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発明の名称 除湿素子の製造法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−305209
公開日 平成10年(1998)11月17日
出願番号 特願平9−131677
出願日 平成9年(1997)5月6日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】永田 武三郎
発明者 三好 英雄 / 松村 裕司
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 水ガラス粉末、非水系有機バインダーおよび非水系溶剤を主成分として混合して得たスラリーを無機質繊維紙に塗工し、それを成形体に成形し、水ガラス粉末をシリカゲルに変化させたことを特徴とする除湿素子の製造法。
【請求項2】 水ガラス粉末に、粒径が5〜50μmの範囲のものを用いた請求項1に記載の除湿素子の製造法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、再生除湿器や全熱交換器に用いられる除湿素子の製造法の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、除湿素子の一つとして、ガラス繊維、セラミック繊維等の無機質繊維から作った紙または不織布と、それを波形に成形したものとを交互に重ね合わせて接合して構成したハニカム構造体に除湿剤を担持したものが知られている。前記除湿剤の一つとして、シリカゲルを使用したものがあり、シリカゲルを担持したハニカム構造除湿素子の代表的なものには、ハニカム構造体に水ガラスを含浸させ、次いで酸処理によって珪酸アルカリを珪酸ゲルに変換した後乾燥する製造法(例えば、特公昭51−30384号公報参照)が知られている。
【0003】また、無機質繊維紙を使用し、除湿素子の形状でハニカム構造体に成形する成形工程の前、または後において無機質繊維に水ガラスを含浸して、含水量3〜20%の和水水ガラス状になるまで乾燥濃縮し、酸に浸漬してシリカヒドロゲルを生成せしめ、乾燥した湿気交換素子の製造法(特開昭61−101228号公報参照)などがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述した除湿素子の製造法にあっては、除湿素子の形状に成形する成形工程の前、または後において、無機質繊維紙に水ガラスを含浸する方法をとっているため、例えば、除湿素子の成形工程前に無機質繊維紙に水ガラスを含浸する場合には、水ガラスを半乾燥した状態でコルゲート加工しなければならず、加工機に水ガラスが付着する等により、効率よく成形体を製造することが難しいという問題点がある。また、ハニカム構造体成形工程後に水ガラスを含浸する場合には、水ガラスを多量に付着させると、ハニカム孔に目詰まりを生じ、また全体均一に水ガラスを付着することが困難という問題がある。
【0005】本発明は、上述した従来の問題点を解消するためになされたものであって、従来のシリカゲル担持除湿素子の製造工程で、水ガラスを無機質繊維紙またはそのハニカム構造体に含浸する場合、シリカゲルの原料である水ガラスを粉末状態で無機質繊維紙に多量に、かつ均一に塗工させることのできる、改良された除湿素子の製造法を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明による除湿素子の製造法は、水ガラス粉末、非水系有機バインダーおよび非水系溶剤を主成分として混合して得たスラリーを無機質繊維紙に塗工し、それを成形体に成形し、水ガラス粉末をシリカゲルに変化させることを要旨としている。
【0007】本発明の水ガラス粉末としては、1号ないし3号の珪酸ソーダ粉末をいずれも使用することができる。特に結晶水を含み水に対する溶解性の良好な水ガラス粉末が好ましく使用される。これらに代わる珪酸アルカリ粉末も代替使用が可能である。水ガラス粉末の粒径は5〜50μmのものが適当で、5μm以下では水ガラス粉末は湿気を吸い、塊となり、取り扱いが困難となる。また50μm以上ではスラリー下部に水ガラス粉末が沈降し、均一なスラリーを得られにくい。
【0008】非水系の有機バインダーは水ガラス粉末を無機質繊維紙に固定するもので、この非水系有機バインダーとしては、可塑剤が不要なアクリル系バインダー、またはDBP、DOP等の可塑剤を添加したPVB(ポリビニルブチラール)等の有機バインダーが適当である。その理由は、バインダーによる固定後の無機質繊維紙に柔軟性を与えることにより、ハニカム構造体を成形するためのコルゲート加工(波形加工)を可能にすることができるからである。
【0009】非水系有機バインダーは、粘度を調整するため、アルコール類、トルエン、キシレン、酢酸エチル、MEK等の汎用の溶剤で3〜10倍に希釈したものを使用し、スラリー全重量に対する有機バインダー添加量は不揮発分で5〜20%としたものがよく、非水系有機バインダーには、除湿の効果がなく、ハニカム成形後不必要であるため、水ガラス粉末を充分固定できるための最小量にとどめておく。
【0010】水ガラス粉末の担体となる無機質繊維紙としては、ガラス繊維やセラミック繊維の使用が好ましいが、特にそれらに限定されるのではなく、その無機質繊維紙の種類、寸法等製品に応じて適当なものを任意に選択使用できる。また、水ガラスを固定した無機質繊維紙をコルゲート加工したハニカム構造体の形状、寸法は適当なものを任意に選択することができる。しかし、無機質繊維紙には、除湿素子製造工程において酸等と接触したときの特性劣化がなるべく少ない素材から成るものを使用することが望ましい。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態として、水ガラス粉末60〜100重量部、非水系有機バインダー10〜30重量部、溶剤70〜140重量部を混合して得たスラリーは粘度10〜100psに調整し、ロールコータにより無機質繊維紙に塗工し、これにより水ガラス粉末を100〜150g/m2固定し、このようにして水ガラス粉末を非水系有機バインダーで固定した無機質繊維紙を用いてコルゲート加工した波形紙と、加工しない平面紙を交互に重ね合わせて接合して成るハニカム構造体とした後、固定した水ガラス粉末の含水率を調整し、酸で処理することにより、所定の細孔構造を有するシリカゲルに変化させ、400℃の焼成により、シリカゲルを担持した除湿素子を作成した。
【0012】
【実施例】
実施例1ガラス繊維紙に結晶水を含む粒径10μmに調整した水ガラス粉末100重量部、アクリル系バインダー25重量部、トルエン75重量部を混合し、粘度70psのスラリーとした。次いで、ロールコータを用いて前記スラリーを前記ガラス繊維紙上に均一に塗工した後、110℃で乾燥し、溶剤トルエンを除去した。製作した塗工紙には水ガラス粉末が140g/m2固定され、塗工紙は充分な柔軟性を有し、後工程のコルゲート加工に際して何ら問題がなかった。上記の塗工紙をセルピッチ3.3mm、山高1.9mmのセル寸法のハニカム構造体に成形した後、水ガラス含水率を調整し、酸処理することにより水ガラスをシリカゲルに変化させたところ、シリカゲルが150kg/m3固定された除湿素子を得た。
【0013】実施例2セラミック繊維紙に平均粒径20μmに調整した水ガラス粉末30重量部、PVB7重量部、エタノール60重量部、可塑剤DBP3重量部を混合し、粘度60psのスラリーとした。次いで、実施例1と同様にロールコータを用いてセラミック繊維紙に均一に塗工した後、100℃で乾燥し、溶剤を除去した。塗工したセラミック繊維紙には水ガラス粉末が100g/m2固定され、作製した塗工紙は充分な柔軟性を有し、後工程のコルゲート加工に際して何ら問題がなかった。前記塗工紙を、実施例1と同様に、ハニカム構造体に成形した後、シリカゲルに変化させたところ、シリカゲルが105kg/m3固定された除湿素子を得た。
【0014】比較例1セラミック繊維紙をセルピッチ3.3mm、山高1.9mmのセル寸法のハニカム構造体に成形した後、固形分濃度27%の水ガラスに含浸し、100℃で乾燥した。この含浸−乾燥操作を3回繰り返し、水ガラスを140kg/m3固定した。実施例1と同様に、水ガラス含水率を調整した後、酸処理しシリカゲルに変化させたところ、シリカゲルが100kg/m3固定された除湿素子を得た。
【0015】
【発明の効果】以上、詳述したように、本発明によれば、水ガラス粉末を多量かつ、均一に固定することができ、酸処理後はシリカゲルを多量、かつ均一に担持した除湿素子が得られる。




 

 


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