【手続補正書】
【提出日】平成22年2月4日(2010.2.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の蒸発のための装置であって、液体によって湿らされている蒸発マットを有し、前記マットから液体が蒸発する装置であって、蒸発マットが、
(1)繊維表面がコーティングで被覆されている繊維から成り、
(2)ポリアミンと、構造X-CH2[CH(OR)]wCH2- (式中、wは0〜1の整数であり、wが0である場合、Xはハロゲンを意味し、wが1である場合、Xはハロゲンであり、Rは水素を示し、あるいは、XとORは合わせて-O-を意味する)の末端基でエーテル化されたポリアルキレングリコールの硬化反応生成物を含む、
布帛を含むことにより特徴付けられている、装置。
【請求項２】
繊維が熱可塑性合成物質である、請求項1に記載の装置。
【請求項３】
繊維が、130℃〜270℃の範囲内にある融点または融解範囲を有する熱可塑性合成物質、特にポリエチレンテレフタレートまたはポリプロピレンから成る、請求項2に記載の装置。
【請求項４】
布帛(1)が不織布である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
不織布が、繊維同士が互いに接触している繊維の交差点を有し、当該交差点において、繊維が、熱可塑性バインダー、デュロプラスティックバインダー、又は熱可塑性ホットメルト接着剤によって共に接着されている、請求項4に記載の装置。
【請求項６】
蒸発マットが波形を有しており、その波形の谷及び波頂は直線状で、互いに平行に走っており、全ての谷の谷間の線(B、B')は第一の仮想平面上にあり、全ての波頂の頂上の線(C、C')は第二の仮想平面上にあり、その第一及び第二の仮想平面が互いに平行である、請求項5に記載の装置。
【請求項７】
各々の波の方向が蒸発マットの所定の位置において折り目を形成して変化し、その位置は波の波頂の頂上の線(C)と、全ての波頂の頂上の線(C、C')を横切る仮想直線(A)の交点で決定され、方向の変化が全ての波において同一である、請求項6に記載の装置。
【請求項８】
一の蒸発マット、又は互いに重なり合い、共に接着されている複数の蒸発マット(31、32、33)を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
蒸発させられる液体を、断続的または連続的に、一または複数の蒸発マットに供給するための、一または複数の供給ラインを含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
供給ラインがノズルで、当該ノズルは、一または複数の蒸発マット上に液体を噴霧する、請求項9に記載の装置。
【請求項１１】
供給ラインが複数の開口部を有するチューブであって、当該チューブは、液体を一または複数の蒸発マット上に供給する、請求項9に記載の装置。
【請求項１２】
コーティングが難燃剤を含む、請求項1〜11のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
難燃剤が下記の化学式で表されるホスホン酸エステルであり、式中、xは0または1を意味する、請求項12に記載の装置。
【化１】
2009526137.tif 000001
【請求項１４】
布帛が、10〜50の範囲内にある単位幾何学的表面当たりの総構造表面の比率として算出される多孔率を有する、請求項1〜13のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
繊維が交差している位置で繊維が互いに接触しており、当該繊維が交差している位置で、繊維が熱可塑性バインダー、デュロプラスティックバインダー、又は熱可塑性ホットメルト接着剤によって共に接着している熱可塑性合成物質の繊維を有する硬化された不織布を含む蒸発マットであって、当該繊維の表面はポリアミンと構造X-CH2[CH(OR)]wCH2- (式中、wは0〜1の整数であり、wが0である場合、Xはハロゲンを意味し、wが1である場合、Xはハロゲンであり、Rは水素を示し、あるいは、XとORは合わせて-O-を意味する)の末端基でエーテル化されたポリアルキレングリコールとの硬化反応生成物を含むコーティングによって被覆されている、蒸発マット。
【請求項１６】
繊維が、190℃〜270℃の範囲内にある融点または融解範囲を有する合成物質から成る、特にポリエチレンテレフタレートまたはポリプロピレンから成る、請求項15に記載の蒸発マット。
【請求項１７】
コーティングが難燃剤を含む、請求項15または16に記載の蒸発マット。
【請求項１８】
難燃剤が下記の構造のホスホン酸エステルであって、式中、xは0または1を意味する、請求項17に記載の蒸発マット。
【化２】
2009526137.tif 000002
【請求項１９】
波形を有し、波の谷及び波頂が直線状で互いに平行に走っており、全ての谷の谷間の線(B、B')は一番目の仮想平面上にあり、全ての波頂の頂上の線(C、C')は第二の仮想平面上にあり、第一及び第二の仮想平面は互いに平行である、請求項15〜18のいずれか一項に記載の蒸発マット。
【請求項２０】
それぞれの波の方向が蒸発マットの所定の位置において折り目を形成して変化し、当該位置は波の波頂の頂上の線(C)と、全ての波頂の頂上の線(C、C')と交差する仮想直線(A)の交点で決定され、方向の変化が全ての波において同一である、請求項19に記載の蒸発マット。
【請求項２１】
請求項1または15で定義した蒸発マットが液体で湿らされ、湿らされた蒸発マットには、蒸発させる液体の分圧が、当該液体と平衡状態になっている場合のガスのストリームにおける当該液体の分圧よりも低いガスのストリームが吹き付けられる、液体を蒸発させる方法。
【請求項２２】
液体が水で、水の蒸発により蒸発マット近傍のガスで満たされた空間が加湿される、請求項21に記載の方法。
【請求項２３】
ガスで満たされた空間が空気を含む、請求項22に記載の方法。
【請求項２４】
液体は、不揮発性物質が水、有機溶媒、又は水/有機溶媒混合溶媒に溶解した溶液であって、液体の蒸発により液体中の不揮発性物質を濃縮する、請求項21に記載の方法。
【請求項２５】
水溶液が塩の溶液、糖の溶液、又は埋め立て地の浸出液である、請求項24に記載の方法。
【請求項２６】
液体が水、有機溶媒、又は水/有機溶媒混合溶媒であって、蒸発により液体を冷却する、請求項21に記載の方法。
【請求項２７】
水溶液が発電所の冷却塔または化学工程からの冷却剤である、請求項26に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
国際公開(WO)第99/32845号において、そのようなマットは"湿潤剤(又はウェッティング剤)"をしみ込ませてあり、又はそのようなマットは"吸湿性の表面層"を備えると言及されている。しかし、"湿潤剤"または"吸湿性の表面層"の例は与えられていない。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明によれば、課題は液体を蒸発させるための装置によって解決され、この装置は液体で湿らされている蒸発マットを有しており、そのマットから液体が蒸発する。この装置は、蒸発マットが、表面がX-CH2[CH(OR)]WCH2-の構造を持つ末端基によりエーテル化されたポリアルキレングリコールとポリアミンの硬化反応生成物を含むコーティングで覆われている繊維を有する布帛を含んでいることにより特徴付けられており、この構造においてWは0または1の整数であり、Wが0である場合、Xはハロゲンを意味し、Wが1である場合、Xはハロゲンを意味し、Rは水素を意味し、あるいはXとORは合わせて-O-を意味する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
少なくとも2つのアミノ基(それらは第一級または第2級である)を持つ全ての有機化合物は、ポリアミンに適している。好ましくは、ポリアミンは2個またはそれよりも多い数の第1級または第2級アミノ基で置換された炭化水素であって、その炭化水素残基は直鎖または有枝鎖で、好ましくは直鎖であって、その残基は好ましくは主鎖に2〜8個の炭素分子を有していて、その主鎖は-NH-、-O-、-NHCO-、-NHCONH-、及び-OCONH-の中から選択される1〜3個の官能基により任意にさえぎられてよく、但し、主鎖において互いに最も近接した2つのそのような官能基は、任意に置換された少なくとも炭素原子2個の長さのアルキレンスペーサーを通じて互いに結合する。前述した炭化水素残基が"有枝鎖"であってよいということは、メチル基及びエチル基から選択される側鎖が炭化水素鎖に置換されてよいということを好ましくは意味する。同様に、アルキレンスペーサーが"任意に置換"されてよいという表現は、メチル基及びエチル基から選択される置換基がアルキレンスペーサーと結合することを意味することが好ましい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
本発明において使用できるポリアミン類の例として:
a) 直鎖の1,ω-ジアミノアルカン、H2N-(CH2)m-NH2、ここでmは好ましくは2〜8、より好ましくは2〜4であって、例として1,2-ジアミノエタン、1,3-ジアミノプロパン、1,4-ジアミノブタン、1,5-ジアミノペンタン、又は1,6-ジアミノヘキサンが挙げられる。
b) a)に記載の、特により好ましくはmが2〜4である、1,ω-ジアミノアルカンをアクリロニトリルと反応させること、及びそれに続いて起こる接触水素添加により得られるポリアミン; これらのポリアミンは、アミノ基に対して等モルより少ない量のアクリロニトリルが使用された場合は、主にH2N-(CH2)3-NH-(CH2)m-NH2の構造を有し、等モルまたは過剰量のアクリロニトリルを使用した場合、ポリアミンは主にH2N-(CH2)3-NH-(CH2)m-NH-(CH2)3-NH2の構造を有する。
c) a)に記載の、特により好ましくはmが2〜4である、1,ω-ジアミノアルカンをアジリジンと反応させることにより得られるポリアミン; これらのポリアミンは、アミノ基に対して等モルより少ない量のアジリジンが使用された場合は、主にH2N-(CH2)2-NH-(CH2)m-NH2の構造を有し、等モルまたは過剰量のアジリジンを使用した場合、ポリアミンは主にH2N-(CH2)2-NH-(CH2)m-NH-(CH2)2-NH2の構造を有する。
d) 直鎖脂肪族の1,ω-ジイソシアネート OCN-(CH2)k-NCO (ここでkは好ましくは2〜4) をa)に記載の1,ω-ジアミンと反応させることにより得られるポリアミン;これらのポリアミンは、イソシアネート基に対して等モルより少ない量のジアミンが使用された場合は、主にH2N-(CH2)m-NHCONH-(CH2)k-NH2の構造を有し、等モルまたは過剰量のジアミンを使用した場合、ポリアミンは主にH2N-(CH2)m-NHCONH-(CH2)k-NHCONH-(CH2)m-NH2の構造を有する。
e) 直鎖脂肪族の1,ω-ビスカルボン酸ハロゲン化物XCO-(CH2)p -OCX (Pは好ましくは2〜6)と、ハロゲン化アシル基に対して過剰量のa)に記載の1,ω-ジアミンとの反応により得られるポリアミン; これらのポリアミンは主にH2N-(CH2)m-NHCO-(CH2)p-CONH-(CH2)m-NH2の構造を有する。
f) ポリアミン類の別の具体例はグリコールまたはポリエーテルジオールを出発物質として得られる。グリコール(一般的な構造式はHO-(CH2)s-OHで、式中のsは好ましくは2または3) またはポリエーテルジオール(一般的な構造式はHO-(CHYCHZO)q-Hで、式中のY及びZは水素またはメチル基、qは好ましくは2〜4) はまず、ヒドロキシル基より過剰量の1,ω-ジハロゲン化アルキル(即ち、ヒドロキシル基1モル当たり1モルよりも多いジハロゲン化アルキル)と反応させ、その後、過剰量のアンモニアと反応させてよい。1,ω-ジハロゲン化アルキルはX-(CH2)t-Xの構造を有し、式中のXは塩素、臭素及びヨウ素から選択され、tは好ましくは、2〜4である。例として、1,2-ジブロモエタン、1,3-ジブロモプロパン、及び1,3-ジクロロプロパンがある。グリコールを出発物質とする場合、得られるポリアミンはH2N-(CH2)t-O-(CH2)s-O-(CH2)t-NH2の構造を有し、ポリエーテルジオールを出発物質とする場合、H2N-(CH2)t-O-(CHYCHZO)q-(CH2)t-NH2の構造を有する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
X-CH2CH(OR)CH2-(即ちwが1の場合)でエーテル化されたポリアルキレングリコールは、Xがハロゲンを意味し、Rが水素を意味する場合、式HO-(CHYCHZO)v-OH（v、YおよびZは上述の意味を有する）のポリアルキレングリコールまたはそのようなポリアルキレングリコールの混合物と、下記の構造を有するエピハロヒドリンの反応により、得てよい。
【化２】
2009526137.tif 000003
式中のXは前述の意味を有する。この反応は、米国特許3347803号の第5〜16行に記載の例IXと類似した方法で行ってよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
X-CH2CH(OR)CH2-(即ちwが1の場合)でエーテル化されたポリアルキレングリコールは、XとORが合わせて-O-を意味する場合、対応する前述の、XがハロゲンでRが水素であるエーテル化されたポリアルキレングリコールから、後者を例えばアルミン酸ナトリウムと反応させることにより得られる(米国特許3347803号の例Vの第63〜66行を参照)。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
本発明の装置に用いられる蒸発マットのうちのいくつかはそれ自体新規であり、従って、本発明の対象でもある。これらは、繊維が熱可塑性合成物質からなる硬化された不織布を含む蒸発マットで、これらの繊維は繊維が交差している位置で互いに接触しており、これらの繊維が交差している位置において熱可塑性バインダー、デュロプラスティックバインダー、又は熱可塑性ホットメルト接着剤によって互いに接着しており、その繊維の表面はポリアミンとX-CH2[CH(OR)]wCH2-の構造を有する末端基でエーテル化されたポリアルキレングリコールとの硬化反応生成物を含むコーティングで覆われており、この末端基の構造において、wは0〜1の整数であり、wが0である場合、Xはハロゲンを意味し、wが1である場合、xはハロゲンを意味し、Rは水素を意味し、あるいはXとORが合わせて-O-を意味する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
本発明による液体を蒸発するための装置は空気の加湿、溶液の濃縮、又は冷却のために用いてもよい。空気の加湿のために蒸発させる液体は、主として水、例えば通常の水道水または脱塩水のような水である。溶液を濃縮する目的では、液体は水、有機溶媒、又は水/有機溶媒混合液に不揮発性物質が溶解した任意の溶液であってよい。不揮発性物質の具体例としては、無機又は有機塩、若しくは砂糖、廃糖又は色素のような有機化合物が挙げられる。濃縮される溶液の具体的な例としては、海水、失活した亜鉛めっき浴、失活した写真処理薬品、埋め立て地(又は埋め立てゴミ)の浸出液、化学工業からの下水、及び貴金属の電気化学的ラフィネーション(raffination)のような電気化学的工程に由来する失活した電解質溶液、又は貴金属自体の塩の濃縮するべき溶液が挙げられる。冷却目的では、湿式冷却器のような装置において、水は蒸発される液体として一般に用いられる。フレオン又はアンモニアのような冷却剤もまた、可能である。それに対応する工程もまた、本発明の対象である。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
図1に、本発明の長方形(又は方形)の蒸発マットを示す。布帛1は、空気力学的に作製された、骨組を形成する"芯鞘"型(芯がポリエチレンテレフタレートで鞘がコポリエステルであり、繊維の断面が円形であり、線密度が2.2 dtexであり、繊維長が50 mmである、Trevira GmBHのTrevira 245)の異相構造繊維による不織布であり、ニードルによって機械的に予め硬化された不織布である。ポリアミンとエーテル化されたポリアルキレングリコールの硬化反応生成物は、不織布上の表面コーティング2として示されている。蒸発マットは波形に変形され、ほぼ波形鉄板(corrugated iron)の形状を有する。波の、谷(又はトラフ)の谷間の線(これらのうち2本のみが線B、B'として示されている)及び波頂(又はクレスト)の頂上の線(これらのうち2本のみが線C、C'として示されている)は、互いに平行に走っており、全ての谷の谷間の線(B、B')は、第一の仮想平面(図には示されていない)上に存在しており、全ての波頂の頂上の線(C、C')は第二の仮想平面(図には示されていない)上に存在しており、第一及び第二の仮想平面は互いに平行に存在している。波の方向は、蒸発マットの所定の位置で角度が約30°及び150°のV字型を有する折り目となって変化し、その位置は、その波の波頂の頂上の線(C,C')と仮想上の直線Aの交点によって決定される。仮想上の直線Aは全ての波頂に接線として接しており、方向の変化は全ての波において同一である。これらの交差点は黒丸で示している。この場合、蒸発マットの作製は下記の通り行われた。商業的に入手可能な反応生成物(Henkel製のNonax 1166)を、溶液に対して5質量パーセント(乾燥した固体で)の反応生成物及び5質量パーセントの難燃剤(Flameguard HCA PW)を含み、10 %炭酸ナトリウム水溶液でpHを6〜7に調節した水溶液として用いた。溶液は、エアスプレー、エアミックス又はエアレスシステムを用いて、不織布1平方メートル当たり120 gの量で、硬化される前の不織布に噴霧された。溶液を噴霧された不織布は130℃で1.5分(又は150℃で1分)乾燥させた。乾燥した不織布は、加熱可能な波型の支持物と共に深絞り成形機内に置かれ、100℃で10秒間プレスされて所望の波形にされ、支持物の形状に合った加熱可能なパンチを用いて硬化され、それと同時にポリアミンとエーテル化されたポリアルキレンの反応生成物は硬化され、同時に、サーモゾル法によってホットメルト接着剤と部分的に結合した。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
図3は本発明の、水を蒸発させるための、一般的に加湿器として用いられるであろう装置を示している。この装置は、換気装置によって必要な空気の循環を供給する、建物の換気シャフトの中に取り付けるために設計されており、この空気を加湿する。図示する例の装置は、本発明の4つの蒸発マットの複合体301、302、303及び304を有し、これらの複合体は図2の複合体に類似しており、骨組4の中に垂直に取り付けられている。複合体303において、個々の蒸発マットの波形及び方向を示す。加湿される空気のストリームは、背面から複合体内へ運ばれることが好ましく、そのストリームは複合体の正面から出て行く。それぞれの複合体において、一般に約10〜100の蒸発マットが、一のマットが他の後ろになって並置されている。水は導管51、52を通って分配器ケーシング61、62内へ導かれる。これらの分配器ケーシングにおいて、複合体301、302の上側に単一のチューブまたは複数のそのようなチューブ(図には示されていない)があり、そのチューブは複数の開口部を有しており、それらは二つの複合体301、302の上に水を流し込こみ、それによってそれらの複合体上に水が滴り落ちる。従って、加湿される空気の流れ及び液体のストリームは、好ましくは複合体内を交差した流れとなって運ばれる。蒸発マット上のコーティングは、複合体の全ての蒸発マットを湿らせる必要がない程度まで親水性であることが見出された。2、3の蒸発マットのみを湿らせることによって、結局、複合体に含まれる全ての蒸発マットは十分に吸水する。複合体301、302上に供給される水はこれらの上に滴り落ち、その後、下方の複合体303、304上に滴り落ち、蒸発させられない過剰な水は、収集管7内に集められる。チューブ51及び52には、ウォーターポンプ8によって水が供給される。供給する水は、任意でUV滅菌ユニット9を用いてバクテリアを除去してよい。