KR100399263B1 - 세정용 브러쉬 롤의 브러쉬모재 및 브러싱부재 - Google Patents

Abstract

고온의 세정액을 스프레이할 경우에도 브러쉬모재의 수지섬유가 부드러워지지 않아 세정능력이 저하하지 않는 세정용 브러쉬 롤을 위한 브러싱부재를 제공한다.

본 발명상의 이 브러싱부재는 폴리헥사메틸렌·테레프탈아미드수지를 주성분으로 하는 수지섬유로 형성한 브러쉬모재를 구비한 세정용 브러쉬 롤의 부러싱부재이다.

Description

세정용 브러쉬 롤의 브러쉬모재 및 브러싱부재{Brush bristle and Brushing equipments of Brush Roll for cleaning and brushing}

본 발명은 세정용(洗淨用) 브러쉬 롤의 브러쉬모재(毛材) 및 브러싱부재( brushing 部材), 특히 금속판의 세정에 사용되는 브러쉬 롤을 위한 브러쉬모재 및 브러싱부재에 관한 것이다.

금속판의 세정용 브러쉬 롤은 금속판에 세정액을 스프레이하면서, 이 금속판에 바짝댄 상태로 고속회전시켜 금속판의 표면을 세정한다.

특히, 금속판 표면에 기름이 부착되어 있는 경우에는, 60∼80℃ 의 세정액을스프레이한다. 이 세정액의 열과, 브러쉬 롤과 금속판과의 마찰에 의한 발열에 의해, 브러쉬모재가 가열된다. 브러쉬모재를 구성하는 수지섬유(樹脂纖維)는 종래 나이론 6 또는 나이론 66 으로 형성되지만, 이들의 2차 전이점(轉移点)(유리전이점)은 50∼55℃ 로, 세정할 때의 가열에 의해 부드러워져 강성(剛性)이 낮아지게 되어 세정력이 저하된다.

따라서, 본 발명자들은 종래기술상의 상기 문제점을 분석연구한 결과, 브러쉬모재를 폴리헥사메틸렌·테레프탈아미드수지를 주성분으로 하는 수지섬유로 형성하므로써, 고온의 세정액을 스프레이하는 경우에도 브러쉬모재의 수지섬유가 부드러워지지 않아 세정능력이 저하되지 않는 것을 알아내고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명의 과제는 고온(예를 들면 60∼80℃)의 세정액을 스프레이하는 경우에도 브러쉬모재의 수지섬유가 부드러워지지 않아 세정능력이 저하되지 않는 세정용 브러쉬 롤을 위한 브러쉬모재 및 브러싱부재를 제공하는 데에 있다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예를 나타내는 정면도이다.

도 2 는 세정성능을 나타내는 도이다.

도 3 은 내 실끊어짐성(耐絲折性)을 나타내는 도이다.

주요부호의 설명

1 브러쉬 롤용 브러쉬디스크 2 브러쉬모재 3 구멍 4 금속선

즉, 본 발명은 밑에 나타낸 바와 같이 세정용 브러쉬 롤의 브러쉬모재 및 브러싱부재를 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 상술한 목적을 위해 창안된 것으로,

폴리헥사메틸렌·테레프탈아미드수지를 주성분으로 하는 수지섬유로 형성되는 것을 특징으로 하는 세정용 브러쉬 롤의 브러쉬모재에 관한 것이다. 아울러 본 발명상의 브러쉬모재는 수지섬유중에 실끊어짐방지용 첨가제가 포함되며, 또한 상기 폴리헥사메틸렌·테레프탈아미드수지를 주성분으로 하는 수지섬유로 형성된 브러쉬모재를 구비하므로써 세정용 브러쉬 롤의 브러싱부재를 제조할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명상의 브러싱부재는 수지섬유중에 실끊어짐방지용 첨가제가 포함되도록 한 브러싱부재이다.

발명의 실시형태

본 발명에 사용되는 폴리헥사메틸렌·테레프탈아미드수지는 하기 식으로 표현되는 구조를 가지는 폴리아미드수지이다.

(화 1)

이 폴리헥사메틸렌·테레프탈아미드수지는 폴리헥사메틸렌지아민과 테레프탈산을 기본골격으로 가지고, 고융점(高融点), 고유리전이점(高glass轉移点), 저흡수율(低吸水率)을 나타낸다.

특히, 유리전이점은 100∼120℃ 으로, 이 수지를 이용하여 형성한 브러쉬모재는 고온(예를 들면 60∼80℃)의 세정액을 스프레이하면서 세정하는 경우라도 브러쉬모재의 수지섬유가 부드러워지지않아 세정능력이 저하되지 않는다.

또한, 흡수율이 낮기 때문에 사용시(흡수시)에 수지섬유의 탄성(彈性)(굽힘 경도(硬度))이 저하되기 힘들다. 수지섬유의 바람직한 흡수율은 3∼5% 정도이다.

수지섬유를 형성하는 수지성분은 폴리헥사메틸렌·테레프탈아미드수지만으로도 좋고, 나이론 6, 나이론 66 등의 다른 폴리아미드수지를 병용하여도 좋다. 다른 폴리아미드수지의 사용량은 수지성분중의 30 중량% 이하인 것이 바람직하다.

그리고, 수지섬유의 내 실끊어짐성(耐絲折性)을 높이기 위하여 흑연가루(黑鉛粉), 금속화합물휘스커(예를 들면 티탄휘스커), 카본화이버, 글래스화이버, 실리콘등의 실끊어짐방지용 첨가제를 첨가하여 수지섬유를 형성하여도 좋다. 이들 첨가제는 1 종 단독으로 사용하여도 좋고, 2 종 이상을 병용하여도 좋다. 바람직한 첨가제는 흑연가루, 금속화합물휘스커등이다. 실끊어짐방지용 첨가제의 크기로서는 1∼60㎛ 정도의 것이 좋고, 5∼15㎛ 정도의 것이 보다 바람직하다. 실끊어짐방지용 첨가제의 첨가량은 0.05∼5 질량% 정도가 좋고, 0.05∼1 질량% 정도가 보다 바람직하다.

수지섬유를 형성할 때 예를 들면, 상기 수지성분의 필요에 대응하여 실끊어짐방지용 첨가제를 혼입하여, 통상의 용융압출방사법(溶融押出紡絲法)에 의해 방사하면 좋다. 방사된 수지섬유는 필요에 의해 연신(延伸)한다.

1 올의 브러쉬모재는 1 올의 모노필라멘트로 구성되어도 좋고, 여러 올의 모노필라멘트를 묶어서 구성하여도 좋다. 1 올의 모노필라멘트로 구성하는 경우, 그 모노필라멘트의 직경은 통상 0.3∼1.0㎜ 정도이며, 여러 올의 모노필라멘트로 구성하는 경우, 각 모노필라멘트의 직경은 통상 0.01∼0.5㎜ 정도이다.

실시예

다음으로 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.

도 1 에 나타낸 본 발명의 일 실시태양(態樣)으로서의 세정용 브러쉬 롤의 브러싱부재는 브러쉬디스크로, 부호(1)에 의해 지시되어 있다. 이 브러쉬디스크(1)는 예를 들면, 철압연공정(鐵壓延工程)에 가공철판표면을 세정하는데 사용되는 브러쉬 롤의 브러쉬디스크이다.

이 디스크(1)는 그 주변부에 식모상(植毛狀)으로 설치한 브러쉬모재(2)를 가진다. 이 브러쉬모재(2)는 디스크(1) 주변부에 천설(穿設)한 구멍(3)에 삽통(揷通)되어, U자상으로 구부려지고, 그 구부러진 기부(基部)는 금속선(4)등에 의해 긴축되어져 있다. 디스크(1)는 여러장을 회전샤프트(도시 안함)에 감장(嵌裝)하고, 압축, 속박하고 또 구동적으로 이 샤프트에 결합하여 브러쉬 롤로 하고, 피(被)처리철판에 세정액을 스프레이하면서, 이 판에 바짝댄 상태로 고속회전시켜, 이것을 세정하는 용도로 제공할 수가 있다.

브러싱부재는 상기 이외에, C자형 단면의 구형재(溝形材)에 브러쉬모재를 통상적인 방법에 따라 식모고정(植毛固定)한다. 당 업자들에게 채널형 또는 채널법으로 통칭되는 타입의 브러싱부재라도 좋다. 이와 같은 타입의 브러싱부재는 회전샤프트의 주위에 스파이럴(spriral)상으로 감아붙이고, 적당한 수단으로 고정하여, 브러쉬 롤로 하고, 상술한 것과 같은 용도로 사용가능하다.

실시예 1

폴리헥사메틸렌·테레프탈아미드수지(동양방적사제,「6T」)를 압출온도 340℃(평균)로 용융압출방사한 후에 연신하고, 직경 0.4㎜ 의 수지섬유 A(흡수율 4.84%)를 얻었다. 이 수지섬유(모노필라멘트)를 브러쉬모재에 이용하여 외경 340㎜, 모길이 40㎜ 의 브러쉬디스크를 제조하고, 또한 브러쉬 롤 A 를 제조하였다.

또한, 수지섬유의 흡수율은 다음 식에 따라 구하였다.

흡수율(%) = 100 ×(W₁- W₀) / W₀

위의 식에 있어서, W₀는 수지섬유시료를 120℃ 로 7 시간 건조한 후에 측정한 중량이다. W₁은 이 건조시킨 수지섬유시료를 물에 15 시간 침지(沈漬)시킨 후, 원심분리기에 넣어 3000 rpm 으로 10 분간 작동시켜, 수지섬유시료의 표면에 부착된 물을 털어낸 후에 측정한 중량이다.

실시예 2

폴리헥사메틸렌·테레프탈아미드수지(동양방적사제,「6T」)에 평균입경 7㎛ 의 흑연가루 0.1 중량% 과, 직경 1㎛ 길이 50㎛ 의 티탄휘스커 0.05 중량% 를 첨가하여, 압출온도 340℃(평균)로 용융압출방사한 후, 연신하여 직경 0.4㎜ 인 수지섬유 B(흡수율 3.43%)를 얻었다. 이 수지섬유(모노필라멘트)를 브러쉬모재에 이용하여 외경 340㎜, 모길이 40㎜ 의 브러쉬디스크를 제조하고, 또한 브러쉬 롤 B 를 제조하였다.

비교예 1

나이론 6 을 압출온도 260℃(평균) 로 용융압출방사한 후에 연신하고, 직경 0.4㎜ 의 수지섬유 C(흡수율 6.99%)를 얻었다. 이 수지섬유(모노필라멘트)를 브러쉬모재에 이용하여 외경 340㎜, 모길이 40㎜ 의 브러쉬디스크를 제조하고, 또한 브러쉬 롤 C 를 제조하였다.

실시예 1, 2 및 비교예 1 로 얻어진 브러쉬 롤(A, B, C) 를 이용하여 이하의 조건으로 세정시험을 하였다.

강판에 60℃ 의 세정수용액(NaOH 2% + AD-2000ESP 0.2%)을 스프레이량 0.05 ℓ/분·㎜ 로 스프레이하면서, 900 rpm 으로 브러쉬 롤을 회전시켜 세정하였다. 압하량은 3㎜(브러쉬 롤의 외주의 1 점을 강판표면에 접촉시켜3 ㎜ 밀어붙여 사용)로, 브러쉬 롤을 강판의 진행방향에 대하여 역회전시켰다. 강판의 진행속도(라인스피드)를 변화시켜 세정시험을 하였다.

세정후, 강판을 건조시키고 표면에 셀로테잎을 붙인 후에 박리하고, 셀로테잎에 부착된 이물을 색차측정장치(色差測定裝置)로 측정하였다. 아무 것도 하지 않은 블랭크로서의 셀로테잎을 그대로 계측했더니 L 수치는 90.42 였고, 강판을 완전세정(완전탈지)한 경우의 L 수치는 89.45 였다.

도 2 에 계측한 결과(3 회 평균치)를 나타내었다. 도 2 에서 횡축(橫軸)의 라인스피드는 강판이 브러쉬 롤의 밑을 통과한 속도이다.

도 2 에서 나타나 있는 바와 같이, 실시예 1 의 브러쉬 롤 A 및 실시예 2 의 브러쉬 롤 B 는 비교예 1 의 브러쉬 롤 C(종래품)와 비교하면 월등히 우수한 세정성능을 가진 것임을 알 수 있다.

다음으로 실시예 1, 2 및 비교예 1 에서 얻어진 수지섬유(A, B, C)의 내 실끊어짐성(耐絲折性)을 평가하기 위하여 이하의 실끊어짐 촉진시험을 하였다.

외경 320㎜ 의 원반의 외주에 길이 10㎜ 의 수지섬유 A, B 및 C 를 각 15 올, 방사상으로 고착하였다. 이 원반을 1200 rpm 으로 회전시키고, 1m/분의 속도로왕복운동하는 철판을 압하량 1㎜ 로 브러싱하였다. 브러싱할 때에 60℃ 의 물을 철판에 스프레이하였다.

연속운동시의 실끊어짐 올수를 도 3 에 나타내었다.

도 3 에서 나타나 있는 바와 같이 실시예 2 에서 얻어진 수지섬유 B 는 내 실끊어짐성(耐絲折性)에 있어서, 비교예 1 로 얻어진 수지섬유 C(종래품)와 비교하여도 손색이 없다. 또한, 실시예 1 로 얻어진 수지섬유 A 는 100 시간 연속운전한 경우의 내 실끊어짐성에 있어서 뒤떨어지고, 50 시간정도의 연속운전의 경우에는 실용상의 문제는 없다. 그리고 실시예 1 로 얻어진 수지섬유 A 는 압하량을 보다 미소(微小)하게 한 경우에는 실용상의 문제는 없었다.

본 발명의 세정용 브러쉬 롤의 브러싱부재는 전술한 바와 같이, 고온(예를 들면 60℃∼80℃)의 세정액을 스프레이하여 세정하는 경우에도 브러쉬모재의 수지섬유가 부드러워지지 않아 우수한 세정능력을 나타냄을 알 수 있다.

Claims (4)

1. 폴리헥사메틸렌·테레프탈아미드수지를 주성분으로 하는 수지섬유로 형성되는 것을 특징으로 하는 세정용 브러쉬 롤의 브러쉬모재
2. 제 1 항에 있어서, 상기 수지섬유는 그 중에 실끊어짐방지용 첨가제가 포함되는 것을 특징으로 하는 브러쉬모재
3. 폴리헥사메틸렌·테레프탈아미드수지를 주성분으로 하는 수지섬유로 형성되는 브러쉬모재를 구비하는 것을 특징으로 하는 세정용 브러쉬 롤의 브러싱부재
4. 제 3 항에 있어서, 상기 수지섬유는 그 중에 실끊어짐방지용 첨가제가 포함되는 것을 특징으로 하는 브러싱부재