KR102551736B1 - 내화 코팅 원단 제조방법 - Google Patents

Abstract

본발명은 내화 코팅 원단에 관한 것으로, 유리섬유재질원단(10);과
상기 유리섬유재질원단(10) 표면에 코팅되는 코팅층(20);으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 코팅층(20)은 유리섬유재질원단(10) 상하부에 각각 형성되는 상하부 코팅층(21, 22)인 것으로,
본발명은 강화 유리섬유 구조 표면 상하부에 카올리나이트를 교반한 실리콘 코팅 층을 형성하여, 불티 및 화염 접촉 시 코팅 층에서 독성가스 및 분진 배출을 줄이며 불티가 비산하지 않게 하여 화재 발생을 최소화시키는 현저한 효과가 있다.

Description

내화 코팅 원단 제조방법{Manufacture method of fire resistant coated fabric}

본 발명은 용접, 용단 시 발생되는 고온의 불티비산을 보호하여 화재발생을 방지하기 위한 목적과 근로자가 현장상황에 맞게 포를 절단 시 나오는 유리섬유 분진의 최소화 및 포와 접촉시 인체에 무해하기 위해 만든 것으로 강화 유리섬유 구조 표면 상하부에 카올리나이트를 교반한 실리콘 코팅 층을 형성한 후 불티 및 화염 접촉 시 코팅 층에서 독성가스 및 분진 배출을 최소화 하고 불티가 비산하지 않게 하여 화재 발생을 최소화시키기 위한 내화 코팅 원단에 관한 것이다.

일반적으로 용접, 용단 시 발생되는 고온의 불티비산을 보호하여 화재발생을 방지하기 위하여 내화 코팅 섬유가 개발되어 왔고, 특히 유리섬유를 사용한 것으로 종래특허기술의 일례로서, 등록특허공보 등록번호 10-2008761호에는 에폭시 수지;

상기 에폭시 수지 100중량부 대비 0.1 내지 0.8중량부의 피치(pitch)로 코팅 된 유리섬유; 및

상기 에폭시 수지 100중량부 대비 0.4 내지 2.4중량부의 탄화규소(SiC)를 포함하며, 상기 피치로 코팅 된 유리섬유는 피치로 유리섬유를 코팅한 후 탄소화(carbonization)된 것이며, 상기 탄화규소(SiC)의 입자크기는 4 내지 10 ㎛인 것을 특징으로 하는 에폭시 수지 조성물이 공개되어 있다.

또한, 등록특허공보 등록번호 10-0424954호에는 유리를 가열 용융시킨 후 백금노즐을 통하여 방사한 후, 로빙(roving) 또는 합연사 형태로 유리섬유 사

(glass fiber yarn)를 제조하여 보빈에 감는 단계;

상기 유리섬유 사를 바인더가 완전히 소각되도록 상온 내지 350℃에서 30분 내지 3시간 동안 열처리하는 단계;

상기 열처리된 유리섬유 사를 증류수에 0.5 내지 1.0중량 %의 실란이 희석된 실란액으로 침적시킨 후 110 내지 130℃에서 10 내지 20분 동안 건조시키는 단계; 및

상기 건조된 유리섬유 사를 염료 및 안료에 수지를 혼합한 용액이나 수지 자체로 50 내지 250℃에서 코팅하는 단계;

를 포함하는 유리섬유 사의 수지 코팅방법이 공개되어 있고,등록번호 10-1555038호에는 컬러코팅 유리섬유 얀과 그의 제조방법이 공개되어 있고,공개번호 10-1993-0000751호에는 내화성이 향상된 유리섬유 직물의 제조 방법이 공개되어 있다.

그러나 상기 종래기술들은 불티 및 화염 접촉 시 코팅 층에서 독성가스 및 분진 배출을 줄이기에 충분하지 않으며 불티가 비산할 수 있어서 화재가 발생되는 위험이 컸다.

따라서 본발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 강화 유리섬유 구조 표면 상하부에 카올리나이트를 교반한 실리콘 코팅 층을 형성하여, 불티 및 화염 접촉 시 코팅 층에서 독성가스 및 분진 배출을 줄이며 불티가 비산하지 않게 하여 화재 발생을 최소화시키는 내화 코팅 원단을 제공하고자 하는 것이다.

본발명은 내화 코팅 원단에 관한 것으로, 유리섬유재질원단(10);과

상기 유리섬유재질원단(10) 표면에 코팅되는 코팅층(20);으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 코팅층(20)은 유리섬유재질원단(10) 상하부에 각각 형성되는 상하부 코팅층(21, 22)인 것을 특징으로 한다.

따라서 본발명은 강화 유리섬유 구조 표면 상하부에 카올리나이트 등을 교반한 실리콘 코팅 층을 형성하여, 불티 및 화염 접촉 시 코팅 층에서 독성가스 및 분진 배출을 줄이며 불티가 비산하지 않게 하여 화재 발생을 최소화시키는 현저한 효과가 있다.

도 1은 본발명의 내화 코팅 섬유 단면도
도 2는 본발명의 공정도

본발명은 내화 코팅 원단에 관한 것으로, 유리섬유재질원단(10);과

상기 유리섬유재질원단(10) 표면에 코팅되는 코팅층(20);으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 코팅층(20)은 유리섬유재질원단(10) 상하부에 각각 형성되는 상하부 코팅층(21, 22)인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 코팅층(20)은 내화코팅층인 것을 특징으로 한다.

본발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본발명의 내화 코팅 섬유 단면도, 도 2는 본발명의 공정도이다.

본발명은 내화 코팅 섬유 제조방법에 관한 것으로, 원단(10)을 세팅 하는 단계;

배합된 실리콘에 함침시켜 나이프로 원단 상하부 각각에 일정두께의 상하부 코팅층(21, 22)을 형성하는 단계;

챔버를 통과하여 열풍 건조 방식으로 건조하는 단계;

마킹하는 단계;

절포기로 절포하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것이다.

또한, 원단은 30 ~ 1,000m로 권취 된 폭 1,000 ~ 2,000mm의 150g/㎡ ~ 2400g/㎡이다.

또한, 상기 코팅층(20)은 내화코팅층으로서 상하 각각 20μm ~ 60μm 층인 것

챔버높이는 10m 높이이다.

또한, 상기 마킹공정은 전자식 마킹법 또는 그라비아 마킹법으로 마킹하는 것이며, 절포기는 에어실린더를 포함하여 구성된다.

또한, 절포된 코팅 섬유는 포장단계로 이동되어 포장된다.

또한, 코팅층의 조성물은 실리콘 또는 카올리나이트를 포함하는 것이다.

본 발명은 용접, 용단 시 발생되는 고온의 불티비산을 보호하여 화재발생을 방지하기 위한 목적과 근로자가 현장상황에 맞게 포를 절단 시 나오는 유리섬유 분진의 최소화 및 포와 접촉시 인체에 무해하기 위해 만든 발명으로 강화 유리섬유 구조 표면 상하부에 카올리나이트를 교반한 실리콘 코팅 층을 형성한 후 불티 및 화염 접촉 시 코팅 층에서 독성가스 및 분진 배출을 최소화 하고 불티가 비산하지 않게 하여 화재 발생을 최소화시키기 위한 내화 코팅 섬유 제조방법 및 조성물에 관한 것이다.

본발명의 내화 코팅 섬유 조성물은 ① 30 ~ 1,000m로 권취 된 폭 1,000 ~ 2,000mm의 150g/㎡ ~ 2400g/㎡ 유리섬유 원단을 세팅 ② 배합된 실리콘에 함침시켜 나이프로 원단 상하부 각각에 20μm ~ 60μm 층을 형성 ③ 10m 높이의 챔버를 통과하여 열풍 건조 방식으로 건조 ④ 전자식 마킹법 or 그라비아 마킹법으로 마킹 ⑤ 에어샤프트를 사용하여 절포 기로 절포 ⑤ 포장의 ONE STOP공정으로 제품을 생산한다.

마킹법은 전자식 마킹법과 그라비아 마킹법이 있으며, 전자식 마킹법은 속도 감지센서를 설치, 사용하며 아래의 5개 세팅값에서의 속도에 대한 허용오차가 범위를 벗어나면 마킹위치도 벗어나므로, 세팅값을 조정하여 맞는 코팅속도로 오차범위내에서 제조하게 한다.

	코팅 속도(m/m)	허용 오차(m/m)
set 1	1	0.05
set 2	2	0.05
set 3	3	0.05
set 4	4	0.05
set 5	5	0.05

<표 1 > 속도별 세팅모드표

그라비아 마킹법은 속도와 비례해 압착롤러의 속도가 결정되므로 세팅값의 조정이 필요치 않다.

본발명의 절포기는 전자 측정장치의 세팅값(예 50M)에 도달 시 부저가 울리며 에어실린더가 작동하여 절포기가 내려와 절포한다.

본발명의 절포기는 전자 측정장치의 세팅값(예 50M)에 도달 시 제어부는 알람수단인 부저를 울리게 되고, 부저가 울리면 에어실린더가 작동하여 절포기가 내려와 절포한다.

본발명의 내화 코팅 섬유 제조장치에는 제어기가 설치되는 것으로 제어기는 통신모듈이 설치되어 원격으로도 제어가 가능한 것으로, 유무선 송신하는 송수신부, 제어부, 저장부, 터치패널 입력부로 구성된다. 터치패널은 출력부를 겸용할 수 있다. 제어부는 절포기를 제어하는 것으로 원단이 센서가 설치된 위치에 도달하면, 센서는 제어부에 신호를 전송하고 제어부는 신호에 의해 부저를 올리며, 또한 에어실린더를 작동시키게 되고, 에어실린더의 동작에 의해 절포기가 상부에서 하부로 내려오면 원단을 절단하게 된다.절포기는 유압실린더가 결합 구성되어 유압회로에 의해 작동되는 유압에 의해 실린더 로드가 승하강되고 절포기는 로드 선단에 부착되어 승하강 작동된다. 상기 유압실린더의 작동은 제어부의 제어신호에 의해 작동된다. 소형일 경우에는 전동액츄에이터를 사용하면 이때도 전동액츄에이터의 모터는 제어부에 의해 제어되며, 전동액츄에이터의 로드선단이 절포기에 결합되어 승하강시킨다. 절포기는 날카로운 칼날이 수평으로 프레임에 장착되어 있다.

한편, 제어기의 제어부는 마킹공정도 제어하는 것으로, 원단이 센서가 설치된 위치에 도달하면, 센서는 제어부에 신호를 전송하고 제어부는 신호에 의해 부저를 올리며, 또한 관용의 마킹기를 작동시키게 되고, 마킹기가 상부에서 하부로 내려오면 원단에 마킹을 새기게 된다. 마킹기는 유압실린더가 결합 구성되어 유압회로에 의해 작동되는 유압에 의해 실린더 로드가 승하강되고 마킹기는 로드 선단에 부착되어 승하강 작동된다. 상기 유압실린더의 작동은 제어부의 제어신호에 의해 작동된다. 소형일 경우에는 전동액츄에이터를 사용하면 이때도 전동액츄에이터의 모터는 제어부에 의해 제어되며, 전동액츄에이터의 로드선단이 마킹기에 결합되어 승하강시킨다. 센서는 광센서, 초음파센서를 사용하여 원단이 도착한 것을 제어부에 신호로 전송한다.

마킹공정에서 원단이 도착한 것을 파악하는 다른 실시례로서 원단이 이송되는 컨베이어의 속도를 속도감지센서로 제어부는 파악하거나 홀센서에 의해 모터의 회전수에 의해 시간을 곱하여 이송거리를 연산하여 정확한 위치를 파악할 수 있다.

마킹기 세팅은 주로 잉크분사속도를 조절한다. 컨베이어 이송 속도가 빠르면 장평, 자간이 줄어드므로, 잉크분사속도를 빨리하는 것이다. 그렇지 않고 디폴트값으로 설정하면 폰트크기가 전체적으로 줄어들게 설정된다.예를 들어 14폰트가 12폰트가 된다. 그러므로 잉크분사속도를 빠르게 수동으로 설정시키면, 폰트크기도 줄지 않고 장평, 자간도 정확하게 인쇄된다. 한편, 잉크분사속도가 최대치에 도달시는 옆에 한 대를 더 설치하여 문장을 한자씩 띄어서 반만 인쇄시키고, 누락된 글자는 옆의 마킹기에서 인쇄하게 한다.

그리고 이 상태에서 이액형 실리콘 40~50중량부, 자일렌 20~40중량부, 카올리나이트 (고령석) 미세분말 20~40중량부, 색상 안료 3~5중량부의 비중을 달리하여, 고속인쇄에도 인쇄가 잘되게, 이액형 실리콘 50~60중량부, 자일렌 20~40중량부, 카올리나이트 (고령석) 미세분말 20~40중량부, 색상 안료 3~5중량부로 이액형 실리콘의 비중을 높이게 된다. 또는 상기 구성에 최외각층에 실리콘 층을 코팅하여 잉크가 잘부탁하게 할 수 있다.한편, 잉크카트리지의 온도를 상온에서 온도를 5 ~ 10도 높혀서, 곧 30도 정도되게하여 분사된 잉크가 더 부착이 잘되게 한다.

이때 상대적으로 카올리나이트 (고령석) 의 비율이 작아지므로 평소 1200 ~ 1300메쉬의 입도를 1500 ~ 1800메쉬로 증가하여 더 미세하게 분쇄한 것을 혼합시켜 내화성능을 보완한다. 위와 같이 생산성 증가를 위한 고속모드는 속도가 4m/m이상이 필요할 경우 사용하며 평소에는 정상모드로서 테이블표와 같이 세팅하여 사용한다. 상기 생산성 증가를 위한 고속모드는 고속모드에 따른 마킹 등 제품품질 저하를 방지하기 위함이다.

그리고 그라비아 마킹법은 관용의 마킹방법으로 레이저로 음각된 원통형 알루미늄 롤러가 돌아가며 나이프로 양각 부분 잉크를 제거하여 음각된 글자를 원단과 압착시켜 마킹하는 방법이다.

본발명 실리콘 코팅층은 바인더 실리콘으로 주도막 형성분인 이액형 실리콘 40~50중량부, 자일렌 20~40중량부, 카올리나이트 (고령석) 미세분말 20~40중량부, 색상 안료 3~5중량부를 고속 교반기를 사용하여 배합한다.

교반 시 실리콘과 카올리나이트를 분산시키기 위해 900RPM 이상으로 30분 ~ 60분간 교반 시키며 그 이상 교반 시 교반실 온도 상황을 확인하여 교반한다.

배합 후 배합재는 상온에서 일정시간 유지하여 해당 화학반응이 충분히 발생되게 한다.

코팅 된 내화 코팅 섬유 조성물은 유리섬유와 바인더 실리콘, 난연자재의 결합으로 sio2 함유량을 높인 것으로 불티 및 화염 등이 접촉 시 1차 실리콘, 2차 카올리나이트, 3차 유리섬유와 함침된 sio2 구조물이 순차적으로 접촉되는 물질이 조성물 외부로 퍼지지 않게 보호하는 역할을 한다.

본 섬유 조성물은 요구되는 MSDS 상의 유해물질 최소화 등 현재 요구되는 보다 환경에 무해한 소재로 개발된 제품으로 아크릴, 실리콘, 에폭시, 페놀, 세라믹스 등의 바인더 중 인체에 유해한 물질이 적은 실리콘과 카올리나이트를 선택해 개발한 제품이다.

따라서 본발명은 강화 유리섬유 구조 표면 상하부에 카올리나이트를 교반한 실리콘 코팅 층을 형성하여, 불티 및 화염 접촉 시 코팅 층에서 독성가스 및 분진 배출을 줄이며 불티가 비산하지 않게 하여 화재 발생을 최소화시키는 현저한 효과가 있다.

10 : 원단
20 : 코팅층
21 : 상부코팅층 22 : 하부코팅층

Claims (3)

1. 원단(10)을 세팅 하는 단계;
   배합된 실리콘에 함침시켜 나이프로 원단 상하부 각각에 일정두께의 상하부 코팅층(21, 22)을 형성하는 단계;
   챔버를 통과하여 열풍 건조 방식으로 건조하는 단계;
   마킹하는 단계;
   절포기로 절포하는 단계; 를 포함하여 내화 코팅 원단을 제조하되,
   상기 내화 코팅 원단은 유리섬유재질원단(10);과
   상기 유리섬유재질원단(10) 표면에 코팅되는 코팅층(20);으로 구성되되, 상기 코팅층(20)은 유리섬유재질원단(10) 상하부에 각각 형성되는 상하부 코팅층(21, 22)인 것이며, 상기 코팅층(20)은 내화코팅층인 내화 코팅 원단 제조방법에 있어서,
   상기 내화코팅층은 정상모드와 고속모드로 구분하여 조성되는 것으로, 정상모드는 이액형 실리콘 40~50중량부, 자일렌 20~40중량부, 카올리나이트 분말 20~40중량부, 색상 안료 3~5중량부로 구성되며, 상기 고속모드는 이액형 실리콘 50~60중량부, 자일렌 20~40중량부, 카올리나이트 분말 20~40중량부, 색상 안료 3~5중량부로 이액형 실리콘의 비중을 높여 인쇄가 잘되게 하며, 또한, 정상모드에서는 상기 카올리나이트 분말의 입도는 1200 ~ 1300메쉬이며, 고속모드는 카올리나이트 비율이 작아지므로 입도는 1500 ~ 1800메쉬로 미세하게 분쇄한 것을 혼합시켜 내화성능을 보완하는 것이되, 상기 고속모드는 코팅속도가 4m/m 이상인 것을 특징으로 하는 내화 코팅 원단 제조방법
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