CN111989534A - 全热交换元件用纸及全热交换元件 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于，提供一种全热交换元件用纸，其在具有导热性和透湿性双方的同时，阻气性也优异。本发明涉及一种全热交换元件用纸，是含有包含经过打浆的天然纸浆的原纸、和赋予至所述原纸的吸湿剂的全热交换元件用纸，所述经过打浆的天然纸浆中的纤维长度0.05mm以下的细小组分比率为10～25％。

Description

全热交换元件用纸及全热交换元件
技术领域
本发明涉及全热交换元件用纸及全热交换元件。
背景技术
近年来，随着用于节能的住宅的高气密化、高绝热化等的推进，指出存在有由室内空气污染所致的被称作致病屋症候群的健康影响。该问题可以说是如下原因所致的结果，即，从建材等释放出化学物质，从燃烧设备释放出一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物等污染物质，室内的空气污染加剧。另外，在湿度高的情况下，细菌、霉菌、螨虫繁殖，在湿度低的情况下，易于发生悬浮尘埃的增加、流感等病毒的增殖，能够成为过敏等健康影响的原因。
根据在日本2003年施行的修订建筑基准法，对于住宅在原则上有设置机械换气设备的义务，然而会向室外释放热能，作为最初目的的节能效果减少。作为其应对，在进行换气的同时、回收向室外释放的热能的全热交换换气装置的需求正在增加。在呼吁地球变暖的最近，要求有全热交换效率更高的全热交换元件。全热交换元件是搭载于全热交换器(全热交换换气装置)中的元件，该全热交换器为了在大厦、写字楼、店铺、住宅等中维持舒适的空间，在供给新鲜的户外空气的同时排出室内的污浊的空气。通过全热交换元件，以不将户外空气与室内排气混合的方式进行换气。此外，在该换气时，经由全热交换元件中使用的全热交换元件用纸回收作为室内的能量的显热(温度)和潜热(湿度)。因此，对于全热交换元件，要求导热性、透湿性和阻气性优异、不会引起供气与排气的混合的性能。
如图1所示，通常在空调领域中利用的正交流型层叠结构的全热交换元件1如下形成，即，将平面形状的分隔构件2与截面为波形的间隔保持构件3层叠，将所形成的基本构成构件以使间隔保持构件3的波方向以正交或与之接近的角度交叉的方式层叠、粘接而形成。在由该间隔保持构件3形成的沿层叠方向相邻的流路4及流路5中，流过各自不同的状态的气流6及气流7，由此以分隔构件2作为介质，在2个气流间进行显热及潜热的交换。所谓“各自不同的状态的气流”，一般是温湿度状态不同的空气的气流，例如在流路4中流过新鲜的户外空气，在流路5中流过室内的污浊的空气。
分隔构件2存在于流路4及流路5中流动的2个气流6与气流7之间，作为用于显热及潜热的交换的介质存在，因此分隔构件2的导热性及透湿性对作为全热交换元件而言的显热及潜热交换效率产生很大影响。另外，在空调用的全热交换元件中，由于特别在2个气流6与气流7之间要求减少甲醛、甲苯等挥发性物质的转移，因此除了要求上述的性能以外，还对分隔构件2要求高的阻气性。
间隔保持构件3起到保持分隔构件2的间隔、确保2个气流6及气流7穿过的流路4及流路5的作用。另外，在热交换时，全热交换元件1的元件强度因结露而变弱，因此对于间隔保持构件3要求高湿环境下的结构保持性能。
此外，从确保作为产品而言的安全性的观点出发，对于全热交换元件本身还要求高阻燃性。如此所述，全热交换元件1的分隔构件2及间隔保持构件3被要求各种各样的性能，与之对应地使用各种各样的分隔构件2及间隔保持构件3。
对于作为分隔构件2使用的全热交换元件用纸，由于需要具有导热性和透湿性双方和阻燃性，因此以往使用含有经过打浆处理的天然纸浆、并涂布有吸湿剂、阻燃剂的纸。
例如，作为具有导热性和透湿性双方、而且为了不将室内外的空气混合而在阻气性方面也出色的全热交换元件用纸，公开过含有经过高度打浆的天然纸浆和吸湿剂的纸(例如参照专利文献1)。
专利文献2中，公开过在纸等多孔片形成有亲水性高分子的膜的全热交换器用片。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2002/099193号
专利文献2：日本特开2008－014623号公报
发明内容
发明所要解决的问题
专利文献1中记载的全热交换元件用纸中，天然纸浆越被高度地打浆，原料纤维的微细纤维的比率、即细小组分比率越是增加，阻气性越高。但是，随着透湿性降低，存在全热交换元件的湿度交换效率降低、全热交换效率也降低的情况。
另一方面，在天然纸浆被轻度打浆的情况下，原料纤维的细小组分比率降低，透气性变好，阻气性变差。但是，尽管全热交换元件用纸的透湿性提高，然而存在有全热交换元件的湿度交换效率不怎么提高的问题。
专利文献2中，形成人造丝(viscose)、聚乙烯醇等亲水性高分子的膜，可以提高透气阻力度，阻气性提高，然而因湿度变化而使伸缩程度大，形状稳定性也不好。为此，需要提高作为纸等多孔片的基材的强度，因此有全热交换元件用分隔构件变厚，导热性、透湿性劣化的趋势。
另外，在专利文献2的全热交换器用片中，由没怎么被打浆的原料纤维抄造的纸为了防止针孔的产生，基重变大，有密度变低的趋势。因此，导热率降低，全热交换元件的温度交换效率变低。另外，在涂布时也可能堵塞针孔部分，需要涂布条件的严格的调整。
鉴于此种现状，本发明的目的在于，提供在具有导热性和透湿性双方的同时、阻气性也优异的全热交换元件用纸、以及湿度交换效率及温度交换效率高的全热交换元件。
用于解决问题的方法
本发明人为了解决上述问题进行了深入研究，结果完成了下述的关于全热交换元件用纸、全热交换元件的发明。
(1)一种全热交换元件用纸，是含有包含经过打浆的天然纸浆的原纸、和赋予至所述原纸的吸湿剂的全热交换元件用纸，所述经过打浆的天然纸浆中的纤维长度0.05mm以下的细小组分比率为10～25％。
(2)根据上述(1)记载的全热交换元件用纸，其中，所述经过打浆的天然纸浆的细纤维化率为4.5％以上。
(3)根据上述(1)或(2)记载的全热交换元件用纸，其中，所述天然纸浆为针叶树漂白牛皮纸浆。
(4)根据上述(1)～(3)中任一项记载的全热交换元件用纸，其中，吸湿剂赋予率为10～24重量％。
(5)根据上述(1)～(4)中任一项记载的全热交换元件用纸，其厚度为20～60μm。
(6)一种全热交换元件，其使用了上述(1)～(5)中任一项记载的全热交换元件用纸。
发明效果
本发明的全热交换元件用纸是含有包含经过打浆的天然纸浆的原纸、和赋予至该原纸的吸湿剂的全热交换元件用纸，其中，经过打浆的天然纸浆中的纤维长度0.05mm以下的细小组分比率为10～25％，由此能够在具有导热性和透湿性双方的同时，获得所期望的阻气性。
另外，在本发明的全热交换元件用纸中，经过打浆的天然纸浆的细纤维化率为4.5％以上，由此具有使纤维长度0.05mm以下的细小组分的成品率提高的效果，并且实现高密度的纸层，全热交换元件用纸的阻气性提高。
此外，在本发明的全热交换元件用纸中，经过打浆的天然纸浆为针叶树漂白牛皮纸浆，由此能够容易地提高经过打浆的天然纸浆的细纤维化率。
另外，在本发明的全热交换元件用纸中，判明通过赋予吸湿剂，即使经过打浆的天然纸浆的细小组分比率改变，也能够维持透湿性。对此推测是因为，所赋予的吸湿剂附着于各个细小组分，促进了全热交换元件用纸的厚度方向的水分子的移动。
需要说明的是，在细小组分比率小于10％的情况下，即使赋予吸湿剂，另外，即使增加吸湿剂赋予率、提高透湿性，全热交换元件的湿度交换效率也不会提高。对此认为是因为，仅发生了水蒸气的状态下的水分子的移动。
附图说明
图1是正交流型层叠结构的全热交换元件的示意立体图。
图2是表示正交流型层叠结构的全热交换元件的各构件的层叠顺序的分解立体图。
具体实施方式
以下，对本发明的全热交换元件用纸进行详细说明。本说明书中，质量基准的％(质量％)与重量基准的％(重量％)同义。另外，表示数值范围的所谓“～”是以将记载于其前后的数值作为下限值及上限值包含的含义使用。
本发明的全热交换元件用纸是具有如下特征的全热交换元件用纸，是含有包含经过打浆的天然纸浆的原纸、和赋予至该原纸的吸湿剂的全热交换元件用纸，所述经过打浆的天然纸浆中的纤维长度0.05mm以下的细小组分比率为10～25％。本发明中，所谓细小组分比率，是使用美卓自动化(Metso Automation)公司制“Kajaani FiberLab V3.5纤维长度测定机”以Proj模式测定而得的长度加权细小含量Fines(L)值(单位：％)，是纤维长度0.05mm以下的范围的纤维成分。
另外，本发明中，经过打浆的天然纸浆中的细纤维化率优选为4.5％以上。通过使细纤维化率为4.5％以上，具有提高纤维长度0.05mm以下的细小组分的成品率的效果，并且实现高密度的纸层，全热交换元件用纸的阻气性提高。本发明中，所谓细纤维化率，是使用美卓自动化(Metso Automation)公司制“Kajaani FiberLab V3.5纤维长度测定机”以Proj模式测定出的Fibrillation值(单位：％)。经过打浆的天然纸浆中的细纤维化率更优选为5.0％以上，进一步优选为5.5％以上。另外，更优选为7.0％以下，进一步优选为6.6％以下。
全热交换元件是搭载于全热交换器中的元件，所述全热交换器为了在大厦、写字楼、店铺、住宅等中维持舒适的空间，供给新鲜的户外空气并且排出室内的污浊的空气。通过全热交换元件，以不将户外空气与室内排气混合的方式进行换气。此外，在该换气时，经由全热交换元件中使用的全热交换元件用纸回收作为室内的能量的显热(温度)和潜热(湿度)。
所谓全热交换元件用纸，是分隔应该被热交换的2个气流、并且进行热及湿度交换的分隔构件中使用的用纸。本发明的所谓全热交换元件，只要是在分隔构件中使用本发明的全热交换元件用纸制造的全热交换元件，则其结构不限。
将具有作为代表性的全热交换元件的结构的正交流型层叠结构、即瓦楞结构的全热交换元件的示意立体图表示于图1中，所述瓦楞结构是在作为分隔构件2的衬片中使用本发明的全热交换元件用纸、以使作为间隔保持构件3的中芯的片的波方向以正交或与之接近的角度交叉的方式层叠的结构。图2是表示正交流型层叠结构的全热交换元件中的各构件的层叠顺序的分解立体图，依照间隔保持构件A 10、分隔构件A8、间隔保持构件B11、分隔构件B 9的顺序层叠，以使间隔保持构件A10与间隔保持构件B11的波方向以正交或与之接近的角度交叉的方式层叠。需要说明的是，图2中的箭头是指抄纸机中的行进方向。
本发明中，作为天然纸浆，可以举出阔叶树漂白牛皮纸浆(简称：LBKP、英文表述：Hardwood Bleached Kraft Pulp)、针叶树漂白牛皮纸浆(简称：NBKP、英文表述：SoftwoodBleached Kraft Pulp)、阔叶树漂白亚硫酸盐纸浆(简称：LBSP、英文表述：HardwoodBleached Sulfite Pulp)、针叶树漂白亚硫酸盐纸浆(简称：NBSP、英文表述：SoftwoodBleached Sulfite Pulp)、阔叶树未漂白牛皮纸浆(简称：LUKP、英文表述：HardwoodUnbleached Kraft Pulp)、针叶树未漂白牛皮纸浆(简称：NUKP、英文表述：SoftwoodUnbleached Kraft Pulp)等木浆。这些木浆可以单独地或配合多种地使用。另外，也可以单独地或配合多种地使用棉、棉短绒(cotton linter)、麻、竹、甘蔗、玉米、洋麻等植物纤维；羊毛、丝绸等动物纤维；人造丝、铜氨纤维、天丝等纤维素再生纤维。
阔叶树木浆来自于具有支撑树木的细胞壁的纤维，而针叶树木浆的主体为管胞(tracheid)，易于使水分通过。在该针叶树木浆中，强度高的针叶树漂白牛皮纸浆(NBKP)最适于全热交换元件用纸。虽然有质地等的均匀性差的缺点，然而期望单独使用NBKP。
为了提高木浆纤维间的结合强度、维持片形状、以及提高阻气性，对天然纸浆利用双动盘磨机(double disc refiner)、精浆机(deluxe finer)、约旦打浆机(Jordan)、锥形磨浆机(conical refiner)等打浆装置适当地实施打浆处理，以使细小组分比率为10～25％的方式制备。
因提高经过打浆的天然纸浆的细小组分比率、减轻原纸的基重(日文原文：坪量)，而使抄造原纸时的细小组分的成品率变差，其结果是，全热交换元件用纸中的细小组分比率变小。通过使作为该全热交换元件用纸的原料的经过打浆的天然纸浆中的细小组分比率为10～25％，能够稳定地获得在维持优异的导热性的同时、阻气性优异的全热交换元件用纸。另外，通过使细小组分比率为10％以上，即使因赋予吸湿剂而改变细小组分比率，也能够维持透湿性。
在抄纸机中，以大的纤维形成纸层，微细的细小组分留于其间隙中。细小组分比率是大的纤维与微细的纤维的比率，成为纸层的填充度的指标。若细小组分比率小，则由大的纤维构成，因此空隙变多，气体易于通过。若提高细小组分比率，则变为致密的纸层，若过度提高细小组分比率，则抄纸中的成品率变差，另外，有破纸、干燥问题等操作性变差的情况。
因此，本发明的经过打浆的天然纸浆的细小组分比率为10～25％，优选为10～20％。更优选的细小组分比率为12％以上，进一步优选的细小组分比率为15％以上。
本发明中，纸可以使用长网抄纸机、圆网抄纸机、双网抄纸机(twin wire)、叠网抄纸机(on-top)、复合式抄纸机(hybrid)等抄纸机进行抄纸。另外，也可以在抄纸后实施超级压光处理、热压处理等，来调整纸的密度、提高纸的均匀性。
作为吸湿剂，可以举出无机酸盐、有机酸盐、无机质填料、多元醇、尿素类、吸湿性高分子(吸水性高分子)等。
例如，作为无机酸盐，可以举出氯化锂(LiCl)、氯化钙(CaCl2)、氯化镁等。作为有机酸盐，可以举出乳酸钠、乳酸钙、吡咯烷酮羧酸钠等。作为无机质填料，可以举出氢氧化铝、碳酸钙、硅酸铝、硅酸镁、滑石、粘土、沸石、硅藻土、海泡石、硅胶、活性炭等。作为多元醇，可以举出甘油、乙二醇、三乙二醇、聚甘油等。作为尿素类，可以举出尿素、羟乙基尿素等。作为吸湿性高分子，可以举出聚天冬氨酸、聚丙烯酸、聚谷氨酸、聚赖氨酸、海藻酸、羧甲基纤维素、羟基烷基纤维素及它们的盐或交联物；角叉菜胶、果胶、结冷胶、琼脂、黄原胶、透明质酸、瓜尔胶、阿拉伯胶、淀粉及它们的交联物；聚乙二醇、聚丙二醇、胶原蛋白、丙烯腈系聚合物皂化物、淀粉/丙烯酸盐接枝共聚物、乙酸乙烯酯/丙烯酸盐共聚物皂化物、淀粉/丙烯腈接枝共聚物、丙烯酸盐/丙烯酰胺共聚物、聚乙烯醇/马来酸酐共聚物、聚环氧乙烷系、异丁烯－马来酸酐共聚物、多糖类/丙烯酸盐接枝自交联物等。
通过对原纸赋予吸湿剂，能够获得具有透湿性的全热交换元件用纸。吸湿剂可以根据作为目的的透湿性来恰当地选择使用种类、附着量。对于吸湿剂赋予率(以干燥后的质量为基准)而言，相对于原纸，优选为10％以上，更优选为12％以上，进一步优选为15％以上。另外，优选为24％以下，更优选为20％以下，进一步优选为18％以下。
可以对本发明的全热交换元件用纸赋予阻燃剂。作为阻燃剂，有无机系阻燃剂、无机磷系化合物、含氮化合物、氯系化合物、溴系化合物等。例如，可以举出硼砂与硼酸的混合物、氢氧化铝、三氧化锑、磷酸铵、聚磷酸铵、氨基磺酸铵、氨基磺酸胍、磷酸胍、磷酸酰胺、氯化聚烯烃、溴化铵、非醚型聚溴环状化合物等水溶液或能够分散于水中的阻燃剂。对于阻燃剂的赋予率(以干燥后的质量为基准)而言，相对于原纸，优选为10～30％，更优选为13％以上，进一步优选为15％以上。另外，更优选为25％以下，进一步优选为20％以下。
本发明的全热交换元件用纸的厚度优选为20～60μm。通过将厚度设为60μm以下，可以获得更加良好的透湿性。另外，通过将厚度设为20μm以上，可以抑制针孔等的产生，获得更加良好的阻气性。
用纸的厚度更优选为30μm以上，另外，更优选为50μm以下。
对制造本发明的全热交换元件用纸的方法进行说明。本发明的全热交换元件用纸的制造方法中，对包含纤维长度0.05mm以下的细小组分比率为10～25％的经过打浆的天然纸浆的原纸赋予吸湿剂。在还赋予阻燃剂的情况下，有时对该原纸赋予阻燃剂后赋予吸湿剂、有时对该原纸赋予阻燃剂与吸湿剂的混合液。
需要说明的是，若对该包含经过打浆的天然纸浆的原纸赋予吸湿剂后赋予阻燃剂，则根据吸湿剂的种类，有时产生黄变等外观不良、或由强度劣化所致的断纸等工序问题。
作为对原纸赋予包含吸湿剂和/或阻燃剂的液体的方法，可以举出施胶压制法、浸渍法、涂布机法、喷雾法等。
实施例
以下，利用实施例对本发明进行详述。需要说明的是，本发明并不限定于实施例。实施例中的％只要没有特别指出，就是质量基准。另外，表示涂布量及赋予量的值只要没有特别指出，就是以干燥后的质量为基准。
(改良游离度(Modified Freeness))
在各实施例及比较例中，测定出经过打浆的天然纸浆的加拿大改良游离度(国际公开第2002/099193号中记载的加拿大改良游离度。以下有时记作“改良游离度”。)。
改良游离度：除了以绝对干燥状态采集0.5g木浆，使筛板为80目的平织铜网(plain-woven bronze wire)以外，使用了依照JIS P 8121－2：2012的加拿大标准游离度试验方法测定的值。
(吸湿剂赋予量及阻燃剂赋予量)
“吸湿剂赋予量”及“阻燃剂赋予量”是利用“赋予后的基重－赋予前的基重”算出的值。
(吸湿剂赋予率)
使用下述＜式A＞计算出“吸湿剂赋予率”。
＜式A＞
吸湿剂赋予率(％)＝吸湿剂赋予量/原纸基重×100
(原纸的厚度、密度、全热交换元件用纸的厚度)
原纸的厚度、密度是依照JIS P 8118：2014“纸和纸板－厚度、密度及比容的试验方法－Paper and board－Determination of thickness，density and specificvolume”测定温度23℃、相对湿度50％下的厚度、密度而得的值。
实施例1－1
将针叶树漂白牛皮纸浆(NBKP)以浓度4.5％(重量比)离解后，使用双动盘磨机打浆，利用长网抄纸机，抄造出基重30g/m2的原纸，以使原纸的密度为0.82g/cm3的方式进行机械压光处理。对原纸利用浸渗加工机赋予作为吸湿剂的氯化锂4.9g/m2，得到全热交换元件用纸。经过打浆的木浆的细小组分比率为18％。
实施例1－2
将针叶树漂白牛皮纸浆(NBKP)以浓度4.5％离解后，使用双动盘磨机打浆，利用长网抄纸机，抄造出基重20g/m2的原纸，以使原纸的密度为0.79g/cm3的方式进行机械压光处理。对原纸利用浸渗加工机赋予作为吸湿剂的氯化锂4.0g/m2，得到全热交换元件用纸。经过打浆的木浆的细小组分比率为20％。
实施例1－3
将针叶树漂白牛皮纸浆(NBKP)以浓度4.5％离解后，使用双动盘磨机打浆，利用长网抄纸机，抄造出基重40g/m2的原纸，以使原纸的密度为0.90g/cm3的方式进行机械压光处理。对原纸利用浸渗加工机赋予作为阻燃剂的氨基磺酸胍5.8g/m2，继而，赋予作为吸湿剂的氯化锂4.2g/m2，得到全热交换元件用纸。经过打浆的木浆的细小组分比率为17％。
比较例1－1
将阔叶树漂白牛皮纸浆(LBKP)与针叶树漂白牛皮纸浆(NBKP)以8：3(重量比)混合，将所得的木浆以浓度4.5％离解后，使用双动盘磨机打浆，利用长网抄纸机，抄造出基重30g/m2的原纸，以使原纸的密度为0.72g/cm3的方式进行机械压光处理。对原纸利用浸渗加工机赋予作为阻燃剂的氨基磺酸胍6.9g/m2，继而，赋予作为吸湿剂的氯化锂4.2g/m2，得到全热交换元件用纸。经过打浆的木浆的细小组分比率为8％。
比较例1－2
将阔叶树漂白牛皮纸浆(LBKP)与针叶树漂白牛皮纸浆(NBKP)以8：3混合，将所得的木浆以浓度4.5％离解后，使用双动盘磨机打浆，利用长网抄纸机，抄造出基重40g/m2的原纸，以使原纸的密度为0.84g/cm3的方式进行机械压光处理。对原纸利用浸渗加工机赋予作为阻燃剂的氨基磺酸胍5.8g/m2，继而，赋予作为吸湿剂的氯化锂5.0g/m2，得到全热交换元件用纸。经过打浆的木浆的细小组分比率为7％。
比较例1－3
将针叶树漂白牛皮纸浆(NBKP)以浓度4.5％离解后，使用双动盘磨机打浆，利用长网抄纸机，抄造出基重30g/m2的原纸，以使原纸的密度为1.06g/cm3的方式进行机械压光处理。对原纸利用浸渗加工机赋予作为阻燃剂的氨基磺酸胍4.2g/m2，继而，赋予作为吸湿剂的氯化锂3.2g/m2，得到全热交换元件用纸。经过打浆的木浆的细小组分比率为9％。
对于上述例子中制造的全热交换元件用纸，利用下述的评价方法评价了阻气性。将其结果与改良游离度(ml)一起集中表示于表1中。
(甲苯透过度)
作为挥发性物质的透过性试验，以JIS Z0208：1976“防湿包装材料的透湿度试验方法(杯法)Testing Methods for Determination of the Water Vapour TransmissionRate of Moisture－Proof Packaging Materials(Dish Method)”为参考，利用以下述的方法测定出的甲苯透过度，评价了全热交换元件用纸的阻气性。
向不锈钢杯中加入约200g的富士胶片和光纯药(株)制、试剂特级甲苯，用以直径70mm的圆盘状冲裁加工全热交换元件用纸而得的样品覆盖所述不锈钢杯的开口部，通过用内径58mm的环夹持而封上。在温度23℃、相对湿度50％的条件下放置，每30分钟测定甲苯的质量减少。在质量减少的速度达到恒定的时刻测定不锈钢杯整体的质量M1，继而，在经过30分钟后同样地测定质量M2，利用＜式B＞换算为24小时值而求出甲苯透过度。
若利用该方法测定出的甲苯透过度小于500g/m2·24h，则可以说阻气性良好，更优选小于100g/m2·24h，进一步优选25g/m2·24h以下。
＜式B＞
甲苯透过度(g/m2·24h)＝甲苯透过量/过滤面积×24×60/30
甲苯透过量(g)＝质量M1－质量M2
过滤面积＝26.42cm2
[表1]
Figure BDA0002701154120000121
＜评价＞
实施例1－1～1－3是在含有包含经过打浆的天然纸浆的原纸、和赋予至该原纸的吸湿剂的全热交换元件用纸中、经过打浆的天然纸浆中的纤维长度0.05mm以下的细小组分比率为10～25％的全热交换元件用纸，甲苯透过度均为25g/m2·24h以下。另一方面，比较例1－1～1－3中，经过打浆的天然纸浆中的细小组分比率小于10％，甲苯透过度显著地高，为500g/m2·24h以上，判明阻气性低。
实施例2－1
将针叶树漂白牛皮纸浆(NBKP)以浓度4.5％离解后，使用双动盘磨机打浆，利用长网抄纸机，抄造出基重30g/m2的原纸。进行机械压光处理的结果是，原纸的密度为0.81g/cm3。对原纸利用浸渗加工机赋予作为吸湿剂的氯化锂4.7g/m2，得到全热交换元件用纸。经过打浆的木浆的细小组分比率为18％，细纤维化率为4.4％。
实施例2－2
将针叶树漂白牛皮纸浆(NBKP)以浓度4.5％离解后，使用双动盘磨机打浆，利用长网抄纸机，抄造出基重20g/m2的原纸。进行机械压光处理的结果是，原纸的密度为0.77g/cm3。对原纸利用浸渗加工机赋予作为吸湿剂的氯化锂3.8g/m2，得到全热交换元件用纸。经过打浆的木浆的细小组分比率为20％，细纤维化率为4.0％。
对于实施例1－1、1－2、2－1及2－2的全热交换元件用纸，评价了甲苯透过度，将所得的结果与细纤维化率等一起集中表示于表2中。
[表2]
Figure BDA0002701154120000141
＜评价＞
实施例1－1及1－2以及实施例2－1及2－2是在含有包含经过打浆的天然纸浆的原纸、和赋予至该原纸的吸湿剂的全热交换元件用纸中、经过打浆的天然纸浆中的纤维长度0.05mm以下的细小组分比率为10～25％的全热交换元件用纸。在实施例1－1及1－2中，经过打浆的天然纸浆的细纤维化率为4.5％以上，甲苯透过度为25g/m2·24h以下。另一方面，在实施例2－1及2－2中，经过打浆的天然纸浆的细纤维化率小于4.5％，甲苯透过度为100g/m2·24h以上，与实施例1－1及1－2相比更高。根据以上的结果判明，通过将经过打浆的天然纸浆的细纤维化率设为4.5％以上，全热交换元件用纸的阻气性变高。
实施例3－1
将针叶树漂白牛皮纸浆(NBKP)与阔叶树漂白牛皮纸浆(LBKP)设为1：2的比率，将所得的天然纸浆以浓度4.5％离解后，使用双动盘磨机打浆，利用长网抄纸机，抄造出基重30g/m2的原纸。进行机械压光处理的结果是，原纸的密度为0.74g/cm3。对原纸利用浸渗加工机赋予作为吸湿剂的氯化锂4.7g/m2，得到全热交换元件用纸。经过打浆的木浆的细小组分比率为10％，细纤维化率为4.8％。
实施例3－2
将针叶树漂白牛皮纸浆(NBKP)与阔叶树漂白牛皮纸浆(LBKP)设为1：2的比率，将所得的天然纸浆以浓度4.5％离解后，使用双动盘磨机打浆，利用长网抄纸机，抄造出基重50g/m2的原纸。进行机械压光处理的结果是，原纸的密度为0.78g/cm3。对原纸利用浸渗加工机赋予作为阻燃剂的氨基磺酸胍5.8g/m2，继而，赋予作为吸湿剂的氯化锂5.0g/m2，得到全热交换元件用纸。经过打浆的木浆的细小组分比率为10％，细纤维化率为4.8％。
实施例3－3
将针叶树漂白牛皮纸浆(NBKP)与阔叶树漂白牛皮纸浆(LBKP)设为1：1的比率，将所得的天然纸浆以浓度4.5％离解后，使用双动盘磨机打浆，利用长网抄纸机，抄造出基重40g/m2的原纸。进行机械压光处理的结果是，原纸的密度为0.76g/cm3。对原纸利用浸渗加工机赋予作为吸湿剂的氯化锂5.2g/m2，得到全热交换元件用纸。经过打浆的木浆的细小组分比率为14％，细纤维化率为5.6％。
对于实施例3－1～3－3的全热交换元件用纸，评价了甲苯透过度及裂断长，将所得的结果与实施例1－1及1－3的结果一起集中表示于表3中。需要说明的是，裂断长的评价方法如下所示。
(裂断长(纵))
作为全热交换元件用纸的强度试验，测定出JIS P8113：1998“纸和纸板－抗张特性的试验方法PAPER and board－Determination of tensile properties”中记载的裂断长。需要说明的是，测定出抄纸机的行进方向(纵)的裂断长。利用＜式C＞算出裂断长。
＜式C＞
裂断长(纵)(km)＝1/9.8×抗张强度(kN/m)/基重(g/m2)×103
[表3]
Figure BDA0002701154120000171
＜评价＞
实施例1－1及1－3以及实施例3－1～3－3是在含有包含经过打浆的天然纸浆的原纸、和赋予至该原纸的吸湿剂的全热交换元件用纸中、经过打浆的天然纸浆中的纤维长度0.05mm以下的细小组分比率为10～25％的全热交换元件用纸。另外，经过打浆的天然纸浆的细纤维化率为4.5％以上。在实施例1－1及1－3中，NBKP在全部木浆中所占的质量比率(NBKP比率)为100％，全热交换元件用纸的裂断长(纵)为2.0km以上。另一方面，在实施例3－1～3－3中，即使将NBKP比率设为33～50％，全热交换元件用纸的强度略微降低到裂断长(纵)小于2.0km，然而甲苯透过度也小于500g/m2·24h，判明可以获得良好的阻气性。
比较例1－4
对在与实施例1－1相同的条件下抄造出的原纸利用施胶压制赋予氧化淀粉的1％糊液0.1g/m2，以使密度为与实施例1－1相同的0.82g/cm3的方式进行机械压光处理，得到全热交换元件用纸。
比较例1－5
对在与实施例1－1相同的条件下抄造出的原纸利用浸渗加工机赋予作为阻燃剂的氨基磺酸胍5.3g/m2，得到密度为与实施例1－1相同的0.82g/cm3的全热交换元件用纸。
比较例1－6
对在与实施例1－2相同的条件下抄造出的原纸利用施胶压制赋予氧化淀粉的0.8％糊液与丙烯腈系表面施胶剂0.2％的混合液0.1g/m2，以使密度为与实施例1－2相同的0.79g/cm3的方式进行机械压光处理，得到全热交换元件用纸。
比较例1－7
对在与实施例1－3相同的条件下抄造出的原纸利用浸渗加工机赋予作为阻燃剂的氨基磺酸胍5.3g/m2，得到密度为与实施例1－3相同的0.90g/cm3的全热交换元件用纸。
对于比较例1－4～1－7的全热交换元件用纸，评价了甲苯透过度及透湿度，将所得的结果与实施例1－1～1－3的结果一起集中表示于表4中。需要说明的是，透湿度的评价方法如下所示。
(透湿度)
除了变更下述条件以外，利用依照JIS Z0208：1976“防湿包装材料的透湿度试验方法(杯法)Testing Methods for Determination of the Water Vapour TransmissionRate of Moisture－Proof Packaging Materials(Dish Method)”测定出的透湿度，评价了全热交换元件用纸的潜热(湿度)交换性(透湿性)。
JIS B8628：2003“全热交换器Air to air heat exchanger”中的元件性能的测定条件为，制热时，室内：干球20℃、湿球14℃(相对湿度48％)，室外：干球5℃、湿球2℃(相对湿度53％)，制冷时，室内：干球27℃、湿球20℃(相对湿度50％)，室外：干球35℃、湿球29℃(相对湿度63％)，从温度5～35℃、相对湿度48～63％的范围变更为温度23℃、相对湿度50％的条件。另外，为了评价短时间内的热交换性能，在30分钟后测定质量，换算为24小时值而求出透湿度。
[表4]
Figure BDA0002701154120000201
＜评价＞
根据实施例1－1与比较例1－4及比较例1－5的比较、实施例1－2与比较例1－6的比较、以及实施例1－3与比较例1－7的比较判明，即使经过打浆的天然纸浆的细小组分比率为10～25％，若不赋予吸湿剂，则也无法获得充分的透湿度。即，通过对原纸赋予吸湿剂，可以制成湿度交换性(透湿性)优异的全热交换元件用纸。
根据上述的结果判明，要制成阻气性优异、并且湿度交换性优异的全热交换元件用纸，需要包含细小组分比率为10～25％的经过打浆的天然纸浆的原纸、和对该原纸赋予吸湿剂。
实施例1－4
对在与实施例1－1相同的条件下抄造出的原纸利用浸渗加工机赋予作为阻燃剂的氨基磺酸胍5.1g/m2，继而，赋予作为吸湿剂的氯化锂5.0g/m2，得到全热交换元件用纸。
实施例1－5
对在与实施例1－1相同的条件下抄造出的原纸利用浸渗加工机赋予作为吸湿剂的氯化锂5.0g/m2，得到全热交换元件用纸。
实施例1－6
对在与实施例1－1相同的条件下抄造出的原纸利用浸渗加工机赋予作为吸湿剂的氯化锂2.5g/m2，得到全热交换元件用纸。
实施例1－7
对在与实施例1－1相同的条件下抄造出的原纸利用浸渗加工机赋予作为吸湿剂的氯化锂1.5g/m2，得到全热交换元件用纸。
实施例1－8
对在与实施例1－1相同的条件下抄造出的原纸利用浸渗加工机赋予作为吸湿剂的氯化锂和氯化钙(质量比1：1)6.0g/m2，得到全热交换元件用纸。
实施例1－9
对在与实施例1－1相同的条件下抄造出的原纸利用浸渗加工机赋予作为吸湿剂的氯化锂和氯化钙(质量比1：1)7.6g/m2，得到全热交换元件用纸。
对于实施例1－4～1－9的全热交换元件用纸，评价了透湿度及露水浮现，将所得的结果与实施例1－1及比较例1－4的结果一起集中表示于表5中。需要说明的是，露水浮现的评价方法如下所示。
(露水浮现)
将全热交换元件用纸的25mm宽×250mm样品放置于温度25℃、相对湿度90％的条件下，利用目视确认了纸面的露水的有无、以及露水是否下垂。
[表5]
Figure BDA0002701154120000231
＜评价＞
实施例1－1、1－4～1－9及比较例1－4均为含有包含经过打浆的天然纸浆的原纸的全热交换元件用纸，经过打浆的天然纸浆中的细小组分比率为18％，在10～25％的范围内。与不含有吸湿剂的比较例1－4的全热交换元件用纸相比，实施例1－1及1－4～1－9的全热交换元件用纸由于含有吸湿剂，因此显示出高透湿性。
比较实施例1－1及1－4～1－7则判明，随着吸湿剂赋予率变多，透湿度变高。特别是，在吸湿剂赋予率为10％以上的实施例1－1、1－4及1－5中，达到非常高的透湿度，判明可以获得高的湿度交换效率。
根据实施例1－8及1－9的结果，在使用氯化钙和氯化锂作为吸湿剂的情况下，若进一步提高吸湿剂赋予率而设为20％，则在纸表面轻微地浮现露水，若进一步变为25％，则发生液体垂落的垂露现象。在使用了发生垂露的全热交换元件用纸的情况下，在全热交换元件的内部发生结露，有发生流路的堵塞、由流出的液体所致的全热交换器的腐蚀、电短路等故障的情况。因此，吸湿剂赋予率存在优选的范围，该范围虽然根据所用的吸湿剂的种类而不同，然而大致上优选为24％以下，更优选为20％以下。
实施例1－10
在与实施例1－2相同的条件下，抄造出基重15g/m2的原纸，以使密度为0.77g/cm3的方式进行机械压光处理。对该纸利用浸渗加工机赋予作为吸湿剂的氯化锂3.0g/m2，得到为与实施例1－2相同的细小组分比率的全热交换元件用纸。
实施例1－11
在与实施例1－3相同的条件下，抄造出基重50g/m2的原纸，以使密度为0.92g/cm3的方式进行机械压光处理。对该纸利用浸渗加工机赋予作为吸湿剂的氯化锂5.0g/m2，得到为与实施例1－3相同的细小组分比率的全热交换元件用纸。
实施例1－12
对在与实施例1－11相同的条件下抄造出的原纸利用浸渗加工机赋予作为吸湿剂的氯化钙7.6g/m2，得到为与实施例1－11相同的细小组分比率的全热交换元件用纸。
实施例1－13
在与实施例1－2相同的条件下，抄造出基重12g/m2的原纸，以使密度为0.75g/cm3的方式进行机械压光处理。对该纸利用浸渗加工机赋予作为吸湿剂的氯化锂2.4g/m2，得到为与实施例1－2相同的细小组分比率的全热交换元件用纸。
对于实施例1－10～1－13的全热交换元件用纸，评价了用纸厚度、甲苯透过度及透湿度，将所得的结果与实施例1－1～1－3的结果一起集中表示于表6中。
[表6]
Figure BDA0002701154120000261
＜评价＞
实施例1－1～1－3及实施例1－10～1－13均为含有包含经过打浆的天然纸浆的原纸的全热交换元件用纸，经过打浆的天然纸浆中的细小组分比率为10～25％。另外，是对原纸赋予了吸湿剂、且吸湿剂赋予率为10～20％的全热交换元件用纸。但是，由于原纸基重不同，因此全热交换元件用纸的厚度(用纸厚度)也不同。对它们进行比较，结果判明，在用纸厚度与甲苯透过度(阻气性)及透湿度中可以观察到相关性。即，在用纸厚度大于60μm的实施例1－11及1－12中，虽然甲苯透过度非常低，然而透湿度也有降低的趋势。另外，在用纸厚度小于20μm的实施例1－13的情况下，虽然透湿度非常高，然而观察到甲苯透过度变高的趋势。对此认为是因为，透气性因针孔等而升高。
根据以上的结果，全热交换元件用纸的厚度优选为20～60μm。另外，更优选为30μm以上，更优选为50μm以下。
下面，使用图1及图2，对使用了本发明的全热交换元件用纸的全热交换元件的实施例进行说明。
实施例1－14
作为分隔构件2使用实施例1－4中得到的全热交换元件用纸，作为间隔保持构件3使用截面成型为波形结构的瓦楞状的优质纸52g/m2，得到作为正交流型层叠结构的瓦楞结构的全热交换元件。依照间隔保持构件A10、分隔构件A8、间隔保持构件B11、分隔构件B 9的顺序层叠，且以使间隔保持构件A10与间隔保持构件B11的波方向以正交的角度(90°)交叉的方式层叠，此外，以使分隔构件A8与分隔构件B 9在抄纸机中的行进方向也以正交的角度(90°)交叉的方式，将各构件贴合而层叠157层，得到纵280mm、横280mm、高320mm的全热交换元件。此时，将优质纸52g/m2利用瓦楞机成型为波形的间距为4.8mm、波形的高度为2.0mm。另外，在各构件的贴合中，使用了乙烯-乙酸乙烯酯系的粘接剂。
实施例1－15
作为分隔构件2使用实施例1－3中得到的全热交换元件用纸，作为间隔保持构件3使用截面成型为波形结构的瓦楞状的漂白牛皮纸60g/m2，得到作为正交流型层叠结构的瓦楞结构的全热交换元件。依照间隔保持构件A10、分隔构件A8、间隔保持构件B11、分隔构件B9的顺序层叠，且以使间隔保持构件A10与间隔保持构件B11的波方向以正交的角度(90°)交叉的方式层叠，此外，以使分隔构件A 8与分隔构件B 9在抄纸机中的行进方向也以正交的角度(90°)交叉的方式，将各构件贴合而层叠121层，得到纵280mm、横280mm、高320mm的全热交换元件。此时，将漂白牛皮纸60g/m2利用瓦楞机成型为波形的间距为5.8mm、波形的高度为2.6mm。另外，在各构件的贴合中，使用了乙烯-乙酸乙烯酯系的粘接剂。
实施例1－16
作为分隔构件2使用实施例1－2中得到的全热交换元件用纸，作为截面成型为波形结构的瓦楞状的间隔保持构件3使用对优质纸浸渗加工阻燃剂而得的阻燃纸60g/m2，得到作为正交流型层叠结构的瓦楞结构的全热交换元件。依照间隔保持构件A 10、分隔构件A8、间隔保持构件B11、分隔构件B 9的顺序层叠，且以使间隔保持构件A 10与间隔保持构件B11的波方向以正交的角度(90°)交叉的方式层叠，此外，以使分隔构件A 8与分隔构件B 9在抄纸机中的行进方向也以正交的角度(90°)交叉的方式，将各构件贴合而层叠170层，得到纵280mm、横280mm、高320mm的全热交换元件。此时，将阻燃纸60g/m2利用瓦楞机成型为波形的间距为4.8mm、波形的高度为1.85mm。另外，在各构件的贴合中，使用了乙烯-乙酸乙烯酯系的粘接剂。
比较例1－8
除了作为分隔构件2使用比较例1－1中得到的全热交换元件用纸以外，与实施例1－14同样地得到全热交换元件。
比较例1－9
除了作为分隔构件2使用比较例1－2中得到的全热交换元件用纸以外，与实施例1－15同样地得到全热交换元件。
比较例1－10
除了作为分隔构件2使用比较例1－5中得到的全热交换元件用纸以外，与实施例1－14同样地得到全热交换元件。
实施例1－17
除了作为分隔构件2使用实施例1－7中得到的全热交换元件用纸、并将层叠层数设为158层以外，与实施例1－14同样地得到全热交换元件。
实施例1－18
除了作为分隔构件2使用实施例1－9中得到的全热交换元件用纸以外，与实施例1－14同样地得到全热交换元件。
实施例1－19
除了作为分隔构件2使用实施例1－11中得到的全热交换元件用纸、并将层叠层数设为155层以外，与实施例1－14同样地得到全热交换元件。
实施例2－3
除了作为分隔构件2使用实施例2－2中得到的全热交换元件用纸以外，与实施例1－16同样地得到全热交换元件。
实施例3－4
除了作为分隔构件2使用实施例3－2中得到的全热交换元件用纸以外，与实施例1－15同样地得到全热交换元件。
对于上述例子中制造的全热交换元件，利用下述的评价方法进行了评价。将其结果集中表示于表7中。
(全热交换效率、温度交换效率、湿度交换效率)
依照JIS B8628：2003，使用实施例1－14～1－19、2－3及3－4以及比较例1－8～1－10的全热交换元件，评价了全热交换效率(全热、温度及湿度)。
(结露)
在JIS B8628：2003中的元件性能的制冷时的测定条件“室内：干球27℃、湿球20℃(相对湿度50％)、室外：干球35℃、湿球29℃(相对湿度63％)”下，通风24小时，利用目视观察在元件中产生的结露等状态。
[表7]
Figure BDA0002701154120000301
＜评价＞
根据这些结果，若分别比较实施例1－14与比较例1－8、实施例1－15及3－4与比较例1－9，则经过打浆的天然纸浆中的细小组分比率为10～25％的实施例的温度交换效率、湿度交换效率均更高。
若以实施例1－14为基准来比较比较例1－10以及实施例1－17及1－18，则全热交换元件用纸的吸湿剂赋予率越高，交换效率也越高。但是，对于实施例1－18，由于确认到由结露水所致的垂液，因此会因使用环境而担心全热交换器的故障、吸湿剂的流失所致的经时的性能降低。需要说明的是，对于结露，虽然在实施例1－14、3－4、1－16及2－3中都确认到，然而是能够以全热交换元件用纸自身及间隔保持构件吸收的量。
虽然详细地、并且参照特定的实施方式对本发明进行了说明，然而对于本领域技术人员而言，显而易见，可以不脱离本发明的构思和范围地施加各种各样的变更、修正。本申请是基于2018年3月28日申请的日本专利申请(特愿2018－062977)及2019年1月25日申请的日本专利申请(特愿2019－011164)的申请，将其内容作为参照纳入本文中。
产业上的可利用性
本发明的全热交换元件用纸可以用于全热交换器的全热交换元件中，所述全热交换器在供给新鲜的户外空气的同时排出室内的污浊的空气时，进行显热(温度)和潜热(湿度)的热交换。
符号说明
1全热交换元件，2分隔构件，3间隔保持构件，4流路，5流路，6气流，7气流，8分隔构件A，9分隔构件B，10间隔保持构件A，11间隔保持构件B。

Claims (6)

1.一种全热交换元件用纸，含有：包含经过打浆的天然纸浆的原纸、和赋予至所述原纸的吸湿剂，
所述经过打浆的天然纸浆中的纤维长度为0.05mm以下的细小组分比率为10％～25％。
2.根据权利要求1所述的全热交换元件用纸，其中，所述经过打浆的天然纸浆的细纤维化率为4.5％以上。
3.根据权利要求1或2所述的全热交换元件用纸，其中，所述天然纸浆为针叶树漂白牛皮纸浆。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的全热交换元件用纸，其中，吸湿剂赋予率为10重量％～24重量％。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的全热交换元件用纸，其厚度为20μm～60μm。
6.一种全热交换元件，其使用了权利要求1～5中任一项所述的全热交换元件用纸。
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