KR970005848B1 - 브레이디드 직물 슬리브 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Description

브레이디드 직물 슬리브 및 그의 제조방법

제1도는 본 발명에 따라 형성된 브레이디드 슬리브의 제조과정을 나타낸 개략도.

제2도 및 제3도는 브레이더 기 내에서 장력을 받은 상태와 사용하기에 적당한 길이로 절단되어 완화된 상태의 브레이디드 슬리브를 각각 나타내고 있는 개략도이다..

본 발명은 파이프나 관 특히, 철사 다발과 같은 긴 물체의 기계적, 전기적, 화염 또는 열 보호를 위해 통상적으로 사용 되는 브레이디드 직물 슬리브 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 이러한 슬리브는 대개 스테이플 섬유나 연속 필라멘트를 포함하는 방직사로부터 형성된다. 스테이플 섬유는 대개 이것으로부터 형성된 실(yarn)의 길이와 비교해서 상대적으로 짧으며 실은 대개 포합성을 지니도록 가늘고 길 섬유 다발을 꼬아서 만들어 진다.

연속 필라멘트는 대개 이것으로부터 형성된 실의 길이의 처음부터 끝까지 실질적으로 뻗어있는 길이와 같다. 포합성을 증진시키기 위한 꼬임은 거의 필요없다. 브레이디드 슬리브를 형성하는 방직사는 대개 세라믹, 석영, 유리, 탄소 및 엔지니어링 플라스틱(예를들어, 나일론, 폴리아미드, 폴로레스테르 등과 같음)과 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택한 것이다. 슬리브가 놓이는 응용의 필요에 따라 컨스트럭션(construction)을 선택한다. 각 실에 있어서 필라멘트의 수와 직경, 브레이드에서의 실의 수 및 브레이더 기에서의 캐리어의 수가 가요성을 변화시키고 슬리브에 주어지는 보호의 정도를 변화시킬 수 있는 요소가 된다.

브레이디드 슬리브의 사용은 이것의 가로방향 치수가 세로힘 또는 외향 반경 압력(outward radial pressure)이 적용됨으로써 변화될 수 있다는 장점을 지니며, 이는 브레이디드 구조에서의 유일한 특징이다. 이러한 특징은 슬리브를 형성하는 실이 직교(trellis sense)를 이루는 가운데 서로에 대행 이동될 수 있음이 요구되며, 이는 브레이드 각(braid angle)을 변화시킴으로써 가능하다. 이러한 이동은 슬리브 단부의 반경을 퍼지도록 하는 경향이 있어서 슬리브가 풀어지고, 서로에 대해 실이 이동할 수 있도록 한다는 것은 가장자리를 감치거나 이러한 풀어짐을 막기 위해 슬리브 단부를 꿰매야하기 때문에 불가능하게 된다. 이러한 문제를 극복하거나 최소화하는 것이 본 발명의 목적이다.

본 발명에 따라서, 브레이디드 직물 슬리브는 다음과 같이 구성됨을 특징으로 하고 있다.

(a) 비교적 가요성인 필라멘트로 이루어진 각각의 제1실,

(b) 최소한 하나의 비교적 강성인 필라멘트로 이루어진 제2실.

제2실은 슬리브 주위에 고르게 둘러싸여 분포되어 있으며, 제2실의 수는 제1실과 제2실의 총 수의 약 1/3내지 약 2/2가 되도록 한다.

제2실은 5개의 필라멘트보다 적게, 더욱이 3개의 필라멘트보다 적게 구성되는 것이 바람직하며, 특히 제1실의 필라멘트가 반경의 바깥쪽으로 풀어지는 것을 막기위해 충분히 단단한 하나의 필라멘트로 구성되는 것이 바람직하다.

제2실의 필라멘트에 대한 적합한 물질은 엔지니어링 플라스틱 및 특수한 금속을 포함한다. 특히 적당한 제2실은 스테인레스 강으로 이루어진 단일 필라멘트로 구성된다.

본 발명의 슬리브는 스테인레스 강선과 같은 비교적 강성인 필라멘트로 이루어진 실의 약 1/3 내지 약 2/3를 포함한다. 바람직하게, 제2실의 수는 제1실과 제2실의 총수는 약 45-55%, 특히 약 50%이다. 또한, 슬리브를 만드는데 사용되는 브레이더 기의 캐리어의 수에 따라 실은 이 브레이더 기의 캐리어에 대칭적으로 놓이고 이는 슬리브 내의 제1실과 제2실의 비율을 제한할 수 있다. 제1실 및 제2실의 정확한 특성은 실의 컨스트럭션 및 이 실로 만든 슬리브의 컨스트럭션에 따라 선택되며, 특히 비교적 가요성인 실이 풀어지는 경향에 따라 선택된다.

본 발명에 따라 형성된 슬리브는 브레이디드 슬리브의 풀어지는 경향이 감소되는 것 외에도 비교적 강성인 필라멘트가 포함됨으로써 슬리브의 단부가 안쪽으로 오므라들도록 하는 장점을 갖는다. 사용시, 안쪽으로 오므라드는 이러한 경향은 예를들어 물체를 꽉 죔으로써 가늘고 긴 물체에 슬리브를 놓이도록 하는데 도움이 된다.

오므라든 단부 사이의 슬리브의 중심부는 물체로부터 격리되는 경향이 있다. 이는 물체 주위에 에어포켓(air-pocket)을 형성시킴으로써 슬리브 직물을 제공하는 것 외에 물체 주위에 열절연 효과를 일으키는 장점을 갖는다.

본 발명의 이러한 양상을 실행하기 위해, 제2실은 약 68×10⁶KN/m²내지 276×10⁶KN/m²의 영의 탄성률(Young's modulus)과 약 45kg내지 약 3400kg의 축강도(axial stiffness)를 지닌 약 0.075mm내지 약 0.38mm의 직경을 갖는 스테인레스 강선의 단일 필라멘트와 같은 비교적 강성인 물질로 이루어지는 것이 바람직하며, 여기에서 축 강도는 상기 강선의 영의 탄성률과 단면적으로 규정된 것이다. 슬리브를 직조하는데 있어서, 제2실을 구성하고 있는 강선 또는 비교적 강성인 다른 필라멘트는, 비교적 팽팽한 나선(helix)으로 브레이더 보빈(bobbin)에 감김으로써 압축 응력을 받는다. 브레이딩 공정에 있어서, 브레이디드 튜브는 최소의 직경을 이루도록 장력을 받거나 스트래치된 브레이디드 구조로 형성시킨다. 이렇게 형성된 브레이드에서 제2실의 나선은 보빈에 있는 나선 길이의 최소한 1.3배는 되어야 하며 바람직하게는 2배 이상 되어야 한다. 브레이드에서 제2실의 나선에 대한 피치 각(pitch angle)은 보빈에 있는 나선의 피치 각의 최소한 두배가 되어야 하며 바람직하게는 4배 이상이 되어야 한다. 선택된 길이와 피치 각에서의 차이는 제2실의 크기와 강도에 따라 다르며 약간의 실지 시험에 의하여 결정할 수 있다.

이렇게 형성된 브레이드에 있어서, 장력을 제거하면, 미리 조절한 비교적 강성인 실은 보빈 나선상의 입체배위로 되돌아가려는 경향이 있다. 그리고 나서 브레이드는 세로로 압축될때 자연히 일어나는 것과 마찬가지로 짧아지며 직경이 팽창된다. 이렇게 형성된 브레이디드 슬리브의 일부에 있어서, 직경의 감소는 절단부에서 나타난다.

강선이 아닌 실은 완전하지 않으므로 강선에 적용된 힘이 나선 단부를 수축시키는 경향이 있다.

다른 양상에 있어서, 본 발명은 브레이디드 슬리브를 제조하는 방법을 제공하는 바, 이 방법은 하기의 두개의 실로 브레이딩시키는 단계를 특징으로 한다:

(a) 비교적 가요성인 섬유 필라멘트로 이루어진 각각의 제1실; 및

(b) 최소한 하나의 비교적 강성인 필라멘트로 이루어진 제2실.

제2실을 공급하는 브레이더 기의 캐리어의 수는 슬리브를 형성하는데 사용되는 총 캐리어 수의 약 1/3내지 약 2/2가 되도록 하고, 제2실을 슬리브 주위에 고르게 둘러싸여 분포시킨다.

바람직하게, 본 방법은 제2실로서 약 68×10⁶KN/m²내지 276×10⁶KN/m²의 영의 탄성률과 약 45kg내지 약 3400kg의 축강도를 갖고, 브레이더 보빈에 팽팽한 나선으로 실을 감음으로써 나선형을 이루도록 제2실에 압축응력을 가한 단일 필라멘트선과 같은 퍼머넌트 셋(permanent set)이 가능한 비교적 강성인 필라멘트의 사용을 포함한다. 본 원에서 팽팽하다는 것은 브레이드에 있어서 강성의 나선에 대한 것임을 의미한다. 브레이딩 공정에 있어서, 브레이디드 튜브는 최소의 직경을 갖도록 하는 장력하에서 브레이디드 구조로 형성시킨다. 바람직하게, 이렇게 형성된 브레이드에서 강선의 나선은 보빈에 있는 강선의 나선 길이의 최소한 1.3배 이고 더 바람직하게는 2배 이상이며 나선의 피치 각은 보빈 상의 피치 각의 최소한 2배는 되어야 한다. 주어진 강선의 선택된 양과 바람직한 산물은 약간의 실지 시험에 의해 결정할 수 있다. 바람직하게, 본 방법은 브레이디드 슬리브에 중합체 피막을 형성시키는 단계를 더 포함함을 특징으로 한다.

피막형성에 쓰이는 중합체는 슬리브의 주요 표면의 한 면 또는 양면에 사용할 수 있으며 이는 딥(dip)피막이나 분사식으로 행하여 질 수도 있다.

본 발명을 더욱 잘 이해하기 위해 첨부도면과 관련된 실시예로서 바람직한 실시형태를 하기에 기술한다.

제1도는 다수의 보빈이나 캐리어(11)를 포함하는 브레이더기(10)의 개략적인 형태를 나타내고 있는 바, 강선으로 된 실과 강선으로 되어 있지 않은 실의 캐리어가 미리 결정한 관계로 브레이더 기 상에 배열되어 있다. 바람직한 배열에 있어서, 캐리어는 하나 걸러서 강선 캐리어가 되도록 하되, 이 강선은 브레이디드 슬리브의 비교적 강성인 구성 성분이다. 상기한 바와 같이, 슬리브(12)는 최소 직경으로 브레이딩 되기 위한 장력하에서 브레이딩 시킨다. 바람직하게 새로이 브레이딩 된 슬리브를 도면부호(13)에 개략적으로 나타낸 가열기에 의해 열처리를 실행한다.

분무기(14)에 의한 분무로써 용액조(bath)내에서의 침지(도시하지 않았음)에 의해 중합체 피막을 형성시킬 수도 있다. 건조시킨 후 최종 슬리브를 권취용 릴(15)로 감는다.

제2도는 장력하에서 브레이딩되는 동안의 슬리브를 나타낸 것이다. 제3도는 원하는 길이로 절단된 동일한 슬리브의 단면을 나타낸 것으로, 축방향으로 압축되어 완화된 상태의 슬리브를 나타낸다. 이는 비교적 강성인 실이 미리 브레이더 기의 캐리어 보빈 상에 나선으로 감겨진 형태로 되돌아 가려는 성향에 기인한 것으로 여겨진다.

브레이드가 짧아짐에 따라, 강선에 힘이 가해진 단부에서 말단 나선의 반경 축소가 일어남을 제외하고는 직경은 장력을 받은 슬리브 직경의 약 4배로 증가된다.

[실시예]

슬리브는 오웬스 코닝사 제품인 텍스쳐드 유리섬유(etxtured fibrerglass) ETG 9.0의 2가닥으로 이루어진 실과 약 68×10⁶KN/m²의 영의 탄성률 및 약 295kg 축강도를 갖는 0.15mm직경의 경질 스테인레스 강선으로 이루어진 비교적 강성인 실로부터 96캐리어의 브레이더 기를 사용하여 브레이딩 시켰다. 브레이더 기에 대칭적으로 실을 위치시켰다. 보빈에 감긴 강선의 나선 길이는 약 5.7cm 였으며 장력하에서의 브레이드에서 동일한 강선의 나선 길이는 약 16cm였다. 전체 실에 대한 강선의 비율은 50%였다. 장력하에서 브레이딩된 슬리브와 장력이 완화되어 짧아진 상태의 슬리브의 비교는 제2도 및 제3도를 참조함으로써 알수 있다. 강선을 포함하지 않은 슬리브와 열절연성을 비교하면 본 발명의 슬리브가 더 우수함을 알 수 있다. 이는 물체 주위로 에어 포켓이 감싸져서 열절연 효과를 내는 본 발명의 슬리브에 대한 결과이며 비교적 강성인 강선을 포함하는 본 슬리브의 반경 탄성(radial resilience)에 기인한 것이다.

Claims (16)

1. 브레이디드 직물 슬리브가 (a) 가요성 필라멘트로 이루어진 각각의 제1실(yarns)과 (b) 최소한 하나의 강성 필라멘트로 이루어진 제2실로 구성되되, 제2실을 슬리브의 원 둘레에 고르게 분포시키고 제2실의 수는 제1실과 제2실의 총 수의 약 1/3 내지 2/3가 되도록 하고, 팽팽한 나선 형태를 이루도록 상기 제2실에 압축 응력을 가하고 브레이딩 되는 동안 브레이드 내의 나선실을 최소한 30%까지 늘이기에 충분한 장력하에서 브레이딩 시킴을 포함하는 브레이디드 직물 슬리브.
2. 제1항에 있어서, 제2실은 금속 선(wire)으로 이루어진 것임을 특징으로 하는 브레이드 직물 슬리브.
3. 제2항에 있어서, 금속 선은 약 68×10⁶내지 276×10⁶KN/m²의 영의 탄성률과 약 45 내지 약 3400kg의 축 강도(axial stiffness)를 갖는 것임을 특징으로 하는 브레이드 직물 슬리브.
4. 제1항에 있어서, 장력은 브레이딩 되는 동안 브레이드 내의 나선실을 최소한 100% 까지 늘일수 있도록 충분한 것임을 특징으로 하는 브레이드 직물 슬리브.
5. 제2항에 있어서, 금속 선은 스테인레스 강으로 된 것임을 특징으로 하는 브레이드 직물 슬리브.
6. 제5항에 있어서, 금속 선은 약 0.075 내지 0.38mm의 직경을 갖는 것임을 특징으로 하는 브레이드 직물 슬리브.
7. 제1항에 있어서, 제1실은 유리 섬유로 이루어진 것임을 특징으로 하는 브레이드 직물 슬리브.
8. 제1항에 있어서, 브레이딩 후 제1실 및 제2실에 중합체 피막을 형성시킴을 특징으로 하는 브레이드 직물 슬리브.
9. 제8항에 있어서, 중합체 피막 물질은 열가소성 플라스틱임을 특징으로 하는 브레이드 직물 슬리브.
10. 브레이디드 직물 슬리브의 제조시 (a) 가요성 필라멘트로 이루어진 각각의 제1실과 (b) 약 68×10⁶내지 276×10⁶KN/m²의 영의 탄성률과 약 45kg내지 약 3400kg의 축강도를 갖는 최소한 하나의 강성 필라멘트로 이루어진 제2실로서 함께 브레이딩 시키되, 제2실을 공급하는 브레이더 기의 캐리어의 수는 슬리브를 형성하는데 사용된 캐리어의 총 수의 약 1/3 내지 2/3가 되도록 하고, 팽팽한 나선 형태를 이루도록 제2실에 압축 응력을 가하고 슬리브의 원 둘레에 고르게 분포시키고, 브레이딩 되는 동안 슬리브를 최소한 30%까지 늘이기에 충분한 장력하에서 브레이딩 시키는 단계를 포함하는 브레이디드 직물 슬리브의 제조방법.
11. 제10항에 있어서, 제1실은 유리 섬유로 이루어진 것임을 특징으로 하는 제조방법.
12. 제10항에 있어서, 강성 필라멘트는 금속 선임을 특징으로 하는 제조방법.
13. 제12항에 있어서, 금속 선은 약 0.075 내지 0.38mm의 직경을 갖는 단일 필라멘트 선임을 특징으로 하는 제조방법.
14. 제10항에 있어서, 브레이디드 슬리브에 열처함을 특징으로 하는 제조방법.
15. 제10항에 있어서, 브레이디드 슬리브에 중합체 피막을 형성시킴을 특징으로 하는 제조방법.
16. 제15항에 있어서, 브레이디드 슬리브에 외표면에 중합체 피막을 형성시킴을 특징으로 하는 제조방법.

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