KR20230052402A - 연속섬유 복합재 제조 장치의 장력 균일화 장치, 연속섬유 복합재 제조 장치 및 방법 - Google Patents

연속섬유 복합재 제조 장치의 장력 균일화 장치, 연속섬유 복합재 제조 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연속섬유 복합재 제조 장치의 장력 균일화 장치, 이를 포함하는 연속섬유 복합재 제조 장치 및 연속섬유 복합재 제조 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따르는 연속섬유 복합재 제조 장치는 복수의 섬유를 공급하는 복수의 보빈을 포함하는 섬유공급부, 상기 섬유공급부에서 공급된 복수의 섬유를 설정 폭으로 스프레딩 하는 스프레딩부, 및 상기 스프레딩 된 복수의 섬유를 수지와 함침하는 함침부를 포함하는 연속섬유 복합재 제조 장치의 장력 균일화 장치로서, 상기 장력 균일화 장치는, 상기 복수의 섬유가 상기 함침부로 이송하는 경로 상에 위치하며, 상기 복수의 섬유를 상하로 가압하며 회전하여 상기 복수의 섬유 전체의 장력을 균일하게 조절하는 닙 롤(Nip Roll)을 포함한다.

Description

연속섬유 복합재 제조 장치의 장력 균일화 장치, 연속섬유 복합재 제조 장치 및 방법{TENSION EQUALIZATION DEVICE OF CONTINUOUS FIBER COMPOSITE MANUFACTURING APPARATUS, APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING CONTINUOUS FIBER COMPOSITE}
본 발명의 실시예들은 연속섬유 복합재 제조 장치의 장력 균일화 장치, 연속섬유 복합재 제조 장치 및 방법에 관한 것이다.
연속섬유 복합재는 자동차, 항공, 전자, 건설, 스포츠 레저 및 국방 산업 등과 관련하여 산업재료로서 최근 각광을 받고 있으며, 성형 공정에서 그 조성을 비교적 자유롭게 변화시킬 수 있는 장점이 있다.
연속섬유 복합재는 연속적으로 공급되는 섬유에 수지(resin)를 함침하고, 경화 또는 응고 과정을 거쳐 연속적으로 생산되고 있다. 예를 들어, 일방향 연속섬유는 열가소성 수지에 섬유를 일 방향으로 함침시켜 연속적으로 제조되며, 이와 같이 제조된 것을 UD 시트(Unidirectional Sheet)라 한다.
UD 시트는 기계적 물성이 우수하여 사출 성형품의 물성이 낮은 부분에 보강재로 주로 이용되고 있다.
종래의 연속섬유 복합재 제조 장치는 섬유가 권취 되는 장치인 기계식 크릴(creel)을 이용하여 섬유가 공급되는 과정에서 섬유의 장력을 개별적으로 조절하였다.
도 1은 종래의 연속섬유 복합재 제조 장치의 섬유공급부의 개념도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 섬유공급부(30)는 복수의 섬유를 풀어 수평으로 공급하는 구조로 이루어져 있다. 종래의 섬유공급부(30)에는 섬유의 장력을 개별 조절하는 기계식 크릴(20)이 구비되어 있다.
도 2는 종래의 기계식 크릴을 간략히 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 기계식 크릴(creel)(20)은 섬유(GF)(예: 유리 섬유 등)의 장력을 스프링(21)과 가죽 끈(22)을 이용하여 기계적으로 조절하도록 구성되어 있다.
그런데 종래의 기계식 크릴(20)의 경우 섬유 개별 장력 편차가 발생되는 단점이 있었다. 이와 같이, 종래의 경우 복수의 섬유 전체의 장력이 균일해지지 않아 UD 시트의 품질 및 기계적 물성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0069289호(2019.06.19. 공개일)가 있으며, 섬유 장력 조절 장치, 이를 포함하는 섬유강화 복합재 제조 장치 및 그 제조 방법에 관한 기술이 개시되어 있다. 종래의 선행문헌에 따르면, 섬유의 장력을 개별적으로 조절하는 구성이 개시되어 있을 뿐, 복수의 섬유 전체의 장력 편차를 개선하는 방안에 관하여는 전혀 제시하고 있지 않다.
대한민국 공개특허공보 제10-2019-0069289호
본 발명은 목적은 연속섬유 복합재의 품질 및 기계적 물성을 향상시킬 수 있는 연속섬유 복합재 제조 장치의 장력 균일화 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 연속섬유 복합재의 품질 및 기계적 물성을 향상시킬 수 있는 연속섬유 복합재 제조 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 연속섬유 복합재의 품질 및 기계적 물성을 향상시킬 수 있는 연속섬유 복합재 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면 연속섬유 복합재의 품질 및 기계적 물성을 향상시킬 수 있는 연속섬유 복합재 제조 장치의 장력 균일화 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 연속섬유 복합재 제조 장치의 장력 균일화 장치는, 복수의 섬유를 공급하는 복수의 보빈을 포함하는 섬유공급부; 상기 섬유공급부에서 공급된 복수의 섬유를 설정 폭으로 스프레딩 하는 스프레딩부; 및 상기 스프레딩 된 복수의 섬유를 수지와 함침하는 함침부;를 포함하는 연속섬유 복합재 제조 장치의 장력 균일화 장치로서, 상기 장력 균일화 장치는, 상기 복수의 섬유가 상기 함침부로 이송하는 경로 상에 위치하며, 상기 복수의 섬유를 상하로 가압하며 회전하여 상기 복수의 섬유 전체의 장력을 균일하게 조절하는 닙 롤(Nip Roll);을 포함한다.
이때, 닙 롤에 의해 복수의 섬유 전체의 장력을 균일하게 조절한 후, 장력 균일 조절을 마친 복수의 섬유를 원하는 장력으로 함침부로 공급할 수 있다.
구체적으로는, 공정 선속 비에 의해 장력의 세기(즉, 강도)를 조절할 수 있다.
예컨대, 닙 롤의 회전 속도가 A이고, 공정 선속이 B일 때,
A = 10.1 m/min, B = 10 m/min 일 경우 전체 섬유 장력 0이 되며,
A = 9.9 m/min, B = 10 m/min 일 경우 전체 섬유 장력은 a(공정 선속 비에 의해 장력 발생)가 되며,
A = 9.8 m/min, B = 10 m/min 일 경우, 전체 섬유 장력 b (b > a)가 될 수 있다.
이와 같이 장력 균일화 장치(즉, 닙 롤)은 섬유 장력 균일화뿐만 아니라, 전체 섬유의 장력 조절도 가능하게 해줄수 있다(b > a > 0).
상기 닙 롤은, 상기 섬유공급부와 상기 함침부 사이에 위치할 수 있다.
또한, 상기 닙 롤은, 상기 스프레딩부의 출측과 상기 함침부의 입측 사이에 위치하며, 상기 설정 폭으로 스프레딩 된 복수의 섬유를 상하로 동시 가압할 수 있다.
예를 들어, 강화 섬유(GF)는 4,000 가닥의 유리섬유 Filaments(12~24 micrometer)로 이루어질 수 있다.
이때, 장력 균일화 장치, 더 구체적으로 닙 롤은 4,000 가닥의 유리섬유 Filaments의 개별 장력을 균일화 시키는 것이 아니라, 4,000 가닥의 유리섬유 Filaments로 이루어진 강화 섬유 번들의 장력을 균일화시킴과 동시에 크릴에 권취되어 있는 복수의 보빈의 섬유 장력을 균일화 시킬 수 있다.
또한, 닙 롤이 스프레딩부와 함침부 사이에 위치함으로써, 닙 롤을 통과하여 복수의 섬유 전체의 장력 편차가 개선된 직후 바로 함침부로 공급될 수 있어, 함침성이 더욱 향상될 수 있다.
또한, 상기 닙 롤은, 상기 복수의 섬유 상부를 가압하도록 회전하는 제1 닙 롤; 및 상기 복수의 섬유 하부를 가압하도록 회전하는 제2 닙 롤;을 포함한다.
여기서, 상기 제1, 2 닙 롤 중 하나는 표면이 러버 소재인 러버 닙 롤이며, 상기 제1, 2 닙 롤 중 나머지 하나는 표면이 스틸 소재인 스틸 닙 롤일 수 있다. 만일, 제1, 2 닙 롤 모두가 러버 닙 롤인 경우, 복수의 섬유가 제1, 2 닙 롤을 통과할 때 섬유 말린 현상이 발생되는 문제점이 있다. 반대로, 제1, 2 닙 롤 모두가 스틸 소재인 경우 복수의 섬유가 제1, 2 닙 롤을 통과할 때 섬유가 끊어지는 섬유 단사 현상이 발생되는 문제점이 있다. 그리고 제1, 2 닙 롤 중 하나가 러버 닙 롤 이고, 다른 하나가 스틸 닙 롤 인 경우, 공정 선속과 제1, 2 닙 롤의 회전 속도비 조절을 통해 복수의 섬유의 장력을 조절할 수 있으며, 섬유 말림 현상 및 섬유 단사 현상을 미연에 방지할 수 있어 섬유의 손상을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 연속섬유 복합재 제조 장치의 장력 균일화 장치는, 상기 제1, 2 닙 롤을 향해 상기 복수의 섬유가 투입되는 방향에 위치하며 상기 복수의 섬유가 상기 제1, 2 닙 롤을 향해 투입되는 각도를 가이드 하는 제1 가이드 바;를 더 포함한다.
상기 제1 가이드 바는, 상기 제1, 2 닙 롤 중에서, 표면이 러버 소재인 러버 닙 롤에 비해 표면이 스틸 소재인 스틸 닙 롤에 더 근접하는 높이에 위치할 수 있다. 이에 따라, 상기 복수의 섬유가 상기 제1, 2 닙 롤을 향하여 투입될 때, 상기 제1, 2 닙 롤의 입측에서 상기 러버 닙 롤보다 상기 스틸 닙 롤에 더 근접하는 높이로 위치하는 상기 제1 가이드 바의 하부를 거쳐 유동함으로써, 복수의 섬유는 러버 닙 롤에 비해 스틸 닙 롤에 더 큰 접촉면적을 갖도록 제1, 2 닙 롤 사이를 통과할 수 있다. 이로써, 러버 닙 롤 쪽으로 접촉하는 면적이 과다하여 발생될 수 있는 섬유 말림 현상이 방지될 수 있다. 또한, 제1 가이드 바의 높이는 제1, 2 닙 롤 중 표면이 스틸 소재인 스틸 닙 롤의 중심과 제1, 2 닙 롤의 틈새 사이의 높이 범위 내에서 조절될 수 있다. 제1 가이드 바의 높이에 따라 제1, 2 닙 롤을 향해 투입되는 섬유의 투입 각도가 스틸 닙 롤을 향해 경사지게 형성될 수 있다. 그 결과, 제1, 2 닙 롤 중 러버 닙 롤에 비해 스틸 닙 롤에서 섬유의 접촉 면적이 더욱 증가될 수 있도록 섬유의 투입 각도 조절이 가능하며, 섬유가 러버 닙 롤 쪽으로 말리는 섬유 말림 현상을 미연에 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 연속섬유 복합재 제조 장치의 장력 균일화 장치는, 상기 제1, 2 닙 롤을 통과하여 상기 복수의 섬유가 배출되는 방향에 위치하며, 상기 복수의 섬유가 상기 제1, 2 닙 롤에서 배출되는 각도를 가이드 하는 제2 가이드 바;를 더 포함한다.
상기 제2 가이드 바는, 상기 제1, 2 닙 롤 중에서, 표면이 러버 소재인 러버 닙 롤에 비해 표면이 스틸 소재인 스틸 닙 롤에 더 근접하는 높이에 위치할 수 있다. 이에 따라, 상기 복수의 섬유가 상기 제1, 2 닙 롤을 통과한 후 배출될 때, 상기 제1, 2 닙 롤의 출측에서 상기 러버 닙 롤보다 상기 스틸 닙 롤에 더 근접하는 높이로 위치하는 상기 제2 가이드 바의 하부를 거쳐 유동함으로써, 복수의 섬유는 상기 러버 닙 롤에 비해 상기 스틸 닙 롤에 더 큰 접촉면적을 갖도록 제1, 2 닙 롤 사이를 통과할 수 있다. 이로써, 러버 닙 롤 쪽으로 접촉하는 면적이 과다하여 발생될 수 있는 섬유 말림 현상이 방지될 수 있다. 제2 가이드 바의 높이는 제1, 2 닙 롤 중 표면이 스틸 소재인 스틸 닙 롤의 중심과 제1, 2 닙 롤의 틈새 사이의 높이 범위 내에서 조절될 수 있다. 제2 가이드 바의 높이에 따라 제1, 2 닙 롤에서 배출되는 섬유의 배출 각도가 스틸 닙 롤을 향하여 경사지게 형성될 수 있다. 그 결과, 제1, 2 닙 롤 중 러버 닙 롤에 비해 스틸 닙 롤에서 섬유의 접촉 면적이 더욱 증가될 수 있도록 섬유의 배출 각도 조절이 가능하며, 섬유가 러버 닙 롤 쪽으로 말리는 섬유 말림 현상을 미연에 방지할 수 있다. 특히, 제1, 2 가이드 바가 제1, 2 닙 롤의 전, 후에 동시에 위치할 경우 제1, 2 닙 롤을 향해 투입되는 섬유의 투입 각도와 제1, 2 닙 롤에서 배출되는 섬유의 배출 각도를 동시에 조절함으로써, 섬유가 러버 닙 롤에 과다하게 접촉하여 발생될 수 있는 섬유 말림 현상을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 상기 제1 닙 롤과 상기 제2 닙 롤은, 상기 복수의 섬유를 사이에 두고 서로 상하로 마주보도록 동일 중심을 이루어 이격 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 닙 롤과 상기 제2 닙 롤은, 동일 속도로 회전할 수 있다.
또한, 상기 제1 닙 롤과 상기 제2 닙 롤은, 동일 직경을 가질 수 있다.
또한, 상기 제1 닙 롤과 상기 제2 닙 롤은, 상기 복수의 섬유가 스프레딩 된 폭 사이즈보다 길게 형성될 수 있다. 이에 따라, 설정 폭으로 스프레딩 된 복수의 섬유는 상기 제1 닙 롤과 상기 제2 닙 롤 사이를 동시에 통과하면서 전체 장력이 균일화될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면 연속섬유 복합재의 품질 및 기계적 물성을 향상시킬 수 있는 연속섬유 복합재 제조 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 연속섬유 복합재 제조 장치는 복수의 섬유를 공급하는 복수의 보빈을 포함하는 섬유공급부; 상기 섬유공급부에서 공급된 복수의 섬유를 설정 폭으로 스프레딩 하는 스프레딩부; 상기 스프레딩 된 복수의 섬유를 수지와 함침하는 함침부; 및 상기 복수의 섬유가 상기 함침부로 이송하는 경로 상에 위치하며, 상기 복수의 섬유를 상하로 가압하며 회전하며, 상기 복수의 섬유 전체의 장력을 균일하게 조절하는 닙 롤(Nip Roll)을 포함하는 장력 균일화 장치;를 포함한다.
또한, 상기 복수의 보빈 각각에서 공급되는 섬유의 개별 장력을 조절하는 개별 장력 조절부;를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면 연속섬유 복합재의 품질 및 기계적 물성을 향상시킬 수 있는 연속섬유 복합재 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 연속섬유 복합재 제조 방법은 복수의 섬유를 공급하는 섬유공급 단계; 상기 섬유공급 단계에서 공급된 복수의 섬유를 설정 폭으로 스프레딩 하는 스프레딩 단계; 및 상기 스프레딩 된 복수의 섬유를 수지와 함침하는 함침 단계;를 포함하며, 상기 섬유공급 단계 이후에, 상기 복수의 섬유를 상하로 가압하며 회전하는 닙 롤(Nip Roll)을 이용하여 상기 복수의 섬유 전체의 장력을 균일하게 조절하는 장력 균일화 단계;를 더 포함한다.
본 발명에 의하면, 연속섬유 복합재의 품질 향상을 기대할 수 있으며, 기계적 물성의 현저한 향상이 가능한 장점이 있다.
본 발명에 의하면, 기존의 기계식 크릴(Creel)이 갖는 섬유 개별 장력 편차를 개선할 수 있는데, 스프레딩 전, 후에 배치된 상하 회전식 닙 롤을 이용하여 복수의 섬유가 함침 공정에 투입되기 이전에 섬유 전체의 장력을 균일화시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 의하면 섬유공급 공정에서 복수의 보빈 각각의 장력을 조절하였던 기존의 방식과 달리 섬유공급 공정 이후 스프레딩 공정 전, 후에 복수의 섬유의 장력을 한번에 동시 조절할 수 있다. 그 결과, 최종 결과물인 연속섬유 복합재, 즉 UD 시트의 품질 및 기계적 물성을 향상시킬 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 종래의 섬유공급부의 개략적인 모습을 간략히 도시한 도면이다.
도 2는 종래의 기계식 크릴을 간략히 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따르는 장력 균일화 장치를 포함하는 연속섬유 복합재 제조 장치의 전체 구성을 간략히 도시한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따르는 연속섬유 복합재 제조 장치의 장력 균일화 장치의 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따르는 제1, 2 닙 롤 및 제1, 2 가이드 바의 배치 구조를 간략히 도시한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따르는 제1, 2 닙 롤 및 제1, 2 가이드 바의 배치 구조를 입체적으로 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따르는 연속섬유 복합재 제조 방법의 순서도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 발명을 구현함에 있어서 설명의 편의를 위하여 구성요소를 세분화하여 설명할 수 있으나, 이들 구성요소가 하나의 장치 또는 모듈 내에 구현될 수도 있고, 혹은 하나의 구성요소가 다수의 장치 또는 모듈들에 나뉘어져서 구현될 수도 있다.
연속섬유 복합재는 연속적으로 공급되는 섬유(예: 유리섬유 등)에 수지를 함침 하고, 경화 또는 응고 과정을 거쳐 연속적으로 생산된다.
일방향 연속섬유는 열가소성 수지에 섬유를 일 방향으로 함침시켜 연속적으로 제조되며, 이를 UD 시트(Unidirectional Sheet)라 한다.
일방향 연속섬유 제조 시 섬유의 장력을 조절하는 크릴(creel)은 재료의 기계적 물성 및 표면 품질에 큰 영향을 미치게 된다.
그런데 기존의 기계식 크릴(20, 도 1, 2 참조)은 섬유의 장력을 개별적으로 스프링(21, 도 2 참조)과 가죽 끈(22, 도 2 참조)을 이용하여 조절하였다.
이러한 종래의 방식에 따르면 섬유의 장력에 편차가 있게 되어, 결과적으로 섬유의 품질을 저하시키고, 기계적 물성이 나빠지는 원인으로 작용하였다.
본 발명은 복수의 섬유 전체 장력을 동시 조절하여 섬유 개별 장력 편차를 개선하고, 섬유 장력을 균일화시키도록 안출된 것으로, 연속섬유 복합재 제조 장치의 장력 균일화 장치, 이를 포함하는 연속섬유 복합재 제조 장치, 및 연속섬유 복합재 제조 방법을 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 연속섬유 복합재 제조 장치의 장력 균일화 장치, 이를 포함하는 연속섬유 복합재 제조 장치, 및 연속섬유 복합재 제조 방법에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
도면에서, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따르는 장력 균일화 장치를 포함하는 연속섬유 복합재 제조 장치의 전체 구성을 간략히 도시한 개념도이다. 그리고 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따르는 연속섬유 복합재 제조 장치의 장력 균일화 장치의 개념도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따르는 제1, 2 닙 롤 및 제1, 2 가이드 바의 배치 구조를 간략히 도시한 도면들이다.
본 발명의 일 측면에 따르면 연속섬유 복합재의 품질 및 기계적 물성을 향상시킬 수 있는 연속섬유 복합재 제조 장치(10)의 장력 균일화 장치(300)를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 연속섬유 복합재 제조 장치(10)는, 섬유공급부(100), 스프레딩부(200), 함침부(400)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 연속섬유 복합재 제조 장치(10)의 장력 균일화 장치(300)는 닙 롤(310)을 포함한다.
섬유공급부(100)는 복수의 섬유를 공급한다. 섬유공급부(100)는 복수의 섬유를 감아 보관하며, 복수의 섬유 각각을 풀어 공급하는 복수의 보빈(110)을 포함한다.
스프레딩부(200)는 상기 섬유공급부(100)에서 공급된 복수의 섬유를 설정 폭으로 펼치기 작업(즉 스프레딩 작업) 한다.
스프레딩부(200)는 복수의 보빈(110) 각각에서 풀려 나와 공급되는 복수의 섬유, 예를 들어 4,000 가닥 정도의 섬유를 설정 폭으로 스프레딩 한다.
함침부(400)는 스프레딩부(200)에서 설정 폭으로 스프레딩 된 복수의 섬유를 공급받아 수지와 함침시키는 장치이다.
예를 들어, 함침부(400)는 섬유와 수지를 함침시키는 함침금형일 수 있다. 함침부(400)는 수지를 공급받는 수지공급부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
장력 균일화 장치(300)는 복수의 섬유가 상기 함침부(400)로 이송하는 경로 상에 위치하며, 복수의 섬유를 전체적으로 상,하 방향으로 가압하며 회전하는 닙 롤(Nip Roll)(310)을 포함한다.
닙 롤(310)은 함침부(400)로 공급되기 전, 복수의 섬유 전체의 장력을 균일하게 조절한다. 이로써, 복수의 섬유 개별 장력 편차는 함침부(400)에 투입되기 전에 개선되어 섬유의 장력이 균일화될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 섬유공급부(100), 즉 복수의 보빈(110) 각각에서 섬유가 공급될 때, 섬유의 개별 장력을 미리 조절하는 개별 장력 조절부(120)를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 개별 장력 조절부(120)는 관용적으로 알려진 기계식 크릴(creel) 일 수도 있으며, 이와 달리 별도의 구동원, 예를 들어 구동 모터 등을 이용하는 장치일 수도 있다.
일 예로서, 개별 장력 조절부(120)는 보빈(110)의 중심에 기둥 형태로 설치되는 축과, 축을 구동시키는 구동 모터와, 구동 모터를 컨트롤하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 장력 균일화 장치(300)에서는 닙 롤(310)의 회전속도와 공정 선속 비로 복수의 섬유 전체의 장력을 균일하게 조절한 후, 장력 균일 조절을 마친 복수의 섬유를 함침부(400)로 공급할 수 있다.
닙 롤(310)은 함침부(400)로 공급되도록 이송되는 섬유의 이동 경로 상에서 복수의 섬유 전체에 대해 상, 하로 가압하면서 회전하는 한 쌍의 가압 롤 장치일 수 있다.
이러한 닙 롤(310)의 가압 및 회전 동작에 의해 닙 롤(310)을 통과하는 복수의 섬유는 각각의 개별 장력 편차가 개선되고, 전체적으로 장력이 균일화 될 수 있다
이때, 닙 롤에 의해 복수의 섬유 전체의 장력을 균일하게 조절한 후, 장력 균일 조절을 마친 복수의 섬유를 함침부로 공급할 수 있다.
구체적으로는, 공정 선속 비에 의해 장력의 세기(즉, 강도)를 조절할 수 있다.
예컨대, 닙 롤의 회전 속도가 A이고, 공정 선속이 B일 때,
A = 10.1 m/min, B = 10 m/min 일 경우 전체 섬유 장력 0이 되며,
A = 9.9 m/min, B = 10 m/min 일 경우 전체 섬유 장력은 a(공정 선속 비에 의해 장력 발생)가 되며,
A = 9.8 m/min, B = 10 m/min 일 경우, 전체 섬유 장력 b (b > a)가 될 수 있다.
이와 같이 장력 균일화 장치(즉, 닙 롤)은 섬유 장력 균일화뿐만 아니라, 전체 섬유의 장력 조절도 가능하게 해줄수 있다(b > a > 0).
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르는 장력 균일화 장치(300)에서는 닙 롤(310)은 상기 섬유공급부(100)와 상기 함침부(400) 사이에 위치할 수 있다.
이에 따라, 상기 섬유공급부(100)의 복수의 보빈(110)에서 풀려 나온 복수의 섬유는 함침부(400)로 공급되기 전에 개별 장력 편차가 개선되고 장력이 균일화된 상태로 함침부(400)로 공급될 수 있다.
바람직한 예로서, 닙 롤(310)은 상기 스프레딩부(200)의 출측과 상기 함침부(400)의 입측 사이에 위치하며, 상기 스프레딩부(200)를 통과한 후 설정 폭으로 스프레딩 된 복수의 섬유를 상하로 가압할 수 있다.
예를 들어, 강화 섬유(GF)는 4,000 가닥의 유리섬유 Filaments(12~24 micrometer)로 이루어질 수 있다.
이때, 장력 균일화 장치, 더 구체적으로 닙 롤은 4,000 가닥의 유리섬유 Filaments의 개별 장력을 균일화 시키는 것이 아니라, 4,000 가닥의 유리섬유 Filaments로 이루어진 강화 섬유 번들의 장력을 균일화시킴과 동시에 크릴에 권취되어 있는 복수의 보빈의 섬유 장력을 균일화 시킬 수 있다.
섬유에 대한 장력 균일화 작업은 복수의 섬유가 스프레딩 전에 닙 롤(310)을 통과하는 것보다 스프레딩 된 상태에서 닙 롤(310)을 통과시키는 것이 장력 편차 개선에 보다 효과적이며, 복수의 섬유 전체의 장력을 균일화시키는 데 유리한 장점이 있다.
이에 더하여, 닙 롤(310)이 스프레딩부(200)와 함침부(400) 사이에 위치할 경우, 닙 롤(310)을 통과하며 개별 장력 편차가 개선된 복수의 섬유가 바로 함침부(400)로 공급될 수 있으므로 스프레딩부(200)의 이전에 닙 롤(310)이 위치하는 것과 비교하여 함침성이 더욱 향상되어 제품의 품질 및 기계적 물성이 보다 향상되는 장점이 있다.
구체적인 예로서, 닙 롤(310)은 제1 닙 롤(311)과 제2 닙 롤(312)을 포함한다.
제1 닙 롤(311)은 스프레딩 된 복수의 섬유 상부를 가압하도록 설정된 회전속도로 회전한다.
제2 닙 롤(312)은 제1 닙 롤(311)의 하부에 위치하며, 제1 닙 롤(311)의 하부에서 스프레딩 된 복수의 섬유 하부를 가압하도록 설정된 회전속도로 회전한다.
여기서, 상기 제1, 2 닙 롤(311, 312) 중 하나는 표면이 러버 소재인 러버 닙 롤이며, 상기 제1, 2 닙 롤(311, 312) 중 나머지 하나는 표면이 스틸 소재인 스틸 닙 롤일 수 있다.
만일, 제1, 2 닙 롤(311, 312) 모두가 러버 닙 롤인 경우, 복수의 섬유가 제1, 2 닙 롤(311, 312)을 통과할 때 섬유 말린 현상이 발생되는 문제점이 있다.
이와 반대로, 제1, 2 닙 롤(311, 312) 모두가 스틸 소재인 경우 복수의 섬유가 제1, 2 닙 롤(311, 312)을 통과할 때 섬유가 끊어지는 섬유 단사 현상이 발생되는 문제점이 있다.
따라서, 상기 제1, 2 닙 롤(311, 312) 중 하나는 러버 닙 롤을 이용하고, 나머지 하나는 스틸 닙 롤을 이용하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 제1, 2 닙 롤(311, 312) 중 하나가 러버 닙 롤 이고, 다른 하나가 스틸 닙 롤 인 경우, 제1, 2 닙 롤(311, 312)의 회전속도와 공정 선속 비를 적절히 조절하여 섬유의 장력을 조절하면서도, 섬유 말림 현상 및 섬유 단사 현상을 미연에 방지할 수 있다.
구체적인 예로서, 제1 닙 롤(311)은 러버 닙 롤이고, 제2 닙 롤(312)은 스틸 닙 롤일 수 있다. 다시 말해, 러버 닙 롤은 적어도 표면이 러버 소재로 이루어져 섬유 말림 현상을 방지하는 닙 롤을 말하며, 스틸 닙 롤은 적어도 표면이 스틸 소재로 이루어져 섬유 단사 발생을 방지하는 닙 롤을 말하며 전체가 스틸 소재로 이루어질 수 있다.
이에 더하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 장력 균일화 장치(300)는 제1 가이드 바(330)와 제2 가이드 바(350)를 더 포함한다.
제1 가이드 바(330)는 상기 제1, 2 닙 롤(311, 312)을 향해 상기 복수의 섬유가 투입되는 방향에 위치하며 상기 복수의 섬유가 상기 제1, 2 닙 롤(311, 312)을 향해 투입되는 각도를 가이드 할 수 있다.
제1 가이드 바(330)는 상기 제1, 2 닙 롤(311, 312) 중에서, 표면이 러버 소재인 러버 닙 롤에 비해 표면이 스틸 소재인 스틸 닙 롤에 더 근접하는 높이에 위치할 수 있다.
이에 따라, 상기 복수의 섬유가 상기 제1, 2 닙 롤(311, 312)을 향하여 투입될 때, 상기 제1, 2 닙 롤(311, 312)의 입측에서 상기 러버 닙 롤보다 상기 스틸 닙 롤에 더 근접하는 높이로 위치하는 상기 제1 가이드 바(330)의 하부를 거쳐 유동함으로써, 복수의 섬유는 러버 닙 롤에 비해 스틸 닙 롤에 더 큰 접촉면적을 갖도록 제1, 2 닙 롤(311, 312) 사이를 통과할 수 있다. 이로써, 러버 닙 롤 쪽으로 접촉하는 면적이 과다하여 발생될 수 있는 섬유 말림 현상이 방지될 수 있다.
또한, 제1 가이드 바(330)의 높이는 제1, 2 닙 롤(311, 312) 중 표면이 스틸 소재인 스틸 닙 롤의 중심과 제1, 2 닙 롤(311, 312)의 틈새 사이의 높이 범위 내에서 조절될 수 있다.
이와 같이, 제1 가이드 바(330)의 높이 조절에 따라 제1, 2 닙 롤(311, 312)을 향해 투입되는 섬유의 투입 각도가 스틸 닙 롤을 향해 경사지게 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1, 2 닙 롤(311, 312) 중 러버 닙 롤에 비해 스틸 닙 롤에서 섬유의 접촉 면적이 더욱 증가될 수 있도록 섬유의 투입 각도 조절이 가능하며, 섬유가 러버 닙 롤 쪽으로 말리는 섬유 말림 현상을 미연에 방지할 수 있다.
제2 가이드 바(350)는 상기 제1, 2 닙 롤(311, 312)을 통과하여 상기 복수의 섬유가 배출되는 방향에 위치하며, 상기 복수의 섬유가 상기 제1, 2 닙 롤(311, 312)에서 배출되는 각도를 가이드 할 수 있다.
제2 가이드 바(350)는 상기 제1, 2 닙 롤(311, 312) 중에서, 표면이 러버 소재인 러버 닙 롤에 비해 표면이 스틸 소재인 스틸 닙 롤에 더 근접하는 높이에 위치할 수 있다.
이에 따라, 상기 복수의 섬유가 상기 제1, 2 닙 롤(311, 312)을 통과한 후 배출될 때, 상기 제1, 2 닙 롤(311, 312)의 출측에서 상기 러버 닙 롤보다 상기 스틸 닙 롤에 더 근접하는 높이로 위치하는 상기 제2 가이드 바(350)의 하부를 거쳐 유동함으로써, 복수의 섬유는 상기 러버 닙 롤에 비해 상기 스틸 닙 롤에 더 큰 접촉면적을 갖도록 제1, 2 닙 롤(311, 312) 사이를 통과할 수 있다. 이로써, 러버 닙 롤 쪽으로 접촉하는 면적이 과다하여 발생될 수 있는 섬유 말림 현상이 방지될 수 있다.
또한, 제2 가이드 바(350)의 높이는 제1, 2 닙 롤(311, 312) 중 표면이 스틸 소재인 스틸 닙 롤의 중심과 제1, 2 닙 롤(311, 312)의 틈새 사이의 높이 범위 내에서 조절될 수 있다.
이와 같이, 제2 가이드 바(350)의 높이에 따라 제1, 2 닙 롤(311, 312)에서 배출되는 섬유의 배출 각도가 스틸 닙 롤을 향하여 경사지게 형성될 수 있다. 그 결과, 제1, 2 닙 롤(311, 312) 중 러버 닙 롤에 비해 스틸 닙 롤에서 섬유의 접촉 면적이 더욱 증가될 수 있도록 섬유의 배출 각도 조절이 가능하며, 섬유가 러버 닙 롤 쪽으로 말리는 섬유 말림 현상을 미연에 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1, 2 가이드 바(330, 350)가 제1, 2 닙 롤(311, 312)의 전, 후에 동시에 위치할 경우, 제1, 2 닙 롤(311, 312)을 향해 투입되는 섬유의 투입 각도와 제1, 2 닙 롤(311, 312)에서 배출되는 섬유의 배출 각도를 동시에 조절할 수 있다. 이로써, 복수의 섬유가 제1 닙 롤(311), 즉 러버 닙 롤에 과다하게 접촉하는 것을 방지시켜, 섬유 말림 현상을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
그리고 제1, 2 가이드 바(330, 350)는 각각의 높이 조절을 위해 제1, 2 가이드 바 높이 조절부(340, 360)를 더 포함할 수 있다. 제1, 2 가이드 바 높이 조절부(340, 360)는 표면이 스틸 소재인 스틸 닙 롤(도 4, 5에서 제2 닙 롤(312)을 말함)의 중심과 제1, 2 닙 롤(311, 312)의 틈새 사이의 높이 범위 내에서 제1, 2 가이드 바(330, 350) 각각의 높이를 조절할 수 있다. 이로써, 표면이 러버 소재인 러버 닙 롤(도 4, 5에서 제1 닙 롤(311)을 말함)과 복수의 섬유 간의 접촉 면적을 조절하여 섬유 말림 현상을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
한편, 도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 제1 닙 롤(311)과 상기 제2 닙 롤(312)은 상기 복수의 섬유를 사이에 두고 서로 상하로 마주보도록 동일 중심을 이루어 이격 배치될 수 있다. 이와 같이 배치됨에 따라, 제1, 2 닙 롤(311, 312)의 사이를 통과하는 복수의 섬유의 장력을 제1, 2 닙 롤(311, 312)의 회전속도와 공정 선속 비의 조절을 이용하여 균일화시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 닙 롤(311)과 상기 제2 닙 롤(312)은 동일한 회전속도로 회전할 수 있다. 그리고 상기 제1 닙 롤(311)과 상기 제2 닙 롤(312)은 동일 직경을 가질 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 제1 닙 롤(311)과 상기 제2 닙 롤(312)은, 상기 복수의 섬유가 스프레딩 된 폭 사이즈보다 길게 형성될 수 있다. 이에 따라, 설정 폭으로 스프레딩 된 복수의 섬유는 상기 제1 닙 롤(311)과 상기 제2 닙 롤(312) 사이를 동시에 통과하면서 전체 장력이 균일화될 수 있다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따르는 연속섬유 복합재 제조 방법의 순서도들이다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 연속섬유 복합재 제조 방법은, 섬유공급 단계(S110), 스프레딩 단계(S120), 섬유 장력 균일화 단계(S130), 및 함침 단계(S140)을 포함한다.
먼저, 섬유공급단계(S110)가 수행된다. 섬유공급 단계(S110)는 복수의 섬유를 공급하는 단계를 말한다.
다음으로, 스프레딩 단계(S120)가 수행된다. 스프레딩 단계(S120)는 상기 섬유공급 단계(S110)에서 공급된 복수의 섬유를 설정 폭으로 스프레딩 하는 단계를 말한다.
그 다음으로, 섬유 장력 균일화 단계(S130)가 수행된다. 섬유 장력 균일화 단계(S130)는 섬유공급 단계 이후에, 복수의 섬유를 상하로 가압하며 회전하는 닙 롤(Nip Roll)(310, 도 3 내지 도 6 참조)을 이용하여 복수의 섬유 전체의 장력을 균일하게 조절하는 단계를 말한다. 닙 롤(310, 도 3 내지 도 6 참조)에 관한 설명은 전술한 장력 균일화 장치(300, 도 3 내지 도 6 참조)와 중복된 설명으로서 생략한다.
그 다음으로, 함침 단계(S140)가 수행된다. 함침 단계(S140)는 스프레딩 된 복수의 섬유를 수지와 함침하는 단계를 말한다.
이에 더하여, 섬유공급 단계(S110)는 개별 장력 조절 단계를 더 포함할 수 있다. 개별 장력 조절 단계는 복수의 보빈 각각에서 섬유가 공급될 때 섬유의 장력을 개별적으로 조절하는 단계를 말한다.
하기의 [표 1]은 기존의 방식인 기계식 크릴(Creel)을 이용한 개별 장력 조절 방식과, 본 발명의 실시예에 따르는 제1, 2 닙 롤을 포함하는 장력 균일화 장치를 이용하여 섬유 전체 장력을 조절하는 방식의 장력 편차 결과를 보여준다.
[표 1]
Figure pat00001
비교예 1은 기존의 방식인 기계식 크릴(Creel)을 이용한 개별 장력 조절 방식의 경우로서, 이때의 장력 편차는 300gf 이상인 것을 확인할 수 있다.
비교예 2는 제1, 2 닙 롤 표면이 스틸 닙 롤인 경우로서, 572gf의 높은 장력 편차가 나타나는 것을 확인할 수 있다.
비교예 3은 제1, 2 닙 롤 중 하나는 표면이 실리콘 소재인 것으로, 286gf의 장력 편차가 나타나는 것을 확인할 수 있다.
실시예 1은 본 발명의 일 실시예 따르는 경우로서, 제1, 2 닙 롤 중 하나는 표면이 러버 소재, 구체적으로는 우레탄 소재인 것으로, 165gf의 장력 편차가 나타나는 것을 확인할 수 있다.
실시예 2는 본 발명의 일 실시예에 따르는 경우로서, 제1, 2 닙 롤 중 하나는 표면이 러버 소재, 구체적으로는 NBR(Nitrile butadiene rubber) 소재인 것으로, 186gf의 장력 편차가 나타나는 것을 확인할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예 1, 2의 경우 비교예 1, 2, 3과 비교하여 섬유의 장력 편차가 대폭 개선됨을 확인할 수 있으며, 그 결과 UD 시트의 품질 및 기계적 물성이 현저하게 향상되는 효과가 있음을 기대할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면, 연속섬유 복합재의 품질 향상을 기대할 수 있으며, 기계적 물성의 현저한 향상이 가능해질 수 있다.
본 발명에 따르면 기존의 기계식 크릴(Creel)이 갖는 섬유 개별 장력 편차를 개선할 수 있는데, 스프레딩 전, 후에 배치된 상하 회전식 닙 롤을 이용하여 복수의 섬유가 함침 공정에 투입되기 이전에 섬유 전체의 장력을 균일화시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 섬유공급 공정에서 복수의 보빈 각각의 장력을 조절하였던 기존의 방식과 달리 섬유공급 공정 이후 스프레딩 공정 전, 후에 복수의 섬유의 장력을 한번에 동시 조절할 수 있다. 그 결과, 최종 결과물인 연속섬유 복합재, 즉 UD 시트의 품질 및 기계적 물성을 향상시킬 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다.
S110: 섬유 공급 단계
S120: 스프레딩 단계
S130: 섬유 장력 균일화 단계
S140: 함침 단계
10: 연속섬유 복합재 제조 장치
100: 섬유공급부
110: 보빈
120: 개별 장력 조절부
200: 스프레딩부
300: 장력 균일화 장치
310: 닙 롤
311: 제1 닙 롤(또는 러버 닙 롤)
312: 제2 닙 롤(또는 스틸 닙 롤)
330: 제1 가이드 바
340: 제1 가이드 바 높이 조절부
350: 제2 가이드 바
360: 제2 가이드 바 높이 조절부
400: 함침부

Claims (16)

  1. 복수의 섬유를 공급하는 복수의 보빈을 포함하는 섬유공급부;
    상기 섬유공급부에서 공급된 복수의 섬유를 설정 폭으로 스프레딩 하는 스프레딩부; 및
    상기 스프레딩 된 복수의 섬유를 수지와 함침하는 함침부;
    를 포함하는 연속섬유 복합재 제조 장치의 장력 균일화 장치로서,
    상기 장력 균일화 장치는,
    상기 복수의 섬유가 상기 함침부로 이송하는 경로 상에 위치하며, 상기 복수의 섬유를 상하로 가압하며 회전하여 상기 복수의 섬유 전체의 장력을 균일하게 조절하는 닙 롤(Nip Roll);
    을 포함하는 연속섬유 복합재 제조 장치의 장력 균일화 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 닙 롤은,
    상기 섬유공급부와 상기 함침부 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는
    연속섬유 복합재 제조 장치의 장력 균일화 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 닙 롤은,
    상기 스프레딩부의 출측과 상기 함침부의 입측 사이에 위치하며, 상기 설정 폭으로 스프레딩 된 복수의 섬유를 상하로 동시 가압하는 것을 특징으로 하는
    연속섬유 복합재 제조 장치의 장력 균일화 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 닙 롤은,
    상기 복수의 섬유 상부를 가압하도록 회전하는 제1 닙 롤; 및
    상기 복수의 섬유 하부를 가압하도록 회전하는 제2 닙 롤;
    을 포함하는 연속섬유 복합재 제조 장치의 장력 균일화 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1, 2 닙 롤 중 하나는 표면이 러버 소재인 러버 닙 롤이며,
    상기 제1, 2 닙 롤 중 나머지 하나는 표면이 스틸 소재인 스틸 닙 롤인 것을 특징으로 하는
    연속섬유 복합재 제조 장치의 장력 균일화 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1, 2 닙 롤을 향해 상기 복수의 섬유가 투입되는 방향에 위치하며 상기 복수의 섬유가 상기 제1, 2 닙 롤을 향해 투입되는 각도를 가이드 하는 제1 가이드 바;
    를 더 포함하는 연속섬유 복합재 제조 장치의 장력 균일화 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 가이드 바는,
    상기 제1, 2 닙 롤 중에서, 표면이 러버 소재인 러버 닙 롤에 비해 표면이 스틸 소재인 스틸 닙 롤에 더 근접하는 높이에 위치하는 것을 특징으로 하는
    연속섬유 복합재 제조 장치의 장력 균일화 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제1, 2 닙 롤을 통과하여 상기 복수의 섬유가 배출되는 방향에 위치하며, 상기 복수의 섬유가 상기 제1, 2 닙 롤에서 배출되는 각도를 가이드 하는 제2 가이드 바;
    를 더 포함하는 연속섬유 복합재 제조 장치의 장력 균일화 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 가이드 바는,
    상기 제1, 2 닙 롤 중에서, 표면이 러버 소재인 러버 닙 롤에 비해 표면이 스틸 소재인 스틸 닙 롤에 더 근접하는 높이에 위치하는 것을 특징으로 하는
    연속섬유 복합재 제조 장치의 장력 균일화 장치.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 제1 닙 롤과 상기 제2 닙 롤은,
    상기 복수의 섬유를 사이에 두고 서로 상하로 마주보도록 동일 중심을 이루어 이격 배치되는 것을 특징으로 하는
    연속섬유 복합재 제조 장치의 장력 균일화 장치.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 제1 닙 롤과 상기 제2 닙 롤은,
    동일 속도로 회전하는 것을 특징으로 하는
    연속섬유 복합재 제조 장치의 장력 균일화 장치.
  12. 제5항에 있어서,
    상기 제1 닙 롤과 상기 제2 닙 롤은,
    동일 직경을 갖는 것을 특징으로 하는
    연속섬유 복합재 제조 장치의 장력 균일화 장치.
  13. 제5항에 있어서,
    상기 제1 닙 롤과 상기 제2 닙 롤은,
    상기 복수의 섬유가 스프레딩 된 폭 사이즈보다 길게 형성되는 것을 특징으로 하는
    연속섬유 복합재 제조 장치의 장력 균일화 장치.
  14. 복수의 섬유를 공급하는 복수의 보빈을 포함하는 섬유공급부;
    상기 섬유공급부에서 공급된 복수의 섬유를 설정 폭으로 스프레딩 하는 스프레딩부;
    상기 스프레딩 된 복수의 섬유를 수지와 함침하는 함침부; 및
    상기 복수의 섬유가 상기 함침부로 이송하는 경로 상에 위치하며, 상기 복수의 섬유를 상하로 가압하며 회전하며, 상기 복수의 섬유 전체의 장력을 균일하게 조절하는 닙 롤(Nip Roll)을 포함하는 장력 균일화 장치;
    를 포함하는 연속섬유 복합재 제조 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 보빈 각각에서 공급되는 섬유의 개별 장력을 조절하는 개별 장력 조절부;
    를 포함하는 연속섬유 복합재 제조 장치.
  16. 복수의 섬유를 공급하는 섬유공급 단계;
    상기 섬유공급 단계에서 공급된 복수의 섬유를 설정 폭으로 스프레딩 하는 스프레딩 단계; 및
    상기 스프레딩 된 복수의 섬유를 수지와 함침하는 함침 단계;
    를 포함하며,
    상기 섬유공급 단계 이후에, 상기 복수의 섬유를 상하로 가압하며 회전하는 닙 롤(Nip Roll)을 이용하여 상기 복수의 섬유 전체의 장력을 균일하게 조절하는 장력 균일화 단계;
    를 더 포함하는 연속섬유 복합재 제조 방법.
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KR20190069289A (ko) 2017-12-11 2019-06-19 (주)엘지하우시스 섬유 장력 조절 장치, 이를 포함하는 섬유강화 복합재 제조 장치 및 그 제조 방법

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