特表 2024-512124 エアロゲルブランケットの製造装置および製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-03-18

(54)【発明の名称】エアロゲルブランケットの製造装置および製造方法

(51)【国際特許分類】

   C01B 33/16 20060101AFI20240311BHJP

【ＦＩ】

C01B33/16

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023560165

(86)(22)【出願日】2022-05-26

(85)【翻訳文提出日】2023-09-28

(86)【国際出願番号】 KR2022007468

(87)【国際公開番号】W WO2022255724

(87)【国際公開日】2022-12-08

(31)【優先権主張番号】10-2021-0070447

(32)【優先日】2021-05-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】500239823

【氏名又は名称】エルジー・ケム・リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100122161

【弁理士】

【氏名又は名称】渡部 崇

(72)【発明者】

【氏名】ミ・リ・キム

(72)【発明者】

【氏名】サン・ウ・パク

(72)【発明者】

【氏名】セ・ウォン・ベク

(72)【発明者】

【氏名】スン・ミン・ユ

(72)【発明者】

【氏名】キュン・シル・オ

【テーマコード（参考）】

4G072

【Ｆターム（参考）】

4G072AA28

4G072BB04

4G072BB15

4G072CC08

4G072GG03

4G072GG04

4G072HH30

4G072LL07

4G072LL11

4G072MM31

4G072PP01

4G072RR12

4G072UU30

(57)【要約】

本発明は、エアロゲルブランケットの製造装置およびエアロゲルブランケットの製造方法に関し、本発明によるエアロゲルブランケットの製造装置は、エアロゲルブランケットの製造装置であって、ゾル（ｓｏｌ）を含有した繊維を供給する供給部と、前記供給部から供給される前記繊維を移動させるコンベアベルトとを含み、前記コンベアベルトは、多段に備えられ、前記繊維を反転させながら移動させ、前記コンベアベルトが前記繊維を反転させる開始時点は、前記ゾル（ｓｏｌ）の流動性が完全に無くなる前に行われる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エアロゲルブランケットの製造装置であって、
ゾル（ｓｏｌ）を含有した繊維を供給する供給部と、
前記供給部から供給される前記繊維を移動させるコンベアベルトとを含み、
前記コンベアベルトは、多段に備えられ、前記繊維を反転させながら移動させ、
前記コンベアベルトが前記繊維を反転させる開始時点は、前記ゾル（ｓｏｌ）の流動性が完全に無くなる前に行われる、エアロゲルブランケットの製造装置。

【請求項2】

前記コンベアベルトが前記繊維を反転させる開始時点は、前記ゾル（ｓｏｌ）の流動性が完全に無くなる時点から１分（ｍｉｎ）前である、請求項１に記載のエアロゲルブランケットの製造装置。

【請求項3】

前記コンベアベルトは、上下方向に２段～５段に配置される、請求項１に記載のエアロゲルブランケットの製造装置。

【請求項4】

多段に備えられた前記コンベアベルトは、上下方向に配置され、この際、それぞれ水平に配置される、請求項１に記載のエアロゲルブランケットの製造装置。

【請求項5】

多段に備えられた前記コンベアベルトのうち少なくとも１段以上のコンベアベルトは、一側部または他側部が上部に屈曲した形態に備えられる、請求項１に記載のエアロゲルブランケットの製造装置。

【請求項6】

多段に備えられた前記コンベアベルトは、一側部および他側部が中央部に対して上側に交互にベンディングされた形態に備えられる、請求項５に記載のエアロゲルブランケットの製造装置。

【請求項7】

前記コンベアベルトの下側の角と所定の間隔離隔した距離に位置し、前記繊維の移動をガイドするガイド部をさらに含む、請求項１に記載のエアロゲルブランケットの製造装置。

【請求項8】

前記ガイド部は、前記コンベアベルトと対応する形態に形成され、前記繊維の下面と接触する、請求項７に記載のエアロゲルブランケットの製造装置。

【請求項9】

前記ガイド部は、前記繊維と接触する接触部および前記接触部を支持する支持部を含み、
前記接触部は、ラウンド状に形成される、請求項７に記載のエアロゲルブランケットの製造装置。

【請求項10】

前記コンベアベルト上に位置し、前記繊維に熱を加えるヒータ部をさらに含む、請求項１に記載のエアロゲルブランケットの製造装置。

【請求項11】

前記コンベアベルトを収容し、前記コンベアベルトを介して移動する前記繊維を保温する保温カバー部をさらに含む、請求項１０に記載のエアロゲルブランケットの製造装置。

【請求項12】

エアロゲルブランケットの製造方法であって、
ゾル（ｓｏｌ）を含有した繊維を供給する供給ステップと、
前記供給ステップにより供給される前記繊維をコンベアベルトを介して移動させる移動ステップとを含み、
前記移動ステップにおいて、前記コンベアベルトは、多段に備えられ、前記繊維を反転させながら移動させ、
前記移動ステップにおいて、前記繊維を反転させる開始時点は、前記ゾルの流動性が完全に無くなる前に行われる、エアロゲルブランケットの製造方法。

【請求項13】

前記移動ステップにおいて、前記繊維を反転させる開始時点は、前記ゾル（ｓｏｌ）の流動性が完全に無くなる時点から１分（ｍｉｎ）前に行われる、請求項１２に記載のエアロゲルブランケットの製造方法。

【請求項14】

前記移動ステップは、前記繊維を１回～４回反転させる、請求項１２に記載のエアロゲルブランケットの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、２０２１年５月３１日付けの韓国特許出願第１０－２０２１－００７０４４７号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示されている全ての内容は、本明細書の一部として組み込まれる。

【0002】

本発明は、エアロゲルブランケットの製造装置および製造方法に関する。

【背景技術】

【0003】

エアロゲル（ａｅｒｏｇｅｌ）は、ナノ粒子で構成された高多孔性物質として、高い気孔率と比表面積、および低い熱伝導度を有して、高効率の断熱材、防音材などの用途として注目されている。このようなエアロゲルは、多孔性構造によって非常に低い機械的強度を有することから、既存の断熱繊維である無機繊維または有機繊維などの繊維状ブランケットにエアロゲルを含浸して結合したエアロゲル複合体が開発されている。一例として、シリカエアロゲルを用いたシリカエアロゲル含有ブランケットの場合、シリカゾルの製造工程、ゲル化工程、熟成（Ａｇｉｎｇ）工程、表面改質工程および乾燥工程により製造される。

【0004】

ここで、繊維をシリカが含まれたゾル（ｓｏｌ）液体に含浸して移動させる時に、ゾルが含浸された繊維は、ゲル（ｇｅｌ）化する前に低い粘度のゾルが繊維の下方に沈み込む。

【0005】

これにより、繊維の上面と下面に位置したゾルの含浸量の差が発生して、不均一な断面が形成される問題がある。ここで、繊維の上面が露出して表面撥水度の低下が生じる。

【0006】

特に、重量が重い添加剤の場合、ゲル化（ｇｅｌａｔｉｏｎ）途中にゾル（ｓｏｌ）の底部に沈み込んで層を形成する。これにより、ダスト（ｄｕｓｔ）の発生がひどくなる問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】韓国公開特許第１０－２０１１－０１２５７７３号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明の一つの観点は、繊維にゾルが均一に含浸されることができるエアロゲルブランケットの製造装置および製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の実施形態によるエアロゲルブランケットの製造装置は、エアロゲルブランケットの製造装置であって、ゾル（ｓｏｌ）を含有した繊維を供給する供給部と、前記供給部から供給される前記繊維を移動させるコンベアベルトとを含み、前記コンベアベルトは、多段に備えられ、前記繊維を反転させながら移動させ、前記コンベアベルトが前記繊維を反転させる開始時点は、前記ゾル（ｓｏｌ）の流動性が完全に無くなる前に行われることができる。

【0010】

一方、本発明の実施形態によるエアロゲルブランケットの製造方法は、エアロゲルブランケットの製造方法であって、ゾル（ｓｏｌ）を含有した繊維を供給する供給ステップと、前記供給ステップにより供給される前記繊維をコンベアベルトを介して移動させる移動ステップとを含み、前記移動ステップにおいて、前記コンベアベルトは、多段に備えられ、前記繊維を反転させながら移動させ、前記移動ステップにおいて、前記繊維を反転させる開始時点は、前記ゾルの流動性が完全に無くなる前に行われることができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によると、繊維を移動させるコンベアベルトを多段に配置して、繊維を反転させながら移動させることができ、ゾルが繊維に均一に含浸されることができる。

【0012】

なお、繊維を移動させるコンベアベルトを上下方向に対して多段に配置して、コンベアベルトが占める水平空間を減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態によるエアロゲルブランケットの製造装置を例示的に示す正面図である。

【図2】本発明の一実施形態によるエアロゲルブランケットの製造装置においてガイド部の設置部分を拡大して示す正面図である。

【図3】本発明の他の実施形態によるエアロゲルブランケットの製造装置を例示的に示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明の目的、特定の利点および新規の特徴は、添付の図面に関連する以下の詳細な説明と好ましい実施形態からより明白になる。本明細書において、各図面の構成要素に参照番号を付けるに際し、同じ構成要素に限っては、異なる図面上に表示されていても、できるだけ同じ番号を有するようにしていることに留意すべきである。また、本発明は、様々な相違する形態に実現されることができ、ここで説明する実施形態に限定されない。また、本発明を説明するに際し、本発明の要旨を不明瞭にし得る関連する公知の技術に関する詳細な説明は省略する。

【0015】

一実施形態によるエアロゲルブランケットの製造装置
図１は、本発明の一実施形態によるエアロゲルブランケットの製造装置を例示的に示す正面図である。

【0016】

図１を参照すると、本発明の一実施形態によるエアロゲルブランケットの製造装置１００は、エアロゲルブランケットの製造装置１００であって、ゾル（ｓｏｌ）を含有した繊維１０を供給する供給部Ｓと、供給部Ｓから供給される繊維１０を移動させるコンベアベルト１３０とを含み、コンベアベルト１３０は、多段に備えられて、繊維１０を反転させながら移動させる。また、本発明の実施形態によるエアロゲルブランケットの製造装置１００は、ガイド部１４１、１４２、１４３、１４４と、ヒータ部１５０と、保温カバー部１６０とをさらに含むことができる。

【0017】

より詳細には、供給部Ｓは、ゾル（ｓｏｌ）を含有した繊維を供給することができる。ここで、供給部Ｓは、ゾル（ｓｏｌ）に含浸された繊維１０をコンベアベルト１３０に移動可能に供給することができる。

【0018】

供給部Ｓは、繊維１０をかみ合って移動させる一対の移動ローラ１１０と、繊維１０がゾル（ｓｏｌ）に含浸するようにする含浸部１２０とを含むことができる。

【0019】

一対の移動ローラ１１０は、第１ローラ１１１および第２ローラ１１２を含むことができる。ここで、一対の移動ローラ１１０は、互いに対向する方向に回転し、対向するローラの間に繊維１０を通過させながら移動させることができる。すなわち、供給ステップは、第１ローラ１１１と第２ローラ１１２との間に繊維１０を通過させながら移動させることができる。

【0020】

含浸部１２０は、繊維１０にゾル（ｓｏｌ）を噴射して繊維１０をゾルに含浸させることができる。ここで、含浸部１２０は、一対の移動ローラ１１０の上側に位置し、一対の移動ローラ１１０の間に注入される繊維１０の上部にゾルを噴射して、一対の移動ローラ１１０の間の空間までゾルが流れ落ちるようにすることができる。

【0021】

しかし、本発明の一実施形態によるエアロゲルブランケットの製造装置１００の含浸部１２０がゾルを噴射して繊維１０をゾルに含浸させることに必ずしも限定されるものではなく、様々な含浸手段が使用されることができ、例えば、ゾルを収容された含浸容器に繊維１０を通過させながら繊維１０にゾルが含浸するようにすることができる。

【0022】

ゾル（ｓｏｌ）は、例えば、シリカゾル（Ｓｉｌｉｃａ ｓｏｌ）および添加剤が含まれた前駆体溶液で構成されることができる。

【0023】

シリカゾルは、例えば、ＴＥＯＳ（ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌ ｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ、エチルシリケート）、エタノール、Ｈ_２Ｏ、および塩化水素（ＨＣＬ）を混合して製造することができる。

【0024】

添加剤は、例えば、難燃剤および不透明化剤などを含むことができる。

【0025】

一方、ゾルには、繊維に含浸されたゾルのゲル化を誘導する塩基触媒がさらに含まれることができる。

【0026】

ここで、塩基触媒によりゲルタイム（Ｇｅｌ ｔｉｍｅ）が所定の時間になるようにすることができる。

【0027】

ここで、塩基触媒は、例えば、ＮａＯＨ（水酸化ナトリウム、ｓｏｄｉｕｍ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）であることができるが、本発明の一実施形態によるエアロゲルブランケットの製造装置１００に使用される塩基触媒の種類がＮａＯＨに必ずしも限定されるものではない。

【0028】

また、塩基触媒は、例えば、ゾルのＰＨが６～８になるように使用することができる。

【0029】

図２は、本発明の一実施形態によるエアロゲルブランケットの製造装置においてガイド部の設置部分を拡大して示す正面図である。

【0030】

図１および図２を参照すると、コンベアベルト１３０は、多段に備えられて供給部Ｓから供給される繊維１０を反転させながら移動させることができる。

【0031】

ここで、コンベアベルト１３０が繊維１０を反転させる開始時点は、ゾルの流動性が完全に無くなる前に行われることができる。

【0032】

また、コンベアベルト１３０が繊維１０を反転させる開始時点は、例えば、ゾルの流動性が完全に無くなる時点から１分（ｍｉｎ）前であることができる。ここで、ゾルの流動性が完全に無くなる時点とは、液状のゾルのゲル化（ｇｅｌａｔｉｏｎ）が完了する時点であることができる。ここで、コンベアベルト１３０が繊維１０を反転させる開始時点は、例えば、繊維１０がゾルに含浸された後、９分が経過する前であることができる。

【0033】

一方、多段に構成されたコンベアベルト１３０において、それぞれのコンベアベルト１３０は、複数個のローラ１３１ａ、１３１ｂ、１３２ｂと、複数個のローラ１３１ａ、１３１ｂ、１３２ｂに装着されたベルト（ｂｅｌｔ）とを含むことができる。

【0034】

また、多段に備えられたコンベアベルト１３０は、それぞれ水平に配置されることができる。

【0035】

なお、コンベアベルト１３０は、上下方向に、２～５段に配置されることができる。ここで、コンベアベルト１３０は、上下方向に２段以上備えられて繊維１０を反転させることができ、５段以下に備えられて装置が無駄に複雑になることを防止し、過剰な空間を占めて空間効率性が低下することを防止することができる。

【0036】

一方、コンベアベルト１３０は、一例として、２段に備えられる時に、第１コンベアベルト１３１と、第２コンベアベルト１３２とを含むことができる。

【0037】

また、コンベアベルト１３０は、他の例として、５段に備えられる時に、第１コンベアベルト１３１と、第２コンベアベルト１３２と、第３コンベアベルト１３３と、第４コンベアベルト１３４と、第５コンベアベルト１３５とを含むことができる。

【0038】

ガイド部１４１、１４２、１４３、１４４は、コンベアベルト１３０の下側の角と所定の間隔離隔した距離に位置して繊維１０の移動をガイドすることができる。ここで、ガイド部１４１、１４２、１４３、１４４は、コンベアベルト１３０の端部で反転する繊維１０から離脱して下部に落下するゾルを繊維１０に再吸収させることができる。すなわち、例えば、多段のコンベアベルト１３０において上段に位置する第１コンベアベルト１３１の端部を通過しながら繊維１０が反転する時に離脱して下部に落下するゾルをガイド部１４１、１４２、１４３、１４４が下端に位置した第２コンベアベルト１３２の上部に流し込むようになり、第２コンベアベルト１３２を通過する繊維１０の部分に再吸収することができる。

【0039】

また、ガイド部１４１、１４２、１４３、１４４は、コンベアベルト１３０と対応する形態に形成され、繊維１０の下面と接触することができる。

【0040】

なお、ガイド部１４１、１４２、１４３、１４４は、繊維１０と接触する接触部１４１ａと、接触部１４１ａを支持する支持部１４１ｂとを含み、接触部１４１ａは、ラウンド状に形成されることができる。ここで、接触部１４１ａの下部は、下端に位置するコンベアベルト１３０の上部に向かって備えられることができる。

【0041】

ヒータ部１５０は、コンベアベルト１３０上に位置して、繊維１０に熱を加えることができる。これにより、繊維１０に含浸されたゾルのゲル化が促進されることができる。

【0042】

保温カバー部１６０は、コンベアベルト１３０を収容し、コンベアベルト１３０を介して移動する繊維１０を保温することができる。これにより、ヒータ部１５０を介して繊維１０に加えられる熱の損失を防止し、繊維１０に均一に熱が伝わるようにすることができる。

【0043】

一方、繊維１０に含浸されたゾルは、コンベアベルト１３０を通過しながら時間が経過するにつれてゲル化することができる。次に、ゾルのゲル化が完了した繊維１０は、コンベアベルト１３０を通過して巻き取りロールに巻き取られることができる。

【0044】

前記のように構成された本発明の一実施形態によるエアロゲルブランケットの製造装置１００は、繊維１０を移動させるコンベアベルト１３０を多段に配置して、繊維１０を反転させながら移動させることができ、ゾルが繊維１０の両面に均一に含浸されることができ、製品均一度が増加する効果がある。また、ダスト（Ｄｕｓｔ）の発生が約８０％減少することができ、表面水分含浸率が５０％以下に低下して表面撥水度が向上し、撥水性を維持することができる。

【0045】

なお、繊維１０を移動させるコンベアベルト１３０を上下方向に対して多段に配置して、コンベアベルト１３０が占める水平空間を減少させることができ、空間効率性が高い効果がある。

【0046】

他の実施形態によるエアロゲルブランケットの製造装置
図３は、本発明の他の実施形態によるエアロゲルブランケットの製造装置を例示的に示す正面図である。

【0047】

図３を参照すると、本発明の他の実施形態によるエアロゲルブランケットの製造装置２００は、エアロゲルブランケットの製造装置２００であって、ゾルに含浸された繊維１０を供給する供給部Ｓと、供給部Ｓから供給される繊維１０を移動させるコンベアベルト２３０とを含み、コンベアベルト２３０は、多段に備えられて繊維１０を反転させながら移動させる。また、本発明の他の実施形態によるエアロゲルブランケットの製造装置２００は、ガイド部１４１と、１４２、１４３、１４４と、ヒータ部１５０と、保温カバー部１６０とをさらに含むことができる。

【0048】

本発明の他の実施形態によるエアロゲルブランケットの製造装置２００は、上述の本発明の一実施形態によるエアロゲルブランケットの製造装置と比較して、コンベアベルト２３０の両側部が屈曲状の形態に備えられる差がある。したがって、本エアロゲルブランケットの製造装置２００に対する他の実施形態は、上述の実施形態と重複する内容は省略するか簡単に記述し、差異を中心に記述する。

【0049】

より詳細には、コンベアベルト２３０は、多段に備えられて、供給部Ｓから供給される繊維１０を反転させながら移動させることができる。

【0050】

ここで、コンベアベルト２３０が繊維１０を反転させる開始時点は、ゾルの流動性が完全に無くなる前に行われることができる。

【0051】

また、コンベアベルト２３０が繊維１０を反転させる開始時点は、例えば、ゾルの流動性が完全に無くなる時点から１分（ｍｉｎ）前であることができる。ここで、ゾルの流動性が完全に無くなる時点とは、液状のゾルのゲル化（ｇｅｌａｔｉｏｎ）が完了する時点であることができる。ここで、コンベアベルト２３０が繊維１０を反転させる開始時点は、例えば、繊維１０がゾルに含浸された後、９分が経過する前であることができる。

【0052】

なお、コンベアベルト２３０は、上下方向に２～５段に配置されることができる。

【0053】

ここで、多段に構成されたコンベアベルト２３０において、それぞれのコンベアベルト２３０は、複数個のローラと、複数個のローラに装着されたベルトとを含むことができる。

【0054】

また、多段に備えられたコンベアベルト２３０のうち少なくとも１段以上のコンベアベルト２３０は、一側部または他側部が上部に屈曲した形態に備えられることができる。ここで、多段に備えられたコンベアベルト２３０は、一側部および他側部が中央部に対して上側に交互にベンディング（Ｂｅｎｄｉｎｇ）された形態に備えられることができる。ここで、例えば、コンベアベルト２３０の一側部は、コンベアベルト２３０において一側Ｏ方向の端部であり、他側部は、コンベアベルト２３０において他側Ｉ方向の端部であることができる。すなわち、コンベアベルト２３０の一側部または他側部は、例えば、図３を参照すると、右側端部および左側端部であることができる。また、多段コンベアベルト２３０において上部にベンディングされた一側部および他側部は、上端に位置したコンベアベルト２３０の端部よりさらに延長形成されることができる。すなわち、コンベアベルト２３０のベンディング部分が延長形成されることができる。

【0055】

これにより、多段コンベアベルト２３０において上側に位置するコンベアベルト２３０の端部で反転される繊維１０から離脱するゾルは、下側に備えられたコンベアベルト２３０の上面に落下し、下側に備えられたコンベアベルト２３０を通過する繊維１０の部分に再吸収されることができる。

【0056】

一方、コンベアベルト２３０は、一例として、２段に備えられる時に、第１コンベアベルト２３１と、第２コンベアベルト２３２とを含むことができる。ここで、２段に備えられたコンベアベルト２３０において最上側に位置した第１コンベアベルト２３１は、水平に位置し、第１コンベアベルト２３１の下部に位置した第２コンベアベルト２３２は、一側部が上部にベンディングされた形態に備えられることができる。また、コンベアベルト２３０は、他の例として、５段に備えられる時に、第１コンベアベルト２３１と、第２コンベアベルト２３２と、第３コンベアベルト２３３と、第４コンベアベルト２３４と、第５コンベアベルト２３５とを含むことができる。ここで、５段に備えられたコンベアベルト２３０において最上側に位置した第１コンベアベルト２３１は、水平に位置し、第１コンベアベルト２３１の下部に位置した第２コンベアベルト２３２は、一側部が上部にベンディングされた形態に備えられ、第２コンベアベルト２３２の下部に位置した第３コンベアベルト２３３は、他側部が上部にベンディングされた形態に備えられ、第３コンベアベルト２３３の下部に位置した第４コンベアベルト２３４は、一側部が上部にベンディングされた形態に備えられ、第４コンベアベルト２３４の下部に位置した第５コンベアベルト２３５は、他側部が上部にベンディングされた形態に備えられることができる。

【0057】

ガイド部１４１、１４２、１４３、１４４は、コンベアベルト２３０の下側の角と所定の間隔離隔した距離に位置して繊維１０の移動をガイドすることができる。ここで、ガイド部１４１、１４２、１４３、１４４は、コンベアベルト２３０の端部で反転される繊維１０から離脱して下部に落下するゾルを繊維１０に再吸収させることができる。

【0058】

一方、繊維１０に含浸されたゾルは、コンベアベルト２３０を通過しながら時間が経過するにつれてゲル化することができる。次に、ゾルがゲル化が完了した繊維１０は、コンベアベルト２３０を通過して巻き取りロール２７０に巻き取られることができる。

【0059】

一実施形態によるエアロゲルブランケットの製造方法
以下、本発明の一実施形態によるエアロゲルブランケットの製造方法について説明する。

【0060】

図１を参照すると、本発明の一実施形態によるエアロゲルブランケットの製造方法は、エアロゲルブランケットの製造方法であって、ゾル（ｓｏｌ）を含有した繊維１０を供給する供給ステップと、供給ステップにより供給される繊維１０をコンベアベルト１３０を介して移動させる移動ステップとを含み、移動ステップにおいて、コンベアベルト１３０は、多段に備えられて繊維１０を反転させながら移動させることができる。また、本発明の一実施形態によるエアロゲルブランケットの製造方法において、移動ステップは、ガイド工程およびヒーティング工程を含むことができる。

【0061】

本発明の一実施形態によるエアロゲルブランケットの製造方法は、上述の本発明の一実施形態によるエアロゲルブランケットの製造装置によりエアロゲルブランケットを製造する方法である。したがって、本エアロゲルブランケットの製造方法に対する実施形態は、上述のエアロゲルブランケットの製造装置に関する一実施形態と重複する内容は省略するか簡単に記述し、差異を中心に記述する。

【0062】

より詳細には、供給ステップは、ゾル（ｓｏｌ）を含有した繊維１０を供給することができる。ここで、供給ステップは、ゾルに含浸された繊維１０を供給部Ｓを介してコンベアベルト１３０に移動可能に供給することができる。

【0063】

供給部Ｓは、繊維１０をかみ合って移動させる一対の移動ローラ１１０と、繊維１０がゾルに含浸するようにする含浸部１２０とを含むことができる。

【0064】

一対の移動ローラ１１０は、第１ローラ１１１と、第２ローラ１１２とを含むことができる。ここで、一対の移動ローラ１１０は、互いに対向する方向に回転し、対向するローラの間に繊維１０を通過させながら移動させることができる。すなわち、供給ステップは、第１ローラ１１１と第２ローラ１１２との間に繊維１０を通過させながら移動させることができる。

【0065】

また、供給ステップは、例えば、含浸部１２０を介して繊維１０にゾルを噴射して繊維１０をゾルに含浸させることができる。ここで、供給ステップは、含浸部１２０を一対の移動ローラ１１０の上側に位置させ、一対の移動ローラ１１０の間に注入される繊維１０の上部にゾルを噴射して、一対の移動ローラ１１０の間の空間までゾルが流れ落ちるようにすることができる。しかし、本発明の一実施形態によるエアロゲルブランケットの製造方法において、含浸部１２０がゾルを噴射して繊維１０をゾルに含浸させることに必ずしも限定されるものではなく、様々な含浸方法が使用されることができ、例えば、ゾルを収容された含浸容器に繊維１０を通過させながら繊維１０にゾルが含浸するようにすることができる。

【0066】

ゾル（ｓｏｌ）は、例えば、シリカゾル（Ｓｉｌｉｃａ ｓｏｌ）および添加剤が含まれた前駆体溶液で構成されることができる。

【0067】

シリカゾルは、例えば、ＴＥＯＳ（ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌ ｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ、エチルシリケート）、エタノール、Ｈ_２Ｏ、および塩化水素（ＨＣＬ）を混合して製造することができる。

【0068】

添加剤は、例えば、難燃剤および不透明化剤などを含むことができる。

【0069】

一方、ゾルは、繊維に含浸されたゾルのゲル化を誘導する塩基触媒がさらに含まれることができる。

【0070】

ここで、塩基触媒を介してゲルタイム（Ｇｅｌ ｔｉｍｅ）が所定の時間になるようにすることができる。

【0071】

ここで、塩基触媒は、例えば、ＮａＯＨ（水酸化ナトリウム、ｓｏｄｉｕｍ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）であることができるが、本発明の一実施形態によるエアロゲルブランケットの製造装置１００に使用される塩基触媒の種類がＮａＯＨに必ずしも限定されるものではない。

【0072】

また、塩基触媒は、例えば、ゾルのＰＨ７～９になるように使用することができる。

【0073】

移動ステップは、供給ステップにより供給される繊維１０をコンベアベルト１３０を介して移動させることができる。

【0074】

また、移動ステップでコンベアベルト１３０は、多段に備えられて繊維１０を反転させながら移動させることができる。

【0075】

ここで、移動ステップにおいて、繊維１０を反転させる開始時点は、ゾルの流動性が完全に無くなる前に行われることができる。

【0076】

なお、移動ステップにおいて、コンベアベルト１３０が繊維１０を反転させる開始時点は、例えば、ゾルの流動性が完全に無くなる時点から１分３０秒～３０秒前であることができる。ここで、移動ステップにおいて、繊維１０を反転させる開始時点は、具体的には、例えば、ゾルの流動性が完全に無くなる時点から１分（ｍｉｎ）前に行われることができる。ここで、ゾルの流動性が完全に無くなる時点とは、液状のゾルのゲル化（ｇｅｌａｔｉｏｎ）が完了する時点であることができる。これにより、移動ステップにおいて、繊維１０を反転させる開始時点がゾルの流動性が完全に無くなる時点から１分（ｍｉｎ）前に行われて、繊維１０の両面にゾルが均一に浸透するようにすることができる。

【0077】

一方、移動ステップにおいてコンベアベルト１３０が繊維１０を反転させる開始時点は、例えば、繊維１０がゾルに含浸された後、９分が経過する前であることができる。ここで、移動ステップにおいてコンベアベルト１３０が繊維１０を反転させる開始時点は、例えば、繊維１０がゾルに含浸された後、７分が経過する前であることができる。ここで、移動ステップにおいてコンベアベルト１３０が繊維１０を反転させる開始時点は、例えば、繊維１０がゾルに含浸された後、４分が経過する前であることができる。

【0078】

一方、移動ステップにおいてコンベアベルト１３０が繊維１０を反転させる最後の時点は、例えば、２０～３０分内であることができる。

【0079】

一方、多段に構成されたコンベアベルト１３０において、それぞれのコンベアベルト１３０は、複数個のローラ１３１ａ、１３１ｂ、１３２ｂと、複数個のローラ１３１ａ、１３１ｂ、１３２ｂに装着されたベルト（ｂｅｌｔ）とを含むことができる。

【0080】

また、多段に備えられたコンベアベルト１３０は、それぞれ水平に配置されることができる。

【0081】

なお、コンベアベルト１３０は、上下方向に２～５段に配置されることができる。

【0082】

なお、移動ステップは、繊維１０を１～４回反転させることができる。

【0083】

一方、移動ステップは、ガイド工程と、ヒーティング工程とを含むことができる。

【0084】

ガイド工程は、ガイド部１４１、１４２、１４３、１４４をコンベアベルト１３０の下側の角と所定の間隔離隔した距離に位置させて繊維１０の移動をガイドすることができる。

【0085】

ここで、ガイド工程は、ガイド部１４１、１４２、１４３、１４４を介してコンベアベルト１３０の端部で反転する繊維１０から離脱して下部に落下するゾルを繊維１０に再吸収させることができる。

【0086】

ヒーティング工程は、ヒータ部１５０をコンベアベルト１３０上に位置させて繊維１０に熱を加えることができる。これにより、繊維１０に含浸されたゾルのゲル化が促進されることができる。

【0087】

一方、移動ステップにおいて保温カバー部１６０をコンベアベルト１３０が収容されるように位置させて、コンベアベルト１３０を介して移動する繊維１０を保温することができる。これにより、ヒーティング工程においてヒータ部１５０を介して繊維１０に加えられる熱の損失を防止し、繊維１０に均一に熱が伝わるようにすることができる。

【0088】

一方、移動ステップで繊維１０に含浸されたゾルは、コンベアベルト１３０を通過しながら時間が経過するにつれてゲル化することができる。すなわち、移動ステップは、ゲル化工程を含むことができる。

【0089】

一方、本発明の一実施形態によるエアロゲルブランケットの製造方法は、移動ステップの後、ゾルがゲル化が完了した繊維１０は、コンベアベルト１３０を通過して巻き取りロールに巻き取られる巻取ステップをさらに含むことができる。

【0090】

他の実施形態によるエアロゲルブランケットの製造方法
図３を参照すると、本発明の他の実施形態によるエアロゲルブランケットの製造方法は、エアロゲルブランケットの製造方法であって、ゾル（ｓｏｌ）を含有した繊維１０を供給する供給ステップと、供給ステップにより供給される繊維１０をコンベアベルト２３０を介して移動させる移動ステップとを含み、移動ステップでコンベアベルト２３０は、多段に備えられて繊維１０を反転させながら移動させることができる。また、本発明の他の実施形態によるエアロゲルブランケットの製造方法において、移動ステップは、ガイド工程と、ヒーティング工程とを含むことができる。

【0091】

本発明の他の実施形態によるエアロゲルブランケットの製造方法は、上述の本発明の一実施形態によるエアロゲルブランケットの製造方法と比較して、移動ステップにおいてコンベアベルト２３０の両側部が屈曲状の形態に備えられる差がある。したがって、本エアロゲルブランケットの製造方法に関する他の実施形態は、上述の実施形態と重複する内容は省略するか簡単に記述し、差異を中心に記述する。

【0092】

より詳細には、移動ステップは、供給ステップにより供給される繊維１０をコンベアベルト１３０を介して移動させることができる。

【0093】

また、移動ステップにおいてコンベアベルト２３０は、多段に備えられて供給部Ｓから供給される繊維１０を反転させながら移動させることができる。

【0094】

ここで、移動ステップにおいて、コンベアベルト２３０が繊維１０を反転させる開始時点は、ゾルの流動性が完全に無くなる前に行われることができる。

【0095】

また、移動ステップにおいて、コンベアベルト２３０が繊維１０を反転させる開始時点は、例えば、ゾルの流動性が完全に無くなる時点から１分３０秒～３０秒前であることができる。ここで、移動ステップにおいてコンベアベルト２３０が繊維１０を反転させる開始時点は、具体的には、例えば、ゾルの流動性が完全に無くなる時点から１分（ｍｉｎ）前であることができる。

【0096】

ここで、ゾルの流動性が完全に無くなる時点とは、液状のゾルのゲル化（ｇｅｌａｔｉｏｎ）が完了する時点であることができる。ここで、コンベアベルト２３０が繊維１０を反転させる開始時点は、例えば、繊維１０がゾルに含浸された後、９分が経過する前であることができる。

【0097】

なお、コンベアベルト２３０は、上下方向に２～５段に配置されることができる。

【0098】

ここで、多段に構成されたコンベアベルト２３０において、それぞれのコンベアベルト２３０は、複数個のローラと、複数個のローラに装着されたベルトとを含むことができる。

【0099】

また、多段に備えられたコンベアベルト２３０のうち少なくとも１段以上のコンベアベルト２３０は、一側部または他側部が上部に屈曲した形態に備えられることができる。ここで、多段に備えられたコンベアベルト２３０は、一側部および他側部が中央部に対して上側に交互にベンディングされた形態に備えられることができる。また、多段コンベアベルト２３０において上部にベンディングされた一側部および他側部は、上端に位置したコンベアベルト２３０の端部よりさらに延長形成されることができる。すなわち、コンベアベルト２３０のベンディング部分が延長形成されることができる。これにより、移動ステップにおいて多段コンベアベルト２３０のうち上側に位置するコンベアベルト２３０の端部で反転する繊維１０から離脱するゾルは、下側に備えられたコンベアベルト２３０の上面に落下し、下側に備えられたコンベアベルト２３０を通過する繊維１０部分に再吸収されることができる。

【0100】

＜実施例１＞
シリカゾル（Ｓｉｌｉｃａ ｓｏｌ）および添加剤が含まれた前駆体溶液であるゾル（ｓｏｌ）溶液を製造した。ここで、ＴＥＯＳ（ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌ ｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ）、エタノール、Ｈ_２Ｏ、およびＨＣＬを混合してシリカゾル（Ｓｉｌｉｃａ ｓｏｌ）を製造し、電極体溶液に難燃剤および不透明化剤などの添加剤を投入した。

【0101】

ゲルタイム（Ｇｅｌ ｔｉｍｅ）が１０分になるように、触媒を前駆体溶液に投入した。

【0102】

繊維にゾルを含浸（浸漬）した後、コンベアベルトの上で繊維の総滞留時間を２０分に仮定し、３段コンベアベルトで２回繊維を７分、１４分に覆した。

【0103】

次に、エージング（ａｇｉｎｇ）過程、疎水化表面改質過程、超臨界乾燥過程を経てエアロゲルブランケットを製造した。

【0104】

＜実施例２＞
繊維にゾル（ｓｏｌ）溶液浸漬後、４段コンベアベルトで繊維を５分、１０分、１５分に３回覆した以外は、実施例１と同一過程を行った。

【0105】

＜実施例３＞
繊維にゾル（ｓｏｌ）溶液浸漬後、５段コンベアベルトで繊維を４分、８分、１２、１６分に４回覆した以外は、実施例１と同一過程を行った。

【0106】

＜比較例１＞
繊維にゾル（ｓｏｌ）溶液浸漬後、コンベアベルトの上で繊維を覆していない以外は、実施例１と同一過程を行った。

【0107】

＜比較例２＞
繊維にゾル（ｓｏｌ）溶液浸漬後、２段コンベアベルトの上で繊維を１０分に１回覆した以外は、実施例１と同一過程を行った。

【0108】

＜実験例１＞
実施例および比較例により製造されたエアロゲルブランケットの熱伝導度、水分含浸率、ダストを測定した。

【0109】

熱伝導度は、ＨＦＭ ４３６（Ｎｅｔｚｓｃｈ社製）装置を用いて、常温（２５℃）で測定した。

【0110】

水分含浸率は、ＡＳＴＭＣ１５１１に準じて行った。

【0111】

ダストは、試験片サイズ１００＊１００ｍｍ、２４Ｈｚ、上下振幅３ｍｍ、１２ｈｒ振動後、重量の変化測定をした。

【0112】

実験例１の実験により測定された熱伝導度、水分含浸率、ダストは、下記表１に示した。

【0113】

【表1】

【0114】

表１を参照すると、実施例１～３は、水分含浸率が５～７（ｗｔ％）に過ぎないのに対し、比較例１および２は、水分含浸率が１１～１２（ｗｔ％）と高いことが分かる。すなわち、実施例１～３は、比較例１および２よりもエアロゲルブランケットの撥水性が著しく優れていることが分かる。また、実施例１～３は、ダストが０．１７～０．２２（ｗｔ％）に過ぎないのに対し、比較例１および２は、ダストが１．１～１．３（ｗｔ％）と著しく高いことが分かる。すなわち、実施例１～３は、比較例１および２よりもダスト（ｄｕｓｔ）の発生が著しく低いことが分かる。つまり、繊維を覆していない比較例１および最初繊維を覆す時点がゲルタイム（Ｇｅｌ ｔｉｍｅ、ｓｏｌの流動性が完全に無くなる時点）後である比較例２の場合、物性の改善効果がほとんどないことが分かる。

【0115】

以上、本発明について具体的な実施例により詳細に説明しているが、これは、本発明を具体的に説明するためのものであって、本発明は、これに限定されない。本発明の技術的思想内で当該分野において通常の知識を有する者によって様々な実施が可能であると言える。

【0116】

また、発明の具体的な保護範囲は、添付の特許請求の範囲によって明確になる。

【符号の説明】

【0117】

１０ 繊維
１００、２００ エアロゲルブランケットの製造装置
１１０ 一対の移動ローラ
１１１ 第１ロール
１１２ 第２ロール
１２０ 含浸部
１３０ コンベアベルト
１３１ａ、１３１ｂ、１３２ｂ ローラ
１４１、１４２、１４３、１４４ ガイド部
１４１ａ 接触部
１４１ｂ 支持部
１５０ ヒータ部
１６０ 保温カバー部
Ｓ 供給部

【図1】

【図2】

【図3】

【国際調査報告】