專利名稱：一種新型塑料填料的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種填料，尤其涉及一種采用復合材料制作的規整填料，主要用于氣 液環境中，作為氣液傳質的載體。
背景技術：
目前工業上應用的規整填料大多為波紋填料，它是由多個單層波紋填料片組裝而 成。波紋填料按結構可分為絲網波紋填料、板波紋填料、脈沖波紋填料等，其材質又有紙質、 金屬、塑料和陶瓷等之分。北京化工大學的200410080055. 4 “絲網波紋填料”由兩層以上絲網疊壓成具有層 隙結構的絲網片，由多層絲網片疊放構成多層絲網結構，同時絲網片上有排列凸起的折線 式波紋棱線，有層隙與絲網孔空隙相互作用，使液體在絲網表面形成了更多的液膜，提高了 絲網的濕潤程度，增加了有效傳質面積。上海高橋石油化工公司化工廠的89202326. 0 “孔板微孔波紋填料結構”與金屬絲 網填料類似，但它是以帶有小孔和微孔及細紋的波紋基板代替波紋金屬絲網，以提高液體 在填料表面的潤濕程度。吳佳棟的200820163361. 8 “壓延孔波紋填料”，由兩片以上的壓延孔波紋片組成， 該壓延孔波紋片為帶有波紋的波浪形，各壓延孔波紋片相互疊加，相鄰兩片壓延孔波紋片 上的波紋方向相反，所述的壓延孔波紋片設置有一個以上的中心通孔，該中心通孔的周圍 連有孔片，且該中心通孔均勻分布在壓延孔波紋片上。這種結構增大了空隙率和比表面積， 有助于提高氣液傳質效率。天津大學的90110083. 8 “脈沖波紋填料”以塑料或金屬薄板壓制成帶有凸凹單元 體的脈沖波紋板片，然后再按一定規則組裝成填料體構成脈沖波紋填料。工業上應用的還有一種紙質波紋填料，是將紙質材料壓制成波紋片再用膠水進行 粘接形成規整填料。它的表面易于被液體潤濕，液體在其表面會有較好的均勻分布性能，而 且耐腐蝕。上述填料均是通過在材料表面壓制各種小孔、細紋或凸凹結構等來增加液體在填 料表面分布的均勻性，以增大氣液換熱面積。但是由于材料本身都是疏水的，水流在材料表 面難以均勻鋪展，而是以水滴或成股的方式流下，所以增大氣體和液體接觸面積的效果并 不明顯，傳熱傳質效率較低，還易出現送風方向的飄液現象。金屬材質的填料則耐腐蝕性差，不能長期使用在酸性、堿性及鹽溶液環境中。紙質材料不僅帶有氣味，強度差，且長時間在液體環境中使用還會出現膠水溶解/ 分解，填料片萎縮、松散、掉渣等現象。
發明內容
為解決上述問題，本發明的目的在于提供一種傳熱傳質效率高、耐腐蝕、強度好、 表面易于被液體潤濕并能使液體在其表面均勻分布的填料片和填料，以從本質上改變填料的傳熱傳質效果。為實現上述目的，本發明所提供的填料片，包括強度支撐層，其特征在于還包括一 復合于強度支撐層表面的親水層。所述親水層可以復合于強度支撐層的一面或兩面。優選的，在所述強度支撐層的 兩面都復合有親水層。所述親水層材料可以例如為親水無紡布、親水樹脂、親水涂料或者植絨中的一種 或多種。優選的，所述親水層材料為吸水性親水材料，更優選的為吸水性親水布料。本發明 中所述吸水性親水材料指的是材料本身能夠被水所浸潤的親水材料。所述吸水性親水布料 例如為親水無紡布、棉布、親水織布等等。進一步優選的，所述親水層材料為親水無紡布或 親水織布。優選的，填料片表面呈波紋狀。更優選的，所述波紋的軸線既不垂直也不平行于填 料片的邊緣。更優選的，所述波紋的軸線與填料片邊緣的角度在15° — 75°之間。優選的， 所述波紋高度為4-10mm。優選的，所述波紋形狀為V型、U型或者正弦波型，更優選為正弦 波型。所述填料片可以采用吸塑、模壓或者輥壓的熱成型壓制方式壓制波紋。優選的，所述強度支撐層與其表面的親水層采用淋膜、噴膠或者熱熔復合。本發明中所述強度支撐層主要是為填料片提供一定的強度。優選的，所述強 度支撐層采用的是耐高溫、耐腐蝕的塑料材料。更優選的所述強度支撐層的厚度為 0. lmm-1. 5mm。更具體的，所述強度支撐層采用的材料為PP、PE、PVC、ABS、PC等熱塑性材料 或塑料合金。本發明還提供了一種填料，其特征在于其為多個由根據上述任一所述的填料片固 定組裝而成。優選的，所述填料中，相鄰兩個填料片之間波紋軸線不互相平行。所述填料中，所述多個填料片之間的固定組裝方式可以采用打孔串聯組裝、外框 架組裝固定、扎帶鎖緊、打包帶捆扎等方式。與現有技術相比，本發明具有如下優點
1)填料片表面具有親水層，使液體在填料表面有良好的均勻分布性，且具有較大的氣 液接觸面積，提高傳質效率；
2)當親水層采用的是吸水性親水材料時，由于親水層本身能被水浸潤，其本身就能保 存一定量液體，能進一步增大氣液接觸面積，提高傳質效率；
3)當所述吸水性親水材料采用的是吸水性親水布料時，親水布料本身除能夠保存一定 量液體外，其表面還具有無數微孔，進一步增大了氣液接觸面積，提高傳質效率；
4)填料片中有獨立的強度支撐層，所以各方向均具有良好的強度，長時間在液體環境 中使用不會萎縮，而且填料片耐高溫、耐腐蝕，可使用于酸性、堿性、鹽溶液等環境中；
5)填料中有專門的連接固定裝置，保障使用過程中不會松散；
6)無毒無害、無異味，是新型環保型產品。
圖1所示是根據本發明的一個具體實施方式
的填料片的局部剖面圖； 圖2所示是根據本發明的另一個具體實施方式
的填料片的局部剖面圖；圖3所示是根據本發明的一個具體實施方式
的填料的示意圖，其中填料采用的是串聯 方式固定連接填料片；
圖4所示是根據本發明的另一個具體實施方式
的填料的示意圖，其中填料采用的是外 框架組裝固定的方式固定連接填料片；
圖5所示是圖4所示具體實施方式
的填料的外框架的示意圖； 圖6所示是根據本發明的另一個具體實施方式
的填料的示意圖，其中填料通過鎖緊扎 帶的方式固定連接填料片；
圖7所示是根據本發明的另一個具體實施方式
的填料的示意圖，其中填料采用打包帶 捆扎的方式固定連接填料片。
具體實施例方式圖1所示是根據本發明的一個具體實施方式
的填料片2的示意圖。填料片2由強 度支撐層21和位于其表面的親水層22復合而成。強度支撐層21為塑料，親水層22采用 的是無紡布，采用淋膜或膠粘工藝先將強度支撐層21和一面的親水層22復合起來，然后再 將其作為一個整體，用相同工藝將其與另一面的親水材料22復合起來。圖2所示是根據本發明的另一個具體實施方式
的波紋狀的填料片2的示意圖。圖 2中的填料片2可由圖1中的填料片經過輥壓的熱成型壓制而呈波紋狀。圖3所示是根據本發明的一個具體實施方式
的填料的示意圖，其中填料采用的是 串聯方式固定連接填料片2。用連接桿1將填料片2和填料壓板3依次組裝起來，兩端用填 料壓板3壓緊，并在連接桿1兩端用限位裝置4定位，以保證填料的整體外形尺寸。所有填 料片2的波紋軸線與填料片邊緣的角度相同，且不平行或垂直于填料片邊緣。相鄰填料片 2的波紋軸線相交。圖4所示是根據本發明的另一個具體實施方式
的填料的示意圖，其中填料采用的 是外框架組裝固定的方式固定連接填料片。圖5所示是圖4所示具體實施方式
的填料的外 框架的示意圖。填料外框架5采用塑料板粘接或焊接而成，將填料片2依次裝入，所有填料 片2的波紋軸線與填料片邊緣的角度相同，且不平行或垂直于填料片邊緣。相鄰填料片2 的波紋軸線相交。圖6所示是根據本發明的另一個具體實施方式
的填料的示意圖，其中填料通過鎖 緊扎帶的方式固定連接填料片。鎖緊扎帶6采用耐溫、耐腐蝕的塑料材質，在填料片2上打 好孔，用鎖緊扎帶6將填料片依次串起來扎緊，所有填料片2的波紋軸線與填料片邊緣的角 度相同，且不平行或垂直于填料片邊緣。相鄰填料片2的波紋軸線相交。圖7所示是根據本發明的另一個具體實施方式
的填料的示意圖，其中填料采用打 包帶捆扎的方式固定連接填料片。打包帶7采用耐溫、耐腐蝕的塑料材質，將若干按順序排 好的填料片2捆扎起來，所有填料片2的波紋軸線與填料片邊緣的角度相同，且不平行或垂 直于填料片邊緣。相鄰填料片2的波紋軸線相交。實施例1
如圖1所示，在塑料合金(30%PE+70%PP)上以粘貼的方式復合親水無紡布，然后采用輥 壓熱成型壓制呈波紋狀，波高7mm。如圖3所示以串聯的方式連接填料片，組裝的填料尺寸 1200mmX 600mm X 300mm，迎風面 1200mmX 600mm。
實施例2
如圖1所示，在塑料合金(30%PE+70%PP)上采用淋膜方式復合親水織布，然后采用輥 壓熱成型壓制呈波紋狀，波高7mm。如圖3所示以串聯的方式連接填料片，組裝的填料尺寸 1200mmX 600mm X 300mm，迎風面 1200mmX 600mm。比較實施例1
采用的現有技術中通用的波紋狀PVC塑料填料片以串聯的方式連接成填料，波高7mm， 填料尺寸與實施例1相同。比較實施例2
將紙質材料壓制成波紋片再用膠水進行粘接形成規整填料。填料尺寸與實施例1相同。實施例3
對上述實施例1-2以及比較實施例1-2所制備的填料在相同的條件下進行填料效率測 試。效率測試采用暖通領域常用的測試方法。冷水從上往下淋濕填料，風從正面吹過填料， 測量風通過填料前后的溫度和濕度以及填料表面的溫度和濕度，計算出填料的換熱效率。 測試結果如表1所示。表1填料效率測試結果
權利要求
一種填料片，包括強度支撐層，其特征在于還包括一復合于強度支撐層表面的親水層。
2.根據權利要求1所述的填料片，其特征在于所述強度支撐層的兩面都復合有親水層。
3.根據權利要求1所述的填料片，其特征在于，所述親水層材料為吸水性親水材料。
4.根據權利要求3所述的填料片，其特征在于，所述親水層材料為吸水性親水布料。
5.根據權利要求1-4中任一所述的填料片，其特征在于所述填料片表面呈波紋狀。
6.根據權利要求5所述的填料片，其特征在于，所述波紋的軸線與填料片邊緣的角度 在15° — 75°之間。
7.根據權利要求1-4中任一所述的填料片，其特征在于，所述強度支撐層與其表面的 親水層采用淋膜、噴膠或者熱熔復合。
8.根據權利要求1-4中任一所述的填料片，其特征在于，所述強度支撐層采用的材料 為熱塑性材料或塑料合金。
9.根據權利要求8所述的填料片，其特征在于，所述強度支撐層采用的材料為PP、PE、 PVC、ABS 或 PCo
10.一種填料，其特征在于其由多個根據上述任一權利要求所述的填料片固定組裝而成。
全文摘要
本發明公開了一種填料片，包括強度支撐層，其特征在于還包括一復合于強度支撐層表面的親水層。填料片表面具有親水層，使液體在填料表面有良好的均勻分布性，且具有較大的氣液接觸面積，提高了傳質效率。本發明還公開了一種使用上述填料片所制成的填料。
文檔編號B01J19/32GK101940907SQ201010258819
公開日2011年1月12日 申請日期2010年8月20日 優先權日2010年8月20日
發明者劉昕, 吳彥肖, 張玉娣, 李學燦 申請人:北京華創瑞風空調科技有限公司