KR20030002347A - 폴리에틸렌 교직물을 이용한 송수용 호스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴리에틸렌 교직물을 이용한 송수용 호스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 폴리에틸렌 교직물 외면에 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 결합시킨 타포린시트로 송수용 호스를 제작함으로써 강제 압송되는 물의 압력까지도 누수없이 견디어낼 수 있으며, 또한, 폴리에틸렌 타포린시트로 구성된 호스의 내측 단부를 수밀 단부로 구성하여 폴리에틸렌 교직물의 미세한 내부 공극을 통해 물입자가 호스 바깥쪽으로 누수되는 땀흘림 현상을 차단할 수 있도록 한 폴리에틸렌 교직물을 이용한 송수용 호스를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은, 폴리에틸렌 교직물을 이용하여 제작되는 송수용 호스에 있어서: 상기 폴리에틸렌 교직물(13)의 일면에 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)(12)과 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)(11)을 차례로 코팅하고 그 타면에 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)(14)을 코팅하여 타포린시트를 형성하며, 상기 타포린시트의 마주보는 양단부를 상호 포개어지도록 적층 결합시켜 성형하는 것을 특징으로 한다.

Description

폴리에틸렌 교직물을 이용한 송수용 호스{Water Hose Using Polyethylene Fabrics}

본 발명은 폴리에틸렌 교직물을 이용한 송수용 호스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 폴리에틸렌 교직물 외면에 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 결합시킨 타포린시트로 송수용 호스를 제작함으로써 강제 압송되는 물의 압력까지도 누수없이 견디어낼 수 있으며, 또한, 폴리에틸렌 타포린시트로 구성된 호스의 내측 단부를 수밀 단부로 구성하여 폴리에틸렌 교직물의 미세한 내부 공극을 통해 물입자가 호스 바깥쪽으로 누수되는 땀흘림 현상을 차단할 수 있도록 한 폴리에틸렌 교직물을 이용한 송수용 호스에 관한 것이다.

일반적으로 사용되는 폴리에틸렌 타포린(PE tarpaulin)은, 방수 기능을 하도록 폴리에틸렌 교직물의 양측 외면에 각각 대략 0.91g∼0.92/㎠ 정도의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 코팅시킨 것으로서, 천막용, 덮개용, 포대용 또는 송수용 호스 등으로 이용되고 있다.

즉, 천막용, 덮개용 및 포대용으로 이용되는 폴리에틸렌 타포린은, 기둥 같은 곳에 걸려 있을 때 찢어지지 않아야 하며, 바람 등에 유연하고, 햇볕 노화에 강해야 한다. 즉, 이 같은 폴리에틸렌 타포린은, 호스와 같이 내부의 물(액체) 압력을 견디고자 하는 용도가 아니므로, 폴리에틸렌 교직물을 구성하는 위사와 경사가 소정의 평면 장력을 유지하도록 제작되는 것이 중요하며, 코팅층(LDPE)은 단지 물이 새지 않을 정도면 족한 것이었다. 그리고, 폴리에틸렌 타포린의 제작시 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로 코팅하는 경우, 제작물의 유연성과 품질이 떨어지게 되는 문제점으로 인하여, 종래의 폴리에틸렌 타포린은 모두 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)으로 제작되고 있었다.

그리고, 폴리에틸렌 타포린을 이용한 종래의 송수용 호스는, 폴리에틸렌 교직물의 양면에 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 코팅한 기존 천막지를 이용하여 제작한 것으로서, 단순히 상기와 같은 천막지의 양단부를 포개 붙여서 제작한 것이 이용되고 있다.

이 같은 종래 송수용 호스는, 인장강도(파단점)가 120∼140 ㎏/㎠에 불과한 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 코팅한 폴리에틸렌 타포린을 그대로 이용하여 제작한 것이어서, 작은 압력에도 쉽게 파열될 수 있었으며, 이 같은 이유로 인하여, 폴리에틸렌을 이용한 종래 송수용 호스는, 물의 압력을 거의 받지 않는 평지에서만 한정적으로 사용되고 있는 실정이다.

그러나, 폴리에틸렌을 이용한 종래 송수용 호스는, 약간만 경사진 지형에 설치되어도 호스 내부로 수송되는 물의 압력에 의해 호스 외면의 코팅층(LDPE)이 쉽게 파열되게 되며, 이에 따라, 경사와 위사 사이의 틈새 및 파열된 코팅층 부분을 통하여 내부의 물이 분수같이 새어나오는 등의 누수현상을 보이는 문제점이 있는 것이었다.

또한, 상기와 같은 종래 송수용 호스는, 도 1에 도시된 바와 같이, 그 심재로 이용된 폴리에틸렌 교직물(2)의 양면이 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)(1)(3)에 의해 견고하게 코팅된다고 할지라도, 폴리에틸렌 교직물(2)의 위사와 경사에 의한 내부 공극은 그대로 유지되는 것이며, 따라서, 원형으로 감기면서 성형된 호스의 원주방향 양단부를 따라 폴리에틸렌 교직물(2)의 양단부가 노출된 상태로 있게 됨으로써, 수송되는 내부의 물이 심재인 폴리에틸렌 교직물(2)의 노출단부를 통하여 새어나오는 물방울 맺힘현상이 발생되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 다양한 방법으로 연구하던 중, 0.941∼0.965g/㎠의 밀도를 갖는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)이 상기 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)에 비하여 2.5배나 강한 330∼340㎏/㎠의 인장강도(파단점)를 갖으며, 이 같은 인장강도가 폴리에틸렌을 구성하는 위사와 경사의 인장강도와 거의 같다는 점에 착안하여 안출된 것으로서, 상기 폴리에틸렌 교직물의 내면에 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 코팅시킨 폴리에틸렌 타포린으로 송수용 호스를 제작함으로써, 물의 압력이 폴리에틸렌 교직물의 경사와 위사를 파열시키는 파단점에 이를 때까지 코팅된 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)이 파열되거나 찢어지지 않도록 하며, 이에 따라 강제 압송되는 물의 압력까지도 누수없이 견디어낼 수 있는 폴리에틸렌 교직물을 이용한 송수용 호스를 제공하는데 주된 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 폴리에틸렌 타포린으로 구성된 호스의 내측 단부를 폴리에틸렌으로 코팅시킴으로써, 상기 송수용 호스의 심재를 이루고 있는 폴리에틸렌 교직물의 미세한 내부 공극을 통해 물입자가 호스 바깥쪽으로 누수되는 현상을 효과적으로 차단하여 제품의 신뢰도를 향상시킨 송수용 호스를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 송수용 호스의 일 예를 보인 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 폴리에틸렌 교직물을 이용한 송수용 호스를 성형하기 위한 타포린시트의 일 실시예를 나타낸 구성도,

도 3은 도 1의 타포린시트를 이용하여 제작된 송수용 호스의 사시도,

도 4내지 도 8은 각각 본 발명에 따른 송수용 호스에 형성된 수밀단부의 다양한 형성방법을 보인 요부 단면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

11:고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 12,14:저밀도 폴리에틸렌, 13:폴리에틸렌 교직물, 20,50,60:접착제, 30:피복부, 40:접착액.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 폴리에틸렌 교직물을 이용하여 제작되는 송수용 호스에 있어서: 상기 폴리에틸렌 교직물의 일면에 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)과 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 차례로 코팅하고 그 타면에 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 코팅하여 타포린시트를 형성하며, 상기 타포린시트의 마주보는 양단부를 상호 포개어지도록 적층 결합시켜 성형하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따라 상기 타포린시트는, 상기 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)이 성형된 호스의 내면을 형성하도록, 그 양단부가 적층 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따라, 상기 폴리에틸렌 교직물의 공극을 통한 땀흘림현상이 방지되도록, 호스 내측에 위치하는 타포린시트 단부가 수밀단부를 이루도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 폴리에틸렌 교직물을 이용한 송수용 호스의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 폴리에틸렌 교직물을 이용한 송수용 호스를 성형하기 위한 타포린시트의 일 실시예를 나타낸 구성도이고, 도 3은 도 1의 타포린시트를 이용하여 제작된 송수용 호스의 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 송수용 호스는, 폴리에틸렌 교직물을 포함하여 구성된 타포린시트의 양측 단부를 상호 포개지도록 적층 결합시켜 호스 형상으로 제작한 것으로서, 상기 타포린시트는 상기 폴리에틸렌 교직물(13)의 일면에 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)(12)과 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)(11)을 차례로 적층 코팅시키고 그 반대측면에 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)(14)을 코팅시킴으로써 제작된다.

상기 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)(11)은, 그 밀도가 대략 0.941∼0.965g/㎠ 인 통상의 고밀도 폴리에틸렌을 의미하는 것이며, 이 같은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)(11)은 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)보다 2.5배 큰 330∼340㎏/㎠의 인장강도를 갖게 됨으로써, 폴리에틸렌 교직물(13)과 적층된 상태로의 호스 제작시, 송수되는 물의 압력을 충분히 견디어낼 수 있게 되는 것이다.

이와 같이, 본 발명에 따른 송수용 호스를 위한 타포린시트의 제작시, 폴리에틸렌 교직물(13)의 일면에, 먼저 저융점을 갖는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)(12)을 코팅시킨 다음, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)(11)을 코팅시키게 되는데, 이 같은 이유는 상기 폴리에틸렌 교직물(13)과 마찬가지로 고융점 물질인 상기 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)(11)을 직접 폴리에틸렌 교직물(13) 외면에 적층 코팅하는 경우, 적층 코팅된 면이 긴밀하게 밀착되지 않고 들뜸현상을 발생시킬 수 있기 때문이다.

또한, 이와 같은 타포린시트로의 송수용 호스 제작시, 상기 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)(11) 층이 호스의 외면을 형성하도록 제작될 수도 있으나, 폴리에틸렌 코팅면을 통하여 송수되는 물이 폴리에틸렌 교직물(13) 층으로 유입되는 것을 효과적으로 방지하기 위하여는, 도시된 바와 같이, 인장강도가 높은 상기 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)(11)이 호스의 내면을 형성하도록 상기 타포린시트의 양단부를 적층 결합시켜 호스를 제작하는 것이 바람직할 것이다.

다시 말해, 상기 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)이 호스의 외면을 형성하도록 제작되는 경우에는 압력보강과 내마모성 향상의 효과를 얻을 수 있으며, 상기 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)이 호스의 내면을 형성하도록 제작되는 경우에는 압력보강과 누수방지효과를 얻을 수 있게 되는 것이다.

한편, 이와 같은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과 동일한 압력보강 효과를 얻기 위하여, 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 2.5배 두께로 코팅할 수도 있으나, 이 같은 경우, 제작 단가가 크게 상승될 뿐만 아니라, 호스가 너무 두껍게 제작되어 유연성이현저하게 떨어지는 문제점이 있으며, 또한, 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)의 높은 신장률로 인하여, 폴리에틸렌 교직물의 경사와 위사 사이의 공극을 통하여 코팅층으로 가해지는 물의 압력에 의해, 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)이 늘어나면서 두께가 얇아져서 작은 압력에도 쉽게 파열되는 문제점이 있는 것이다.

한편, 본 발명에 따른 송수용 호스는, 도 4내지 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 타포린시트의 적층 단부로 노출되는 폴리에틸렌 교직물(13)의 미세한 공극을 가리우도록, 호스 내면에 위치하게 되는 타포린시트 단부에 접착제를 도포하여 밀봉시킴으로써, 폴리에틸렌 교직물(13)의 노출 단부 및 표면을 통한 땀흘림 현상이 발생되지 않도록 구성하는 것이 바람직할 것이다.

도 4는 상기와 같은 땀흘림 현상을 방지하기 위한 일 실시예를 도시한 것으로서, 상기 타포린시트의 양단부중 호스 내면에 위치하게 되는 내측 단부에, 접착제 피복부(30)를 피복하여 줌으로써, 그 단부가 충분히 밀봉되도록 구성한 수밀 단면의 구조를 도시하고 있다. 도면번호 20은 호스 형상을 이루도록 상기 타포린시트의 양단을 접착시킨 접착제를 도시한 것이다.

즉, 상기 접착제 피복부(30)는, 상기 송수용 호스의 내측 단부를 감싸며 피복되는 것으로서, 소정의 점성을 보유하는 접착제 막의 구조로 이루어진다. 이 같은 접착제 피복부(30)로 인하여, 호스로 성형되는 폴리에틸렌 교직물(13)의 내측단부가 완전히 밀봉된 상태가 됨으로써, 성형된 호스의 내부에 높은 압력이 부여되더라도 폴리에틸렌 교직물(13)을 통한 물 입자의 이동이 원천적으로 봉쇄되게 되는 것이다.

이와 같이 접착제 피복부(30)를 갖는 송수용 호스는, 공급롤 상에 권취된 판형의 타포린시트를 원형 단면의 관부재로 연속 성형하는 장치를 통해 완성될 수 있다. 그리고 상기 접착제 피복부(30)는, 내압용 호스를 성형하기 위하여 제공되는 호스 성형장치중 타포린시트 이송수단의 일부에 의해 형성될 수 있다.

즉, 상기 타포린시트가, 권취롤로부터 풀리면서, 이송롤러, 서포트, 장력롤러 등으로 구성되는 이송수단과, 상기 이송수단의 후방에 설치되어서 펼쳐져 공급되는 타포린시트를 순차적으로 만곡시켜 원형으로 권취 가공하는 성형수단을 차례로 거치게 되는데, 상기 타포린시트의 양측 단부에 수밀단부를 형성하기 위한 접착제 공급장치는 상기 서포트 인접부에 구비되는 것이 바람직할 것이다.

물론, 롤에 권취되어 공급되는 상기 타포린시트가, 그 길이방향 양측 단부에 접착제 피복부(30)를 사전에 피복하여 반제품 상태로 공급하는 것이라면 상기 성형장치에 별도의 접착제 공급장치를 구비할 필요는 없을 것이다.

도 5는 상기 땀흘림 현상을 방지하기 위한 다른 실시예로서, 호스로 형성시 내측 단부를 형성하는 타포린시트 일단부에, 묽게 배합되어 흡착이 용이한 접착액(40)을 함침시켜 폴리에틸렌 교직물(13)의 미세한 공극을 메워줌으로써 호스로 제작된 타포린시트의 내측단부가 수밀단면을 구성하도록 한 구조가 개시되고 있다.

이와 같은 구성시, 상기 타포린시트의 내측단부로 노출되는 폴리에틸렌 교직물(13)은, 그 공극으로 흡입되는 접착액(40)으로 인해 흡입통로가 차단되는 것인데, 이를 위해 상기 접착액(40)은 점성이 비교적 낮은 묽게 배합된 소재가 사용된다. 즉, 호스의 내측단부를 형성하는 폴리에틸렌 교직물(13)의 단부가 상기 접착액(40)에 함침되어 교직물의 미세한 공극이 메워지게 됨으로써, 폴리에틸렌 교직물(13)을 통한 물 입자의 이동이 차단되게 되는 것이다.

또한, 도 6은 본 발명에 따른 타포린시트의 양단부를 적층 결합시키기 위하여 도포된 접착제(50)를 압착하여 노출단부를 수밀 처리한 구조를 도시하고 있다.

즉, 상기 타포린시트 양측 단부의 포개어진 겹침면 사이에 도포되는 접착제(50)가, 로울러 가압시 눌리어지면서 확산되어 겹침부의 바깥쪽으로 스며 나와 타포린시트의 양단부를 가리움으로써, 수밀단부를 형성하도록 구성한 것이다. 이때, 양단의 적층된 겹침면 사이에 도포되는 접착제(50)를, 도 4에서 소개한 바와 같이 소정의 점성을 유지한 체 노출단부를 감싸며 피복하는 상기 접착제 피복부(30)와 함께 실시하는 경우, 보다 안정된 수밀단부를 유지할 수 있음은 물론이다.

그리고, 도 7은 타포린시트의 내측단부를 예비접음하여 수밀구조를 형성시킨 단면을 도시하고 있다.

상기 타포린시트의 수밀단부는, 내측으로 포개어지는 단부를 먼저 바깥쪽으로 예비접음하여 타포린시트의 접힘단부(16)를 구성한 후, 이를 타측의 단부와 접착되도록 구성하여 폴리에틸렌 교직물(13)의 내측면을 감싸고 있는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)(11)에 의한 수밀효과를 유지할 수 있도록 하는 것이다.

즉, 상기 바깥쪽으로 예비접음된 타포린시트의 접힘단부(16)는, 도시하는 바와 같이 그 표면이 폴리에틸렌 코팅층(11)(14)으로 이루어지게 되는 것이므로, 타포린시트의 다른 단부와 포개어져 접착제(60)로 접착시, 호스의 내측면에는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)(11)만이 노출될 뿐 폴리에틸렌 교직물(13)은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)(11)에 의해 완전히 차폐된 수밀구조를 유지하게 되며, 이에 따라 폴리에틸렌 교직물(13)을 통한 물 입자의 이동이 원천적으로 봉쇄되게 되는 것이다.

도 8은 타포린시트의 내측단부에 비닐지를 접착시켜 수밀단부를 형성시킨 단면을 도시하고 있다.

즉, 상기 타포린시트의 양단부중 호스 내면에 위치하게 되는 내측 단부에, 비닐지(70)를 감싸듯이 덮은상태로 접착제(75)로 접착시킴으로써, 그 내측 단부가 밀봉된 수밀단부를 이루도록 하며, 이에 따라 상기 폴리에틸렌 교직물(13)의 미세한 공극을 통한 물 입자의 이동, 즉 땀흘림 현상이 방지되게 되는 것이다.

상기 실시예들에 의하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리에틸렌 교직물을 이용한 송수용 호스에 따르면, 폴리에틸렌 교직물 외면에 330∼340㎏/㎠의 인장강도(파단점)를 갖는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 코팅시킨 타포린시트로 송수용 호스를 제작하되, 상기 타포린시트의 제작시, 폴리에틸렌 교직물 외면에 먼저 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 코팅한 다음, 그 위에 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 코팅하여 상기 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)이 견고하게 결합되도록 하며, 이에 따라, 송수용 호스가 폴리에틸렌 교직물의 경사와 위사의 인장강도와 거의 같은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로 코팅됨으로써, 물의 압력이 폴리에틸렌 교직물의 위사와 경사를파열시키는 파단점에 이를 때까지 그 코팅층의 파열이나 찌어짐이 방지되어 강제 압송되는 물의 압력까지도 누수없이 견디어낼 수 있는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명에 따르면, 폴리에틸렌 타포린시트로 구성된 호스의 내측 단부가 수밀단부로 구성됨으로써, 상기 송수용 호스의 심재를 이루고 있는 폴리에틸렌 교직물의 미세한 내부 공극을 통해 물입자가 호스 바깥쪽으로 누수되는 땀흘림 현상을 효과적으로 차단하여 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 발명의 실시예들에 따른 폴리에틸렌 교직물을 이용한 송수용 호스에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정하지 아니하며, 당업자라면 여러 가지로 그 변형과 응용이 가능할 것이다.

Claims (4)

1. 폴리에틸렌 교직물을 이용하여 제작되는 송수용 호스에 있어서:

   상기 폴리에틸렌 교직물의 일면에 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)과 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 차례로 코팅하고 그 타면에 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 코팅하여 타포린시트를 형성하며, 상기 타포린시트의 마주보는 양단부를 상호 포개어지도록 적층 결합시켜 성형하는 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌 교직물을 이용한 송수용 호스.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 타포린시트는, 상기 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)이 성형된 호스의 내면을 형성하도록, 그 양단부가 적층 결합되는 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌 교직물을 이용한 송수용 호스.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 폴리에틸렌 교직물의 공극을 통한 땀흘림현상이 방지되도록, 호스 내측에 위치하는 타포린시트 단부가 접착제로 도포되어 수밀단부를 이루도록 구성되는 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌 교직물을 이용한 송수용 호스.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 폴리에틸렌 교직물의 공극을 통한 땀흘림현상이 방지되도록, 호스 내측의 타포린시트 단부가 그 주변을 감싸듯이 덮인상태로 접착되는 비닐지에 의해 수밀단부를 이루도록 구성되는 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌 교직물을 이용한 송수용 호스.