KR101513777B1 - Composite insulation board comprising opacifier and method for producing it - Google Patents
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Abstract
본 발명은 흄드 실리카(Fumed Silica)와, 플라이 애쉬(Fly Ash), 실리콘 및 수산화알루미늄 중에서 선택된 1종 이상의 불투명화재를 포함하는 복합 단열 보드 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 복합 단열 보드는 플라이 애쉬, 실리콘 또는 수산화 알루미늄을 불투명화재로 사용하는 바, 상기 불투명화재는 종래 사용되는 탄화 규소에 비하여 가격이 매우 싼 장점이 있다. 따라서 제조 원가를 크게 낮출 수 있어 가격 경쟁력이 우수하며, 상온에서의 단열 효과 역시 탄화 규소를 사용한 경우와 대등한 효과를 낼 수 있다. The present invention relates to a composite insulation board comprising at least one opaque fire selected from the group consisting of Fumed Silica, fly ash, silicon and aluminum hydroxide, and a method of making the same.
The composite insulation board of the present invention uses fly ash, silicon or aluminum hydroxide as opaque fire, and the opaque fire is advantageous in that it is much cheaper than conventionally used silicon carbide. Therefore, the manufacturing cost can be greatly reduced and the cost competitiveness is excellent, and the effect of insulation at room temperature can be equal to that of silicon carbide.
Description
본 발명은 흄드 실리카(Fumed Silica)와, 플라이 애쉬(Fly Ash), 실리콘 및 수산화알루미늄 중에서 선택된 1종 이상의 불투명화재를 포함하는 복합 단열 보드 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a composite insulation board comprising at least one opaque fire selected from the group consisting of Fumed Silica, fly ash, silicon and aluminum hydroxide, and a method of making the same.
일반적으로 진공단열재에 사용되는 심재는 열전도율이 작고, 가스 발생이 적은 무기 화합물이 적합하고, 유리섬유(Glass fiber), 또는 흄드 실리카(Fumed silica)와 유리섬유 복합재 등이 적용되고 있다. Generally, core materials used for vacuum insulation materials are inorganic compounds with low thermal conductivity and low gas generation, and glass fiber, fumed silica and glass fiber composite materials are applied.
특히 나노크기의 실리카 분말의 한 종류인 흄드 실리카는 실리카(SiO4) 사면체 구조가 비규칙적으로 연결된 그물망 구조를 형성하여 나노 수준의 기공크기를 가지고 있어서, 이러한 소재로 만든 단열재는 공기의 열전도도보다 더 낮은 열전도도를 가질 수 있다.In particular, the fumed silica, which is one kind of nano-sized silica powder, has a nano-level pore size by forming a network structure in which silica (SiO 4 ) tetrahedral structure is irregularly connected and the heat insulating material made of such material has a thermal conductivity It can have a lower thermal conductivity.
또한 실리카의 비흡수계수 (specific absorption coefficient)는 8 μm 이하의 파장에서는 매우 작기 때문에 순수한 실리카의 복사열 전도는 온도가 증가됨에 따라 증가한다고 알려져 있다. 따라서 고온에서 복사열전도를 방지하기 위하여 흄드 실리카를 주성분으로 하는 단열재에 고온에서 복사에 의한 열전도를 감소시킬 수 있는 불투명화재가 사용되어 왔다. It is also known that the specific absorption coefficient of silica is very small at wavelengths below 8 μm, so that the radiant heat conduction of pure silica increases with increasing temperature. Therefore, in order to prevent radiant heat conduction at high temperature, opaque fire which can reduce heat conduction due to radiation at high temperature has been used as a heat insulating material mainly composed of fumed silica.
불투명화재로 블랙카본과 철, 티타늄 옥사이드(예를 들어 티탄철석 또는 루콕신), 지르코니움 실리케이드(지르콘), 지르코니움 옥사이드(지르코니아), 산화철(예를 들어 적철광) 및 이의 혼합물, 탄화규소, 티타니아와 같은 산화물이 공지되어 있다. As an opaque fire, black carbon and iron, titanium oxide (such as titanium oxide or rucoxine), zirconium silicide (zircon), zirconium oxide (zirconia), iron oxide (such as hematite) , And titania are known.
한편, 한국특허공개공보 제2010-0063984호에서는 적외선 불투명화재는 티타니아(TiO2) 또는 탄화규소(SiC)를 적외선 불투명화재로 사용하는 구성이 개시되어 있다. 그러나 상기 탄화규소와 같은 재료의 원가가 비싸 이를 이용하여 단열재를 제조하는 경우 제조 원가가 매우 높아진다. On the other hand, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2010-0063984 discloses a configuration in which an infrared opaque fire uses titania (TiO 2 ) or silicon carbide (SiC) as an infrared opaque fire. However, if the cost of a material such as silicon carbide is high and the heat insulating material is manufactured using the material, the manufacturing cost becomes very high.
또한 상기 오븐, 쿡탑과 같은 전자 제품에 적용하기 위하여 고온 단열 성능은 물론 고온에 견디는 자재를 사용하여야 하는데, 일반적인 단열재 내 포함되는 단열 보드의 경우 보강재로서 유기 섬유를 사용하기 때문에 고온에서는 사용하기 어려운 문제가 있다. In addition, in order to apply to electronic appliances such as ovens and cooktops, it is necessary to use high temperature resistant materials as well as high temperature resistant materials. In the case of a heat insulating board included in a general heat insulating material, organic fibers are used as a reinforcing material. .
따라서 보다 경제적으로 제조할 수 있으면서도 고온에서 우수한 단열 성능을 나타낼 수 있는 단열재의 개발이 지속적으로 요구되는 실정이다.
Therefore, there is a continuing need for the development of a heat insulation material that can be manufactured more economically and exhibits excellent heat insulation performance at a high temperature.
이에 본 발명자들은 경제적인 단열재를 개발하고자 연구, 노력한 결과, 흄드 실리카와 함께 불투명화재로서 플라이 애쉬(Fly Ash), 실리콘 또는 수산화알루미늄을 사용하면 원가를 낮추면서도 높은 단열 효과를 얻을 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하게 되었다. The inventors of the present invention have made efforts to develop an economical insulation material. As a result, they have found that using fly ash, silicon or aluminum hydroxide as opaque fire together with fumed silica can achieve a high insulation effect while lowering the cost Thereby completing the present invention.
따라서 본 발명의 목적은 종래 단열 보드에 사용되는 불투명화재로서 저가의 재료를 사용하여 고온에서도 우수한 단열 효과를 나타낼 수 있는 복합 단열 보드를 제공하는 것이다.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a composite insulation board which can exhibit an excellent insulation effect even at a high temperature by using a low-cost material as opaque fire used in a conventional insulation board.
상기 목적을 달성하기 위하여, 흄드 실리카(Fumed Silica); 및 플라이 애쉬(Fly Ash), 실리콘 및 수산화알루미늄 중에서 선택된 1종 이상의 불투명화재를 포함하는 복합 단열 보드를 제공한다. In order to achieve the above object, there is provided a fumed silica; And at least one opaque fire selected from fly ash, silicon and aluminum hydroxide.
또한 본 발명은 상기 불투명화재, 흄드 실리카 및 무기 섬유의 혼합물을 몰드에 넣고 건식 프레스 성형하여 보드로 제조하는 단계를 포함하는 복합 단열 보드의 제조방법을 제공한다.
In addition, the present invention provides a method for manufacturing a composite heat insulating board including a step of putting a mixture of the opaque fire, the fumed silica and the inorganic fibers into a mold and dry-pressing the resultant into a board.
본 발명의 복합 단열 보드는 플라이 애쉬, 실리콘 또는 수산화 알루미늄을 불투명화재로 사용하는 바, 상기 불투명화재는 종래 사용되는 탄화 규소에 비하여 가격이 매우 싼 장점이 있다. 따라서 제조 원가를 크게 낮출 수 있어 가격 경쟁력이 우수하며, 상온에서의 단열 효과 역시 탄화 규소를 사용한 경우와 대등한 효과를 낼 수 있다. The composite insulation board of the present invention uses fly ash, silicon or aluminum hydroxide as opaque fire, and the opaque fire is advantageous in that it is much cheaper than conventionally used silicon carbide. Therefore, the manufacturing cost can be greatly reduced and the cost competitiveness is excellent, and the effect of insulation at room temperature can be equal to that of silicon carbide.
특히, 본 발명의 복합 단열 보드는 전기오븐의 캐비티(cavity)를 둘러싸고 있는 유리섬유매트 또는 세라믹섬유매트와 같은 단열재를 대체할 수 있고, 보드의 두께를 줄임으로써, 캐비티의 크기를 늘릴 수 있다. 그리고 가스쿡탑, 전기자동차의 단열재로서도 널리 적용될 수 있다. In particular, the composite heat insulating board of the present invention can replace a heat insulating material such as a glass fiber mat or a ceramic fiber mat surrounding a cavity of an electric oven, and the size of the cavity can be increased by reducing the thickness of the board. It can also be widely applied as a gas cooktop or as an insulation material for electric vehicles.
또한 상기 복합 단열 보드를 진공 단열재의 심재로 사용하는 경우, 불투명화재가 포함되지 않은 흄드 실리카 진공 단열재 보다 단열성능은 우수하면서도 낮은 단가로 제조가 가능하므로 건축용 단열재 등으로도 널리 사용될 가능성이 있다.
In addition, when the composite heat insulating board is used as a core of a vacuum insulation material, it can be widely used as a building insulation material because it can be manufactured at a lower unit price, while having better heat insulation performance than a fumed silica vacuum insulation material not containing an opaque fire.
도 1은 본 발명의 복합 단열 보드의 단면을 모식화한 것이다.
도 2는 실시예 및 비교예의 복합 단열 보드의 고온 단열 성능을 평가하기 위한 장치를 나타낸 것이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of a composite heat insulating board of the present invention.
Fig. 2 shows an apparatus for evaluating the high-temperature insulation performance of the composite insulation boards of Examples and Comparative Examples.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.
이하 본 발명의 실시예에 따른 복합 단열 보드 및 이의 제조방법에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, a composite insulation board according to an embodiment of the present invention and a method of manufacturing the same will be described in detail.
복합 단열 보드Composite insulation board
본 발명은 흄드 실리카(Fumed Silica); 및 플라이 애쉬(Fly Ash), 실리콘 및 수산화알루미늄 중에서 선택된 1종 이상의 불투명화재를 포함하는 복합 단열 보드를 특징으로 한다. The present invention relates to a fumed silica (Fumed silica); And at least one opaque fire selected from fly ash, silicon and aluminum hydroxide.
상기 흄드 실리카는 염화 실란 화합물의 기상 열분해에 따른 기상 합성법에 의하여 제조될 수 있으며, 바람직하게는 직경이 1 ~ 100 nm 이고, 비표면적이 10 ~ 1000 m2/g 인 것이 유리하며, 더욱 바람직하게는 직경이 10 ~ 50 nm이고, 비표면적이 100 ~ 500 m2/g 인 것이 좋다. The fumed silica may be prepared by a vapor phase synthesis method according to the gas phase pyrolysis of a chlorosilane compound, and preferably has a diameter of 1 to 100 nm and a specific surface area of 10 to 1000 m 2 / g, Has a diameter of 10 to 50 nm and a specific surface area of 100 to 500 m 2 / g.
상기 불투명화재는 고온에서 복사에 의한 열전도를 감소시키기 위하여 사용되며, 플라이 애쉬(Fly Ash), 실리콘 및 수산화알루미늄 중에서 선택된 1종 이상을 사용한다. The opaque fire is used to reduce heat conduction by radiation at high temperatures, and at least one selected from fly ash, silicon and aluminum hydroxide is used.
플라이 애쉬란 화력발전소등에서 미분탄을 로(爐) 내의 뜨거운 기류속에 고속으로 주입하여 고온에서 부유 상태로 순간적으로 연소시키고 남은 미분체 부산물로서 집진기에 포집되는 재를 말한다. 플라이 애쉬의 발생 비율은 원탄의 약 15~45%정도로서, 연소, 온도, 탄종, 분쇄도, 로(爐)내의 고온부에서의 체류시간 등에 따라 여러 가지 화학적 물리적 성질의 변화가 있을 수 있다. 원탄의 연소 시 유기물은 연료로서 연소되는 반면 무기물은 재로 남아 있게되며 보일러 내에 분산되는 도중에 무거운 입자는 하부에 떨어지고 가벼운 입자는 흩어져 날아다니다가 집진기에 의해서 포집된다. 입자가 무거워서 하부에 낙하되는 재를 바텀애쉬(bottom ash)라고 부르며 분산되어 날아다니다가 집진기에 의해서 포집되는 재를 플라이 애쉬라 한다. Fly ash The term "fly ash" refers to ash collected at a dust collector as a fine powder by-product that is injected at high speed into a hot air stream in a furnace at a thermal power plant or the like, instantaneously burned in a floating state at a high temperature. The generation rate of fly ash is about 15 to 45% of the raw coal, and there may be various chemical and physical property changes depending on the combustion, temperature, burden, crushing degree, residence time at the high temperature part in the furnace, During the combustion of raw coal, the organic matter burns as fuel, while the inorganic matter remains as ash. During the dispersion in the boiler, the heavy particles fall down, the light particles scatter and fly, and are collected by the dust collector. The fly ash is a fly ash that is collected by the dust collector while being scattered and called as bottom ash.
본 발명에서는 상기 플라이 애쉬 이외에 실리콘 또는 수산화 알루미늄이 불투명화재로 사용될 수 있으며, 상기 플라이 애쉬, 실리콘 및 수산화 알루미늄 중에서 1종 이상이 사용될 수 있다. In the present invention, in addition to the fly ash, silicon or aluminum hydroxide may be used as opaque fire, and at least one of fly ash, silicon and aluminum hydroxide may be used.
상기 불투명화재는 평균 입자 크기가 0.1 ~ 1000 ㎛ 범위의 분말 상태로서 사용하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1 ~ 100 ㎛ 의 분말을 사용하는 것이 유리하다. The opaque fire is preferably used as a powder having an average particle size in the range of 0.1 to 1000 mu m, more preferably 1 to 100 mu m.
또한 상기 불투명화재는 흄드 실리카 100 중량부에 대하여 5 ~ 100 중량부가 사용되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 10 ~ 50 중량부를 사용하는 것이 좋다. 상기 불투명화재가 상기 범위 미만으로 사용되면 복사열 차폐 효과가 낮아지므로 열전도도가 높아지는 문제가 있으며, 상기 범위를 초과하여 사용되면 단열재 심재의 기계적 강도가 낮아져 제조 공정 상에서 불리한 문제가 있다. The opacifying fire is preferably used in an amount of 5 to 100 parts by weight, more preferably 10 to 50 parts by weight, based on 100 parts by weight of the fumed silica. If the opaque fire is used below the above range, there is a problem that the radiation heat shielding effect is lowered, thereby increasing the thermal conductivity. If the opaque fire is used in excess of the above range, the mechanical strength of the heat insulating core material is lowered, which is disadvantageous in the manufacturing process.
그리고, 상기 불투명화재는 산화티타늄(TiO2), 지르콘실리케이트(ZrSiO4) 및 탄화규소(SiC) 중에서 선택된 1종 이상을 더 포함할 수 있는 데, 상기 화합물은 종래 불투명화재로 사용되어 온 것으로 단열 효과의 개선을 위하여 적절하게 첨가될 수 있으며, 바람직하게는 흄드 실리카 100 중량부에 대하여 5 ~ 50 중량부가 포함되는 것이 좋다. The opaque fire may further include at least one member selected from the group consisting of titanium oxide (TiO 2 ), zircon silicate (ZrSiO 4 ) and silicon carbide (SiC) And it is preferable that 5 to 50 parts by weight are included in 100 parts by weight of the fumed silica.
한편 본 발명의 복합 단열 보드는 고온에서 단열재로서 적용되기 위하여, 보강재로서 무기 섬유를 더 포함하는 것이 바람직하다. 유기 섬유를 사용하는 경우 고온의 열에 의하여 변성되는 문제가 있는 바, 고성능 단열재에 적용될 수 있는 무기 섬유를 포함하며, 상기 무기 섬유로는 유리 섬유, 알루미노실리케이트 섬유 및 암면 섬유 중에서 선택된 1종 이상이 사용될 수 있으나, 그 종류는 제한되지 아니한다. 상기 무기 섬유는 직경이 1 ~ 20 ㎛, 길이는 1 ~ 20 mm 범위로 절단하여 사용하는 것이 바람직하다. Meanwhile, in order to be applied as a heat insulating material at a high temperature, the composite heat insulating board of the present invention preferably further includes inorganic fibers as a reinforcing material. In the case of using organic fibers, there is a problem that they are denatured by heat at a high temperature and include inorganic fibers which can be applied to high-performance insulating materials. As the inorganic fibers, at least one selected from glass fibers, aluminosilicate fibers, But the type thereof is not limited. It is preferable that the inorganic fibers are cut to have a diameter of 1 to 20 탆 and a length of 1 to 20 mm.
상기와 같은 성분을 포함하는 복합 단열 보드는 450℃의 고온에서 열 전도율이 15 ~ 30 mW/mK 범위에 있으므로, 고온에서 우수한 단열 효과를 나타내어 전기 오븐, 가스 쿡탑, 전기 자동차 등의 단열재로서 사용될 수 있다. Since the composite heat insulating board including the above-mentioned components has a thermal conductivity of 15 to 30 mW / mK at a high temperature of 450 ° C, it exhibits an excellent heat insulating effect at a high temperature and can be used as a heat insulating material for electric ovens, gas cooktops, have.
또한 상기 복합 단열 보드는 부직포, 유기 필름재 등으로 밀봉되어 진공 단열재로 적용될 수 있으며, 상기 진공 단열재의 열전도율은 상온(25 ℃)에서 3 ~ 5 mW/mK 범위로 나타난다.
Also, the composite heat insulating board may be sealed with a nonwoven fabric, an organic film, or the like so that it can be applied as a vacuum insulation material, and the thermal conductivity of the vacuum insulation material ranges from 3 to 5 mW / mK at room temperature (25 캜).
복합 단열 보드의 제조방법Manufacturing method of composite insulation board
본 발명의 복합 단열 보드의 제조방법은, A method of manufacturing a composite insulation board of the present invention comprises:
플라이 애쉬(Fly Ash), 실리콘 및 수산화알루미늄 중에서 선택된 1종 이상의 불투명화재; 흄드 실리카(Fumed Silica) 및 무기 섬유를 건조시킨 후 혼합하여 혼합물을 얻는 단계; 및At least one opaque fire selected from fly ash, silicon and aluminum hydroxide; Drying the fumed silica and inorganic fibers, and then mixing to obtain a mixture; And
상기 혼합물을 몰드에 넣고 건식 프레스 성형하여 보드로 제조하는 단계를 포함한다. The mixture is put into a mold and dry-pressed to produce a board.
불투명화재, 흄드 실리카 및 무기 섬유는 100 ~ 300 ℃ 에서 10 ~ 30 시간 동안 건조한 분말 상태로 혼합하되, 믹서(mixer)로 균일하게 혼련한다. The opaque fire, the fumed silica and the inorganic fibers are mixed in powder form at 100 to 300 ° C for 10 to 30 hours in a dry state and homogeneously kneaded with a mixer.
상기 혼련된 혼합물은 건식 성형법에 의하여 몰드에서 건식 프레스 성형하여 판상의 복합 단열 보드로서 제조된다. 이 때, 혼합물의 조성, 프레스 압력 등을 조절하여 밀도를 변화시킬 수 있으며, 상기 프레스 압력은 100 ~ 500 kgf/cm2 범위로 조절하는 것이 바람직하다.
The kneaded mixture is dry-pressed in a mold by a dry molding method to produce a plate-shaped composite heat-insulating board. At this time, the density can be changed by controlling the composition of the mixture, the press pressure, and the like, and the press pressure is preferably adjusted in the range of 100 to 500 kgf / cm 2 .
진공 단열재의 제조방법Method of manufacturing vacuum insulation
상기 진공 단열 보드를 포함하는 진공 단열재는 상기 복합 단열 보드를 부직포로 1차 밀봉하고, 유기 필름재로 2차 밀봉하는 과정을 통하여 제조된다. The vacuum insulation material including the vacuum insulation board is manufactured through a process of first sealing the composite insulation board with a nonwoven fabric, and secondary sealing with an organic film material.
이 때, 상기 유기 필름재로는 폴리프로필렌, 이축연신 폴리프로필렌(OPP), 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리아미드-6(나일론), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리-4-메틸-1-펜텐, 폴리부틸렌, 폴리펜타디엔, 폴리염화비닐, 폴리카보네이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 에틸렌-프로필렌 공중합체 그리고 에틸렌-부텐-프로필렌터폴리머 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
The organic film material may be at least one selected from the group consisting of polypropylene, biaxially oriented polypropylene (OPP), low density polyethylene, high density polyethylene, polystyrene, polymethylmethacrylate, polyamide-6 (nylon), polyethylene terephthalate (PET) Butene-propylene terpolymer and the like, but it is not limited thereto. The polypropylene resin composition according to the present invention may include, for example, polybutylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polybutylene terephthalate, But is not limited thereto.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명의 복합 단열 보드에 관하여 상세히 설명하기로 한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the composite insulation board of the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments and comparative examples of the present invention.
이하의 실시예 및 비교예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
The following examples and comparative examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the present invention.
실시예Example 1 One
흄드 실리카(OCI, KONASIL) 1 kg, 플라이 애쉬 분말(평균 입자 크기 50 ㎛) 0.3 kg, 유리 섬유(직경 15 ㎛, 평균 길이 20cm) 0.1 kg 를 각각 150℃ 에서 12시간 동안 가열하여 건조시켰다. 1 kg of fumed silica (OCI, KONASIL), 0.3 kg of fly ash powder (average particle size 50 탆) and 0.1 kg of glass fiber (diameter 15 탆, average length 20 cm) were heated and dried at 150 캜 for 12 hours, respectively.
다음 이를 planatary 믹서를 사용하여 균일하게 혼련한 후, 300 X 300 X 15 mm 의 크기의 몰드에 넣었다. 그리고, 300 kgf/cm2 의 압력으로 프레스하여 프레스 건식 성형을 진행함으로써 판상의 복합 단열 보드를 제조하였다. Next, it was homogeneously kneaded using a planatary mixer, and then put into a mold having a size of 300 X 300 X 15 mm. Then, the plate was pressed at a pressure of 300 kgf / cm < 2 > and subjected to press dry forming to produce a plate-shaped composite heat insulating board.
상기 복합 단열 보드의 단면을 도식화하여 도 1에 나타내었다. The cross-section of the composite heat-insulating board is illustrated in FIG.
실시예Example 2 2
플라이 애쉬 분말 대신 실리콘 분말(평균 입자 크기 50 ㎛)을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 복합 단열 보드를 제조하였다.
A composite insulation board was prepared in the same manner as in Example 1, except that silicon powder (average particle size 50 mu m) was used instead of fly ash powder.
실시예Example 3 3
플라이 애쉬 분말 대신 수산화 알루미늄(평균 입자 크기 50 ㎛)을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 복합 단열 보드를 제조하였다.
A composite insulation board was prepared in the same manner as in Example 1, except that aluminum hydroxide (average particle size of 50 mu m) was used instead of fly ash powder.
비교예Comparative Example 1 One
플라이 애쉬 분말을 사용하지 않는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 복합 단열 보드를 제조하였다.
A composite insulation board was prepared in the same manner as in Example 1, except that the fly ash powder was not used.
비교예Comparative Example 2 2
플라이 애쉬 분말 대신 종래 불투명화재로 사용되어 온 고가의 탄화규소(SiC)를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 복합 단열 보드를 제조하였다.
A composite insulation board was manufactured in the same manner as in Example 1, except that expensive silicon carbide (SiC) which had been used as a conventional opaque fire was used instead of fly ash powder.
평가evaluation
1. 고온에서의 단열 성능 평가 1. Evaluation of insulation performance at high temperature
도 2와 같이 형성된 고온 단열 성능 평가 장치에서, Block heater(210)의 온도를 450℃로 셋팅하고, 상기 실시예 및 비교예의 복합 단열 보드(220)를 상기 Block heater 위에 접촉시켜 덮었다. 다음 30분 간 열을 가한 후, 적외선 온도계(240)를 사용하여 복합 단열 보드의 표면 온도를 측정하였으며, 상기 온도 값으로 단열 성능을 비교하였다. 2, the temperature of the
상기 측정된 온도 값을 하기 표 1에 나타내었다. The measured temperature values are shown in Table 1 below.
상기 표 1에서 보는 바와 같이 실시예 1 ~ 3의 복합 단열 보드는 불투명화재가 사용되지 아니한 비교예 1에 비하여 고온에서 우수한 단열 성능을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 특히 단위 중량당 가격이 10 ~ 100 배 비싼 탄화 규소(SiC)를 동일 중량으로 사용한 비교예 2와 비교하여도 우수한 단열 효과를 나타내는 것을 확인하였다.
As shown in Table 1, it can be seen that the composite insulation boards of Examples 1 to 3 exhibit excellent heat insulation performance at a high temperature as compared with Comparative Example 1 in which opaque fire is not used. In particular, it was confirmed that an excellent heat insulating effect was obtained as compared with Comparative Example 2 in which silicon carbide (SiC), which is 10 to 100 times more expensive per unit weight, was used in the same weight.
2. 상온에서의 열전도율 측정2. Measurement of thermal conductivity at room temperature
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 복합 단열 보드를 심재로 포함하는 진공 단열재로 제조한 후, 상기 진공 단열재의 열 전도율을 Thermal conductivity Test 장치(EKO 사)를 이용하여 측정하였으며, 그 결과를 표 2에 나타내었다. The thermal conductivity of the vacuum insulation material was measured using a thermal conductivity tester (EKO) after the composite insulation board prepared in the above-mentioned Examples and Comparative Examples was manufactured as a vacuum insulation material including core material. The results are shown in Table 2 Respectively.
상기 표 2에서 보는 바와 같이 실시예 1 ~ 3의 복합 단열 보드는 상온에서도 비교예 1 및 2에 비하여 동등하거나 보다 우수한 단열 효과를 나타내는 것을 확인한 바, 본 발명의 복합 단열 보드가 경제적이면서도 우수한 단열 효과를 이끌어낼 수 있음을 알 수 있었다.
As shown in Table 2, the composite heat insulation boards of Examples 1 to 3 exhibited the same or superior heat insulation effect at room temperature as compared with Comparative Examples 1 and 2. As a result, it was found that the composite insulation board of the present invention is economical, Which can be derived from
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예 및 비교예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예 및 비교예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예 및 비교예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments and comparative examples are illustrative in all aspects and not restrictive.
100 : 흄드 실리카 110 : 불투명화재
120 : 무기 섬유 200 : 실리콘 기반 단열재
210 : Block heater 220 : 복합 단열 보드 시편
230 : 파워 유닛(온도 조절기) 240 : 적외선 온도계100: Fumed silica 110: Opaque fire
120: inorganic fiber 200: silicon-based insulation
210: Block heater 220: Composite insulation board specimen
230: power unit (temperature controller) 240: infrared thermometer
Claims (12)
불투명화재로서 평균 입자 크기가 0.1 ~ 100 ㎛ 범위의 분말인 플라이 애쉬(Fly Ash)를 포함하고, 상기 흄드 실리카 100 중량부에 대하여 상기 플라이 애쉬를 5 ~ 100 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 단열재 심재용 복합 단열 보드.
Fumed silica having a diameter of 1 to 100 nm; And
Characterized in that it comprises a fly ash which is an opaque fire powder having an average particle size in the range of 0.1 to 100 占 퐉 and comprises 5 to 100 parts by weight of the fly ash to 100 parts by weight of the fumed silica Composite Insulation Board for Core.
상기 흄드 실리카는 비표면적이 10 ~ 1000 m2/g 인 것을 특징으로 하는 진공 단열재 심재용 복합 단열 보드.
The method according to claim 1,
Wherein the fumed silica has a specific surface area of 10 to 1000 m 2 / g.
무기 섬유를 보강재로서 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 단열재 심재용 복합 단열 보드.
The method according to claim 1,
And further comprising inorganic fibers as a reinforcing material.
상기 무기 섬유는 유리 섬유, 알루미노실리케이트 섬유 및 암면 섬유 중에서 선택된 1종 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 진공 단열재 심재용 복합 단열 보드.
6. The method of claim 5,
Wherein the inorganic fibers are made of at least one selected from glass fibers, aluminosilicate fibers, and rockface fibers.
상기 불투명화재는 산화티타늄(TiO2), 지르콘실리케이트(ZrSiO4) 및 탄화규소(SiC) 중에서 선택된 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 단열재 심재용 복합 단열 보드.
The method according to claim 1,
Wherein the opaque fire further comprises at least one selected from the group consisting of titanium oxide (TiO 2 ), zircon silicate (ZrSiO 4 ), and silicon carbide (SiC).
상기 복합 단열 보드는 450℃에서 열 전도율이 15 ~ 25 mW/mK 범위에 있는 것을 특징으로 하는 진공 단열재 심재용 복합 단열 보드.
The method according to claim 1,
Wherein the composite insulation board has a thermal conductivity ranging from 15 to 25 mW / mK at 450 占 폚.
A vacuum insulator comprising a composite insulation board for a vacuum insulation material core according to any one of claims 1 to 8.
25℃에서 열 전도율이 3 ~ 5 mW/mK 범위에 있는 것을 특징으로 하는 진공 단열재.
10. The method of claim 9,
Wherein the thermal conductivity is in the range of 3 to 5 mW / mK at 25 占 폚.
상기 혼합물을 몰드에 넣고 건식 프레스 성형하여 보드로 제조하는 단계를 포함하고, 상기 프레스 압력은 100 ~ 500 kgf/cm2 범위인 것을 특징으로 하는 진공 단열재 심재용 복합 단열 보드의 제조방법.
A fly ash which is an opaque fire and has an average particle size in the range of 0.1 to 100 mu m; Fumed silica having a diameter of 1 to 100 nm; And drying the inorganic fibers, mixing the fly ash with 100 parts by weight of the fumed silica at 5 to 100 parts by weight to obtain a mixture; And
Wherein the pressure is in the range of 100 to 500 kgf / cm < 2 >. 6. The method of claim 1, wherein the pressure is in the range of 100 to 500 kgf / cm < 2 >.
상기 밀봉된 진공 단열재 심재용 복합 단열 보드를 유기 필름재로 2차 밀봉하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 단열재의 제조방법.
Sealing the composite heat insulating board for vacuum thermal insulating material core manufactured by the manufacturing method of claim 11 with a nonwoven fabric; And
And sealing the sealed composite heat insulating board for vacuum insulation material core with an organic film material.
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