CN105297525B - 一种全热空气换热器用高阻隔性隔离纸 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种作为全热空气换热器用高阻隔性隔离纸的制造技术，其原纸采用木浆为原料，添加了施胶剂、干强剂和湿强剂以提高原纸的抗水性、干强度和湿强度。采用天然亲水抗菌的聚合物壳聚糖为原料，溶解后通过刮棒涂布或表面施胶工艺对原纸进行后加工处理，赋予纸张水蒸汽渗透效率和抗菌性的同时，还能极大地提高纸张对二氧化碳的阻隔性和耐湿热性。该特种用途纸是用于全热空气换热器的核心部件热交换纸芯中，该隔离纸可以在一定程度上完成新风与排风热量和水分的交换，通过空气显热和潜热回收，达到全热交换节能的目的。

Description

一种全热空气换热器用高阻隔性隔离纸
本发明涉及的技术属于纸产品中一种特种用途纸的制造技术，该特种用途纸是用于全热空气换热器。
背景技术
空调建筑物室内密闭不通风，长时间不进行室内外换风会使空气变得污浊，需要不断与室外的新鲜空气进行交换，全热空气换热器是新风全热回收的一个关键的技术，这个装置就像在新风通道与室内排风风道之间安装了一个平板式空气换热器。在空气交换过程中，会把冷空气或热空气的能量损失掉，尽可能减少能量损失，对节能和环保很有意义。在新风/排风系统中设置能量回收设备能较为全面、彻底地解决湿度、洁净度、气流这三大要素并对温度和能量起到调节回收的功能。与传统的金属换热器的最大优点是：全热空气换热器不仅能够回收显热，而且能够在保证室内排风中的污浊气体不渗透的同时能够有效回收潜热。
使用全热空气换热器完成室内外空气的能量交换是目前国内外常用的方法。空气交换内芯是全热空气换热器的关键部件。目前国外一般采用先进的纸芯换热器来进行室内和室外空气的能量交换。最近几年我国也在逐渐开发此类空气换热器，但是高档纸芯用隔离纸大多依赖日本等国进口产品，这大大增加了产品的成本，降低了产品的市场竞争力。现有纸芯用隔离纸的最大缺点是难以协调高渗透性与高选择性这对矛盾，且制备成本太高，所用材料不够环境友好。
本技术主要是开发一种环境友好的全热空气换热器用高阻隔性隔离纸，解决高渗透性与高选择性之间的矛盾问题，同时显著降低生产成本，满足空气换热器纸芯加工过程对纸张的要求。主要技术方案是以全木浆为原料，浆内添加 施胶剂、干强剂和湿强剂，采用长网或圆网纸机，完成原纸抄造。采用可降解的抗菌天然聚合物壳聚糖，配制亲水性聚合物溶液。在亲水性聚合物溶液中添加磷酸盐系列阻燃剂，用刮棒涂布或表面施胶工艺对原纸进行后加工处理，赋予纸张阻燃性的同时，极大提高纸张对水蒸汽的渗透效率，同时对二氧化碳气体仍具有高的阻隔效率。不仅能满足全热空气换热器纸芯用隔离纸的要求，而且由于壳聚糖为天然聚合物，来源广泛，价格低廉，其水溶液制备和应用工艺简单可行，可显著有效降低生产成本。此外，壳聚糖良好的抗菌性、成膜性和成膜强度，可有效提高纸张的抗菌性能、耐湿热性能，延长使用寿命。
发明内容
本发明所述全热空气换热器用高阻隔性隔离纸，是定量为30-60g/m2的全热空气换热器纸芯用隔离纸。全热空气换热器纸芯用隔离纸可以采用长网纸机抄造，也可以采用圆网造纸机抄造。本发明所述的全热空气换热器纸芯用隔离纸，使用的主要原料是全木浆，还可以在其中添加其他纤维原料，如人造纤维、化学纤维(涤纶纤维、乙烯纤维、丙纶纤维、维尼纶纤维等)及其它各种改性纤维等，木浆可以采用漂白的针叶木浆和阔叶木浆，也可以采用未漂针叶木浆和阔叶木浆，这几种纸浆都可以采用市场上大量销售的普通造纸用商品浆，并没有特别的要求。制造本发明所述的热空气换热器纸芯用隔离纸，在制造过程中，可以在其中添加施胶剂、干强剂、湿强剂、无机填料或其它性能改进材料，如干强剂淀粉、聚丙烯酰胺、CMC等，湿强剂聚酰胺环氧氯丙烷树脂、聚酰胺聚氨环氧氯丙烷树脂、三聚氰胺甲醛树脂等，填料滑石粉、碳酸钙、钛白粉、高岭土等，吸附材料活性炭、硅藻土、海泡石等。制造本发明所述的空气换热器纸芯用隔离纸，在制造过程中，控制纸浆的打浆度，并在其表面进行涂布或浸渍壳聚糖溶液，赋予纸张良好的水蒸汽渗透效率。打浆度高，纸的强度增加，水蒸汽渗透效率下降，需要平衡二者的关系。为了增加纸的水蒸汽渗透效率，本发明采用浸涂壳聚糖来提高水蒸汽渗透效率，壳聚糖是亲水性的高分子聚合物，其分子结构中存在着结晶区和无定形区，壳聚糖在原纸表面成膜后，吸收水蒸汽时无定形区会发生润胀，在纸表面形成无数个微孔，该微孔能允许水蒸汽分子渗透，同时还能阻隔二氧化碳气体分子。因此能很好地平衡和协调高渗透性和高选择性之间的矛盾。成功解决了目前纸芯用隔离纸存在的矛盾，在阻隔二氧化碳透过的同时保持了高的水蒸汽渗透效率。
本发明的特征：
本发明的全热空气换热器用高阻隔性隔离纸的定量为30g/m2-60g/m2。
本发明的全热空气换热器用高阻隔性隔离纸采用全木浆制造。
本发明的全热空气换热器用高阻隔性隔离纸可以采用长网造纸机或圆网造纸机制造。
本发明的全热空气换热器用高阻隔性隔离纸添加了干强剂、湿强剂以提高纸的干湿强度和抗水性。
本发明的全热空气换热器用高阻隔性隔离纸可以通过内添加和表面浸渍进行染色。
本发明的全热空气换热器用高阻隔性隔离纸通过浸渍阻燃剂使其具有阻燃性能。
本发明的全热空气换热器用高阻隔性隔离纸通过控制打浆度可以调节原纸的强度性能和水蒸汽渗透效率。
本发明的全热空气换热器用高阻隔性隔离纸通过涂布或浸渍壳聚糖，不仅具有高的水蒸汽渗透效率，而且具有高的阻隔二氧化碳的性能。
具体实施方式
实施方式1
原料商品好升牌漂白针叶木浆，商品小叶牌阔叶木浆，针叶木浆打浆度：40°SR，阔叶木浆打浆度：40°SR，浆料配比：针叶木：阔叶木＝4：6，内添加施胶剂烷基烯酮二聚体、湿强剂聚氯酰胺环氧氯丙烷树脂用量0.5％、干强剂两性聚丙烯酰胺用量0.5％，表面施胶液中固形物(对施胶液)浓度：壳聚糖1.0％，阻燃剂(自制)20％，成纸的各项性能指标为：定量：45.1g/m2；紧度：0.67g/cm3；抗张强度：40.9N/15mm(纵向)，18.9N/15mm(横向)；湿强度：7.30N/15mm(纵向)，4.23N/15mm(横向)，透湿度：753g/m2.24h，阻燃性：离开明火后自熄，葛尔莱透气度：0.5μm/Pa.s。
实施方式2
原料商品好升牌针叶木浆，商品小叶牌阔叶木浆，针叶木浆打浆度：55±5°SR，阔叶木浆打浆度：55±5°SR，浆料配比：针叶木：阔叶木＝4：6，内添加施胶剂AKD、湿强剂PAE用量0.5％、干强剂两性聚丙烯酰胺用量0.5％，涂布液中固形物浓度：壳聚糖1.5％。成纸的各项性能指标为：生产纸的各项性能指标为：定量：45.6g/m2；紧度：0.68g/cm3；抗张强度：39.3N/15mm(纵向)，18.5N/15mm(横向)；湿强度：6.8N/15mm(纵向)，3.9N/15mm(横向)，透湿度：698g/m2.24h，葛尔莱透气度：0.2μm/Pa.s。
壳聚糖水溶液的配制：先配制1％的乙酸溶液(1ml乙酸加99ml蒸馏水)；在25-40℃下，先将乙酸溶液搅拌起来，再称取的1-1.5g壳聚糖粉末倒入配制好的乙酸溶解中，搅拌至完全溶解，所得溶液即为1-1.5％壳聚糖水溶液。

Claims (7)

1.一种全热空气换热器用高阻隔性隔离纸的制造方法，其特征在于：原纸采用木浆为原料，用长网或圆网纸机抄造；在制造过程中添加了施胶剂、干强剂和湿强剂以提高原纸的抗水性、干强度和湿强度；采用天然亲水抗菌的聚合物壳聚糖为原料，溶解后通过刮棒涂布或表面施胶工艺对原纸进行后加工处理，赋予纸张水蒸汽渗透效率和抗菌性的同时，还能极大地提高纸张对二氧化碳的阻隔性和耐湿热性；
所述原料为壳聚糖粉末，相对分子质量应为80～100kDa，脱乙酰度应＞90％，溶剂为乙酸水溶液或盐酸水溶液，采用乙酸，则要求乙酸质量为壳聚糖绝干质量的40～60％，采用盐酸，要求体系的pH值为5～6。
2.如权利要求1所述的全热空气换热器用高阻隔性隔离纸的制造方法，该高阻隔性隔离纸采用全木浆为纤维原料，至打浆度为40-80°SR，湿重5-15g。
3.如权利要求1所述的全热空气换热器用高阻隔性隔离纸的制造方法，制造所述的高阻隔性隔离纸，在制造过程中，在配制好的亲水性壳聚糖聚合物溶液中添加磷酸盐系列阻燃剂，赋予纸张良好的阻燃性。
4.如权利要求1所述的全热空气换热器用高阻隔性隔离纸的制造方法，通过刮棒涂布或表面施胶的工艺将含或不含阻燃剂的亲水性壳聚糖聚合物溶液对原纸进行后加工处理，亲水性壳聚糖聚合物溶液的质量分数为0.5％～2.5％。
5.如权利要求1所述的全热空气换热器用高阻隔性隔离纸的制造方法，其特征在于，所述隔离纸用于空气全热回收，具体步骤如下：室外新风及室内旧风进入全热换热器，在全热换热器里面，新风与旧风进行水汽和温度的交换，从而实现全热交换。
6.如权利要求1所述的全热空气换热器用高阻隔性隔离纸的制造方法，其特征在于，所述原料为壳聚糖粉末，相对分子质量为90kDa，脱乙酰度为92～95％。
7.如权利要求4所述的全热空气换热器用高阻隔性隔离纸的制造方法，其特征在于，采用表面施胶工艺，亲水性壳聚糖聚合物溶液的质量分数为1％；采用刮棒涂布工艺，亲水性壳聚糖聚合物溶液的质量分数为1.5％。
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