JPH10153399A - 全熱交換体用紙及びその製造方法 - Google Patents
全熱交換体用紙及びその製造方法Info
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Abstract
交換体及びその製造において、熱交換剤の後処理加工を
除くことにより加工後の全熱交換体の変形などの欠点を
解消し、更に、全熱交換効率を低下させることなく、単
にコルゲート加工時の熱圧のみによって、簡便に全熱交
換体を製造出来、潜熱交換効率に優れた全熱交換体用紙
を提供する。 【解決手段】 無機質分が20〜80重量
%のうち吸放湿性粉体を10〜50重量%含む基紙の片
面若しくは両面に、必要に応じて吸放湿性粉体とバイン
ダーを主材とした吸放湿性塗工層を設け、更にいずれか
の一方の面に、熱接着性を有する接着剤層を面積比率2
0〜80%、塗工量5〜25g/m2の割合で部分的に
設け、吸放湿性並びに熱接着性を付与する。
Description
〜80重量%のうち吸放湿性粉体を10〜50重量%含
む基紙の片面若しくは両面に、必要に応じて吸放湿性塗
工層を設け、更に、いずれか一方の面に熱接着剤層を面
積比率で20〜80%、塗工量5〜25g/m2の割合
で部分的に設けた全熱交換体用紙に関するものであり、
熱交換効率が高く、紙製全熱交換体を簡便に製造出来る
ものとして利用される。
は冷房、冬期には暖房といった冷暖房機が備わってお
り、季節に関係なく快適な環境を作れるようになってい
る。その様な冷暖房機を運転して常に快適な環境を作る
為には冷暖房機内に備えられている全熱交換体が非常に
大きな役目を果たしている。すなわち、全熱交換体の全
熱交換性能がよいことが一定の快適な環境を低エネルギ
ーで長時間作れることにつながるのである。
た室内で冷暖房機の運転をすると室内の空気は徐々に汚
れた空気となるため、その汚れた空気を置換といわれる
方式により換気を行っていた。すなわち、室内の汚れた
空気と新鮮な外気を入れ替えるために、一定時間冷暖房
機を運転したときは、窓や扉などを換気するために十分
な時間開放し換気を行っていた。
に新鮮な空気を取り込み、換気を行うという目的は達成
できるが、一時的に室内に比べ高温あるいは低温の外気
が導入されるために、設定温湿度に調整する為の余分な
エネルギーが必要であった。
めに開発されたのが全熱交換器といわれるもので、冷房
運転時には、多湿及び高温の外気と排出される室内の冷
たい空気間で湿分及び熱の交換を行い、冷やされた外気
を取り入れようとするものである。暖房運転時では、外
より取り入れる冷たい空気は排出される室内の暖かい空
気との間で湿分及び熱が交換され、暖かい空気が室内に
取り込まれる様になっている。すなわち、全熱交換器
は、排出される空気と取り込まれる空気の間で温度の交
換(顕熱交換)並びに湿分の交換(潜熱交換)を同時に
行う機能を有している。
別して2種類の材料が主として用いられてきた。即ち、
シリカエロジルを焼き付けしたアルミ箔等の金属材料を
用いて、ハニカムやコルゲート加工を施したものを積層
若しくはローター状に巻いたもの等を基本型として、今
日まで実用に供せられてきた。しかしながら、これらの
材料は不燃性には優れているが、材料自体の吸放湿性が
乏しいため、一定以上の潜熱交換効率を得ることが出来
なかった。
料を全熱交換体と使用する場合は、金属材料に比べて吸
放湿性を有しているため、ある程度の潜熱交換効率を向
上させることが可能となったが、更に潜熱交換効率を高
めるために、片段のコルゲート加工を施した後、ロール
状に巻いて成型した個々の熱交換器用ローターに、塩化
リチウム等の熱交換剤を3〜5重量%含浸処理を行って
付着させているのが現状である。
型したローターの端部が強いアルカリ性と熱交換剤の潮
解性のために強度低下をきたし、且つ、形状が変化し易
いとの欠点を有していた。
案した特許第1823632号には、紙の中に吸放湿特
性の優れた粉体を混抄若しくは塗布したシート状物で、
美術品や工芸品等を等を調湿して保存するための方法が
開示されているが、全熱交換体用の材料としての利用を
意図としたものではない。
吸水性高分子化合物等の吸放湿特性を有する高分子化合
物の繊維や粉体を、天然または合成繊維材料と共にシー
ト状に成形したものや、セピオライト、ゼオライト、ベ
ントナイト、アタパルジャイト、珪藻土、活性炭などの
吸放湿特性を有する無機粉体を、木材パルプと共に紙、
シート、ボード状に成形した後、コルゲート加工を施し
た吸放湿性材料で製造した湿度交換器が提案されてい
る。しかしながら、耐熱性あるいは不燃性に劣るため耐
熱性を必要としない全熱交換器での使用に限られている
のが実状である。
紙製全熱交換体及びその製造において、熱交換剤の後処
理加工を除くことにより加工後の全熱交換体の変形など
の欠点を解消し、更に、全熱交換効率を低下させること
なく、単にコルゲート加工時の熱圧のみによって、簡便
に紙製全熱交換体を製造出来る潜熱交換効率に優れた難
燃性の全熱交換体用紙を提供しようとするものである。
の結果これらの問題点を解決した新規な全熱交換体用紙
を開発した。
0〜80重量%のうち吸放湿性粉体を10〜50重量%
含む基紙の片面若しくは両面に、必要に応じて吸放湿性
粉体とバインダーを主材とした吸放湿性塗工層を設け、
更にいずれかの一方の面に、熱接着性を有する接着剤層
を部分的に設け、吸放湿性並びに熱接着性を付与したこ
とを特徴とする全熱交換体用紙を得ることにある。
ては、針葉樹未晒クラフトパルプ(NUKP)、針葉樹
晒クラフトパルプ(NBKP)、広葉樹未晒クラフトパ
ルプ(LUKP)、広葉樹晒クラフトパルプ(LBK
P)、針葉樹晒サルファイトパルプ(NBSP)、サー
モメカニカルパルプ(TMP)等の木材パルプの単独若
しくは混合物を主体とし、これに麻、竹、ワラ、ケナフ
パルプ等の非木材パルプや、ポリオレフィン等の合成パ
ルプ、レーヨン、ビニロン、ナイロン、ポリエステル等
の合成繊維、ガラス繊維、炭素繊維等の無機繊維の単独
若しくは混合したものを必要に応じて併用する。
燃処理を施す場合もある。難燃剤としては、スルファミ
ン酸グアニジン、リン酸グアニジン、スルファミン酸ア
ンモンニウム、リン酸アンモニウム等が使用可能である
が、特に制限するものではない。
クレー、カオリン、タルク、二酸化チタン、炭酸カルシ
ウム、水酸化アルミニウム等を単独あるいは混合して使
用されるが特に限定されるもではない。しかしながら、
難燃性を向上させるために、水酸化アルミニウムの如き
自己消火性粉体の使用が好ましい。その使用量は、前述
の吸放湿性粉体と合わせて紙重量の80重量%以下が望
ましい。80重量%以上にすると紙の強度が低下しコル
ゲート加工を施す際に紙が破れるなどの問題が起き、技
術的にも容易な抄紙条件を得ることが困難になる。
は、シリカゲル、シリカアルミナゲル、アルミナゲル、
活性アルミナ、合成ゼオライト、天然ゼオライト、合成
シリカ、酸性白土、活性白土、α−セピオライト、β−
セピオライト、パリゴルスカイト(アタパルジャイ
ト)、アロフェン、イモゴナイト、ベントナイト、珪藻
土、活性炭等の吸放湿特性のある天然及び合成の粉体
を、単独あるいは数種類を組み合わせて使用することが
出来、その使用量は10〜50重量%で好ましくは15
〜45重量%である。10重量%未満であると吸放湿量
が少なくなり、50重量%以上だと吸放湿量は増加する
が潜熱交換効率が頭打ちとなる。
機質粉体を主材として抄紙され、これに吸放湿性粉体を
混入し、更に各種無機質粉体、乾燥紙力増強剤、湿潤紙
力増強剤、サイズ剤、着色剤、定着剤等適宜添加し抄紙
して得られる。
要に応じて、吸放湿性を阻害しない範囲で公知のバイン
ダーを含浸あるいは塗工することができる。バインダー
としてはSBR、MBR等の合成ゴムラテックス、アク
リルエマルジョン、塩化ビニルエマルジョン、塩化ビニ
リデンエマルジョン、及びこれらの共重合エマルジョ
ン、カゼイン、澱粉、PVA等を適宜と組み合わせて使
用するが、発熱量が少なく難燃性のある塩化ビニルや塩
化ビニリデンエマルジョンあるいはこれらとの共重合体
を主体に使用することが好ましい。
用し、その片面若しくは両面に必要に応じて吸放湿性粉
体とバインダーを主材にした吸放湿性塗工層を設け、全
体として吸放湿性を付与する。吸放湿性粉体としては、
前述した全く同様なる粉体を単独あるいは数種類組み合
わせて使用できるが、塗料化が容易であるシリカゲルや
活性白土等を使用することが好ましい。
したものと同様にSBR、MBR等の合成ゴムラテック
ス、アクリルエマルジョン、塩化ビニルエマルジョン、
塩化ビニリデンエマルジョン、及びこれらの共重合エマ
ルジョン、カゼイン、澱粉、PVA等を適宜と組み合わ
せて使用するが、発熱量が少なく難燃性のある塩化ビニ
ルや塩化ビニリデンエマルジョンあるいはこれらとの共
重合体を主体に使用することが好ましい。
は2種類以上に分散剤を添加し水分散した後、バインダ
ーを加え塗料を調製するが、この際、水酸化アルミニウ
ム等の無機質粉体に保水剤、流動性改良剤、防黴剤、防
腐剤、着色剤等を必要に応じて添加する。バインダーの
添加量は、粉体100重量部に対し、通常5〜30重量
%が望ましい。5重量%以下だと塗工層の接着剤として
の量が不足するため塗工層自体の必要強度が得られ難
く、30重量%以上だとバインダーが吸放湿性粉体の表
面を覆ってしまうため吸放湿性が低下するので好ましく
ない。
ーター、ブレードコーター、ロールコーター等の塗工機
で基紙の片面若しくは両面に塗工する。塗工量は片面に
つき5〜30g/m2が望ましい。5g/m2未満では吸
放湿性が乏しくなり、30g/m2以上だと吸放湿性粉
体を混抄した基紙では吸放湿性の効果が頭打ちとなる。
に応じて吸放湿性粉体の塗工層を設けた後、いずれか一
方の片面に、熱接着剤層を部分的に設け、コルゲート加
工時の熱圧や超音波接着時の熱圧によって熱接着が可能
な全熱交換体用紙を得る。
可塑性を有する高分子化合物たとえばポリ酢酸ビニル、
ポリアクリル酸エステル類、ポリエチレン−ポリ酢酸ビ
ニル共重合体、熱可塑性エラストマー、アイオノマー、
変性アイオノマー、酢ビ系共重合ポリオレフィン、ポリ
エチレン、各種ワックス類等を主として使用する。
塗料の塗工、ホットメルト塗工、エクストルージョン塗
工などのいずれの塗工方法や接着剤を採用しても一向に
差し支えない。
部分的に設ける必要がある。その理由として、基紙の全
面に熱接着剤層を設けると、コルゲート加工を施し、全
熱交換体として使用した場合に、全熱交換体用紙一方の
表面が透湿性の悪い熱接着剤層で完全に覆われた状態に
なる結果、吸放湿性を阻害し、潜熱交換効率を低下させ
てしまうからである。
塗工機でグラビアロールの如き彫刻ロールが使用できる
ものが良い。このグラビアロールに深度50〜400μ
mの網点状、菱形状、斜線状、直線状、曲線状等の彫刻
を、面積率で20〜80%施し、これらのロールを用い
て基紙の片面に、部分的に熱接着剤を5〜25g/m2
塗工する。これらの範囲に設定する理由として、グラビ
アロールの深度については50μm以下では浅すぎるた
めに接着剤の転移量が少ないため接着力不足となり、4
00μm以上では熱接着剤の基紙へのピックアップ率が
頭打ちになるためである。面積比率については、20%
以下であると接着面積が少ないめに接着力不足となり、
80%以上であると全熱交換効率が低下するため望まし
くない。塗工量については、5g/m2以下だと接着剤
不足のため熱圧着後の接着強度が弱くなり、30g/m
2以上だと接着強度が頭打ちとなりコストアップするた
め好ましくない。
0mlC.S.F.に叩解して得られたパルプスラリー
に、水酸化アルミニウム粉体30重量部(「B−70
3」、日本軽金属(株)製)とシリカゲル粉体50重量
部(「シリカゲルPA−200」、富士シリシア化学
(株)製)を混入し、10%濃度のスラリーを調整し
た。このスラリーの固形分重量に対して湿潤紙力増強剤
(「WS−570」、日本PCM(株)製)を1%、サ
イズ剤(「サイズパインK−902」、荒川化学(株)
製)を0.3%添加した後、アンモニア水でpHを8〜
9に調整した。更にこのスラリーに固形分重量に対して
高分子アニオン性凝集剤(「ハイホルダー351」、栗
田工業(株)製)を0.006%添加した後、常法によ
り長網抄紙機で坪量110g/m2の全熱交換体用紙を
得た。
2」、住友化学工業(株)製)に、増粘剤としてアルギ
ン酸ソーダを添加し、粘度1500cps、濃度40%
の塗工液を調整した。次いで凹部の面積比率が50%、
深度100μmの彫刻を施したグラビアロールを供えた
塗工機を用いて、実施例1で得られた基紙の片面に、熱
接着性塗工液を固形分で10g/m2塗工し、坪量12
0g/m2の全熱交換体用紙を得た。
樹晒クラフトパルプ(LBKP)13重量部を混合し、
450mlC.S.F.に叩解して得られたパルプスラ
リーに、水酸化アルミニウム粉体30重量部(同上)と
シリカゲル粉体30重量部(同上)を混入し、10%濃
度のスラリーを調整した。その後は実施例1と全く同様
なる方法で、坪量80g/m2の基紙を得た。更に主成
分としてシリカゲル粉体100重量部(同上)に対し、
MBRラテックス15重量部(「ポリラツク750」、
三井東圧化学工業(株)製)を添加した濃度43%の塗
工液を調整後、エアーナイフコーターを用いて前記基紙
の片面に15g/m2の吸放湿性塗工層を設けた。次い
で実施例2と同様なる方法で、反対面に熱接着性塗工液
を固形分で10g/m2塗工し、坪量105g/m2の全
熱交換体用紙を得た。
実施例3と同様なる方法で吸放湿性塗工層を各々15g
/m2設けた後、一方の面に実施例2と同じ方法で熱接
着性塗工液を固形分で10g/m2塗工し、坪量120
g/m2全熱交換体用紙を得た。
けた坪量95g/m2の基紙の反対面に、実施例2と同
様なる熱接着性塗工液と塗工機を使用し、凹部の面積比
率が50%、深度350μmの彫刻を施したグラビアロ
ールを用いて、熱接着性塗工液を固形分で25g/m2
塗工し、坪量120g/m2の全熱交換体用紙を得た。
けた坪量95g/m2の基紙の反対面に、実施例2と同
様なる熱接着性塗工液と塗工機を使用し、凹部の面積比
率が40%、深度100μmの彫刻したグラビアロール
を用いて、熱接着性塗工液を固形分で5.6g/m2塗
工し、坪量100.6g/m2の全熱交換体用紙を得
た。
2と同組成で濃度が20%の熱接着性塗工液を用いて、
実施例6と同じグラビアロールで、片面に熱接着性塗工
液を固形分で2.8g/m2塗工し、坪量112.8g
/m2の全熱交換体用紙を得た。
樹晒クラフトパルプ(LBKP)13重量部を混合し、
450mlC.S.F.に叩解して得られたパルプスラ
リーに、水酸化アルミニウム粉体55重量部(同上)と
シリカゲル粉体5重量部(同上)を混入し、10%濃度
のスラリーを調製した。その後は実施例1と全く同様な
る方法で、坪量80g/m2の基紙を得た。更に実施例
3と同組成で濃度30%の塗工液を調製し、エアーナイ
フコーターを用いて、片面に吸放湿性塗工層を3g/m
2設け、その反対面に、凹部の面積比率が20%、深度
250μmの彫刻を施したグラビアロールを供えた塗工
機を用いて、実施例2と同様な熱接着性塗工液を固形分
で7g/m2塗工し、坪量90g/m2の全熱交換体用紙
を得た。
フコーターで両面に各々2g/m2の吸放湿塗工層を設
け、次いで凹部の面積比率が90%、深度300μmの
彫刻を施したグラビアロールを供えた塗工機を用いて、
実施例2と同じ熱接着性塗工液を片面に38g/m2塗
工し、坪量122g/m2の全熱交換体用紙を得た。
なる熱接着性塗工液を用いて、エアーナイフコーターに
て、固形分で熱接着性塗工液を30g/m2塗工し、坪
量140g/m2の全熱交換体用紙を得た。
着面同士又は熱接着面と非熱接着面を、コルゲート加工
機を用いて、熱圧で段繰り加工を施し、コルゲート加工
品を得た。得られたコルゲート加工品で図3、4のよう
な全熱交換体を得た。
を用いたE段加工したコルゲート加工品で幅12cm、
直径45cmの熱交換器用ローターを作成し、実用試験
を行った際の全熱交換率、耐久強度を示した。尚、全熱
交換効率は、風速1.5m/秒、圧損5mmHgの時の
値であり、効率が65%以下を×印、65〜74%を○
印75%以上を◎印で表記し、○印以上が適とする。ま
た、耐久強度は運転中形状が変形したり、接着部がはく
離した場合を不可とし、変化のないものを可とした。
によれば、以下に示す顕著な効果を有する。
た全熱交換体用紙を用い、通常のコルゲート加工機を用
いて、単なる熱または超音波熱を利用した圧着成形を施
すことにより容易にコルゲート加工品を製造できる。
与されているため、塩化リチウムの様な潮解性物質を使
用することなく、潜熱交換効率を向上することができ、
強度低下がなく、形状保持性の良好な全熱交換体を製造
できる。
でなく、空気の透過性を低下させることで、交換すべき
空気の混合を極力減少させ、空気浄化作用を向上させ
る。
に紙本来の吸放湿性能を大きく阻害せず、潜熱交換効率
の良い全熱交換体を製造できる。
るため不要となった場合は焼却処分が可能である。
的に塗工した全熱交換体用紙。
た後、網点状に熱接着性を有する接着剤を部分的に塗工
した全熱交換体用紙。
作成し全熱交換体とした例
作成し全熱交換体とした例
Claims (7)
- 【請求項1】 製紙用原料と無機質粉体を主材として抄
造される基紙において、該無機質粉体が基紙の全体重量
の20〜80重量%を占め、無機質粉体のうち、吸放湿
性粉体が10〜50重量%であることを特徴とする全熱
交換体用紙。 - 【請求項2】 前記基紙の片面に熱接着性を有する接着
剤層を面積比率20〜80%、塗工量5〜25g/m2
で部分的に設けたことを特徴とする全熱交換体用紙。 - 【請求項3】 前記基紙の片面に、吸放湿性粉体とバイ
ンダーを主体とする吸放湿性塗工層を5〜30g/m2
設け、反対の面に熱接着性を有する接着剤層を面積比率
20〜80%、塗工量5〜25g/m2で部分的に設け
たことを特徴とする全熱交換体用紙。 - 【請求項4】 前記基紙の両面に、吸放湿性粉体とバイ
ンダーを主体とする吸放湿性塗工層を片面につき5〜3
0g/m2設け、更にいずれかの一方の面に、熱接着性
を有する接着剤層を面積比率20〜80%、塗工量5〜
25g/m2で部分的に設けたことを特徴とする全熱交
換体用紙。 - 【請求項5】 前記基紙に、凹部が面積比率20〜80
%、深度50〜400μmの彫刻を施したグラビアロー
ルを供えた塗工機を用いて、熱接着性を有する接着剤層
を片面に塗工量5〜25g/m2且つ面積比率20〜8
0%の割合で部分的に塗工し、加熱乾燥することを特徴
とする全熱交換体用紙の製造方法。 - 【請求項6】 前記基紙の片面に、吸放湿性粉体とバイ
ンダーを主体とする吸放湿性塗工層を5〜30g/m2
の範囲で設けた後、凹部が面積比率20〜80%、深度
50〜400μmの彫刻を施したグラビアロールを供え
た塗工機を用いて、熱接着性を有する接着剤層を吸放湿
性塗工層の反対の面に塗工量5〜25g/m2の割合で
部分的に塗工し、加熱乾燥することを特徴とする全熱交
換体用紙の製造方法。 - 【請求項7】 前記基紙の両面に、吸放湿性粉体とバイ
ンダーを主体とする吸放湿性塗工層を5〜30g/m2
の範囲で設けた後、凹部が面積比率20〜80%、深度
50〜400μmの彫刻を施したグラビアロールを供え
た塗工機を用いて熱接着性を有する接着剤層を、いずれ
かの片面に塗工量5〜25g/m2の割合で部分的に塗
工し、加熱乾燥することを特徴とする全熱交換体用紙の
製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8326095A JPH10153399A (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | 全熱交換体用紙及びその製造方法 |
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JP8326095A JPH10153399A (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | 全熱交換体用紙及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH10153399A true JPH10153399A (ja) | 1998-06-09 |
Family
ID=18184051
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JP8326095A Pending JPH10153399A (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | 全熱交換体用紙及びその製造方法 |
Country Status (1)
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