KR20160053219A - 열수축 직물 슬리브 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열수축 직물 슬리브 및 그 제조방법에 관한 것으로 제직 완성된 직물 슬리브 상태로 방사선 가교처리 하여 균일한 조사량에 의해 내열성을 확보하고 품질이 안정화되도록 하기 위하여, 열수축모노필라멘트사의 위사와, PET멀티필라멘트사의 경사로 이중직물 형태로 제직되며, 상기 제직된 직물 슬리브가 방사선 고분자 가교처리되어, 상기 직물 슬리브에 호스를 삽입 후 열수축 시켜 밀착되도록 구성하는 것을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

열수축 직물 슬리브 및 그 제조방법{Heat shrinkable textile sleeve}

본 발명은 열수축 직물 슬리브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제직 완성된 직물 슬리브 상태로 방사선 가교처리 하여 균일한 조사량에 의해 품질이 안정화되도록 한 열수축 직물 슬리브 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 열수축 직물 슬리브는 절연성 직물과 마모보호용 직물을 원통형상으로 가공한 것으로 형상 변형이 용이하므로 주로 자동차, 고속열차, 항공기 및 선박 등의 엔진 주변부위에 사용되는 와이어하네스(wire harness), 호스, 튜브 등을 감싸 엔진의 열이 전달되지 않도록 하고 작동중의 충격 및 마모로 인한 손상을 방지하는 용도로 널리 사용되고 있다.

최근 자동차의 엔진 다운사이징 추세에 맞춰 터보와 GDI(직분사) 기술 개발이 한층 강화되고 있으며, 이를 위해서는 터보차저(turbo charger) 엔진이 유리하다. 터보차저 엔진을 장착할 경우, 동시에 CAC(Charger Air Cooler) 호스와 열수축 직물이 장착되게 된다. 이러한 터보차저(turbo charger)의 수요량이 많아지고 가솔린 터보까지 확대되고 있는 상황에서 부품 국산화를 위하여 열수축 직물의 개발이 필요한 상황이다.

상기 CAC(Charger Air Cooler) 호스는 터보차저 시스템의 인터쿨러와 터보차저, 인터쿨러와 엔진 스로틀 밸브를 연결하는 호스로서, 엔진에서 나오는 고열을 전송하는 역할을 한다. 상기 CAC 호스가 도 1에서와 같이 파손되거나 잘려 나가 손상되면 갑자기 엔진 출력이 저하되어 주행 중 대형 사고를 유발할 위험성을 안고 있다.

이 처럼 CAC 호스의 대부분의 결함은 호스가 외부의 마찰에 의하여 균열이 발생하는 경우이다. 이러한 상황을 미연에 방지하기 위해서는 호스를 열수축 직물 슬리브로 보호할 필요가 있다. 최근에는 히터 호스(Heater Hose), 라이에이터 호스(Radiator Hose) 등에도 확대 적용되는 추세이다.

상기한 기술이 개시된 등록특허 제10-0378880호에서는 저온성 공중합체, 에멀존 유성 또는 수성 접착제, 알루미늄박, 에멀전 코폴리머 프라이머제가 순서대로 적층 형성된 열수축성 슬리브의 보강재를 제시한 바 있다. 하지만 종래의 열수축성 슬리브는 보강재의 결합층 수가 4개로 구비되어 제조공정이 복잡하고, 제조공정에 있어서 모든 결합 공정에 접착제를 사용하여야 하며, 제품의 전체 두께가 두꺼워지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제직된 직물 슬리브 상태로 방사선 가교처리 하여 균일한 조사량에 의해 내열성을 확보하고, 품질이 안정화되도록 한 열수축 직물 슬리브 및 그 제조방법을 제공하는 데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 열수축모노필라멘트사의 위사와, PET멀티필라멘트사의 경사로 이중직물 형태로 제직되며, 상기 제직된 직물 슬리브가 방사선 고분자 가교처리되어, 상기 직물 슬리브에 호스를 삽입 후 열수축 시켜 밀착되도록 구성하는 것을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 열수축 직물 슬리브를 제공한다.

이때, 열수축모노필라멘트사는 폴리올레핀 계열로 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 열수축모노필라멘트사는 수축률 50∼90％로 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 열수축모노필라멘트사는 0.2∼0.8㎜의 직경으로 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 수축률 50∼90％로 형성되는 폴리올레핀 계열의 열수축모노필라멘트사의 위사와, PET멀티필라멘트사의 경사를 세폭직기로 이중직물 형태로 제직하여 원통형의 직물 슬리브를 형성하고, 상기 제직된 직물 슬리브를 방사선에 의한 고분자 가교처리하여 이루어짐을 특징으로 하는 열수축 직물 슬리브 제조방법을 제공한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의하면 열수축모노필라멘트사의 위사와, PET멀티필라멘트사의 경사로 이중직물 형태로 제직 완성된 직물 슬리브를 방사선 가교처리하여 직물 슬리브에 균일하게 방사선이 조사되게 함으로써 내열성을 확보하고, 제품의 품질 안정화에 효과가 있다.

또한, 열에 의해 50∼90％의 수축률로 수축되기 때문에 수축 전에 호스 장착이 용이하며, 장착 후 열에 의해 수축되어 밀착되기 때문에 추가적인 고정작업이나 체결부품이 없으므로 생산성이 향상되고, 호스의 굴곡부 뿐만 아니라 호스의 직경이 달라지더라도 외면에 완전하게 밀착되기 때문에 사용효율이 우수한 효과가 있다.

또한 폴리올레핀 계열의 열수축모노필라멘트사를 사용함으로써 가교 처리를 위한 고분자 물질을 별도로 마련하지 않아도 되어 작업을 단순화하면서 비용 절감의 효과가 있다.

도 1은 종래의 호스 손상부위를 나타낸 상태도
도 2는 본 발명에 의한 열수축 직물 슬리브의 제직 단면도
도 3은 본 발명에 의한 열수축 직물 슬리브의 사시도
도 4는 본 발명에 의한 열수축 직물 슬리브의 적용 부위를 나타낸 터보차저 인터쿨러의 사시도
도 5는 본 발명에 의한 열수축 직물 슬리브의 사용 상태도

이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명에 의한 열수축 직물 슬리브는 주로 자동차 부품인 CAC(Charger Air Cooler) 호스의 외부를 감싸 마모로부터 호스를 보호하고, 호스내의 압력에 의한 팽창으로 고무에 피로가 쌓여 호스가 파열되는 것을 방지하기 위한 것이다.

도 2 내지 도 5를 참조하여 보면 본 발명에 의한 열수축 직물 슬리브(10)는 열수축모노필라멘트사(12)와 PET멀티필라멘트사(14)로 제직된 후 방사선 고분자 가교처리되어 이루어진다.

상기 열수축모노필라멘트사(12)는 열수축 직물 슬리브(10)의 위사로 사용되며, 폴리올레핀 계열로 형성된다.

폴리올레핀으로 형성되는 모노필라멘트사는 도 2에서와 같이 직물의 위사 방향으로 제직되어 열수축 직물 슬리브(10)를 수축시키는 역할을 한다. 폴리올레핀은 중합으로 생기는 고분자화합물로 가장 가벼운 플라스틱에 속하는데, 그 투명성도 우수하다. 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아이소뷰틸렌이 폴리올레핀 계열에 속한다. 프로필렌으로부터 합성되는 4-메틸펜텐의 중합물은 몰리메틸펜텐, 메틸펜테수지로 뛰어난 성질을 나타낸다.

폴리올레핀의 일반적인 특징은 비중이 작고 내약품성, 내수성이 우수하고 전전기적 성질이 좋다.

상기 열수축모노필라멘트사(12)는 열에 의한 수축율이 50∼90％로 형성되며, 0.2∼0.8㎜의 직경으로 형성되며 압출, 냉각, 연신, 열처리, 와인딩 고정을 거쳐 제조된다.

상기 PET멀티필라멘트사(14)는 열수축 직물 슬리브(10)의 경사로 사용된다. PET멀티필라멘트사(14)는 산업용으로 많이 쓰이며, 인조섬유 중에서 분자가 가장 강직하고 고결정성인 분자구조를 가지고, 비중이 무거우며 흡습성이 매우 낮은 특성이 있다.

또한, 산에는 강하지만 강알칼리에는 분해되는 성질을 가지고 있다. 그러나 알칼리에도 비교적 저항성이 높아서 묽은 알칼리에는 높은 온도에서도 거의 손상이 되지 않는다. 융점이 256∼260℃ 로써 인조섬유 중에서 가장 내열성이 크며 나일론과는 달리 열에 장시간 노출되어도 변색되지 않는다. 또한, 분자사슬이 짧고 결정성이 크므로 나일론이나 아크릴 섬유에 비해 탄성회복성은 나쁘나 형태 안정성, 강도, 내피로성 등은 우수하다.

상기한 열수축모노필라멘트사(12)의 위사와, PET멀티필라멘트사(14)의 경사로 이중직물 형태로 제직되며, 상기 제직된 열수축 직물 슬리브(10)가 방사선 고분자 가료처리되어, 열수축 직물 슬리브(10)에 호스(20)를 삽입 후 열수축 시켜 밀착되도록 구성된다.

방사선을 이용하는 방법은 다른 일반적인 화학 첨가제에 의한 반응과 비교하여 유해한 촉매 등이 필요 없어 깨끗한 수단임과 동시에, 고체 상태나 저온에서도 화학 반응을 일으킬 수 있다. 또한 단시간에 처리가 가능하기 때문에 에너지 소비도 적다. 방사선을 이용한 가공은 고분자 재료의 물리적, 화학적, 기계적 물성을 향상시킬 수 있는 경제적이고, 친환경적인 방법이다.

고분자 재료에 감마선이나 전자선 등의 방사선을 조사하면 고분자의 사슬 사이에 화학결합(가교)이 일어나거나, 사슬이 끊어져 짧은 분자로 되는 절단 반응이 일어난다. 가교가 일어날 것인가, 절단이 일어날 것인가는 고분자의 화학구조에 따라 결정된다. 폴리에틸렌이나 천연 고무는 가교형이며, 아크릴, 테프론 및 부틸 고무는 절단형이다. 그렇지만 가교나 절단은 방사선을 조사하는 조건, 예를 들면 공기 중인지 또는 불활성가스 중인지 등의 분위기와, 고분자가 시트인지 또는 얇은 필름상인지 등의 형상, 방사선을 조사하는 속도, 조사될 때의 고분자 온도에도 크게 의존한다. 가교 타입의 폴리에틸렌일지라도 공기 중에서 충분한 산화가 따르는 조건에서는 가교가 억제되고 절단만이 진행된다. 또 테프론은 전형적인 절단형 고분자이지만 이것을 불활성가스 상태의 고온에서 조사하면 가교가 우선하여 일어난다.

폴리올레핀이나 폴리염화비닐의 튜브 또는 시트를 실온 전후에서 방서선 가교를 한다. 가교 후에는 실온에서 응력을 걸어 튜브 모양의 것은 큰 직경의 것으로 확대하고, 필름 모양의 것도 마찬가지로 확대한다. 형상은 확대된 상태에 가까운 모양으로 유지된다. 이 상태로 다시 융점 이상으로 가열해 주면 가교된 폴리에틸렌은 확대하기 전의 형상으로 복귀한다. 이 가공방법을 이용하여 튜브 모양과 필름 모양의 제품을 제조할 수 있으며, 튜브 모양 제품은 전선의 접속부분이나 단말의 절연 보호에, 또 가스관이나 석유 파이프라인의 접합부 부식방지에 사용되며, 필름 모양의 제품은 식품 등의 포장 재료로 사용된다.

본 발명에 의한 열수축 직물 슬리브는 CAC(Charger Air Cooler) 호스 뿐만 아니라, 서보호스, 워터호스, 에어호스, 오일호스, 하이드롤릭 호스 등 다양한 호스에 확대 적용이 가능하다.

본 발명에 의한 열수축 직물 슬리브 제조방법은 수축률 50∼90％로 형성되는 폴리올레핀 계열의 열수축모노필라멘트사의 위사와, PET멀티필라멘트사의 경사를 세폭직기로 이중직물 형태로 제직하여 원통형의 직물 슬리브를 형성하고, 상기 제직된 직물 슬리브를 방사선에 의한 고분자 가교처리하여 이루어진다.

하기에서는 상술된 기술을 바탕으로 한 실시예를 나타낸 것이다.

<실시예>

1. 시험방법

- 열수축직물, 경사, 위사(모노필라멘트사), 위사(멀티필라멘트사) 샘플을 준비한다.

- 190℃의 건조로 내에서 3분 가열 후 수축률을 측정한다.

2. 시험조건

- 시험기기 : 열풍건조로 시험기기

- 가열온도 : 190℃

- 가열시간 : 3분

3. 시험결과

구분	직 물		경사	위사 Mono	위사 Multi
	폭(가로)	길이(세로)
내열성 전	99	62	63	90	88.5
내열성 후	48	52	60	10.5	82.5
수축률(％)	51.5	16.1	4.8	88.33	6.78

4. 시험경과 사진

위 실시예에서의 열수축모노필라멘트사의 수축률이 88.33％로 본 발명에서 제시한 수축율인 50∼90％로 달성됨을 확인할 수 있다.

10 : 열수축 직물 슬리브 12 : 열수축모노필라멘트사
14 : PET멀티필라멘트사 20 : 호스

Claims (5)

1. 열수축모노필라멘트사의 위사와, PET멀티필라멘트사의 경사로 이중직물 형태로 제직되며, 상기 제직된 직물 슬리브가 방사선 고분자 가교처리되어, 상기 직물 슬리브에 호스를 삽입 후 열수축 시켜 밀착되도록 구성하는 것을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 열수축 직물 슬리브.
2. 제1항에 있어서,
   상기 열수축모노필라멘트사는 폴리올레핀 계열로 형성됨을 특징으로 하는 열수축 직물 슬리브.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 열수축모노필라멘트사는 수축률 50∼90％로 형성됨을 특징으로 하는 열수축 직물 슬리브.
4. 제3항에 있어서,
   상기 열수축모노필라멘트사는 0.2∼0.8㎜의 직경으로 형성됨을 특징으로 하는 열수축 직물 슬리브.
5. 수축률 50∼90％로 형성되는 폴리올레핀 계열의 열수축모노필라멘트사의 위사와, PET멀티필라멘트사의 경사를 세폭직기로 이중직물 형태로 제직하여 원통형의 직물 슬리브를 형성하고,
   상기 제직된 직물 슬리브를 방사선에 의한 고분자 가교처리하여 이루어짐을 특징으로 하는 열수축 직물 슬리브 제조방법.

Images