JPS6213048B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6213048B2 JPS6213048B2 JP54001437A JP143779A JPS6213048B2 JP S6213048 B2 JPS6213048 B2 JP S6213048B2 JP 54001437 A JP54001437 A JP 54001437A JP 143779 A JP143779 A JP 143779A JP S6213048 B2 JPS6213048 B2 JP S6213048B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- moisture
- gas shield
- permeable gas
- shield according
- permeability coefficient
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Drying Of Gases (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、空気調和(以下空調という)機器
の全熱交換器の仕切板等に用いられる透湿性気体
遮蔽物、特に気体の選択透過性及び難燃性を改善
した透湿性気体遮蔽物に関するものである。
の全熱交換器の仕切板等に用いられる透湿性気体
遮蔽物、特に気体の選択透過性及び難燃性を改善
した透湿性気体遮蔽物に関するものである。
近時、暖房あるいは冷房などの空調機器が発達
かつ普及し、これを用いた居住空間が拡大される
につれて、換気の際に温度及び湿度が回収できる
空調用全熱交換器に対する要求が高まつてきてい
る。このような空調用全熱交換器の仕切板として
用いられる部材の特性としては、通気性が小さ
く、しかも透湿性が大きいと同時に難燃性である
ことが要求される。これは、使用時に屋外から屋
内に吸入される新鮮な空気と、屋内から屋外に排
出される汚れた空気とが混合することなく、しか
も顕熱と同時に潜熱(水蒸気がもつている気化
熱)も熱交換できるようにするため、水蒸気が吸
入空気と排出空気との間で効率よく移行するこ
と、及びこのような空調機器の部材には消防法上
難燃性であることが要求されるからである。
かつ普及し、これを用いた居住空間が拡大される
につれて、換気の際に温度及び湿度が回収できる
空調用全熱交換器に対する要求が高まつてきてい
る。このような空調用全熱交換器の仕切板として
用いられる部材の特性としては、通気性が小さ
く、しかも透湿性が大きいと同時に難燃性である
ことが要求される。これは、使用時に屋外から屋
内に吸入される新鮮な空気と、屋内から屋外に排
出される汚れた空気とが混合することなく、しか
も顕熱と同時に潜熱(水蒸気がもつている気化
熱)も熱交換できるようにするため、水蒸気が吸
入空気と排出空気との間で効率よく移行するこ
と、及びこのような空調機器の部材には消防法上
難燃性であることが要求されるからである。
このような要求に対処するために、本発明者等
は既に吸湿剤としてハロゲン化リチウムと必要に
応じて難燃剤を含む水溶性高分子物質を、例えば
紙、布、不織布、アスベスト紙またはセラミツク
スの薄板などの多孔質部材に含浸または塗布する
ことにより、通気性が小さく、しかも透過性が大
きいという、透湿性を改善した気体遮蔽物を発明
した(特許第888975号)。
は既に吸湿剤としてハロゲン化リチウムと必要に
応じて難燃剤を含む水溶性高分子物質を、例えば
紙、布、不織布、アスベスト紙またはセラミツク
スの薄板などの多孔質部材に含浸または塗布する
ことにより、通気性が小さく、しかも透過性が大
きいという、透湿性を改善した気体遮蔽物を発明
した(特許第888975号)。
この透湿性気体遮蔽物の透湿係数(透湿性の定
量値)及び透気係数(通気性の定量値)は、前記
吸湿剤及び水溶性高分子物質の含有率に依存し、
透湿係数は主として吸湿剤の含有率の増加と共に
増大し、透気係数は主として水溶性高分子物質の
含有率の増加と共に減少する。しかし、透湿性気
体遮蔽物の透湿係数と透気係数はそれぞれ独立に
変化するのではなく、透気係数を小さくするため
に水溶性高分子物質の含有率を増加させると、透
湿係数も小さくなる。また、透湿係数を大きくす
るために吸湿剤の含有率を増加させると、高湿度
時にドレインが発生するという問題を生じる。量
産加工においても、吸湿剤及び水溶性高分子物質
の含有率の増加は、これらの含浸処理後乾燥した
透湿性気体遮蔽物の可撓性を低下させ、この遮蔽
物の巻取り時に折れたり、巻取つた透湿性気体遮
蔽物を巻戻すときに吸湿した薬剤が巻取り面を接
着して巻戻すことができなくなるという問題を生
じる。以上の理由によつて薬剤、即ち吸湿剤、高
分子物質の含有率を任意に増加させることはでき
ない。
量値)及び透気係数(通気性の定量値)は、前記
吸湿剤及び水溶性高分子物質の含有率に依存し、
透湿係数は主として吸湿剤の含有率の増加と共に
増大し、透気係数は主として水溶性高分子物質の
含有率の増加と共に減少する。しかし、透湿性気
体遮蔽物の透湿係数と透気係数はそれぞれ独立に
変化するのではなく、透気係数を小さくするため
に水溶性高分子物質の含有率を増加させると、透
湿係数も小さくなる。また、透湿係数を大きくす
るために吸湿剤の含有率を増加させると、高湿度
時にドレインが発生するという問題を生じる。量
産加工においても、吸湿剤及び水溶性高分子物質
の含有率の増加は、これらの含浸処理後乾燥した
透湿性気体遮蔽物の可撓性を低下させ、この遮蔽
物の巻取り時に折れたり、巻取つた透湿性気体遮
蔽物を巻戻すときに吸湿した薬剤が巻取り面を接
着して巻戻すことができなくなるという問題を生
じる。以上の理由によつて薬剤、即ち吸湿剤、高
分子物質の含有率を任意に増加させることはでき
ない。
透湿性気体遮蔽物の素材としては、紙、布、不
織布、アスベスト紙などの繊維性多孔質部材が性
能、加工性、価格などの面から多用されている。
そこで、本発明者等は、薬剤の含有率を増加させ
ずに、透湿性気体遮蔽物の気体の選択透過性を改
善するための方法を見出すために、繊維性多孔質
部材の透湿係数PH2O及び炭酸ガスを代表とする
透気係数Pco2と、これらの部材の構成因子との関
係について詳細に調べた。その結果、繊維性多孔
質部材の透気係数Pco2は部材の空隙率をεと空隙
の屈曲率qの関数として次式のように表わせるこ
とがわかつた。
織布、アスベスト紙などの繊維性多孔質部材が性
能、加工性、価格などの面から多用されている。
そこで、本発明者等は、薬剤の含有率を増加させ
ずに、透湿性気体遮蔽物の気体の選択透過性を改
善するための方法を見出すために、繊維性多孔質
部材の透湿係数PH2O及び炭酸ガスを代表とする
透気係数Pco2と、これらの部材の構成因子との関
係について詳細に調べた。その結果、繊維性多孔
質部材の透気係数Pco2は部材の空隙率をεと空隙
の屈曲率qの関数として次式のように表わせるこ
とがわかつた。
Pco2=(ε/q2)・Pco2 ……(1)
ただし、P゜co2は空気中における炭酸ガスの
透気係数を表わし、25℃で1.41×10-3Kg/mhcm
Hgの値をもつ。
透気係数を表わし、25℃で1.41×10-3Kg/mhcm
Hgの値をもつ。
また、透湿係数PH2Oは水蒸気として透過する
成分と、部材の表面に吸着後凝集した液状水が毛
細管現象によつて背面に透過し、再び気化する成
分Plの和として次式のように表わせることもわか
つた。
成分と、部材の表面に吸着後凝集した液状水が毛
細管現象によつて背面に透過し、再び気化する成
分Plの和として次式のように表わせることもわか
つた。
PH2O=(ε/q2)・P゜H2O+Pl ……(2)
ただし、P゜H2Oは空気中における透湿係数を
表わし、25℃で8.94×10-4Kg/mhcmHgの値をも
つ。
表わし、25℃で8.94×10-4Kg/mhcmHgの値をも
つ。
前記(1)式及び(2)式から、素材の空隙率及び屈曲
率が決まれば透気係数及び透湿係数の第1項が定
まり、素材に対する気体の選択透過性はPlが大き
いほどよくなることがわかる。そして、薬剤のう
ち水溶性高分子化合物は空隙率の減少及び屈曲率
の増大に作用し、吸湿剤はPlの増大に作用する。
率が決まれば透気係数及び透湿係数の第1項が定
まり、素材に対する気体の選択透過性はPlが大き
いほどよくなることがわかる。そして、薬剤のう
ち水溶性高分子化合物は空隙率の減少及び屈曲率
の増大に作用し、吸湿剤はPlの増大に作用する。
繊維性多孔質部材は、素材の屈曲率を測定した
結果、繊維径が小さく、複雑な空間分布を有する
ほど大きくなることがわかつた。また、Plは材料
の含水率及び毛細管力の関数と考えられ、吸湿性
が大きいほど、また微細な繊維が緻密に絡み合つ
ているほど大きいことがわかつた。即ち、繊維径
が細く、かつ複雑な空間分布を有するような素材
を選択すれば薬剤の含有率を増加させなくても、
透湿性気体遮蔽物に対する気体の選択透過性を改
善できることが明らかとなつた。
結果、繊維径が小さく、複雑な空間分布を有する
ほど大きくなることがわかつた。また、Plは材料
の含水率及び毛細管力の関数と考えられ、吸湿性
が大きいほど、また微細な繊維が緻密に絡み合つ
ているほど大きいことがわかつた。即ち、繊維径
が細く、かつ複雑な空間分布を有するような素材
を選択すれば薬剤の含有率を増加させなくても、
透湿性気体遮蔽物に対する気体の選択透過性を改
善できることが明らかとなつた。
このような知見に基づいて、前述した要求を満
足する繊維性多孔質部材として、繊維径が5μm
以下のガラス繊維とセルロース繊維を混抄したガ
ラス繊維混抄紙を開発し、この混抄紙に吸湿剤と
難燃剤(必要に応じて)を含む水溶性高分子物質
を種々の含有率になるように含浸させて透湿性気
体遮蔽物を製造し、その透湿係数及び透気係数を
測定した結果、薬剤の含有率が低くても高度の気
体の選択透過性及び難燃性を実現できることを見
出し、この発明を完成させるに至つた。
足する繊維性多孔質部材として、繊維径が5μm
以下のガラス繊維とセルロース繊維を混抄したガ
ラス繊維混抄紙を開発し、この混抄紙に吸湿剤と
難燃剤(必要に応じて)を含む水溶性高分子物質
を種々の含有率になるように含浸させて透湿性気
体遮蔽物を製造し、その透湿係数及び透気係数を
測定した結果、薬剤の含有率が低くても高度の気
体の選択透過性及び難燃性を実現できることを見
出し、この発明を完成させるに至つた。
この発明において、前記ガラス繊維としては繊
維径が5μm以下のものが好ましく、特に0.1〜
1.0μmのものが透湿、透気特性に優れ、好適で
ある。セルロース繊維としては長繊維の麻、楮、
綿繊維あるいはパルプが用いられる。
維径が5μm以下のものが好ましく、特に0.1〜
1.0μmのものが透湿、透気特性に優れ、好適で
ある。セルロース繊維としては長繊維の麻、楮、
綿繊維あるいはパルプが用いられる。
前記吸湿剤としは、一般に乾燥剤として使用さ
れているハロゲン化合物、酸化物、塩類、水酸化
物をはじめ、吸湿性物質あるいは多価アルコール
類を用いることができ、特に塩化リチウムが好適
である。
れているハロゲン化合物、酸化物、塩類、水酸化
物をはじめ、吸湿性物質あるいは多価アルコール
類を用いることができ、特に塩化リチウムが好適
である。
難燃剤としては、一般に紙類の難燃剤として使
用されているグアニジン塩類が用いられるが、特
に塩酸グアニジンは吸湿性が強く、吸湿剤も兼ね
るので好適である。
用されているグアニジン塩類が用いられるが、特
に塩酸グアニジンは吸湿性が強く、吸湿剤も兼ね
るので好適である。
前記水溶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、メチルセルロースなどが用
いられる。特に、ポリビニルアルコールまたはヒ
ドロキシエチルセルロースが好適である。
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、メチルセルロースなどが用
いられる。特に、ポリビニルアルコールまたはヒ
ドロキシエチルセルロースが好適である。
前記繊維性多孔質部材に吸湿剤を含む高分子物
質を含有させる場合、吸湿剤1〜5重量%及び水
溶性高分子物質5〜20重量%の水溶液または必要
に応じて難燃剤10〜20重量%を含む水溶液を調製
し、この水溶液を用いて繊維性多孔質部材に含浸
または塗布する。このとき、これらの薬剤の含有
率は繊維性多孔質部材に対し10〜90重量%となる
ようにすることが好ましい。含有率が10重量%以
下では透気係数が大き過ぎ、また90重量%以上で
は前述したように透湿係数の低下、高湿度時のド
レイン発生という問題を生じるだけでなく、量産
加工時に巻取り、巻戻しが困難になるので好まし
くない。
質を含有させる場合、吸湿剤1〜5重量%及び水
溶性高分子物質5〜20重量%の水溶液または必要
に応じて難燃剤10〜20重量%を含む水溶液を調製
し、この水溶液を用いて繊維性多孔質部材に含浸
または塗布する。このとき、これらの薬剤の含有
率は繊維性多孔質部材に対し10〜90重量%となる
ようにすることが好ましい。含有率が10重量%以
下では透気係数が大き過ぎ、また90重量%以上で
は前述したように透湿係数の低下、高湿度時のド
レイン発生という問題を生じるだけでなく、量産
加工時に巻取り、巻戻しが困難になるので好まし
くない。
ガラス繊維混抄紙の機械強度の指標としての抗
張力とガラス混抄率の関係は第1図に示すように
なる。量産加工においては1Kg/15mm以上が必要
とされることより、ガラス繊維混抄率は80%以下
とすることが好ましい。
張力とガラス混抄率の関係は第1図に示すように
なる。量産加工においては1Kg/15mm以上が必要
とされることより、ガラス繊維混抄率は80%以下
とすることが好ましい。
薬剤含有率が30重量%の透湿性気体遮蔽物の透
湿係数及び難燃性の定量値である酸素指数(JIS
K7201にその試験法が規定されている)のガラス
繊維混抄率依存性をそれぞれ第2図、第3図に示
す。第2図における曲線イは相対湿度60%、曲線
ロは相対湿度20%の低湿度条件下での透湿係数で
ある。
湿係数及び難燃性の定量値である酸素指数(JIS
K7201にその試験法が規定されている)のガラス
繊維混抄率依存性をそれぞれ第2図、第3図に示
す。第2図における曲線イは相対湿度60%、曲線
ロは相対湿度20%の低湿度条件下での透湿係数で
ある。
この第2図よりガラス繊維混抄率が高い透湿性
気体遮蔽物ほど湿度の影響が少なくなり、低湿度
条件下においても高い透湿係数が保持させること
がわかる。また、相対湿度60%で透湿係数が1×
10-4Kg/mhcmHg以上の好適な値が得られるのは
ガラス繊維混抄率30%以上である。
気体遮蔽物ほど湿度の影響が少なくなり、低湿度
条件下においても高い透湿係数が保持させること
がわかる。また、相対湿度60%で透湿係数が1×
10-4Kg/mhcmHg以上の好適な値が得られるのは
ガラス繊維混抄率30%以上である。
一方、第3図における曲線イは上記試料、曲線
ロは薬剤から難燃剤を除いた試料の酸素指数であ
る。これから、混抄率の増加と共に酸素指数が急
激に増大することがわかる。曲線イの場合には混
抄率10%以上で耐燃性に優れるノーメツクスシー
トの酸素指数30を越えている。
ロは薬剤から難燃剤を除いた試料の酸素指数であ
る。これから、混抄率の増加と共に酸素指数が急
激に増大することがわかる。曲線イの場合には混
抄率10%以上で耐燃性に優れるノーメツクスシー
トの酸素指数30を越えている。
以上、繊維性多孔質部材及び透湿性気体遮蔽物
の諸特性のガラス繊維混抄率依存性を検討した結
果、ガラス繊維混抄率10%〜90%の範囲で有効な
特性を示し、30%〜80%が特に好適な特性となつ
ている。
の諸特性のガラス繊維混抄率依存性を検討した結
果、ガラス繊維混抄率10%〜90%の範囲で有効な
特性を示し、30%〜80%が特に好適な特性となつ
ている。
この発明に係る透湿性気体遮蔽物は、空気や炭
酸ガスのような気体は繊維間に形成された緻密な
高分子物質の薄膜に遮断されて透過することが殆
ど不可能であるが、水蒸気は前記繊維及び薄膜が
吸湿性を有しているので、これらの表面に吸着さ
れ、凝集して液状水となり、微細な繊維間に存在
する毛細管を毛細管現象によつて移動し、背面で
気化することによつて透過する。また、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
気体の透過を阻止しており、高度の気体の選択透
過性を与えることになる。更に、素材として不燃
性のガラス繊維を混抄したので、全体としての難
燃性も大幅に向上する。
酸ガスのような気体は繊維間に形成された緻密な
高分子物質の薄膜に遮断されて透過することが殆
ど不可能であるが、水蒸気は前記繊維及び薄膜が
吸湿性を有しているので、これらの表面に吸着さ
れ、凝集して液状水となり、微細な繊維間に存在
する毛細管を毛細管現象によつて移動し、背面で
気化することによつて透過する。また、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
気体の透過を阻止しており、高度の気体の選択透
過性を与えることになる。更に、素材として不燃
性のガラス繊維を混抄したので、全体としての難
燃性も大幅に向上する。
この種の気体遮蔽物は、例えば空調機器用の全
熱交換器にそのまま、あるいは積層して使用され
るが、その特性上屋外から屋内に取入れられる新
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熱交換及び水蒸気がも
つ潜熱の交換を行うことができる。これは、全熱
交換器の熱回収率を高くするだけではなく、屋内
の湿度変化を少なくするため、衛生管理上からも
極めて有益である。また、高度の難燃性を有する
ために消防法の規定を満たすことができ、安全で
ある。
熱交換器にそのまま、あるいは積層して使用され
るが、その特性上屋外から屋内に取入れられる新
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熱交換及び水蒸気がも
つ潜熱の交換を行うことができる。これは、全熱
交換器の熱回収率を高くするだけではなく、屋内
の湿度変化を少なくするため、衛生管理上からも
極めて有益である。また、高度の難燃性を有する
ために消防法の規定を満たすことができ、安全で
ある。
第1図はこの発明に係る透湿性気体遮蔽物の素
材となるガラス繊維混抄紙の抗張力とガラス繊維
混抄率との関係を示す図、第2図は上記気体遮蔽
物の透湿係数とガラス繊維混抄率との関係を示す
図、第3図は上記気体遮蔽物の酸素指数とガラス
繊維混抄率との関係を示す図である。
材となるガラス繊維混抄紙の抗張力とガラス繊維
混抄率との関係を示す図、第2図は上記気体遮蔽
物の透湿係数とガラス繊維混抄率との関係を示す
図、第3図は上記気体遮蔽物の酸素指数とガラス
繊維混抄率との関係を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 繊維径が5μm以下のガラス繊維とセルロー
ス繊維とを混抄した繊維性多孔質部材に、吸湿剤
及び難燃剤のうち少なくとも吸湿剤を含む高分子
物質を含浸または塗布して含有させたことを特徴
とする透湿性気体遮蔽物。 2 ガラス繊維の混抄率を10〜90%とした特許請
求の範囲第1項記載の透湿性気体遮蔽物。 3 セルロース繊維として、長繊維の麻、楮、綿
繊維あるいは木材パルプ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。 4 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。 5 難燃剤として、グアニジン塩類を用いる特許
請求の範囲第1項記載の透湿性気体遮蔽物。 6 高分子物質として、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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP143779A JPS5594621A (en) | 1979-01-08 | 1979-01-08 | Moisture-permeable gas shielding |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP143779A JPS5594621A (en) | 1979-01-08 | 1979-01-08 | Moisture-permeable gas shielding |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5594621A JPS5594621A (en) | 1980-07-18 |
| JPS6213048B2 true JPS6213048B2 (ja) | 1987-03-24 |
Family
ID=11501411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP143779A Granted JPS5594621A (en) | 1979-01-08 | 1979-01-08 | Moisture-permeable gas shielding |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5594621A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60175521A (ja) * | 1984-02-21 | 1985-09-09 | Seibu Giken:Kk | 除湿機用素子の製造法 |
| US4857081A (en) * | 1987-10-15 | 1989-08-15 | Separation Dynamics, Inc. | Separation of water from hydrocarbons and halogenated hydrocarbons |
| JP2006150323A (ja) * | 2004-11-01 | 2006-06-15 | Japan Gore Tex Inc | 隔膜およびその製法、並びに該隔膜を備えた熱交換器 |
| US8316542B2 (en) | 2007-04-17 | 2012-11-27 | Mitsubishi Electric Corporation | Method of manufacturing total heat exchange element and total heat exchange element |
-
1979
- 1979-01-08 JP JP143779A patent/JPS5594621A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5594621A (en) | 1980-07-18 |
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