KR930005328B1 - 섬유보강로드의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
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Description
제1도는 본 발명 방법을 실시하는 제조장치를 보인 개략 시스템도.
제2도는 제1도의 Ⅱ부분, 즉 피복공정을 실시하는 기구의 일실시예를 보이는 부분확대 단면도.
제3도는 본 발명 방법에 의해 제조된 섬유보강로드를 보이는 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 섬유보강로드(fiber reinforced rod)
1a : 수지함침섬유집속체(樹脂含浸纖維集束體)
1b : 피복체(被覆體) 2 : 피복포
3 : 보강섬유사(補强纖維絲) 4 : 합성수지
5 : 침지조(浸漬槽) 7 : 몰드(mold)
본 발명은 섬유보강(fiber reinforced) 로드(rod)의 제조방법에 관한 것이다.
낚싯대나 텐트용 포울(pole)등 각종 목적에 사용되는 섬유보강로드는 유리섬유(glass fiber) 등의 보강섬유가 그 길이방향으로 배열된 합성수지(synthetic resin) 몸체로 구성된다.
그런데 이와같은 종래의 섬유보강로드는 다음과 같은 많은 문제점을 내포하고 있었다.
즉 보강섬유가 로드의 길이방향만으로 배열되므로 휨이나 전단에 대하여는 그 강도가 충분하나 섬유방향으로 가해지는 전단력이나 충격에 의해 로두가 세로방향으로 쉽게 쪼개지는 문제점이 있었다. 뿐만 아니라 이 로드는 길이방향으로 방향성을 가지므로 일부에 발생된 크랙(crack)이 길이방향으로 쉽게 전파되는 문제점이 있었다.
한편 합성수지는 태양광선 특히 자외선에 의해 분해되므로 이와같은 로드는 시간경과에 따라 그 수지부분이 분해되어 보강섬유부분이 노출되는 등 내후성(耐侯性)이 약한 문제점이 있었다.
또한 이러한 로드의 표면에는 적절한 문양(紋樣)등의 표현이 어렵고, 색상을 부여하는 경우에도 수지에 색소등을 현탁시켜 행할 수 밖에 없었다. 이때 수지는 통상 투명성이므로 암색(暗色)외에는 표현이 불가능하였고, 다양한 색상의 로드를 제조하기 위하여는 각각 별개의 수지조(槽)를 구비하여야 하므로 생산성 및 제조비에 많은 문제점을 야기하였다. 뿐만 아니라 이렇게 부여한 색상도 수지부의 자외선 분해에 의해 쉽게 혼탁(混濁)해져 미관을 해치는 문제점이 잇었다.
또 이와같은 로드의 보강섬유로 주로 사용되는 유리섬유는 전술한 크랙이나 자외선 분해에 의해 외부로 노출되는 경우에는 사용자를 부상시킬 위험성이 있었던 것이다.
본 발명은 상술한 종래의 섬유보강로드의 여러가지 문제점을 감안하여, 강도에 방향성이 없으며 크랙의 발생이 없고 내후성이 강하며 다양한 외관을 구현할 수 있는 섬유보강로드를 제조할수 있는 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
이와같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 섬유보강로드의 제조방법은 보강섬유사를 복수본 집속하여 이에 수지를 함침시킴으로써 수지함침 섬유집속체를 형성하는 함침공정과, 상기 수지함침 섬유집속체에 피복포를 피복하여 피복체를 형성하는 피복공정과, 상기 피복체를 몰드에 투입하여 가열성형함으로써 소정형상의 섬유보강로드를 형성하는 성형공정이, 연속적으로 이뤄지는 것을 특징으로 한다.
이하에 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명 제조방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
제1도에 도시된 것은 본 발명방법을 실시하기에 적합한 제조장치로서, 이것은 보강섬유사(3)를 복수본(本) 집속(集束)하여 이에 합성수지(4)를 함침(含浸)시키는 함침조(5)와, 수지가 함침된 섬유집속체의 외주에 피복(wrapping)될 피복포(被覆布) ; 2)가 감긴 피복포롤(roll ; 11)과, 피복포(2)가 피복된 피복체를 소정형상으로 가열 성형하는 몰드(mold ; 7)와, 이에 의해 성형된 로드를 취출해내는 인발롤러(Pulling roller ; 8)를 구비하여 구성된다. 미설명부호 12는 보강섬유사(3)가 감겨있는 보빈(bobbin)이고 9, 10은 각각 고정롤러이다. 이와같은 구성은 종래의 통상적인 압출방법과는 달리 인발성형(引拔成形 ; Pulltrusion)방법에 의해 구성된 것이다.
한편 섬유집속체의 외주에 피복포(2)를 권회시키는 기구로서는 예를들어 맨드릴(mandril) 등 여러가지가 사용될 수 있으나, 바람직하기로는 제2도에 도시된 바와 같은 래핑다이(wrapping die ; 6)가 사용되는 것이 바람직하다. 이 래핑다이(6)는 그 입구축이 넓고 출구측이 좁게 수렴(converge)되는 내경부(6a)를 구비한다.
한편 보강섬유사로는 바람직하기로는 유리섬유의 로빙사(roving絲)가 사용되고, 이에 함침될 합성수지는 예를들어 불포화 폴리에스터 수지 또는 기타 열경화성 수지가 사용될 수 잇다. 또한 피복포는 전술한 합성수지와 동일 계열, 예를들어 이것이 불포화 폴리에스터 수지인 경우에는 폴리에스터 섬유의 부직포(不織布) 또는 직조포(織造布)인 것이 바람직하다. 한편 피복포의 표면에는 적절한 색상이나 문양 또는 로고(loge)등이 인쇄등의 방법으로 표현되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같은 제조장치에 의해 본 발명 방법을 실시하는 과정은 다음과 같다.
먼저 보빈(12)에서 공급된 보강섬유사(3)는 필요에 따라 복수본 집속되어 함침조(5)로 투입됨으로써 합성수지(4)가 함침된 수지함침 섬유집속체(1a)를 형성하게 된다.(함침공정)
다음 이 수지함침 섬유집속체(1a)는 고정롤러(9, 10)를 통해 래핑다이(6)의 내경부(6a)로 집입되고, 피복포롤(11)로부터 공급되는 피복포(2)가 이와 함께 래칭다이(6)에 투입된다. 점차 그 직경이 축소되는 래칭다이(6)의 내경부(6a)에 의해 피복포(2)는 수지함침 섬유집속체(1a)를 감싸게 됨으로써 래핑다이(6)로부터는 피복포(2)가 피복된 피복체(1b)가 취출된다.(피복공정)
다음 이 피복체(1b)는 소정온도로 유지되는 몰드(7)내로 투입되어 가열경화(硬化)됨으로써 소정의 형상, 예를들어 원형 또는 다각형 등으로 성형되어 최종적으로 섬유보강로드(1)를 제조해 내게 된다.(성형공정)
인발롤러(8)는 이 섬유보강로드(1)를 마찰력에 의해 끌어당김으로써 이송력을 제공하게 되고, 로드를 중공(中空)으로 성형하고자 하는 경우에는 도시되지 않은 적절한 코어핀(corepin)을 예를들어 고정롤러(9)와 래칭다이(6) 사이에 설치하는 것으로 중공부를 형성할 수 있다.
이상과 같은 본 발명 방법에 의해 제조된 (1)는 제3도에 보인 바와 같이 보강섬유부(3′)와 합성수지부(41)에 피복층(2′)이 형성된 구조가 된다.
이와 같은 섬유보강로드는 로드의 외주를 무방향성 또는 2방향성의 피복포로 된 피복층이 감싸고 있으므로, 종래와 같이 크랙이 발생되는 문제점이 없으며, 크랙이 발생된다 하더라도 쉽게 전파되지 않아 로드가 쪼개지는 등의 문제가 없어 로드의 강도를 현저히 향상시키게 된다. 이와 같은 효과는 피복포가 예를들어 철근 콘크리트 기둥에 있어서 원형철근(圓形鐵筋)과 같은 역할을 행하기 때문에 얻어지는 것이라 사료된다.
한편 피복층이 합성수지부의 자외선 분해를 방지하므로 로드의 경시열화(經時劣化)를 방지하여 그 내후성 등 수명을 현저히 연장시킬 수 있게 된다.
특히 피복층에 색상이나 문양등을 필요에 따라 임의로 표현할 수 있으므로 로드의 의장적 가치를 현저히 향상시킬 수 있으므로, 본 발명에 따라 구성된 섬유보강로드는 종래와 같은 낚싯대나 텐트용 포울 뿐 아니라 의장적 외관을 요구하는 실내외 장식등의 구조재로 사용할 수도 있어 그 산업적 가치를 제고시킬 수 있는 이점도 있는 것이다.
Claims (3)
- 보강섬유사를 복수본 집속하여 이에 열경화성 수지를 함침시킴으로써 수지함침 섬유집속체를 형성하는 함침공정과, 상기 수지함침 섬유집속체를 피복하여 피복체를 형성하는 피복공정과, 상기 피복체를 가열성형하는 가열성형공정을 구비하는 섬유보강로드의 제조방법에 있어서, 상기 피복공정은 상기 수지와 동일 계열의 무방향성 또는 2방향성 부직포 또는 직조포를 출구측으로 축소되는 내경부를 구비하는 래핑다이에 상기 수지함침 섬유집속체를 감싸도록 함께 투입함으로써 상기 수지함침 섬유집속체에 피복체를 형성하는 것을 특징으로 하는 섬유보강로드의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 보강섬유사가 유리섬유의 로빙사인 것을 특징으로 하는 섬유보강로드의 제조방법.
- 제1항 또는 제2항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 피복포에 소정의 색채나 문양 또는 기호중의 적어도 어느 하나가 표시되는 것을 특징으로 하는 섬유보강로드의 제조방법.
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