KR20010032019A

KR20010032019A - 균일한 사이즈 도포를 위한 방법 및 조성물

Info

Publication number: KR20010032019A
Application number: KR1020007005137A
Authority: KR
Inventors: 플라우트마틴씨.
Original assignee: 휴스톤 로버트 엘; 오웬스 코닝
Priority date: 1997-11-21
Filing date: 1998-11-03
Publication date: 2001-04-16
Also published as: US5955518A; AU1301999A; BR9814691A; CA2309431A1; NO20002567L; NO20002567D0; EP1077892A1; AU731343B2; CN1279646A; WO1999026872A1; EP1077892A4; JP2001524434A

Abstract

헤테로폴리사카라이드를 함유하는 유리섬유 사이징 조성물은 롤 피복기를 통해 고온 섬유에 균일하게 도포된다.

Description

균일한 사이즈 도포를 위한 방법 및 조성물{PROCESS AND COMPOSITION FOR IMPROVING THE UNIFORMITY OF SIZE APPLICATION}

사이징 조성물은, 섬유 다발의 응집성(fiber bundle cohesion), 결속성 (bundling), 보풀(fluff)형성에 대한 저항력, 섬유 평활성 및 연성(softness), 내마모성(耐磨耗性), 보빈에 감긴 섬유 다발의 용이하면서도 비파괴적인 (nondestructive) 풀림성(unwindability)과 같은, 유리 또는 카본 섬유의 작업성을 개선하기 위해 사용된다. 사이징은 또한 처리된 섬유를 포함하는 합성물의 물성에 영향을 미친다.

강화 프라스틱 업계에서는 여러가지 형태의 유리섬유를 이용하여 중합체 기질(matrix)을 강화시킴으로서 다양한 제품을 생산하고 있다. 유리섬유는 연속적인 또는 잘게 자른 필라멘트(filament), 스트랜드(strand), 조방사 (roving), 직조 직물(woven fablic), 비직조 직물 형태로 사용되어 중합체를 강화시킨다. 열경화성 중합체 기질을 여러가지 다른 형태의 유리섬유로 강화하여 시트(sheet) 성형용 합성물, 벌크(bulk) 성형용 합성물, 펄트루젼(pultrusion) 제품, 판넬 제품, 분사 성형(spray up molding) 제품 등과 같은 제품을 생산한다.

중합체 강화 시장에 유통되는 유리섬유 생산방법은, 섬유화가 가능한 유리 물질을 내장한 용융로(furnace)에 연결된 부싱(bushing) 또는 유사 장치에서 나오는 섬유화 가능한 유리 물질의 용융 스트림(stream)으로 부터의 유리섬유를 가늘게 하는 것(attenuation)을 포함한다. 유리섬유는 권취기(winder) 또는 인발 휘일(pull wheel)과 같은 종래의 수단에 의해 가늘게 만들어 진다. 유리섬유 제조 공정에서, 유리섬유가 용융 유리 스트림 형태로 가늘게 된 직 후에 화학 조성물을 그 유리섬유에 가한다. 본 발명 이전에, 통상적인 화학조성물은 필름 형성용 중합 물질, 결합 또는 키(keying) 물질, 윤활제, 및 작업 보조제를 포함하는 수용액, 폼(foam) 또는 겔(gel) 조성물이었다. 이러한 화학 조성물 또는 사이징은, 유리 섬유가 다발 또는 스트랜드로 모였을 때 그 유리섬유의 내부 필라멘트 마멸(磨滅)을 억제하기 위해 필요하다. 또한, 강화하기 위한 중합체 기질과 유리섬유가 양립(兩立)할 수 있게 하기 위해 그러한 조성물 또는 사이징이 필요하다. 사이징 도포 후에, 강화를 위해 사용하기 전에, 섬유들은 패키지(package) 형태로 또는 잘게 잘라진 스트랜드 형태로 건조된다.

여러 강화 도포 작업에서, 4000 개 정도의 팁(tip)이 마련된 팁 플레이트를 구비한 대형 부싱의 이용이 필요하다. 그러한 팁 플레이트 또는 부싱은 약 1500 ℃ 내지 1620 ℃(2850 ℉ 내지 2950 ℉)의 고온에서 몇일 동안 작동된다. 일반적인 고온 부싱 플레이트는 2200 ℉(1204 ℃)의 고온에서 작동된다. 이에 따라 많은 문제가 발생한다.

특히, 열전달 챔버(chamber)내로 제약 없이 유동하는 공기 및 대형 부싱에 의해 발생하는 고온에 의해, 부싱과 사이즈 도포 롤러 사이의 부채꼴 섬유(fiber fan)에서 비효율적이고 불균일한 냉각이 발생한다. 이는 다시 도포기에 분배되는 사이즈의 습윤 (wetting) 특성을 변화시킨다. 이는 또한, 특히 도포기의 중앙에서, 사이징의 표면장력에 부정적인 영향을 미치는 것으로 생각된다. 이에 따라, 부채꼴의 폭에 걸쳐 사이징이 불균일하게 도포되고 분산된다. 특히, 일반적으로 부채꼴의 외측 연부(edge)의 섬유들이 팬의 중간부분의 섬유들 보다 온도가 낮게 된다. 결과적으로, 팬의 내측에서 섬유에 도포되는 사이징 조성물의 양보다 많은 양의 사이징 조성물이 팬 외측연부에서 섬유에 도포된다. 또한, 팬의 내측부에 위치하는 섬유들은 계속 고온 상태로 유지되기 때문에, 그 섬유들은 사이징 조성물을 충분하게 수용할 수 없거나 또는 보유할 수 없게 된다.

도포기상에 사이즈가 불균일하게 도포되는 문제를 해결하기 위한 많은 노력들이 있어 왔다. 예를 들어, 사이즈 도포기로 부터 충분하고도 균일한 양의 사이징 물질을 취할 수 있도록 팬의 폭 전체에 걸쳐 섬유를 균일하고 적절하게 냉각하기 위해, 챔버를 통한 공기의 유동을 조절하는 수단을 강구하는 분야에서 상당한 노력이 있어 왔다. 상기 문제들을 해결하기 위한 이러한 수단은 본원과 동시에 출원하여 계류중인 미국 특허 출원에 개시되어 있으며, 그 출원의 내용을 본 명세서에 참조자료로 기재하였다. 그러나, 도포기 롤 상에 위치하는 사이즈 필름의 균일성을 개선하는 사이징 방법에 대한 요구가 여전히 존재한다.

본 발명은 도포기 롤 상에 위치하는 사이즈 필름의 균일성을 조절하는 방법을 가능케하는 사이징 공정을 제공한다. 또한, 본 발명에 의해 사이즈가 넓은 온도에 걸쳐 안정성을 가질 수 있다.

본 발명은 사이징(sizing) 조성물을 제공하고, 또한 도포기 롤(roll)상의 사이즈 필름의 균일성을 개선하는 유리섬유(glass fiber) 제조방법을 제공한다. 본 발명은 또한 고열에 덜 민감하여 대형 부싱(bushing)에서 제조되는 섬유에 사이즈를 도포하는 것을 개선하는 사이즈 조성물에 관한 것이다. 사이징 조성물 및 그 제조방법은 대형 부싱을 필요로하는 여러가지 용도에 유용하고 또한 사이즈 도포의 균일성을 조절하는데 유용하다.

도면에 대해 설명하면,

도 1 은 본 발명의 실시에 사용되는 장치를 일부 절개하여 도시한 사시도;

도 2 는 도 1 의 장치의 우측면도이다.

발명의 요약

본 발명은 도포기 롤 상에 위치하는 사이즈 필름의 균일성을 조절하는 문제를 해결하는 직접적이고도 저렴한 방법을 제공한다. 특히, 사이즈의 조성에 의해, 고온을 포함한 여러 조건에서 사이징을 도포할 수 있고 또한, 그 사이징은 상온에서 180 ℉(82 ℃) 까지 또는 그보다 낮은 온도 까지의 온도 범위에서 사이징 조성물이 도포되는 유리 형성공정에 유용하다. 사이징의 조성에 의해, 공기를 조절할 필요 없이 형성공정을 실시할 수 있다.

본 발명에 따라, 사이징은 하나 또는 그 이상의 헤테로폴리사카라이드 (heteropolysaccharides)를 포함하고, 수성(水性)이며, 상온에서 180 ℉(82 ℃) 까지 또는 그보다 낮은 온도 까지의 온도 범위에서 도포된다. 또한, 본 발명에 따라 제공되는 사이징은 통상적으로 약 90 내지 약 95 함량의 물을 포함하고, 조성물의 성질에 부정적인 영향을 끼치는 것을 피하기 위해 약 0.05 내지 약 0.50 농도로 헤테로폴리사카라이드를 사용한다.

본 발명의 수성(水性) 사이징은 하나 또는 그 이상의 헤테로폴리사카라이드와; 하나 또는 그 이상의 결합제 또는 유기적 기능을 하는 실란(silane)과; 하나 또는 그 이상의 윤활제; 및 하나 또는 그 이상의 필름 형성제를 포함한다.

바람직한 헤테로폴리사카라이드는 넓은 온도 범위에서 열에 둔감 (insensitive)하고, 저온수에 용해될 수 있어야 한다. 또한, 바람직한 헤테로폴리사카라이드는 파열 강도, 반복 피로(cyclic fatigue) 또는 인장 강도와 같은 성질에 부정적인 영향을 미치지 않도록 선택되어야 한다. 또한, 약 60 ℉(16 ℃) 에서 160 ℉(71 ℃) 까지의 온도범위에서 약 200 내지 500 cps 의 점도를 가져야 한다. 바람직한 헤테로폴리사카라이드는 폴리사카라이드 검(gum)이다. 특히 바람직한 폴리사카라이드 검으로는, 캘리포니아 샌 디에고에 소재하는 뉴트라스위트 켈코 컴퍼니(NutraSweet Kelco Company)가 공급하는 Kelco Kl All2 와 같은 람산(rhamsan) 검이 있다. 약 0.001% 내지 약 3.0%, 바람직하게는 약 0.05% 내지 약 0.5% 의 전분을 첨가할 수도 있다. 바람직하게는, 약 0.05% 내지 0.25%, 가장 바람직하게는 0.25%의 전분을 첨가할 수 있다.

바람직한 결합제는 상온에서 액체상태이어야 한다. 적절한 결합제로는 3-글리시드옥시프로필트리메톡시(glycidoxypropyltrimethoxy) 실란과 같은 유기적기능을 하는 실란이 있다. 본 발명에 사용되는 바람직한 결합제는, 오에스아이 스페셜티스 오브 위트코(OSi Specialties of Witco)사에서 각각 상표명 A-1100 및 A174로 상업적으로 공급하는 3-아미노프로필트리에톡시(aminopropyltriethoxy) 실란 및 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시(methacryloxypropyltriethoxy) 실란이 있다. 바람직하게는, 유기적 기능을 하는 실란을 사이징 조성물의 약 0.10% 내지 약 2.00% 만큼 사용한다.

본 발명에 유용한 필름 형성제는 수계(water based) 저분자량 에폭시 에멀젼인 필름 형성제를 포함한다. 예를 들어, 적절한 필름 형성제로는 오웬스 코닝(Owens-Corning) 사가 제공하는 AD502와 같은 에폭시 에멀젼이 있다.

하나 또는 그 이상의 윤활제를 본 발명에 이용할 수도 있다. 유용한 윤활제는 양이온성(cationic) 또는 비이온성(nonionic) 윤활제를 포함한다. 예를 들어, 적당한 윤활제는 헨켈(Henkel Corp.)사에서 제공하는 MS-8;, 헨켈사에서 제공하는 Trylube 7607; GAF에서 제공하는 PVP-K-90을 포함한다.

본 발명의 사이징은 약 60 ℉(16 ℃) 에서 160 ℉(71 ℃) 까지의 온도범위에서 도포된다. 바람직하게는, 약 70 ℉(21 ℃) 에서 100 ℉(38 ℃) 까지의 온도범위에서 도포되고; 특히 바람직하게는, 80 ℉(27 ℃)의 온도에서 도포된다. 가장 바람직하게는, 180 ℉(82 ℃) 이하의 온도에서 도포된다.

사이징은 50 내지 1000 cps 범위의 점도에서 도포된다. 바람직하게는, 이러한 사이징은 200 내지 500 cps 범위에서 도포된다. 특히 바람직한 실시예에서, 사이징은 27 ℃ 에서 약 380 cps 의 점도로 도포된다. 이러한 점도는 31번 스핀들(spindle)을 이용하는 브룩필드(Brookfield) 점도계로 측정하여 cps로 나타낸 것이다.

본 발명을 실시하는데 필요한 필수 구성요소에 추가하여, 유리 섬유 사이징 조성물에 통상적으로 첨가되는 다른 구성요소를 더할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 사이징 조성물은 대전(帶電) 방지제, 교차결합제(cross-linking) 또는 경화제, 산화방지제, 퍼지(fuzzy) 또는 절단 필라멘트를 감소시키기 위한 양이온 윤활제, 비이온 윤활제, 핵생성제, 또는 약간의 염료 등을 포함할 수 있다. 교차결합제의 예를 들면 비스-실란(bis-silane)이 있다.

유리 섬유가 헤테로폴리사카라이드를 포함하는 묽은 수성 사이징 조성물로서 형성됨에 따라 그리고 그 섬유들이 다중 필라멘트(multi filament) 스트랜드로 결합되기 전에 또는 제조장치와 접촉하여 마멸에 의해 손상되기 전에, 본 발명의 사이징이 유리 섬유에 도포되는 것이 바람직하다. 어떠한 연속 필라멘트 유리 섬유라도 상기 유리 섬유로 적합하며, 그 예를 들면 E, C, 및 S 타입 유리 필라멘트를 사용할 수 있다. 묽은 수성 사이징 조성물을 도포하기에 적합한 수단들이 공지되어 있으며, 그 수단들은 섬유를 사이징 조성물로 습윤된 롤, 바(bar), 벨트, 에이프런(apron), 패드 등과 접촉시키는 것을 포함한다. 그러나, 특히 바람직한 하나의 도포기가 이하의 장치에 사용된다.

첨부 도면에 관해 설명하면, 사이즈가 균일하게 도포된 섬유로 구성되고 이동이 자유로운 유리 섬유 패키지를 형성하는 장치를 개략적으로 도시하였다. 그 도시된 장치는, 부싱 및 섬유로부터의 열을 유리 섬유에 도포된 사이징을 건조하는 하나의 에너지원으로 이용하여 본 발명을 실현하는 바람직한 기술 및 장치를 나타낸다.

도면을 참조하면, 그 도면에는 부싱 부재(12)가 도시되어 있는데, 그 부싱부재의 바닥(14)으로 부터 용융 유리가 배출되어 다수의 섬유(16)를 형성한다. 부싱의 바닥(14)은 팁(tip)이 없을 수도 있고 또는 바닥(도시 안함)에 근접한 통상적인 섬유 형성 팁들 보다 많은 수의 팁을 포함할 수도 있다. 또한, 팁을 채용하는 경우, 부싱(12)이 부싱 바닥(14)으로 부터 방출되는 유리를 냉각하기 위한 통상적인 핀-실드(fin-shield)(도시 안함)를 포함할 수도 있다. 분명하게, 통상적인 프리패드(prepad) 스프레이가 도면에 도시되지 않았다는 것을 알 수 있을 것이다. 수성 사이즈의 이동을 정지시키기 위해 본 발명을 실시할 때, 프리패드 스프레이는 대체적으로 바람직하지 못하다.

통상적으로, 권취기(winder)(20)는 부싱 바닥(14)으로 부터 배출되는 유리를 가늘게 만들어 섬유(16)를 형성한다. 섬유(16)는 번들 또는 스트랜드(18)로 모아진다. 이러한 스트랜드는, 횡단기구(22)의 도움을 받아, 수집부(24)에 감기게 되어 최종 섬유 패키지를 형성한다. 통상적인 수집 슈(shoe)를 이용하여 부채꼴 섬유를 스트랜드로 모을 수 있다. 또한, 종래와 마찬가지로, 섬유(16)를 회전하는 원통형 사이즈 도포기(28)에 접촉시킨다. 사이즈 도포기(28)는 사이즈를 수용하는 트로프(trough)(도시 안함)내에서 회전한다. 상기 도포기는 적절한 지지체(32)에 장착된 적당한 구동수단(30)에 의해 회전 구동된다. 도포기(28)는 하우징(34)에 의해 회전 지지되고 둘러 싸인다.

섬유가 패키지로 감기기 전에 그 섬유상의 사이즈를 건조시키기 위해, 도면 부호 36으로 나타낸 열전달 포위체(enclosure), 또는 건조 포위체를 마련한다. 그 포위체(36)는 도포기(28) 위쪽으로 부터 고온 공기를 수납하고, 감겨진 패키지의 섬유가 건조되고 자유롭게 이동할 수 있는 상태가 될 때까지 충분한 시간 동안 가열된 공기와 섬유가 폐쇄 열전달 접촉하도록 유지시킨다. 따라서, 포위체(36)는 상기 건조가 이루어질 수 있도록 도포기(28) 아래쪽으로 충분한 길이에 걸쳐 연장한다. 도포기(28) 아래쪽으로 몇 피트, 예를 들어 적어도 3 피트 만큼 연장하는 것이 통상적으로 요구된다. 열전달 포위체는 도면 부호 38로 나타낸 적절한 구조적 지지체에 의해 정위치에 유지된다. 포위체(36)는 3개의 부분 즉, 상부(40), 하부(47) 및 중간부(44)를 포함하는 것으로 도시되었으며, 그 3개의 부분들은 섬유(16)와 도포기(28) 쪽이 개방되고 또 그 섬유(16) 및 도포기(28)에 용이하게 접근할 수 있도록 구성되고 지지된다.

상부(40)는, 사각형 가열 부싱(12) 아래쪽에 배치되고 바람직하게는 대략적으로 사각형인 최상 개방 단부(42)를 포함한다. 일반적으로, 포위체(36)의 최상 개방 단부(42)는 부싱 바닥(14), 즉 팁이 없는 부싱의 바닥면 또는 팁이 있는 경우 그 팁의 바닥으로 부터 약 9 내지 12 인치 아래쪽에 배치된다. 상부(40)는 단부(42)로 부터 앞쪽으로 그리고 아래쪽으로 연장하고, 전방면(41) 및 뒷쪽으로 연장하는 측면 판넬(46)을 포함한다. 상부(40)의 후단부는 비드 실드(bead shield)(48)에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 그 비드 실드(48)는 편평하고 경사진 후방면(50) 및 전방으로 연장하는 측부(52)를 포함한다. 후방면(50) 및 전방면(41)은 서로를 향해 약간 모아지는 형태가 된다. 비드 실드(48)는 그 비드 실드를 전후로 각각 이동시키는 통상적인 이동수단(54)을 포함한다. 도면에 도시된 바와 같이, 비드 실드(48)는 후방의 작동위치에 위치한다.

또한, 비드 실드(48)의 후방면(50)은 벤트(vent) 개구부(51)를 포함하여, 상부를 통해 유입되는 섬유 뒤쪽의 고온 공기의 일부가 섬유와 함께 포위체를 통과하기 보다 그 포위체를 빠져나가게 한다. 바람직하게는, 벤트 개구부(51)의 크기 및 형상을 조절할 수 있는 조절가능한 덮개가 그 개구부(51)에 마련된다. 또한, 벤트 개구부와 덮개가 상호 작용하여 부채꼴의 양측부 보다 중앙부에서 더 많은 공기가 배출될 수 있는 기하학적 형상의 통로를 형성하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 적합한 형상의 통로로는, 다이아몬드형, 삼각형, 타원형 개구부가 있다.

포위체(36)의 중간부(44)의 중심부는 상부(42)로 부터 뒤쪽 및 아래쪽으로 연장한다. 중간부(44)의 전방면 및 측면 판넬은 일반적으로 상부(40)의 전방면 및 측면 판넬의 연장부이다. 일반적으로, 도포기 하우징(34)은 상부(40) 및 중간부(44) 각각의 후방 벽의 일부로서 기능하고, 수렴하는 섬유(16)의 부채꼴 형상과 도포기가 접촉하도록 배치되고 구성된다. 일반적으로, 도포기(28)는 부싱 바닥(14)으로 부터 약 20 인치(50.8 cm) 내지 30 인치(76.2 cm) 이격되게 배치되는 것이 바람직하다.

상부(40) 및 중간부(44)와 마찬가지로, 포위체의 하부(47)는 단면이 사각형인 것이 바람직하다. 하부(47)는 벽(45)에 의해 길이방향 즉, 수직방향으로 나누어져서 2개의 길이방향 챔버를 구성하고, 그 2개의 챔버는 섬유가 통과하는 건조 챔버(56)와 공기 전환 챔버(58)이다. 벽(45)의 편평한 면이 부채꼴 섬유의 폭에 평행하게 되도록 정렬되고, 그 벽의 측면 연부(edge)가 포위체의 측벽을 따라 용접 또는 다른 적당한 수단으로 부착된다.

따라서, 건조 챔버(56)는 유리 섬유(16)를 둘러싸게 배치된다. 건조 챔버(56)의 후방 벽(60)은 그 바닥에 근접한 공기 배출 통로(62)를 포함한다. 챔버로부터 공기를 제거하기위한 수단이 마련되고, 그 공기 제거수단은 적당한 공기 펌프 또는 송풍기(도시 안함)의 부압측(negative pressure side)에 부착되는 덕트(64)를 포함한다. 덕트(64)는, 그 덕트(64)와 챔버(56) 내부 간을 유체연통시키는 어댑터부(adapter portion)(66)와 유체연통한다. 원한다면, 덕트나 어댑터에 적당한 슬라이드 게이트(slide gate)(도시 안함)를 마련하여 공기유동을 조절할 수 있다. 건조 챔버(56)의 바닥부는 또한, 섬유가 통과하여 수집 슈(26)까지 유동하는 개구부(70)를 조절하는 가동 슬라이드 게이트(68)를 포함할 수 있다. 이 슬라이드 게이트는 또한 상단부(42)를 통해 유입되는 공기의 양을 조절하는 것을 보조하는데 이용될 수 있다.

벽(45)의 상단에는 댐퍼(43)가 부착되고, 그 댐퍼는 섬유와 함께 건조 챔버(56)를 통과하거나 또는 공기 전환 챔버(58)를 통과하는 고온 공기의 양을 조절한다. 댐퍼(43)는 벽(45)의 상단 연부에 피벗운동 가능하게 부착되고, 부채꼴 섬유쪽으로 피벗이동하여 보다 많은 양의 고온 공기가 섬유쪽으로부터 전환 챔버쪽으로 전환되게 할 수 있고, 또는 그 섬유로부터 멀어지는 쪽으로 피벗이동하여 보다 많은 고온 공기가 섬유 및 건조 챔버를 통과하게 할 수도 있다. 포위체(36)의 벽 외부로 연장하여 피벗식 댐퍼의 위치를 조절할 수 있게하는 수단을 댐퍼(43)가 구비하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 그 조절수단은 댐퍼가 부채꼴 섬유와 접촉하는 것을 방지하는 고정 정지부를 구비한다. 또한, 댐퍼가 부채꼴 섬유에 근접하였을 때 그 댐퍼의 상단 연부가 사이즈 도포 롤러에 근접하도록 하여, 그 댐퍼가 사이즈 도포 롤러 위쪽의 벤트 개구부와 협력하여 건조 챔버를 통과하는 고온 공기의 양을 효율적으로 조절할 수 있도록, 댐퍼의 크기 및 위치를 결정하는 것이 바람직하다.

공기 전환 챔버(58)의 전방면(57)은, 물 공급부(도시 안함)와 유체연통하여 챔버내로 물을 분사하여 통과 공기를 냉각시키는 분사 노즐 또느 제트(jet)(49)를 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 전환 챔버(58)의 바닥을 개방하여 통과 공기가 섬유 형성부로 배출될 수 있게 하는 것이 바람직하다.

유닛의 용량은, 유리 처리량이 60 파운드(22.27 kg)일 때 20 내지 200 cfm의 공기를 유동시킬 수 있고, 처리량이 시간당 200 파운드(2.18 g/s)일 때 100 내지 500 cfm의 공기를 유동시킬 수 있는 것이 바람직하다. 그러나, 시간당 200(25.18) 내지 300 파운드(37.77)(g/s)의 처리능력을 갖는 대형 부싱에서는, 그 부싱 하부의 공기에 의해 전달되는 많은 양의 열로 인해, 고속 공기 유동이 사이즈 도포에 부정적인 영향을 미친다는 것을 발견했다. 따라서, 본 발명 장치의 벤트 개구부 및 댐퍼는 사이즈 도포기 주변의 공기유동 및 건조 챔버를 통과하는 공기 유동을 조절할 수 있어 섬유에 사이즈를 도포하는 것을 촉진할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따라, 부싱을 둘러싸는 전체설비내의 주변 공기가 바닥 벽(14) 하부에서 포위체(36)의 상부 개방 단부(42)내로 유동한다. 포위체(36)내로 유입되는 과열된 공기는 벤트 개구부(51)를 통해 배출되고 및/또는 댐퍼(43)에 의해 섬유로 부터 멀어지게 우회하게 할 수 있다. 나머지 공기는 건조 챔버(56) 및 섬유를 통과하여 하향 이동하고, 건조 챔버의 바닥에 인접한 덕트(64)를 통해서 제거된다. 이러한 방법으로, 본 발명의 바람직한 실시예의 수성 사이즈로 부터 나온 물이거나 또는 솔벤트 이거나 간에 그 유체는 섬유로 부터 증발되고 덕트(64)를 통해 제거된다. 수집부(24)상에 권취된 스트랜드(18)로 형성된 패키지는 완전히 건조된 상태일 것이고 이동 문제가 없을 것이다.

실시예 1

본 실시예를 위해 아래의 사이징을 마련하였고, 그 사이징을 ″A″로 나타냈다.

A %(중량 또는 상대적인 양)

AD(에폭시 에멀젼) 5.00 %

아크틱 산(Arctic acid) 0.85

A174(실란) 1.00

A110(실란) 0.25

MS-8(윤활제) 1.00

트리루브(Trylube)(윤활제) 0.25

PVP-K-90(윤활제) 0.25

탈이온수 91.40

상기 조성에 0.25 % 의 Kelco K1AII2 헤테로폴리사카라이드를 첨가하여 조성물 ″B″ 를 만들었다.

각 조성물의 점도를 여러가지 온도에서 실험하였다. 점도 측정은 시편을 소정 온도에서 30분간 유지한 후 실시하였다.

그 결과를 아래 표 1 에 기재하였다.

조성물	A(전분 없슴)	B(0.25% 전분)
여러가지 실온에서 30분이 경화한 후의 점도(cps)
100 ℉(38 ℃)	440	330
120 ℉(49 ℃)	360	323
140 ℉(60 ℃)	277	315
160 ℉(71 ℃)	168	312
180 ℉(82 ℃)	57	369

Claims

180 ℉(82℃) 또는 그 이하의 온도에서 도포되는 사이징 조성물로서:

(a) 0.001 % 내지 3 %의 하나 또는 그 이상의 헤테로폴리사카라이드와;

(b) 하나 또는 그 이상의 수지와;

(c) 하나 또는 그 이상의 결합제와;

(d) 하나 또는 그 이상의 윤활제를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이징 조성물.

제 1 항에 있어서, 상기 헤테로폴리사카라이드는, 넓은 온도범위에 걸쳐서 열에 둔감하고, 폴리사카라이드 검인 것을 특징으로 하는 사이징 조성물.

제 1 항에 있어서, 상기 폴리사카라이드는 180 ℉(82℃) 또는 그 이하의 온도에서 약 200 내지 500 cps 의 점도를 가지는 것을 특징으로 하는 사이징 조성물.

제 1 항에 있어서, 상기 헤테로폴리사카라이드는 약 0.05 내지 0.5 % 존재하는 것을 특징으로 하는 사이징 조성물.

제 4 항에 있어서, 상기 헤테로폴리사카라이드는 약 0.05 내지 0.25 % 존재하는 것을 특징으로 하는 사이징 조성물.

제 1 항에 있어서, 상기 헤테로폴리사카라이드는, 수용액내에서, 약 80 ℉ 내지 180 ℉(82℃)의 온도범위에 걸쳐서 안정된 점성을 가지는 것을 특징으로 하는 사이징 조성물.

유리 섬유에 사이징을 균일하게 도포하는 방법으로서:

(a) 사이징 조성물에 약 0.001 % 내지 3.0 % 의 헤테로폴리사카라이드를 첨가하는 단계와;

(b) 상기 헤테로폴리사카라이드를 포함하는 사이징 조성물을 도포기에 도포하는 단계와;

(c) 상기 사이징을 상온에서 180 ℉(82℃)까지 의 온도 범위에서 유지하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 사이징 도포 방법.

제 7 항에 있어서, 상기 헤테로폴리사카라이드는 약 0.25 % 존재하는 것을 특징으로 하는 사이징 도포 방법.

제 8 항에 있어서, 상기 헤테로폴리사카라이드는 람산 검인 것을 특징으로 하는 사이징 도포 방법.