JPS6219210B2 - - Google Patents
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- JPS6219210B2 JPS6219210B2 JP765681A JP765681A JPS6219210B2 JP S6219210 B2 JPS6219210 B2 JP S6219210B2 JP 765681 A JP765681 A JP 765681A JP 765681 A JP765681 A JP 765681A JP S6219210 B2 JPS6219210 B2 JP S6219210B2
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Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Drying Of Gases (AREA)
Description
この発明は換気装置、空気調和装置等の全熱交
換器の仕切板に用いられる透湿性気体遮蔽物、特
に高透湿、低透気という気体の選択透過性に優れ
る透湿性気体遮蔽物の製造方法に関するものであ
る。 近時、冷暖房効果を高めるための事務所、住居
の断熱化、気密化が進むにつれて、換気の必要性
が再認識されてきている。冷暖房効果を損わずに
換気を行う方法として、屋内から屋外に排出する
汚れた空気と屋外から屋内に吸入する新鮮な空気
の間で熱交換する方法が考えられる。この時顕熱
（温度）と共に潜熱（湿度）も同時に交換できれ
ばその効果は著しい。このような要求に答えるた
めに本発明者らは既に静止式全熱交換器（排気と
給気を仕切板を介して全熱交換させる。）を発明
し（特公昭47―19990）、これに用いる仕切板用部
材として透湿性は大きいが透気性は小さいという
透湿性気体遮蔽物を発明した（特許第888975
号）。 静止式全熱交換器に用いられる仕切板の特性と
しては、屋内から屋外に排出される汚れた空気と
屋外から屋内に吸入される新鮮な空気とが混合す
ることなく、しかも温度と湿度の交換を行わせる
ために熱伝達性と上記のように高透湿、低透気と
いう気体の選択透過性が要求される。このような
特性を実現する方法として本発明者らは先に弱疎
水性の多孔質部材に吸湿剤を含む親水性高分子化
合物の水溶液を含浸または塗布し、前記水溶液が
多孔質部材の内部まで浸透する前に乾燥させ、吸
湿剤を含む高分子化合物の緻密な薄層を形成させ
ることを特徴とする透湿性気体遮蔽物の製造方法
を発明した（特開昭54―114481）。その後さらに
高度の気体の選択透過性を実現するために紙類の
ような疎水性でない多孔質部材に疎水性を付与す
るために用いられるサイズ剤の種類を変えて弱疎
水性の多孔質部材を得、吸湿剤を含む親水性高分
子化合物の水溶液で上記と同様の処理を行つて得
られた透湿性気体遮蔽物の透湿係数（透湿性の定
量値）及び炭酸ガスを代表とする透気係数（透気
性の定量値）を測定した結果、アニオン性の合成
サイズ剤を用いた場合に高度の気体の選択透過性
を実現できることを見い出し本発明を完成するに
至つた。 この発明において、前記多孔質部材としては、
疎水性でない和紙、紙、洋紙等の紙類、ガー
ゼ、木綿布、不識布等の布類及びセラミツクスの
薄板等が用いられるが、紙類が好適である。この
疎水性でない多孔質部材にサイズ剤を用いてサイ
ズ処理（疎水化処理）を施し、JIS規格Ｐ―8122
―54によるサイズ度試験法によるサイズ度で20〜
200秒の弱疎水性の多孔質部材にする必要があ
る。この時サイズ剤としてロジン、膠等の天然サ
イズ剤や商品名でサンサイザー、ポリマロン、パ
ールガム等の合成サイズ剤等が用いられるが、特
にアニオン性の合成サイズ剤であるサンサイザー
SA―501及びサンサイザーSA―502を用いた場
合、高度の気体の選択透過性（高透湿、低透気）
を持つ透湿性気体遮蔽物が得られた。アニオン性
の合成サイズ剤がこのような優れた特性を与える
メカニズムについては現在は未だ不明であるが、
弱疎水化された多孔質部材に吸湿剤を含む親水性
高分子化合物の水溶液を含浸または塗布して乾燥
した場合に形成される緻密な薄層の状態に差があ
るものと考えられる。 前記吸湿剤としては、一般に乾燥剤として用い
られている例えばハロゲン化物、酸化物、塩類、
水酸化物を始め、吸湿性物質である多価アルコー
ル類等も用いることができるが、特にハロゲン化
リチウムが好適である。 前記親水性高分子物質としては、通常一般の水
溶性高分子樹脂、天然樹脂あるいはこれらの混合
物、例えばポリビニルアルコール樹脂、ポリビニ
ルメチルエーテル樹脂、ポリアクリル酸樹脂、ポ
リメタクリル酸樹脂、メチルセリロース等が用い
られるが、ポリビニルアルコール樹脂が好適す
る。 前記弱疎水性多孔質部材の表層に吸湿剤を含む
親水性高分子化合物の緻密な薄層を形成させる場
合、弱疎水性多孔質部材に対して10〜50重量％の
含有率になるように含浸または塗布することが好
ましい。10重量％以下では透気性が大き過ぎ、50
重量％以上では吸湿性が高くなり過ぎて高湿度時
にベトついたり、ドレインを発生するので好まし
くない。 前記吸湿剤を含む親水性高分子化合物の緻密な
薄層は、吸湿剤１〜５重量％および親水性高分子
化合物５〜20重量％の水溶液を調製し、この水溶
液を用いて前記弱疎水性の多孔質部材に含浸また
は塗布することにより形成される。なお、必要に
応じて前記水溶液中に防炎剤等を加えても良い。 前述のようにこの発明によつて得られた透湿性
気体遮蔽物は、吸湿剤を含む親水性高分子物質が
基体である弱疎水性の多孔質部材の表層に緻密な
吸湿性の薄層として形成されており、例えば空気
や炭酸ガスのような気体は緻密な吸湿性の薄層に
遮断されて透過することが困難であるが、水蒸気
は緻密な薄層が吸湿性を有しているので、この薄
層の表面に吸着され、凝集して液状水となり、緻
密な薄層中に存在する毛細管を毛細管力によつて
移動し、前記多孔質部材の背面に達し、この背面
から再び気化することによつて容易に透過するこ
とができる。また前記毛細管を充満させた液状水
は、これらの毛細管を通しての気体の透過を十分
に阻止することができ、高度の気体の選択透過性
を与えることになる。 このようにして、この発明の方法で得られた透
湿性気体遮蔽物は、例えば換気装置、空調装置の
全熱交換器の仕切板としてそのままあるいは積層
して用いられ、全熱交換器の場合、屋外から屋内
に取り入れられる新鮮な空気と屋内から屋外に排
出される汚れた空気とが混合されることなく温度
及び湿度の交換を行うことができる。このことに
より全熱交換器は熱回収率が高いばかりでなく、
屋内の湿度変化を少なくするため、衛生管理上も
きわめて有利である。またこの透湿性気体遮蔽物
は気体分子の透過選択性を有するので前記全熱交
換器以外の種々の分野にも広範囲にわたつて利用
できるものである。 以下この発明を実施例について説明する。 実施例 １ サイズ剤としてアニオン性の合成サイズ剤サン
サイザーSA―501の0.5wt％の水溶液を疎水性で
ない工業用紙に処理して120℃のオーブン中で
10分乾燥し、サイズ度28秒の弱疎水性の紙を得
た。次に塩化リチウム3.5重量％およびポリビニ
ルアルコール12重量％を含む水溶液を調製し、実
験用含浸装置を用いて前記弱疎水性の紙を前記
水溶液に10〜20秒間浸漬した後余剰の水溶液をエ
ツジを用いて40〜60秒以内にかき落し、速やかに
乾燥に入れて乾燥した。 以上のようにして得られた透湿性気体遮蔽物
は、工業用紙の表層に緻密な吸湿性の薄層が形
成され、塩化リチウム及びポリビニルアルコール
の含有率は24重量％であつた。この透湿性気体遮
蔽物の表面を電子顕微鏡で観察すると前記塩化リ
チウム及びポリビニルアルコールが前記工業用
紙から成る弱疎水性の多孔質部材の表層に緻密で
しかも数ミクロン程度の毛細管が存在する膜状を
なした吸湿性の薄層を形成しているのが観測され
た。 実施例 ２ サイズ剤としてアニオン性の合成サイズ剤サン
サイザーSA―502の0.5wt％の水溶液を疎水性で
ない工業用紙に処理して120℃のオーブン中で
10分乾燥し、サイズ度30秒の弱疎性の紙を得
た。次に実施例１と同様に塩化リチウム及びポリ
ビニルアルコールを含む水溶液で含浸処理を施し
た。 以上のようにして得られた透湿性気体遮蔽物は
工業用紙の表層に緻密な吸湿性の薄層が形成さ
れ、その含有率は21重量％であつた。電子顕微鏡
観察でも実施例１と同様のことを観測した。 参考例 １ サイズ剤としてカチオン性の合成サイズ剤サン
サイザーSC―101の0.5wt％の水溶液を疎水性で
ない工業用紙に処理して120℃のオーブン中で
10分間乾燥し、サイズ度26秒の弱疎水性の紙を
得た。次に実施例１と同様に塩化リチウム及びポ
リビニルアルコールを含む水溶液で含浸処理を施
した。 以上のようにして得られた透湿性気体遮蔽物は
工業用紙の表層に緻密な吸湿性の薄層が形成さ
れ、その含有率は26重量％であつた。 この透湿性気体遮蔽物の表面を電子顕微鏡で観
察すると前記塩化リチウム及びポリビニルアルコ
ールが前記工業用紙から成る弱疎水性の多孔質
部材の表層に緻密でしかも数ミクロン程度の毛細
管が存在する膜状をなした吸湿性の薄層を形成し
ているのが観測された。但し実施例１及び２と比
較すると毛細管の孔径が多少大きいようである。 参考例 ２ サイズ剤として天然のロジンの0.5wt％の水溶
液を疎水性でない工業用紙に処理して120℃の
オーブン中で10分乾燥し、サイズ度28秒の弱疎水
性の紙を得た。次に実施例１と同様に塩化リチ
ウム及びポリビニルアルコールを含む水溶液で含
浸処理を施した。以上のようにして得られた透湿
性気体遮蔽物は工業用紙の表層に緻密な吸湿性
の薄層が形成され、その含有率は24重量％であつ
た。電子顕微鏡観察でも参考例２と同様のことを
観測した。 前記実施例１，２及び参考例１，２で得た透湿
性気体遮蔽物の透湿係数及び炭酸ガスを代表とす
る透気係数を測定した結果を下表に示す。
換器の仕切板に用いられる透湿性気体遮蔽物、特
に高透湿、低透気という気体の選択透過性に優れ
る透湿性気体遮蔽物の製造方法に関するものであ
る。 近時、冷暖房効果を高めるための事務所、住居
の断熱化、気密化が進むにつれて、換気の必要性
が再認識されてきている。冷暖房効果を損わずに
換気を行う方法として、屋内から屋外に排出する
汚れた空気と屋外から屋内に吸入する新鮮な空気
の間で熱交換する方法が考えられる。この時顕熱
（温度）と共に潜熱（湿度）も同時に交換できれ
ばその効果は著しい。このような要求に答えるた
めに本発明者らは既に静止式全熱交換器（排気と
給気を仕切板を介して全熱交換させる。）を発明
し（特公昭47―19990）、これに用いる仕切板用部
材として透湿性は大きいが透気性は小さいという
透湿性気体遮蔽物を発明した（特許第888975
号）。 静止式全熱交換器に用いられる仕切板の特性と
しては、屋内から屋外に排出される汚れた空気と
屋外から屋内に吸入される新鮮な空気とが混合す
ることなく、しかも温度と湿度の交換を行わせる
ために熱伝達性と上記のように高透湿、低透気と
いう気体の選択透過性が要求される。このような
特性を実現する方法として本発明者らは先に弱疎
水性の多孔質部材に吸湿剤を含む親水性高分子化
合物の水溶液を含浸または塗布し、前記水溶液が
多孔質部材の内部まで浸透する前に乾燥させ、吸
湿剤を含む高分子化合物の緻密な薄層を形成させ
ることを特徴とする透湿性気体遮蔽物の製造方法
を発明した（特開昭54―114481）。その後さらに
高度の気体の選択透過性を実現するために紙類の
ような疎水性でない多孔質部材に疎水性を付与す
るために用いられるサイズ剤の種類を変えて弱疎
水性の多孔質部材を得、吸湿剤を含む親水性高分
子化合物の水溶液で上記と同様の処理を行つて得
られた透湿性気体遮蔽物の透湿係数（透湿性の定
量値）及び炭酸ガスを代表とする透気係数（透気
性の定量値）を測定した結果、アニオン性の合成
サイズ剤を用いた場合に高度の気体の選択透過性
を実現できることを見い出し本発明を完成するに
至つた。 この発明において、前記多孔質部材としては、
疎水性でない和紙、紙、洋紙等の紙類、ガー
ゼ、木綿布、不識布等の布類及びセラミツクスの
薄板等が用いられるが、紙類が好適である。この
疎水性でない多孔質部材にサイズ剤を用いてサイ
ズ処理（疎水化処理）を施し、JIS規格Ｐ―8122
―54によるサイズ度試験法によるサイズ度で20〜
200秒の弱疎水性の多孔質部材にする必要があ
る。この時サイズ剤としてロジン、膠等の天然サ
イズ剤や商品名でサンサイザー、ポリマロン、パ
ールガム等の合成サイズ剤等が用いられるが、特
にアニオン性の合成サイズ剤であるサンサイザー
SA―501及びサンサイザーSA―502を用いた場
合、高度の気体の選択透過性（高透湿、低透気）
を持つ透湿性気体遮蔽物が得られた。アニオン性
の合成サイズ剤がこのような優れた特性を与える
メカニズムについては現在は未だ不明であるが、
弱疎水化された多孔質部材に吸湿剤を含む親水性
高分子化合物の水溶液を含浸または塗布して乾燥
した場合に形成される緻密な薄層の状態に差があ
るものと考えられる。 前記吸湿剤としては、一般に乾燥剤として用い
られている例えばハロゲン化物、酸化物、塩類、
水酸化物を始め、吸湿性物質である多価アルコー
ル類等も用いることができるが、特にハロゲン化
リチウムが好適である。 前記親水性高分子物質としては、通常一般の水
溶性高分子樹脂、天然樹脂あるいはこれらの混合
物、例えばポリビニルアルコール樹脂、ポリビニ
ルメチルエーテル樹脂、ポリアクリル酸樹脂、ポ
リメタクリル酸樹脂、メチルセリロース等が用い
られるが、ポリビニルアルコール樹脂が好適す
る。 前記弱疎水性多孔質部材の表層に吸湿剤を含む
親水性高分子化合物の緻密な薄層を形成させる場
合、弱疎水性多孔質部材に対して10〜50重量％の
含有率になるように含浸または塗布することが好
ましい。10重量％以下では透気性が大き過ぎ、50
重量％以上では吸湿性が高くなり過ぎて高湿度時
にベトついたり、ドレインを発生するので好まし
くない。 前記吸湿剤を含む親水性高分子化合物の緻密な
薄層は、吸湿剤１〜５重量％および親水性高分子
化合物５〜20重量％の水溶液を調製し、この水溶
液を用いて前記弱疎水性の多孔質部材に含浸また
は塗布することにより形成される。なお、必要に
応じて前記水溶液中に防炎剤等を加えても良い。 前述のようにこの発明によつて得られた透湿性
気体遮蔽物は、吸湿剤を含む親水性高分子物質が
基体である弱疎水性の多孔質部材の表層に緻密な
吸湿性の薄層として形成されており、例えば空気
や炭酸ガスのような気体は緻密な吸湿性の薄層に
遮断されて透過することが困難であるが、水蒸気
は緻密な薄層が吸湿性を有しているので、この薄
層の表面に吸着され、凝集して液状水となり、緻
密な薄層中に存在する毛細管を毛細管力によつて
移動し、前記多孔質部材の背面に達し、この背面
から再び気化することによつて容易に透過するこ
とができる。また前記毛細管を充満させた液状水
は、これらの毛細管を通しての気体の透過を十分
に阻止することができ、高度の気体の選択透過性
を与えることになる。 このようにして、この発明の方法で得られた透
湿性気体遮蔽物は、例えば換気装置、空調装置の
全熱交換器の仕切板としてそのままあるいは積層
して用いられ、全熱交換器の場合、屋外から屋内
に取り入れられる新鮮な空気と屋内から屋外に排
出される汚れた空気とが混合されることなく温度
及び湿度の交換を行うことができる。このことに
より全熱交換器は熱回収率が高いばかりでなく、
屋内の湿度変化を少なくするため、衛生管理上も
きわめて有利である。またこの透湿性気体遮蔽物
は気体分子の透過選択性を有するので前記全熱交
換器以外の種々の分野にも広範囲にわたつて利用
できるものである。 以下この発明を実施例について説明する。 実施例 １ サイズ剤としてアニオン性の合成サイズ剤サン
サイザーSA―501の0.5wt％の水溶液を疎水性で
ない工業用紙に処理して120℃のオーブン中で
10分乾燥し、サイズ度28秒の弱疎水性の紙を得
た。次に塩化リチウム3.5重量％およびポリビニ
ルアルコール12重量％を含む水溶液を調製し、実
験用含浸装置を用いて前記弱疎水性の紙を前記
水溶液に10〜20秒間浸漬した後余剰の水溶液をエ
ツジを用いて40〜60秒以内にかき落し、速やかに
乾燥に入れて乾燥した。 以上のようにして得られた透湿性気体遮蔽物
は、工業用紙の表層に緻密な吸湿性の薄層が形
成され、塩化リチウム及びポリビニルアルコール
の含有率は24重量％であつた。この透湿性気体遮
蔽物の表面を電子顕微鏡で観察すると前記塩化リ
チウム及びポリビニルアルコールが前記工業用
紙から成る弱疎水性の多孔質部材の表層に緻密で
しかも数ミクロン程度の毛細管が存在する膜状を
なした吸湿性の薄層を形成しているのが観測され
た。 実施例 ２ サイズ剤としてアニオン性の合成サイズ剤サン
サイザーSA―502の0.5wt％の水溶液を疎水性で
ない工業用紙に処理して120℃のオーブン中で
10分乾燥し、サイズ度30秒の弱疎性の紙を得
た。次に実施例１と同様に塩化リチウム及びポリ
ビニルアルコールを含む水溶液で含浸処理を施し
た。 以上のようにして得られた透湿性気体遮蔽物は
工業用紙の表層に緻密な吸湿性の薄層が形成さ
れ、その含有率は21重量％であつた。電子顕微鏡
観察でも実施例１と同様のことを観測した。 参考例 １ サイズ剤としてカチオン性の合成サイズ剤サン
サイザーSC―101の0.5wt％の水溶液を疎水性で
ない工業用紙に処理して120℃のオーブン中で
10分間乾燥し、サイズ度26秒の弱疎水性の紙を
得た。次に実施例１と同様に塩化リチウム及びポ
リビニルアルコールを含む水溶液で含浸処理を施
した。 以上のようにして得られた透湿性気体遮蔽物は
工業用紙の表層に緻密な吸湿性の薄層が形成さ
れ、その含有率は26重量％であつた。 この透湿性気体遮蔽物の表面を電子顕微鏡で観
察すると前記塩化リチウム及びポリビニルアルコ
ールが前記工業用紙から成る弱疎水性の多孔質
部材の表層に緻密でしかも数ミクロン程度の毛細
管が存在する膜状をなした吸湿性の薄層を形成し
ているのが観測された。但し実施例１及び２と比
較すると毛細管の孔径が多少大きいようである。 参考例 ２ サイズ剤として天然のロジンの0.5wt％の水溶
液を疎水性でない工業用紙に処理して120℃の
オーブン中で10分乾燥し、サイズ度28秒の弱疎水
性の紙を得た。次に実施例１と同様に塩化リチ
ウム及びポリビニルアルコールを含む水溶液で含
浸処理を施した。以上のようにして得られた透湿
性気体遮蔽物は工業用紙の表層に緻密な吸湿性
の薄層が形成され、その含有率は24重量％であつ
た。電子顕微鏡観察でも参考例２と同様のことを
観測した。 前記実施例１，２及び参考例１，２で得た透湿
性気体遮蔽物の透湿係数及び炭酸ガスを代表とす
る透気係数を測定した結果を下表に示す。
【表】
前記表より明らかなように、この発明の実施例
１及び２で得たものは参考例で得たものと比較し
て高透湿・低透気という気体の選択透過性におい
て大巾に改善されていることが明らかである。 以上詳述したようにこの発明はアニオン性のサ
イズ剤を用いて弱疎水化された多孔質部材を基体
とし、これに吸湿剤と親水性高分子化合物の水溶
液を処理することにより、基体の表層に緻密な吸
湿性の薄膜を形成することにより高度の気体の選
択透過性を有する透湿性気体遮蔽物が得られる効
果がある。
１及び２で得たものは参考例で得たものと比較し
て高透湿・低透気という気体の選択透過性におい
て大巾に改善されていることが明らかである。 以上詳述したようにこの発明はアニオン性のサ
イズ剤を用いて弱疎水化された多孔質部材を基体
とし、これに吸湿剤と親水性高分子化合物の水溶
液を処理することにより、基体の表層に緻密な吸
湿性の薄膜を形成することにより高度の気体の選
択透過性を有する透湿性気体遮蔽物が得られる効
果がある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ サイズ処理を施した多孔質部材に吸湿剤を含
む親水性高分子化合物の水溶液を含浸あるいは塗
布し、前記水溶液が多孔質部材の内部まで浸透す
る前に乾燥させ、吸湿剤を含む親水性高分子化合
物の緻密な薄層を多孔質部材の表層に形成させる
時に、サイズ処理剤としてアニオン性合成サイズ
剤を用いることを特徴とする透湿性気体遮蔽物の
製造方法。 ２ 多孔質部材として、和紙、紙、洋紙等の紙
類、ガーゼ、木綿布、不織布等の布類、あるいは
セラミツクスの薄板を用いる特許請求の範囲第１
項記載の透湿性気体遮蔽物の製造方法。 ３ 吸湿剤として、塩化リチウムを用いる特許請
求の範囲第１項記載の透湿性気体遮蔽物の製造方
法。 ４ 親水性高分子化合物として、水溶性のポリビ
ニルアルコールを用いる特許請求の範囲第１項記
載の透湿性気体遮蔽物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP765681A JPS57122908A (en) | 1981-01-21 | 1981-01-21 | Preparation of moisture permeable gas shield |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP765681A JPS57122908A (en) | 1981-01-21 | 1981-01-21 | Preparation of moisture permeable gas shield |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57122908A JPS57122908A (en) | 1982-07-31 |
| JPS6219210B2 true JPS6219210B2 (ja) | 1987-04-27 |
Family
ID=11671855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP765681A Granted JPS57122908A (en) | 1981-01-21 | 1981-01-21 | Preparation of moisture permeable gas shield |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57122908A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101135785B1 (ko) | 2010-05-04 | 2012-04-24 | 한남대학교 산학협력단 | 소수성 다공성막의 표면을 개질함으로써 막성능을 향상시키는 방법 |
-
1981
- 1981-01-21 JP JP765681A patent/JPS57122908A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57122908A (en) | 1982-07-31 |
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