KR20120023402A - High-strength yarn complex with shape of h-beam and method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A high-strength yarn complex with an H-beam shape and a manufacturing method thereof are provided to improve corrosion-resistance against salt. CONSTITUTION: A manufacturing method of a high-strength yarn complex with an H-beam shape is as follows. A part(F1) of high-strength yarn(F) is vertically extended, bent in a right direction, horizontally extended, downward bent, and vertically extended. The other part(F2) of the high-strength yarn is vertically extended, bent in a left direction, horizontally extended, downward bent, and vertically extended. A thermosetting resin is put into the high-strength yarn and is hardened.

Description

H-빔 형태인 고강력 원사 성형체 및 그의 제조방법 {High-strength yarn complex with shape of H-beam and method of manufacturing the same}High-strength yarn complex in H-beam form and its manufacturing method {High-strength yarn complex with shape of H-beam and method of manufacturing the same}

본 발명은 H-빔(H-beam) 형태를 갖는 고강력 원사 성형체 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 내부식성이 우수하여 해양구조물용 H-빔으로 특히 유용한 고강력 원사 성형체 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a high-strength yarn molded body having an H-beam form and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a high-strength yarn molded body which is particularly useful as an H-beam for offshore structures due to its excellent corrosion resistance. It relates to a manufacturing method.

이하, 본 발명에서는 "고강력 원사 성형체"는 고강력 원사로 고강력 원사 다발내에 열경화성 수지가 함침, 경화된 성형체라는 의미로 사용된다.
Hereinafter, in the present invention, "high-strength yarn molded body" is used as a high-strength yarn in the sense that the thermosetting resin is impregnated and cured into the high-strength yarn bundle.

건축용 자재로 사용되어온 종래 철재 H-빔(H-beam)은 해양 구조물용 소재로는 사용시 해수내 염분 등으로 인한 부식이 심한 문제점이 있었고, 무게로 무거워 설치 작업이 어려운 문제점 등이 있었다.Conventional steel H-beam (H-beam), which has been used as a building material, had serious problems of corrosion due to salinity in seawater when used as a material for offshore structures, and was difficult to install due to its weight.

따라서, 종래 철재 H-빔은 표면에 내부식성 약제를 도포후 사용해야 하므로 공정이 복잡하고 제조원가도 상승하는 문제가 있었다.
Therefore, the conventional steel H-beams have to be used after applying a corrosion-resistant agent on the surface, there is a problem that the process is complicated and the manufacturing cost increases.

본 발명의 과제는 염분 등에 의한 내부식성이 우수하고, 중량이 가벼우면서도 기계적 물성은 종래 철재 H-빔 보다 뛰어난 H-빔 형태의 고강력원사 성형체를 제공하는 것이다.
An object of the present invention is to provide a high-strength yarn molded body in the form of an H-beam excellent in corrosion resistance due to salt, etc., and light in weight but superior in mechanical properties.

이와 같은 과제를 달성하기 위해서, 본 발명에서는 고강력 원사 다발을 이루는 고강력 원사(F)들중 일부는(F1)는 수직방향으로 연장되다가 오른쪽으로 직각으로 꺽어져 수평방향으로 연장되다가 다시 아래방향으로 직각으로 꺽어져 수직방향으로 연장되는 형태(

Figure pat00001
)로 배열하고, 상기 고강력원사(F)들 중 나머지 일부(F2)는 수직방향으로 연장되다가 왼쪽으로 직각으로 꺽어져 수평방향으로 연장되다가 다시 아래방향으로 직각으로 꺽어져 수직방향으로 연장되는 형태(
Figure pat00002
)로 배열하여 전체적으로는 H-빔 형태인 고강력 원사 다발을 제조한 다음, 상기 고강력 원사 다발 내에 열경화성 수지를 함침, 경화시켜 H-B 형태인 고강력 원사 성형체를 제조한다.
In order to achieve the above object, in the present invention, some of the high-strength yarns (F) constituting the high-strength yarn bundle (F 1 ) is extended in the vertical direction and then extended in the horizontal direction at right angles to the right again below To extend in the vertical direction at a right angle to the direction of
Figure pat00001
), And the remaining portion (F 2 ) of the high-strength yarns (F) is extended in the vertical direction and then bent at right angles to the left to extend in the horizontal direction and then bent at right angles to the downward direction to extend in the vertical direction. shape(
Figure pat00002
) To produce a high-strength yarn bundle in the form of an H-beam as a whole, and then impregnating and curing the thermosetting resin in the high-strength yarn bundle to prepare a high-strength yarn molded body in the form of HB.

본 발명으로 제조된 H-빔 형태인 고강력 원사 성형체는 고강력 다발과 상기 고강력 원사 다발 내에 함침, 경화된 열경화성 수지로 구성되기 때문에 종래 철재 H-빔에 비해 내부식성이 뛰어나고, 가벼우면서도 뛰어난 기계적 물성을 갖는다.
The high-strength yarn molded body in the form of the H-beam manufactured by the present invention is composed of a high-strength bundle and an impregnated and cured thermosetting resin in the high-tensile yarn bundle, and thus has excellent corrosion resistance compared to conventional steel H-beams. It has mechanical properties.

도 1은 본 발명의 고강력 원사 성형체의 사시도.
도 2는 고강력 원사들이 배열된 형태를 나타내는 본 발명에 따른 고강력원사 성형체의 단면 모식도.
1 is a perspective view of a high-strength yarn formed body of the present invention.
Figure 2 is a schematic cross-sectional view of a high-strength yarn molded body according to the present invention showing a form in which high-strength yarns are arranged.

이하, 첨부된 도면 등을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 H-빔 형태인 고강력 원사 성형체의 제조방법은, (ⅰ) 고강력 원사 다발을 이루는 고강력 원사(F)들 중 일부는(F1)는 수직방향으로 연장되다가 오른쪽으로 직각으로 꺽어져 수평방향으로 연장되다가 다시 아래방향으로 직각으로 꺽어져 수직방향으로 연장되는 형태(

Figure pat00003
)로 배열하고, 상기 고강력원사(F)들 중 나머지 일부(F2)는 수직방향으로 연장되다가 왼쪽으로 직각으로 꺽어져 수평방향으로 연장되다가 다시 아래방향으로 직각으로 꺽어져 수직방향으로 연장되는 형태(
Figure pat00004
)로 배열하여 전체적으로는 H-빔 형태인 고강력 원사 다발을 제조하는 공정 : 및 (ⅱ) 상기 H-빔 형태인 고강력 원사 다발 내에 열경화성 수지를 함침시킨 후, 상기 열경화성 수지를 경화시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the method of manufacturing a high-strength yarn molded body in the form of an H-beam according to the present invention, (i) some of the high-strength yarns (F) constituting the high-strength yarn bundle (F 1 ) is extended in the vertical direction and is perpendicular to the right side. Bent in the horizontal direction and then bent in a right angle downward to extend in the vertical direction (
Figure pat00003
), And the remaining portion (F 2 ) of the high-strength yarns (F) is extended in the vertical direction and then bent at right angles to the left to extend in the horizontal direction and then bent at right angles to the downward direction to extend in the vertical direction. shape(
Figure pat00004
(B) impregnating the thermosetting resin into the high-strength yarn bundle in the H-beam form, and then curing the thermosetting resin in the H-beam form. It is characterized by including.

구체적으로, 본 발명은 먼저 도 2에 도시된 바와 같이 고강력 원사 다발을 이루는 고강력 원사(F)들 중 일부는(F1)는 수직방향으로 연장되다가 오른쪽으로 직각으로 꺽어져 수평방향으로 연장되다가 다시 아래방향으로 직각으로 꺽어져 수직방향으로 연장되는 형태(

Figure pat00005
)로 배열하고, 상기 고강력원사(F)들 중 나머지 일부(F2)는 수직방향으로 연장되다가 왼쪽으로 직각으로 꺽어져 수평방향으로 연장되다가 다시 아래방향으로 직각으로 꺽어져 수직방향으로 연장되는 형태(
Figure pat00006
)로 배열하여 전체적으로는 H-빔 형태인 고강력 원사 다발을 제조한다.Specifically, in the present invention, first, as shown in FIG. 2, some of the high-strength yarns F 1 forming the high-strength yarn bundle (F 1 ) extend in the vertical direction and bend at right angles to the right to extend in the horizontal direction. And then bent downward at right angles to extend vertically (
Figure pat00005
), And the remaining portion (F 2 ) of the high-strength yarns (F) is extended in the vertical direction and then bent at right angles to the left to extend in the horizontal direction and then bent at right angles to the downward direction to extend in the vertical direction. shape(
Figure pat00006
) To produce a bundle of high strength yarns that are generally H-beam shaped.

도 2는 고강력 원사들이 배열된 형태를 나타내는 본 발명에 따른 고강력원사 성형체의 단면 모식도이다.2 is a schematic cross-sectional view of a high-strength yarn formed body according to the present invention showing a form in which high-strength yarns are arranged.

상기 고강력 원사는 아라미드 원사 또는 탄소섬유 원사이다.The high strength yarn is aramid yarn or carbon fiber yarn.

상기 H-빔 형태의 고강력원사 다발을 제조하는데 사용되는 고강력 원사 가닥수는 제조하고자 하는 H-빔 형태의 고강력 원사 성형체의 크기에 따라 적절히 선택되며, 통상적으로는 십만 내지 백만 가닥 정도가 사용된다.The number of high-strength yarn strands used to manufacture the high-strength yarn bundle in the H-beam form is appropriately selected depending on the size of the high-strength yarn molded body in the H-beam form to be manufactured, and typically about 100,000 to 1 million strands Used.

다음으로는 상기와 같이 제조된 H-빔 형태인 고강력원사 다발 내에 열경화성 수지를 함침, 경화시켜 본 발명에 따른 H-빔 형태의 고강력 원사 성형체를 제조한다.Next, the H-beam type high-strength yarn molded body according to the present invention is prepared by impregnating and curing the thermosetting resin in the H-beam type high-strength yarn bundle prepared as described above.

상기의 열경화성 수지로는 에폭시 수지, 멜라민 수지 또는 요소수지 등을 사용하며, 본 발명에서는 열경화성 수지를 특별히 한정하는 것은 아니다.Epoxy resin, melamine resin, urea resin, etc. are used as said thermosetting resin, In this invention, a thermosetting resin is not specifically limited.

H-빔 형태인 고강력 원사 다발내에 열경화성 수지를 함침하는 방법으로는 상기 고강력 원사 다발을 열경화성 수지가 담긴 욕조내에 침지시키는 방법등이 사용될 수 있다.As a method of impregnating the thermosetting resin into the high-strength yarn bundle in the form of an H-beam, a method of immersing the high-strength yarn bundle in a bath containing the thermosetting resin may be used.

본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 고강력 원사 성형체는 전체적으로 도 1에 도시된 바와 같이 H-빔 형태이고, 고강력 원사 다발과 상기 고강력 원사 다발내에 함침, 경화된 열경화성 수지로 구성된다.The high-strength yarn molded body manufactured by the manufacturing method according to the present invention has a H-beam shape as shown in FIG. 1 and is composed of a high-strength yarn bundle and an impregnated and cured thermosetting resin in the high-strength yarn bundle.

특히 H-빔 형태인 본 발명의 고강력 원사 성형체는 앞에서 설명한 바와 같이 연속상 필라멘트인 고강력 원사들이 일부는 수직방향으로 연장되다가 오른쪽으로 직각으로 꺽어져 수평방향으로 연장되다가 다시 아래방향으로 직각으로 꺽어져 수직방향으로 연장되는 형태(

Figure pat00007
)로 배열되고, 나머지는 수직방향으로 연장되다가 왼쪽으로 직각으로 꺽어져 수평방향으로 연장되다가 다시 아래방향으로 직각으로 꺽어져 수직방향으로 연장되는 형태(
Figure pat00008
)로 배열되면서 전체적으로는 접합부분 없이 "H"형태를 구성하기 때문에 기계적 물성이 우수하고, 제조공정도 간소화된다.In particular, the high-strength yarn molded body of the present invention in the form of an H-beam has a portion of the high-strength yarns, which are continuous filaments, which extend in the vertical direction and then extend in the horizontal direction at right angles to the right as described above, and then perpendicularly downward in the downward direction. Bent in a vertical direction (
Figure pat00007
) And the remainder extend in the vertical direction and then bend at right angles to the left to extend in the horizontal direction, and then bend at right angles to the downward direction and extend in the vertical direction (
Figure pat00008
) And the overall structure of the "H" form without the joint portion is excellent mechanical properties, and the manufacturing process is simplified.

만약, 고강력 원사들을 수직으로 배열하여 수직형 2개를 각각 분리된 상태로 제조하고, 이와는 별도로 고강력 원사들을 수평으로 배열하여 수평형 다발 1개를 제조한 다음, 분리된 상태인 수직형 다발 2개의 중간부를 수평형 다발 1개를 연결하여 전체적으로 H형 다발을 제조하는 경우에는 수직형 다발과 수평형 다발이 겹쳐지는 부분이 접합부분이 되므로 기계적 물성이 크게 저하된다.If the high-strength yarns are arranged vertically, two vertical types are manufactured in separate states, and separately, the high-strength yarns are arranged horizontally to produce one horizontal bundle, and then the vertical bundles in the separated state are manufactured. In the case of manufacturing an H-shaped bundle as a whole by connecting two intermediate portions to one horizontal bundle, mechanical properties are greatly reduced since the vertical overlapping portion and the horizontal bundle overlapping portions are joined portions.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 살펴본다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

그러나, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예만으로 한정되는 것은 아니다.
However, the scope of the present invention is not limited only to the following examples.

실시예Example 1 One

아라미드 원사 다발을 이루는 1,000데니어의 아라미드 원사 50만 가닥중 25만 가닥은 도 2에 도시된 바와 같이 수직방향으로 연장되다가 오른쪽으로 직각으로 꺽어져 수평방향으로 연장되다가 다시 아래방향으로 직각으로 꺽어져 수직방향으로 연장되는 형태(

Figure pat00009
)로 배열하고, 나머지 아라미드 원사 25만 가닥은 수직방향으로 연장되다가 왼쪽으로 직각으로 꺽어져 수평방향으로 연장되다가 다시 아래방향으로 직각으로 꺽어져 수직방향으로 연장되는 형태(
Figure pat00010
)로 배열하여 전체적으로는 도 1과 같이 H-빔 형태이고, 길이가 3m이고, 두께가 20㎝이고, 폭이 0.5m인 아라미드 원사 다발을 제조하였다.Of the 500,000 strands of aramid yarn of 1,000 denier forming the bundle of aramid yarn, 250,000 strands extend in a vertical direction, as shown in FIG. Extending in the direction of
Figure pat00009
) And the remaining 250,000 strands of aramid yarn extend in the vertical direction, bent at right angles to the left and extend in the horizontal direction, and then bend at right angles to the downward direction and extend in the vertical direction (
Figure pat00010
1), an aramid yarn bundle having a H-beam shape, a length of 3m, a thickness of 20cm, and a width of 0.5m was prepared as shown in FIG. 1.

다음으로는, 상기와 같이 제조된 H-빔 형태의 아라미드 원사 다발을 에폭시 수지가 담겨진 욕조에 침지시켜 아라미드 원사 다발내에 에폭시 수지를 함침시킨 후 180℃로 가열하여 상기 에폭시 수지를 경화시켜 H-빔 형태인 아라미드 원사 성형체를 제조하였다.Next, the H-beam-shaped aramid yarn bundle prepared as described above is immersed in a bath containing epoxy resin, the epoxy resin is impregnated in the aramid yarn bundle, and then heated to 180 ° C. to cure the epoxy resin to H-beam. Aramid yarn shaped bodies in the form were prepared.

실시예Example 2 2

탄소섬유 원사 다발을 이루는 1,500데니어의 탄소섬유 원사 100만 가닥중 50만 가닥은 도 2에 도시된 바와 같이 수직방향으로 연장되다가 오른쪽으로 직각으로 꺽어져 수평방향으로 연장되다가 다시 아래방향으로 직각으로 꺽어져 수직방향으로 연장되는 형태(

Figure pat00011
)로 배열하고, 나머지 탄소섬유 원사 50만 가닥은 수직방향으로 연장되다가 왼쪽으로 직각으로 꺽어져 수평방향으로 연장되다가 다시 아래방향으로 직각으로 꺽어져 수직방향으로 연장되는 형태(
Figure pat00012
)로 배열하여 전체적으로는 도 1과 같이 H-빔 형태이고, 길이가 3m이고, 두께가 450㎝이고, 폭이 0.5m인 탄소섬유 원사 다발을 제조하였다.Of the 1,500 denier carbon fiber yarns 1 million strands constituting the bundle of carbon fiber yarns, 500,000 strands extend in a vertical direction as shown in FIG. To extend vertically (
Figure pat00011
And 500,000 strands of the remaining carbon fiber yarns extending in the vertical direction, bent at right angles to the left, and extending in the horizontal direction, and then bent at right angles to the downward direction and extending in the vertical direction (
Figure pat00012
1), a bundle of carbon fiber yarns having a H-beam shape, a length of 3m, a thickness of 450cm, and a width of 0.5m was prepared as shown in FIG. 1.

다음으로는, 상기와 같이 제조된 H-빔 형태의 탄소섬유 원사 다발을 에폭시 수지가 담겨진 욕조에 침지시켜 아라미드 원사 다발내에 에폭시 수지를 함침시킨 후 180℃로 가열하여 상기 에폭시 수지를 경화시켜 H-빔 형태인 탄소섬유 원사 성형체를 제조하였다.Next, the H-beam-shaped carbon fiber yarn bundle prepared as described above is immersed in a bath containing epoxy resin, the epoxy resin is impregnated in the aramid yarn bundle, and then heated to 180 ° C. to cure the epoxy resin. A carbon fiber yarn molded body in the form of a beam was prepared.

F : 고강력 원사 다발
F1 : 수직방향으로 연장되다가 오른쪽으로 직각으로 꺽어져 수평방향으로 연장되다가 다시 아래방향으로 직각으로 꺽어져 수직방향으로 연장되는 형태(

Figure pat00013
)로 배열된 고강력 원사.
F2 : 수직방향으로 연장되다가 왼쪽으로 직각으로 꺽어져 수평방향으로 연장되다가 다시 아래방향으로 직각으로 꺽어져 수직방향으로 연장되는 형태(
Figure pat00014
)로 배열된 고강력 원사.F: High strength yarn bundle
F 1 : extending in the vertical direction, bent at right angles to the right, extending in the horizontal direction, and then bent at right angles in the downward direction and extending in the vertical direction (
Figure pat00013
) High strength yarns arranged into).
F 2 : extending in the vertical direction, bent at right angles to the left to extend in the horizontal direction, and then bent at right angles in the downward direction to extend in the vertical direction (
Figure pat00014
) High strength yarns arranged into).

Claims (3)

(ⅰ) 고강력 원사 다발을 이루는 고강력 원사(F)들 중 일부는(F1)는 수직방향으로 연장되다가 오른쪽으로 직각으로 꺽어져 수평방향으로 연장되다가 다시 아래방향으로 직각으로 꺽어져 수직방향으로 연장되는 형태(
Figure pat00015
)로 배열하고, 상기 고강력원사(F)들 중 나머지 일부(F2)는 수직방향으로 연장되다가 왼쪽으로 직각으로 꺽어져 수평방향으로 연장되다가 다시 아래방향으로 직각으로 꺽어져 수직방향으로 연장되는 형태(
Figure pat00016
)로 배열하여 전체적으로는 H-빔 형태인 고강력 원사 다발을 제조하는 공정 : 및
(ⅱ) 상기 H-빔 형태인 고강력 원사 다발 내에 열경화성 수지를 함침시킨 후, 상기 열경화성 수지를 경화시키는 공정 :을 포함하는 것을 특징으로 하는 H-빔 형태인 고강력원사 성형체의 제조방법.
(Iii) Some of the high-strength yarns (F) forming a bundle of high-strength yarns (F 1 ) extend in the vertical direction, bent at right angles to the right, extend in the horizontal direction, and then bent at right angles to the vertical direction again. Extends to (
Figure pat00015
), And the remaining portion (F 2 ) of the high-strength yarns (F) is extended in the vertical direction and then bent at right angles to the left to extend in the horizontal direction and then bent at right angles to the downward direction to extend in the vertical direction. shape(
Figure pat00016
To prepare a bundle of high-strength yarn in the form of an H-beam as a whole: and
(Ii) impregnating the thermosetting resin into the high-strength yarn bundle in the H-beam form, and then curing the thermosetting resin.
제1항에 있어서, 상기 고강력 원사는 아라미드 원사 및 탄소섬유 원사 중에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 H-빔 형태인 고강력 원사 성형체의 제조방법.The method of claim 1, wherein the high-strength yarn is one selected from aramid yarns and carbon fiber yarns. 제1항에의 방법으로 제조되어 고강력 원사 다발과 상기 고강력 원사 다발 내에 함침, 경화된 열경화성 수지로 구성되는 것을 특징으로 하는 H-빔 형태인 고강력 원사 성형체.A high-strength yarn molded product in the form of an H-beam, comprising a high-strength yarn bundle impregnated and cured in the high-strength yarn bundle and cured thermosetting resin.
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