KR20210121376A

KR20210121376A - 축소 노즐 가열 지그를 이용한 사출 성형용 천연 섬유 복합 소재의 제조 방법

Info

Publication number: KR20210121376A
Application number: KR1020200037909D
Authority: KR
Inventors: 손근수
Original assignee: 손근수
Priority date: 2020-03-30
Filing date: 2020-03-30
Publication date: 2021-10-08
Also published as: KR102311811B1

Abstract

본 발명은 축소 노즐 가열 지그를 이용한 사출 성형용 천연 섬유 복합 소재의 제조 방법에 관한 것으로, 하나 이상의 천연 섬유사가 중심부에 위치하면서, 그 외주연을 합성 섬유사들이 둘러싸도록 합사하여 합연사를 제조하는 합연사 제조 단계(S1); 와, 합사된 상기 합연사를 축소 노즐 가열 지그(100)를 통과시키면서 가열 압착하여, 상기 합성 섬유사가 용융되면서 압착되어 공극(C)이 감소되거나 사라지면서 상기 천연 섬유에 일부 흡수되면서 융착되도록 하여 융착 합연사를 제조하는 융착 합연사 제조 단계(S2); 와, 상기 융착 합연사를 펠렛화 하는 펠렛화 단계(S3); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 축소 노즐 가열 지그를 이용한 사출 성형용 천연 섬유 복합 소재의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

축소 노즐 가열 지그를 이용한 사출 성형용 천연 섬유 복합 소재의 제조 방법{Manufacturing Methode for Natural fiber composite material for injection molding using Reduced nozzle heating jig}

천연섬유 복합재료는 그 원료를 폐자원 (목재 폐잔재, 소경목, 간벌재와 같은 목질원료와 농산 부산물로부터 유래하는 왕겨 또는 왕겨분말, MDF 가공 시 발생하는 MDF 가공부산물 분말, 탄닌분말 등)에서 쉽게 얻을 수 있을 뿐 만 아니라 비교적 용이하게 복합화하여 재생처리가 가능하다는 점을 들 수 있으며 이들 플라스틱과 목질 원료를 대량으로 이용할 수 있는 기술의 개발과 보급은 부족한 목질자원의 문제를 동시에 해결할 수 있는 아주 중요한 의미를 지닌다.

또한, 기존의 무기질 원료와는 달리 자연에서 유래한 물질을 강화충전제로 사용하여 복합재를 제조하는 것은 저가이며, 독성이 없고, 폐자원의 재활용 및 특유의 생분해성으로 인해 환경오염에 미치는 영향을 최소화 할 수 있으며, 천연섬유 복합재료에 사용되는 천연물은 장차 다가오는 미래에 큰 문제로 대두될 환경문제를 해결하는데 여러 장점을 가지고 있어 현재 유럽, 미국에서는 자동차와 건축 산업에 실제로 사용되고 있다.

현재 이용되거나 연구되고 있는 천연섬유 복합재료의 대부분은 현재 고분자 산업에서 가장 많이 이용되는 polyolefin (PP, PE, PS)계 고분자에 천연섬유를 첨가하여 건축용 deck재로 사용되어 이용되고 있으며 또한 구조용재, 포장용재로써나 자동차 내장재로 실제적으로 사용하거나 개발 중에 있다.

천연섬유 복합재료의 제조는 크게 부직포식법(Nonwoven Web Process)과 용융 혼련법(Melt Blending Process)로 분류되며, 이 중 용융 혼련법으로 제조된 천연섬유-플라스틱 복합재료에 관한 연구가 가장 활발하게 진행되고 있는데 이는 기존 플라스틱 산업에서 이용되고 있는 가공 기술을 그대로 접목하면서 기존의 탄산칼슘(CaCO3), 활석(Talc), 백토(Clay) 등의 대체 가능성이 타진된 바 있고, 이러한 천연섬유가 합성수지의 강화충전제로 사용됨으로써 환경적인 측면에서 볼 때도 상당한 가능성을 보여주고 있다.

또한 강화충전제로 천연섬유를 사용함으로써 얻어지는 장점으로 최종제품의 밀도를 낮출 수 있고 가공기계의 마모성을 줄일 수 있으며 가격이 저렴하다는 점이 있다. 반면에 단점으로는 극성을 지닌 리그노셀룰로오스계 원료와 비극성을 지닌 열가소성 고분자 및 생분해성 고분자간의 비상용성(incompatibility), 수분에 대한 비저항성 및 내후성의 열등성 등이 있다.

이와 같은 천연 섬유 복합소재와 관련하여, 기존에는 하기 특허문헌 1의 "자동차 내장재용 천연섬유 강화 플라스틱의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 자동차 내장재용 천연섬유 강화 플라스틱(대한민국 공개특허 제10-2016-0023967호)"에, 평균 길이가 5 ㎜ 이상인 천연섬유 5 내지 35 중량% 및 커플링제 1 내지 10 중량%를 먼저 혼합한 후, 플라스틱 수지 55 내지 80 중량%를 이축 압출기의 주 투입구에 투입하고 상기 천연섬유 및 커플링제의 혼합물을 이축 압출기의 측면 투입구에 투입하여 압출을 수행하는 기술이 개시되어 있다.

그러나 상기 선행 기술은 압출을 수행하는 장비 내에서 천연 섬유와 플라스틱 수지가 커플링제와 함께 혼합되어야만 하기에, 그 공정이 비교적 복잡한 것은 물론, 효율적이고 균일한 혼합이 보장되지 않는다는 문제점이 있었다, 또한, 첨가되는 커플링제에 의하여, 공정 중 휘발성 유기화합물(VOC:volatile organic compound) 발생 등 유해한 영향을 미칠 수 있다는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 천연 섬유 복합 소재를 펠렛의 형태로 미리 혼합하여 제조한 후, 통상적인 압출 도는 사출 공정에 바로 사용될 수 있도록 하는 방안이 지속적으로 연구되어 왔다. 이러한 천연 섬유 복합 소재의 펠렛화와 관련된 기존 발명으로는, 하기 특허문헌 2의 "자동차 내장재용 케냐프 복합 소재의 제조방법(대한민국 공개특허 제10-2018-0068731호)"에, 케냐프 섬유 및 폴리프로필렌 섬유를 준비하는 단계(S1); 상기 케냐프 섬유 및 폴리프로필렌 섬유를 합사하는 단계(S2); 상기 합사된 합연사의 표면을 코팅하는 단계(S3); 및 상기 코팅된 합연사를 사출기를 이용해 펠렛화하는 단계(S4)를 포함하는 제조방법에 관한 내용이 개시되어 있다.

그러나, 상기 선행 기술의 경우 역시, 코팅제로 사용하는 원료에 의하여 공정 중 VOC 발생 등 유해한 영향을 미칠 수 있다는 문제점이 있었다. 또한, 단순히 코팅제가 합사된 합염사의 표면을 코팅하는 것에 그치기 때문에, 코팅제가 함침되는 것을 고려하더라도 합사된 천연섬유 및 폴리프로필렌 섬유 사이의 공극은 그대로 기포 상태로 남아있는 경우가 많았다. 따라서, 추후의 사출 또는 압출 공정에서, 이와 같이 남아있는 기포에 의한 불량의 발생 또는 공정 효율의 저하가 발생하기 쉽다는 문제점이 있었다.

1. 대한민국 공개특허 제10-2016-0023967호 2. 대한민국 공개특허 제10-2018-0068731호

본 발명은 상기한 기존 발명들의 문제점을 해결하여, 별도의 바인더의 첨가 없이도 합사된 합연사를 축소 노즐 가열 지그를 통과시키면서 가열 압착하여, 상기 합성 섬유가 용융되면서 압착되어 상기 천연 섬유에 일부 흡수되면서 융착되도록 하는 것이 가능하도록 하여, 바인더의 첨가에 의한 유해 물질의 발생을 근본적으로 제거하는 것은 물론, 압착에 의한 융착을 통하여 내부에 공극이나 기포가 존재하는 것을 제거하거나 최소화하는 것이 가능한 축소 노즐 가열 지그를 이용한 사출 성형용 천연 섬유 복합 소재의 제조 방법을 제공하는 것을 그 과제로 한다.

또한, 내측에는 천연 섬유사가 위치하도록 하고 그 외주연을 합성 섬유사가 둘러싸도록 합사하는 특징을 통하여, 화학 섬유사를 용융되도록 하기 위하여 가해지는 열원에 천연 섬유사는 직접적인 접촉이 이루어지지 않도록 하여, 열에 의하여 천연 섬유사에 열변성이 발생하여 그 강도가 저하되거나, 천연 섬유사에 탄화가 일어나 끊어지는 것을 방지할 수 있도록 하는 축소 노즐 가열 지그를 이용한 사출 성형용 천연 섬유 복합 소재의 제조 방법을 제공하는 것을 그 과제로 한다.

또한, 가열 및 압착이 동시에 수행되어 비교적 낮은 온도에서 단시간 내에 압착에 의한 융착이 수행되도록 하여, 상대적으로 낮은 열안정성을 나타내는 천연섬유가 탄화되는 문제점을 방지할 수 있도록 하는 것을 그 과제로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 축소 노즐 가열 지그를 이용한 사출 성형용 천연 섬유 복합 소재의 제조 방법은, 하나 이상의 천연 섬유사가 중심부에 위치하면서, 그 외주연을 합성 섬유사들이 둘러싸도록 합사하여 합연사를 제조하는 합연사 제조 단계(S1); 와, 합사된 상기 합연사를 축소 노즐 가열 지그(100)를 통과시키면서 가열 압착하여, 상기 합성 섬유사가 용융되면서 압착되어 공극(C)이 감소되거나 사라지면서 상기 천연 섬유에 일부 흡수되면서 융착되도록 하여 융착 합연사를 제조하는 융착 합연사 제조 단계(S2); 와, 상기 융착 합연사를 펠렛화 하는 펠렛화 단계(S3); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 축소 노즐 가열 지그(100)는, 지그 본체(110); 와, 상기 지그 본체(110)에 하나 이상 형성되는 축소 노즐(120); 과, 상기 지그 본체(110)에 하나 이상 설치되는 가열 히터(130); 를 포함하여 구성되되,

상기 축소 노즐(120)은, 유도 도입부(121); 와, 상기 유도 도입부(121)에 연이어 형성되며, 그 내경이 점차로 축소되는 축소 가열 압착부(122); 와, 상기 축소 가열 압착부(122)에 연이어 형성되는 가열 압착부(123); 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고, 상기 가열 압착부(123)의 내경(d1)은, 상기 가열 압착부(123)의 단면적이 상기 천연 섬유들의 단면적과 상기 합성 섬유들의 단면적을 합한 값과 같거나 더 작도록 결정되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 천연 섬유는 아마(flax, linen), 대마(hemp), 황마(jute), 양마(kenaf), 아바카(abaca), 대나무(bamboo), 코이어(coir), 파인애플, 모시(ramie), 사이잘(sisal), 헤테켄(henequen) 중 어느 하나를 포함하여 구성되고, 상기 합성 섬유는 PP(PolyPropylene), PE(PolyEthylene), PVC(polyvinyl chloride), EVA(Ethylene- Vinyl Acetate), Nylon, 및 PET(poly ethylen terephthalate)중 어느 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하는 경우, 별도의 바인더의 첨가 없이도 합사된 합연사를 축소 노즐 가열 지그를 통과시키면서 가열 압착하여, 상기 합성 섬유가 용융되면서 압착되어 상기 천연 섬유에 융착되도록 하는 것이 가능하도록 하여, 바인더의 첨가에 의한 유해 물질의 발생을 근본적으로 제거하는 것이 가능하다는 장점이 있다.

또한, 압착에 의한 융착을 통하여 내부에 공극이나 기포가 존재하는 것을 제거하거나 최소화하여, 사출 공정 등에서 발생할 수 있는 불량이나 공정 효율 저하를 최소화 하는 것은 물론, 상대적으로 제조된 펠렛의 기계적 강도가 높아 보관이나 운송 중 파손을 저감시킬 수 있다는 장점이 있다.

또한, 내측에는 천연 섬유사가 위치하도록 하고 그 외주연을 합성 섬유사가 둘러싸도록 합사하는 특징을 통하여, 화학 섬유사를 용융되도록 하기 위하여 가해지는 열원에 천연 섬유사는 직접적인 접촉이 이루어지지 않도록 하여, 열에 의하여 천연 섬유사에 열변성이 발생하여 그 강도가 저하되거나, 천연 섬유사에 탄화가 일어나 끊어지는 것을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 가열 및 압착이 동시에 수행되도록 하여 비교적 낮은 온도에서 단시간 내에 압착에 의한 융착이 수행되므로, 상대적으로 낮은 열안정성을 나타내는 천연섬유가 탄화되는 문제점을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

한편, 축소 노즐 가열 지그를 통과한 후에는 그 외경 및 형상이 일정한 규격을 유지하도록 제조되므로, 균일한 품질의 펠렛을 제조할 수 있다는 장점이 있다.

도 1: 본 발명의 일 실시예에 의한 축소 노즐 가열 지그를 이용한 사출 성형용 천연 섬유 복합 소재의 제조 방법을 나타내는 도면.
도 2: 본 발명의 일 실시예에 의한 축소 노즐 가열 지그의 구조를 나타내는 도면.
도 3: 본 발명의 일 실시예에 의한 축소 노즐 가열 지그를 이용한 사출 성형용 천연 섬유 복합 소재의 제조 방법에서, 축소 노즐 가열 지그의 각각의 부분(a-a', b-b', c-c')을 지난 경우의 합연사의 가공 과정을 나타내는 도면.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 축소 노즐 가열 지그를 이용한 사출 성형용 천연 섬유 복합 소재의 제조 방법을 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

본 발명의 축소 노즐 가열 지그를 이용한 사출 성형용 천연 섬유 복합 소재의 제조 방법은 도 1에 나타낸 것과 같이, 천연 섬유들 및 합성 섬유들을 합사하는 합연사 제조 단계(S1);와, 상기 합사된 합연사를 축소 노즐 가열 지그(100)를 통과시키면서 가열 압착하여, 상기 합성 섬유가 용융되면서 압착되어 상기 천연 섬유에 융착되도록 하는 융착 합연사 제조 단계(S2);와, 상기 혼합된 합연사를 펠렛화 하는 펠렛화 단계(S3); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

먼저, 합연사 제조 단계(S1)에 관하여 설명한다. 상기 합연사 제조 단계(S1)는 하나 이상의 천연 섬유사가 중심부에 위치하면서, 그 외주연을 합성 섬유사들이 둘러싸도록 합사하여 수행되는 것을 특징으로 한다. 즉, 도 3에서 (A)에 나타낸 것과 같이, 상기 합연사의 외측면에는 합성 섬유사들이 위치하며, 상기 천연 섬유사는 상기 합연사의 내측에 위치하면서 외측면으로 노출되지 않도록 합사된다. 따라서, 화학 섬유사를 용융되도록 하기 위하여 가해지는 열원에 천연 섬유사는 가능한 한 직접적인 접촉이 이루어지지 않도록 하여, 열에 의하여 천연 섬유사에 열변성이 발생하여 그 강도가 저하되거나, 천연 섬유사에 탄화가 일어나 끊어지는 것을 방지할 수 있게 된다.

이 경우, 상기 천연 섬유사(N)는 아마(flax, linen), 대마(hemp), 황마(jute), 양마(kenaf), 아바카(abaca), 대나무(bamboo), 코이어(coir), 파인애플, 모시(ramie), 사이잘(sisal), 헤테켄(henequen) 중 어느 하나를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 가장 바람직한 실시예로는, 상기 천연 섬유는 양마(케냐프: kenaf)를 포함하여 구성되는 것이 좋다.

한편, 상기 합성 섬유사(S)는 PP(PolyPropylene), PE(PolyEthylene), PVC(polyvinyl chloride), EVA(Ethylene- Vinyl Acetate), Nylon, 및 PET(poly ethylen terephthalate)중 어느 하나를 포함하여 구성되는 것이 바람직하며, 가장 바람직한 실시예로는 PP(PolyPropylene)를 포함하여 구성되는 것이 좋다. 이 경우, 상기 함성 섬유사는 통상적으로 실 형태로 사용되는 것이 가능하며, 더욱 효율적으로 내측의 상기 천연 섬유사의 노출을 방지하면서 감싸기 위하여 슬라이버(sliver) 형태로 구현되는 것도 가능하다.

상기 합연사는, 전체 중량에 대하여 상기 천연 섬유사의 중량 비율이 1중량％~99중량％의 범위가 되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 합연사는, 상기 천연 섬유사(N)들이 먼저 합사되어 하나의 코어(core)를 형성 한 후 그 외주면을 상기 합성 섬유사(S)가 둘러싸도록 합사되는 것이 가능하다. 한편, 상기 합연사는 상기 천연 섬유사(N)들이 별도로 합사되지 않고 서로 정렬된 상태에서 그 외주면을 상기 합성 섬유사(S)가 둘러싸도록 합사되는 것도 가능하다. 또한 상기 합연사는 상기 천연 섬유사(N)들이 별도로 합사되지 않고 서로 정렬된 상태에서 그 외주면을 상기 합성 섬유사(S)가 둘러싸도록 정렬되는 방식으로 합사되는 것도 가능하다.

다음으로, 융착 합연사 제조 단계(S2)에 관하여 설명한다. 상기 융착 합연사 제조 단계(S2)는, 상기 합연사가 도 2에 나타낸 것과 같은 구성을 가지는 축소 노즐 가열 지그(100)를 통과하면서 가열 압착된다. 이 과정에서, 도 3에 단계적으로 나타낸 것과 같이 상기 합성 섬유사(S)가 용융되면서 압착되어 상기 천연 섬유사(N)에 융착된다. 이 경우, 용융된 상기 합성 섬유사(S)의 일부는 상기 천연 섬유사(N)에 일부 흡수되도록 하여, 좀더 견고한 바인더의 역활을 할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 별도로 바인더를 첨가할 필요 없이 가열 압착에 의하여 상기 합성 섬유가 용융되면서 압착되어 상기 천연 섬유에 융착되거나 더 나아가 일부 흡수되면서 융착되는 특성에 의하여, 용융되어 융착된 합성 섬유 자체가 일종의 바인더의 기능을 수행하는 것이 가능하므로, 바인더의 첨가에 의한 유해 물질의 발생을 근본적으로 제거하는 것이 가능하다는 장점이 있다.

또한, 이 과정에서 도 3에서 단계적으로 나타낸 것과 같이 상기 천연 섬유사와 상기 합성 섬유사들 사이 또는 그 각각의 사이에 존재하는 공극(C)이 감소되거나 사라지게 된다. 따라서, 추 후 다른 물품의 제조 공정을 위하여 상기 펠렛을 다시 용융하거나 하는 경우, 상기 펠렛 내에서 잔존할 수 있는 미세 기포의 발생을 억제하거나 제거할 수 있어 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.

한편, 이와 같이 가열 및 압착이 동시에 수행되는 특성에 의하여, 비교적 낮은 온도에서 단시간 내에 압착에 의하여 좀 더 효율적인 융착이 수행되는 것이 가능하므로, 상대적으로 낮은 열안정성을 나타내는 천연섬유가 전달되는 탄화되는 문제점을 좀 더 방지할 수 있다는 장점이 있다.

이 경우, 상기 축소 노즐 가열 지그(100)는 도 2에 나타낸 것과 같이, 지그 본체(110)와, 상기 지그 본체(110)에 하나 이상 형성되는 축소 노즐(120)과, 상기 지그 본체(110)에 하나 이상 설치되는 가열 히터(130)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 한편, 상기 축소 노즐(120)은 도 2에 나타낸 것과 같이, 유도 도입부(121)와, 상기 유도 도입부(121)에 연이어 형성되며, 그 내경이 점차로 축소되는 축소 가열 압착부(122)와, 상기 축소 가열 압착부(122)에 연이어 형성되는 가열 압착부(123)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 효율적으로 합사된 상기 천연 섬유와 합성 섬유 사이에 존재하던 공극(C)을 감소시키거나 제거하기 위하여, 상기 가열 압착부(123)의 내경(d1)은, 상기 가열 압착부(123)의 단면적이 상기 천연 섬유들의 단면적과 상기 합성 섬유들의 단면적을 합한 값과 같거나 더 작도록 결정되는 것이 바람직하다.

이와 같이 상기 합성 섬유가 용융되면서 압착되어 상기 천연 섬유에 융착되는 과정에서는, 도 3에서 (A)에 나타낸 것과 같이 합사된 상기 천연 섬유와 합성 섬유 사이에 존재하던 공극(C)은, 도 3에서 (B)에 나타낸 것과 같이 상기 축소 가열 압착부(122)를 통과하면서 용융된 상기 합성 섬유가 압착되면서 점차 줄어들다가, 최종적으로는 상기 가열 압착부(123)를 통과하면서 도 3에서 (C)에 나타낸 것과 같이 사라지게 된다.

특히, 상기 가열 압착부(123)의 내경(d1)이 상기 가열 압착부(123)의 단면적이 상기 천연 섬유들의 단면적과 상기 합성 섬유들의 단면적을 합한 값보다 더 작도록 결정되는 경우, 상기 가열 압착부(123)를 통과하면서 용융된 상기 합성 섬유사가 압력에 의하여 상기 천연 섬유사들 사이의 공극(C1)을 메워서 효율적으로 공극을 감소시키거나 제거하는 것은 물론, 상기 천연 섬유사 내측으로 일부 흡수되면서 더욱 효율적인 바인더의 기능을 수행하는 것이 가능하다.

따라서, 내부에 공극이나 기포가 존재하는 것을 최소화하거나 제거하여, 사출 공정 등에서 발생할 수 있는 불량이나 공정 효율 저하를 최소화 하는 것은 물론, 상대적으로 제조된 펠렛의 기계적 강도가 높아 보관이나 운송 중 파손을 저감시킬 수 있다는 장점이 있다. 또한, 축소 노즐 가열 지그를 통과한 후에는 그 외경 및 형상이 일정한 규격을 유지하도록 제조되므로, 균일한 품질의 펠렛을 제조할 수 있다는 장점이 있다.

이상에서는 도면과 명세서에서 최적 실시 예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

N: 천연 섬유
S: 합성 섬유
C: 공극
100: 축소 노즐 가열 지그
110: 지그 본체
120: 축소 노즐
121: 유도 도입부
122: 축소 가열 압착부
123: 가열 압착부
130: 가열 히터

Claims

하나 이상의 천연 섬유사(N)가 중심부에 위치하면서, 그 외주연을 합성 섬유사(S)들이 둘러싸도록 합사하여 합연사를 제조하는 합연사 제조 단계(S1);
합사된 상기 합연사를 축소 노즐 가열 지그(100)를 통과시키면서 가열 압착하여, 상기 합성 섬유사(S)가 용융되면서 압착되어 공극(C)이 감소되거나 사라지면서 상기 천연 섬유사(N)에 일부 흡수되면서 융착되도록 하여 융착 합연사를 제조하는 융착 합연사 제조 단계(S2);
상기 융착 합연사를 펠렛화 하는 펠렛화 단계(S3);
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 축소 노즐 가열 지그를 이용한 사출 성형용 천연 섬유 복합 소재의 제조 방법.
청구항 제 1항에 있어서,
상기 축소 노즐 가열 지그(100)는,
지그 본체(110);
상기 지그 본체(110)에 하나 이상 형성되는 축소 노즐(120);
상기 지그 본체(110)에 하나 이상 설치되는 가열 히터(130); 를 포함하여 구성되되,
상기 축소 노즐(120)은,
유도 도입부(121);
상기 유도 도입부(121)에 연이어 형성되며, 그 내경이 점차로 축소되는 축소 가열 압착부(122);
상기 축소 가열 압착부(122)에 연이어 형성되는 가열 압착부(123); 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고,
상기 가열 압착부(123)의 내경(d1)은, 상기 가열 압착부(123)의 단면적이 상기 천연 섬유들의 단면적과 상기 합성 섬유들의 단면적을 합한 값과 같거나 더 작도록 결정되는 것을 특징으로 하는 축소 노즐 가열 지그를 이용한 사출 성형용 천연 섬유 복합 소재의 제조 방법.
청구항 제 1항 또는 제 2항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 천연 섬유는 아마(flax, linen), 대마(hemp), 황마(jute), 양마(kenaf), 아바카(abaca), 대나무(bamboo), 코이어(coir), 파인애플, 모시(ramie), 사이잘(sisal), 헤테켄(henequen) 중 어느 하나를 포함하여 구성되고,
상기 합성 섬유는 PP(PolyPropylene), PE(PolyEthylene), PVC(polyvinyl chloride), EVA(Ethylene- Vinyl Acetate), Nylon, 및 PET(poly ethylen terephthalate)중 어느 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 축소 노즐 가열 지그를 이용한 사출 성형용 천연 섬유 복합 소재의 제조 방법.