KR100905285B1 - 유리 스트랜드 펠릿을 제조하는 방법, 및 펠릿 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 10 내지 25 중량%의 물 존재시, 절단된 유리 섬유를 혼합함으로써 유리 섬유 과립을 제조하는 방법에 관한 것으로, 상기 섬유는 유기 실란을 포함하는 사이즈를 이용해서 사이징된다. 본 발명에 따라, 절단된 유리 섬유는, 밀도가 적어도 67% 증가하도록 하기 위해 단일 혼합 장치를 사용해서 충분한 시간 동안 혼합되고, 이 단일 혼합 장치는 이 장치 안에서 형성된 섬유 또는 과립을 동일한 횟수로 일정하게 혼합한다. 건조 후, 형성된 최종 과립은 적어도 95 중량%의 유리를 함유하고, 접착 강화제 (tackifier)는 상술한 혼합 작업 중 가장 나중에 유리 섬유와 접하게 된다.

Description

유리 스트랜드 펠릿을 제조하는 방법, 및 펠릿{METHOD FOR PREPARING GLASS STRAND PELLETS, AND PELLET}

본 발명은 유리 스트랜드를 교반함으로써 유리 스트랜드 펠릿을 제조하는 것에 관한 것이다. 관련된 유리 스트랜드는 중합체 주성분의 열 가소성 물질, 보다 일반적으로는 RTP (강화 열가소성 물질), 불어로는 TPA ("thermoplastique arme")로 알려져 있는 것을 강화하는데 사용될 수 있다. 관련된 열가소성 물질은, 특히 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀, 폴리아미드 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트이다.

절단된 유리 스트랜드를 사용한 섬유 강화 열가소성 물질의 제조는, 합성 단계와, 열가소성 중합체와 절단된 유리 스트랜드를 압출기에서 교반하는 단계를 통해 진행된다. 이러한 제조는, 중합체가 충분한 유체가 되도록 하고, 최종 강화 열가소성 조성물이 가능한 한 균일하게 되도록 하기 위해서 충분히 고온에서 수행된다. 구체적으로, 열가소성 물질에 스트랜드 뭉침(clump of strand)이 존재하면, 일반적으로, 열등한 기계 강도 (특히 충격 강도 면에서) 및/또는 품질이 저하된 표면 마감이 일어난다.

일반적으로, 압출기는 다음 기능을 수행한다.

- 압출기는 유리 스트랜드의 뭉침을 필라멘트화한다 (즉, 분리시킨다).

- 압출기는 유리 스트랜드를 열가소성 매트릭스와 가능한 한 균일하게 교반한다.

- 압출기는 유리 스트랜드/열가소성 화합물을 열가소성 물질의 연화 온도 이상으로 가열한 다음, 유리 스트랜드/열가소성 화합물의 압출 비드를 제조하고, 상기 압출 비드는 이를 펠릿으로 변화시키도록 절단될 수 있다.

절단된 (유리) 스트랜드는 일반적으로 많은 개별 필라멘트의 조립체 형태이다. 이러한 스트랜드는, 예를 들어 10개의 내지 4000개의 필라멘트를 함유할 수 있는 완전한 통일체를 형성한다. 필라멘트는, 5 내지 24㎛, 예를 들어 약 10㎛ 내지 약 14㎛의 직경을 가질 수 있다.

유리 스트랜드를 더 쉽게 다룰 수 있도록 하기 위해서, 이들 유리 스트랜드를, 예를 들어 펠릿이나 과립과 같은 뭉침 형태로 응집시키고자 하는 시도가 이루어진다. 실제, 이러한 뭉침은 종래의 절단된 스트랜드보다 다루고 계량하기가 더 쉽다. 또한, 이러한 뭉침은 보다 높은 겉보기 벌크 밀도 (apparent bulk density)를 갖고, 이에 따라 동일한 질량의 유리 스트랜드는 더 적은 부피를 차지하고, 이는 저장, 운반 및 처리의 관점에서 모두 똑같이 유리한 것이다. 표준화된 ISO 15100 방법을 사용해서 측정된 이 밀도는, 압출기에 투입시, 경제적인 운반 비용과 쉽고 확실한 계량을 제공하기 위해 충분히 높은 필요가 있다. 본 출원서에 사용된 밀도라는 용어는, ISO 15100에 의해 측정된 이러한 실제 겉보기 밀도이다.

절단된 유리 스트랜드의 뭉침(본 발명의 경우 펠릿)은, 충분히 그대로 유지될 필요가 있어서 사용시 품질이 저하되지 않는다. 실제로, 여러 가지 기계 작용 ( 운반, 포장 풀기, 이동, 계량)은 절단된 스트랜드가 올바른 용도에 맞지 않게 하는 "미세한 입자들(fine)"의 생성을 일으킬 수 있다. 다른 관점에서, 이러한 완전성은, 적절한 순간 뭉침이 풀어질 필요가 있고 (즉, 개별 필라멘트로 분리), 압출기에서 열가소성 펠릿과 교반할 경우에는 완전히 풀어질 필요가 있기 때문에, 지나치게 크지 않아야 한다.

US 4840755는 출발 스트랜드의 밀도를 약간 높이고, 이들을 막대와 같은 형태로 만들기 위한 진동 방법을 기술한다. 스트랜드가 도착한 폭은, 스트랜드가 빠져나간 폭과 실제 동일하다.

WO 9640595 (US 5578535와 같은 종류의)는 11 내지 20%의 물 함량을 얻기 위해 수화(hydration)하고, 다음으로 펠릿이 형성될 때까지 적어도 3분 동안 섬유를 교반한 다음, 상기 펠릿을 건조시켜서 얻은 펠릿을 포함하는 조성물에 관한 것이다. 출발 스트랜드에 대한 펠릿의 밀도의 비는 약 1.2 내지 1.3이다.

WO 9843920 (US 5868982와 US 5945134와 같은 종류의)은 다음의 연속 단계, 즉 많은 필라멘트를 포함하는 스트랜드를 형성하는 단계와, 스트랜드를 절단하는 단계와, 스트랜드에 수화 용액을 가하는 단계와, 펠릿이 형성될 때까지 제 1 영역에서 제 1 텀블링 작업으로 스트랜드에 수화 용액을 분산시키는 단계와, 제 2 영역에서 제 2 텀블링 작업을 거치게 함으로써 펠릿의 밀도를 높이는 단계를 포함하는 펠릿 제조 방법에 관한 것이다. 이렇게 제조된 펠릿은 원통형이고, 이들 길이의 20 내지 65%를 차지하는 직경을 갖는다. 이 특허 문서에 따라, 한편, 응집 작업 (펠릿의 형성)과, 다른 한편, 밀도화 작업을, 서로 다른 장치에서 실행함으로써 분리하 지 않을 경우, 충분한 밀도화를 얻는 것은 불가능하다.

WO 0149627은 다음의 연속 단계, 즉, 제 1 선구물질로 사이징된 많은 필라멘트를 포함하는 스트랜드를 형성하는 단계와, 스트랜드를 절단하는 단계와, 말레산 무수물과, 공중합 가능한 다른 단위체의 공중합체를 포함하는 결합제 용액을 도포하는 단계와, 펠릿이 형성될 때까지 제 1 영역에서 제 1 텀블링 작업을 통해 스트랜드 위에 상기 용액을 분산시키는 단계와, 제 2 영역에서 제 1 작업처럼 격렬하지 않은 제 2 텀블링 작업을 거치게 함으로써 펠릿의 밀도를 높이는 단계를 포함하는 펠릿 제조 방법을 기재하고 있다. 초기 절단 스트랜드와 비교해서 13 내지 60%의 밀도 증가가 얻어진다. 사용된 절단 스트랜드에 비해서 최대 60% 증가된 더 큰 밀도화를 얻을 수 있게 하는 것은, 제 2 텀블링 작업이 존재하기 때문이다.

생산성의 증가는, 매우 격렬한 운반 방법 (예를 들어, 유압식 운반)이 고려된다는 것을 나타내고, 이러한 생산성의 증가는, 다른 것 중에서, 빠른 공급 속도와 매우 정확한 계량을 보장하기 위해 매우 높은 유동성 특성 (flowability property)을 필요로 한다.

일반적으로, 종래의 절단 스트랜드의 길이는 3 또는 4.5mm로, 이러한 길이는 완전성(intactness)과 밀도 사이에서 이루어진 훌륭한 절충안 때문에 채택되었다. 이러한 절충안을 만들 필요성은, 지금까지 항상, RTP 섬유 제조업자가 보다 긴 길이의 스트랜드 (예를 들어, 9 또는 12mm 스트랜드)를 고려하지 못하게 했고, 이는 이럴 경우 이러한 스트랜드의 운반과 계량이 종래의 압출기에 맞지 않기 때문이다. 그러나, 이러한 길이의 증가는 복합체의 잔류 길이를 증가시키고, 이에 따라 최종 복합체의 기계 특성을 향상시키는 이점을 가질 것이다. 가능한 가장 긴 길이를 유지할 수 있는 프로파일을 고정하는 압출기를 개발할 경우, 보다 길이가 긴 유리 스트랜드 펠릿의 제조를 구상할 수 있다.

본 발명은, 10 내지 25 중량%의 물 존재시 절단된 유리 스트랜드를 교반함으로써 유리 스트랜드 펠릿을 제조하는 방법에 관한 것으로, 상기 스트랜드는 유리실란을 함유하는 사이즈(size)로 코팅되고, 상기 방법은, 밀도가 적어도 67% 증가하도록 하기 위해 충분히 오랫동안 교반을 수행하는데, 이는, 매번, 스트랜드 또는 형성된 펠릿에 동일한 교반 횟수를 부여하는 교반 장치를 사용해서 수행되고, 최종적으로 형성된 펠릿은, 건조 후, 적어도 95 중량%, 또는 심지어 적어도 99 중량%의 유리를 함유하며, 접착제 (막 형성제)는 교반 중 가장 나중에 유리 스트랜드와 접한다.

본 발명을 이용해서 얻은 펠릿에서, "필라멘트"는 부싱(bushing)을 사용하는 간단한 섬유 형성 작업에서보다 더 빽빽하게 채워져 있다. 펠릿의 형상 인자는 최적의 밀도가 생기게 한다.

본 발명의 문맥에 사용된 유리 스트랜드는 일반적으로 다음 연속 단계, 즉

- 습한 대기에서, 용융된 유리로부터 부싱을 통해 필라멘트를 연신하는 단계와,

- 사이징 용액으로 필라멘트를 코팅하는 단계와, 다음으로,

- 필라멘트를 스트랜드로 모으는 단계와, 다음으로,

- 절단된 유리 스트랜드를 형성하기 위해 스트랜드를 절단하는 단계를 이용해서 제조된다.

이 단계에서, 절단된 스트랜드는 축축하다. 이들 스트랜드는 일반적으로 5 내지 25 중량, 예를 들어 5 내지 15 중량%의 물을 함유한다. 스트랜드를 본 발명에 따른 교반 단계에 넣기 전 건조시킬 필요가 없는데, 이는, 이 단계가 어떠한 경우에도 물 존재시 수행되어야만 하기 때문이다. 따라서, 필요한 임의의 추가 물 (섬유 연신 단계를 통해 공급된 물에 관해서)은, 전체 물의 함량 (사이즈 물과, 교반 장치에 첨가된 물을 포함해서, 섬유 연신으로 인한 물)이 교반 장치에 주입된 물질 중 10 내지 25 중량%, 바람직하게는 12 내지 15 중량%가 되도록 하기 위해, 교반 장치에 첨가된다. 추가 물 (펠릿화제의 오염을 줄이고 효율을 증가시키기 위한)을 첨가하지 말아야 하는 것이 가능하고 바람직하다. 이를 위해서, 필요한 모든 것은, 올바른 펠릿화를 얻기 위해 충분히 축축한 정도에서 섬유 형성이 수행되는 것이다.

사이즈 액체는 적어도 하나의 유기 실란을 포함한다. 이 유기 실란은 일반적으로, 필라멘트 표면에, 변형된 (그 반응기가 반응함으로써, 상기 반응기 부분을 잃는) 유기 실란을 결합시키기 위해 유리 표면에서 수산화 기와 반응할 수 있는 적어도 하나의 반응기를 포함한다. 사이징 작업을 위해 사용된 유기 실란은 일반적으로 알콕시실란의 가수분해 유도체이고, 이 자체는 일반적으로 트리알콕시실란 기, 즉 -Si(OR)₃을 포함하는데, R은 메틸 또는 에틸 또는 프로필 또는 부틸 기와 같은 탄화수소 기를 나타낸다. 따라서, 유기 실란은 예를 들어, 다음 화합물,

- Y-아미노프로필트리에톡시실란,

- Y-글리시드옥시프로필트리메톡시실란 중 한 가지 화합물의 가수분해 유도체일 수 있다.

유기 실란은 일반적으로 0.05 중량% 내지 1 중량%, 바람직하게는 0.2 내지 0.6 중량%의 비율로 사이징 용액에 존재한다. 사이징 용액은 또한, 막 형성제, 윤활제, 정전기 방지제와 같은 다른 성분을 함유할 수 있다. 사이징 용액은 용액, 에멀션 또는 현탁액일 수 있다.

사이징 단계 후에, 필라멘트는 일반적으로 10개 내지 4000개의 필라멘트를 함유하는 스트랜드로 조립되고, 다음으로 원하는 길이로 절단된다. 이러한 두 개의 단계 (조립과 절단)는 당업자에게 본래 알려져 있다. 다음으로 이것은 유기 실란으로 사이징된 절단된 유리 스트랜드를 제조한다.

일반적으로, 사용된 절단 스트랜드는 200ppm (중량 면에서) 미만의 미세한 입자들 (1개의 필라멘트 내지 10개의 응집 필라멘트를 포함하는)을 포함한다.

교반 장치는 스트랜드에 전혀 손상을 주지 않으면서 절단된 스트랜드를 포함하는 화합물을 교반할 수 있는 어떠한 유형의 장치도 될 수 있다. 형성되는 펠릿의 스트랜드가 분리되지 않도록 하기 위해서, 교반은 지나치게 격렬해서는 안 된다. 교반은 절단된 스트랜드, 다음으로 형성되는 펠릿에 반복적인 움직임을 제공한다. 장치의 회전 횟수는 예를 들어 분당 10회 내지 50회일 수 있다.

바람직하게, 교반은 텀블링 작업으로, 이는 스트랜드 또는 형성되는 펠릿이 위로 올라갔다가 다시 떨어지고, 텀블링하는데, 이는 원하는 펠릿을 얻을 때까지 계속된다. 펠릿은 텀블링할 때 분리되지 말아야 한다. 바람직하게, 텀블링은, 이 장치가 함유한 스트랜드 또는 펠릿을 초당 0.2 내지 1 미터, 바람직하게는 초당 0.3 내지 0.7 미터, 특히 초당 약 0.5미터의 선형 속도로 운반한다. 이러한 운반 속도는, 이들을 운반하기 위해 형성되는 스트랜드 또는 펠릿과 접하게 되는 장치 벽의 속도이다. 이러한 선형 속도는 도 2의 벡터 v와 같이, 스트랜드 또는 펠릿을 운반하는 벽에 접한 벡터로 표시될 수 있다.

본 발명에 따른 교반은 단일 교반 단계를 통해 이루어질 수 있다. 이는, 예를 들어 한편으로는 교반을 시작하기 위해서, 다른 한편으로는 교반을 마치기 위해서, 두 개의 서로 다른 교반 장치에 의지할 필요가 없음을 의미한다. 이에 따라 교반은, 하나의 동일 장치에서 실행될 수 있다. 또한, 단일 교반 장치의 경우에는, 예를 들어 장치의 기하 구조를 서로 다른 영역으로 변경함으로써, 서로 다른 교반 영역을 형성하는 것이 필요치 않고, 여러 영역은 형성되는 펠릿이 서로 다른 교반 제약을 받도록 한다. 서로 다른 교반 제약은, 예를 들어, 다소 격렬한 텀블링, 즉 서로 다른 횟수로 텀블링할 수 있다. 따라서, 교반 장치는, 단지 하나의 단일 교반 영역을 가질 수 있다. 교반 작업의 처음부터 끝까지, 절단된 스트랜드와 형성되거나 형성되고 있는 펠릿은, 교반 장치에 의해 동일한 제약을 받을 수 있는데, 이는 특히, 예를 들어 교반 횟수가 일정하기 때문이다. 따라서, 이 장치는 교반, 특히 텀블링을 제공하는 장치일 수 있고, 그 교반 횟수는 그 전체 내용물, 즉 절단 스트랜드 또는 형성되는 펠릿에 대해 매번 동일하다. 텀블링의 경우, 텀블링 횟수는 장치의 회전 횟수 (단위 시간 당 회전수)보다 일반적으로 많은데, 이는 특히 도 9에서 볼 수 있는 것처럼, 이 장치가 1회전을 수행할 때, 그 안의 물체는 자체적으로 여러 번 텀블링할 수 있기 때문이다. 이 장치는 이 안에 있는 모든 것을 같은 횟수로 운반하고, 이는 이러한 모든 물체들이 동일한 교반 제약을 받기 때문인 것으로 생각된다. 이 장치는 또한, 스트랜드 또는 형성되는 펠릿을, 펠릿 제조의 처음 (절단된 스트랜드 단계)부터 끝까지 동일 선형 속도로 운반하는 장치일 수 있다.

펠릿은, 출발 절단 스트랜드 단계부터 최종 펠릿 단계까지, 일정한 횟수로 교반하는 장치를 통해 연속적으로 제조될 수 있다.

이 장치는, 약간만 형성된 상태의 펠릿과, 진전된 형성 단계의 펠릿이 교반되는 것을 제한하기 위해, 형성되고 있는 펠릿의 경로를 정하는 파티션을 또한 포함할 수 있다.

교반 장치, 보다 구체적으로 텀블링 장치는, 일반적으로 하나의 축을 중심으로 회전하고, 이것이 함유한 모든 것 (절단된 스트랜드부터 펠릿까지)을 동일한 횟수로 교반한다. 매번, 이 장치는 단지 하나의 회전 횟수 (또는 방사상 회전 속도)를 갖는다. 이 장치가 함유한 모든 것은 동일한 횟수로 교반되고, 이러한 횟수는 일반적으로 장치 안에 있는 물체의 텀블링 횟수보다 크다.

텀블링 작업은, 예를 들어 그 회전축을 중심으로 회전하는 중공 실린더에서 실행될 수 있다. 이 실런더의 단면은 원통형이거나, 다른 적절한 모양, 예를 들어 다각형, 예를 들어 육각형 모양을 가질 수 있다. 회전축은 수평으로 0 내지 45°의 각도만큼 기울어진 것이 바람직하다. 이러한 실린더는 도 1에 그려져 있다. 이 실린더는 관 표면(1)과 말단 벽(end wall)(2)을 포함한다. 도 1의 변형예에서, 실린더는 매우 깊지 않고 (그 직경과 비교해서), 플레이트(plate)라는 용어로 불릴 수 있다. 이 실린더는 수평과 α의 각을 이루는 그 회전축(XX')을 갖는다. 이 실린더는 모터(3)를 이용해서 그 회전축을 중심으로 회전하게 될 수 있다. 절단된 스트랜드와 화합물의 다른 성분은 실린더에 위치하게 된다. 스트랜드는 텀블링되고, 점선의 화살표로 도 2에 그려진 종류의 경로를 따르고, 상기 도면은 그 회전축 방향으로 도시된 실린더를 나타내고, 상기 실린더는 관 표면(1)과 말단 벽(2)을 포함하는 것을 볼 수 있다. 이 예에서, 교반하는 동안, 텀블링 횟수를 변경하거나 변경하지 않는 것 중 어느 하나가 가능하다. 그러나, 교반하는 동안 그 횟수가 바뀌더라도, 매번, 텀블링 횟수는 동시에 장치 안에 들어있는 모든 절단 스트랜드와 펠릿에 대해 같다는 것이 분명하다.

회전 텀블링 장치 (실린더 또는 플레이트)를 내려치는 해머로 텀블링을 보조하는 것이 가능하다. 도 9는 이러한 변형예를 도시한다. 해머(10)는 주기적으로 회전 장치(11)를 쳐서, 스트랜드나 장치의 내벽에 형성되는 펠릿이 떨어질 수 있도록 한다. 장치 안에 들어있는 물체(12)는, 회전축을 모두 지나는 수직선과 수평선 사이의 약 90° 각도(β) 부분에서 텀블링한다.

연속적인 산업 공정을 위해, 실린더는 하나의 실린더가 다른 실린더의 위에 고정되어 있는 여러 개의 동일 중심 서브 실린더 (concentric sub-cylinder)의 조립체(collection)일 수 있다. 이러한 조립체는 도 4에 도시되어 있고, 펠릿의 경로는 화살표를 사용해서 도시되어 있다. 이러한 변형예에서, 펠릿은 상류 서브 실린더 (upstream sub-cylinder)로부터, 상류 서브 실린더에서 특정한 체류 시간을 보내는 하류 서브 실린더 (upstream sub-cylinder)로 지난다. 이러한 순환은, 이들 밀도에 따라 펠릿을 더욱 잘 분리시킴으로써, 펠릿 입자 크기의 분포가 감소하도록 한다. 또한, 경로의 확대는, 체류 시간을 증가시키고, 이에 따라 단위 시간 당 제조된 물질에 대해 펠릿화제(pelletizer)의 부피를 최적화할 수 있다. 이에 따라, 본 명세서의 장치는, 가능한 한 초기 형성 단계의 펠릿이 진전된 형성 단계의 펠릿과 교반되는 것을 방지하기 위해, 형성되는 펠릿의 경로를 정하는 파티션을 포함한다. 이러한 장치는, 들어가는 절단 스트랜드와 빠져나가는 펠릿에 동일한 텀블링 횟수를 제공한다 (장치의 회전 횟수에 따라). 장치에 함유된 모든 것이 동일 횟수로 텀블링되더라도, 텀블링된 물체는 서로 다른 반경 위에 분포되고, 원주 속도는 각 단계에서 변하는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 이 장치는, 일정 치수로 되고, 직경이 큰 물체는 원심력에 의해 텀블링되지 않고, 직경이 작은 물체는 텀블링될 수 있을 정도로 충분히 신속하게 회전하도록 작동할 필요가 있다. 이에 따라, 장치는 교반을 통해 텀블링을 제공하고, 매번 이 텀블링의 횟수는, 형성되는 펠릿과 빠져나가는 펠릿을 포함해서, 절단 스트랜드(투입)와 펠릿에 대해 동일하다. 연속 제조에 사용될 수 있는 이러한 변형예에서, 텀블링 횟수는 일반적으로 일정하게 유지된다. 도 7과 8은 플레이트의 변형예를 나타낸다. 도 7은 나선형 플레이트를 도시하는데, 플레이트의 회전축에 평행한 나선 모양의 파티션이 그 밑면에 고정되어 있다. 형성된 펠릿은 파티션에 의해 지시된 나선 경로를 따른다. 펠릿은 중앙에 위치하고 주변에서 다시 나타난다. 도 8은, 상기 플레이트의 회전축에 평행한 많은 동일 중심 파티션을 포함하는 플레이트를 도시하는데, 상기 파티션의 오리피스는 형성되는 펠릿이 두 개의 파티션 사이의 부피로부터 인접한 부피로 지나도록 한다. 하나의 부피에서 다음 부피로의 이러한 진행은 중심에서 원주로의 방향이다.

따라서, 교반은 직경이 그 깊이보다 더 큰 플레이트 모양을 갖는 실린더에서 실행될 수 있고, 상기 플레이트는 회전축에 평행한 파티션이 설치되어 있고 펠릿의 체류 시간을 증가시킨다. 교반 장치는 중앙에서 절단된 스트랜드를 수용하고, 펠릿은 플레이트의 원주를 통해 빠져나간다.

연속 산업 공정에 대해, 중공 실린더 (실린더 단면이 둥글 경우에는 관)를 또한 사용할 수 있고, 그 회전축은 수평에 대해 기울어져 있으며, 펠릿으로 변환되는 스트랜드가 실린더의 한 말단에서 다른 말단으로 이동하도록 하기 위해 충분히 긴 관 표면을 포함한다. 그 회전축에 수직인 단면은 둥글거나, 또는 적합한 다른 모양, 예를 들어 다각형, 예를 들어 육각형을 가질 수 있다. 이러한 실린더는 소량의 원뿔성(conicity)(예를 들어, 5%)을 가질 수 있다. 이 원뿔성은, (큰 직경 - 작은 직경)/축을 따른 길이의 비율과 같은 비로 정의된다. 이러한 실린더의 원리는 도 3에 도시되어 있다. 실린더는 수평선(4)에 대해 각 알파만큼 기울어져 있다. 절단된 스트랜드는 개구(5) 중 하나의 개구, 즉 다른 개구와 비교해서 높은 위치에 있는 개구를 통해 실린더 안에 실리고, 스트랜드는 과립으로 변환된 다음, 도 3에 점선으로 도시된 유형의 경로를 따르고, 형성된 펠릿은 배출구 개구 (outlet opening)(6), 즉 입구 개구 (inlet opening)(5)와 비교해서 더 낮은 위치에 있는 개구를 통해 복구된다. 이러한 장치는 단지 하나의 교반 영역을 갖는 것으로 간주되는데, 이는 교반의 처음부터 끝까지, 절단된 스트랜드 다음으로 형성되는 펠릿은 장치에 의해 동일한 교반 제약을 받는다. 실린더는 또한 하나의 서브 실린더가 다음 서브 실린더 위에 고정되어 있는 여러 개의 동일 중심 서브 실린더의 집합체일 수 있고, 펠릿은 오리피스를 통해 하나의 서브 실린더에서 다음 서브 실린더로 이동한다. 이러한 조립체는 도 5에 도시되어 있고, 펠릿의 경로는 화살표를 사용해서 도시되어 있다. 이러한 변형예에서, 펠릿은 상류 서브 실린더로부터, 상류 서브 실린더에서 특정한 체류 시간을 보낸 하류 서브 실린더로 이동한다. 이러한 순환은, 이들 밀도에 따라 펠릿을 더욱 잘 분리시킴으로써, 펠릿의 입자 크기 분포를 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 명세서의 장치는, 초기 형성 단계의 펠릿이 가능한 한 멀리까지 진전된 형성 단계의 펠릿과 교반되지 않도록 하기 위해, 형성되는 펠릿을 경로를 정하는 파티션을 포함한다. 본 명세서에서 또한, 장치는 교반을 통해 텀블링을 수행하고, 이 텀블링의 횟수는 매번, 절단 스트랜드 (투입)와, 형성되는 펠릿과 빠져나가는 펠릿을 포함하는 펠릿에 대해 동일하다. 본 명세서에서는 또한, 텀블링 횟수는 일반적으로 일정하게 유지되고, 이 장치는 또한 연속 제조에 사용될 수 있다. 도 3과 도 5의 장치는, 스트랜드와 펠릿이 운반되는 선형 속도가 스트랜드가 펠릿으로 변환되는 동안 일정하게 유지될 수 있는 예이다.

교반은 또한 도 6에 도시되어 있는 쌍뿔꼴과 같은 회전 쌍뿔꼴에서 실행될 수 있다. 개구(8)가 설치된 이 쌍뿔꼴(7)은 샤프트(9)를 통해 회전한다. 쌍뿔꼴의 축은 관련 작업에 따라 변할 수 있는 경사(θ)를 채택할 수 있다. 즉, 절단된 스트랜드의 투입은 θ= 45°에서, 물을 첨가하는 것은 θ= 0°에서, 펠릿화 종료시 꺼내는 것은 θ= 90°에서 이루어진다. 예를 통해, 이 쌍뿔꼴은 분당 30회의 샤프트(9)를 중심으로 한 회전 횟수로 작동할 수 있다.

펠릿화 플레이트, 양 끝단이 개방된 기울어진 실린더, 와동 효과 (vortex effect)를 통해 섬유가 움직이는 고정 실린더를 사용할 수 있다.

교반 작업을 하기 전에, 교반하고자 하는 화합물의 성분이 교반 장치 안으로 투입된다. 이에 따라,

- 절단되고 사이징 처리된 스트랜드와,

- 적어도 하나의 막 형성제와,

- 상기 화합물 전체 물질의 10 내지 25 중량%를 차지하는 물이 투입된다.

절단되고 사이징 처리된 스트랜드는 일반적으로 축축하고, 따라서 본 발명에 따른 방법에 필요한 물 10 내지 25%의 일부에 이미 기여한다.

막 형성제와 물은 교반하는 동안 가장 나중에 유리 스트랜드와 접한다. 이는, 막 형성제가 섬유 형성 작업으로부터 바로, 예를 들어 사이징 용액에 투입함으로써 사이징하는 동안, 유리 스트랜드와 접하게 될 수 있거나, 또는 사이징 단계와 무관하게, 일반적으로 교반 전, 또는 교반하는 도중에도 교반 장치에 따로 투입함으로써, 유리 스트랜드와 나중에 접하게 될 수 있다.

막 형성제는 적어도 부분적으로 절단 스트랜드와 따로 투입될 수 있다. 그러나, 막 형성제는 적어도 부분적으로 스트랜드와 동시에 쉽게 투입될 수 있는데, 이것이 스트랜드에 의해 실행되기 때문이다. 이는 특히, 사이징 용액이 막 형성제를 함유한 경우이다. 교반 작업에 필요한 모든 막 형성제는, 사이징 작업을 하는 동안 스트랜드에 도포를 한 후에, 스트랜드에 의해서 제공될 수 있다. 이 경우에는, 사이징 단계 후 섬유에 추가량의 막 형성제가 첨가되지 않는다.

막 형성제는 교반하고자 하는 전체 물질의 0.3 중량% 내지 2 중량%의 양만큼 존재할 수 있다. 막 형성제는 절단된 스트랜드에 약간의 응집성 (절단된 스트랜드 내에서 필라멘트를 고정시키는)을 부여하는 목적을 갖는다. 그러나, 막 형성제는, 압출기 통과시 필라멘트가 서로 떨어지도록 해야만 한다. 당업자는 어떤 막 형성제가 사용될 수 있는지를 알고 있다.

따라서, 막 형성제는 다음 화합물, 즉

- 폴리에스테르,

- 폴리우레탄,

- 예를 들어, 비스-페놀 A의 디글리시딜 에테르 중합체인 에폭시 중합체,

- 에폭시-폴리우레탄 공중합체로부터 선택될 수 있다.

특히, DSM 사의 Neoxil 962를 사용할 수 있다.

당업자가 인지하는 바와 같이, 막 형성제는 강화하고자 하는 열가소성 물질의 성질에 따라 선택될 필요가 있다. PBT 또는 PET와 같은 폴리에스테르 타입의 열가소성 물질에 대해, 에폭시 타입, 특히 비스페널 A의 디글리시딜에테르 중합체 (DGEBA)의 막 형성제를 사용할 수 있다. 폴리이미드 타입의 열가소성 물질에 대해서는, 폴리우레탄 타입의 막 형성제를 사용할 수 있다.

물은, 절단 스트랜드로부터 적어도 부분적으로 분리된 교반 장치 안으로 투입될 수 있다. 그러나, 물은 일반적으로 또한 적어도 부분적으로 스트랜드와 동시 에 투입되는데, 이는 물이 사이징 작업 후 스트랜드에 의해 제공되기 때문이다. 특히, 절단 스트랜드는 건조 단계 전에는 일반적으로 건조되지 않는다. 교반 작업에 필요한 모든 물은, 특히 사이징 작업을 하는 동안 스트랜드에 도포를 한 후에, 스트랜드에 의해서 또한 제공될 수 있다.

본 발명에 따른 방법에 필요한 모든 물이, 스트랜드가 장치에 투입될 때 스트랜드에 의해서 제공되지 않는다면, 이 물은 적절한 수단, 특히 스프레이(spraying)/분무(atomizing)를 통해 또는 증기를 가함으로써, 교반 장치에 직접 첨가될 수 있다. 증기를 가하는 것은, 물이 교반 장치에 직접 (스트랜드에 의해서 실행되지 않고) 첨가될 필요가 있을 경우, 물을 첨가하는 바람직한 방법이다. 이는, 증기의 사용으로 인해 보다 균일하고 펠릿 형성 속도가 더 빠른 펠릿이 얻어지는 것으로 밝혀졌기 때문이다.

만일 물이, 절단된 스트랜드와 무관하게 교반 장치에 첨가될 필요가 있다면, 물을 교반 장치에 투입하기 전에, 다른 성분, 예를 들어 막 형성제의 적어도 일부와 물을 교반할 수 있다. 이는, 예를 들어, 섬유 연신/사이징 작업과 맞지 않는 독성 때문에, 사이징 단계 동안 스트랜드에 막 형성제를 가하는 것이 바람직하지 않을 경우, 또는 대안적으로, 막 형성제가 사이즈 조성물의 다른 성분과 반응하거나, 또는 사이즈 에멀션의 안정성을 해치는 경우 이점을 갖는다.

따라서, 사이징 작업은, 막 형성제 양의 일부 또는 전체와, 필요한 모든 물을 스트랜드 표면에 제공할 수 있다. 일반적으로, 바람직한 실시예에 따라, 필요한 막 형성제의 양 모두는 스트랜드를 사이징하는 액체로 투입되고, 다음으로 사이징 작업 후에는 더 이상 첨가할 필요가 없다. 이는, 전 방법이 단순화된다는 관점과, 예를 들어 스프레이에 의해 사이징을 한 다음 단계에서 막 형성제가 첨가되어야만 할 경우, 이러한 종류의 생성물질을 처리하는데 따른 위험, 예를 들어 스프레이 노즐이 막힐 위험이 있다는 관점에서, 유리하다. 또한, 사이징 다음의 이러한 단계 중에, 이러한 막 형성제와 교반물로 필요한 물의 일부를 첨가하고자 할 경우, 이러한 첨가를 위해 증기를 사용하는 것이 불가능할 것이다.

사이징 작업은, 필요한 물의 전체는 아니지만, 그 적어도 일부를 반드시 제공한다. 일반적으로, 물은 또한 스트랜드에 무관하게, 교반 장치에 직접 첨가된다. 스트랜드는 일반적으로 교반하고자 하는 전체 물질의 5 내지 15 중량%의 양만큼 물을 제공하기 때문에, 물은 일반적으로, 교반하고자 하는 전체 물질의 5 내지 10 중량% 수준으로 교반 장치에 직접 첨가되어, 교반되는 전체 물질의 10 내지 25%, 바람직하게는 12 내지 15%는 물로 이루어진다. 이는 순수한 물, 즉 적어도 99%의 물을 함유한다.

따라서, 본 발명의 바람직한 변형예에 따라, 사이즈는 모든 막 형성제와 물의 적어도 일부를 제공하고, 맨 위의 물 (topping-up water)은 제시된 비율로 교반 장치에 직접 간단하게 첨가된다. 이에 따라, 사이즈는 일반적으로 "완료되고", 이는 의도한 용도를 위해 종래의 사이즈 화합물의 모든 성분을 포함하고, 일반적으로, 사이징 후에는, 물을 제외하고 이러한 성분 중 어떠한 성분도 첨가할 필요가 없음을 의미한다.

펠릿을 제조하기 위해 교반 장치에서 스트랜드가 보내는 체류 시간은 일반적으로 적어도 2분, 보다 일반적으로는 적어도 4분이고, 보다 일반적으로는 적어도 8분, 예를 들어 10분이다. 보다 오랫동안 교반할 수는 있지만, 불필요하다. 따라서, 교반은 15분 미만으로 이루어질 수 있다. 교반은 원하는 펠릿 밀도를 얻기 위해 충분히 오랫동안 수행된다.

교반은 일반적으로 주변 온도에서 수행된다.

교반 장치의 내면은 수소성인 것이 바람직하다. 교반 장치의 내면은 내마모성인 것이 바람직하다. 교반 장치의 내면은 움직이는 유리 스트랜드에 대해 충분히 미끄러운 것이 바람직하다. 이러한 특성은 코팅에 의해 제공될 수 있다. 이 코팅은 PTFE 또는 PVDF와 같은 소수성 중합체로 만들어질 수 있다. 움직이는 스트랜드는, 장치가 더 좋은 효율을 나타내는 이러한 물질로 만들어진 내면을 갖는 경우, 벽에 접착되는 경향이 더 적은 것으로 밝혀졌다. 내면은 적절한 거칠기(roughness), 예를 들어 1.5의 Ra 값을 갖는 것이 바람직하다.

절단된 스트랜드는, 펠릿을 형성하기 위해 교반하는 동안, 그 길이를 바꾸지 않고 서로 뭉친다. 따라서, 펠릿은 다소 실린더 형태를 띠고, 그 길이는 처음 투입된 가장 긴 스트랜드의 길이와 대략 같다.

길이가 1.5 내지 25mm, 특히, 2 내지 15mm와, 보다 구체적으로 3mm, 4.5mm, 5mm, 9mm 또는 12mm와 같이 2 내지 25mm인 절단 스트랜드를 사용할 수 있다.

스트랜드를 통해, 길이가 서로 다른 스트랜드 교반물을 또한 사용할 수 있다.

출발 절단 스트랜드는 또한 미세한 입자들(fine)을 포함할 수 있는데, 이는 이러한 미세한 입자들이 서로 뭉치고 펠릿에 들어감으로써 펠릿화에 중요한 역할을 수행한다.

스트랜드에 포함된 필라멘트는 직경이 5 내지 24㎛일 수 있다.

교반은 원하는 펠릿 직경이나 원하는 밀도의 증가를 얻기 위해 충분히 오랫동안 수행된다. 본 발명에 따른 방법은, 밀도가 출발 절단 스트랜드의 밀도보다 적어도 35%, 또는 적어도 50%, 또는 적어도 67%, 또는 적어도 80%, 또는 적어도 100%, 또는 적어도 130%, 또는 심지어 적어도 200%가 더 큰 펠릿을 제조할 수 있도록 한다. 일반적으로, 최대 밀도는, 펠릿 직경이 대략 그 길이와 동일한 값에 도달할 때 얻어진다.

본 발명에 따른 방법은, 점화 손실이 작은 (low loss on ignition)(LOI) 펠릿을 얻을 수 있도록 한다. 이는, 본 발명의 문맥 내에서, 유기 실린이나 막 형성제와 같은 소량의 유기 화합물을 사용할 수 있다는 사실에서 나온다. 따라서, 본 발명에 따른 펠릿은 0.8% 미만, 심지어 0.5% 미만, 예를 들어 0.1 내지 0.5%, 특히 0.2 내지 0.4%에 달하는 점화 손실을 가질 수 있다.

최종 펠릿은, 각각의 직경이 5 내지 24㎛에 달하는 많은 평행한 유리 필라멘트의 밀접한 접촉으로 이루어진 물체로 정의될 수 있고, 이러한 필라멘트 모두는 동일한 공칭 직경 (nominal diameter)을 갖거나, 다른 공칭 직경을 갖는다. 펠릿에 포함된 펠라멘트의 개수는, 필라멘트의 직경에 따라, 특히 50000개 내지 500000개, 예를 들어 360000개 내지 500000개일 수 있다. 필라멘트는 펠릿에 단단하게 밀집되어 있다. 아래 표 2는 본 발명에 따른 방법을 이용해서 얻을 수 있는 펠릿의 예를 나타낸다.

예	절단 스트랜드				첨가된 물		전체 물	펠릿		밀도의 증가
	L (mm)	(dens) 덴스	x(%)	y(%)	수단	%	중량%	L (mm)	덴스	%
1	4.5	0.53	10	0.7	V	1	11	4.5	0.8	51
2	4.5	0.53	10	0.7	V	2	12	4.5	0.9	70
3	4.5	0.53	10	0.7	V	3	13	4.5	1	89
4	4.5	0.53	10	0.7	V	4	14	4.5	0.95	80
5	4.5	0.53	10	0.7	V	8	18	4.5	0.75	41
6	3	0.53	5	0.7	V	7	12	3	0.85	66
7	4.5	0.53	5	0.7	V	7	12	4.5	0.9	70
8	6	0.3	5	0.7	V	7	12	6	0.85	183
9	12	0.2	5	0.7	V	7	12	12	0.85	330
10	6	0.3	10	0.7	V	4	14	6	0.8	166
11	12	0.2	10	0.7	V	4	14	12	0.8	300
12	9	0.25	10	0.7	P	2	12	9	0.9	260
13	9	0.25	10	0.7	P	4	14	9	0.85	240
14	4.5	0.43	5	0.4	P	8	13	4.5	0.9	110
15	4.5	0.43	5	0.4	V	8	13	4.5	0.9	110
16	9	0.25	5	0.4	P	8	13	9	0.9	260
17	9	0.25	5	0.4	V	8	13	9	0.88	250

필라멘트 직경 (㎛)	필라멘트의 개수	최종 펠릿의 직경 (mm)
5	5000개	0.4
5	500000개	3.5
24	50000개	5.4
24	500000개	17.0
5	5000개	0.4
5	50000개	1.1
5	200000개	2.2
10	5000개	0.7
10	50000개	2.2
10	200000개	4.5
24	5000개	1.7
24	50000개	5.4
24	200000개	10.7

펠릿은 일반적으로 대략 원형형으로, 그 대략적인 직경은 1 내지 10mm이다. 다른 것과 비교해서 펠릿이 매우 큰 경우에는 확대시 이러한 것들이 두 개 또는 세 개의 밀접하게 결합된 실린더로 만들어진 것과 같이 보일 수 있다. 길이가 적어도 9mm 이상인 펠릿의 경우, 몇몇 경우 실린더는 약간 변형될 수 있고, 필라멘트는 그 전체 길이가 접하지 않지만, 축을 따라 미끄러져 있는데, 이는 펠릿이 이에 따라 처음의 절단 스트랜드의 길이보다 훨씬 더 긴 길이를 갖는 것을 의미한다. 12mm의 기본적인 절단 스트랜드 길이 (처음 사용된)에 대해, 펠릿은 최대 16mm의 지점까지 연장될 수 있다. 이에 따라, 이러한 펠릿은 대략 원통형의 중앙 본체를 포함하고, 각 실린더의 밑면은 올리브에서와 같이 한 지점만큼 연장된다. 따라서, 길이가 적어도 9mm인 펠릿에 대해, 이들 길이는 출발 절단 스트랜드, 이에 따라 이들 스트랜드에 함유된 필라멘트의 길이보다 적어도 10%가 더 클 수 있다.

펠릿은 일반적으로 출발 절단 스트랜드의 벌크 밀도보다 적어도 67%가 더 큰 벌크 밀도를 갖는다. 이들 펠릿은 일반적으로, 특히 상기 펠릿의 길이가 9mm 미만일 경우, 상기 출발 절단 스트랜드와 대략 동일한 길이를 갖는다.

펠릿은 열가소성 물질을 강화하는데 적합한 사이즈를 포함하고, 상기 사이즈는 일반적으로 스트랜드가 절단 스트랜드로 절단되기 전 스트랜드에 도포되었다.

펠릿을 캡슐화하기 위해 펠릿 주위에 중합체 재킷 (polymer jacket)을 형성할 필요가 없다. 이는, 본 발명에 따라 제조된 펠릿이 건조 후에도 사용될 수 있을 정도로 충분히 완전한 상태를 유지하기 때문이다. 따라서, 펠릿은, 압출기 (또는 이와 다른 임의의 적절한 혼합기)로 공급하기 위해 (건조 상태로) 사용될 수 있고, 이 압출기는 또한 열가소성 물질 (예를 들어, PE, PP, PS), 일반적으로 또한 펠릿 형태인 열가소성 물질이 공급된다. 펠릿이 캡슐화되지 않았다는 사실은, 열가소성 물질과 혼합되기 위해 펠릿 사용시 펠릿이 보다 쉽게 부서질 수 있다는 것을 의미한다.

도 1은, 실린더의 한 가지 변형예를 도시한 도면.

도 2는, 실린더에서 스트랜드의 경로와 벡터 v를 나타낸 도면.

도 3은, 실린더의 원리를 나타낸 도면.

도 4는, 여러 개의 동일 중심 서브 실린더 (concentric sub-cylinder)의 조립체(collection)를 나타낸 도면.

도 5는, 하나의 서브 실린더가 다음 서브 실린더 위에 고정되어 있는 여러 개의 동일 중심 서브 실린더의 집합체를 나타낸 도면.

도 6은, 교반을 수행하는 회전 쌍뿔꼴 (rotating bicone)을 나타낸 도면.

도 7은, 플레이트의 한 가지 변형예를 나타낸 도면.

도 8은, 플레이트의 다른 변형예를 나타낸 도면.

도 9는, 장치가 1회전을 수행할 때, 그 안의 물체가 자체적으로 여러 번 텀블링하는 것을 나타낸 도면.

도 10은, 펠릿을 제조하는 장치를 도시한 도면.

(배치 펠릿화의 예)

11.5 리터의 내부 체적을 갖는 도 6의 쌍뿔꼴에는, 밀도 "덴스(dens)"의 절 단 스트랜드 2000g이 채워진다 (표 1 참조). 약 800개 내지 4000개의 10㎛ 필라멘트로 이루어진 이러한 스트랜드는 섬유 연신 작업 동안 종래의 도포구 롤러 (applicator roller)와, 유기 실란, Crompton-OSI 사에 의해 제품번호 A1100으로 판매 중인 Y-아미노프로필트리에톡시실란의 가수분해 유도체, 비스-페놀 A 타입의 디글리시딜 에테르 중합체의 막 형성제를 함유하는 사이징 용액 (sizing liquid)을 사용해서 코팅되었다. 이러한 스트랜드는 x 중량%의 물을 함유한다 (표 1 참조). 이들의 점화 손실(LOI)은 y 중량%이다. 다음으로, 원하는 수분 함량을 얻는데 필요한 물의 양 (표 1 참조)이 증기 형태로 (표 1의 "V") 또는 스프레이를 통해 (표 1의 "P") 첨가된다. 일단 뚜껑이 닫히면, 쌍뿔꼴은 θ= 45°의 위치에 놓이고, 장치는 10분 동안 분당 30회의 속도로 연속 회전으로 설정된다.

이러한 예의 주요 특징은 표 1에 나타나 있다 (작동 조건과 결과). 이 표는,

- 출발 절단 스트랜드의 특징, 즉

- mm 단위의 이들 길이 "L",

- ISO 15100 방법을 통해 측정된 이들의 밀도 "덴스",

- 중량% 단위인 이들의 물 함량 "x",

- 중량% 단위인 이들의 점화 손실 (LOI)과,

- 물이 첨가되는 방법, 즉

- 수단: 증기 "V" 또는 스프레이 "P",

- 교반을 위해 전체 물질의 중량%로 첨가된 물의 양,

- 교반시 전체 물 함량과,

- 최종 펠릿의 특징, 즉

- mm 단위인 이들 길이 "L"과,

- ISO 15100 방법을 사용해서 측정된 이들의 밀도 "덴스"와,

- 출발 절단 스트랜드의 밀도와 펠릿의 밀도간의 밀도 증가를 나타낸다.

(연속 펠릿화의 예)

펠릿은 도 10에 도시되어 있는 장치를 이용해서 제조된다. 섬유가 사이즈로 코팅되는 섬유 연신 후, 스트랜드가 절단되고, 절단된 스트랜드는 튜브 형태로 펠릿화 장치로 이동되며, 다음으로 펠릿은 건조 및 다음으로 스크린 작업으로 이동되고, 다음으로 펠릿은 포장된다.

제조 조건은 다음과 같다.

섬유 연신: 부싱(bushing): 1200개의 구멍

생산량: 650kg/일

필라멘트 직경: 10㎛

절단 스트랜드: 절단 길이: 4.5mm

점화 손실: 0.69%

절단시 수분 함량: 14.5%

펠릿화: 펠릿 튜브 길이: 3.30m

펠릿 튜브 φ: 240mm

튜브의 경사: 1.9°

회전 속도: 분당 40회

텀블링 보조 시스템 (헤머): 1회전 당 2번의 타격

체류 시간: 2분

건조: 유체화 베드 진동: 180℃

체류 시간: 2분

절단 스트랜드는 정확한 펠릿화 수분 함량을 갖고, 움직이는 튜브에 직접 투입된다. 표 3은 다음 결과를 배열한다.

필라멘트 φ (㎛)	필라멘트 길이	수분 함량 (중량%)	밀도	점화 손실	펠릿화에 의한 밀도 증가	평균 펠릿 직경 (mm)	펠릿당 필라멘트 개수
10	4.5	14.54	0.87	0.69	61%	2.6	70000
10	4.5	12.82	0.95	0.60	60%	2.8	80000
10	4.5	12.5	0.8	0.66	62%	3.2	100000
10	4.5	13	0.93	0.58	70%	4.5	200000
17	12	13.5	0.71	0.81	200%	2.3	17000

상술한 바와 같이, 본 발명은, 부싱(bushing)을 사용하는 간단한 섬유 형성 작업보다 필라멘트가 더 빽빽하게 채워진 펠릿을 제조하는데 사용된다. 펠릿의 형상 인자는 최적의 밀도가 생기게 한다.

Claims (29)

1. 사이징된 절단 유리 스트랜드를 교반함으로써 유리 스트랜드 펠릿을 제조하는 방법으로서,

   상기 스트랜드는 10 내지 25 중량%의 물 존재시, 연속적인 유리 필라멘트를 포함하고, 상기 스트랜드는 유기 실란을 함유하는 사이즈(size)로 코팅되었으며, 상기 방법은 밀도를 적어도 67% 증가하도록 하기 위해 충분히 오랫동안 교반을 수행하는데, 이는, 매번, 단일 교반 장치에 들어있는 상기 스트랜드나 형성 펠릿에, 동일한 교반 횟수를 부여하는 상기 단일 교반 장치를 사용하고, 최종 형성된 상기 펠릿은, 건조 후, 적어도 95 중량%의 유리를 함유하며, 막 형성제는 교반 중 가장 나중에 상기 유리 스트랜드와 접하는, 유리 스트랜드 펠릿의 제조 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 교반 (stirring)은 텀블링 작업 (tumbling operation)인 것을 특징으로 하는, 유리 스트랜드 펠릿의 제조 방법.
3. 제 2항에 있어서, 상기 3는, 상기 장치가 함유한 상기 스트랜드 또는 형성 펠릿을 초당 0.2 내지 1 미터의 선형 속도로 운반하는 것을 특징으로 하는, 유리 스트랜드 펠릿의 제조 방법.
4. 제 3항에 있어서, 상기 장치는, 상기 장치가 함유한 상기 스트랜드 또는 형 성 펠릿을 초당 0.3 내지 0.7 미터의 선형 속도로 운반하는 것을 특징으로 하는, 유리 스트랜드 펠릿의 제조 방법.
5. 제 4항에 있어서, 상기 장치는, 상기 장치가 함유한 상기 스트랜드 또는 형성 펠릿을 초당 0.5 미터의 선형 속도로 운반하는 것을 특징으로 하는, 유리 스트랜드 펠릿의 제조 방법.
6. 제 2항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 텀블링은 상기 텀블링 장치를 해머로 침으로써 촉진되는 것을 특징으로 하는, 유리 스트랜드 펠릿의 제조 방법.
7. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모든 막 형성제는 상기 스트랜드가 사이징 처리되는 동안 상기 스트랜드에 도포되는 것을 특징으로 하는, 유리 스트랜드 펠릿의 제조 방법.
8. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 막 형성제는 교반하고자 하는 전체 물질의 0.3 중량% 내지 2 중량%를 차지하는 양만큼 존재하는 것을 특징으로 하는, 유리 스트랜드 펠릿의 제조 방법.
9. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물은 모두 상기 절단 스트랜드에 의해 제공되어 투입되는 것을 특징으로 하는, 유리 스트랜드 펠릿의 제조 방법.
10. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물은, 부분적으로 상기 스트랜드로부터 공급되어 상기 교반 장치에 투입되고, 부분적으로는 상기 스트랜드와 무관하게 상기 장치에 직접 투입되는 것을 특징으로 하는, 유리 스트랜드 펠릿의 제조 방법.
11. 제 10항에 있어서, 상기 스트랜드에 의해 공급된 상기 물은 교반하고자 하는 물질의 5 내지 15 중량%를 차지하고, 상기 장치에 직접 첨가된 물은 교반하고자 하는 물질의 5 내지 10 중량%를 차지하는 것을 특징으로 하는, 유리 스트랜드 펠릿의 제조 방법.
12. 제 10항에 있어서, 직접 첨가된 물은 스프레이 또는 분무 형태로 첨가되는 것을 특징으로 하는, 유리 스트랜드 펠릿의 제조 방법.
13. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스트랜드의 길이는 1.5 내지 15mm인 것을 특징으로 하는, 유리 스트랜드 펠릿의 제조 방법.
14. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절단 스트랜드는 1개 내지 10개의 필라멘트로 이루어진 220ppm (중량 면에서) 미만의 미세한 입자들 (fines)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 유리 스트랜드 펠릿의 제조 방법.
15. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 교반은 적어도 80%의 밀도 증가를 얻기 위해 충분히 오랫동안 수행되는 것을 특징으로 하는, 유리 스트랜드 펠릿의 제조 방법.
16. 제 15항에 있어서, 상기 교반은 적어도 100%의 밀도 증가를 얻기 위해 충분히 오랫동안 수행되는 것을 특징으로 하는, 유리 스트랜드 펠릿의 제조 방법.
17. 제 16항에 있어서, 상기 교반은 적어도 130%의 밀도 증가를 얻기 위해 충분히 오랫동안 수행되는 것을 특징으로 하는, 유리 스트랜드 펠릿의 제조 방법.
18. 제 17항에 있어서, 상기 교반은 적어도 200%의 밀도 증가를 얻기 위해 충분히 오랫동안 수행되는 것을 특징으로 하는, 유리 스트랜드 펠릿의 제조 방법.
19. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 과립(granule)은 0.5% 미만의 점화 손실 (loss on ignition)을 갖는 것을 특징으로 하는, 유리 스트랜드 펠릿의 제조 방법.
20. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 교반 장치의 내면은 소수성 중합체로 만들어진 코팅으로 덮여있는 것을 특징으로 하는, 유리 스트랜드 펠릿의 제조 방법.
21. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제조는 연속적으로 수행되고, 교반은 출발 절단 스트랜드부터 최종 펠릿까지 일정한 횟수로 수행되는 것을 특징으로 하는, 유리 스트랜드 펠릿의 제조 방법.
22. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 교반은, 직경이 깊이보다 더 큰 플레이트 모양을 갖는 실린더에서 수행되고, 상기 플레이트는 회전축에 평행한 파티션(partition)이 설치되어, 상기 펠릿의 체류 시간(residence time)을 증가시키는 것을 특징으로 하는, 유리 스트랜드 펠릿의 제조 방법.
23. 제 22항에 있어서, 상기 교반 장치는 중심에서 상기 절단 스트랜드를 수용하고, 상기 펠릿은 상기 플레이트의 원주를 통해 다시 빠져나가는 것을 특징으로 하는, 유리 스트랜드 펠릿의 제조 방법.
24. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 단지 하나의 교반 영역을 갖는 것을 특징으로 하는, 유리 스트랜드 펠릿의 제조 방법.
25. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 통해 얻어진 펠릿.
26. 펠릿으로서,

    직경이 1 내지 10mm이고, 각 직경이 5 내지 24㎛인 밀접하게 접한 50000개 내지 500000개의 평행한 유리 필라멘트로 이루어진, 펠릿.
27. 제 26항에 있어서, 360000개 내지 500000개의 유리 필라멘트로 이루어진, 펠릿.
28. 제 26항 또는 제 27항에 있어서, 열가소성 물질을 강화하기 위해 사용되는, 펠릿.
29. 제 28항에 있어서, 상기 펠릿은 중합체로 캡슐화되어 있지 않은 것을 특징으로 하는, 펠릿.

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