KR20210135729A

KR20210135729A - 유리 섬유 함침 장치

Info

Publication number: KR20210135729A
Application number: KR1020200053725A
Authority: KR
Inventors: 최성상; 김현수; 최우영; 최이슬; 최영훈
Original assignee: 주식회사 씨에스오션; 최성상; 김현수
Priority date: 2020-05-06
Filing date: 2020-05-06
Publication date: 2021-11-16

Abstract

본 발명은 유리 섬유 함침 장치에 관한 것이다.
본 발명은 수지를 저장하는 함침조; 유리 섬유 로빙사를 가열하여 수분을 제거하는 가열 룸; 가열룸을 거친 유리섬유 로빙사를 정렬하여 함침조로 공급하는 공급 롤러; 함침조 내에 유리섬유가 함침되도록 안내하는 한 쌍의 안내 롤러; 한 쌍의 안내 롤러 사이에 위치하며, 유리 섬유 로빙사를 가압하는 수지 함침을 돕기 위해 브러쉬 판; 및 서로 맞물려 함침조로부터 유리섬유 로빙사를 배출하는 한 쌍의 배출 롤러;를 제공하는 것을 특징으로 하는 유리 섬유 함침 장치를 제공한다.

Description

유리 섬유 함침 장치{APPARATUS FOR IMPREGNATING GLASS FIBER}

본 발명은 유리 섬유 함침 장치에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 유리 페이퍼의 함침 장치를 도시한 도면이다.

유리 페이퍼(8)를, 감긴 것(7)으로부터 순차적으로 풀어내고, 풀어낸 유리 페이퍼(8)를, 텐션 바(9)를 통과하여 수지조(13) 내의 에폭시 수지액(12)에 침지한다. 수지조(13) 내의 에폭시 수지(12)의 점도는 15 00mPa·s 내지 4000mPa·s 정도이다.

수지조(13)를 통과시킨 후, 2개의 조임 바(10)에 의해 에폭시 수지(12)의 함침량을 조정하고, 소정의 회전수로 회전 하는 롤 심(2)의 외측에 하권층(3)의 위에서 유리 페이퍼(8)를 휘감는다.

이 때, 유리 페이퍼(8)는, 롤 심(2)에 휘감기 직전 및 휘감는 중의 2개소에서, 각각 열풍 가공기 등의 가열 장치(11)에 의해 약 600℃의 온도로 국소적으로 가열한다. 그로 인해, 유리 페이퍼(8)에 함침한 에폭시 수지액(12)의 점도를 순간적으로 내려서 유리 페이퍼(8)에 에폭시 수지액(12)을 충분히 함침시킴과 함께, 에폭시 수지액(12)을 함침한 유리 페이퍼(8)로부터 에어를 제거한다.

그러나, 종래 기술에 따른 함침 장치는, 유리 페이퍼(8)가 대기 중에 있는 수분을 흡수함으로써, 함침 시에 기포 발생의 원인이 된다. 또한, 유리 페이퍼(8)를 급속도로 함침할 경우, 수지가 유리 페이퍼(8)의 표면에 접착이 쉽지 않아 함침 속도를 높이는 데 제약이 있다는 단점이 있었다.

러시아 특허출원 제811234650호 대한민국 공개특허 제10-2004-0075909호

본 발명은 유리 섬유의 최적의 함침 조건을 확보하기 위해, 유리 섬유를 함침조에 함침하기 전에 유리 섬유가 머금고 있는 수분을 날려보낼 수 있는 함침 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 유리 섬유의 최적 함침 조건을 확보하기 위해 수지의 온도와 점도를 관리할 수 있는 함침조를 구비하는 함침 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 함침조 내에서 유리 섬유의 표면의 손상을 방지하면서 유리 섬유에 압력을 가하여 수포나 기포를 제거하며 수지 결합을 돕는 브러쉬 판을 구비하는 함침 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 수지를 저장하는 함침조; 유리 섬유 로빙사를 가열하여 수분을 제거하는 가열 룸; 가열룸을 거친 유리섬유 로빙사를 정렬하여 함침조로 공급하는 공급 롤러; 함침조 내에 유리섬유가 함침되도록 안내하는 한 쌍의 안내 롤러; 한 쌍의 안내 롤러 사이에 위치하며, 유리 섬유 로빙사를 가압하는 수지 함침을 돕기 위해 브러쉬 판; 및 서로 맞물려 함침조로부터 유리섬유 로빙사를 배출하는 한 쌍의 배출 롤러;를 제공하는 것을 특징으로 하는 유리 섬유 함침 장치를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 배출 롤러는 내부에 히터가 내장되어 유리섬유 로빙사의 재습윤을 방지하는 것을 특징으로 하는 유리 섬유 함침 장치를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 브러쉬 판은 스프링 판에 의해 축에 연결되며, 축에는 브러쉬 판에 가해지는 압력 하중을 조정하는 하중 조절봉이 구비되는 것을 특징으로 하는 유리 섬유 함침 장치를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 함침조의 하면에 위치하며 함침조를 가열하는 가열 히터; 가열 히터와 함침조 사이에 개재되며, 함침조의 과열을 방지하는 열전도 보호판;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 섬유 함침 장치를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 함침조 내에 위치하는 온도 감지 센서;를 포함하며, 센서의 감지 온도를 통해 가열 히터의 가열량을 조절하여 함침조 내의 수지 조성물의 온도를 22℃ ~25℃로 유지하는 것을 특징으로 하는 유리 섬유 함침 장치를 제공한다.

본 발명이 제공하는 함침 장치는, 유리 섬유 로빙사가 함침조에 함침되기 전 수분을 제거함으로써 기포 발생을 억제하여 최적의 함침 조건을 달성할 수 있다.

또한 함침 된 유리 섬유를 배출 롤러가 가열하여 대기 중의 수분이 재습윤 되는 것을 방지한다는 장점이 있다.

또한 본 발명이 제공하는 함침 장치는 브러쉬로 유리섬유 로빙사를 마찰함으로써 기포를 배출하여 수지 접착력을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

또한 본 발명이 제공하는 함침 장치는 함침조 내 수지를 최적 온도인 22℃~25℃를 유지할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 유리 페이퍼의 함침 장치를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유리 섬유 함침 장치를 도시한 도면.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유리 섬유 함침 장치를 도시한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유리 섬유 함침 장치는, 유리 섬유 로빙사(A)를 가열하여 수분을 제거하는 가열 룸(100), 수지를 저장하는 함침조(300), 가열 룸(100)을 거친 유리 섬유 로빙사를 정렬하여 함침조(300)로 공급하는 공급 롤러(210), 유리 섬유 로빙사가 함침조(300) 내에서 함침되도록 안내하는 한 쌍의 안내 롤러(220, 230), 서로 맞물려 함침조(3000로부터 유리 섬유 로빙사(A)를 배출하는 한 쌍의 배출 롤러(240)를 포함한다. 이때, 한 쌍의 안내 롤러(220, 230) 사이에는 유리 섬유 로빙사의 표면에 일정한 압력을 가하여 유리 섬유 로빙사의 표면 손상시키지 않으면서 유리 섬유 로빙사의 표면을 긁어내어 수포 또는 기포 등의 잔류물을 제거하여 수지가 결합하기 좋은 환경을 조성하는 브러쉬 판(410)이 설치된다.

가열 룸(100)은 유리 섬유가 공급되는 함침조 입구의 외부에 위치하며, 유리 섬유 로빙사 재료에 대기 중으로부터 흡수된 습기를 제거한다. 또한 유리 섬유 로빙사(A)의 온도가 가열 룸(100)에 의해 일정 온도로 유지되며 함침조(300)로 공급됨으로써 함침조(300)의 온도를 유지하는 데도 도움이 된다.

공급 롤러(210)는 수많은 가닥의 유리 섬유 로빙사(A)가 서로 겹쳐지는 것을 방지하고 한 줄로 정렬되어 공급되도록 하는 역할을 한다.

안내 롤러(220, 230)는 함침조(300) 내에 위치하며, 유리 섬유 로빙사(A)가 함침조(300) 내부에 침잠된 상태를 유지하도록 안내한다. 안내 롤러(220, 230)는 각각 입구 쪽과 출구 쪽에 하나씩 설치된다. 이때, 출구 측 안내 롤러(230)는 프릭션 롤러로, 브러쉬 판(410)을 거쳐 수지 결합제가 함침된 유리 섬유 로빙사에 일정한 장력을 제공하며, 배출 롤러(240)로부터 제공되는 배출 당김 하중을 지원하기 위해 압력 조절 장치가 내부에 위치하는 프릭션 롤러로 구성된다. 이때, 유리 섬유 로빙사(A)의 배출 당김 하중은 20~50kgf.cm인 것이 바람직하다.

브러쉬 판(410)은 유리 섬유 로빙사(A)에 수지 결합제가 합침되는 것을 돕기 위한 것으로, 스프링 판(420)에 의해 축(430)에 연결된다. 축(430)에는 하중 조절봉(440)이 추가적으로 연결되어 있다. 스프링 판(420)은 하중 조절봉(440)에 의해 조절된 압력을 브러쉬 판(410)으로 전달하여, 유리 섬유 로빙사(A)의 표면이 손상되는 것을 방지하는 데 도움이 된다.

하중 조절 봉(440)에 의한 조정된 하중이 스프링 판(420)을 통해 브러쉬 판(410)으로 제공되며, 브러쉬 판(410)은 유리 섬유 로빙사(A)의 표면을 긁으며 수포, 기포 또는 이물질 등을 제거하여 수지 결합제가 결합되기 좋은 환경을 만든다.

이때, 브러쉬 판(410)은 유리 섬유 로빙사(A)와의 사이에 정전기가 발생하지 않는 재료를 선택하는 것이 바람직하며, 예를 들어 스테인레스 스틸로 제조될 수 있다. 브러쉬 판(410)은 유리 섬유 로빙사(A)를 압착하여 전체 유리 섬유 로빙사(A)의 표면으로부터 수포, 기포 또는 이물질 등을 제거하여 수지 결합제가 결합되기 좋은 환경을 만든다.

배출 롤러(240)는 출구 측 안내 롤러(230)로부터 이송되는 유리 섬유 로빙사를 함침조(300) 외부로 당기는 역할을 하며, 공기에 노출되어 유리 섬유 로빙사가 재습윤되는 것을 방지하기 위해 내부에 히터가 내장되어 있는 것이 바람직하다. 내부 히터는 적정한 온도를 유지할 수 있도록 자동 제어되는 히터가 설치된다. 배출 롤러(240)의 표면 온도는 함침조(300)에 제공되는 온도와 동일한 22℃~25℃인 것이 바람직하다.

함침조(300)에는 수지 결합제 조성물(310)이 저장되어 있으며, 수지 조성물은, 비휘발성을 가진 에폭시 수지, 경화제, 충진재의 혼합물이다. 수지 결합제 조성물은 함침조(300) 내에서 22℃~25℃를 유지하는 것이 바람직하다.

함침조(300)의 외부에는 함침조(300)를 가열하는 히터(320)가 설치된다.이때, 함침조 내의 수지 결합제 조성물(310)의 온도를 측정하는 온도 측정 센서(350)를 포함하여, 히터(320)의 발열량을 제어함으로써 함침조(300) 내의 수지 결합제 조성물의 온도를 제어한다.

열전도 유전체가 함침조(300) 바닥 표면에 온열에 의해 증착되는 것을 방지하기 위해, 수지 결합제 조성물이 원하는 온도에 도달한 후 히터(320)가 함침조(300)로부터 이격된다. 서로 반대에 위치한 두개의 정밀 슬라이드부에 의해 히터(320)의 높이가 상하 조절됨으로써, 엄격한 온도 설정이 가능한다.

상하 미세조절 장치는 정밀조정이 가능한 서보 시스템이 탑재된 첨단 콘트롤시스템으로 구성된다. 히터(320)는 수지 결합제 조성물(310)의 최적 온도를 유지할 수 있어, 수지 결합제 조성물(310)과 유리 섬유 로빙사(A)의 결합력을 향상시킬 수 있다.

함침조(300)는 열 전도성이 높으며, 녹이나 부식의 가능성이 적은 스테인레스 강판으로 제조된다. 크롬과 니켈의 함유로 내식성이 우수하고 비자성을 가지는 오스테나이트계 스테인레스강 STS304 재질 사용되는 것이 바람직하다. 함침조(300)의 강성을 유지하고, 열전도성을 적정한 수준으로 유지하기 위해 두께 1.5mm~2.0mm의 판재를 사용하는 것이 바람지하다.

한편, 함침조(300)와 히터(320) 사이에는 히터(320)에서 발생한 열이 함침조(300)에서 히터(320)와 근거리에 위치한 부분에만 누적되어 과열되는 것을 바지하기 위해 열전도 보호판(330)이 설치된다. 그에 따라 히터(320)에서 발생한 열이 열전도 보호판(3300을 통해 히터(320)로 제공됨으로써, 온도 변화가 급격이 일어나고, 열이 한 곳에 집중되는 것을 방지할 수 있다. 이때 열전도 보호판은 열전도성이 우수하며 내열성이 뛰어난 산업용 알루미늄 호일(합금8011)로 제조되는 것이 바람직하다.

유리 섬유 함침 장치에서 유리 섬유가 함침되는 과정은 다음과 같다. 롤 형태의 유리 섬유 로빙사(A) 재료를 주어진 틀에 배열하고 함침조(300)에 수지 결합제 조성물(310)을 채우고 유리 섬유 로빙사(A) 재료를 공급 롤러(210)에 연결한다. 유리 섬유 로빙사(A)는 가열 룸(100)에서 함침조(300)로 공급되기전 예열을 하고 통과하여, 안내롤러(220)의 안내에 따라 함침조(300) 내로 안내된다. 함침조(300)에서 함침 품질을 위해 수지 결합제 조성물의 온도는 온도 센서(350)로 엄격한 온도 관리를 결정한다. 수지 결합제 조성물(310)의 온도 설정 조건은 외부에 위치한 전력 공급 장치에서 신호로 전달하며, 히터(320)로 소정의 전력을 공급한다. 히터(320)에서 함침조(300) 바닥에 위치한 수지 결합제 조성물(310)의 변질을 방지하기 위해 설치된 열전도 보호판(330)을 통해 함침조(300)로 전달된다. 한편, 수지 결합제의 함침 품질 향상을 위해 축(430)을 통해 하중 조절봉(440)에서 정해진 압력이 스프링 판(420)을 통해 브러쉬 판(410)에 전달되어 유리 섬유 로빙사(A)를 압착하며 기포나 수포 이물질을 제공하여 함침 품질 향상을 돕는다. 이후, 유리 섬유 로빙사(A)는 안내 롤러(230)에 의해 안내되어 배출 롤러(240)의 방향으로 배출된다. 공기 중으로부터 습기가 재유입되는 것을 방지하기 위해 배출 롤러(240) 내부에 설치된 히터가 가열되어 수포 및 기포를 다시 제거하면서 유리 섬유 로빙사(A)가 진행한다. ㄱ

Claims

수지를 저장하는 함침조;
유리 섬유 로빙사를 가열하여 수분을 제거하는 가열 룸;
가열룸을 거친 유리섬유 로빙사를 정렬하여 함침조로 공급하는 공급 롤러;
함침조 내에 유리섬유가 함침되도록 안내하는 한 쌍의 안내 롤러;
한 쌍의 안내 롤러 사이에 위치하며, 유리 섬유 로빙사를 가압하는 수지 함침을 돕기 위해 브러쉬 판; 및
서로 맞물려 함침조로부터 유리섬유 로빙사를 배출하는 한 쌍의 배출 롤러;를 제공하는 것을 특징으로 하는 유리 섬유 함침 장치.
제1항에 있어서,
배출 롤러는 내부에 히터가 내장되어 유리섬유 로빙사의 재습윤을 방지하는 것을 특징으로 하는 유리 섬유 함침 장치.
제1항에 있어서,
브러쉬 판은 스프링 판에 의해 축에 연결되며, 축에는 브러쉬 판에 가해지는 압력 하중을 조정하는 하중 조절봉이 구비되는 것을 특징으로 하는 유리 섬유 함침 장치.
제1항에 있어서,
함침조의 하면에 위치하며 함침조를 가열하는 가열 히터;
가열 히터와 함침조 사이에 개재되며, 함침조의 과열을 방지하는 열전도 보호판;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 섬유 함침 장치.
제4항에 있어서,
함침조 내에 위치하는 온도 감지 센서;를 포함하며,
센서의 감지 온도를 통해 가열 히터의 가열량을 조절하여 함침조 내의 수지 조성물의 온도를 22℃ ~25℃로 유지하는 것을 특징으로 하는 유리 섬유 함침 장치.