KR102475766B1 - Manufacturing process silica aerogel blanket using recycled solvent - Google Patents

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Abstract

본 발명은 재활용 용매를 사용하는 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로 실리카 에어로겔 블랭킷 제조 공정 중 표면개질 공정에서 회수된 표면개질 용액을 재활용하여 실리카 에어로겔 블랭킷 제조 원가를 절감할 수 있는 동시에 상기 표면개질 용액을 계속해서 재활용하더라도 순수한(fresh) 용매를 사용하여 제조한 실리카 에어로겔 블랭킷과 동등한 수준의 물성 확보가 가능한 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법을 제공한다. The present invention relates to a method for manufacturing a silica airgel blanket using a recycled solvent, and more specifically, it is possible to reduce the cost of manufacturing a silica airgel blanket by recycling a surface modification solution recovered in a surface modification process during the manufacturing process of a silica airgel blanket, and at the same time, the surface Provided is a method for manufacturing a silica airgel blanket capable of securing physical properties equivalent to those of a silica airgel blanket manufactured using a fresh solvent even when the modified solution is continuously recycled.

Description

재활용 용매를 사용하는 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법{MANUFACTURING PROCESS SILICA AEROGEL BLANKET USING RECYCLED SOLVENT}Silica airgel blanket manufacturing method using recycled solvent {MANUFACTURING PROCESS SILICA AEROGEL BLANKET USING RECYCLED SOLVENT}

본 발명은 재활용 용매를 사용하는 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing a silica airgel blanket using a recycled solvent.

에어로겔(aerogel)은 나노입자로 구성된 고다공성 물질로서, 높은 기공률과 비표면적, 그리고 낮은 열전도도를 가져 고효율의 단열재, 방음재 등의 용도로 주목받고 있다. 이러한 에어로겔은 다공성 구조로 인해 매우 낮은 기계적 강도를 갖기 때문에 기존의 단열섬유인 무기섬유 또는 유기섬유 등의 섬유상 블랭킷에 에어로겔을 함침하여 결합시킨 에어로겔 블랭킷 복합체가 개발되고 있다. Airgel is a highly porous material composed of nanoparticles, and has a high porosity, specific surface area, and low thermal conductivity, and is attracting attention as a highly efficient heat insulating material and sound insulating material. Since such airgel has a very low mechanical strength due to its porous structure, an airgel blanket composite in which airgel is impregnated and bonded to a fibrous blanket such as inorganic fibers or organic fibers, which are conventional insulation fibers, has been developed.

한편, 에어로겔 블랭킷은 기존 단열재 대비 탁월한 단열 성능 및 편리한 시공성 등의 장점에 비해 시장이 성장하지 못하고 있는데, 그 이유는 높은 Cost에 있다. 고가의 원료와 복잡한 제조공정 그리고 제조 과정에서 발생하는 다량의 폐용매의 처리 비용 등으로 인해 제품 가격이 다른 단열재에 비해 상대적으로 높기 때문이다.On the other hand, the market for airgel blankets is not growing compared to advantages such as excellent insulation performance and convenient workability compared to existing insulation materials, and the reason is high cost. This is because the price of the product is relatively high compared to other insulation materials due to expensive raw materials, complicated manufacturing processes, and disposal costs of a large amount of waste solvents generated during the manufacturing process.

상기 가격 상승 요인들 중 원료를 교체하거나 제조 공정을 변경하여 원가를 절감하는 방법은 제품의 품질에 직접적인 영향을 줄 수 있기 때문에 적용하기가 어려운 바, 가장 손쉽게 원가를 낮추는 방법은 제조과정에서 발생하는 폐용매를 재활용하는 방법이다. Among the above price increase factors, cost reduction by replacing raw materials or changing the manufacturing process is difficult to apply because it can directly affect product quality. A method for recycling waste solvents.

구체적으로, 본 발명은 실리카 에어로겔 블랭킷 제조 공정 중 표면개질 공정에서 회수된 표면개질 용액을 재활용함으로써 제조 원가를 절감할 수 있고, 상기 표면개질 용액을 계속해서 재활용하더라도 순수한(fresh) 용매를 사용하여 제조한 실리카 에어로겔 블랭킷과 동등 수준의 물성 확보가 가능한 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법을 제공하고자 한다. Specifically, the present invention can reduce manufacturing cost by recycling the surface modification solution recovered in the surface modification process of the silica airgel blanket manufacturing process, and even if the surface modification solution is continuously recycled, it is manufactured using a fresh solvent. It is intended to provide a method for manufacturing a silica airgel blanket capable of securing physical properties equivalent to those of a silica airgel blanket.

한국공개특허공보 제2017-0110994호 (2017.10.12 공개)Korean Patent Publication No. 2017-0110994 (published on October 12, 2017)

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 실리카 에어로겔 블랭킷 제조 공정 중 표면개질 공정에서 회수된 표면개질 용액을 재활용함으로써 실리카 에어로겔 블랭킷 제조 원가를 절감할 수 있는 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법을 제공하는 것이다. An object to be solved by the present invention is to provide a method for manufacturing a silica airgel blanket, which can reduce the cost of manufacturing a silica airgel blanket by recycling a surface modification solution recovered in a surface modification process of a silica airgel blanket manufacturing process.

또한, 상기 표면개질 용액을 계속해서 재활용하더라도 순수한(fresh) 용매를 사용하여 제조한 실리카 에어로겔 블랭킷과 동등한 수준의 물성 확보가 가능한 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법을 제공하는 것이다.In addition, it is to provide a method for manufacturing a silica airgel blanket capable of securing physical properties equivalent to those of a silica airgel blanket manufactured using a fresh solvent even when the surface modification solution is continuously recycled.

본 발명은 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법에 있어서, The present invention relates to a method for manufacturing a silica airgel blanket,

1) 표면개질 공정 후 표면개질 용액을 회수하는 단계;1) recovering the surface modification solution after the surface modification process;

2) 상기 회수된 표면개질 용액에 표면개질제를 보충하는 단계; 및2) replenishing a surface modifier to the recovered surface modification solution; and

3) 상기 표면개질제가 보충된 표면개질 용액을 재활용하는 단계를 포함하고, 3) recycling the surface modification solution supplemented with the surface modifier;

상기 보충되는 표면개질제의 함량은 1) 단계의 표면개질 공정에 사용되는 표면개질 용액에 포함된 표면개질제의 함량 대비 60 내지 75 wt%인 것인 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법을 제공한다.The content of the supplemented surface modifier is 60 to 75 wt% relative to the content of the surface modifier included in the surface modification solution used in the surface modification process of step 1).

본 발명의 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법에 의하면, 표면개질 용액을 재활용할 수 있어 실리카 에어로겔 블랭킷 제조 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다. According to the method for manufacturing a silica airgel blanket of the present invention, the surface modification solution can be recycled, thereby reducing the manufacturing cost of the silica airgel blanket.

구체적으로, 본 발명은 표면개질 공정에서 회수된 표면개질 용액의 GC(gas chromatography) 분석을 통해 표면개질제의 양을 정량하여 필요한 양만큼만 표면개질제를 보충하는 단계를 도입함으로써, 표면개질제 사용량 저감에 따른 추가적인 원가 절감을 이룰 수 있으며, 표면개질 용액의 반복 재활용에 의한 표면개질제의 과농축을 방지할 수 있어 표면개질 용액의 영구적 재활용이 가능한 특징이 있다. Specifically, the present invention introduces a step of quantifying the amount of the surface modifier through GC (gas chromatography) analysis of the surface modifying solution recovered in the surface modification process and supplementing the surface modifier only to the required amount, thereby reducing the amount of surface modifier used. Additional cost reduction can be achieved, and overconcentration of the surface modifying agent due to repeated recycling of the surface modification solution can be prevented, so that the surface modification solution can be permanently recycled.

이에, 상기 표면개질 용액을 계속해서 재활용하더라도 순수한(fresh) 용매를 사용하여 제조한 실리카 에어로겔 블랭킷과 동등한 수준의 물성 확보가 가능하다.Accordingly, even if the surface modification solution is continuously recycled, it is possible to secure physical properties equivalent to those of a silica airgel blanket manufactured using a fresh solvent.

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 실시예 1 및 비교예 4의 표면개질 용액의 반복 재활용에 따른 표면개질제의 함량의 변화를 나타내는 그래프이다.
The following drawings attached to this specification illustrate specific embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical idea of the present invention together with the contents of the above-described invention, so the present invention is limited to those described in the drawings. It should not be construed as limiting.
1 is a graph showing the change in the content of the surface modifier according to repeated recycling of the surface modification solutions of Example 1 and Comparative Example 4.

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 more detail to aid understanding of the present invention. At this time, the terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor appropriately defines the concept of terms in order to explain his/her invention in the best way. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be done.

본 발명은 재활용 용매를 사용하는 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로 실리카 에어로겔 블랭킷 제조 공정 중 표면개질 공정에서 회수된 표면개질 용액을 재활용하여 실리카 에어로겔 블랭킷 제조 원가를 절감할 수 있는 동시에 상기 표면개질 용액을 계속해서 재활용하더라도 순수한(fresh) 용매를 사용하여 제조한 실리카 에어로겔 블랭킷과 동등한 수준의 물성 확보가 가능한 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention relates to a method for manufacturing a silica airgel blanket using a recycled solvent, and more specifically, it is possible to reduce the cost of manufacturing a silica airgel blanket by recycling a surface modification solution recovered in a surface modification process during the manufacturing process of a silica airgel blanket, and at the same time, the surface An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a silica airgel blanket capable of securing physical properties equivalent to those of a silica airgel blanket manufactured using a fresh solvent even when the modified solution is continuously recycled.

본 발명의 실리카 에어로겔 블랭킷은 실리카 졸 제조 공정, 겔화 공정, 숙성 공정, 표면개질 공정 및 건조 공정에 의해 제조된다. 이하, 상기 본 발명의 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법 및 표면개질 용액 재활용 방법을 상세히 설명하기로 한다.The silica airgel blanket of the present invention is manufactured by a silica sol preparation process, a gelation process, an aging process, a surface modification process, and a drying process. Hereinafter, the method for manufacturing a silica airgel blanket and the method for recycling a surface modification solution according to the present invention will be described in detail.

실리카 졸 제조 공정 Silica sol manufacturing process

본 발명의 실리카 졸은 실리카 전구체, 알코올 및 산성 수용액을 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 한다. The silica sol of the present invention is characterized in that it is 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. 보다 구체적으로 본 발명의 경우 상기 실리카 전구체는 테트라메틸 오르소실리케이트(TMOS), 테트라에틸 오르소실리케이트(TEOS) 또는 이들의 혼합물일 수 있다.The silica precursor usable for preparing the silica sol may be a silicon-containing alkoxide-based compound, specifically tetramethyl orthosilicate (TMOS), tetraethyl orthosilicate (TEOS), methyltriethyl methyl triethyl orthosilicate, dimethyl diethyl orthosilicate, tetrapropyl orthosilicate, tetraisopropyl orthosilicate, tetrabutyl orthosilicate ), tetra secondary butyl orthosilicate, tetra tertiary butyl orthosilicate, tetrahexyl orthosilicate, tetracyclohexyl orthosilicate , tetraalkyl silicate such as tetradodecyl orthosilicate. More specifically, in the case of the present invention, the silica precursor may be tetramethyl orthosilicate (TMOS), tetraethyl orthosilicate (TEOS), or a mixture thereof.

상기 실리카 전구체는 실리카 졸 내 포함되는 실리카(SiO2)의 함량이 0.1 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 ) in the silica sol is 0.1 to 30 wt%. If the silica content is less than 0.1 wt%, the content of the silica airgel in the finally manufactured blanket is too low, and a desired level of insulation effect cannot be expected, and if it exceeds 30 wt%, excessive silica airgel is formed. There is a possibility that the mechanical properties of the blanket, in particular, the flexibility may be deteriorated.

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.In addition, the alcohol usable for preparing the silica sol of the present invention may specifically include monohydric alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, and butanol; Alternatively, polyhydric alcohols such as glycerol, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, and sorbitol may be used, and any one or a mixture of two or more thereof may be used. Among them, considering miscibility with water and airgel, it may be a monohydric alcohol having 1 to 6 carbon atoms such as methanol, ethanol, isopropanol, butanol, and the like.

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 may be used in an appropriate amount in consideration of the degree of hydrophobicity of the silica airgel to be finally prepared while accelerating 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.In addition, the acidic aqueous solution usable for preparing the silica sol of the present invention can promote gelation of the silica sol thereafter. The acid catalyst included in the acidic aqueous solution may specifically include one or more inorganic acids such as nitric acid, hydrochloric acid, acetic acid, sulfuric acid, and hydrofluoric acid, and may be used in an amount that promotes gelation of the silica sol.

겔화gelation 공정 process

본 발명의 겔화 공정은 상기 실리카 졸에 염기 촉매를 첨가한 후 블랭킷용 기재에 침적시켜 수행될 수 있다. The gelation process of the present invention may be performed by adding a base catalyst to the silica sol and depositing it on a substrate for a blanket.

본 발명의 실리카 겔을 제조하기 위하여 사용 가능한 상기 염기 촉매는 실리카 졸의 pH를 증가시켜 겔화를 촉진하는 역할을 한다. The base catalyst that can be used to prepare the silica gel of the present invention serves to promote 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, 이들 중 어느 하나 또는 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; Alternatively, an organic base such as ammonium hydroxide may be used, but in the case of an inorganic base, since metal ions included in the compound may be coordinated with the Si—OH compound, an organic base may be preferable. 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, Monoethanolamine, diethanolamine, 2-aminoethanol, 2-(ethylamino)ethanol, 2-(methylamino)ethanol, N-methyl diethanolamine, dimethylaminoethanol, diethylaminoethanol, nitrilotriethanol, 2 -(2-aminoethoxy)ethanol, 1-amino-2-propanol, triethanolamine, monopropanolamine, or dibutanolamine, and the like, any one or a mixture of two or more of these 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, gelation may not be easy or the gelation rate may be excessively slow, resulting in deterioration in fairness. In addition, since the base may precipitate when added in a solid state, it may be preferable to add it in a solution diluted with the alcohol (polar organic solvent).

본 발명의 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 airgel blanket manufacturing method of the present invention may be to form a network structure from a silica precursor material, and the network structure is a plane in which a specific polygonal arrangement of one or more types of atoms is connected. It may represent a net-like structure or a structure that forms a three-dimensional skeletal structure by sharing vertices, edges, faces, etc. of a specific polyhedron.

한편, 상기 실리카 졸의 겔화는 블랭킷용 기재에 실리카 졸이 침적된 상태에서 일어날 수 있다. Meanwhile, gelation of the silica sol may occur in a state in which the silica sol is deposited on a substrate for a blanket.

구체적으로 상기 침적은 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 침적시킬 수 있다. 이때 블랭킷용 기재와 실리카 졸의 결합을 좋게 하기 위해 블랭킷용 기재를 가볍게 눌러 충분히 침적되도록 할 수 있다. 이후 일정한 압력으로 블랭킷용 기재를 일정 두께로 가압하여 잉여의 실리카 졸을 제거하여 이후의 건조 시간을 줄일 수도 있다. Specifically, the deposition may be performed in a reaction vessel capable of accommodating a substrate for a blanket, and the deposition may be performed by pouring silica sol into the reaction vessel or by putting the substrate for a blanket in a reaction vessel containing silica sol and soaking it. have. At this time, in order to improve the bonding between the blanket substrate and the silica sol, the blanket substrate may be lightly pressed so that the silica sol is sufficiently deposited. Thereafter, the blanket substrate is pressed with a constant pressure to a certain thickness to remove excess silica sol, and the subsequent drying time may be reduced.

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 material, a foam, a nonwoven fabric, or a laminate of two or more layers thereof. In addition, depending on the use, surface roughness may be formed or patterned on the surface. More specifically, the blanket substrate may be a fiber capable of further improving thermal insulation performance by including spaces or voids into which silica airgel is easily inserted into the blanket substrate. In addition, the substrate for the blanket may preferably have 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 substrate for the blanket is polyamide, polybenzimidazole, polyaramid, acrylic resin, phenolic resin, polyester, polyether ether ketone (PEEK), polyolefin (eg, polyethylene, polypropylene or copolymers thereof). etc.), cellulose, carbon, cotton, wool, hemp, nonwoven fabric, glass fiber or ceramic wool, etc., and more specifically, the substrate for the blanket may include glass fiber or polyethylene.

숙성 공정aging process

본 발명의 숙성 공정은 실리카 겔을 적당한 온도에서 방치하여 겔화 반응이 완전히 이루어지도록 하기 위한 것이다. The aging process of the present invention is to leave the silica gel at an appropriate temperature to complete the gelation reaction.

본 발명의 숙성 공정은 유기 용매 내에서 50 내지 90 ℃의 온도에서 1 내지 10 시간 동안 방치시켜 수행하는 것일 수 있다. 본 발명은 상기 숙성 공정을 거침으로써, 상기 형성된 망상 구조를 더 견고하게 형성시킬 수 있어, 기계적 안정성을 강화시킬 수 있다. The aging process of the present invention may be performed by leaving it in an organic solvent at a temperature of 50 to 90 ° C. for 1 to 10 hours. In the present invention, by going through the aging process, the formed network structure can be formed more firmly, thereby enhancing mechanical stability.

표면개질surface modification 공정 process

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 있다. The dried silica airgel maintains low thermal conductivity immediately after drying, but has a disadvantage in that the thermal conductivity gradually increases due to the hydrophilicity of the silanol group (Si-OH) on the silica surface, absorbing water in the air. Therefore, in order to maintain low thermal conductivity, it is necessary to modify the surface of the silica airgel to be hydrophobic.

본 발명의 표면개질 용액은 표면개질제 및 유기용매를 포함하는 것을 의미하며, 상기 유기용매는 메탄올, 에탄올, 헥산 및 펜탄으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있으며, 보다 구체적으로 본 발명의 경우 에탄올을 사용할 수 있다. The surface modification solution of the present invention means containing a surface modifier and an organic solvent, and the organic solvent may use at least one selected from the group consisting of methanol, ethanol, hexane and pentane. Ethanol can be used if

또한, 상기 표면개질제는 트리메틸클로로실란(Trimethylchlorosilane, TMCS), 헥사메틸디실라잔(hexamethyldisilazane, HMDS), 트리메틸실라놀(Trimethylsilanol, TMS), 트리메틸에톡시실라놀(Trimethylethoxysilanol, TMES), 헥사메틸디실록산(Hexamethyldisiloxane, HMDSO), 메틸트리메톡시실란(methyltrimethoxysilane), 트리메틸에톡시실란(trimethylethoxysilane), 에틸트리에톡시실란(ethyltriethoxysilane), 페닐트리에톡시실란(phenyltriethoxysilane) 및 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane) 으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상을 사용할 수 있으며, 보다 구체적으로 본 발명의 경우 헥사메틸디실라잔(hexamethyldisilazane, HMDS), 트리메틸실라놀(Trimethylsilanol, TMS), 트리메틸에톡시실라놀(Trimethylethoxysilanol, TMES), 또는 헥사메틸디실록산(Hexamethyldisiloxane, HMDSO)을 사용할 수 있다. In addition, the surface modifier is trimethylchlorosilane (TMCS), hexamethyldisilazane (HMDS), trimethylsilanol (TMS), trimethylethoxysilanol (Trimethylethoxysilanol, TMES), hexamethyldisiloxane (Hexamethyldisiloxane, HMDSO), methyltrimethoxysilane, trimethylethoxysilane, ethyltriethoxysilane, phenyltriethoxysilane and polydimethylsiloxane At least one selected from may be used, and more specifically, in the case of the present invention, hexamethyldisilazane (HMDS), trimethylsilanol (TMS), trimethylethoxysilanol (Trimethylethoxysilanol, TMES), or hexamethyldisilazane (HMDS). Methyldisiloxane (Hexamethyldisiloxane, HMDSO) can be used.

상기 표면개질 공정에서 사용되는 표면개질 용액은 실리카 에어로겔 블랭킷 제조에 사용되는 실리카 겔의 부피 대비 80 내지 110 vol%, 보다 구체적으로는 85 내지 95 vol% 을 사용할 수 있다. The surface modification solution used in the surface modification process may be used in an amount of 80 to 110 vol%, more specifically, 85 to 95 vol%, based on the volume of the silica gel used to prepare the silica airgel blanket.

표면개질 용액을 상기 범위 내로 사용하여야 실리카 겔이 표면개질 용액에 충분히 잠기게 할 수 있으면서도 표면개질 용액의 과량 사용에 따른 원가 상승 및 미반응 표면개질제에 의한 수축 발생을 최소화시킬 수 있다. 따라서, 상기 범위가 표면개질 반응 시간 및 반응 효율, 경제적인 측면에서 특히 적절하다. When the surface modification solution is used within the above range, the silica gel can be sufficiently immersed in the surface modification solution, while cost increase due to excessive use of the surface modification solution and shrinkage caused by the unreacted surface modifier can be minimized. Therefore, the above range is particularly appropriate in terms of surface modification reaction time, reaction efficiency, and economics.

또한, 상기 표면개질 공정에서 사용되는 표면개질 용액 내 포함된 표면개질제는 표면개질 용액의 중량 대비 2 내지 10 wt%, 보다 구체적으로는 3 내지 6 wt% 일 수 있다. In addition, the surface modifier included in the surface modification solution used in the surface modification process may be 2 to 10 wt%, more specifically 3 to 6 wt%, based on the weight of the surface modification solution.

표면개질 용액 내 포함된 표면개질제를 상기 범위 내로 사용하여야 표면개질 용액의 과량 사용에 따른 원가 상승 및 미반응 표면개질제에 의한 수축 발생을 최소화시킬 수 있다. 따라서, 상기 범위가 표면개질 반응 시간 및 반응 효율, 경제적인 측면에서 특히 적절하다.When the surface modifier included in the surface modification solution is used within the above range, cost increase due to excessive use of the surface modification solution and shrinkage caused by the unreacted surface modifier can be minimized. Therefore, the above range is particularly appropriate in terms of surface modification reaction time, reaction efficiency, and economics.

상기 표면개질 공정에 의해 친수성 실리카 겔이 소수성 실리카 겔로 개질된다. 구체적으로, 실리카 습윤겔 블랭킷의 실리카 겔 표면의 히드록시기(OH)를 알킬기나 아릴기로 치환시킴으로써 친수성의 실리카 습윤겔 블랭킷을 소수성 실리카 습윤겔 블랭킷으로 변화시킬 수 있는 것이다.The hydrophilic silica gel is modified into a hydrophobic silica gel by the surface modification process. Specifically, a hydrophilic silica wet gel blanket can be changed into a hydrophobic silica wet gel blanket by substituting an alkyl group or an aryl group for a hydroxyl group (OH) on the silica gel surface of the silica wet gel blanket.

표면개질surface modification 용액 재활용 공정 Solution recycling process

다만, 상기 표면개질 공정은 고가의 유기 용매 및 표면개질제가 다량 사용되는 바, 본 발명의 목적인 실리카 에어로겔 블랭킷 제조 원가의 절감을 위해서는 상기 표면개질 공정에서 회수한 표면개질 용액의 재활용이 불가피하다.However, since the surface modification process uses a large amount of expensive organic solvents and surface modifiers, recycling of the surface modification solution recovered in the surface modification process is inevitable in order to reduce the manufacturing cost of the silica airgel blanket, which is the object of the present invention.

본 발명은 표면개질 공정 후 회수된 표면개질 용액을 계속해서 재활용하더라도 최초로 사용하는 불순물이 포함되지 않은 순수한(fresh) 용매를 사용하여 제조한 실리카 에어로겔 블랭킷과 동등한 수준의 물성 확보가 가능한 신규한 표면개질 용액 재활용 방법 및 이를 포함하는 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법을 제공한다. The present invention is a novel surface modification capable of securing physical properties equivalent to those of a silica airgel blanket prepared using a fresh solvent that does not contain impurities, even if the surface modification solution recovered after the surface modification process is continuously recycled. A method for recycling a solution and a method for manufacturing a silica airgel blanket including the same are provided.

구체적으로 본 발명은 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법에 있어서, Specifically, the present invention relates to a method for manufacturing a silica airgel blanket,

1) 표면개질 공정 후 표면개질 용액을 회수하는 단계;1) recovering the surface modification solution after the surface modification process;

2) 상기 회수된 표면개질 용액에 표면개질제를 보충하는 단계; 및2) replenishing a surface modifier to the recovered surface modification solution; and

3) 상기 표면개질제가 보충된 표면개질 용액을 재활용하는 단계를 포함하고, 3) recycling the surface modification solution supplemented with the surface modifier;

상기 보충되는 표면개질제의 함량은 1) 단계의 표면개질 공정에 사용되는 표면개질 용액에 포함된 표면개질제의 함량 대비 60 내지 75 wt% 이 되도록 하여 상기 목적을 달성하고자 한다. The content of the supplemented surface modifier is set to be 60 to 75 wt% compared to the content of the surface modifier contained in the surface modification solution used in the surface modification process of step 1) to achieve the above object.

상기 2) 단계에서 표면개질 공정 후 회수된 표면개질 용액에 표면개질제를 보충하는 것은 표면개질 공정에 사용되는 표면개질 용액에 포함된 표면개질제 함량이 언제나 동일하게 유지되도록 하기 위한 것이다. The reason for replenishing the surface modifier to the surface modification solution recovered after the surface modification process in step 2) is to maintain the same content of the surface modifier included in the surface modification solution used in the surface modification process.

표면개질 공정에서 발생한 표면개질 반응에 의해 표면개질제의 부족 부분이 발생하고, 상기 부족 부분을 보충하지 않은 채, 표면개질 공정 후 회수된 표면개질 용액을 곧바로 재활용한다면 다음 배치의 표면개질 공정에서 표면개질 반응이 충분하게 수행되지 않아 실리카 에어로겔 블랭킷의 소수화도가 떨어지고, 그에 따라 단열 성능 역시 열악해질 수 있기 때문이다. If a lack of surface modifier occurs due to the surface modification reaction that occurred in the surface modification process, and the surface modification solution recovered after the surface modification process is directly recycled without making up for the shortage, the surface modification in the next batch of surface modification process This is because the hydrophobic degree of the silica airgel blanket is reduced because the reaction is not sufficiently performed, and thus the thermal insulation performance may also be deteriorated.

다만, 우수한 물성 확보를 위하여 표면개질제를 보충한다고 하더라도 매 재활용 단계마다 동일한 양의 표면개질제를 투입한다면, 고가인 표면개질제의 사용량 저감 효과를 볼 수 없으며, 실리카 에어로겔 블랭킷의 물성에 악영향을 줄 수 있다.However, even if the surface modifier is supplemented to secure excellent physical properties, if the same amount of surface modifier is added at each recycling stage, the effect of reducing the amount of the expensive surface modifier cannot be seen, and the physical properties of the silica airgel blanket can be adversely affected. .

수 회 반복 재활용되는 표면개질 용액에 포함된 표면개질제의 농도가 일정 수준 이상으로 과농축되어 표면개질 반응에 참여하지 못한 채 남아있는 표면개질제에 의해 겔이 무르게 되고, 그에 따라 균일한 기공 형성이 방해받을 수 있기 때문이다. The concentration of the surface modifier contained in the surface modification solution that is recycled repeatedly is overconcentrated to a certain level, and the remaining surface modifier that does not participate in the surface modification reaction makes the gel soft, thereby preventing uniform pore formation. because you can get

이에, 본 발명은 표면개질 공정 후 회수된 표면개질 용액의 GC(gas chromatography) 분석을 통해 보충할 표면개질제의 양을 정량하는 것을 특징으로 한다. Accordingly, the present invention is characterized by quantifying the amount of the surface modifier to be supplemented through GC (gas chromatography) analysis of the surface modification solution recovered after the surface modification process.

따라서, 본 발명은 매 단계의 표면개질 공정에 사용되는 표면개질 용액에 포함된 표면개질제의 함량을 동일하게 유지할 수 있도록 보충되어야 하는 표면개질제의 양을 확인하여 보충하는 것을 특징으로 한다. Therefore, the present invention is characterized in that the amount of the surface modifier to be replenished is identified and supplemented so that the content of the surface modifier included in the surface modification solution used in each stage of the surface modification process can be kept the same.

이를 통해 본 발명은 표면개질제의 부족한 양만을 보충할 수 있게 되어 고가의 표면개질제의 사용량을 절감하여 추가적인 제조 원가 절감을 이룰 수 있으며, 표면개질 용액의 과농축을 방지하여 표면개질 용액의 계속된 재활용에 의하더라도 순수한(fresh) 용매를 사용하여 제조한 실리카 에어로겔 블랭킷과 동등한 수준의 물성 확보를 가능하게 할 수 있다.Through this, the present invention can supplement only the insufficient amount of the surface modifier, thereby reducing the amount of expensive surface modifier used, thereby achieving additional manufacturing cost savings, and preventing the surface modification solution from being over-concentrated, so that the surface modification solution can be continuously recycled Even with the method, it is possible to secure physical properties equivalent to those of a silica airgel blanket prepared using a fresh solvent.

구체적으로, 본 발명에서 상기 보충되는 표면개질제의 함량은 1) 단계의 표면개질 공정에 사용되는 표면개질 용액에 포함된 표면개질제의 함량 대비 60 내지 75 wt%, 보다 구체적으로는 65 내지 70 wt% 인 것을 특징으로 한다. 이는 다시 말해, 직전 배치의 표면개질 공정에 사용되었던 표면개질 용액에 포함된 표면개질제 함량 대비 60 내지 75 wt%, 보다 구체적으로는 65 내지 70 wt% 인 것을 의미한다. Specifically, in the present invention, the content of the supplemented surface modifier is 60 to 75 wt%, more specifically 65 to 70 wt%, relative to the content of the surface modifier included in the surface modification solution used in the surface modification process of step 1). It is characterized by being In other words, it means that it is 60 to 75 wt%, more specifically 65 to 70 wt%, relative to the content of the surface modifier contained in the surface modification solution used in the surface modification process of the previous batch.

본 발명은 1) 단계의 표면개질 공정에 사용되는 상기 표면개질 용액에 포함된 표면개질제의 함량을 동일하게 유지하는 것을 특징으로 하기 때문이다.This is because the present invention is characterized by maintaining the same content of the surface modifier included in the surface modification solution used in the surface modification process of step 1).

보충되는 표면개질제의 양이 상기 범위 미만인 경우 실리카 에어로겔 블랭킷의 소수화도가 떨어져 단열 성능이 열악해질 수 있으며, 상기 범위 초과인 경우 계속된 표면개질 용액의 재활용에 의해 표면개질제가 과농축되어 겔이 무르게 되고, 그에 따라 균일한 기공 형성이 방해받아 단열성능이 열악해질 수 있으며, 표면개질 용액의 영구적 재활용이 불가능하게 될 수 있다.If the amount of the supplemented surface modifier is less than the above range, the hydrophobicity of the silica airgel blanket may decrease, resulting in poor thermal insulation performance. Accordingly, uniform pore formation may be hindered, resulting in poor thermal insulation performance, and permanent recycling of the surface modification solution may be impossible.

본 발명의 상기 표면개질제가 보충된 표면개질 용액은 다음 배치의 1) 단계의 표면개질 공정에서 재활용되는 것을 특징으로 하며, 상기 재활용되는 표면개질 용액은 표면개질 공정에서 필요한 표면개질 용액 중량 대비 70 내지 100 wt%, 보다 구체적으로는 80 내지 95 wt% 인 것을 특징으로 한다. 표면개질 공정에서 필요한 표면개질 용액의 나머지는 최초로 사용하는 순수한 표면개질 용액(fresh surface modifying solution)을 보충하여 사용할 수 있다.The surface modification solution supplemented with the surface modifier of the present invention is characterized in that it is recycled in the surface modification process of step 1) of the next batch, and the recycled surface modification solution is 70 to 70% of the weight of the surface modification solution required in the surface modification process. 100 wt%, more specifically 80 to 95 wt%. The rest of the surface modification solution required in the surface modification process may be supplemented with a fresh surface modifying solution used initially.

표면개질 공정에서 필요한 표면개질 용액 중량 대비 재활용되는 표면개질 용액의 함량이 상기 범위인 경우 유기용매 처리 및 폐기 비용의 절감이 가능하며 원재료비 절감, 환경 보호 측면에서 특히 바람직하다.When the content of the recycled surface modification solution relative to the weight of the surface modification solution required in the surface modification process is within the above range, organic solvent treatment and disposal costs can be reduced, and it is particularly preferable in terms of reducing raw material costs and protecting the environment.

또한, 상기 표면개질 공정 후 회수된 표면개질 용액에 포함된 표면개질제는 표면개질 용액 중량 대비 3 wt% 이하, 보다 구체적으로는 2.5 wt% 이하인 것을 특징으로 한다.In addition, the surface modifier included in the surface modification solution recovered after the surface modification process is 3 wt% or less, more specifically, 2.5 wt% or less, based on the weight of the surface modification solution.

표면개질 공정 후 회수된 표면개질 용액에 포함된 표면개질제가 상기 범위 내인 경우, 실리카 에어로겔 블랭킷의 일정한 열전도도의 유지를 가능하게 할 수 있다.When the surface modifier included in the surface modification solution recovered after the surface modification process is within the above range, it is possible to maintain constant thermal conductivity of the silica airgel blanket.

본 발명의 표면개질 공정 후 회수된 표면개질 용액은 상기 검토한 1) 내지 3) 단계를 통해 수 회 반복 재활용이 가능하여 표면개질 모액의 영구적인 재사용이 가능하다. The surface modification solution recovered after the surface modification process of the present invention can be repeatedly recycled several times through the steps 1) to 3) discussed above, so that the surface modification mother liquor can be permanently reused.

건조 공정drying process

이후 표면개질된 소수성 실리카 에어로겔 블랭킷의 기공구조를 그대로 유지하면서 용매를 제거하는 건조 공정을 통해 소수성 실리카 에어로겔 블랭킷을 제조할 수 있다. 건조 공정으로는 상압 건조 또는 초임계 건조 공정에 의할 수 있으나, 본 발명의 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법은 특히, 초임계 이산화탄소를 이용한 초임계 건조 공정에 의해 수행할 수 있다.Thereafter, the hydrophobic silica airgel blanket may be manufactured through a drying process of removing the solvent while maintaining the pore structure of the surface-modified hydrophobic silica airgel blanket. The drying process may be atmospheric drying or a supercritical drying process, but the method for manufacturing a silica airgel blanket according to the present invention may be particularly performed by a supercritical drying process using supercritical carbon dioxide.

상압 건조 공정은 고압의 반응 조건 및 초임계 건조를 위한 특수한 고압 설비 등이 필요하지 않아, 공정이 간단하고 경제적인 측면이 있지만, 물 또는 유기 용매가 고온에서 증발함에 따라, 초임계 건조 대비 겔의 내부 기공 구조의 무너짐이 발생하여 단열성능이 급격히 저하되는 문제가 있을 수 있다. 또한 상기 문제는 표면장력이 낮은 유기 용매로의 치환없이 바로 건조하는 경우에는 더욱 심화될 수 있다. The normal pressure drying process does not require high-pressure reaction conditions and special high-pressure equipment for supercritical drying, so the process is simple and economical, but as water or organic solvent evaporates at a high temperature, There may be a problem in that the collapse of the internal pore structure occurs and the insulation performance is rapidly deteriorated. In addition, the above problem may be further aggravated in the case of direct drying without substitution with an organic solvent having low surface tension.

이에 비해, 본 발명의 건조는 초임계 건조에 의하여 기공률을 극대화시킬 수 있는 바, 상압 건조에 의하는 실리카 에어로겔 블랭킷에 비하여 단열 성능이 월등히 우수할 수 있다. 따라서, 단열재 용도로 사용하는 실리카 에어로겔 블랭킷은 초임계 건조 공정에 의하는 것이 바람직하다. On the other hand, the drying of the present invention can maximize the porosity by supercritical drying, and thus the insulation performance can be far superior to that of the silica airgel blanket by atmospheric pressure drying. Therefore, it is preferable to use a supercritical drying process for a silica airgel blanket used for a heat insulating material.

다만, 상기 초임계 건조 후 초임계 건조 단계에서 완전히 제거되지 않은 소량의 용매 및 초임계 건조 중 겔 내부의 암모니아와 CO2 가 만나 발생할 수 있는 친수성 염을 제거하기 위한 과정으로서 임의적으로 상압 건조 공정을 추가적으로 수행할 수도 있다. However, as a process for removing a small amount of solvent that is not completely removed in the supercritical drying step after the supercritical drying and a hydrophilic salt that may be generated by meeting ammonia and CO 2 inside the gel during supercritical drying, an atmospheric pressure drying process is optionally performed. may be performed additionally.

상기 추가적으로 수행하는 상압 건조 공정은 필수적인 공정이 아니라는 점 및 기공 구조의 파괴가 크지 않다는 점에서, 용매 전체를 상압 건조에 의해 제거하는 상압 건조 공정과는 목적 및 효과의 측면에서 본 발명의 건조 공정과는 상이한 면이 있다. In view of the fact that the atmospheric drying process additionally performed is not an essential process and the destruction of the pore structure is not large, the atmospheric drying process in which the entire solvent is removed by atmospheric pressure drying is different from the drying process of the present invention in terms of purpose and effect. has a different aspect.

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 normal temperature and pressure, but when it exceeds the limits of a certain temperature and high pressure called the supercritical point, it becomes a critical state in which it is impossible to distinguish between gas and liquid because the evaporation process does not occur. Carbon dioxide in this state is called supercritical carbon dioxide. Supercritical carbon dioxide has a molecular density close to that of a liquid, but has a low viscosity and is close to a gas.

한편, 본 발명의 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법은 상기 건조 전 세척하는 단계를 더 수행할 수 있다. 상기 세척은 반응 중 발생된 불순물(나트륨 이온, 미반응물, 부산물 등) 및 초임계 건조 중 CO2 와 반응하여 탄산암모늄 염을 발생할 수 있는 잔류 암모니아 등을 제거하여, 고순도의 소수성의 실리카 에어로겔 블랭킷을 얻기 위한 것으로 유기 용매를 이용한 희석 공정 또는 용매 교환 공정으로 수행할 수 있다. Meanwhile, in the method for manufacturing a silica airgel blanket of the present invention, the step of washing before drying may be further performed. The washing removes impurities (sodium ions, unreacted products, by-products, etc.) generated during the reaction and residual ammonia, which may react with CO 2 during supercritical drying to generate ammonium carbonate salt, to obtain a high-purity hydrophobic silica airgel blanket. It can be obtained by a dilution process using an organic solvent or a solvent exchange process.

실리카 silica 에어로겔airgel 블랭킷blanket

본 발명의 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법은 본 발명의 신규한 표면개질 용액 재활용 방법에 의해 표면개질 용액을 계속해서 재활용하더라도 순수한(fresh) 용매를 사용하여 제조한 실리카 에어로겔 블랭킷과 동등한 수준의 물성 확보가 가능하다.The silica airgel blanket manufacturing method of the present invention can secure physical properties equivalent to those of the silica airgel blanket manufactured using a fresh solvent even if the surface modification solution is continuously recycled by the novel surface modification solution recycling method of the present invention. do.

구체적으로 본 발명의 실리카 에어로겔 블랭킷은 열전도도가 19.5 mW/mK 이하, 보다 구체적으로 18.5 mW/mK 이하인 것을 특징으로 한다. Specifically, the silica airgel blanket of the present invention is characterized in that the thermal conductivity is 19.5 mW/mK or less, more specifically 18.5 mW/mK or less.

또한, 본 발명의 실리카 에어로겔 블랭킷은 수분 함침률이 2.5 wt% 이하, 보다 구체적으로 2.1 wt% 이하인 것을 특징으로 한다. In addition, the silica airgel blanket of the present invention is characterized in that the water impregnation rate is 2.5 wt% or less, more specifically 2.1 wt% or less.

상기 수분 함침률이란 ASTM C1511 방법으로 측정한 일종의 소수화도를 나타내는 지표로서, 실리카 에어로겔 블랭킷을 물이 담긴 수조 속에 담근 후 상기 실리카 에어로겔 블랭킷에 함침된 물의 중량을 측정하여 계산할 수 있다. 상기 수분 함침률이 낮을수록, 소수화도가 높고, 실리카 에어로겔 블랭킷의 단열 성능 유지력이 우수한 것을 의미한다.The moisture impregnation rate is an index representing a degree of hydrophobicity measured by the ASTM C1511 method, and can be calculated by immersing the silica airgel blanket in a water bath and then measuring the weight of the water impregnated in the silica airgel blanket. The lower the water impregnation rate, the higher the degree of hydrophobicity, and the better the ability to maintain the insulating performance of the silica airgel blanket.

이와 같이 본 발명은 실리카 에어로겔 블랭킷 제조 공정 중 표면개질 공정에서 회수된 표면개질 용액을 재활용하여 실리카 에어로겔 블랭킷 제조 원가를 절감할 수 있는 동시에 상기 표면개질 용액을 계속해서 재활용하더라도 순수한(fresh) 용매를 사용하여 제조한 실리카 에어로겔 블랭킷과 동등한 수준의 물성 확보가 가능한 실리카 에어로겔 블랭킷을 제조할 수 있다.As described above, the present invention can reduce the manufacturing cost of a silica airgel blanket by recycling the surface modification solution recovered in the surface modification process of the silica airgel blanket manufacturing process, and at the same time, even if the surface modification solution is continuously recycled, a fresh solvent is used. It is possible to manufacture a silica airgel blanket capable of securing the same level of physical properties as the silica airgel blanket manufactured by the above method.

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 implement the present invention. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

제조예manufacturing example

테트라에틸오르소실리케이트(TEOS)와 에탄올을 중량비 3:1로 혼합하여 제조한 혼합 용액(실리카 함량 = 4 wt%)에, 물에 희석한 염산 용액(농도 = 0.15 %)을 상기 혼합 용액의 pH가 1이 되도록 첨가한 후 혼합하여 알콕사이드 실리카 졸을 제조하였다. 제조한 실리카 졸에 유리섬유를 침적하고, 암모니아 촉매를 0.5 부피%의 함량으로 첨가하여 겔화시켜 실리카 습윤겔 복합체를 제조하였다. 제조한 실리카 습윤겔 복합체를, 에탄올 용액 중에 70 ℃의 온도에서 2 시간 동안 방치하여 숙성시켰다. 이후, 헥사메틸디실라잔과 에탄올을 1:19의 부피비로 혼합하여 제조한 표면개질제 용액을 습윤겔에 대하여 90 부피%로 첨가하고 70 ℃ 에서 10 시간 동안 표면개질시켜 소수성의 실리카 습윤겔 복합체를 제조하였다. 상기 소수성 실리카 습윤겔 복합체를 7.2 L 초임계 추출기(extractor)에 넣고 CO2 를 주입하였다. 이후 추출기 내의 온도를 1 시간에 걸쳐 60 ℃로 승온하고, 50 ℃, 100 bar 에서 초임계 건조하였다. 이후 2 시간 동안에 걸쳐 CO2 를 배출(venting) 하고, 150 ℃의 오븐에서 추가로 상압 건조하여 소수성 실리카 에어로겔 블랭킷을 제조하였다. To a mixed solution prepared by mixing tetraethylorthosilicate (TEOS) and ethanol in a weight ratio of 3:1 (silica content = 4 wt%), a hydrochloric acid solution diluted in water (concentration = 0.15%) was added to the pH of the mixed solution. After adding so that is 1, mixing was performed to prepare an alkoxide silica sol. A silica wet gel composite was prepared by depositing a glass fiber on the prepared silica sol and gelling it by adding an ammonia catalyst in an amount of 0.5% by volume. The prepared silica wet gel composite was aged in an ethanol solution at 70° C. for 2 hours. Thereafter, a surface modifier solution prepared by mixing hexamethyldisilazane and ethanol at a volume ratio of 1:19 was added at 90% by volume to the wet gel, and the surface was modified at 70 ° C. for 10 hours to obtain a hydrophobic silica wet gel composite. manufactured. The hydrophobic silica wet gel composite was put into a 7.2 L supercritical extractor and CO 2 was injected. Thereafter, the temperature in the extractor was raised to 60° C. over 1 hour, and supercritical drying was performed at 50° C. and 100 bar. Thereafter, CO 2 was vented for 2 hours, and further drying was performed in an oven at 150° C. under atmospheric pressure to prepare a hydrophobic silica airgel blanket.

실시예Example 1 One

상기 제조예의 표면개질 공정에서 회수한 표면개질 용액을 다음 배치의 표면개질 공정에서 사용되는 표면개질 용액 총 중량 대비 95 wt% 만큼 재활용하여 상기 제조예와 동일한 방법으로 소수성 실리카 에어로겔 블랭킷을 제조하였다.A hydrophobic silica airgel blanket was prepared in the same manner as in Preparation Example by recycling 95 wt% of the surface modification solution recovered in the surface modification process of Preparation Example based on the total weight of the surface modification solution used in the next batch of surface modification process.

한편, 상기 재활용 전 회수한 표면개질 용액에 대해 GC 분석(GC/FID(EQC-0270), AT-1000 column)을 통해 제조예에서 첨가한 표면개질제 대비 60 wt% 만큼 표면개질제를 보충하였으며, 상기 표면개질 용액 회수, GC 분석을 통한 표면개질제 보충 및 재활용을 5 회 반복하여 소수성 실리카 에어로겔 블랭킷을 5 회 제조하였다.On the other hand, the surface modifier was supplemented by 60 wt% compared to the surface modifier added in Preparation Example through GC analysis (GC / FID (EQC-0270), AT-1000 column) for the surface modification solution recovered before recycling. Hydrophobic silica airgel blankets were prepared 5 times by repeating surface modification solution recovery, surface modifier replenishment through GC analysis, and recycling 5 times.

실시예Example 2 2

상기 실시예 1에서 보충한 표면개질제의 양이 70 wt% 인 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 소수성 실리카 에어로겔 블랭킷을 5 회 제조하였다.A hydrophobic silica airgel blanket was prepared 5 times in the same manner as in Example 1, except that the amount of the surface modifier supplemented in Example 1 was 70 wt%.

비교예comparative example 1 One

상기 실시예 1에서 보충한 표면개질제의 양이 30 wt% 인 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 소수성 실리카 에어로겔 블랭킷을 5 회 제조하였다.A hydrophobic silica airgel blanket was prepared 5 times in the same manner as in Example 1, except that the amount of the surface modifier supplemented in Example 1 was 30 wt%.

비교예comparative example 2 2

상기 실시예 1에서 보충한 표면개질제의 양이 40 wt% 인 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 소수성 실리카 에어로겔 블랭킷을 5 회 제조하였다.A hydrophobic silica airgel blanket was prepared 5 times in the same manner as in Example 1, except that the amount of the surface modifier supplemented in Example 1 was 40 wt%.

비교예comparative example 3 3

상기 실시예 1에서 보충한 표면개질제의 양이 80 wt% 인 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 소수성 실리카 에어로겔 블랭킷을 5 회 제조하였다.A hydrophobic silica airgel blanket was prepared 5 times in the same manner as in Example 1, except that the amount of the surface modifier supplemented in Example 1 was 80 wt%.

비교예comparative example 4 4

상기 실시예 1에서 보충한 표면개질제의 양이 100 wt% 인 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 소수성 실리카 에어로겔 블랭킷을 5 회 제조하였다.A hydrophobic silica airgel blanket was prepared 5 times in the same manner as in Example 1, except that the amount of the surface modifier supplemented in Example 1 was 100 wt%.

실험예Experimental example

상기 제조예, 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 4의 각 물성을 측정하여 그 결과를 하기 표 1(실시예 1), 표 2(실시예 2), 표 3(비교예 1), 표 4(비교예 2), 표 5(비교예 3) 및 표 6(비교예 4) 및 도 1(실시예 1 및 비교예 4)에 나타내었다.Each physical property of the Preparation Example, Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 4 was measured, and the results are shown in Table 1 (Example 1), Table 2 (Example 2), Table 3 (Comparative Example 1), Table 4 (Comparative Example 2), Table 5 (Comparative Example 3) and Table 6 (Comparative Example 4) and FIG. 1 (Example 1 and Comparative Example 4).

1) 상온 열전도도 (mW/mK, 25℃)1) Room temperature thermal conductivity (mW/mK, 25℃)

제조예, 실시예 및 비교예에서 제조한 실리카 에어로겔 블랭킷을 NETZSCH社의 HFM 436 장비를 이용하여 상온 열전도도를 측정하였다. The room temperature thermal conductivity of the silica airgel blankets prepared in Preparation Examples, Examples and Comparative Examples was measured using HFM 436 equipment from NETZSCH.

2) 수분 함침률(소수화도)측정 (wt%)2) Water impregnation rate (hydrophobicity) measurement (wt%)

제조예, 실시예 및 비교예에서 제조된 실리카 에어로겔 블랭킷의 수분 함침률을 ASTM C1511 방법을 통해 측정하였다.The moisture impregnation rate of the silica airgel blankets prepared in Preparation Examples, Examples and Comparative Examples was measured through the ASTM C1511 method.

3) 표면개질 용액의 표면개질제 함량 분석 3) Analysis of surface modifier content of surface modification solution

제조예, 실시예 1 및 비교예 4에서 표면개질 용액에 포함된 표면개질제 성분을 GC 분석(GC/FID(EQC-0270), AT-1000 column)을 통해 분석하여 도 1의 그래프에 나타내었다. The surface modifier component included in the surface modification solution in Preparation Example, Example 1 and Comparative Example 4 was analyzed through GC analysis (GC/FID (EQC-0270), AT-1000 column) and shown in the graph of FIG. 1.

실시예 1Example 1 HMDS 최초 투입량 대비
첨가량
(중량비)
Compared to the initial input of HMDS
Amount added
(weight ratio)
상온 열전도도
(mW/mK, 25℃)
room temperature thermal conductivity
(mW/mK, 25℃)
수분 함침률
(wt%)
moisture impregnation rate
(wt%)
Recycle 0 (제조예)Recycle 0 (manufacturing example) 1.01.0 18.318.3 1.91.9 Recycle 1Recycle 1 0.60.6 17.817.8 1.81.8 Recycle 2Recycle 2 18.218.2 2.12.1 Recycle 3Recycle 3 18.418.4 1.91.9 Recycle 4Recycle 4 18.018.0 1.91.9 Recycle 5Recycle 5 18.218.2 2.02.0

실시예 2Example 2 HMDS 최초 투입량 대비
첨가량
(중량비)
Compared to the initial input of HMDS
Amount added
(weight ratio)
상온 열전도도
(mW/mK, 25℃)
room temperature thermal conductivity
(mW/mK, 25℃)
수분 함침률
(wt%)
moisture impregnation rate
(wt%)
Recycle 0 (제조예)Recycle 0 (manufacturing example) 1.01.0 18.318.3 1.91.9 Recycle 1Recycle 1 0.70.7 17.717.7 1.91.9 Recycle 2Recycle 2 18.118.1 2.02.0 Recycle 3Recycle 3 18.218.2 2.12.1 Recycle 4Recycle 4 17.917.9 1.91.9 Recycle 5Recycle 5 18.218.2 2.02.0

비교예 1Comparative Example 1 HMDS 최초 투입량 대비
첨가량
(중량비)
Compared to the initial input of HMDS
Amount added
(weight ratio)
상온 열전도도
(mW/mK, 25℃)
room temperature thermal conductivity
(mW/mK, 25℃)
수분 함침률
(wt%)
moisture impregnation rate
(wt%)
Recycle 0 (제조예)Recycle 0 (manufacturing example) 1.01.0 18.318.3 1.91.9 Recycle 1Recycle 1 0.30.3 18.918.9 3.03.0 Recycle 2Recycle 2 19.119.1 3.93.9 Recycle 3Recycle 3 19.619.6 4.54.5 Recycle 4Recycle 4 20.020.0 5.15.1 Recycle 5Recycle 5 20.220.2 5.65.6

비교예 2Comparative Example 2 HMDS 최초 투입량 대비
첨가량
(중량비)
Compared to the initial input of HMDS
Amount added
(weight ratio)
상온 열전도도
(mW/mK, 25℃)
room temperature thermal conductivity
(mW/mK, 25℃)
수분 함침률
(wt%)
moisture impregnation rate
(wt%)
Recycle 0 (제조예)Recycle 0 (manufacturing example) 1.01.0 18.318.3 1.91.9 Recycle 1Recycle 1 0.40.4 18.518.5 2.82.8 Recycle 2Recycle 2 18.818.8 3.23.2 Recycle 3Recycle 3 19.119.1 3.53.5 Recycle 4Recycle 4 19.519.5 3.93.9 Recycle 5Recycle 5 19.719.7 4.14.1

비교예 3Comparative Example 3 HMDS 최초 투입량 대비
첨가량
(중량비)
Compared to the initial input of HMDS
Amount added
(weight ratio)
상온 열전도도
(mW/mK, 25℃)
room temperature thermal conductivity
(mW/mK, 25℃)
수분 함침률
(wt%)
moisture impregnation rate
(wt%)
Recycle 0 (제조예)Recycle 0 (manufacturing example) 1.01.0 18.318.3 1.91.9 Recycle 1Recycle 1 0.80.8 18.518.5 1.71.7 Recycle 2Recycle 2 18.618.6 2.02.0 Recycle 3Recycle 3 19.419.4 1.81.8 Recycle 4Recycle 4 19.619.6 1.91.9 Recycle 5Recycle 5 20.020.0 2.22.2

비교예 4Comparative Example 4 HMDS 최초 투입량 대비
첨가량
(중량비)
Compared to the initial input of HMDS
Amount added
(weight ratio)
상온 열전도도
(mW/mK, 25℃)
room temperature thermal conductivity
(mW/mK, 25℃)
수분 함침률
(wt%)
moisture impregnation rate
(wt%)
Recycle 0 (제조예)Recycle 0 (manufacturing example) 1.01.0 18.318.3 1.91.9 Recycle 1Recycle 1 1.01.0 18.618.6 1.71.7 Recycle 2Recycle 2 18.818.8 1.91.9 Recycle 3Recycle 3 19.719.7 2.22.2 Recycle 4Recycle 4 20.320.3 2.02.0 Recycle 5Recycle 5 20.720.7 1.81.8

상기 표 1 내지 표 6에서 보는 바와 같이, 실시예 1 및 실시예 2의 본 발명의 표면개질 용액 재활용 방법을 포함하는 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법은 표면개질 용액을 5 회 재활용하여도 열전도도 및 수분함침률이 우수한 수준으로 유지되는 것을 확인할 수 있었다. As shown in Tables 1 to 6, the method for manufacturing a silica airgel blanket including the surface modification solution recycling method of the present invention of Examples 1 and 2 shows thermal conductivity and moisture impregnation even after recycling the surface modification solution 5 times. It was confirmed that the rate was maintained at an excellent level.

다만, 비교예 1 및 비교예 2는 보충되는 표면개질제의 함량이 너무 적어 표면개질 용액이 재활용될수록 충분한 표면개질 반응이 수행되지 않아 열전도도가 높아지고, 수분함침률이 높아지는 등 단열 성능이 저하되는 것을 확인할 수 있었다. However, in Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the content of the supplemented surface modifier was too small, and the more the surface modification solution was recycled, the more the surface modification reaction was not performed, so that the thermal conductivity and the water impregnation rate increased, and the insulation performance deteriorated. I was able to confirm.

비교예 3 및 4는 표면개질제가 과량으로 보충되어 표면개질 용액이 재활용될수록 표면개질제 및 그의 유래 성분의 과농축에 따른 열전도도의 상승이 일어나 단열성능이 저하되는 것을 확인할 수 있었다. 한편, 이 경우 재활용될수록 수분함침률은 더 저하되지 아니하였는데, 이를 통해 일정 수준 이상의 표면개질제만 존재하면 우수한 수준의 수분함침률을 확보할 수 있고, 그 이상으로 표면개질제가 존재하여도 수분함침률 개선에는 도움이 되지 않는다는 것을 알 수 있었다. In Comparative Examples 3 and 4, it was confirmed that as the surface modifying solution was recycled due to an excessive amount of the surface modifier, the thermal conductivity increased due to the over-concentration of the surface modifier and its derived components, resulting in a decrease in thermal insulation performance. On the other hand, in this case, the more recycled, the more the water impregnation rate did not decrease. Through this, it is possible to secure an excellent level of water impregnation rate if only a certain level or more of the surface modifier is present, and even if the surface modifier is higher than that, the water impregnation rate is not lowered. It was found that improvement did not help.

한편, 도 1은 제조예, 실시예 1 및 비교예 4의 표면개질 용액의 반복 재활용에 따른 표면개질제의 함량의 변화를 나타내는 그래프이다. On the other hand, Figure 1 is a graph showing the change in the content of the surface modifier according to repeated recycling of the surface modification solution of Preparation Example, Example 1 and Comparative Example 4.

실시예 1은 본 발명의 표면개질 용액 재활용 방법을 포함하는 바, 표면개질 용액을 5 회 반복 재활용하여도 표면개질 전과 후에 표면개질 용액에 포함되는 표면개질제의 함량이 동등 수준으로 유지되었으며, 특히 표면개질 후의 표면개질 용액에 포함된 표면개질제는 표면개질 용액 중량 대비 3 wt% 이하로 유지되는 것을 확인할 수 있었다. Example 1 includes the method for recycling the surface modification solution of the present invention. Even when the surface modification solution is repeatedly recycled 5 times, the content of the surface modifier contained in the surface modification solution before and after the surface modification is maintained at the same level. It was confirmed that the surface modifier included in the surface modification solution after modification was maintained at 3 wt% or less based on the weight of the surface modification solution.

반면, 비교예 4는 표면개질 공정 후 회수된 표면개질 용액에 최초 HMDS 투입량과 동일한 양을 보충하였는 바, 재활용되면 될수록 표면개질 전과 후의 표면개질 용액에 포함된 표면개질제 함량이 증가하는 것을 확인할 수 있었고, 특히 재활용 2회 이후에는 표면개질 후의 표면개질 용액에 포함된 표면개질제가 표면개질 용액 중량 대비 3 wt% 를 초과하는 것을 확인할 수 있었다.On the other hand, in Comparative Example 4, the same amount of HMDS input was added to the surface modification solution recovered after the surface modification process. In particular, after the second recycling, it was confirmed that the surface modifier contained in the surface modification solution after surface modification exceeded 3 wt% based on the weight of the surface modification solution.

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.The above description of the present invention is for illustrative purposes, and those skilled in the art can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting.

Claims (14)

실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법에 있어서,
1) 표면개질 공정 후 표면개질 용액을 회수하는 단계;
2) 상기 회수된 표면개질 용액에 표면개질제를 보충하는 단계; 및
3) 상기 표면개질제가 보충된 표면개질 용액을 재활용하는 단계를 포함하고,
상기 표면개질 공정에서 사용되는 표면개질 용액에 포함된 표면개질제는 표면개질 용액의 중량 대비 3 내지 6 wt%이고,
상기 표면개질 공정 후 회수된 표면개질 용액에 포함된 표면개질제는 표면개질 용액 중량 대비 3 wt% 이하이며,
상기 보충되는 표면개질제의 함량은 1) 단계의 표면개질 공정에 사용되는 표면개질 용액에 포함된 표면개질제의 함량 대비 60 내지 75 wt%인 것인 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법.
In the method for manufacturing a silica airgel blanket,
1) recovering the surface modification solution after the surface modification process;
2) replenishing a surface modifier to the recovered surface modification solution; and
3) recycling the surface modification solution supplemented with the surface modifier;
The surface modifier included in the surface modification solution used in the surface modification process is 3 to 6 wt% based on the weight of the surface modification solution,
The surface modifier contained in the surface modification solution recovered after the surface modification process is 3 wt% or less based on the weight of the surface modification solution,
The content of the supplemented surface modifier is 60 to 75 wt% relative to the content of the surface modifier contained in the surface modification solution used in the surface modification process of step 1).
제1항에 있어서,
상기 표면개질 용액은 표면개질제 및 유기용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법.
According to claim 1,
The method of manufacturing a silica airgel blanket, characterized in that the surface modification solution contains a surface modifier and an organic solvent.
제2항에 있어서,
상기 유기 용매는 메탄올, 에탄올, 헥산 및 펜탄으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 특징으로 하는 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법.
According to claim 2,
The organic solvent is a silica airgel blanket manufacturing method, characterized in that at least one selected from the group consisting of methanol, ethanol, hexane and pentane.
제1항에 있어서,
상기 표면개질제는 트리메틸클로로실란(Trimethylchlorosilane, TMCS), 헥사메틸디실라잔(hexamethyldisilazane, HMDS), 트리메틸실라놀(Trimethylsilanol, TMS), 트리메틸에톡시실라놀(Trimethylethoxysilanol, TMES), 헥사메틸디실록산(Hexamethyldisiloxane, HMDSO), 메틸트리메톡시실란(methyltrimethoxysilane), 트리메틸에톡시실란(trimethylethoxysilane), 에틸트리에톡시실란(ethyltriethoxysilane), 페닐트리에톡시실란(phenyltriethoxysilane) 및 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane) 으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상인 것을 특징으로 하는 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법.
According to claim 1,
The surface modifier is trimethylchlorosilane (TMCS), hexamethyldisilazane (HMDS), trimethylsilanol (TMS), trimethylethoxysilanol (TMES), hexamethyldisiloxane , HMDSO), methyltrimethoxysilane (methyltrimethoxysilane), trimethylethoxysilane (trimethylethoxysilane), ethyltriethoxysilane (ethyltriethoxysilane), phenyltriethoxysilane (phenyltriethoxysilane) and polydimethylsiloxane selected from the group consisting of A method for manufacturing a silica airgel blanket, characterized in that at least one kind.
제1항에 있어서,
상기 표면개질 공정에서 사용되는 표면개질 용액은 실리카 에어로겔 블랭킷 제조에 사용되는 실리카 겔의 부피 대비 80 내지 110 vol%인 것을 특징으로 하는 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법.
According to claim 1,
The surface modification solution used in the surface modification process is a silica airgel blanket manufacturing method, characterized in that 80 to 110 vol% of the volume of the silica gel used in the manufacture of the silica airgel blanket.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 표면개질제가 보충된 표면개질 용액은 다음 배치의 1) 단계의 표면개질 공정에서 재활용되는 것을 특징으로 하는 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법.
According to claim 1,
The method of manufacturing a silica airgel blanket, characterized in that the surface modification solution supplemented with the surface modifier is recycled in the surface modification process of step 1) of the next batch.
제1항에 있어서,
상기 표면개질 공정에서 필요한 표면개질 용액 중량 대비 70 내지 100 wt% 만큼 재활용된 표면개질 용액이 사용되는 것을 특징으로 하는 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법.
According to claim 1,
A method for manufacturing a silica airgel blanket, characterized in that the recycled surface modification solution is used in an amount of 70 to 100 wt% relative to the weight of the surface modification solution required in the surface modification process.
제1항에 있어서,
상기 보충되는 표면개질제의 양은 표면개질 공정 후 회수된 표면개질 용액의 GC(gas chromatography) 분석을 통해 정량하는 것을 특징으로 하는 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법.
According to claim 1,
The method of manufacturing a silica airgel blanket, characterized in that the amount of the supplemented surface modifier is quantified through GC (gas chromatography) analysis of the surface modification solution recovered after the surface modification process.
제1항에 있어서,
상기 2) 단계에서 표면개질 공정 후 회수된 표면개질 용액에 표면개질제를 보충하는 것은 표면개질 공정에 사용되는 표면개질 용액에 포함된 표면개질제 함량이 언제나 동일하게 유지되도록 하기 위한 것임을 특징으로 하는 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법.
According to claim 1,
The addition of the surface modifier to the surface modification solution recovered after the surface modification process in step 2) is to ensure that the content of the surface modifier contained in the surface modification solution used in the surface modification process is always maintained the same. Blanket manufacturing method.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 표면개질 용액은 상기 1) 내지 3) 단계를 통해 수 회 반복 재활용이 가능한 것을 특징으로 하는 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법.
According to claim 1,
The method for manufacturing a silica airgel blanket, characterized in that the surface modification solution can be repeatedly recycled several times through the steps 1) to 3).
제1항 내지 제5항, 제7항 내지 제10항 및 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 실리카 에어로겔 블랭킷은 열전도도가 19.5 mW/mK 이하인 것을 특징으로 하는 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법.
The method of any one of claims 1 to 5, 7 to 10 and 12,
The silica airgel blanket manufacturing method, characterized in that the thermal conductivity of 19.5 mW / mK or less.
제1항 내지 제5항, 제7항 내지 제10항 및 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 실리카 에어로겔 블랭킷은 수분 함침률이 2.5 wt% 이하인 것을 특징으로 하는 실리카 에어로겔 블랭킷 제조방법.
The method of any one of claims 1 to 5, 7 to 10 and 12,
The silica airgel blanket manufacturing method, characterized in that the moisture impregnation rate is 2.5 wt% or less.
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