ES2345384T3 - Papel funcional utilizado en un intercambiador de calor de un ventilador. - Google Patents
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Abstract
Papel funcional para un intercambiador de calor de un ventilador, preparado colocando una lámina interna compuesta por entre el 10 y el 40% de pasta química de madera blanqueada que presenta un refinado de 200 a 300 ml CSF y del 60 al 90% de polvo fino de pasta química de madera blanqueada que presenta un refinado inferior a 100 ml CSF entre láminas externas compuestas por fibras de morera.
Description
Papel funcional utilizado en un intercambiador
de calor de un ventilador.
La presente invención se refiere a un papel
funcional para un intercambiador de calor incorporado en un
ventilador para descargar hacia el exterior aire interior y
succionar hacia el interior aire exterior, para realizar al mismo
tiempo operaciones de intercambio de calor sensible y calor latente
entre el aire interior y el aire exterior, y a un intercambiador de
calor de un ventilador que utiliza el mismo.
En general, el contenido en dióxido de carbono
del aire aumenta en un espacio herméticamente cerrado con el paso
del tiempo debido a la respiración de seres vivos, y presenta
efectos perjudiciales sobre la respiración. Por consiguiente, se
utiliza un ventilador para cambiar aire interior contaminado por
aire exterior puro especialmente en un espacio estrecho donde
permanece un número de personas tal como una oficina o un
vehículo.
El ventilador incluye un soplante para soplar de
manera forzada aire interior y aire exterior, y repite un proceso
de descargar hacia el exterior aire interior contaminado y succionar
hacia el interior aire exterior puro.
Sin embargo, cuando las operaciones de
enfriamiento y ventilación se realizan en el interior al mismo
tiempo, se agota el aire interior enfriado y se succiona el aire
exterior caliente. Por tanto, una temperatura del aire interior es
superior a una temperatura de enfriamiento, reduciendo la eficacia
de enfriamiento. En el caso de que las operaciones de calentamiento
y ventilación, se realicen simultáneamente en el interior, se agota
el aire interior calentado y se succiona aire exterior enfriado.
Como resultado, la temperatura del aire interior es inferior a una
temperatura de calentamiento, reduciendo la eficacia de
calentamiento.
Por tanto, el ventilador incluye además un
intercambiador de calor para intercambiar calor entre el aire
interior y el aire exterior.
En detalle, haciendo referencia a la figura 1,
un ventilador general incluye una carcasa 2 que compone el aspecto
externo, un intercambiador de calor 10 instalado en la carcasa 2,
para hacer fluir por separado aire interior y aire exterior, e
intercambiar calor entre el aire interior y el aire exterior, un
orificio de succión de aire exterior 4a y un orificio de descarga
de aire exterior 4b formados en las superficies opuestas de la
carcasa 2, para succionar y descargar aire exterior,
respectivamente, un orificio de succión de aire interior 6a y un
orificio de descarga de aire interior 6b formados a un lado del
orificio de succión de aire exterior 4a y el orificio de descarga
de aire exterior 4b, para succionar y descargar aire interior,
respectivamente, un ventilador de suministro de aire 8 instalado
dentro del orificio de descarga de aire exterior 4b, para succionar
hacia el interior aire exterior, un ventilador de escape de aire 9
instalado dentro del orificio de descarga de aire interior 6b, para
descargar hacia el exterior aire interior, y un prefiltro (no
representado) instalado dentro del orificio de succión de aire
exterior 4a, para filtrar sustancias extrañas tales como polvo del
aire exterior.
En este caso, se forma una guía de paso de aire
exterior 5 entre el orificio de succión de aire exterior 4a y el
orificio de descarga de aire exterior 4b, de tal manera que el aire
exterior succionado desde el orificio de succión de aire exterior
4a puede descargarse al orificio de descarga de aire exterior 4b a
través del intercambiador de calor 10, y se forma una guía de paso
de aire interior 7 entre el orificio de succión de aire interior 6a
y el orificio de descarga de aire interior 6b de manera que el aire
interior succionado desde el orificio de succión de aire interior
6a puede descargarse al orificio de descarga de aire interior 6b a
través del intercambiador de calor 10. El orificio de succión de
aire exterior 4a y el orificio de descarga de aire interior 6b se
acoplan a conductos exteriores (no mostrados) unidos al lado
exterior, y el orificio de descarga de aire exterior 4b y el
orificio de succión de aire interior 6a se acoplan a conductos
interiores (no representados) unidos al lado interior.
Por consiguiente, cuando se hacen funcionar el
ventilador de suministro de aire 8 y el ventilador de escape de
aire 9, tal como se muestra en la figura 2, se succiona aire
exterior hacia el lado interior a través del orificio de succión de
aire exterior 4a, el intercambiador de calor 10, el ventilador de
suministro de aire 8 y el orificio de descarga de aire exterior 4b,
y tal como se muestra en la figura 3, se descarga el aire interior
hacia el lado exterior a través del orificio de succión de aire
interior 6a, el intercambiador de calor 10, el ventilador de escape
de aire 9 y el orificio de descarga de aire interior 6b. Es decir,
el aire interior y el aire exterior fluyen a través de diferentes
pasos en el intercambiador de calor 10, para intercambiar
calor.
El intercambiador de calor 10 se forma apilando
de manera alternante una pluralidad de unidades de intercambio de
calor para hacer fluir por separado aire interior y aire exterior,
intercambiando calor de ese modo entre el aire interior y el aire
exterior a través de placas 20 de transferencia de calor. Tal como
se ilustra en las figuras 4 y 5, primeras láminas con pliegues 22
se adhieren a las placas 20 de transferencia de calor en una
dirección para formar primeros recorridos de aire 26 a través de los
que pasa aire exterior, y segundas láminas con pliegues 24 se
adhieren a las placas 20 de transferencia de calor en otra dirección
(por ejemplo, dirección vertical con respecto a la primera
dirección) para formar segundos recorridos de aire 28 a través de
los que pasa aire interior.
La pluralidad de placas 20 de transferencia de
calor están formadas en forma de placas planas, para intercambiar
calor entre el aire exterior que fluye a través de los primeros
recorridos de aire 26 y el aire interior que fluye a través de los
segundos recorridos de aire 28. Además, la pluralidad de primeras
láminas con pliegues 22 y la pluralidad de segundas láminas con
pliegues 24 están compuestas generalmente por el mismo material que
las placas 20 de transferencia de calor, y curvadas unas pocas veces
en forma de onda triangular, para proporcionar espacios de paso
para el aire interior y el aire exterior. El intercambiador de calor
10 paralelepípedo rectangular se forma apilando secuencialmente las
primeras láminas con pliegues 22, las placas 20 de transferencia de
calor y las segundas láminas con pliegues 24 en direcciones
verticales entre sí. En este caso, el aire exterior y el aire
interior pasan a través de los primeros y segundos recorridos de
aire 26 y 28 formados por las primeras láminas con pliegues 22 y
las segundas láminas con pliegues 24, que se cruzan entre sí,
intercambiando calor de ese modo a través de las placas 20 de
transferencia de calor.
Sin embargo, en el intercambiador de calor del
ventilador convencional, las placas 20 de transferencia de calor,
las primeras láminas con pliegues 22 y las segundas láminas con
pliegues 24 están compuestas por aluminio, que transfiere calor con
eficacia pero que no intercambia normalmente humedad entre el aire
interior y el aire exterior. Por consiguiente, cuando se utiliza el
ventilador, sufre variación la humedad interior.
Con el fin de solucionar el problema anterior,
se han realizado intentos para aplicar papel funcional que se
conoce que presenta una alta tasa de transmisión de vapor de agua
(WVTR) a las placas de transferencia de calor y/o las láminas con
pliegues. Sin embargo, el papel que presenta una alta WVTR también
presenta alta permeabilidad al aire, lo que no es adecuado para las
placas de transferencia de calor y/o las láminas con pliegues.
Un objetivo de la presente invención es
proporcionar papel funcional que presenta resistencia al aire,
eficacia de transmisión de vapor de agua y eficacia de
transferencia de calor excelentes, que puede utilizarse como
material de placas de transferencia de calor y/o láminas con
pliegues para un intercambiador de calor de un ventilador.
Otro objetivo de la presente invención es
proporcionar papel funcional que presenta acción antibacteriana.
Con el fin de alcanzar los objetivos descritos
anteriormente de la invención, se proporciona papel funcional para
un intercambiador de calor de un ventilador, preparado colocando una
lámina interna compuesta por del 10 al 40% de pasta química de
madera blanqueada que presenta un refinado de 200 a 300 ml CSF y del
60 al 90% de polvo fino de pasta química de madera blanqueada que
presenta un refinado inferior a 100 ml CSF entre láminas externas
compuestas de fibras de morera.
Preferentemente, el refinado de la pasta química
de madera blanqueada oscila desde 200 hasta 250 ml CSF. En este
caso, la lámina interna contiene del 25 al 35% de pasta química de
madera blanqueada.
Preferentemente, el refinado del polvo fino de
pasta química de madera blanqueada oscila desde 15 hasta 50 ml CSF.
Más preferentemente, el refinado del polvo fino de pasta química de
madera blanqueada oscila desde 15 hasta 25 ml CSF. En este caso, la
lámina interna contiene del 65 al 75% de polvo fino de pasta química
de madera blanqueada.
En la presente memoria, la pasta es pasta kraft
de frondosas blanqueada.
Además, las láminas interna y externa contienen
además del 0,02 al 0,04% de adyuvantes de retención conocidos para
facilitar la fijación de polvo o fibras finos.
Las láminas externas incluyen además un agente
antibacteriano de manera que el papel funcional puede presentar
propiedades antibacterianas. Por ejemplo, las láminas externas
contienen del 10 al 15% de ocre, del 3 al 9% de agente
antibacteriano compuesto por extractos de semillas de pomelo, o
ambos.
La lámina interna incluye además del 0,3 al 0,8%
de dímero de alquil-ceteno para facilitar la
transmisión de humedad haciendo que las superficies de las fibras
de la lámina interna sean hidrófobas.
Según un aspecto de la invención, un
intercambiador de calor de un ventilador incluye: placas de
transferencia de calor, primeros recorridos de aire a través de los
que pasa el aire interior descargado hacia el exterior y segundos
recorridos de aire a través de los que pasa el aire exterior
succionado hacia el interior que están apilados en las placas de
transferencia de calor a intervalos predeterminados; primeras
láminas con pliegues adheridas a los primeros recorridos de aire,
para obtener espacios de paso del aire exterior; y segundas láminas
con pliegues adheridas a los segundos recorridos de aire, para
obtener espacios de paso del aire interior, siendo por lo menos una
de las placas de transferencia de calor, las primeras láminas con
pliegues y las segundas láminas con pliegues papel funcional
preparado colocando una lámina interna compuesta del 20 al 40% de
pasta química de madera blanqueada que presenta un refinado de 200
a 300 ml CSF y del 60 al 80% de polvo fino de pasta química de
madera blanqueada que presenta un refinado inferior a 100 ml CSF
entre láminas externas compuestas por fibras de morera.
La figura 1 es una vista en perspectiva que
ilustra el interior de un ventilador general;
la figura 2 es una vista en sección transversal,
tomada a lo largo de la línea A-A de la figura
1;
la figura 3 es una vista en sección transversal,
tomada a lo largo de la línea B-B de la figura
1;
la figura 4 es una vista en perspectiva que
ilustra un intercambiador de calor del ventilador general mostrando
la estructura de placas de transferencia de calor y láminas con
pliegues;
la figura 5 es una vista en perspectiva que
ilustra parte de la figura 4;
la figura 6 es una vista conceptual que ilustra
la estructura del papel funcional según la presente invención;
la figura 7 es una vista a modo de ejemplo que
ilustra un aparato para medir la eficacia de intercambio de
transferencia de calor en un intercambiador de calor de un
ventilador utilizando el papel funcional según la presente
invención;
las figuras 8A y 8B son fotografías que muestran
resultados de pruebas antibacterianas del papel funcional mediante
un método de placa con discos de papel según la presente
invención;
la figura 9 es una fotografía SEM de una lámina
interna del papel funcional según la presente invención; y
las figuras 10A y 10B son unas fotografías SEM
de una lámina externa del papel funcional según la presente
invención.
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Ahora, la presente invención se describirá con
más detalle basándose en formas de realización preferidas. Sin
embargo, se reconoce que el alcance de la presente invención no debe
limitarse a estas formas de realización preferidas sino a las
reivindicaciones tal como se enumeran a continuación en la presente
memoria.
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó papel según el método según las
normas TAPPI T 200 y T 218. Se batió la pasta kraft de frondosas en
pilas holandesas Valley para laboratorio para obtener un refinado de
240 ml CSF y 20 ml CSF, respectivamente. La pasta kraft de
frondosas que componía una lámina interna de papel funcional estaba
destinada a mejorar la resistencia al aire del papel funcional. Se
añadieron el polvo fino de pasta kraft de frondosas batido a 20 ml
CSF y otros aditivos a la pasta kraft de frondosas batida a 240 ml
CSF según la composición de la tabla 1, y se preparó la sustancia
resultante como papel con un gramaje de 40 g/m^{2}.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Se cortaron fibras de morera fabricadas en China
en aproximadamente 2 cm de longitud y se disgregaron uniformemente
mediante un disgregador convencional, se mezclaron uniformemente
ocre y otros aditivos con las mismas tal como se muestra en la
tabla 2, y se preparó la sustancia resultante como papel con un
gramaje de 15 g/m^{2}, preparándose de ese modo láminas externas
1 y 2 del papel funcional. Los materiales para fabricación de papel
de las condiciones nº 1 y nº 2 tuvieron la misma proporción de la
composición. En este caso, GFSE-X (extractos de
semillas de pomelo-X) era un agente antibacteriano
natural para proporcionar propiedades antibacterianas al papel, y
estaba compuesto por extractos de semillas de pomelo.
En un proceso de fabricación de papel, se
preparó un material para papel en un recipiente para fabricar papel
acuático rectangular tal como se muestra en las tablas 1 y 2, se
vertió la suspensión de material para papel en el recipiente para
fabricar papel acuático rectangular, se mezcló uniformemente la
sustancia resultante en una placa deflectora, y se formó una banda
bombeando hacia fuera agua. Se eliminó una cantidad excesiva de
agua de la banda a través de una prensa para fabricación de papel, y
se secó completamente la banda a través de un secador de
tambor.
En un proceso de combinación de papel del papel
funcional, tal como se muestra en la figura 6, se preparó la
segunda lámina externa que contenía fibras de morera y ocre en las
condiciones de fabricación de papel nº 1 y nº 2, se preparó la
lámina interna que contenía pasta kraft de frondosas y polvo fino y
se colocó sobre la segunda lámina externa, y se preparó la primera
lámina externa que contenía fibras de morera y ocre y se colocó
sobre la lámina interna. Se colocaron las tres láminas de papel
sobre la prensa para fabricación de papel, se prensaron durante 5
minutos a la presión de 3,5 kgf/cm^{2}, y se secaron completamente
en el secador de tambor a una temperatura de 105 \pm 2ºC.
Se prepararon seis láminas de papel (gramaje: 70
g/m^{2}) en las condiciones nº 1 y nº 2, y se midieron las
propiedades físicas de las mismas tales como resistencia a la
tracción, resistencia al rasgado, resistencia al estallido, grosor,
resistencia al aire, WVTR y rendimiento de transferencia de calor,
respectivamente.
\vskip1.000000\baselineskip
Se midieron la resistencia a la tracción,
resistencia al rasgado y resistencia al estallido del papel
funcional según la norma TAPPI T 220.
La tabla 3 muestra los resultados de las
mediciones de las propiedades físicas del papel funcional compuesto
por fibras de morera, pasta kraft de frondosas y ocre. En
comparación con las propiedades físicas del papel de la invención,
se enumeran las propiedades físicas del papel de Kumhwang Paper y el
papel (L-1 y F-1) de Mitsubishi
Paper en Japón como grupos control.
\vskip1.000000\baselineskip
El papel de la invención presentó resistencia a
la tracción, resistencia al rasgado y resistencia al estallido más
excelentes que el papel de Kumhwang Paper y el papel de Mitsubishi
Paper. Parecía que la pasta kraft de frondosas y el polvo fino de
la lámina interna facilitaba el acoplamiento por hidrógeno entre las
fibras y finalmente contribuía a las mejoras de las propiedades
físicas del papel.
El papel de la invención presentó un mayor
grosor que el del de Mitsubishi Paper. El grosor del papel estaba
aumentado debido a que se preparó el papel a escala de laboratorio
en las condiciones de fabricación de papel más débiles que las
condiciones del campo real. Por ejemplo, el papel de Kumhwang Paper
presentó un gramaje de aproximadamente 78 g/m^{2}, y el papel de
la invención presentó un gramaje de 61 a 64
g/m^{2}. Sin embargo, el papel de Kumhwang Paper presentó un
grosor de 108 \mum, y nº 1 y nº 2 presentaron un grosor de
aproximadamente 120 \mum. Es decir, el papel de la invención
presentó un menor gramaje pero un mayor grosor, lo que puede
resultar de las diferencias en la presión de deshidratación y la
presión de prensado durante el proceso de fabricación de papel. Los
materiales utilizados pueden provocar tales diferencias. Sin
embargo, a diferencia del papel de Kumhwang Paper que contenía sólo
fibras de morera y ocre, la presente invención utilizaba pasta
kraft de frondosas como la lámina interna, lo que será ventajoso en
la reducción del grosor. Se debió a que la pasta kraft de frondosas
era mucho menor en volumen que las fibras de morera. Por tanto, se
esperaba producir papel mucho más delgado en el proceso real
utilizando la proporción de mezclado de la composición de material
para papel de la invención.
Los intervalos óptimos de la resistencia física
del papel funcional eran de 450 a 800 N \cdot m/g de resistencia
a la tracción, de 990 a 1.115 mN \cdot m^{2}/g de resistencia al
rasgado, y de 2,5 a 6,0 kPa \cdot m^{2}/g de resistencia al
estallido. Se determinaron tales intervalos óptimos seleccionando
los valores más altos y más bajos de las propiedades físicas de
cada muestra de papel considerando de las propiedades anisotrópicas
del papel.
\vskip1.000000\baselineskip
Se midió la resistencia al aire según la norma
TAPPI T 460 utilizando un aparato de medición de resistencia al
aire PPS de Messmer. En la medición de la resistencia al aire con
PPS de Messmer, el aparato de medición de resistencia al aire
aspiró 100 ml de aire a través de papel presionado con una presión
de 0,5 kgf/cm^{2}, y se obtuvo el tiempo (s) del aire que pasaba
completamente a través del papel. El papel denso presentó alta
resistencia al aire y papel suelto presentó muy baja resistencia al
aire. Es decir, cuando aumentaba un valor de la resistencia al
aire, se tardó un largo tiempo para que una cierta cantidad de aire
pasara a través del papel en la dirección z del papel, y cuando
disminuía el valor de la resistencia al aire, la cierta cantidad de
aire pasó fácilmente a través del papel en la dirección z del
papel.
papel.
Se midió la WVTR del papel funcional según la
norma TAPPI T 448, y se representó mediante la siguiente
fórmu-
la:
la:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
- WVTR (g/m^{2} \cdot D) = Tasa de transmisión de vapor de agua
- x = ganancia de humedad en gramos durante el periodo de tiempo y
- y = tiempo en horas para la ganancia de humedad x
- A = área expuesta de una muestra, m^{2}
\vskip1.000000\baselineskip
La tabla 4 muestra los resultados de las
mediciones de la resistencia al aire y la WVTR del papel funcional
de la invención, el papel de Mitsubishi Paper y el papel de Kumhwang
Paper.
\vskip1.000000\baselineskip
Habitualmente, se ha utilizado ampliamente
CaCl_{2} anhidro utilizado como desecante de un aparato de
medición de WVTR. La WVTR del CaCl_{2} anhidro era
aproximadamente de 3.100 g/m^{2} \cdot D. La WVTR de papel nº 1
y nº 2 producidos en las condiciones experimentales mencionadas
anteriormente era de 600 g/m^{2} \cdot D, que era cinco veces
inferior a la del CaCl_{2} anhidro. No obstante, el papel nº 1 y
nº 2 mostró resistencia al aire y WVTR preferibles. Se reconoció
fácilmente que la existencia o la ausencia de una película de
barrera para impedir la transmisión de humedad en el CaCl_{2}
anhidro presentaba grandes efectos sobre la eficacia de transmisión
de vapor de agua.
Se conocía que el flujo de aire que pasaba a
través de la película de papel se veía influido considerablemente
por una serie de huecos formados por una red de papel. Por
consiguiente, cuando existía un gran número de huecos, fluía
fácilmente el aire en la dirección z del papel y se transmitía
rápidamente la humedad. Es decir, cuando aumentaba la permeabilidad
al aire, la WVTR también aumentaba. Por ejemplo, L-1
que presenta alta resistencia al aire entre las muestras de la
tabla 4 mostró una resistencia al aire de aproximadamente 3.500
segundos, pero una muy baja WVTR de 408 g/m^{2} \cdot D.
En general, es muy difícil producir papel que
presente tanto una resistencia al aire constante como una WVTR
óptima. Por tanto, con el fin de impedir que los gases se transmitan
en la dirección z del papel, debe realizarse un proceso mecánico
tal como batido en las fibras de papel para facilitar la fibrilación
de las fibras, induciendo de ese modo un acoplamiento firme entre
las fibras. Además, deben llenarse los huecos del papel con fibras
finas fabricadas artificialmente. Para mejorar la eficacia de
transmisión de vapor de agua, debe transmitirse regularmente la
humedad a través de los huecos finos de papel. Por consiguiente, se
necesita que se eliminen los factores que disminuyen la eficacia de
transmisión de vapor de agua en el papel.
Para esto, la presente invención mejora la
eficacia de transmisión de vapor de agua colocando las láminas
externas primera y segunda compuestas por fibras de morera y ocre en
ambas superficies de la lámina interna compuesta por la pasta
química (pasta kraft). Tradicionalmente, se ha utilizado el papel
coreano compuesto de fibras de morera como papel para ventana y
actualmente como papel de empapelar debido a su ventilación e
higroscopicidad excelentes. Dichos efectos de las fibras de morera
se aplican a la presente invención para mejorar la eficacia de
transmisión de vapor de agua.
Se utilizaron las fibras finas (20 ml CSF) para
la lámina interna en aproximadamente el 70% para mejorar la
resistencia al aire, de manera que grandes superficies específicas
de las fibras finas puedan interrumpir la transmisión de humedad
que pasa a través de la película de papel. Además, las fibras finas
compuestas de fibras de pasta natural estaban comprendidas por
celulosa que presenta una pluralidad de grupos hidroxilo hidrófilos
(-OH), y por tanto se acoplaban fácilmente a la humedad que pasaba a
través del película de papel. Con el fin de facilitar la
transmisión de humedad, se necesitaba que las superficies de las
fibras fueran hidrófobas. Se utilizó dímero de
alquil-ceteno (AKD) para este fin. La WVTR de papel
funcional procesado con AKD se mejoró más que la del papel
funcional no procesado en aproximadamente el 5,6%. Un ángulo de
contacto formado en la superficie del papel funcional era de 98,9.
Esto implicaba que las superficies de las fibras de papel fueran
suficientemente hidrófobas para presentar una afinidad muy baja por
la humedad periférica.
Como resultado, tal como se muestra en la tabla
4, el papel nº 1 y nº 2 de la invención cumplieron tanto con la
WVTR como con la resistencia al aire a diferencia del papel de
Kumhwang Paper y el papel (L-1) de Mitsubishi
Paper.
Paper.
Se midió la eficacia de transferencia de calor
del papel funcional según la norma JIS B 8628. La figura 7 muestra
un aparato de medición de la eficacia de transferencia de calor.
Haciendo referencia a la figura 7, el principio de medición se
dividió en una cámara climatizada del lado interior y una cámara
climatizada del lado exterior a partir de un intercambiador de
calor HRV de un ventilador. En la presente memoria, el aire que
fluía desde la cámara climatizada del lado interior hacia el
ventilador se definió como aire de retorno RA, el aire que fluía
desde el ventilador hacia la cámara climatizada del lado interior se
definió como aire de suministro SA, el aire que fluía desde el
ventilador hacia la cámara climatizada del lado exterior se definió
como aire de escape EA, y el aire que fluía desde la cámara
climatizada del lado exterior hacia el ventilador se definió como
aire exterior OA, respectivamente. Se obtuvieron los valores de
entalpía del OA, RA y SA midiendo una temperatura de termómetro
seco y una temperatura de termómetro húmedo de cada aire, y se
calculó la eficacia de intercambio de transferencia de calor
mediante la siguiente fórmula:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
La tabla 5 muestra las condiciones de prueba de
la norma JIS B 8628.
\vskip1.000000\baselineskip
En la tabla 5, "enfriamiento" implica
condiciones de ventilación en verano y "calentamiento" implica
condiciones de ventilación en invierno. La tabla 6 muestra la
eficacia de transferencia de calor medida en el intercambiador de
calor utilizando el papel funcional de la invención en las
condiciones de prueba mencionadas anteriormente.
\vskip1.000000\baselineskip
Tal como se muestra en la tabla 6, cuando el
ventilador utilizaba el papel funcional de la invención, la eficacia
de intercambio de transferencia de calor (basándose en la entalpía
tal como se mencionó anteriormente) era superior al 70%
independientemente de un volumen de aire H o L. El papel funcional
de la invención mostró un resultado más satisfactorio que el de
Mitsubishi Paper.
Se midió la propiedad antibacteriana del papel
funcional con respecto a microorganismos según un método de placa
con discos de papel. Es decir, se inoculó uniformemente la
suspensión en un medio para placa plana de cultivo de gérmenes, y
se adhirió un disco de papel de la muestra de papel funcional
esterilizado (8 mm de diámetro interno, calentado durante 1 hora en
horno seco 100) a la superficie del medio para placa plana. Se
cultivó en un incubador a 30ºC durante 24 a 48 horas. Se confirmó el
crecimiento de gérmenes en los grupos control, y se midió un
diámetro (mm) de una zona clara alrededor del disco de papel, para
comparar los efectos antibacterianos. Los agrupamientos conocidos
utilizados para la prueba antibacteriana fueron Staphylococcus
aureus y E. coli.
En la presente invención, se añadió el
GSFE-X compuesto por extractos de semillas de pomelo
como agente antibacteriano en la producción del papel funcional.
Las figuras 8A y 8B ilustran los resultados de la prueba
antibacteriana del papel funcional procesado con
GFSE-X. Cada dibujo muestra 1 (control), 2 (3%), 3
(6%), 4 (9%), 5 (12%) y 6 (15%). En este caso, cuando se añadió
E.coli en más del 6% de peso tras secado en horno de fibras
de pasta, se formaron círculos inhibidores alrededor de las muestras
de papel (figura 8A), y cuando se añadió Staphylococcus
aureus en más del 3%, se formaron círculos inhibidores alrededor
de las muestras de papel (figura 8B). Cuanto más agente
antibacteriano se añadía, más se mejoraba la acción antibacteriana
del papel.
Puede utilizarse ocre como el agente
antibacteriano, o también pueden utilizarse otros agentes
bacterianos conocidos inofensivos para los seres humanos.
Se utilizó FE-SEM de JEOL Ltd.,
para fotografiar la estructura de superficie del papel funcional.
Los aumentos eran X200 y X1000.
La figura 9 es una fotografía SEM de la lámina
interna del papel funcional. Tal como se muestra en la figura 9,
cuando se mezcló una gran cantidad de polvo fino batido a 20 ml CSF
con las fibras de pasta kraft de frondosas batida a 240 ml CSF, los
grandes huecos formados entre las fibras casi desaparecieron. Este
podría ser un factor fundamental para mejorar la resistencia al
aire del papel funcional.
Las figuras 10A y 10B son fotografías SEM de la
superficie de la lámina externa del papel funcional. La figura 10A
muestra grandes huecos formados en la superficie de la lámina
externa del papel funcional, y la figura 10B muestra un estado de
retención del polvo de GSFE-X y ocre añadido a la
red de fibras como elementos del agente antibacteriano. Parecía que
las partículas se sedimentaron en la red de fibras debido a la
operación de los adyuvantes de retención de cadena polimérica tales
como Ca-PAM en vez de mantenerse debido a la
operación de filtración natural durante el procedimiento de
formación de banda. Los elementos de agente antibacteriano
sedimentados y los elementos de ocre contribuyeron a la
manifestación de la acción antibacteriana del papel funcional.
La presente invención proporciona el papel
funcional que presenta resistencia al aire, eficacia de transmisión
de vapor de agua y eficacia de transferencia de calor excelentes,
que puede utilizarse como material de placas de transferencia de
calor y/o láminas con pliegues para el intercambiador de calor del
ventilador. Además, el papel funcional puede dotarse de la acción
antibacteriana.
Aunque se han descrito las formas de realización
preferidas de la presente invención, se entiende que la presente
invención no debe limitarse a estas formas de realización preferidas
sino que pueden realizarse diversos cambios y modificaciones por un
experto en la materia dentro del alcance de la presente invención,
tal como se reivindica a continuación en la presente memoria.
Claims (13)
1. Papel funcional para un intercambiador de
calor de un ventilador, preparado colocando una lámina interna
compuesta por entre el 10 y el 40% de pasta química de madera
blanqueada que presenta un refinado de 200 a 300 ml CSF y del 60 al
90% de polvo fino de pasta química de madera blanqueada que presenta
un refinado inferior a 100 ml CSF entre láminas externas compuestas
por fibras de morera.
2. Papel funcional según la reivindicación 1, en
el que el refinado de la pasta química de madera blanqueada está
comprendido entre 200 y 250 ml CSF.
3. Papel funcional según la reivindicación 2, en
el que la lámina interna contiene del 25 al 35% de pasta química de
madera blanqueada.
4. Papel funcional según la reivindicación 1, en
el que el refinado del polvo fino de pasta química de madera
blanqueada está comprendido entre 15 y 50 ml CSF.
5. Papel funcional según la reivindicación 4, en
el que el refinado del polvo fino de pasta química de madera
blanqueada está comprendido entre 15 y 25 ml CSF.
6. Papel funcional según la reivindicación 5, en
el que la lámina interna contiene del 65 al 75% de polvo fino de
pasta química de madera blanqueada.
7. Papel funcional según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en el que la pasta es pasta kraft de
frondosas blanqueada.
8. Papel funcional según la reivindicación 7, en
el que las láminas interna y externa comprenden además del 0,02 al
0,04% de adyuvantes de retención conocidos.
9. Papel funcional según la reivindicación 8, en
el que las láminas externas comprenden además un agente
antibacteriano.
10. Papel funcional según la reivindicación 9,
en el que el agente antibacteriano está compuesto por ocre y se
añade en el intervalo comprendido entre el 10 y el 15%.
11. Papel funcional según la reivindicación 9,
en el que el agente antibacteriano está compuesto por extractos de
semillas de pomelo y se añade en el intervalo comprendido entre el 3
y el 9%.
12. Papel funcional según la reivindicación 7,
en el que la lámina interna comprende además entre el 0,3 y el 0,8%
de dímero de alquil-ceteno.
13. Intercambiador de calor de un ventilador,
que comprende: placas de transferencia de calor, unos primeros
recorridos de aire a través de los cuales pasa el aire interior
descargado hacia el exterior y unos segundos recorridos de aire a
través de los cuales pasa el aire exterior succionado hacia el
interior que están apilados en las placas de transferencia de calor
a intervalos predeterminados;
unas primeras láminas con pliegues adheridas a
los primeros recorridos de aire, para obtener espacios de paso del
aire exterior; y
unas segundas láminas con pliegues adheridas a
los segundos recorridos de aire, para obtener espacios de paso del
aire interior,
en el que por lo menos una de las placas de
transferencia de calor, las primeras láminas con pliegues y las
segundas láminas con pliegues es papel funcional según la
reivindicación 1, mediante lo cual se prepara el papel colocando
una lámina interna compuesta por entre el 20 y el 40% de pasta
química de madera blanqueada que presenta un refinado de 200 a 300
ml CSF y del 60 al 80% de polvo fino de pasta química de madera
blanqueada que presenta un refinado inferior a 100 ml CSF entre
láminas externas compuestas por fibras de morera.
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