CN105579807B - 热交换用原纸和使用其的全热交换元件 - Google Patents
热交换用原纸和使用其的全热交换元件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105579807B CN105579807B CN201480054590.4A CN201480054590A CN105579807B CN 105579807 B CN105579807 B CN 105579807B CN 201480054590 A CN201480054590 A CN 201480054590A CN 105579807 B CN105579807 B CN 105579807B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- heat exchange
- body paper
- exchange body
- paper
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H13/00—Pulp or paper, comprising synthetic cellulose or non-cellulose fibres or web-forming material
- D21H13/10—Organic non-cellulose fibres
- D21H13/20—Organic non-cellulose fibres from macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D21H13/26—Polyamides; Polyimides
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
- D21H27/30—Multi-ply
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
- C09K5/08—Materials not undergoing a change of physical state when used
- C09K5/14—Solid materials, e.g. powdery or granular
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/66—Salts, e.g. alums
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D21/0015—Heat and mass exchangers, e.g. with permeable walls
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/06—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2255/00—Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes
- F28F2255/20—Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes with nanostructures
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2260/00—Heat exchangers or heat exchange elements having special size, e.g. microstructures
Abstract
热交换用原纸、层叠有将所述热交换用原纸用作一部分的瓦楞纸的全热交换元件,所述热交换用原纸具有层叠结构,所述层叠结构包含至少各一层的以JIS P8121(1995)中所规定的加拿大标准游离度小于150ml的纤维状物质为主成分的第一层和以JIS P8121(1995)中所规定的加拿大标准游离度为150ml以上的纤维状物质作为主成分的第二层。
Description
技术领域
本发明涉及热交换用的原纸和全热交换元件。
背景技术
在交换室内外空气的显热(热)和潜热(湿度)的同时进行换气的热交换换气设备作为节省能源的核心,除办公楼、工厂等大型建筑物之外,还在住宅、中小建筑中持续普及。
热交换器具有的热交换元件所使用的热交换元件原纸用作供气路和排气路的隔离部件,除了导热性、透湿性之外,为了不使污浊的室内空气(环气())和新鲜的外气(供气)在全热交换元件内部混合,还要求气体遮蔽性。通过兼顾这些特性,可以提供能够提供舒适的环境的换气装置,该换气装置在供气和排气之间交换室内的供暖制冷热量()、湿度,同时还排出室内的二氧化碳、臭气等污浊的空气。
在专利文献1中,记载了包含纤维素纸浆和热塑性纳米纤维的全热交换用原纸,记载了利用纳米纤维的毛细管现象可以达到高透湿性。
在专利文献2中,记载了包含亲水性纤维且包含吸湿材料的隔离部件和使用所述隔离部件而成的热交换器。
此外,在专利文献3中,记载了将在多孔原材料上重合膜、树脂的涂布层得到的层叠结构片材用于全热交换元件的隔离部件,由此可以提供排出空气不泄漏至供给空气的全热交换元件。
在专利文献4中,记载了全热交换器用纸和使用其的全热交换器用元件,所述全热交换器用纸在以制纸用纤维为主体的浆料中混合微原纤化纤维素和吸湿性粉体、根据需要的热粘合性物质进行抄造,在得到的基纸中,在单面或者两面上设置吸放湿性的涂布层,由此提高吸放湿性并防止阻燃剂的溶出,极力避免应当交换的空气的混合。
在专利文献5中,记载了全热交换元件用纸,其中使纸浆的肖伯尔游离度(schopper riegler freeness)的打浆度为40°SR,通过浸渗吸湿剂、防火剂,二氧化碳的迁移率为1%以下。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-248680号公报
专利文献2:日本特开2003-148892号公报
专利文献3:日本特开平7-190666号公报
专利文献4:日本特开平11-189999号公报
专利文献5:日本特开2005-325473号公报。
发明内容
发明所要解决的课题
上述文献中所记载的全热交换用原纸并不能充分满足今后所要求的性能,例如高片材强度、高透湿性和高气体遮蔽性。
因此,在本发明中,目的在于提供片材强度、透湿性和气体遮蔽性优异的全热交换用原纸和全热交换元件。
解决课题的方法
用于达成上述课题的本发明的热交换元件采用以下的构成。
(1)具有层叠结构的热交换用原纸,其包含至少各一层的以JIS P8121(1995)中所规定的加拿大标准游离度小于150ml的纤维状物质为主成分的第一层和具有JIS P8121(1995)中所规定的加拿大标准游离度为150ml以上的纤维状物质的第二层。
此外,此处的热交换用原纸的实施方式采用以下任一构成。
(2)前述的热交换用原纸,其中,第一层的主成分的纤维状物质是纤维素纸浆。
(3)前述任一项所述的热交换用原纸,其中,热交换用原纸的二氧化碳遮蔽率为35%以上。
(4)前述任一项所述的热交换用原纸,其中,包含在第二层中的纤维状物质是纤维素纸浆。
(5)前述任一项所述的热交换用原纸,其中,第二层包含热塑性高分子的纳米纤维,为多孔层。
(6)前述的热交换用原纸,其中,包含在所述纳米纤维中的热塑性高分子的主成分是聚酰胺。
(7)前述任一项所述的热交换用原纸,其中,存在于所述第二层中的热塑性高分子的纳米纤维相对于所述热交换用原纸的含有率为0.5~65质量%。
(8)前述任一项所述的热交换用原纸,其中,所述第二层中的热塑性高分子的纳米纤维相对于所述第二层的含有率为5~90质量%。
(9)前述任一项所述的热交换用原纸,其包含吸湿剂。
(10)前述任一项所述的热交换用原纸,其中,所述热交换用原纸的单位面积质量为20~90g/m2。
(11)前述任一项所述的热交换用原纸,其中,所述第一层的单位面积质量为15~50g/m2。
(12)前述任一项所述的热交换用原纸,其中,所述第二层的单位面积质量为5~40g/m2。
(13)前述任一项所述的热交换用原纸,其中,所述第一层的单位面积质量为15~40g/m2,并且所述第二层的单位面积质量为5~20g/m2的范围。
(14)前述任一项所述的热交换用原纸,其中,所述热交换用原纸的透湿度为80g/m2/hr以上。
(15)前述任一项所述的热交换元件用原纸,其中,在第一层的两面方向各自存在第二层。
并且,作为使用上述任一项的热交换用原纸的构成,有下述的构成。
(16)全热交换元件用瓦楞纸,其使用前述任一项所述的热交换用原纸。
(17)全热交换元件,其层叠有前述全热交换元件用瓦楞纸。
发明效果
根据本发明,可以提供片材强度、透湿性和气体遮蔽性优异的热交换用原纸和全热交换元件。
具体实施方式
以下,对用于实施发明的方式进行说明。应予说明,在此使用“主成分”这一术语,要定义“主成分”这一术语,则意指大于50质量%,优选70质量%以上,更优选90质量%以上。
本发明的热交换用原纸具有以第一层和第二层为必须的层叠结构。通过形成这样的层叠结构体,在热交换用原纸中,第一层可以遮蔽二氧化碳、氨等室内空气的污浊成分,第二层可以提高湿气的透过性。其结果是,可以得到兼顾高气体遮蔽性和高透湿性的热交换用原纸。此外,虽然第一层的存在导致在全热交换元件成型时必要的片材强度有下降的倾向,但第二层可以补偿片材强度。其结果是,不一定添加纸力增强剂,就可以对热交换用原纸赋予在全热交换元件成型时必要的片材强度。
本发明中的第一层以纤维状物质作为主成分。作为纤维状物质,可以举出例如N纸浆(针叶木纸浆)、L纸浆(阔叶木纸浆)、甘蔗渣、麦秸、芦苇、纸莎草、竹、木棉、洋麻、玫瑰茄、麻、亚麻、苎麻、黄麻、大麻、剑麻、马尼拉麻、椰子、香蕉、热塑性树脂纤维(包含聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚乳酸(PLA)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、液晶聚酯、尼龙6(N6)、尼龙66(N66)、尼龙11(N11)、尼龙12(N12)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS)等热塑性树脂的纤维)、再生纤维(粘胶人造丝、铜铵人造丝)等。这些纤维可以单独使用,也可以包含选自这些中的两种以上的纤维。原纤化的纤维由于容易形成能有效地遮蔽二氧化碳从纤维间空隙泄漏的致密结构体,因此优选以进行了高度原纤化的亲水性纤维状物质作为第一层的主成分。此外,作为进行了高度原纤化的亲水性纤维状物质,可以举出例如N纸浆(针叶木纸浆)、L纸浆(阔叶木纸浆)、芳族聚酰胺纤维、丙烯酸纤维(アクリル繊維)等。此外,这些纤维可以单独使用,也可以包含选自这些中的两种以上的纤维。作为第一层,进一步优选使用将N纸浆(针叶木纸浆)、L纸浆(阔叶木纸浆)等纤维素纸浆进行高度原纤化得到的纤维。通过使用原纤化的纤维素纸浆,抄纸性好,通过基于氢键的纤维素分子间相互作用,可以更强固地形成第一层。作为在本发明中使用的纤维素纸浆,虽然没有限制,但可以将由木材等植物得到的N纸浆(针叶木纸浆)、L纸浆(阔叶木纸浆)等单独使用或者并用。这些可以原纤化的亲水性纤维可以使用打浆机、盘磨机、高级精研机(deluxe finer)、锥形磨浆机(jordan)、研磨机、珠磨机、高压均化器进行原纤化。
作为第一层主成分的纤维状物质的JIS P8121(1995)中所规定的加拿大标准游离度小于150ml。通过以加拿大标准游离度小于150ml的纤维状物质作为第一层的主成分,可以用原纤化纤维状物质将第一层的纤维状物质间的空隙进行微细化。进一步优选构成第一层的纤维状物质整体的加拿大标准游离度小于150ml。如果加拿大标准游离度低,则可以使第一层成为纤维状物质间的空隙微细化了的致密的层,可以使第一层成为发挥出高气体遮蔽性的层。基于可以进一步提高第一层的气体遮蔽性的理由,纤维状物质的加拿大标准游离度优选100ml以下,更优选90ml以下,特别优选30ml以下。此外,关于纤维状物质的加拿大标准游离度的下限没有特别的限制,但从以残留一定程度第一层的纤维状物质间的空隙的方式形成热交换用原纸时可以提高热交换用原纸的透湿性的观点以及第一层在抄纸中的生产效率提高的观点出发,纤维状物质的加拿大标准游离度优选为10ml以上。
第一层的单位面积质量优选为15g/m2以上,更优选20g/m2以上,进一步优选25g/m2以上。另一方面,优选50g/m2以下,更优选40g/m2以下,进一步优选35g/m2以下。通过使其为15g/m2以上,可以赋予第一层二氧化碳遮蔽性高的遮蔽性,例如35%以上的遮蔽性。在此,二氧化碳的遮蔽率可以作为气体遮蔽性的指标。二氧化碳遮蔽率高的第一层发挥高气体遮蔽性。另一方面,通过使其为50g/m2以下,形成热交换用原纸时,可以提高热交换用原纸的透湿性和导热性。
在本发明的热交换用原纸中,优选第一层的单位面积质量为15~40g/m2,并且第二层的单位面积质量为5~20g/m2的范围。通过使第一层的单位面积质量和第二层的单位面积质量各自为上述范围,可以形成片材强度、透湿度、气体遮蔽性和导热性都更优异的热交换用原纸。
第一层优选具有高气体遮蔽性,作为二氧化碳遮蔽率,优选35%以上。更优选为60%以上,进一步优选为70%以上。如果二氧化碳遮蔽率低,则形成全热交换元件时,也有二氧化碳从热交换用原纸的泄漏变多的倾向,有作为元件所要求的有效换气量率下降的倾向。通过使其为60%以上,经由热交换用原纸的二氧化碳的泄漏被大幅地遮蔽,进一步通过使其为70%以上,更进一步大幅地遮蔽二氧化碳的泄漏。其结果是,阻止源自排气的污浊成分的再流入,作为热交换装置能够进行有效的换气。
本发明中的第二层包含纤维状物质。作为纤维状物质,可以举出例如N纸浆(针叶木纸浆)、L纸浆(阔叶木纸浆)、甘蔗渣、麦秸、芦苇、纸莎草、竹、木棉、洋麻、玫瑰茄、麻、亚麻、苎麻、黄麻、大麻、剑麻、马尼拉麻、椰子、香蕉、热塑性树脂纤维(包含聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚乳酸(PLA)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、液晶聚酯、尼龙6(N6)、尼龙66(N66)、尼龙11(N11)、尼龙12(N12)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS)等热塑性树脂的纤维)、再生纤维(粘胶人造丝、铜铵人造丝)等。这些纤维可以单独使用,也可以包含选自这些中的两种以上的纤维。包含热塑性树脂的纤维直径小于1000nm的纳米纤维将在之后定义,但其在定义上不包括该第二层中所含有的“纤维状物质”。
作为抄纸用纤维,由于操作容易、抄纸性优异,可以优选地举出N纸浆(针叶木纸浆)、L纸浆(阔叶木纸浆)等纤维素纸浆。
这些纤维可以通过使用打浆机、盘磨机、高级精研机、锥形磨浆机、研磨机、珠磨机、高压均化器等适度地进行原纤化。
第二层中所包含的纤维状物质的加拿大标准游离度为150ml以上。如果使纤维状物质的加拿大标准游离度小于150ml,则在第二层中不能充分形成纤维状物质间的空隙,形成热交换用原纸时变得不能发挥高透湿性。当在第二层中不能充分形成纤维状物质间的空隙时,形成热交换用原纸时不能发挥高透湿性的理由在于,如果第二层中的空隙过于微小化,则层内的水分迁移变为仅限于凝集和蒸发,水分的迁移度变小。此外,如果使第二层的纤维状物质的加拿大标准游离度小于150ml,则由于纸浆的微细化导致在湿润状态中的纸度下降,形成热交换用原纸时形成加工性差的原纸。此外,关于上限,如后文所述,当包含纳米纤维时,从抑制抄纸时纳米纤维从纤维状物质之间脱落的观点出发,优选使加拿大标准游离度为700ml以下。
第二层优选在上述第二层的纤维状物质之外还包含热塑性高分子的纳米纤维。
在此,纳米纤维是指具有纳米(nm)水平的纤维直径、即纳米直径的纤维,具体而言是指纤维直径为1nm以上且小于1000nm的纤维。应予说明,当纤维断面是非圆形的异型断面时,是指基于换算为相同面积的圆形时的纤维直径。
作为优选的实施方式可以使用的纳米纤维的纤维直径,从促进毛细管现象的观点出发,优选为750nm以下,更优选为500nm以下,进一步优选为300nm以下。此外,从和生产率的平衡出发,优选其为1nm以上。更优选为100nm以上。纳米纤维包含热塑性高分子,但作为热塑性高分子,可以举出主成分为聚酯、聚酰胺、聚烯烃等。作为聚酯,可以举出聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚乳酸(PLA)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)等,除此之外还有液晶聚酯等。此外,作为聚酰胺,可以举出尼龙6(N6)、尼龙66(N66)、尼龙11(N11)、尼龙12(N12)等。作为聚烯烃,可以举出聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)等。在这些高分子中,从容易吸水、当纤维状物质为纤维素纸浆时与纤维素纸浆的的亲和性的观点出发,优选聚酰胺,特别优选尼龙6。此外,也可以共聚或者混合聚酰胺以外的成分。
应予说明,纳米纤维可以通过例如日本特开2005-299069号公报([0045]~[0057]段、[0114]~[0117]段等)所记载的方法等进行制造。具体而言如下所述。
首先,对作为纳米纤维的制作原料的“高分子合金纤维”的制造方法进行说明。该高分子合金纤维的制造方法可以采用例如如下所述的方法。也即是说,制作将相对于溶剂、药液的溶解性不同的两种以上的高分子进行合金化得到的高分子合金小片。将其投入纺丝装置的料斗,在熔融部形成合金熔融体,从配备于加热保温用的旋转块(spin block)中的纺丝组件中的喷丝头孔吐出纺丝后,通过风筒(chimney)冷却固化形成丝条。使丝条通过集束供油导纱器、第1牵拉辊、第2牵拉辊,在绕线机中绕线,得到纤维。然后,将其根据需要施加拉伸、热处理,得到具有海岛结构的高分子合金纤维。进一步,将其用溶剂、药液处理,脱去海成分,得到本发明中使用的纳米纤维。在此,在高分子合金纤维中,将之后形成纳米纤维的、对溶剂、药液而言为难溶解性的高分子作为岛成分,将易溶解性的高分子作为海成分,通过控制该岛成分的尺寸,可以设计纳米纤维的单纤维数平均纤维直径和均匀性。作为纳米纤维前体的高分子合金纤维中的岛成分的大小几乎决定了纳米纤维的直径,因此岛的大小的分布根据所需要的纳米纤维的纤维直径分布而设计。因此,合金化的高分子的混炼非常重要,在本发明中优选通过混炼挤出机、静止混炼器等进行高度混炼。
通过第二层的纤维状物质和热塑性高分子的纳米纤维的组合,纤维状物质间的空隙中紧密地填塞纳米纤维,通过毛细管现象,可以形成具有高透湿性的层。湿气在原纸表面凝集,从表面浸透至背面,在背面发散,由此引起透湿。通过存在纳米纤维,从表面浸透至背面时,通过毛细管现象而快速进行迁移,透湿性变得更高。进一步,通过将该第二层与第一层层叠,基于纳米纤维的存在而变得具有高表面积的第二层接触供给·排出的空气时,可以比不具有纳米结构的亲水性纤维更容易地吸附湿气。此外,由于纳米纤维包含热塑性高分子材料,因此不会如纤维素那样在湿润时强度大幅下降,本发明的热交换用原纸经过长时间也能保持全热交换元件的稳定的尺寸稳定性。
形成包含第一层和含有纳米纤维的第二层的层叠结构体,可以兼顾高度的气体遮蔽性和高度的透湿性。含有纳米纤维的第二层的组合物在抄纸步骤中水的可榨出性差。如果层叠第一层和第二层进行抄纸,则水的可榨出性得到改善,还产生提高生产率的效果。
在作为优选的实施方式的热交换用原纸中,作为纳米纤维的含有率,以包含纳米纤维的热交换用原纸作为100质量%时优选0.5质量%以上,更优选2.7质量%以上,更优选4.5质量%以上,进一步优选5.5质量%以上,特别优选6.4质量%以上。优选65%质量以下,更优选58%质量以下。通过使其为上述质量%以上,可以促进毛细管现象,可以得到透湿性更加优异的热交换用原纸。通过提高含量,可以显著地促进毛细管现象,可以得到透湿性显著优异的热交换用原纸。但是,如果含量过多,则抄纸时的片材状态变差,生产率下降。
在作为优选的实施方式的热交换用原纸中,作为第二层中的纳米纤维的含有率,以第二层作为100质量%时优选5质量%以上,更优选30质量%以上,更优选50质量%以上,进一步优选60质量%以上,特别优选70质量%以上。另一方面,优选90%质量以下,更优选80%质量以下。通过使其为上述质量%以上,可以促进毛细管现象,可以得到透湿性更加优异的热交换用原纸。通过使其为一定以上的含量,可以显著地促进毛细管现象,可以得到透湿性显著优异的热交换用原纸。另一方面,如果量过多,则抄纸时的片材状态恶化,生产率下降。
当第二层包含纳米纤维时,构成第二层的纤维状物质的加拿大标准游离度的下限优选为200ml以上,更优选为400ml以上。此外,加拿大标准游离度的上限优选为700ml以下,更优选600ml以下。通过使加拿大标准游离度为200ml以上,与纳米纤维混抄时滤水性变得良好,将层叠结构体进行抄纸时第二层的抄纸性提高,其结果是可以容易地得到纳米纤维含有率高的衬垫片材。另一方面,通过使加拿大标准游离度为700ml以下,可以抑制在抄纸时纳米纤维从构成第二层的纤维状物质之间脱落,可以实现所需要的纳米纤维含有率。
本发明的第二层的单位面积质量优选5g/m2以上,进一步优选10g/m2以上,上限优选40g/m2以下,进一步优选30g/m2以下,进一步优选20g/m2以下。通过使其为上述单位面积质量的量以上,通过与第一层抄合可以提高热交换用原纸的片材强度,通过使其为上述单位面积质量的量以下,可以抑制与第一层层叠而形成热交换用原纸时的厚度,可以提高热交换用原纸的导热性和透湿性。
第二层优选为多孔的。在SEM下观察热交换用原纸的断面时,在100μm的正方形的区域中,优选开有10个以上的10μm的正方形或者比其面积小的孔,更优选开有10个以上的3μm的正方形或者比其面积小的孔,进一步优选50个以上。通过这样,可以在第二层中充分地形成纤维状物质间的空隙,在形成热交换用原纸时可以发挥高透湿性。
作为本发明的热交换用原纸的制造方法,优选将成为第一层和第二层的原料的物质分别分散在水中,通过多层抄制形成层叠结构体。也可以将第一层和第二层各自进行抄纸,通过粘合等方法形成层叠结构体,但在该方法中除步骤变得复杂之外,为了层叠而常常使用的粘合剂中的树脂成分有时还会成为阻碍热、湿度透过的原因。此外,通过多层抄制形成层叠结构体时,根据其层叠数适时准备抄起部件(抄き上げ部),通过抄合,可以容易地得到所需要的层叠结构体。此外,作为抄纸机,可以使用具有所需要数量的抄起部件的圆网抄纸机、短网抄纸机、长网抄纸机、将它们组合的抄纸机等。
特别当在第二层中使用纤维素纸浆和纳米纤维的混合物时,优选将纳米纤维和纤维素纸浆等的其他的构成纤维分开、分散。纳米纤维的长径比(纤维长/纤维直径)大,纤维彼此容易缠结,因此优选使用分散剂、浸透剂等,用打浆机、精研机等打浆机进行分散。此外,优选将各构成纤维混合,快速进行抄纸。此外,作为抄纸机,可以使用圆网抄纸机、短网抄纸机、长网抄纸机、将它们组合的抄纸机等。为了使纳米纤维在纸的内部均一地分散配置,使用具有基于抽吸等的脱水功能的抄纸机可以抑制纳米纤维在抄纸内部部分地集中,因此优选。
作为本发明的热交换用原纸的层结构,只要具有第一层和第二层至少各一层则没有特别的限制,但根据可以提高热交换用原纸的透湿性的观点,优选形成在第一层的两面方向各自具有第二层的结构。
为了提高热交换用原纸的透湿性,优选在热交换用原纸中包含吸湿剂,所述吸湿剂包含氯化锂、氯化钙等碱金属盐。
作为吸湿剂的含量,以没有吸湿剂的状态下的热交换用原纸为100质量%时优选1~30质量%的范围。通过大量含有吸湿材料,湿度的迁移得以促进,但有在高湿条件下原纸的强度下降的倾向。吸湿剂可以通过基于涂布(coating)等的涂布法、基于浸渍(dipping)等的浸渍法的加工加入至热交换用原纸。此外,此时也可以并用粘合剂。进一步,也可以在吸湿剂中同时加入抗菌剂、抑菌剂、阻燃剂等功能性试剂。
作为热交换用原纸的厚度,优选90μm以下,更优选75μm以下,进一步优选65μm以下。热交换用原纸的厚度和全热交换元件的温度交换效率有关,厚度厚则热传导差,有温度交换效率下降的倾向。进一步,通过使其变薄,可以得到温度交换效率为80%以上的全热交换元件。另一方面,厚度优选10μm以上。如果过于薄,则在加工成元件时发生破裂、褶皱,有全热交换元件的成型性变难的倾向。
本发明的热交换用原纸的单位面积质量优选20g/m2以上,更优选25g/m2以上,进一步优选30g/m2以上。此外,优选90g/m2以下,更优选60g/m2以下,进一步优选50g/m2以下。通过使单位面积质量为上述质量以上,热交换用原纸的强度提高,成型性变良好。此外,通过降低单位面积质量,热传导提高,进一步透湿性变良好,因此可以进一步提高温度交换效率和湿度交换效率。
作为本发明的全热交换元件的温度交换效率,在供暖条件下优选75%以上,更优选80%以上,进一步优选85%以上。通过具有大的温度交换效率,可以提供不易损失冬季的供暖热量的换气装置。在此,供暖条件是指外气为5℃的温度和58%的湿度,环气为20℃的温度和51%的湿度,温度交换效率是在150m3的风量下测定的值。
作为本发明的热交换用原纸的透湿性,优选80g/m2/hr以上,更优选90g/m2/hr以上。因为热交换用原纸的透湿性大,所以可以得到能使水分从排出的空气有效地转移到供给的空气的全热交换元件。
当用作全热交换元件时,热交换用原纸的透湿度与湿度交换效率相关,透湿度越高则湿度交换效率变得越高。
作为本发明的全热交换元件的湿度交换效率,在制冷条件下优选60%以上,更优选65%以上,特别优选70%以上。通过具有60%以上的湿度交换效率,夏季高湿的外气通过换气得以交换,可以提供不易感受到闷热的换气装置。在此,制冷条件是指外气为35℃的温度和64%的湿度,环气为27℃的温度和52%的湿度,湿度交换效率是在150m3的风量下测定的值。
作为本发明的热交换用原纸的二氧化碳遮蔽率,优选35%以上。更优选为60%以上,进一步优选为70%以上。如果该值低,则作为全热交换元件时,经由热交换用原纸的二氧化碳的泄漏变大。进一步,优选60%以上,还进一步优选70%以上。
作为本发明中的全热交换元件的二氧化碳泄漏指标的有效换气量率,优选85%以上,更优选90%以上,进一步优选95%以上。在小于85%的情况下,污浊的空气的一部分在换气装置内泄漏返回至室内,因此必须要进行过度的换气,不优选。
作为控制热交换用原纸密度的方法,虽然没有特别的规定,但优选通过在旋转的一对辊或者多个辊之间挤压的压延装置、加压装置进行圧密化。通过进行圧密化,可以使原纸的纸厚变薄,降低进行热交换时的热传导、湿度透过的阻力,具有变得更容易进行热交换的效果。
本发明的热交换用原纸可以适合地用作全热交换元件。
用粘合剂等将本发明的热交换用原纸和波纹加工了的单位面积质量为20~200g/m2的以纤维素、合成纤维为主成分的中芯纸()贴合,得到单面瓦楞纸。根据需要,也可以将阻燃剂加工在中芯纸中。波纹加工是通过包括波纹形成机和压辊的装置来进行的,所述波纹成型机(corrugator)是形成中芯纸的互相咬合旋转的一对齿轮状的波纹成型机,所述压辊将热交换用原纸压附在经波纹处理的中芯纸上。要使中芯纸和热交换用原纸粘合,也可以在中芯纸经瓦楞加工的顶点部位涂布粘合剂,按压热交换用原纸使其粘合。此外,也可以使中芯纸、热交换用原纸中的至少一种含有粘合成分,在加热中芯纸和热交换用原纸的同时进行按压从而使其粘合。
进一步,以单面瓦楞纸的楞型方向一楞一楞交差的方式层叠单面瓦楞纸,制作全热交换元件。
全热交换元件通过层叠单面瓦楞纸来制造。在单面瓦楞纸的楞峰的顶点处涂布粘合剂,使多个单面瓦楞纸以一片一片互相交差的方式层叠。交差的角度优选30°以上且150°以下,更优选为90°。通过使多个单面瓦楞纸正交,作为全热交换元件可以降低压力损失。单面瓦楞纸在层叠前、层叠后,可以切断成必要的形状。此外,单面瓦楞纸可以在层叠前、层叠后进行压缩,将楞峰的高度压扁。通过降低楞峰的高度,可以增加热交换用原纸的片数,可以进一步增加温度交换效率和湿度交换效率的面积。
全热交换元件的形状是,当以与热交换用原纸平行的、全热交换元件一端的面作为底边时,底边优选为多边形的形状。也即是说,全热交换元件优选为多棱柱。更优选为四棱柱,例如有底边形状为正方形、长方形、平行四边形、梯形、菱形等。
全热交换元件的一个单元的大小是,当以热交换用原纸的面为底边时,底边的长与宽的长度优选为50mm以上,更优选100mm以上,进一步优选200mm以上,另一方面,优选2000mm以下,更优选1000mm以下,进一步优选500mm以下。此外,层叠的高度优选为50mm以上,更优选100mm以上,进一步优选200mm以上,另一方面,优选2000mm以下,更优选1000mm以下,进一步优选500mm以下。如果长、宽的长度、层叠的高度过大,则有压力损失变高的倾向。此外,有切断层叠体时的加工性变差的倾向。此外,有将全热交换元件设置于热交换器的施工性变差的倾向。
构成全热交换元件的瓦楞纸的中芯纸所形成的楞峰的高度(楞高)优选为1.0mm以上,更优选1.5mm以上,进一步优选2.0mm以上。另一方面,优选4.0mm以下,更优选3.5mm以下,进一步优选3.0mm以下。在此,楞高是指一个楞峰的顶点和底边的间隔。
通过使楞高为一定量以下,在一定的全热交换元件的大小中,可以增加热交换用原纸的片数,可以进一步增加温度交换效率和湿度交换效率的面积。此外,通过使楞高为一定量以上,全热交换元件的压力损失进一步下降,对热交换器的送风机的负担变少。
此外,构成全热交换元件的瓦楞纸的中芯纸所形成的楞峰的间隔(间距)优选为2.0mm以上,更优选2.5mm以上,进一步优选3.0mm以上。另一方面,优选8.0mm以下,更优选7.0mm以下,进一步优选6.0mm以下。在此,间距是指楞峰的顶点和下一个楞峰的顶点的间隔。通过使间距为8.0mm以下,由于楞峰的数量变多,因此全热交换元件的压缩所导致的强度提高。通过使间距为2.0mm以上,可以减少楞峰的数量,由此降低了在热交换用原纸中粘合剂的面积,因此可以提高温度交换效率和湿度交换效率。
实施例
以下将通过实施例更详细地对本发明进行说明。本发明中的各特性的定义和测定法如下所述。
(1)加拿大标准游离度
加拿大标准游离度遵照JIS P8121(1995)加拿大标准游离度试验方法进行测定。
(2)二氧化碳遮蔽率
在宽0.36m、长0.60m、高0.36m(0.078m3)的箱的开口部(20cm×20cm)上粘贴试验片(25cm×25cm),以箱内的浓度达到8,000ppm的方式注入二氧化碳,测定一小时后的箱内的二氧化碳浓度(ppm),通过下式计算二氧化碳遮蔽率(%)。
二氧化碳遮蔽率(%)
={(1小时后的箱内的二氧化碳浓度-外气二氧化碳浓度碳浓度)/(箱内的初期二氧化碳浓度-外气二氧化碳浓度)}×100
(3)透湿度
透湿度根据JIS Z0208(1976)透湿度(杯式法)的方法进行测定。使用的杯直径为φ60mm,深度为25mm。试验片是采集5片直径为φ70mm的圆形。试验片使用温度设定于80℃的干燥机进行1小时处理,在温度设定于20℃湿度设定于65%RH的恒温恒湿槽内进行1小时处理。然后,将该试验片设置在加入了水分测定用氯化钙(和光纯药工业生产)的杯中,测定初期质量(T0),在温度设定于20℃湿度设定于65%RH的恒温恒湿槽内进行1小时、2小时、3小时、4小时和5小时处理,测定各时间下的质量(分别为T1、T2、T3、T4和T5)。通过下式求出透湿度,以5片的平均值为其值。
(4)厚度
厚度是从试样的不同部位采集3片长200mm、宽200mm的试验片,在20℃的温度、65%RH的湿度下放置24hr之后,分别用测定器(型号ID-112,(株)ミツトヨ生产)测定各自的中央和四角5个点的厚度(μm)至1μm,以平均值为其值。
(5)单位面积质量
通过JIS L1906(2000)5.2的方法测定单位面积质量。从试样的不同部位采集3片长200mm、宽250mm的试验片,在20℃的温度、65%RH的湿度下放置24小时之后,测量各自的质量(g),将其平均值表示为每1m2的质量(g/m2),以3片的平均值作为其值。
此外,关于第一层的单位面积质量和第二层的单位面积质量,针对各层于抄起部件采集3片长200mm、宽250mm的试验片,干燥后,通过和上述相同的方法进行测定。
此外,热交换用原纸的单位面积质量是以由抄纸后的质量得出的单位面积质量为其值,当附着有在抄纸步骤中使用的试剂之外的试剂(例如吸湿剂、防火剂等)时,全部除去之后再通过和上述相同的方法进行测定。
(6)纳米纤维的纤维直径和数均纤维直径
纳米纤维的数均纤维直径如下所述得到。也即是说,将在扫描电子显微镜(日立制作所公司生产S-3500N型)下以30,000倍的倍率拍摄得到的纳米纤维聚集体的照片,使用图像处理软件(WINROOF)以nm单位测量在5mm见方的样品内随机挑选的30根的单纤维直径至1位小数,将小数的第1位四舍五入。采样进行总计10次,各取得30根的单纤维直径的数据,取得总计300根的单纤维直径的数据。数均纤维直径是将单纤维直径的值求和,使用除以总数得到的单纯平均值。
(7)全热交换元件的温度交换效率和湿度交换效率
通过JIS B8628(2003)中所规定的方法,测定从室外导入至热交换器的空气(外气)、由室内导入至热交换器的空气(环气)和由热交换器供给至室内的空气(供气)的温度和湿度,求得温度交换效率和湿度交换效率。温度和湿度的测定使用温度·湿度数据记录器(ティアンドデイ生产的“おんどとり(Ondotori)”(注册商标)TR-71Ui)。温度和湿度的测定位置是在距离全热交换元件30cm的位置进行测定。测定空气是,作为制冷条件,外气为35℃的温度、64%RH的湿度,风量为150m3/hr,环气为27℃的温度、52%RH的湿度,风量为150m3/hr,求得湿度交换效率。此外,作为供暖条件,外气为5℃的温度、58%RH的湿度,风量为150m3/hr,环气为20℃的温度、51%RH的湿度,风量为150m3/hr,求得温度交换效率。
(8)全热交换元件的有效换气量率
通过JIS B8628(2003)中所规定的方法,在从室内导入至热交换器的空气(环气)中导入8,000ppm的浓度的二氧化碳,测定从室外导入至热交换器的空气(外气)和从热交换器供给至室内的空气(供气)的二氧化碳浓度,通过下述式求得有效换气量率。二氧化碳浓度使用株式会社テストー生产的“CO2计测器testo535”。测定位置是在距离全热交换元件30cm的位置进行测定。测定空气是,外气为20℃的温度、50%RH的湿度,风量为150m3/hr,环气为20℃的温度、50%RH的湿度,风量为150m3/hr。
有效换气量率(%)=(供气侧二氧化碳浓度-外气侧二氧化碳浓度)/(环气侧二氧化碳浓度-外气侧二氧化碳浓度)×100
(9)片材强度
片材强度是通过下述方法进行评价的,所述方法是在通过圆网抄纸机将热交换用原纸进行100m长度的抄纸,使用该热交换用原纸成型全热交换元件的步骤中的方法。将断纸为1次以下的原纸(生产性良好)判定为“好”。此外,将断纸为2次以上的原纸,或者在圆网抄纸机中抄纸不良而导致得不到长100m的热交换用原纸的情况判断为“不好”。
(10)纳米纤维的含有率
从试样的不同部位采集5片长200mm、宽250mm的试验片,在20℃的温度、65%RH的湿度下放置24小时之后,测量其各自的初期质量(g)。此时,初期质量以由抄纸后的质量得出的初期质量为其值,当附着有在抄纸步骤中使用的试剂之外的试剂(例如吸湿剂、防火剂等)时,全部除去之后再通过和上述相同的方法进行测量。
然后,在纳米纤维溶解而纤维状物质不溶解的试剂(例如,如果纳米纤维是聚酯系,则有氢氧化钠溶液,如果为尼龙系,则有蚁酸)中浸渍试样24小时,水洗后干燥。然后,在20℃的温度、65%RH的湿度下放置24小时之后,测量各自的处理后质量(g)。通过下述式得到纳米纤维的含有率,以5片的平均值作为其值。
纳米纤维含有率(%)=初期质量(g)-处理后质量(g)/初期质量(g)×100。
[实施例1]
(第一层)
将针叶木纸浆分散在水中,通过打浆机以达到表1记载的JIS P8121(1995)中所规定的加拿大标准游离度(CSF)的方式进行打浆,得到第一层用的纤维。
(第二层)
将针叶木纸浆分散在水中,通过打浆机以达到表1记载的JIS P8121(1995)中所规定的加拿大标准游离度(CSF)的方式进行打浆,得到第二层用的纤维素纤维。
(热交换用原纸的制作)
分别将上述得到的第一层纤维和第二层纤维准备于抄起部件,使用圆网抄纸机通过多层抄制得到由第一层的单位面积质量30g/m2、第二层的单位面积质量10g/m2构成的总单位面积质量为40g/m2的纸。在此,采集抄合第二层前的第一层。第一层的单位面积质量为30g/m2,二氧化碳遮蔽率为77%。
通过浸渗加工添加7g/m2的作为吸湿剂的氯化锂,通过干燥得到热交换用原纸。在此,在SEM下观察热交换用原纸的断面的结果是,在100μm见方的正方形区域内,开有12个10μm见方以下的微多孔。
(全热交换元件的制作)
使用上述纤维素纤维,将另外制作的单位面积质量为60g/m2的纤维素牛皮纸作为中芯纸,与热交换用原纸进行波纹加工,得到楞高2mm、楞间距为5mm的单面瓦楞纸。将上述单面瓦楞纸以楞型方向一楞一楞交差的方式层叠,制作长350mm、宽350mm、高200mm的全热交换元件。
如上所述得到的热交换用原纸的物性和使用其的全热交换元件的特性示于表1。
[实施例2]
将芳族聚酰胺纤维(东レ・デュポン(株)生产,“ケブラー”,1.7dtex,长3mm)在碎浆机和成纤器(ファイバライザー)中以达到表1记载的JIS P8121(1995)中所规定的加拿大标准游离度(CSF)的方式进行打浆,得到第一层用的纤维状物质。除了将其用于第一层用的纤维状物质之外,以与实施例1相同的方法制作热交换用原纸和全热交换元件。
如上所述得到的热交换用原纸的物性和使用其的全热交换元件的特性示于表1。
[实施例3]
(纳米纤维的制作)
将40质量%的熔点为220℃的尼龙6和60质量%的熔点为170℃的聚L乳酸(光学纯度为99.5%以上)使用双轴型挤出混炼机在220℃下熔融混炼得到聚合物合金小片。
将上述聚合物合金小片投入配备单轴型挤出机的纤维(staple)用熔融纺丝装置中,在235℃下熔融,导入旋转块(spin block)中。然后,将聚合物合金熔融体过滤于极限滤过直径为15μm的金属无纺布,在235℃的纺丝温度下,从具有孔径为0.3mm的吐出孔的、喷丝头面温度为215℃的喷丝头吐出。吐出的线状熔融聚合物通过冷却风冷却固化,加入油剂,以1350m/分的纺丝速度牵拉。将得到的未拉伸丝合丝后,在90℃的拉伸温度、3.04倍的拉伸倍率、130℃的热定型温度下进行拉伸热处理,得到单纤维纤度为3.0dtex、总纤度为50万dtex的聚合物合金纤维的束。所得到的聚合物合金纤维的强度为3.4cN/dtex、伸长率为45%。将上述聚合物合金纤维的束浸渍在保持在95℃的5%氢氧化钠水溶液中1小时,通过水解除去聚合物合金纤维中形成海成分的聚L乳酸成分(脱海)。然后用醋酸中和,水洗,干燥,得到纳米纤维的纤维束,将该纤维束切割成1mm长。将该切割纤维以每10L水30g的浓度加入熊谷理机工业(株)生产的试验用尼式打浆机(試験用ナイヤガラビーター),进行5分钟的预备打浆,滤掉水回收。接着将该回收物加入自动式PFI磨(熊谷理机工业(株)生产),在转数为1500rpm、间隙为0.2mm的条件下打浆6分钟。然后,使含水的形成粘土状的回收物在80℃的热风干燥机内干燥24小时,得到纳米纤维。所得到的纳米纤维的直径为110~180nm,其数均纤维直径为150nm。
(第二层)
将60质量%的上述得到的数均纤维直径为150nm的尼龙6纳米纤维和40质量%的以与实施例1相同的方法得到的第二层用的纤维状物质在水中进行搅拌,制作混合物。将其用作本实施例的第二层用材料。
(热交换用原纸和全热交换元件)
除使第二层的组成如前所述之外,以与实施例1相同的方法制作热交换用原纸和全热交换元件。
在此,在透射电子显微镜(以下称“SEM”)下观察热交换用原纸的断面的结果是,在100μm见方的正方形区域内,开有98个3μm见方以下的微多孔。
如上所述得到的热交换用原纸的物性和使用其的全热交换元件的特性示于表2。
[实施例4]
(第二层)
将5质量%的以与实施例3相同的方法得到的数均纤维直径为150nm的尼龙6纳米纤维和95质量%的以与实施例1相同的方法得到的第二层用的纤维状物质在水中进行搅拌,制作混合物。
将其用作本实施例的第二层用材料。
(热交换用原纸和全热交换元件)
除使第二层的组成如前所述之外,以与实施例1相同的方法制作热交换用原纸和全热交换元件。
如上所述得到的热交换用原纸的物性和使用其的全热交换元件的特性示于表2。
[实施例5]
(第二层)
将30质量%的以与实施例3相同的方法得到的数均纤维直径为150nm的尼龙6纳米纤维和70质量%的以与实施例1相同的方法得到的第二层用的纤维状物质在水中进行搅拌,制作混合物。将其用作本实施例的第二层用材料。
(热交换用原纸和全热交换元件)
除使第二层的组成如前所述之外,以与实施例1相同的方法制作热交换用原纸和全热交换元件。
如上所述得到的热交换用原纸的物性和使用其的全热交换元件的特性示于表2。
[实施例6]
(第二层)
将70质量%的以与实施例3相同的方法得到的数均纤维直径为150nm的尼龙6纳米纤维和30质量%的与实施例1同样地得到的第二层用的纤维状物质在水中进行搅拌,制作混合物。将其用作本实施例的第二层用材料。
(热交换用原纸和全热交换元件)
除使第二层的组成如前所述之外,以与实施例1相同的方法制作热交换用原纸和全热交换元件。
如上所述得到的热交换用原纸的物性和使用其的全热交换元件的特性示于表2。
[实施例7]
(热交换用原纸的制作)
分别将以与实施例1相同的方法得到的第一层用的纤维状物质和以与实施例3相同的方法得到的第二层用的材料准备于抄起部件,使用圆网抄纸机通过多层抄制得到由第一层的单位面积质量30g/m2、第二层的单位面积质量5g/m2构成的总单位面积质量为35g/m2的热交换用原纸。除了将其用作热交换用原纸以外,以与实施例1相同的方法制作全热交换元件。
如上所述得到的热交换用原纸的物性和使用其的全热交换元件的特性示于表3。
[实施例8]
(热交换用原纸的制作)
分别将以与实施例1相同的方法得到的第一层用的纤维状物质和以与实施例3相同的方法得到的第二层用的材料准备于抄起部件,使用圆网抄纸机进行多层抄制。然后,得到由第一层的单位面积质量30g/m2、第二层的单位面积质量20g/m2构成的总单位面积质量为50g/m2的热交换用原纸。除了将其用作热交换用原纸以外,以与实施例1相同的方法制作全热交换元件。
如上所述得到的热交换用原纸的物性和使用其的全热交换元件的特性示于表3。
[实施例9]
(热交换用原纸的制作)
分别将以与实施例1相同的方法得到的第一层用的纤维状物质和以与实施例3相同的方法得到的第二层用的材料准备于抄起部件,使用圆网抄纸机进行多层抄制。然后,得到由第一层的单位面积质量30g/m2、第二层的单位面积质量30g/m2构成的总单位面积质量为60g/m2的热交换用原纸。除了将其用作热交换用原纸以外,以与实施例1相同的方法制作全热交换元件。
如上所述得到的热交换用原纸的物性和使用其的全热交换元件的特性示于表3。
[实施例10]
(第一层)
将针叶木纸浆分散在水中,通过打浆机以达到表4记载的JIS P8121(1995)中所规定的加拿大标准游离度(CSF)的方式进行打浆,得到第一层用的纤维。
(热交换用原纸和全热交换元件)
分别将以与实施例1相同的方法得到的第一层用的纤维状物质和实施例3的第二层用的材料准备于抄起部件,使用圆网抄纸机通过多层抄制得到由第一层的单位面积质量30g/m2、第二层的单位面积质量10g/m2构成的总单位面积质量为40g/m2的热交换用原纸。除了将其用作热交换用原纸以外,以与实施例1相同的方法制作全热交换元件。
在此,采集抄合第二层前的第一层。第一层的单位面积质量为30g/m2,二氧化碳遮蔽率为51%。
如上所述得到的热交换用原纸的物性和使用其的全热交换元件的特性示于表4。
[实施例11]
分别将以与实施例1相同的方法得到的第一层用的纤维状物质和以与实施例3相同的方法得到的第二层用的材料准备于抄起部件,使用圆网抄纸机进行多层抄制。然后,得到由第一层的单位面积质量28g/m2、第二层的单位面积质量10g/m2构成的总单位面积质量为38g/m2的热交换用原纸。除了将其用作热交换用原纸以外,以与实施例1相同的方法制作全热交换元件。
如上所述得到的热交换用原纸的物性和使用其的全热交换元件的特性示于表4。
[实施例12]
分别将以与实施例1相同的方法得到的第一层用的纤维状物质和以与实施例3相同的方法得到的第二层用的材料准备于抄起部件,使用圆网抄纸机进行多层抄制。然后,得到由第一层的单位面积质量26g/m2、第二层的单位面积质量10g/m2构成的总单位面积质量为36g/m2的热交换用原纸。除了将其用作热交换用原纸以外,以与实施例1相同的方法制作全热交换元件。
如上所述得到的热交换用原纸的物性和使用其的全热交换元件的特性示于表4。
[实施例13]
分别将以与实施例1相同的方法得到的第一层用的纤维状物质和以与实施例3相同的方法得到的第二层用的材料准备于抄起部件,使用圆网抄纸机进行多层抄制。然后,得到由第一层的单位面积质量14g/m2、第二层的单位面积质量10g/m2构成的总单位面积质量为24g/m2的热交换用原纸。除了将其用作热交换用原纸以外,以与实施例1相同的方法制作全热交换元件。
如上所述得到的热交换用原纸的物性和使用其的全热交换元件的特性示于表4。
[实施例14]
(热交换用原纸和全热交换元件)
分别将以与实施例1相同的方法得到的第一层用的纤维状物质和以与实施例3相同的方法得到的第二层用的材料准备于抄起部件,使用圆网抄纸机进行多层抄制。然后,得到由第一层的单位面积质量17g/m2、第二层的单位面积质量10g/m2构成的总单位面积质量为27g/m2的热交换用原纸。除了将其用作热交换用原纸以外,以与实施例1相同的方法制作全热交换元件。
如上所述得到的热交换用原纸的物性和使用其的全热交换元件的特性示于表4。
[实施例15]
(热交换用原纸和全热交换元件)
以与实施例1相同的方法得到的第一层用的纤维状物质,以尼龙6纳米纤维和纤维素纸浆的混合物作为第二层用的材料,以第二层用的材料、接着和上述相同的第一层用的纤维状物质、第二层用的材料的顺序分别准备于3处抄起部件,使用圆网抄纸机通过依次多层抄制进行抄起,得到由上面的第二层的单位面积质量7g/m2、第一层的单位面积质量28g/m2、下面的第二层的单位面积质量7g/m2构成的总单位面积质量为42g/m2的3层结构的热交换用原纸。除了将其用作热交换用原纸以外,以与实施例1相同的方法制作全热交换元件。
如上所述得到的热交换用原纸的物性和使用其的全热交换元件的特性示于表4。
[实施例16]
(第一层)
将针叶木纸浆分散在水中,通过打浆机以达到表3记载的JIS P8121(1995)中所规定的加拿大标准游离度(CSF)的方式进行打浆,得到第一层用的纤维状物质。
(热交换用原纸和全热交换元件)
分别将上述得到的第一层用的纤维状物质和以与实施例3相同的方法得到的第二层用的材料准备于抄起部件,使用圆网抄纸机进行多层抄制。然后,得到由第一层的单位面积质量30g/m2、第二层的单位面积质量10g/m2构成的总单位面积质量为40g/m2的热交换用原纸。除了将其用作热交换用原纸以外,以与实施例1相同的方法制作全热交换元件。在此,采集抄合第二层前的第一层。第一层的单位面积质量为30g/m2,二氧化碳遮蔽率为71%。
如上所述得到的热交换用原纸的物性和使用其的全热交换元件的特性示于表3。
[实施例17]
(热交换用原纸和全热交换元件)
分别将以与实施例16相同的方法得到的第一层用的纤维状物质和第二层用的材料准备于抄起部件,使用圆网抄纸机通过多层抄制得到由第一层的单位面积质量40g/m2、第二层的单位面积质量10g/m2构成的总单位面积质量为50g/m2的热交换用原纸。除了将其用作热交换用原纸以外,以与实施例1相同的方法制作。
在此,采集抄合第二层前的第一层。第一层的单位面积质量为30g/m2,二氧化碳遮蔽率为84%。
如上所述得到的热交换用原纸的物性和使用其的全热交换元件的特性示于表3。
[实施例18]
(热交换用原纸和全热交换元件)
分别将以与实施例16相同的方法得到的第一层用的纤维状物质和第二层用的材料准备于抄起部件,使用圆网抄纸机通过多层抄制得到由第一层的单位面积质量50g/m2、第二层的单位面积质量10g/m2构成的总单位面积质量60g/m2的热交换用原纸。除了将其用作热交换用原纸以外,以与实施例1相同的方法制作。
在此,采集抄合第二层前的第一层。第一层的单位面积质量为30g/m2,二氧化碳遮蔽率为89%。
如上所述得到的热交换用原纸的物性和使用其的全热交换元件的特性示于表3。
[比较例1]
(第一层)
将针叶木纸浆分散在水中,通过精研机以达到表1记载的JIS P8121(1995)中所规定的加拿大标准游离度(CSF)的方式进行打浆,得到第一层用的纤维状物质。
(热交换用原纸和全热交换元件)
仅将上述得到的第一层用纤维状物质准备于抄起部件,使用圆网抄纸机通过单层抄制得到由第一层的单位面积质量30g/m2构成的总单位面积质量为30g/m2的原纸。
当想通过浸渗加工涂布作为吸湿剂的氯化锂时,加工时多次发生断纸(发生2次以上),不能得到全热交换元件。
[比较例2]
(热交换用原纸和全热交换元件)
使用圆网抄纸机通过单层抄制将以与比较例1相同的方法得到的第一层用的纤维状物质进行抄纸,得到由第一层的单位面积质量40g/m2构成的总单位面积质量为40g/m2的热交换用原纸。除了将其用作热交换用原纸以外,以与实施例1相同的方法制作。
如上所述得到的热交换用原纸的物性和使用其的全热交换元件的特性示于表1。
[比较例3]
(第二层)
将针叶木纸浆分散在水中,以达到表1记载的JIS P8121(1995)中所规定的加拿大标准游离度(CSF)的方式进行打浆,得到第二层用的纤维状物质。
(热交换用原纸和全热交换元件)
仅将上述得到的第二层用纤维状物质准备于抄起部件,当使用圆网抄纸机通过多层抄制想要得到由第二层的单位面积质量10g/m2构成的总单位面积质量为10g/m2的原纸时,发生断纸,不能得到热交换用原纸。
[比较例4]
(热交换用原纸和全热交换元件)
使用圆网抄纸机通过单层抄制将以与比较例3相同的方法得到的第二层用的纤维状物质进行抄纸,得到由第二层的单位面积质量40g/m2构成的总单位面积质量为40g/m2的热交换用原纸。除了将其用作热交换用原纸以外,以与实施例1相同的方法制作。
如上所述得到的热交换用原纸的物性和使用其的全热交换元件的特性示于表1。
[比较例5]
(第二层)
将60质量%的以与实施例3相同的方法得到的数均纤维直径为150nm的尼龙6纳米纤维和40质量%的以与实施例1相同的方法得到的第二层用的纤维状物质在水中进行搅拌,制作混合纤维。想要除了将其用作第二层用的材料,使单位面积质量为10g/m2以外,以与比较例3相同的方法得到热交换用原纸时,发生断纸,不能得到热交换用原纸。
[比较例6]
(第二层)
将60质量%的以与实施例3相同的方法得到的数均纤维直径为150nm的尼龙6纳米纤维和40质量%的以与实施例1相同的方法得到的第二层用的纤维状物质在水中进行搅拌,制作第二层的材料。除了将其用作第二层的材料,使单位面积质量为40g/m2以外,以与比较例4相同的方法制作。
如上所述得到的热交换用原纸的物性和使用其的全热交换元件的特性示于表2。
[比较例7]
(第一层)
将针叶木纸浆分散在水中,通过精研机以达到表4记载的JIS P8121(1995)中所规定的加拿大标准游离度(CSF)的方式进行打浆,得到第一层的纤维状物质。
(热交换用原纸和全热交换元件)
除了使第一层的组成如前所述以外,以与实施例3相同的方法制作热交换用原纸和全热交换元件。
如上所述得到的热交换用原纸的物性和使用其的全热交换元件的特性示于表4。
如表1~4所示,实施例1~18相对于比较例1~7,二氧化碳遮蔽率高,气体遮蔽性优异,因此其结果是,有效换气量率优异,所述有效换气量率是表示对于热交换器来说不合需要的污浊空气混入的指标。进一步,相对于比较例2,在确保高有效换气量率的同时,表现了高透湿性,其结果是具有优异的湿度交换效率。此外,形成层叠结构的结果是,相对于比较例1和4,可以赋予在后加工、全热交换元件的成型中所必要的片材强度。
Claims (14)
1.热交换用原纸,其具有层叠结构,其包含至少各一层的具有JIS P8121(1995)中所规定的加拿大标准游离度100ml以下的纤维状物质90质量%以上的第一层和具有JIS P8121(1995)中所规定的加拿大标准游离度为150ml以上的纤维状物质30质量%以上的第二层,
所述第一层的单位面积质量为15~40g/m2,并且所述第二层的单位面积质量为5~20g/m2。
2.如权利要求1所述的热交换用原纸,其中,所述第一层的主成分的纤维状物质是纤维素纸浆。
3.如权利要求1或2所述的热交换用原纸,其中,所述热交换用原纸的二氧化碳遮蔽率为35%以上。
4.如权利要求1或2所述的热交换用原纸,其中,包含在所述第二层中的纤维状物质是纤维素纸浆。
5.如权利要求1或2所述的热交换用原纸,其中,所述第二层是包含热塑性高分子的纳米纤维的多孔层。
6.如权利要求5所述的热交换用原纸,其中,包含在所述纳米纤维中的热塑性高分子的主成分是聚酰胺。
7.如权利要求5所述的热交换用原纸,其中,存在于所述第二层中的热塑性高分子的纳米纤维相对于所述热交换用原纸的含有率为0.5~65质量%。
8.如权利要求5所述的热交换用原纸,其中,所述第二层中的热塑性高分子的纳米纤维相对于所述第二层的含有率为5~90质量%。
9.如权利要求1或2所述的热交换用原纸,其包含吸湿剂。
10.如权利要求1或2所述的热交换用原纸,其中,所述热交换用原纸的单位面积质量为20~90g/m2。
11.如权利要求1或2所述的热交换用原纸,其中,所述热交换用原纸的透湿度为80g/m2/hr以上。
12.如权利要求1或2所述的热交换用原纸,其中,在第一层的两面方向各自存在第二层。
13.全热交换元件用瓦楞纸,其使用如权利要求1~12中任一项所述的热交换用原纸。
14.全热交换元件,其层叠有如权利要求13所述的全热交换元件用瓦楞纸。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013207463 | 2013-10-02 | ||
JP2013-207463 | 2013-10-02 | ||
PCT/JP2014/076025 WO2015050104A1 (ja) | 2013-10-02 | 2014-09-30 | 熱交換用原紙およびそれを用いた全熱交換素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105579807A CN105579807A (zh) | 2016-05-11 |
CN105579807B true CN105579807B (zh) | 2018-07-13 |
Family
ID=52778693
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201480054590.4A Expired - Fee Related CN105579807B (zh) | 2013-10-02 | 2014-09-30 | 热交换用原纸和使用其的全热交换元件 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20160237620A1 (zh) |
EP (1) | EP3056851B1 (zh) |
JP (1) | JP6582986B2 (zh) |
KR (1) | KR20160067124A (zh) |
CN (1) | CN105579807B (zh) |
WO (1) | WO2015050104A1 (zh) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105651098B (zh) * | 2015-12-31 | 2018-12-18 | 上海交通大学 | 一种全热换热器功能层材料的改进方法 |
WO2018003492A1 (ja) * | 2016-06-28 | 2018-01-04 | 日本製紙株式会社 | 全熱交換素子用紙 |
CN106758494B (zh) * | 2016-12-08 | 2018-07-10 | 深圳市美沃布朗科技有限公司 | 一种相变储能全热交换芯体及其制备方法 |
CN106801360A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-06-06 | 淄博欧木特种纸业有限公司 | 全热新风纸及其制备方法 |
WO2019026823A1 (ja) * | 2017-07-31 | 2019-02-07 | 王子ホールディングス株式会社 | 全熱交換器用シート、全熱交換器用素子、及び全熱交換器 |
JP6930611B2 (ja) * | 2018-01-31 | 2021-09-01 | 王子ホールディングス株式会社 | 全熱交換器エレメント用原紙 |
WO2019189516A1 (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-03 | 三菱製紙株式会社 | 全熱交換素子用紙及び全熱交換素子 |
JP6648849B1 (ja) * | 2019-02-06 | 2020-02-14 | 王子ホールディングス株式会社 | 全熱交換器用シート、全熱交換器用素子、及び全熱交換器 |
CA3132584A1 (en) * | 2019-03-15 | 2020-09-24 | Mitsubishi Paper Mills Limited | Total heat exchanging element |
CN114059378B (zh) * | 2021-11-19 | 2022-11-25 | 东华大学 | 一种具有隔热保暖的高孔隙率材料的制备方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1463315A (zh) * | 2001-06-01 | 2003-12-24 | 三菱制纸株式会社 | 全热交换元件用纸 |
CN1607371A (zh) * | 2003-10-15 | 2005-04-20 | 三菱电机株式会社 | 全热交换元件 |
CN1958948A (zh) * | 2005-10-31 | 2007-05-09 | 王子制纸株式会社 | 全热交换器元件用原纸 |
CN101233381A (zh) * | 2006-10-03 | 2008-07-30 | 三菱电机株式会社 | 总热交换元件及总热交换器 |
CN102472601A (zh) * | 2009-09-16 | 2012-05-23 | 三菱电机株式会社 | 全热交换元件 |
Family Cites Families (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3180599A (en) * | 1962-10-29 | 1965-04-27 | Leonard R Nestor | Bracket |
GB1268646A (en) * | 1968-01-24 | 1972-03-29 | Ricoh Kk | Support paper for electrophotographic copying materials |
JPS63306074A (ja) * | 1987-06-06 | 1988-12-14 | Mizusawa Ind Chem Ltd | インクジェット記録紙用填料 |
JP2893660B2 (ja) * | 1989-12-07 | 1999-05-24 | 日本製紙株式会社 | 複数の層からなる記録用紙 |
JP2738284B2 (ja) | 1993-12-28 | 1998-04-08 | 三菱電機株式会社 | 熱交換器及びその間隔板並びに熱交換器の仕切板の製造方法 |
JP3036420B2 (ja) * | 1995-12-18 | 2000-04-24 | 富士ゼロックス株式会社 | 記録用紙および記録方法 |
JPH1060796A (ja) * | 1996-08-21 | 1998-03-03 | Lintec Corp | 全熱交換素子用素材 |
JP2978785B2 (ja) * | 1996-09-12 | 1999-11-15 | ニッポン高度紙工業株式会社 | アルカリ電池用セパレータ紙 |
JP3791726B2 (ja) | 1997-12-19 | 2006-06-28 | 特種製紙株式会社 | 全熱交換器用紙及びそれを使用した全熱交換器用エレメント |
DE69938864D1 (de) * | 1998-02-23 | 2008-07-17 | Kao Corp | Verfahren zum fertigen von gegenständen aus papiermasse |
SE512973C2 (sv) * | 1998-10-01 | 2000-06-12 | Sca Research Ab | Metod att framställa ett våtlagt termobundet banformigt fiberbaserat material och material framställt enligt metoden |
JP4555328B2 (ja) * | 2001-06-01 | 2010-09-29 | 三菱製紙株式会社 | 全熱交換素子用紙 |
JP3969064B2 (ja) | 2001-11-16 | 2007-08-29 | 三菱電機株式会社 | 熱交換器及び熱交換換気装置 |
KR100579373B1 (ko) * | 2003-11-24 | 2006-05-12 | 엘지전자 주식회사 | 환기장치의 열교환기에 사용되는 기능성 종이 |
JP4765350B2 (ja) | 2004-03-16 | 2011-09-07 | 東レ株式会社 | 合成紙およびその製造方法 |
JP4401240B2 (ja) | 2004-05-14 | 2010-01-20 | リンテック株式会社 | 全熱交換素子用紙 |
US8161338B2 (en) * | 2005-10-14 | 2012-04-17 | Mentor Graphics Corporation | Modular compaction of test responses |
JP4980789B2 (ja) * | 2006-06-05 | 2012-07-18 | レンゴー株式会社 | 全熱交換器用シート |
US20080032390A1 (en) * | 2006-08-04 | 2008-02-07 | Ivar Meyvantsson | Method and Device for Control of Diffusive Transport |
US8155684B2 (en) * | 2009-03-24 | 2012-04-10 | Motorola Solutions, Inc. | System and method for controlling use of uplink random access channels (RACHS) based on multi-dimensional subscriber classification |
JP5678443B2 (ja) | 2009-03-24 | 2015-03-04 | 東レ株式会社 | 全熱交換用原紙およびそれを用いた全熱交換素子 |
JP2011012893A (ja) * | 2009-07-02 | 2011-01-20 | Panasonic Corp | 全熱交換素子用素材およびその素材を用いた熱交換形換気装置 |
JP5506441B2 (ja) * | 2010-02-09 | 2014-05-28 | 三菱電機株式会社 | 全熱交換素子および全熱交換器 |
JP5756808B2 (ja) * | 2010-09-16 | 2015-07-29 | 株式会社クラレ | アルカリ電池用セパレータおよびこれを用いたアルカリ電池 |
JP2013167408A (ja) * | 2012-02-16 | 2013-08-29 | Toray Ind Inc | 全熱交換素子 |
-
2014
- 2014-09-30 CN CN201480054590.4A patent/CN105579807B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2014-09-30 JP JP2015540497A patent/JP6582986B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2014-09-30 EP EP14851374.0A patent/EP3056851B1/en active Active
- 2014-09-30 US US15/026,779 patent/US20160237620A1/en not_active Abandoned
- 2014-09-30 KR KR1020167010059A patent/KR20160067124A/ko not_active Application Discontinuation
- 2014-09-30 WO PCT/JP2014/076025 patent/WO2015050104A1/ja active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1463315A (zh) * | 2001-06-01 | 2003-12-24 | 三菱制纸株式会社 | 全热交换元件用纸 |
CN1607371A (zh) * | 2003-10-15 | 2005-04-20 | 三菱电机株式会社 | 全热交换元件 |
CN1958948A (zh) * | 2005-10-31 | 2007-05-09 | 王子制纸株式会社 | 全热交换器元件用原纸 |
CN101233381A (zh) * | 2006-10-03 | 2008-07-30 | 三菱电机株式会社 | 总热交换元件及总热交换器 |
CN102472601A (zh) * | 2009-09-16 | 2012-05-23 | 三菱电机株式会社 | 全热交换元件 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105579807A (zh) | 2016-05-11 |
US20160237620A1 (en) | 2016-08-18 |
EP3056851A1 (en) | 2016-08-17 |
JPWO2015050104A1 (ja) | 2017-03-09 |
JP6582986B2 (ja) | 2019-10-02 |
EP3056851B1 (en) | 2020-06-17 |
EP3056851A4 (en) | 2017-07-12 |
WO2015050104A1 (ja) | 2015-04-09 |
KR20160067124A (ko) | 2016-06-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105579807B (zh) | 热交换用原纸和使用其的全热交换元件 | |
US9670622B2 (en) | Multilayered structure comprising fine fiber cellulose layer | |
JP6436096B2 (ja) | 全熱交換素子の製造方法 | |
CN101076620B (zh) | 纤维素短纤维及其作为填充材料的用途 | |
US5336286A (en) | High efficiency air filtration media | |
JP2010248680A (ja) | 全熱交換用原紙およびそれを用いた全熱交換素子 | |
JP2013540344A (ja) | 電池セパレータ | |
CN105579641B (zh) | 阻燃片材 | |
WO2015050105A1 (ja) | 熱交換素子及び熱交換器 | |
CN107847834A (zh) | 空气过滤器用过滤材料的制造方法 | |
JPH04214406A (ja) | アラミド毛羽 | |
CN111989534A (zh) | 全热交换元件用纸及全热交换元件 | |
JP2013167408A (ja) | 全熱交換素子 | |
JP2005262827A (ja) | 吸放湿性材料 | |
JP2020133063A (ja) | 全熱交換素子用紙及び全熱交換素子 | |
JP2021021173A (ja) | 熱交換素子用シート及びその製造方法 | |
JP7452211B2 (ja) | 蒸散性不織布 | |
JP2017044409A (ja) | 多孔性ライナーシート | |
JP2019174027A (ja) | 熱交換素子用シート | |
JP2014043999A (ja) | 全熱交換素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180713 |