粘合剂、包含干燥粘合剂层的总热交换元件和结构以及粘合剂的生产方法与流程

1.本公开适用于粘合剂相关技术领域，并且例如涉及一种包含纤维素纤维的粘合剂、包括干燥粘合剂层的结构和总热交换元件以及用于生产粘合剂的方法。


背景技术：

2.纳米纤维素是一种呈这样形式的材料，其中纤维素的结晶和非结晶部分、植物细胞壁的主要组分彼此组合并且具有纳米级的直径和微米级的长度。这种纳米纤维素是具有大的纵横比和优异的机械性能的环保材料。
3.这种纳米纤维素可以利用诸如机械研磨、化学溶解、生物培养等方法来制备。主要经由机械研磨和化学溶解获得的纳米纤维素是由于其亲水功能基团(羟基基团)以分散在水中的悬浮液的形式获得的，并且能够作为复合材料增强剂、增稠剂、化妆品添加剂等而被应用。
4.这种纳米纤维素的用途之一是用于粘合剂。此外，使用这种纳米纤维素的粘合剂可以用于总热交换元件的结合。
5.然而，对于使用纳米纤维素的粘合剂和使用纳米纤维素来结合总热交换元件，存在要解决的问题。
6.例如，在下面的现有技术文献(专利文献1)中描述的发明是与使用纳米纤维素的粘合剂有关的发明。根据专利文献1中描述的发明的粘合剂可以通过基于粘合剂的总重量分别以0.1重量百分比(wt％)至12.0重量百分比和0.1重量百分比至12.0重量百分比的浓度将纳米纤维素和淀粉彼此组合来产生，并且可以被施加到纸产品的待结合的表面。
7.然而，包含在粘合剂中的淀粉容易被微生物降解，使得存在粘合强度随时间降低的问题，并且还存在淀粉容易受到细菌和真菌生长的影响的问题。
8.在下面的现有技术文献(专利文献2)中描述的发明是与使用纳米纤维素的粘合剂有关的发明。专利文献2公开了一种生产天然粘合剂的方法，该天然粘合剂包含直径在300μm至1nm的范围内的磨碎的(分离的)纤维素和水。
9.然而，仅由纳米纤维素构成的粘合剂存在的问题在于，当施加到纸时，水分扩散，导致直到干燥强度劣化，并且在干燥之后在所施加的纸中起皱。
10.因此，需要一种能够解决现有技术的问题的方法。


技术实现要素：

11.技术问题
12.本公开的目的在于提供一种粘合剂、包括干燥粘合剂层的结构和总热交换元件以及用于生产粘合剂的方法，该粘合剂在被施加时可以防止水分扩散，并且因此防止在被干燥时粘合强度的弱化。
13.此外，本公开提供了一种粘合剂、包括干燥粘合剂层的结构和总热交换元件以及
用于生产粘合剂的方法，该粘合剂可以通过被赋予吸湿性防止在被干燥时粘合强度的弱化。
14.此外，本公开提供了一种粘合剂、包括干燥粘合剂层的结构和总热交换元件以及用于生产粘合剂的方法，该粘合剂可以被赋予阻燃性(retardancy)。
15.此外，本公开提供了一种粘合剂、包括干燥粘合剂层的结构和总热交换元件以及用于生产粘合剂的方法，该粘合剂可以被赋予抗菌性能。
16.此外，本公开提供了一种粘合剂、包括干燥粘合剂层的结构和总热交换元件以及用于生产粘合剂的方法，该粘合剂可以在被施加到总热交换元件时提高总热交换效率。
17.此外，根据本公开的另一实施方式，存在本文没有提及的另外的技术效果。本领域技术人员将能够经由本文献和附图的整个含义理解该另外的技术效果。
18.技术方案
19.作为解决上述技术问题的第一方面，本公开提供了一种含有分散在水中的固体内容物的粘合剂，其中，所述固体内容物包含纳米纤维素以及被赋予羧基甲基基团的羧基甲基纤维素。
20.此外，粘合剂可包含0.1至5重量百分比的纳米纤维素和0.1至5重量百分比的羧基甲基纤维素。
21.此外，粘合剂还可以包含无机水分吸收剂。
22.此外，无机水分吸收剂可以包括氯化钙、氯化锂、氯化镁或硅胶中的至少一种。
23.此外，粘合剂可包含0.1至1重量百分比的无机水分吸收剂。
24.此外，粘合剂还可以包含抗菌剂。
25.此外，抗菌剂可以包括装载有ag、cu或zn的多孔无机抗菌剂或包含溴硝丙二醇、苯基苯酚或苯并噻唑啉的有机抗菌剂中的至少一种。
26.此外，粘合剂可包含0.1至1重量百分比的抗菌剂。
27.此外，纳米纤维素的直径可以在1至50nm的范围内。
28.此外，纳米纤维素可以被赋予磷酸功能基团。
29.此外，磷酸功能基团和羧基甲基基团中的每一者可以以从0.5至3.0mmol/g的范围内的比率来赋予。
30.此外，羧基甲基纤维素可以防止水扩散到待粘附的物体上。
31.此外，水的含量可以在从88.0至99.6重量百分比的范围内。
32.作为解决该技术问题的第二方面，本公开提供了一种结构，该结构包括位于第一构件和第二构件之间的干燥粘合剂层，其中，干燥粘合剂层包含15至35重量百分比的纳米纤维素和65至85重量百分比的被赋予羧基甲基基团的羧基甲基纤维素。
33.此外，干燥粘合剂层还可以包含无机水分吸收剂。
34.此外，干燥粘合剂层还可以包含抗菌剂。
35.作为解决该技术问题的第三方面，本公开提供了一种具有干燥粘合剂层的总热交换元件，该总热交换元件包括第一总热交换片、第二总热交换片和定位在第一总热交换片与第二总热交换片之间的干燥粘合剂层，其中，干燥粘合剂层包含15至35重量百分比的纳米纤维素和65至85重量百分比的被赋予羧基甲基基团的羧基甲基纤维素。
36.此外，第一总热交换片可以是用于热交换的构件，并且第二总热交换片可以是定
位在第一总热交换片之间以限定供空气穿过的空间的间隔件。
37.作为解决上述技术问题的第四方面，本公开提供了一种用于生产包含分散在水中的固体内容物的粘合剂的方法，该方法包括：获得第一溶液，纳米纤维素分散在该第一溶液中；获得第二溶液，被赋予羧基甲基基团的羧基甲基纤维素分散在该第二溶液中；以及将第一溶液和第二溶液彼此混合。
38.此外，该方法还可以包括向混合物中添加无机水分吸收剂。
39.此外，该方法还可以包括向混合物中添加抗菌剂。
40.此外，纳米纤维素可以被赋予磷酸功能基团。
41.此外，磷酸功能基团的赋予可以包括以从1:0.01至1:0.5wt％的量添加纸浆(pulp)和磷酸以获得纳米纤维素。
42.有益效果
43.本公开的实施方式具有如下效果。
44.首先，根据本公开的粘合剂具有赋予吸湿性、阻燃性、防止水分扩散的性能和赋予粘合剂抗菌性能的效果。
45.此外，当根据本公开的粘合剂用于总热交换元件时，赋予吸湿性以提高潜热交换效率。
46.此外，根据本公开的粘合剂即使在相对低的干燥温度下也可以维持高粘合强度，并且可以通过磷酸盐功能基团被赋予阻燃性而无需单独的阻燃剂。
47.此外，当使用根据本公开的粘合剂进行工作时，可以提高过程中的工作效率。
附图说明
48.图1是示出根据本公开的实施方式的粘合剂的示意图。
49.图2是示出根据本公开的本实施例的粘合剂的水分捕集能力的示意图。
50.图3是示出根据比较例的粘合剂的水分捕集状态的示意图。
51.图4是示出包括被施加根据本公开的实施方式的粘合剂的干燥粘合剂层的结构的示意性截面图。
52.图5是示出可以被施加根据本公开的实施方式的粘合剂的总热交换器和总热交换元件的示意图。
53.图6是示出可以被施加根据本公开的实施方式的粘合剂的总热交换元件的示例的示意图。
54.图7是示出可以被施加根据本公开的实施方式的粘合剂的总热交换元件的另一示例的示意图。
55.图8是示出可以被施加根据本公开的实施方式的粘合剂的总热交换元件的又一示例的示意图。
56.图9是示出用于生产根据本公开的实施方式的粘合剂的方法的流程图。
57.图10是示出以用于生产根据本公开的实施方式的粘合剂的方法获得纳米纤维素分散在其中的溶液的过程的流程图。
58.图11是示出以用于生产根据本公开的实施方式的粘合剂的方法获得羧基甲基纤维素分散在其中的溶液的过程的流程图。
具体实施方式
59.现在将详细参考本公开的实施方式，其示例在附图中示出。只要有可能，在整个附图中将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分，并且将省略其冗余描述。如本文所用，后缀“模块”和“单元”被可互换地添加或使用以便于本说明书的制备，并且不旨在暗示不同的含义或功能。在描述本说明书中公开的实施方式时，可以不详细描述相关的公知技术，以便不模糊本说明书中公开的实施方式的主题。另外，需要注意的是，附图仅是为了便于理解本说明书中所公开的实施方式，而不应被理解为限制本说明书中所公开的技术精神。
60.此外，尽管为了简单而单独描述了附图，但是通过组合至少两个或更多个附图实现的实施方式也在本公开的范围内。
61.此外，当诸如层、区域或模块的元件被描述为在另一元件“上”时，应当理解，元件可以直接在另一元件上，或者它们之间可以存在中间元件。
62.本公开涉及一种粘合剂及其制造方法。例如，根据本公开的粘合剂可以用于总热交换元件。
63.根据本公开的这种粘合剂具有能够被赋予吸湿性、阻燃性、防止水分扩散的性能和抗菌性能的优点。
64.粘合剂的粘合强度和阻燃性可以通过纳米纤维素实现。此外，防止粘合剂的水分扩散的性质可以通过羧基甲基纤维素实现。
65.例如，可以通过纳米纤维素的磷酸盐基团赋予阻燃性。此外，水分扩散到纸的现象可以通过羧基甲基纤维素的水分亲和力降低。
66.此外，粘合剂的吸湿性可以通过无机水分吸收剂实现。此外，抗菌性能可以通过添加抗菌剂来实现。
67.粘合剂可包含纳米纤维素的磷酸盐功能基团。因此，由于磷酸盐处理的纳米纤维素和添加剂(包括羧基甲基纤维素、无机水分吸收剂和抗菌剂)的优异结合性质，可赋予粘合剂功能性。
68.存在于纳米纤维素和羧基甲基纤维素中的羟基基团(-oh)可以与阳离子功能添加剂材料组合。
69.根据本公开的这种粘合剂可以用于总热交换元件。当根据本公开的粘合剂用于总热交换元件时，潜热交换效率可以由于吸湿性被赋予到粘合剂而提高。因此，粘合剂可有助于提高总热交换效率。
70.此外，根据本公开的粘合剂即使在相对低的干燥温度下也可以保持高粘合强度，并且可以通过磷酸盐功能基团被赋予阻燃性而无需单独的阻燃剂。
71.根据本公开的粘合剂是可以通过溶解在水中而再循环的材料、对人体和环境无害，并且是无味的。因此，当使用根据本公开的粘合剂进行工作时，可以提高过程中的工作效率。
72.纳米纤维素是晶体聚合物，是植物细胞壁的主要组分，并且是直径等于或小于100nm的纤维纳米材料。这种纳米纤维素在与玻璃纤维的水平类似的水平下表现出高强度，但具有等于或小于10ppm/k的低热膨胀系数，从而具有优异的热稳定性。
73.当纳米纤维素仅通过机械工艺被处理时，可需要高研磨能量。因此，本公开提出一
种在化学预处理后降低研磨能量的制备方法。
74.诸如tempo催化氧化、羧基甲基化、硫酸酯化、磷酸酯化和氨基甲酸酯-磷酸盐酯化的方法可以用于这样的化学预处理。
75.当使用化学预处理时，引入的功能基团的量越大，负电荷和羟基基团的量越大，导致优异的水分散性和粘合强度。分散性是指纳米纤维素在水溶液中稳定悬浮而不沉淀的性质。粘合强度是指通过化学结合或物理吸附被固定和维持而在待彼此粘附的物体之间(例如在纸和纸之间)被施加并干燥之后不剥落的特性。
76.粘合剂的粘合强度和总热交换效率可以使用纳米纤维素、水和添加剂以及通过调节这些组分的混合比而提高，这取决于情况。
77.根据本公开，与常规粘合剂相比，可以减少环境负担，可以提供各种功能性，并且可以确保过程中的工作的容易性。
78.此外，根据本公开的粘合剂可以以各种方式作为能够将相同或不同类型的各种材料彼此结合的粘合剂被应用于除了总热交换元件之外。
79.在下文中，将参考附图详细描述本公开的实施方式。
80.图1是示出根据本公开的实施方式的粘合剂的示意图。
81.参考图1，根据本公开的实施方式的粘合剂可以是包含分散在水10中的固体内容物的粘合剂。即，根据本公开的实施方式的粘合剂可以是水基粘合剂。
82.在这方面，分散在水中的固体内容物可以包含被赋予羧基甲基基团32的纳米纤维素20和羧基甲基纤维素30。
83.这种粘合剂可具有0.1至5重量百分比(wt％)的纳米纤维素20和0.1至5重量百分比的羧基甲基纤维素30。
84.此外，根据本公开的实施方式的粘合剂还可以包含无机水分吸收剂40。这种无机水分吸收剂40可以包括氯化钙、氯化锂、氯化镁和硅胶中的至少一种。
85.这种无机水分吸收剂40可以以0.1至1重量百分比的量包含在粘合剂中。
86.在一个示例中，根据本公开的实施方式的粘合剂还可以包含抗菌剂50。抗菌剂50可以包括装载有ag、cu或zn的多孔无机抗菌剂和包含溴硝丙二醇、苯基苯酚或苯并噻唑啉的有机抗菌剂中的至少一种。
87.这样的抗菌剂50可以以0.1至1重量百分比的量包含在粘合剂中。
88.此外，构成粘合剂的溶剂的水10的含量可以是88.0至99.6重量百分比。即，在干燥之前的粘合剂中，水10可占据大部分质量。
89.在一个示例中，纳米纤维素20可以被赋予磷酸功能基团22。
90.在这方面，为了便于描述，纳米纤维素20可以包含纳米纤维素纤维21。纳米纤维素纤维21可以被赋予磷酸功能基团22。因此，在本文中，纳米纤维素纤维21或其中纳米纤维素纤维21被赋予磷酸功能基团22的实体可以被称为纳米纤维素20。
91.类似地，羧基甲基纤维素30可包含纳米纤维素纤维31。纳米纤维素纤维31可以被赋予羧基甲基基团32。因此，本文中，多个纳米纤维素纤维31或其中纳米纤维素纤维31被赋予羧基甲基基团32的实体可以被称为羧基甲基纤维素30。
92.纳米纤维素纤维21和31可以具有在1至50nm范围内的直径。
93.此外，纳米纤维素纤维21和31可以分别以从0.5至3.0mmol/g的范围内的比率被赋
予磷酸功能基团22和羧基甲基基团32。
94.参考图1，示出了水粒子11被捕集在羧基甲基纤维素30中的状态。羧基甲基纤维素30可以具有高的水捕集能力。即，许多水粒子11可被捕集在包含被赋予羧基甲基基团32的纳米纤维素纤维31的羧基甲基纤维素30中。
95.因此，羧基甲基纤维素30可以防止包含在粘合剂中的水10扩散到待粘附的物体。
96.因此，水分的扩散可以通过包含在粘合剂中的羧基甲基纤维素30来防止。当粘合剂被施加到可以扩散水分的构件(例如纸)时，这种特性可以是特别有利的。
97.此外，包含在粘合剂中的纳米纤维素20可以提高粘合剂的粘合强度和阻燃性。例如，可以通过纳米纤维素20的磷酸功能基团22来赋予阻燃性。
98.在一个示例中，粘合剂的吸湿性可以通过无机水分吸收剂40提高。合适量的无机水分吸收剂40可以提高粘附表面上的吸湿程度，使得当粘合剂用于总热交换元件时，可以提高总热交换效率。
99.如上所述，有利的是，无机水分吸收剂40以适当的量包含在粘合剂中。例如，当无机水分吸收剂40过量地包含在粘合剂中时，可发生固体内容物的聚集。这可导致相分离和粘合强度的降低。
100.此外，抗菌性能可以通过添加抗菌剂50来确保。
101.有利的是，这种抗菌剂50也以适当的量包含在粘合剂中。例如，当抗菌剂50被过量地包含时，粘合剂的粘合强度可降低。
102.因此，如上所述，无机水分吸收剂40可以以0.1至1重量百分比的量包含在粘合剂中。此外，抗菌剂50可以以0.1至1重量百分比的量包含在粘合剂中。
103.因此，可以通过包括磷酸盐处理的纳米纤维素20、羧基甲基纤维素30、无机水分吸收剂40和抗菌剂50的添加剂的优异结合性能将每种功能性赋予到粘合剂。
104.即，根据本公开的这种粘合剂具有能够被赋予吸湿性、阻燃性、防止水分扩散的性能和抗菌性能的效果。
105.根据本公开的粘合剂可以用于总热交换元件。当根据本公开的粘合剂用于总热交换元件时，可赋予吸湿性以提高潜热交换效率。
106.此外，根据本公开的粘合剂即使在相对低的干燥温度下也可以保持高粘合强度，并且可以通过磷酸盐功能基团被赋予阻燃性而无需单独的阻燃剂。
107.在一个示例中，根据本公开的粘合剂是可以通过溶解在水中而再循环的材料、对人体和环境无害，并且是无味的。因此，当使用根据本公开的粘合剂进行工作时，可以提高过程中的工作效率。
108.图2是示出根据本公开的本实施例的粘合剂的水分捕集能力的示意图。图3是示出根据比较例的粘合剂的水分捕集状态的示意图。
109.参照图2，示出了根据本公开的本实施例的粘合剂被局部施加到待粘附的物体100的状态。另外，作为比较例，图3示出了在水中仅包含纤维素纤维21的粘合剂被局部施加到待粘附的物体100的状态。
110.如上所述，在本公开的本实施例中，当将被赋予羧基甲基基团32的纳米纤维素纤维31分散在其中的羧基甲基纤维素30分散在构成粘合剂的水10中时，水10相对强有力地被捕集在这样的羧基甲基纤维素30中，使得扩散到待粘附的物体100的力a可以相对较弱。
111.换言之，如在比较例中，仅由纤维素构成的粘合剂可具有供水10扩散到待粘附的物体100的相对大的力b。
112.例如，根据比较例，当粘合剂被施加到纸时，水分扩散发生，使得直到粘合剂被干燥可以发生强度劣化。此外，在粘合剂被干燥之后，可以在待粘附的物体100中发生褶皱。
113.然而，根据本公开的本实施例，水10相对强有力地被捕集在羧基甲基纤维素30中，并且具有扩散到待粘附的物体100的弱力，使得直到粘合剂被干燥可以保持粘合剂的施加状态。因此，可以在施加粘合剂期间保持粘合强度，并且即使在粘合剂被干燥之后也可以均匀地保持待粘附的物体100的粘附表面。
114.由于这种现象，根据本公开的本实施例，当被施加粘合剂的待粘附的物体100包括纸时，可以表现出更好的效果。
115.图4是示出包括被施加根据本公开的实施方式的粘合剂的干燥粘合剂层的结构的示意性截面图。
116.参考图4，示出了干燥粘合剂层定位在第一构件110和第二构件120之间的状态。
117.在这方面，干燥粘合剂层可以指在施加上述粘合剂的状态下水10被干燥的层。因此，这样的干燥粘合剂层可以包含纳米纤维素纤维21和31以及羧基甲基基团32。
118.换句话说，尽管在图4中没有如图1中那样单独地指示纳米纤维素20和羧基甲基纤维素30，但是这样的干燥粘合剂层可以包含纳米纤维素20和羧基甲基纤维素30。
119.如上所述，纳米纤维素20可以包含纳米纤维素纤维21。纳米纤维素纤维21可以被赋予磷酸功能基团22。
120.类似地，羧基甲基纤维素30可包含纳米纤维素纤维31。纳米纤维素纤维31可以被赋予羧基甲基基团32。
121.在这方面，纳米纤维素纤维21和31可以具有在1至50nm范围内的直径。
122.干燥粘合剂层中的羧基甲基纤维素30的含量(重量)可以大于纳米纤维素20的含量(重量)。
123.具体地，干燥粘合剂层可以包含15至35wt％的纳米纤维素20和65至85wt％的被赋予羧基甲基基团32的羧基甲基纤维素30。
124.此外，尽管未在图4中单独示出，但是无机水分吸收剂40和抗菌剂50中的至少一者还可以包含在干燥粘合剂层中。
125.当无机水分吸收剂40和抗菌剂50两者都包含在干燥粘合剂层中时，无机水分吸收剂40的含量可以大于抗菌剂50的含量。
126.这种无机水分吸收剂40可以包括氯化钙、氯化锂、氯化镁和硅胶中的至少一种。
127.此外，抗菌剂50可以包括装载有ag、cu或zn的多孔无机抗菌剂和包含溴硝丙二醇、苯基苯酚或苯并噻唑啉的有机抗菌剂中的至少一种。
128.例如，第一构件110和第二构件120可以是由纸制成的结构。这样，干燥粘合剂层可以有效地将第一构件110和第二构件120彼此结合。
129.如上所述，因为水相对强有力地被捕集在被赋予羧基甲基基团32的羧基甲基纤维素30中，并且具有分散到待粘附的物体110和120的弱力，所以直到粘合剂被干燥可以保持粘合剂的施加状态。
130.因此，可以在施加粘合剂期间保持粘合强度，并且即使利用在粘合剂被干燥之后
获得的干粘合剂也可以均匀地保持待粘附的物体110和120的粘附表面。
131.包括这种干燥粘合剂层的结构的示例可以包括总热交换元件。
132.当图4所示的干燥粘合剂层被施加到总热交换元件时，第一构件110可以是第一总热交换片，并且第二构件120可以是第二总热交换片。
133.在这方面，第一总热交换片110可以是用于热交换的构件，并且第二总热交换片120可以是定位在第一总热交换片110之间以限定空气可以流过的空间的间隔件。
134.图5是示出可以被施加根据本公开的实施方式的粘合剂的总热交换器和总热交换元件的示意图。
135.根据本公开的实施方式的粘合剂可以被施加到图5所示的总热交换器101。总热交换元件100可以设置在总热交换器101内部。
136.如在图5中简要示出的，在将冷的新鲜室外空气引入到总热交换器101中并且在总热交换元件100中发生热交换之后，加温的新鲜空气可以与房间中的温暖污染空气交换，并且最终冷却的污染空气可以通过总热交换器101被排放。
137.在这方面，总热交换元件100包括用于潜热交换的衬片和定位在衬片之间以维持间隙、阻挡气体并且同时允许空气流动通过间隙的间隔件。
138.在这方面，衬片可以对应于图4中的第一总热交换片110，并且间隔件可以对应于图4中的第二总热交换片120。
139.参照图5，引入的空气可以经由间隔件被供应t2，然后在与房间中的空气进行交换和热交换过程发生时被排出t1。
140.此外，总热交换元件100可以通过沿着对角线的壁被安装。在下文中，将省略对总热交换元件100的详细描述。
141.图6是示出可以被施加根据本公开的实施方式的粘合剂的总热交换元件的示例的示意图。图7是示出可以被施加根据本公开的实施方式的粘合剂的总热交换元件的另一示例的示意图。图8是示出可以被施加根据本公开的实施方式的粘合剂的总热交换元件的又一示例的示意图。
142.根据本公开的实施方式的粘合剂可以被施加到第一总热交换片110与第二总热交换片120、121和122之间的总热交换元件。当干燥这种粘合剂时，可以形成干燥粘合剂层。
143.如上文参考图4所述，定位在第一总热交换片110和第二总热交换片120、121和122之间的干燥粘合剂层包含15至35重量百分比的纳米纤维素20和65至85重量百分比的被赋予羧基甲基基团32的羧基甲基纤维素30。
144.此外，尽管未在图4中单独示出，但是无机水分吸收剂40和抗菌剂50中的至少一者还可以包含在干燥粘合剂层中。
145.当无机水分吸收剂40和抗菌剂50两者都包含在干燥粘合剂层中时，无机水分吸收剂40的含量可以大于抗菌剂50的含量。
146.这种无机水分吸收剂40可以包括氯化钙、氯化锂、氯化镁和硅胶中的至少一种。
147.以上参考图4描述的事项可以等同地应用于未描述的其它事项。
148.在下文中，将参考附图描述总热交换元件的示例。
149.参照图6，第二总热交换片(间隔件)120可以以弯曲形式设置在第一总热交换片(衬片)110之间。在这方面，粘合剂可以用在第一总热交换片110与第二总热交换片120的拐
角彼此会合的部分c处。
150.图7示出了总热交换元件的另一示例。参照图7，第二总热交换片(间隔件)121可以以弯曲形状设置在第一总热交换片(衬片)110之间。在这方面，粘合剂可以用在第一总热交换片110与第二总热交换片121的拐点彼此会合的部分d处。
151.与图6所示的总热交换元件中的节距(pitch)相比，图7所示的总热交换元件的节距p还可以减小，并且因此可以减小高度h。
152.与图6中的情况相比，图7中所示的总热交换元件可以具有增大的粘附表面，并且因此可以降低其压力损失。
153.在这方面，在图7的情况下，可以看到接触面积d增大。因此，可以增加粘合剂的性能对总热交换元件的效率的影响。
154.此外，当将吸湿性赋予粘合剂时，可以提高潜热交换效率。因此，可以提高经由空气的温度和湿度传递性能。
155.在这种情况下，根据本公开的实施方式的粘合剂可以表现出优异的性能。即，根据本公开的实施方式的粘合剂可满足诸如总热交换元件所需的吸湿性和阻燃性的特性。
156.此外，因为根据本公开的实施方式的粘合剂包含羧基甲基纤维素30并且具有扩散到第一总热交换片110和第二总热交换片121的相对弱的力，所以直到粘合剂被干燥可以保持粘合剂的施加状态。
157.因此，可以保持在施加粘合剂期间的粘合强度，并且即使在粘合剂被干燥之后，也可以均匀地保持第一总热交换片110和第二总热交换片121的粘附表面。
158.图8所示的总热交换元件对应于第一总热交换片110和第二总热交换片122之间的接触面积e比图7中的接触面积更大地增大的示例。
159.这样，随着接触面积e增大，粘合剂的性能对总热交换元件的效率的影响还可以增加。
160.如上所述，根据本公开的实施方式的粘合剂可以表现出优异的性能。即，根据本公开的实施方式的粘合剂可满足诸如总热交换元件所需的吸湿性和阻燃性的特性。
161.此外，当将吸湿性赋予粘合剂时，可以提高潜热交换效率。因此，可以提高经由空气的温度和湿度传递性能。
162.此外，当施加根据本公开的实施方式的粘合剂时，粘合剂扩散到第一总热交换片110和第二总热交换片122的趋势减小，使得直到粘合剂被干燥可以保持粘合剂的施加状态。
163.因此，可以保持在施加粘合剂期间的粘合强度，并且即使在粘合剂被干燥之后，也可以均匀地保持第一总热交换片110和第二总热交换片122的粘附表面。
164.图9是示出用于生产根据本公开的实施方式的粘合剂的方法的流程图。
165.参照图9，示出了根据本公开的实施方式的用于生产包含分散在水中的固体内容物的粘合剂的方法。在下文中，将参考图9描述根据本公开的实施方式的生产方法。在这方面，可以一起参考图1示出生产方法。
166.首先，可以执行获得纳米纤维素20分散于其中的第一溶液的步骤(s10)。即，可以通过将纳米纤维素纤维21分散在溶剂(水)中来获得纳米纤维素溶液。
167.在这方面，纳米纤维素纤维21可以被赋予磷酸功能基团22。即，纳米纤维素溶液可
以是磷酸盐处理的纳米纤维素溶液。
168.作为磷酸盐处理的纳米纤维素20的磷酸功能基团22，可以赋予酸性/碱性有机/无机金属盐中的至少一种。在这方面，磷酸功能基团22的含量有利地在从0.5mmol/g至3.0mmol/g的范围内。
169.这种磷酸盐处理的纳米纤维素20可以以0.1至5重量百分比的量分散在水中。
170.随后，可以执行获得羧基甲基纤维素30分散于其中的第二溶液的步骤(s20)，在该羧基甲基纤维素30中羧基甲基基团32被赋予到纳米纤维素纤维31。
171.酸性/碱性和有机/无机金属盐可以用作羧基甲基纤维素30的羧基甲基基团32。在这方面，羧基甲基基团32的含量有利地在从0.5至3.0mmol/g的范围内。
172.羧基甲基纤维素30可以以0.1至5重量百分比的量分散在水中。
173.此后，可以执行将经由上述过程制备的第一溶液和第二溶液彼此混合的步骤(s40)，并且因此可以生产粘合剂(s50)。
174.对于第一溶液和第二溶液的搅拌和混合，可以使用喷水磨机(mill)、高速热磨机、研磨机、高压均化器、高压冲击磨机、球磨机、珠磨机、圆盘精磨机、锥形精磨机、2轴捏合机、振动磨机、高速旋转下的高速搅拌机和搅拌器中的至少一种。
175.在一个示例中，可以在将第一溶液和第二溶液彼此混合的步骤(s40)之前进一步执行添加无机水分吸收剂40和/或抗菌剂50的步骤(s30)中的至少一个。
176.作为吸收剂40，可使用氯化钙、氯化锂、氯化镁、硅胶等。
177.此外，抗菌剂50可以是无机抗菌剂或有机抗菌剂。
178.作为无机抗菌剂，可以使用装载有具有抗菌性能的金属(例如ag、cu或zn)的多孔无机抗菌剂。此外，溴硝丙二醇、苯基苯酚或苯并噻唑啉可用作有机抗菌剂。
179.图10是示出以用于生产根据本公开的实施方式的粘合剂的方法获得纳米纤维素分散在其中的溶液的过程的流程图。
180.参照图10，将更详细地描述上述获得纳米纤维素20分散在其中的第一溶液的步骤(s10)。
181.首先，可以执行将尿素溶解在溶剂(水)中的过程(s11)。
182.在这方面，水和尿素的混合比优选在1∶1重量比至1∶3重量比的范围内。在尿素的溶解过程中，尿素在从30至80℃的范围内的温度范围下被搅拌是有利的。
183.此后，可以添加磷酸(s12)。
184.磷酸的浓度是在反应后对纳米纤维素20的物理性质具有最大影响的条件之一。添加到纸浆中的磷酸的量有利的从纸浆：磷酸＝1∶0.01至1∶0.5重量比。
185.在这方面，添加到纸浆的磷酸的量更优选按重量从1∶0.1至1∶0.5。尿素应为添加的磷酸的量的至少两倍，以通过最小化由磷酸引起的纤维损伤而获得长纤维纳米纤维素。
186.然后，纸浆可以被引入并搅拌(s13)。
187.有利的是在其能够反应的表面积使用纤维分离、搅拌或混合器增加的状态下来添加纸浆。相对于溶剂(水+尿素)的纸浆输入量可以是所有纸浆可以被充分浸渍的量。
188.在这种状态下，可以进行加热反应(氨基甲酸酯(carbamate-ester)反应)(s14)。
189.在这方面，反应温度是尿素可以热分解并且氨基甲酸酯反应可以一起发生的温度，并且优选地在从100℃到250℃的范围内。更优选地，反应温度可以在120℃至200℃的范
围内。
190.反应时间优选为30分钟至4小时。临界温度范围为从100℃至50℃。当温度等于或低于最小临界温度时不发生氨基甲酸酯反应，并且当温度等于或高于最大临界温度时，发生对纤维的热损伤，这是一个限制。
191.此后，可以进行在向溶液中添加水并搅拌水之后洗涤溶液的过程(s15)。
192.在这方面，室温下的蒸馏水可以被添加到溶液中并被搅拌以均匀地稀释该溶液，并且可以使用滤网进行洗涤。这样的过程可以继续进行，直到溶液的ph变为中性。
193.然后，可以经由机械研磨(s16)获得纳米纤维素20。
194.对于机械研磨，可以使用喷水磨机、高速热磨机、研磨机、高压均化器、高压冲击磨机、球磨机、珠磨机、圆盘精磨机、锥形精磨机、2轴捏合机、振动磨机、高速旋转下的高速搅拌机、超声分散器和搅拌器中的至少一种。
195.图11是示出以用于生产根据本公开的实施方式的粘合剂的方法获得羧基甲基纤维素分散在其中的溶液的过程的流程图。
196.参照图11，将更详细地描述上述获得羧基甲基纤维素30分散在其中的第二溶液的步骤(s20)。
197.首先，溶剂(水)、纸浆和氢氧化钠(naoh)可以与异丙醇(ipa)混合并搅拌(s21)。
198.在这方面，异丙醇(ipa)和纸浆的混合比可以在15∶1的重量比到40∶1的重量比的范围内。水和纸浆的混合比有利地在0.5∶1的重量比至3∶1的重量比的范围内。
199.此后，可将氯乙酸钠添加到在上述过程(s22)中获得的混合溶液中。
200.在这方面，混合溶液和氯乙酸钠的混合比可以在10∶1的重量比到50∶1的重量比的范围内。
201.然后，可以执行加热反应(s23)。
202.进行加热反应的温度范围可以从35℃至90℃。在这方面，从50至80℃的温度范围可以是更有利的。
203.此后，溶剂(水)可以被添加到混合溶液中并搅拌，然后可以进行洗涤(s24)。
204.在这方面，在室温下的蒸馏水被添加到混合溶液中并搅拌以均匀稀释混合溶液之后，可使用滤网进行洗涤。这样的过程可以继续进行，直到溶液的ph变为中性。
205.此后，可以执行调节浓度的过程(s25)。
206.这是因为粘度可基于随后的研磨过程而增加。考虑到研磨设备的性能，纸浆浓度有利地在0.1至3.0wt％的范围内。
207.然后，可以经由机械研磨(s26)获得羧基甲基纤维素30。
208.对于机械研磨，可以使用水下反向碰撞、高速热磨机、研磨机、高压均化器、高压冲击研磨机、球磨机、珠磨机、圆盘精磨机、锥形精磨机、2轴捏合机、振动磨机、高速旋转下的高速搅拌机、超声分散器和搅拌器中的至少一种。
209.下面的表1示出了根据本公开的本实施例的粘合剂的粘合强度的评估结果。在这方面，作为比较例，将乙酸乙烯粘合剂和其中选择性使用纳米纤维素(cnf)、羧基甲基纤维素(cmc)、水分吸收剂和抗菌剂的粘合剂一起示出。
210.参见表1，可以看出，即使在仅包含纳米纤维素(cnf)和羧基甲基纤维素(cmc)时，相比于常规乙酸乙烯粘合剂的情况，在固体内容物的含量大大降低时，吸湿程度也大大增
加。此外，示出了可赋予阻燃性。
211.此外，可以看出，在添加水分吸收剂和抗菌剂时，抗菌性能和粘度被满足。
212.[表1]
[0213][0214]
下表2示出了根据本公开的本实施例的粘合剂的阻燃性和抗菌性能的评估结果。在这方面，作为比较例，将乙酸乙烯酯粘合剂和其中选择性使用纳米纤维素(cnf)、羧基甲基纤维素(cmc)和水分吸收剂(licl)的粘合剂一起示出。
[0215]
[表2]
[0216][0217]
参见表2，可以看出，即使当包含纳米纤维素(cnf)和羧基甲基纤维素(cmc)时，也满足阻燃等级1。
[0218]
此外，即使其中包含20％的水分吸收剂(licl)，也可以满足阻燃等级。在这方面，阻燃等级1表示烧焦长度等于或小于5cm的条件，续焰时间等于或小于1秒，并且余辉时间等于或小于1分钟。
[0219]
以上描述仅仅是说明本公开的技术构思。在不脱离本公开的基本特征的情况下，
本公开所属领域的普通技术人员将能够进行各种修改和变化。
[0220]
因此，本公开中公开的实施方式不旨在限制本公开的技术构思，而是为了描述，并且本公开的技术构思的范围不受这些实施方式的限制。
[0221]
本公开的保护范围应当由所附权利要求来解释，并且在等同的范围内的所有技术构思都应当被解释为包括在本公开的范围内。
[0222]
工业实用性
[0223]
根据本公开，可以提供包含纤维素纤维的粘合剂、包括干燥粘合剂层的结构和总热交换元件以及用于生产粘合剂的方法。

技术特征：
1.一种包含分散在水中的固体内容物的粘合剂，其中，所述固体内容物包含：纳米纤维素；以及被赋予羧基甲基基团的羧基甲基纤维素。2.根据权利要求1所述的粘合剂，其中，所述纳米纤维素以0.1至5重量百分比被包含，并且所述羧基甲基纤维素以0.1至5重量百分比被包含。3.根据权利要求1所述的粘合剂，所述粘合剂还包含无机水分吸收剂。4.根据权利要求3所述的粘合剂，其中，所述无机水分吸收剂包括氯化钙、氯化锂、氯化镁或硅胶中的至少一种。5.根据权利要求3所述的粘合剂，其中，所述无机水分吸收剂以0.1至1重量百分比被包含。6.根据权利要求1所述的粘合剂，所述粘合剂还包含抗菌剂。7.根据权利要求6所述的粘合剂，其中，所述抗菌剂包括装载有ag、cu或zn的多孔无机抗菌剂或包含溴硝丙二醇、苯基苯酚或苯并噻唑啉的有机抗菌剂中的至少一种。8.根据权利要求6所述的粘合剂，其中，所述抗菌剂以0.1至1重量百分比被包含。9.根据权利要求1所述的粘合剂，其中，所述纳米纤维素的直径在1nm至50nm的范围内。10.根据权利要求1所述的粘合剂，其中，所述纳米纤维素被赋予磷酸功能基团。11.根据权利要求10所述的粘合剂，其中，所述磷酸功能基团和所述羧基甲基基团中的每一者以从0.5mmol/g至3.0mmol/g的范围内的比率来赋予。12.根据权利要求1所述的粘合剂，其中，所述羧基甲基纤维素用于防止水扩散到待粘附的物体。13.根据权利要求1所述的粘合剂，其中，水的含量在从88.0至99.6重量百分比的范围内。14.一种包含干燥粘合剂层的结构，所述干燥粘合剂层设置在第一构件和第二构件之间，其中，所述干燥粘合剂层包含：15至35重量百分比的纳米纤维素；以及65至85重量百分比的被赋予羧基甲基基团的羧基甲基纤维素。15.根据权利要求14所述的结构，其中，所述干燥粘合剂层还包含无机水分吸收剂。16.根据权利要求15所述的结构，其中，所述无机水分吸收剂包括氯化钙、氯化锂、氯化镁或硅胶中的至少一种。17.根据权利要求14所述的结构，其中，所述干燥粘合剂层还包含抗菌剂。18.根据权利要求17所述的结构，其中，所述抗菌剂包括装载有ag、cu或zn的多孔无机抗菌剂或包含溴硝丙二醇、苯基苯酚或苯并噻唑啉的有机抗菌剂中的至少一种。19.根据权利要求14所述的结构，其中，所述纳米纤维素被赋予磷酸功能基团。20.一种具有干燥粘合剂层的总热交换元件，所述总热交换元件包括：第一总热交换片；第二总热交换片；以及干燥粘合剂层，所述干燥粘合剂层定位在所述第一总热交换片和所述第二总热交换片之间，
其中，所述干燥粘合剂层包含：15至35重量百分比的纳米纤维素；以及65至85重量百分比的被赋予羧基甲基基团的羧基甲基纤维素。

技术总结
本发明可以应用于粘合剂的技术领域，并且例如涉及一种包含纤维素纤维的粘合剂、包含干燥粘合剂层的总热交换元件和结构以及粘合剂的生产方法。本发明是包含分散在水中的固体内容物的粘合剂，其中固体内容物可以包含：纳米纤维素纤维；以及具有羧基甲基基团的羧基甲基纤维素。纤维素。纤维素。


技术研发人员：李东旭 金洪中 丁景昊 权俊汉
受保护的技术使用者：LG电子株式会社
技术研发日：2021.10.22
技术公布日：2023/7/25