이와 더불어, 상기 열경화 공정부(40)는 다수의 온도조절용 가열장치가 설치되는 것으로, 상기 온도조절용 가열장치는 1차 가열수단(41)을 비롯하여 2차, 3차 가열수단(42)(43)이 여러 구역으로 나눠어져 각각 온도가 다르게 조절되면서 작동되도록 구성된다.In addition, in the thermal
이러한 열경화 공정부(40)는 설정되는 온도에 따라 각각 서로 다른 온도로 가열되어져 유리섬유 보강재의 가닥들 사이에 도포된 접착제를 경화시켜 유리섬유 보강재의 제조를 완성하게 되는 것이다.The
따라서 본 발명의 유리섬유 보강재는 상기와 같은 제조장치에 의해 자동적이고 연속적으로 제조되어져 양산이 가능하게 됨으로써 다양한 산업분야에 널리 적용할 수가 있게 되는 것이다.Therefore, the glass fiber reinforcing material of the present invention is automatically and continuously manufactured by the manufacturing apparatus as described above, and mass production is possible, so that it can be widely applied to various industrial fields.
100:유리섬유 보강재 a:유리섬유
A:유리섬유띠 B:접착활성제
10:유리섬유 묶음부 11:공급롤
12:다이스 20:에폭시수지 코팅부
21:용액조m 22,52:입구
23,53:출구 24:공급구
25:안내로울러 26:사이징 다이스
30:유리섬유띠 밴딩부 31:모터
32:원판체 33:권취롤
34,35:안내고리 40:열경화 공정부
41:1차 가열수단 42,43:2차 3차 가열수단
50:접착활성제 도포단계 51:탱크
54:투입호퍼 55:회수통
56:펌프 60:접착활성제 가압단계
61,62:가압로울러 70:보호제 코팅단계
71:분사노즐 72:받침대100: glass fiber reinforcement a: glass fiber
A: glass fiber strip B: adhesive activator
10: glass fiber bundle 11: supply roll
12: die 20: epoxy resin coating part
21:
23,53: exit 24: supply port
25: guide roller 26: sizing die
30: glass fiber belt bending part 31: motor
32: disk body 33: winding roll
34,35: guide ring 40: heat curing process
41: 1st heating means 42, 43: 2nd 3rd heating means
50: adhesive activator application step 51: tank
54: input hopper 55: collection container
56: pump 60: adhesive activator pressurization step
61,62: pressure roller 70: protective agent coating step
71: injection nozzle 72: support
Claims (8)
상기 유리섬유사들을 에폭시수지가 밀폐되게 충진된 용액조로 통과시켜 코팅토록 하는 에폭시수지 코팅부,
상기 묶음된 유리섬유의 표면에 별도의 유리섬유띠를 나선형으로 감아서 형성토록 하는 유리섬유띠 밴딩부,
상기 유리섬유에 서로 다른 온도의 열을 순차적으로 가하여 경화시키도록 하는 열경화공정부를 포함하고,
상기 열경화공정부에는 규사로 이루어지는 접착활성제가 충진되는 탱크의 전,후면에 유리섬유 보강재가 통과되는 입구 및 출구가 구비됨과 동시에, 상부에는 접착활성제를 공급하기 위한 투입호퍼가 구비되고, 탱크의 하부에는 입구 및 출구를 통해 흘러나오는 접착활성제를 받아서 펌프에 의해 투입호퍼로 회수토록 하는 회수통가 갖추어져 유리섬유 표면에 접착활성제를 도포토록 하는 접착활성제 도포단계; 도포된 접착활성제를 가압하는 접착활성제 가압단계; 그리고 유리섬유 보강재의 표면에 단열, 난연, 불연 재질로 이루어지는 보호제를 다단으로 코팅토록 하는 보호제 코팅단계;의 공정들을 순차적으로 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 유리섬유 보강재의 제조장치.
A glass fiber bundle that binds a plurality of glass fiber yarns into one bundle,
An epoxy resin coating unit for coating the glass fiber yarns by passing them through a solution tank filled with epoxy resin to be hermetically sealed;
a glass fiber band bending unit configured to spirally wind a separate glass fiber strip on the surface of the bundled glass fibers;
A thermal curing process unit for curing by sequentially applying heat of different temperatures to the glass fibers,
In the thermal curing process unit, inlets and outlets through which glass fiber reinforcing materials are passed are provided at the front and rear of the tank filled with the adhesive activator made of silica sand, and at the same time, an input hopper for supplying the adhesive activator is provided at the top, and the lower part of the tank is provided. An adhesive activator application step of applying the adhesive activator to the surface of the glass fiber with a collection container for receiving the adhesive activator flowing out through the inlet and outlet and recovering it to the input hopper by a pump; An adhesive activator pressing step of pressing the applied adhesive activator; And a protective agent coating step of coating the surface of the glass fiber reinforcing material with a protective agent made of a heat-insulating, flame retardant and non-combustible material in multiple stages.
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|---|---|---|---|
| KR1020220092105A KR102480645B1 (en) | 2022-07-26 | 2022-07-26 | Device for manufacturing glass fiber reinforcing material |
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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2022
- 2022-07-26 KR KR1020220092105A patent/KR102480645B1/en active IP Right Grant
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