本發(fā)明屬于分離,尤其涉及一種除濕轉輪基材及其制備方法。
背景技術:
1、蜂窩轉輪吸附空氣中的水蒸氣,隨著吸附的進行,空氣潛熱的釋放使轉輪的溫度升高,轉輪的吸濕能力會逐漸降低,很難實現理想的等溫除濕過程,導致整個傳熱傳質過程能力的損失,必須進行較高溫度的再生才能維持轉輪的吸濕能力。轉輪除濕機的能耗大部分來自蜂窩的再生處理,約為整個除濕系統(tǒng)能耗的75%以上。
2、玻璃纖維紙和硅膠組成了蜂窩整體,如果能同時改善基材的導熱性能,必然能大大改善轉輪的除濕性能。玻璃纖維的導熱系數一般在0.030-0.05之間,其制品常常作為絕熱材料,就是利用了它的低導熱性能。但是當其被用來作除濕轉輪的基材時,其低傳熱性能并不有利于除濕和再生過程的傳熱和傳質,反而影響了整個系統(tǒng)的傳熱效率。
3、美國專利5,667,713為了實現蜂窩吸附輪的快速再生,將一層電阻絲網和無機纖維紙結合并一起軋制成蜂窩轉輪,通過在電阻絲網上施加電流發(fā)熱使蜂窩體再生,這種直接加熱的方法雖然可以較快地使蜂窩輪再生,但是整個電阻絲網在蜂窩輪內是連接在一起的,當在再生區(qū)通電時,仍然會影響到處理區(qū)并有升溫從而損害其吸附性能。
4、理想的吸附除濕是一個等溫除濕過程,但是實際當吸附劑吸濕發(fā)生時,空氣的潛熱被釋放會導致吸附劑本身溫度升高,吸附能力隨之降低。因此需要設法維持轉輪的溫度盡可能的恒定。提高整個轉輪的導熱系數有助于熱量隨氣流消散,特別是在再生之后,轉輪的溫度更高,有的還專門設置一個冷卻區(qū)來降低轉輪的溫度。
技術實現思路
1、為了克服現有技術中除濕轉輪基材由于其低傳熱性能,不利于除濕和再生過程的傳熱和傳質,以及在制備過程中需要使用膠粘劑粘結纖維制備原料,導致生產設備復雜、生產成本高的技術問題。本發(fā)明的一個目的在于提供一種除濕轉輪基材及其制備方法,通過在除濕轉輪基材中加入高導熱系數的金屬纖維增加其傳熱性能,提高除濕轉輪再生效率,進而提高除濕機的除濕性能,同時加入熱熔粘結纖維對纖維制備原料熔融粘合,不再使用膠粘劑,簡化除濕轉輪基材的制備過程。
2、為了實現上述目的,本發(fā)明采用如下技術方案實現:一種除濕轉輪基材,包括有質量占比為10%的pe/pet皮芯復合纖維,質量占比為5-10%的不銹鋼纖維,余量為e玻璃纖維。
3、一種除濕轉輪基材的制備方法,用于制備所述除濕轉輪基材,包括有如下步驟:
4、①?將pe/pet皮芯復合纖維、不銹鋼纖維、e玻璃纖維按上述質量占比分別投入到高速搗碎機內加水分散,分散時漿濃按5%控制;
5、②?加入六偏磷酸鈉分散劑,加入量按纖維總量的0.04%控制;
6、③?將分散好的混合纖維在漿池中調制成濃度為2%的漿料;
7、④?以實驗室抄紙成型器(方形,300mm×300mm)抄造,上網濃度控制在0.05%以下,保證基材勻度;
8、⑤?經真空、壓榨脫水后在快速干燥器上烘干,烘干器表面溫度控制在140-150℃;
9、⑥?最后,進一步加工成具有氣凝硅膠的蜂窩塊體。
10、具體地,所述pe/pet皮芯復合纖維的規(guī)格為2.2dtex,長度5mm。
11、具體地,所述pe/pet皮芯復合纖維的外層pe層的熔點為130℃,內芯pet的熔點為259℃。
12、不再使用噴淋特定膠粘劑來獲得,而是靠熱熔粘結纖維,也就是所述pe/pet皮芯復合纖維熔融粘合纖維原料,簡化制備過程。
13、具體地,所述不銹鋼纖維的纖維直徑4-40μm,長度5-10mm。
14、所述不銹鋼纖維的力學性能優(yōu)于玻璃纖維,有更優(yōu)異的耐高溫性和耐化學性,更重要的是其導熱性能更好,可以明顯改善除濕轉輪的傳熱性能,有助于除濕轉輪再生,也可以提高瓦楞的形穩(wěn)性。
15、具體地,所述e玻璃纖維的纖維直徑5-10μm,長度6-10mm。
16、纖維直徑越細,表明單位面積內纖維數量越多,透氣度也會更低,而纖維長度又與纖維的交織強度直接相關,理論上纖維越長,交織的強度越大,但是過長的纖維易纏繞打結難分散無法獲得組織均勻的基材,在兼顧強度與均勻性的情況下,做出如上選擇。
17、進一步地,步驟⑤中所述烘干器表面設置一張聚四氟乙烯涂布的玻璃纖維布。
18、進一步地,步驟⑤中成型指標為:定量35±2g/m2;厚度0.18-0.20mm。
19、進一步地,步驟⑤中性能指標為:縱向抗張強度(干)≥20n/15mm;縱向抗張強度(濕)≥12n/15mm;導熱系數≥1.2w/m·k。
20、進一步地,步驟②中出現泡沫時,加入有機硅類消泡劑抑制泡沫。
21、相比現有技術,本發(fā)明的有益效果在于:
22、1、通過在除濕轉輪的基材中加入了不銹鋼纖維,使基材本身具有了導熱性能,提高了除濕轉輪的傳熱能力,降低傳熱傳質過程中的能量損失,進而降低了除濕系統(tǒng)的能耗。
23、2、在基材的制備過程中加入了pe/pet皮芯復合纖維,利用烘干過程中的熱量使其熔融達到粘合纖維原料的目的,無需再額外使用膠粘劑,簡化了制備過程,降低了生產成本。
24、3、本發(fā)明所述的制備方法使用現有成熟的工業(yè)設備,可進行批量生產,直接在現有工業(yè)設備上進行升級,可操作性和落地性較強,安全成本問題等可控。
1.一種除濕轉輪基材,其特征在于:包括有質量占比為10%的pe/pet皮芯復合纖維,質量占比為5-10%的不銹鋼纖維,余量為e玻璃纖維。
2.一種除濕轉輪基材的制備方法,用于制備權利要求1所述的除濕轉輪基材,其特征在于:包括有如下步驟:
3.如權利要求2所述的制備方法,其特征在于:所述pe/pet皮芯復合纖維的規(guī)格為2.2dtex,長度5mm。
4.如權利要求2所述的制備方法,其特征在于:所述pe/pet皮芯復合纖維的外層pe層的熔點為130℃,內芯pet的熔點為259℃。
5.如權利要求2所述的制備方法,其特征在于:所述不銹鋼纖維的纖維直徑4-40μm,長度5-10mm。
6.如權利要求2所述的制備方法,其特征在于:所述e玻璃纖維的纖維直徑5-10μm,長度6-10mm。
7.如權利要求2所述的制備方法,其特征在于:步驟⑤中所述烘干器表面設置一張聚四氟乙烯涂布的玻璃纖維布。
8.如權利要求2所述的制備方法,其特征在于:步驟⑤中成型指標為:定量35±2g/m2;厚度0.18-0.20mm。
9.如權利要求2所述的制備方法,其特征在于:步驟②中出現泡沫時,加入有機硅類消泡劑抑制泡沫。