KR20100014241A - Inorganic fabric - Google Patents

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Abstract

A fabric is formed from yarn comprised of inorganic filaments coated with rayon. Specifically, the inorganic filaments are spun from a melt of volcanic black rock and are comprised of calcium oxide, magnesium oxide, potassium oxide, aluminum oxide, iron oxide, silicon dioxide, titanium dioxide, sodium oxide, and boron. As a result of its composition, the fabric is temperature resistant and lightweight, yet strong. Preferably, the fabric exhibits a melting point between 1500°C and 1650°C, a working range of-130°C to 700°C, a density of 1.6 g/cc, a surface density between 160 g/mand 350 g/m, and a tensile strength between 500 lbf/inand 1800 lbf/in.

Description

무기 직물{INORGANIC FABRIC}Inorganic Fabrics {INORGANIC FABRIC}

본 발명은, 연사(yarn)로 형성된 직물에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은, 무기 필라멘트로 구성된 연사로 형성된 고성능 직물에 관한 것이다. 본 발명은 특히 흑색 암석(black rock)을 포함하는 무기 원료로부터 유도된 연사로 직물을 생성하는데 유용하지만, 이것으로만 제한되지 않는다.The present invention relates to a woven fabric formed of yarn. More specifically, the present invention relates to a high performance fabric formed from twisted yarns composed of inorganic filaments. The present invention is particularly useful for, but not limited to, producing fabrics from twisted yarns derived from inorganic raw materials including black rock.

통상의 직물은 전형적으로 유기 또는 합성 중합체 섬유로 생산된다. 이들 조성으로 인해, 상기 직물(fabric)은 포스 내성(force resistance)이 요구되는 조건 하에 및 고온에서 매우 제한된 용도를 갖는다. 구체적으로, 이러한 직물은 고온에 적용되는 경우 급속히 악화되고, 상기 직물은 전형적으로 대부분의 조건 하에 제한된 강도를 갖는다.Conventional fabrics are typically produced from organic or synthetic polymer fibers. Due to their composition, the fabric has very limited use under conditions where force resistance is required and at high temperatures. Specifically, such fabrics deteriorate rapidly when applied at high temperatures, and the fabrics typically have limited strength under most conditions.

직물은 통상의 연사보다는 고성능 연사로 점점 형성되고 있다. 고성능 연사는 통상의 연사에 비해 증가된 강도 및 증가된 탄성률 모두를 갖는다. 통상적으로, 고성능 연사는 무기 필라멘트로 형성된다. 상기 필라멘트의 용도는 높은 인장 강도 및 모듈러스를 갖는 새로운 부류의 연사 및 직물로 귀결되고, 상기 필라멘트는 승온에서 이들 특성을 유지하는 능력을 갖는다. 뿐만 아니라, 공지된 무기 필라멘트로 형성된 직물의 강도 및 내열성은 상응하게 개선될 수 있다.Fabrics are increasingly formed of high performance yarns rather than conventional yarns. High performance yarns have both increased strength and increased elastic modulus compared to conventional yarns. Typically, high performance twisted yarns are formed of inorganic filaments. The use of the filaments results in a new class of twisted yarns and fabrics with high tensile strength and modulus, the filaments having the ability to retain these properties at elevated temperatures. In addition, the strength and heat resistance of fabrics formed from known inorganic filaments can be correspondingly improved.

공지된 직물의 강도 및 내열성을 상응하게 개선시키기 위해, 본 발명은 화산암과 같이 정제되지 않은 원료를 이용하여 직물로 직조될 수 있는 무기 필라멘트를 제조한다. 화산암으로 제조된 무기 필라멘트는 우수한 강도 및 내열성 품질을 나타내는 것으로 밝혀지고 있다. 마찬가지로, 상기 무기 필라멘트로 직조되거나 또는 그렇지 않으면 형성된 직물은 또한 동일하게 우수한 강도 및 내열성 품질을 나타낸다. In order to correspondingly improve the strength and heat resistance of known fabrics, the present invention produces inorganic filaments that can be woven into fabrics using raw materials such as volcanic rock. Inorganic filaments made of volcanic rock have been found to exhibit good strength and heat resistance qualities. Likewise, fabrics woven or otherwise formed of such inorganic filaments also exhibit equally good strength and heat resistance qualities.

상기한 바에 비추어, 본 발명의 목적은, 무기 연사로 형성된 직물을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은, 화산암으로부터 유도된 유기 연사로 형성된 직물을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은, 레이온으로 코팅된 무기 필라멘트를 포함하는 연사로 형성된 직물을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은, 제조가 비교적 용이하고, 사용하기 단순하며, 상당히 비용 효율적인 고 강도 내열성 직물을 제공하는 것이다.In view of the above, it is an object of the present invention to provide a fabric formed of inorganic yarns. Another object of the present invention is to provide a fabric formed of organic twisted yarn derived from volcanic rock. Another object of the present invention is to provide a fabric formed of twisted yarn comprising inorganic filaments coated with rayon. Another object of the present invention is to provide a high strength heat resistant fabric which is relatively easy to manufacture, simple to use and fairly cost effective.

본 발명은, 화산암으로 형성되고 레이온으로 코팅된 무기 필라멘트로 구성된 연사로 형성된 직물에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 상기 무기 필라멘트는 화산암의 용융물로부터 스펀된다. 바람직하게는, 화산암은 산화알루미늄, 산화철, 이산화규소, 이산화티탄, 산화마그네슘, 산화칼슘, 산화나트륨 및 산화칼륨으로 구성된 흑색 암석이다. 흑색 암석 외에, 상기 용융물은 바람직하게는 산화철, 화이트스톤 및 붕소를 포함하는 첨가제를 포함한다.The present invention relates to a fabric formed from twisted yarns formed of volcanic rock and coated with inorganic filaments coated with rayon. More specifically, the inorganic filaments are spun from the melt of volcanic rock. Preferably, the volcanic rock is a black rock composed of aluminum oxide, iron oxide, silicon dioxide, titanium dioxide, magnesium oxide, calcium oxide, sodium oxide and potassium oxide. In addition to the black rock, the melt preferably comprises an additive comprising iron oxide, white stone and boron.

상기 필라멘트가 용융물로부터 스펀된 후, 상기 필라멘트는 레이온 사이징 작용제에 의해 사이징되거나 또는 코팅된다. 이어서, 사이징된 필라멘트는 함께 트위스트되어 당업계에서 잘 이해되는 방식으로 연사를 형성한다. 바람직하게는, 생성된 연사는 10 내지 15 밀리미터 범위의 직경을 갖고, 대략 무기 필라멘트 98중량%와 레이온 2중량%이다.After the filament is spun from the melt, the filament is sized or coated by a rayon sizing agent. The sized filaments are then twisted together to form twisted yarns in a manner well understood in the art. Preferably, the resulting twisted yarns have a diameter in the range of 10 to 15 millimeters, with approximately 98 weight percent inorganic filament and 2 weight percent rayon.

흑색 화산암은 일정 성분 범위로 형성되지만, 제조 공정은 연사가 산화칼슘 35 ~ 45중량%, 산화마그네슘 30 ~ 40중량%, 산화칼륨 5 ~ 10중량%, 산화알루미늄 2중량% 미만, 산화철 5 ~ 10중량%, 이산화규소 2중량% 미만, 이산화티탄 2중량% 미만, 산화나트륨 2중량% 미만, 붕소 2중량% 미만, 및 레이온 1 ~ 5중량%로 구성되도록 조절되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게, 상기 연사는 대략적으로 산화칼슘 40중량%, 산화마그네슘 36.6중량%, 산화칼륨 8.4중량%, 산화알루미늄 0.8중량%, 산화철 8.85중량%, 이산화규소 0.85중량%, 이산화티탄 0.8중량%, 산화나트륨 0.8중량%, 붕소 0.6중량%, 및 레이온 2중량%로 구성된다.Black volcanic rocks are formed in a certain component range, but the manufacturing process is 35 to 45% by weight of calcium oxide, 30 to 40% by weight of magnesium oxide, 5 to 10% by weight of potassium oxide, less than 2% by weight of aluminum oxide, iron oxide to 5 to 10 It is preferably adjusted to consist of weight percent, less than 2 weight percent silicon dioxide, less than 2 weight percent titanium dioxide, less than 2 weight percent sodium oxide, less than 2 weight percent boron, and 1 to 5 weight percent rayon. More preferably, the twisted yarn is approximately 40% by weight of calcium oxide, 36.6% by weight of magnesium oxide, 8.4% by weight of potassium oxide, 0.8% by weight of aluminum oxide, 8.85% by weight of iron oxide, 0.85% by weight of silicon dioxide, 0.8% by weight of titanium dioxide, 0.8 wt% sodium oxide, 0.6 wt% boron, and 2 wt% rayon.

그 조성의 결과, 본 발명의 직물은, 대략적으로 1500℃ 내지 대략적으로 1650℃의 융점을 갖는다. 또한, 상기 직물은 대략적으로 -130℃ 내지 대략적으로 700℃의 작동 범위를 갖는다.As a result of the composition, the fabric of the present invention has a melting point of approximately 1500 ° C to approximately 1650 ° C. In addition, the fabric has an operating range of approximately -130 ° C to approximately 700 ° C.

그의 우수한 열적 특성 외에, 본 발명의 직물은 우수한 강도를 나타내고, 양호한 탄도 특성을 나타낸다. 구체적으로, 상기 직물은 대략적으로 500 lbf/in2 내지 대략적으로 1800 lbf/in2의 인장 강도를 갖는다. 또한, 상기 직물은 대략적으로 160g/m2 내지 대략적으로 350g/m2의 표면 밀도를 갖는다. 또한, 상기 직물은 비교적 매우 경량이고, 약 1.6g/cc의 밀도를 갖는다.In addition to its excellent thermal properties, the fabrics of the present invention exhibit good strength and good ballistic properties. Specifically, the fabric has a tensile strength of approximately 500 lbf / in 2 to approximately 1800 lbf / in 2 . In addition, the fabric has a surface density of approximately 160 g / m 2 to approximately 350 g / m 2 . In addition, the fabric is relatively very lightweight and has a density of about 1.6 g / cc.

본 발명 자체뿐만 아니라, 본 발명의 신규 특성은 모두 그의 구조 및 오퍼레이션에 관하여, 수반된 설명과 관련하여 취한 수반된 도면으로부터 가장 잘 이해될 것이고, 여기서 유사한 참조 문자는 유사한 부분을 의미하고, 여기서The novel features of the invention, as well as the invention itself, will all be best understood from the accompanying drawings taken in connection with the accompanying description, with respect to their structure and operation, wherein like reference characters indicate similar parts, wherein

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 직물의 확대된 도식적 측면도.1 is an enlarged schematic side view of a fabric according to an embodiment of the present invention.

도 2는, 본 발명에 따른 무기 연사를 제조하는 방법을 예시하는 개략도.2 is a schematic diagram illustrating a method of producing an inorganic yarn according to the present invention.

도 3은, 본 발명에 따른 직물에 사용될 수 있는 여러 가지 예시적인 직조 스타일의 도식적 설명도.3 is a schematic representation of various exemplary weaving styles that may be used in the fabric according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 기재된 고 강도 내열성 직물이 도시되고 일반적으로 10으로 표시된다. 도시된 바와 같이, 직물(fabric)(10)은 실질적으로 서로 평행하게 배열된 복수개의 씨실(fill yarn)(12)로 구성되어 있다. 또한, 복수개의 날실(warp yarn)(14)은 서펜타인(serpentine) 형식으로(즉, 인접한 씨실(12)의 위와 아래) 씨실(12)로 직조된다. 본 발명을 위해, 씨실(12) 및 날실(14) 모두는 무기 화산암, 첨가제 및 레이온으로 형성된 연사(yarn)(16)로 구성된다. 결과적으로, 상기 직물(10)은 무기 연사(16)로만 구성되고, 아래 고찰된 특정한 바람직한 특성을 나타낸다.Referring to FIG. 1, the high strength heat resistant fabric described in the present invention is shown and generally indicated by 10. As shown, the fabric 10 consists of a plurality of fill yarns 12 arranged substantially parallel to one another. Also, a plurality of warp yarns 14 are woven into wefts 12 in the form of serpentine (ie, above and below adjacent wefts 12). For the present invention, both the weft 12 and the warp 14 are comprised of yarn 16 formed of inorganic volcanic rock, additives and rayon. As a result, the fabric 10 consists only of inorganic yarns 16 and exhibits certain desirable properties discussed below.

이하 도 2를 참조하면, 무기 연사(16)를 제조하기 위한 시스템(18)이 도시된다. 도시된 바와 같이, 상기 시스템(18)은 노(furnace)(20)를 포함한다. 상기 노(20)는 바람직하게는 큐폴라 노(cupola furnace)이고, 측벽(24)으로 형성된 챔버(22)를 포함한다. 상기 챔버(22)는 무기 연사를 제조하기 위해 필요한 원료(26)를 수용하도록 치수가 정해진다. 구체적으로, 원료(26)는 흑색 암석(black rock)(28)과 첨가제(30)를 포함한다. 지시된 바와 같이, 상기 흑색 암석(28) 및 첨가제(30)는 분쇄된 고체의 형태로 챔버(22)에 제공된다. 일단 이들 물질이 챔버(22) 내에 수용되면, 이들은 내부에서 액화되어 용융물(melt)(32)을 형성한다.Referring now to FIG. 2, a system 18 for making inorganic yarn 16 is shown. As shown, the system 18 includes a furnace 20. The furnace 20 is preferably a cupola furnace and comprises a chamber 22 formed of sidewalls 24. The chamber 22 is dimensioned to receive the raw material 26 needed to make inorganic yarns. Specifically, the raw material 26 includes a black rock 28 and an additive 30. As indicated, the black rock 28 and the additive 30 are provided to the chamber 22 in the form of pulverized solids. Once these materials are received in the chamber 22, they are liquefied inside to form a melt 32.

상기 노(20)의 하류에서, 시스템(18)은 스피닝 장치(spinning device)(34)를 포함한다. 상기 스피닝 장치(34)는 노(20)와 통합될 수 있거나 또는 용융물(32)을 수용하기 위해 상기 노(20)에 직접적으로 접속될 수 있다. 대안적으로, 상기 용융물(32)은 레이들 등의 캐리어를 통해 스피닝 장치(34)에 전달될 수 있다. 두 경우, 상기 스피닝 장치(34)는 하나의 구명 또는 여러 구멍을 통해 용융물(32)을 강제로 밀어내어 복수개의 필라멘트(36)를 형성하는 펌프 또는 다른 수단을 포함한다. 바람직하게는, 상기 스피닝 장치(34)의 구멍은 상기 용융물(32)의 고온을 견딜 수 있는 정지 백금 노즐에 의해 형성된다.Downstream of the furnace 20, the system 18 includes a spinning device 34. The spinning device 34 may be integrated with the furnace 20 or may be directly connected to the furnace 20 to receive the melt 32. Alternatively, the melt 32 may be delivered to the spinning device 34 via a carrier, such as a ladle. In both cases, the spinning device 34 includes a pump or other means for forcing the melt 32 through one life or several holes to form a plurality of filaments 36. Preferably, the aperture of the spinning device 34 is formed by a stationary platinum nozzle capable of withstanding the high temperatures of the melt 32.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 시스템(18)은 스피닝 장치(34)의 하류에 배치된 냉각 장치(38)를 추가로 포함한다. 상기 스피닝 장치(34)와 마찬가지로, 냉각 장치(38)는 노(20)와 통합될 수 있거나 또는 그에 접속될 수 있다. 도시된 바와 같이, 상기 냉각 장치(38)는 스피닝 장치(34)로부터 복수개의 필라멘트(36)를 수용하도록 배치된다. 또한, 사이징 스테이션(sizing station)(40)은 그로부터 복수개의 필라멘트(36)를 수용하도록 냉각 장치(38) 하류에 위치한다. 상기 사이징 스테이 션(40)은 복수개의 섬유(44)를 형성하기 위해 복수개의 필라멘트(36)에 도포될 수 있는 사이징 작용제(sizing agent)(42)를 포함한다. 도 2에 추가로 도시된 바와 같이, 트위스팅 장치(twisting device)(46)는 사이징 스테이션(40) 바로 아래에 위치한다. 상기 트위스팅 장치(46)는 복수개의 섬유(44)를 수용하고, 그로부터 무기 연사(16)를 형성한다.As shown in FIG. 2, the system 18 further includes a cooling device 38 disposed downstream of the spinning device 34. Like the spinning device 34, the cooling device 38 can be integrated with or connected to the furnace 20. As shown, the cooling device 38 is arranged to receive a plurality of filaments 36 from the spinning device 34. In addition, a sizing station 40 is located downstream of the cooling device 38 to receive a plurality of filaments 36 therefrom. The sizing station 40 includes a sizing agent 42 that can be applied to the plurality of filaments 36 to form the plurality of fibers 44. As further shown in FIG. 2, a twisting device 46 is located directly below the sizing station 40. The twisting device 46 receives a plurality of fibers 44 and forms inorganic yarns 16 therefrom.

더욱 상세하게는, 본 발명의 흑색 암석(28)은 바람직하게는 오레곤, 워싱턴 및 기타 지역에서 흔히 발견되는 유형의 화산암이다. 이러한 흑색 암석(28)은 통상적으로 산화칼슘 44중량%, 산화마그네슘 41중량%, 산화칼륨 10중량%, 산화알루미늄 1중량%, 산화철 1중량%, 이산화규소 1중량%, 이산화티탄 1중량% 및 산화나트륨 1중량%를 함유한다. 다른 물질로 처리하거나 또는 그와 혼합되지 않는 한, 흑색 암석(28)은 통상적으로 1200℃ 이상의 융점을 갖는다. 노(20)의 챔버(22)에 도입되기 전에, 흑색 암석(28)은 약 4 ~ 8인치의 직경 "d"를 갖는 개별 조각으로 등급화된다. 바람직하게는, 흑색 암석(28)의 개별 조각들 모두는 실질적으로 동일한 직경 "d"를 갖는다.More specifically, the black rock 28 of the present invention is preferably a type of volcanic rock commonly found in Oregon, Washington and elsewhere. Such black rock 28 is typically 44% by weight of calcium oxide, 41% by weight of magnesium oxide, 10% by weight of potassium oxide, 1% by weight of aluminum oxide, 1% by weight of iron oxide, 1% by weight of silicon dioxide, 1% by weight of titanium dioxide, and It contains 1% by weight of sodium oxide. Black rock 28 typically has a melting point of 1200 ° C. or higher, unless otherwise treated with or mixed with other materials. Before being introduced into the chamber 22 of the furnace 20, the black rock 28 is graded into individual pieces having a diameter “d” of about 4 to 8 inches. Preferably, all of the individual pieces of black rock 28 have substantially the same diameter "d".

도 2에 추가 도시된 바와 같이, 첨가제(30)는 분쇄된 고체의 형태로 제공된다. 상기 첨가제(30)는 바람직하게는 약 900℃ 이상의 융점을 갖고, 과망간산칼륨 약 26 ~ 33중량%, 산화철 39 ~ 45중량%, 화이트스톤 22 ~ 31중량% 및 붕소 3중량%를 포함한다. 본 발명을 위해, 과망간산칼륨은 원료(26)를 용융시키기 위한 연료 제공원으로서 제공되고, 산화철은 흑색 암석(28)을 변형시키기 위해 제공된다. 또한, 산화칼슘 약 58중량%, 산화마그네슘 41중량%, 이산화규소 1중량% 미만 및 산화 철 1중량% 미만을 함유하는 화이트스톤 및 붕소가 원료(26)의 혼합물의 융점을 낮추고, 가공을 촉진시키기 위해 제공된다.As further shown in FIG. 2, the additive 30 is provided in the form of a ground solid. The additive 30 preferably has a melting point of about 900 ° C. or more and includes about 26 to 33 wt% of potassium permanganate, 39 to 45 wt% of iron oxide, 22 to 31 wt% of whitestone, and 3 wt% of boron. For the present invention, potassium permanganate is provided as a fuel source for melting the raw material 26 and iron oxide is provided to deform the black rock 28. In addition, whitestone and boron containing about 58% calcium oxide, 41% magnesium oxide, less than 1% silicon dioxide and less than 1% iron oxide lower the melting point of the mixture of the raw material 26 and promote processing. It is provided to make.

배치 공정으로서, 바람직한 양의 흑색 암석(28) 및 첨가제(30)가 노(20)에 전달된다. 바람직하게는, 챔버(22)에 제공된 원료(26)는 필수적으로 흑색 암석(28) 60 ~ 90중량% 및 첨가제(30) 40~ 10중량%로 구성된다. 특정한 바람직한 실시예에서, 원료(26)는 필수적으로 흑색 암석(28) 87 ~ 88% 및 첨가제(30) 13 ~ 12%로 구성된다. 이러한 일 실시예에서, 원료(26)의 혼합물은 과망간산칼륨 약 5 ~ 6중량%, 화이트스톤 4 ~ 6중량%, 산화철 8중량%, 및 붕소 0.6중량%를 포함한다. 부피 분석에 의해, 원료(26)는 바람직하게는 흑색 암석(28) 약 100부 및 첨가제(30) 약 14부이다.As a batch process, the desired amount of black rock 28 and additives 30 are delivered to the furnace 20. Preferably, the raw material 26 provided in the chamber 22 consists essentially of 60 to 90% by weight of the black rock 28 and 40 to 10% by weight of the additive 30. In a particular preferred embodiment, the raw material 26 consists essentially of 87-88% of the black rock 28 and 13-12% of the additive 30. In one such embodiment, the mixture of raw material 26 comprises about 5-6% potassium permanganate, 4-6% whitestone, 8% iron oxide, and 0.6% boron. By volume analysis, the raw material 26 is preferably about 100 parts of the black rock 28 and about 14 parts of the additive 30.

노(20)의 챔버(22) 내에 위치할 때, 원료(26)의 혼합물은 대략적으로 955℃ ~ 1270℃ 범위의 온도로, 바람직하게는 1200℃ 내지 1270℃의 온도로 가열된다. 습득된 특정 온도와 무관하게, 원료(26)의 혼합물은 가공을 위한 점성 특성을 갖는 용융물(32)로 액화시키기 위해 원료(26)를 환원시키기에 충분히 가열된다. 가열 중에, 과망간산칼륨은 연료로서 연소되고, 다른 원료(26)를 액화시키는 단계를 촉진시킨다.When located in the chamber 22 of the furnace 20, the mixture of raw materials 26 is heated to a temperature in the range of approximately 955 ° C. to 1270 ° C., preferably to 1200 ° C. to 1270 ° C. Regardless of the specific temperature learned, the mixture of raw materials 26 is sufficiently heated to reduce the raw materials 26 to liquefy into a melt 32 having viscous properties for processing. During heating, potassium permanganate is burned as fuel and promotes the step of liquefying other raw materials 26.

용융물(32)이 적절히 형성된 후, 이는 스피닝 장치(34)로 전달된다. 상기 스피닝 장치(34)는 그의 노즐을 통해 용융물(32)에 힘을 가함으로써 상기 용융물(32)을 복수개의 필라멘트(36)로 압출시킨다. 생성된 필라멘트(36)는 실질적으로 1 내지 10 미크론 범위의 직경을 갖는다. 필라멘트(36)의 변형을 방지하기 위해, 이들 은 냉각되고 연성 고체 상체로 경화되도록 냉각 장치(38)로 전달된다. 냉각 과정 동안, 냉각 장치(30)는 먼저 복수개의 필라멘트(36)를 800℃로 냉각시키고, 그 온도를 30분 동안 유지한다. 다음으로, 이는 복수개의 필라멘트(36)를 355℃로 냉각시키고, 그 온도를 30분 동안 유지한다. 결과적으로, 복수개의 필라멘트(36)는 추가의 가공을 촉진시키는 실질적으로 연성인 고체 상태에 도달한다.After the melt 32 is properly formed, it is transferred to the spinning device 34. The spinning device 34 extrudes the melt 32 into a plurality of filaments 36 by forcing the melt 32 through its nozzle. The resulting filament 36 has a diameter substantially in the range of 1 to 10 microns. To prevent deformation of the filaments 36, they are delivered to the cooling device 38 to be cooled and cured into a soft solid body. During the cooling process, the cooling device 30 first cools the plurality of filaments 36 to 800 ° C. and maintains the temperature for 30 minutes. Next, it cools the plurality of filaments 36 to 355 ° C. and maintains the temperature for 30 minutes. As a result, the plurality of filaments 36 reach a substantially soft solid state that facilitates further processing.

355℃로 냉각된 후, 상기 필라멘트(36)는 사이징 스테이션(40)으로 통과된다. 상기 사이징 스테이션(40)에서, 레이온 사이징 작용제(42)는 복수개의 필라멘트(36)에 도포된다. 구체적으로, 복수개의 필라멘트(36)는 레이온 작용제(42)에 의해 코팅되어 복수개의 섬유(44)를 형성한다. 상기 레이온 작용제(42)는 바람직하게는 연사 형태이고, 레이온이 생성된 섬유(44)의 2중량%를 형성하는 양으로 제공된다. 레이온 코팅의 결과로서, 섬유(44)는 기계적 손상으로부터 보호되고, 섬유(44)로부터 연사의 형성이 촉진된다. 일단 이들이 사이징되면, 섬유(44)는 수집되어 트위스팅 장치(46)에 의해 처리된다. 구체적으로, 상기 트위스팅 장치(46)는 복수개의 섬유(44)를 드래프팅하고, 트위스팅하여 무기 연사(16)를 형성한다. 바람직하게는, 생성된 무기 연사(16)는 10 내지 15 밀리미터 범위의 직경을 갖는다.After cooling to 355 ° C., the filament 36 is passed to a sizing station 40. In the sizing station 40, a rayon sizing agent 42 is applied to the plurality of filaments 36. Specifically, the plurality of filaments 36 are coated by the rayon agent 42 to form the plurality of fibers 44. The rayon agent 42 is preferably in the form of a twisted yarn, provided in an amount that forms 2% by weight of the fibers 44 from which rayon is produced. As a result of the rayon coating, the fibers 44 are protected from mechanical damage and the formation of twisted yarns from the fibers 44 is promoted. Once they are sized, the fibers 44 are collected and processed by the twisting device 46. Specifically, the twisting device 46 drafts and twists the plurality of fibers 44 to form the inorganic twisted yarn 16. Preferably, the resulting inorganic yarn 16 has a diameter in the range of 10 to 15 millimeters.

본 발명을 위해, 상기 방법에 따라 제조된 연사(16)는 바람직하게는 산화칼슘 약 40중량%, 산화마그네슘 36.6중량%, 산화칼륨 8.4중량%, 산화알루미늄 0.8중량%, 산화철 0.85중량%, 이산화규소 0.85중량%, 이산화티탄 0.8중량%, 산화나트륨 0.8중량%, 붕소 0.6중량%, 산화철 8중량% 및 레이온 2중량%로 구성된다. 이러한 연사(16)는 대략적으로 1500℃ 내지 대략적으로 1650℃ 범위의 융점을 갖고, 약 -130 ℃ 내지 700℃의 작동 범위를 갖는다. 또한, 상기 연사는 비교적 매우 경량이고, 약 1.6g/cc의 밀도를 갖는다.For the present invention, the twisted yarn 16 prepared according to the above method is preferably about 40 wt% calcium oxide, 36.6 wt% magnesium oxide, 8.4 wt% potassium oxide, 0.8 wt% aluminum oxide, 0.85 wt% iron oxide, and dioxide It consists of 0.85% silicon, 0.8% titanium dioxide, 0.8% sodium oxide, 0.6% boron, 8% iron oxide and 2% rayon. Such yarn 16 has a melting point in the range of approximately 1500 ° C. to approximately 1650 ° C. and has an operating range of about −130 ° C. to 700 ° C. In addition, the twisted yarn is relatively very light and has a density of about 1.6 g / cc.

도 1은 무기 연사(16)로 구성된 대표적인 위브를 나타내지만, 임의의 수의 위브가 본 발명의 직물(10)을 형성하는데 이용될 수 있음이 이해될 것이다. 모두 관련 업계에 잘 공지된 여러 전형적인 위브들은 도 3에 도시된다. 구체적으로, 도 3은 평직, 크로우풋 새틴 위브(crowfoot satin weave), 2x2 배스킷 위브, 2/2 능직(twill weave), 2/1 능직, 및 사직(leno weave)의 도해를 포함한다. 본 발명을 위해, 이러한 위브들은 직물(10)의 중량, 두께, 밀도 및 강도를 조절하기 위해 선택되거나, 디자인되거나 또는 이용될 수 있다. 또한, 특이적 위브들은 직물(10)의 특정 용도를 위해 요구될 수 있다.1 shows a representative weave composed of inorganic yarns 16, it will be understood that any number of weaves may be used to form the fabric 10 of the present invention. Several typical weaves, all of which are well known in the art, are shown in FIG. 3. Specifically, FIG. 3 includes illustrations of plain weave, crowfoot satin weave, 2 × 2 basket weave, 2/2 twill weave, 2/1 twill, and leno weave. For the present invention, these weaves can be selected, designed or used to control the weight, thickness, density and strength of the fabric 10. In addition, specific weaves may be required for the particular use of the fabric 10.

본원에 도시되고 상세히 기재된 바의 특정 직물이 완전히 본원에 상기 기재된 목적을 획득하고 장점을 제공할 수 있지만, 그것은 단지 본 발명의 현재의 바람직한 실시예들을 예시하는 것으로 첨부된 특허 청구의 범위에 기재된 것 이외에 본 발명의 구조 또는 디자인의 상세한 설명에 대한 어떠한 제한도 의도되지 않음이 이해되어야 한다.While certain fabrics as shown and described in detail herein may fully achieve the objects described above and provide advantages, they are merely described in the appended claims as illustrating the presently preferred embodiments of the invention. It is to be understood that no limitation is intended to the details of the structure or design of the invention.

상술한 바와 같이, 본 발명은, 무기 필라멘트로 구성된 연사로 형성된 고성능 직물을 제공하는데 사용된다.As mentioned above, the present invention is used to provide a high performance fabric formed of twisted yarn composed of inorganic filaments.

Claims (20)

레이온으로 코팅되고, 흑색 화산암(volcanic black rock)으로 형성된 무기 필라멘트로 이루어진 연사(yarn)로 형성된 직물.A fabric formed of yarns coated with rayon and composed of inorganic filaments formed of volcanic black rock. 제 1항에 있어서, 상기 무기 필라멘트는 흑색 화산암의 용융물로부터 스펀된, 직물.The fabric of claim 1 wherein the inorganic filament is spun from a melt of black volcanic rock. 제 1항에 있어서, 상기 무기 필라멘트는 산화칼슘, 산화마그네슘, 산화칼륨, 산화알루미늄, 산화철, 이산화규소, 이산화티탄, 산화나트륨 및 붕소로 이루어진, 직물.The woven fabric of claim 1 wherein the inorganic filament consists of calcium oxide, magnesium oxide, potassium oxide, aluminum oxide, iron oxide, silicon dioxide, titanium dioxide, sodium oxide, and boron. 제 3항에 있어서, 상기 연사는 대략적으로The method of claim 3, wherein the speaker is approximately 산화칼슘 35 ~ 45중량%;Calcium oxide 35-45 wt%; 산화마그네슘 30 ~ 40중량%;Magnesium oxide 30-40 wt%; 산화칼륨 5 ~ 10중량%;Potassium oxide 5-10% by weight; 산화알루미늄 2중량% 미만;Less than 2% by weight of aluminum oxide; 산화철 5 ~ 10중량%;Iron oxide 5-10% by weight; 이산화규소 2중량% 미만;Less than 2% by weight of silicon dioxide; 이산화티탄 2중량% 미만;Less than 2% by weight titanium dioxide; 산화나트륨 2중량% 미만;Less than 2% by weight sodium oxide; 붕소 2중량% 미만; 및Less than 2% by weight of boron; And 레이온 1 ~ 5중량%를Rayon 1 to 5% by weight 포함하는, 직물.Included, fabric. 제 1항에 있어서, 상기 연사는 대략적으로 필라멘트 98중량%와 레이온 2중량%인, 직물.The fabric of claim 1, wherein the twisted yarn is approximately 98% by weight filament and 2% by weight rayon. 제 5항에 있어서, 상기 연사는 대략적으로The method of claim 5, wherein the speaker is approximately 산화칼슘 40중량%;40% by weight calcium oxide; 산화마그네슘 36.6중량%; Magnesium oxide 36.6 weight%; 산화칼륨 8.4중량%;8.4 wt% potassium oxide; 산화알루미늄 0.8중량%;0.8 wt% aluminum oxide; 산화철 8.85중량%;Iron oxide 8.85 wt%; 이산화규소 0.85중량%;0.85% silicon dioxide; 이산화티탄 0.8중량%;0.8 wt% titanium dioxide; 산화나트륨 0.8중량%;0.8 wt% sodium oxide; 붕소 0.6중량%; 및0.6 wt% boron; And 레이온 2중량%를2% by weight of rayon 포함하는, 직물.Included, fabric. 제 1항에 있어서, 상기 직물은 대략적으로 1500℃ 내지 대략적으로 1650℃의 융점을 갖는, 직물.The fabric of claim 1, wherein the fabric has a melting point of approximately 1500 ° C. to approximately 1650 ° C. 7. 제 1항에 있어서, 상기 직물은 대략적으로 -130℃ 내지 대략적으로 700℃의 작동 범위를 갖는, 직물.The fabric of claim 1, wherein the fabric has an operating range of approximately −130 ° C. to approximately 700 ° C. 7. 제 1항에 있어서, 상기 직물은 대략적으로 160g/m2 내지 대략적으로 350g/m2의 표면 밀도를 갖는, 직물.The fabric of claim 1, wherein the fabric has a surface density of approximately 160 g / m 2 to approximately 350 g / m 2 . 제 1항에 있어서, 상기 직물은 대략적으로 500 lbf/in2 내지 1800 lbf/in2의 인장 강도를 갖는, 직물.The fabric of claim 1, wherein the fabric has a tensile strength of approximately 500 lbf / in 2 to 1800 lbf / in 2 . 직물로서,As a fabric, 원료를 제조하기 위해 화산암을 과망간산칼륨을 포함하는 첨가제와 혼합하는 단계;Mixing the volcanic rock with an additive comprising potassium permanganate to produce a raw material; 용융물을 생성하기 위해 원료를 용융시키는 단계;Melting the raw material to produce a melt; 실질적으로 1 내지 10 미크론 범위의 직경을 갖는 복수개의 필라멘트를 생성하기 위해 상기 용융물을 스피닝시키는 단계;Spinning the melt to produce a plurality of filaments having a diameter substantially in the range of 1 to 10 microns; 상기 복수개의 필라멘트를 냉각시키는 단계;Cooling the plurality of filaments; 섬유를 생성하기 위해 레이온 작용제로 상기 복수개의 필라멘트를 사이징하는 단계;Sizing the plurality of filaments with a rayon agent to produce a fiber; 연사를 제조하기 위해 상기 복수개의 섬유를 트위스팅하는 단계; 및Twisting the plurality of fibers to produce a twisted yarn; And 상기 연사를 직물로 직조하는 단계에In the step of weaving the yarn into a fabric 의해 제조되는 직조된 연사로 이루어진, 직물.Woven, consisting of woven twisted yarn manufactured by. 제 11항에 있어서, 상기 화산암은 흑색 암석이고, 상기 원료는 대략적으로 흑색 암석 100부와 대략적으로 첨가제 14부를 포함하는, 직물.12. The fabric of claim 11 wherein the volcanic rock is black rock and the raw material comprises approximately 100 parts of black rock and approximately 14 parts of additives. 제 11항에 있어서, 상기 첨가제는 산화철, 분쇄된 화이트스톤(whitestone), 및 붕소를 더 포함하는, 직물.The fabric of claim 11, wherein the additive further comprises iron oxide, pulverized whitestone, and boron. 제 11항에 있어서, 상기 과망간산칼륨은 상기 융용 단계에 연료를 공급하는, 직물.The fabric of claim 11 wherein the potassium permanganate fuels the fusing step. 제 11항에 있어서, 상기 직물은 대략적으로 1500℃ 내지 대략적으로 1650℃의 융점을 갖는, 직물.The fabric of claim 11, wherein the fabric has a melting point of about 1500 ° C. to about 1650 ° C. 13. 제 11항에 있어서, 상기 직물은 대략적으로 -130℃ 내지 대략적으로 700℃의 작동 범위를 갖는, 직물.The fabric of claim 11, wherein the fabric has an operating range of approximately −130 ° C. to approximately 700 ° C. 12. 제 11항에 있어서, 상기 직물은 대략적으로 160g/m2 내지 대략적으로 350g/m2의 표면 밀도를 갖는, 직물.The fabric of claim 11, wherein the fabric has a surface density of approximately 160 g / m 2 to approximately 350 g / m 2 . 제 11항에 있어서, 상기 직물은 대략적으로 500 lbf/in2 내지 1800 lbf/in2의 인장 강도를 갖는, 직물.The fabric of claim 11, wherein the fabric has a tensile strength of approximately 500 lbf / in 2 to 1800 lbf / in 2 . 레이온으로 코팅되고, 흑색 화산암으로 형성된 무기 필라멘트로 이루어진 연사의 위브를 포함하는, 직물.A fabric comprising ray weave, coated with rayon, made of inorganic filaments formed of black volcanic rock. 제 19항에 있어서, 상기 무기 필라멘트는 흑색 화산암의 용융물로부터 스펀되고, 산화칼슘, 산화마그네슘, 산화칼륨, 산화알루미늄, 산화철, 이산화규소, 이산화티탄, 산화나트륨 및 붕소로 이루어진, 직물.20. The fabric of claim 19 wherein the inorganic filament is spun from a melt of black volcanic rock and consists of calcium oxide, magnesium oxide, potassium oxide, aluminum oxide, iron oxide, silicon dioxide, titanium dioxide, sodium oxide and boron.
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