KR20190053322A - Non-woven structure for heat insulating materials including aerogel foaming layer - Google Patents
Non-woven structure for heat insulating materials including aerogel foaming layer Download PDFInfo
- Publication number
- KR20190053322A KR20190053322A KR1020170149018A KR20170149018A KR20190053322A KR 20190053322 A KR20190053322 A KR 20190053322A KR 1020170149018 A KR1020170149018 A KR 1020170149018A KR 20170149018 A KR20170149018 A KR 20170149018A KR 20190053322 A KR20190053322 A KR 20190053322A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- nonwoven fabric
- foam layer
- heat insulating
- airgel
- fiber
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
- B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
- B32B5/245—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it being a foam layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
- B32B5/022—Non-woven fabric
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/18—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer of foamed material
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
- D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
- D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
- D04H1/4326—Condensation or reaction polymers
- D04H1/435—Polyesters
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
- D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
- D04H1/44—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling
- D04H1/46—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling by needling or like operations to cause entanglement of fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2266/00—Composition of foam
- B32B2266/12—Gel
- B32B2266/126—Aerogel, i.e. a supercritically dried gel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 보온재용 부직포 구조체에 관한 것으로써, 특히 폴리에스테르 중공사 또는 일반 폴리에스테르 섬유로 제조된 웹(web)층과, 상기 웹(web)층의 일면 또는 양면에 함침 또는 코팅되어 형성된 에어로겔 발포층을 포함하는 보온재용 부직포 구조체에 관한 것이다. The present invention relates to a nonwoven fabric structure for a heat insulation material, and more particularly to a web layer made of a polyester hollow fiber or a general polyester fiber, an airgel foam formed by impregnating or coating one or both surfaces of the web layer And a non-woven fabric for a heat insulating material.
일반적으로 농업용 보온재는 농작물을 재배할 때 보온 및 단열하기 위한 것으로, 주로 비닐하우스에 덮어서 그 내부의 온도가 떨어지는 것을 방지하여, 균일한 생육 온도를 유지시키는 역할을 한다.In general, agricultural thermal insulation materials are used to insulate and insulate crops when they are cultivated. They are mainly covered with vinyl houses to prevent the temperature inside thereof from dropping, thereby maintaining a uniform growth temperature.
일반적인 보온재는 주로 재생 부직포 또는 패딩솜 등을 사용하는데, 상기 재생 부직포는 주로 솜과 의류 등을 재활용하여 만든 부직포로서, 보온성 및 단열성이 떨어져 활용도가 높지 않다. The reclaimed nonwoven fabric is mainly a nonwoven fabric made by recycling cotton and clothing, and has insufficient heat insulation and heat insulating property and is not highly utilized.
또한 상기 패딩솜은 최근에 보온재로 주로 사용하는 것으로, 재생 섬유 등을 재료로 하여, 솜 형태로 제조하고, 그 솜을 직물이나 얇은 부직포로 감싼 이불 형태로 만들어 사용하고 있다.In addition, the padding cotton is used mainly as a heat insulating material, and is made of recycled fiber as a material, and is made into a cotton-like form, and the cotton is used as a futon form wrapped with a fabric or a thin nonwoven fabric.
상기 보온재에 대한 종래기술로서, 대한민국 공개특허 제10-2010-0088977호에서는 접착심지를 사이에 두고 양측면에 발포수지시트가 합접된 구조의 단열심층부를 구비하고, 단열심층부의 양측면에 폴리솜을 보온소재로 하며 PE 발포시트를 사용을 하는 것을 특징으로 하는 비닐하우스용 터널 보온덮개를 개시하고 있다. 상기 보온덮개는 보온성능이 우수하지만, 내부에 발생하는 고온다습한 습기를 내부로 방출하지 못하는 문제점이 있고, 또한, 습기를 폴리솜이 머금고 있어, 시간이 지남에 무거워지고, 폴리솜에서 곰팡이나 세균이 번식하여, 농작물에 병해충 피해를 일으킬 수 있다.As a conventional technique for the above-mentioned heat insulating material, Korean Patent Laid-Open No. 10-2010-0088977 has a heat insulating layer portion having a structure in which foamed resin sheets are joined on both sides with an adhesive core interposed therebetween. And a PE foam sheet is used as the material of the tunnel. The above-mentioned heat-shielding lid has an excellent heat retaining performance, but it has a problem that it can not release the high temperature and high humidity moisture generated therein, and also the moisture is liable to be faded over time, Germs can propagate, causing pests and damage to crops.
또한 대한민국 등록실용신안공보 제0127469호에는 섬유심재를 가운데 두고 양면에 장섬유 부직포와 합성수지제 필름, 표면재를 포개어서 펀칭하여 결착부를 형성시키는 비닐하우스용 보온덮개가 개시되어 있다. 그런데 상기와 같이 구성되는 비닐하우스용 보온덮개는 결착부의 면적이 증가하여, 상기 결착부로부터 열손실이 많이 발생하는 문제점이 있다.Also, Korean Utility Model Registration No. 0127469 discloses a heat insulating cover for a vinyl house in which a fiber core is placed on both sides of a long fiber nonwoven fabric, a synthetic resin film, and a surface material are punched and punched to form a binding portion. However, the insulating cover for a vinyl house constructed as described above has a problem that the area of the binder increases and heat loss increases from the binder.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결할 수 있도록 가볍고, 보온성 및 내구성이 증대되고, 부피를 최소화하며, 결로현상을 방지할 수 있는 보온재의 개발이 요청되고 있다.In order to solve the problems of the related art as described above, there is a demand for development of a heat insulating material which is lightweight, increases warmth and durability, minimizes volume, and prevents condensation.
본 발명은 인장강도의 증가에 따라 내구성 및 경량화가 증대되며, 부피를 최소화할 수 있고, 결로현상을 방지하며, 단열성을 극대화하여 보온성을 증대시킬 수 있는 에어로겔 발포층이 형성된 보온재용 부직포 구조체를 제공하기 위한 것이다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The present invention provides a nonwoven fabric structure for a thermal insulation material having an airgel foam layer capable of increasing durability and weight as the tensile strength is increased, minimizing volume, preventing condensation, and maximizing heat insulation and increasing thermal insulation . However, these problems are exemplary and do not limit the scope of the present invention.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 에어로겔 발포층이 형성된 보온재용 부직포 구조체는 폴리에스테르 중공사 또는 일반 폴리에스테르 섬유를 니들펀칭 공정 또는 스펀레이스 공정을 통해 제조되되, 그 밀도가 0.05 ~ 0.3 g/cm3 인 웹(web)층;과 상기 웹(web)층의 일면 또는 양면에 함침 또는 코팅되어 형성된 에어로겔 발포층;을 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 폴리에스테르 중공사는 중공율이 5 내지 40 %인 것이 바람직하며, 상기 웹(web)층은 폴리올레핀 섬유, 폴리아마이드 섬유, 면 섬유, 마 섬유 및 케이폭 섬유로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 섬유를 추가로 포함하는 것이 바람직하다. In order to solve the above-mentioned problems, the nonwoven fabric structure for a heat insulating material in which the airgel foam layer of the present invention is formed is produced by a needle punching process or a spunlaced process, and has a density of 0.05 to 0.3 g / cm 3 ; and an airgel foam layer formed by impregnating or coating on one or both surfaces of the web layer. It is preferable that the polyester hollow fiber has a hollow ratio of 5 to 40%, and the web layer may be at least one selected from the group consisting of a polyolefin fiber, a polyamide fiber, a cotton fiber, a hemp fiber, It is preferable to further include fibers.
그리고 상기 에어로겔 발포층은 60 내지 98 중량%의 발포된 고분자 수지와 2 내지 40 중량%의 에어로겔로 구성되는 것이 바람직하며, 상기 보온재용 부직포 구조체의 단위중량은 80 내지 1,000 g/m2 이며, 상기 에어로겔 발포층의 발포도는 10 ~ 250 %인 것이 바람직하다. The airgel foam layer is preferably composed of 60 to 98% by weight of the foamed polymer resin and 2 to 40% by weight of the airgel. The unit weight of the nonwoven fabric structure for the heat insulating material is 80 to 1,000 g / m 2 , The foaming degree of the airgel foam layer is preferably 10 to 250%.
또한 본 발명의 에어로겔 발포층이 형성된 보온재용 부직포 구조체의 제조방법은 폴리에스테르 중공사 또는 일반 폴리에스테르 섬유를 니들펀칭 공정 또는 스펀레이스 공정을 통해 밀도가 0.05 ~ 0.3 g/cm3 인 웹(web)층을 제조하는 단계; 1 ~ 100 ㎛의 입도를 갖는 에어로겔 분말을 이용하여 에어로겔 페이스트를 제조는 단계; 상기 에어로겔 페이스트와 액상 아크릴 수지 또는 액상 폴리우레탄 수지 및 팽창성 발포제를 혼합교반하여 함침액을 제조하는 단계; 및 상기 함침액을 웹(web)층에 함침하여 에어로겔 발포층을 형성하는 단계; 를 포함하는 것이 바람직하다. The method for manufacturing the nonwoven fabric for a heat insulating material in which the airgel foam layer of the present invention is formed is characterized in that a polyester hollow fiber or a general polyester fiber is impregnated in a web having a density of 0.05 to 0.3 g / cm 3 through a needle punching process or a spun lace process. Layer; Preparing an aerogel paste using an aerogel powder having a particle size of 1 to 100 mu m; Mixing the aerogel paste with a liquid acrylic resin or a liquid polyurethane resin and an expandable foaming agent to prepare an impregnation solution; And impregnating the web layer with the impregnation solution to form an airgel foam layer; .
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일실시예에 따른 에어로겔 발포층이 형성된 보온재용 부직포 구조체는 1 ~ 20 데니어 굵기를 갖는 폴리에스테르 중공사 또는 일반 폴리에스테르 원사를 이용하여 보온재를 제조함으로써, 인장강도 증가에 따른 상기 보온재의 경량화 및 내구성이 증가되는 효과를 갖는다. 또한 상기 에어로겔 발포층이 형성된 보온재용 부직포 구조체를 구성하는 웹(web)층의 일면 또는 양면에 함침 또는 코팅되어 형성된 에어로겔 발포층에 의하여 보온재의 보온성을 증대시키는 장점이 있다. 그리고 상기 에어로겔 발포층에 의하여 보온재의 부피를 최소화하고, 결로현상을 방지하며, 단열성을 극대화할 수 있는 효과를 갖는다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. The nonwoven fabric structure for an insulating material having an airgel foam layer according to an embodiment of the present invention formed as described above can be manufactured by forming a heat insulating material using a polyester hollow fiber or a general polyester yarn having a denier thickness of 1 to 20, The lightweight and durability of the insulating material can be increased. The airgel foam layer formed by impregnating or coating on one or both sides of a web layer constituting the nonwoven fabric for a heat insulating material on which the airgel foam layer is formed has an advantage of increasing the warmth of the heat insulating material. The airgel foam layer minimizes the volume of the heat insulating material, prevents the condensation phenomenon, and maximizes the heat insulating property. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.
도 1은 섬유부분과 중공부분을 갖는 중공사의 단면 모식도이며,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 중공사의 현미경 사진이며,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 코팅 공정에 의해 에어로겔 발포층이 형성된 보온재용 부직포 구조체(a)와, 함침 공정에 의해 에어로겔 발포층이 형성된 보온재용 부직포 구조체(b)의 단면 모식도이며,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 에어로겔 발포층이 형성된 보온재용 부직포 구조체의 표면의 전자현미경 사진이다.1 is a schematic cross-sectional view of a hollow fiber having a fiber portion and a hollow portion,
2 is a micrograph of a hollow fiber according to an embodiment of the present invention,
3 is a cross-sectional schematic diagram of a nonwoven fabric structure (a) for a heat insulating material, in which an airgel foam layer is formed by a coating process according to an embodiment of the present invention, and a nonwoven fabric structure (b)
4 is an electron micrograph of a surface of a nonwoven fabric structure for a thermal insulation material in which an airgel foam layer is formed according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실험예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실험예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but is capable of other various forms of implementation. The following examples are intended to be illustrative of the present invention, Is provided to fully inform the user. Also, for convenience of explanation, the components may be exaggerated or reduced in size.
도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실험예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.In the figures, for example, variations in the shape shown may be expected, depending on manufacturing techniques and / or tolerances. Therefore, the experimental examples of the present invention should not be construed as limited to the specific shapes of the regions shown in this specification, and should include, for example, changes in the shape resulting from manufacturing.
이하, 본 발명의 일실시에에 따른 에어로겔 발포층이 형성된 보온재용 부직포 구조체에 대하여 첨부된 도면에 의거하여 구체적으로 설명하기로 한다. 본 발명에 첨부된 도 1은 섬유부분과 중공부분을 갖는중공사의 단면 모식도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 중공사의 현미경 사진이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 코팅 공정에 의해 에어로겔 발포층이 형성된 보온재용 부직포 구조체(a)와, 함침 공정에 의해 에어로겔 발포층이 형성된 보온재용 부직포 구조체(b)의 단면 모식도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 에어로겔 발포층이 형성된 보온재용 부직포 구조체의 표면의 전자현미경 사진이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a nonwoven fabric structure for a heat insulating material having an airgel foam layer according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 2 is a micrograph of a hollow fiber according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view of a hollow fiber according to an embodiment of the present invention. FIG. Sectional view of a nonwoven fabric structure (a) for a heat insulating material in which an airgel foam layer is formed by a coating process and a nonwoven fabric structure (b) for a heat insulating material in which an airgel foam layer is formed by an impregnation process, and FIG. 4 is a cross- 1 is an electron micrograph of the surface of a nonwoven fabric structure for a heat insulating material on which an airgel foam layer is formed.
본 발명의 일실시예에 따른 에어로겔 발포층이 형성된 보온재용 부직포 구조체는 폴리에스테르 중공사 또는 일반 폴리에스테르 섬유를 니들펀칭 공정 또는 스펀레이스 공정을 통해 제조되되, 그 밀도가 0.05 ~ 0.3 g/cm3 인 웹(web)층;과, 상기 웹(web)층의 일면 또는 양면에 함침 또는 코팅되어 형성된 에어로겔 발포층;을 포함하는 것이 바람직하다. Insulation nonwoven fabric structure of the airgel foam layer in accordance with one embodiment of the present invention formed is doedoe produced through a polyester hollow fiber or regular polyester fibers to needle punching process or a spun lace process, its density is 0.05 ~ 0.3 g / cm 3 And an airgel foam layer formed by impregnating or coating one or both surfaces of the web layer.
상기 에어로겔 발포층이 형성된 보온재용 부직포 구조체는 도 1과 같이 폴리에스테르 원사의 중앙부에 중공부분을 갖는 중공사 또는 중공부분이 없는 일반 폴리에스테르 원사를 이용하여 제조할 수 있다. 상기 폴리에스테르 섬유는 나이론 원사 다음으로 인장강도가 우수하며, 마모에도 강하다. 특히 수분을 흡수해도 인장강도 저하가 없으며, 섬유중에서 자외선과 열에 가장 강한 장점을 갖는다. 따라서 폴리에스테르 섬유를 이용하여 보온재용 부직포 구조체의 제조시 인장강도 등의 기계적 물성이 우수하여 경량화가 가능하며, 또한 내구성을 증대할 수 있다.As shown in FIG. 1, the nonwoven fabric structure for a heat insulation material having the airgel foam layer may be produced by using a hollow polyester yarn having a hollow portion at the central portion of the polyester yarn or a general polyester yarn having no hollow portion. The polyester fiber is superior to the nylon yarn in tensile strength and is also resistant to abrasion. Particularly, even when moisture is absorbed, there is no decrease in tensile strength, and it has the strongest advantage in ultraviolet rays and heat in fibers. Therefore, when the nonwoven fabric structure for a thermal insulation material is produced using polyester fibers, mechanical properties such as tensile strength are excellent, and therefore, weight can be reduced and durability can be increased.
중공사를 이용하여 본 발명의 에어로겔 발포층이 형성된 보온재용 부직포 구조체의 제조시, 상기 중공사의 중공율은 5 내지 40 % 인 것이 바람직하다. 상기 중공율(%)은 원사의 단면을 사진 측정 후에 아래의 식으로부터 계산하며, 36개의 필라멘트의 중공율을 측정한 후 이를 평균하여 사용하였다. In producing the nonwoven fabric structure for a heat insulating material in which the airgel foam layer of the present invention is formed by using a hollow fiber, the void ratio of the hollow fiber is preferably 5 to 40%. The hollow ratio (%) was calculated from the following equation after photographic measurement of the cross section of the yarn. The hollow yarns of 36 filaments were measured and averaged.
상기 폴리에스테르 중공사의 중공율이 5 % 미만인 경우에는 보온재용 부직포 구조체 내부의 함기율이 낮아서 단열효과가 적으며, 또한 중공율이 40 %를 초과하는 경우에는 중공사의 외벽이 얇기 때문에 보온재용 부직포 구조체의 내마모성, 인장강도 및 인열강도 등이 저하되는 문제점이 발생하게 된다. If the hollow fiber of the polyester hollow fiber has a hollow ratio of less than 5%, the insulation rate of the inside of the nonwoven fabric for insulation material is low and the insulation effect is small. If the hollow fiber ratio exceeds 40%, the outer wall of the hollow fiber is thin, The abrasion resistance, the tensile strength and the tear strength are lowered.
또한 본 발명의 에어로겔 발포층이 형성된 보온재용 부직포 구조체를 제조하는 폴리에스테르 중공사 또는 일반 폴리에스테르 섬유의 섬도는 1 내지 20 데니어인 것이 바람직하다. 상기 섬도가 1 데니어 미만인 경우에는 상기 보온재용 부직포 구조체의 제조시 내마모성 등의 기계적 물성이 저하되며, 섬도가 20 데니어를 초과하는 경우에는 상기 보온재용 부직포 구조체의 조직이 치밀하게 되어 이후에 수행되는 에어로겔 발포층의 형성시 함침공정이 불가하게 될 수 있다. In addition, the fineness of the polyester hollow fiber or the general polyester fiber for producing the nonwoven fabric structure for a heat insulation material in which the airgel foam layer of the present invention is formed is preferably 1 to 20 denier. When the fineness is less than 1 denier, the mechanical properties such as abrasion resistance during production of the heat insulating nonwoven fabric structure deteriorate. When the fineness exceeds 20 denier, the structure of the nonwoven warming nonwoven structure becomes dense, The impregnation process may become ineffective when the foam layer is formed.
상기와 같은 폴리에스테르 중공사 또는 일반 폴리에스테르 섬유는 장섬유 또는 단섬유를 사용할 수 있으며, 장섬유와 단섬유의 혼용에 의해서도 본 발명의 보온재용 부직포 구조체를 제조할 수 있다. The polyester hollow fiber or the general polyester fiber may be a long fiber or a short fiber, and the nonwoven fabric structure for a thermal insulation material of the present invention may be produced by mixing long fibers and short fibers.
따라서 본 발명의 일실시예에 따른 에어로겔 발포층이 형성된 보온재용 부직포 구조체를 제조하기 위한 폴리에스테르 중공사 또는 일반 폴리에스테르 섬유의 섬도는 1 내지 20 데니어인 것이 바람직하며, 특히 폴리에스테르 중공사를 사용하는 경우에 중공율은 5 내지 40 % 인 것이 바람직하다.Therefore, the fineness of the polyester hollow fiber or the general polyester fiber for producing the nonwoven fabric structure for a heat insulation material in which the airgel foam layer is formed according to an embodiment of the present invention is preferably 1 to 20 denier, and in particular, polyester hollow fiber is used The hollow ratio is preferably 5 to 40%.
일반적으로 섬유는 열전도율이 적은 소재로서, 보온성 및 경량성은 섬유 내부에 함축하고 있는 공기량 즉, 함기량과 밀접한 관계가 있는 것으로 알려져 있다. 상기 함기량은 직물을 두껍게 제조하거나, 밀도가 작은 조직일 경우에는 기모가공으로 직물 표면에 기모를 많이 형성시켜서 벌키한 구조로 제조하면 증가하게 된다. 특히 중공사는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 중공부분과 섬유부분으로 형성되고, 상기 중공부분에 공기층을 형성하여 함기량이 매우 크다. 따라서 중공사로 제조된 섬유원단은 겉보기 비중이 작고 보온성과 단열성이 우수하며, 그 결과 가볍고 따뜻하다는 우수한 특성을 갖는다. It is generally known that fibers have a low thermal conductivity and that the warmth and lightness are closely related to the amount of air implied in the fibers, that is, the amount of air. The amount of the above-mentioned fabric is increased when the fabric is made thick or when the fabric has a bulky structure by forming a lot of brushed on the surface of the fabric by the brushed process in the case of the low density fabric. Particularly, as shown in FIGS. 1 and 2, the hollow fiber is formed of a hollow portion and a fiber portion, and an air layer is formed in the hollow portion, so that the hollow amount is very large. Therefore, the fiber fabric made of hollow fiber has a small apparent specific gravity, excellent warming property and excellent heat insulating property, and as a result, it has excellent characteristics of being light and warm.
또한 본 발명의 일실시예에 따른 보온재용 부직포 구조체는 일반 폴리에스테르 섬유를 이용하여 제조가 가능하다. 주지하는 바와 같이, 폴리에스테르 섬유는 인장강도가 우수하며, 특히 습윤시 인장강도가 건조시와 유사하다. 따라서 일반 폴리에스테르 원사를 이용하여 본 발명의 보온재용 부직포 구조체의 제조시 인장강도 증가에 따른 상기 보온재의 내구성 및 경량성이 증가되는 효과를 얻을 수 있다. Further, the nonwoven fabric structure for a thermal insulation material according to an embodiment of the present invention can be manufactured using general polyester fibers. As is known, polyester fibers are excellent in tensile strength, and in particular, tensile strength at wet is similar to that at the time of drying. Accordingly, the durability and light weight of the insulating material can be increased by increasing the tensile strength of the nonwoven fabric for a thermal insulation material of the present invention by using a general polyester yarn.
상기와 같이 폴리에스테르 중공사 또는 일반 폴리에스테르 섬유를 이용하여 본 발명의 보온재용 부직포 구조체를 구성하는 웹(web)층은 니들펀칭 공정 또는 스펀레이스 공정을 통해 제조하게 된다. As described above, the web layer constituting the nonwoven fabric structure for a thermal insulation material of the present invention by using a polyester hollow fiber or a general polyester fiber is produced through a needle punching process or a spun lace process.
상기 니들펀칭 공정은 장섬유 또는 단섬유를 니들펀칭기를 통하여 적층된 섬유의 표면 또는 이면에서 니들(needle)을 사용하여 반복적으로 상하운동에 의해 펀칭(punching)함으로써 섬유들이 기계적으로 서로 엉켜 일정한 두께와 밀도를 갖는 웹(web)을 형성하는 공정을 가리킨다. In the needle punching process, the long fibers or the short fibers are punched by repeatedly up and down movements using needles on the front surface or back surface of the laminated fibers through the needle punching machine so that the fibers are mechanically tangled to each other to have a constant thickness Refers to a process for forming a web having a density.
또한 스펀레이스 공정은 고압의 유체를 분사하여 섬유상호간의 마찰운동에 의하여 결합되는 웹 형성공정을 가리킨다. In addition, the spun lace process refers to a web forming process in which a high-pressure fluid is injected to be coupled by friction between the fibers.
본 발명은 폴리에스테르 중공사 또는 일반 폴리에스테르 섬유를 니들펀칭 공정 또는 스펀레이스 공정을 통해 웹(web)층을 형성하게 된다. 이 때 상기 웹(web)층의 밀도가 0.05 ~ 0.3 g/cm3 인 것이 바람직하다. 상기 웹(web)층의 밀도가 0.05 g/cm3 미만인 경우에는 밀도가 낮아 웹(web)층의 강도가 약하고, 0.3 g/cm3 을 초과하는 경우에는 말도가 높아 에어로겔 발포층이 상기 웹(web)층의 내부로 함침이 불가하다. 따라서 상기와 같은 웹(web)층의 밀도의 범위에서 제조된 보온재용 부직포 구조체의 기계적 물성이 우수하며, 또한 웹(web)층의 내부에서 에어로겔 발포층의 형성이 용이하다. The present invention forms a web layer through a needle punching process or a spun lace process with a polyester hollow fiber or a general polyester fiber. At this time, the density of the web layer is preferably 0.05 to 0.3 g / cm 3 . When the density of the web layer is less than 0.05 g / cm 3, the strength of the web layer is low due to the low density. When the density of the web layer is more than 0.3 g / cm 3 , web) layer. Therefore, the nonwoven fabric structure for a heat insulating material manufactured in the density range of the web layer is excellent in mechanical properties, and the formation of the airgel foam layer in the web layer is easy.
또한 상기 웹(web)층은 폴리올레핀 섬유, 폴리아미드 섬유, 면 섬유, 마 섬유 및 케이폭 섬유로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 기타 섬유를 추가로 포함할 수 있다. 상기 폴리올레핀 섬유는 비중이 작아 보온재용 부직포 구조체의 중량을 가볍게 할 수 있으며, 폴리아미드 섬유는 인장강도 및 인열강도를 증대시킬 수 있다. 또한 면 섬유 및 마 섬유는 보온재용 부직포 구조체의 내일광성 등을 개선하기 위하여 추가할 수 있으며, 케이폭 섬유는 상기 보온재용 부직포 구조체의 중량을 가볍게 하고, 제조비용을 낮추기 위하여 추가될 수 있다. The web layer may further comprise at least one other fiber selected from the group consisting of polyolefin fibers, polyamide fibers, cotton fibers, hemp fibers, and kerosene fibers. The polyolefin fibers have a small specific gravity, which can lighten the weight of the nonwoven fabric structure for the heat insulating material, and the polyamide fibers can increase the tensile strength and tear strength. The cotton fiber and the hemp fiber may be added to improve the weather resistance of the nonwoven fabric structure for a thermal insulation material, and the kwon fiber may be added to lighten the weight of the nonwoven fabric structure for the thermal insulation material and lower the manufacturing cost.
폴리에스테르 섬유와 상기 기타섬유의 중량비는 1 ~ 9 : 9 ~ 1의 비율로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 4 ~ 6 : 6 ~ 4로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 폴리올레핀 섬유, 폴리아미드 섬유는 장섬유, 또는 단섬유를 사용할 수 있으며 장섬유와 단섬유의 혼용에 의해서도 제조될 수 있다.The weight ratio of the polyester fiber to the other fiber may be in the range of 1 to 9: 9 to 1, preferably 4 to 6: 6 to 4. Here, the polyolefin fibers and the polyamide fibers can be made of long fibers or short fibers, and can also be produced by mixing long fibers and short fibers.
상기와 같은 공정을 거쳐 본 발명의 에어로겔 발포층이 형성된 보온재용 부직포 구조체를 형성하기 위한 웹(web)층의 형성이 완료된다. 상기 웹(web)층의 형성이 완료된 후에는 상기 웹(web)층의 일면 또는 양면에 에어로겔 발포층을 형성하게 된다. Through the above-described processes, formation of a web layer for forming a nonwoven fabric structure for a thermal insulation material in which the airgel foam layer of the present invention is formed is completed. After the formation of the web layer is completed, an airgel foam layer is formed on one side or both sides of the web layer.
본 발명의 웹(web)층의 일면 또는 양면에 형성되는 에어로겔 발포층을 형성하기 위해서는 우선적으로 에어로겔 페이스트(paste)를 제조한다. 즉, 상기 에어로겔(aerogel)은 합성시 형성된 겔(gel) 구조를 그대로 유지한 상태에서 상기 겔(gel) 구조 내부의 액체를 공기로 치환해 얻은 고다공성 나노 구조체를 가리킨다. 상기 에어로겔은 내부에 다공성 구조를 갖고 있어 단열성과 방음성이 탁월하고 매우 가벼워 미래형 단열·방음재로 각광을 받고 있다. In order to form the airgel foam layer formed on one side or both sides of the web layer of the present invention, aerogel paste is preferentially produced. That is, the aerogels refer to highly porous nanostructures obtained by replacing the liquid inside the gel structure with air while maintaining the gel structure formed at the time of synthesis. Since the airgel has a porous structure inside, it is excellent in heat insulation and soundproofing, and is very light, and thus it is widely regarded as a future type heat insulation and soundproofing material.
상기 에어로겔은 발포층을 형성하기 위한 고분자 매트릭스(matrix)와의 혼합에 어려움이 있으므로 1차적으로 1 ~ 100 ㎛의 입도를 갖는 에어로겔 분말을 이용하여 에어로겔 페이스트를 제조한 후에 에어로겔 발포층을 형성하는 것이 바람직하다. Since the aerogels are difficult to mix with a polymer matrix for forming a foam layer, it is preferable to form an aerogel foam layer by first preparing an aerogel paste using an aerogel powder having a particle size of 1 to 100 mu m Do.
상기 에어로겔 페이스트의 제조방법은 폴리아크릴산 나트륨 또는 폴리비닐알코올(PVA)와 같은 고분자의 주사슬에 작용기가 존재하는 계면활성제를 사용하여 제조하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 와 같은 계면활성제와 30 내지 80 ℃의 물을 1 : 10 내지 1 : 65의 중량비율로 혼합하여 계면활성제 수용액을 제조한 후, 상기 계면활성제 수용액과 에어로겔을 1 : 1.1 내지 1 : 1.6의 중량비율로 혼합하여 1,000 내지 15,000 rpm의 속도로 교반하여 제조한다. The method of producing the aerogel paste is preferably prepared by using a surfactant having a functional group in a main chain of a polymer such as sodium polyacrylate or polyvinyl alcohol (PVA). That is, the above-mentioned surfactant and water at 30 to 80 ° C are mixed at a weight ratio of 1:10 to 1:65 to prepare an aqueous surfactant solution. Then, the surfactant aqueous solution and the airgel are mixed at a ratio of 1: 1.1 to 1: 1.6 By weight and stirring at a rate of 1,000 to 15,000 rpm.
또는 상기 에어로겔 페이스트는 에탄올 수용액을 이용하여 제조가 가능하다. 즉, 10 내지 30 중량%로 제조되는 에탄올 수용액과 에어로겔을 1 : 1 내지 1 : 5의 중량비율로 혼합하고, 1,000 내지 10,000 rpm의 속도로 교반하여 상기 에어로겔 페이스트를 제조할 수 있다. Alternatively, the aerogel paste can be produced using an aqueous ethanol solution. That is, the ethanol aqueous solution prepared from 10 to 30% by weight and the aerogels are mixed at a weight ratio of 1: 1 to 1: 5 and stirred at a speed of 1,000 to 10,000 rpm to prepare the aerogel paste.
상기와 같은 방법으로 제조된 에어로겔 페이스트는 10,000 내지 50,000 cps의 점도를 갖게 된다. 이후의 웹층에 함침 또는 코팅 공정을 거쳐 본 발명의 에어로겔 발포층이 형성된 보온재용 부직포 구조체를 형성하게 된다.The aerogel paste produced by the above method has a viscosity of 10,000 to 50,000 cps. The subsequent web layer is impregnated or coated to form a nonwoven fabric structure for a heat insulation material in which the airgel foam layer of the present invention is formed.
상기와 같이 제조된 에어로겔 페이스트는 이후에 액상 아크릴 수지 또는 액상 폴리우레탄 수지와, 저비점의 탄화수소 즉, 비닐클로라이드 등이 포함되는 팽창성 발포제와 1 : 1.05 내지 1 : 1.5의 중량비율로 혼합교반하여 함침액을 제조한다. The aerogel paste thus prepared is then mixed and stirred with a liquid acrylic resin or a liquid polyurethane resin and an expandable foaming agent containing a hydrocarbon having a low boiling point such as vinyl chloride at a weight ratio of 1: 1.05 to 1: 1.5, .
상기 발포제는 플라스틱이나 고무 등과 배합해 기포를 만들어 내는 물질을 총칭한다. 상기 발포제와 혼합되는 수지의 종류와 가공방법 및 가공조건 등에 따라 적합한 발포제를 선택해야 한다. 본 발명의 발포제는 아조다이카본아마이드(ADCA), 다이나이트로소펜타메틸렌테트라민(DPT), p,p'-옥시비스벤젠술포닐하이드라지드(OBSH)와 같은 유기발포제가 바람직하다. 상기 발포제는 수지와 혼합되어 발포제의 비점보다 높은 온도에서 수행되는 건조공정을 통해 고분자 수지 내부에서 기포를 형성하게 된다. The foaming agent is collectively referred to as a material that forms bubbles by blending with plastic or rubber. A suitable foaming agent should be selected according to the kind of the resin mixed with the foaming agent, the processing method, the processing conditions, and the like. The blowing agent of the present invention is preferably an organic foaming agent such as azodicarbonamide (ADCA), dinitroso pentamethylenetetramine (DPT), p, p'-oxybisbenzenesulfonylhydrazide (OBSH). The foaming agent is mixed with the resin and is formed at a temperature higher than the boiling point of the foaming agent to form bubbles inside the polymer resin through a drying process.
상기와 같이 제조된 함침액을 이용한 함침 공정을 통해, 웹(web)층을 상기 함침액에 함침하고, 스퀴징 로울러 사이를 통과시켜 과량의 함침액을 제거하게 된다. 상기와 같은 함침 공정을 통해서는 도 3의 (b)와 같이, 웹(web)층의 내부에 에어로겔 발포층이 형성된다. Through the impregnation process using the impregnation solution prepared as described above, a web layer is impregnated into the impregnation solution, and the impregnation solution is passed through between the squeegee rollers to remove excess impregnation solution. Through the above-described impregnation process, an airgel foam layer is formed inside the web layer as shown in FIG. 3 (b).
또한 본 발명의 다른 실시예에 의하면 에어로겔 발포층이 형성된 보온재용 부직포 구조체의 제조시 웹(web)층의 일면 또는 양면에 코팅 공정을 통해 에어로겔 발포층을 형성하는 것도 가능하다. 이 때 상기와 같이 코팅 공정에 의해 에어로겔 발포층의 형성시에는 상기와 같이 제조된 함침액에 증점제를 혼입하여 점도가 30,000 내지 40,000 cps인 코팅액으로 제조하여 이용하는 것이 바람직하다. 상기와 같은 코팅 공정을 통해서는 도 3의 (a)와 같이, 웹(web)층의 양면에 에어로겔 발포층이 형성된다. 또한 상기 코팅 공정을 통해서는 웹(web)층의 일면에 에어로겔 발포층의 형성도 가능하다. According to another embodiment of the present invention, it is also possible to form an airgel foam layer through a coating process on one side or both sides of a web layer at the time of manufacturing the nonwoven fabric structure for a heat insulation material in which an airgel foam layer is formed. At this time, when forming the airgel foam layer by the coating process as described above, it is preferable to use a coating solution having a viscosity of 30,000 to 40,000 cps by mixing a thickener into the impregnation solution prepared as described above. Through the above-described coating process, an airgel foam layer is formed on both sides of a web layer as shown in FIG. 3 (a). Also, an airgel foam layer may be formed on one side of the web layer through the coating process.
상기와 같이 함침 공정 또는 코팅 공정을 거쳐 웹(web)층에 상기 함침액을 함침 또는 코팅 한 후에는 예비건조공정 및 건조공정을 통해 발포층을 형성하고, 웹(web)층을 건조한다. 상기 함침 공정 또는 코팅 공정을 거친 웹(web)층은 60 내지 80 ℃의 발포개시온도(예비건조공정)를 거쳐 100 내지 150 ℃에서 발포(건조공정)를 완성시켜 본 발명의 에어로겔 발포층이 형성된 보온재용 부직포 구조체를 제조하게 된다. 상기와 같이 제조된 본 발명의 에어로겔 발포층이 형성된 보온재용 부직포 구조체는 도 4에 도시된 바와 같이, 웹(web)층의 내부에는 고분자 수지가 발포되며, 상기 웹(web)층을 구성하는 폴리에스테르 중공사 또는 일반 폴리에스테르 원사의 표면에 에어로겔이 부착되어 본 발명의 에어로겔 발포층이 형성된 보온재용 부직포 구조체를 형성하게 된다. 상기 에어로겔 발포층은 60 내지 98 중량%의 발포된 고분자 수지와 2 내지 40 중량%의 에어로겔로 구성되는 것이 보온재의 성능 즉, 보온성 및 단열성을 증대시키고, 결로현상을 방지하기 위하여 가장 바람직하다.After the impregnation solution is impregnated or coated on the web layer through the impregnation process or the coating process as described above, the foam layer is formed through the preliminary drying process and the drying process, and the web layer is dried. The web layer having been subjected to the impregnation process or the coating process is subjected to foaming (drying process) at 100 to 150 ° C through a foaming initiation temperature (preliminary drying process) of 60 to 80 ° C to form an airgel foam layer A nonwoven fabric structure for a heat insulating material is produced. As shown in FIG. 4, the nonwoven fabric for a heat insulating material having the airgel foam layer of the present invention, which is manufactured as described above, is foamed with a polymer resin inside a web layer, An airgel is adhered to the surface of the ester hollow fiber or the ordinary polyester yarn to form a nonwoven fabric structure for a warming material in which the airgel foam layer of the present invention is formed. The airgel foam layer is most preferably composed of 60 to 98% by weight of a foamed polymer resin and 2 to 40% by weight of an airgel in order to increase the performance of the insulation, that is, to increase the warmth and insulation and to prevent condensation.
상기와 같이 발포가 완성된 보온재용 부직포 구조체의 발포도는 10 내지 250 %이며, 단위중량은 80 내지 1,000 g/m2 인 것이 바람직하다. 상기 발포도는 발포후 수지의 부피와 발포전의 수지의 부피의 비를 나타내며, 상기와 같은 발포도 및 단위중량의 범위에서 보온재용 부직포 구조체의 경량화가 가능하고, 결로현상의 방지가 가능하다. 특히 상기와 같은 발포도의 범위에서 함기량이 높아 보온재의 보온성이 가장 우수하다.As described above, the degree of foaming of the nonwoven fabric structure for insulation that has been foamed is 10 to 250%, and the unit weight is preferably 80 to 1,000 g / m 2 . The degree of foaming represents the ratio of the volume of the resin after foaming to the volume of the resin before foaming. The nonwoven fabric for a thermal insulation material can be lightened in the range of the degree of foaming and the unit weight as described above, and the condensation phenomenon can be prevented. In particular, since the amount of coating is high in the range of the foaming degree as described above, the thermal insulation of the thermal insulation material is the most excellent.
이하, 구체적인 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 하기 실시예는 본 발명의 일실시예에 따른 에어로겔 발포층을 포함하는 보온재용 부직포 구조체에서 혼입된 에어로겔의 함량변화에 따른 열전도율을 측정한 것이다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples. The following examples are intended to further illustrate the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention. In the following Examples, thermal conductivity of a nonwoven fabric for a thermal insulation material including an airgel foam layer according to an embodiment of the present invention is measured according to changes in the content of aerogels incorporated therein.
<실시예 1-4>≪ Example 1-4 >
3 데니어의 섬도를 갖고 중공율이 20 %인 폴리에스테르 중공사 장섬유를 니들펀칭하여 상기 폴리에스테르 중공사 장섬유를 교락시켜 웹(web)층을 형성하였다. 그리고 10 ㎛의 입도를 갖는 에어로겔과 30 중량%인 에탄올 수용액을 1 : 3의 중량비율로 혼합하여 8,000 rpm으로 10분간 교반하여 에어로겔 페이스트를 제조하였다. A polyester hollow fiber having a fineness of 3 denier and a hollow ratio of 20% was needle-punched to form a web layer by entangling the polyester hollow fiber. Then, an aerogel having a particle size of 10 μm and an aqueous ethanol solution of 30% by weight were mixed at a weight ratio of 1: 3 and stirred at 8,000 rpm for 10 minutes to prepare an airgel paste.
그리고 상기와 같이 제조된 에어로겔 페이스트는 이후에 액상 폴리우레탄 수지 및 발포제와 적절하게 혼합교반하여 상기 에어로겔의 함량이 0 중량%, 15 중량%, 30 중량% 및 40 중량%인 함침액을 제조하고, 상기 함침액에 웹층을 디핑(dipping) 처리하였다. Then, the aerogel paste prepared as described above is mixed and stirred appropriately with the liquid polyurethane resin and the foaming agent to prepare an impregnation liquid having a content of the aerogels of 0 wt%, 15 wt%, 30 wt% and 40 wt% The impregnation solution was dipped into a web layer.
상기와 같이 웹(web)층을 에어로겔의 함량이 0 중량%, 15 중량%, 30 중량% 및 40 중량%인 함침액에 디핑 처리한 후에 스퀴징 로울러 사이를 통과시켜 과량의 함침액을 제거한 후, 80 ℃의 발포개시온도를 거쳐 120 ℃에서 발포를 완성시켜 본 발명의 에어로겔 발포층이 형성된 보온재용 부직포 구조체를 제조하여 각각 실시예 1 내지 실시예 4의 시험편으로 사용하였다. As described above, the web layer was dipped into an impregnation solution containing 0 wt%, 15 wt%, 30 wt%, and 40 wt% of aerogels, passed between squeegee rollers to remove excess impregnation solution , The foaming at 120 ° C was completed through a foaming initiation temperature of 80 ° C to prepare a nonwoven fabric for a heat insulating material in which an airgel foam layer of the present invention was formed, and used as the test pieces of Examples 1 to 4, respectively.
<비교예><Comparative Example>
3 데니어의 섬도를 갖고 중공부분이 없는 일반 폴리에스테르 장섬유 원사를 니들펀칭하여 상기 일반 폴리에스테르 장섬유 원사를 교락시켜 웹(web)층을 형성하였다. 이후에 에어로겔 발포층의 형성없이 상기 웹(web)층을 비교예의 시험편으로 사용하였다.A general polyester long fiber yarn having a fineness of 3 denier and no hollow portion was needle-punched to form a web layer by entangling the general polyester long fiber yarn. Thereafter, the web layer was used as a test piece of a comparative example without forming an airgel foam layer.
상기 실시예 1-4 및 비교예에 의하여 제조된 시험편을 대상으로 다음과 같이 열전도율에 대한 물성 테스트를 실시하였다. 상기 열전도율(mW/mK)측정은 상기 시험편을 채취하여, 20 cm x 20 cm의 크기로 절단한 후, KS L 9106 (평판형 열류계법)에 의거하여 측정하였다. 상기와 같이 실시한 시험편에 대한 열전도율 측정 결과를 표 1에 나타내었다.The test pieces prepared according to Examples 1-4 and Comparative Examples were subjected to the following physical properties test for thermal conductivity. The thermal conductivity (mW / mK) was measured by cutting the specimen to 20 cm x 20 cm and measuring it according to KS L 9106 (Flat Plate Heat Flow Method). The results of the measurement of the thermal conductivity of the test piece as described above are shown in Table 1.
상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 2-4의 시험편은 에어로겔 발포층이 형성되지 않은 실시예 1에 비해 열전도율이 향상된 것을 확인 할 수 있다. 또한 실시예 1-4의 시험편의 경우에 에어로겔의 함량이 증가함에 따라 점차로 열전도율이 저하되어 보온성이 개선됨을 확인할 수 있다. As can be seen from Table 1, the test piece of Example 2-4 according to the present invention has improved thermal conductivity as compared with Example 1 in which the airgel foam layer is not formed. Also, in the case of the test piece of Example 1-4, the thermal conductivity is gradually decreased as the content of aerogels is increased, and the warmth is improved.
또한 실시예 1과 비교예는 동일하게 에어로겔 발포층은 형성하지 않은 시험편이나, 폴리에스테르 중공사를 이용하여 제조된 실시예 1의 시함편이 일반 폴리에스테르 원사를 이용하여 제조된 비교예의 시험편 대비 열전도율이 다소 개선된 것을 확인할 수 있다., Further, in Example 1 and Comparative Example, the thermal conductivity of the test piece in which the airgel foam layer was not formed or the heat transfer coefficient of the test piece of Comparative Example prepared using the polyester yarn of Example 1 prepared using the polyester hollow yarn It can be confirmed that it is somewhat improved.
즉, 상기 표 1로부터 웹(web)층에 에어로겔 발포층을 도입하고, 중공사를 이용하여 웹(web)층을 형성함으로써, 시험편의 열전도율을 점차로 낮출 수 있는 것을 확인할 수 있다.That is, it can be seen from Table 1 that the thermal conductivity of the test piece can be gradually lowered by introducing an airgel foam layer into the web layer and forming a web layer using hollow fiber.
이상으로 본 발명의 실시예를 바탕으로 상세하게 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 통상의 기술자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.While the invention has been shown and described with reference to certain embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims.
1 : 섬유부분, 3 ; 중공부분
10 : 에어로겔 발포층, 20 : 웹층, 30 : 함침층1: fiber portion, 3; Hollow portion
10: airgel foam layer, 20: web layer, 30: impregnated layer
Claims (7)
폴리에스테르 중공사 또는 일반 폴리에스테르 섬유를 니들펀칭 공정 또는 스펀레이스 공정을 통해 제조되되, 그 밀도가 0.05 ~ 0.3 g/cm3 인 웹(web)층;과
상기 웹(web)층의 일면 또는 양면에 함침 또는 코팅되어 형성된 에어로겔 발포층;
을 포함하는 보온재용 부직포 구조체.
A nonwoven fabric structure for a heat insulating material,
A web layer having a density of 0.05 to 0.3 g / cm < 3 > prepared by a needle punching process or a spun lace process, a polyester hollow fiber or a general polyester fiber;
An airgel foam layer formed by impregnating or coating on one side or both sides of the web layer;
Wherein the nonwoven fabric structure is formed of a nonwoven fabric.
상기 폴리에스테르 중공사는 중공율이 5 내지 40 %인 것을 특징으로 하는 보온재용 부직포 구조체.
The method according to claim 1,
Wherein the polyester hollow fiber has a hollow ratio of 5 to 40%.
상기 웹(web)층은 폴리올레핀 섬유, 폴리아미드 섬유, 면섬유, 마섬유 및 케이폭 섬유로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 섬유를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 보온재용 부직포 구조체.
The method according to claim 1,
Wherein the web layer further comprises at least one fiber selected from the group consisting of polyolefin fibers, polyamide fibers, cotton fibers, hemp fibers, and kerosene fibers.
상기 에어로겔 발포층은 60 내지 98 중량%의 발포된 고분자 수지와 2 내지 40 중량%의 에어로겔로 구성되는 것을 특징으로 하는 보온재용 부직포 구조체.
The method according to claim 1,
Wherein the airgel foam layer is composed of 60 to 98% by weight of the foamed polymer resin and 2 to 40% by weight of the airgel.
상기 보온재용 부직포 구조체의 단위중량은 80 내지 1,000 g/m2 인 것을 특징으로 하는 보온재용 부직포 구조체.
The method according to claim 1,
Wherein the unit weight of the nonwoven fabric structure for a heat insulating material is 80 to 1,000 g / m 2 .
상기 에어로겔 발포층의 발포도는 10 ~ 250 %인 것을 특징으로 하는 보온재용 부직포 구조체.
The method according to claim 3,
Wherein the airgel foam layer has a degree of foaming of 10 to 250%.
1 ~ 100 ㎛의 입도를 갖는 에어로겔 분말을 이용하여 에어로겔 페이스트를 제조는 단계;
상기 에어로겔 페이스트와 액상 아크릴 수지 또는 액상 폴리우레탄 수지 및 팽창성 발포제를 혼합교반하여 함침액을 제조하는 단계; 및
상기 함침액을 웹(web)층에 함침하여 에어로겔 발포층을 형성하는 단계;
를 포함하는 보온재용 부직포 구조체의 제조방법
Producing a web layer having a density of 0.05 to 0.3 g / cm < 3 > through a needle punching process or a spun lace process with a polyester hollow fiber or a general polyester fiber;
Preparing an aerogel paste using an aerogel powder having a particle size of 1 to 100 mu m;
Mixing the aerogel paste with a liquid acrylic resin or a liquid polyurethane resin and an expandable foaming agent to prepare an impregnation solution; And
Impregnating a web layer with the impregnation solution to form an airgel foam layer;
A method for manufacturing a nonwoven fabric structure for a heat insulating material
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170149018A KR102005153B1 (en) | 2017-11-09 | 2017-11-09 | Non-woven structure for heat insulating materials including aerogel foaming layer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170149018A KR102005153B1 (en) | 2017-11-09 | 2017-11-09 | Non-woven structure for heat insulating materials including aerogel foaming layer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20190053322A true KR20190053322A (en) | 2019-05-20 |
| KR102005153B1 KR102005153B1 (en) | 2019-07-30 |
Family
ID=66678652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020170149018A KR102005153B1 (en) | 2017-11-09 | 2017-11-09 | Non-woven structure for heat insulating materials including aerogel foaming layer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102005153B1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220151749A (en) * | 2021-05-07 | 2022-11-15 | 인하대학교 산학협력단 | Sound absorbing and insulating material for automobile engine encapsulation |
| CN115748242A (en) * | 2022-11-04 | 2023-03-07 | 河北科技大学 | Preparation method of aerogel-based flexible heat-preservation and heat-insulation chip |
| CN116356579A (en) * | 2023-04-17 | 2023-06-30 | 华瑞墨石丹阳有限公司 | Thermal insulation glue-spraying cotton and processing method thereof |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230157189A (en) | 2022-05-09 | 2023-11-16 | 정효정 | Insulation Cover Of Foamed Air-cap Sheet For Vinyl Greenhouse And Manufacturing Method Thereof |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100753960B1 (en) * | 2006-10-13 | 2007-08-31 | (주)에이피엠티 | Multi-layer sheet of motor vehicles interior products and manufacturing method thereof |
| KR100920823B1 (en) * | 2008-08-26 | 2009-10-08 | 엔브이에이치코리아(주) | Composite panel for headliner using non-crosslinked polypropylene foam sheet |
| KR20160120202A (en) * | 2015-04-07 | 2016-10-17 | 주식회사 엘지화학 | Aerogel containing composition and thermal insulation blanket prepared by using the same |
-
2017
- 2017-11-09 KR KR1020170149018A patent/KR102005153B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100753960B1 (en) * | 2006-10-13 | 2007-08-31 | (주)에이피엠티 | Multi-layer sheet of motor vehicles interior products and manufacturing method thereof |
| KR100920823B1 (en) * | 2008-08-26 | 2009-10-08 | 엔브이에이치코리아(주) | Composite panel for headliner using non-crosslinked polypropylene foam sheet |
| KR20160120202A (en) * | 2015-04-07 | 2016-10-17 | 주식회사 엘지화학 | Aerogel containing composition and thermal insulation blanket prepared by using the same |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220151749A (en) * | 2021-05-07 | 2022-11-15 | 인하대학교 산학협력단 | Sound absorbing and insulating material for automobile engine encapsulation |
| CN115748242A (en) * | 2022-11-04 | 2023-03-07 | 河北科技大学 | Preparation method of aerogel-based flexible heat-preservation and heat-insulation chip |
| CN116356579A (en) * | 2023-04-17 | 2023-06-30 | 华瑞墨石丹阳有限公司 | Thermal insulation glue-spraying cotton and processing method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102005153B1 (en) | 2019-07-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102005153B1 (en) | Non-woven structure for heat insulating materials including aerogel foaming layer | |
| JP4204716B2 (en) | Self-supporting porous fiber assembly and method for producing the same | |
| CN108486769B (en) | One-way moisture permeable and heat insulating composite material and preparation method thereof | |
| US10329700B2 (en) | Method for producing a fluffy temperature regulating warmth retention material and fluffy temperature regulating warmth retention material | |
| TW201739605A (en) | Aerogel complex and preparation method thereof | |
| US2719806A (en) | Process for the manufacture of porous, air-permeable, flexible sheet material | |
| US20180244029A1 (en) | Apparatus and method for manufacturing composite sheet comprising aerogel sheet | |
| CN108778705A (en) | Including cooperateing with prepreg, core and composite article with mixture fire proofing | |
| CN108754868B (en) | Heat-insulating flocculus material, preparation method thereof and heat-insulating product | |
| CN110983618B (en) | Light-weight structure flexible anti-skid non-woven material | |
| JP2016191183A (en) | Base material for composite molding, and composite molded article and method for producing the same | |
| KR101275671B1 (en) | Nonwoven fabric having good retaining warming and preparation method thereof | |
| JP6679628B2 (en) | Functional fabric and method for producing the same | |
| CN209568210U (en) | Wadding material and heat insulating products | |
| JP4546602B2 (en) | Heat-insulating layer-forming coating composition, molded product, and method for producing molded product | |
| RU111557U1 (en) | INSULATION MATERIAL | |
| JP4485040B2 (en) | Porous fiber assembly and method for producing the same | |
| JP4316077B2 (en) | Porous fiber composite laminate and method for producing the same | |
| CN112176527A (en) | Antibacterial antistatic flame-retardant polyester fiber gradient structure sound-absorbing material and preparation method thereof | |
| JP2016191020A (en) | Substrate for fire retardant composite molding, fire retardant composite molded body and manufacturing method therefor | |
| EP3990278B1 (en) | Nonwoven fibrous web | |
| CN215704671U (en) | Dampproofing ventilative agricultural composite non-woven fabrics | |
| CN106968113B (en) | A kind of production technology of flame-retardant wall blanket | |
| US20210164140A1 (en) | Thermal insulation flocculus material, preparation method thereof, and thermal insulation article | |
| JPS63309659A (en) | Fiber molded body |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant |