CN101100119B

CN101100119B - 一种光触媒纸制成的全热交换器芯体及其加工方法

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Publication number: CN101100119B
Application number: CN2006101009117A
Authority: CN
Inventors: 陈国宝
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-07-27
Filing date: 2006-07-27
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2026-07-27
Also published as: CN101100119A

Abstract

本发明公开了一种光触媒纸制成的全热交换器芯体及其加工方法，它是由1、三角形或等腰三角形纵向气孔的光触媒纸片，2、三角形或等腰三角形横向气孔光触媒纸片，3、光触媒环保型胶水，将1和2交叉重叠粘合制成。加工方法按：光触媒纸，光触媒瓦楞纸片，光触媒毛胚芯体，定型和整理包装的程序制作而成。该芯体不仅具有优良的能量回收节能功能，还具有净化，消毒，杀菌的效果。其特别有益之处在于能量回收，净化室内空气的同时，也使排出的室内空调废气得到了还原和净化处理，阻止了室内废气对自然环境的污染，具有良好的节能环保效果。

Description

一种光触媒纸制成的全热交换器芯体及其加工方法

技术领域

本发明涉及一种光触媒纸制成的全热交换器芯体及其加工方法，属于纸制品领域；尤其在于芯体在回收能量的同时，有效地净化了存在于空气中的导致传染病的细菌病毒以及有害化学气体，切断传播途径，提高空气品质，保护了自然环境。

背景技术

随着人民物质文化水平的不断提高，人们对居室空气品质的要求也越来越高，都渴望拥有一个健康舒适的室内环境，特别是经历了SARS(非典)和禽流感的袭击，人们越来越注重室内空气质量，对引进室外新风换气提出了更高的要求，人所共知，换气必然带来能量的损失。因此，需要考虑一种有效的节能方法。全热交换器的特殊功能正好符合了这一需求，应运而生，成为当前空调通风系统中推广使用的首选产品。然而，决定全热交换器质量的关键部件是用纸加工而成的芯体，因此使用纸质材料的好与差，制造芯体工艺的高与低，直接影响着全热交换器的能量回收效率。以至于传热性能，透湿性能，透气性能，阻燃性能的达标和使用寿命的长短。

目前使用的纸材主要是欧洲和日本制造的高密度纸，例如；日本三菱ER纸，其不足之处在于没有杀菌消毒功能，在实际使用中容易造成纸质污染。而且价格贵，成本高，不易普及使用。最近还有一种：日本SR商事株式会社光触媒波纹过滤层是由波浪(波纹)形与平面形的光触媒复合纸积层粘合而成的空气清洁机过滤层。是在纸浆中混入光触媒硅胶粉末而成的。其不足之处在于：1.未使用纳米锐钛型二氧化钛，所以光触媒效果不好；2.波纹纸的受压力和通风率不及等边三角形或等腰三角形纸片优越；3.没有使用光触媒环保型胶水，容易产生二次空气污染；4.没有配套的紫外线灯管附件所以光催化作用不大。由于其不是专一为全热交换器芯体制造的纸片所以其使用效果不够理想。同样存在价格贵，成本高，不易普及等缺陷。

发明内容

本发明目的在于提供一种光触媒纸制成的全热交换器芯体及加工方法。一种光触媒纸制成的全热交换器芯体它包括：二层瓦楞纸片，中间有粘胶层的芯体。其特征在于所述的粘胶层为光触媒环保型胶水，所述的瓦楞纸片为三角形纸片。并配有光催化附件。

一种光触媒纸制成的全热交换器芯体加工方法：

a.由现有技术，含原木浆成分5O％以上的高密度纸的制造配方中掺杂重量比例为0.2-0.8％的纳米锐钛型二氧化钛，经造纸机器均匀拌浆后，制造成厚度为50-110克/平方米，适合于全热交换器芯体所需厚度的光触媒纸；

b.将单瓦楞纸设备的瓦楞齿辊更换或加工成为等边三角形或等腰三角形压辊装置，上述光触媒纸通过预热辊5预热，等边三角形或等腰三角形压辊装置12和13轧齿，涂胶辊9上胶，复合辊14粘合的工序制成等边三角形或等腰三角形光触媒纸片21；

c.由机器将上述纸片横切成正方块，以视孔面为基准，按纵向一层，横向一层的次序，用光触媒环保型胶水在三角形顶端上胶，层层叠加粘合成毛胚芯体；

d.将光触媒纸毛胚芯体经机器裁切，精加工成为所需厚度和形状的芯体，然后通过除湿，干燥定型整理以后立即用遮阳塑料袋密封包装。

在使用时，将芯体装入全热交换器箱体内或者更换原有的芯体，并在箱体内增设一只合适功率的紫外线灯作为光催化附件。当全热交换器运行时，紫外线灯工作，使光触媒芯体上的纳米锐钛型二氧化钛，在吸收紫外光线激发下，产生正负电的电洞h+和电子e-，与空气中的水气H2O以及氧分子O2进催化反应后，制造出活性自由基即氢氧自由基-OH。活性自由基针对芯体表面附着的细菌、臭味、油污以及空气中的浮油菌、霉菌、球菌，包括甲醛，苯，氨等，有害化学气体氧化分解成无害物质的二氧化碳和水。而电子同时起到了还原反应。还原为空气中的氧，由于其独特的功能已成为目前热门的先进空气净化工具。而且光触媒纸的硬度，密度和耐磨性优于三菱ER纸，以至它的传热性能，透湿性能，透气性能，阻燃性能均优于现有应用的纸材。对于提高全热交换器的能量回收效率，降低漏风量指标有着显著的成效。

一种光触媒纸制成的全热交换器芯体加工方法：

a.用机器将光触媒环保型胶水，均匀上胶或者均匀喷涂在普通纸或高密度纸的纸面上，再经过热压辊，冷却辊定型后制成适合于全热交换器芯体所需厚度的光触媒纸；

b.将单瓦楞纸设备的瓦楞齿辊更换或加工成等边三角形或等腰三角形压辊装置，上述光触媒纸通过预热辊5预热，等边三角形或等腰三角形压辊装置l2和13轧齿，涂胶辊9上胶，复合辊14复合的工序制成等边三角形或等腰三角形光触媒纸片21；

光触媒环保型胶水，由玉米淀粉5-20％，复合氧化剂0.1-0.8％，氢氧化钠0.9-3％，硼砂0.1-0.2％，防潮增强剂0.3-0.8％，纳米二氧化钛0.2-3％水45-100％的重量比例配方，在10℃-45℃温度状态中用搅拌机均匀搅拌1-2小时后制成。纳米二氧化钛，可以是锐钛型，金红石型，板钛矿型和无定型，要求粒子在1-100nm，便于均匀喷涂；作为优选，以纳米锐钛型二氧化钛0.2-3％作为光能化剂，其禁带宽为3.2ev，也就是在激发波长小于376nm的光激发下会发生光致电子跃迁，产生电子/空穴对，进行光催化反应，具有净化空气中的甲醛，苯系，氨类等有害气体的作用。配方中淀粉要求为一级淀粉，细度为100目过筛。

供上胶或喷涂时使用的光触媒环保型胶水按：纳米锐钛型二氧化钛0.5-3％，氯化铝0.2-1％其余部分为水的重量比例配方，在常温状态用搅拌机均匀搅拌1小时后制成。上胶或喷涂时使用的光触媒环保型胶水溶液要求很稀，主要成分是纳米二氧化钛和水，利用预热后纸的吸水作用将纳米二氧化钛均匀固定在纸面上,所以掌握预热辊温度，纸的吸水速度，上胶量和水的比重十分重要，若胶水溶液过稀可以加入适量的烧碱和进行调制。根据实际使用情况，适当调整水的比例，以达到理想的效果。

三角形压辊装置，是将单瓦楞纸设备的瓦楞凸齿辊和凹齿辊通过机械加工成为等边三角形或等腰三角形的凸齿辊13和凹齿辊12，然后通过电解镀铬，齿表面抛光的工艺加工而成。

作为优选，凸齿辊和凹齿辊通过机械加工成为等腰三角形凸齿辊13和凹齿辊l2。凸凹齿不要过深过徒，应充分考虑到机械的承受能力。

上胶或喷涂的方法包括：普通纸或高密度纸由送纸辊18输入预热辊5预热后，经上胶辊6，均胶辊7，蓄胶盘8，正面涂光触媒环保型胶水，再进入预热辊15预热，上胶辊9均胶辊10蓄胶盘11反面涂光触媒环保型胶水，然后经过热压辊16，控制涂胶层在0.03-0.01MM以下，再经过冷却辊19定型加工成为光触媒纸20。

本发明的有益效果是；使用在全热交换器上，可以在能量回收的同时，进行了空气净化杀菌消毒作用。克服了传统的过滤器，药物法，臭氧等方法净化空气的缺陷。消除房间内的有害气体，提高了空调房间的室内空气品质。有效防止空调房间所出现的“病态建筑综合症”及各种传染病菌，例如；大肠杆菌，金黄色葡萄球菌，铜绿假单胞菌，肺炎克雷伯氏菌，流行性感冒等，包括甲醛，苯，氨等，有害化学气体的污染和传播。而且提高了芯体的使用寿命。

特别需要提出的是：目前所使用的各种全热交换器，新风机以及空气处理机，中央空调等产品，只注意到在换气中的能量回收效果和室内的空气质量，却疏忽了排出废气中存在的传染病的细菌病毒以及有害化学物，霉菌等不良气体，对公共环境的污染作用。本发明克服了这一缺陷，由于光触媒材料的特殊功能，所以在能量回收，净化室内空气的同时，也使排出废气得到了还原和净化处理，阻止和减少了废气对自然环境的污染，达到了良好的环保效果。

附图说明

图1，是一种光触媒纸制成的全热交换器芯体示意图。

图2，是图1的局部放大剖面示意图。

图3，由普通纸加工成光触媒纸的上线流程示意图。

图4，光触媒纸在装有压辊装置的单瓦轮机上线制片流程示意图。

图5，等边三角形或等腰三角形压辊装置剖面示意图。

具体实施方式

图1，是一种光触媒纸制成的全热交换器芯体示意图。图中：1.等边三角形或等腰三角形纵向气孔的光触媒纸片，2.等边三角形或等腰三角形横向气孔光触媒纸片，3.光触媒环保型胶水。

一种光触媒纸制成的全热交换器芯体加工方法：

作为优选：a.由现有技术，含原木浆成分50％以上的高密度纸的制造配方中拌浆时掺杂于重量比例为：0.6％的纳米锐钛型二氧化钛，经造纸机器制造成厚度为70-110克/平方米，制造成适合于全热交换器芯体所需厚度的光触媒纸；

b.将单瓦楞纸设备的瓦楞齿辊更换或加工成等边三角形或等腰三角形压辊装置；按照图4，光触媒纸在装有压辊装置的单瓦轮机上线制片流程示意：光触媒纸20，由送纸辊18.通过预热辊5，预热温度80℃-120℃之间，进入等边三角形或等腰三角形压辊装置的凹齿辊12和凸齿辊13压齿，储胶盘11中的光触媒环保型胶水由均胶辊10，上胶辊9，上胶后进入复合辊14；在单瓦轮机另一端的光触媒面纸20`由送纸辊18`通过预热辊17，预热后进入复合辊14，制成等边三角形或等腰三角形光触媒纸片21。

c.由机器将上述纸片横切成正方块，以视孔面为基准，按纵向一层，横向一层的次序，用光触媒环保型胶水在三角形顶端上胶，层层叠加粘合制成毛胚芯体；

一种光触媒纸制成的全热交换器芯体加工方法：

a.用机器将光触媒环保型胶水，均匀上胶或者均匀喷涂在普通纸或高密度纸的纸面上，再经过热压辊，冷却辊定型后制成；按照图3，由普通纸加工成光触媒纸的上线流程示意：普通纸或高密度纸4，通过预热辊5，预热温度在80℃-130℃之间，预热后，经上胶辊6，均胶辊7，蓄胶盘8，正面涂光触媒环保型胶水，再进入预热辊15预热，上胶辊9，均胶辊10，蓄胶盘11，反面涂光触媒环保型胶水，然后经过热压辊16，控制涂胶层在0.02MM以下越薄越好，再经过冷却辊19，定型加工成为光触媒纸20，由送纸辊18，卷成纸桶备用。

b.将单瓦楞纸设备的瓦楞齿辊更换或加工成等边三角形或等腰三角形压辊装置，按照图4，光触媒纸在装有压辊装置的单瓦轮机上线制片流程示意：光触媒纸20，由送纸辊18.通过预热辊5，预热温度80℃-120℃之间，进入等边三角形或等腰三角形压辊装置的凹齿辊12和凸齿辊13压齿，储胶盘11中的光触媒环保型胶水由均胶辊10，上胶辊9，上胶后进入复合辊14；在单瓦轮机另一端的光触媒面纸20`由送纸辊18`通过预热辊17，预热后进入复合辊14，制成等边三角形或等腰三角形光触媒纸片21。

c.是使用机器将上述纸片横切成正方块，以视孔面为基准，按纵向一层，横向一层的次序，用光触媒环保型胶水在三角形顶端上胶，层层叠加粘合成毛胚芯体；

d.是将光触媒纸毛胚芯体经机器裁切，精加工成所需厚度和形状的芯体，然后通过除湿，干燥定型整理以后立即用遮阳塑料袋密封包装。

图5.是等边三角形或等腰三角形压辊装置剖面示意：将单瓦楞纸设备的瓦楞凸齿辊和凹齿辊通过机械加工成为等边三角形或等腰三角形的凸齿辊13和凹齿辊12，然后通过电解镀铬，齿表面抛光的工艺加工而成。

光触媒纸厚度选用50-110克/平方米为合适.其齿气孔高度分别为2-2.5，3-3.5，4-4.5，5----8.5mm的各种大小规格的等边三角形或等腰三角形，便于适应全热交换器因风量大小，不同规格所需的各项要求。举例如：22×22×400MM芯体，可以选用光触媒纸厚度80克/平方米，齿气孔高度2.5MM为宜。将合适厚度的光触媒毛胚芯体，进行精加工，用机器裁切加工成需要的各种外型尺寸，如果所需要的高度尺寸高于机器裁切高度，也可以分块裁切以后，再粘合成所需要的高度尺寸，其芯体形状可以是正方体，长方体，六角体，菱形体，圆柱体等形状。然后通过除湿，干燥定型整理以后，应当立即用遮阳塑料袋密封包装，避免产品在开启使用之前受到潮湿，高温，阳光等不良的环境影响，保证产品质量不受任何外力因素造成的损害。附件是一套根据每台芯体大小规格和全热交换器使用的电压要求而配套的紫外线灯管，其紫外线波长为，小于377纳米，功率根据光触媒芯面积而定。举例如：22×22×400MM芯体选用220V，8W紫外线灯管，波长为376纳米。另外，如果在全热交换器内腔四壁，风道，风轮，支架，过滤网，泡沫件，塑料件等都使用光触媒材料或喷涂纳米锐钛型二氧化钛及纳米金红石二氧化钛，利用现成的紫外线灯光源，其净化，杀菌，消毒的效果会更佳。当然也可以使用纳米光触媒紫外线灯等光源。

光触媒环保型胶水是由：精加工的玉米粉或薯类或麦子等其它天然植物淀粉5-20％，复合氧化剂0.1-0.8％，氢氧化钠0.9-3％，硼砂0.1-0.2％防潮增强剂0.3-0.8％，纳米锐钛型二氧化钛0.3-0.8％，水45-100％的重量比例配方，在10℃-45℃温度状态中用搅拌机均匀搅拌1-2小时后制成；其中复合氧化剂由羧甲基纤维素0.7％，硫酸氢钠0.3％，水99％在常温下搅拌均匀制得。供图4和 C加工中上胶粘合时使用。

上述光触媒环保型胶水还可以供其他领域的产品使用，根据使用领域的不同要求，也可以适量加入增粘剂，柔软剂，稳定剂，防腐剂，硅土，陶土，钛白粉，尿素，烧碱等添加剂。

在图3加工中，作为优选，供上胶或喷涂时使用的光触媒环保型胶水按；纳米锐钛型二氧化钛3％，氯化铝0.2-1％其余部分为水的重量比例配方，在常温状态用搅拌机均匀搅拌1小时后制成。根据实际使用情况，适当调整水的比例，以达到理想的效果。

制成的光触媒纸全热交换器芯体，可以着成绿色环保颜色，以示该产品与其它产品所不同特征。

Claims

1.一种光触媒纸制成的全热交换器芯体加工方法：

a.由现有技术，含原木浆成分50％以上的高密度纸的制造配方中掺杂重量比例为0.2-0.8％的纳米锐钛型二氧化钛，经造纸机器均匀拌浆后，制造成厚度为50-110克/平方米，适合于全热交换器芯体所需厚度的光触媒纸；

b.将单瓦楞纸设备的瓦楞齿辊更换或加工成为等腰三角形压辊装置，上述光触媒纸通过第一预热辊(5)预热，等腰三角形压辊装置轧齿，第二上胶辊(9)上胶，复合辊(14)粘合的工序制成等腰三角形光触媒纸片(21)；

2.一种光触媒纸制成的全热交换器芯体加工方法：

b.将单瓦楞纸设备的瓦楞齿辊更换或加工成等腰三角形压辊装置，上述光触媒纸通过第一预热辊(5)预热，等腰三角形压辊装置轧齿，第二上胶辊(9)上胶，复合辊(14)复合的工序制成等腰三角形光触媒纸片(21)；

3.根据权利要求1或2所述的光触媒纸制成的全热交换器芯体加工方法，其特征在于：光触媒环保型胶水，是由玉米淀粉5-20％，复合氧化剂0.1-0.8％，氢氧化钠0.9-3％，硼砂0.1-0.2％，防潮增强剂0.3-0.8％，纳米二氧化钛0.2-3％，水45-100％的重量比例配方，其总量为100％，在10℃-45℃温度状态中用搅拌机均匀搅拌1-2小时后制成。

4.根据权利要求3所述的光触媒纸制成的全热交换器芯体加工方法，其特征在于：纳米二氧化钛0.2-3％，作为光催化剂。

5.根据权利要求4所述的光触媒纸制成的全热交换器芯体加工方法，其特征在于：所述纳米二氧化钛为纳米锐钛型二氧化钛。

6.根据权利要求2所述的光触媒纸制成的全热交换器芯体加工方法，其特征在于：供上胶或喷涂时使用的光触媒环保型胶水按：纳米锐钛型二氧化钛0.5-3％，氯化铝0.2-1％，其余部分为水的重量比例配方，在常温状态用搅拌机均匀搅拌1小时后制成。

7.根据权利要求1或2所述的光触媒纸制成的全热交换器芯体加工方法，其特征在于：等腰三角形压辊装置，是将单瓦楞纸设备的瓦楞凸齿辊和凹齿辊通过机械加工成为等腰三角形的凸齿辊(13)和凹齿辊(12)，然后通过电解镀铬，齿表面抛光的工艺加工而成。

8.根据权利要求3所述的一种光触媒纸制成的全热交换器芯体加工方法，其特征在于：所述的上胶或喷涂方法包括：普通纸或高密度纸由送纸辊(18)输入第一预热辊(5)预热后，经第一上胶辊(6)、第一均胶辊(7)、第一蓄胶盘(8)，正面涂光触媒环保型胶水，再进入第二预热辊(15)预热，第二上胶辊(9)、第二均胶辊(10)、第二蓄胶盘(11)反面涂光触媒环保型胶水，然后经过热压辊(16)，控制涂胶层在0.03-0.01MM，再经过冷却辊(19)定型加工成为光触媒纸(20)。