KR20110098254A - Heat insulating materials for high temperature and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 주로 각종 선박의 방화용으로 이용되는 고온용 단열부재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
각종 선박의 방화용으로 이용되는 단열부재는 해상에서의 인명안전을 위한 국제협약에 따라 1000℃ 이상의 용융한계점을 지닌 제품만이 이용가능하게 된다.
현재 각종 선박의 방화용으로서 요구되는 내열성과 경제성을 동시에 만족하는 단열부재는 락울이 유일하나, 락울을 이용하여 고온용으로서의 내열성 및 단열성을 만족하는 단열부재를 얻기 위하여는 제품의 두께를 매우 두껍게 성형해 주어야할 뿐 아니라 섬유의 인장력이 약해 제품화 내지는 규격화가 어렵고 또 취급성 및 시공성 등이 떨어지게 된다.
이에 본 발명은 용융한계점이 1000℃ 이하로서 구입비용이 저렴한 유리장섬유를 이용하여 매트화한 유리장섬유매트의 적어도 일부층에 세라믹분말을 주원료로 한 조액이 침투되게 하여 건조를 통한 세라믹분말의 고착화로 세라믹분말이 유리장섬유를 코팅함과 아울러 기공층내에 분포하여 1000℃ 이상의 내열성을 지니도록 한 것으로서, 경제성을 만족하면서 얇은 두께로서 고온용으로서 요구되는 내열성과 단열성을 만족할 수가 있고, 유리장섬유 자체의 강한 인장력으로 제품화 및 규격화에 유리하며, 취급성 및 시공성이 우수한 고온용 단열부재를 얻을 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a high temperature heat insulating member mainly used for fire protection of various vessels and a method of manufacturing the same.
Insulation member used for fire protection of various vessels is available only for products with melting limit of 1000 ℃ or higher according to international convention for life safety at sea.
Currently, only one wool insulation material satisfies the heat resistance and economic efficiency required for fire protection of various ships, but in order to obtain an insulation member that satisfies the heat resistance and insulation properties for high temperature using rock wool, the thickness of the product is formed very thickly. Not only that, but the tensile strength of the fiber is weak, it is difficult to commercialize or standardize, and the handling and workability are inferior.
Therefore, the present invention has a melting point of less than 1000 ℃ by using a low-cost glass filament fiber to infiltrate the crude liquid containing the ceramic powder as a main raw material into at least a part of the mat of glass filament mat mat of the ceramic powder through drying The ceramic powder coats the glass filament and is distributed in the pore layer to have heat resistance of 1000 ℃ or higher, and it can satisfy the economics and thinness and satisfies the heat resistance and heat insulation required for high temperature. It is advantageous to commercialization and standardization by the strong tensile strength of the fiber itself, so that it is possible to obtain a high temperature insulation member having excellent handleability and workability.
Description
본 발명은 각종 선박의 건조시 인명안전을 위한 방화용으로 이용되는 고온용 단열부재 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a high-temperature insulating member and a method for manufacturing the same used for fire protection for life safety during the construction of various vessels.
여객선이나 화물선 등과 같은 각종 선박의 건조시 각 구역의 방화용으로 이용되는 단열부재는 해상에서의 인명안전을 위한 국제협약(SOLAS, 1974)에 따라 선실(DECK HOUSE)과 승강구(Companion Way) 및 비상탈출구(Emergency Exit) 등 각 구역별 국제선박표준규격(FTP)에서 규정하는 방화성(Fire Insulation)을 만족시켜 주도록 하고 있다.Insulation member used for fire protection of each area when constructing various vessels such as passenger ships or cargo ships, etc. is used for deck house, hatchway and emergency according to the international convention for safety of life at sea (SOLAS, 1974). Fire Insulation as defined by the International Ship Standards (FTP) for each zone, such as the Emergency Exit, is to be satisfied.
국제선박표준규격은 선박의 각 구역별 등급 및 안전시간(대피시간) 등을 규정하고 있는 것으로서, 예를 들어 특정구역을 A30으로 규정하고 있다면 해당구역(바닥과 벽체 및 천장 등)의 방화용으로 이용되는 단열부재는 시험시 화재발생후 30분이 경과한 시점에서 주어지는 최고온도를 945℃로 가정하여 주어진 온도조건하에서 30분 동안 변형이 없으면서 그 표면의 평균온도는 140℃를 초과하지 않을 것 등을 요구하고 있고 또 A60으로 규정하고 있다면 이 역시 해당구역의 방화용으로 이용되는 단열부재는 시험시 화재발생후 30분이 경과한 시점에서 주어지는 최고온도를 945℃로 가정하여 주어진 온도조건하에서 60분 동안 변형이 없으면서 그 표면의 평균온도는 140℃를 초과하지 않을 것 등을 요구하고 있으며, 이러한 시험결과에 따른 공인된 시험기관의 시험성적서를 바탕으로 주 관청에서 인정을 한 제품에 한하여 각종 선박의 단열부재로 이용할 수가 있게 된다.The international ship standard specifies the class and safety time (evacuation time) for each zone of the ship.For example, if a specific zone is defined as A30, it is for fire protection of the zone (floor, wall and ceiling, etc.). Insulation member used is assumed that the maximum temperature given at the time of 30 minutes after the fire occurred in the test is 945 ℃, and the average temperature of the surface shall not exceed 140 ℃ under the given temperature conditions for 30 minutes without deformation. If required and specified as A60, the insulation member used for fire protection of the area is deformed for 60 minutes under the given temperature condition assuming the maximum temperature given at 945 ℃ 30 minutes after the fire occurred in the test. It is required that the average temperature of the surface should not exceed 140 ℃ without the presence of a certified test institute. It becomes possible to use a heat insulating member of various vessels only report the risks to the product recognition in the State authorities based.
한편, 각종선박의 방화용으로 이용되는 단열부재와 같이 초고온영역대(약 1000℃)의 내열성을 지닌 단열부재의 제조시 이용이 가능한 인조광물섬유로서는 각기 1000℃ 이상의 용융한계점을 지닌 세라크울(Serak Wool)과 유리섬유(Glass Fiber) 및 락울(Rock Wool) 등을 예로 들 수가 있다.On the other hand, the artificial mineral fibers that can be used in the production of heat-insulating members having heat resistance in the ultra-high temperature range (about 1000 ° C.), such as heat-insulating members used for fire protection of various ships, are made of cerac wool having a melting point of 1000 ° C. or more. Examples include Serak Wool, Glass Fiber, and Rock Wool.
그러나 이들 중 각종 선박용 단열부재의 주재로서 세라크울이나 유리섬유가 이용될 경우 경제성 및 이용가능성 등을 만족시켜 주기가 어렵고 또 락울은 경제성 및 이용가능성 등을 만족시켜줄 수가 있어 현재 선박용 단열부재의 제조시 주재로서 유일하게 이용되고 있기는 하나, 락울 역시 국제선박표준규격에서 규정하는 단열성을 만족시켜주기 위하여는 제품의 두께를 매우 두껍게 성형해 주어야 하므로 대체품 개발이 시급한 실정이다.However, if Cerauk wool or glass fiber is used as the main material of various ship insulation materials, it is difficult to satisfy the economics and availability, and Rockwool can satisfy the economy and availability. Although it is the only one to be used as a city prefecture, it is urgent to develop a replacement product because rock wool must be formed very thick in order to satisfy the thermal insulation prescribed by the International Ship Standard.
즉 세라크울은 용융한계점이 1000℃ 이상으로서 국제선박표준규격에서 규정하는 내열성 및 단열성은 만족시켜 줄 수가 있다 하겠으나, 재질의 특성상 섬유의 인장력이 매우 약해 제품화 내지는 규격화가 어렵고 또 취급성 및 작업성이 떨어져 시공비용이 현저하게 상승하게 되므로 이러한 이유로 가열로 등의 보온, 단열용으로만 이용되고 있을 뿐 각종 선박의 구역별 바닥과 벽체 및 천장 등의 단열용으로는 전혀 이용되지 못하고 있는 것이 현실이다.In other words, Cerauk wool can satisfy the heat resistance and heat insulation specified in the International Ship Standards with a melting point of 1000 ℃ or more.However, due to the characteristics of the material, the tensile strength of the fiber is so weak that it is difficult to commercialize or standardize, and the handling and workability As a result, the construction cost increases significantly, and for this reason, it is used only for thermal insulation and insulation of heating furnaces, but is not used for insulation of floors, walls and ceilings of various vessels. .
또한 유리섬유는 크게 고속 스핀들의 원심력에 의해 무방향으로 생산되는 약 650℃ 내외의 용융한계점을 지닌 유리면(Glass Wool) 및 일반필라멘트사와 같이 길게 뽑아서 된 유리장섬유(Glass Filament)로 구분되고 또 유리장섬유는 약 750℃ 내외의 용융한계점을 지닌 E-Glass Fiber 및 약 1300℃ 내외의 용융한계점을 지닌 S-Glass Fiber로 구분되는데, 이들 모두는 기존 업계에서 요구하는 내열성에 따라 주성분인 이산화규소의 함유량 조절을 통하여 원하는 내열성이 주어지도록 하여 그 내열성에 따라 종류를 구분하고 있는 것일 뿐 1300℃의 높은 용융한계점을 지닌 S-Glass Fiber와 같이 생산과정에서 주성분인 이산화규소의 함유량증가 등을 통하여 1000℃ 이상의 내열성을 지니도록 할 수가 있고 또 유리섬유는 인장력이 강한 만큼 제품화 내지는 규격화가 가능하여 국제선박표준규격에서 규정하는 내열성 및 단열성은 물론 선박용 단열부재의 주재로서의 이용가능성 등은 만족시켜 줄 수가 있다.In addition, glass fiber is divided into glass wool and glass filament which have long melting point such as filament yarn with melting limit around 650 ℃ produced without direction by centrifugal force of high speed spindle. Long fibers are classified into E-Glass Fibers with melting limits around 750 ° C and S-Glass Fibers with melting limits around 1300 ° C, all of which are based on the heat resistance required by the industry. By adjusting the content, the desired heat resistance is given, and the types are classified according to the heat resistance. The S-Glass Fiber, which has a high melting limit of 1300 ℃, increases the content of silicon dioxide, which is the main component in the production process, such as 1000 ℃. It can have the above heat resistance and glass fiber can be commercialized or standardized as the tensile strength is strong. Foil heat resistance and heat insulating properties specified by the standard, as well as the availability, etc. Presence of the vessel the heat insulating member may be line satisfy.
그러나 유리섬유는 주성분인 이산화규소의 함유량증가를 통하여 1000℃ 이상의 내열성을 지니도록 하고 또 내열성에 상응하는 단열성을 얻기 위하여 제품의 두께를 두껍게 성형해 줄 경우 제조원가의 현저한 상승으로 인하여 경제성을 전혀 만족시켜줄 수가 없게 되고 또 부피가 커 취급성과 시공성 및 공간활용성 등이 떨어지게 되므로 상용화가 어렵게 된다.However, glass fiber has the heat resistance of more than 1000 ℃ by increasing the content of silicon dioxide, which is the main component, and if the thickness of the product is molded thick to obtain heat insulation corresponding to the heat resistance, it will satisfy economic efficiency at all due to the remarkable increase in manufacturing cost. It is difficult to be commercialized because it is not easy to be used and the volume is large, resulting in poor handling, workability, and space utilization.
즉 현재 약 650℃의 내열성을 지니도록 생산되는 유리면과 약 750℃의 내열성을 지니도록 생산되는 E-Glass Fiber는 생산과정에서 주성분인 이산화규소의 함유량을 90% 이상으로 늘려줄 경우 1000℃ 이상의 내열성을 지니게 되므로 내열성은 만족시켜 줄 수가 있다 하겠으나, 유리섬유의 제조시에는 주성분인 이산화규소만으로는 섬유화가 어려워 결합력을 얻기 위한 첨가제가 첨가됨을 감안할 때 내열성 향상을 위하여 이산화규소의 함유량을 증가시켜 줄수록 첨가제의 첨가량은 상대적으로 감소하여 섬유화하는데 더욱 고도의 기술력을 필요로 함은 물론 그에 상응하는 고도의 생산설비를 필요로 하므로 1000℃ 이상의 초고온 영역대의 내열성을 만족하는 유리섬유를 얻기 위하여는 락울 대비 약 5~10배의 생산원가상승을 가져오게 되는바, 경제성이 전혀 없어 상용화가 어렵게 된다.In other words, E-Glass Fiber, which is produced to have heat resistance of about 650 ℃ and heat resistance of about 750 ℃, is more than 1000 ℃ when the content of silicon dioxide is increased to 90% or more. Since heat resistance can be satisfied, but it is difficult to fiberize only with silicon dioxide, which is the main component, in the manufacture of glass fiber, it is difficult to fiberize, so that the additive content is increased as the content of silicon dioxide is increased to improve heat resistance. The amount of addition is relatively reduced, which requires more advanced technical skills to produce fiber, as well as the corresponding high level production equipment, so that it is about 5 ~ compared to rock wool to obtain glass fiber that satisfies the heat resistance of the ultra-high temperature range over 1000 ℃. It leads to a 10 times increase in production cost, which is not economical at all. Commercialization becomes difficult.
더 나아가 유리면을 이용한 단열부재의 제조시에는 유리면 사이사이에 접착제가 침투되게 한 상태에서 열가압롤러 사이로 통과시켜서 매트화 하고 또 유리장섬유를 이용한 단열부재의 제조시에는 니들펀칭을 이용한 고밀도화로 단열성 향상을 가져올 수 있도록 하고 있으나, 이들 모두는 매트화 시 유리섬유 사이사이에 갖는 기공층으로 인하여 국제선박표준규격에서 규정하는 단열성을 만족시켜 주기 위하여는 제품의 두께를 매우 두껍게 성형해 주어야 하므로 단위면적당 유리섬유의 사용량 증가로 인하여 생산원가는 더욱 상승하게 되고 또 제품의 두께가 두꺼운 만큼 취급성 및 시공성이 떨어지게 됨은 물론 시공시 공간을 많이 차지하여 공간활용율이 떨어지게 되므로 고온용 단열부재로서 만족할 수가 없게 된다.Furthermore, when manufacturing the insulating member using the glass surface, the adhesive penetrates between the glass surfaces in the state where the adhesive penetrates, and then passes through the pressurized rollers to form a mat, and when manufacturing the insulating member using the glass filament, it is insulated by high density using needle punching. In order to satisfy the thermal insulation prescribed by the International Ship Standard, due to the pore layer between the glass fibers when mating, all of them have to be formed with a very thick product thickness. Due to the increase in the amount of glass fiber used, the production cost is further increased, and as the thickness of the product is thick, the handleability and workability are inferior, and the space utilization rate is reduced by taking up a lot of space during construction. .
그리고 락울의 경우 용융한계점이 1000℃ 이상으로서 유리면과 같이 고속 스핀들의 원심력에 의해 무방향으로 생산됨에 따라 제조원가가 저렴하고 또 섬유의 인장력이 강해 제품화 내지는 규격화가 가능하므로 현재 유일하게 선박용 단열부재의 주재로 이용되고 있기는 하나, 이 역시 락울이 갖는 특성상 유리면과 같이 락울 사이사이에 접착제가 침투되게 한 상태에서 열가압롤러 사이로 통과시켜서 매트화 해 주어야함을 감안할 때 매트화 시 락울 사이사이에 갖는 기공층으로 인하여 국제선박표준규격에서 규정하는 단열성을 만족시켜 주기 위하여는 제품의 두께를 매우 두껍게 성형해 주어야 하므로 결국 부피가 커 취급성 및 시공성이 떨어지게 되고 또 시공시 공간을 많이 차지하여 공간활용율이 떨어지게 되는바, 락울에 상응하는 경제성을 지니면서 얇은 두께로도 원하는 내열성 및 단열성을 만족시켜줄 수가 있는 대체 단열부재의 개발이 시급한 실정이다.In the case of rock wool, the melting limit point is more than 1000 ℃, and it is produced in a non-directional direction by the centrifugal force of the high speed spindle like glass, so the manufacturing cost is low and the tensile force of the fiber is strong so that it can be commercialized or standardized. Although it is used as a material, it also has a pore between the rock wool when mating in consideration of the nature of the rock wool, which must pass through the heat-pressing rollers in a state where the adhesive penetrates between the glass wool as in the glass surface. In order to satisfy the insulation properties prescribed by the International Ship Standards due to the layers, the thickness of the product must be formed very thick, resulting in a large volume, resulting in poor handling and workability, and taking up a lot of space during construction, resulting in low space utilization. It is economical equivalent to rock wool Standing thin road is urgent the development of alternative heat-insulating member that can cater to the desired heat resistance and heat insulating properties.
본 발명의 목적은 얻고자 하는 내열성(용융한계점) 이하의 내열성을 지닌 유리장섬유를 주재로 하여 초고온 영역대인 약 1000℃ 이상의 내열성을 지니도록 할 수가 있고 또 최소두께로서 내열성에 상응하는 단열성을 만족시켜 줄 수가 있는 고온용 단열부재 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to have a heat resistance of about 1000 ° C. or more, which is an ultra-high temperature range, based on glass filaments having heat resistance of less than the heat resistance (melting limit point) to be obtained, and satisfies heat resistance corresponding to heat resistance as a minimum thickness. It is to provide a high temperature insulation member and a method of manufacturing the same.
상기한 목적달성을 위한 본 발명의 고온용 단열부재 및 그 제조방법은 용융한계점이 낮은 유리장섬유를 주재로 매트화한 유리장섬유매트에 세라믹분말을 주성분으로 하는 조액을 침투시켜서 조액중의 세라믹분말이 유리장섬유를 코팅하여 내열성을 높여주도록 함과 아울러 유리장섬유 사이사이에 갖는 기공층내에 분포하여 최소두께로서 단열성을 만족시켜줄 수 있도록 함을 특징으로 한다.The high temperature heat insulating member and the method for manufacturing the same of the present invention for achieving the above object are made by injecting a crude liquid containing ceramic powder as a main component into a glass filament mat mated with a glass filament having a low melting limit. The powder coats the glass filament to increase heat resistance, and the powder is distributed in the pore layer between the glass filaments to satisfy thermal insulation with a minimum thickness.
다만, 본 발명에 이용되는 유리장섬유는 종류별 각각이 갖는 용융한계점을 불문하고 세라믹코팅에 의해 내열성 향상을 가져올 수 있는 것이면 모두 이용가능하다.However, the glass filaments used in the present invention may be used as long as they can bring about improved heat resistance by ceramic coating regardless of the melting limit of each kind.
또한 본 발명은 유리장섬유를 이용한 매트화 시 매트화를 위한 구체적인 수단이나 방법을 떠나 매트화된 것이면 모두 만족하나, 니들펀칭을 통하여 고밀도화한 것이면 더욱 만족한다.In addition, the present invention satisfies all of the matized matters by leaving the specific means or method for matting when mating the glass filament, but more satisfactory if the densification through the needle punching.
또한 세라믹분말을 주성분으로 하는 조액을 유리장섬유매트에 침투시켜 줌에 있어서도 얻고자 하는 내열성 및 단열성 등에 따라 유리장섬유매트의 일 표면으로부터 조액을 도포롤러에 의한 도포나 또는 분사노즐에 의한 분사 및 유리장섬유매트를 조액이 공급된 함침조에 침적시켜서 조액이 단열부재에 침투되게 할 수도 있는바, 본 발명은 구체적인 함침수단을 떠나 조액의 함침이 전체적으로 고르게 이루어질 수 있는 것이면 모두 만족한다.In addition, in infiltrating the crude liquid mainly composed of ceramic powder into the glass filament mat, the crude liquid is applied from one surface of the glass filament mat by the application roller or sprayed by the spray nozzle, depending on the heat resistance and thermal insulation to be obtained. The glass fiber mat may be deposited in the impregnating tank supplied with the crude liquid to allow the crude liquid to penetrate into the heat insulating member. The present invention satisfies all of them if the impregnation of the crude liquid can be made evenly, leaving specific impregnation means.
그리고 본 발명에 이용되는 유리장섬유매트가 유리장섬유의 니들펀칭에 의해 성형될 경우 조액은 위 함침수단 중 도포롤러나 또는 분사노즐 등을 이용하여 유리장섬유매트의 일 표면으로부터 일부층에만 침투되게 하여 부분함침이 이루어지도록 할 수도 있다.And when the glass filament mat used in the present invention is molded by needle punching the glass filament, the crude liquid penetrates only one layer from one surface of the glass filament mat using an application roller or a spray nozzle. Partial impregnation may be achieved.
이러한 부분함침에 의한 내열층의 형성시에는 내열층과 비 내열층의 호환작용으로 내열성 및 단열성을 모두 만족시켜 줄 수가 있게 되며, 다만 비 내열층을 갖는 경우에는 시공시 내열층이 화재발생방향을 향하도록 시공해 주어야함을 유의하여야 한다.When the heat-resistant layer is formed by such partial impregnation, the heat-resistant layer and the non-heat-resistant layer can satisfy both the heat resistance and the heat insulating property. It should be noted that construction should be directed at.
더 나아가 조액중의 세라믹분말에 의해 내열층을 갖는 고온용 단열부재는 세라믹화이바매트, 실리카매트, 미네랄울매트, 글라스울매트, 에어로젤블랑켓 및 유리장섬유매트(니들매트 또는 비 니들매트)로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 1종 이상의 보조단열매트와 접합되게 하여 다층 단열부재를 얻도록 할 수도 있으며, 이러한 다층 단열부재 역시 비 내열층과 내열층의 호환작용으로 내열성과 단열성을 모두 만족시켜줄 수가 있게 된다. Furthermore, the high-temperature insulating member having a heat-resistant layer by the ceramic powder in the crude liquid is ceramic fiber mat, silica mat, mineral wool mat, glass wool mat, aerogel blanket and glass filament mat (needle mat or non-needle mat). It is also possible to obtain a multi-layer heat insulating member by bonding to at least one or more auxiliary heat insulating mat selected from the group consisting of, and this multi-layer heat insulating member can also satisfy both the heat resistance and heat insulation by the compatibility action of the non-heat-resistant layer and the heat-resistant layer. do.
본 발명에 따르면 내열성(용융한계점)이 고온용으로서 요구되는 내열성(약 1000℃)에 비해 낮아 구입원가가 저렴한 유리장섬유를 주재로 하는 유리장섬유매트가 세라믹코팅에 의해 1000℃ 이상의 내열성이 부여되게 함으로서, 유리장섬유를 주재로 한 고온용 단열부재의 제조시에도 기존 락울에 상응하는 경제성을 만족시켜줄 수가 있게 되므로 상용화가 가능하게 된다.According to the present invention, the glass filament mat mainly composed of glass filaments having low purchase cost is low compared to the heat resistance (approximately 1000 ° C.) required for high temperature, so that the heat resistance of 1000 ° C. or more is imparted by ceramic coating. By doing so, it is possible to satisfy the economics corresponding to the existing rock wool even when manufacturing the high-temperature insulating member mainly made of glass filament, so that commercialization is possible.
또한 유리장섬유는 니들펀칭을 통한 매트화 시 제품화 내지는 규격화에 유리하고 또 접합에 의한 시공성이 우수한 장점에 더하여 유리장섬유 사이사이에 갖는 기공층내에 조액중의 세라믹분말이 침투하여 기공층의 축소화에 의한 열의흐름(대류,전도,복사)의 적절한 조절로 단열성 향상을 가져올 수 있도록 함으로서, 원하는 단열성을 얻기 위한 단열부재의 두께를 최소화할 수가 있어 재료비절감을 통하여 제조원가를 더욱 낮춰줄 수가 있고 또 제품의 두께가 얇아진 만큼 취급 및 시공이 용이하게 이루어질 수가 있게 됨은 물론 시공시 공간을 많이 차지하지 않게 되므로 공간활용율을 높여줄 수가 있게 되는 등의 효과를 기대할 수가 있는 것이다.In addition, glass filaments are advantageous for commercialization or standardization when mating through needle punching, and in addition to excellent workability by bonding, ceramic powder in crude liquid penetrates into the pore layer between glass filaments, thereby reducing the pore layer. By appropriately controlling heat flow (convection, conduction, radiation) by means of heat insulation, the thickness of the heat insulating member can be minimized to obtain the desired heat insulation, and the manufacturing cost can be further lowered through material cost reduction. As the thickness of the thinner can be easily handled and constructed, as well as does not occupy much space during construction, the effect of being able to increase the space utilization can be expected.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 하며, 다만 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기술이나 기능 등에 대한 구체적인 설명으로 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 상세한 설명을 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. However, in the following description of the present invention, detailed descriptions of well-known technologies or functions will be omitted. do.
본 발명의 제1구현예에 의한 고온용 단열부재는 유리장섬유를 주재로 하는 유리장섬유매트에 바인더에 의해 고착되는 세라믹분말을 침투시켜서 내열성 및 단열성이 향상된 내열층을 갖도록 구성된다.The high temperature heat insulating member according to the first embodiment of the present invention is configured to have a heat resistant layer having improved heat resistance and heat insulating property by penetrating a ceramic powder fixed by a binder into a glass long fiber mat mainly composed of long glass fibers.
본 발명 제1구현예의 고온용 단열부재를 얻기 위한 제조단계는 유리장섬유를 주재로 하는 유리장섬유매트 성형단계와, 성형된 유리장섬유매트의 함침을 위한 조액 함침단계와, 함침된 조액중의 세라믹분말을 고착시키기 위한 건조단계 및 제품의 규격화를 위한 재단단계로 이루어진다.The manufacturing step for obtaining the high temperature insulating member of the first embodiment of the present invention comprises the step of forming a glass filament mat mainly composed of glass filaments, the step of impregnating a liquid for impregnation of the molded filament mat, and the impregnated It consists of a drying step for fixing the ceramic powder of and a cutting step for the standardization of the product.
본 발명 제1구현예에서 유리장섬유매트의 주재로 이용되는 유리장섬유는 다른 일반유리섬유들과 같이 주성분인 이산화규소의 함유량에 따라 용융한계점이 주어지는 것으로서, 세라믹에 비해 낮은 용융한계점을 지닌 것이면 모두 이용가능하며, 현재 시중에서 쉽게 구입할 수 있으면서 본 발명에 의한 내열성 향상을 통하여 국제선박표준규격을 만족시켜 줄 수 있는 유리장섬유로서는 약 750℃의 용융한계점을 지니고 있는 E-Glass Fiber를 예로 들 수가 있다.In the first embodiment of the present invention, the glass filament used as the main material of the glass filament mat is given a melting limit according to the content of silicon dioxide, which is a main component like other glass filaments, and has a lower melting limit than that of ceramics. E-Glass Fiber, which can be used for all and can be easily purchased on the market and can satisfy international ship standard by improving heat resistance according to the present invention, has a melting point of about 750 ° C. There is a number.
이러한 유리장섬유를 주재로 하는 유리장섬유매트는 매트화 된 것이면 모두 만족하므로 비 니들매트나 또는 니들매트일 수도 있으나, 고밀도화로 인한 기공층의 축소로 초고온영역대에서 발생하는 열의 흐름을 적절히 조절할 수가 있어 단열성에 유리한 니들매트를 이용하는 것이 바람직하다.Glass filament mats based on such glass filaments can be non-needle mats or needle mats, as long as they are matte, but they can properly control the flow of heat generated in ultra-high temperature zones by shrinking the pore layer due to densification. It is preferable to use the needle mat which can be used and is favorable for heat insulation.
다만, 유리장섬유매트의 주재인 유리장섬유로서 약 750℃의 용융한계점을 지닌 E-Glass Fiber를 이용하여 국제선박표준규격을 만족하는 고온용 단열부재를 얻기 위하여는 유리장섬유매트를 약 15~200㎜의 두께로 성형하고 또 밀도는 80~200kg/㎥를 갖도록 해 주는 것이 바람직하다.However, in order to obtain high-temperature insulation member that satisfies international ship standard by using E-Glass Fiber which has the melting point of about 750 ℃ as the predominant glass filament mat, the glass filament mat is about 15 It is preferable to mold to a thickness of ˜200 mm and to have a density of 80 to 200 kg / m 3.
즉 유리장섬유매트는 두께가 15㎜ 이하로 얇게 성형될 경우 두께 감소에 의한 단열성 저하에 세라믹분말의 침투량 감소에 따른 단열성 저하가 더해져 고온용으로서 요구되는 단열성을 지닐 수가 없게 되고 또 잉여 세라믹분말의 탈락현상으로 취급성 및 시공성이 떨어지게 되며, 두께가 200㎜ 이상으로 두껍게 성형될 경우 니들펀칭을 통한 고밀도화 시를 예상할 때 조액이 유리장섬유매트 내부에 깊숙이 침투하기가 어려울 뿐만 아니라 전체적인 고른 침투를 기대하기 어려워 원하는 내열성 및 단열성을 만족시켜 줄 수가 없게 된다.In other words, when the glass-fiber mat is thinly formed with a thickness of 15 mm or less, the heat insulation deterioration due to the decrease in the thickness of the ceramic powder is added to the heat insulation deterioration due to the decrease in the thickness, so that the glass fiber mat cannot have the heat insulation required for high temperature. The dropping phenomenon makes the handleability and workability inferior, and when the thickness is thicker than 200mm, it is difficult for the crude liquid to penetrate deeply into the glass filament mat when the densification is expected through needle punching. It is difficult to expect and cannot satisfy the desired heat resistance and heat insulation.
또한 유리장섬유매트의 밀도 역시 80kg/㎥이하의 저밀도를 갖는 경우 유리장섬유 사이사이에 기공층들이 크게 자리잡고 있는 만큼 조액의 침투량이 늘어나 제품의 중량증가로 인한 취급성이 떨어지게 됨은 물론 고온으로 갈수록 대류작용에 의한 급격한 열손실로 이어져 고온용으로서 요구되는 단열성을 만족시켜 주기가 어렵고 또 저밀도에 의한 심한 변형으로 취급성 및 시공성이 떨어지게 되며, 200kg/㎥이상의 고밀도를 갖는 경우에는 세라믹분말의 침투가 어려워 작업성이 떨어지게 됨은 물론 세라믹분말의 침투량 감소로 인하여 고온용으로서 요구되는 내열성 및 단열성을 만족시켜 주기가 어렵게 된다.In addition, when the density of the glass filament mat also has a low density of 80 kg / m 3 or less, the pore layers are largely located between the glass filaments, so that the amount of penetration of the crude liquid is increased, resulting in poor handleability due to the increase in the weight of the product. As it leads to rapid heat loss due to convection, it is difficult to satisfy the thermal insulation required for high temperature, and it is inferior in handling and workability due to severe deformation due to low density. In case of having a high density of 200kg / ㎥ or more, penetration of ceramic powder It is difficult to meet the heat resistance and thermal insulation required for high temperature due to the decrease in the workability of the ceramic powder as well as difficult to work.
본 발명 제1구현예에서 유리장섬유매트의 함침을 위한 조액은 내열성 향상을 위한 세라믹분말 외에 세라믹분말의 고착화를 위한 바인더 및 조액의 점성을 낮춰서 유리장섬유매트에 대한 침투력을 높여주기 위한 물이 혼합 구성된다.In the first embodiment of the present invention, the crude liquid for impregnation of the glass filament mat is water for increasing the penetration force of the glass filament mat by lowering the viscosity of the binder and the crude liquid for fixing the ceramic powder in addition to the ceramic powder for improving the heat resistance. It is composed of mixed.
다만, 조액을 얻기 위한 세라믹분말과 바인더 및 물의 혼합시 조액중의 세라믹분말이 차지하는 비율은 고형분 함량기준 5~80중량%를 유지시켜 주는 것이 바람직하다.However, the ratio of the ceramic powder in the crude liquid when mixing the ceramic powder, the binder and the water to obtain a crude liquid is preferably maintained at 5 to 80% by weight based on the solid content.
즉 조액중에 세라믹분말이 차지하는 비율이 조액의 고형분 함량기준 5중량%이하일 경우 세라믹분말을 통한 내열성 및 단열성 향상을 크게 기대할 수가 없게 되며, 조액중의 세라믹분말이 차지하는 비율이 조액의 고형분 함량기준 80중량%이상일 경우에는 조액의 슬러지화로 유리장섬유매트에 대한 침투가 제대로 이루어질 수가 없어 작업성이 떨어지게 되고 또 세라믹분말의 불규칙한 분포 및 바인더의 상대적인 감소로 인한 접착력약화로 세라믹분말의 고착화가 제대로 이루어질 수가 없어 불량제품이 속출하게 됨은 물론 제품의 중량증가로 이어져 취급이 어렵게 되기 때문이다.In other words, if the ratio of ceramic powder in the crude liquid is less than 5% by weight based on the solid content of the crude liquid, it is impossible to expect the improvement of heat resistance and heat insulation through the ceramic powder, and the ratio of ceramic powder in the crude liquid is 80 weight based on the solid content of the crude liquid. If it is more than%, it will not be able to penetrate into the glass fiber fiber mat due to the sludge of the crude liquid, and thus the workability will be deteriorated. Also, the ceramic powder cannot be properly fixed due to the weakening of adhesion due to the irregular distribution of ceramic powder and the relative decrease of binder. This is because defective products are not only one after another, but also increase the weight of the product, which makes it difficult to handle the product.
또한 세라믹분말은 비 표면적이 100~1000㎡/g으로서 평균입경이 1㎜ 이하인 것을 이용하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to use the ceramic powder whose specific surface area is 100-1000 m <2> / g and whose average particle diameter is 1 mm or less.
왜냐하면, 세라믹분말은 비 표면적이 100㎡/g미만이면 제품의 중량이 과도하게 높아지거나 또는 단열성이 떨어지게 되고, 비 표면적이 1000㎡/g이상이면 3㎛ 이하의 미세입자화로 인체흡입시 체내 잔류로 건강을 해치게 되며, 평균입경이 1㎜보다 크면 열 전도성이 높아져 단열성이 떨어지게 됨은 물론 제품의 중량이 과도하게 증가하기 때문이다.If the ceramic powder has a specific surface area of less than 100 m2 / g, the weight of the product will be excessively high or the insulation will be inferior. If the specific surface area is more than 1000 m2 / g, it will remain in the body when the human body is inhaled by microparticles. If the average particle diameter is greater than 1mm, the thermal conductivity is increased, resulting in poor thermal insulation, as well as an excessive increase in the weight of the product.
한편, 세라믹분말을 얻기 위한 재료로서는 탈크, 카오린, 알루미나, 장석, 납석, 견운모, 맥반석, 벤토나이트, 세피올라이트, 규조토, 퍼라이트, 흄드실리카, 실리카, 글라스버블, 수산화마그네슘, 탄화칼슘 및 에어로젤 등을 예로 들 수가 있으나, 이들 중 내열성 향상 측면에서 볼 때 벤토나이트, 규조토, 퍼라이트, 실리카, 흄드실리카등을 이용하는 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 에어로젤을 이용하는 것이나, 본 발명은 세라믹분말이 유리장섬유매트에 침투되어 내열성 향상을 가져오도록 한 것이면 모두 만족한다.On the other hand, materials for obtaining ceramic powder include talc, kaolin, alumina, feldspar, feldspar, chorionic mica, elvanite, bentonite, sepiolite, diatomaceous earth, perlite, fumed silica, silica, glass bubbles, magnesium hydroxide, calcium carbide, and aerogels. For example, in view of improving heat resistance, it is preferable to use bentonite, diatomaceous earth, perlite, silica, fumed silica, and most preferably, use an airgel, but in the present invention, the ceramic powder is glass filament. Anything that satisfies the mat's penetration and improved heat resistance is satisfied.
또한 조액중의 바인더는 세라믹분말을 고르게 분산시켜서 유리장섬유매트에 결합시키는 역할을 하는 것으로서, 아크릴계 접착제, 폴리비닐 알코올, 카르복실메틸셀룰로오즈 등과 같은 유기계바인더나 또는 물유리, 실리카졸, 콜로이탈실리카, 벤토나이트, 소듐실리케이트, 포타슘실리케이트 및 알루미늄오르토인산염 등과 같은 무기계바인더 등을 예로 들 수가 있으나, 이들 중 수분침투에 강하면서 진동 등 외부충격에도 접착력 및 단열성을 유지시켜 주기 위하여는 벤토나이트, 콜로이탈실리카 및 실리카졸 등을 이용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 이러한 특성을 가장 만족하는 규산나트륨 및 규산칼륨 등과 같은 물유리를 이용하는 것이다.In addition, the binder in the crude liquid uniformly disperses the ceramic powder and binds to the glass filament mat, and is an organic binder such as acrylic adhesive, polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose or water glass, silica sol, colloidal silica, Examples thereof include inorganic binders such as bentonite, sodium silicate, potassium silicate, and aluminum orthophosphate, but among them, bentonite, colloidal silica, and silica are resistant to moisture penetration and maintain adhesion and thermal insulation against external shock such as vibration. It is preferable to use a sol or the like, and more preferably, water glass such as sodium silicate and potassium silicate that most satisfies these characteristics.
이러한 조액을 유리장섬유매트에 함침시켜 주도록 함에 있어서는 조액이 공급된 함침조내에 유리장섬유매트를 침적시켜서 함침이 이루어지도록 하거나 또는 유리장섬유매트의 일 표면으로부터 조액을 도포 또는 분사하여 함침이 이루어지도록 하는 등 다양한 함침수단을 예로 들 수가 있는바, 본 발명은 유리장섬유매트에 조액을 침투시켜서 함침이 이루어지도록 한 것이면 모두 만족한다.In impregnating the crude liquid into the glass fiber mat, impregnation is performed by depositing the glass fiber fiber mat in the impregnation tank to which the crude liquid is supplied, or impregnating by applying or spraying the crude liquid from one surface of the glass fiber fiber mat. Various impregnation means, such as to make a bar, the present invention satisfies all if the impregnation is made by infiltrating the crude liquid into the glass filament mat.
다만, 함침조를 이용한 유리장섬유매트의 침적으로 함침이 이루어지도록 할 경우 전체적으로 고르고 신속한 함침을 위하여 유리장섬유매트가 함침조 내에서 가압판에 의한 가압이 이루어지도록 할 수도 있으며, 이러한 유리장섬유매트의 침적에 의한 함침작업시에는 조액중의 세라믹분말의 함유량을 수시로 체크하여 바인더 및 물과의 혼합비율을 상시 일정하게 유지시켜 주어야 함은 물론이다.However, when impregnation of the glass fiber mat using the impregnation tank is to be impregnated, the glass fiber mat may be pressurized by the pressure plate in the impregnation tank for even and rapid impregnation. Of course, during the impregnation work by immersion of the ceramic powder in the crude liquid to check the content of the binder and water at all times to maintain a constant.
아울러 유리장섬유매트의 함침이 함침조를 이용한 유리장섬유매트의 침적에 이해 이루어지도록 할 경우 조액 함침단계와 건조단계 사이에 조액의 함침량 조절을 위한 함침량 조절단계를 더 포함하도록 하는 것이 바람직하다.In addition, when the impregnation of the glass filament mat is to understand the deposition of the glass fiber mat using the impregnation tank, it is preferable to further include an impregnation amount adjusting step for adjusting the impregnation amount of the crude liquid between the crude liquid impregnation step and the drying step. Do.
이러한 조액의 함침량 조절을 위한 수단으로서는 원심력에 의한 탈수나 또는 가압롤러의 가압력에 의한 탈수 등을 예로 들 수가 있으며, 조액의 함침량 조절을 통하여 얻고자 하는 단열부재의 밀도를 제어하여 원하는 밀도를 지닌 단열부재의 반복생산이 이루어지도록 할 수가 있게 된다.As a means for controlling the impregnation amount of the crude liquid, for example, dehydration by centrifugal force or dehydration due to the pressing force of the pressure roller, and the like, by controlling the density of the thermal insulation member to be obtained by adjusting the impregnation amount of the crude liquid, It is possible to make repeated production of the insulating member having a.
또한 유리장섬유매트가 상하도포롤러에 의해 함침이 이루어지도록 할 경우 두개 이상의 상부도포롤러 사이에 마련되는 공급실을 통하여 조액이 공급되게 하면서 상부도포롤러간에 갖는 간격조정이나 또는 유리장섬유매트의 이송속도조절 등을 통하여 조액의 도포량을 조절해 줄 수가 있게 되고 또 분사노즐을 이용한 분사에 의해 함침이 이루어지도록 할 경우에도 조액의 분사량 조절이나 또는 유리장섬유매트의 이송속도조절 등을 통하여 조액의 도포량을 조절해 줄 수가 있게 되므로 조액의 함침량 제어가 가능하게 되며, 이러한 상하도포롤러나 또는 분사노즐을 이용한 조액의 함침시에는 자동화에 유리한 이점을 지니게 된다.In addition, when the glass filament mat is impregnated by the upper and lower coating rollers, the crude liquid is supplied through a supply chamber provided between two or more upper coating rollers, and the gap between the upper coating rollers or the feeding speed of the glass long fiber mat It is possible to adjust the coating amount of the crude liquid through the adjustment, and also to control the application amount of the crude liquid by adjusting the injection amount of the crude liquid or adjusting the feed rate of the glass filament mat, even when impregnation is performed by using the injection nozzle. It is possible to control the impregnation amount of the crude liquid, and when the impregnation of the crude liquid using the upper and lower coating rollers or injection nozzles has an advantage in automation.
본 발명 제1구현예에서 조액이 함침된 유리장섬유매트의 건조시에는 조액이 포함하고 있는 수분의 건조를 통하여 조액중의 세라믹분말을 유리장섬유매트에 고착시켜 주게 되는데, 구체적인 건조수단으로서는 자연건조나 열풍건조 및 마이크로 웨이브를 이용한 건조 등 다양한 예를 들 수가 있으나, 본 발명은 구체적인 건조수단을 떠나 조액을 이용한 유리장섬유매트의 함침후 건조를 통하여 조액중의 세라믹분말을 견고히 고착시켜 줄 수 있는 것이면 모두 만족하며, 다만 업계의 요구나 또는 단열부재로서 요구되는 특성 등을 감안할 때 건조 후 완제품이 갖는 수분함유율은 10% 이하를 유지시켜 주는 것이 바람직하다.In the first embodiment of the present invention, when drying the glass-fiber mat impregnated with the crude liquid, the ceramic powder in the crude liquid is fixed to the glass long-fiber mat by drying the moisture contained in the crude liquid. Various examples, such as drying or hot air drying and drying using microwaves, may be used. However, the present invention can firmly fix the ceramic powder in the crude liquid through drying after impregnation of the glass fiber mat using the crude liquid, leaving specific drying means. If it is present, all of them are satisfied. However, considering the requirements of the industry or the characteristics required as a heat insulating member, it is desirable to maintain the moisture content of the finished product after drying to 10% or less.
본 발명 제1구현예에서 건조 후 이루어지는 재단단계는 제품의 규격화를 위한 것으로서, 컷팅날을 갖는 일반컷팅기나 또는 워터젯트컷팅기 등을 이용한 재단으로 완성된 형태의 고온용 단열부재를 얻게 되는데, 이러한 재단단계는 건조단계 이후에 갖도록 하는 것이 바람직하나, 유리장섬유매트를 구성하는 유리장섬유의 특성상 단열부재를 얻기 위한 제조과정에서 수축 내지는 팽창 등에 의한 큰 치수변형우려가 없어 유리장섬유매트 성형단계와 조액 함침단계 사이에 재단단계를 포함하도록 할 수도 있음은 물론이다.The cutting step after drying in the first embodiment of the present invention is for the standardization of the product, to obtain a high-temperature insulating member of the form completed by cutting using a general cutting machine or a water jet cutting machine having a cutting blade, such a cutting It is preferable to have a step after the drying step, but due to the characteristics of the glass filaments constituting the glass filament mat, there is no fear of dimensional deformation due to shrinkage or expansion in the manufacturing process for obtaining the insulating member and the glass filament mat forming step. It is of course possible to include a cutting step between the liquid impregnation steps.
본 발명의 제1구현예를 통하여 얻게 되는 고온용 단열부재는 0.070w/m.k이하의 열전도율을 지니게 되고 또 조액중의 세라믹분말이 유리장섬유를 코팅함과 아울러 기공층내에 분포하여 함침전 유리장섬유매트가 갖는 밀도(약 80~200kg/㎥)에 비해 밀도가 훨씬 높아진 약 110~300kg/㎥의 밀도를 지니게 되므로 최소한의 두께로 고온용으로서 요구되는 내열성 및 단열성을 만족할 수가 있고 또 취급이 용이하며 경제성 및 선박용으로서의 이용가능성 등을 모두 만족하는 고온용 단열부재를 얻을 수가 있게 된다.The high temperature insulating member obtained through the first embodiment of the present invention has a thermal conductivity of 0.070 w / mk or less, and the ceramic powder in the crude liquid coats the glass filament and is also distributed in the pore layer to impregnate the glass sheet. It has a density of about 110 ~ 300kg / ㎥, which is much higher than the density of the fiber mat (about 80 ~ 200kg / ㎥), so it can satisfy the heat resistance and heat insulation required for high temperature with minimum thickness and easy handling. In addition, it is possible to obtain a high temperature insulation member that satisfies both economical efficiency and availability for ships.
본 발명 제2구현예의 고온용 단열부재는 유리장섬유를 주재로 하는 유리장섬유매트의 일 표면으로부터 바인더에 의해 고착되는 세라믹분말을 침투시켜서 내열성 및 단열성이 향상된 내열층을 갖도록 구성된다.The high temperature heat insulating member of the second embodiment of the present invention is configured to have a heat resistant layer having improved heat resistance and heat insulating property by penetrating a ceramic powder fixed by a binder from one surface of a glass long fiber mat mainly composed of long glass fibers.
본 발명 제2구현예의 고온용 단열부재를 얻기 위한 제조단계 역시 크게는 제2구현예의 고온용 단열부재를 얻기 위한 단계와 같은 단계로 이루어지며, 다만 조액 함침단계에서는 조액이 유리장섬유매트의 일 표면으로부터 일부층에만 함침되게 하는 부분함침이 이루어지도록 하는 점이 상이하다.The manufacturing step for obtaining the high temperature heat insulating member of the second embodiment of the present invention is also made in the same step as the step for obtaining the high temperature heat insulating member of the second embodiment, except that the crude liquid is one of glass filament mat The difference is that the partial impregnation is made so that only a partial layer is impregnated from the surface.
즉 본 발명 제2구현예에 이용되는 유리장섬유매트 역시 제1구현예와 같이 80~200kg/㎥의 밀도를 지닌 비 니들매트이거나 또는 니들매트일 수 있으며, 다만 내열층이 부분함침에 의해 일부층에만 형성되므로 유리장섬유매트의 두께는 20~200㎜로 하면서 내열층의 두께는 얻고자하는 고온용 단열부재의 전체두께를 기준으로 적어도 10% 정도를 갖도록 해 주어야만 고온용 단열부재로서 요구되는 충분한 내열성을 지닐 수가 있게 된다.That is, the glass filament mat used in the second embodiment of the present invention may also be a non-needle mat or a needle mat having a density of 80 to 200 kg / m 3 as in the first embodiment, except that the heat-resistant layer is partially impregnated. Since it is formed only in the layer, the glass filament mat should have a thickness of 20 to 200 mm and the thickness of the heat resistant layer should be at least 10% based on the total thickness of the high temperature insulating member to be obtained. It is possible to have sufficient heat resistance.
이러한 유리장섬유매트의 함침을 위한 조액 역시 내열성 향상을 위한 세라믹분말의 종류와 세라믹분말의 고착을 위한 바인더의 종류는 물론 이들의 혼합비율 등은 제1구현예와 같다.The crude liquid for impregnation of the glass filament mat is also the kind of ceramic powder for improving heat resistance and the type of binder for fixing the ceramic powder, as well as the mixing ratio thereof, as in the first embodiment.
본 발명 제2구현예의 고온용 단열부재를 얻기 위한 유리장섬유매트의 부분함침은 유리장섬유매트의 일 표면상에 적당량의 조액을 도포롤러를 이용한 도포나 또는 분사노즐을 이용한 분사 등에 의해 이루어지게 된다.Partial impregnation of the glass filament mat for obtaining the high temperature heat insulating member of the second embodiment of the present invention is to be made by applying an appropriate amount of crude liquid on one surface of the glass filament mat by using a coating roller or spraying using a spray nozzle. do.
이때 상하도포롤러를 이용한 조액의 도포시에는 두개 이상의 상부도포롤러 사이에 마련되는 공급실을 통하여 조액이 공급되게 하면서 상부도포롤러 간에 갖는 간격조정이나 또는 유리장섬유매트의 이송속도조절 등을 통하여 조액의 함침량 및 함침깊이 등을 조절해 줄 수가 있게 되고 또 분사노즐을 이용한 분사시에도 조액의 분사량 조절이나 또는 유리장섬유매트의 이송속도조절 등을 통하여 조액의 함침량 및 함침깊이 등을 조절해 줄 수가 있게 되므로 유리장섬유매트에 대한 조액의 함침깊이, 즉 얻고자 하는 내열층의 두께를 제어할 수가 있게 된다.At this time, when the crude liquid is applied using the upper and lower coating rollers, the crude liquid is supplied through the supply chamber provided between the two or more upper coating rollers, and the crude liquid is supplied through the interval adjustment between the upper coating rollers or the feed rate of the glass filament mat. It is possible to control the impregnation amount and the depth of impregnation, and also to control the impregnation amount and the impregnation depth of the crude liquid by controlling the injection amount of the crude liquid or the feeding speed of the glass fiber mat during the spraying using the injection nozzle. In this way, it is possible to control the depth of the impregnation of the crude liquid on the glass filament mat, that is, the thickness of the heat resistant layer to be obtained.
조액이 함침된 유리장섬유매트는 본 발명 제1구현예와 같이 건조단계 및 재단단계를 통하여 일 표면으로부터 소정두께의 내열층을 갖는 완성된 형태의 고온용 단열부재를 얻게 된다.The glass-fiber mat impregnated with the crude liquid obtains a high-temperature insulating member having a heat-resistant layer of a predetermined thickness from one surface through a drying step and a cutting step as in the first embodiment of the present invention.
다만, 본 발명 제2구현예의 고온용 단열부재는 바인더에 의한 세라믹분말의 고착화로 얻게 되는 내열층은 일면에만 형성되게 하는 것이 내열성을 향상시키면서 단열성을 저해하지 않는 측면에서 유리하다.However, the heat insulating member for high temperature of the second embodiment of the present invention is advantageous in that the heat-resistant layer obtained by the solidification of the ceramic powder by the binder is formed only on one surface while improving the heat resistance and not impairing the heat insulation.
즉 유리장섬유매트에 세라믹분말을 포함하는 조액을 침투시켜서 내열성 향상을 가져오도록 할 경우 기본적으로 기공층 내에 침투한 세라믹분말로 인한 기공층의 축소로 단열성 향상을 가져오게 된다.That is, when the crude liquid containing the ceramic powder is penetrated into the glass fiber sheet to improve the heat resistance, the thermal insulation is improved by reducing the pore layer due to the ceramic powder penetrated into the porous layer.
그러나 이용되는 유리장섬유매트가 니들펀칭에 의한 고밀도화로 기공층의 축소를 가져와 그 자체로서 우수한 단열성을 지니게 되는 경우를 예상할때, 고온용 단열부재의 일면에만 내열층을 갖도록 할 경우 그 내열층으로 인하여 고온용으로서 요구되는 내열성을 지니면서 나머지 비 내열층은 단열성에 도움을 주어 상호 호환작용을 하게 되나, 단열부재의 양 표면에 내열층을 갖도록 할 경우 내열성은 만족하나 기공층내에 분포한 세라믹분말에 의한 단열성 향상에 비해 세라믹 고유의 열전도성으로 인한 단열성 감소폭이 커 소폭이나마 단열성이 떨어질 수 있다는 점에서 불리할 수 있다.However, when it is expected that the glass filament mat to be used will have a high thermal insulation by itself, resulting in shrinkage of the pore layer and having excellent heat insulating properties. Due to the heat resistance required for high temperature, the remaining non-heat-resistant layer is mutually compatible by helping to insulate, but if the heat-resistant layer on both surfaces of the heat insulating member satisfies the heat resistance but ceramics distributed in the pore layer Compared with the improvement of thermal insulation by powder, the decrease in thermal insulation due to the intrinsic thermal conductivity of ceramics may be disadvantageous in that the thermal insulation may be slightly reduced.
따라서 본 발명 제2구현예를 통하여 얻게 되는 고온용 단열부재 역시 제1구현예의 고온용 단열부재와 같이 0.070w/m.k 이하의 열전도율을 지니게 되고 또 세라믹분말이 내열층에 포함되는 유리장섬유를 코팅함과 아울러 기공층 내에 분포하여 이용되는 유리장섬유매트가 갖는 밀도에 비해 높은 약 110~300kg/㎥의 밀도를 지니게 되므로 고온용으로서 요구되는 내열성 및 단열성을 만족할 수가 있고 또 취급이 용이하며 선박용으로서의 경제성 및 이용가능성 등을 모두 만족하는 고온용 단열부재를 얻을 수가 있게 된다. Therefore, the high temperature insulation member obtained through the second embodiment of the present invention also has a thermal conductivity of 0.070 w / mk or less, as with the high temperature insulation member of the first embodiment, and the glass fiber coated ceramic ceramic is included in the heat-resistant layer. In addition, it has a density of about 110 to 300kg / ㎥, which is higher than the density of the glass filament mat used in the pore layer, so that it can satisfy the heat resistance and heat insulation required for high temperature, and it is easy to handle and is used for ships. It is possible to obtain a high temperature insulation member that satisfies both economical efficiency and availability.
본 발명 제3구현예의 고온용 단열부재는 제1구현예의 고온용 단열부재에 보조단열매트가 접합되어 내열층을 갖도록 한 다층 단열부재이다.The high temperature heat insulating member of the third embodiment of the present invention is a multilayer heat insulating member in which an auxiliary heat insulating mat is bonded to the high temperature heat insulating member of the first embodiment to have a heat resistant layer.
본 발명 제3구현예의 고온용 단열부재를 얻기 위한 제조단계는 제1구현예의 고온용 단열부재를 얻기 위한 제조단계 중 건조단계와 재단단계 사이에 제1구현예로부터 얻게 되는 고온용 단열부재에 보조단열매트를 접합하여 다층 단열부재를 얻기 위한 보조단열매트 접합단계를 더 포함한다.The manufacturing step for obtaining the high temperature insulating member of the third embodiment of the present invention assists the high temperature insulating member obtained from the first embodiment between the drying step and the cutting step of the manufacturing step for obtaining the high temperature insulating member of the first embodiment. Bonding the heat insulating mat further includes a secondary heat insulating mat bonding step for obtaining a multi-layer heat insulating member.
이때 본 발명 제1구현예로부터 얻게 되는 고온용 단열부재와 접합되어 고온용 다층 단열부재를 구성하는 보조단열매트들로서는 세라믹화이바매트, 실리카매트, 미네랄울매트, 글라스울매트, 에어로젤블랑켓 및 유리장섬유매트(니들매트 또는 비 니들매트)로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 1종 이상의 보조단열매트가 접합되어 다층 단열부재를 구성하는 것이면 모두 만족한다.At this time, the auxiliary insulating mats bonded to the high temperature insulating member obtained from the first embodiment of the present invention to form the high temperature multilayer insulating member include ceramic fiber mat, silica mat, mineral wool mat, glass wool mat, aerogel blanket and glass. At least one auxiliary insulating mat selected from the group consisting of long fiber mats (needle mats or non-needle mats) is bonded to form a multi-layered insulating member.
다만, 본 발명 제3구현예에서 이용되는 보조단열매트들 중 미네랄울매트와 글라스울매트등은 이들 각각이 갖는 특성상 단열성과 취급성, 내화학성 및 인체무해성 등을 만족하기 어려우므로 보조단열매트로서는 유리장섬유로 이루어진 비 니들매트나 또는 니들매트를 이용하는 것이 바람직하다.However, among the auxiliary insulation mats used in the third embodiment of the present invention, mineral wool mats and glass wool mats are difficult to satisfy thermal insulation, handling, chemical resistance, and harmlessness due to their characteristics. It is preferable to use a non-needle mat or a needle mat made of glass long fibers.
이러한 본 발명 제3구현예의 고온용 단열부재는 전체두께에 대하여 제1구현예의 고온용 단열부재를 통하여 주어지는 내열층의 두께는 적어도 10% 이상을 갖도록 해 주어야만 내열성을 확보하기 위한 측면에서 유리할 수 있다.The high temperature insulating member of the third embodiment of the present invention may be advantageous in terms of securing heat resistance only if the thickness of the heat resistant layer given through the high temperature insulating member of the first embodiment is at least 10% relative to the total thickness. .
본 발명 제3구현예의 고온용 단열부재를 얻기 위한 제1구현예의 고온용 단열부재와 보조단열매트의 접합은 바인더를 이용한 접착이나 또는 니들펀칭 등 다양한 접합수단을 예로 들 수가 있는바, 접합수단을 특별히 한정하는 것은 아니나, 압착에 의해 강한 접합이 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.The bonding of the high temperature insulating member and the auxiliary insulating mat of the first embodiment to obtain a high temperature insulating member of the third embodiment of the present invention may include various joining means such as bonding with a binder or needle punching. Although it does not specifically limit, It is preferable to make strong joining by compression.
본 발명 제3구현예의 고온용 단열부재 역시 제2구현예의 고온용 단열부재와 같이 내열층이 일부층에만 형성되므로 총 두께는 20~200㎜로서, 전체두께에 대한 내열층의 두께는 적어도 10% 이상을 갖도록 해 주어야만 내열성 확보에 유리하고 또 성능적, 경제적인 측면에서 바람직하며, 제2구현예의 고온용 단열부재와 같이 내열층과 보조단열매트가 어우러져 고온용으로서 요구되는 내열성 및 단열성을 모두 만족할 수가 있게 된다.Since the heat-resistant layer of the third embodiment of the present invention also has a heat-resistant layer formed only on a part of the layer, like the high-temperature insulation member of the second embodiment, the total thickness is 20 to 200 mm, and the thickness of the heat-resistant layer with respect to the total thickness is at least 10%. It is advantageous to secure heat resistance and is preferable in terms of performance and economics only when it has the above-mentioned, and the heat resistant layer and the auxiliary heat insulating mat, like the high temperature heat insulating member of the second embodiment, are combined to satisfy all the heat resistance and heat insulating properties required for high temperature. It becomes the number.
본 발명 제4구현예의 고온용 단열부재는 제2구현예의 고온용 단열부재에 보조단열매트가 접합되어 내열층을 갖는 다층 단열부재이다.The high temperature heat insulating member of the fourth embodiment of the present invention is a multilayer heat insulating member having a heat resistant layer by bonding an auxiliary heat insulating mat to the high temperature heat insulating member of the second embodiment.
본 발명 제4구현예의 고온용 단열부재를 얻기 위한 제조단계는 제2구현예의 고온용 단열부재를 얻기 위한 제조단계 중 건조단계와 재단단계 사이에 제2구현예로부터 얻게되는 고온용 단열부재에 보조단열매트를 접합하여 다층 단열부재를 얻기 위한 보조단열매트 접합단계를 더 포함한다.The manufacturing step for obtaining the high temperature insulating member of the fourth embodiment of the present invention assists the high temperature insulating member obtained from the second embodiment between the drying step and the cutting step of the manufacturing step for obtaining the high temperature insulating member of the second embodiment. Bonding the heat insulating mat further includes a secondary heat insulating mat bonding step for obtaining a multi-layer heat insulating member.
본 발명 제4구현예에서 제2구현예의 고온용 단열부재와 접합되는 보조단열매트는 제3구현예와 같은 세라믹화이바매트, 실리카매트, 미네랄울매트, 글라스울매트, 에어로젤블랑켓 및 유리장섬유매트(니들매트 또는 비 니들매트)로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 1종 이상의 보조단열매트가 접합되어 다층 단열부재를 구성하는 것이면 모두 만족한다. In the fourth embodiment of the present invention, the auxiliary insulating mat bonded to the high-temperature insulating member of the second embodiment includes ceramic fiber mat, silica mat, mineral wool mat, glass wool mat, aerogel blanket and glass filament fiber as in the third embodiment. If at least one or more auxiliary insulation mats selected from the group consisting of mats (needle mats or non-needle mats) are bonded to each other to form a multilayer insulation member, all of them are satisfied.
본 발명 제4구현예의 고온용 단열부재를 얻기 위한 제2구현예의 고온용 단열부재와 보조단열매트의 접합 역시 제3구현예와 같이 접합수단을 특별히 한정하는 것은 아니나, 압착에 의해 강한 접합이 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.Bonding of the high temperature insulating member and the secondary insulating mat of the second embodiment for obtaining the high temperature insulating member of the fourth embodiment of the present invention also does not specifically limit the joining means as in the third embodiment, but strong bonding is achieved by pressing. It is desirable to be able to.
이러한 본 발명 제4구현예의 고온용 단열부재 역시 총 두께는 20~200㎜로서, 전체두께에 대하여 제2구현예의 고온용 단열부재에 의해 주어지는 내열층의 두께는 제3구현예의 고온용 단열부재와 같이 적어도 10% 이상을 갖도록 해 주어야만 내열성 확보에 유리하고 또 성능적, 경제적인 측면에서 바람직하며, 이 역시 제2구현예 및 제3구현예와 같이 내열층과 보조단열매트가 어우러져 고온용으로서 요구되는 내열성 및 단열성을 모두 만족할 수가 있게 된다.
The high temperature insulation member of the fourth embodiment of the present invention also has a total thickness of 20 to 200 mm, and the thickness of the heat resistant layer given by the high temperature insulation member of the second embodiment with respect to the total thickness is higher than that of the high temperature insulation member of the third embodiment. It should be at least 10%, which is advantageous for securing heat resistance and is preferable in terms of performance and economics. This is also required for high temperature because the heat-resistant layer and the auxiliary insulation mat are combined like the second and third embodiments. Both heat resistance and heat insulation can be satisfied.
이하에서는 본 발명을 통하여 얻게 되는 고온용 단열부재의 열전도율 및 내열성 등을 평가항목별 관련시험기관에서 주어지는 시험방법에 따라 시험한 내열성 시험결과를 살펴보기로 한다.
Hereinafter, the heat resistance test results of the thermal conductivity and heat resistance of the high temperature insulation member obtained through the present invention will be examined according to the test method given by the relevant test institute for each evaluation item.
평가항목 및 평가방법은 다음과 같다.
Evaluation items and evaluation methods are as follows.
1. 단열부재의 밀도1. Density of insulation member
KS L 9101 : 규산칼슘 보온재의 시험방법KS L 9101: Test Method for Insulating Calcium Silicate
KS L 9102 : 인조광물섬유 보온재의 시험방법
KS L 9102: Test Method for Artificial Mineral Fiber Insulation
2. 단열부재의 열전도율2. Thermal conductivity of insulation member
KS L 9016 : 보온재의 열전도율 측정방법(평판열류계법)
KS L 9016: Measurement of thermal conductivity of insulating materials (plate heat flow meter method)
3. 단열부재의 내열성 평가방법3. Evaluation method of heat resistance of insulation member
FTP A60 시험방법 및 인증(FTP : 화재시험절차의 적용을 위한 국제코드)FTP A60 Test Method and Certification (FTP: International Code for Application of Fire Test Procedures)
IMO FTPO Part 1 Non-Combustibllity testIMO FTPO Part 1 Non-Combustibllity test
KS L 9102 : 인조광물섬유 보온재의 시험방법(열간수축온도)KS L 9102: Test Method for Artificial Mineral Fiber Insulating Material (Hot Shrinkage Temperature)
KS L 9101 : 규산칼슘 보온재의 시험방법(선수축율)KS L 9101: Test Method for Calcium Silicate Thermal Insulating Material
KS F 4714 : 펄라이트 보온재의 시험방법(선수축율)
KS F 4714: Test method for pearlite insulation
아래 표 1은 세라믹분말의 종류 및 함량과 바인더의 종류 및 함량을 달리하는 여러 종류의 조액을 나타낸 것으로서, 이때 조액은 필요에 따라 물을 이용하여 조액의 점도를 제아한 것이다.Table 1 below shows various kinds of crude liquids which vary the kinds and contents of ceramic powders and the kinds and contents of binders, wherein the crude liquids are given the viscosity of the crude liquids using water as necessary.
종류
Kinds
(CPS)
Liquid viscosity
(CPS)
(㎡/g)Specific surface area
(㎡ / g)
(mesh)Particle diameter
(mesh)
(중량%)content
(weight%)
아래 표 2의 실시예 1 내지 실시예 6은 두께 30~50㎜와 밀도 120~160kg/㎥범위 내의 여러 유리장섬유매트를 표 1의 조액이 선택적으로 공급된 함침조 내에 침적시켜서 함침되게 하고, 함침 후 유리장섬유매트를 가압롤러 사이로 통과시켜서 조액의 함침량을 조절하며, 조액의 함침량이 조절된 유리장섬유매트는 건조로를 이용하여 수분함유율 10% 이하로 건조한 다음 재단하여 얻은 본 발명 제1구현예의 고온용 단열부재에 대한 내열성 시험결과이다.Example 1 to Example 6 of Table 2 is to be impregnated by impregnating a glass fiber mat of several glass within the range of 30 ~ 50mm thick and 120 ~ 160kg / ㎥ density in the impregnation tank optionally supplied with the crude liquid of Table 1, After impregnation, the glass long fiber mat is passed between the press rollers to control the impregnation amount of the crude liquid, and the glass long fiber mat with the impregnated amount of the crude liquid adjusted to a moisture content of 10% or less using a drying furnace and then cut and dried. The heat resistance test results for the high temperature insulation member of the embodiment.
(㎜)Insulation thickness
(Mm)
(kg/㎥)Insulation member density
(kg / ㎥)
(w/m,k)Thermal conductivity
(w / m, k)
(℃)Heat resistance
(℃)
위 표 2의 실시예 1 내지 실시예 3은 각기 두께를 달리하고 또 밀도는 약 120~140kg/㎥를 지닌 유리장섬유매트를 이용하여 얻은 고온용 단열부재의 시험결과이고, 실시예 4 내지 실시예 6은 각기 두께를 달리하고 또 밀도는 약 140~160kg/㎥를 지닌 유리장섬유매트를 이용하여 얻은 고온용 단열부재의 시험결과로서, 이들 모두는 각기 이용되는 유리장섬유매트와 최종적으로 얻게 되는 고온용 단열부재 간 두께차이는 없으나, 밀도는 20~40kg/㎥ 정도 높아져 0.070w/m.k 이하의 열전도율과 약 1000℃ 이상의 내열성을 지닌 고온용 단열부재를 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.Examples 1 to 3 of Table 2 are the test results of the high-temperature insulation member obtained by using a glass filament mat having a thickness and a density of about 120 to 140 kg / m 3, respectively, and Examples 4 to 4. Example 6 is a test result of a high temperature insulating member obtained by using a glass filament mat having a different thickness and a density of about 140 to 160 kg / m 3, all of which are finally obtained from the glass filament mat used. There is no difference in thickness between the high temperature insulation member, but the density is increased 20 ~ 40kg / ㎥ can be confirmed that a high temperature insulation member having a thermal conductivity of less than 0.070w / mk and heat resistance of about 1000 ℃ or more.
다만, 이때 세라믹분말은 이용되는 세라믹의 종류와 관계없이 중량비로 투입될 경우 각각이 갖는 중량차이가 투입비율 차이로 이어지게 되므로 이용되는 조액이 포함하고 있는 세라믹분말의 종류에 따라 밀도차이를 가져올 수 있음을 감안하여야 한다.In this case, however, when the ceramic powder is added in a weight ratio regardless of the type of ceramic used, the difference in weight of each leads to a difference in the input ratio, which may result in a density difference depending on the type of ceramic powder included in the crude liquid used. Should be taken into account.
즉 벤토나이트나 흄드실리카 및 에어로젤 등과 같이 무게가 가벼운 세라믹분말의 이용시에는 주어진 중량하에서 투입비율은 높아지게 되므로 밀도의 상승폭은 커지게 되고, 반대로 카오린이나 규조토 등과 같이 무게가 무거운 세라믹분말의 이용시에는 주어진 중량하에서 투입비율은 낮아지게 되므로 밀도의 상승폭은 작아지게 된다.In other words, when using light weight ceramic powders such as bentonite, fumed silica, and aerogels, the input ratio is increased under a given weight, and thus the density increase is increased. Under the following conditions, the input ratio is lowered, so the increase in density becomes smaller.
따라서 이용되는 유리장섬유매트가 갖는 무게 및 밀도와 관계없이 업계의 요구나 또는 얻고자 하는 고온용 단열부재의 중량에 따라 세라믹분말의 종류를 달리하여 제품의 중량을 임의로 조절해 줄 수도 있는바, 세라믹분말로 인한 밀도의 상승폭은 얻고자 하는 제품에 따라 차이를 가져올 수 있음을 유의하여야 한다.Therefore, the weight of the product may be arbitrarily controlled by varying the type of ceramic powder according to the demand of the industry or the weight of the high temperature insulation member to be obtained regardless of the weight and density of the glass filament mat used. It should be noted that the increase in density due to the ceramic powder may make a difference depending on the product to be obtained.
아래 표 3의 실시예 7 내지 실시예 12는 두께가 30~50㎜이고 밀도는 120~180kg/㎥인 여러 유리장섬유매트를 표 1의 조액이 흘러나오도록 조정된 상하도포롤러 사이로 통과시켜주거나 또는 분사노즐을 이용한 분사로 조액이 유리장섬유매트의 일면으로부터 일부층에만 침투되게 하여 부분함침이 이루어지도록 하고, 함침 후 건조로를 이용하여 수분함유율 10% 이하로 건조한 다음 재단하여 얻은 본 발명 제2구현예의 고온용 단열부재에 대한 내열성 시험결과이다.In Examples 7 to 12 of Table 3 below, the glass fiber mats having a thickness of 30 to 50 mm and a density of 120 to 180 kg / m 3 are passed between the upper and lower coating rollers adjusted to allow the crude liquid of Table 1 to flow. Alternatively, the crude liquid may be penetrated into only one layer from one surface of the glass filament mat by spraying using a spray nozzle, so that partial impregnation is performed. The heat resistance test results for the high temperature insulation member of the embodiment.
(㎜)Insulation thickness
(Mm)
(㎜)Heat resistant layer thickness
(Mm)
(kg/㎥)Insulation member density
(kg / ㎥)
(w/m.k)Thermal conductivity
(w / mk)
(℃)Heat resistance
(℃)
위 표 3의 실시예 7 내지 실시예 9는 각기 유리장섬유매트의 두께와 밀도 및 내열층의 두께를 달리하도록 하여 얻은 고온용 단열부재의 시험결과이고, 실시예 10 내지 실시예 12는 각기 유리장섬유매트의 두께는 달리하면서 밀도는 같이하도록 하고 또 내열층의 두께는 달리하도록 하여 얻은 고온용 단열부재의 시험결과로서, 이들 모두는 각기 이용되는 유리장섬유매트와 최종적으로 얻게되는 단열부재 간 두께차이는 없으나, 밀도는 20~40kg/㎥정도 높아져 0.070w/m.k 이하의 열전도율과 약 1000℃ 이상의 내열성을 지닌 고온용 단열부재를 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.Examples 7 to 9 of Table 3 above are the test results of the high-temperature insulation member obtained by varying the thickness and density of the glass filament mat and the thickness of the heat-resistant layer, respectively, Examples 10 to 12 are each glass As a result of the test of the high-temperature insulation member obtained by varying the thickness of the long fiber mat and the same density and the thickness of the heat-resistant layer, all of them were separated from the glass fiber mat used and the insulation member finally obtained. Although there is no difference in thickness, the density is increased to 20 ~ 40kg / ㎥ can be confirmed that a high temperature insulation member having a thermal conductivity of less than 0.070w / mk and heat resistance of about 1000 ℃ or more.
아래 표 4는 본 발명 제3구현예 및 본 발명 제4구현예에서 이용가능한 보조단열매트의 종류와 두께 및 밀도를 특정하여 나타낸 것이다.Table 4 below shows the types, thicknesses, and densities of auxiliary insulation mats available in the third and fourth embodiments of the present invention.
아래 표 5의 실시예 13 내지 실시예 18은 본 발명 제1구현예의 고온용 단열부재와 표 4의 보조단열매트를 바인더 등으로 접합하여 얻은 본 발명 제3구현예의 고온용 단열부재에 대한 내열성 시험결과이다.Examples 13 to 18 of Table 5 below is a heat resistance test of the high temperature insulating member of the third embodiment of the present invention obtained by bonding the high temperature insulating member of the first embodiment of the present invention and the auxiliary insulating mat of Table 4 with a binder or the like. The result is.
(㎜)Multilayer Heat Insulation Thickness
(Mm)
(kg/㎥)Multilayer Heat Insulation Density
(kg / ㎥)
(w/m.k)Thermal conductivity
(w / mk)
(℃)Heat resistance
(℃)
위 표 5의 실시예 13 내지 실시예 18은 제1구현예를 통하여 얻은 약 10㎜ 두께의 고온용 단열부재를 각기 표 4의 보조단열매트와 순서대로 접합하여 얻은 다층 단열부재의 시험결과로서, 이들 역시 각기 이용되는 유리장섬유매트에 보조단열매트를 더한 두께와 최종적으로 얻게되는 고온용 단열부재 간의 두께차이는 없으나, 밀도는 약 20kg/㎥로 높아져 0.070w/m.k 이하의 열전도율과 약 1000℃ 이상의 내열성을 지닌 고온용 단열부재를 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.Examples 13 to 18 of Table 5 as a test result of the multi-layer insulating member obtained by bonding the high-temperature insulating member of about 10 mm thickness obtained through the first embodiment in order with the auxiliary insulating mat of Table 4, respectively, They also have no difference in thickness between the thickness of the glass fiber mat used in each case and the auxiliary insulation mat, and the thickness of the high temperature insulation member finally obtained. It can be confirmed that a high temperature insulating member having the above heat resistance can be obtained.
아래 표 6의 실시예 19 내지 실시예 24는 제2구현예의 고온용 단열부재와 표 4의 보조단열매트를 바인더 등으로 접합하여 얻은 본 발명 제4구현예의 고온용 단열부재에 대한 내열성 시험결과이다.Examples 19 to 24 of Table 6 below are heat resistance test results of the high temperature insulating member of the fourth embodiment of the present invention obtained by bonding the high temperature insulating member of the second embodiment and the auxiliary insulating mat of Table 4 with a binder or the like. .
(㎜)Multilayer Heat Insulation Thickness
(Mm)
(kg/㎥)Multilayer Heat Insulation Density
(kg / ㎥)
(w/m.k)Thermal conductivity
(w / mk)
(℃)Heat resistance
(℃)
위 표 6의 실시예 19 내지 실시예 24는 제2구현예를 통하여 얻은 약 10㎜ 두께의 고온용 단열부재를 각기 표 4의 보조단열매트와 순서대로 접합하여 얻은 고온용 단열부재의 시험결과로서, 이들 역시 각기 이용되는 유리장섬유매트에 보조단열매트를 더한 두께와 최종적으로 얻게되는 고온용 단열부재 간의 두께차이는 없으나, 밀도는 약 20kg/㎥로 높아져 0.070w/m.k 이하의 열전도율과 약 1000℃ 이상의 내열성을 지닌 고온용 단열부재를 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.Examples 19 to 24 of Table 6 above are the test results of the high-temperature insulating member obtained by bonding the high-temperature insulating member of about 10 mm thickness obtained through the second embodiment with the auxiliary insulating mat of Table 4 in order. Also, there is no difference in thickness between the thickness of the glass fiber mat used in each case and the supplementary insulation mat, and the thickness of the high-temperature insulation member finally obtained. It can be seen that a high-temperature insulating member having a heat resistance of ℃ or more can be obtained.
아래의 시험성적서는 위 시험결과를 토대로 한 국제공인시험기관(인증마크 : KOLAS)에서 인정하는 (재)한국조선기자재연구원의 시험성적서로서, 시료명에 본 발명을 통하여 얻게 되는 고온용 단열부재의 제품명 및 선박표준규격에 따른 등급 "HITLIN/A30"이 기재되어 있고, 시험항목에는 선박에서의 화재발생 시 가해지는 열을 945℃로 가정하여 30분 동안 변형이 없으면서 그 표면의 평균온도는 140℃를 초과하지 않을 것을 규정하는 "Class A-30"이 기재되어 있으며, 시험결과에는 "성능기준만족"이 기재되어 있음을 확인할 수 있다.The following test report is the test report of (Korea) Korea Shipbuilding Equipment Research Institute, which is recognized by the internationally recognized testing organization (certification mark: KOLAS) based on the above test results, and the name of the high temperature insulation member obtained through the present invention in the sample name And class "HITLIN / A30" according to the ship standard.The test item assumes that the heat applied in the event of a fire in the ship is 945 ℃ and the surface temperature is 140 ℃ without deformation for 30 minutes. It is confirmed that "Class A-30" is specified, which does not exceed, and that the test results describe "satisfaction of performance criteria".
아래의 시험성적서 역시 국제공인시험기관(인증마크 : KOLAS)에서 인정하는 (재)한국조선기자재연구원의 시험성적서로서, 시료명에 본 발명을 통하여 얻게 되는 고온용 단열부재의 제품명 및 선박표준규격에 따른 등급 "HITLIN/A30"이 기재되어 있고, 시험항목에는 선박에서의 화재발생시 가해지는 열을 945℃로 가정하여 60분 동안 변형이 없으면서 그 표면의 평균온도는 140℃를 초과하지 않을 것을 규정하는 "Class A-60"이 기재되어 있으며, 시험결과에는 "성능기준만족"이 기재되어 있음을 확인할 수가 있다.The following test report is also the test report of (Korea) Korea Shipbuilding & Materials Research Institute, which is recognized by the internationally recognized testing institute (certification mark: KOLAS), according to the product name and vessel standard specification of high temperature insulation member obtained through the present invention. Class "HITLIN / A30" is described, and the test item assumes that the heat applied in the event of a fire in a ship is 945 ° C, and that the average temperature of the surface shall not exceed 140 ° C without deformation for 60 minutes. Class A-60 "is described, and the test results show that" satisfaction criterion "is described.
따라서 본 발명의 제1구현예 내지 제4구현예를 통하여 얻게 되는 고온용 단열부재는 국제공인시험기관에서 인정하는 (재)한국조선기자재연구원의 시험결과를 통하여 확인되는 바와 같이 용융한계점이 고온용으로서 요구되는 용융한계점 이하로서 구입비용이 저렴한 유리장섬유로 이루어진 유리장섬유매트의 적어도 일부층에 분포되어 고착되는 세라믹분말로 인하여 0.070w/m.k 이하의 열전도율과 약 1000℃ 이상의 내열성을 지니게 되므로 각종 선박의 방화용 단열부재로서 요구되는 내열성과 단열성, 작업성, 취급성, 부착성, 이용가능성 및 경제성 등을 모두 만족할 수가 있게 된다.Therefore, the high temperature insulation member obtained through the first to fourth embodiments of the present invention has a melting limit point for high temperature as confirmed by the test results of (Korea) Korea Shipbuilding Equipment Research Institute, which is recognized by an internationally recognized testing institute. It has a thermal conductivity of less than 0.070w / mk and heat resistance of about 1000 ℃ due to the ceramic powder that is distributed and fixed on at least a part of the glass fiber sheet made of glass filament which is less than the melting limit point required as It is possible to satisfy all of heat resistance, heat insulation, workability, handling, adhesion, availability and economical efficiency required as a fire insulation material for fire protection of a ship.
이상에서 본 발명에 따른 고온용 단열부재 및 그 제조방법에 대하여 설명하였으나, 그 사용용도는 선박용으로 한정하는 것이 아니라 고온하에서의 단열을 요하는 산업전분야에 적용 가능함을 유의하여야 하며, 특허권리범위는 여기에 한정되는 것이 아니라 청구범위에 기재된 사항과 균등한 범위의 모든 기술적 사항에 대하여 미친다 할 것임은 자명하다 할 것이다.Although the high temperature insulation member and the manufacturing method thereof according to the present invention have been described above, it should be noted that the use thereof is not limited to marine use but can be applied to all industrial fields requiring heat insulation at a high temperature. It will be apparent that all technical matters equivalent to those described in the claims are not limited to the scope of the claims.
Claims (19)
성형 된 유리장섬유매트의 적어도 일부층에 세라믹분말을 주성분으로 하는 조액을 침투시켜서 내열층을 부여하기 위한 조액 함침단계와;
조액의 함침 후 조액에 포함된 세라믹분말의 고착화 및 수분함유율을 낮추기 위한 건조단계 및;
건조 후 제품의 규격화를 위한 재단단계로 이루어진 고온용 단열부재의 제조방법.A glass filament mat forming step based on the glass filaments;
A crude liquid impregnation step for imparting a heat-resistant layer by infiltrating a crude liquid containing ceramic powder as a main component into at least a part of the formed glass filament mat;
A drying step for lowering the solidification and water content of the ceramic powder contained in the crude liquid after the impregnation of the crude liquid;
Method of manufacturing a high temperature insulation member consisting of a cutting step for the standardization of the product after drying.
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