KR20020088536A - 굴곡형 보강섬유 다발 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 콘크리트 또는 숏크리트 등의 시멘트 조성물에 첨가하는 합성섬유재 보강섬유에 있어서, 분산성이 우수한 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발 및 그의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발은 집속된 굴곡형 섬유 다발을 수용성 폴리머로 붙여놓은 것 또는 집속된 굴곡형 섬유 다발의 끝 부분이 제조과정에서 가열된 나이프에 의해 압착 및 절단되면서 끝부분들이 융착된 상태로 붙어 있는 형태로 다발을 형성하고 있는 것이다.
본 발명의 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발은 콘크리트 또는 숏크리트 등의 시멘트 조성물에 혼합할 때 다량으로 첨가하여도 혼합초기의 섬유볼 현상을 발생시키지 않으며, 또한 조성물 내에 낱개로 분산이 용이하며, 굴곡형이기 때문에 표면이 확장되어 있어서 시멘트와의 부착성이 보다 우수하여 구조적 보강이 필요로 하는 용도로 실제 산업현장에 용이하게 적용할 수 있다.

Description

굴곡형 보강섬유 다발 및 그의 제조방법{BUNDLE OF CRIMPED TYPE REINFORCE MENT-FIBER AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}
[산업상 이용분야]
본 발명은 콘크리트 또는 숏크리트 등의 시멘트 조성물에 첨가하는 합성섬유재 보강섬유에 관한 것으로, 특히 분산성이 우수한 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
[종래 기술]
종래의 콘크리트 및 숏크리트 등의 휨강도와 휨성능 등 구조성능의 향상을 위하여 사용되어 온 섬유는 강섬유(steel fiber)이다. 강섬유는 철근 및 와이어 매쉬의 설치가 어려운 터널 등과 같이 작업이 어려운 건설 현장 조건을 고려하여 널리 사용되며, 철근 및 와이어 매쉬의 성능을 발휘하는 효과가 있다고 알려져 있다. 그러나 강섬유는 수분이 다량 존재하는 터널 및 댐 공상에서 섬유의 부식이용이하고, 섬유의 단위 중량이 커서 콘크리트의 자중을 증가시키는 문제점을 가지고 있다.
한편, 콘크리트 보강용 합성수지재 보강섬유는 1965년 골드페인(Goldfein; The U.S. Corps of Engineers)이 제안한 이래 많은 연구와 기술이 진보되어 왔다. 초기에는 저강도의 필라멘트(filament)형의 섬유를 절단하여 사용하였었고, 섬유의 고강도화가 이루어지면서 멀티필라멘트(multi-filament)형 섬유나 필름을 슬릿(slit)화한 후 쪼갠 형태인 메쉬(mesh)형 섬유가 주종을 이루어 왔다.
이러한 합성수지재 섬유들은 2 차적 보강용, 즉 비구조적인 균열 발생을 억제할 목적으로 사용되었으며, 특히 콘크리트 또는 숏크리트의 수축 및 균열 억제의 효과가 있지만 구조성능을 향상시키는 효과는 알려지지 않고 있다.
최근에는 고강도 섬유가 계속적으로 개발되었고, 콘크리트 또는 숏크리트에서도 구조적 보강이 필요로 하는 용도에 합성섬유의 양을 증가시켜 사용하였다. 실제로 콘크리트 또는 숏크리트 부피의 0.5 부피% 이상으로 합성섬유를 사용할 경우 현격한 인성(tougness)의 증가가 나타나고, 1.0 부피%의 수준에서는 스틸섬유(steel fiber)와 대등한 성능이 나타나는 것이 실험실적으로 확인이 되었다.
그러나 합성섬유의 양이 0.5 부피% 이상으로 증가될 경우에는 합성섬유를 낱개로 콘크리트 또는 숏크리트 내에 분산하기가 어려우며, 분산되더라도 슬럼프(slump) 손실이 많이 발생하고, 분산의 형태도 혼합초기에 섬유볼(fiber-ball) 형태로 분산되기가 쉬워서 최종 양생된 콘크리트 또는 숏크리트의 압축강도,휨강도 등의 저하가 발생한다. 또한 시멘트와의 부착성을 개선시키기 위하여 미국특허 제5,981,630호에 개시된 만곡형(sinusoidal configuration)과 같은 합성섬유를 사용할 경우에도 혼합 전부터 섬유 간에 엉킴이 발생하고, 시멘트 슬럼프에서는 섬유볼 현상이 더욱 두드러진다.
따라서 실험실적으로는 다량의 합성섬유를 콘크리트 또는 숏크리트 내에 첨가할 수 있다고 하더라도 건설현장에서는 이를 적용할 수 없었다.
한편, 콘크리트 또는 숏크리트에 사용되는 스틸섬유(steel fiber)는 표면을 확장하여 사용할 목적으로 굴곡형(crimped type), 끝단 갈고리형(end-hook type), 주름형(corrugated type) 등으로 변형하여 사용하기도 한다. 그러나 합성수지재 보강섬유는 이러한 형태들로 제조할 경우에는 합성수지재 고유의 부드러운 성질, 및 회복성 때문에 제조하기가 어려워 대부분 직선형(straight type)만 제조되어 사용되어 왔었다.
따라서 본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 고려하여, 콘크리트 또는 숏크리트에 다량으로 첨가하여도 낱개로 분산이 용이한 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 콘크리트 또는 숏크리트에 혼합될 때 초기에 섬유볼 현상 없이 다량으로 첨가되어 분산될 수 있는 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 표면이 확장되어 시멘트와의 부착성이 보다 우수한 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 건설현장에서 사용할 수 있는 분산성이 우수한 콘크리트 또는 숏크리트용 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 합성수지재 굴곡형 보강섬유의 다발에 있어서, 낱개 섬유의 형태를 모식적으로 나타낸 것이다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여,
합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발을 제공한다.
또한 본 발명은 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발의 제조방법에 있어서,
a) 섬유굵기가 0.1 내지 1 mm인 합성수지재 필라멘트 섬유를 집속시켜서
섬유 다발을 제조하는 단계;
b) 상기 a)단계의 집속된 필라멘트 섬유 다발을 수용성 폴리머 용액에 침적
시키고 건조하는 단계;
c) 상기 b)단계의 건조된 필라멘트 섬유 다발을 가열된 굴곡기어(crimped
gear)에 통과시켜 굴곡형 섬유 다발을 제조하는 단계; 및
d) 상기 c)단계의 굴곡형 섬유 다발을 소정의 길이로 프레스 절단하는 단계
를 포함하는 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발의 제조방법을 제공한다.
합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발의 제조방법에 있어서,
a) 섬유굵기가 0.1 내지 1 mm인 합성수지재 필라멘트 섬유를 집속시켜서
섬유 다발을 제조하는 단계;
b) 상기 a)단계의 집속된 필라멘트 섬유 다발을 가열된 굴곡기어(crimped
gear)에 통과시켜 굴곡형 섬유 다발을 제조하는 단계; 및
c) 상기 b)단계에서 제조된 굴곡형 섬유 다발을 소정의 길이(1)로 가열
나이프(knife)의 압착 절단에 의해 절단하여 실질적으로 절단된 각 섬유
의 끝단이 융착 연결된 굴곡형 섬유 다발을 제조하는 단계
를 포함하는 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발의 제조방법도 제공한다.
[작 용]
본 발명의 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발은 다발형이기 때문에 콘크리트 또는 숏크리트에서 혼합될 때 낱개의 섬유가 다발 외주부로부터 떨어져나가 분산되므로 종래의 합성수지재 보강섬유와 달리 혼합초기에 섬유볼 현상이 발생하지 않는다. 따라서 보다 많은 양을 콘크리트 또는 숏크리트에 혼입시킬 수 있으며, 그 결과 구조적 보강효과가 스틸섬유 이상을 나타낸다.
또한 종래의 단사형인 합성수지재 보강섬유의 인장강도(1 x 103kgf/㎠)를 그대로 가지면서도 종래의 굵기보다 굵은 0.1 내지 1 mm의 섬유 굵기를 갖도록 하여 콘크리트 또는 숏크리트에서 엉기는 현상이 감소되어 분산성이 우수하며, 구조적 보강력도 우수하다.
또한 섬유 굵기가 크므로 종래의 섬유 굵기가 가는 것보다 부드러운 성질, 및 회복성이 낮아서 가열 상태에서 굴곡형으로 제조하기가 용이하며, 굴곡형이기 때문에 시멘트와의 부착력이 우수하다.
이하에서 본 발명을 더 상세히 설명한다.
본 발명의 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발은 2 가지 형태를 가지고 있다.
하나는 집속된 굴곡형 섬유 다발을 수용성 폴리머로 붙여놓은 상태이며, 다른 하나는 집속된 굴곡형 섬유 다발의 끝 부분이 제조과정에서 가열된 나이프에 의해 압착 및 절단되면서 끝부분들이 융착된 상태로 붙어 있는 형태로 다발을 형성하고 있는 것이다.
먼저 수용성 폴리머로 낱개의 굴곡형 섬유들을 붙여서 다발을 형성한 것을 살펴보면, 제조된 다발은 콘크리트 또는 숏크리트 내에 혼입되어 분산될 때 접착시킨 수용성 폴리머가 콘크리트 또는 숏크리트 조성물이 포함하고 있는 물에 의해 용해되어 다발로부터 낱개의 굴곡형 섬유로 분산된다. 특히 이 수용성 폴리머들은 혼합시 다발의 외주부부터 물에 접촉되어 용해되기 때문에 낱개의 굴곡형 섬유도 다발의 외주부에 위치한 섬유부터 콘크리트 또는 숏크리트 조성물에 분산된다. 따라서 수용성 폴리머는 접착성이 우수하면서도 물과 접촉하였을 때 쉽게 용해되고, 시멘트 양생에 방해가 되지 않으면서도 시멘트의 강알칼리에 적합한 것이 바람직하다. 그 예로는 폴리비닐알콜, 폴리아크릴아마이드, 아크릴계, 전분류, 아르긴산 소다, 검(gum)류 등이다.
이러한 수용성 폴리머에 섬유다발을 침적시킬 때는 고형분 농도를 0.5∼10 중량%로 희석시켜 사용하는 것이 바람직하다. 0.5 중량% 이하이면 섬유 다발의 집속력이 약하여 콘크리트 또는 숏크리트 조성물에 혼합되기 전에 섬유다발이 풀어져서 좋지 않고, 10 중량% 이상이면 콘크리트 또는 숏크리트 조성물 내에서 낱개의섬유가 떨어져서 분산되기가 어렵다.
두 번째로 제조과정에서 가열된 나이프에 의해 압착 및 절단되면서 끝부분들이 융착된 상태로 붙어 있는 형태로 다발을 형성한 것을 살펴보면, 집속된 굴곡형 섬유 다발의 끝 부분이 융착되어 있으므로 콘크리트 또는 숏크리트 조성물에 첨가되어 혼합되기 전에는 다발의 형태를 그대로 가지고 있으나 혼합되면서 혼합물의 전단력에 의해 융착된 부분의 섬유가 끊어져서 낱개의 상태로 콘크리트 또는 숏크리트 조성물에 분산된다. 특히 상기 전단력은 콘크리트 또는 숏크리트의 물에 접촉되면서 가장 많은 힘을 받기 때문에 섬유 다발의 외주부에 융착되어 있는 섬유부터 융착부분이 끊어져서 낱개 상태로 콘크리트 또는 숏크리트 조성물에 분산이 된다.
융착부분은 가열된 나이프의 굵기에 따라 차이가 있지만 대략 직경 0.05∼0.2 mm 정도의 융착부위를 갖는 것이 바람직하다. 융착부위가 크면 혼합 전단력에 의해 섬유가 끊어지기가 어려우며, 융착부위가 작으면 집속력이 약하여 콘크리트 또는 숏크리트 조성물에 혼합되기 전에 섬유다발이 풀어져서 좋지 않다.
융착은 가열된 나이프가 전단력으로 긴 굴곡형 섬유다발을 절단하면서 그 열에 의해 순간적으로 섬유다발의 절단부위에서 나타나는 것으로 마치 일반적인 비닐봉투를 가열 나이프로 절단할 때 발생하는 봉합과 동일한 원리를 이용한 것이다. 가열되는 나이프의 온도는 합성수지 재질에 따라 다르지만 각 합성수지의 융착온도부근을 따르는 것이 바람직하며, 바람직하게는 80∼300 ℃이다.
이러한 본 발명의 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발은 그 길이가 12 내지 50mm로 절단하는 것이 분산에 있어서 유리하다. 일반적으로 섬유가 길면 뭉침현상이 증가하고, 섬유가 짧으면 시멘트 매트릭스의 인장성이 낮아진다. 따라서 본 발명의 보강섬유 다발은 일반적인 단사형 필라멘트 보강섬유의 것보다 길지만 낱개의 꺾임부위까지의 섬유길이는 3 내지 25 mm 로 일반적인 단사형 필라멘트 보강섬유와 유사하다. 바람직한 섬유다발의 낱개 섬유 갯수는 10∼50 개이고, 낱개 섬유의 길이에 따라 다르지만 굴곡된 부분에 있어서 산의 갯수는 1∼5 개, 산의 높이는 3∼10 mm, 산과 산의 피치(pitch)는 3∼10 mm 이다.
하나의 일례로 도 1에 나타낸 길이(1) 30 mm의 굴곡형 섬유다발은 다발내의 섬유 갯수는 15 개이고, 섬유굵기는 0.5 mm이고, 굴곡된 부분에 있어서 산의 갯수는 4 개이고, 산의 높이(2)는 5 mm 이고, 산과 산의 피치(pitch)(3)는 7.5 mm 인 형태이다.
본 발명의 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발은 그 재질이 다양한 것을 선택할 수 있다. 특히 올레핀계 수지로부터 제조되는 것이 바람직하며, 그 중에서도 폴리프로필렌이 좋다. 이외에도 폴리비닐알콜, 나일론, 폴리에스테르, 폴리아크릴로니트릴 등이 적용 가능하다.
또한 본 발명의 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발의 제조에 사용되는 합성수지재 필라멘트 섬유는 상기에서 선택된 재질의 합성수지를 가열 및 압출하여 필라멘트형 섬유를 제조하고, 냉각한 후 인장(drawing)시켜서 0.1 내지 1 mm 의 섬유 굵기를 갖는 인장된 필라멘트형 섬유를 제조하는 것이 바람직하다. 이러한 섬유굵기는 콘크리트 또는 숏크리트에 분산되기에 유리한 굵기로 0.1 mm 이하이면 굴곡형으로 제조하기가 어려우며, 1 mm 이상이면 굳음성(stiffness)이 높아서 콘크리트 또는 숏크리트의 보강섬유의 역활을 기대하기가 어렵다.
한편, 본 발명의 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발의 기초를 이루는 굴곡형(crimped type) 섬유는 필라멘트를 가열된 굴곡기어(crimped gear)에 통과시켜 굴곡된 섬유로 제조한다. 이때의 가열온도는 제조되는 필라멘트 섬유재질의 연화점에 맞추며, 대략 80∼200 ℃이면 굴곡기어에서 연화되어 굴곡되고, 굴곡기어 통과 후 그 즉시 자연냉각되면서 굴곡형으로 변환된다. 굴곡기어의 통과시간은 연화온도와 관련되며, 연화온도가 높을수록 통과시간을 줄이는 것이 좋다. 섬유재질의 연화온도가 120 ℃일 경우 대략 2 초 내에 통과되도록 한다.
이러한 본 발명의 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발은 콘크리트 또는 숏크리트의 조성물에 부피비로 0.5 % 이상을 첨가하여도 섬유볼 현상이나 엉김현상 없이 분산될 수 있으며, 이를 적용하여 제조된 시멘트 시공체의 구조강도도 매우 우수하였다.
이하의 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 단 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이지 이들만으로 한정하는 것이 아니다.
[실시예]
실시예 1
(수용성 폴리머로 부착된 폴리프로필렌 굴곡형 보강섬유 다발)
폴리프로필렌 수지(현대석유화학 제조)를 통상의 방법으로 가열 및 압출하여 필라멘트 섬유화하고, 이를 냉각한 후 인장하여 0.5 mm인 폴리프로필렌 필라멘트섬유를 제조하였다.
이 필라멘트를 15 개 집속하여 섬유 다발을 형성한 후, 이를 폴리비닐알콜(동양화학 제조 polino P-ITS)을 80 ℃ 물에 용해시켜 제조한 폴리비닐알콜 5 % 수용액에 1 분간 침적한 후 망에 거르고 60 ℃의 건조기에서 물을 건조하였다. 이렇게 집속 및 부착된 섬유 다발은 손으로 잡아당기면 떨어지나 흔들어서는 떨어지지 않았다.
이렇게 집속 및 부착된 필라멘트 섬유 다발을 길이방향으로 가열된 굴곡기어(crimped gear)에 통과시켜 산이 90°로 굴곡된 굴곡형 섬유 다발을 제조하였다.
이후에 이를 칼날이 달린 프레스 절단기에서 길이 30 mm로 절단하였다.
도 1과 같이 굴곡된 부분에 있어서 산의 갯수는 4 개이고, 산의 높이(2)는 5 mm 이고, 산과 산의 피치(pitch)(3)는 7.5 mm 인 형태이다.
실시예 2
(융착으로 부착된 폴리프로필렌 굴곡형 보강섬유 다발)
실시예 1과 동일하게 제조된 섬유굵기가 0.5 mm인 폴리프로필렌 필라멘트 섬유를 제조하였다.
이 필라멘트를 15 개 집속하여 섬유 다발을 형성한 후, 집속된 필라멘트 섬유 다발을 전체를 길이방향으로 가열된 굴곡기어(crimped gear)에 통과시켜 산이 90°로 굴곡된 굴곡형 섬유 다발을 제조하였다.
이후에 이를 160 ℃로 가열된 칼날이 달린 프레스 절단기에서 길이 30 mm로압착 절단하였고 칼날 부분이 닿은 부분은 융착되어 붙어 있었다. 융착된 섬유 다발은 손으로 잡아 당기면 떨어지나 흔들어서는 떨어지지 않았다.
굴곡된 부분에 있어서 산의 갯수는 4 개이고, 산의 높이(2)는 5 mm 이고, 산과 산의 피치(pitch)(3)는 7.5 mm 인 형태이다.
실시예 3
(분산성 평가(wash test))
상기 실시예 1에서 제조된 수용성 폴리머로 부착된 폴리프로필렌 굴곡형 보강섬유 다발을 하기 표 1에 나타낸 콘크리트 조성물의 배합비와 같이 혼합하고 혼합기(kneader)에서 10 분간 분산시킨 후 제작된 용기(100 x 100 x 100 cm, 부피 1,000,000 ㎤)에 주입한 후, 용기로부터 상부, 중부, 및 하부로 나누어 시료를 각각 8,000 ㎤의 양을 채취하였다.
구 분 보강섬유 1 종시멘트 작은 골재 큰 골재 배합수 유동화제 설계압축강도
콘크리트(1 ㎥) 9 kg 395 kg 713 kg 1075 kg 178 kg 시멘트양의 0.2 중량% 270 kg/㎠
각각 채취된 시료를 용기에 넣고 물을 넣어 오버플로우(overflow)시켜서 섬유만을 시료들로부터 분리하고, 오버플로우된 섬유만을 포함하는 물을 100 메쉬 체로 거르고 건조기에서 건조시킨 후, 건조된 섬유의 무게를 각각 측정하였다. 부피 8,000 ㎤ 당의 이론적 섬유량은 72 g이다. 이 시험은 각각 3 회 실시하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
(압축 강도 평가)
상기 분산성 평가에 사용된 것과 동일한 콘크리트 조성물을 직경 10 cm, 높이 20 cm의 실린더에 주입하여 성형하고 1 일 후 탈형한 후, 21 ℃의 항온수조에서 28 일간 수중 양생하였다. 압축강도 측정은 대기 중에 약 3 시간 정도 기건시킨 후 KSF 2045에 따르고,시료는 3 개 준비하여 시험하였다. 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
(휨 강도 평가)
상기 분산성 평가에 사용된 것과 동일한 콘크리트 조성물을 빔 공시체의 압축강도 공시체 제작방법에 따라 10 x 10 x 40 cm의 몰드에 주입하여 성형하고 1 일 후에 탈형한 후, 21 ℃의 항온수조에서 28 일간 수중 양생하였다. 휨강도 측정은 KSF 2408에 따르고, 시료는 3 개 준비하여 시험하였다. 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
(인성지수(toughness index) 평가)
섬유보강 특성의 하나인 인성지수는 주어진 변위까지의 흡수된 에너지를 최초의 균열이 발생한 변위까지의 흡수된 에너지로 나눈 값이며, 이 값이 클수록 파괴에 대한 저항력이 높다.
상기 분산성 평가에 사용된 것과 동일한 콘크리트 조성물을 10 x 10 x 35 cm의 몰드에 주입하여 성형하고 1 일 후에 탈형한 후, 21 ℃의 항온수조에서 28 일간 수중 양생하였다. 인성지수도 측정은 ASTM C1018에 따라서 I5및 I10값을 측정하였고, 시료는 3 개 준비하여 시험하였다. 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
실시예 4
상기 실시예 2에서 제조된 융착으로 부착된 폴리프로필렌 굴곡형 보강섬유 다발을 보강섬유로 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 분산성 평가, 압축강도 평가, 휨강도 평가, 및 인성지수 평가를 실시하고 각각의 결과를 하기 표 2, 3, 4 및 5에 기재하였다.
비교예 1
종래의 섬유로 섬유굵기가 0.05 mm이고, 길이가 30 mm인 폴리프로필렌 단사형 섬유를 보강섬유로 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 분산성 평가, 압축강도 평가, 휨강도 평가, 및 인성지수 평가를 실시하고 각각의 결과를 하기 표 2, 3, 4 및 5에 기재하였다.
분산성 비교
구 분 실시예 3 실시예 4 비교예 1
상부(g) 71 69 74 72 74 70 64 75 65
중부(g) 76 75 76 74 72 71 62 71 82
하부(g) 73 73 65 71 70 73 98 48 63
평균(g) 73.3 72.3 71.7 72.3 72.0 71.3 74.7 64.7 70.0
전체평균(g) 72.4 71.9 69.8
최대치(g) 76 (편차 +4 g) 74 (편차 +3.1) 98 (편차 +26 g)
최소치(g) 65 (편차 -17 g) 70 (편차 -2.9) 62 (편차 -20 g)
상기 표에서, 편차는 부피 8,000 ㎤ 당의 이론적 섬유량인 72 g의 기준에 대한 차이값을 나타낸 것이다.
따라서 본 발명의 폴리프로필렌 굴곡형 보강섬유 다발의 분산성이 우수함을 알 수 있다.
압축강도 비교
구 분 실시예 3 실시예 4 비교예 1
시료 1 (kgf/㎠) 327 322 305
시료 2 (kgf/㎠) 324 333 287
시료 3 (kgf/㎠) 328 329 376
평 균 (kgf/㎠) 326.3 328.0 322.6
편 차 (kgf/㎠) 1.7 6.0 49.7
상기 표에서, 편차는 각각의 평균값에 대한 각 시료의 값의 차이 중에서 최대값을 나타낸 것이다.
따라서 본 발명의 폴리프로필렌 굴곡형 보강섬유 다발을 적용한 공시체의 배합이 안정적임을 알 수 있다.
휨강도 비교
구 분 실시예 3 실시예 4 비교예 1
시료 1 (kgf/㎠) 63 69 56
시료 2 (kgf/㎠) 60 64 57
시료 3 (kgf/㎠) 64 64 68
평 균 (kgf/㎠) 62.3 65.7 60.3
편 차 (kgf/㎠) 2.3 3.3 7.7
상기 표에서, 편차는 각각의 평균값에 대한 각 시료의 값의 차이 중에서 최대값을 나타낸 것이다.
따라서 본 발명의 폴리프로필렌 굴곡형 보강섬유 다발을 적용한 공시체의 배합이 안정적임을 알 수 있다.
인성지수 비교
구 분 실시예 3 실시예 4 비교예 1
I5 I10 I5 I10 I5 I10
시료 1 3.35 4.92 3.53 4.88 2.17 2.61
시료 2 3.36 4.83 3.72 5.15 2.90 3.95
시료 3 3.69 5.27 3.46 5.09 2.73 3.82
평 균 (kgf/㎠) 3.47 5.01 3.57 5.04 2.60 3.46
따라서 본 발명의 폴리프로필렌 굴곡형 보강섬유 다발을 적용한 공시체가 현격한 인성지수의 증가를 나타내었음을 알 수 있다.
본 발명의 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발은 콘크리트 또는 숏크리트 등의 시멘트 조성물에 혼합할 때 다량으로 첨가하여도 혼합초기의 섬유볼 현상을 발생시키지 않으며, 또한 조성물 내에 낱개로 분산이 용이하며, 굴곡형이기 때문에 표면이 확장되어 있어서 시멘트와의 부착성이 보다 우수하여 구조적 보강이 필요로 하는 용도로 실제 산업현장에 용이하게 적용할 수 있다.

Claims (19)

  1. 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다발은 굴곡형 섬유의 끝단이 융착으로 연결되어 형성된 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 다발은 굴곡형 섬유가 수용성 폴리머로 부착되어 형성된 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 수용성 폴리머가 폴리비닐알콜, 폴리아크릴아마이드, 아크릴계, 전분류, 아르긴산 소다, 및 검(gum)류로 이루어진 군으로부터 선택되는 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 섬유의 굵기가 0.1 내지 1 mm 인 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 섬유의 길이(1)가 12 내지 50 mm 인 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 다발의 섬유 갯수가 10 내지 50 개인 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 섬유의 재질이 올레핀계 수지, 폴리비닐알콜, 나일론, 폴리에스테르, 및 폴리아크릴로니트릴로 이루어진 군으로부터 선택되는 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발.
  9. 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발의 제조방법에 있어서,
    a) 섬유굵기가 0.1 내지 1 mm인 합성수지재 필라멘트 섬유를 집속시켜서
    섬유 다발을 제조하는 단계;
    b) 상기 a)단계의 집속된 필라멘트 섬유 다발을 수용성 폴리머 용액에 침적
    시키고 건조하는 단계;
    c) 상기 b)단계의 건조된 필라멘트 섬유 다발을 가열된 굴곡기어(crimped
    gear)에 통과시켜 굴곡형 섬유 다발을 제조하는 단계; 및
    d) 상기 c)단계의 굴곡형 섬유 다발을 소정의 길이(1)로 프레스 절단하는
    단계
    를 포함하는 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발의 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 b)단계의 수용성 폴리머가 폴리비닐알콜, 폴리아크릴아마이드, 아크릴계, 전분류, 아르긴산 소다, 및 검(gum)류로 이루어진 군으로부터 선택되는 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발의 제조방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 b)단계의 수용성 폴리머 용액의 고형분 농도가 0.5∼10 중량%인 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발의 제조방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 c)단계의 굴곡기어의 가열온도가 80∼200 ℃인 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발의 제조방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 c)단계의 길이(1)가 12 내지 50 mm 인 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발의 제조방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 a)단계의 합성수지재 필라멘트 섬유의 재질이 올레핀계 수지, 폴리비닐알콜, 나일론, 폴리에스테르, 및 폴리아크릴로니트릴로 이루어진 군으로부터 선택되는 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발의 제조방법.
  15. 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발의 제조방법에 있어서,
    a) 섬유굵기가 0.1 내지 1 mm인 합성수지재 필라멘트 섬유를 집속시켜서
    섬유 다발을 제조하는 단계;
    b) 상기 a)단계의 집속된 필라멘트 섬유 다발을 가열된 굴곡기어(crimped
    gear)에 통과시켜 굴곡형 섬유 다발을 제조하는 단계; 및
    c) 상기 b)단계에서 제조된 굴곡형 섬유 다발을 소정의 길이(1)로 가열
    나이프(knife)의 압착 절단에 의해 절단하여 실질적으로 절단된 각 섬유
    의 끝단이 융착 연결된 굴곡형 섬유 다발을 제조하는 단계
    를 포함하는 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발의 제조방법,
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 b)단계의 굴곡기어의 가열온도가 80∼200 ℃인 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발의 제조방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 c)단계의 나이프의 가열온도가 80∼300 ℃인 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발의 제조방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 c)단계의 길이(1)가 12 내지 50 mm 인 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발의 제조방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 a)단계의 합성수지재 필라멘트 섬유의 재질이 올레핀계 수지, 폴리비닐알콜, 나일론, 폴리에스테르, 및 폴리아크릴로니트릴로 이루어진 군으로부터 선택되는 합성수지재 굴곡형 보강섬유 다발의 제조방법.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040004938A (ko) * 2002-07-06 2004-01-16 하태욱 친수화 표면개질된 콘크리트/숏크리트용 폴리프로필렌보강섬유 및 그의 제조방법
KR100857475B1 (ko) * 2007-05-14 2008-09-08 건국대학교 산학협력단 분산성 및 부착성능이 향상된 섬유 보강제 제조 방법 및이를 포함하는 시멘트 조성물
KR101253316B1 (ko) * 2012-12-14 2013-04-10 나이콘소재 주식회사 섬유보강재 제조방법 및 이에 의하여 제조된 섬유보강재
KR20160109861A (ko) * 2015-03-13 2016-09-21 서상욱 콘크리트 섬유보강재 및 이 콘크리트 섬유보강재의 제조방법
KR101665672B1 (ko) * 2015-05-07 2016-10-13 (주)에스앤드케이 부분 수지함침 브레이드 코드를 이용한 콘크리트 보강용 단섬유
CN115216966A (zh) * 2022-08-09 2022-10-21 吴怀中 一种纤维束及其制备方法和应用、纤维增强复合材料
CN115353353A (zh) * 2022-09-14 2022-11-18 河北拓创远威科技有限公司 一种高延性混凝土预制板及其制备方法
CN115478439A (zh) * 2022-08-26 2022-12-16 东华大学 具有仿羊毛卷曲结构的多孔纤维及其制备方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010151052A2 (ko) * 2009-06-23 2010-12-29 코오롱건설주식회사 보강섬유 및 이를 포함하는 숏크리트 조성물

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08218220A (ja) * 1995-02-15 1996-08-27 Kuraray Co Ltd 補強用に適した太繊維
JP3167900B2 (ja) * 1995-09-27 2001-05-21 萩原工業株式会社 セメント強化用ポリプロピレン繊維
JP3351724B2 (ja) * 1997-10-07 2002-12-03 萩原工業株式会社 セメント強化用ポリプロピレン繊維及びそれを用いた吹付けコンクリートの施工方法
KR100259927B1 (ko) * 1998-01-17 2000-06-15 진인창 콘크리트 구조물 보강용 강섬유
KR100343339B1 (ko) * 2000-05-15 2002-07-15 권능 트위스트형 보강섬유 및 그의 제조방법

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040004938A (ko) * 2002-07-06 2004-01-16 하태욱 친수화 표면개질된 콘크리트/숏크리트용 폴리프로필렌보강섬유 및 그의 제조방법
KR100857475B1 (ko) * 2007-05-14 2008-09-08 건국대학교 산학협력단 분산성 및 부착성능이 향상된 섬유 보강제 제조 방법 및이를 포함하는 시멘트 조성물
KR101253316B1 (ko) * 2012-12-14 2013-04-10 나이콘소재 주식회사 섬유보강재 제조방법 및 이에 의하여 제조된 섬유보강재
KR20160109861A (ko) * 2015-03-13 2016-09-21 서상욱 콘크리트 섬유보강재 및 이 콘크리트 섬유보강재의 제조방법
KR101665672B1 (ko) * 2015-05-07 2016-10-13 (주)에스앤드케이 부분 수지함침 브레이드 코드를 이용한 콘크리트 보강용 단섬유
CN115216966A (zh) * 2022-08-09 2022-10-21 吴怀中 一种纤维束及其制备方法和应用、纤维增强复合材料
CN115478439A (zh) * 2022-08-26 2022-12-16 东华大学 具有仿羊毛卷曲结构的多孔纤维及其制备方法
CN115353353A (zh) * 2022-09-14 2022-11-18 河北拓创远威科技有限公司 一种高延性混凝土预制板及其制备方法

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