KR100626613B1

KR100626613B1 - 초고강도 폴리에틸렌섬유 제조장치

Info

Publication number: KR100626613B1
Application number: KR1020050028343A
Authority: KR
Inventors: 박성수
Original assignee: 동양제강 주식회사
Priority date: 2005-04-06
Filing date: 2005-04-06
Publication date: 2006-09-25

Abstract

고강도 및 고신도를 갖는 초강도 폴리에틸렌섬유를 제조할 수 있을 뿐만 아니라 겔섬유로부터 제1용제를 완전하게 추출할 수 있는 초고강도 폴리에틸렌섬유의 제조장치가 개시되어 있다. 제1공급부는 필요한 양 만큼 계량된 제1 용제를 공급한다. 제2 공급부는 제1 용제 100중량%에 대하여 5 내지 20중량%의 중량비를 갖도록 계량된 초고분자량 폴리에틸렌을 공급한다. 교반기는 제1 용제 및 초고분자량 폴리에틸렌을 소정 온도 분위기를 유지하면서 교반하여 슬러리 형태의 혼합액을 얻는다. 원추형 이중 축 리본 혼합기는 슬리러 형태의 혼합액을 회전 혼합하여 겔화 용액을 얻는다. 용융 압출기는 겔화용액을 용융 상태를 유지하면서 압출한다. 겔 섬유 형성부는 용용 압출된 겔화 용액을 방사시키고 냉각하여 겔 섬유를 얻는다. 용제추출부는 겔 섬유로부터 제2용제에 의하여 제1용제를 추출하고, 제1 용제가 추출된 겔 섬유를 이송한다. 연신부는 제1용제가 추출된 겔 섬유를 연신하여 초고강도 폴리에틸렌 섬유를 얻는다.

초고강도 폴리에틸렌, 강도, 신도

Description

초고강도 폴리에틸렌섬유 제조장치{MANUFACTURING APPARATUS OF HIGH TENACITY POLYETHYLENE FIBER}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초고강도 폴리에틸렌섬유 제조장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.

도 2는 도 1에 도시된 혼합기를 상세하게 도시한 구성도이다.

도 3은 도 1에 도시된 스크루 컨베이어를 상세하게 도시한 구성도이다.

도 4는 도 1에 도시된 제1 또는 제 2 스케일 호퍼를 상세하게 도시한 사시도이다.

도 5는 도 1에 도시된 교반기를 상세하게 도시한 구성도이다.

도 6은 도 1에 도시된 원추형 이중 축 리본 혼합기를 상세하게 도시한 구성도이다.

도 7은 도 1에 도시된 용융 압출기를 상세하게 도시한 구성도이다.

도 8은 도 1의 다이스 및 냉각조를 확대 도시한 확대도이다.

도 9는 도 8에 도시된 다이스의 평면도이다.

도 10은 도 1에 도시된 추출조를 상세하게 도시한 사시도이다.

도 11은 도 1에 도시된 연신부를 상세하게 도시한 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

102: 제1 공급부 104: 제 2 공급부

106: 교반기 108: 원추형 이중 축 리본 혼합기

110: 용융 압출기 112: 겔 섬유 형성부

114: 연신부 118: 권취기

120: 회수조 122: 제 1 펌프

123: 연결 파이프 124: 저유조 탱크

126: 제 2 펌프 128: 제1 스케일 호퍼

132: 혼합기 134: 스크루 컨베이어

136: 제 2 스케일 호퍼 202: 용기

204: 회전축 206: 모터

208: 내부 리본 210: 외부 리본

212: 토출 댐퍼 302: 원통형 케이스

304: 스크루 306: 모터

308: 토출 댐퍼 402: 용기

404: 로드 셀 406: 토출 댐퍼

502: 용기 504: 회전축

506: 모터 508: 교반 날개

510: 토출 댐퍼 512: 온도 센서

602: 역 원추형 용기 604: 제1 회전축

606: 모터 608: 구동 베벨 기어

610: 종동 베벨 기어 612: 제 2 회전축

614: 리본 616: 히터

618: 온도계 620: 토출 댐퍼

702: 케이스 704: 회수조

706: 히터 708: 스크루

710: 모터 712: 기어 펌프

802: 다이스 804: 냉각조

1002: 추출조 1004: 상부 롤러

1006: 하부 롤러 1008: 보조 롤러

1010: 배관 1012: 회수조

1014: 보조 회수조 1102: 롤러

1104: 온욕조

본 발명은 초고강도 폴리에틸렌 섬유 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 용액 용융 방사에 의하여 강도가 우수하고 신도가 우수한 초고강도 폴리에틸렌섬유를 제조하는 장치에 관한 것이다.

고강도 폴리에틸렌섬유는 고강도, 고신도 등의 우수한 기계적 특성과 뛰어난 내약품성 등의 우수한 화학적 특성에 의하여 여러 분야에서 다양한 용도로 종래부 터 널리 사용됐다.

이러한 고강도 폴리에틸렌섬유를 제조하는 방법으로서 초고연신법, 고체상태 압출법, 대역연신법, 겔방사법 등이 있으나, 이 중 대량생산이 가능한 겔방사법이 널리 행해지고 있다.

종래에 전기 히터에 의한 용융 방사에 의해 생산된 폴리에틸렌 섬유의 인장 강도는 4 ~ 6 g/d에 불과하다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명은 고강도 및 고신도를 갖는 초강도 폴리에틸렌섬유를 제조할 수 있을 뿐만 아니라 겔섬유로부터 제1용제를 완전하게 추출할 수 있고 또한 제1용제와 제1용제를 겔섬유로부터 추출하는 제2용제를 용이하게 분리하여 재사용할 수 있는 초고강도 폴리에틸렌섬유의 제조장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명은 필요한 양 만큼 계량된 제1 용제를 공급하는 제1 공급부; 상기 제1 용제 100중량%에 대하여 5 내지 20중량%의 중량비를 갖도록 계량된 초고분자량 폴리에틸렌을 공급하는 제 2 공급부;상기 제1 공급부로부터의 상기 제1 용제 및 상기 제 2 공급부로부터의 상기 초고분자량 폴리에틸렌을 소정 온도 분위기를 유지하면서 교반하여 슬러리 형태의 혼합액을 얻는 교반기; 상기 교반기로부터의 상기 슬리러 형태의 혼합액을 회전 혼합하여 겔화 용액을 얻는 원추형 이중 축 리본 혼합기; 상기 원추형 이중 축 리본 혼합기 로부터의 상기 겔화용액을 용융 상태를 유지하면서 압출하는 용융 압출기; 상기 용용 압출기로부터의 상기 용용 압출된 겔화 용액을 방사시키고 냉각하여 겔 섬유를 얻는 겔 섬유 형성부; 상기 겔 섬유 형성부에 의해 형성된 겔 섬유로부터 제2용제에 의하여 제1용제를 추출하고, 상기 제1 용제가 추출된 겔 섬유를 이송하는 용제 추출부; 및 상기 제1용제가 추출된 겔 섬유를 30~50:1의 연신비로 연신하여 초고강도 폴리에틸렌 섬유를 얻는 연신부를 포함하는 초고강도 폴리에틸렌 섬유 제조장치를 제공한다.

바람직하게는, 제 1 공급부는 상기 용융 압출기에 의한 압출에 의해 상기 겔화용액로부터 분리된 상기 제1 용제를 회수하여 저장하는 회수조; 상기 회수조에 저장된 상기 제1 용제를 펌핑하는 제1 펌프; 상기 제1 펌프로부터 연결 파이프를 통하여 이송된 상기 제1 용제를 저장하는 저유조; 중량을 측정하기 위하여 상기 저유조에 저장된 상기 제1 용제를 일정양 단위로 펌핑하는 제 2 펌프; 및 상기 제2 펌프로부터의 상기 일정양 단위의 제1 용제를 이송받아 저장 배출하는 제 1 스케일 호퍼를 포함한다. 더욱 바람직하게는, 상기 제2 공급부는 상기 초고분자량 폴리에틸렌을 상하로 이동하여 혼합하는 혼합기; 회전하면서 상기 혼합기로부터의 상기 초고분자량 폴리에틸렌를 공급받아 일정양 단위로 이동시키는 스크루 컨베이어; 및 상기 스크루 컨베이어로부터의 일정양 단위의 초고분자량 폴리에틸렌를 이송받아 저장 및 배출하는 제 2 스케일 호퍼를 포함한다.

가장 바람직하게는, 상기 혼합기는 상부에 형성된 원료 투입구을 통하여 투입된 초고분자량 폴리에틸렌를 저장하는 용기; 상기 용기의 측면 중심부에서 좌우 로 가로 질러 회전 가능하게 설치되는 회전축; 상기 회전축의 일단에 연결되어 설치되어 상기 회전축에 회전력을 전달하는 모터; 상기 회전축의 둘레에 배치되어 상기 회전축의 회전과 동시에 회전하여 상기 용기에 수납된 상기 초고분자량 폴리에틸렌 원료를 상호 반대 방향으로 이동시켜 혼합시키는 내부 및 외부 리본들; 및 상기 용기 내에 혼합된 초고분자량 폴리에틸렌을 토출하는 토출 댐퍼를 포함한다.

실시예에 의하면, 제 2 스케일 호퍼는 상기 스크루 컨베이어로부터 상부에 형성된 투입구를 통하여 이송된 상기 초고분자량 폴리에틸렌를 저장하는 용기; 상기 용기를 지지하는 로드 셀; 상기 용기의 하부에 설치되어 상기 용기에 저장된 상기 초고분자량 폴리에틸렌를 일정양 단위로 토출하는 토출 댐퍼를 포함한다. 실시예에 의하면, 상기 교반기는 상기 초고분자량 폴리에틸렌 및 제 1 용제가 투입되는 좌측 및 우측 투입구를 갖는 용기; 상기 용기를 중심부에서 상하로 가로 질러 설치된 회전축; 상기 회전축의 상단에 연결되어 설치된 모터; 상기 회전축의 선단 및 중앙에 각각 고정 설치되어 상기 초고분자량 폴리에틸렌 및 제 1 용제를 교반시켜 슬러리를 얻는 교반 날개들; 상기 용기의 하단에 설치되어 상기 슬러리를 토출하는 토출 댐퍼; 외부에서 필요한 공정 온도를 유지하기 위하여 상기 용기 외벽에 설치되어 상기 용기의 내부를 가열하는 히터; 및 상기 용기의 내부에 설치되어 상기 용기 내부 온도를 감지하는 온도 센서를 포함한다.

실시예에 의하면, 상기 원추형 이중 축 리본 혼합기는 상기 교반기로부터 공급구를 통하여 투입된 상기 슬러리 형태의 혼합액을 저장하는 역 원추형 용기; 상기 역 원추형 용기의 일측에 상하로 비스듬히 설치되는 제1 회전 축; 상기 제1 회 전축의 일단에 연결되어 설치되어 상기 제1 회전축에 회전력을 전달하는 모터; 상기 제 1 회전축의 상단에 고정 설치된 구동 베벨 기어; 상기 구동 베벨 기어에 맞물려 회전되는 종동 베벨 기어; 상기 종동 베벨 기어로부터 상기 용기 내부로 연장 설치되는 제2 회전축; 상기 제 1 및 제 2 회전축에 연결 배치되어 상기 제 1 및 제2 회전축의 회전과 동시에 회전하여 상기 역 원추형 용기에 수납된 상기 혼합액을 좌우로 유동시켜 혼합시키는 한쌍의 리본; 상기 역 원추형 용기를 보온하기 위하여 상기 역 원추형 용기의 외부에 설치되는 히터; 상기 역 원추형 용기의 내부에 설치되어 상기 역 원추형 용기의 내부 온도를 측정하는 온도계; 및 상기 용기의 하부에 설치되어 상기 겔화 용액을 용융 압출기로 토출하는 토출 댐퍼를 포함한다.

유익하게는, 상기 용융 압출기는 상기 혼합기로부터의 상기 겔화용액을 수용하고, 하부 일단에 상기 겔화용액에 포함된 제 1 용제의 일부를 상기 제1 공급부로 배출하기 위한 구멍이 형성되어 있는 케이스; 상기 케이스의 외부에 설치되어 상기 겔화용액을 용융 상태로 유지시키는 히터; 상기 케이스의 내부에 설치되어 회전하면서 상기 히터에 용융 상태로 유지된 상기 겔화 용액을 이송시키는 스크루; 상기 스크루의 일단에 고정 설치되어 상기 스크루에 회전력을 전달하는 모터; 상기 스크루로부터의 상기 겔화 용액을 겔 섬유 형성부로 펌핑하는 기어 펌프를 포함한다. 유익하게는, 상기 겔 섬유 형성부는 상기 용용 압출기로부터의 상기 용용 압출된 겔화 용액을 다이스를 통하여 방사시키고, 상기 다이스로부터의 상기 겔화 용액을 냉각수에 의해 냉각하는 냉각조를 포함한다.

유익하게는, 상기 용제 추출부는 상기 겔 섬유 형성부에 의해 형성된 겔 섬 유를 함침하는 제 2 용제를 담고 있는 추출조; 상기 추출조의 내부에 상호 소정 간격을 두고 설치되어 회전 동작에 의해 상기 겔 섬유 형성부에 형성된 겔 섬유를 통과시켜 상기 제2용제에 함침된 상기 제1용제를 추출하는 다수의 롤러; 상기 다수의 롤러에 의해 상기 제1 용제가 추출된 겔 섬유를 이송하는 배관; 상기 추출조로부터 추출된 제1 및 제2 용제를 오버플로우 관을 통하여 회수하고, 상기 제2 용제를 회수 파이프를 통하여 상기 추출조로 공급하는 회수조; 및 상기 제1 용제를 상기 회수조로부터 공급받아 저장하고 상기 제1 공급부로 공급하는 보조 회수조를 포함한다. 유익하게는, 상기 연신부는 상호 소정 거리 이격되어 설치되어 상기 제1용제가 추출된 겔 섬유를 압축하여 연신하는 다수의 롤러; 및 상기 다수의 롤러의 후단에 각각 설치되어 상기 연신된 겔 섬유에 뜨거운 공기를 방출하는 다수의 온욕조를 포함한다.

이하 본 발명의 초고강도 폴리에틸렌섬유 제조장치에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예에 따른 초고강도 폴리에틸렌섬유 제조장치는 제1 공급부(102), 제 2 공급부(104), 교반기(106), 원추형 리본 혼합기(108), 용융 압출기(110), 겔 섬유 형성부(112), 연신부(116), 및 권취기(118)를 포함한다.

제1 공급부(102)는 필요한 양 만큼 계량된 제1 용제를 공급한다. 그리고 상기 초고분자량 폴리에틸렌을 용해하는 제1용제는 종래에 일반적으로 사용되는 파라 핀유, 크실렌, 톨루엔, 트리클로로벤젠 등을 사용할 수도 있으나, 비점이 350℃ 이상인 하이드로카본계 용제를 사용하는 것이 바람직하다. 이는 초고분자량 폴리에틸렌에 대한 용해성이 우수하고 추출공정시 제2용제에 의하여 추출이 원활하게 이루어지며, 또한 재사용이 가능할 뿐만 아니라 화재 위험 등이 없어 취급성이 우수하기 때문이다. 상기 하이드로카본계의 용제는 석유계 광유, 미네랄 오일 등이 있다. 상기 제1 공급부(102)는 회수조(120), 제1 펌프(122), 저유조 탱크(124), 제 2 펌프(126), 및 제 1 스케일 호퍼(128)를 포함한다.

회수조(120)는 후술할 용융 압출기에 의한 압출에 의해 겔화 용액으로부터 분리된 제1 용제를 회수하여 저장한다. 제1 펌프(122)는 상기 회수조(120)에 저장된 상기 제1 용제를 펌핑한다. 저유조 탱크(124)는 상기 제1 펌프(122)로부터 연결 파이프(123)를 통하여 이송된 상기 제1 용제를 저장한다. 제 2 펌프(126)는 중량을 측정하기 위하여 상기 저유조 탱크(124)에 저장된 상기 제1 용제를 일정양 단위로 펌핑한다. 제 1 스케일 호퍼(128)는 상기 제2 펌프(126)로부터의 상기 일정양 단위의 제1 용제를 이송받아 저장 배출한다. 상기 제1 스케일 호퍼(128)는 후술하는 제 2 스케일 호퍼(136)와 동일한 구조를 갖는다.

제 2 공급부(104)는 상기 제1 용제 100중량%에 대하여 5 내지 20중량%의 중량비를 갖도록 계량된 초고분자량 폴리에틸렌을 공급한다. 상기 초고분자량 폴리에틸렌은 그 반복단위가 에틸렌으로만 이루어진 호모폴리머(homopolymer)로 이루어진 경우와, 그 반복단위가 실질적으로 에틸렌으로 이루어지고 다른 모노모가 소량 공중합되는 코폴리머(copolymer)로 이루어진 경우 모두를 말한다. 상기 제2 공급부 (104)는 혼합기(132), 스크루 컨베이어(134), 및 제 2 스케일 호퍼(136)를 포함한다.

혼합기(132)는 상기 초고분자량 폴리에틸렌을 상하로 이동하여 혼합한다. 도 2는 도 1에 도시된 혼합기(132)를 상세하게 도시한 구성도이다. 상기 혼합기(132)는 용기(202), 회전축(204), 모터(206), 내부 및 외부 리본들(208 및 210), 및 토출 댐퍼(212)를 포함한다. 용기(202)는 상부에 형성된 원료 투입구(203)을 통하여 투입된 초고분자량 폴리에틸렌를 저장한다. 회전축(204)은 상기 용기(202)의 측면 중심부에서 좌우로 가로 질러 회전 가능하게 설치된다. 모터(206)는 상기 회전축(204)의 일단에 연결되어 설치되어 상기 회전축에 회전력을 전달한다. 내부 및 외부 리본들(208 및 210)은 상기 회전축(204)의 둘레에 배치되어 상기 회전축(204)의 회전과 동시에 회전하여 상기 용기(202)에 저장된 상기 초고분자량 폴리에틸렌 원료를 상호 반대 방향으로 이동시켜 혼합시킨다. 토출 댐퍼(212)는 상기 용기(202) 내에 혼합된 초고분자량 폴리에틸렌을 토출한다.

동작에 있어서, 원료 투입구(203)를 통하여 용기(202) 내에 원료를 투입하면 내부 및 외부 리본들(208 및 210)이 각기 원료를 서로 반대로 이송하여 원료 혼합을 일으킨다. 가장 적합한 원료의 혼합을 위하여 내부 리본(208)의 직경은 외부 리본(210)의 직경의 1/2이며, 내부 및 외부 리본들(208 및 210)의 피치는 상호 동일한 것이 바람직하다. 내부 및 외부 리본들(208 및 210)의 끝과 용기(202)의 간격이 1 ~ 3 mm이하의 갭이 되어야 가장 양호한 혼합이 된다. 모터 회전 20 rpm 부근에서 0.6 m³ 원료가 혼합되는 시간은 약 2분간이며, 이후 토출 댐퍼(212)를 오픈한다.

스크루 컨베이어(134)는 회전하면서 상기 혼합기로부터의 상기 초고분자량 폴리에틸렌를 공급받아 일정양 단위로 이동시킨다. 도 3은 도 1에 도시된 스크루 컨베이어(134)를 상세하게 도시한 구성도이다. 스크루 컨베이어(134)는 원통형 케이스(302), 스크루(304), 모터(306), 및 토출 댐퍼(308)를 포함한다.

원통형 케이스(302)는 상기 혼합기(132)로부터 상부에 형성된 공급구(303)를 통하여 공급된 상기 혼합된 상기 초고분자량 폴리에틸렌를 공급받는다. 스크루(304)는 상기 케이스(302) 내에 설치되어 회전하면서 일정양의 상기 초고분자량 폴리에틸렌를 이동시킨다. 모터(306)는 상기 스크루(304)의 일단에 설치되어 상기 스크루(304)를 구동한다. 토출 댐퍼(308)는 상기 스크루(304)에 의해 이동된 상기 초고분자량 폴리에틸렌을 일정양 단위로 토출한다. 제 2 스케일 호퍼(136)는 상기 스크루 컨베이어(134)로부터의 일정양 단위의 초고분자량 폴리에틸렌를 이송받아 저장 배출한다. 도 4는 도 1에 도시된 스케일 호퍼(136)를 상세하게 도시한 사시도이다. 제 2 스케일 호퍼(136)는 용기(402), 로드 셀(404), 및 토출 댐퍼(406)를 포함한다. 용기(402)는 상기 스크루 컨베이어(134)로부터 상부에 형성된 투입구(403)를 통하여 이송된 상기 초고분자량 폴리에틸렌를 저장한다. 로드 셀(404)은 상기 용기(402)를 지지한다. 토출 댐퍼(406)는 상기 본체(402)의 하부에 설치되어 상기 용기(402)에 저장된 상기 초고분자량 폴리에틸렌를 일정양 단위로 토출한다.

도 4를 참조하면, 상기 제 1 스케일 호퍼(128) 및 상기 제 2 스케일 호퍼 (136)은 각기 중량을 정확히 측정하기 위하여, 로드 셀(404)을 취부하고, 상부에는 투입구(403)을, 하부에는 토출 댐퍼(406)를 둔다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 초고분자량 폴리에틸렌의 중량이 혼합기(132)의 토출 댐퍼(212)를 통하여 상기 제 2 스케일 호퍼(136)에 설정한 중량까지 이르면, 스크루 컨베이어(134)는 정지된다.

교반기(106)는 상기 제1 공급부(102)로부터의 상기 제1 용제 및 상기 제 2 공급부(104)로부터의 상기 초고분자량 폴리에틸렌을 소정 온도 분위기를 유지하면서 교반하여 슬러리 형태의 혼합액을 얻는다.

도 5는 도 1에 도시된 교반기(106)를 상세하게 도시한 구성도이다.

교반기(106)는 용기(502), 회전축(504), 모터(506), 교반 날개들(508), 토출 댐퍼(510), 히터(510), 및 온도 센서(512)를 포함한다. 용기(502)는 체적 0.4 내지 0.5 m³으로 구성된 스테인리스 강의 원통형으로, 상기 초고분자량 폴리에틸렌 및 제 1 용제가 각각 투입되는 좌측 및 우측 투입구(503 및 505)를 갖는다. 회전축(504)은 상기 용기(502)를 중심부에서 상하로 가로 질러 설치된다. 모터(506)는 상기 회전축(504)의 상단에 연결되어 설치된다. 교반 날개들(508)은 상기 회전축(504)의 선단 및 중앙에 각각 고정 설치되어 상기 초고분자량 폴리에틸렌 및 제 1 용제를 교반시켜 슬러리를 얻는다. 토출 댐퍼(510)는 상기 용기(502)의 하단에 설치되어 상기 슬러리를 토출한다. 히터(510)는 외부에서 필요한 공정 온도, 즉 130℃의 온도를 유지하기 위하여 상기 용기 외벽에 설치되어 상기 용기(502) 내부를 가열한 다. 온도 센서(512)는 상기 용기(502) 내부에 설치되어 상기 용기(502)의 내부 온도를 감지한다.

동작에 있어서, 원하는 설정 온도 및 원추형 이중 축 리본 혼합기(108)의 압력이 설정 압력 보다 낮으면 토출 댐퍼(510)가 개방되고, 이러한 슬러리는 배관(514)을 통하여 원추형 이중 축 리본 혼합기(108)로 이송된다.

원추형 이중 축 리본 혼합기(108)는 상기 교반기(106)로부터의 상기 슬러리 형태의 혼합액을 회전 혼합하여 겔화 용액을 얻는다. 즉, 상기 초고분자량 폴리에틸렌과 제1 용제인 미네랄 오일을 중량비로 2 ~ 20 % 까지 혼합하여, 겔 상태로(최적 적정비는 미네랄 오일 중량의 5 % 초고분자량 폴리에틸렌) 만든 후, 상대 점도비가 12 ~ 40 dl/g가 되게 한 후, 공기 갭에서 1/5 이상으로 당기면서 공기 갭 간격 최적 5 mm를 통과한 후(이때, 냉각조 물 표면에 닿기 전에 냉각풍을 1m/분으로 불어 주면 좋고 N₂ 가스이면 더욱 좋다). 그리고 이때 초고분자량 폴리에틸렌의 겔화용액의 고유점도는 17 내지 23dl/g로 하는 것이 바람직하다. 이는 우수한 결정화도를 갖기 때문에 연신이 원활하게 이루어지고, 또한 우수한 강도 및 신도를 얻을 수 있기 때문이다.

도 6은 도 1에 도시된 원추형 이중 축 리본 혼합기(108)를 상세하게 도시한 구성도이다. 상기 원추형 이중 축 리본 혼합기(108)는 역 원추형 용기(602), 제1 회전 축(604), 모터(606), 구동 베벨 기어(608), 종동 베벨 기어(610), 제2 회전축(612), 한쌍의 리본(614), 히터(616), 온도계(618), 및 토출 댐퍼(620)를 포함한 다.

상기 역 원추형 용기(602)는 체적 0.4 내지 0.5 m³로 구성된 스테인리스 강에 의해 제조되어 상기 교반기(106)로부터 공급구(603)를 통하여 투입된 상기 슬러리 형태의 혼합액을 저장한다. 제1 회전 축(604)은 상기 역 원추형 용기(602)의 일측에 상하로 비스듬히 설치된다. 모터(606)는 상기 제1 회전축(604)의 일단에 연결 설치되어 회전수 20 rpm으로 상기 제1 회전축(604)에 회전력을 전달한다. 구동 베벨 기어(608)는 상기 제 1 회전축(604)의 상단에 고정 설치되어 상기 제1 회전축(604)의 회전에 따라 회전된다.

종동 베벨 기어(610)는 상기 구동 베벨 기어(608)에 맞물려 회전된다. 제2 회전축(612)은 상기 종동 베벨 기어(610)로부터 상기 용기(602) 내부로 연장 설치된다. 한쌍의 리본(614)은 상기 제 1 및 제 2 회전축(604 및 612)에 연결 배치되어 상기 제 1 및 제2 회전축(604 및 612)의 회전과 동시에 회전하여 상기 역 원추형 용기에 수용된 상기 혼합액을 좌우로 유동시켜 혼합시킨다. 상기 한쌍의 리본(614)의 피치는 동일하고, 토출 댐퍼(620)로 내려 갈수록 용적이 작아지는 관계로 하부에서 강력한 펌핑 작용이 일어난다. 상기 한쌍의 리본(614)을 통하여 상기 역 원추형 용기(602)의 가장 자리에는 상부에서 하부로, 중앙에서는 하부에서 상부로의 혼합이 일어난다.

히터(616)는 상기 역 원추형 용기(602)을 보온하기 위하여 상기 역 원추형 용기(502)의 외부에 설치된다. 온도계(618)는 상기 역 원추형 용기(602)의 내부에 설치되어 상기 역 원추형 용기(502)의 내부 온도를 측정한다. 토출 댐퍼(620)는 상기 역 원추형 용기(602)의 하부에 설치되어 상기 겔화 용액을 용융 압출기(110)로 토출한다.

본 발명의 실시예에 사용되는 상기 미네랄 오일의 종류는 탄화 수소 계열이고, 중기압이 175 ℃, 20kpa이며, 비등점은 350 ℃ 이상이고, 미네랄 오일의 색은 자연색이다. 135 ~ 150 ℃ 가열 상태에서 1 ~ 2 분 이내에 겔화되고 하부에 있는 토출 댐퍼(510)를 오픈하게 되면, 용융 압출기(110)로 겔화 용액이 공급되고, 상기 원추형 이중 축 리본 혼합기(108)의 압력 트랜스미트에 의해 상기 공정이 배치로 연속 공급하게 된다.

용융 압출기(110)는 상기 원추형 리본 혼합기(108)로부터의 상기 겔화용액을 용융 상태를 유지하면서 압출한다. 도 7은 도 1에 도시된 용융 압출기(110)를 상세하게 도시한 구성도이다. 상기 용융 압출기(110)는 케이스(702), 회수조(704), 히터(706), 스크루(708), 모터(710), 기어 펌프(712)를 포함한다.

케이스(702)는 상기 원추형 이중 축 리본 혼합기(108)로부터 공급구(705)를 통하여 공급된 상기 겔화용액을 수용한다. 상기 케이스(702)의 내부는 일반적인 폴레에틸렌 용융 시스템의 온도 보다 10 ~ 20 ℃ 낮은 160 ~ 180 ℃의 온도 범위로 유지된다. 상기 케이스(702)의 하부 일단에는 상기 겔화용액에 포함된 제 1 용제인 미네랄 용액의 일부, 약 15%를 배출하기 위한 구멍(705)이 형성되어 있다.

상기 용융 압출기(110)에 의한 압출에 의해 상기 겔화용액로부터 구멍(703)을 통하여 배출된 제1 용제는 회수조(704)에 저장된다. 즉, 미네랄 오일을 회수하 는 공정으로 겔화 용액에서 약 15 %가 회수되어 회수조(704)에 저장되어 다시 저유조 탱크(124)로 이송되어 재 사용된다.

히터(706)는 상기 케이스(702)의 외부에 설치되어 상기 겔화용액을 용융 상태로 유지시킨다. 스크루(708)는 상기 케이스(702)의 내부에 설치되어 회전하면서 상기 히터(706)에 의해 용융 상태로 유지된 상기 겔화 용액을 이송시킨다. 모터(710)는 상기 스크루(708)의 일단에 고정 설치되어 상기 스크루(708)에 회전력을 전달한다. 기어 펌프(712)는 상기 스크루(708)로부터의 상기 겔화 용액을 일정한 압력을 유지하는 방식으로 겔 섬유 형성부(112)의 다이스(802)로 펌핑한다.

겔 섬유 형성부(112)는 상기 용용 압출기(110)로부터의 상기 용용 압출된 겔화 용액을 방사시키고 냉각하여 겔 섬유를 얻는다. 도 8은 도 1의 다이스(802) 및 냉각조(804)를 확대 도시한 확대도이다. 도 9는 도 8에 도시된 다이스(802)의 평면도이다. 상기 겔 섬유 형성부(112)는 상기 용용 압출기(110)로부터의 상기 용용 압출된 겔화 용액을 다이스(802)를 통하여 방사시키고, 상기 다이스(802)로부터의 상기 겔화 용액을 냉각하는 냉각조(804)를 포함한다. 상기 다이스(802)의 구멍 직경은 0.7 ~ 1.6 mm 사이이며, ℓ/d 비는 1/25 이상이고 1/40가 가장 바람직하다.

겔용액을 방사구를 통하여 방사되도록 압출하는 압출기의 온도는 160 내지 180℃로 유지하는 것이 바람직하며, 그리고 상기 다이스의 온도는 190℃ 내지 210℃로 유지하는 것이 바람직하다.

그리고 다이스의 L/D비는 다이스의 방사구를 통과하는 겔용액을 최적의 고유점도로 유지하도록 하여 강도와 신도가 우수한 연신사를 제조할 수 있도록 25~60:1 로 하는 것이 바람직하다. 여기서 L은 다이스에 형성된 방사구의 길이이고, D는 다이스에 형성된 방사구의 직경이다.

상기 다이스(802)의 방사구를 통과한 겔섬유는 냉각조(804)의 냉각수에 의하여 냉각되고, 이때 다이스(802)의 선단과 냉각수의 표면의 간격인 공기 갭(Air gap)은 2 내지 10mm이고, 상기 공기 갭에 1m/분의 공기를 불어 주는 것이 바람직하다. 공기 갭에 산화를 방지하기 위하여 공기 대신에 N₂ 가스를 불어 주는 것이 더욱 바람직하다.

상기 냉각수의 온도는 0 내지 20℃인 것이 좋으며, 이는 다이스의 방사구를 통과한 겔섬유의 인장 강도를 저하하지 아니하고 작업성을 향상시키기 위한 것이다.

용제 추출부(114)는 상기 겔 섬유 형성부(112)에 의해 형성된 겔 섬유로부터 제2용제에 의하여 제1용제를 추출하고, 상기 제1 용제가 분리된 겔 섬유를 이송한다. 도 10은 도 1에 도시된 용제 추출부(114)를 상세하게 도시한 사시도이다. 상기 용제 추출부(114)는 추출조(1002), 다수의 롤러(1004, 1006, 및 1008), 배관(1010), 회수조(1012), 및 보조 회수조(1014)를 포함한다. 추출조(1002)는 밀폐 및 개방할 수 있는 구조의 스테인리스 철판에 의해 구성되어, 상기 겔 섬유 형성부(112)에 의해 형성된 겔 섬유를 함침하는 제 2 용제를 담고 있다. 더욱 상세하게는 제2용제가 담긴 추출조(1002)에 겔섬유를 통과시켜 겔섬유로부터 제1용제를 추출하는 것이고, 상기 제2용제는 트리클로로트리플로로에탄, 노멀헥산, 에탄으로 이루어 진 군 중 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 비점이 50±10℃인 것이 양호하고 인체에 무해한 것이 바람직하다.

이때 상기 추출조(1002)에 제1용제의 추출에 의하여 제1용제 및 제2용제가 오버플로우(overflow)될 수 있도록 추출조와 연통되는 회수파이프(1015)를 형성하고, 회수파이프 일부분에 제2용제를 기화시킬 수 있는 온도로 유지되는 추출조(1002)를 형성하여 제2용제를 다시 추출조(1002)로 공급하여 재사용하고, 또한 제2용제와 분리된 제1용제를 다시 초고분자량 폴리에틸렌을 용해하는 것에 재사용할 수 있는 이점이 있다. 특히 비점이 350℃ 이상인 하이드로카본계 용제를 제1용제로 사용할 경우 더욱 제2용제와 분리가 용이하게 이루어져 보다 효과적으로 제1용제를 재사용할 수 있는 이점이 있다.

상기 다수의 롤러(1004, 1006, 및 1008)는 상기 용기 내부에 상호 소정 간격을 두고 설치되어 회전 동작에 의해 상기 겔 섬유 형성부(112)에 형성된 겔 섬유를 통과시켜 상기 제2용제에 함침된 상기 제1용제를 추출하는 적어도 5개의 상부 롤러(1004), 적어도 3개의 하부 롤러(1006), 및 적어도 2개의 보조 롤러(1008)를 포함한다. 배관(1010)은 상기 다수의 롤러(1004, 1006, 및 1008)에 의해 상기 제1 용제가 추출된 겔 섬유를 연신부(116)로 이송한다.

회수조(1012)는 약 0.5 m³ 체적을 가지며, 상기 용기(1002)로부터 추출된 제1 및 제2 용제를 오버플로우 관(1013)을 통하여 회수하고, 콘덴싱 코일(1017)을 타고 기화된 상기 제2 용제를 회수 파이프(1015)를 통하여 상기 추출조(1002)로 공급 한다. 히터(1020)는 회수조(1012)의 외부에 설치되어, 상기 회수조(1012)의 내부 온도를 일정하게 유지시킨다. 보조 회수조(1014)는 상기 제1 용제를 상기 회수조(1012)로부터 공급받아 저장하고 상기 제1 공급부(102)의 회수조(102)로 공급한다.

세척조(115)는 용제 추출부(114)로부터의 상기 제1 용제가 분리된 겔 섬유를 세척한다.

연신부(116)는 세척조(115)에서 세척된 제1용제가 추출된 겔 섬유를 30~50:1의 연신비로 연신하여 초고강도 폴리에틸렌 섬유를 얻는다. 상기 완성된 초고강도 폴리에틸렌 섬유는 약 30 ~ 40 g/d의 인장 강도, 3 ~ 5 %의 신율을 갖는다.

도 11은 도 1에 도시된 연신부(116)를 상세하게 도시한 사시도이다. 연신부(116)는 다수의 롤러(1102) 및 다수의 온욕조(1104)를 포함한다.

다수의 롤러(1102)는 상호 소정 거리 이격되어 설치되어 상기 제1용제가 추출된 겔 섬유를 연신한다. 다수의 온욕조(1104)는 상기 다수의 롤러(1102)의 후단에 각각 설치되어 상기 연신된 겔 섬유에 뜨거운 공기를 방출한다.

한편, 액체상태로 다이스로부터 토출되는 공정에서는 5~10:1 으로 당기는 것이 바람직하다. 이는 균제도의 향상 및 연신공정시 사절을 발생하여 작업성을 향상시키기 위함이다.

제2용제가 추출된 미연신 겔섬유는 연신단계에서 소정의 연신비로 연신된다. 상기 연신단계는 120 내지 155℃의 온도분위기 내에서 총연신비 30~50:1로 연신되고, 이때 연신단계는 1단계로 행해질 수도 있으나 연신시 사절되는 것을 방지하고 균일하게 연신을 행하기 위하여 2단계이상으로 행하는 것이 바람직하다.

다시, 도 1을 참조하면, 상기 권취기(118)는 소정 속도로 회전하면서 상기 연신부(116)로부터의 상기 초고강도 폴리에틸렌 섬유를 권취한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 초고강도 폴리에틸렌 섬유 제조 장치에 의하면 30g/d이상의 고강도와 3% 이상의 고신율을 갖는 초고강도 폴리에틸렌섬유를 제조할 수 있는 효과가 있다. 이러한 초고강도 폴리에틸렌섬유는 방탄복, 안전장갑, 의학용, 각종 로프, 헬멧, 스키판 등 여러분야에서 다양한 용도로 사용될 수 있다.

그리고 비점이 350℃ 이상인 하이드로카본계 용제를 제1용제로 사용하고, 트리클로로트리플로로에탄, 노멀헥산, 에탄 중 어느 하나를 제2용제로 사용함으로써, 겔섬유로부터 제1용제를 완전하게 추출할 수 있고, 제1용제와 제2용제의 분리가 용이하여 제1용제 및 제2용제의 재사용이 가능함으로써 제조비용 절감 및 환경오염을 방지하는 효과가 있다.

Claims

필요한 양 만큼 계량된 제1 용제를 공급하는 제1 공급부;

상기 제1 용제 100중량%에 대하여 5 내지 20중량%의 중량비를 갖도록 계량된 초고분자량 폴리에틸렌을 공급하는 제 2 공급부;

상기 제1 공급부로부터의 상기 제1 용제 및 상기 제 2 공급부로부터의 상기 초고분자량 폴리에틸렌을 소정 온도 분위기를 유지하면서 교반하여 슬러리 형태의 혼합액을 얻는 교반기;

상기 교반기로부터의 상기 슬리러 형태의 혼합액을 회전 혼합하여 겔화 용액을 얻는 원추형 이중 축 리본 혼합기;

상기 원추형 이중 축 리본 혼합기로부터의 상기 겔화용액을 용융 상태를 유지하면서 압출하는 용융 압출기;

상기 용용 압출기로부터의 상기 용용 압출된 겔화 용액을 방사시키고 냉각하여 겔 섬유를 얻는 겔 섬유 형성부;

상기 겔 섬유 형성부에 의해 형성된 겔 섬유로부터 제2용제에 의하여 제1용제를 추출하고, 상기 제1 용제가 추출된 겔 섬유를 이송하는 용제 추출부; 및

상기 제1용제가 추출된 겔 섬유를 30~50:1의 연신비로 연신하여 초고강도 폴리에틸렌 섬유를 얻는 연신부를 포함하는 초고강도 폴리에틸렌 섬유 제조장치.
제 1 항에 있어서, 상기 초고분자량 폴리에틸렌은 그 반복단위가 에틸렌으로 만 이루어진 호모폴리머 및 그 반복단위가 실질적으로 에틸렌으로 이루어지고 다른 모노모가 소량 공중합되는 코폴리머 중의 하나이고, 상기 제1용제는 하이드로카본계 용제이고, 상기 제2용제는 트리클로로트리플로로에탄, 노멀헥산, 에탄으로 이루어진 군 중 선택된 적어도 하나로 이루어진 초고강도 폴리에틸렌 섬유 제조장치.
제 1 항에 있어서, 제 1 공급부는

상기 용융 압출기에 의한 압출에 의해 상기 겔화용액로부터 분리된 상기 제1 용제를 회수하여 저장하는 회수조;

상기 회수조에 저장된 상기 제1 용제를 펌핑하는 제1 펌프;

상기 제1 펌프로부터 연결 파이프를 통하여 이송된 상기 제1 용제를 저장하는 저유조;

중량을 측정하기 위하여 상기 저유조에 저장된 상기 제1 용제를 일정양 단위로 펌핑하는 제 2 펌프; 및

상기 제2 펌프로부터의 상기 일정양 단위의 제1 용제를 이송받아 저장 배출하는 제 1 스케일 호퍼를 포함하는 초고강도 폴리에틸렌 섬유 제조장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제2 공급부는

상기 초고분자량 폴리에틸렌을 상하로 이동하여 혼합하는 혼합기;

회전하면서 상기 혼합기로부터의 상기 초고분자량 폴리에틸렌를 공급받아 일정양 단위로 이동시키는 스크루 컨베이어; 및

상기 스크루 컨베이어로부터의 일정양 단위의 초고분자량 폴리에틸렌를 이송받아 저장 및 배출하는 제 2 스케일 호퍼를 포함하는 초고강도 폴리에틸렌 섬유 제조장치.
제 4 항에 있어서, 상기 초고분자량 폴리에틸렌의 중량이 상기 혼합기를 통하여 상기 제 2 스케일 호퍼에 설정한 중량까지 이르면, 상기 스크루 컨베이어가 정지되도록 제어되는 초고강도 폴리에틸렌 섬유 제조장치.
제 4 항에 있어서, 상기 혼합기는

상부에 형성된 원료 투입구을 통하여 투입된 초고분자량 폴리에틸렌를 저장하는 용기;

상기 용기의 측면 중심부에서 좌우로 가로 질러 회전 가능하게 설치되는 회전축;

상기 회전축의 일단에 연결되어 설치되어 상기 회전축에 회전력을 전달하는 모터;

상기 회전축의 둘레에 배치되어 상기 회전축의 회전과 동시에 회전하여 상기 용기에 수납된 상기 초고분자량 폴리에틸렌 원료를 상호 반대 방향으로 이동시켜 혼합시키는 내부 및 외부 리본들; 및

상기 용기 내에 혼합된 초고분자량 폴리에틸렌을 토출하는 토출 댐퍼를 포함하는 초고강도 폴리에틸렌 섬유 제조장치.
제 6 항에 있어서, 상기 내부 및 외부 리본들의 피치는 상호 동일하고, 상기 내부 리본의 직경은 외부 리본의 직경의 1/2이며, 상기 내부 및 외부 리본들 각각과 상기 용기 사이의 간격이 1 ~ 3 mm의 갭을 갖는 초고강도 폴리에틸렌 섬유 제조장치.
제 4 항에 있어서, 상기 스크루 컨베이어는

상기 혼합기로부터 상부에 형성된 공급구를 통하여 공급된 상기 혼합된 상기 초고분자량 폴리에틸렌를 공급받는 원통형 케이스;

상기 케이스 내에 설치되어 회전하면서 일정양의 상기 초고분자량 폴리에틸렌를 이동시키는 스크루;

상기 스크루의 일단에 설치되어 상기 스크루를 구동하는 모터; 및

상기 스크루에 의해 이동된 상기 초고분자량 폴리에틸렌을 일정양 단위로 토출하는 토출 댐퍼를 포함하는 초고강도 폴리에틸렌 섬유 제조장치.
제 4 항에 있어서, 제 2 스케일 호퍼는 상기 스크루 컨베이어로부터 상부에 형성된 투입구를 통하여 이송된 상기 초고분자량 폴리에틸렌를 저장하는 용기;

상기 용기를 지지하는 로드 셀;

상기 용기의 하부에 설치되어 상기 용기에 저장된 상기 초고분자량 폴리에틸렌를 일정양 단위로 토출하는 토출 댐퍼를 포함하는 초고강도 폴리에틸렌 섬유 제 조장치.
제 1 항에 있어서, 상기 교반기는

상기 초고분자량 폴리에틸렌 및 제 1 용제가 투입되는 좌측 및 우측 투입구를 갖는 용기;

상기 용기를 중심부에서 상하로 가로 질러 설치된 회전축;

상기 회전축의 상단에 연결되어 설치된 모터;

상기 회전축의 선단 및 중앙에 각각 고정 설치되어 상기 초고분자량 폴리에틸렌 및 제 1 용제를 교반시켜 슬러리를 얻는 교반 날개들;

상기 용기의 하단에 설치되어 상기 슬러리를 토출하는 토출 댐퍼;

외부에서 필요한 공정 온도를 유지하기 위하여 상기 용기 외벽에 설치되어 상기 용기의 내부를 가열하는 히터; 및

상기 용기의 내부에 설치되어 상기 용기 내부 온도를 감지하는 온도 센서를 포함하는 초고강도 폴리에틸렌 섬유 제조장치.
제 1 항에 있어서, 상기 원추형 이중 축 리본 혼합기는

상기 교반기로부터 공급구를 통하여 투입된 상기 슬러리 형태의 혼합액을 저장하는 역 원추형 용기;

상기 역 원추형 용기의 일측에 상하로 비스듬히 설치되는 제1 회전 축;

상기 제1 회전축의 일단에 연결되어 설치되어 상기 제1 회전축에 회전력을 전달하는 모터;

상기 제 1 회전축의 상단에 고정 설치된 구동 베벨 기어;

상기 구동 베벨 기어에 맞물려 회전되는 종동 베벨 기어;

상기 종동 베벨 기어로부터 상기 용기 내부로 연장 설치되는 제2 회전축;

상기 제 1 및 제 2 회전축에 연결 배치되어 상기 제 1 및 제2 회전축의 회전과 동시에 회전하여 상기 역 원추형 용기에 수납된 상기 혼합액을 좌우로 유동시켜 혼합시키는 한쌍의 리본;

상기 역 원추형 용기를 보온하기 위하여 상기 역 원추형 용기의 외부에 설치되는 히터;

상기 역 원추형 용기의 내부에 설치되어 상기 역 원추형 용기의 내부 온도를 측정하는 온도계; 및

상기 용기의 하부에 설치되어 상기 겔화 용액을 용융 압출기로 토출하는 토출 댐퍼를 포함하는 초고강도 폴리에틸렌 섬유 제조장치.
제 1 항에 있어서, 상기 용융 압출기는

상기 혼합기로부터의 상기 겔화용액을 수용하고, 하부 일단에 상기 겔화용액에 포함된 제 1 용제의 일부를 상기 제1 공급부로 배출하기 위한 구멍이 형성되어 있는 케이스;

상기 케이스의 외부에 설치되어 상기 겔화용액을 용융 상태로 유지시키는 히터;

상기 케이스의 내부에 설치되어 회전하면서 상기 히터에 용융 상태로 유지된 상기 겔화 용액을 이송시키는 스크루;

상기 스크루의 일단에 고정 설치되어 상기 스크루에 회전력을 전달하는 모터;

상기 스크루로부터의 상기 겔화 용액을 겔 섬유 형성부로 펌핑하는 기어 펌프를 포함하는 초고강도 폴리에틸렌 섬유 제조장치.
제 1 항에 있어서, 상기 겔 섬유 형성부는 상기 용용 압출기로부터의 상기 용용 압출된 겔화 용액을 다이스를 통하여 방사시키고, 상기 다이스로부터의 상기 겔화 용액을 냉각수에 의해 냉각하는 냉각조를 포함하는 초고강도 폴리에틸렌 섬유 제조장치.
제 13 항에 있어서, 상기 다이스의 선단과 냉각수의 표면의 간격인 공기 갭은 2 내지 10mm이고, 상기 공기 갭에 1m/분의 공기를 불어 주는 것이 초고강도 폴리에틸렌 섬유 제조장치.
제 1 항에 있어서, 상기 용제 추출부는

상기 겔 섬유 형성부에 의해 형성된 겔 섬유를 함침하는 제 2 용제를 담고 있는 추출조;

상기 추출조의 내부에 상호 소정 간격을 두고 설치되어 회전 동작에 의해 상 기 겔 섬유 형성부에 형성된 겔 섬유를 통과시켜 상기 제2용제에 함침된 상기 제1용제를 추출하는 다수의 롤러;

상기 다수의 롤러에 의해 상기 제1 용제가 추출된 겔 섬유를 이송하는 배관;

상기 추출조로부터 추출된 제1 및 제2 용제를 오버플로우 관을 통하여 회수하고, 상기 제2 용제를 회수 파이프를 통하여 상기 추출조로 공급하는 회수조; 및

상기 제1 용제를 상기 회수조로부터 공급받아 저장하고 상기 제1 공급부로 공급하는 보조 회수조를 포함하는 초고강도 폴리에틸렌 섬유 제조장치.
제 1 항에 있어서, 상기 연신부는

상호 소정 거리 이격되어 설치되어 상기 제1용제가 추출된 겔 섬유를 압축하여 연신하는 다수의 롤러; 및

상기 다수의 롤러의 후단에 각각 설치되어 상기 연신된 겔 섬유에 뜨거운 공기를 방출하는 다수의 온욕조를 포함하는 초고강도 폴리에틸렌 섬유 제조장치.
제 16 항에 있어서, 상기 연신부로부터의 상기 초고강도 폴리에틸렌 섬유를 권취하는 권취기를 더 포함하는 초고강도 폴리에틸렌 섬유 제조장치.