DE4217451A1 - Verfahren zum Herstellen eines Feuchtigkeitsaustauscherelements - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Feuchtigkeitsaustauscherelements, insbesondere ein Verfahren zum Herstellen eines Feuchtigkeitsaustauscherelements vom Wabenstruktur-Typ, auf dessen Oberfläche festes Adsorbens abgeschieden ist.

Die Entziehung der Feuchtigkeit aus Luft oder einer feuchten Gasmischung durch Verwendung fester Trocknungsmittel ist Stand der Technik, was ein statisches und ein dynamisches Trocknungsverfahren einschließt. Das statische Trocknungsverfahren umfaßt das Inberührungbringen der feuchten Luft mit dem feuchtigkeitsabsorbierenden Trocknungsmitteln wie etwa Calciumsulfat, Kaliumhydroxid, Calciumchlorid, so daß die Feuchtigkeit daraus entzogen wird, wodurch die feuchte Luft getrocknet wird. Dieses statische Trocknungsverfahren kann nicht in zufriedenstellender Weise für einen wesentlich langen Zeitraum durchgeführt werden, da die festen Trocknungsmittel nicht in situ regeneriert werden können, nachdem sie Feuchtigkeit aufgenommen haben. Deshalb ist es nicht geeignet, einem großen Strom feuchter Luft die Feuchtigkeit zu entziehen. Das dynamische Trocknungsverfahren ist ein kontinuierliches Verfahren, in dem die Adsorption der Feuchtigkeit und die Regeneration des Adsorbens gleichzeitig und unabhängig voneinander durchgeführt werden. Typische Adsorbenzien, die in dem dynamischen Verfahren verwendet werden, sind z. B. Silikagel, Molekularsiebe und Aluminiumoxid. Das dynamische Trocknungsverfahren kann im allgemeinen in einem Doppelturm-Fließbett-Entfeuchter oder in einem drehbaren Wabenstruktur-Trommelentfeuchter durchgeführt werden. Der Doppelturm-Festbett-Entfeuchter enthält hauptsächlich zwei Türme, von denen jeder mit Adsorbensteilchen gefüllt ist, und Ventile zum Transport der feuchten Luft aus dem ersten Turm in den zweiten Turm und zum gleichzeitigen Transport der regenerierten heißen Luft aus dem zweiten Turm in den ersten Turm. Dieser Entfeuchtertyp hat mehrere Mängel, wie etwa einen großen Druckgradienten in dem Festpartikelbett, was zu einem bedeutenden Leistungsverbrauch führt, und eine oszillierende Schwankung der Feuchtigkeit der getrockneten Luft. Der drehbare Wabenstruktur-Trommelentfeuchter enthält eine langsam rotierende Trommel, die aus einer zylindrischen Matrix aufgebaut ist, die Durchlässe in Längsrichtung und auf der Oberfläche der Matrix abgeschiedenes Adsorbens hat. Die feuchte Luft und die regenerierte heiße Luft werden getrennt und gleichzeitig in zwei verschiedene Bereiche der rotierenden Trommel eingeführt, so daß das Adsorbens während des kontinuierlichen Trocknungsverfahrens periodisch desorbiert wird. Der drehbare Wabenstruktur-Trommelentfeuchter hat die folgenden Vorteile:

Ein niedrigerer Druckgradient entlang der Trommel, eine vergrößerte absorbierende Oberfläche pro Volumeneinheit, und die Fähigkeit zu schneller und wirksamer Adsorption/Desorption. Im Ergebnis ist der Leistungsverbrauch verringert, die Trocknungsleistung ist vergrößert und der Betrieb ist einfacher, wenn ein drehbarer Wabenstruktur-Trommelentfeuchter verwendet wird im Vergleich zu einem Doppelturm-Festbett-Entfeuchter.

Eine angestrebte Feuchtigkeitsaustauscher-Wabenstruktur- Trommel zur Verwendung in dem oben beschriebenen drehbaren Entfeuchter sollte eine geringe Wärmekapazität und geringes Gewicht haben und sollte ausgezeichnete mechanische Eigenschaften und eine hohe Feuchtigkeitsadsorptionsfähigkeit haben.

Die japanische Erfindung Kokai 55 (1980)- 142522 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Feuchtigkeitsaustauscherelements, welches das Imprägnieren eines porösen Blattes wie z. B. Papier mit einer feuchtigkeitsadsorbierenden Lösung, wie etwa einer wäßrigen Lösung von Calciumchlorid, das Trocknen des imprägnierten Blattes, das Zusammenkleben des getrockneten Blattes mit einem gewellten Blatt, um ein laminiertes Blatt zu bilden, das Schneiden des laminierten Blattes auf die gewünschte Länge, und das Laminieren der geschnittenen Blätter aufeinander mit Klebstoffen, um ein würfelförmiges Feuchtigkeitsaustauscherelement zu bilden, umfaßt. In diesem Verfahren wird das gewellte Blatt verwendet, um die mechanische Festigkeit des Elements zu erhöhen, und auf seiner Oberfläche ist kein Adsorbens abgeschieden.

Die japanische Erfindung Kokai 60 (1985)- 175521 offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines Entfeuchtungselements mit einer Anzahl kleiner Löcher, in dem ein Element mit einer Anzahl kleiner Löcher aus Papier, das aus organischen Fasern und anorganischen Fasern gemacht ist, gebildet wird, das gebildete Element unter Zuführung einer unzureichenden Menge an Sauerstoff erhitzt wird, um die in dem Element enthaltenen organischen Verbindungen zu carbonisieren, und dann mit dem feuchtigkeitsentziehenden Mittel imprägniert wird, worin das gebildete Element mit anorganischen Verstärkungsmittel vor oder nach der Carbonisierung imprägniert wird.

Die japanische Erfindung Kokai 63 (1988)- 175619 offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines feuchtigkeitsabsorbierenden Streifens, das das Einweichen eines Papierstreifens, der aus Zellstoff und anorganischer Faser, z. B. Keramikfaser, gemacht ist, in Wasserglas, das teilweise Trocknen des eingeweichten Papiers, das Durchlaufenlassen des teilweise getrockneten Papiers durch ein Paar von speziellen Walzen, um einen gewellten Streifen zu bilden, das Einweichen des gewellten Streifens in eine Säure, um Silikahydrogel zu erzeugen, und danach das Waschen mit Wasser, um die als Nebenprodukte gebildeten Salze zu entfernen, und schließlich das Erwärmen des resultierenden gewellten Streifens mit darauf abgeschiedenen Silikahydrogel, um das darin enthaltene Wasser durch Verdampfung zu entfernen, umfaßt. Eine Feuchtigkeitsaustauscher- Wabenstruktur-Trommel kann auf einer Walze hergestellt werden durch Aufspulen des gewellten Streifens zusammen mit einem flachen Streifen, auf dem Silikahydrogel abgeschieden ist, worin ein Klebstoff auf die Erhebungen des gewellten Streifens unmittelbar vor dem Aufrollen aufgetragen wird, um den flachen Streifen an dem gewellten Streifen anzukleben.

Verschiedene Probleme traten auf beim Durchführen des japanischen Kokai′619-Verfahrens und wir fanden heraus, daß die Probleme überwiegend durch das verwendete Wasserglas verursacht werden. Zum Beispiel ist die Gelbildungsrate von Wasserglas erheblich zu groß aufgrund eines hohen Gehalts an Natriumionen. Folglich ist der Zeitraum, in dem das Wasserglas imprägnieren kann, kurz und die Eigenschaften des imprägnierten Papiers verändern sich, nachdem das Wasserglasbad eine Zeitlang benutzt worden ist. Diese große Gelbildungsrate wirkt sich auch auf die durchschnittliche Porengröße des Silikahydrogeladsorbens, welches danach gebildet wird, aus, die etwa 20A beträgt. Ein Feuchtigkeitsadsorbens mit diesem Grad an durchschnittlicher Porengröße hat keine zufriedenstellende Adsorptionsfähigkeit, was dazu führt, das das Adsorbens häufiger desorbiert wird, und ist nicht geeignet, Luft mit hohem Feuchtigkeitsgehalt die Feuchtigkeit zu entziehen. Außerdem macht es diese große Gelbildungsrate schwer, den imprägnierten Papierstreifen teilweise in einem Maß zu trocknen, das angemessen ist, um einen gewellten Streifen zu bilden. Dazu kommt, daß der pH-Wert von Wasserglas etwa 11,5 ist, deshalb sind große Mengen von Säure erforderlich für die säurekatalysierte Gelbildungsreaktion. Außerdem scheiden sich die als Nebenprodukt der säurekatalysierten Gelbildungsreaktion gebildeten Natriumsalze auf dem Papiersubstrat ab, was nicht nur das Gewicht des feuchtigkeitsadsorbierenden Streifens erhöht, sondern auch die Poren des Adsorptionsmittels blockiert. Diese machen den Waschschritt unausweichlich. Dennoch können die Natriumsalze immer noch nach dem Waschen auf dem Papiersubstrat zurückbleiben. Die restlichen Natriumsalze werden allmählich bei dem Adsorptions/Desorptionsvorgang weggeschafft und haben einen ungünstigen Einfluß auf die Lebenszeit des Entfeuchters. Dazu kommt, daß das auf dem Papiersubstrat gebildete Silikahydrogel ebenfalls zusammen mit den Natriumsalzen während des Waschvorgangs weggewaschen werden kann. Was noch wichtiger ist, ist daß das Waschen mit Wasser zeit- und arbeitsaufwendig ist und eine große Zufuhr von Wasser und komplizierte Abwasserbehandlungen erforderlich macht.

Die Aufgaben der vorliegenden Erfindung sind, ein Verfahren zum Herstellen eines Feuchtigkeitsaustauscherelements bereitzustellen, das die oben erwähnten Nachteile beseitigt; eine geringere Anzahl von Schritten als das Verfahren des Standes der Technik einsetzt und die Ausführung vereinfacht; die Menge des auf dem Substrat abgeschiedenen Adsorptionsmittels und die Adsorptionsfähigkeit des abgeschiedenen Adsorptionsmittels erhöht.

Um die Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu lösen, wird ein Verfahren zum Herstellen eines Feuchtigkeitsaustauscherelements offenbart, welches das Imprägnieren eines Substrats, das aus organischer oder anorganischer Faser gemacht ist, mit einer wäßrigen Imprägnierungslösung, die kolloidales Siliciumdioxid, eine Säure und ein metallische Kation umfaßt, und das Trocknen und Gelatinisieren der Imprägnierungslösung, die auf dem imprägnierten Substrat abgeschieden ist, umfaßt. Vorzugsweise hat das Element eine Wabenstruktur.

Die Imprägnierungslösung umfaßt 5 bis 20 Gew.-% kolloidales Siliciumdioxid, 0,25 bis 2,5 Gew.-% eines löslichen Metallsalzes, und eine ausreichende Menge Säure, die den pH-Wert der Lösung im Bereich von 5 bis 9 hält.

Das Trocknen und Gelatinisieren der auf dem imprägnierten Substrat abgeschiedenen Imprägnierungslösung wird durch Erwärmen des imprägnierten Substrats auf eine Temperatur von 100 bis 400°C für eine Dauer von 40 Minuten bis 8 Stunden erreicht. Im vorliegenden Verfahren hat die wäßrige Imprägnierungslösung von kolloidalem Siliciumdioxid einen bedeutend geringeren Gehalt an Natriumionen als Wasserglas, so daß in der Siliciumdioxidgel-bildenden Reaktion keine wesentliche Menge an Natriumsalz gebildet wird, wodurch ein Wasserwaschvorgang vermieden wird. Die Imprägnierungslösung hat vor der Zugabe der Säure einen pH-Wert von etwa 9,0, deshalb ist eine wesentlich geringere Säuremenge zur Neutralisierung erforderlich als bei Wasserglas. Außerdem enthält die Imprägnierungslösung einen geeigneten Metallkationgehalt, so daß die Imprägnierungslösung einen stabilen Sol-Gel-Zustand für einen im wesentlichen langen Zeitraum bei Raumtemperatur aufrecht erhalten kann. Bei einer erhöhten Temperatur des Trocknungs- und Gelatinierungsverfahrens katalysiert das Metallkation jedoch die Gelbildungsreaktion, die in der Imprägnierungslösung stattfindet. Außerdem haben die Feuchtigkeitsaustauscherelemente, die durch das vorliegende Verfahren hergestellt werden, ein höheres Verhältnis von Adsorbens zu Substrat, als die nach dem Wasserglasverfahren und das darauf abgeschiedene Adsorbens hat eine durchschnittliche Porengröße von etwa 60 bis 70 A. Dementsprechend haben die Feuchtigkeitsaustauscherelemente der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Feuchtigkeitsadsorptions/ -desorptionsfähigkeit. In einer der bevorzugten Ausführungsformen wird gefunden, daß pro Gramm des abgeschiedenen Adsorbens es 0,7 bis 0,8 g Wasser bei einer relativen Feuchtigkeit von etwa 80% adsorbiert.

Das in dem vorliegenden Verfahren verwendete Fasersubstrat ist ein poröses Material, das eine Dichte von vorzugsweise weniger als 0,5 g/cm³ hat. Geeignete Beispiele sind Keramikfaser, Kohlenstoffaser, Glasfaser und Polymerfaser, die gewebt oder nicht gewebt sein können. Das Substrat kann ein flacher Streifen mit einer Dicke von 0,10 bis 0,60 mm sein, ein gewellter Streifen, der aus diesen flachen Streifen gemacht ist und eine Wellenhöhe von 0,4 bis 2,0 mm und eine Wellenlänge von 0,4 bis 4,0 mm hat, oder ein Block oder eine Trommel mit Wabenstruktur, die gebildet werden durch Verbinden des flachen Streifens und des gewellten Streifens, abwechselnd eines nach dem anderen.

Der gewellte Streifen und der Block oder die Trommel mit Wabenstruktur können nach irgendeinem geeigneten Verfahren des Standes der Technik gebildet werden, z. B. nach den Verfahren, die im Hintergrund der Erfindung beschrieben sind. Vorzugsweise wird der gewellte Streifen gebildet durch das Durchleiten des flachen Streifens durch ein Paar von speziellen Walzen oder eine Kombination einer Zahnradwalze mit einer gezähnten Platte, mit unmittelbar darauffolgendem Auftragen einer wäßrigen kolloidalen Siliciumdioxidbindelösung auf die gewellte Oberfläche und das Heizen des beschichteten Streifens auf eine Temperatur von 80 bis 120°C während 40 bis 90 Minuten, um die gewellte Form zu trocknen und zu festigen. Die Laminierung des gewellten Streifens und des flachen Streifens kann durchgeführt werden durch Imprägnieren des flachen Streifens mit der Bindelösung, das Aufbringen des imprägnierten flachen Streifens auf den gewellten Streifen, und das Erhitzen des laminierten Streifens bei 80 bis 120°C während 40 bis 90 Minuten. Die kolloidale Siliciumdioxidkonzentration der Bindelösung beträgt 5 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 8 bis 15 Gew.-%. Wenn die Konzentration zu hoch ist, besetzt das kolloidale Siliciumdioxid die Poren in dem flachen oder gewellten Streifen in einem solchen Maß, daß das Adsorbens zu Substratverhältnis des aus diesen Streifen gebildeten Feuchtigkeitsaustauscherelements herabgesetzt ist. Wenn die Konzentration zu niedrig ist, hat der gewellte Streifen und der Block oder die Trommel mit Wabenstruktur keine ausreichende mechanische Festigkeit. In einer der bevorzugten Ausführungsformen wurde ein integriertes Verfahren zum Herstellen eines Feuchtigkeitsaustauschertrommel mit Wabenstruktur offenbart, welches das Bilden eines gewellten Streifens durch das Verwenden der Imprägnierungslösung als Bindelösung; das Imprägnieren eines flachen Streifens mit der Imprägnierungslösung; das Aufrollen des gewellten Streifens zusammen mit dem imprägnierten flachen Streifen; und das Erhitzen der Rolle bei 250°C während 3 Stunden umfaßt. Da nur eine kolloidale Siliciumdioxidlösung in diesem integrierten Verfahren verwendet wird, besitzt das Feuchtigkeitsaustauscherelement einheitliche Eigenschaften überall in der gesamten Struktur und eine sehr starke Adhäsion zwischen dem gewellten Streifen und dem flachen Streifen.

Alle Salze, die in wäßriger Lösung löslich sind, und nicht die Eigenschaften des imprägnierten Substrats nachteilig beeinflußen, können verwendet werden, um das Metallkation der imprägnierenden Lösung bereitzustellen. Vorzugsweise sind die Salze Salze von anorganischen Säuren, wie z. B. Halogenide, Nitrate, Hydroxide oder Sulfate. Das verwendete Metallkation kann z. B. die Kationen von Li, Ca, Al, Mg, Ni, Fe, Zn oder Cu einschließen. Unter diesen werden Li und Ca bevorzugt.

Die Erfindung wird weiter erläutert durch die folgenden Beispiele, in denen Teile und Prozentsätze Gewichtsteile und Gewichtsprozent sind, sofern nicht anders angegeben. Die durchschnittliche Porengröße wurde durch die BET-Stickstoffadsorptionsmethode unter Verwendung einer Vorrichtung mit dem Namen Micromeritic Digisorb 2600 bestimmt. Die Feuchtigkeitsentziehungsversuche wurden bei 20°C und 79,5 relativer Feuchtigkeit durchgeführt. Die folgenden Definitionen werden verwendet, um die Eigenschaften und Feuchtigkeitsadsorption des Feuchtigkeitsaustauscherelements zu beschreiben:

Absorbensabscheidungsverhältnis (ADR),
% = [(Gewicht des Feuchtigkeitsaustauscherelements) - (Gewicht des Fasersubstrats)]/(Gewicht des Fasersubstrats) _* 100%
Feuchtigkeitsadsorption des Elements (MAE),
% = [(Gewicht des Elements nach der Adsorption) - (Gewicht des Elements vor der Adsorption)]/(Gewicht des Elements vor der Adsorption) _* 100%
Feuchtigkeitsadsorption des Adsorbens (MAA),
% = [(Gewicht des Elements nach der Adsorption) - (Gewicht des Elements vor der Adsorption)]/[(Gewicht des Elements) - (Gewicht des Fasersubstrats)] _* 100%

Beispiel 1 Herstellung der Trommel mit Wabenstruktur

12,5 kg einer 40%igen wäßrigen kolloidalen Siliciumdioxidlösung (Ludox SM) wurde zu 37,5 kg Wasser gegeben und gerührt, um eine Bindelösung (Lösung A) herzustellen. Ein 425,1 g keramischer Papierstreifen mit einer Breite von 30 cm und einer Dicke von 0,5 mm (Kaowool Inc., Japan) wurde auf eine gezähnte Platte gebracht und mit einer Stachelwalze darüber gewalzt. Die Lösung A wurde dann auf die gewellte Oberfläche aufgetragen, worauf Erhitzen auf 100°C während 1 Stunde folgte. Der resultierende gewellte Streifen wurde von der gezähnten Platte entfernt und es wurden 454,9 g, 0,6 mm Wellenlänge und 0,4 mm Wellenhöhe gemessen. Ein ebensolches keramisches Papier wie oben wurde mit der Bindelösung A imprägniert, unmittelbar darauf folgte das Aufrollen dieses imprägnierten Streifens mit dem gewellten Streifen und das Erhitzen der Rolle bei 100°C während 1 Stunde. Die resultierende Trommel mit Wabenstruktur wog 920,7 g und hatte einen Durchmesser von 40 cm.

Beispiel 2 Herstellung der Imprägnierungslösung und Abscheidung des Adsorbens

1,0 kg LiCl wurde zu 1,0 l Wasser gegeben und 15 Minuten gerührt, um eine Lösung zu bilden. Diese Lösung wurde zu der Lösung A, die nach dem Verfahren von Beispiel 1 hergestellt worden war, gegeben und 0,1 N Schwefelsäurelösung wurde dann zugegeben, bis ein pH-Wert von 7,0 erreicht war, und dann weitere 15 Minuten gerührt. Die in Beispiel 1 hergestellte Trommel mit Wabenstruktur wurde in diese neutralisierte Lösung 1 Stunde lang eingetaucht und wurde anschließend aus der Lösung herausgenommen, bei Raumtemperatur trocknengelassen und in einem Ofen bei 250°C 3 Stunden lang erhitzt. Die resultierende Feuchtigkeitsaustauschertrommel wog 1316,9 g und ihre Eigenschaften und Feuchtigkeitsadsorption sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Beispiel 3

Der Zweck dieses Beispiels ist, zu zeigen, daß eine Feuchtigkeitsaustauschertrommel mit Wabenstruktur durch ein integriertes Verfahren hergestellt werden kann, welches die Imprägnierungslösung zum Ersetzen der Bindelösung bei der Herstellung eines Substrats mit Wabenstruktur verwendet, wodurch dieses Substrat mit Wabenstruktur direkt als Feuchtigkeitsaustauscherelement verwendet werden kann.

Die Verfahren von Beispiel 1 wurden wiederholt, außer daß ein 418,5 g keramisches Papier und die Imprägnierungslösung von Beispiel 2 verwendet wurden, um einen gewellten Streifen (447,8 g) herzustellen, und daß die Imprägnierungslösung auch verwendet wurde, um einen flachen Streifen mit dem gewellten Streifen zu verbinden, um eine Trommel mit Wabenstruktur (1146,3 g, 40 cm Durchmesser) zu bilden. Die Eigenschaften und die Feuchtigkeitsadsorption zeigt die Tabelle 1.

Beispiel 4

Die Verfahren von Beispiel 2 wurden zur Herstellung einer Feuchtigkeitsaustauschertrommel wiederholt, außer, daß das verwendete LiCl 0,5 kg wog. Ihre Eigenschaften und Feuchtigkeitsadsorption sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Beispiel 5

Die Verfahren von Beispiel 2 wurden zur Herstellung einer Feuchtigkeitsaustauschertrommel wiederholt, außer, daß das verwendete LiCl 2,0 kg wog. Ihre Eigenschaften und Feuchtigkeitsadsorption sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Kontrollbeispiel 1

Die Verfahren von Beispiel 2 wurden zur Herstellung einer Feuchtigkeitsaustauschertrommel wiederholt, außer, daß kein LiCl verwendet wurde. Ihre Eigenschaften und Feuchtigkeitsadsorption werden in Tabelle 1 aufgeführt.

Kontrollbeispiel 2

Zu 48 l Wasser wurde 3 kg Wasserglas zugegeben und gründlich gerührt und dann eine wäßrige LiCl-Lösung, die durch Lösen von 1,0 kg LiCl in 1,0 l Wasser hergestellt worden war, dazugegeben und 15 Minuten gerührt. Eine 931,2 g schwere Trommel mit Wabenstruktur, die entsprechend den Verfahren von Beispiel 1 hergestellt worden war, wurde in die Wasserglaslösung 1 Stunde lang eingetaucht, dann wurde 0,1 N Schwefelsäurelösung zugegeben und gerührt bis der pH-Wert 7,0 erreicht. Die Trommel wurde aus der Lösung herausgenommen, bevor die Lösung gelatinisiert wurde. Die Trommel wurde bei Raumtemperatur trocknen gelassen und 3 Stunden lang in einen Ofen bei 250°C gegeben. Die resultierende getrocknete Trommel wog 1286,3 g und ihre Eigenschaften und Feuchtigkeitsadsorption sind in Tabelle 1 aufgeführt. Die Imprägnierungslösung des vorliegenden Beispiels hat eine schnelle Gelbildungsrate und kann nach dem Bilden des Gels nicht weiter verwendet werden.

Kontrollbeispiel 3

Die Verfahren von Kontrollbeispiel 2 wurden wiederholt, außer, daß kein LiCl in der Imprägnierungslösung vorhanden war. Die Eigenschaften und Feuchtigkeitsadsorption sind in Tabelle 1 aufgeführt. Die Imprägnierungslösung dieses Beispiels wurde innerhalb eines Zeitraums von 30 Minuten gelatinisiert und konnte nicht weiter verwendet werden.

Beispiel 6

Die Verfahren von Beispiel 2 wurden wiederholt, außer, daß die Imprägnierungslösung bei Raumtemperatur 5 Tage lang gelagert wurde, bevor das Substrat damit imprägniert wurde. Die Ergebnisse zeigt die Tabelle 2.

Beispiel 7

Die Verfahren von Beispiel 5 wurden wiederholt, außer, daß die Imprägnierungslösung bei Raumtemperatur 3 Tage lang gelagert wurde, bevor das Substrat damit imprägniert wurde. Die Ergebnisse zeigt die Tabelle 2.

Kontrollbeispiel 4

Die Verfahren von Kontrollbeispiel 1 wurden wiederholt, außer, daß die Imprägnierungslösung bei Raumtemperatur 5 Tage lang gelagert wurde, bevor das Substrat damit imprägniert wurde. Die Ergebnisse zeigt die Tabelle 2.

Kontrollbeispiel 5

Die Verfahren vom Kontrollbeispiel 2 wurden wiederholt, außer, daß die Imprägnierungslösung bei Raumtemperatur 3 Tage lang gelagert wurde, bevor das Substrat damit imprägniert wurde. Die Ergebnisse zeigt die Tabelle 2.

Kontrollbeispiel 6

Die Verfahren von Kontrollbeispiel 3 wurden wiederholt, außer, daß die Imprägnierungslösung bei Raumtemperatur 1 Stunde lang gelagert wurde, bevor das Substrat damit imprägniert wurde. Die Ergebnisse zeigt die Tabelle 2.

Tabelle 1

Tabelle 2

a) Die Imprägnierungslösung wurde nicht gelatinisiert und war nach der Lagerung weiter verwendbar.
b) Die Imprägnierungslösung wurde gelatinisiert und war nach der Lagerung nicht verwendbar.

Aus den Daten der Tabellen 1 und 2 ist klar ersichtlich, daß das vorliegende Verfahren dem zur Kontrolle durchgeführten Wasserglasverfahren im Hinblick auf die Feuchtigkeitsadsorption und die Lagerungsstabilität überlegen ist.

Beispiele 8-15

Die Verfahren von Beispiel 2 wurden wiederholt, außer, daß die verwendeten Imprägnierungslösungen verschiedene Zusammensetzungen hatten. Die Bedingungen und Ergebnisse zeigt die Tabelle 3, in welcher die Imprägnierungslösung aus Beispiel 8 25 kg einer 40%igen wäßrigen kolloidalen Siliciumdioxid (Ludox SM)-Lösung anstelle von 12,5 kg verwendete; die Beispiele 9 bis 13 verwendeten LiOH, LiNO₃, CaCl₂, Al₂(SO₄)₃ bzw. CuSO₄ anstelle von LiCl; die Beispiele 14 und 15 verwendeten eine Imprägnierungslösung, die einen pH-Wert von 6,0 bzw. 8,3 hatte.

Tabelle 3

Claims (7)

1. Verfahren zum Herstellen eines Feuchtigkeitsaustauscherelements, welches das Imprägnieren eines aus organischer oder anorganischer Faser gemachten Substrats mit einer wäßrigen Lösung, die 5 bis 20 Gew.-% kolloidales Siliciumdioxid, 0,25 bis 2,5 Gew.-% in Wasser lösliches Metallsalz, und eine Säure in einer Menge, die ausreichend ist, um den pH-Wert auf 5- 9 zu halten, umfaßt, das Trocknen und Gelatinisieren der auf dem imprägnierten Substrat abgeschiedenen Imprägnierungslösung bei einer erhöhten Temperatur umfaßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Metallsalz Halogenid, Nitrat, Hydroxid oder Sulfat ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, worin das Metallsalz Li-, Ca-, Al-, Mg-, Ni-, Fe-, Cu- oder Zn-Salz ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Säure eine anorganische Säure ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Trocknen und Gelatinisieren bei einer Temperatur von 100 bis 400°C während 40 Minuten bis 8 Stunden durchgeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Substrat eine Wabenstruktur ist, die gebildet wird durch das Laminieren eines gewellten Streifens mit einer Wellenhöhe von 0,4 bis 2,0 mm und einer Wellenlänge von 0,4 bis 4,0 mm und eines flachen Streifens mit einer Dicke von 0,10 bis 0,60 mm.

7. Verfahren zum Herstellen einer Feuchtigkeitsaustauschertrommel mit Wabenstruktur, welches das Pressen eines flachen Faserstreifens zum Bilden einer gewellten Form, das Auftragen einer wäßrigen Imprägnierungslösung auf die gewellte Oberfläche davon; das Erhitzen des beschichteten Streifens zum Festigen der gewellten Form; das Imprägnieren eines weiteren flachen Faserstreifens mit der Imprägnierungslösung; und das unmittelbar darauf folgende Aufrollen des imprägnierten flachen Streifens zusammen mit dem gewellten Streifen zum Bilden einer Trommel mit Wabenstruktur; und das Erhitzen der Trommel mit Wabenstruktur zum Trocknen und Gelatinisieren der darin enthaltenen Imprägnierungslösung umfaßt, worin die Imprägnierungslösung 5 bis 20 Gew. -% kolloidales Siliciumdioxid, 0,25 bis 2,5 Gew.-% in Wasser lösliches Metallsalz, und eine Säure in einer Menge, die ausreichend ist, um den pH-Wert auf 5-9 zu halten, umfaßt.