KR101441182B1 - Core material using a long glass fiber, method for fabricating the same and vacuum insulation panel using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 장섬유를 수평으로 배열하여 박막의 심재를 형성하는 한편, 상기 심재를 복수로 적층 형성함에 따라 진공단열재의 단열성능을 극대화시킬 수 있도록 한 장섬유를 이용한 심재, 그 제조방법 및 이를 이용한 진공단열재에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 가전제품 및 건축재료로 사용되는 진공단열재용 심재의 제조방법에 있어서, 유리섬유를 소정의 길이로 형성하는 단계; 및 상기 유리섬유를 수평으로 배열한 후 보드 형태로 성형하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러 가전제품 및 건축재료로 사용되는 진공단열재에 있어서, 평균길이 1000 ~ 5000㎛, 직경 1 ~ 7㎛의 유리섬유가 수평 배열된 박막의 유리섬유보드(111)를 구비하고, 상기 유리섬유보드(111)를 복수로 적층시켜 이루어지는 심재(110); 및 상기 심재(110)를 진공포장해주는 외피재(120);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a core material using a single fiber so as to maximize heat insulation performance of a vacuum insulation material by forming a core of a thin film by horizontally arranging the long fibers and forming a plurality of the core materials by lamination, To a vacuum insulation material.
According to the present invention, there is provided a method of manufacturing a core material for a vacuum insulation material used as a home appliance and a building material, the method comprising the steps of: forming glass fibers to a predetermined length; And arranging the glass fibers horizontally and then shaping the glass fibers into a board shape.
A vacuum insulator used as a household electric appliance and a building material, comprising a glass fiber board (111) having a thin film of glass fibers having an average length of 1000 to 5000 mu m and a diameter of 1 to 7 mu m horizontally arranged, 111) are laminated in a plurality of layers; And a cover material 120 for vacuum-packing the core material 110. [
Description
본 발명은 진공단열재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 진공단열재의 단열성능을 극대화시킬 수 있는 장섬유를 이용한 심재, 그 제조방법 및 이를 이용한 진공단열재에 관한 것이다.
The present invention relates to a vacuum insulation material, and more particularly, to a core material using long fibers capable of maximizing the heat insulation performance of a vacuum insulation material, a manufacturing method thereof, and a vacuum insulation material using the core material.
일반적으로, 진공단열재(V-Panel, Vacuum Insulation Panel)는 가스투과율이 낮은 외피재와 진공상태를 부여한 심재로 구성된 것으로, 이러한 진공단열재는 열 차단 효과가 매우 우수하며, 폴리우레탄이나 스티로폼 같은 기존 단열재보다 단열성능이 8배 이상 높아 최근 수요가 증가하고 있는 첨단소재이다.In general, a vacuum insulation panel (V-Panel) is composed of a shell material having a low gas permeability and a core material provided with a vacuum state. Such a vacuum insulation material has a very excellent heat shielding effect and can be used as a conventional insulation material such as polyurethane or styrofoam It is a high-tech material whose demand for insulation is increasing more than 8 times higher than that of insulation.
이러한 진공단열재는 냉장고는 물론 건물 벽면, 도어 등의 건축용이나 냉동차량, 자판기 등 산업용으로도 용도확장이 가능하다. 특히 냉장고용 진공단열재를 에너지 효율성 향상이 강조되고 있는 냉장고의 4면에 적용할 경우 냉각효율이 개선되어 소비전력을 20%까지 감소시킬 수 있다. 아울러 냉장고 외벽을 얇게 설계할 수 있어 용적율을 30% 가까이 향상시킬 수 있다.These vacuum insulation materials can be used not only in refrigerators, but also in industrial applications such as building walls, doors, etc. for construction, refrigeration vehicles, and vending machines. In particular, when vacuum insulation for refrigerators is applied to four sides of a refrigerator in which energy efficiency improvement is emphasized, the cooling efficiency can be improved and power consumption can be reduced by 20%. In addition, since the outer wall of the refrigerator can be designed thinly, the volume ratio can be improved by about 30%.
이와 같은 진공단열재는 기공율(80% 이상)에 의한 내부에 공극이 생기고, 이 공간의 진공상태를 유지시켜주는 가스차단필름으로 구성된 외피재와, 외피재의 공간에 수용되며 진공공간을 만들어 주는 다공성 소재의 심재와, 가스 및 수분을 흡착하는 게터(Getter)로 구성된다.Such a vacuum insulation material has a cover material composed of a gas barrier film which has voids formed therein by porosity (80% or more) and maintains the vacuum state of the space, a porous material accommodated in the space of the encapsulating material and forming a vacuum space And a getter for adsorbing gas and moisture.
상기 외피재는 다층 폴리머와 알루미늄을 라미네이팅한 필름으로 구성될 수 있고, 심재는 유리섬유(Glass fiber) 또는 실리카 코어 등을 전처리 공정을 거쳐서 소정의 경도 및 원하는 크기를 갖도록 한 것을 사용하게 되며, 게터는 외피의 내부에 잔존하거나 새로 유입되는 가스 및 수분을 흡수하기 위한 흡기, 흡습제의 일종이다.The cover material may be composed of a multilayer polymer and a film laminated with aluminum. The core material may be glass fiber or silica core having a desired hardness and desired size through a pretreatment process. It is a kind of intake and desorptive agent for absorbing gas and moisture remaining in the inside of the shell or newly entering.
그러나 종래의 진공단열재는 유리섬유로 이루어진 심재가 니들링 또는 열압축 공정을 거치게 됨에 따라 제작이 어렵고, 유리섬유가 수직, 수평, 경사 등 서로 엇갈리게 배열됨에 따라 초기 성능이 떨어지는 문제가 있다.
However, in the conventional vacuum insulation material, the core material made of glass fibers undergoes a needling or thermal compression process, which is difficult to manufacture, and the initial performance deteriorates as the glass fibers are arranged alternately such as vertical, horizontal, and inclined.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 장섬유를 수평으로 배열하여 박막의 심재를 형성하는 한편, 상기 심재를 복수로 적층 형성함에 따라 진공단열재의 단열성능을 극대화시킬 수 있도록 한 장섬유를 이용한 심재, 그 제조방법 및 이를 이용한 진공단열재를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been conceived in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method for forming a core of a thin film by horizontally arranging long fibers, And a method of manufacturing the same, and a vacuum insulation material using the core material.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 장섬유를 이용한 심재 제조방법은, 가전제품 및 건축재료로 사용되는 진공단열재용 심재의 제조방법에 있어서, 유리섬유를 소정의 길이로 형성하는 단계; 및 상기 유리섬유를 수평으로 배열한 후 보드 형태로 성형하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method for manufacturing a core material using long fibers according to the present invention for realizing the above object is a method for manufacturing a core material for a vacuum insulation material used as a home appliance and a building material, And arranging the glass fibers horizontally and then shaping the glass fibers into a board shape.
이 경우 상기 유리섬유는, 평균길이가 1000 ~ 5000㎛로 이루어진 장섬유인 것을 특징으로 한다.In this case, the glass fiber is a long fiber having an average length of 1000 to 5000 m.
또한 상기 유리섬유는, 직경이 1 ~ 7㎛인 것을 특징으로 한다.The glass fiber has a diameter of 1 to 7 mu m.
또한 상기 유리섬유는, 유기 초극세 섬유, 흄드 실리카 파우더, 실리카 파우더, 펄라이트 파우더, 에어로젤 파우더 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.The glass fiber may further include at least one of organic microfine fibers, fumed silica powder, silica powder, pearlite powder, and airgel powder.
또한 상기 유리섬유는, 습식 제조 공법(Mesh Belt), 열압착법, 무기 바인더 접착법, 니들링(Needling) 가공법 중 어느 하나에 의해 성형되는 것을 특징으로 한다.Further, the glass fiber is characterized by being formed by any one of a wet-making method, a thermo-compression bonding method, an inorganic binder bonding method, and a needling method.
또한 상기 습식 제조 공법은, 탱크에 상수를 충수하고, 이 상수에 바인더를 혼합하여 점착 용액을 조성하는 단계; 상기 용액에 유리섬유를 투입하여 유리섬유들의 점착이 이루어지도록 교반하는 단계; 상기 점착된 유리섬유를 적어도 한 쌍의 롤러 사이에 통과시켜 시트 또는 보드 형태로 압착 형성함과 아울러 수분을 제거하는 단계; 상기 수분이 제거된 유리섬유를 메쉬벨트를 통해 건조기에 투입하여 건조하는 단계; 및 상기 건조된 유리섬유를 소정의 크기로 절단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the wet manufacturing method includes the steps of filling a tank with a constant water and mixing the water with a binder to form an adhesive solution; Stirring the glass fibers so that the glass fibers are adhered; Passing the adhesive glass fiber between at least a pair of rollers to form a sheet or a board in a compressed state and removing moisture; Introducing the moisture-removed glass fiber into a dryer through a mesh belt and drying the glass fiber; And cutting the dried glass fiber into a predetermined size.
또한 상기 상수 100중량부에 대하여 바인더 1 ~ 20중량부를 투입 교반하는 것을 특징으로 한다.And 1 to 20 parts by weight of a binder is added and stirred with respect to 100 parts by weight of the above constant.
또한 상기 바인더는, 아크릴 수지계, PVA계, 우레탄 수지계, 에폭시 수지계, 페놀 수지계, 폴리 아미드계 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.The binder may be any one of acrylic resin, PVA, urethane resin, epoxy resin, phenol resin, and polyamide resin.
또한 상기 유리섬유의 수분제거 및 건조단계는, 강제 배기시스템이 구비된 진공챔버 내에서 이루어지는 것을 특징으로 한다.The moisture removal and drying step of the glass fiber is performed in a vacuum chamber equipped with a forced exhaust system.
또한 상기 열압착법은, 400 ~ 1000℃의 온도로 실시하는 것을 특징으로 한다.The thermocompression bonding is performed at a temperature of 400 to 1000 캜.
또한 상기 열압착법은, 플레이트 프레스(Plate press) 또는 벨트 프레스(Belt press)를 이용하는 것을 특징으로 한다.The thermocompression bonding method is characterized by using a plate press or a belt press.
본 발명에 따른 장섬유를 이용한 심재는, 상기 제조방법 중 어느 하나의 제조방법에 따라 제조되는 것을 특징으로 한다.The core material using the long fibers according to the present invention is characterized in that it is produced according to any one of the above production methods.
가전제품 및 건축재료로 사용되는 진공단열재에 있어서, 평균길이 1000 ~ 5000㎛, 직경 1 ~ 7㎛의 유리섬유가 수평 배열된 박막의 유리섬유보드를 구비하고, 상기 유리섬유보드를 복수로 적층시켜 이루어지는 심재; 및 상기 심재를 진공포장해주는 외피재;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.A vacuum insulating material used as a household electrical appliance and a building material includes a glass fiber board having a thin film of glass fibers having an average length of 1000 to 5000 mu m and a diameter of 1 to 7 mu m horizontally arranged, Core material; And a jacket material for vacuum-packing the core material.
이 경우 상기 유리섬유보드는, 적어도 두 겹 이상 적층되는 것을 특징으로 한다.In this case, the glass fiber board is stacked at least two or more times.
또한 상기 유리섬유보드는, 양측이 계단 또는 요철형상으로 적층되어 상기 유리섬유보드의 양측 일부가 서로 겹치도록 한 것을 특징으로 한다.The glass fiber board is characterized in that both sides of the glass fiber board are laminated in a step or concavo-convex shape so that both side portions of the glass fiber board overlap each other.
또한 상기 유리섬유보드는, 접착제를 매개로 적층되는 것을 특징으로 한다.
Further, the glass fiber board is characterized in that it is laminated via an adhesive.
이상과 같은 구성에 따른 본 발명은, 소정 길이의 유리섬유를 수평으로 배열하여 박막의 심재를 형성함과 아울러 상기 심재를 복수로 적층 형성함에 따라 진공단열재의 단열 성능을 극대화할 수 있는 장점이 있다.
According to the present invention, it is possible to maximize the heat insulation performance of the vacuum insulation material by forming the core material of the thin film by horizontally arranging the glass fibers of a predetermined length and by laminating a plurality of the core materials .
도 1은 본 발명에 따른 진공단열재의 내부구성도,
도 2는 도 1의 'A'부분 상세도,
도 3은 본 발명에 따른 유리섬유가 수평으로 배열 형성된 심재를 보여주는 도면대용 사진,
도 4는 본 발명에 따른 심재의 다양한 적층형상을 보여주는 측단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an internal construction view of a vacuum insulator according to the present invention;
FIG. 2 is a detailed view of the portion 'A' of FIG. 1,
FIG. 3 is a photograph showing a core material in which glass fibers are arranged horizontally according to the present invention,
4 is a side sectional view showing various laminated shapes of the core material according to the present invention.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
여기서, 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.In the drawings, the same reference numerals as in the drawings denote the same elements in the drawings, unless they are indicated on other drawings.
도 1은 본 발명에 따른 진공단열재의 내부구성도이고, 도 2는 도 1의 'A'부분 상세도이며, 도 3은 본 발명에 따른 유리섬유가 수평으로 배열 형성된 심재를 보여주는 도면대용 사진이고, 도 4는 본 발명에 따른 심재의 다양한 적층형상을 보여주는 측단면도이다.FIG. 2 is a detailed view of a portion 'A' of FIG. 1, and FIG. 3 is a photograph showing a core material in which glass fibers according to the present invention are horizontally arranged. FIG. And Figure 4 is a side cross-sectional view showing various laminate shapes of the core material according to the present invention.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 가전제품 및 건축재료로 사용되는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 진공단열재(100)는, 유리섬유가 수평으로 배열되어 이루어진 박막의 유리섬유보드(111)를 구비하고 상기 유리섬유보드(111)를 복수로 적층시켜 이루어지는 심재(110)와, 상기 심재(110)를 진공포장해주는 외피재(120)를 포함하여 구성된다.
1 to 3, a
이러한 본 발명의 구성에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
The configuration of the present invention will be described in detail as follows.
심재(110)는 유리섬유를 소정의 길이로 형성하는 한편, 상기 유리섬유를 수평으로 배열한 후 유리섬유보드(111) 형태로 성형하게 된다.The
이 경우 상기 유리섬유는 평균 직경이 1 ~ 7㎛으로 형성될 수 있다. 즉 유리섬유의 직경이 1㎛ 미만으로 형성될 경우 습식제조법으로 형성되는 심재(110)의 기공율이 너무 작아져 단열성능이 저하된다. 이에 반해 유리섬유의 평균 직경이 7㎛를 초과할 경우에는 기공 크기가 커지기 때문에 장기 내구성이 저하될 수 있는 우려가 있다.In this case, the glass fibers may have an average diameter of 1 to 7 mu m. That is, when the diameter of the glass fiber is less than 1 占 퐉, the porosity of the
아울러 상기 유리섬유는 적어도 1000㎛ 이상, 바람직하게는 3000 ~ 5000㎛(동적 영상 분석법에 의해 측정) 길이의 장섬유로 형성될 수 있다. 즉 유리섬유를 3000 ~ 5000㎛ 이내의 길이로 형성하는 경우 유리섬유의 수평 배열이 최적화됨에 따라 열전도율의 개선 효과가 커지게 되며, 이에 따라 진공단열재의 단열성능을 향상시킬 수 있게 된다.In addition, the glass fibers may be formed of long fibers having a length of at least 1000 탆, preferably 3000 to 5000 탆 (as measured by dynamic image analysis). That is, when the glass fiber is formed to have a length within the range of 3000 to 5000 탆, the horizontal alignment of the glass fibers is optimized, and the effect of improving the thermal conductivity is enhanced, thereby improving the heat insulation performance of the vacuum insulation.
다시 말해, 유리섬유를 1000㎛ 이하의 길이로 형성하는 경우에는 심재를 구성하는 유리섬유가 수직, 수평, 경사 등 서로 엇갈리게 배열됨에 따라 초기성능이 떨어지는 문제가 발생하게 된다. 반대로 유리섬유를 5000㎛ 이상의 길이로 형성하는 경우에는 유리섬유를 수평으로 배열 및 성형 공정을 진행하는데 어려움이 따르게 된다.In other words, when the glass fibers are formed to a length of 1000 탆 or less, the glass fibers constituting the core material are arranged in a staggered manner such as vertical, horizontal, and inclined. On the other hand, when the glass fibers are formed to a length of 5000 mu m or more, it is difficult to arrange the glass fibers horizontally and to carry out the molding process.
또한 유리섬유는 장기 내구성을 증진시킬 수 있도록 유기 초극세 섬유, 흄드 실리카 파우더, 실리카 파우더, 펄라이트 파우더, 에어로젤 파우더 중 하나 이상을 선택적으로 포함하여 이루어질 수 있다.The glass fiber may further include at least one of organic ultrafine fibers, fumed silica powder, silica powder, pearlite powder, and airgel powder so as to enhance long-term durability.
이와 같은 상기 유리섬유는, 습식 제조 공법(Mesh Belt), 열압착법, 무기 바인더 접착법, 니들링(Needling) 가공법 중 어느 하나에 의해 심재(110)로 제조될 수 있다.The glass fiber may be made of a
상기 복수의 제조 공법 중 습식 제조 공법에 대해 설명해보면, 먼저 탱크에 상수를 충수하고, 이 상수에 바인더를 혼합하여 점착 용액을 조성한다. 그리고 상기 용액에 유리섬유를 투입하여 유리섬유들의 점착이 이루어지도록 교반한다.A description will be given of the wet manufacturing method among the above-mentioned manufacturing methods. First, a tank is filled with a constant, and a binder is mixed with this constant to form an adhesive solution. Then, the glass fibers are put into the solution and stirred so that the glass fibers are adhered.
그런 다음, 상기 점착된 유리섬유를 적어도 한 쌍의 롤러 사이에 통과시켜 시트 또는 보드 형태로 압착형성함과 아울러 수분을 제거한 다음, 수분이 제거된 유리섬유를 메쉬벨트를 통해 건조기에 투입하여 건조한다. 이 경우 상기 건조기의 온도는 약 300℃ 전후가 적당하다.Then, the adhered glass fiber is passed between at least one pair of rollers to form a sheet or a board, and moisture is removed. Then, the moisture-free glass fiber is put into a dryer through a mesh belt and dried . In this case, the temperature of the dryer is preferably about 300 캜.
여기서, 바람직하게는 상기 유리섬유의 수분제거 및 건조단계는, 강제 배기시스템이 구비된 진공챔버 내에서 이루어지게 된다.Preferably, the moisture removal and drying step of the glass fiber is performed in a vacuum chamber equipped with a forced exhaust system.
건조과정이 완료되면, 상기 건조된 유리섬유를 소정의 크기로 절단 형성한 다음, 복수로 적층해주면 본 발명에 따른 심재(110)의 제조가 완성된다.When the drying process is completed, the dried glass fibers are cut to a predetermined size and then laminated to form a plurality of the
이 경우 상기 바인더는 상수 100중량부에 대하여 1 ~ 20중량부를 투입 교반하는 것이 바람직하다.In this case, the binder is preferably added and stirred in an amount of 1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the constant.
아울러 상기 바인더는 아크릴 수지계, PVA계, 우레탄 수지계, 에폭시 수지계, 페놀 수지계, 폴리 아미드계 중 어느 하나를 이용하는 것이 바람직하다.The binder may be selected from the group consisting of an acrylic resin, a PVA, a urethane resin, an epoxy resin, a phenol resin, and a polyamide.
다른 제조 공법으로, 상기 심재(110)는 바인더에 의해 결합된 유리섬유를 소정의 열압착을 통해 유리섬유를 소정의 형상으로 압착 형성해줌과 동시에 바인더를 가열 제거해주는 열압착법을 통해 제조될 수 있다.According to another manufacturing method, the
이 경우 상기 유리섬유를 결합해주는 바인더는 가용성 규산소다, 알루미나 졸, 실리카 졸, 알루미늄 포스페이트 중 하나 이상으로 이루어질 수 있다.In this case, the binder for binding the glass fibers may be composed of at least one of soluble sodium silicate, alumina sol, silica sol, and aluminum phosphate.
또한 유리섬유보드(111)의 제조를 위해 유리섬유에 포함된 바인더를 고온으로 가열 제거해주는 열압착 공정은, 400 ~ 1000℃의 온도로 실시하는 것이 바람직하다. 즉 400℃ 미만의 온도에서 열압착 공정을 실시하는 경우 바인더를 효율적으로 가열 제거하기가 어려우며, 아울러 유리섬유 조직의 변형이 제대로 이루어지지 않아 압착 효율이 떨어지게 된다. 이에 반해 가열온도가 1000℃를 초과하는 경우에는 심재(110)를 제조하는데 비용이 과다하게 소요되는 등의 부담이 있다.In order to manufacture the
상기 열압착 공정은 플레이트 프레스(Plate press) 또는 벨트 프레스(Belt press)와 같은 장비를 이용하여 실시할 수 있다.The thermocompression bonding process may be performed using a plate press or a belt press.
이와 같은 공정을 통해 성형제조되는 유리섬유보드(111)는 적어도 두 장 이상 적층되어 심재(110)를 구성할 수 있다. 여기서, 바람직하게는 상기 복수의 유리섬유보드(111)는 접착제를 매개로 적층될 수 있다.
At least two or more
외피재(120)는 상기와 같은 공정을 통해 제조된 심재(110)를 진공 포장해주는 역할을 한다. 여기서, 바람직하게는 이와 같은 외피재(120)는 내측에서 외측으로 접착층(121), 금속배리어층(123), 표면보호층(125)의 적층구조를 가지게 된다.The
좀더 구체적으로, 접착층(121)은 히트 실링에 의해 열용착되는 층으로, 진공상태를 유지시켜주는 역할을 한다. 이와 같은 접착층(121)은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 선형저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 미연신 폴리프로필렌(CPP), 연신 폴리프로필렌(OPP), 폴리염화비닐리덴(PVDC), 폴리염화비닐(PVC), 에틸렌-아세트산비닐공중합체(EVA) 및 에틸렌-비닐알코올 공중합체(EVOH) 중 선택된 하나 이상을 포함하여 이루어질 수 있다. 이러한 접착층(121)은 충분한 실링 특성을 제공할 수 있도록 1 ~ 100㎛의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.More specifically, the
이와 같은 접착층(121)의 상부에는 가스 차단 및 심재(110)를 보호하기 위한 금속배리어층(123)이 적층된다. 여기서, 바람직하게는 이와 같은 금속배리어층(123)은 6 ~ 7㎛ 두께로 형성될 수 있으며, 알루미늄 호일 재질로 이루어질 수 있다.A
아울러 금속배리어층(123)의 상부에는 표면보호층(125)이 적층된다. 표면보호층(125)은 금속 재질로 이루어진 금속배리어층(123)의 접힘 시 크랙 발생을 방지해주는 역할을 한다. 여기서, 바람직하게는 상기 표면보호층(125)은 10 ~ 14㎛ 두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와, 20 ~ 30㎛ 두께의 나일론(Nylon)이 적층되는 구조로 이루어질 수 있다.In addition, a surface
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 진공단열재(100)를 구성하는 유리섬유보드(111)는 적어도 두 겹 이상 적층되되, 양측이 계단 또는 요철형상으로 적층될 수 있다. 즉 상기 유리섬유보드(111)의 양측 일부가 서로 겹치도록 적층 구성함에 따라 설치하는 대상의 면적에 맞게 진공단열재(100)를 여러 장 연이어 시공 설치할 수 있으며, 이에 따라 이음매 부분의 단열성능을 향상시킬 수 있게 된다.Meanwhile, as shown in FIG. 4, the
이 경우 상기 유리섬유보드(111)의 이음매는 접착제를 매개로 견고하게 결합시킬 수 있다.
In this case, the joint of the
<단열 성능 실험 및 평가 ><Experiment and evaluation of insulation performance>
아래의 표에 나타난 바와 같은 조건으로 유리섬유의 길이에 따른 단열 성능을 실험해보기로 한다.We will try to test the insulation performance according to the length of glass fiber under the condition shown in the following table.
먼저, 길이가 각각 1048㎛, 3012㎛와 같이 서로 다르게 이루어진 유리섬유를 이용하여 두 가지 경우의 박막 유리섬유보드를 제조한 후, 이를 12겹으로 적층 형성한다. 그런 다음, 상기 각각의 유리섬유보드를 동일한 온도의 환경에서 소정의 시간 동안 열을 가해주면서 이때의 열전도율을 확인한 결과 아래와 같은 결과를 얻을 수 있었다.First, two types of thin glass fiber glass boards are manufactured using glass fibers different in length such as 1048 탆 and 3012 탆, respectively, and then laminated in 12 layers. Then, each of the glass fiber boards was heated in an environment of the same temperature for a predetermined time, and the thermal conductivity at that time was checked. As a result, the following results were obtained.
유리섬유의 길이를 1048㎛로 형성하여 제조한 유리섬유보드의 경우 열전도율이 2.86mW/mk 인데 반해, 유리섬유의 길이를 3012㎛로 형성하여 제조한 유리섬유보드의 경우 열전도율이 2.40mW/mk로 측정되었다.In the case of the glass fiber board manufactured by forming the length of the glass fiber to 1048 탆, the thermal conductivity is 2.86 mW / mk, whereas the glass fiber board formed by forming the glass fiber length of 3012 탆 has the thermal conductivity of 2.40 mW / mk Respectively.
즉 유리섬유의 길이를 길게 형성한 샘플이 그렇지 않은 샘플과 비교하였을 때 단열 성능이 16% 이상 개선된 것을 확인할 수 있었다.
In other words, it was confirmed that the sample with longer glass fiber length improved the insulation performance by 16% or more when compared with the sample without glass fiber length.
100 : 진공단열재 110 : 심재
111 : 유리섬유보드 120 : 외피재100: vacuum insulation material 110: core material
111: glass fiber board 120: sheath material
Claims (16)
유리섬유를 소정의 길이로 형성하는 단계; 및
상기 유리섬유를 수평으로 배열한 후 보드 형태로 성형하는 단계;를 포함하고,
상기 유리섬유는 습식 제조 공법(Mesh Belt), 열압착법, 무기 바인더 접착법, 니들링(Needling) 가공법 중 어느 하나에 의해 성형되되,
상기 습식 제조 공법은,
탱크에 상수를 충수하고, 이 상수에 바인더를 혼합하여 점착 용액을 조성하는 단계;
상기 용액에 유리섬유를 투입하여 유리섬유들의 점착이 이루어지도록 교반하는 단계;
상기 점착된 유리섬유를 적어도 한 쌍의 롤러 사이에 통과시켜 시트 또는 보드 형태로 압착 형성함과 아울러 수분을 제거하는 단계;
상기 수분이 제거된 유리섬유를 메쉬벨트를 통해 건조기에 투입하여 건조하는 단계; 및
상기 건조된 유리섬유를 소정의 크기로 절단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 장섬유를 이용한 심재 제조방법.A method of manufacturing a core material for a vacuum insulation material used as a home appliance and a building material,
Forming a glass fiber with a predetermined length; And
And arranging the glass fibers horizontally and then shaping the glass fibers into a board shape,
The glass fiber is formed by any one of a wet process method, a thermo compression process, an inorganic binder bonding method, and a needling method,
In the wet production method,
Adding a constant to the tank, mixing the constant with the binder to form an adhesive solution;
Stirring the glass fibers so that the glass fibers are adhered;
Passing the adhesive glass fiber between at least a pair of rollers to form a sheet or a board in a compressed state and removing moisture;
Introducing the moisture-removed glass fiber into a dryer through a mesh belt and drying the glass fiber; And
And cutting the dried glass fiber into a predetermined size.
상기 유리섬유는,
평균길이가 1000 ~ 5000㎛로 이루어진 장섬유인 것을 특징으로 하는 장섬유를 이용한 심재 제조방법.The method according to claim 1,
The glass fiber may be,
And the average length is 1000 to 5000 占 퐉.
상기 유리섬유는,
직경이 1 ~ 7㎛인 것을 특징으로 하는 유리섬유를 이용한 심재 제조방법.The method according to claim 1,
The glass fiber may be,
And having a diameter of 1 to 7 占 퐉.
상기 유리섬유는,
유기 초극세 섬유, 흄드 실리카 파우더, 실리카 파우더, 펄라이트 파우더, 에어로젤 파우더 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 장섬유를 이용한 심재 제조방법.The method according to claim 1,
The glass fiber may be,
Wherein the core material comprises at least one of organic microfine fibers, fumed silica powder, silica powder, pearlite powder, and airgel powder.
상기 상수 100중량부에 대하여 바인더 1 ~ 20중량부를 투입 교반하는 것을 특징으로 하는 장섬유를 이용한 심재 제조방법.The method according to claim 1,
And 1 to 20 parts by weight of a binder is added and stirred with respect to 100 parts by weight of the above constant.
상기 바인더는,
아크릴 수지계, PVA계, 우레탄 수지계, 에폭시 수지계, 페놀 수지계, 폴리 아미드계 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 장섬유를 이용한 심재 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the binder comprises:
Acrylic resin system, PVA system, urethane resin system, epoxy resin system, phenol resin system, and polyamide system.
상기 유리섬유의 수분제거 및 건조단계는,
강제 배기시스템이 구비된 진공챔버 내에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 장섬유를 이용한 심재 제조방법.The method according to claim 1,
The step of removing moisture and drying the glass fiber comprises:
Wherein the core material is formed in a vacuum chamber provided with a forced exhaust system.
상기 열압착법은,
400 ~ 1000℃의 온도로 실시하는 것을 특징으로 하는 장섬유를 이용한 심재 제조방법.The method according to claim 1,
In the thermocompression bonding method,
Characterized in that the core material is carried out at a temperature of 400 to 1000 占 폚.
상기 열압착법은,
플레이트 프레스(Plate press) 또는 벨트 프레스(Belt press)를 이용하는 것을 특징으로 하는 장섬유를 이용한 심재 제조방법.The method according to claim 1,
In the thermocompression bonding method,
A method for manufacturing a core material using a long fiber, characterized by using a plate press or a belt press.
제1항 내지 제4항, 제7항 내지 제11항 중 어느 하나의 제조방법에 따라 제조된 유리섬유보드(111)를 복수로 적층시켜 이루어지는 심재(110); 및
상기 심재(110)를 진공포장해주는 외피재(120);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 진공단열재.1. A vacuum insulation material used as a home appliance and a building material,
A core member (110) formed by laminating a plurality of glass fiber boards (111) manufactured according to any one of the manufacturing methods of any one of claims 1 to 4, and 11 to 11; And
And a cover material (120) for vacuum packing the core material (110).
상기 유리섬유보드(111)는,
적어도 두 겹 이상 적층되는 것을 특징으로 하는 진공단열재.14. The method of claim 13,
The glass fiber board (111)
Wherein at least two layers are stacked.
상기 유리섬유보드(111)는,
양측이 계단 또는 요철형상으로 적층되어 상기 유리섬유보드(111)의 양측 일부가 서로 겹치도록 한 것을 특징으로 하는 진공단열재.15. The method of claim 14,
The glass fiber board (111)
Wherein both sides of the glass fiber board (111) are laminated in a step or concave shape so that both side portions of the glass fiber board (111) overlap each other.
상기 유리섬유보드(111)는,
접착제를 매개로 적층되는 것을 특징으로 하는 진공단열재.14. The method of claim 13,
The glass fiber board (111)
Wherein the vacuum insulation material is laminated via an adhesive.
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