KR102525977B1 - 강성이 향상된 놀이시설용 강화섬유 직조물의 제조방법 및 이를 포함하는 강화섬유 그물망 - Google Patents

강성이 향상된 놀이시설용 강화섬유 직조물의 제조방법 및 이를 포함하는 강화섬유 그물망 Download PDF

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Abstract

본 발명은 나일론과 폴리에스터 섬유사 중 적어도 하나를 직조하여 지름 5~20mm 직경의 브레이드(braid)를 제조하는 단계, 상기 강화섬유사 브레이드를 25~40℃ 범위에서 100 ~ 150분(min) 동안 연화제에 침지하는 단계, 상기 강화섬유사 브레이드를 정제수 또는 물에 침지하여 세정하는 단계 및 상기 증류수 또는 물에 의한 수분이 남아 있는 상태에서 상기 강화섬유 브레이드를 사용하여 그물망 형태의 강화섬유 직조물을 제조하는 단계를 포함하는 강성이 향상된 놀이시설용 강화섬유 직조물의 제조방법 및 이를 포함하는 강화섬유 직조물을 제공한다.

Description

강성이 향상된 놀이시설용 강화섬유 직조물의 제조방법 및 이를 포함하는 강화섬유 그물망{METHOD OF REINFORCING FIBER FOR INDOOR PLAY FACILITIES AND REINFORCING FIBER MESH}
본 발명은 강성이 향상된 놀이시설용 강화섬유 직조물의 제조방법 및 이를 포함하는 강화섬유 그물망에 관한 것이다.
최근에 여가시간 확대에 따른 야외활동 및 건강 등에 대한 관심이 증가함에 따라, 각종 스포츠 및 레저 활동 뿐만 아니라 실내 및 실외 운동에 대한 관심이 증가하고 있는 추세에 있다.
이러한 추세에 따라, 각종 공원 및 하천 변 등에는 조깅을 위한 트랙 및 자전거 도로 등이 새롭게 시공되고 있고, 또한 자투리 공간 등에 간단한 운동을 위한 운동기구들이 설치되고 있다.
또한, 민간 건설회사에서 건설하는 아파트 단지 등에도 산책 및 야외 활동을 위한 산책로 및 조경 시설물 등이 시공되고 있고, 유아들을 위한 놀이터가 별도의 장소에 설치되고 있다. 상세하게는, 공원 및 아파트 단지 등에는 조경시설물의 일례로서, 목재나 금속 재질의 기둥을 세우고, 기둥 상부에는 햇빛이나 빗물을 차단하는 지붕체를 고정시켜 사용자들이 지붕체의 아래에서 쉴 수 있는 파고라가 설치되고 있다.
또, 실내외 별도의 장소에 유아들을 위한 실내외 놀이터가 설치되고 있다. 유아들이 사용하는 놀이터의 경우에 성장기의 유아들에 적합한 다양한 놀이시설이 증가하는 추세 있다. 특히 최근에는 친환경 소재로 제작된 그물망 형태의 놀이기구가 각광받고 있다.
그러나, 이러한 그물망 형태의 유아용 놀이시설은 장시간 사용시에 내구성 저하에 의한 안전사고가 발생되는 문제가 있다.
따라서, 친환경 소재로 제작되어 높은 안정성이 담보되는 유아용 놀이시설이 요구되는 실정이다.
대한민국 등록특허공보 제10-1490293호(2015.02.04)
본 발명은 상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 영유아의 그물형 놀이시설에 사용되는 강화섬유를 특정 방식으로 제조하여 우수한 강성을 확보하도록 함으로써, 놀이시설의 내구성이 크게 향상될 뿐만 아니라 사용중의 안전사고를 방지할 수 있는 강성이 향상된 놀이시설용 강화섬유 직조물의 제조방법 및 이를 포함하는 강화섬유 그물망을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 영유아의 그물형 놀이시설에 사용되는 강화섬유를 특정 방식으로 제조하여 우수한 강성을 확보하도록 함으로써, 그물망의 처짐을 반영구적으로 방지하여 탄성력과 팽팽한 상태를 그대로 유지할 수 있는 강성이 향상된 놀이시설용 강화섬유 직조물의 제조방법 및 이를 포함하는 강화섬유 그물망을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기의 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 강성이 향상된 놀이시설용 강화섬유 직조물의 제조방법은,
(1) 나일론과 폴리에스터 섬유사 중 적어도 하나를 직조하여 지름 5~20mm 직경의 브레이드(braid)를 제조하는 단계;
(2) 상기 강화섬유사 브레이드를 25~40℃범위에서 100 ~ 150분(min) 동안 연화제에 침지하는 단계;
(3) 상기 강화섬유사 브레이드를 정제수 또는 물에 침지하여 세정하는 단계; 및
(4) 상기 증류수 또는 물에 의한 수분이 남아 있는 상태에서 상기 강화섬유 브레이드를 사용하여 그물망 형태의 강화섬유 직조물을 제조하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 예에서, 상기 연화제는 정제수 7~12L, 구연산 150~250g, 폴리쿼터 3~7g, 솔루비라이저 30~50g, 레몬오일 0.005~0.015ml를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 예에서, 상기 그물망 형태의 강화섬유 직조물 제조과정 후에, 상기 강화섬유 직조물을 사용하여 시설물에 설치하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 예에서, 상기 강화섬유 직조물 설치과정에서,
상기 강화섬유 직조물을 15~40℃ 온도범위에서 50 ~ 100분(min) 동안 정제수에 침지하여 설치할 수 있다.
본 발명의 하나의 예에서, 상기 브레이드에는 탄소소재가 전체 100 중량부에 대해서, 1 내지 10 중량부로 포함할 수 있다.
한편, 본 발명은 상기 강화섬유 제조방법으로 제조된 강화섬유 직조 그물망을 제공한다.
본 발명에 따른 강성이 향상된 놀이시설용 강화섬유 직조물의 제조방법 및 이를 포함하는 강화섬유 그물망은, 영유아의 그물형 놀이시설에 사용되는 강화섬유를 특정 방식으로 제조하여 우수한 강성을 확보하도록 함으로써, 놀이시설의 내구성이 크게 향상될 뿐만 아니라 사용중의 안전사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또, 본 발명에 따른 강성이 향상된 놀이시설용 강화섬유 직조물의 제조방법 및 이를 포함하는 강화섬유 그물망은, 영유아의 그물형 놀이시설에 사용되는 강화섬유를 특정 방식으로 제조하여 우수한 강성을 확보하도록 함으로써, 그물망의 처짐을 반영구적으로 방지하여 탄성력과 팽팽한 상태를 그대로 유지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 고강성 놀이시설용 강화섬유 직조물의 제조과정을 나타내는 흐름도이고,
도 2는 본 발명에 따른 놀이시설용 강화섬유의 제조방법으로 제조된 강화섬유 그물망을 나타내는 도면이고.
도 3은 본 발명에 따른 놀이시설용 강화섬유의 제조방법으로 제조된 강화섬유 그물망의 사진이다.
이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 도는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 고강성 놀이시설용 강화섬유의 제조과정을 나타내는 흐름도이고, 도 2는 본 발명에 따른 놀이시설용 강화섬유의 제조방법으로 제조된 강화섬유 그물망을 나타내는 도면이고. 도 3은 본 발명에 따른 놀이시설용 강화섬유의 제조방법으로 제조된 강화섬유 그물망의 사진이다.
이들 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 강성이 향상된 놀이시설용 강화섬유 직조물의 제조방법은, 나일론과 폴리에스터 섬유사 등을 직조하여 지름 5~20mm 직경의 브레이드(braid)를 제조하는 단계(S10), 상기 강화섬유사 브레이드를 25~40℃범위에서 100 ~ 150분(min) 동안 연화제에 침지하는 단계(S20), 상기 강화섬유사 브레이드를 정제수 또는 물에 침지하여 세정하는 단계(S30), 상기 증류수 또는 물에 의한 수분이 남아 있는 상태에서 상기 강화섬유 브레이드를 사용하여 그물망 형태의 강화섬유 직조물을 제조하는 단계(S40)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 강화섬유 직조물 제조과정에서 향후에 수분 증발에 의한 수축을 고려하여 제작 크기에 대비하여 대략 80% 크기로 제조한다.
또, 본 발명은 상기 놀이시설용 강화섬유 직조물을 사용하여 시설물에 설치하는 방법에 따라, 상기 강화섬유 직조물을 10~45℃ 온도범위에서 50 ~ 100분(min) 동안 정제수에 침지한 후에 수분이 대략 40% 이하로 남아 있는 상태에서 외부 시설물(미도시)에 결합하여 설치하는 과정이 진행될 수 있다.
구체적으로, 먼저 나일론과 폴리에스터 섬유사 등과 같은 강화섬유를 직조하여 지름 5~20mm 직경의 브레이드(braid)를 제조한다(S10). 이 때, 바람직하게는 상기 강화섬유 브레이드는 직경은 5~10mm로 형성되는 것이 적합하다. 하나의 예에서, 상기 강화섬유사는 상기 브레이드 이외에, 평직(plain-woven), 편성(knit), 부직(non-woven), 수자직(satin), 주자직(warp sating) 및 능직 (twill)으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 직물(fabric)을 포함하는 형태일 수 있다.
여기서, 경우에 따라서, 상기 강화섬유는 탄소소재를 포함하여 제조될 수 있다. 상기 탄소재료는 랜덤으로 엉킨 탄소 섬유시트(sheet) 형상으로 형성될 수 있다.
이 때, 탄소소재는 칩(chip), 펠렛(pellet) 등으로 제공될 수 있고, 전체 강화섬유사 100 중량부 대비 1 내지 5 중량부로 포함하는 것이 바람직할 수 있고, 더욱 바람직하게는 강화섬유사 전체 100 중량부 대하여, 3~4 중량부로 포함하는 것이 적합하다.
그 후, 제조된 상기 강화섬유사 브레이드를 25~40℃ 온도범위에서 100 ~ 150분(min) 동안 연화제에 침지한다(S20).
하나의 예에서, 상기 연화제는, 정제수 7~12L, 구연산 150~250g, 폴리쿼터 3~7g, 솔루비라이저 30~50g, 레몬오일 0.005~0.015ml를 포함하여 제조될 수 있다. 본 발명에 따르면, 바람직하게는 상기 연화제가 정제수, 구연산, 폴리쿼터, 솔루비라이저 및 레몬오일을 상기의 범위로 포함하는 경우에 가장 우수한 연화효과를 획득할 수 있다.
다음으로, 상기 강화섬유사 브레이드를 정제수 또는 물에 침지하여 세정한 후에 상기 물이 남아 있는 상태에서 상기 강화섬유 브레이드를 사용하여 그물망을 제작한다(S30, S40).
한편, 상기와 같이 제조된 그물망을 사용하여 외부 시설물에 설치하는 과정이 진행될 수 있다(S50, S60). 즉, 상기 강화섬유 직조물을 10~45℃ 온도범위에서 50 ~ 100분(min) 동안 정제수에 침지하여 수분이 대략 40% 이하로 남아 있고 전체 길이 대비하여 대략 30% 이상 늘어난 상태에서 외부 시설물(미도시)에 결합하여 설치하는 과정이 진행될 수 있다. 바람직하게는 상기 강화섬유 직조물을 15~40℃ 온도범위에서 60분~70분(min) 이상 동안 정제수에 침지하는 것이 적합하다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예 등을 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
[실시예]
<실시예 1>
놀이용 그물망 제조를 위하여 강력사인 나일론과 폴리에스터 원사를 직조하여 대략 지름 5mm~10mm 굵기의 브레이드(braid)를 제조하였다. 이 때, 하기 표 1의 조건에 따라, 그물망의 재료가 되는 강화섬유 블레이드를 그물망 직조 전에 25~40℃의 유연제를 넣은 정제수 혹은 물에 최소 100분 이상 침지하여 최대한 조직을 유연하게 만든 후에 다시 맑은 물에 침지하여 깨끗이 세정하였다. 이어서, 대략 물기가 남아 있는 상태에서 그물망 샘플을 제조하였다.
그리고, 제조된 상기 강화섬유 그물망 샘플을 금속 구조물 등의 틀에 고정하여 설치하기 전에 15~40℃ 물에 최소 60분 정도 침지하여 설치하였다.
Figure 112022103738976-pat00004
<실시예 2 ~ 실시예 5>
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 시공하되, 상기 표 1에 따른 조건으로 그물망 샘플을 제조하였다.
[비교예]
<비교예 1~6>
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 시공하되, 상기 표 1에 따른 조건으로 그물망 샘플을 제조하였다.
<실험예> 물성 평가
상기 실시예 및 비교예에 따라 상기 강화섬유 그물망의 물성을 측정하였고, 측정 결과를 하기 표에 나타냈다.
Figure 112022103738976-pat00005
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 제조방법으로 제조된 그물망 샘플인 실시예 1의 경우에 가장 우수한 물성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 또, 실시예 4의 경우에 기타 실시예들(실시예 1, 2, 3 및 4)과 비교하여 물성에서 거의 유사하였으나 신장율에서 근소한 차이는 보였다.
그러나, 함침온도 범위를 벗어난 비교예 1과 비교예 5 및 함침시간 범위를 벗어난 비교예 3 및 비교예 6의 경우에 다소 물성 저하가 나타나는 것을 확인하였다. 또, 함량범위를 벗어나는 비교예 3과 비교예 4의 경우에 신장율에서 크게 감소되는 것을 확인할 수 있었다.
나아가, 상기 실시예들로부터 제조된 그물망 샘플을 10~45℃ 온도범위에서 50 ~ 100분(min) 동안 정제수에 침지하여 수분이 대략 40% 남아 있고 전체 길이 대비하여 대략 30% 늘어난 상태에서 외부 시설물(미도시)에 결합하여 설치하는 경우에 수분이 증발하면서 수축되어 매우 우수한 강도를 제공할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 실시예들로부터 제조된 그물망 샘플은 전술한 바와 같이, 비교예들에 의하여 제작된 그물망 샘플과 비교하여 설치시에 매우 높은 강도를 갖는 구물망으로 물성을 제공할 수 있다.
즉, 영유아의 그물형 놀이시설에 사용되는 강화섬유를 상기와 같은 방식으로 제조하여 우수한 강성을 확보하도록 함으로써, 그물망의 처짐을 반영구적으로 방지하고 탄성력과 팽팽한 상태를 그대로 유지할 수 있게 된다.
이상, 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예가 반드시 상술한 일 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 및 균등한 범위에서의 실시가 가능함은 당연하다고 할 것이다. 그러므로, 본 발명의 진정한 권리범위는 후술하는 청구범위에 의하여 정해진다고 할 것이다.

Claims (5)

  1. (1) 나일론과 폴리에스터 섬유사 중 적어도 하나를 직조하여 지름 5~20mm 직경의 강화섬유사 브레이드를 제조하는 단계;
    (2) 상기 강화섬유사 직물을 25~40℃ 범위에서 100 ~ 150분(min) 동안 연화제에 침지하는 단계;
    (3) 상기 강화섬유사 직물을 정제수 또는 물에 침지하여 세정하는 단계; 및
    (4) 상기 정제수 또는 물에 의한 수분이 남아 있는 상태에서 상기 강화섬유사 직물을 사용하여 그물망 형태의 강화섬유 직조물을 제조하는 단계;를 포함하는, 강성이 향상된 놀이시설용 강화섬유 직조물의 제조방법
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연화제는 정제수 7~12L, 구연산 150~250g, 폴리쿼터 3~7g, 솔루비라이저 30~50g, 레몬오일 0.005~0.015ml를 포함하는, 강성이 향상된 놀이시설용 강화섬유 직조물의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 그물망 형태의 강화섬유 직조물 제조과정 후에,
    상기 강화섬유 직조물을 사용하여 시설물에 설치하는 단계;를 더 포함하는, 강성이 향상된 놀이시설용 강화섬유 직조물의 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 강화섬유 직조물 설치과정에서,
    상기 강화섬유 직조물을 10~45℃ 온도범위에서 50 ~ 100분(min) 동안 정제수에 침지하여 설치하는, 강성이 향상된 놀이시설용 강화섬유 직조물의 제조방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 강화섬유 직조물의 제조방법으로 제조된 강화섬유 그물망.
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