KR19990028960A - 기계가공 금속 필라멘트 번들을 포함하는 직물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 15 내지 150 ㎛ 의 등가 필라멘트 직경을 갖는, 기계가공 공정으로 수득한 금속 필라멘트로 구성된 번들을 포함하는 직물에 관한 것으로, 상기 필라멘트는 번들에 거의 평행하게 배열되어 있다. 또한 본 발명은 특히 횡편성에 의해 직물을 제조하는 방법, 및 가스 버너용 막으로서의 그 용도에 관한 것이다.

Description

기계가공 금속 필라멘트 번들을 포함하는 직물
본 발명은 기계가공이나 세이빙(shaving) 에 의해 수득한 금속 필라멘트 번들(bundle) 을 포함하는 직물에 관한 것이다.
맨드럴 둘레에 감긴 얇은 금속박 표면을 기계가공, 세이빙 또는 커팅하여 가는 금속 필라멘트를 제조하는 방법에 관하여는 미국 특허 제 4,930,199 호에 공지되어 있다. 이 방법은 주로 사변형 단면과 거의 평행한 필라멘트로된 번들을 생산하는데, 이 필라멘트의 등가 단면은 15 내지 150 μm 로서, 이것은 박의 두께, 및 세이빙기나 커팅기의 절단 속도에 좌우된다. 여기에서 등가 직경은 필라멘트의 사변형 단면과 동일한 표면적을 갖는 원의 직경을 의미한다.
이 기계 가공 필라멘트는 종종 낮은 인장강도를 가지며 연신 필라멘트보다 덜 곧기 때문에 보통 속도에서 가연시켜 필라멘트사로 가공처리하기는 어렵다.
발명의 목적
본 발명의 목적은 단지 약하게 가연시킨, 기계가공 공정에 의해 수득한 가는 금속 필라멘트나 금속 섬유로된 번들을 포함하는 직물을 제공하는 것이다. 여기서 직물이란 용어는 일련의 메시나 구멍을 포함하는 구조를 말하는데 필라멘트 번들이 직물, 편성물, 매듭, 교차직물(interweave) 또는 터프트 구조와 같이 메시한계를 규정한다.
또한 본 발명의 목적은 번들을 가연시키지 않고서 상기 가는 필라멘트나 섬유로 된 번들로부터 직물을 제조하는 방법을 제공한다.
기계가공 장치에 의하면 오히려 부피가 큰, 거의 평행한 필라멘트로된 번들이 생산되므로, 나중에 편성, 제직, 브레이딩, 매듭형성이나 터프팅에 의해 직물을 가공처리하기 위해서는 다른 수단으로 밀도를 높이거나 압축가공할 필요가 있다.
더욱이, 나중에 부피가 큰, 기계가공 번들의 초기 특성을 러마간 직물에 회복시킬 필요가 있을 때에는, 이와 같은 압축가공이나 강화 처리의 효과가 최소한 일부분 전화될 수 있어야 한다. 어떤 적영에 있어서, 직물에 일정한 가요성을 제공할 목적으로 직물에 비교적 부피가 큰 특성을 회득시키거나 보전시키고자 하는 의도가 바로 그러하다.
따라서, 본 발명은 기계가공 공정으로 수득한 금속 필라멘트로된 번들을 포함하는 직물을 제공하는데, 이들 필라멘트는 15 내지 150 μm 의 등가 필라멘트 직경을 가지며 거의 평행하게 번들에 배열되어 있다.
여기서 용어 '필라멘트' 는 연속적인 필라멘트 섬유 및 스태플 섬유 둘 다를 말한다.
상기 직물을 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법은 기계가공한 필라멘트 또는 섬유 번들을 결합제(binding agent) 로 강화시키고 이 강화된 번들을 제직, 편성 또는 브레이딩에 의해 직물로 가공처리하는 공정을 포함한다. 그런다음, 원한다면 번들의 본래 부피가 큰 특성을 최소한 부분적으로 회복시키기 위해 나중에 이 결합제를 제고할 수 있다.
결합제란 용어는 번들 둘레를 나선형으로 감살 수 있는, 자가-지지성의 필라멘트 모양이나 리본 모양의 물체를 의미한다. 다른 한편으로 그것은 번들을 덮거나 싸는 아교일 수 있다. 그것의 조성에 따라, 용해, 용융, 증발, 냉동, 산화나 연소, 열분해, 탄화 또는 다른 화학 반응에 의해 결합제를 제거할 수 있다.
또한 본 발명은 기계가공하여 수득한 금속 필라멘트 또는 섬유 번들에 관한 것인데, 이는 결합제로 강화시킨 것으로, 예를들어, 직물의 제조방법에 사용할 수 있다. 본 발명에 따른 직물은 광범위하게 적용할 수 있는데, 각각은 금속 필라멘트, 번들, 및 결합제의 일부 경우직물의 최종 구조의 조성, 구조 및 특성을 적합하게 선택하는 것에 달려 있다.
번들의 금속 필라멘트는 구리, 놋쇠, 티탄, 다른 유형의 스테인레스 스틸 및 니켈 합금일 수 있으며 예를들어 크롬, 알루미늄 및/또는 니켈과 0.05 내지 0.3 중량 % 의 이트륨, 세륨, 란탄이나 티탄을 함유하는 다른 특정 유형의 강철일 수 있다. 후자의 강철은 고온에 매우 내성이므로 (FeCr 합금, NiCr 합금, 알루크롬) 하기에 설명될 버너막 (burner membrane) 으로 사용할 수 있다. 감겨진 금속박으로 부터 기계가공될 필라멘트가 금속박 자체의 조성과 다른 조성으로 구성되어 있고, 기계가공될 수 있는 피막층을 가지고 있다면, 기계가공시 이- 또는 다- 성분 필라멘트가 수득된다.
상기한, 바와 같이 결합 필라멘트로 번들을 강화시킬 때, 필요하다면, 직물내에 가공능력을 증지시키기 위해서나 이종성 번들의 특별한 기느상 요구를 만족시켜 최종 직물을 수득하기 위해서 금속 번들과 평행한 결합 필라멘트 아래에 하나 또는 그 이상의 필라멘트나 실(yarn) 을 결합시킬 수 있다. 또한 강화된 금속 필라멘트 번들이외의 ( 및 번들과 별개로) 직물내에 다른 실 구조를 도입시켜 이종 직물을 제조하는 것이 가능하다. 또한, 다른 유형의 실 및/또는 금속 필라멘트 번들을 사용하든지 간에, 이들 직물 두께 전체 및/또는 그 표면에 서류 뚜렷한 구조를 갖는 제한구역을 구성시킴으로써 직물에 이종 특성을 제공할 수 있다. 이 구조는 튼성, 압축성, 밀도, 무털, 평탄함, 강연도 등의 면에서 서로 다를 수 있다. 그와 같은 구조는 스톨 컴퍼니(독일) 에서 제조한 CMS 440 이나 유니버셜 컴퍼니에서 제조한 MC7 과 같은 횡편성기로써 생산할 수 있다.
강화된 번들은 모든 종류의 제직과정에서 경사 및/또는 위사로 사용될 수 있다. 러셀 기계를 포함하는, 원형 또는 횡편성기 및 경편성기에서 상기 번들은 섞여 짜여져 망상이 되고, 터프트되거나 평성되어 위편성포 또는 경편성포로 될 수 있다. 직물의 무게는 300 내지 4.000 g/㎡ 이며 특히 2,500 g/㎡ 이하일 수 있다. 직물의 가장자리가 말아 올라가는 것을 방지하기 위해 바람직한 실시형태에 따라 더블-베드의 횡 또는 원형 편성구조로 상기 번들을 도입시킬 수 있다.
특히 본 발명은 고온에 내성인 금속 필라멘트 또는 섬유로 제직한 특별한 편성포에 관한 것으로, 표면 방사열 시스템 (100 kw/m2및 그 이상) 용과 푸른 불꽃 신호 시스템 (10,000 kw/m2까지) 용 가스버너의 버너막으로서 사용된다.
버너막으로서 사용할 수 있는 편성포에 대한 가능한 많은 실시형태를 기초로 이제 상기한 모든 바를 설명할 것이다.
실시구체형태의 상세한 설명
미국 특허 제 4,930,199 호에 기술되어 있는 기계 가공법에 따라 0.1 중량 % 의 이트륨과 FeCr 합금으로 0.2 내지 04 의 미터수(Nm) 를 갖는 필라멘트 번들을 제조한다. 이들 합금으로 된 금석 섬유 및 번들을 연신시켜 수득한 금속 섬유를 버너막에 사용하는 것은 유럽 특허 제 0,390,255 호에 이미 공지되어 있다. 기계가공한 본원 섬유의 등가 필라멘트 직경은 25 내지 50, 예를들어, 약 36 μm 이다.
다수의 이들 번들을 서로 결합시키고 연신기 상에서 신장 절단시켜 섬유 슬라이버를 만든다. 그런 다음 다수의 슬라이버를 다시 결합시키고, 이후에 더 연신시켜 랩 장치로 다시 랩핑하여 강화시킴으로써, 거의 평행한 섬유로된 번들을 수득하는데, 이것은 200 내지 500 순환/분의 랩 속도를 갖는 연속 합성 필라멘트(결합제로서)를 갖는다. 필요하다면, 랩핑시키기 바로 전에 연신기 상의 스라이버 사이에 섬유 심사(core) 를 삽입시킬 수 있다. 이 강화된 번들내의 금속 비율은 0.5 내지 5 일 수 있다. Nm 1.5 내지 5 가 더 바람직하다.
강화된 번들을 횡편성기 (5 내지 14 게이지) 상에서 가공처리하여 더블-베드 편성구조를 만들어 직물의 가장자리가 말아 올라가는 것을 방지하였다. 이 직물은 800 내지 2,000 g/m2의 무게, 예를들어 1,200 g/m2의 무게를 가질 수 있다. 직물이 더 무거울 수록 수명은 더 길다. 편성포의 두께는 약 2 mm 이고 무게는 800 - 1,500 g/m2바람직하다. 편성구조의 구성은 정말 단순하다 (예를들어, 게이지 7 의 인터록 및 튜뷸러). 편성과정을 촉진시키기 위해 편성되는 동안 합성 지지용 실(synthetic support thred)을 가할 수도 있다.
결합제 ( 및 다른 금속성 실)는 불에 태워서 제거하며, 이로써 기계가공될 번들의 본래의 큰 부피성을 부분적으로 회복시켜 편성포에 남게 한다.
결합체를 제거한 후에는 직물에서 훨씬 더 일정한 투과성이 획득되도록 편성포를 로울링이나 등압 압축성형시키는데 유용할 수도 있다.
공지된 방식으로 이 편성포를 불꽃 높이의 횡 또는 원형막으로서 예비배합 가스 버너 하우징 골격에 고정시킨다. 그와 같은 가스 버너는 제 WO93/18342 호에 설명되어 있다. 종래의 프로판/공기 혼합물(각각 화학량론적 혼합율 및 과량의 공기를 가짐)은 버너로 전달된다. 그것은 중간에 갑자기 중단되는 것과 더불어, 표면 방사열 시스템에서 푸른 - 불꽃 시스템의 범위까지 연속적으로 순환되면서 연장 시간동안 시행된다. 상기 편성포의 가스 투과성은 고유속에서 불꽃이 역화하지 않고 휘파람 같은 소리가 나지 않으면서 정면이 일정하게 타는 것이 가능하게 한다. 따라서 이것은 막을 통해 가스의 유입구측과 배출구측 사이가 완전하게 온도 분리됨을 암시하는 것이다. 어떤 경우에나 CO 와 NOx 의 배출값은 작동 동안에 여전히 낮다. 만일 그러할 필요가 있다면 가압된 막이나 감겨진 막 직물을 권할 수 있다.
이 편성 구조는 소결된 보통의 얇은 막에 비해 유연하다는 장점을 제공한다. 따라서 잘 알려져 있는, 강성 소결막 평판이 신장되는 문제는 피하게 된다. 게다가, 이 편성포는 말아 올라가는 형태에 큰 표면적을 제공할 수 있다. 이것은 직물을 재단할 때 손실이 적도록 유지시키는 것을 가능하게 한다. 러셀(Rachel) 편성포를 사용할 경우 메시 구멍은 0.5 내지 5 mm 로 유지될 것이다. 사용되는 가스 유속에 따라 막에 다른 국소 화염 시스템을 생성시키기 위해 막의 특정 표면 구역의 메시 밀도를 인접한 표면 구역의 베시 밀도와 다르게 제조할 수 있다.
소결된 금속 섬유 버너막과 비교하여, 이 편성 구조는 훨씬 더 신속히 뜨겁게 되는 장점을 제공한다. 따라서, 본 발멸에 따른 편성포는 오래 지속되는 매우 강한 가열 펄스(예를들어 1 초 이하)를 생성한다. 이 흥미있는 특징 때문에 판 유리를 휜노(furnace)의 특정 부분에 본 발명의 편성포를 사용할 수 있다. 그와 같은 노는 제 EP 0,657, 697 호에 기술되어 있는 바와 같이 다르게 가열시킨 구역을 포함할 수도 있다. 본 발명의 범위내에서, 버너막으로서 베키덤(Bekitherm) 편성포(예를들어, KNC1, KNC3) 를 사용하는 것이 가능하다고 여겨진다. 이 편성포는 미국 특허 제 3,379,000 호에 기술된 바와 같이 번들 연신 공정에서 수득한 것으로서 4 내지 50 ㎛ 의 등가 직경을 갖는 금속 섬유(예를들어, FeCr 합금) 로 제조한 것이다. 이 평행한 금속 필라멘트 번들은 번들 혼합물을 침출 처리한 후에 수득한 것으로서 실로 실로 방적할 수 있다. 그러나, 편성하기전에 이 번들을 본 발명의 방법에 따라 결합 필라멘트로 감쌀 수도 있다. 만일 그렇게 하기를 원한다면, 원하는 실 역가 (titre)를 수득하기 위해 둘 또는 그 이상의 실이나 감겨진 번들을 편성이나 제직용으로서 서로 가연시킬 수 있다. 번들 연신 금속 섬유로 만든 실이나 감겨진 번들 역시 횡편성기로 가공처리하여, 기계가공 섬유로 구성된 번들에 대해 상기한 바와 같이 더블 - 베드 구조로 만들 수 있다. 다른 금속 원료도 버너막 이외에 적용하는 것으로 여겨진다.
또한 본 발명의 직물은 뜨거운 기류내의 거친 입자들을 트랩시키기 위한 필터 시트로서 사용할 수도 있다. 이 직물은 터널로(tunnel furnace) 의 입구나 출구의 열 실드(shield) 또는 열 커튼으로서 사용할 수도 있다.
이 직물은 또한 마찰에 의해 스테인레스 스틸 표면을 매끄럽게 하는데 사용할 수 있다. 마찰처리하여 막대나 로드 또는 튜브의 외부 표면을 매끄럽게 하기 위해서는 그위에 원형 편성포를 슬리브로서 끼울 수 있다.
촉매적 활성물질로 코팅시키면, 이 편성포는 반응시 상기 촉매에 대한 지지용 시트로서 작용할 수 있다. 또한 에어백 필터의 지지층으로서 이 직물을 사용할 수도 있다.

Claims (15)

15 내지 150 ㎛ 의 등가 필라멘트 직경을 갖는, 기계가공 공정으로 수득한 금속 필라멘트로 구성된 번들을 포함하는 직물로서, 상기 필라멘트가 번들에 거의 평행하게 배열되어 있는 직물.
제 1 항에 있어서, 직물은 편성된 것이고 300 내지 4,000 g/m2의 무게를 가짐을 특징으로 하는 직물.
제 1 항에 있어서, 직물은 로울링이나 등압 압축성형하여 압축시킨 것임을 특징으로 하는 직물.
제 2 항에 있어서, 직물은 더블 - 베드의 횡 또는 원형 편성 구조를 가짐을 특징으로 하는 직물.
제 4 항에 있어서, 등가 필라멘트 직경은 25 내지 50 ㎛ 이고 번들내 금속 비율이 Nm 0.5 내지 5 임을 특징으로 하는 횡 편성포.
제 5 항에 있어서, 800 내지 2,000 g/m2의 무게를 가짐을 특징으로 하는 직물.
제 1 항에 있어서, 스테인레스 스틸 필라멘트로 된 번들을 포함함을 특징으로 하는 직물.
제 1 항에 있어서 티탄 필라멘트로 된 번들을 포함함을 특징으로 하는 직물.
제 1 항에 있어서, 크롬, 알루미늄 및 0.05 내지 0.3 중량 % 의 이트륨을 함유하는 강철 합금으로 구성된 필라멘트를 포함함을 특징으로 하는 직물.
결합체로 필라멘트 번들을 강화시키고 이 강화된 번들을 제직, 편성 또는 브레이딩에 의해 직물로 가공처리함을 포함하는 제 1 항의 직물을 제조하는 방법.
제 10 항에 있어서, 결합제는 나중에 직물로부터 제거함을 특징으로 하는 방법.
결합제로 강화시킨, 제 10 항에 방법에 사용하기 위한 금속 섬유 번들.
25 내지 50 ㎛ 의 등가 필라멘트 직경을 갖는 거의 평행하게 배열된 기계가공 금속 필라멘트로 구성시킨, 결합제로 감싼 번들로서, 이 번들내 금속 비율이 Nm 0.5 내지 5 인 번들.
가스 버너막으로서 제 9 항의 직물의 용도.
크롬, 알루미늄 및 0.05 내지 0.3 중량 % 의 이트륨을 함유하는 강철 합금으로 구성된 필라멘트를 포함하는 가스 버너막으로서 제 6 항의 직물의 용도.
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