KR890000877B1 - 경화성 결합제를 함유한 섬유보강판의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

경화성 결합제를 함유한 섬유보강판의 제조 방법

제1도는 본 발명의 방법을 실시하는 장치의 개략도.

제2도는 경화시키지 않은 상태의 니들 결합(needle bond)된 복합체의 단면도.

제3도는 니들 결합되고 캘린더 처리된 복합체의 단면도.

제4도는 개방 슬리트를 마련한 복합체 절편의 평면도.

제5도 및 6도는 오리피스 부분들이 그들 사이에 태브를 형성하는, 상호 연결된 오리피스들의 가능한 두가지 형태를 나타내는 평면도.

제7도는 태브를 복합체면으로부터 굴곡시킨 제5도 및 제6도의 복합체의 단면도.

제8도는 스트립 형태의 복합체들을 니들 결합시킨 평면 복합체의 단면도.

제9도는 본 발명에 따라 마련된 복합체를 양면에서 니들 결합시킨 절연판의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 하층 4 : 중심층

5 : 섬유 플리이스 7 : 기판

8 : 니들 9 : 니들 보드

13 : 미늘 14,15 : 캘린더 로울

17 ; 충전제 19 : 섬유 깔대기

20 : 고정섬유 26 : 태브

본 발명은 표층과 하층 사이에 경화성 결합제를 함유한 섬유 보강판의 제조방법에 관한 것이다.

독일연방공화국 특허 제3019917호에는 섬유 보강 석고판을 제조하는 다른 방법이 기재되어 있다.

영국 특허 제772,581호에는 유리섬유 천을 석고 슬러리를 통과시켜 유리섬유 판상에 슬러리 층을 적층시키고 다음에 제2의 포화 유리섬유 천을 슬러리층에 접착시킨 후, 이와 같이 성형된 복합체를 경화시키는 방법이 기재되어 있다. 또 다른 방법에서는, 꼬여진 무기질 실을 종전에 사용한 판지 접합판 대신에 사용하였다.

석고판 또는 보오드를 제조하는 셋째번 방법으로는 석고 슬러리를 콘베어 벨트상에 있는 무기섬유의 스트립상에 적층시키고, 동일 섬유의 제2스트립을 그 위에 적층시킨 다음, 슬러리가 슬러리 덩어리 표면에서 섬유질 스트립내로 진입되도록 로울러로 압착시킨다. 여기서 기재된 다른 방법에서는 석고 중심층 및 보강섬유들을 접합시키고 일면에는 유리섬유 플리이스 또는 판지 스트립을, 타면에는 유리섬유 또는 유리섬유 플리이스, 판지, 박판 또는 종이 스트립을 접합시켜 다층 석고판을 제조한다.

독일 연방공화국 특허 제3019917호에 의하면, 이들 모든 방법은 석고 슬러리가 두 개의 외층을 충분히 침투하지 못하거나 이들을 완전히 포화시키지 못하는 단점이 있다. 따라서 독일 연방공화국 특허 제3019917호에서는 투수성 웨브, 특히 유리섬유로 구성된 웨브에 석고 슬러리를 부착하고 그 위에 제2웨브를 위치시킨 후 이 3겹 층을 진동시켜, 슬러리가 웨브를 침투하고 웨브의 표층에 얇고 연속되는 층이 형성되도록 한다.

이들 공지의 방법에서는 경화시키기 전의 복합체는 내부 접착력을 갖지 않으며 특히 층들이 서로 미끄러지는 것이 상례이다. 이와 같은 이유로 판상 복합 구조물들은 석고가 경화될 때까지 수평으로 이동시에 반송기로 지지하여야 하며 수평으로 저장하여야 된다.

나아가서, 슬러리 중심층이 특히 그 두께가 균일하지 않기 때문에 이러한 형태의 경화되지 않은 복합체를 소정 형태로 성형하는 것은 불가능하다. 또한, 상하 양층의 중심층에 대한 접착력은 경화된 상태에서도 그리 크지 않기 때문에, 상기 판이 굽힘응력을 받게 되면 연신된 외층은 중심층으로부터 분리되는 동시에 분쇄되어 섬유보강재를 파괴시키게 되고, 이는 다시 중심층을 손상시키게 된다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 통상의 방법을 개선하여, 3겹의 층이 경화되지 않은 상태에서도 그들 자체의 내부 접착성을 갖는 한편, 경화된 상태에서는 3겹의 층을 가진 복합층의 기계적 특성을 개선하기 위함이다.

이와 같은 목적은 결합제로 이루어지는 경화성 중심층 및 외층들을 갖는 섬유로 보강된 3겹 층의 복합체를 형성함에 있어서 결합제가 경화되기 전에 각각의 층들이 다같이 변형 자재한 상태로 유지될 때 섬유로 구성되는 하나 이상의 재봉 가능한 외부층을 중심층에 대해 재봉으로 니들(needle)결합시켜, 결합제가 경화될 때 섬유들이 경화된 중심층의 탄성을 변화시키는 개선된 방법에 의해서 달성될 수 있다.

방적 공업에서 공지된 니들 펠트 또는 니들 결합 방법을 본 발명에 방법에 응용한다.

소위 니들 펩트법에서는 각각의 섬유 또는 섬유 다발을 다른 층상에 놓여 있는 섬유 함유 층으로부터 취하여 미늘(barb)을 부설한 니들을 사용하여 다른 층으로 삽입한다. 이 섬유들은 니들을 후퇴시키면 다른 층에 남게 되는데 이에 의해 섬유 함유층과 다른 층이 연결된다.

따라서 니들 펠트법을 사용하기 위한 선행 조건은 ″니들 결합할 수 있는 ″ 물질층, 즉 니들 결합시키는데 적당한 섬유 집합체를 구성하거나 이러한 집합체를 함유하는 층이 존재해야 된다는 것이다. 니들 결합 섬유가 삽입되는 다른 층은 니들 결합될 수 있는 물질, 즉 삽입된 섬유를 보유할 수 있는 물질이어야 된다.

이러한 니들 결합시킬 수 있는 층은 그 자체가 니들 결합될 수 있으며, 니들 결합시킬 수 있는 물질은 또한 합성수지 시이트, 종이 등과 같은 공지의 물질들로 구성될 수 있다. 경화성 시멘트, 콘크리트, 석고 또는 석회덩어리와 같은 경화성 고점성 물질, 경화성 또는 가황점성질 역청물질 또는 점성질 경화성 합성수지 등도 니들 결합될 수 있는 물질로 사용할 수 있다는 사실을 알았다.

나아가서 건조 분말형태로 합성물질 덩어리를 투입시킬 수 있는데, 예를들면 2성분 계중의 한 성분 또는 2성분 모두를 특히 중심층으로서 2성분 분말 형태로 투입시킬 수 있으며, 니들 결합시킨 후 및 (또는) 니들 결합시킨 후 가열 및 가압하여 경화시킨 후에 액체 또는 기체 형태로 제2성분을 투입할 수도 있다.

각각의 층들 및 중심층으로 구성된 미경화 복합구조를 니들 결합시킴으로써 여러개의 지지섬유를 복합 구조물내로 비교적 고밀도로 삽입시킬 수 있다. 니들 결합중에 재봉기 내에 발생되는 고유진동에 의해 진동기를 사용하지 않고서도 중심층으로부터 섬유 함유층으로 부가적인 재료를 투입시킬 수 있다. 모래, 폴리스티렌, 과립, 폐고무 입자 등과 같은 중심층에 존재하는 충전제는 외층에 투입되거나 또는 침투되지 않는다.

이와 같은 방법으로 형성된 매트형 복합체는 그 자체가 내부 접착성을 가지며 반송기 또는 지지판 없이도 취급할 수 있으며 자유로이 현수시킬 수 있다. 미경화 상태의 평면형 복합체를 수직방향으로 정렬시켜 예컨대, 미리 준비한 강철 또는 목재 보조물 주위에 권취하고 못을 박거나 나사체결 할 수 있다. 또한 노출된 콘크리트 표면에 상기한 시이트형 복합체를 접착시킬 수도 있는데, 석고 대체물로 접착시킨 복합체는 표면에서 자체적으로 결합되어 경화된다.

중심층을 통하여 지지섬유로 니들 결합시킨 결과로 경화된 복합체 내에 취약부들이 존재하는 것으로 추측할 수 있으나, 본 발명의 방법에 따라 제조한 복합체는 기계적 특성, 특히 충격강도, 흡수성 및 연신율 등에 있어서 종래의 방법에 의해서 제조한 것보다 우수하거나 최소한 대등한 특성을 지닌다는 사실을 알았다.

공지의 복합체는 굴곡응력을 받으면 외층은 중심층으로부터 분리되며 최고 응력점에서 복합체는 손상된다. 이에 대하여 본 발명의 복합체는 고도의 굽힘상태에서도 중심층과 외층이 분리되지 않는다. 결합제를 함유하고 충전제도 함유할 수 있는 중심층은 섬유 및 결합제를 함유하는 상하층 중의 최소한 하나의 층에서 취한 지지섬유로 침투시킨다. 이와 같이 함으로써 중심층 및 다른층은 합체가 되며 다음에 결합제를 경화 및 결합시킨다. 고정 섬유는 3겹 층을 파괴시키기 어렵게 상호 연결시킴으로써, 3개의 층에 기계적 특성을 모두 이용할 수 있게 한다.

통상의 방법에 의해서 제조한 섬유 보강판보다 최소한 양호한 기계적 특성을 갖는 본 발명의 발명에 따른 경화 결합된 평면체는 각각의 섬유, 필라메트 또는 실의 형태인 활성적으로 니들 결합할 수 있는 섬유들을 사용하여 얻으나, 예컨대 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리프로필렌 등인 일반적인 합성섬유와 같은 느슨한 스펀본드 부직포(spunbonds), 또는 사이살마, 아마포, 면등과 같은 천연섬유 등을 사용할 수 있다.

적어도 니들 결합시킬 수 있는 제2 외층은 같은 섬유로 구성하나, 방직물 또는 편포, 스펀본드 부직포, 합성 수지 또는 지류 등도 사용할 수 있다.

유리섬유 보강 콘크리트 및 섬유 시멘트의 개발이 섬유 및 콘크리트 혼합물의 모듈의 균등성을 증대시키고자 하는 것이나, 본 발명의 방법을 사용할 때는 이와 같은 조합이 필요없다는 것을 알았으며, 본 발명에서는 종전에 사용하던 각각의 섬유들 보다 수배정도 더 긴 섬유들을 사용한다.

니들 결합을 방적 니들 펠트법에서와 같이 복합체의 평면에 수직이 아니고 경사지게 하면 양호한 기계적 특성을 얻을 수 있다. 수결합제를 함유하는 평판은 과도한 급힘응력이 가해지면 평판의 면에 대해 수직인면에서 손상된다. 고정섬유를 평판의 평면에 대해 수직 방향으로 정렬시키면, 고정섬유의 배열선(row)을 따라 파괴면이 형성될 위험성이 있다. 특히 고정섬유를 양쪽에서 45

각도로 경사지게 상호 비대칭으로 삽입하면, 고정섬유는 파괴 전에 발생하는 균열의 형성을 방지하는 역할을 하게 된다.

3개의 층을 니들 결합시키면 미경화 중심층이 양 외부층 사이에 유지되어 있을 뿐만 아니라 특히 복합체의 주평면으로 이동되는 것을 방지할 수 있다. 이는 아직 경화되지 않은 복합체가 고정섬유들에 의해 유지될 때, 복합체에 그 주평면에 대해 횡방향으로 복합체의 중심층이 손실되지 않는 상태에서 오리피스, 타공부 또는 슬로트(slot)들을 용이하게 형성할 수 있게 한다.

복합체에 다수의 슬리트(slit)를 평행한 배열선들로 마련 하고 이를 상호 오프셋 되게 하면, 니들 결합체는 연신된 오리피스(orifice)들의 방향의 횡방향으로 신장될 수 있다. 이러한 복합체는 미경화 상태에서 높은 가요성을 갖게 되어, 불균일성이 큰 다른 물체에 쉽게 부착시킬 수 있게 된다.

이러한 ″연신력″은 더 많은 오리피스 또는 슬리트를 타공하므로써 미경화 상태의 복합체를 신장 시키는데 사용될 수 있으며, 다음에 복합체는 개구된 상태로 경화된다. 전신 금속(expanded metal)과 외관이 흡사한, 확대된 오리피스들을 갖는 평판은 통기 수갱을 덮거나 방책소자, 스크린등에 사용될 수 있다. 이들은 모래 또는 눈을 동반한 기류가 이러한 격자형 복합체를 통과할 때 유동상태가 급변하게 되어 모래 또는 눈을 분리시키게 되므로 방설벽 또는 방사벽으로 사용하는데 특히 적당하다.

미경화 복합체가 상호 연결되고 또한 각을 포함하는 다수의 오리피스 또는 슬리트를 가지면, 오리피스들 사이에 위치한 태브 형태의 부분 또는 구역은 그들의 평면으로부터 굴곡될 수 있다. 이러한 태브는 복합체를 경화시킨 후에 그들의 탄성에 의하여 예컨대, 못을 박을 수 있는 고정 태브 역할을 하거나, 또는 이들 복합체를 모래 또는 부식토 위에 놓을 때 흙내에 삽입되어 평판의 이동을 방지하게 된다.

태브를 굴곡시키는 과정은 타공시에, 즉 오리피스의 형성과 태브의 굴곡을 단일작업 단계로 실시한다.

미경화 상태에서 니들 결합된 복합체의 내부 결합력을 이용함으로써 특히 오리피스 또는 슬리트를 마련할 때 미경화 니들 결합체를 깊게 뚫을 수 있다.

본 발명의 적합한 실시예에 의하여 미경화 복합체의 최소한 일측면에 형태를 부여하여, 예컨대 건축물등에 이 복합체를 설치한 후에 상기 표면을 외부에서 볼 수 있게 노출시킨다. 이러한 형태 부여는 캘린더 또는 앰보싱 처리를 하면 효과적이나, 니들 결합된 복합체의 내부 접착력에 의해, 경화되는 동안 브러시를 사용하거나 섬유를 함유하는 층으로부터 각각의 섬유 단부를 인발하여 복합체 표면을 거칠게 할 수도 있다. 표면 구조는 사용하는 중심층의 경점성을 변화시킴으로써도 변경시킬 수 있는데, 이는 중심층의 점성에 의해 섬유를 함유하는 층내로 유입되고 통과하는 결합제의 양이 많아지거나 또는 적어지기 때문이다. 즉, 비교적 고점성의 중심층을 사용할 경우에는 복합체의 외부면에 도달되는 결합제의 양이 적어져, 복합체의 외측면의 직물 특성이 보존된다. 나아가서, 사용된 섬유에 염색을 한다면 예컨대 벽면으로 사용하는 판상 복합체는 더이상 가공할 필요가 없게 된다. 중심층의 점성을 감소시키고 여러층들(layers)을 니들 결합한 후에 캘린더링 하여 충분한 접착제가 외부의 섬유함유층으로 침투되게 하여 상기층들이 시멘트, 석고, 석회, 라텍스, 고무, 용탕(hot melt), 역청, 합성수지 등과 같은 결합제에 의해서 완전히 감싸여지도록 하고, 경화된 복합체의 표면에는 섬유가 보이지 않게 한다. 시메트를 함유하는 경환된 복합체는 예컨대 석면 콘크리트와 비슷하다. 형상부여의 다른 방법은 니들 결합시킨 완전히 평면이나 아직 미경화된 복합체에 예컨대 스트립(strip), 또는 점(point) 등과 같은 형태로 제2복합체를 부착하여 이를 제1복합체에 니들 결합시키는 단계로 구성된다. 이것은 특히 돌출된 형상을 개발 할 수 있도록 한다.

미경화 복합체로된 2 또는 그 이상의 완전한 평판을 상호 적층시켜 니들 결합시키면 복합체는 여러 층으로 구성되며, 결합제로 결합시키기 전에도 자체내의 접착력을 갖는다.

이와 유사한 방법으로 글라스울, 암면 또는 발포수지 매트를 완전히 펼친 미경화 복합체와 결합시킬 수있는데, 여기에서 고정 섬유는 그 복합체로부터 이들 매트 또는 판상체로 니들에 의해서 삽입된다. 이러한 매트 또는 판상체의 양면을 복합체로 덮으면 이 방법으로 얻은 샌드위치 형태의 물체는 예컨대 격벽으로 사용할 수 있다. 진술한 바와 같은 매트 또는 판상체는 니들 결합시킬 수 있으므로 복합체를 위한 니들 결합된 하층으로 처음부터 사용할 수 있다.

본 발명의 특수한 형태의 복합체는 결합 및 경화 시키기 전에 예컨대 홈통등과 같이 성형하여 상기한 바와 같이 니들 결합된다.

본 발명의 구체적인 실시예을 첨부된 도면에 의해서 설명하면 다음과 같다.

제1도에서, 하층(2)를 본 도면에서는 컨베이어 벨트(1)인 컨베이어 설비상에 놓고, 그 위에 중심층(4)를 공급장치(3)에 의해서 일정량씩 공급하여 적층한다. 본 도면에서는 섬유 플리이스(5) 형태인 니들 결합 할 수 있는 섬유를 중심층(4) 위에 놓고, 이렇게 구성된 3겹 층으로된 복합층을 재봉기(6)으로 반송한다.

재봉기(6)은 직조 니들 펠트 기술(예컨대, Krcma, ″Textile Composit Materials″, 139-141면 참조)에 알려져 있다. 재봉기(6)에서 본 실시예에서는 3겹 층으로된 니들 결합될 복합층은 구멍들이 마련된 기판(7) 위로 이동시킨다. 니들 결합시킬 물체 위에 니들(8)을 반송하는 니들 보드(9)를 설치하고, 니들 포인트(11)이 최하의 위치에서 물체와 접촉하지 않도록 니들 보드를 충분한 거리로 계속해서 상하로 작동시킨다(이중 화살표 10).

니들 포인트의 최상 위치에서 도면에서는 3겹 층으로 도시한 물체는 진행방향(화살표 12)으로 주기적으로 이동시키는 반면 재봉하는 동안은 정지시켜야 된다. 니들(8)은 그 축에서 최소한 1개(여기서 두개) 이상의 미늘 (13)을 갖고 있는데, 이들은 개개의 섬유 또는 섬유 다발을 파지하여 결합할 물체 내로 인입시키거나 또는 관통시킨다. 니들(8)의 후퇴시에, 니들에 수반되는 섬유 또는 섬유 다발들은 미늘(13)으로부터 분리되어 니들 결합될 층, 즉 하층(22) 및 중심층(4)에 잔류하게 된다.

한편, 방직공업에서의 재봉공정에서 예컨대 최종 두께가 4 내지 6mm인 니들 펠트 카페트를 생산할 때, 니들 보드는 밀집 정렬된 다수의 니들을 갖고 있고, 예컨대, 매분당 700 스트로크(stroke)의 속도로 이동시키며, 경화되지 않은 결합제와 모래입자 또는 폐고무 과립 등과 같은 충전제를 함유하는 층들을 니들 결합 시킬시에는 니들 보드(9)내의 니들(8)의 밀도를 증가시키는 동시에 스트로크의 수는 상당히 감소시킨다.

상기 기준치들이 충족되고 새로운 중심층을 후술하는 바와 같이 정확한 밀도로 제공한다면 충전 입자들을 함유하는 층도 역시 니들 결합할 수 있다. 아직 경화되지 않은 결합제는 충전 입자의 표면에서 윤활제로 작용하므로, 니들 포인트는 충전입자들의 표면을 따라 미끄러지게 되어 층내의 입자들을 측면 방향으로 약간 이동시키게 된다.

제1도에 도시한 바와 같이 3겹 층의 두께는 니들 결합시키는 동안 감소하는데, 이는 먼저 섬유를 함유하는 층(5)가 재봉에 의해 조밀화 되며 다음에 층(5) 및 하층(2)도 형태에 따라 중심층의 경계 구역으로 압압되거나 또는 압착되기 때문이다.

본 발명의 방법을 실시하는 장치에서, 니들 결합시킨 복합체는 두 개의 캘린더 로울(14) 및 (15) 사이를 통과시켜 복합체를 더욱 압착시켜, 특히 중심층에 함유된 공기 및 과잉량의 물 또는 용매를 발출시킨다. 발출되는 과잉량의 물 또는 용매를 수납하기 위하여 저장기(16)을 설치하며 재봉기(6)의 기판(7) 하부에 하나 더 설치할 수도 있다. 두 개의 캘린더 로울(14) 및 (15)는 복합체가 그들 사이를 통과할 때 상호 압착되어 동복합체에 2 내지 5바/㎠의 압력을 가하게 된다.

제2도 및 제3도는 니들 결합시킨 복합체의 부분 확대도로써, 제2도는 니들 결합시킨 후 캘린더링 하기 전의 상태를 나타낸 것이고, 제3도는 캘린더링 한 후의 상태를 나타낸 것이다. 니들 결합할 수 있는 섬유 플리이스를 제2도에 도시한 하층(2)로 사용하며, 이는 표층의 섬유 플리이스(5)와 대응된다. 중심층은 결합제로 포집되거나 둘러쌓인 충전제(17)로 구성된다. 나아가서, 각개로 분리된 기포(18)을 제2도에 도시하였는데, 이 기포들은 특히 니들(8)이 진입되는 구역에 생기게 된다. 니들 진입점들 주위에는 ″섬유 깔때기″(19)가 형성된다. 미늘(13)에 파지 되지 않은 섬유 단부 또는 섬유의 일부분은 이들 섬유 깔때기(19)내로 부분적으로 당겨 들어 간다. 제2도 및 제3도에서 사선으로 나타낸 중심층(4)내에 함유된 결합제는 각각 입자(17)들 및 고정섬유(20)을 둘러 싸고 있는데, 이것은 실제로 경화된 복합체를 단면으로 볼 경우에 나타낸 것보다 더 적은 입자(17) 및 고정 섬유(20)이 보여지게 한다. 이것은 경화된 복합체를 분쇄되기 어렵게 하기 위하여 그 표면에 불규칙하게 배열되어 있는 고정섬유(20)에 특히 그러하며, 이 결과로 실제는 다만 몇몇 섬유만이 단면에 나타난다.

전술한 바와 같이, 캘린더 링 한 후의 복합체의 두께(D') (제3도)는 캘린더링 하기 전의 두께(D) (제2도)보다 얇다. 또한 캘린더링 함으로써 복합체의 변화된 상태는 제2도 및 제3도에서 명백하게 구분된다. 따라서, 기공(18)은 캘린더링에 의해 제거되고, 결합제는 양외부 섬유층(2) 및 (5)에 침투되고 동시에 또한 섬유 깔때기(19)내로 진입된다. 외층(2) 및 (5)를 연결하는 고정섬유(20)은 본 도면들에서는 수직 형태로 존재하며 결합제를 경화시킴으로써 이와 같은 형태로 결합되어진다. 고정섬유가 수직형태로 존재하는가의 여부는 선택된 섬유에 따라 달라지며 캘린더링 함으로써 복합체를 영구적으로 변형시킴에 따라서도 달라진다.

제1도 내지 제3도는 미결합된 상태로서 아직 액체 상태인 결합체, 예컨대 시멘트, 석고, 석회, 라텍스, 고무, 용탕, 역청 또는 합성수지 등에 부가해서 모래, 발포성 물질, 입제고무 등과 같은 충전제(17)을 또한 도포하는 중심층을 도시한다.

또 다른 실시형태에서는 이들 충전제를 사용하지 않는다. 즉, 중심층(4)는 하층(2)에 도포되는 결합제로만 구성하여, 결합제가 차후 하층(2), 표층(5) 및 고정섬유(20)을 결합하도록 한다.

제4도는 소위 공지의 전신금속의 형태인 복합체의 평면도이다. 이를 위해, 니들 결합된 미경화 복합체에 평행한 배열선으로 배설된 슬리트(slit : 22)를 마련하는데, 이 슬리트는 인접한 배열선과 서로 오프셋 되어 있다. 동일선상에 위치한 슬리트의 두 개의 인접된 배열선 사이의 거리는 복합체의 두께와 대략 일치하는 반면에, 동일 배열선상의 두 개의 슬리트(22) 사이의 거리는 복합체의 두께의 약 두배가 되며 슬리트의 길이는 복합체의 두께의 약 3배가 된다. 슬리트를 형성한 복합체를 경화시키기 전에, 도면에 도시한 바와 같이 슬리트(22)가 랜스형태의 오리피스(orifice)로 변형되도록 층을 슬리트의 방향의 횡방향으로 연신시키고, 이 상태로 경화시킨다. 각각의 오리피스 사이에 있는 웨브(23)은 위 공정중에 약간 상승 되어, 연신면에 평행한 슬리트의 단면은 상이한 위치에서 서로 다르게 된다. 이와 같은 사실로 인하여 슬리트(22)는 복합체 내에서 협소한 또는 팽창된 노즐을 형성하게 되어, 이러한 복합체를 통과하는 공기의 유동상태가 변화 하게 된다.

이러한 형태의 복합체는 방사책 또는 방설책으로 사용하는데에 특히 적당하다.

도시하지 않는 본 발명의 또 다른 형태에서는 평행한 슬리트의 두 개의 배열선 사이의 거리 및 같은 배열선 내의 두 개의 슬리트 사이의 거리는 복합체의 두께의 약 3 내지 5배로 하는 반면에 각각의 슬리트(22)의 길이는 전술한 거리의 약 2 내지 3배로 한다. 이러한 형태의 복합체는 종방향에 대해 횡방향으로 팽창시켜, 슬리트(22)를 개구시키고 그 상태로 캘린더링 한다. 이에 의해 복합체의 전체 두께에 걸쳐 일정한 단면을 갖는 렌즈 형태의 오리피스(22)가 형성되며 이 오리피스의 연부는 경화된 복합체에 타공하여 성형한 것과 같이 매끄럽다.

슬리트를 형성하고 다음에 복합체를 팽창시키는 동안에는 재료 손실이 전혀 없으나, 본 발명의 또 다른 형태에서는 오리피스(22)를 제4도에서와 같이 렌즈형으로 또는 원형(도시안됨)과 같은 적절한 형태로 타공한다. 타공된 오리피스의 단면은 재료 전체 두께에 걸쳐 일정한 형태로 남아 있게 된다.

제5도와 같은 복합체의 형태에서는 U-형의 오리피스를 형성한다. 제6도에서는 ″X″자형을 이루도록 두개의 교차되는 슬리트(25)를 형성한다. 슬리트(24)와 슬리트(25)의 단면 사이에 하나의 태브(26) 또는 4개의 태브(27)이 형성된다. 이들 태브들은 다음 공정에서 복합체의 팽창면으로부터 굴곡시킨다. 이러한 형태는 복합체의 단면으로 제7도에 도시하였다.

또 다른 공정에서는 슬리트를 형성하고 다음에 태브(26) 및 (27)을 굴곡시키는 대신에 태브들을 단일 공정으로 형성 및 굴곡시킨다.

제8도는 복합체(28)이 아직 경화되지 않은 상태일 때 니들 결합되었으나 경화되지 않은 상태의 부가적인 복합체(29)가 스트립 형태로 결합되는 판상 복합체(28)을 나타낸 것이다. 판상 복합체(29)는 섬유 깔때기(19) 및 고정섬유(20)으로 나타낸 바와 같이 양쪽에서 니들 결합된다.

명료한 도시를 위하여 제2도의 중심층에 해당되는 하층(2)와 표층(5) 사이에 위치한 중심층은 도시하지 않았다.

부가적인 스트립 형태의 복합체(29)는 그 형태에 있어서 판상 복합체(28)과 대응되나, 그 두께는 복합체(28)의 두께의 반밖에 되지 않는다.

스트립 형태의 복합체(29)는 판상 복합체(28)상에 격설 되게 위치시키고, 복합체 스트립(29)의 표층(5')로부터 진입된 니들로 층(5')에서 고정섬유(30)을 취하여 이를 복합체(29)의 하층과 판상 복합체(28)의 표층을 통과시켜 복합체(28)의 중심층으로 삽입함으로써 니들 결합시킨다.

제8도에서 설명한 방법에 의해 또 다른 형태(도시하지 않았음)에서는 두 개 또는 그 이상의 동일한 판상 복합체(28)을 상호 적층시키고 첨상 결합시킨다. 이와 같이 복합체(28)을 다수 적층시켜 니들 결합함으로써, 그 수에 따라서 복합체 두께를 임의로 조절할 수 있다.

판상 복합체(28)에 니들 결합되는 스트립 형태의 복합체(29) 대신에, 완제품의 필요한 구조에 따라 예컨대 원형 또는 장방형의 상이한 표면을 갖는 문양성형 복합체를 복합체(28)에 결합시킬 수도 있다.

제9도는 샌드위치형 판상체의 단면을 나타낸 것으로서, 다공판(31)을 구성하는 중심층의 양면에는 제8도에 도시한 판상 복합체(28)이 고정섬유(30)에 의해서 니들 결합된다. 미리 캘린더링 하지 않은 상태의 복합체(28)의 하층(2)를 다공판(31) 위에 적층시키면 그 완제품은 표면에 니들 펠트 처리된 카페트의 외관을 갖고 있어 더이상 처리하지 않고서도 건물등의 격벽 부재로 사용할 수 있다. 염색한 섬유를 복합체(28)의 표층(5)에 사용할 때 특히 그러하다. 성형되어진 섬유 깔때기를 결합제로 채우지 않으면 복합체(28)에서 다공판(31)내로 고정섬유(30)를 삽입하여 또 다른 형상을 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 복합체의 조성물 및 배열상태에 대하여 실시예를 들어 설명하면 다음과 같다.

[실시예 1]

비표면적 중량 200g/㎡ 및 비표면적 중량 25g/㎡을 가진 폴리에스터사로 직조한 일종의 네트(net)인 바파텍스(Bafatex) 보조제 상에서 타이터(titer : 섬유의 굵기 단위) 17dtex(섬유의 굵기 단위)를 가진 폴리에스테르 섬유 플리이스를 표층 및 이와 동일한 하층을 제조하기 위하여 적층하고 이 두 물질을 스티치(stitch) 밀도 48스티치/㎠로 니들 펠트법에 의해 결합시켰다.

중심층을 제조하기 위하여 포트랜드 시멘트 10중량부, 0.1 내지 1mm 입자규격을 가진 건재용 모래 10 중량부, 물 5 중량부 및 빈나파스(Vinnapas) RE926Z 1중량부를 다같이 혼합하였다.

이 혼합물을 하층상에 약 9.3kg/㎡의 비중으로 균일하게 배열하고 그 위에 표면층을 덮었다.

이와 같이 구성된 3겹 층을 양측면에서 24스티치/㎠의 스티치 밀도로 재봉기에서 니들 결합시켰다. 이렇게 결합된 복합체를 48시간 동안 40N/㎠의 압력으로 프레스 압착시켜 실온에서 20일 동안 경화시켰다.

이와 같은 방법으로 4mm 두께의 판상체를 얻었는데 이 판상체의 표면은 아주 균일한 섬유보강 콘크리트체를 나타내며, 3겹 층의 내부구조, 즉 두 개의 섬유보강 콘크리트층 사이에는 고정 섬유를 포함한 모래 콘크리트층으로 구성된다.

[실시예 2]

표층 및 하층을 제조하기 위하여 비표면적 중량 80g/㎠ 타이터 17dtex 및 스테이플 길이(staple length) 90mm를 가진 폴리프로필렌 플리이스를 비표면적 중량 25g/㎠를 가진 바텍렉스 보조제상에 적층하고 다시 스티치 밀도 48 스티치/㎠으로 미리 결합시켰다. 이 중심층은 실시예 1에서와 같은 조성을 가지며 실시예 1에서와 같이 니들 결합, 압착 및 건조시켰다.

이렇게 하여 3겹 층의 복합체를 다시 얻었는데 이는 실시예 1과 비슷한 형상 및 모양을 가진다. 그러나 굴곡 강도는 제1실시예의 굴곡강도의 3/4에 지나지 않았다.

[실시예 3]

표층 및 하층을 제조하기 위하여, 80g/㎠의 비표면적 중량을 가진 폴리에스테르 섬유 폴리이스를 25g/㎠의 비표면적 중량을 가진 바파텍스 보조제 상에 적층하였다. 상이한 폴리에스테르 섬유를 다음 혼합체내에 사용하였다. 타이터 4.4dtex 및 스테이플 길이 100mm인 것을 30g, 타이터6dtex 및 스테이플 길이 60mm인 것 30g, 타이터 15dtex 및 스테이플 길이 76mm인 것 20g. 다시 여기에 스티치 밀도 48스티치/㎠으로 미리 결합하였다.

중심층을 제조하기 위하여 포트랜드 시멘트 2 중량부, 파지(신문지) 3 중량부 및 물 7중량부의 혼합물을 사용하였다. 이 혼합물을 두 개의 외층 사이에서 약 5.7kg/㎡의 표면적 중량이 되도록 위치시키고 이 3겹 층을 전술한 바와 같이 양측에서 니들 결합시켰다. 다시 이렇게 결합된 복합체를 가열된 프레스를 사용하여 100℃에서 2시간동안 40N/㎠ 압력으로 가압한 후에 6일 동안 건조시켰다.

이렇게 하여 양면이 섬유질로 된 충격 저항판을 제조하였다.

[실시예 4]

표층 및 하층을 제조하기 위하여 스테이플 길이 80mm인 타이터 6.7dtex 60g 및 타이터 17dtex 20g의 폴리에스테르 섬유의 혼합물을 비표면적 중량 25g/㎡를 가진 바파텍스 보조제상에 적층하고 스티치 밀도 48스티치/㎠으로 다시 예결합시켰다. 중심층을 제조하기 위하여, 라텍스 10중량부, 입자규격 1 내지 4mm인 폐고무 입자 10중량부, 포트랜드 시멘트 10중량부 및 물 8중량부를 다같이 혼합하였다. 이 혼합물을 두 개의 섬유층 사이에 비표면 중량 8kg/㎡이 되게 두고 전술한 방법과 같이 양측에서 니들 결합하였다. 이렇게 얻은 복합체를 130℃에서 18시간 동안 건조하여 섬유질 표면을 가진 8mm 두께의 탄성판을 얻었다.

[실시예 5]

중심층을 제조하기 위하여, 역청 17중량부, 라텍스 3 중량부 및 0.2 내지 0.8mm 입자규격을 가진 분말고무 12 중량부를 200℃ 이상의 온도에서 혼합하여 실시예 4에서와 같이 하층과 표층 사이에 두고 200℃ 이상 가열한 재봉기에서 전술한 바와 같이 니들 결합시켰다.

상기 5가지 실시예는 각 층의 조성물에 따라서 상이한 형태의 판재를 얻을 수 있다는 것을 예시한 것이며, 여기서 고무는 중심층의 조성물에 따라서 형태가 다른 것을 사용한다. 예를 들면 폐고무 과립은 라텍스와 냉각 결합할 수 있으며, 고무 입제 또는 고무 분말은 역청 또는 용탕과 혼합될 수 있으며 고무덩어리는 결합 후 가황시킬 수 있는 중심층으로 사용될 수 있다. 고온의 열가소성 고무도 결합시킬 수 있는데, 이것은 결합시킨 후 냉각되어 섬유에 접착된다. 아크릴산 염과 같은 합성수지를 모래 및 촉매와 같이 혼합시켜 사용할 수 있는데, 이것은 주입하기 직전에 혼합하고 결합시킨 후에 중합시킬 수 있다.

Claims (26)

1. 경화될 수 있는 결합제를 함유하는 중심층을 하층과 표증으로 이루어진 외층들 사이에 내설하고, 적어도 한 개의 외층이 니들 결합시킬 수 있는 섬유로 구성된 섬유층이고, 결합제가 경화되기 전에 니들 결합을 수행하여 상기 층들이 변형 될 수 있는 상태에서 섬유들에 의해서 상호 고정될 수 있도록 하고 상기 결합제가 경화될 때 경화된 중심층의 탄성률과 상이한 탄성률을 가진 복합체를 제공함을 특징으로 하는 3겹 층으로 구성된 섬유보강 복합판의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 각 층들을 하층 및 표층에서 취한 고정섬유로 니들 결합시킴을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항 또는 2항에 있어서, 고정섬유를 복합체의 주평면에 대해 90

   

   이하의 각으로 중심층에 삽입함을 특징으로 하는 방법.
4. 제3항에 있어서, 고정섬유를 표층 및 하층의 양면에서 삽입하고 서로 교호로 배열시킴을 특징으로 하는 방법.
5. 제1항에 있어서, 결합된 복합체에 경화시키기 전에 슬리트 형태의 오리피스를 형성함을 특징으로 하는 방법.
6. 제5항에 있어서, 복합체에 평행한 배열선을 따라 배설된 다수의 슬리트를 마련하되, 서로 인접해 있는 배열선의 슬리트들은 상호 오프셋 되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제5항 또는 6항에 있어서, 연신된 오리피스 또는 슬리트를 형성한 결합된 복합체를 오리피스 또는 슬리트의 종방향에 대해 횡방향으로 팽창시키는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제1항 또는 5항에 있어서, 평판 형태의 복합체를 경화시키기 전에 평면으로부터 변형시킴을 특징으로 하는 방법.
9. 제5항에 있어서, 경화시키기 전에 복합체에 상호 연결된 수개의 오리피스 또는 슬리트를 마련하고, 상기 오리피스들 사이에는 소정의 각도가 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제9항에 있어서, 각각의 오리피스 또는 슬리트들 사이, 또는 이들 구역 내에 형성된 태브를 복합체의 평면으로부터 굴곡하는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제1항에 있어서, 복합체의 각각의 표면을 경화시키기 전에 펀칭에 의해서 복합체의 평면으로부터 굴곡하는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제1항에 있어서, 니들 결합한 복합체를 경화시키기 전에 다이내에서 깊게 오므리는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제1항에 있어서, 적어도 복합체의 한쪽면에 경화시키기 전에 형상을 부여함을 특징으로 하는 방법.
14. 제13항에 있어서, 복합체를 경화시키기 전에 특정한 형태로 캘린더링 하는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제13항에 있어서, 복합체의 표면을 브러쉬로 경화시키는 동안 거칠게 하는 것을 특징으로 하는 방법.
16. 제13항에 있어서, 복합체를 경화시키는 과정에서, 각각의 섬유의 단부를 섬유를 함유하는 각각의 층으로부터 인발하는 것을 특징으로 하는 방법.
17. 제1항에 있어서, 두 개의 복합체를 경화시키기 전에 다같이 니들 결합시킴을 특징으로 하는 방법.
18. 제1항에 있어서, 적어도 한 개의 복합체를 다른 또 하나의 복합체, 특히 평판 복합체에 니들 결합시킴을 특징으로 하는 방법.
19. 제1항에 있어서, 미결합된 복합체를 소정 형태로 성형하고 각층들을 상기 형태로 니들 결합시킴을 특징으로 하는 방법.
20. 제1항에 있어서, 중심층이 액체 상태의 결합제를 함유함을 특징으로 하는 방법.
21. 제1항에 있어서, 시멘트를 결합제로 사용함을 특징으로 하는 방법.
22. 제1항에 있어서, 석고 또는 석회를 결합제로 사용함을 특징으로 하는 방법.
23. 제20항에 있어서, 결합된 복합체를 물로써 가습함을 특징으로 하는 방법.
24. 제1항에 있어서, 중심층에 경화성 시멘트, 콘크리트, 석고 또는 석회 덩어리인 경화성 고점성물질을 함유시킴을 특징으로 하는 방법.
25. 제1항에 있어서, 중심층에 역청물질을 함유시킴을 특징으로 하는 방법.
26. 제1항에 있어서, 중심층에 점성질 경화성 합성수지를 함유시킴을 특징으로 하는 방법.

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