KR101536565B1 - Aramid fiber, fiberglass and Silica aerogels laminated heat insulating material with iproved impact resistance and Method for producing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 아라미드섬유, 유리섬유와 실리카 에어로겔이 교호로 적층된 단열매트를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이며, 복수층의 아라미드섬유 부직포 및 유리섬유 부직포 각각의 표면에 실리카졸과 경화조절제로 아세트산으로 조성된 1차 도포액도포하고, 그 위에 변성 실리케이트와 실리카 에어로겔로 조성되고, 2차 도포액을 도포한 다음 가압하여 아라미드섬유 부직포, 유리섬유 부직포 및 실리카 에어로겔층이 복수층으로 적층된 단열매트를 제조하는 것으로 이루어진다.
본 발명의 아라미드 섬유, 유리섬유와 실리카 에어로겔이 교호로 적층된 단열매트는 보온, 단열성이 높고, 외부의 물리적 충격에 의한 내충격성이 우수하며, 또 극소수성 실리카 에어로겔층에 의해 방습성도 향상되어 단열재의 흡습에 의해 단열성이 저하되는 현상도 방지되는 효과가 있으므로 보온, 단열이 요구되는 설비, 정유공장의 설비 등의 단열시공에 단열재로 매우 유용하게 적용될 수 있다.
An object of the present invention is to provide an adiabatic mat in which aramid fiber, glass fiber and silica airgel are alternately laminated, and the surface of each of the aramid fiber nonwoven fabric and the glass fiber nonwoven fabric in plural layers is coated with silica sol and a curing agent A secondary coating liquid is applied and then pressurized to manufacture an adiabatic mat in which a plurality of layers of aramid fiber nonwoven fabric, glass fiber nonwoven fabric and silica airgel layer are laminated, .
The heat insulating mat in which the aramid fiber of the present invention, the glass fiber and the silica airgel are alternately laminated has a high thermal insulation and insulation property, an excellent impact resistance by an external physical impact, and a moisture- It can be very usefully applied as a heat insulating material for insulation installations such as equipment requiring insulation, insulation, and refinery facilities.

Description

아라미드섬유, 유리섬유 및 에어로겔로 적층되어 내충격성이 개선된 단열매트의 제조방법 및 이로부터 제조되는 내충격성이 개선된 단열매트 {Aramid fiber, fiberglass and Silica aerogels laminated heat insulating material with iproved impact resistance and Method for producing the same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a heat insulating mat having improved impact resistance by being laminated with an aramid fiber, a glass fiber and an airgel, and an insulating mat having improved impact resistance, for producing the same}

본 발명은 정유공장의 설비, 열매체 등의 유체를 이송하는 난방시설 및 보온 단열이 요구되는 시설 등에 적용되는 단열매트의 제조방법에 관한 것이며, 구체적으로는 아라미드섬유, 유리섬유와 실리카 에어로겔이 교호로 적층되어 내충격성이 개선된 단열매트를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing an insulating mat applied to an equipment of an oil refinery, a heating system for transferring fluids such as a heating medium, and a facility requiring thermal insulation, and more specifically, To a method of manufacturing a heat insulating mat laminated and improved in impact resistance.

일반적으로 유리섬유 소재는 열교환기, 보온 단열이 요구되는 각종 시설 및 배관 등에 단열부재로 널리 이용되고 있으나, 그 특성상 외부의 물리적 충격에 약하고, 수분의 침투 및 열에 의해 노화되어 부서지는 등 충격강도가 저하됨으로써 사용수명이 단축되는 문제점이 있으며, 또 실리카 에어로겔은 기공율이 90% 이상이고, 비표면적이 수백 내지 1500m2/g 정도인 극저밀도이며, 높은 투광성과 낮은 열전도도 특성을 갖기 때문에 방음재, 단열재 등의 분야에 응용이 가능한 첨단소재이지만, 연하고 쉽게 부서지는 문제점을 지니고 있어 섬유상 매트릭스와 복합체(예, 매트)로 만들어 구조적으로 안정한 형태의 제품으로 사용하고 있다.Generally, glass fiber material is widely used as a heat insulating material for heat exchanger, various facilities requiring heat insulation, and piping, but its impact strength is weak due to external physical impact, The silica airgel has a low porosity of 90% or more and a specific surface area of several hundreds to 1,500 m 2 / g. Since the silica airgel has high transparency and low thermal conductivity, It is a high-tech material that can be applied to various fields such as automobiles, etc. However, it has a problem of being easily broken and is used as a structurally stable product made of a composite with a fibrous matrix (for example, mat).

상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 선행기술로 예를 들면, 국내등록특허공보 등록번호 10-1403289호에 유리섬유, 폴리프로필렌섬유, 메타-아라미드섬유로 구성되는 니들펀칭 복합부직포를 제조한 후, 니들펀칭 복합부직포 내에 포함된 폴리프로필렌섬유를 용융시키고, 상기 니들펀칭 복합부직포의 양 표면에 불연성 알루미늄 박막을 위치시킨 다음, 니들펀칭 복합부직포를 1.5 ~ 4.5mm의 두께로 압착하여 성형하한 니들펀칭 복합부직포를 제조하는 극저온에서 충격방지특성이 우수한 불연성 단열재의 제조방법을 개시하고 있으나 유기 및 무기섬유를 혼용하고 있으므로 단열성이 저하되는 문제점이 있다.As a prior art for solving the problems of the prior art described above, for example, a needle punching composite nonwoven fabric made of glass fiber, polypropylene fiber and meta-aramid fiber is manufactured in Korean Registered Patent Publication No. 10-1403289 , Melting the polypropylene fibers contained in the needle punching composite nonwoven fabric, placing a nonflammable aluminum thin film on both surfaces of the needle punching composite nonwoven fabric, pressing the needle punching composite nonwoven fabric to a thickness of 1.5 to 4.5 mm, Discloses a method for producing a non-combustible heat insulating material excellent in impact resistance at a cryogenic temperature to produce a composite nonwoven fabric. However, since the organic and inorganic fibers are used in combination, the heat insulating property is deteriorated.

또 실리카 에어로겔과 섬유상 매트릭스의 복합체와 관련하여 선행기술로 예를 들면, 국내 등록특허공보 등록번호 제10-1176137호에 소수성 실리카겔 분산액에 단섬유 부직포를 침지하여 부직포 내부에 실리카겔을 함침시키며, 이를 압축하여 추출된 혼합액은 침지액으로 재활용하고 부직포는 고온 건조부를 거쳐 회수되도록 구성된 단열패딩 제조방법을 개시하고 있으며, 국내 등록특허공보 등록번호 재10-1047965호에는 습윤겔을 표면 개질한 혼합액 중 상층액을 섬유 매트릭스 상에 배출시킨 후 300℃ 이상의 고온의 분위기에서 건조하고, 또는 가압롤러를 더 이용하여 함침시키는 것으로 구성된 에어로겔 매트의 제조방법이 개시되어 있으나, 이들 선행기술은 다 같이 에어로겔을 섬유상 소재에 '함침'시키는 기술로써 공정이 복잡하고 거기에 재료의 손실이 발생하여 생산성이 떨어지는 문제가 있을 뿐 아니라 에어로겔 입자가 섬유 내부에 균일하게 분산 및 분포되지 않고 부분적으로 뭉쳐지거나 존재하지 않아 단열효과가 균일하게 나타나지 않는 단점이 있다.In the prior art relating to a composite of a silica airgel and a fibrous matrix, for example, Korean Patent Registration No. 10-1176137 discloses a method of impregnating a short fiber nonwoven fabric in a hydrophobic silica gel dispersion to impregnate silica gel in the nonwoven fabric, And the nonwoven fabric is recovered through a high temperature drying unit. Korean Registered Patent Publication No. 10-1047965 discloses a method for producing an insulating padding in which a wetting gel is applied to an upper layer liquid A method of manufacturing an aerogel mat comprising the steps of discharging the airgel onto a fiber matrix and then drying in an atmosphere at a high temperature of 300 DEG C or higher or impregnating the airgel with a pressure roller, As a technique to impregnate, the process is complicated and there is a loss of material There is a problem in that the productivity is lowered, and the airgel particles are not uniformly dispersed and distributed in the fibers, and the airgel particles do not partially aggregate or exist and the heat insulating effect is not uniformly displayed.

본 발명은 단열 시공이 편리하면서 외부의 물리적 충격에 의해 부서지거나 파손되는 문제점이 개선되고, 단열재로부터 실리카 에어로겔의 미세입자의 비산이 없어 단열시공 시에 작업환경이 개선된 아라미드섬유층, 유리섬유층과 실리카 에어로겔층이 적층된 단열매트를 제조함으로써 본 발명을 완성하였다.The present invention relates to an aramid fiber layer, a glass fiber layer, and a silica glass fiber layer, which are improved in the problem of breakage or breakage due to external physical impact and are not scattered by fine particles of silica airgel from the heat insulating material, The present invention has been accomplished by manufacturing a heat insulating mat laminated with an airgel layer.

본 발명은 정유공장의 설비, 열매체 등의 유체를 이송하는 난방시설 등에 적용되는 단열매트의 제조방법을 제공하는 것에 목적이 있으며, 보다 상세하게는 실리카 에어로겔의 미세입자의 비산이 없어 단열 시공 시에 작업환경이 개선되고, 아라미드섬유, 유리섬유와 실리카 에어로겔이 교호로 적층되어 외부의 물리적 충격에 의한 내충격성이 개선된 단열매트의 제조방법 및 이로부터 제조되는 내충격성이 개선된 단열 매트를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method of manufacturing an insulating mat applied to an equipment of an oil refinery or a heating device for transferring a fluid such as a heating medium. More specifically, There is provided a process for producing a heat insulating mat having improved working environment and laminated aramid fiber, glass fiber and silica airgel in an alternating manner to improve impact resistance by external physical impact, and to provide an adiabatic mat having improved impact resistance produced therefrom .

본 발명의 목적 달성을 위한 해결수단으로 내충격성이 개선된 단열매트의 제조방법은 단열재의 외부층을 아라미드 섬유층으로 적층하면서 유리섬유와 실리카 에어로겔이 적층된 단열매트를 제조하는 것으로 이루어지며, 보다 구체적으로는 a). Al박막시트와 복수층의 유리섬유 부직포 및 아라미드섬유 부직포를 공급하는 단열소재 공급단계와, b). 복수층으로 공급되는 각각의 유리섬유 부직포 및 아라미드섬유 부직포의 상부 표면에 실리카졸 100부피부에 대하여 경화조절제로 아세트산 0.5 ~ 1부피부로 조성된 1차 도포액(S1)을 0.5 ~ 1mm 도포한 다음, 그 위에 변성 실리케이트와 실리카 에어로겔이 부피부로 1 : 1 ~ 1.5로 배합되고, 점도가 200 ~ 1000cps의 2차 도포액(S2)을 1 ~ 3mm 두께로 도포하고, 가압로울러에 의해 Al박막시트 함께 유리섬유 부직포, 아라미드섬유 부직포 사이에 실리카 에어로겔층을 복수층으로 교호로 적층시켜 매트상으로 형성하는 단열매트 성형단계 및 c). 복수층으로 적층된 단열매트를 150 ~ 200℃에서 10 ~ 30분 건조시킨 후 재단하는 건조단계를 포함하는 것으로 이루어진다.A method of manufacturing an adiabatic mat with improved impact resistance as a solution for attaining the object of the present invention comprises manufacturing an adiabatic mat in which glass fiber and silica airgel are laminated while laminating an outer layer of the adiabatic material with an aramid fiber layer, As a). An insulating material supply step for supplying an Al thin film sheet, a plurality of glass fiber nonwoven fabrics and an aramid fiber nonwoven fabric; On the upper surface of each of the glass fiber nonwoven fabric and aramid fiber nonwoven fabric supplied in a plurality of layers, 0.5 part by mass of acetic acid was applied as a curing regulator to 100 parts of silica sol, and 0.5 to 1 mm of a primary coating solution (S1) Next, a secondary coating liquid (S2) having a viscosity of 200 to 1000 cps was coated thereon in a thickness of 1 to 3 mm with a modified silicate and a silica airgel mixed as a secondary skin in a ratio of 1: 1 to 1.5, A step of forming an adiabatic mat in which a plurality of layers of a silica airgel layer are alternately laminated between a glass fiber nonwoven fabric and an aramid fiber nonwoven fabric in the form of a mat; And a drying step of drying the insulating mat laminated in a plurality of layers after drying at 150 to 200 ° C for 10 to 30 minutes and cutting.

본 발명에 따른 상기 a). 단열소재 공급단계에서 공급되는 Al박막시트는 통상 널리 이용되고 있는 Al박막시트를 선택하며, 특별히 한정되는 것은 아니며, 단열재의 내부에 형성되는 Al박막층은 단열시설과 단열재의 접촉을 긴밀하게 하면서 단열시설 표면에서 표출될 수 있는 수분을 원천적으로 차단함으로써 단열효과와 동시에 방습성을 보다 향상시켜 수분 및 열에 의한 유리섬유의 노화를 방지하는 작용을 나타낸다.According to a) of the present invention, The Al thin film sheet to be supplied in the heat insulating material supplying step may be selected from commonly used Al thin film sheets and is not particularly limited. The Al thin film layer formed inside the heat insulating material may be a heat insulating material The water that can be expressed on the surface is intrinsically blocked, thereby exhibiting an effect of preventing the aging of the glass fiber due to moisture and heat by further improving the adiabatic effect and the moisture-proofing property.

그리고 유리섬유 부직포는 단열매트의 중간 단열층을 형성하는 것으로 이루어지며, 내열온도 400 ~ 750℃의 두께 3 ~ 10mm, 밀도 20 ~ 100㎏/㎥인 유리장섬유 부직포가 바람직하고, 단열소재로 이용되고 있는 E-글래스 파이버(E-glass Fifer) 부직포가 선택될 수가 있다.The glass fiber nonwoven fabric is preferably a glass long fibrous nonwoven fabric having a thickness of 3 to 10 mm and a density of 20 to 100 kg / m 3 at a heat resistance temperature of 400 to 750 ° C. and is used as a heat insulating material An E-glass Fifer non-woven fabric may be selected.

또 상기 아라미드섬유 부직포는 두께 3 ~ 10mm, 밀도 150 ~ 300㎏/㎥인 메타-아라미드섬유 부직포가 바람직하고, 550℃ 정도의 내열성을 가지며, 강성이 강하고, 충격에너지 흡수 능력이 우수하여 본 발명에 따른 단열매트의 외부층에 형성되어 외부의 물리적 충격에 의해 단열매트가 부서지거나 파손되는 것을 방지하는 작용을 나타내며. 아라미드섬유는 내열성, 강성 등이 우수하여 강화플라스틱, 타이어코드, 밸트 등의 소재로 널리 시판되고 있는 잘 알려진 섬유이므로 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련자이면 쉽게 선택할 수가 있다.The aramid fiber nonwoven fabric is preferably a meta-aramid fiber nonwoven fabric having a thickness of 3 to 10 mm and a density of 150 to 300 kg / m3. The aramid fibrous nonwoven fabric preferably has a heat resistance of about 550 ° C., has a high rigidity, Which is formed on the outer layer of the heat insulating mat to prevent the heat insulating mat from being broken or broken by external physical impact. The aramid fiber is a well-known fiber having excellent heat resistance, rigidity and the like and widely marketed as a material such as reinforced plastic, tire cord, belt, etc., so that it can be easily selected by those skilled in the art.

상기 b). 단열매트 성형단계는 유리섬유 부직포 및 아라미드섬유 부직포를 각각 복수로 공급하면서 공급되는 각각의 유리섬유 부직포 및 아라미드섬유 부직포의 상부 표면에 실리카졸과 경화조절제로 조성된 1차 도포액(S1)을 도포한 후, 변성실리케이트와 실리카 에어로겔로 조성된 2차 도포액(S2)을 도포하고 가압로울러에 의해 유리섬유 부직포 사이에 실리카 에어로겔층이 교호로 적층되게 하여 3 ~ 10층의 복수층으로 적층되게 하는 것으로 이루어지며, 실리카 에어로겔을 도포하는 것에 의해 공정이 간단한 특징이 있다.B). In the step of forming the heat insulating mat, a first coating liquid (S1) composed of silica sol and a curing regulator is applied on the upper surface of each of the glass fiber nonwoven fabric and the aramid fiber nonwoven fabric to be supplied while supplying a plurality of glass fiber nonwoven fabric and aramid fiber nonwoven fabric respectively Then, a second coating liquid S2 composed of a modified silicate and a silica airgel is applied, and silica airgel layers are alternately laminated between the glass fiber nonwoven fabrics by a pressure roller so as to be laminated in a plurality of layers of 3 to 10 layers And the process is simple in that the silica airgel is applied.

상기 1차 도포액(S1)은 2차 도포액과의 친화작용에 의해 유리섬유 부직포층, 아라미드섬유 부직포층과 실리카 에어로겔층이 분리되지 않고 일정 두께로 형성되도록 하는 것으로 이루어지며, 1차 도포액(S1)의 실리카졸은 20℃에서 점도 20cps, 비중 1.15 ~ 1.4인 널리 시판되고 있는 제품으로 그 선택이 제한되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련자이면 쉽게 선택할 수가 있다.The primary coating liquid (S1) is formed by affinity with the secondary coating liquid so that the glass fiber nonwoven fabric layer, the aramid fiber nonwoven fabric layer and the silica airgel layer are formed with a certain thickness without being separated, and the primary coating liquid The silica sol of step (S1) has a viscosity of 20 cps at 20 캜 and a specific gravity of 1.15 to 1.4. The product is not limited in its selection and can be easily selected by those skilled in the art.

또, 상기 2차 도포액(S2)의 변성실리케이트는 포타슘 메틸 실리케이트, 소듐 메틸 실리케이트 및 리튬 실리케이트로부터 1 이상의 성분이 선택되며, 실리카 에어로겔은 나노다공성 구조를 지니고 있는 저밀도 물질로서 열전도도가 매우 낮고, 1400℃ 정도의 용융한계점을 나타내므로 촉매의 담체, 내열재, 단열재, 소음 차폐재 등 다양한 분야에서 응용되고 있으며, 본 발명에서는 기공율 80 ~ 99.8%, 입자크기 10 ~ 100㎚, 굴절율 1.007 ~ 1.05. 열전도도 10 ~ 20 mW/mK의 실릴화된 극소수성 에어로겔(Aerogel)을 선택하는 것으로 이루어지며, 널리 알려진 물질로 시판(ISA 상사, REM텍 등)되고 있어 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련자이면 쉽게 선택하여 사용할 수 있다.The modified silicate of the secondary coating liquid (S2) is at least one selected from the group consisting of potassium methyl silicate, sodium methyl silicate and lithium silicate. The silica airgel is a low density material having a nanoporous structure and has a very low thermal conductivity, And is used in various fields such as catalyst carrier, heat-resistant material, heat insulating material, noise shielding material, etc. In the present invention, the porosity is 80 to 99.8%, the particle size is 10 to 100 nm, and the refractive index is 1.007 to 1.05. (ISA Corporation, REMTECH, etc.) as a well-known substance, which is selected from the silylated ultrafine aerogels having a thermal conductivity of 10 to 20 mW / mK. You can choose to use it.

본 발명에 따른 상기 c). 건조단계는 아라미드섬유 부직포, 유리섬유 부직포와 실리카 에어로겔층이 교호로 적층된 단열매트로부터 수분 등을 제거하면서 도포액이 경화되도록 건조실에서 150 ~ 200℃에서 10 ~ 30분 건조시키는 것으로 이루어지며, 건조된 단열매트는 목적하는 규격으로 절단된다. C) according to the invention. The drying step is carried out by drying at 150 to 200 ° C for 10 to 30 minutes in a drying chamber so as to cure the coating liquid while removing moisture and the like from an adiabatic mat in which aramid fiber nonwoven fabric, glass fiber nonwoven fabric and silica airgel layer are alternately laminated, The insulation mat is cut to the desired size.

본 발명의 단열매트는 아라미드섬유 부직포층, 유리섬유 부직포층과 실리카 에어로겔층이 교호로 적층되어 단열성 및 방습성이 향상되어 단열재의 수분 흡수에 따른 유리섬유의 노화를 방지하고, 외부 아라미드 섬유층의 강성에 의해 외부의 물리적 충격으로부터 부서지거나 파손 등이 방지되어 단열재의 사용 수명이 향상되는 효과를 나타낸다.The heat-insulating mat of the present invention has a structure in which the aramid fiber nonwoven fabric layer, the glass fiber nonwoven fabric layer and the silica airgel layer are alternately laminated to improve the heat insulating property and the moisture-proofing property to prevent the glass fiber from aging due to moisture absorption of the heat insulating material, It is possible to prevent breakage or breakage from external physical impacts, thereby improving the service life of the heat insulating material.

또한 실리카 에어로겔층이 도포에 의해 아라미드섬유층, 유리섬유층 들의 사이에 위치하기 때문에 제조공정이 단순하여 작업 속도와 생산성이 대폭 향상되는 특징과 함께 단열재로부터 실리카 에어로겔의 미세입자의 비산이 없어 단열 시공 시에 작업환경이 개선되는 효과를 나타낸다.In addition, since the silica airgel layer is located between the aramid fiber layer and the glass fiber layers by coating, the manufacturing process is simple and the working speed and productivity are greatly improved. In addition, since the silica airgel does not scatter fine particles from the heat insulating material, And the working environment is improved.

도 1은 본 발명에 따른 단열매트의 제조방법을 설명하기 위한 개략적인 제조장치.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic drawing for explaining a method of manufacturing an insulating mat according to the present invention. FIG.

이하에서는 본 발명을 실시예, 시험예 및 첨부한 도면에 의해 더욱 구체적으로 설명하겠으며, 아래 기재에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, test examples and accompanying drawings, and the present invention is not limited to the following description.

<실시예><Examples>

1). 1차 및 2차 도포액의 제조One). Preparation of primary and secondary coating liquids

시판하는 실리카졸 100부피부에 대하여 아세트산 1부피부를 배합하여 1차 도포액(S1)을 조제한다.100 parts of commercially available silica sol, and 1 part acetic acid is added to the skin to prepare a primary coating liquid (S1).

또 포타슘 메틸 실리케이트 50중량부, 소듐 메틸 실리케이트 50중량부로 조성된 변성실리케이드와 실리카 에어로겔(미국 케보트사 제품)을 부피비로 1 : 1의 비율로 고속혼합기(RPM 32000)에 투입하고, 균일하게 혼합하면서 점도가 800cps 되도록 조절하여 2차 도포액(S2)을 얻는다.50 parts by weight of potassium methyl silicate and 50 parts by weight of sodium methyl silicate and silica airgel (manufactured by Kevo Co., USA) were added in a volume ratio of 1: 1 in a high-speed mixer (RPM 32000) While mixing, the viscosity is adjusted to 800 cps to obtain a secondary coating liquid (S2).

2). 단열매트의 제조2). Manufacture of insulating mat

도 1을 참고하여 본 발명의 단열매트의 제조방법을 설명하면, Al박막시트 공급로울러(P1), 밀도 136kg/㎥, 두께 3㎜인 유리섬유 부직포(SHENZEN HUACHANG CHEMICAL CO.,LTD 중국제품) 공급로울러(P2) 및 밀도 100kg/㎥, 두께 3㎜인 아라미드섬유 부직포((주)보우 제품) 공급로울러(P3)(도1은 3개의 유리섬유부직포 공급로울러 및 2개의 아라미드섬유 부직포 공급로울러를 예시한 것임)로부터 각각 Al박막시트, 유리섬유 부직포 및 아라미드섬유 부직포가 이송되면서 이송되는 복수의 유리섬유 부직포 및 아라미드섬유 부직포 각각의 상부표면에 1차 도포액(S1)을 0.5㎜두께로 도포하고, 순차적으로 2차 도포액(S2)를 3㎜ 두께로 도포한 다음, 가압로울러(R1)에 의해 Al박막시트와 복수의 유리섬유 부직포를 가압하여 유리섬유 부직포 및 아라미드섬유 부직포 각각과 실리카 에어로겔이 교호로 복수층으로 적층된 매트상의 적층 단열재를 성형하고, 이어서 적층 단열매트를 건조로(D)를 통과시키면서 200℃에서 30분 건조시키고, 일정 규격으로 절단하여 실리카 에어로겔과 유리섬유, 아리미드섬유가 적층된 두께 10㎜의 단열매트(건조과정에서 약30% 수축됨)의 최종제품으로 제조한다. 미설명 (S1)은 Al박막시트의 접착을 위한 접착제 도포수단이다.A method of manufacturing the heat insulating mat according to the present invention will be described with reference to FIG. 1. An Al thin film sheet supply roller (P1), a glass fiber nonwoven fabric (SHENZEN HUACHANG CHEMICAL CO., LTD.) Having a density of 136 kg / A roller P2 and an aramid fiber nonwoven fabric (manufactured by Bow Co.) having a density of 100 kg / m3 and a thickness of 3 mm, A plurality of glass sheets, each of which is conveyed while the Al thin sheet, the glass fiber nonwoven fabric and the aramid fiber nonwoven fabric are conveyed from the supply roller P3 (the three glass fiber nonwoven fabric supply rollers and the two aramid fiber nonwoven fabric supply rollers are illustrated) The primary coating liquid S1 was applied to the upper surface of each of the fibrous nonwoven fabric and the aramid fibrous nonwoven fabric to a thickness of 0.5 mm and the secondary coating liquid S2 was sequentially applied to a thickness of 3 mm, (A), a laminated thermal insulation material in a form of a plurality of layers of glass fiber nonwoven fabric and aramid fiber nonwoven fabric and silica airgel alternately laminated is formed by pressing an Al thin film sheet and a plurality of glass fiber nonwoven fabrics, , Dried at 200 ° C for 30 minutes, cut into a specified size, and adhered to a heat insulating mat having a thickness of 10 mm in which silica airgel, glass fiber, and aramid fiber were laminated Which is about 30% shrunk in the process). (S1) is an adhesive applying means for adhering the Al thin film sheet.

<시험예><Test Example>

상기 <실시예>에서 제조한 단열매트는 밀도 240㎏/㎥, 열전도도 21mW/m.k로 나타났으며, 위 실시예와 동일한 두께(10㎜)를 갖는 시중에 시판하고 있는 유리섬유단열재 및 에어로겔 복합단열재(유리섬유와 에어로겔 복합체)에 대하여 단열효과 및 인장강도를 비교시험하고 그 결과를 아래 [표 1] ? [표 2]에 나타내었다.The heat-insulating mat manufactured in the above Example exhibited a density of 240 kg / m 3 and a thermal conductivity of 21 mW / mk. The glass-fiber insulating material and the airgel composite having the same thickness (10 mm) The insulation effect and the tensile strength of the insulation (glass fiber and airgel composite) were compared and tested. [Table 2].

가열 표면온도(℃)Heating surface temperature (캜) 단열 표면온도(℃)Insulation surface temperature (℃) 실시예Example 유리섬유단열재Glass fiber insulation 에어로겔 복합단열재Airgel composite insulation 150150 52.752.7 7272 5555 200200 58.458.4 104104 7070 250250 67.367.3 129129 8282 350350 83.883.8 177177 105105 550550 121.8121.8 221221 135135

실시예Example 유리섬유단열재Glass fiber insulation 에어로겔 복합단열재Airgel composite insulation 인장강도(MPa)Tensile Strength (MPa) 36003600 17001700 17001700

상기 [표 1] 및 [표 2]에 나타난 바와 같은 특성을 갖는 본 발명의 아라미드섬유,유리섬유 및 실리카 에어로겔이 적층된 단열매트가 보온, 단열성이 높으면서, 인장강도의 개선에 따라 외부충격에 의해 부서지거나 파손 등이 방지되는 효과가 향상되는 것을 알 수 있으며, 또한 본 발명의 아라미드섬유, 유리섬유 및 실리카 에어로겔이 적층된 단열매트는 극소수성 실리카 에어로겔층 및 최하층의 Al박막층에 의해 방습성이 보다 향상됨으로써 흡습 및 열에 의해 유리섬유의 노화 현상도 방지되어 단열재의 사용 수명이 연장되는 효과가 있으므로 보온, 단열이 요구되는 설비, 정유공장 등의 단열시공에 단열재로 매우 유용하게 적용될 수 있다.The heat insulating mat comprising the aramid fiber, the glass fiber and the silica airgel laminated according to the present invention having the characteristics as shown in the above [Table 1] and [Table 2] is excellent in thermal insulation and heat insulation, The adiabatic mat laminated with the aramid fiber, the glass fiber and the silica airgel according to the present invention is improved in moisture resistance by the micro silica silica airgel layer and the lowermost layer of the Al thin film. It is possible to prevent the aging phenomenon of glass fiber due to moisture absorption and heat and to prolong the service life of the heat insulating material. Therefore, it can be very usefully used as a heat insulating material in insulation installations such as facilities requiring heat insulation and insulation, and oil refineries.

P1 : Al박막시트 공급로울러 P2 : 유리섬유 부직포 공급로울러
P3 : 아라미드섬유 부직포 공급로울러 R1 : 가압로울러
R2 : 안내로울러
S : Al박막시트 접착용 접착제 도포수단
S1 : 1차 도포액 도포수단 S2 : 2차 도포액 도포수단
D : 건조로 t : 절단수단
P1: Al thin film sheet supply roller P2: Glass fiber nonwoven fabric supply roller
P3: aramid fiber nonwoven fabric supply roller R1: pressure roller
R2: guide roller
S: Al thin film sheet Adhesive adhesive application means
S1: primary coating liquid application means S2: secondary coating liquid application means
D: Drying furnace t: Cutting means

Claims (4)

a). Al박막시트와 복수층의 유리섬유 부직포 및 아라미드섬유 부직포를 공급하는 단열소재 공급단계와,
b). 복수층으로 공급되는 각각의 유리섬유 부직포 및 아라미드섬유 부직포의 상부표면에 실리카졸과 경화조절제로 아세트산으로 조성된 1차 도포액(S1)을 0.5 ~ 1mm 도포한 다음, 그 위에 변성 실리케이트와 실리카 에어로겔로 조성되고, 점도가 200 ~ 1000cps의 2차 도포액(S2)을 1 ~ 3mm 두께로 도포하고, 가압로울러에 의해 Al박막시트 함께 유리섬유 부직포, 아라미드섬유 부직포 사이에 실리카 에어로겔층을 복수층으로 교호로 적층시켜 매트상으로 형성하는 단열매트 성형단계 및
c). 복수층으로 적층된 단열매트를 150 ~ 200℃에서 10 ~ 30분 건조시킨 후 재단하는 건조단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내충격성이 개선된 단열매트의 제조방법.
a). An insulating material supply step of supplying an Al thin film sheet, a plurality of glass fiber nonwoven fabrics and an aramid fiber nonwoven fabric,
b). A first coating liquid S1 composed of silica sol and acetic acid as a curing agent is applied on the upper surface of each of the glass fiber nonwoven fabric and the aramid fiber nonwoven fabric supplied in a plurality of layers, , A secondary coating liquid S2 having a viscosity of 200 to 1000 cps was applied to a thickness of 1 to 3 mm, a glass fiber nonwoven fabric was laminated together with an Al thin film sheet by a pressure roller, and a plurality of silica airgel layers were laminated between the aramid fibrous non- An insulating mat forming step of alternately stacking and forming a mat
c). A method for manufacturing an adiabatic mat with improved impact resistance, which comprises drying a heat insulating mat laminated in a plurality of layers at a temperature of 150 to 200 DEG C for 10 to 30 minutes and then cutting.
청구항1에 있어서, 1차 도포액(S1)은 실리카졸 100부피부에 대하여 경화조절제로 아세트산 0.5 ~ 1부피부로 조성되고, 2차 도포액(S2)은 변성 실리케이트와 실리카 에어로겔이 부피비로 1 : 1 ~ 1.5의 비율로 조성되는 것을 특징으로 하는 내충격성이 개선된 단열매트의 제조방법.[2] The method according to claim 1, wherein the primary coating liquid (S1) is composed of 0.5 to 1 part acetic acid as a curing regulator for 100 parts of silica sol, and the secondary coating liquid (S2) is a mixture of modified silicate and silica airgel in a volume ratio of 1 : 1 to 1.5. &Lt; / RTI &gt; 청구항2에 있어서, 변성실리케이트는 포타슘 메틸 실리케이트, 소듐 메틸 실리케이트 및 리튬 실리케이트로부터 선택된 1 이상의 성분이고, 실리카 에어로겔은 기공율 80 ~ 99.8%, 입자크기 10 ~ 100㎚, 굴절율 1.007 ~ 1.05. 열전도도 10 ~ 20 mW/mK의 실릴화된 극소수성 에어로겔(Aerogel)인 것을 특징으로 하는 내충격성이 개선된 단열매트의 제조방법.The silica gel according to claim 2, wherein the modified silicate is at least one component selected from potassium methyl silicate, sodium methyl silicate and lithium silicate, and the silica airgel has a porosity of 80 to 99.8%, a particle size of 10 to 100 nm and a refractive index of 1.007 to 1.05. And a thermal conductivity of from 10 to 20 mW / mK. Description: TECHNICAL FIELD 청구항1 내지 청구항3 중 어느 하나의 항에 기재된 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 내충격성이 개선된 단열매트. A heat-insulating mat improved in impact resistance, which is produced by the manufacturing method according to any one of claims 1 to 3.
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