SE436628B - Sett att framstella cellkroppar for paverkan av ett medium medelst ett annat medium - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 a@@31vs-u V att välja en tråddiameter så stor att alla risker ur miljö- och hälsosynpunkt genom inandning av fina fiberpartiklar, som svävar omkring i luften, elimineras. Samtidigt blir dock fiberskikten genom den stora fiberdiametern svåra att hante- ra genom att fibrerna är elastiska och mjukna ej då de i vat- tensuspension anbringas på viran i en upptagningsmaskin. Fi- bern låter sig ej filtas ihop som fallet är med cellulosa- eller asbestfiber. Fiberstrukturen blir därför otät med öppna mellanrum mellan desamman Det har nu visat sig att en cell- .kropp kan utformas av entrådig mineralull, som har utomor- dentliga egenskaper i fråga om stadga och hållfasthet ävensom effektivitet och verkningsgrad t.ex. vid överföring av värme och även fukt mellan två luftströmmar.

Uppfinningen kännetecknas väsentligen därav att cell- kroppen uppbygges av skikt av oorganiska konstfibrer som har en tråddiameter av minst 3 och högst 20 tusendels mm och är elastiska samt glest skiktade och med de inbördes mellanrum- men mellan fibrerna i den uppbyggda cellkroppen utfyllda med ett fint pulver som hopbindes medelst ett oorganiskt binde- _ medel. Pulvret bildar härigenom ett över såväl skiktens yt- utsträckning som genom dess tvärsektion sammanhängande bä- rande lager i vilket fibrerna ingår som armering.

Genom att glasfibrerna icke låta sig filtas i en upp- tagningsmaskin till ett sammanhängande arkämne på samma sätt som cellulosa- eller asbestfibrerna medför detta att den in- bördes fördelningen av glasfibrerna i papperet blir relativt gles och gör det otätt så att ett gasrormigt medium kan täm- ligen obehindrat passera tvärs genom papperet. Ett sådant papper är olämpligt i t.ex. en regenerativ värme-fuktväxlare av ovan angiven art där vartdera mediet skall strömma för sig genom cellkroppens kanaler utan hopblandning med det andra mediet.

Mineralullspapperens veckning och sammanfogning med va- randra till den avsedda cellstrukturen kan enligt uppfinning- en ske innan papperet i sig bringas att upptaga något som helst fyllmaterial och sålunda huvudsakligen består av fib- ror. Därest sålunda glasfiberpapperet skulle i förväg färdig- ställas 10 15 20 25 30 35 8003175-0 med avsett fyllnadsmedel (filler), såsom är fallet med cellu- losapapper, skulle papperet brytas sönder i vellmaskinen. Å andra sidan har man enligt uppfinningen möjlighet att i det färdiga cellkroppsämnet tillföra pulver till fiberstrukturen i sådan mängd att cellkroppen fär utomordentlig styvhet och mekanisk hâllfasthet resp. stadga och i övrigt sådana egenska- per som fordras för cellkroppens rätta funktion.

Fiberpapperet innehåller enligt uppfinningen på konst- gjord väg, t.ex. extrudering, framställda fibrer av mineralull såsom glas- eller slaggull. Papperet eller folien gives en tjocklek frân 0,1 - 0,25 mm. Den entrådiga fiberns diameter ligger företrädesvis inom gränserna 5-10 tusendels mm, medan deras längd kan uppgå till 5-l5 mm. Vikten av papperet skall uppgå till 15-60 g/m2 och helst ligga inom gränserna 20 och 40 g/m2. Genom den glesa delningen av mineralfibrerna blir volymen av fibrerna relativt papperets volym låg, nämligen endast 5-15 %.

En cellkropp t.ex. för en regenaetiv växlare framställs lämpligen genom att omväxlande plana och korrugerade banor av mineralfiberpapper först förbindes medelst ett lim med varand- ra i en vellmaskin till s.k. enkelvell som sedan spiralformigt lindas upp i varv på varv till en cylindrisk rulle eller rotor av avsedd diameter under det att enkelvellvarven även samman- fogas med varandra medelst limämnet. Man får härigenom en struktur med från rotorns ena flatsida till den andra genom- gående parallella kanaler som i sidled är skilda från varandra genom kontaktställen mellan folierna eller skikten. Som binde- medel mellan folierna vid deras inbördes kontaktställen kan användas ett eventuellt värmehärdbart organiskt lim såsom poly- vinylalkohol eller i vissa fall ett oorganiskt limmedel, såsom vattenglas. Veckningen kan med särskild fördel ske enligt vad som framgår av svenska patentansökan nr 8002351-8.

Sedan ett c^llkroppsämne av mineralfiberpapperet fram- ställts pâ detta sätt utfylles skiktstrukturen med ett pulver som dels har till uppgift att uppstyva och ge kropptn mekanisk hållfasthet och dels att göra skikten täta i tvärriktningen.

Som ytterligare uppgifter har pulvret att förstora skiktens g -É -fi 1-31" 10 l5 20 25 30 35 åfiüšllšfü 4 gför det avsedda_utbytet mellan de båda medierna' aktiva ytor samt att i övrigt förbättra växlarkroppens verkningsgrad t.ex. torkkapaciteten i en fuktväxlare. Pulvret mäste tillföras i större mängd än fiberskiktens egen vikt på grund av fibrernas inbördes stora avstånd i papperet. Pulvervikten kan sålunda vara minst 25% till 40% större än vikten av fiberskikten.

Fyllmedlet kan då cellkroppen skall användas i fukt- växlare för torkning av en luftström ha hygroskopiska egenska- per såsom fallet är med molekylsil, silikagel eller aminium~ ihydroxid eller en blandning härav. Fyllmaterialet kan emeller- tid även åtminstone till en del vara av kaolin eller liknande.

Fyllmedlet tillföres folieskikten genom impregnering med en uppslamning i en vätska såsom vatten, varefter cellkroppen torkas. Den har nu en hållfasthet som är just tillräcklig för att medge impregnering med ett eller flera ämnen som binder pulverkornen inbördes och med fibrerna. Exempel härpå är vat- tenglas som sedan kan överföras till vattenolöslig form, kisel- dioxid, genom behandling bl.a. med koldioxid som t.ex. fram- går av USA-patentet nr 3.726.706. Vattenglaset kan även bringas att reagera med ett ämne såsom ett salt t.ex. kalciumklorid som ger ett olösligt silikat som slutprodukt. För att slutpro- dukten skall bli helt obrännbar dvs. befriad från organiska bindemedel som användes vid fibrernas hopbindning till skikten (vanligen i en mängd av ca lO%) samt eventuellt vid cellkrop- pens uppbyggnad, kan denna på känt sätt urbrännas, såsom fram- går av patent nr 223_132, Fyllmedlet i foliestrukturen kan utgöras av aktivt kol eller pulver av andra organiska ämnen såsom polymera adsorben- ter, speciellt då cellkropparna skall användas för rening av gas resp. luft från gasformiga föroreningar.

De kanaler, som bildas i cellkroppen eller rotorn av fiberskikten har på känt sätt ett litet tvärsnitt. Sålunda kan medelavståndet mellan skikten vara mindre än 3 mm, såsom 0,5 till l,5 mm. Därest vartannat skikt är plant och vartannat korrugerat innebär detta att avståndet eller delningen mellan de plana skikten är mindre än 6 mm och helst omkring l till 3 mm. 10 l5 20 25 30 357 8003175-0 EXEMPEL För framställning av en rotor användes glasfiberpapper, sammansatta av glasfibrer med en medeldiameter av 6,3 tusen- dels mm. Papperet hade en tjocklek av 0,2 mm. Två pappersba- nor av 20 cm bredd förenades med varandra, sedan den ena korrugerats till en veckhöjd av 2 mm medelst ett limämne i form av polyvinylalkohol till s.k. enkelvell i enlighet med vad som framgår av den tidigare nämnda patentansökan nr 8002351-8. Därpå lindades enkelvellbanan upp i varv på varv till en cylindrisk rotor, varvid lindningsvarven förenades med varandra vid den korrugenade bandelen. Det så erhållna rotor- ämnet hade en vikt av 50 kg/m3. En uppslamning i vatten av ett fint pulver av molekylsil påfördes sedan fiberskikten i sådan mängd att rotorns vikt efter vattnets bortkokning hade en volym- vikt av l2O kg/m3, dvs. skikten hade i sig upptagit en pulver- mängd som var väsentligt större än vikten av själva glasfiber- skikten. Som nästa behandlingssteg följde stabilisering av pulverfyllningen i fiberstrukturen, vilket åstadkoms medelst vattenglaslösning i form av natriumkiselhydroxid i vatten.

Genom behandling med C02, såsom framgår av US-patentet 3.726.706 utfälldes sedan kiseldioxid som efter upphettning av rotorn till 35000 eller mer överfördes i fast vattenolöslig form, var- efter rotorstrukturen hade erforderlig mekanisk styrka. Vid -denna upphettning avlägsnades organiska komponenter i cell- kroppen i enlighet med vad som framgår av ovanstående. Den slutliga volymvikten av rotorn uppgick till l60 kg/m3.

Då man kan anta att specifika vikten hos pulvret är ungefär lika stor som hos glasfibrerna blir enligt ovanstående volymmängden pulver större och företrädesvis väsentligt större än volymen av glasfibrerna inom papperets eller foliens tvär- snitt. Mängden pulver skall med hänsyn till fibrernas glesa inbördes fördelning vara så stor att skikten blir praktiskt taget gasogenomträngliga. De enskilda kanalerna i rotorn blir därmed i sidriktningen separerade från varandra.

Fyllmedlet kan utgöras av pulver av aktivt kol i en mängd av 75-150 kg/m3 vid en rotor utförd enligt ovanstående exempel. Mängden pulver kan alltså vara flera gånger fiber- vikten. 10 8903175-'0 Puivermängden kan vara så stor att det impregnerade skiktet bïir tjockare än det ursprungliga fiberbärskiktet och aiitså är större än fibrernas tjockiek. Även i dyiikt fa11 er- hålies efter puivrets stabiiisering och hopbindning ett sam- manhängande Iager av puivret i skiktets tvärriktning, i viiket ïager fibrerna ingår som en central armering.

Uppfinningen är även tiiïämpbar vid kataiysatorbärare eïler liknande i viïka endast ett medium passerar kroppen. Även om mineraïuiïspapperens veckning och sammanfogning med varandra företrädesvis sker innan papperet bringas att upp- taga något fyiimateriai kan begränsade fyiimateriaimängder i vissa faii finnas med i papperet före dessa behandiingar.

Claims (6)

7 eooz1?s-o PÅTENTKRÅV
1. l. Sätt att framställa cellkroppar för påverkan av ett medium medelst ett annat medium,av vilka åtminstone det ena är en gas, medelst tunna skikt av oorganisk konstfiber vilka helt eller delvis veckas och bringas att stöda mot varandra vid in- bördes skilda ställen och mellan dessa bildar genomgående kana- ler eller spalter för medierna, k ä n n e t e c k n a t därav, att cellkroppen uppbygges av skikt av oorganiska konstfiber som har en tråddiameter av minst 3 och högst 20 tusendels mm och är elastiska samt glest skiktade, dvs. med inbördes mellan- rum så att med dessa mellanrum i cellkroppen utfyllda medelst ett fint pulver som hopbindes medelst ett oorganiskt bindemedel, pulvret bildar ett över såväl skiktens ytutsträckning som genom dess tvärsektion sammanhängande bärande lager i vilket fibrerna ingår som armering.
2. 2. Sätt enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a t därav, att de av konstfibrerna utförda skiktens vikt är per m2 l5 till 60 g, och företrädesvis 20 till 40 g.
3. 3. Sätt enligt patentkraven l och 2, k ä n n e t e c k - n a t därav, att fiberskikten har en tjocklek av 0,l-0,25 mm.
4. 4. Sätt enligt något av föregående patentkrav, k ä n - n e t e c k n a t därav, att vikten av pulvret uppgår till en mängd som är lika stor som vikten av fibrerna och helst 20-50% större.
5. 5. Sätt enligt något av föregående patentkrav, k ä n - n e t e c k n a t därav, att pulvret är i sig självt hygro- skopiskt.
6. 6. Sätt enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a t därav, att bindemedlet är en kiselförening, såsom oxid eller silikat. a0oz17s+o SAMMANDRAG Sätt att framställa cellkroppar för påverkan av ett medium medelst ett annat medium av vilka åtminstone det ena är en gas medelst tunna skikt av oorganisk konstfiber *vilka helt eller delvis veckas och bringas att stöda mot varandra vid inbördes skilda ställen så att mellan skikten bildas genomgående kanaler eller spalter för medierna. Cell- kroppen uppbygges av skikt av oorganiska konstfibrer som har en tråddiameter av minst 3 och högst 20 tusendels mm och är elastiska. Fibrerna är glest skiktade och med de inbördes mellanrummen mellan fibrerna i den uppbyggda cell- kroppen utfyllda med ett fint pulver som hopbindes medelst ett oorganiskt bindemedel. Pulvret bildar härigenom ett över såväl skikten: ytutsträckning som genom dess tvärsek~ tion sammanhängande bärande lager i vilket fibrerna ingår som armering.