JP2003038928A - 加熱再生式有機系ローター部材およびその製造方法 - Google Patents

加熱再生式有機系ローター部材およびその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】有機繊維を必須成分とする繊維基材を用いるこ
とによって、機械的強度を大幅に高めた回転駆動して連
続的に加熱再生可能なハニカム状構造体であって、かつ
該繊維基材に担持された吸湿剤および活性炭の作用によ
って、空気中の湿分および臭気成分を効率良く吸着除去
することのできる加熱再生式有機系ローター部材および
その製造方法を提供することにある。 【解決手段】有機繊維を必須成分とする繊維基材に、吸
湿剤および活性炭を担持してなる機能性基材をハニカム
状構造体に成形してなる加熱再生式有機系ローター部
材。好ましくは、吸湿剤が、ゼオライト、シリカゲル、
アロフェンおよびセピオライトの群から選ばれる1種以
上、有機繊維が、全芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポ
リエステル繊維およびフェノール樹脂繊維の群から選ば
れる1種以上で、無機繊維を含有する繊維基材であって
も良い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機繊維を必須成
分とする繊維基材を用いることによって、機械的強度を
大幅に高めた回転駆動して連続的に加熱再生可能なハニ
カム状構造体であって、かつ該繊維基材に担持された吸
湿剤および活性炭の作用によって、空気中の湿分および
臭気成分を同時に効率良く吸着除去することのできる加
熱再生式有機系ローター部材およびその製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】回転駆動して連続的に加熱再生可能な除
湿あるいは脱臭機能を有する各種のローター部材が従来
より提案されている。除湿の場合を例に挙げて、ロータ
ー部材について、以下に説明する。図1は典型的な除湿
ローター部材の模式図である。芯材1の周囲に、ゼオラ
イト、活性アルミナ、シリカゲル、塩化リチウム、塩化
カルシウムなどの吸湿剤を担持した円筒状のハニカム状
構造体を該構造体の開孔面が円筒断面となるように設置
し、除湿ローター部材2を得る。除湿ローター部材2は
芯材1を中心軸として、矢印3の方向に回転駆動され、
水分を含んだ被乾燥空気4は除湿ローター部材2を通過
する際に吸湿剤の作用により水分が吸着除去され、乾燥
空気5が得られる。一方、除湿ローター部材2を再生す
る再生空気6は熱源7で加熱されて高温空気8となり、
高温空気8が除湿ローター部材2から水分を除去するこ
とにより、除湿ローター部材2を再生すると共に水分を
含んだ高湿空気9が得られる。このようにして得られた
乾燥空気5および高湿空気9は、使用目的に応じて所定
の空間に供給される。脱臭ローター部材も基本概念はこ
れに同じであり、活性炭などの吸着剤を担持した円筒状
のハニカム状構造体を用いて、臭気成分を吸着除去する
ものである。
【0003】ローター部材を再生する高温空気の温度は
約150〜200℃であり、ローター部材には高度の耐
熱性が要求される。また、熱源が近傍に設置されるた
め、高度の難燃性を併せ持つ必要がある。従って、従来
よりローター部材には、高度の耐熱性を有し、かつ不燃
性である無機材料が用いられている。例えば、特開昭5
4−19548号公報では、吸湿剤であるモレキュラー
シーブに、カオリン、コロイダルシリカ、有機樹脂エマ
ルジョンを添加した混合液を金網、金属箔、ガラス繊維
シート、石綿紙などの担体に塗着乾燥し、さらにエチル
シリケートを含浸加水分解して硬化処理を行い、250
℃以上で加熱して有機樹脂エマルジョンを燃焼除去して
得られる回転再生型除湿体が提案されている。特開昭6
3−240921号公報では、加熱再生を伴う連続式乾
式除湿機において、吸湿剤であるゼオライトに、コロイ
ダルシリカ、コロイダルアルミナ、コロイダルチタン、
金属アルコキシド、ベントナイト、セピオライトなどの
無機結合剤を添加混合し、該混合物を押出成形によりハ
ニカム状に成形加工した後、800℃程度で焼成して得
られる除湿部材が提案されている。特開平6−2260
37号公報では、シリカ・アルミナ系のセラミックス繊
維に、少量のパルプおよびバインダーを加えて抄造した
無機繊維紙をハニカム状に成形し、該ハニカム成形体を
円筒状に積層接着してなるハニカム状円筒体を高温焼成
して有機物を除去した後、吸湿剤であるゼオライトに無
機結合剤のシリカまたはアルミナの水性ゾルを混合した
ゾルを浸漬し、高温乾燥して得られるハニカム状吸着ロ
ーターが提案されている。特開平5−115737号公
報では、セラミックス繊維を主成分とする無機繊維紙か
らなるハニカム成形体に、湿気吸着性と臭気吸着性とを
兼ね備えた活性シリカゲルまたは活性金属ケイ酸塩ゲル
を生成結合させたハニカム状吸着ローターが提案されて
いる。
【0004】以上のローター部材は、無機材料のみで構
成された高度の耐熱性を有する不燃性の部材であって、
回転駆動して連続的に加熱再生されるローター部材とし
て有効に機能する。しかしながら、家電製品などへのロ
ーター部材の応用を考慮した場合、用途(例えば、家庭
内の脱臭や除湿)によっては必ずしも高温での再生を必
要としない、あるいは、製品筐体の耐熱性、省エネルギ
ーおよび安全性の観点から高温での再生システムを採用
し難い、などの諸事情があって、無機系ローター部材ほ
どの耐熱性および不燃性は必須要素ではない。むしろ、
無機系ローター部材の有する、陶器様で硬くて脆いた
め、衝撃に対して極めて弱く壊れ易い、有機成分を除
去または減量するべく焼成などの高温加熱処理を行うた
め、吸湿剤や吸着剤の吸着特性の劣化の恐れや素材選定
上の制約がある、無機材料のみでは吸湿剤や吸着剤の
定着強度に不足し、ある程度の粉落ちが避けられない、
ローター部材を構成する基材の厚み制御や薄層化が難
しく、ローター部材の圧力損失の制御および低圧力損失
化が困難である、窯業的な製造方法であるため、焼成
などの高温加熱処理の際にローター部材に体積変化が生
じ易く、寸法精度不良や割れなどによる歩留まり低下に
起因して高価な部材となる、などの諸欠点がクローズア
ップ・問題視され、これらの改善を求める声が高まって
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
の諸課題を克服した回転駆動して連続的に加熱再生可能
なハニカム状構造体であって、かつ湿分および臭気成分
を同時に効率良く吸着除去することのできる加熱再生式
有機系ローター部材およびその製造方法を提供すること
にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するために鋭意検討した結果、加熱再生式有機
系ローター部材を発明するに至った。
【0007】1.回転駆動して連続的に加熱再生される
ローター部材において、有機繊維を必須成分とする繊維
基材に、吸湿剤および活性炭を担持してなる機能性基材
をハニカム状構造体に成形してなることを特徴とする加
熱再生式有機系ローター部材の発明である。
【0008】2.上記1の加熱再生式有機系ローター部
材において、吸湿剤が、ゼオライト、シリカゲル、アロ
フェンおよびセピオライトの群から選ばれる1種以上で
あることを特徴とする加熱再生式有機系ローター部材の
発明である。
【0009】3.上記1または2の加熱再生式有機系ロ
ーター部材において、有機繊維が、耐熱性有機繊維であ
ることを特徴とする加熱再生式有機系ローター部材の発
明である。
【0010】4.上記3の加熱再生式有機系ローター部
材において、耐熱性有機繊維が、全芳香族ポリアミド繊
維、全芳香族ポリエステル繊維およびフェノール樹脂繊
維の群から選ばれる1種以上であることを特徴とする加
熱再生式有機系ローター部材の発明である。
【0011】5.上記1〜4の何れか1項の加熱再生式
有機系ローター部材において、吸湿剤、活性炭および3
0秒以上の濾水値にフィブリル化された有機繊維の凝集
複合体を繊維基材に担持してなる機能性基材であること
を特徴とする加熱再生式有機系ローター部材の発明であ
る。
【0012】6.上記1〜5の何れか1項の加熱再生式
有機系ローター部材において、無機繊維を含有する繊維
基材であることを特徴とする加熱再生式有機系ローター
部材の発明である。
【0013】7.有機繊維を必須成分とする繊維、吸湿
剤および活性炭を水中に添加混合してスラリーを調製
し、湿式抄紙法により該スラリーを用いてウェブを抄造
し、該ウェブを加圧加熱処理して機能性基材を製造し、
該機能性基材をハニカム状構造体に成形することを特徴
とする加熱再生式有機系ローター部材の製造方法の発明
である。
【0014】8.吸湿剤および活性炭を含有する分散液
を有機繊維を必須成分とする繊維基材に含浸または塗工
して機能性基材を製造し、該機能性基材をハニカム状構
造体に成形することを特徴とする加熱再生式有機系ロー
ター部材の製造方法の発明である。
【0015】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の加熱再生式有機
系ローター部材に係わる構成要素を詳細に説明する。
【0016】まず、本発明の加熱再生式有機系ローター
部材の基材となる機能性基材について、以下に説明す
る。
【0017】本発明の機能性基材は、有機繊維を必須成
分とする繊維基材に、吸湿剤および活性炭を担持してな
る。
【0018】まず、繊維基材について、以下に説明す
る。本発明の繊維基材の必須成分である有機繊維として
は、ポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維、ポリウレ
タン系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリ塩化ビ
ニリデン系繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、ポリアクリロ
ニトリル系繊維、ポリオレフィン系繊維、レーヨン繊維
などの有機合成繊維、木材パルプ、麻パルプ、コットン
リンターパルプなどの有機天然繊維など、従来公知の有
機繊維を各々単独で、あるいは複数組み合わせて用いる
ことができる。
【0019】柔軟性に富む有機繊維は衝撃に対して極め
て強く、有機繊維を必須成分として含有する機能性基材
を基材とする本発明の加熱再生式有機系ローター部材
は、機械的強度に優れた高度の耐衝撃性を有する部材と
なる。また、有機繊維同士が良く絡み合って均一かつ強
固なネットワークの繊維基材を形成するために、吸湿剤
および活性炭の保持性能に優れるばかりでなく、従来の
無機系ローター部材では不可欠であった成形のための焼
成などの高温加熱処理が不要となり、該処理に起因した
吸湿剤および活性炭の吸着特性の低下、素材選定上の制
約、ローター部材の寸法精度のばらつきなどを回避する
ことができる。さらに、有機繊維は繊維形状、繊維径お
よび繊維長の種類が豊富で、これらの組み合わせ次第で
機能性基材の厚みを任意に調整可能なばかりでなく、機
能性基材そのものも加圧処理などによって厚みを高精度
で調整し得るため、従来の無機系ローター部材では困難
であったローター部材の圧力損失の制御を容易に行うこ
とが可能である。
【0020】有機繊維の配合量は、繊維基材の質量の5
0%以上であることが好ましい。50%未満では有機繊
維の配合量に不足し、有機繊維の使用に伴う上記の一連
の効果を十分に発揮できないので好ましくない。
【0021】本発明の加熱再生式有機系ローター部材の
耐熱性および難燃性を向上させる目的で、有機繊維とし
て耐熱性有機繊維を好ましく用いることができる。耐熱
性有機繊維には、水素結合や分子間力の高い原子団が導
入された分子間結合エネルギーの高い分子構造、芳香族
環や複素環が導入された剛直性分子構造、対称性の高い
分子構造、3次元網目状の分子構造などが要求され、こ
れらの分子構造を有する繊維として、全芳香族ポリアミ
ド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、フェノール樹脂繊
維、ポリ−p−フェニレンベンゾビスチアゾール繊維、
ポリ−p−フェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ポ
リベンズイミダゾール繊維、ポリエーテルイミド繊維、
フッ素繊維などが挙げられ、該繊維を単独あるいは複数
組み合わせて用いることができる。これらの中でも、後
述する機能性基材および加熱再生式有機系ローター部材
への加工性を考慮した場合、全芳香族ポリアミド繊維、
全芳香族ポリエステル繊維およびフェノール樹脂繊維を
特に好ましく用いることができる。
【0022】耐熱性有機繊維は、優れた耐熱性および高
度の難燃性を有し、本発明の加熱再生式有機系ローター
部材の耐熱性および難燃性を飛躍的に高めることができ
るため、無機系ローター部材同様の高温雰囲気下での加
熱再生にも耐え得る有機系ローター部材を得ることがで
きる。また、耐熱性有機繊維は、耐衝撃性にも優れてお
り、本発明の加熱再生式有機系ローター部材の機械的強
度を一層高めることも可能である。
【0023】繊維基材の配合量は、機能性基材の質量の
20〜70%が好ましく、さらに好ましくは30〜50
%である。20%未満では繊維基材の量が不足し、吸湿
剤および活性炭が脱落し易くなるばかりでなく、柔軟性
に乏しく脆い機能性基材となるので好ましくない。一
方、70%を超えて多いと、吸湿剤および活性炭の量に
不足し、十分な吸着性能が得られないので好ましくな
い。
【0024】繊維基材の形状に特に制限はないが、湿分
および臭気成分との接触効率を高めるべく通気性に優れ
ていること、加熱再生式有機系ローター部材への加工を
容易にするべく可撓性を有していることが好ましい。こ
のような特性を有する繊維基材の形状として、不織布を
特に好ましく用いることができる。
【0025】有機繊維の形状については、繊維基材の製
造方法に応じて最適の形状を適宜選択すれば良い。製造
方法の詳細は後述するが、例えば湿式法の場合、繊度は
0.1〜15デニール、繊維長は1〜20mm程度であ
ることが好ましく、チョップドファイバー、フィブリル
化したパルプ状のものなどを適宜組み合わせて使用する
ことができる。また、乾式法でカードを用いる場合、繊
度は1〜30デニール、繊維長は40〜80mm程度で
あることが好ましい。
【0026】なお、有機繊維の使用に伴う上記の一連の
効果を阻害しない範囲内において、本発明の加熱再生式
有機系ローター部材の耐熱性および難燃性の一層の向上
を図るべく、無機繊維を併用しても良い。無機繊維とし
ては、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、セラミック繊
維、ロックウールなどを適宜選択して用いることができ
る。無機繊維の配合量としては、繊維基材の質量の50
%を限度に用いるのが好ましい。
【0027】次に、吸湿剤について、以下に説明する。
本発明に係わる吸湿剤は、空気中の湿分を吸着除去する
機能を有するものであって、ゼオライト、シリカゲル、
アロフェン、セピオライト、活性アルミナ、塩化リチウ
ム、塩化カルシウムなど従来公知の吸湿剤を広く用いる
ことができる。これらの中でもゼオライト、シリカゲ
ル、アロフェンおよびセピオライトは、湿分の吸着性能
に優れるばかりでなく、塩化リチウムや塩化カルシウム
のような潮解性もなく、特に好ましく用いられる吸湿剤
である。
【0028】まず、ゼオライトについて、以下に説明す
る。本発明に係わるゼオライトは、天然ゼオライト、合
成ゼオライトの何れを用いても良く、各々単独で、ある
いは適宜組み合わせて用いることができる。ゼオライト
は分子内の空孔に水分を取り込んで吸湿するため、水分
の吸脱着が極めて早いという特徴がある。
【0029】天然ゼオライトとしては30種類以上のも
のが知られている。ホウフッ石、シャバサイト、クリノ
プチロライト、エリオナイト、フェリエライト、モルデ
ナイト、ダクフッ石、カイジュウジ石が代表的な天然ゼ
オライトであるが、これらの中でも量が多く、一般的に
用いられているものが、ホウフッ石、クリノプチロライ
ト、モルデナイトである。一方、合成ゼオライトとして
は、A型ゼオライト、X型ゼオライト、Y型ゼオライト
などが挙げられる。ゼオライトの細孔径については特に
制限はないが、水分子の径が2.8オングストロームで
あることを考慮すると、3〜4オングストローム程度の
細孔径を有するゼオライトが、共存ガスの共吸着の影響
が少なく、空気中の湿分のみを選択的に吸着除去できる
点で特に好ましい。
【0030】次に、シリカゲルについて、以下に説明す
る。本発明に係わるシリカゲルは、コロイド状シリカ微
粒子の高密度の3次元凝集体であって、無定形二酸化ケ
イ素の多孔体である。シリカゲルの表面シラノール基
は、他の分子と水素結合を作り易い極性基であり、水分
子に代表される極性分子を選択的に吸着する。
【0031】次に、アロフェンについて、以下に説明す
る。本発明に係わるアロフェンは、非結晶質あるいは低
結晶質の含水ケイ酸アルミニウムであって、SiO2/A
23モル比が1.0〜2.0の範囲にあり、直径35
〜50オングストロームの中空球状の微細粒子の集合体
である。アロフェンの球壁には水分子が出入りできるよ
うな欠陥がある。
【0032】次に、セピオライトについて、以下に説明
する。本発明に係わるセピオライトは、含水マグネシウ
ム質ケイ酸塩であって、水に対して極めてなじみが良
く、自重の100〜120%もの水分を吸保水する性質
がある。
【0033】以上の如く、ゼオライト、シリカゲル、ア
ロフェンおよびセピオライトは、何れも湿分の吸着除去
性能に優れ、本発明の加熱再生式有機系ローター部材の
吸湿剤として極めて有効に機能する。なお、ゼオライト
は低〜中湿度条件下で大容量の吸湿量を有し、一方、シ
リカゲル、アロフェンおよびセピオライトは高湿度条件
下で大容量の吸湿量を有するという特徴があり、ゼオラ
イト、シリカゲル、アロフェンおよびセピオライトを適
宜組み合わせて使用することによって、低湿度〜高湿度
の広範な湿度領域において、除湿性能を所望の範疇に調
整することが可能である。従って、吸湿剤中のゼオライ
ト、シリカゲル、アロフェンおよびセピオライトの配合
量比に特に制限はなく、目的とする除湿性能に応じて適
宜選択すれば良い。
【0034】次に、活性炭について、以下に説明する。
本発明に係わる活性炭は、空気中の湿分以外のガス、例
えば臭気成分などを吸着除去することによって、脱臭性
能などの新たな機能を付加すると共に、湿分以外のガス
の共吸着による吸湿剤の湿分吸着性能の低下を抑制する
ことを目的として使用されるものである。
【0035】本発明に係わる活性炭としては、木片、鋸
屑、素灰、木炭、果実殻などの植物系の前駆体、石炭、
タール、石炭ピッチ、石炭コークス、石油ピッチなどの
鉱物系の前駆体、フェノール樹脂、アクリル樹脂、塩化
ビニリデン樹脂などの合成素材系の前駆体、レーヨン、
海藻、穀物などの天然素材系の前駆体などをガス賦活あ
るいは薬品賦活して製造した従来公知の活性炭を広く用
いることができる。
【0036】活性炭は、不純物としてシリカ、アルミ
ナ、アルカリおよびアルカリ土類、鉄などの金属酸化物
を含有しており、その表面は極性を有するものの、その
程度は非常に小さく、疎水性の吸着剤として知られてい
る。従って、湿分に対する吸着力は弱く、空気中に存在
する湿分以外のガスを選択的に吸着除去することができ
る。さらに、活性炭は大部分のガスを物理吸着作用によ
って吸着除去するため、加熱によってその吸着性能を容
易に再生することも可能である。
【0037】従って、活性炭を吸湿剤と併用することに
よって、脱臭などの新たな機能を付加できるばかりでな
く、活性炭が湿分以外の共存ガスを選択的に吸着除去す
るために、共存ガスが多数存在するような環境下におい
ても、吸湿剤は湿分を選択的かつ効率良く吸着すること
が可能となる。
【0038】また、活性炭のような疎水性の吸着剤であ
っても、湿分をある程度吸着してしまうことは避けられ
ないが、吸湿剤が湿分を選択的に吸着することによっ
て、活性炭の吸着効果をも高めることが可能である。即
ち、吸湿剤および活性炭の併用は、双方の吸着特性を相
乗的に高めるものとなる。
【0039】さらに驚いたことに、活性炭を吸湿剤と併
用することによって、加熱再生式有機系ローター部材の
加熱再生による吸湿性能の再生効率が向上するという予
想外の効果が得られることが判った。係る効果の発現機
構は定かではないが、疎水性の活性炭が吸湿剤間に担体
として介在することによって、吸湿剤から離脱する湿分
の逃げ場が有効に確保されることなどが考えられる。
【0040】吸湿剤および活性炭を併せた配合量は、機
能性基材の質量の30〜80%が好ましく、さらに好ま
しくは50〜70%である。30%未満では吸湿剤およ
び活性炭の量が不足し、十分な吸着性能が得られないの
で好ましくない。一方、80%を超えて多いと、繊維基
材の量が不足し、吸湿剤および活性炭が脱落し易くなる
ばかりでなく、柔軟性に乏しく脆い機能性基材となるの
で好ましくない。
【0041】吸湿剤と活性炭の配合量比に特に制限はな
く、所望の吸着性能に応じて適宜選択すれば良い。しか
しながら、吸湿剤および活性炭の併用効果を得るために
は、吸湿剤(または活性炭)100質量部に対して活性
炭(または吸湿剤)が10質量部以上であることが好ま
しい。また、吸湿剤および活性炭を併せた担持量に特に
制限はないが、良好な吸着特性を得るためには、30g
/m2以上であることが好ましく、さらに好ましくは50
g/m2以上である。
【0042】高度にフィブリル化された有機繊維を介し
た形態で、吸湿剤および活性炭を繊維基材に担持するこ
とによって、吸湿剤および活性炭の定着強度を一層高め
ることができる。係る形態を得るための方法として、吸
湿剤、活性炭および高度にフィブリル化された有機繊維
の凝集複合体を形成する方法が挙げられる。
【0043】本発明に係わる高度にフィブリル化された
有機繊維とは、30秒以上の濾水値にフィブリル化され
た有機繊維(以下、フィブリル化有機繊維と略記する)
であって、フィブリル化有機繊維を構成するフィブリル
の直径は非常に小さいものである。従って、フィブリル
化有機繊維の比表面積は極めて大きく、その表面に吸湿
剤および活性炭を多数保持することが可能であるばかり
でなく、フィブリル化有機繊維同士が良く絡み合うため
に、フィブリル化有機繊維を含有してなる凝集複合体の
強度は極めて大きい。さらに、フィブリル化有機繊維
は、繊維基材とも良く絡み合って均一な繊維基材のネッ
トワークの形成にも寄与し、繊維基材中に吸湿剤および
活性炭を均一かつ強固に保持することができる。
【0044】さらに驚いたことに、フィブリル化有機繊
維を用いることによって、除湿および脱臭の双方の特性
が向上するという予想外の効果が得られることが判っ
た。係る効果の発現機構は定かではないが、凝集複合
体の形態とすることによって、吸湿剤と活性炭とが近接
し、吸湿剤および活性炭の併用に起因した一連の相乗効
果が一層高まったこと、フィブリル化有機繊維が、吸
湿剤間、活性炭間および吸湿剤−活性炭間にうまく介在
して適度のクリアランスが生じ、湿分や臭気成分の吸脱
着に好影響を及ぼしたこと、などが考えられる。
【0045】本発明で云う「濾水値」とは、特公平2−
60799号公報に開示されている方法で測定した値で
ある。この方法は、JIS−P−8121で規定される
パルプ濾水度試験方法(カナダ標準形)では、濾水値が
低すぎて測定が不可能なスラリーに対して適用すること
ができるものである。
【0046】具体的には、濾水値は以下の手順で測定す
る。フィブリル化有機繊維を0.3質量%の水分散液
(20℃)に調製し、これを1リットル採取する。採取
した水分散液を内径102mmφの円筒容器(底部に7
8メッシュの金網張り)に移した際、該円筒容器の底部
より500ミリリットルの濾液が得られるに要する時間
(秒)を測定し、該時間を濾水値とする。
【0047】フィブリル化有機繊維を得る方法として
は、例えば以下の方法が挙げられる。 (1)合成高分子溶液を該高分子の貧溶媒中にせん断力
をかけながら流下させ、繊維状フィブリルを沈殿させる
方法(フィブリッド法、特公昭35−11851号公
報)。 (2)合成モノマーを重合させながらせん断力をかけ、
フィブリルを析出させる方法(重合せん断法、特公昭4
7−21898号公報)。 (3)2種以上の非相溶性高分子を混合し、溶融押し出
し、または紡糸し、切断後、機械的な手段で繊維状にフ
ィブリル化する方法(スプリット法、特公昭35−96
51号公報)。 (4)2種以上の非相溶性高分子を混合し、溶融押し出
し、または紡糸し、切断後、溶剤に浸漬して一方の高分
子を溶解し、繊維状にフィブリル化する方法(ポリマー
ブレンド溶解法、米国特許3、382、305号)。 (5)合成高分子をその溶媒の沸点以上で、かつ高圧側
から低圧側へ爆発的に噴出させた後、繊維状にフィブリ
ル化する方法(フラッシュ紡糸法、特公昭36−164
60号公報)。 (6)ポリエステル系高分子に該ポリエステルに非相溶
のアルカリ可溶成分をブレンドし、成形後、アルカリに
より減量叩解し、繊維状にフィブイル化する方法(アル
カリ減量叩解法、特公昭56−315号公報)。 (7)セルロース繊維、ケブラー繊維などの高結晶性、
高配向性繊維を適当な繊維長に切断後、水中に分散さ
せ、ホモジナイザー、叩解機などを用いてフィブリル化
する方法(特開昭56−100801号公報)。
【0048】フィブリル化有機繊維の配合量は、吸湿剤
および活性炭を併せた質量の5〜50%が好ましく、さ
らに好ましくは10〜30%である。5%未満では、吸
湿剤と活性炭の併用に起因した相乗効果の一層の向上、
吸湿剤および活性炭の保持能力、繊維基材のネットワー
ク形成能などに不足するので好ましくない。一方、50
%を超えて多いと、凝集複合体および繊維基材のネット
ワークが緻密なものとなり、吸湿剤および活性炭と空気
との接触効率が低下するので好ましくない。
【0049】次に、本発明の機能性基材の製造方法につ
いて、以下に説明する。機能性基材の製造方法として
は、湿式法を用いて繊維基材に吸湿剤および活性炭を担
持する方法、湿式法または乾式法で製造した繊維基材に
吸湿剤および活性炭の分散液を含浸または塗工して担持
する方法などが挙げられる。
【0050】まず、湿式法を用いて繊維基材に吸湿剤お
よび活性炭を担持する製造方法について、以下に説明す
る。有機繊維を必須成分とする繊維、吸湿剤および活性
炭を水中に添加混合し、スラリーを調製する。水中での
均一な分散のために、スラリーの固形分濃度は0.1〜
5質量%であることが好ましい。一般紙や湿式不織布を
製造するための抄紙機、例えば長網抄紙機、円網抄紙
機、傾斜ワイヤー式抄紙機などを用いて該スラリーより
ウェブを形成する。
【0051】フィブリル化有機繊維を用いる場合には、
適当な凝集剤を用いて吸湿剤、活性炭およびフィブリル
化有機繊維の凝集複合体を予め形成させ、該凝集複合体
を有機繊維を必須成分とする繊維と共に水中に添加混合
し、スラリーを調製する。もちろん、フィブリル化有機
繊維を用いない場合でも、吸湿剤および活性炭の繊維基
材中への定着強度および歩留まりを向上させる目的で吸
湿剤および活性炭の凝集体を形成させても何ら構わな
い。
【0052】凝集剤としては、例えばカチオン性ポリア
クリルアマイド、ポリ塩化アルミニウムなどのカチオン
性高分子凝集剤を使用することができる。さらに、これ
らのカチオン性高分子凝集剤と複合体を形成し、凝集を
強化するようなアニオン性高分子凝集剤、例えばアニオ
ン性ポリアクリルアマイドなど、あるいはアニオン性無
機微粒子、例えばコロイダルシリカやベントナイト水分
散物などを併用することもできる。
【0053】このようにして得られたウェブを単層ある
いは複数層積層し、該ウェブをシリンダドライヤー、ヤ
ンキードライヤーなどで加圧加熱処理して乾燥させ、本
発明の機能性基材を製造する。また、機能性基材の一層
の強度アップや、加熱再生式有機系ローター部材の圧力
損失を低下させるべく機能性基材の圧密化を目的とし
て、機能性基材を熱プレスや熱カレンダーなどを用いて
加圧加熱処理しても何ら構わない。
【0054】次に、湿式法または乾式法で製造した繊維
基材に吸湿剤および活性炭の分散液を含浸または塗工し
て担持する製造方法について、以下に説明する。繊維基
材の製造方法としては、上記の湿式法の他に、ケミカル
ボンド法、サーマルボンド法、メルトブロー法、スパン
ボンド法、ニードルパンチ法、水流交絡法などの従来公
知の乾式法が挙げられ、有機繊維を必須成分として含有
する繊維基材を構成する繊維群を用いて製造される。
【0055】吸湿剤および活性炭を水中に分散し(上記
の凝集複合体であっても良い)、該分散物に熱可塑性高
分子エマルジョン、金属酸化物複合熱可塑性高分子エマ
ルジョン、皮膜形成性無機物などのバインダー成分を添
加混合して分散液を調製した後、各種ブレードコータ
ー、ロールコーター、エアナイフコーター、バーコータ
ー、ロッドブレードコーター、ショートドウェルコータ
ー、コンマコーター、ダイコーター、リバースロールコ
ーター、キスコーター、ディップコーター、カーテンコ
ーター、エクストルージョンコーター、グラビアコータ
ー、マイクログラビアコーター、サイズプレスなどの各
種塗工装置を用いて、該分散液を繊維基材に含浸または
塗工して、本発明の機能性基材を製造する。なお、上記
と同様の目的により、機能性基材を熱プレスや熱カレン
ダーなどを用いて加圧加熱処理しても何ら構わない。
【0056】ここで云う熱可塑性高分子エマルジョン
は、水中で分散された熱可塑性高分子のことであって、
高分子成分としては、アクリル樹脂、スチレン−アクリ
ル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン
−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体、エチレン−酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体、ポリ
プロピレン、ポリエステル、フェノキシ樹脂、フェノー
ル樹脂、ブチラール樹脂などが挙げられる。
【0057】ここで云う皮膜形成性無機物としては、サ
ポナイト、ヘクトライト、モンモリロナイトなどのスメ
クタイト群、バーミキュライト群、カオリナイト、ハロ
イサイトなどのカオリナイト−蛇紋石群などの天然粘土
鉱物の他、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナおよ
びこれらの変性物、合成無機高分子化合物などが例示さ
れる。
【0058】上記変性物における変性とは、天然鉱物中
より不純物や特定の原子団を除去したり、天然鉱物構成
元素中の特定の元素を適当な方法で処理して他の元素と
交換したり、別の化合物(特に有機化合物)と共に化学
処理して特に鉱物表面の物性を改変することにより、元
来の天然鉱物固有の特性を伸長したり、あるいは新たな
特性を付与することであり、変性物の具体例としては、
Ca−モンモリロナイトを水の存在下で炭酸ナトリウム
などと処理してイオン交換を行ったNa−モンモリロナ
イトや、カチオン界面活性剤および/またはノニオン界
面活性剤と処理したものなどが挙げられる。
【0059】また、本発明で云う合成無機高分子化合物
とは、天然鉱物と同等の組成を得るべく、あるいは新た
な特性を付与するべく同等組成の特定の元素を他の元素
で置換したもので、2種類以上の化合物を反応させて得
られるものであって、天然雲母族の構造中の水酸基をフ
ッ素で置換したフッ素雲母や、合成スメクタイトなどが
挙げられる。フッ素雲母の代表例としては、フッ素金雲
母、フッ素四ケイ素雲母、テニオライトなどが挙げられ
る。
【0060】ここで云う金属酸化物複合熱可塑性高分子
エマルジョンは、上記の熱可塑性高分子エマルジョンの
表面を金属酸化物が被覆している形状を有し、皮膜を形
成した後も高分子成分と金属酸化物成分が分離して海島
構造を保つ特性を有するものである。
【0061】金属酸化物としては、コロイダルシリカや
コロイダルアルミナなどが挙げられる。金属酸化物複合
熱可塑性高分子エマルジョン、例えばコロイダルシリカ
複合熱可塑性高分子エマルジョンは、特開昭59−71
316号公報や、特開昭60−127371号公報に開
示されているように、共重合性単量体、分子内に重合性
不飽和二重結合およびアルコキシシラン基を有する単量
体やビニルシラン、コロイダルシリカを混合し、高分子
成分を乳化重合して製造する過程において、シリカ成分
をエマルジョン表面に固定する方法によって得られる。
その方法としては、例えばInternational
Symposium on Polymeric M
icrospheres Prints,1991,1
81に記載されているように、オルソケイ酸エチルなど
の水に相溶しない加水分解性のアルコキシシランを用い
て、予め形成されているエマルジョンの表面にシリカ成
分を析出、固定させる方法が挙げられる。
【0062】従来の無機系ローター部材の場合、強度付
与や有機成分の除去または減量のために、焼成などの高
温加熱処理が不可欠であり、該処理に起因した吸着性能
の低下が避けられず、所望の吸着性能を得るためには多
量の吸湿剤や活性炭を担持しなければならなかった。ま
た、活性炭は通常の焼成温度で燃焼してしまうため、無
機系バインダーを用いて低温乾燥してローター部材に担
持せねばならず、ローター部材に強固に固定することが
難しいという問題もあった。しかしながら、本発明の方
法で製造される機能性基材においては、吸湿剤および活
性炭を繊維基材に強固に担持することができるため、係
る問題を解決することが可能である。また、従来の無機
系ローター部材では困難であった基材の薄層化や厚み制
御も容易に行うことができるため、ローター部材の圧力
損失を所望のレベルに調整することができる。
【0063】次に、本発明の加熱再生式有機系ローター
部材について、以下に説明する。
【0064】本発明の加熱再生式有機系ローター部材
は、機能性基材をハニカム状構造体に成形してなること
を特徴とする。本発明に係わるハニカム状構造体とは、
開孔を有するセル壁からなる構造体であって、具体例と
して、JIS−Z−1516−1995に記載の「外装
用段ボール」に準拠して作製される片面段ボールからな
るコルゲートハニカム状構造体、六角形セルからなるヘ
キサゴンハニカム状構造体、正方形セルからなるハニカ
ム状構造体、三角形セルからなるハニカム状構造体、お
よび中空円筒状セルを集合してなるハニカム状構造体な
どが挙げられる。ここで、六角形や正方形などのセル形
状は必ずしも正多角形である必要はなく、角が丸味を帯
びていたり、辺が曲がっているなどの異形であっても構
わない。
【0065】本発明の加熱再生式有機系ローター部材の
製造方法としては、上記の方法で製造された機能性基材
を用いて成形したハニカム状構造体を型抜きなどの方法
で円盤状に切り抜いて製造する方法、該機能性基材を用
いて成形した片面段ボールを渦巻き状にして製造する方
法などが挙げられる。
【0066】ハニカム状構造体は、開孔率が高く通気性
に優れているばかりでなく、大きな表面積を有している
ので、本発明の加熱再生式有機系ローター部材は、大容
量の吸着性能を有するローター部材として有効に機能す
る。また、従来の無機系ローター部材では、陶器様で
硬くて脆いため、衝撃に対して極めて弱く壊れ易い、
有機成分を除去または減量するべく焼成などの高温加熱
処理を行うため、吸湿剤や吸着剤の吸着特性の劣化の恐
れや素材選定上の制約がある、無機材料のみでは吸湿
剤や吸着剤の定着強度に不足し、ある程度の粉落ちが避
けられない、ローター部材を構成する基材の厚み制御
や薄層化が難しく、ローター部材の圧力損失の制御およ
び低圧力損失化が困難である、窯業的な製造方法であ
るため、焼成などの高温加熱処理の際にローター部材に
体積変化が生じ易く、寸法精度不良や割れなどによる歩
留まり低下に起因して高価な部材となる、などの一連の
課題があったが、上記の方法によって製造される本発明
の加熱再生式有機系ローター部材においては、これらの
諸課題を解決することが可能である。
【0067】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明の趣旨を逸脱しない限り、本実施例に限
定されるものではない。
【0068】実施例1 [繊維基材の水分散物の調製]有機繊維として、ポリエ
ステル繊維(繊度0.5デニール、繊維長5mm)10
0質量部および芯鞘型熱融着性ポリエステル繊維(繊度
2デニール、繊維長5mm)60質量部を水中に添加混
合し、0.3質量%の繊維基材の水分散物を調製した。
【0069】[吸湿剤および活性炭の水分散物の調製]
吸湿剤として、粉末状ゼオライト(モレキュラーシーブ
4A)100質量部および粉末状シリカゲル100質量
部、活性炭として、粉末状活性炭200質量部を水中に
添加混合し、次いで、凝集剤として、ポリ塩化アルミニ
ウムおよびカチオン性ポリアクリルアマイドを適量添加
し、0.3質量%の吸湿剤および活性炭の水分散物を調
製した。
【0070】[機能性基材の作製]繊維基材100質量
部に対して、吸湿剤および活性炭が150質量部となる
ように繊維基材の水分散物と吸湿剤および活性炭の水分
散物を混合し、0.3質量%のスラリーを調製した。次
いで、該スラリーから円網抄紙機を用いて坪量100g
/m2のウェブを抄造し、シリンダドライヤーで加圧加熱
処理して機能性基材を作製した。
【0071】[加熱再生式有機系ローター部材の作製]
機能性基材を中芯およびライナの双方に用いて、JIS
−Z−1516−1995「外装用段ボール」に準拠し
て、ピッチ2.5mm、高さ1.5mmの片面段ボール
を作製し、該片面段ボールを渦巻き状に成形して、内径
40mm、外径220mmのハニカム状構造体を作製し
た。なお、成形時の接着剤としては、スチレン−アクリ
ル系樹脂を使用した。次いで、該ハニカム状構造体より
20mmの厚みとなるようにハニカム状構造体を切り出
して、実施例1の加熱再生式有機系ローター部材とし
た。
【0072】実施例2 [繊維基材の水分散物の調製]有機繊維として、塩化ビ
ニル・アクリロニトリル共重合繊維(繊度1.5デニー
ル、繊維長5mm)100質量部および芯鞘型熱融着性
ポリエステル繊維(繊度2デニール、繊維長5mm)6
0質量部を水中に添加混合し、0.3質量%の繊維基材
の水分散物を調製した。
【0073】[吸湿剤および活性炭の水分散物の調製]
吸湿剤として、粉末状ゼオライト(モレキュラーシーブ
4A)100質量部および粉末状アロフェン100質量
部、活性炭として、粉末状活性炭200質量部を水中に
添加混合し、次いで、凝集剤として、ポリ塩化アルミニ
ウムおよびカチオン性ポリアクリルアマイドを適量添加
し、0.3質量%の吸湿剤および活性炭の水分散物を調
製した。
【0074】[機能性基材および加熱再生式有機系ロー
ター部材の作製]繊維基材100質量部に対して、吸湿
剤および活性炭が150質量部となるように繊維基材の
水分散物と吸湿剤および活性炭の水分散物を混合し、
0.3質量%のスラリーを調製した。次いで、該スラリ
ーから円網抄紙機を用いて坪量100g/m2のウェブを
抄造し、シリンダドライヤーで加圧加熱処理して機能性
基材を作製した。該機能性基材を中芯およびライナの双
方に用いて、実施例1と同様の方法により実施例2の加
熱再生式有機系ローター部材を作製した。
【0075】実施例3 [繊維基材の水分散物の調製]有機繊維として、全芳香
族ポリアミド繊維(繊度2デニール、繊維長5mm)1
00質量部、芯鞘型熱融着性ポリエステル繊維(繊度2
デニール、繊維長5mm)40質量部および針葉樹晒ク
ラフトパルプ(未叩解)20質量部を水中に添加混合
し、0.3質量%の繊維基材の水分散物を調製した。
【0076】[吸湿剤および活性炭の水分散物の調製]
吸湿剤として、粉末状ゼオライト(モレキュラーシーブ
4A)100質量部および粉末状セピオライト100質
量部、活性炭として、粉末状活性炭200質量部を水中
に添加混合し、次いで、凝集剤として、ポリ塩化アルミ
ニウムおよびカチオン性ポリアクリルアマイドを適量添
加し、0.3質量%の吸湿剤および活性炭の水分散物を
調製した。
【0077】[機能性基材および加熱再生式有機系ロー
ター部材の作製]繊維基材100質量部に対して、吸湿
剤および活性炭が150質量部となるように繊維基材の
水分散物と吸湿剤および活性炭の水分散物を混合し、
0.3質量%のスラリーを調製した。次いで、該スラリ
ーから円網抄紙機を用いて坪量100g/m2のウェブを
抄造し、シリンダドライヤーで加圧加熱処理して機能性
基材を作製した。該機能性基材を中芯およびライナの双
方に用いて、実施例1と同様の方法により実施例3の加
熱再生式有機系ローター部材を作製した。
【0078】実施例4 [繊維基材の水分散物の調製]有機繊維として、全芳香
族ポリエステル繊維(繊度2.5デニール、繊維長6m
m)100質量部、芯鞘型熱融着性ポリエステル繊維
(繊度2デニール、繊維長5mm)40質量部および針
葉樹晒クラフトパルプ(未叩解)20質量部を水中に添
加混合し、0.3質量%の繊維基材の水分散物を調製し
た。
【0079】[吸湿剤および活性炭の水分散物の調製]
吸湿剤として、粉末状ゼオライト(モレキュラーシーブ
4A)70質量部、粉末状シリカゲル70質量部および
粉末状アロフェン70質量部、活性炭として、粉末状活
性炭200質量部を水中に添加混合し、次いで、凝集剤
として、ポリ塩化アルミニウムおよびカチオン性ポリア
クリルアマイドを適量添加し、0.3質量%の吸湿剤お
よび活性炭の水分散物を調製した。
【0080】[機能性基材および加熱再生式有機系ロー
ター部材の作製]繊維基材100質量部に対して、吸湿
剤および活性炭が150質量部となるように繊維基材の
水分散物と吸湿剤および活性炭の水分散物を混合し、
0.3質量%のスラリーを調製した。次いで、該スラリ
ーから円網抄紙機を用いて坪量100g/m2のウェブを
抄造し、シリンダドライヤーで加圧加熱処理して機能性
基材を作製した。該機能性基材を中芯およびライナの双
方に用いて、実施例1と同様の方法により実施例4の加
熱再生式有機系ローター部材を作製した。
【0081】実施例5 [繊維基材の水分散物の調製]有機繊維として、フェノ
ール樹脂繊維(繊維径14μm、繊維長6mm)100
質量部、芯鞘型熱融着性ポリエステル繊維(繊度2デニ
ール、繊維長5mm)40質量部およびポリビニルアル
コール繊維(繊度1デニール、繊維長3mm)20質量
部を水中に添加混合し、0.3質量%の繊維基材の水分
散物を調製した。
【0082】[吸湿剤および活性炭の水分散物の調製]
吸湿剤として、粉末状ゼオライト(モレキュラーシーブ
4A)70質量部、粉末状シリカゲル70質量部および
粉末状アロフェン70質量部、活性炭として、粉末状活
性炭200質量部を水中に添加混合し、次いで、凝集剤
として、ポリ塩化アルミニウムおよびカチオン性ポリア
クリルアマイドを適量添加し、0.3質量%の吸湿剤お
よび活性炭の水分散物を調製した。
【0083】[機能性基材および加熱再生式有機系ロー
ター部材の作製]繊維基材100質量部に対して、吸湿
剤および活性炭が150質量部となるように繊維基材の
水分散物と吸湿剤および活性炭の水分散物を混合し、
0.3質量%のスラリーを調製した。次いで、該スラリ
ーから円網抄紙機を用いて坪量100g/m2のウェブを
抄造し、シリンダドライヤーで加圧加熱処理して機能性
基材を作製した。該機能性基材を中芯およびライナの双
方に用いて、実施例1と同様の方法により実施例5の加
熱再生式有機系ローター部材を作製した。
【0084】実施例6 [繊維基材の水分散物の調製]有機繊維として、ポリエ
ステル繊維(繊度0.5デニール、繊維長5mm)10
0質量部および芯鞘型熱融着性ポリエステル繊維(繊度
2デニール、繊維長5mm)30質量部を水中に添加混
合し、0.3質量%の繊維基材の水分散物を調製した。
【0085】[凝集複合体の水分散物の調製]吸湿剤と
して、粉末状ゼオライト(モレキュラーシーブ4A)7
0質量部、粉末状シリカゲル70質量部および粉末状ア
ロフェン70質量部、活性炭として、粉末状活性炭20
0質量部、フィブリル化有機繊維として、ミクロフィブ
リル化セルロース繊維(濾水値350秒)50質量部を
水中に添加混合し、次いで、凝集剤として、ポリ塩化ア
ルミニウムおよびカチオン性ポリアクリルアマイドを適
量添加し、0.3質量%の凝集複合体の水分散物を調製
した。
【0086】[機能性基材および加熱再生式有機系ロー
ター部材の作製]繊維基材100質量部に対して、凝集
複合体が150質量部となるように繊維基材の水分散物
と凝集複合体の水分散物を混合し、0.3質量%のスラ
リーを調製した。次いで、該スラリーから円網抄紙機を
用いて坪量110g/m2のウェブを抄造し、シリンダド
ライヤーで加圧加熱処理して機能性基材を作製した。該
機能性基材を中芯およびライナの双方に用いて、実施例
1と同様の方法により実施例6の加熱再生式有機系ロー
ター部材を作製した。
【0087】実施例7 [繊維基材の水分散物の調製]有機繊維として、全芳香
族ポリアミド繊維(繊度2デニール、繊維長5mm)1
00質量部、フェノール樹脂繊維(繊維径14μm、繊
維長6mm)100質量部および芯鞘型熱融着性ポリエ
ステル繊維(繊度2デニール、繊維長5mm)60質量
部を水中に添加混合し、0.3質量%の繊維基材の水分
散物を調製した。
【0088】[凝集複合体の水分散物の調製]吸湿剤と
して、粉末状ゼオライト(モレキュラーシーブ4A)7
0質量部、粉末状シリカゲル70質量部および粉末状ア
ロフェン70質量部、活性炭として、粉末状活性炭20
0質量部、フィブリル化有機繊維として、ミクロフィブ
リル化ポリエチレン繊維(濾水値35秒)50質量部を
水中に添加混合し、次いで、凝集剤として、ポリ塩化ア
ルミニウムおよびカチオン性ポリアクリルアマイドを適
量添加し、0.3質量%の凝集複合体の水分散物を調製
した。
【0089】[機能性基材および加熱再生式有機系ロー
ター部材の作製]繊維基材100質量部に対して、凝集
複合体が150質量部となるように繊維基材の水分散物
と凝集複合体の水分散物を混合し、0.3質量%のスラ
リーを調製した。次いで、該スラリーから円網抄紙機を
用いて坪量110g/m2のウェブを抄造し、シリンダド
ライヤーで加圧加熱処理して機能性基材を作製した。該
機能性基材を中芯およびライナの双方に用いて、実施例
1と同様の方法により実施例7の加熱再生式有機系ロー
ター部材を作製した。
【0090】実施例8 [繊維基材の水分散物の調製]有機繊維として、ポリエ
ステル繊維(繊度0.5デニール、繊維長5mm)10
0質量部および芯鞘型熱融着性ポリエステル繊維(繊度
2デニール、繊維長5mm)100質量部、無機繊維と
して、ガラス繊維(繊維径6μm、繊維長6mm)70
質量部を水中に添加混合し、0.3質量%の繊維基材の
水分散物を調製した。
【0091】[吸湿剤および活性炭の水分散物の調製]
吸湿剤として、粉末状ゼオライト(モレキュラーシーブ
4A)70質量部、粉末状シリカゲル70質量部および
粉末状アロフェン70質量部、活性炭として、粉末状活
性炭200質量部を水中に添加混合し、次いで、凝集剤
として、ポリ塩化アルミニウムおよびカチオン性ポリア
クリルアマイドを適量添加し、0.3質量%の吸湿剤お
よび活性炭の水分散物を調製した。
【0092】[機能性基材および加熱再生式有機系ロー
ター部材の作製]繊維基材100質量部に対して、吸湿
剤および活性炭が150質量部となるように繊維基材の
水分散物と吸湿剤および活性炭の水分散物を混合し、
0.3質量%のスラリーを調製した。次いで、該スラリ
ーから円網抄紙機を用いて坪量100g/m2のウェブを
抄造し、シリンダドライヤーで加圧加熱処理して機能性
基材を作製した。該機能性基材を中芯およびライナの双
方に用いて、実施例1と同様の方法により実施例8の加
熱再生式有機系ローター部材を作製した。
【0093】実施例9 [繊維基材の水分散物の調製]有機繊維として、全芳香
族ポリアミド繊維(繊度2デニール、繊維長5mm)1
00質量部および芯鞘型熱融着性ポリエステル繊維(繊
度2デニール、繊維長5mm)100質量部、無機繊維
として、ロックウール70質量部を水中に添加混合し、
0.3質量%の繊維基材の水分散物を調製した。
【0094】[吸湿剤および活性炭の水分散物の調製]
吸湿剤として、粉末状ゼオライト(モレキュラーシーブ
4A)70質量部、粉末状シリカゲル70質量部および
粉末状アロフェン70質量部、活性炭として、粉末状活
性炭200質量部を水中に添加混合し、次いで、凝集剤
として、ポリ塩化アルミニウムおよびカチオン性ポリア
クリルアマイドを適量添加し、0.3質量%の吸湿剤お
よび活性炭の水分散物を調製した。
【0095】[機能性基材および加熱再生式有機系ロー
ター部材の作製]繊維基材100質量部に対して、吸湿
剤および活性炭が150質量部となるように繊維基材の
水分散物と吸湿剤および活性炭の水分散物を混合し、
0.3質量%のスラリーを調製した。次いで、該スラリ
ーから円網抄紙機を用いて坪量100g/m2のウェブを
抄造し、シリンダドライヤーで加圧加熱処理して機能性
基材を作製した。該機能性基材を中芯およびライナの双
方に用いて、実施例1と同様の方法により実施例9の加
熱再生式有機系ローター部材を作製した。
【0096】実施例10 [繊維基材の水分散物の調製]有機繊維として、塩化ビ
ニル・アクリロニトリル共重合繊維(繊度1.5デニー
ル、繊維長5mm)100質量部および芯鞘型熱融着性
ポリエステル繊維(繊度2デニール、繊維長5mm)1
00質量部、無機繊維として、ガラス繊維(繊維径6μ
m、繊維長6mm)70質量部を水中に添加混合し、
0.3質量%の繊維基材の水分散物を調製した。
【0097】[凝集複合体の水分散物の調製]吸湿剤と
して、粉末状ゼオライト(モレキュラーシーブ4A)7
0質量部、粉末状シリカゲル70質量部および粉末状ア
ロフェン70質量部、活性炭として、粉末状活性炭20
0質量部、フィブリル化有機繊維として、パルプ状の全
芳香族ポリアミド繊維(濾水値35秒)50質量部を水
中に添加混合し、次いで、凝集剤として、ポリ塩化アル
ミニウムおよびカチオン性ポリアクリルアマイドを適量
添加し、0.3質量%の凝集複合体の水分散物を調製し
た。
【0098】[機能性基材および加熱再生式有機系ロー
ター部材の作製]繊維基材100質量部に対して、凝集
複合体が150質量部となるように繊維基材の水分散物
と凝集複合体の水分散物を混合し、0.3質量%のスラ
リーを調製した。次いで、該スラリーから円網抄紙機を
用いて坪量110g/m2のウェブを抄造し、シリンダド
ライヤーで加圧加熱処理して機能性基材を作製した。該
機能性基材を中芯およびライナの双方に用いて、実施例
1と同様の方法により実施例10の加熱再生式有機系ロ
ーター部材を作製した。
【0099】実施11 [繊維基材の水分散物の調製]有機繊維として、全芳香
族ポリアミド繊維(繊度2デニール、繊維長5mm)1
00質量部および芯鞘型熱融着性ポリエステル繊維(繊
度2デニール、繊維長5mm)100質量部、無機繊維
として、ガラス繊維(繊維径6μm、繊維長6mm)7
0質量部を水中に添加混合し、0.3質量%の繊維基材
の水分散物を調製した。
【0100】[凝集複合体の水分散物の調製]吸湿剤と
して、粉末状ゼオライト(モレキュラーシーブ4A)7
0質量部、粉末状シリカゲル70質量部および粉末状ア
ロフェン70質量部、活性炭として、粉末状活性炭20
0質量部、フィブリル化有機繊維として、高叩解針葉樹
晒クラフトパルプ(濾水値100秒)50質量部を水中
に添加混合し、次いで、凝集剤として、ポリ塩化アルミ
ニウムおよびカチオン性ポリアクリルアマイドを適量添
加し、0.3質量%の凝集複合体の水分散物を調製し
た。
【0101】[機能性基材および加熱再生式有機系ロー
ター部材の作製]繊維基材100質量部に対して、凝集
複合体が150質量部となるように繊維基材の水分散物
と凝集複合体の水分散物を混合し、0.3質量%のスラ
リーを調製した。次いで、該スラリーから円網抄紙機を
用いて坪量110g/m2のウェブを抄造し、シリンダド
ライヤーで加圧加熱処理して機能性基材を作製した。該
機能性基材を中芯およびライナの双方に用いて、実施例
1と同様の方法により実施11の加熱再生式有機系ロー
ター部材を作製した。
【0102】実施例12 [繊維基材の作製]実施例1の繊維基材の水分散物から
円網抄紙機を用いて坪量40g/m2のウェブを抄造し、
シリンダドライヤーで加圧加熱処理して繊維基材を作製
した。
【0103】[吸湿剤および活性炭の分散液の調製]吸
湿剤として、粉末状ゼオライト(モレキュラーシーブ4
A)70質量部、粉末状シリカゲル70質量部および粉
末状アロフェン70質量部、活性炭として、粉末状活性
炭200質量部、バインダー成分として、スチレン−ア
クリル系樹脂80質量部を水中に添加混合し、20質量
%の吸湿剤および活性炭の分散液を調製した。
【0104】[機能性基材および加熱再生式有機系ロー
ター部材の作製]サイズプレス装置を用いて繊維基材に
分散液を70g/m2(有効成分換算)含浸担持し、乾燥
させて機能性基材を作製した。該機能性基材を中芯およ
びライナの双方に用いて、実施例1と同様の方法により
実施例12の加熱再生式有機系ローター部材を作製し
た。
【0105】実施例13 [繊維基材の作製]有機繊維として、ポリエステル繊維
(繊度3デニール、繊維長38mm)100質量部、ポ
リエステル繊維(繊度6デニール、繊維長51mm)6
0質量部およびレーヨン繊維(繊度3デニール、繊維長
51mm)40質量部を解繊混合して30g/m2のウェ
ブを作製し、次いで、該ウェブにアクリル系樹脂を10
g/m2含浸担持し、乾燥させて坪量40g/m2の繊維基
材を作製した。
【0106】[吸湿剤および活性炭の分散液の調製]吸
湿剤として、粉末状ゼオライト(モレキュラーシーブ4
A)70質量部、粉末状シリカゲル70質量部および粉
末状アロフェン70質量部、活性炭として、粉末状活性
炭200質量部、バインダー成分として、スチレン−ア
クリル系樹脂80質量部を水中に添加混合し、20質量
%の吸湿剤および活性炭の分散液を調製した。
【0107】[機能性基材および加熱再生式有機系ロー
ター部材の作製]サイズプレス装置を用いて繊維基材に
分散液を70g/m2(有効成分換算)含浸担持し、乾燥
させて機能性基材を作製した。該機能性基材を中芯およ
びライナの双方に用いて、実施例1と同様の方法により
実施例13の加熱再生式有機系ローター部材を作製し
た。
【0108】比較例1 [基材の作製]シリカ・アルミナ系セラミックス繊維1
00質量部、ガラス繊維(繊維径6μm、繊維長6m
m)10質量部、針葉樹晒クラフトパルプ(未叩解)2
0質量部、ポリビニルアルコール繊維(繊度1デニー
ル、繊維長3mm)20質量部、粉末状セラミック系バ
インダー50質量部を水中に添加混合し、0.3質量%
のスラリーを調製した。次いで、該スラリーから円網抄
紙機を用いて坪量65g/m2のウェブを抄造し、シリン
ダドライヤーで加圧加熱処理して基材を作製した。
【0109】[ローター部材の作製]基材を中芯および
ライナの双方に用いて、JIS−Z−1516−199
5「外装用段ボール」に準拠して、ピッチ2.5mm、
高さ1.5mmの片面段ボールを作製し、該片面段ボー
ルを渦巻き状に成形して、内径40mm、外径220m
mのハニカム状構造体を作製した。なお、成形時の接着
剤としては、スチレン−アクリル系樹脂を使用した。次
いで、該ハニカム状構造体より20mmの厚みとなるよ
うにハニカム状構造体を切り出し、切り出したハニカム
状構造体を高温焼成して有機成分(針葉樹晒クラフトパ
ルプ、ポリビニルアルコール繊維、スチレン−アクリル
系樹脂)を除去し、無機系ハニカム状構造体を作製し
た。該無機系ハニカム状構造体に、吸湿剤として、粉末
状ゼオライト(モレキュラーシーブ4A)70質量部、
粉末状シリカゲル70質量部および粉末状アロフェン7
0質量部、活性炭として、粉末状活性炭200質量部、
バインダー成分として、コロイダルシリカ80質量部を
混合した20質量%の分散液を70g/m2(有効成分換
算)含浸担持し、高温乾燥して比較例1のローター部材
を作製した。
【0110】比較例2 [繊維の水分散物の調製]ポリエステル繊維(繊度0.
5デニール、繊維長5mm)100質量部および芯鞘型
熱融着性ポリエステル繊維(繊度2デニール、繊維長5
mm)60質量部を水中に添加混合し、0.3質量%の
繊維の水分散物を調製した。
【0111】[吸湿剤の水分散物の調製]吸湿剤とし
て、粉末状ゼオライト(モレキュラーシーブ4A)10
0質量部および粉末状シリカゲル100質量部を水中に
添加混合し、次いで、凝集剤として、ポリ塩化アルミニ
ウムおよびカチオン性ポリアクリルアマイドを適量添加
し、0.3質量%の吸湿剤の水分散物を調製した。
【0112】[基材およびローター部材の作製]繊維1
00質量部に対して、吸湿剤が75質量部となるように
繊維の水分散物と吸湿剤の水分散物を混合し、0.3質
量%のスラリーを調製した。次いで、該スラリーから円
網抄紙機を用いて坪量70g/m2のウェブを抄造し、シ
リンダドライヤーで加圧加熱処理して基材を作製した。
該基材を中芯およびライナの双方に用いて、実施例1と
同様の方法により比較例2のローター部材を作製した。
【0113】比較例3 [繊維の水分散物の調製]ポリエステル繊維(繊度0.
5デニール、繊維長5mm)100質量部および芯鞘型
熱融着性ポリエステル繊維(繊度2デニール、繊維長5
mm)60質量部を水中に添加混合し、0.3質量%の
繊維の水分散物を調製した。
【0114】[活性炭の水分散物の調製]活性炭とし
て、粉末状活性炭100質量部を水中に添加し、次い
で、凝集剤として、ポリ塩化アルミニウムおよびカチオ
ン性ポリアクリルアマイドを適量添加し、0.3質量%
の活性炭の水分散物を調製した。
【0115】[基材およびローター部材の作製]繊維1
00質量部に対して、活性炭が75質量部となるように
繊維の水分散物と活性炭の水分散物を混合し、0.3質
量%のスラリーを調製した。次いで、該スラリーから円
網抄紙機を用いて坪量70g/m2のウェブを抄造し、シ
リンダドライヤーで加圧加熱処理して基材を作製した。
該基材を中芯およびライナの双方に用いて、実施例1と
同様の方法により比較例3のローター部材を作製した。
【0116】以上、実施例1〜13の加熱再生式有機系
ローター部材および比較例1〜3のローター部材を下記
性能試験に従って評価した。
【0117】[除湿性能]除湿性能の評価に用いた装置
の模式図を図2に示す。該評価装置は、実施例および比
較例のローター部材10を納める筐体11、ローター部
材を回転させるモーター12、該筐体内に処理されるべ
き空気を取り込む吸気口13、送風手段であるファンモ
ーター14、処理された空気を排出する排気口15、該
筐体の一部を仕切板16によって囲い込み、処理される
べき空気の通路と区画された加熱再生部17、該加熱再
生部内に設置された加熱装置18、換気用のファンモー
ター19、および換気に係わる加熱再生部吸気口20と
加熱再生部排気口21より構成される。恒温恒湿室内
(16m3)に該装置を設置し、加熱再生部排気口21に
ダクトを接続して熱交換機に導き、加熱再生部排気口2
1より排気される湿分を含んだ空気を結露させて水滴と
して捕集できるようにした。恒温恒湿室内の温湿度条件
を23℃/相対湿度50%、23℃/相対湿度80%の
2水準に設定し、該装置を24時間運転した後の水滴の
捕集量(kg)を除湿性能の指標とした。
【0118】[脱臭性能]図2の評価装置を1m3の容器
内に設置し、加熱再生部吸気口20および加熱再生部排
気口21に各々ダクトを接続、該ダクトを容器外に通じ
るようにし、容器外から吸気し、かつ排気することで加
熱再生部17を換気するようにした。なお、容器(ダク
トを含む)は恒温恒湿室内(16m3)に設置し、容器内
の温湿度を調整できるようにした。脱臭性能の試験ガス
としては、アセトアルデヒドを使用した。容器内にアセ
トアルデヒド(濃度100ppm)を注入した後、評価
装置を運転し、運転20分後の容器内のアセトアルデヒ
ド濃度(C1:ppm)を測定した。引き続き同様の操
作を2回繰り返し、各々についてアセトアルデヒド濃度
(C2およびC3:ppm)を測定し、C1〜C3を脱
臭性能の指標とした。なお、恒温恒湿室内の温湿度条件
は、23℃/相対湿度50%、23℃/相対湿度80%
の2水準とした。
【0119】[耐熱性]実施例および比較例のローター
部材を150℃の熱風乾燥機内に約1ヶ月(700時
間)静置した。1ヶ月後、ローター部材を目視により観
察し、該部材に変形や損傷が認められなかった場合を耐
熱性が「優」、実用上の問題はないが軽度の変形(基材
の波打ちなど)が認められた場合を耐熱性が「並」、実
用上問題のある重度の変形(ローター部材の反りなど)
や損傷が認められた場合を耐熱性が「劣」として判定し
た。
【0120】[難燃性]実施例および比較例のローター
部材を構成する基材について、UL94VTM「薄い材
料の垂直燃焼性試験」に準じて難燃性を評価した。但
し、比較例1については、基材を焼成処理した後、吸湿
剤、活性炭およびバインダー成分を所定量含浸担持した
ものを検体として用いた。難燃性の区分は3段階で、9
4VTM−2、94VTM−1、94VTM−0の順に
難燃性のグレードは高くなる。
【0121】[強度]実施例および比較例のローター部
材を1mの高さから合板上に落下させる落下試験を行
い、ローター部材の強度を調べた。落下方向はローター
部材の円筒断面に垂直な方向とし、試験数は10個とし
た。落下後のローター部材を目視により観察し、割れ、
欠け、ひびなどの損傷が認められたローター部材の個数
の多寡を強度の指標とした。
【0122】[粉落ち性]実施例および比較例のロータ
ー部材について、吸湿剤および活性炭の粉落ち性を調べ
た。図2の評価装置の排気口6に粘着テープを貼付した
アクリル板を設置し、温度23℃、相対湿度50%の恒
温恒湿室内(16m3)で、該装置を24時間運転した
(加熱再生部8の換気はなし)。24時間後に粘着テー
プ表面を目視により観察し、粘着テープ表面に吸湿剤お
よび活性炭の付着が認められなかった場合を粉落ち性が
「優」、吸湿剤および活性炭の付着が僅かに認められた
場合を粉落ち性が「並」、吸湿剤および活性炭の付着が
容易に認められた場合を粉落ち性が「劣」として判定し
た。
【0123】以上の試験項目の結果を表1および2に示
す。
【0124】
【表1】
【0125】
【表2】
【0126】窯業的な製造方法で作製された従来の無機
系ローター部材(比較例1)と比較した場合、実施例の
加熱再生式有機系ローター部材は、高強度の耐衝撃性に
優れた部材であり、かつ吸湿剤および活性炭の定着強度
にも優れている。耐熱性有機繊維や無機繊維を用いるこ
とによって(実施例3〜5、7〜11)、耐熱性および
難燃性が大幅に向上し、無機系ローター部材同様の高温
雰囲気下での再生使用にも十分耐え得る加熱再生式有機
系ローター部材を得ることが可能である。
【0127】また、吸湿剤および活性炭を併用した実施
例の加熱再生式有機系ローター部材は、除湿および脱臭
の双方の特性に優れており、除湿脱臭ローター部材とし
て有効に活用することができる(実施例1〜13対比較
例2および3)。実施例1の加熱再生式有機系ローター
部材の除湿量(相対湿度50%:3.56kg、同80
%:4.84kg)は、吸湿剤および活性炭を各々単独
で使用した比較例2および3のローター部材の除湿量の
総和(相対湿度50%:3.02kg、同80%:4.
18kg)を約15%も上回っており、活性炭の併用が
脱臭などの新たな機能の付加だけでなく、除湿性能の向
上という予想外の効果を及ぼしている。一方、吸湿剤の
併用によって、高湿度条件下(相対湿度80%)での脱
臭性能の低下が抑制されており(実施例1〜13対比較
例3)、吸湿剤および活性炭を併用することで、双方の
吸着特性が相乗的に高められていることが判る。
【0128】さらに、吸湿剤、活性炭およびフィブリル
化有機繊維の凝集複合体を形成させることによって(実
施例6〜7および10〜11)、吸湿剤および活性炭の
定着強度を一層高めることが可能なばかりでなく、除湿
および脱臭の双方の特性が一段とアップするという予想
外の効果が得られた。
【0129】
【発明の効果】以上、本発明の加熱再生式有機系ロータ
ー部材は、有機繊維を必須成分とする繊維基材を用いる
ことによって、機械的強度を大幅に高めた回転駆動して
連続的に加熱再生可能なハニカム状構造体であって、か
つ該繊維基材に担持された吸湿剤および活性炭の作用に
よって、空気中の湿分および臭気成分を効率良く吸着除
去することができる。従って、本発明の加熱再生式有機
系ローター部材は、空気清浄機、エアコンなどの各種空
気調和機器の除湿および脱臭ユニットとして、有効に活
用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】典型的な除湿ローター部材を示す模式図であ
る。
【図2】評価装置を示す正面図およびA−A線断面図で
ある。
【符号の説明】
1 芯材2 除湿ローター部材 3 除湿ローター部材の回転方向 4 水分を含んだ被乾燥空気 5 乾燥空気 6 再生空気 7 熱源 8 高温空気 9 高湿空気 10 実施例および比較例のローター部材 11 筐体 12 モーター 13 吸気口 14 ファンモーター 15 排気口 16 仕切板 17 加熱再生部 18 加熱装置 19 換気用のファンモーター 20 加熱再生部吸気口 21 加熱再生部排気口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) D21H 17/67 D21H 17/67 19/38 19/38 // A61L 9/01 A61L 9/01 B (31)優先権主張番号 特願2000−369916(P2000−369916) (32)優先日 平成12年12月5日(2000.12.5) (33)優先権主張国 日本(JP) (31)優先権主張番号 特願2001−153430(P2001−153430) (32)優先日 平成13年5月23日(2001.5.23) (33)優先権主張国 日本(JP) Fターム(参考) 4C080 AA05 BB02 CC01 HH05 JJ03 JJ06 KK08 MM05 QQ11 QQ17 4D012 BA02 BA03 CA01 CA09 CC02 CC05 CD01 CG01 CG04 4D052 CB01 DA01 DA02 DA03 DB01 DB02 HA01 HA03 HA19 HA21 HA24 HA27 4L055 AA02 AC06 AF01 AF04 AF10 AF16 AF21 AF24 AF29 AF32 AF33 AF35 AF39 AF44 AF47 AG05 AG18 AG25 AG28 AG63 AG71 AG89 AH01 AH02 AH37 AH50 AJ04 BE08 BE10 EA05 FA19 FA20 FA30 GA44 GA50

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転駆動して連続的に加熱再生されるロ
    ーター部材において、有機繊維を必須成分とする繊維基
    材に、吸湿剤および活性炭を担持してなる機能性基材を
    ハニカム状構造体に成形してなることを特徴とする加熱
    再生式有機系ローター部材。
  2. 【請求項2】 吸湿剤が、ゼオライト、シリカゲル、ア
    ロフェンおよびセピオライトの群から選ばれる1種以上
    であることを特徴とする請求項1記載の加熱再生式有機
    系ローター部材。
  3. 【請求項3】 有機繊維が、耐熱性有機繊維であること
    を特徴とする請求項1または2記載の加熱再生式有機系
    ローター部材。
  4. 【請求項4】 耐熱性有機繊維が、全芳香族ポリアミド
    繊維、全芳香族ポリエステル繊維およびフェノール樹脂
    繊維の群から選ばれる1種以上であることを特徴とする
    請求項3記載の加熱再生式有機系ローター部材。
  5. 【請求項5】 吸湿剤、活性炭および30秒以上の濾水
    値にフィブリル化された有機繊維の凝集複合体を繊維基
    材に担持してなる機能性基材であることを特徴とする請
    求項1〜4の何れか1項に記載の加熱再生式有機系ロー
    ター部材。
  6. 【請求項6】 無機繊維を含有する繊維基材であること
    を特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の加熱再
    生式有機系ローター部材。
  7. 【請求項7】 有機繊維を必須成分とする繊維、吸湿剤
    および活性炭を水中に添加混合してスラリーを調製し、
    湿式抄紙法により該スラリーを用いてウェブを抄造し、
    該ウェブを加圧加熱処理して機能性基材を製造し、該機
    能性基材をハニカム状構造体に成形することを特徴とす
    る加熱再生式有機系ローター部材の製造方法。
  8. 【請求項8】 吸湿剤および活性炭を含有する分散液を
    有機繊維を必須成分とする繊維基材に含浸または塗工し
    て機能性基材を製造し、該機能性基材をハニカム状構造
    体に成形することを特徴とする加熱再生式有機系ロータ
    ー部材の製造方法。
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