CN101389907A

CN101389907A - 空气加湿器及其内含的蒸发垫

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Publication number: CN101389907A
Application number: CNA2007800047434A
Authority: CN
Inventors: S·耶格; K·莱于; R·迪比
Original assignee: Walter Mayer (international Stock Co Down On Corona)
Current assignee: Walter Mayer (international Stock Co Down On Corona)
Priority date: 2006-02-10
Filing date: 2007-02-07
Publication date: 2009-03-18
Also published as: EP1984678A2; JP2009526137A; WO2007090313A3; CA2641847C; WO2007090313A2; CA2641847A1; US20090294548A1; EP1984678B1; ZA200806506B

Abstract

本发明涉及用以蒸发液体、特别是水的装置，该装置具有蒸发垫，该蒸发垫用液体润湿并且在其上进行液体的蒸发。所述蒸发垫包含含纤维的纺织状面层组织(1)，其中，纤维的表面涂覆有涂层(2)，且所述涂层包含由多胺和由用结构X－CH₂[CH(OR)]_wCH₂－的端基醚化的聚亚烷基二醇形成的经固化的反应产物，在所述结构中w是0至1的整数，当w是0时X是卤素，而当w是1时X是卤素且R是氢或者X和R都表示－O－。优选所述蒸发垫是一种含有由合成热塑性塑料构成的纤维的经加强的无纺物，且所述纤维借助于热塑性熔融粘合剂而在其交叉点上相互粘结。装置用来空气加湿、用以浓缩溶液或用于蒸发冷却。

Description

空气加湿器及其内含的蒸发垫

本发明涉及空气加湿器及其内含的蒸发垫。

特别是在冬天，由于加热而使室内空气变得非常干燥，为了提高封闭空间空气的湿度，采用空气加湿器。在空气加湿器内，待加湿的干燥室内空气流经一个润湿的表面，在该表面上水进行蒸发，从而使空气被水蒸汽部分饱和。为了支持这种蒸发过程，空气加湿器通常至少有一个单位润湿面积尽可能高的所谓蒸发垫，待加湿的空气流经这个蒸发垫。蒸发垫通常由纤维素纤维、玻璃纤维、塑料纤维或金属丝(例如铝)制成。通常将多种适宜的结构化，特别是波纹形的蒸发垫并排放置，以便在每两排并排的蒸发垫的位置之间形成通道，其能够改善待加湿空气流的穿越。

专利WO-A-99/32845提出过可以用“润湿剂”浸渍蒸发垫，或可以用“吸湿表层”配备蒸发垫。但是，有关“润湿剂”和“吸湿表层”的具体实例丝毫没有提及。

此外，几十年来在服装工业领域，一直使用源自聚胺和源自聚亚烷基二醇的二缩水甘油醚的固化反应产物作为织物防静电层。例如参见美国专利US-A-3,347,803。

本发明的目的是提供一种改善的空气加湿装置。

本发明通过一种蒸发液体的装置实现了上述目的，在这种装置中具有用液体润湿的蒸发垫，液体在该蒸发垫上进行蒸发。其特征是，蒸发垫包括一种含纤维的纺织状面层组织(ein textiles

)，在所述纤维的表面上涂覆有一个涂层，该涂层含有源自聚胺和源自用X-CH₂[CH(OR)]_WCH₂结构的端基醚化的聚亚烷基二醇的固化反应产物，该化学结构式中的w是从0至1的整数，当w为0时，X表示为卤素；当w为1时，X表示卤素，R表示为氢；或者X和R都表示-O-。

从属权利要求中给出了优选的方案。

令人惊奇地发现，这种固化的反应产物适用作吸湿的，并因此促进蒸发液体，特别是水的蒸发垫的涂层。此外还发现，这种涂层在纺织状面层组织上的粘附力很强，其能稳定地防止逐渐被洗掉。这对于空气加湿器而言是重要的，因为在此蒸发垫是间歇或连续性用水润湿的，当涂层粘附不足时存在涂层被洗掉的危险。另外，当如此涂层的蒸发垫使用热水，即约40-80℃的水进行润湿时也观察到了耐洗去性。猜测这种稳定性归因于随反应产物的固化而产生的交联作用。

本发明的装置首先包括一个或多个在本说明书开端处定义的蒸发垫。该蒸发垫优选夹在一个不锈钢或铝制的框架中，从而使蒸发垫的整个几何垫表面尽可能暴露于将容纳待蒸发液体的环境中。所述的容纳待蒸发液体的环境通常是充满气体的，特别是这种环境是充满空气的。

除此之外，根据本发明的装置优选具有间歇或连续地将待蒸发的液体输送到蒸发垫上的导入件。这种导入件的第一个实例是喷嘴，该喷嘴能够用液体喷洒到绷紧的蒸发垫上。这种导入件另一个实例是在蒸发垫的上缘优选水平方向布置的带有多个孔的管，其使得液体从上面滴淌到蒸发垫上，且液体借助重力从那里在垫上向下流。

为了促进液体的蒸发，本发明的装置优选再含有一个气体循环装置，该装置使蒸发垫的气态环境循环，从而负责使在蒸发垫表面上的气体空间连续交换。为此的实例是鼓风机和螺旋桨。

待蒸发的液体可以是各种液体，其在设备的工作温度下(因此通常大约是设备的环境温度)具有一个可以观察到的蒸汽压力，但是在这个温度下还达不到沸腾。此液体的优选实例可以是所有类型的非挥发性物质，在水中或有机溶剂中或在混合水/有机溶剂中形成的溶液，或还可以是纯水。

本发明的装置具有一个含纤维的蒸发垫。在本发明申请范围内所述的“纤维”理解为所有类型的长形颗粒，即其长度远远大于垂直于纵向上可能的最大尺寸，优选是恒定的横截面。纤维的实例是其横截面几乎恒定圆形的(这是优选的)真正的纤维，或者是由薄膜切出的并因此具有薄的、恒定方形横截面的条。

纺织状面层组织的构架是由纤维形成的。对材料组成不是关键的。其可以是天然纤维(例如棉花、亚麻、***、黄麻、荨麻、苎麻、蚕丝、剑麻或羊毛)；可以是无机纤维(例如玻璃纤维、陶瓷纤维、氧化铝纤维、碳纤维、金属纤维、石英纤维或矿物棉纤维)；也可以是合成纤维(例如来自聚酯纤维、纤维胶、聚苯硫醚(如)、聚丙烯腈、芳族聚酰胺(如

或

)、PVC或聚酰胺(如尼龙))。优选的是合成的热塑性塑料的纤维。合成的热塑性塑料的实例是例如：

i)聚酯化合物，特别是聚对苯二甲酸乙二酯或聚对苯二甲酸丁二酯；

ii)聚烯烃，特别是聚乙烯，聚丙烯和乙烯/α-烯烃共聚物，其中优选作为α-烯烃的是(C₃-C₈)-α-烯烃以及特别优选是丙烯；

iii)聚酰胺，尤其是尼龙-6或尼龙-66；和

iv)热塑性聚氨酯。

根据本发明，优选聚对苯二甲酸乙二酯和聚丙烯。

纺织状面层组织的结构不是关键的。纺织状面层组织可以是编结的、编织的、针织的，或者是一种无纺物。在本发明申请的范围内，所述的“无纺物”理解为是一种非编结的、非针织的、非编结的、非编织的纺织状面层组织。优选的纺织状面层组织是一个通过气体动力方式、水力方式、静电方式的或利用挤出成型的纺织状面层组织(后者称之为纺织无纺物(Spinnvlies))；优选是一种通过气体动力方式制造的纺织状面层组织。

该纺织状面层组织优选有一定的孔隙率。所述的孔隙率定义为该平面纺织物的每单位几何面积的结构面积的A_结构/A_几何之商。该A_结构/A_几何的商可以按下式计算：

式中G为纺织状面层组织的面重量(单位：g/m²几何面积)；求和涵盖所有i种存在于纺织状面层组织中的纤维；x_i为第i个纤维的重量份，以所有纺织状面层组织含有的纤维的总重计；T_i是第i个纤维的纤度(单位：g/1000m纤维长度)；d_i为第i个纤维的直径(单位：m)。所述的A_结构/A_几何之商的优选范围(在继续处理之前确定)为10-50，优选约20。

当纺织状面层组织是无纺物时，构成骨架的纤维平均长度的优选范围为约30-90mm，更优选是约40-约60mm，特别优选的长度为约50mm。纤维直径的优选范围为10-100μm，更优选范围为15-30μm，特别优选为约20μm。构成骨架的纤维纤度的优选范围为约1-约17dtex，更优选是约3-约10dtex，特别优选为约5 dtex(1 dtex相当于10000米长纤维重1克)。

优选的以无纺物形式的纺织状面层组织优选是一种经加强的无纺物。对此，所述无纺物优选可用适宜的粘合剂或者用根据本发明优选的热塑性熔融粘合剂，并利用热熔合粘结到构成骨架的纤维的交叉点上。作为粘合剂适宜的是热塑性粘合剂和热固性粘合剂，例如基于聚丙烯酸酯和/或其与聚苯乙烯的共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚醋酸乙烯酯或氯乙烯-乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物的水分散液的热塑性粘合剂；例如基于丙烯酸酯聚合物或丙烯酸酯/烯烃共聚物的水分散液的热固性粘合剂，该共聚物在加热时在固化剂作用下横向交联固化(固化剂是一种含有羟甲基基团的化合物，例如三羟甲基丙烷或N-羟甲基羧酰胺；三乙醇胺、脂族二元胺或脂族二异氰酸酯)。热塑性熔融粘合剂可以是例如一种共聚物。优选的是一种共聚脂。对于这类共聚酯一方面可以是例如由聚亚烷基醚二醇(Polyalkylenetherdiolen)和/或长链(如C₅-C₁₂)脂族二羧酸酯与部分结晶的对苯二甲酸丁二酯链段构成的柔性链段型嵌段共聚酯，另一方面也可以是如由脂族(C₂-C₁₀)二醇(优选是由(C₂-C₄)构成的二醇，例如：乙二醇、1，3-丙二醇、1，2-丙二醇、1，4-丁二醇、1，3-丁二醇、1，2-丁二醇或者它们的混合物)，以及由邻苯二甲酸/间苯二甲酸形成的共聚酯，其中，邻苯二甲酸与间苯二甲酸的摩尔比可以优选7:3至9:1。

优选用于制备经加强的无纺物的热塑性熔融粘合剂具有低于无纺物中所含的赋予结构的纤维的熔点或熔融温度段(Schmelzintervall)的熔点或熔融温度段。若构成骨架的纤维的材料是热塑性塑料，则其熔点和其熔融温度段一般可以在130℃至约270℃的范围内。与此相反，熔融粘合剂的熔点或熔融温度段一般在约100℃至约150℃的范围内。“熔融温度段在某一个范围”应理解为是，熔融温度段的无论起始温度还是终结温度都要在所涉及的范围内。熔融温度段应“低于”其他的熔融温度段意指，较低的熔融温度段的温度上限值应等于或低于较高的熔融温度段的温度下限值。

蒸发垫中的纤维被涂覆以一个涂层，所述涂层含有来自于多胺和醚化的聚亚烷基二醇的经固化且可能横向交联的反应产物。

以下描述反应产物本身，也即在其固化之前的制备。

作为多胺适合的是所有具有至少两个是伯氨基或仲氨基的氨基的所有有机化合物。优选多胺是用两个或更多个伯氨基或仲氨基取代的烃，其中所述烃残基是直链或支链的，优选为直链，并且在其主链中具有优选2至8个碳原子和主链任选可以被一个至三个选自-NH-，-O-，-NHCO-，-NHCONH-和-OCONH-的官能基团所阻断，前提是在主链中，每两个最紧邻的这类官能基团经由任选地经取代的至少两个碳氢原子长度的亚烷基桥相互连接。上述的烃残基可以是“支链的”，意味着，优选在烃残基上可以取代有选自甲基和乙基的侧链。同样也意味着，所述的亚烷基桥可以是“任选地经取代的”，同样也优选，选自甲基或乙基的取代基可以存在于亚烷基桥上。

根据本发明可以使用的多胺类的实例是：

a)直链的1，ω-二氨基烷烃H₂N-(CH₂)_m-NH₂，其中m优选为2至8，更优选为2至4；例如是1，2-二氨基乙烷、1，3-二氨基丙烷、1，4-二氨基丁烷、1，5-二氨基戊烷或1，6-二氨基己烷；

b)通过根据a)的1，ω-二氨基烷烃，特别是具有更优选的m为2至4的那些与丙烯腈的反应，和随后的催化氢化反应而得到的多胺；当所述丙烯腈相对于氨基基团不足量地使用时，这些多胺主要具有结构H₂N-(CH₂)₃-NH-(CH₂)_m-NH₂；当所述丙烯腈等当量或过量地使用时，多胺主要具有结构H₂N-(CH₂)₃-NH-(CH₂)_m-NH-(CH₂)₃-NH₂；

c)通过根据a)的1，ω-二氨基烷烃，特别是具有更优选的m为2至4的那些与吖丙啶的反应而得到的多胺；当所述吖丙啶相对于氨基不足量地使用时，这些多胺主要具有结构H₂N-(CH₂)₂-NH-(CH₂)_m-NH₂；当所述吖丙啶等当量或过量地使用时，多胺主要具有结构H₂N-(CH₂)₂-NH-(CH₂)_m-NH-(CH₂)₂-NH₂；

d)通过直链的脂族1，ω-二异氰酸酯OCN-(CH₂)_k-NCO(其中k优选是2至4)与根据a)的1，ω-二胺反应得到的多胺；当所述二胺相对于异氰酸酯基团不足量地使用时，这些多胺主要具有结构H₂N-(CH₂)_m-NHCONH-(CH₂)_k-NH₂；当所述二胺等当量或过量地使用时，多胺主要具有结构H₂N-(CH₂)_m-NHCONH-(CH₂)_k-NHCONH-(CH₂)_m-NH₂；

e)通过直链的脂族1，ω-二羧酸卤化物XCO-(CH₂)_p-OCX(p优选是2至6)与相对于酰卤基团过量的根据a)的1，ω-二胺反应而得到的多胺；这些多胺主要具有结构H₂N-(CH₂)_m-NHCO-(CH₂)_p-CONH-(CH₂)_m-NH₂。

f)其他多胺类的实例可以通过从二醇或聚醚二醇出发而得到。所述二醇(具有通式结构HO-(CH₂)_s-OH，其中s优选是2或3)或聚醚二醇(具有通式结构HO-(CHYCHZO)_q-H，其中Y和Z是氢或甲基，且q优选为2至4)可以首先与相对于羟基基团过量的1，ω-二卤代烷烃(即每摩尔羟基基团超过一摩尔的二卤代烷烃)并随后与过量的氨反应。所述1，ω-二卤代烷烃具有结构X-(CH₂)_t-X，其中X选自氯、溴和碘且t优选为2至4。实例有，例如1，2-二溴甲烷、1，3-二溴丙烷和1，3-二氯丙烷。当从二醇出发制备时，如此得到的多胺具有结构H₂N-(CH₂)_t-O-(CH₂)_s-O-(CH₂)_t-NH₂；当从聚醚二醇出发制备时，它们具有结构H₂N-(CH₂)_t-O-(CHYCHZO)_q-(CH₂)_t-NH₂。

优选的多胺是二(2-氨基乙基)胺(＝二亚乙基三胺)。

为制备用以涂覆纺织状面层组织的反应产物，使上述的多胺与经醚化的聚亚烷基二醇反应。聚亚烷基二醇是“被醚化的”意指，聚亚烷基二醇的两个末端羟基被醚化。醚化基团在与多胺反应之前具有结构X-CH₂[CH(OR)]_wCH₂-，其中w，X和R具有开头所述的意义。聚亚烷基二醇本身可以是式HO-(CHYCHZO)_v-H的纯净物，其中v是优选1至4的整数而Y和Z相互独立地是甲基或氢。通常，聚亚烷基二醇是式HO-(CHYCHZO)_v-H的同系化合物的混合物，所述同系化合物相互的区别在于重复单元的数目v，且其中Y和Z同样选自氢和甲基。也有借助于其物质平均重量(Mass-Mittelgewichts)M_w代替v来描述聚亚烷基二醇混合物：

M_{W} = \frac{Σ_{i = 1}^{z} N_{i} M_{i} M_{i}}{Σ_{i = 1}^{z} N_{i} M_{i}}

式中i是涵盖所有存在的聚亚烷基二醇同系物的系数，而N_i或M_i则是第i个同系物的分子数或第i个同系物的分子量。该平均分子量M_w可以如技术中通常的那样，根据“多角度光散射”(MALLS)原理采用激光在化合物的稀释溶液上经由光散射测量测定。若是同系物混合物的情况，则M_w优选在200至1000g/mol的范围内，更优选在400至800g/mol的范围内和特别优选为约600g/mol。

优选在式HO-(CHYCHZO)_v-H中，Y和Z的至少一个是氢，且更优选Y和Z都是氢。在后一情况下，聚亚烷基二醇也即聚乙二醇。

以X-CH₂CH₂-醚化的聚亚烷基二醇(即当w是0时)可以如技术中通常的那样，通过从X-CH₂CH₂-OH(其中X具有上述含义)与四倍所期望的摩尔过量的量(以X-CH₂CH₂-OH计)的具有下式的环氧烷直接制备而得，

其中Y和Z具有上述含义，并且随后与1当量的X-CH₂CH₂-X(以X-CH₂CH₂-OH计，其中X具有上述含义)在碱助剂(Hilfsbase)的存在下进行反应。

以X-CH₂CH(OR)CH₂-醚化的聚亚烷基二醇(即当w为1时)，当X表示卤素和R表示氢时，其可以通过式HO-(CHYCHZO)_v-OH(其中v，Y和Z具有上述定义)的聚亚烷基二醇或这种聚亚烷基二醇的混合物，与具有下式且其中X具有上述定义的表卤代醇反应而得到。该反应可以类似于US-A-3347803的实施例IX，5-16行所述进行。

以X-CH₂CH(OR)CH₂-醚化的聚亚烷基二醇(即当w是1时)，当X和R共同表示-O-时，则其可以从相应的上述经醚化的且具有X为卤素和R为氢的聚亚烷基二醇出发，使后者例如与铝酸钠反应(参见US-A-3347803的实施例V，63-66行)而获得。

多胺与经醚化的聚亚烷基二醇的反应可以类似于前述的方法在水溶液中和在诸如NaOH的碱助剂的存在下进行。可以优选经醚化的聚亚烷基二醇对多胺的比例，使得具有反应能力的卤素基团和/或环氧基团对连接在胺基团上的具有反应能力的氢原子的摩尔比在约4:7至约7:5的范围内。水溶液的浓度优选要使得其含有约50至约75重量百分比的反应物。反应温度优选为约80℃至约150℃，其中优选在回流条件下加热。反应持续时间可以优选为约1至约4小时。

由多胺和经醚化的聚亚烷基二醇得到的反应产物可以直接用作为浓缩的水溶液。为改善存储稳定性的目的，可以用酸，例如用无机酸如HCl将溶液的pH值调节到约5.0至约6.0。

作为这类反应产物，也可以采用商业通用的、落入本发明定义内的产品，如开头所述，它们是用在服装领域内以抗静电地涂覆织物。根据本发明优选的这类产品的实例是由Henkel公司销售的产品Nonax 1166、Nonax 975和Katax 570。

理想情况下，为改善纺织状面层组织的润湿性，当反应产物作为溶液涂覆到面层组织上去时，可以向反应产物中混入表面活性剂。所添加的表面活性剂比例一般可以是约0.01至约0.5重量百分比，以反应产物的干重量计，其中优选添加表面活性剂使得反应产物的溶液就如同其用于涂覆到纺织状面层组织上那样，具有至多40mM/m的表面张力。表面活性剂并不重要。合适的表面活性剂的优选实例是非离子表面活性剂(如烷基酚乙氧基化物，脂肪醇乙醇胺，脂肪酸二乙醇酰胺和烷基氟代乙氧基化物)或阴离子表面活性剂(如烷基硫酸酯，全氟烷基羧酸酯和全氟烷基磺酸酯)。

为制备优选的经加强的无纺物，可以用各种粘合剂——其通常以水分散液形式存在——喷涂粘结纤维并用加热起到交联作用(并且理想情况下还可同时进行波纹状成型，参见如下)。如本发明所优选的，若使用熔融粘合剂来加强无纺物，则可以在气动方式、机械或水力方式地制备无纺物时就以粉末形式或以纤维形式将其混入到构成骨架的纤维中。但是，优选以构成骨架的纤维之上的涂层形式来使用熔融粘合剂，所述粘合剂部分或完全包裹构成骨架的纤维。这类以熔融粘合剂涂覆的纤维在技术上称为双组分纤维。双组分纤维——其中，熔融粘合剂完全包裹住构成骨架的纤维——也称为“芯鞘”式纤维(英语为“core-sheath”)。对于那些其中的熔融粘合剂作为其他带条而平行于构成骨架的纤维并由此仅部分包裹构成骨架的纤维的纤维而言，在德语地区也引入为“并排”式纤维这一名称。部分或完全地以熔融粘合剂包裹的纤维的制备过程是已知的并且只要参考相关的专业文献。商业可得的且根据本发明可采用的“芯鞘”式纤维的实例是具有聚酯芯(特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯)和由诸如前述那些的共聚酯组成的鞘的那些纤维；在此，商标是Hoechst的

和Ems Chemie的

。其他实例是芯中具有聚丙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯和鞘中具有聚乙烯的那些；相应的商标是Chisso公司的

Fiber。商业上可得的“并排”式纤维的一个实例是Chisso公司的

Fiber，其具有聚丙烯作为构成骨架的纤维和聚乙烯作为熔融粘合剂。

根据本发明，在具有经加强的无纺物的面层组织的第一个更优选的实施方式中，采用“芯鞘”式纤维，且任选地添加由均一塑料构成的传统的构成骨架的纤维。传统的构成骨架的纤维和“芯鞘”式纤维之间的重量比一般在0:100至约80:20的范围内。“芯鞘”式纤维的纤度优选等于传统的、构成骨架的纤维的纤度。

在具有经加强的无纺物的面层组织的另一更优选的实施方式中，使用由均一塑料构成的传统的、构成骨架的纤维，并混以由熔融粘合剂构成的纤维。传统的构成骨架的纤维和熔融粘合剂纤维之间的重量比一般可以在40:60至约80:20的范围内；优选至少是约50:50。熔融粘合剂纤维的纤度优选等于传统的、构成骨架的纤维的纤度。

优选通过喷涂反应产物的水溶液，或通过将面层组织浸渍于该溶液中而将上述的反应产物涂覆于纺织状面层组织上。优选喷涂溶液。反应产物的水溶液的浓度优选为约0.1至约10重量百分比的固体，以溶液重量计，更优选为约0.5至约5重量百分比。喷涂溶液或浸渍溶液优选用诸如碳酸钠的碱性试剂调节pH到6至7的范围内。优选用喷涂溶液润湿纺织状面层组织，使得反应产物以相对于纺织状面层组织1至10重量百分比干物质的量涂覆。

当期望提高的阻燃性时，可以向该喷涂水溶液中混入以溶液计不超过20重量百分比，或者不超过20重量百分比每重量份反应产物的干物质的普通的、但是水不溶的阻燃剂。其中，阻燃剂的待添加量可以从其作用性和其溶解性来确定。可用的阻燃剂的实例是铝三水合物、红磷、聚磷酸酯(Polyphosphate)、五氯苯酚衍生物、三氧化锑、蜜胺、蜜胺磷酸盐(酯)和阻燃的水不溶性膦酸及其酯。阻燃剂的优选实例是具有下式的膦酸酯：

在该式中，x是0或1。该类型的阻燃剂例如由Albright & Wilson以

的商品名销售。

在反应产物固化之前，干燥经涂覆的喷涂溶液，优选在常压和80℃至150℃的温度下进行一般为1至3分钟。

纺织状面层组织上经干燥的反应产物的固化可以一般地在约100℃至约180℃的温度下且在5秒至约3分钟的时间内，类似于服装业领域内相应的固化方法进行，其中各反应产物的固化速率也可以考虑在内；合理地选择固化的温度和持续时间，使得聚亚烷基二醇的醚化残基的反应性基团，即有机连接的卤素原子或环氧基团，与多胺的胺基团反应，从而使得其中待蒸发的液体产生不再溶解的、经固化的材料。

若纺织状面层组织是经加强的无纺物，则前述反应产物的固化过程优选与上述的热熔合构成骨架的纤维的过程同时地并且在一个步骤中进行，并任选地同时用经加热的正/负(Positiv-/Negativ-)工具进行该无纺物的机械成型加工。这就允许了，除了借助于热熔合和反应产物的固化而粘结纤维之外，还同时赋予无纺物以形状，且所述形状有利地对将吸纳待蒸发的水的气流的流动产生作用。随后，经再次冷却的经加强的无纺物就保持着通过所述工具而被迫赋予的形状。

若前述的方法在其纤维实质上是“芯鞘”式纤维的无纺物上进行，则还能获得其他优点，即，反应产物不仅能在交联作用下固化，而且还同时能在热熔胶化(Thermosolierung)作用下部分地嵌入到构成纤维外鞘的熔融粘合剂中，这就进一步改善了经固化的反应产物在无纺物上的粘着。

蒸发垫，特别还是本发明的蒸发垫的一个优选形状是正方形或矩形。优选将其成型为波纹状，其成型方式使得其外观大致呈现为如同正方形或矩形的波纹板。在此，同样也优选纺织状面层组织是一种借助于熔融粘合剂而加强的无纺物。所述的波纹方向优选是在正方形或矩形的蒸发垫上呈直纹和斜纹，例如角度α一般为相对于水平线20°至60°，优选约30至约45°。其中，对于矩形蒸发垫，优选将较长侧视作为是横向放置的。波纹方向可以是在整个无纺物的延展面上恒定的；但是优选所有波纹的方向在蒸发垫的某一位置处交替，并形成一个角度为180°-α的褶皱，从而使得各种情况下，波纹都呈现出如同一个向上或向下的敞开的V。波纹方向也可以以规则间隔(例如每隔10cm至每隔50cm，根据蒸发垫的使用领域不同而不同)的锯齿形的方式而改变上述的方向，其中，交替地以从所述角度α至所述角度180°-α或者以相反的方式来改变方向。

在本发明装置中所用的蒸发垫有一些本身是新颖的并因此同样是本发明的主题。这里涉及的是包含具有由热塑性塑料构成的纤维的经加强的无纺物的蒸发垫，且所述纤维在交叉点处接触并在这些交叉点上借助于热塑性粘合剂、热固性粘合剂或热塑性熔融粘合剂而相互粘结。这其中，纤维表面被涂覆以一个涂层，所述涂层包含来自于多胺和来自于用结构X-CH₂[CH(OR)]_wCH₂-的端基醚化的聚亚烷基二醇的经固化的反应产物，上述结构中w是0至1的整数，并且当w是0时X表示卤素，而当w是1时X表示卤素和R表示氢，或者X和R都表示-O-。

使用以蒸发液体的本发明的装置用于空气加湿、溶液浓缩或用于冷却中。对于空气加湿，待蒸发的液体首先是水，也即如普通的自来水或脱盐的水。对于溶液的浓缩，液体可以是非挥发性物质于水中、于有机溶剂中或混合的水/有机溶剂中形成的任意溶液。作为废挥发性物质的实例可以考虑无机或有机的盐或有机物质如糖、糖渣(

)或染料。待浓缩的溶液的具体实例是海水，废旧电镀浴()或光化学溶液，垃圾沥出液，来自化学工业的废水和来自电化学过程、如贵金属的电化学提炼过程的废旧电解液，或者待浓缩的贵金属盐本身的溶液。对于冷却，通常使用水作为待蒸发的液体，例如湿冷器(Nasskühlern)。但也可考虑冷却剂如氟利昂或氨水。相应的方法同样是本发明的主题。

对于本发明方法的功能化而言，也如对于传统的蒸发方法一样，其重要一点即是，用气流吹流过(ü

)经润湿的蒸发垫，在所述气流中待蒸发的液体的分压小于当气流与该液体处于热动力学平衡时存在于该气流中的所述液体的分压。否则，就不会发生液体的蒸发。

以下引用附图通过具体实施例来阐述本发明，附图为：

- 图1所示是单个的本发明的蒸发垫；

- 图2所示是由多个图1的蒸发垫形成的复合体；和

- 图3所示是空气加湿器形式的本发明的蒸发装置，其中借助于管导入水，且所述水从上滴淌到蒸发垫上。

图1所示为本发明的矩形的蒸发垫。纺织状面层组织1是一种由构成骨架的“芯鞘”型双组分纤维(Trevira GmbH公司的Trevira 254，芯是聚对苯二甲酸乙二醇酯，鞘是共聚酯，圆形纤维截面，纤度2.2dtex，纤维长度50mm)以气动方式制得的无纺物，且其以机械方式通过针钩(Vernadelung)而预加强。由多胺和经醚化的聚亚烷基二醇形成的经固化的反应产物是无纺物上的表面涂层2。蒸发垫成型为波纹状的，也即具有波纹板的形式。波纹的波谷的顶点垂线(其中只有两个标记为B，B′线)和波峰的顶点垂线(其中只有两个标记为C，C′线)相互平行。其中，所有波谷的顶点垂线(B，B′)位于假想的第一平面上(图中未示出)和所有波峰的顶点垂线(C，C′)位于假想的第二平面上(图中未示出)，并且其中所述的第一和第二平面相互平行。波纹的方向在蒸发垫的某个位置处按约30°和150°的角度变化为V形的褶皱，其中所述位置通过该波纹的波峰顶点垂线(C，C′)与正切于所有波纹波峰的假想的直线A的交点来定义，并且其中，方向的变化对于所有波纹而言都是相同的。这些切点示意为黑圆形。在此，蒸发垫的制备如下进行：采用市购得到的反应产物(Nonax 1166，Henkel)，其作为水溶液含有以溶液计5重量百分比的反应产物(作为固体形式)和5重量百分比的阻燃剂(FlameguardHCA PW)，且其用10％的碳酸钠水溶液调节pH到6至7。采用空气喷涂***、空气混合(Airmix-)***和无空气***将所述溶液以120g每m²无纺物的量喷涂到还未加强的无纺物上。经喷涂的无纺物在130℃下干燥1.5min(或在150℃下 1min)。将干燥的无纺物置于带有可加热的波纹状衬底的深冲压机中，并借助于可加热的、形状契合地***在衬底中的冲头在10秒钟内于100℃下将其压制和强化成所期望的波纹形状，该过程中，由多胺和经醚化的聚亚烷基二醇形成的反应产物同时固化并同时与熔融粘合剂部分地在热胶化的作用下复合。

图2所示为由多个(图示为14个)图1的蒸发垫形成的复合体。只有最前面三个标记了附图标记31，32和33。为更好地图示，将最前面地蒸发垫31局部剖视。在此，蒸发垫相邻放置，使得波纹的V形交替地指向上和向下，其中，波纹的褶皱分布在具有假想的直线A(垫31)和A′(垫32)的它们的波峰的交叉点(Schnittstelle)上，并且所述直线A，A′相互平行、但相对设置。液体流在此优选从上导入到复合体中(借助于所示的黑色箭头)。将要吸纳待蒸发液体的气流(即一般的空气流)优选从侧面导入到复合体中(如白色箭头所示)，从而使得液体和气流以交叉流的形式流经彼此。

图3所示为本发明的用以蒸发水的装置，其例如一般用作为空气加湿器。为此，将该装置如此设计，即将其安装入建筑物通风井中，所述通风井借助于通风设备而负责流通待加湿的空气。所示实施例的装置具有四个如同图2中那样的本发明蒸发垫的复合体301、302、303和304，它们垂直安装于框架构造4内。在复合体303中示意出了各个蒸发垫的波纹形状和定向状况。优选将待加湿的空气流从下导入到复合体中并使其重新在复合体的正侧面上流出。在每个这样的复合体内，一般存在有约10至100个依次放置的蒸发垫。经由导管51，52将水导入到分配箱61，62中。在这些分配箱中，在复合体301，302的上边沿处有一个或多个具有许多孔的管(图中不可见)，所述的开孔使得水滴淌到两个复合体301、302上并在其上向下滴淌。待加湿的空气流和液体流优选以交叉流的形式穿过复合体。已经发现，蒸发垫上的涂层是一定程度上亲水的，使得不必润湿复合体的所有蒸发垫；只要通过润湿很少的复合体的蒸发垫，最终所有在复合体中的蒸发垫都能完全吸收。被置于复合体301、302上的水会在其上滴淌并随后向下到达放置于其下的复合体303、304上；过量而未蒸发的水被收集于收集槽7中。借助于水泵8将水供入管51、52中。理想情况下，可以用UV除菌器9使导入的水无菌。

若要代替用管道进料——其使得水从上向下滴淌到复合体301、302、303、304上——也可以采用喷嘴设置。所述喷嘴可以合理地安装于垂直的篦条(Rost)或栅格上，所述的篦条或栅格以相对于复合体301、302、303、304合适的间距而垂直安装。

Claims

1、用以蒸发液体的装置，其中，所述装置具有蒸发垫，该蒸发垫用液体润湿并且在其上进行液体的蒸发，其特征在于，蒸发垫包含含纤维的纺织状面层组织(1)，其中，纤维的表面涂覆有涂层(2)，所述涂层包含由多胺和由以具有结构X-CH₂[CH(OR)]_wCH₂-的端基的经醚化的聚亚烷基二醇形成的经固化的反应产物，在所述结构中w是0至1的整数，当w是0时X是卤素，而当w是1时X是卤素且R是氢或者X和R都表示-0-。

2、如权利要求1所述的装置，其中，所述纤维是由热塑性塑料构成的。

3、如权利要求2所述的装置，其中，所述纤维由具有熔点或熔融温度段在130℃至270℃范围内的塑料构成，特别是由聚对苯二甲酸乙二醇酯或由聚丙烯构成。

4、如权利要求1至3之一所述的装置，其中，纺织状面层组织(1)是无纺物。

5、如权利要求4所述的装置，其中，无纺物具有交叉点，且所述纤维在交叉点处接触并在这些交叉点上借助于热塑性粘合剂、热固性粘合剂或热塑性熔融粘合剂而相互粘结。

6、如权利要求5所述的装置，其中，将蒸发垫成型为波纹状，波纹的波谷和波峰直线型且相互平行地分布，其中所有波谷的顶点垂线(B，B′)都位于假想的第一平面上而所有波峰的顶点垂线(C，C′)都位于假想的第二平面上，并且该第一和第二平面相互平行。

7、如权利要求6所述的装置，其中，每个波纹的方向在蒸发垫的某个位置处改变并构成褶皱，所述位置通过该波纹的波峰顶点垂线(C)与假想的切割所有波峰的顶点垂线(C，C′)的直线(A)的交点定义，并且对于所有波纹而言方向改变都是相同的。

8、如权利要求1至7之一所述的装置，其包括一个或多个蒸发垫(31、32、33)，它们叠置相连。

9、如权利要求1至8之一所述的装置，其包括一个或多个导入件，用以间歇或连续地导入待蒸发的液体到蒸发垫上。

10、如权利要求9所述的装置，其中，导入件是喷嘴，所述喷嘴用液体喷淋蒸发垫。

11、如权利要求9所述的装置，其中，导入件是具有大量开孔的导管，所述开孔将液体导入到蒸发垫上。

12、如权利要求1至11之一所述的装置，其中，涂层包含阻燃剂。

13、如权利要求12所述的装置，其中，阻燃剂是具有下式的膦酸酯，

在该式中x表示0或1。

14、如权利要求1至13之一所述的装置，其中，纺织状面层组织具有10至50范围内的孔隙率，所述孔隙率用纺织状面层组织几何面上的每单位面积的结构面积的商值来表示。

15、蒸发垫，包含具有由热塑性塑料构成的纤维的经加强的无纺物，所述纤维在交叉点处接触并在这些交叉点上借助于热塑性粘合剂、热固性粘合剂或热塑性熔融粘合剂而相互粘结，其中，纤维表面涂覆有涂层，所述涂层包含由多胺和由用结构X-CH₂[CH(OR)]_wCH₂-的端基醚化的聚亚烷基二醇形成的经固化的反应产物，在所述结构中w是0至1的整数，当w是0时X是卤素，而当w是1时X是卤素且R是氢或者X和R共同表示-0-。

16、如权利要求15所述的蒸发垫，其中，所述纤维由具有熔点或熔融温度段在190℃至270℃范围内的塑料构成，特别是由聚对苯二甲酸乙二醇酯或由聚丙烯构成。

17、如权利要求15或16所述的蒸发垫，其中，涂层包括阻燃剂。

18、如权利要求17所述的蒸发垫，其中，阻燃剂是具有下式的膦酸酯，

在该式中x表示0或1。

19、如权利要求15至18之一所述的蒸发垫，其成型为波纹状，其中波纹的波谷和波峰直线型且相互平行地分布，所有波谷的顶点垂线(B，B′)都位于假想的第一平面上而所有波峰的顶点垂线(C，C′)都位于假想的第二平面上，并且所述第一和第二平面相互平行。

20、如权利要求19所述的蒸发垫，其中，每个波纹的方向在蒸发垫的某个位置处改变并构成褶皱，所述位置通过该波纹的波峰顶点垂线(C)与假想的切割所有波峰的顶点垂线(C，C′)的直线(A)的交点定义，并且对于所有波纹而言方向改变都是相同的。

21、用以蒸发液体的方法，其中，用液体润湿如权利要求1或15中所定义的蒸发垫并用气流流过被润湿的蒸发垫，在所述气流中，待蒸发的液体的分压小于当气流与该液体处于热动力学平衡时存在于该气流中的所述液体的分压。

22、如权利要求21所述的方法，其中，所述液体是水且水的蒸发用于润湿在蒸发垫的环境中的气流。

23、如权利要求22所述的方法，其中，气流含有空气。

24、如权利要求21所述的方法，其中，液体是非挥发性物质在水中、有机溶剂或混合的有机/水溶剂中形成的溶液，并且液体的蒸发用于浓缩液体中的非挥发性物质。

25、如权利要求24所述的方法，其中，水溶液是盐溶液、糖溶液或垃圾沥出液。

26、如权利要求21所述的方法，其中，液体是水、有机溶剂或混合的水/有机溶剂并且蒸发用于冷却液体。

27、如权利要求26所述的方法，其中，水溶液是来自于发电厂冷却塔或来自于化学工艺的冷却水。