KR20060084124A - Method for preparing of corrugated ceramic paper and corrugated ceramic paper using the same - Google Patents

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KR20060084124A
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Abstract

파형화된 세라믹 페이퍼의 제조방법이 제공된다.A method of making corrugated ceramic paper is provided.

본 발명에 따른 파형화된 세라믹 페이퍼의 제조방법은 서브밀리미터 길이의 세라믹 파이버를 사용함으로써 파이버의 분산도를 향상시키고 최종 페이퍼 내에 균일한 기공을 형성시킬 수 있다는 것을 특징으로 하며, 유기 파이버 또는 펄프 등의 보조재를 사용하지 않더라도 파형화 이전 단계에서 그린 세라믹 페이퍼의 수분 함량을 1차적으로 조절함으로써 파형화 단계에서의 그린 세라믹 페이퍼의 유동성 및 인장강도를 유지시켜 파형화를 최적화한 후, 2차적으로 수분을 완전 건조시키는 것에 의해 파형화된 형태의 복원을 억제함으로써 파형화 정도를 우수하게 유지시킨 다음, 이를 소성함으로써 파형화된 최종 세라믹 페이퍼의 강도를 우수하게 유지시킬 수 있다는 특징이 있다. 본 발명에 따라 제조된 세라믹 페이퍼는 기공의 균일도가 뛰어나고 강도가 우수하다. The manufacturing method of the corrugated ceramic paper according to the present invention is characterized by improving the dispersion of the fiber and forming uniform pores in the final paper by using the ceramic fiber of the sub-millimeter length, organic fibers or pulp, etc. Even though the auxiliary material of is not used, the moisture content of the green ceramic paper is adjusted first in the pre-corrugation step to maintain the flowability and tensile strength of the green ceramic paper in the corrugation step, thereby optimizing the waveform and then moisture It is possible to maintain excellent the degree of waveform by suppressing the restoration of the corrugated shape by completely drying and then firing it to maintain the strength of the final ceramic paper is excellent. Ceramic paper prepared according to the present invention is excellent in uniformity of pores and excellent in strength.

세라믹 페이퍼, 기공의 균일도Ceramic Paper, Pore Uniformity

Description

파형화된 세라믹 페이퍼의 제조방법 및 이에 의해 제조된 파형화된 세라믹 페이퍼{Method for preparing of corrugated ceramic paper and corrugated ceramic paper using the same}Method for preparing corrugated ceramic paper and corrugated ceramic paper produced by the same {Method for preparing of corrugated ceramic paper and corrugated ceramic paper using the same}

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 세라믹 페이퍼내의 기공 직경의 크기 및 분포도를 나타낸다.Figure 1 shows the size and distribution of the pore diameter in the ceramic paper prepared according to Example 1 of the present invention.

도 2는 비교예 1에 의해 제조된 세라믹 페이터내의 기공 직경의 크기 및 분포도를 나타낸다.Figure 2 shows the size and distribution of the pore diameter in the ceramic patterner prepared by Comparative Example 1.

본 발명은 세라믹 페이퍼에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 파형화된 세라믹 페이퍼의 제조방법 및 이에 의해 제조된 파형화된 세라믹 페이터에 관한 것이다.The present invention relates to ceramic papers, and more particularly, to a method for producing corrugated ceramic paper and a corrugated ceramic paper produced thereby.

1970년대 후반부터 디젤엔진의 매연 분진 입자를 거르기 위한 장치로서 디젤분진필터(DPF: Diesel Particulate Filter)가 제안되어 연구되기 시작하였으며, DPF의 종류는 허니컴 모노리스 필터, 세라믹 섬유 필터 그리고 금속필터로 크게 나눌 수 있다. 이들 중 허니컴 모노리스 필터는 고온의 열충격에 취약해 수명이 짧다 는 단점이 있고, 금속필터는 가격과 제작의 용이성의 장점이 있으나 내열성과 부식성에 약한 단점이 있기 때문에 최근에는 세라믹 섬유를 이용한 화이버 필터에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.Since the late 1970s, a diesel particulate filter (DPF) has been proposed and studied as a device for filtering particulate matter from diesel engines.DPF is divided into honeycomb monolith filter, ceramic fiber filter and metal filter. Can be. Among these, honeycomb monolith filter has a disadvantage of short life because it is vulnerable to high temperature thermal shock, and metal filter has advantages of price and ease of manufacture, but has a disadvantage of heat resistance and corrosion resistance. Research is actively being conducted.

이러한 세라믹 화이버 필터는 80% 이상의 기공율을 가지며 1㎛ 이하의 미세 입자 포집 능력이 우수하고 섬유 고유의 탄성력으로 인해 열충격에 강한 장점을 가지고 있으며, 다양한 형태로의 구조화가 가능하기 때문에 상기 디젤엔진에 사용되는 분진 필터 이외에도 단열재 또는 광 촉매 지지체 등으로도 사용될 수 있다. The ceramic fiber filter has a porosity of 80% or more, has excellent ability to collect fine particles of 1 μm or less, and has a strong advantage in thermal shock due to the inherent elasticity of the fiber, and is used in the diesel engine because it can be structured in various forms. In addition to the dust filter may be used as a heat insulating material or a photocatalyst support.

미국 특허공보 제US 5322537호에서는 0.1∼10mm의 길이를 가지는 알루미노 실리케이트 세라믹 파이버를 사용하여 제조된 배출 가스 필터를 개시하고 있으나 최대 10mm의 길이를 그지는 세라믹 파이버의 존재로 인해 분산시 엉킴 현상이 발생하여 상기 세라믹 파이버의 균일한 분산이 곤란하고 이로 인해 세라믹 필터의 기공의 균일성이 떨어지며, 필터의 전체적인 물성이 저하된다는 문제점이 있었다.U.S. Patent No. US 5322537 discloses an exhaust gas filter manufactured using aluminosilicate ceramic fibers having a length of 0.1 to 10 mm, but entanglement during dispersion due to the presence of ceramic fibers having a length of up to 10 mm is disclosed. There is a problem that the uniform dispersion of the ceramic fiber is difficult to occur due to the poor uniformity of the pores of the ceramic filter, the overall physical properties of the filter is reduced.

또한 미국 특허공보 제US 6444006호에서는 상기 제US 5322537와 마찬가지로 길이가 0.1∼10mm인 세라믹 파이버를 사용하여 제조된 세라믹 필터가 개시되어 있으나, 파형화 이전 단계에서 그린 세라믹 페이퍼를 완전히 건조시킨 후, 파형화 단계를 거치기 때문에 파형화 과정에서 구조적인 파괴가 일어날 염려가 있으며, 이를 개선하기 위하여 그린 세라믹 파이버 형성용 슬러리에 케블라 파이버, 우드 파이버를 첨가하고 있지만, 이러한 유기 파이버의 존재 때문에, 최종적으로 소성을 거친 세라믹 페이퍼의 기공 크기가 불균일해질 우려가 있고 강도가 떨어진다는 단점이 있었다. In addition, US Patent Publication No. US 6444006 discloses a ceramic filter manufactured using a ceramic fiber having a length of 0.1 to 10 mm in the same manner as US 5322537, but after completely drying the green ceramic paper in the step before the waveform, Due to the oxidization step, structural breakdown may occur during the corrugation process. To improve this, Kevlar fiber and wood fiber are added to the slurry for forming the green ceramic fiber. Pore size of the rough ceramic paper may be uneven and there is a disadvantage that the strength is poor.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 첫 번째 기술적 과제는 상기 종래기술의 문제점을 극복하여 기공의 균일성이 뛰어나며 강도가 우수한 세라믹 필터의 제조방법을 제공하는 것이다.Accordingly, the first technical problem to be achieved by the present invention is to overcome the problems of the prior art to provide a method of manufacturing a ceramic filter having excellent pore uniformity and excellent strength.

본 발명이 이루고자 하는 두 번째 기술적 과제는 상기 제조방법에 의해 제조되었으며 기공의 균일성과 강도가 우수한 세라믹 필터를 제공하는 것이다.The second technical problem to be achieved by the present invention is to provide a ceramic filter manufactured by the above manufacturing method and excellent in uniformity and strength of pores.

본 발명은 상기 첫 번째 기술적 과제를 달성하기 위하여The present invention to achieve the first technical problem

(a) 0.1∼1mm의 세라믹 파이버, 실리카 졸 및 유기 바인더를 혼합한 슬러리 용액을 이용하여 세라믹 그린 페이퍼를 제조하는 단계;(a) preparing a ceramic green paper using a slurry solution of 0.1-1 mm ceramic fiber, silica sol and organic binder;

(b) 상기 세라믹 그린 페이퍼를 1차적으로 건조시키는 단계;(b) first drying the ceramic green paper;

(c) 파형화 장치를 이용하여 상기 1차 건조된 세라믹 그린 페이퍼를 파형화하는 단계;(c) corrugating the primary dried ceramic green paper using a corrugating apparatus;

(d) 상기 파형화된 세라믹 그린 페이퍼를 완전히 건조하는 단계; 및(d) completely drying the corrugated ceramic green paper; And

(e) 상기 완전히 건조된 세라믹 그린 페이퍼를 열처리하여 세라믹 페이퍼를 얻는 단계를 포함하는 파형화된 세라믹 페이퍼의 제조방법을 제공한다.(e) heat treating the completely dried ceramic green paper to obtain a ceramic paper.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 (a)단계에서 사용되는 세라믹 파이버는 알루미나 또는 알루미노 실리케이트일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the ceramic fiber used in step (a) may be alumina or aluminosilicate.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 (a)단계에서 상기 실리카 졸의 함량은 상기 세라믹 파이버에 대하여 5∼30중량%일 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the content of the silica sol in the step (a) may be 5 to 30% by weight based on the ceramic fiber.                     

또한, 상기 (a)단계의 유기 바인더는 아크릴계 바인더, 폴리비닐알콜, 양성전분 또는 이들의 혼합물이며, 그 사용량은 상기 실리카 졸에 대하여 5∼40중량%일 수 있다.In addition, the organic binder of step (a) is an acrylic binder, polyvinyl alcohol, amphoteric starch or a mixture thereof, and the amount of the organic binder may be 5 to 40% by weight based on the silica sol.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 1차적으로 건조시키는 단계는 자연건조 또는 건조기를 통해 이루어지며, 1차 건조 후의 상기 세라믹 그린 페이퍼 내의 수분의 함량은 완전 건조시의 세라믹 그린 페이퍼에 대하여 40∼160중량%일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the step of the first drying is performed through a natural drying or a dryer, the content of water in the ceramic green paper after the first drying is 40 to the ceramic green paper at the complete drying It may be ~ 160% by weight.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 (d)단계에서 상기 세라믹 그린 페이퍼를 완전히 건조시킨 후의 파형화에 의한 길이의 변화가 10%이상일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, in step (d), the length change due to the waveform after completely drying the ceramic green paper may be 10% or more.

또한, 상기 (e)단계의 열처리 온도는 800∼1200℃인 것을 특징으로 하는 파형화된 세라믹 페이퍼의 제조방법.In addition, the heat treatment temperature of the step (e) is a manufacturing method of the corrugated ceramic paper, characterized in that 800 ~ 1200 ℃.

본 발명은 상기 두 번째 기술적 과제를 달성하기 위하여,The present invention to achieve the second technical problem,

상기 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 파형화된 세라믹 페이퍼를 제공한다.It provides a corrugated ceramic paper, characterized in that produced by the manufacturing method.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 세라믹 페이퍼의 평균 유량 기공 크기는 4∼6㎛이며, 2∼12㎛ 크기의 기공이 전체 기공의 90%이상의 비율로 존재하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the average flow pore size of the ceramic paper is 4 ~ 6㎛, pores of 2 to 12㎛ size may be present in a ratio of 90% or more of the total pores.

또한, 상기 세라믹 페이퍼의 굽힘강도가 3400kPa 이상인 것이 바람직하다.In addition, the bending strength of the ceramic paper is preferably 3400 kPa or more.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명에 따른 파형화된 세라믹 페이퍼의 제조방법은 서브밀리미터 길이의 세라믹 파이버를 사용함으로써 파이버의 분산도를 향상시키고 최종 페이퍼 내에 균일한 기공을 형성시킬 수 있다는 것을 특징으로 하며, 유기 파이버 또는 펄프 등의 보조재를 사용하지 않더라도 파형화 이전 단계에서 그린 세라믹 페이퍼의 수분 함량을 1차적으로 조절함으로써 파형화 단계에서의 그린 세라믹 페이퍼의 유동성 및 인장강도를 유지시켜 파형화를 최적화한 후, 2차적으로 수분을 완전 건조시키는 것에 의해 파형화된 형태의 복원을 억제함으로써 파형화 정도를 우수하게 유지시킨 다음, 이를 소성함으로써 파형화된 최종 세라믹 페이퍼의 강도를 우수하게 유지시킬 수 있다는 특징이 있다.The manufacturing method of the corrugated ceramic paper according to the present invention is characterized by improving the dispersion of the fiber and forming uniform pores in the final paper by using the ceramic fiber of the sub-millimeter length, organic fibers or pulp, etc. Even though the auxiliary material of is not used, the moisture content of the green ceramic paper is adjusted first in the pre-corrugation step to maintain the flowability and tensile strength of the green ceramic paper in the corrugation step, thereby optimizing the waveform and then moisture It is possible to maintain excellent the degree of waveform by suppressing the restoration of the corrugated shape by completely drying and then firing it to maintain the strength of the final ceramic paper is excellent.

본 발명에 사용되는 세라믹 파이버는 알루미나, 알루미나 실리케이트 등 알루미나 또는 실리카가 최소 하나 이상 포함된 것일 수 있으며, 이러한 파이버를 1mm 이하의 길이로 커팅하여 사용한다. 상기 커팅 된 파이버의 길이는 0.1∼1mm가 바람직한데, 0.1mm 미만인 경우에는 제조된 페이퍼의 강도가 매우 약하게 되며 1mm 를 초과하는 때에는 파이버를 균일하게 분산시키기 어렵기 때문에 페이퍼의 불균일화를 야기할 수 있다. The ceramic fiber used in the present invention may be one containing at least one of alumina or silica such as alumina, alumina silicate, and cut the fiber to a length of 1 mm or less. The length of the cut fiber is preferably 0.1 to 1mm, but if less than 0.1mm, the strength of the produced paper is very weak, and when it exceeds 1mm, it is difficult to uniformly disperse the fiber, which may cause unevenness of the paper. have.

본 발명에서 세라믹 그린 페이퍼는 당업계에 통상적으로 사용되는 제지법을 사용하여 제조할 수 있으며, 이때 사용되는 슬러리 용액은 상기 세라믹 파이버와 실리카 졸 및 소량의 유기 바인더를 혼합하여 제조하였다. 상기 첨가 성분 중, 실리카 졸은 제조된 페이퍼에 부착하게 되어, 열처리 후에 무기 바인더로 역할을 하게 되는데, 상기 실리카 졸의 함량은 파이버에 대해 5∼30중량%가 적당하다. 상기 실리카 졸의 함량이 5중량% 미만인 경우에는 무기 바인더로서 전체 도포되지 못하 기 때문에 세라믹 페이퍼의 강도가 저하될 우려가 있으며, 30중량%를 초과하는 때에는 실리카에 의해 세라믹 페이퍼 내의 기공크기와 기공율이 저하될 수 있다. Ceramic green paper in the present invention can be prepared using a papermaking method commonly used in the art, wherein the slurry solution used is prepared by mixing the ceramic fiber with silica sol and a small amount of organic binder. Among the additive components, the silica sol adheres to the prepared paper and serves as an inorganic binder after heat treatment, and the content of the silica sol is 5 to 30% by weight based on the fiber. If the content of the silica sol is less than 5% by weight, the strength of the ceramic paper may be lowered because it may not be entirely coated as an inorganic binder. When the content of the silica sol exceeds 30% by weight, the pore size and porosity in the ceramic paper may be increased by silica. Can be degraded.

본 발명에 사용될 수 있는 유기 바인더로는 아크릴 계통, 폴리비닐알코올, 양성 전분 및 이들의 혼합물을 들 수 있는데, 상기 유기 바인더는 제지 공정상에서 파이버와 파이버 및 파이버와 실리카 졸의 결합력을 향상시키는 역할을 한다. 상기 유기 바인더의 사용량은 사용된 실리카 졸에 대해 5∼40중량%일 수 있는데, 상기 사용량이 5중량% 미만인 때에는 세라믹 파이버와 실리카 졸의 결합력이 약해지기 때문에 제지 공정 중에 많은 양의 실리카 졸이 유실될 염려가 있으며, 파이버와 파이버간의 결합력도 약해지기 때문에 페이퍼의 구조를 유지하기 어려워진다는 문제점이 있다. 한편, 상기 유기 바인더의 사용량이 40중량%를 초과하는 때에는 세라믹 그린 페이퍼의 유동성이 불필요하게 커지고, 접착성이 나타나기 때문에 작업성이 떨어지게 된다.Examples of the organic binder that can be used in the present invention include acrylic based polyvinyl alcohol, cationic starch, and mixtures thereof. The organic binder serves to improve the bonding force between the fiber and the fiber and the fiber and the silica sol in the papermaking process. do. The amount of the organic binder may be 5 to 40% by weight based on the silica sol used. When the amount of the organic binder is less than 5% by weight, a large amount of silica sol is lost during the papermaking process because the bonding strength between the ceramic fiber and the silica sol is weakened. There is a concern that the connection between the fiber and the fiber is weak, there is a problem that it is difficult to maintain the structure of the paper. On the other hand, when the usage-amount of the said organic binder exceeds 40 weight%, the fluidity | liquidity of ceramic green paper becomes unnecessarily large and adhesiveness appears, and workability | operativity falls.

상기에서 제조된 세라믹 페이퍼 제조용 슬러리 용액을 이용하여 통상적인 제지법에 따라 세라믹 그린 페이퍼를 제조하는데, 이때, 제지장치에 연결된 진공 펌프를 사용하여 과량의 물을 원활하게 제거하고, 압착기를 통해 잔존하는 과량의 물을 제거할 수 있다.The ceramic green paper is manufactured according to a conventional papermaking method using the slurry solution for preparing the ceramic paper prepared above, wherein the excess water is smoothly removed using a vacuum pump connected to the papermaking machine, Excess water can be removed.

이처럼 제조된 세라믹 그린 페이퍼를 1차적으로 건조시키는 단계는 자연건조 또는 건조기를 통해 이루어지며, 1차 건조 후의 상기 세라믹 그린 페이퍼 내의 수분의 함량은 완전 건조시의 세라믹 그린 페이퍼에 대하여 40∼160중량%일 수 있다. 상기 수분이 40중량% 미만인 때에는 세라믹 그린 페이터의 유연성이 떨어지기 때문 에 파형화 단계에서 구조적인 파괴가 일어날 염려가 있으며, 160중량%를 초과하는 때에는 수분함량이 너무 높기 때문에 세라믹 그린 페이터의 유동성이 높아서 파형화를 제대로 행할 수 없다는 문제점이 있다.The first step of drying the ceramic green paper thus prepared is through natural drying or a dryer, and the content of water in the ceramic green paper after the first drying is 40 to 160% by weight relative to the ceramic green paper upon complete drying. Can be. When the moisture is less than 40% by weight, the flexibility of the ceramic green patter is low, so there is a risk of structural breakdown in the waveform step. When the moisture content is more than 160% by weight, the flowability of the ceramic green patter is too high. There is a problem that waveforms cannot be properly formed due to the highness.

이처럼 세라믹 그린 페이퍼를 1차적으로 건조시켜 수분을 조절한 후에 파형화 기기에 투입한다. 파형화 기기는 당업계에서 통상적으로 사용되는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예컨대, 파형화 기기의 드럼은 골과 피치의 길이가 각각, 2mm와 3mm이며, 표면온도와 페이퍼의 공급 속도가 조절가능하도록 제작된 것을 사용할 수 있다. As such, the ceramic green paper is first dried to control moisture, and then the ceramic green paper is put into a wave forming device. The corrugating apparatus is not particularly limited as long as it is conventionally used in the art. For example, the drum of the corrugating apparatus has a length of 2 mm and a 3 mm valley and a pitch, respectively, and is manufactured such that the surface temperature and the feeding speed of the paper are adjustable. Can be used.

이처럼 세라믹 그린 페이퍼를 파형화한 다음에 최종적으로 2차적인 건조단계를 통해 완전히 건조되는 과정을 거친다. 본 발명에서 파형화의 정도는 파형화된 세라믹 페이퍼의 길이의 감소 정도를 측정하여 파형화 전과 비교한 퍼센트 비율로 나타내었으며, 상기 (d)단계에서 상기 세라믹 그린 페이퍼를 완전히 건조시킨 후의 파형화에 의한 길이의 변화가 10%이상인 것이 바람직한데, 상기 변화율이 클 수록 파형화 정도가 증가한 것으로 볼 수 있다.The ceramic green paper is corrugated and then completely dried through a secondary drying step. In the present invention, the degree of waveform is measured as a percentage ratio compared to before the waveform by measuring the degree of reduction of the length of the corrugated ceramic paper, and in step (d) the waveform after the ceramic green paper is completely dried It is preferable that the change in length is more than 10%. As the rate of change is larger, the degree of waveforming is increased.

또한, 상기 (e)단계의 열처리 온도는 800∼1200℃인 것이 바람직한데, 이는 실리카 졸이 무기 바인더로서의 역할을 할 수 있는 온도 범위이면서, 사용하는 알루미나-실리카 파이버의 범용 온도에 속하는 범위이다. 만일 온도가 800℃미만인 때에는 소성온도가 낮아 무기바인더가 제 역할을 하기 어렵기 때문에 강도가 약해진다는 문제점이 있으며, 1200℃를 초과하는 때에는 파이버의 변형이 심해 원래의 형체를 유지하지 못하게 되고, 실리카 성분으로부터, 내열성에 악영향을 끼치는 제 2의 결정상이 석출될 염려가 있다.In addition, the heat treatment temperature of the step (e) is preferably 800 ~ 1200 ℃, which is a temperature range in which the silica sol can serve as an inorganic binder, while belonging to the general temperature of the alumina-silica fiber to be used. If the temperature is less than 800 ℃, the strength of the inorganic binder becomes weak because the firing temperature is low, and the inorganic binder does not work properly.When the temperature is above 1200 ℃, the fiber is severely deformed and the original shape cannot be maintained. There exists a possibility that the 2nd crystal phase which adversely affects heat resistance may precipitate from a component.

본 발명에 따라 제조된 파형화된 세라믹 페이퍼의 평균 유량 기공 크기는 4∼6㎛인 것이 바람직하며 기공의 균일도는 2∼12㎛ 크기의 기공이 전체 기공의 90%이상의 비율로 존재하는 것이 바람직한데, 기공 크기가 상기 범위인 경우가 배기 가스의 흐름에 의한 공기의 압력에 견디면서 분진 입자를 걸러내기에 적당하기 때문이다.The average flow pore size of the corrugated ceramic paper prepared according to the present invention is preferably 4-6 μm, and the uniformity of the pores is preferably a pore having a size of 2-12 μm at a rate of 90% or more of the total pores. This is because the case where the pore size is within the above range is suitable for filtering out dust particles while withstanding the pressure of air caused by the flow of exhaust gas.

또한, 상기 세라믹 페이퍼의 굽힘강도가 3400kPa이상인 것이 바람직한데, 상기 수치 미만에서는 필터의 내구성이 떨어질 염려가 있다.In addition, the bending strength of the ceramic paper is preferably 3400 kPa or more, but below the numerical value, the durability of the filter may be deteriorated.

이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명이 이에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred examples, but the present invention is not limited thereto.

실시예 1Example 1

물 500ml 에 평균 길이 300㎛의 알루미나 실리실리케이트로 이루어진 파이버 1g을 넣고 강하게 교반 하여 파이버를 분산 시키고, 파이버가 분산된 이후에, 실리카 솔을 파이버 무게 대비 20중량%를 넣고 계속 교반하여 더욱 더 고른 분산이 이루어 지도록 하였다. 다음으로, 상기에서 첨가한 실리카 졸의 15중량% (0.03g)에 해당하는 양성 전분을 물에 녹여, 상기 파이버가 분산되어 있는 슬러리에 넣고 약하게 교반하여 양성 전분의 표면전하에 의해 플럭(floc)을 형성하도록 하였으며, 이때 상기 전체 슬러리의 pH는 약 5.5였다. 다음으로, 상기 전체 슬러리의 용량이 2L가 되도록 물을 더 넣어주면서 슬러리 내의 고형분들이 고루 섞이도록 약하게 계속 교반 한 뒤, 제지 장치를 이용하여 직경 9.5cm, 두께 500㎛의 세라믹 페이퍼를 제조 하였다. 이렇게 제조된 세라믹 페이퍼를 상온에서 30분간 1차 건조로서 자연건조시켜 무게를 측정하였으며 파형화 기기를 이용하여 파형화하였다. 분당 45㎝의 속도로 서서히 세라믹 페이퍼를 공급하여 성형하였고, 파형화 장치에서 세라믹 페이퍼가 닿는 부분은 90℃ 이상으로 유지시켜 성형되면서 페이퍼의 수분이 날아가 건조되도록 하였다. 이처럼 파형화된 세라믹 페이퍼를 100℃의 건조오븐에서 잔존하는 수분을 완전히 건조한 뒤 질량을 측정하여, 성형시 페이퍼에 남아있던 수분의 양을 체크한 다음, 1200℃에서 열처리하여 최종적인 파형화된 세라믹 페이퍼를 얻었다. 상기, 페이퍼의 파형화 정도는 골의 수직방향의 길이의 변화로 평가하였다. 상온에서 30분간 1차건조시킨 후의 페이퍼의 무게가 1.93g이었고, 파형화 단계 및 2차 건조단계를 거쳐 완전 건조된 이후의 페이퍼의 무게가 1.35g으로, 1차 건조시의 수분의 함량은 건조 페이퍼 무게의 42.96%였고 파형화 이후의 페이퍼의 직경은 9.5센티미터에서 8.5센티미터로 감소하였으므로 골의 수직방향의 길이 변화율은 10.53%이었으며, 평균유량 기공크기는 약 5 ㎛이고, 2∼12㎛ 크기의 기공이 전체 기공의 90%이며, 굽힘강도는 3800kPa이었다.1 g of fiber made of alumina silicate having an average length of 300 μm was added to 500 ml of water, and the mixture was stirred vigorously to disperse the fibers. After the fibers were dispersed, the silica sol was added with 20 wt% of the weight of the fibers, followed by stirring to further disperse evenly. This was done. Next, the positive starch corresponding to 15% by weight (0.03 g) of the silica sol added above is dissolved in water, placed in a slurry in which the fiber is dispersed, and gently stirred to floc by surface charge of the positive starch. At this time, the pH of the entire slurry was about 5.5. Next, the mixture was continuously stirred lightly so that the solids in the slurry were mixed evenly while adding more water so that the total slurry had a capacity of 2L. Then, ceramic paper having a diameter of 9.5 cm and a thickness of 500 μm was manufactured using a papermaking apparatus. The ceramic paper thus prepared was naturally dried as primary drying at room temperature for 30 minutes, and the weight thereof was measured. The ceramic paper was gradually supplied at a rate of 45 cm per minute, and the ceramic paper was contacted in the corrugation apparatus at 90 ° C. or higher to keep the moisture from the paper while drying. The corrugated ceramic paper was dried in a drying oven at 100 ° C, and the mass was measured. Then, the amount of water remaining on the paper during molding was checked. Got a paper. The wave form degree of the paper was evaluated by the change in the length of the bone in the vertical direction. The paper weight after primary drying for 30 minutes at room temperature was 1.93g, the paper weight after complete drying through the corrugation step and the secondary drying step is 1.35g, the moisture content of the first drying 42.96% of the paper weight and the diameter of the paper after corrugation decreased from 9.5 centimeters to 8.5 centimeters, so the rate of change in the length of the bone in the vertical direction was 10.53%, and the average flow pore size was about 5 ㎛, and the size of 2-12 ㎛ The pores were 90% of the total pores and the bending strength was 3800 kPa.

도 1은 본 실시예에 의해 제조된 세라믹 페이퍼 내의 기공의 크기 및 분포도를 나타낸다. 본 도면을 참조하면, 기공 크기의 분포가 2∼12㎛ 이내이므로 기공의 크기가 매우 균일하다는 것을 알 수 있다.Figure 1 shows the size and distribution of pores in the ceramic paper produced by this embodiment. Referring to this figure, it can be seen that the pore size is very uniform since the distribution of pore sizes is within 2 to 12 μm.

실시예 2Example 2

1차 건조시 자연건조 조건에서 20분 동안 건조시킴으로써 페이퍼 내의 수분의 함량을 완전 건조된 세라믹 그린 페이퍼에 대하여 95중량%로 한 것을 제외하고 는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 세라믹 페이퍼를 제조하였으며, 파형화에 의한 길이의 변화는 12.63%이었으며, 평균유량 기공크기는 약 5㎛이고, 2∼12㎛ 크기의 기공이 전체 기공의 90%이며, 굽힘강도는 3800kPa이었다.Ceramic paper was prepared in the same manner as in Example 1, except that the content of water in the paper was 95% by weight with respect to the completely dried ceramic green paper by drying for 20 minutes in the natural drying conditions when the first drying, The change in length due to corrugation was 12.63%, the average flow pore size was about 5㎛, the pores of 2-12㎛ size were 90% of the total pores, and the bending strength was 3800kPa.

비교예 1Comparative Example 1

길이가 0.1∼10mm의 10.5g의 알루미나 파이버를 5L의 물에 분산시킨 다음 1.8g의 우드 파이버와 1.8g의 케블라 파이버를 1L의 물에 분산시킨 분산액을 상기 알루미나 파이버 분산액에 첨가하였다. 다음으로 아크릴계 바인더 2g을 첨가한 후 pH를 6으로 조절하고 15L의 물을 더 첨가하고 교반하고 제지장치를 이용하여 세라믹 그린 페이퍼를 제조하였다. 상기 세라믹 그린 페이퍼를 150℃에서 완전 건조시킨 후에 파형화 장치를 이용하여 파형화시켰으며 1200℃에서 열처리하여 최종적인 파형화된 세라믹 페이퍼를 얻었다. 상기 파형화에 의한 길이의 변화는 9.47%이었으며, 평균유량 기공크기는 9 ㎛이고, 2∼12㎛ 크기의 기공이 전체 기공의 약 60%이며, 굽힘강도는 1600kPa이었다. 본 비교예 1에 의해 제조된 세라믹 페이퍼내의 기공크기 및 분포를 도 2에 나타내었다. 기공 크기의 분포가 2∼30㎛에 걸쳐 분산되어 있기 때문에 기공 크기가 불균일하다는 것을 알 수있으며, 이처럼 기공 크기가 불균일하게 되면, 일부 기공이 쉽게 폐색되거나 이를 이용하여 제조된 필터의 물성이 전반적으로 떨어지는 문제점이 있다. 또한 상기 세라믹 페이퍼의 굽힘강도는 1600kPa 밖에 되지 않으므로 내구성이 매우 약하다.10.5 g of alumina fiber having a length of 0.1 to 10 mm was dispersed in 5 L of water, and a dispersion obtained by dispersing 1.8 g of wood fiber and 1.8 g of Kevlar fiber in 1 L of water was added to the alumina fiber dispersion. Next, after adding 2 g of an acrylic binder, pH was adjusted to 6, 15 L of water was further added, stirred, and ceramic green paper was prepared using a papermaking apparatus. After the ceramic green paper was completely dried at 150 ° C., the ceramic green paper was corrugated using a corrugating apparatus and heat-treated at 1200 ° C. to obtain a final corrugated ceramic paper. The change in length due to the wave form was 9.47%, the average flow pore size was 9 μm, the pores of 2 to 12 μm were about 60% of the total pores, and the bending strength was 1600 kPa. The pore size and distribution in the ceramic paper produced by Comparative Example 1 are shown in FIG. 2. It can be seen that the pore size is nonuniform because the pore size distribution is distributed over 2 to 30 μm. If the pore size is nonuniform, some pores are easily occluded, or the physical properties of the filter manufactured using the There is a problem falling. In addition, the bending strength of the ceramic paper is only 1600kPa, so the durability is very weak.

비교예 2Comparative Example 2

1차 건조시 자연건조 조건에서 50분 동안 건조시킴으로써 페이퍼 내의 수분 의 함량을 완전 건조된 세라믹 그린 페이퍼에 대하여 9.93중량%로 한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 세라믹 페이퍼를 제조하였으며, 파형화에 의한 길이의 변화는 7.45%이었다.Ceramic paper was prepared in the same manner as in Example 1 except that the moisture content in the paper was dried at 50 ° C. under natural drying conditions for the first drying to 9.93% by weight based on the completely dried ceramic green paper. The change in length due to the waveform was 7.45%.

비교예 3Comparative Example 3

1차 건조과정에서 수분을 완전히 건조시킨 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 세라믹 페이퍼를 제조하였으며, 파형화 이후에 형태를 유지하지 못하며 구조적인 파괴가 일어난 세라믹 페이퍼를 얻었다.A ceramic paper was prepared in the same manner as in Example 1 except that the moisture was completely dried in the first drying process, and the ceramic paper was not maintained after the wave form and structural destruction occurred.

실시예 3Example 3

세라믹 그린 페이퍼에 유연성을 부여하는 아크릴계 바인더를 사용하고 1차 건조과정에서 수분의 함량을 완전 건조된 세라믹 그린 페이퍼의 무게에 대하여 68.47중량%로 한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 세라믹 페이퍼를 제조하였으며, 파형화에 의한 길이의 변화는 11.34%였다.Except for using the acrylic binder to give flexibility to the ceramic green paper and the content of moisture in the first drying process 68.47% by weight based on the weight of the fully dried ceramic green paper ceramic in the same manner as in Example 1 Paper was prepared and the change in length by waveform was 11.34%.

실시예 4Example 4

1차 건조시 수분의 함량을 완전 건조된 세라믹 그린 페이퍼의 무게에 대하여 10중량%로 한 것을 제외하고는 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 세라믹 페이퍼를 제조하였으며, 파형화에 의한 길이의 변화는 5.32%였다. The ceramic paper was manufactured in the same manner as in Example 3, except that the moisture content during the first drying was 10% by weight based on the weight of the completely dried ceramic green paper, and the change in length due to the wave form was 5.32 Was%.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 유기 파이버를 사용하지 않아도 세라믹 페이퍼의 파형화 정도를 우수하게 조절할 수 있으며, 재연성이 우수하고, 이에 의해 제조된 세라믹 페이퍼는 기공의 균일도가 뛰어나고 내구성이 우수하 다. As described above, according to the present invention, it is possible to excellently control the degree of waveform of the ceramic paper without using the organic fiber, and excellent reproducibility, thereby the ceramic paper is excellent in uniformity of pores and excellent durability. .

Claims (10)

(a) 0.1∼1mm의 세라믹 파이버, 실리카 졸 및 유기 바인더를 혼합한 슬러리 용액을 이용하여 세라믹 그린 페이퍼를 제조하는 단계;(a) preparing a ceramic green paper using a slurry solution of 0.1-1 mm ceramic fiber, silica sol and organic binder; (b) 상기 세라믹 그린 페이퍼를 1차적으로 건조시키는 단계;(b) first drying the ceramic green paper; (c) 파형화 장치를 이용하여 상기 1차 건조된 세라믹 그린 페이퍼를 파형화하는 단계;(c) corrugating the primary dried ceramic green paper using a corrugating apparatus; (d) 상기 파형화된 세라믹 그린 페이퍼를 완전히 건조하는 단계; 및(d) completely drying the corrugated ceramic green paper; And (e) 상기 완전히 건조된 세라믹 그린 페이퍼를 열처리하여 세라믹 페이퍼를 얻는 단계를 포함하는 파형화된 세라믹 페이퍼의 제조방법.(e) heat treating the completely dried ceramic green paper to obtain ceramic paper. 제 1항에 있어서, 상기 (a)단계에서 사용되는 세라믹 파이버는 알루미나 또는 알루미노 실리케이트인 것을 특징으로 하는 파형화된 세라믹 페이퍼의 제조방법.The method of claim 1, wherein the ceramic fiber used in step (a) is alumina or aluminosilicate. 제1항에 있어서, 상기 (a)단계에서 상기 실리카 졸의 함량은 상기 세라믹 파이버에 대하여 5∼30중량%인 것을 특징으로 하는 파형화된 세라믹 페이퍼의 제조방법. The method of claim 1, wherein the content of the silica sol in the step (a) is 5 to 30% by weight based on the ceramic fiber. 제 1항에 있어서, 상기 (a)단계의 유기 바인더는 아크릴계 바인더, 폴리비닐알콜, 양성전분 또는 이들의 혼합물이며, 그 사용량은 상기 실리카 졸에 대하여 5∼40중량%인 것을 특징으로 하는 파형화된 세라믹 페이퍼의 제조방법.       According to claim 1, wherein the organic binder of step (a) is an acrylic binder, polyvinyl alcohol, amphoteric starch or a mixture thereof, the amount of the waveform is characterized in that 5 to 40% by weight based on the silica sol Of the prepared ceramic paper. 제 1항에 있어서, 상기 1차적으로 건조시키는 단계는 자연건조 또는 건조기를 통해 이루어지며, 1차 건조 후의 상기 세라믹 그린 페이퍼 내의 수분의 함량은 완전 건조시의 세라믹 그린 페이퍼에 대하여 40∼160중량%인 것을 특징으로 하는 파형화된 세라믹 페이퍼의 제조방법.       The method of claim 1, wherein the first drying step is carried out through a natural drying or a dryer, the content of water in the ceramic green paper after the first drying is 40 to 160% by weight relative to the ceramic green paper at the time of complete drying Method for producing a corrugated ceramic paper, characterized in that. 제 1항에 있어서, 상기 (d)단계에서 상기 세라믹 그린 페이퍼를 완전히 건조시킨 후의 파형화에 의한 길이의 변화가 10%이상인 것을 특징으로 하는 파형화된 세라믹 페이퍼의 제조방법.        The method of manufacturing a corrugated ceramic paper according to claim 1, wherein in step (d), the length of the ceramic green paper after the drying is completely changed by the wave form, wherein the change in length is 10% or more. 제 1항에 있어서, 상기 (e)단계의 열처리 온도는 800∼1200℃인 것을 특징으로 하는 파형화된 세라믹 페이퍼의 제조방법.       The method of claim 1, wherein the heat treatment temperature of the step (e) is 800 ~ 1200 ℃ manufacturing method of the corrugated ceramic paper. 제 1항 내지 제7항에 따른 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 파형화된 세라믹 페이퍼.       A corrugated ceramic paper produced by the method according to claim 1. 제 8항에 있어서, 상기 세라믹 페이퍼의 평균 유량 기공 크기는 4∼6㎛이 며, 2∼12㎛ 크기의 기공이 전체 기공의 90%이상의 비율로 존재하는 것을 특징으로 하는 파형화된 세라믹 페이퍼.       The corrugated ceramic paper of claim 8, wherein the average flow pore size of the ceramic paper is 4 to 6 μm, and pores having a size of 2 to 12 μm are present at a rate of 90% or more of the total pores. 제 8항에 있어서, 상기 세라믹 페이퍼의 굽힘강도가 3400kPa 이상인 것을 특징으로 하는 파형화된 세라믹 페이퍼.9. The corrugated ceramic paper of claim 8, wherein the bending strength of the ceramic paper is at least 3400 kPa.
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