KR101958995B1 - Supercritical drying method for silica wetgel blanket - Google Patents

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KR101958995B1 KR1020170177693A KR20170177693A KR101958995B1 KR 101958995 B1 KR101958995 B1 KR 101958995B1 KR 1020170177693 A KR1020170177693 A KR 1020170177693A KR 20170177693 A KR20170177693 A KR 20170177693A KR 101958995 B1 KR101958995 B1 KR 101958995B1
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박상우
이제균
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주식회사 엘지화학
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Abstract

The present invention relates to a supercritical drying method for a silica wet-gel blanket. More specifically, the present invention relates to: the supercritical drying method for the silica wet-gel blanket which, by a change in CO_2 input and discharge locations during a supercritical drying process, can improve supercritical drying efficiency to reduce a drying time, increase an ethanol recovery rate, reduce the use of CO_2 and the like, and is able to prevent a channeling phenomenon caused by the change in CO_2 input and discharge locations; and a method for manufacturing the silica wet-gel blanket comprising the same.

Description

실리카 습윤겔 블랭킷 초임계 건조 방법{SUPERCRITICAL DRYING METHOD FOR SILICA WETGEL BLANKET}SUPERCRITICAL DRYING METHOD FOR SILICA WETGEL BLANKET < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 초임계 건조 효율을 향상시킬 수 있는 실리카 습윤겔 블랭킷 초임계 건조 방법 및 이를 포함하는 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a silica wet gel blanket supercritical drying process capable of improving the supercritical drying efficiency and a method for producing silica airgel blanks containing the same.

에어로겔(aerogel)은 나노입자로 구성된 고다공성 물질로서, 높은 기공률과 비표면적, 그리고 낮은 열전도도를 가져 고효율의 단열재, 방음재 등의 용도로 주목 받고 있다. 이러한 에어로겔은 다공성 구조로 인해 매우 낮은 기계적 강도를 갖기 때문에 기존의 단열섬유인 무기섬유 또는 유기섬유 등의 섬유상 블랭킷에 에어로겔을 함침하여 결합시킨 에어로겔 복합체가 개발되고 있다. 일례로, 실리카 에어로겔을 이용한 실리카 에어로겔 함유 블랭킷의 경우, 실리카졸의 제조 공정, 겔화 공정, 숙성(Aging) 공정, 표면개질 공정 및 건조 공정을 통해 제조된다. Aerogels are high-porosity materials composed of nanoparticles and have high porosity, specific surface area, and low thermal conductivity, and are attracting attention as high-efficiency heat insulating materials and soundproofing materials. Since such an airgel has a very low mechanical strength due to its porous structure, an airgel composite in which an airgel is impregnated and bonded to a fibrous blanket such as inorganic fiber or organic fiber, which is a conventional heat insulating fiber, has been developed. For example, in the case of a silica airgel-containing blanket using a silica airgel, it is produced through a process for producing silica sol, a gelling process, an aging process, a surface modification process and a drying process.

건조 공정은 상압 공정 이외에 에어로겔 내의 다공성을 유지하고 건조 시 수축을 방지하기 위해 초임계 상태의 CO2를 사용하는 초임계 건조 공정을 이용할 수 있는데, 초임계 건조는 초임계 상태의 CO2를 고압 반응기에 투입하여 Gelation이 완료된 블랭킷 제품 내의 에탄올을 추출하여 건조를 진행한다. Drying process preserves the porosity in the airgel than atmospheric pressure process and there to the supercritical drying process using CO 2 in the supercritical state can be used to prevent, when dry shrinkage, the supercritical drying is the CO 2 in the supercritical state, high-pressure reactor To extract ethanol in the gelatinized blanket product and proceed to drying.

한편, 고압 반응기에 투입되는 CO2는 일반적으로 하부로 투입되어 상부로 배출되는 구조로 되어 있다. 이는 초임계 유체의 채널링 현상으로 인한 건조 효율 저하를 방지하기 위한 목적이다. 그러나, 기존 건조 방식의 경우 반응기 하부부터 CO2가 채워지고 에탄올이 차지하는 공간을 CO2로 치환하는 방식으로 진행되는 바, CO2 가 상부로 배출하기 위한 공정 시간이 길어지고 CO2의 사용량도 증가하게 된다. 이는 에어로겔 블랭킷의 생산성을 저하시키고 잔류 에탄올로 인한 에어로겔 블랭킷의 물성 저하를 발생시키는 원인이 된다. On the other hand, the CO 2 introduced into the high-pressure reactor is generally supplied to the lower portion and discharged to the upper portion. This is to prevent the deterioration of the drying efficiency due to the channeling phenomenon of the supercritical fluid. However, in the case of the conventional drying method is from the bottom of the reactor CO 2 is filled and ethanol is occupied by a bar, the process time for CO 2 is fed to the upper portion being forward space in a manner that is substituted by CO 2 prolonged increase in the amount of CO 2 . This lowers the productivity of the aerobic blanket and causes deterioration of the properties of the aerobic blanket due to residual ethanol.

이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 CO2를 사용한 초임계 건조 시 CO2 투입 및 배출 위치를 변경하여 초임계 건조 효율을 향상시키고, 에어로겔 블랭킷의 물성 저하를 방지할 수 있는 실리카 습윤겔 초임계 건조 방법 및 이를 포함하는 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법을 제공하고자 한다. In order to solve such conventional problems the present invention is to during the supercritical drying with CO 2 to change the CO 2 input and discharge position supercritical improve the drying efficiency and capable of preventing the airgel blanket properties decrease silica wet gel seconds A critical drying method and a method for producing the silica airgel blanket including the same.

JP 1999-197557 A (1999.07.27)JP 1999-197557 A (July 27, 1999)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 CO2 투입 및 배출 위치를 변경하여 건조 시간 단축, 에탄올 회수율 증가 및 CO2 사용량 저감 등 초임계 건조 효율을 향상시킬 수 있고, 타공판 및 분산판을 통해 채널링 현상을 방지할 수 있는 실리카 습윤겔 초임계 건조 방법 및 이를 포함하는 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법을 제공하는 것이다. The problem to be solved by the present invention is to improve the supercritical drying efficiency such as shortening the drying time, increasing the ethanol recovery rate and reducing the CO 2 usage amount by changing the CO 2 input and discharge position, and preventing the channeling phenomenon through the perforated plate and the dispersion plate And a method for producing the silica airgel blanket including the silica wet gel supercritical drying method.

본 발명은 초임계 추출기 내부에 실리카 습윤겔 블랭킷을 위치시키는 단계; 및 상기 실리카 습윤겔 블랭킷을 초임계 건조하여 실리카 에어로겔 블랭킷을 제조하는 단계를 포함하고, 상기 초임계 유체는 추출기 상부에서 투입되고, 추출기 하부로 배출되는 것인 실리카 습윤겔 블랭킷 초임계 건조 방법을 제공한다. The present invention provides a method for preparing a supercritical extractor, comprising: placing a silica wet gel blanket within a supercritical extractor; And subjecting the silica wet gel blanket to supercritical drying to produce a silica airgel blanket wherein the supercritical fluid is introduced at the top of the extractor and exits to the bottom of the extractor. do.

또한, 본 발명은 실리카 졸 제조 단계; 블랭킷용 기재에 함침 및 겔화 단계; 표면개질 단계 및 건조 단계를 포함하고, 상기 건조 단계는 상기 실리카 습윤겔 블랭킷 초임계 건조 방법에 의하는 것인 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법을 제공한다. The present invention also relates to a process for producing a silica sol, Impregnating and gelling the substrate for the blanket; A surface modification step and a drying step, wherein the drying step is by the silica wet gel blanket supercritical drying method.

또한, 본 발명은 초임계 건조가 수행되는 초임계 추출기; 상기 추출기 상부에 연결되고 초임계 유체를 공급하는 초임계 유체 공급부; 상기 추출기 하부에 연결되고 초임계 유체를 배출시키는 초임계 유체 배출부를 포함하고, The present invention also relates to a supercritical extractor in which supercritical drying is performed; A supercritical fluid supply connected to the upper portion of the extractor and supplying a supercritical fluid; And a supercritical fluid outlet connected to the bottom of the extractor for discharging the supercritical fluid,

상기 초임계 추출기는 실리카 습윤겔 블랭킷을 수용하는 바스켓(basket) 및 상기 바스켓을 밀봉시키는 상부 캡(cap)을 포함하며, The supercritical extractor includes a basket for receiving the silica wet gel blanket and an upper cap for sealing the basket,

상기 상부 캡은 타공판 및 상기 타공판 하부에 부착된 분산판을 포함하는 것인 실리카 습윤겔 블랭킷 초임계 건조 장치를 제공한다.Wherein the top cap comprises a perforated plate and a diffuser plate attached to the bottom of the perforated plate.

본 발명의 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법에 의하면 건조 효율을 향상시켜 공정 시간 단축 및 CO2 사용량을 저감시킬 수 있고, 회수되는 에탄올의 양을 증가시켜 실리카 에어로겔 블랭킷 제조 원가를 절감할 수 있으며, 잔류 에탄올의 양을 저감시킬 수 있어 물성 저하를 방지할 수 있다. According to the method for producing a silica airgel blanket of the present invention, it is possible to shorten the process time and reduce the amount of CO 2 to be used by increasing the drying efficiency, to increase the amount of recovered ethanol and to reduce the manufacturing cost of the silica airgel blanket, The amount can be reduced and the deterioration of physical properties can be prevented.

이에 본 발명의 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법에 의하면 우수한 물성을 가진 실리카 에어로겔 블랭킷을 보다 경제적으로 생산할 수 있다. Therefore, the silica airgel blanket manufacturing method of the present invention can produce the silica airgel blanket having excellent physical properties more economically.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면은 본 발명의 구체적인 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래의 초임계 건조 공정 시 CO2 투입 및 배출 위치를 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 발명의 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법의 초임계 건조 공정 시 CO2 투입 및 배출 위치를 나타내는 모식도이다.
도 3은 본 발명의 초임계 건조 장치 내 포함되어 있는 basket과 타공판 및 분산판을 포함하는 상부 캡(cap)을 나타내는 모식도이다.
도 4는 비교예 1의 초임계 건조 공정 시 에탄올 회수율을 나타내는 그래프이다.
도 5는 실시예 2의 초임계 건조 공정 시 에탄올 회수율을 나타내는 그래프이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate exemplary embodiments of the invention and, together with the description of the invention, It should not be construed as limited.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing a CO 2 feed and discharge position in a conventional supercritical drying process. FIG.
FIG. 2 is a schematic view showing the positions of CO 2 injection and discharge in the supercritical drying process of the silica airgel blanket manufacturing method of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view showing an upper cap including a basket, a perforated plate, and a dispersion plate included in the supercritical drying apparatus of the present invention.
4 is a graph showing the ethanol recovery rate in the supercritical drying process of Comparative Example 1. Fig.
5 is a graph showing the ethanol recovery rate in the supercritical drying process of Example 2. Fig.

이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이때, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail in order to facilitate understanding of the present invention. Herein, terms and words used in the present specification and claims should not be construed to be limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor may appropriately define the concept of the term to describe its own invention in the best way. It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

<실리카 습윤겔 블랭킷 초임계 건조 방법><Silica Wet Gel Blanket Supercritical Drying Method>

본 발명은 초임계 추출기 내부에 실리카 습윤겔 블랭킷을 위치시키는 단계; 및 The present invention provides a method for preparing a supercritical extractor, comprising: placing a silica wet gel blanket within a supercritical extractor; And

상기 실리카 습윤겔 블랭킷을 초임계 건조하여 실리카 에어로겔 블랭킷을 제조하는 단계를 포함하고, Subjecting the silica wet gel blanket to supercritical drying to produce a silica airgel blanket,

상기 초임계 유체는 추출기 상부에서 투입되고, 추출기 하부로 배출되는 것인 실리카 습윤겔 블랭킷 초임계 건조 방법을 제공한다. Wherein the supercritical fluid is introduced at the top of the extractor and exits to the bottom of the extractor.

실리카 에어로겔 블랭킷 제조방방법에 있어서, 표면개질된 소수성 실리카 습윤겔은 기공 구조를 그대로 유지하면서 용매를 제거하는 건조 공정을 통해 소수성 실리카 에어로겔을 제조할 수 있다. 상기 건조 공정으로는 상압 건조 또는 초임계 건조 공정에 의할 수 있으나, 특히 본 발명은 초임계 건조 공정에 의하는 것을 특징으로 한다. In the silica airgel blanket manufacturing method, the hydrophobized silica wet gel can be prepared by a drying process in which the solvent is removed while maintaining the pore structure as it is. The drying process may be a normal-pressure drying process or a supercritical drying process. In particular, the present invention is characterized by a supercritical drying process.

상압 건조 공정은 고압의 반응 조건 및 초임계 건조를 위한 특수한 고압 설비 등이 필요하지 않아, 공정이 간단하고 경제적인 측면이 있지만, 물 또는 유기용매가 고온에서 증발함에 따라, 초임계 건조 대비 겔의 내부 기공 구조의 무너짐이 현저히 발생하여 단열성능이 급격히 저하되는 문제가 있을 수 있다. 또한 상기 문제는 표면장력이 낮은 유기 용매로의 치환 없이 바로 건조하는 경우에는 더욱 심화될 수 있다.The atmospheric-pressure drying process does not require high-pressure reaction conditions and special high-pressure facilities for supercritical drying, and the process is simple and economical. However, as the water or the organic solvent evaporates at high temperatures, There may be a problem that the internal pore structure is significantly collapsed and the heat insulating performance is rapidly deteriorated. The above problem can be further exacerbated when drying is performed directly without substitution with a low surface tension organic solvent.

이에 비해, 본 발명의 건조는 초임계 건조에 의하여 기공률을 극대화시킬 수 있는 바, 상압 건조에 의해 제조된 실리카 에어로겔에 비하여 단열 성능이 월등히 우수할 수 있다. 본 발명은 초고온의 배관 설비의 시공에 주로 사용되는 실리카 에어로겔 블랭킷을 제조하기 위한 것으로서, 보통의 단열재 또는 단열재 외에 기타 용도로 사용되는 실리카 에어로겔 블랭킷보다 단열 성능이 더 우수하여야 할 것이 필수적으로 요구되기 때문이다.In contrast, since the drying of the present invention can maximize the porosity by supercritical drying, the heat insulating performance of the silica airgel produced by atmospheric pressure drying can be remarkably excellent. The present invention is for producing a silica airgel blanket which is mainly used in the construction of an ultra-high temperature piping system, and it is essential that the thermal insulation performance of the silica airgel blanket is higher than that of the silica airgel blanket used for other purposes to be.

먼저, 본 발명의 실리카 습윤겔 블랭킷 초임계 건조 방법은 초임계 추출기 내부에 실리카 습윤겔 블랭킷을 위치시키는 단계를 포함할 수 있다. First, the silica wet gel blanket supercritical drying process of the present invention may include placing a silica wet gel blanket within the supercritical extractor.

상기 실리카 습윤겔 블랭킷은 실리카 졸 및 겔화 촉매 용액을 블랭킷용 기재에 함침시켜 겔화 반응이 완료되고, 이후 숙성 및 표면개질 단계를 거친 소수화된 실리카 습윤겔 블랭킷을 의미한다. 보다 구체적으로는 이하 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법에서 설명하기로 한다.The silica wet gel blanket refers to a hydrophobic silica wet gel blanket that is immersed in a silica sol and gelling catalyst solution into a substrate for the blanket to complete the gelling reaction, followed by an aging and surface modification step. More specifically, the method will be described below in the production of silica airgel blanket.

상기 초임계 추출기(extractor)는 초임계 유체를 이용하여 실리카 습윤겔 블랭킷의 초임계 건조가 수행되는 고압의 장치를 의미한다. 구체적으로, 본 발명의 초임계 추출기는 실리카 습윤겔 블랭킷을 수용하는 바스켓(basket) 및 상기 바스켓을 밀봉시키는 상부 캡(cap)을 포함하고, 상기 상부 캡은 타공판 및 상기 타공판 하부에 부착된 분산판을 포함할 수 있다. The supercritical extractor refers to a high pressure apparatus in which supercritical drying of a silica wet gel blanket is carried out using a supercritical fluid. Specifically, the supercritical extractor of the present invention comprises a basket for receiving a silica wet gel blanket and an upper cap for sealing the basket, the upper cap comprising a perforated plate and a diffuser plate attached to the lower portion of the perforated plate . &Lt; / RTI &gt;

보다 구체적으로, 본 발명의 실리카 습윤겔 블랭킷은 롤(roll) 형태로 바스켓(basket) 내에 수용되고, 상부 캡(cap)에 의해 밀봉되어 초임계 추출기 내부에 위치하게 된다. 본 발명의 실리카 습윤겔 블랭킷은 최대 약 10 m 길이의 시트로서, 롤(roll) 형태로 감아서(winding) 제조된다. 상기 롤 형태의 실리카 습윤겔 블랭킷을 초임계 추출기 내부에 고정적으로 위치시키기 위해서는 실리카 습윤겔 블랭킷을 수용할 수 있는 용기인 바스켓(basket)이 필수적으로 요구된다. More specifically, the silica wet gel blanket of the present invention is contained in a basket in a roll form, and is sealed within the supercritical extractor by being sealed by an upper cap. The silica wet gel blanket of the present invention is a sheet of up to about 10 m length and is wound in roll form. In order to fixly place the roll-type silica wet gel blanket in the supercritical extractor, a basket, which is a vessel capable of accommodating silica wet gel blanket, is essentially required.

이후, 본 발명은 상기 바스켓 내에 수용된 실리카 습윤겔 블랭킷을 초임계 건조하여 실리카 에어로겔 블랭킷을 제조하는 단계를 포함한다. Thereafter, the present invention includes the step of supercritically drying the silica wet gel blanket contained in the basket to produce a silica airgel blanket.

상기 초임계 건조를 위하여 본 발명은 초임계 유체를 추출기 상부에서 투입하고, 추출기 하부로 배출하는 것을 특징으로 한다. For this supercritical drying, the present invention is characterized in that supercritical fluid is injected from the upper part of the extractor and discharged to the lower part of the extractor.

도 1에서 보는 바와 같이 종래의 초임계 건조 방법은 초임계 유체를 초임계 추출기 하부로 투입하여 상부로 배출하는 방식을 적용하였다. 이는 초임계 유체의 채널링 현상으로 인한 건조 효율 저하를 방지하기 위함이었다. 채널링 현상이란 유체가 배출이 용이한 곳으로만 Flow를 형성하는 현상으로서, 채널링 현상이 발생할 경우 초임계 유체가 추출기 내부를 균일하게 흐르지 못해 건조 효율이 저하된다. As shown in FIG. 1, the conventional supercritical drying method employs a method of injecting a supercritical fluid into a lower portion of a supercritical extractor and discharging it to an upper portion. This is to prevent the drying efficiency from deteriorating due to the channeling phenomenon of the supercritical fluid. The channeling phenomenon is a phenomenon in which the flow is formed only in a region where the fluid is easily discharged. In the case of channeling phenomenon, the supercritical fluid can not flow uniformly in the extractor and the drying efficiency is lowered.

그러나 이러한 기존의 건조 방식은 추출기 하부부터 초임계 유체가 채워져 실리카 습윤겔 블랭킷에 포함된 용매, 특히 에탄올을 치환하게 되는 바, 건조 공정 시간이 증가하고 초임계 유체의 사용량이 증가하며, 회수되는 에탄올의 양이 적어 실리카 에어로겔 블랭킷 생산성이 저하되고, 잔류 에탄올로 인한 실리카 에어로겔 블랭킷의 물성 저하가 발생하는 한계가 있었다. However, in the conventional drying method, supercritical fluid is filled from the bottom of the extractor, and the solvent contained in the silica wet gel blanket, especially ethanol, is replaced. As a result, the drying process time is increased and the amount of the supercritical fluid is increased, The productivity of the silica airgel blanket is lowered, and there is a limitation in that the property of the silica airgel blanket is lowered due to the residual ethanol.

이에 본 발명의 실리카 습윤겔 블랭킷의 초임계 건조 방법은 종래의 문제점을 해결하고자 도 2에서 보는 바와 같이 초임계 유체의 투입 및 배출 위치를 기존과 반대가 되도록 설비를 변경 및 적용하여 초임계 건조 효율을 향상시키는 것을 특징으로 한다. 2, the supercritical drying method of the silica wet gel blanket of the present invention is modified to apply the supercritical fluid to the supercritical drying system in order to solve the problems of the prior art, Is improved.

본 발명과 같이 초임계 유체를 추출기의 상부에서 투입하고 하부에서 배출시키는 경우 중력으로 인해 에탄올을 추출하기 용이하고 특히 초기 하부에 모여 있는 에탄올 추출을 극대화할 수 있고 에탄올 농도가 희박해졌을 때도 적은 양의 초임계 유체로도 추출이 가능하기 때문이다.When the supercritical fluid is injected from the upper part of the extractor and discharged from the lower part as in the present invention, it is easy to extract ethanol due to gravity, and it is possible to maximize the extraction of ethanol gathered especially in the lower part. Of the supercritical fluid.

또한, 초임계 유체의 투입 및 배출 위치 변경으로 인해 발생할 수 있는 채널링 현상을 방지하기 위하여 본 발명은 타공판 및 분산판을 포함하는 상부 캡을 추가로 설치하는 것을 특징으로 한다. In order to prevent the channeling phenomenon that may occur due to the change of the injection and discharge positions of the supercritical fluid, the present invention is characterized in that an upper cap including a perforated plate and a dispersing plate is additionally provided.

구체적으로 상기 상부 캡은 타공판 및 상기 타공판 하부에 부착된 분산판을 포함하는 것을 특징으로 한다. Specifically, the upper cap includes a perforated plate and a dispersing plate attached to a lower portion of the perforated plate.

상기 타공판은 추출기 상부에서 투입된 초임계 유체가 상부 캡을 통해 투입되는 경우, 투입된 초임계 유체를 바스켓 내의 롤 형태의 실리카 습윤겔 블랭킷에 1차적으로 골고루 확산되도록 하는 역할을 한다. When the supercritical fluid injected from the upper portion of the extractor is introduced through the upper cap, the perforated plate serves to uniformly spread the injected supercritical fluid primarily in a roll-shaped silica wet gel blanket in the basket.

이에 본 발명은 지름이 5 내지 20 mm, 보다 바람직하게는 5 내지 15 mm 인 홀을 포함하며, 전체 면적 대비 상기 홀의 면적을 나타내는 open ratio 가 40 % 이상, 보다 바람직하게는 50 % 이상인 타공판을 사용할 수 있다. Accordingly, the present invention provides a piercing plate having a hole having a diameter of 5 to 20 mm, more preferably 5 to 15 mm, and having an open ratio of 40% or more, more preferably 50% or more, .

상기 홀의 지름 및 open ratio가 상기 범위를 만족할 경우, 초임계 유체의 흐름을 골고루 확산시켜 초임계 건조 효율을 높일 수 있다. When the diameter of the hole and the open ratio satisfy the above range, the supercritical fluid flow can be uniformly diffused to enhance the supercritical drying efficiency.

또한, 상기 분산판은 타공판 하부에 부착되어 타공판을 통과한 초임계 유체가 더 미세한 기공(pore)을 통해 2차적으로 골고루 확산되도록 하는 역할을 한다.In addition, the dispersion plate is attached to a lower portion of the perforated plate, and serves to uniformly distribute the supercritical fluid passing through the perforated plate through secondary fine pores.

이에 본 발명의 분산판 역시 수 개의 기공(pore)이 포함되어 있을 수 있으며, 상기 기공의 지름은 50 내지 200 ㎛, 보다 바람직하게는 50 내지 100 ㎛일 수 있으며, open ratio 가 40 % 이상, 보다 바람직하게는 50 % 이상인 것을 사용할 수 있다. Accordingly, the dispersion plate of the present invention may also include several pores, and the diameter of the pores may be 50 to 200 μm, more preferably 50 to 100 μm, and the open ratio may be 40% or more Preferably 50% or more.

타공판과 마찬가지로 상기 기공의 지름 및 open ratio가 상기 범위를 만족할 경우, 초임계 유체의 흐름을 골고루 확산시켜 초임계 건조 효율을 높일 수 있다. When the diameter and the open ratio of the pore satisfy the above range, the supercritical fluid can be uniformly diffused to increase the supercritical drying efficiency.

또한, 상기 분산판은 sintered metal 소재로 제조된 것을 사용할 수 있으며, 구체적으로 상기 sintered metal 소재는 스테인리스스틸(SUS), 황동, 구리 및 알루미늄으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상일 수 있다. The dispersing plate may be made of a sintered metal material. Specifically, the sintered metal material may be at least one selected from the group consisting of stainless steel (SUS), brass, copper and aluminum.

이처럼 CO2 투입 및 배출 위치를 변경하고, CO2 투입 및 배출 위치를 변경에 따른 채널링 현상을 타공판 및 분산판을 포함한 상부 캡으로 해결한 본 발명의 실리카 습윤겔 블랭킷 초임계 건조 방법은 초임계 건조 효율이 향상되어, 건조 공정 시간의 단축 및 에탄올 회수율을 향상시킬 수 있다. Thus, CO 2 input and change the discharge position, and, CO 2 input and silica wet gel blanket supercritical drying method of the present invention have solved the channeling phenomenon in the top cap including a perforated plate and a dispersion plate according to the change the discharge position is the supercritical drying The efficiency can be improved, the drying process time can be shortened, and the ethanol recovery rate can be improved.

일반적으로, 건조가 완료되는 시점은 초임계 유체를 추출기에 투입하고 상기 투입된 초임계 유체가 확산되어 습윤겔 블랭킷 내에 포함된 용매를 치환시킨 뒤, 추출기 밖으로 배출되는 것을 1 사이클로 하여, 수 회의 사이클을 반복하여 추출기 하부에서 회수되는 용매의 증가율이 0 에 수렴하는 시점으로 본다. Generally, when the drying is completed, the supercritical fluid is introduced into the extractor, the supercritical fluid is diffused, the solvent contained in the wet gel blanket is replaced, and then discharged out of the extractor. It is considered that the rate of increase of the solvent recovered from the bottom of the extractor is repeatedly converged to zero.

본 발명의 경우에는 초임계 건조 효율이 향상되어 더 적은 수의 사이클 만으로도 초임계 건조를 완료 시킬 수 있다. In the case of the present invention, the supercritical drying efficiency is improved, and the supercritical drying can be completed even with a few cycles.

또한, 본 발명은 추출기 하부에서 회수되는 에탄올 회수율이 80 % 이상, 보다 바람직하게는 90 % 이상일 수 있다. In addition, the present invention can provide an ethanol recovery rate of 80% or more, more preferably 90% or more, recovered at the bottom of the extractor.

상기 에탄올 회수율은 실리카 습윤겔 블랭킷에 포함된 에탄올 총 량 대비 초임계 건조 단계에서 추출기 하부에서 회수된 에탄올 양의 비율로서, “에탄올 회수율 = [(추출기에서 배출 및 회수되는 에탄올 량)/(추출기에 투입되는 Blanket 내 에탄올 량)] x 100 %” 로 계산될 수 있다.The ethanol recovery rate is the ratio of the amount of ethanol recovered from the lower part of the extractor to the total amount of ethanol contained in the silica wet gel blanket as the ratio of the amount of ethanol recovered in the lower part of the extractor to the amount of ethanol recovered = [(amount of ethanol discharged and recovered from the extractor) / The amount of ethanol in the Blanket)] x 100% &quot;

본 발명은 초임계 건조 효율이 향상되어 에탄올 회수율이 종래의 초임계 건조 방법보다 현저히 높기 때문에 에탄올의 재사용량이 많아 용매 구입비용을 절감시킬 수 있으며, 실리카 에어로겔 블랭킷에 잔류하는 에탄올의 양이 적어 물성 저하를 최소화할 수 있는 것을 특징으로 한다. Since the supercritical drying efficiency is improved and the ethanol recovery rate is remarkably higher than that of the conventional supercritical drying method, the amount of ethanol to be reused is large and the cost of solvent purchase can be reduced. The amount of ethanol remaining in the silica airgel blanket is small, Can be minimized.

한편, 초임계 유체로는 SF6, CHF3, CHF2OCF3 등의 프레온류, N2O, 알코올류, 케톤류 또는 이산화탄소(CO2) 등을 사용할 수 있으나, 본 발명의 실리카 습윤겔 블랭킷 초임계 건조 방법에서는 취급이 용이한 이산화탄소(CO2)를 사용하는 것이 적절하다. As the supercritical fluid, freons such as SF 6 , CHF 3 and CHF 2 OCF 3 , N 2 O, alcohols, ketones or carbon dioxide (CO 2 ) can be used. However, the silica wet gel blanket In the critical drying method, it is appropriate to use carbon dioxide (CO 2 ) which is easy to handle.

이산화탄소(CO2)는 상온 및 상압에서는 기체 상태이지만 임계점(supercritical point)이라고 불리는 일정한 온도 및 고압의 한계를 넘으면 증발 과정이 일어나지 않아서 기체와 액체의 구별을 할 수 없는 임계 상태가 되며, 이 임계 상태에 있는 이산화탄소를 초임계 이산화탄소라고 한다. 초임계 이산화탄소는 분자의 밀도는 액체에 가깝지만, 점성도는 낮아 기체에 가까운 성질을 가지며, 확산이 빠르고 열전도성이 높아 건조 효율이 높고, 건조 공정 시간을 단축시킬 수 있다.Carbon dioxide (CO 2 ) is in a gaseous state at room temperature and atmospheric pressure, but when it exceeds a certain temperature and high pressure limit, called a supercritical point, it does not evaporate and becomes a critical state in which gas and liquid can not be distinguished. Is called supercritical carbon dioxide. The supercritical carbon dioxide has a density close to that of a liquid, but has a low viscosity and a gas-like nature. The supercritical carbon dioxide has a high diffusion rate and a high thermal conductivity, which results in high drying efficiency and short drying time.

본 발명의 초임계 건조 방법은 초임계 추출기 안에 숙성된 실리카 습윤겔 블랭킷을 넣은 다음, 액체 상태의 CO2 를 채우고 실리카 습윤겔 블랭킷 내부의 알코올 용매를 CO2 로 치환하는 용매치환 공정을 수행한다. 그 후에 일정 승온 속도, 구체적으로는 0.1 ℃ /min 내지 1 ℃/min의 속도로, 40 내지 50 ℃로 승온시킨 후, 이산화탄소가 초임계 상태가 되는 압력 이상의 압력, 구체적으로는 100 bar 내지 150 bar의 압력을 유지하여 이산화탄소의 초임계 상태에서 일정 시간, 구체적으로는 20 분 내지 1 시간 동안 유지한다. 일반적으로 이산화탄소는 31 ℃의 온도, 73.8 bar의 압력에서 초임계 상태가 된다. 이산화탄소가 초임계 상태가 되는 일정 온도 및 일정 압력에서 2 시간 내지 12 시간, 보다 구체적으로는 2 시간 내지 6 시간 동안 유지한 다음, 서서히 압력을 제거하여 초임계 건조 공정을 완료하여 소수성 실리카 에어로겔 블랭킷을 제조할 수 있다.The supercritical drying method of the present invention early into the silica wet gel blanket aging in critical extraction, and then, filling up the CO 2 in a liquid state and performs the solvent replacement step of replacing the alcohol solvent within the silica wet gel blanket to CO 2. Thereafter, the temperature is raised to 40 to 50 DEG C at a constant heating rate, specifically 0.1 DEG C / min to 1 DEG C / min. Thereafter, a pressure of at least 100 bar to 150 bar Is maintained for a certain period of time, specifically 20 minutes to 1 hour, in the supercritical state of carbon dioxide. Generally, carbon dioxide becomes supercritical at a temperature of 31 ° C and a pressure of 73.8 bar. The carbon dioxide is maintained at a constant temperature and a constant pressure for 2 hours to 12 hours, more specifically, 2 hours to 6 hours at which the carbon dioxide becomes a supercritical state, and then the pressure is gradually removed to complete the supercritical drying process to obtain a hydrophobic silica airgel blanket Can be manufactured.

한편, 본 발명의 실리카 습윤겔 블랭킷 초임계 건조 방법은 상기 초임계 건조 단계 후 상압 건조 단계를 더 포함할 수 있다. Meanwhile, the silica wet gel blanket supercritical drying method of the present invention may further include an atmospheric pressure drying step after the supercritical drying step.

이는 상기 초임계 건조 후 초임계 건조 단계에서 완전히 제거되지 않은 소량의 잔류 용매를 제거하고, 초임계 건조 중 겔 내부의 암모니아와 CO2 가 만나 발생할 수 있는 친수성 염을 제거하기 위한 임의적으로 추가할 수 있는 과정이다. This can be arbitrarily added to remove a small amount of residual solvent that has not been completely removed in the supercritical drying step after the supercritical drying and to remove the hydrophilic salt that may be generated by ammonia and CO 2 in the supercritical drying gel It is a process.

상기 추가로 수행하는 상압 건조 공정은 필수적인 공정이 아니라는 점 및 기공 구조의 파괴가 크지 않다는 점에서, 실리카 습윤겔 블랭킷에 포함된 용매 전체를 상압 건조에 의해 제거하는 상압 건조 공정과는 목적 및 효과의 측면에서 상이한 면이 있다.The above-mentioned atmospheric-pressure drying process is not an indispensable process, and the fact that the destruction of the pore structure is not so large, is different from the atmospheric-pressure drying process in which the entire solvent contained in the silica wet-gel blanket is removed by atmospheric- There are different sides from the side.

본 발명의 실리카 습윤겔 블랭킷 초임계 건조 방법이 상기 상압 건조 단계를 추가로 수행할 경우, 본 발명의 상압 건조 감량은 5 wt% 이하,더 바람직하게는 4 wt% 이하일 수 있다. When the silica wet gel blanket supercritical drying method of the present invention further performs the above-described atmospheric pressure drying step, the atmospheric pressure drying loss of the present invention may be 5 wt% or less, more preferably 4 wt% or less.

상기 상압 건조 감량이란 초임계 건조 이후 에어로겔 블랭킷에 존재하는 잔류 에탄올을 제거하기 위해 추가로 수행하는 상압 건조 전 후의 무게 변화율을 나타내는 것으로서, “상압 건조 감량(wt%) = [(초임계 건조 이후 에어로겔 블랭킷 무게 - 초임계 건조 이후 상압 건조 추가 수행 후 에어로겔 블랭킷 무게)/(초임계 건조 이후 에어로겔 블랭킷 무게)] x 100 %” 로 계산될 수 있다.The atmospheric pressure drying loss represents the rate of weight change before and after the atmospheric pressure drying, which is further carried out to remove residual ethanol present in the airgel blanket after supercritical drying. The &quot; atmospheric pressure drying loss (wt%) = Blanket weight - weight of aerogel blanket after supercritical drying followed by atmospheric pressure drying) / (weight of aerogel blanket after supercritical drying)] x 100%.

본 발명의 실리카 습윤겔 블랭킷 초임계 건조 방법은 초임계 건조 효율이 높아 잔류 에탄올이 적어 상압 건조 감량 값은 작으며, 이에 최종 제품 내 에어로겔의 Shrinkage로 인한 열전도도 상승에 따른 물성 저하가 최소화될 수 있다. The silica wet gel blanket supercritical drying method according to the present invention has a low supercritical drying efficiency and a low residual ethanol so that the atmospheric pressure drying loss value is small and the deterioration of physical properties due to the increase in thermal conductivity due to the shrinkage of the airgel in the final product can be minimized have.

<실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법>&Lt; Production method of silica airgel blanket >

본 발명은 실리카 졸 제조 단계; 블랭킷용 기재에 함침 및 겔화 단계; 표면개질 단계 및 건조 단계를 포함하고, The present invention relates to a process for producing a silica sol, Impregnating and gelling the substrate for the blanket; A surface modification step and a drying step,

상기 건조 단계는 상기 본 발명의 실리카 습윤겔 블랭킷 초임계 건조 방법에 의하는 것인 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법을 제공한다.Wherein the drying step is by the silica wet gel blanket supercritical drying method of the present invention.

1) 실리카 졸 제조 단계 1) Preparation of silica sol

본 발명의 실리카 졸은 실리카 전구체, 알코올 및 산성 수용액을 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 한다. The silica sol of the present invention is characterized by being prepared by mixing a silica precursor, an alcohol and an acidic aqueous solution.

상기 실리카 졸의 제조에 사용 가능한 실리카 전구체는 실리콘 함유 알콕사이드계 화합물일 수 있으며, 구체적으로는 테트라메틸 오르소실리케이트(tetramethyl orthosilicate; TMOS), 테트라에틸 오르소실리케이트(tetraethyl orthosilicate; TEOS), 메틸트리에틸 오르소실리케이트(methyl triethyl orthosilicate), 디메틸디에틸 오르소실리케이트(dimethyl diethyl orthosilicate), 테트라프로필 오르소실리케이트(tetrapropyl orthosilicate), 테트라이소프로필 오르소실리케이트(tetraisopropyl orthosilicate), 테트라부틸 오르소실리케이트 (tetrabutyl orthosilicate), 테트라세컨드리부틸 오르소실리케이트(tetra secondary butyl orthosilicate), 테트라터셔리부틸 오르소실리케이트 (tetra tertiary butyl orthosilicate), 테트라헥실오르소실리케이트(tetrahexyl orthosilicate), 테트라시클로헥실 오르소실리케이트(tetracyclohexyl orthosilicate), 테트라도데실 오르소실리케이트(tetradodecyl orthosilicate) 등과 같은 테트라알킬 실리케이트일 수 있다. 이 중에서도 보다 구체적으로 본 발명의 경우 상기 실리카 전구체는 테트라메틸 오르소실리케이트(TMOS), 테트라에틸 오르소실리케이트(TEOS) 또는 이들의 혼합물일 수 있다.The silica precursor that can be used in the preparation of the silica sol may be a silicon-containing alkoxide compound, specifically, tetramethyl orthosilicate (TMOS), tetraethyl orthosilicate (TEOS), methyltriethyl But are not limited to, tetraethyl orthosilicate, methyl triethyl orthosilicate, dimethyl diethyl orthosilicate, tetrapropyl orthosilicate, tetraisopropyl orthosilicate, tetrabutyl orthosilicate, ), Tetra secondary butyl orthosilicate, tetra tertiary butyl orthosilicate, tetrahexyl orthosilicate, tetracyclohexyl orthosilicate, tetracyclohexyl orthosilicate, licate, tetradodecyl orthosilicate, and the like. More particularly, in the case of the present invention, the silica precursor may be tetramethyl orthosilicate (TMOS), tetraethylorthosilicate (TEOS) or a mixture thereof.

상기 실리카 전구체는 실리카 졸 내 포함되는 실리카(SiO2)의 함량이 0.1 wt% 내지 30 wt%가 되도록 하는 양으로 사용될 수 있다. 상기 실리카의 함량이 0.1 wt% 미만이면 최종 제조되는 블랭킷에서의 실리카 에어로겔의 함량이 지나치게 낮아 목적하는 수준의 단열 효과를 기대할 수 없는 문제가 있으며, 30 wt%를 초과할 경우 과도한 실리카 에어로겔의 형성으로 블랭킷의 기계적 물성, 특히 유연성이 저하될 우려가 있다.The silica precursor may be used in an amount such that the content of silica (SiO 2 ) contained in the silica sol is 0.1 wt% to 30 wt%. If the content of the silica is less than 0.1 wt%, the content of the silica airgel in the final blanket is too low to achieve the desired thermal insulation effect. When the content exceeds 30 wt%, excessive silica airgel is formed There is a possibility that the mechanical properties, particularly the flexibility, of the blanket may deteriorate.

또한, 본 발명의 실리카 졸의 제조에 사용 가능한 알코올은 구체적으로 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올 등과 같은 1가 알코올; 또는 글리세롤, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 및 솔비톨 등과 같은 다가 알코올일 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 이 중에서도 물 및 에어로겔과의 혼화성을 고려할 때 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올 등과 같은 탄소수 1 내지 6의 1가 알코올일 수 있다.The alcohols usable in the preparation of the silica sol of the present invention are specifically exemplified by monohydric alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, butanol and the like; Or polyhydric alcohols such as glycerol, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, and sorbitol, and any one or a mixture of two or more thereof may be used. Among them, monohydric alcohols having 1 to 6 carbon atoms such as methanol, ethanol, isopropanol, butanol and the like can be used in consideration of compatibility with water and an airgel.

상기와 같은 알코올(극성 유기 용매)은 표면개질 반응을 촉진시키는 동시에 최종 제조되는 실리카 에어로겔에서의 소수화도를 고려하여 적절한 함량으로 사용될 수 있다.The alcohol (polar organic solvent) as described above can be used in an appropriate amount in consideration of the degree of hydrophobization in the silica airgel which is finally produced while promoting the surface modification reaction.

또한, 본 발명의 실리카 졸의 제조에 사용 가능한 산성 수용액은 이후 실리카 졸의 겔화를 촉진시킬 수 있다. 상기 산성 수용액에 포함되는 산 촉매는 구체적으로 질산, 염산, 아세트산, 황산 및 불산 등과 같은 1 종 이상의 무기산을 포함할 수 있으며, 이후 실리카 졸의 겔화를 촉진시킬 수 있도록 하는 함량으로 사용될 수 있다.Further, the acidic aqueous solution usable in the production of the silica sol of the present invention can promote the gelation of the silica sol. The acid catalyst contained in the acidic aqueous solution may specifically include at least one inorganic acid such as nitric acid, hydrochloric acid, acetic acid, sulfuric acid, and hydrofluoric acid, and may be used in an amount to promote gelation of the silica sol.

2) 블랭킷용 기재에 함침 및 겔화 단계 2) Impregnating and gelling the substrate for the blankets

본 단계는 실리카 겔 복합체를 제조하기 위한 것으로서, 상기 실리카 졸에 염기 촉매를 첨가한 후 블랭킷용 기재에 함침시켜 수행될 수 있다. This step is for preparing a silica gel composite, and may be carried out by adding a base catalyst to the silica sol and impregnating the base material for blanket.

본 발명의 실리카 겔을 제조하기 위하여 사용 가능한 상기 염기 촉매는 실리카 졸의 pH를 증가시켜 겔화를 촉진하는 역할을 한다. The base catalyst, which can be used to prepare the silica gel of the present invention, serves to promote the gelation by increasing the pH of the silica sol.

상기 염기 촉매로는 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 무기 염기; 또는 수산화암모늄과 같은 유기 염기를 들 수 있으나, 무기 염기의 경우 화합물 내 포함된 금속 이온이 Si-OH 화합물에 배위(coordination)될 우려가 있으므로, 유기 염기가 바람직할 수 있다. 구체적으로 상기 유기 염기는 수산화암모늄(NH4OH), 테트라메틸암모늄 히드록시드(TMAH), 테트라에틸암모늄 히드록시드(TEAH), 테트라프로필암모늄 히드록시드(TPAH), 테트라부틸암모늄 히드록시드(TBAH), 메틸아민, 에틸아민, 이소프로필아민, 모노이소프로필아민, 디에틸아민, 디이소프로필아민, 디부틸아민, 트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리이소프로필아민, 트리부틸아민, 콜린, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 2-아미노에탄올, 2-(에틸 아미노)에탄올, 2-(메틸 아미노)에탄올, N-메틸 디에탄올아민, 디메틸아미노에탄올, 디에틸아미노에탄올, 니트릴로트리에탄올, 2-(2-아미노에톡시)에탄올, 1-아미노-2-프로판올, 트리에탄올아민, 모노프로판올아민, 또는 디부탄올아민 등을 들 수 있으며, 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 보다 구체적으로 본 발명의 경우 상기 염기는 수산화암모늄(NH4OH)일 수 있다.Examples of the base catalyst include inorganic bases such as sodium hydroxide and potassium hydroxide; Or ammonium hydroxide. In the case of an inorganic base, an organic base may be preferable since metal ions contained in the compound may be coordinated to the Si-OH compound. Specifically, the organic base is ammonium hydroxide (NH 4 OH), tetramethylammonium hydroxide (TMAH), tetraethylammonium hydroxide (TEAH), tetrapropylammonium hydroxide (TPAH), tetrabutylammonium hydroxide (TBAH), methylamine, ethylamine, isopropylamine, monoisopropylamine, diethylamine, diisopropylamine, dibutylamine, trimethylamine, triethylamine, triisopropylamine, tributylamine, choline, (2-aminoethyl) ethanol, 2- (methylamino) ethanol, N-methyldiethanolamine, dimethylaminoethanol, diethylaminoethanol, nitrilotriethanol, 2 - (2-aminoethoxy) ethanol, 1-amino-2-propanol, triethanolamine, monopropanolamine or dibutanolamine, and mixtures of two or more thereof may be used. More specifically, in the case of the present invention, the base may be ammonium hydroxide (NH 4 OH).

상기 염기 촉매는 실리카 졸의 pH가 4 내지 8 이 되도록 하는 양으로 포함될 수 있다. 상기 실리카 졸의 pH가 상기 범위를 벗어날 경우 겔화가 용이하지 않거나, 겔화 속도가 지나치게 느려져 공정성이 저하될 우려가 있다. 또한, 상기 염기는 고체상으로 투입시 석출될 우려가 있으므로, 상기한 알코올(극성 유기 용매)에 의해 희석된 용액상으로 첨가되는 것이 바람직할 수 있다.The base catalyst may be included in an amount such that the pH of the silica sol is 4 to 8. If the pH of the silica sol is out of the above range, the gelation is not easy or the gelation speed is too slow to lower the processability. In addition, since the base may be precipitated when it is added in a solid phase, it may be preferable to be added in the form of a solution diluted with the alcohol (polar organic solvent).

본 발명의 일 실시예에 따른 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법의 겔화는 실리카 전구체 물질로부터 망상 구조를 형성시키는 것일 수 있으며, 상기 망상 구조(network structure)는 원자 배열이 1 종 혹은 그 이상의 종류로 되어 있는 어떤 특정한 다각형이 이어진 평면 그물 모양의 구조 또는 특정 다면체의 정점, 모서리, 면 등을 공유하여 3 차원 골격구조를 형성하고 있는 구조를 나타내는 것일 수 있다.The gelation of the silica aerogel blanket manufacturing method according to an embodiment of the present invention may be to form a network structure from the silica precursor material, and the network structure may be formed of one or more kinds of atomic arrangement Dimensional mesh structure sharing a vertex, a corner, a surface, etc. of a specific polyhedron in which a specific polygon is connected.

본 발명의 실리카 졸의 겔화는 블랭킷용 기재에 실리카 졸이 함침된 상태에서 일어날 수 있다. The gelation of the silica sol of the present invention can occur in a state in which the silica sol is impregnated in the substrate for the blanket.

구체적으로 상기 함침은 블랭킷용 기재를 수용할 수 있는 반응 용기 내에서 이루어질 수 있으며, 상기 반응 용기에 실리카 졸을 붓거나, 실리카 졸이 담긴 반응 용기 내에 블랭킷용 기재를 넣어 적시는 방법으로 함침시킬 수 있다. 이때 블랭킷용 기재와 실리카 졸의 결합을 좋게 하기 위해 블랭킷용 기재를 가볍게 눌러 충분히 함침되도록 할 수 있다. 이후 일정한 압력으로 블랭킷용 기재를 일정 두께로 가압하여 잉여의 실리카 졸을 제거하여 이후의 건조 시간을 줄일 수도 있다. Specifically, the impregnation may be carried out in a reaction vessel capable of accommodating the substrate for blanket, and may be impregnated by pouring silica sol into the reaction vessel, or by wetting the substrate for blanket in a reaction vessel containing silica sol have. At this time, in order to improve the bonding between the substrate for blanket and the silica sol, the base material for blanket can be lightly impregnated sufficiently. Thereafter, the substrate for blanket may be pressed to a predetermined thickness at a constant pressure to remove excess silica sol to reduce the subsequent drying time.

상기 본 발명에서 사용 가능한 블랭킷용 기재로는 필름, 시트, 네트, 섬유, 다공질체, 발포체, 부직포체 또는 이들의 2층 이상의 적층체일 수 있다. 또한, 용도에 따라 그 표면에 표면조도가 형성되거나 패턴화된 것일 수도 있다. 보다 구체적으로는 상기 블랭킷용 기재는 블랭킷용 기재 내로 실리카 에어로겔의 삽입이 용이한 공간 또는 공극을 포함함으로써 단열 성능을 보다 향상시킬 수 있는 섬유일 수 있다. 또, 상기 블랭킷용 기재는 낮은 열전도도를 갖는 것이 바람직할 수 있다.The substrate for a blanket usable in the present invention may be a film, a sheet, a net, a fiber, a porous body, a foam, a nonwoven fabric, or a laminate of two or more thereof. Further, depending on the application, surface roughness may be formed or patterned on the surface thereof. More specifically, the base material for blanket may be a fiber capable of further improving the heat insulating performance by including spaces or voids into which the silica airgel can be inserted into the base material for blanket. It is also preferable that the substrate for blanket has a low thermal conductivity.

구체적으로 상기 블랭킷용 기재는 폴리아미드, 폴리벤즈이미다졸, 폴리아라미드, 아크릴수지, 페놀수지, 폴리에스테르, 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리올레핀(예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 이들의 공중합체 등), 셀룰로오스, 카본, 면, 모, 마, 부직포, 유리섬유 또는 세라믹울 등일 수 있으며, 보다 구체적으로 상기 블랭킷용 기재는 유리섬유 또는 폴리에틸렌을 포함하는 것일 수 있다.Specifically, the base material for blanket may be selected from the group consisting of polyamide, polybenzimidazole, polyaramid, acrylic resin, phenol resin, polyester, polyetheretherketone (PEEK), polyolefin (for example, polyethylene, Etc.), cellulose, carbon, cotton, wool, non-woven fabric, glass fiber or ceramic wool, etc. More specifically, the base material for blanket may include glass fiber or polyethylene.

3) 숙성 및 표면개질 단계3) Aging and surface modification step

본 발명은 상기 제조한 실리카 겔 복합체를 숙성 및 표면개질하는 단계를 포함할 수 있다.The present invention can include a step of aging and surface modification of the silica gel composite.

상기 숙성은 임의적인 단계로서, 상기 실리카 겔을 적당한 온도에서 방치하여 화학적 변화가 완전히 이루어지도록 하기 위한 공정으로서, 유기 용매 또는 암모니아 등의 염기성 촉매를 유기 용매에 1 내지 10 % 농도로 희석시킨 용액 내에서 50 내지 90 ℃의 온도에서 1 내지 10 시간 동안 방치시켜 수행하는 것일 수 있다. 본 발명은 상기 숙성 단계를 거침으로써, 상기 형성된 망상구조를 더 견고하게 형성시킬 수 있어, 기계적 안정성을 강화시킬 수 있다. The aging is an optional step, which is a step of allowing the silica gel to be left at an appropriate temperature to complete the chemical change. The step of immersing the silica gel in an organic solvent or a solution of a basic catalyst such as ammonia in an organic solvent at a concentration of 1 to 10% At a temperature of 50 to 90 DEG C for 1 to 10 hours. By carrying out the aging step of the present invention, the formed network structure can be more firmly formed, and mechanical stability can be enhanced.

또한, 건조된 실리카 에어로겔은 건조 직후에는 낮은 열전도율을 유지하나, 실리카 표면의 실라놀기(Si-OH)의 친수성 때문에 공기 중의 물을 흡수하게 되어 열전도율이 점차 높아지는 단점이 있다. 따라서, 낮은 열전도율을 유지하기 위해서는 실리카 에어로겔 표면을 소수성으로 개질할 필요성이 있으며, 본 발명의 상기 표면개질은 트리메틸클로로실란(Trimethylchlorosilane, TMCS), 헥사메틸디실라잔(hexamethyldisilazane, HMDS), 메틸트리메톡시실란(methyltrimethoxysilane), 트리메틸에톡시실란(trimethylethoxysilane), 에틸트리에톡시실란(ethyltriethoxysilane), 페닐트리에톡시실란(phenyltriethoxysilane) 및 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상의 표면개질제를 첨가하여 수행하는 것일 수 있으며, 보다 구체적으로 헥사메틸디실라잔(hexamethyldisilazane, HMDS)을 첨가하여 수행하는 것일 수 있다. In addition, the dried silica airgel maintains a low thermal conductivity immediately after drying but has a disadvantage in that it absorbs water in the air due to the hydrophilic nature of the silanol group (Si-OH) on the surface of the silica, and the thermal conductivity gradually increases. Therefore, in order to maintain a low thermal conductivity, it is necessary to modify the surface of the silica airgel to be hydrophobic. The surface modification of the present invention is performed by using trimethylchlorosilane (TMCS), hexamethyldisilazane (HMDS) At least one surface modifier selected from the group consisting of methyltrimethoxysilane, trimethylethoxysilane, ethyltriethoxysilane, phenyltriethoxysilane, and polydimethylsiloxane is added. , And more specifically, may be performed by adding hexamethyldisilazane (HMDS).

4) 초임계 건조 단계4) Supercritical drying step

본 발명의 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법의 초임계 건조 단계는 상기 설명한 본 발명의 실리카 습윤겔 블랭킷 초임계 건조 방법에 의하는 것을 특징으로 한다. 구체적인 내용은 상기 설명한 바와 같다. The supercritical drying step of the method for producing a silica airgel blanket of the present invention is characterized by the above-mentioned silica wet gel blanket supercritical drying method of the present invention. The details are as described above.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법은 상기 건조 전 세척하는 단계를 더 수행할 수 있다. 상기 세척은 반응 중 발생된 불순물(미반응물, 부산물 등) 및 초임계 건조 중 CO2 와 반응하여 탄산암모늄 염을 발생할 수 있는 잔류 암모니아 등을 제거하여, 고순도의 소수성의 실리카 에어로겔을 얻기 위한 것으로 비극성 유기용매를 이용한 희석공정 또는 교환공정으로 수행할 수 있다.Meanwhile, the method of manufacturing a silica airgel blanket according to an embodiment of the present invention may further include a step of washing before the drying. The washing is to obtain a high purity hydrophobic silica airgel by removing impurities (unreacted materials, by-products, etc.) generated during the reaction and residual ammonia which may react with CO 2 in supercritical drying to form ammonium carbonate salt, It may be carried out by a dilution process or an exchange process using an organic solvent.

<실리카 습윤겔 블랭킷 초임계 건조 장치><Silica wet gel blanket supercritical drying apparatus>

본 발명은 초임계 건조가 수행되는 초임계 추출기;The present invention relates to a supercritical extractor in which supercritical drying is performed;

상기 추출기 상부에 연결되고 초임계 유체를 공급하는 초임계 유체 공급부;A supercritical fluid supply connected to the upper portion of the extractor and supplying a supercritical fluid;

상기 추출기 하부에 연결되고 초임계 유체를 배출시키는 초임계 유체 배출부를 포함하고, And a supercritical fluid outlet connected to the bottom of the extractor for discharging the supercritical fluid,

상기 초임계 추출기는 실리카 습윤겔 블랭킷을 수용하는 바스켓(basket) 및 상기 바스켓을 밀봉시키는 상부 캡(cap)을 포함하며, The supercritical extractor includes a basket for receiving the silica wet gel blanket and an upper cap for sealing the basket,

상기 상부 캡은 타공판 및 상기 타공판 하부에 부착된 분산판을 포함하는 것인 실리카 습윤겔 블랭킷 초임계 건조 장치를 제공한다. Wherein the top cap comprises a perforated plate and a diffuser plate attached to the bottom of the perforated plate.

본 발명의 실리카 습윤겔 블랭킷 초임계 건조 장치는 종래와 달리 초임계 유체의 투입 및 배출 위치를 기존과 반대가 되도록 설비를 변경 및 적용하여 초임계 건조 효율을 향상시키는 것을 특징으로 한다. The silica wet gel blanket supercritical drying apparatus of the present invention is characterized in that supercritical drying efficiency is improved by changing and applying the equipment such that the injection and discharge positions of the supercritical fluid are opposite to the conventional ones.

이에 도 2에서 보는 바와 같이 본 발명의 초임계 유체를 공급하는 초임계 유체 공급부는 초임계 추출기 상부에 연결되며, 초임계 유체를 배출시키는 초임계 유체 배출부는 초임계 추출기 하부에 연결되는 것을 특징으로 한다. As shown in FIG. 2, the supercritical fluid supply unit for supplying the supercritical fluid of the present invention is connected to the upper portion of the supercritical fluid extractor, and the supercritical fluid discharge portion for discharging the supercritical fluid is connected to the lower portion of the supercritical fluid extractor do.

그리고, 상기 투입 및 배출 위치의 변경에 따라 발생할 수 있는 채널링 현상을 타공판 및 상기 타공판 하부에 부착된 분산판을 포함하는 상부 캡을 도입하여 해결하는 것을 특징으로 하며, 구체적인 설명은 상기 기재한 바와 같다. A channeling phenomenon that may occur according to the change of the input and discharge positions is solved by introducing an upper cap including a pier plate and a dispersion plate attached to a lower portion of the pier plate, .

이에 본 발명의 초임계 건조 장치의 에탄올 회수율은 80 % 이상, 보다 바람직하게는 90 % 이상일 수 있다. Accordingly, the ethanol recovery rate of the supercritical drying apparatus of the present invention may be 80% or more, more preferably 90% or more.

한편, 본 발명의 초임계 건조 장치는 배출부에서 배출된 초임계 유체를 재사용하기 위하여 공급부로 순환시키는 순환 펌프를 더 포함할 수 있으며, 초임계 추출기 내부의 압력 및 온도를 제어하기 위한 압력 제어부 및 온도 제어부, 순환되는 초임계 유체의 순환경로에 마련된 여과 수단 및 추출기 하단에 연결되어 초임계 유체로 치환되어 배출되는 용매를 회수하기 위한 용매 회수부를 더 포함할 수 있다. The supercritical drying apparatus of the present invention may further include a circulation pump circulating the supercritical fluid discharged from the discharge unit to a supply unit for reuse, and includes a pressure controller for controlling the pressure and temperature inside the supercritical extractor, A temperature control unit, a filtration unit provided in the circulation path of the circulated supercritical fluid, and a solvent recovery unit connected to the bottom of the extractor to recover the supercritical fluid.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

실시예Example 1 One

75 % 수화된 테트라에틸오르소실리케이트(HTEOS)(실리카 농도 19 ~ 20 중량%), 에탄올 및 물을 1:2.25:0.35의 중량비로 혼합하여 실리카 졸을 제조하였다. 상기 실리카 졸에 에탄올:암모니아수=210:1 의 중량비로 혼합한 염기 촉매 용액을 상기 HTEOS 대비 0.44 중량%를 첨가한 후 유리 섬유(Glass Fiber)에 함침시켜 겔화를 유도하였다. 겔화 완료 후, 실리카 졸 부피 대비 80 내지 90 %의 암모니아 용액(2 ~ 3 vol%)을 이용하여 50 내지 70 ℃의 온도에서 1 시간 방치하여 숙성시킨 뒤, 실리카 졸 부피 대비 80 내지 90 %의 헥사메틸디실라잔(HMDS) 용액(2 ~ 10 vol%)을 이용하여 50 내지 70 ℃의 온도에서 4 시간 동안 방치하여 소수화 반응을 진행하여 소수성 실리카 습윤겔 블랭킷 Roll을 제조하였다. The silica sol was prepared by mixing 75% hydrated tetraethylorthosilicate (HTEOS) (silica concentration 19 to 20 wt%), ethanol and water at a weight ratio of 1: 2.25: 0.35. The silica sol was mixed with a base catalyst solution at a weight ratio of ethanol: ammonia = 210: 1 in an amount of 0.44 wt% based on the HTEOS, followed by impregnation with glass fiber to induce gelation. After completion of the gelation, the mixture was allowed to stand for 1 hour at a temperature of 50 to 70 캜 using 80 to 90% ammonia solution (2 to 3 vol%) based on the volume of the silica sol and aged. Then, 80 to 90% The hydrophobic silica wet gel blanket roll was prepared by allowing the solution to stand for 4 hours at a temperature of 50 to 70 ° C using a solution of methyldisilazane (HMDS) (2 to 10 vol%).

상기 표면개질이 끝난 습윤겔 블랭킷 Roll을 초임계 건조를 위하여 basket에 넣고, 타공판으로 이루어진 상부 캡(cap)으로 밀봉하였다. Basket 하부 역시 타공판으로 이루어진 하부 캡(cap)으로 밀봉하였다. 상기 타공판은 지름이 12 mm인 95 개의 hole 이 타공되어 open ratio(전체 면적 대비 타공된 면적의 비율) 가 50 % 인 지름 330 mm, 두께 8 mm의 이루어져 있다.The surface-modified wet gel blanket Roll was placed in a basket for supercritical drying and sealed with an upper cap made of a perforated plate. The lower part of the basket was also sealed with a lower cap made of a perforated plate. The perforated plate has 95 holes each having a diameter of 12 mm. The hole has a diameter of 330 mm and a thickness of 8 mm. The open ratio is 50% of the total area.

상기 basket 및 타공판으로 이루어진 상부 캡으로 밀봉된 습윤겔 블랭킷 Roll을 77 L 초임계 추출기(Extractor)에 넣고, 추출기 상부에서 CO2 를 15 분간 투입하였다. 이후 추출기 내의 온도를 1 시간에 걸쳐 70 ℃로 승온하고, 150 bar 도달 시 200 분간 5.5 L/min의 속도로 20 분 투입, 20 분 유지하여 초임계 건조하는 사이클로 5 사이클을 수행하였다. The wet gel blanket Roll sealed with the top cap consisting of the basket and perforated plate was placed in a 77 L supercritical extractor and CO 2 was added for 15 minutes at the top of the extractor. Thereafter, the temperature in the extractor was raised to 70 ° C over 1 hour, and when the pressure reached 150 bar, the reaction was continued for 20 minutes at a rate of 5.5 L / min for 200 minutes, followed by 20 minutes for supercritical drying.

이때 추출기 하부를 통해 추출된 에탄올을 회수하였다. 이후 1 시간 동안에 걸쳐 추출기 하부에서 CO2 를 배출(venting)하고, 150 ℃의 오븐에서 추가로 상압 건조하여 에어로겔 블랭킷을 제조하였다.At this time, the ethanol extracted through the bottom of the extractor was recovered. After that, CO 2 was vented from the bottom of the extractor for 1 hour, and further air-dried in an oven at 150 ° C to produce an airgel blanket.

실시예Example 2 2

상기 실시예 1에서 상기 타공판으로 이루어진 상부 캡 대신 지름이 12 mm인 95 개의 hole 이 타공되어 open ratio(전체 면적 대비 타공된 면적의 비율) 가 50 % 인 지름 330 mm, 두께 8 mm의 타공판 및 상기 타공판 하부에 지름이 50 ㎛인 미세 pore가 있는 지름 250 mm, 두께 2 mm의 SUS(스테인리스 스틸) 재질의 분산판을 포함하는 상부 캡(cap)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실리카 에어로겔 블랭킷을 제조하였다.In Example 1, instead of the upper cap made of the perforated plate, 95 holes having a diameter of 12 mm were drilled to form a perforated plate having a diameter of 330 mm and a thickness of 8 mm and having an open ratio (ratio of the perforated area as a whole area) The same procedure as in Example 1 was carried out except that an upper cap including a dispersion plate made of SUS (stainless steel) having a diameter of 50 탆 and a diameter of 250 mm and a thickness of 2 mm and having a diameter of 50 탆 was used at the bottom of the pier A silica airgel blanket was prepared.

비교예Comparative Example 1 One

상기 실시예 1에서 추출기 하부에서 CO2 를 투입하고, 추출기 상부에서 CO2 를 배출하고, 초임계 건조 사이클을 7 사이클 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실리카 에어로겔 블랭킷을 제조하였다.A silica airgel blanket was prepared in the same manner as in Example 1, except that CO 2 was introduced from the lower portion of the extractor in Example 1, CO 2 was discharged from the upper portion of the extractor, and the supercritical drying cycle was performed for 7 cycles.

비교예Comparative Example 2 2

상기 비교예 1에서 상기 하부 캡 대신 지름이 12 mm인 95 개의 hole 이 타공되어 open ratio(전체 면적 대비 타공된 면적의 비율) 가 40 % 인 지름 330 mm, 두께 8 mm의 타공판 및 상기 타공판 상부에 지름이 50 ㎛인 미세 pore가 있는 지름 250 mm, 두께 2 mm의 SUS(스테인리스 스틸) 재질의 분산판을 포함하는 하부 캡을 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 실리카 에어로겔 블랭킷을 제조하였다.In Comparative Example 1, instead of the lower cap, 95 holes having a diameter of 12 mm were drilled to form openings having a diameter of 330 mm and a thickness of 8 mm and an open ratio of 40% A silica airgel blanket was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, except that a lower cap including a dispersion plate of SUS (stainless steel) having a diameter of 50 탆 and a diameter of 250 mm and a thickness of 2 mm was used .

실험예Experimental Example

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 실리카 에어로겔 블랭킷의 각 물성을 측정하여 그 결과를 하기 표 1 에 나타내었다.The physical properties of the silica airgel blanket prepared in the above Examples and Comparative Examples were measured, and the results are shown in Table 1 below.

1) 에탄올 회수율 (%)1) ethanol recovery (%)

에탄올 회수율은 실리카 습윤겔 블랭킷에 포함된 에탄올 총 량 대비 초임계 건조 단계에서 추출기 하부에서 회수된 에탄올 양의 비율로서, 실시예 및 비교예에서의 에탄올 회수율을 하기와 같이 측정하였다. The ethanol recovery rate was the ratio of the amount of ethanol recovered from the bottom of the extractor in the supercritical drying step to the total amount of ethanol contained in the silica wet gel blanket. The ethanol recovery rates in the examples and comparative examples were measured as follows.

- 에탄올 회수율 = [(추출기에서 배출 및 회수되는 에탄올 량)/(추출기에 투입되는 Blanket 내 에탄올 량)] x 100 %- ethanol recovery rate = [(amount of ethanol discharged and recovered from the extractor) / (amount of ethanol in the blanket fed into the extractor)] x 100%

2) 상압 건조 감량(Loss) (wt%)2) Loss at atmospheric pressure (wt%)

상압 건조 감량은 초임계 건조 이후 에어로겔 블랭킷에 존재하는 잔류 에탄올을 제거하기 위해 추가로 수행하는 상압 건조 전 후의 무게 변화율을 나타내는 것이다. The atmospheric pressure drying loss represents the rate of weight change before and after atmospheric pressure drying, which is further performed to remove residual ethanol present in the aerogel blanket after supercritical drying.

초임계 건조 효율이 높을수록 잔류 에탄올이 적어 상압 건조 감량 값은 작아지며, 상압 건조 감량 값이 작을수록 최종 제품 내 에어로겔의 Shrinkage로 인한 열전도도 상승에 따른 물성 저하가 최소화된다. The higher the supercritical drying efficiency, the smaller the amount of residual ethanol and the lower the dry weight loss value. The lower the dry weight loss value, the less the deterioration of physical properties due to the increase in thermal conductivity due to the shrinkage of aerogels in the final product.

- 상압 건조 감량(wt%) = [(초임계 건조 이후 에어로겔 블랭킷 무게 - 상압 건조 추가 수행 후 에어로겔 블랭킷 무게)/(초임계 건조 이후 에어로겔 블랭킷 무게)] x 100 %(Weight of aerogel blanket after supercritical drying) - (weight of aerogel blanket after supercritical drying) x 100%

3) 두께 (mm) 및 상온 열전도도 (mW/mK, 25 ℃)3) Thickness (mm) and room temperature thermal conductivity (mW / mK, 25 ℃)

실시예 및 비교예에서 제조한 각각의 실리카 에어로겔 블랭킷에 대해 30 cm X 30 cm 크기의 샘플을 준비하고, NETZSCH社의 HFM 436 Lambda장비를 이용하여 두께 및 상온 열전도도를 측정하였다.For each of the silica airgel blanks prepared in the Examples and Comparative Examples, a sample of 30 cm x 30 cm was prepared and the thickness and the room temperature thermal conductivity were measured using a HFM 436 Lambda machine from NETZSCH.

초임계 건조 cycle
(회)
Supercritical drying cycle
(time)
총 건조 시간
(min)
Total Drying Time
(min)
에탄올 회수율
(%)
Ethanol recovery rate
(%)
상압 건조 감량 (wt%)Atmospheric dry weight loss (wt%) 두께
(mm)
thickness
(mm)
상온 열전도도 (mW/mK)Room temperature thermal conductivity (mW / mK)
실시예 1Example 1 55 200200 89.3089.30 2.512.51 10.510.5 18.218.2 실시예 2Example 2 55 200200 92.8092.80 1.781.78 10.910.9 17.717.7 비교예 1Comparative Example 1 77 280280 82.6082.60 4.204.20 10.810.8 19.319.3 비교예 2Comparative Example 2 77 280280 85.7085.70 4.004.00 10.110.1 19.019.0

상기 표 1에서 보는 바와 같이, 실시예는 비교예 대비 상압 건조 감량이 낮으며, 상온 열전도도가 낮아 단열 성능이 우수한 것을 확인할 수 있었다.  As shown in Table 1, it was confirmed that the Examples have low insulation loss at room temperature and low thermal conductivity at room temperature compared with Comparative Example.

또한, 도 4(비교예 1) 및 5(실시예 2)에서 보는 바와 같이 실시예 2는 비교예 1 대비 에탄올 회수율도 현저히 높고, 5 번의 건조 사이클만에 건조가 완료되어 건조 시간을 단축시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.In addition, as shown in FIG. 4 (Comparative Example 1) and 5 (Example 2), the ethanol recovery rate in Example 2 was significantly higher than that in Comparative Example 1, and drying was completed only after five drying cycles, .

한편, 타공판 및 분산판을 모두 포함하는 상부 캡을 사용한 실시예 2 는 타공판만으로 이루어지고, 분산판을 포함하지 않은 상부 캡을 사용한 실시예 1 대비 더 우수한 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. On the other hand, it was confirmed that Example 2 using the upper cap including both the perforated plate and the dispersing plate had more excellent effect than that of Example 1 using the upper cap having no perforated plate.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

Claims (14)

초임계 추출기 내부에 실리카 습윤겔 블랭킷을 위치시키는 단계; 및
상기 실리카 습윤겔 블랭킷을 초임계 건조하여 실리카 에어로겔 블랭킷을 제조하는 단계를 포함하고,
초임계 유체가 추출기 상부에서 투입되고, 추출기 하부로 배출되고,
상기 실리카 습윤겔 블랭킷은 롤(roll) 형태로 바스켓(basket) 내에 수용되고, 상부 캡(cap)에 의해 밀봉되어 초임계 추출기 내부에 위치하게 되고,
상기 상부 캡은 타공판 및 상기 타공판 하부에 부착된 분산판을 포함하며,
상기 타공판은 홀을 포함하고, 상기 분산판은 상기 타공판의 홀 보다 지름이 작은 기공을 포함하는 것인 실리카 습윤겔 블랭킷 초임계 건조 방법.
Placing a silica wet gel blanket within the supercritical extractor; And
Subjecting the silica wet gel blanket to supercritical drying to produce a silica airgel blanket,
Supercritical fluid is injected at the top of the extractor, exits to the bottom of the extractor,
The silica wet gel blanket is housed in a roll in a basket, sealed by an upper cap and positioned inside the supercritical extractor,
Wherein the upper cap includes a perforated plate and a dispersing plate attached to a lower portion of the perforated plate,
Wherein the perforated plate comprises a hole and the diffuser plate comprises pores having a diameter smaller than the hole of the perforated plate.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 타공판은 open ratio 가 40 % 이상인 것을 특징으로 하는 실리카 습윤겔 블랭킷 초임계 건조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the perforated plate has an open ratio of at least 40%.
제1항에 있어서,
상기 타공판에 포함된 홀(hole)은 지름이 5 내지 20 mm인 것을 특징으로 하는 실리카 습윤겔 블랭킷 초임계 건조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the holes included in the perforated plate have a diameter of 5 to 20 mm.
제1항에 있어서,
상기 분산판에 포함된 기공(pore)은 지름이 50 내지 200 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 실리카 습윤겔 블랭킷 초임계 건조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the pores contained in the dispersion plate have a diameter of 50 to 200 mu m.
제1항에 있어서,
상기 분산판은 sintered metal 소재인 것을 특징으로 하는 실리카 습윤겔 블랭킷 초임계 건조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the dispersing plate is a sintered metal material.
제1항에 있어서,
상기 분산판은 스테인리스스틸(SUS), 황동, 구리 및 알루미늄으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 소재인 것을 특징으로 하는 실리카 습윤겔 블랭킷 초임계 건조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the dispersing plate is at least one material selected from the group consisting of stainless steel (SUS), brass, copper and aluminum.
제1항에 있어서,
상기 초임계 건조 단계의 에탄올 회수율은 80 % 이상인 것을 특징으로 하는 실리카 습윤겔 블랭킷 초임계 건조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the supercritical drying step has an ethanol recovery of at least 80%.
제1항에 있어서,
상기 초임계 건조 단계 후 상압 건조 단계를 더 포함하고,
상기 상압 건조 감량은 5 wt% 이하인 것을 특징으로 하는 실리카 습윤겔 블랭킷 초임계 건조 방법.
The method according to claim 1,
Further comprising an atmospheric pressure drying step after the supercritical drying step,
Wherein said atmospheric pressure drying loss is 5 wt% or less.
실리카 졸 제조 단계; 블랭킷 기재에 함침 및 겔화 단계; 표면개질 단계 및 건조 단계를 포함하고,
상기 건조 단계는 제1항, 제4항 내지 제10항 중 어느 한 항의 실리카 습윤겔 블랭킷 초임계 건조 방법에 의하는 것인 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법.
Silica sol preparation step; Impregnating and gelling the blanket substrate; A surface modification step and a drying step,
Wherein the drying step is by the silica wet gel blanket supercritical drying method of any one of claims 1 to 10.
삭제delete 삭제delete 삭제delete
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