專利名稱：用于制造平行通道接觸器的方法
用于制造平行通道接觸器的方法技術(shù)領(lǐng)域本公開涉及平行通道接觸器，具體地涉及用于制造水平通道接觸器的 方法，所述水平通道接觸器具有改善間距的裝置以控制包括接觸器結(jié)構(gòu)的 鄰近的板狀結(jié)構(gòu)之間的流動通道的尺寸。
背景技術(shù)：
本領(lǐng)域已知平行通道4妻觸器用于流體流或氣流與固體表面才妻觸，例如 用于氣流的吸附分離。特別地，用作吸附結(jié)構(gòu)的平行通道接觸器結(jié)構(gòu)已知 應用于循環(huán)吸附過程，例如變壓和/或變溫吸附，尤其快速循環(huán)和/或輪轉(zhuǎn)變壓吸附，如在本申請人的號碼為6,051,050、 6,451,095和6,406,523的美 國專利中被公開，其內(nèi)容合并于此以作參考。在本申請人的號碼為 10/041,531的共同未決的美國專利申請中公開了一些用于制造平行通道 接觸器的方法，所述平行通道接觸器用作吸附結(jié)構(gòu)，包括隔開以界定流體(特別是氣體)流動通道的多個吸附板層，所述專利申請的內(nèi)容合并于此 以作參考。特別地，^^開了一些制造例如用在平行通道吸附結(jié)構(gòu)中的吸附板的方法。另夕卜，公開了組裝與壓印的隔離物裝置組合的多個吸附板的一些方法，其用作平行通道吸附結(jié)構(gòu)。發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式，提供用于制造包括多個板材(sheet material)層的平行通道接觸器結(jié)構(gòu)，其中連續(xù)的印刷裝置，例如輪轉(zhuǎn)網(wǎng) 屏印刷機(rotary screen printer),或可選地可替換的合適的基本連續(xù)的印 刷裝置，包括例如重復的非輪轉(zhuǎn)網(wǎng)屏或漏印板(stencil)印刷，可用于將 包括印刷隔離物油墨的印刷隔離物裝置固定到所選板材的期望的基本連
續(xù)的板片(web)，在其之后，螺旋巻繞裝置可用于將所述板材和所固定的印刷隔離物裝置繞其自身巻繞，以形成具有多個板材層的螺旋平行的接 觸器結(jié)構(gòu)，所述板材層通過所固定的印刷隔離物裝置彼此隔開以形成流體 流動通道。在示例性的這樣的實施方式中，印刷隔離物油墨可包括微球或 類似的可替換成形的尺寸界定的小粒子，以當印刷隔離物裝置被壓在所述 平行通道接觸器結(jié)構(gòu)中的板材的兩鄰近層之間時，控制所述印刷隔離物裝 置的高度。為隔離物裝置提供到板材的基本連續(xù)板片上的印刷以及期望包 括微球或類似的粒子以控制平行通道接觸器結(jié)構(gòu)中鄰近板之間的間隔的本發(fā)明的這樣的實施方式，提供了最后所得的平行通道接觸器結(jié)構(gòu)的生產(chǎn) 效率和可量測性的優(yōu)勢。在本發(fā)明方法的實施方式中，所述印刷隔離物油 墨可另外包括粘性材料，從而在所述板材繞其自身巻繞以形成多層平行通 道接觸器結(jié)構(gòu)之后，所述板材的鄰近層可通過這樣的粘性材料彼此結(jié)合， 所述粘性材料包括在印刷隔離物裝置中，所述印刷隔離物裝置壓在所述板 材層之間。基本連續(xù)的印刷裝置和巻繞裝置可順序布置，從而所述板材的 板片可以以基本連續(xù)的方式經(jīng)過所述連續(xù)的印刷裝置和之后經(jīng)過所述巻 繞裝置。因此，在示例性實施方式中，包括粘性材料的印刷隔離物油墨可以在塑性未固化的狀態(tài)(plastic uncured state)固定到所述板材，以及所 述板材可自身巻繞，同時所述粘性材料保持在基本塑性且未固化的狀態(tài)， 以及在巻繞之后隨后固化成非塑性結(jié)合的固化狀態(tài)，將所述板材的鄰近層 結(jié)合在一起作為結(jié)合的平行通道接觸器結(jié)構(gòu)。相對于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的方 法，將印刷所述印刷隔離物裝置的步驟和結(jié)合所述結(jié)構(gòu)層的步驟組合成基 本單個連續(xù)工藝的本發(fā)明這樣的實施方式，提供了包括印刷隔離物裝置的 螺旋巻繞的平行通道接觸器結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)效率和可量測性的進一 步優(yōu)勢。本領(lǐng)域已知，平行通道接觸器結(jié)構(gòu)可用于需要固體材料的相對高的表 面積以與流體接觸的許多應用中，特別是用于期望通過所述接觸器結(jié)構(gòu)提 供低的流體壓力降的結(jié)構(gòu)。根據(jù)上述本發(fā)明方法的實施方式所制造的螺旋 春繞的平行通道接觸器結(jié)構(gòu)可包括與流體接觸使用的所期望的任何合適 的板材，所述流體例如通過所述接觸器結(jié)構(gòu)的氣體或液體。例如，在催化 劑接觸器結(jié)構(gòu)中，涂敷(coat)或浸漬(impregnate)催化劑材料的基于陶瓷或 沸石的板材可用作所述板材，以形成具有高表面積和低壓力降的催化接觸
器結(jié)構(gòu)。在這樣的情況下，可選擇所述印刷隔離物油墨材料以適合用在期 望的催化接觸器結(jié)構(gòu)操作期間所需要的溫度、壓力等的特定物理條件。在 根據(jù)以上本發(fā)明方法所制造的平行通道接觸器結(jié)構(gòu)的另外的示例性應用 中，可使用包括NOX吸收材料的板材，以形成期望的高表面積和低壓力降的NOX吸收劑平行通道接觸器結(jié)構(gòu)。類似地，可選擇印刷隔離物油墨， 其適合用在這樣的NOX吸收劑結(jié)構(gòu)操作期間所出現(xiàn)的物理條件。通常， 選擇用于所述板材、印刷隔離物油墨和任何間隔和/粘性材料裝置的材料出現(xiàn)的物理條件的那些中選擇。在本發(fā)明的第二個實施方式中，其特別適用于制造用作快速循環(huán)吸附 氣體分離過程中的吸附結(jié)構(gòu)的平行通道接觸器結(jié)構(gòu)，提供一種方法，其用 于制造包括多層吸附板材的平行通道吸附結(jié)構(gòu)，其中基本連續(xù)的印刷裝 置，例如輪轉(zhuǎn)網(wǎng)屏印刷機，可用于將包括印刷隔離物油墨的印刷隔離物裝 置固定到吸附板材上，在其之后，螺旋巻繞裝置可用于將所述吸附板材和 所固定的印刷隔離物裝置繞其自身螺旋巻繞，以形成具有多層吸附板材的 螺旋平行通道吸附結(jié)構(gòu)，所述多層吸附板材通過所述固定的印刷隔離物裝 置彼此隔開以形成氣體流動通道。如在以上所公開的第一實施方式的方法 中，所述印刷隔離物油墨可包括微球或類似的尺寸界定的固體粒子，以當之間時控制所述印刷隔離物裝置的高度。所述印刷隔離物油墨還可包括粘 性材料，從而在所述吸附板材繞其自身巻繞以形成多層平行通道吸附結(jié)構(gòu) 之后，通過壓在所述吸附板材層之間的所述印刷隔離物裝置，所述吸附板 材的鄰近層可彼此結(jié)合。所述印刷油墨還可以可選地包括吸附材料，從而 所述印刷隔離物裝置可有助于所述平行通道^^妄觸器結(jié)構(gòu)的吸附功能。此外 類似于以上的第一實施方式，所述連續(xù)的印刷裝置和巻繞裝置可優(yōu)選地順 序布置，從而所述吸附板材可以以基本連續(xù)的方式經(jīng)過所述基本連續(xù)的印 刷裝置和之后經(jīng)過所述巻繞裝置，從而包括粘性材料的典型的印刷隔離物 油墨可以在塑性未固化的狀態(tài)固定到所述吸附板材，以及所述吸附^反材可自身巻繞，同時所述粘性材料保持在基本塑性未固化的狀態(tài)，以及在巻繞 之后隨后固化成結(jié)合的固化狀態(tài)，將所述吸附板材的鄰近層結(jié)合在一起作 為結(jié)合的平行通道吸附結(jié)構(gòu)。包括用于期望的供給氣流的吸附分離的吸附材料的任何合適的吸附 板材，可用在本發(fā)明方法的本第二個實施方式中，這樣的吸附板材包括涂 敷吸附板、吸附布或織物、自支持的吸附板或其組合。特別是，通過將任 何期望的吸附材料涂敷在支持材料(這樣的支持材料可包括吸附材料例如 活性碳纖維、布或織物，或包括非吸附的材料例如玻璃纖維織品或金屬網(wǎng)) 所形成的吸附板，例如其被公開在本申請人的共同未決的號碼為10/041,536的美國專利申請中，可用在本發(fā)明方法的第二個實施方式，以 制造適用于快速循環(huán)吸附分離過程的多層平行通道吸附結(jié)構(gòu)。被這樣的快 速循環(huán)吸附分類過程分離的供給氣流可通過由本方法所產(chǎn)生的螺旋平行 通道吸附結(jié)構(gòu)，并通過合適的快速循環(huán)吸附分離過程分離成包括所述供給 氣流的吸附和非吸附成分的氣流，所述快速循環(huán)吸附分離過程為例如快速 循環(huán)變壓、變溫或置換凈化過程或其組合，例如在本領(lǐng)域中已知，其實例 公開在上述的本申請人共同未決的美國專利申請和授權(quán)的專利，和另外包 括號碼為10/039,491和10/389,539的美國專利申請，其內(nèi)容合并于此以作 參考。


圖1繪出結(jié)合連續(xù)印刷間隔裝置的輪轉(zhuǎn)網(wǎng)屏印刷裝置的透視圖，其例 如可適合于實現(xiàn)本發(fā)明的方法的實施方式。圖2繪出繞中心心軸(mandrel)巻繞的結(jié)合印刷間隔裝置的板材的橫截 面圖，其例如可適合于實現(xiàn)本發(fā)明的用于組裝平行通道接觸器結(jié)構(gòu)的方法 的實施方式。圖3繪出通過印刷間隔裝置隔開的兩板材的橫截面圖，所述兩板材包 括至少一個微球，例如可適合于實現(xiàn)本發(fā)明的用于組裝平行通道接觸器結(jié) 構(gòu)的方法的實施方式。圖4繪出本發(fā)明的方法的可替換的實施方式的橫截面圖，其使用輪轉(zhuǎn) 網(wǎng)屏印刷機將印刷間隔裝置印刷到傳送板片(transfer web )上，所述間隔 裝置然后在所期望的板材巻繞之前被傳送到所述板材上，以形成平行通道 接觸器結(jié)構(gòu)。
具體實施方式
在本發(fā)明方法的第 一個所公開的實施方式中，所述方法用于制造例如 用在快速循環(huán)吸附系統(tǒng)中的多層平行通道吸附接觸器結(jié)構(gòu)，輪轉(zhuǎn)網(wǎng)屏印刷 機可用作基本連續(xù)的印刷裝置，以將包括印刷油墨的 一 系列印刷隔離物印 刷到至少 一層吸附板材，其可優(yōu)選地通過所述印刷裝置作為板材的基本連 續(xù)的板片。在印刷隔離物印刷之后，在輪轉(zhuǎn)網(wǎng)屏印刷過程之后，所述吸附 板材的板片可以以優(yōu)選地基本連續(xù)的方式繞心軸巻繞，以形成螺旋巻繞的 多層平行通道接觸器結(jié)構(gòu)?？蛇x地，所述印刷油墨可以包括粘性材料以彼 此結(jié)合吸附材料的鄰近的板，以便在所述巻繞過程之后形成結(jié)合的吸附接 觸器結(jié)構(gòu)?？蛇x地，所述印刷油墨還可包括微球或類似的尺寸界定的粒子， 以當巻繞或另外將吸附板材的鄰近層壓在一起時控制所述印刷隔離物的 高度。以這樣的方式，根據(jù)用于給定的期望的接觸器結(jié)構(gòu)的流體流動通道 的期望高度可選擇所述微球，這是因為所述流體流動通道按照鄰近的吸附 板材層之間的印刷隔離物的高度形成?？商鎿Q地，在一些示例性實施方式 中，可使用包括粘性材料的印刷隔離物油墨，其可在印刷隔離物裝置印刷 之后部分固化，從而所述印刷隔離物的高度可基本固定，但在所述平行通 道結(jié)構(gòu)的螺旋巻繞之后仍可發(fā)生所述板材的鄰近層的結(jié)合。使用印刷隔離物油墨材料可實現(xiàn)這樣的部分固化和最后的結(jié)合行為，其使用熱/uv或化 學結(jié)合法，在所述隔離物印刷之后，所述印刷隔離物油墨材料可應用于部 分固化并固定所述隔離物的高度，以及在巻繞之后完成所述結(jié)構(gòu)的鄰近層 的結(jié)合。在這樣的可替換的示例性實施方式中，這樣的部分固化的印刷隔 離物油墨材料可取代對所述印刷隔離物油墨中的微球或其它相似尺寸的 粒子的需要，來控制所述印刷隔離物的高度，和因此控制所述平行通道結(jié)構(gòu)中的流體流動通道的高度。在可替換的實施方式中，其它非輪轉(zhuǎn)的基本連續(xù)的印刷裝置，例如網(wǎng)
板印刷機或非輪轉(zhuǎn)的網(wǎng)屏印刷機，可用于將包括印刷油墨的印刷隔離物連 接到所述板材。此外，能夠例如通過孔或其它開口在壓力下基本連續(xù)地分 配在合適的印刷隔離物裝置形式中的可控數(shù)量的印刷油墨的印刷油墨分 配裝置可用于代替所述連續(xù)的印刷裝置。根據(jù)以上本發(fā)明的方法的所公開的第一實施方式，在優(yōu)選的版本，輪轉(zhuǎn)網(wǎng)屏印刷機可以為輪轉(zhuǎn)網(wǎng)屏織物印刷系統(tǒng)，例如可從Stork Prints BV獲 得。如圖1,繪出這樣的輪轉(zhuǎn)網(wǎng)屏織物印刷系統(tǒng)的實例的簡化的透視圖。 示例性的輪轉(zhuǎn)網(wǎng)屏織物印刷系統(tǒng)2可一般包括輪轉(zhuǎn)網(wǎng)屏4,具有內(nèi)刮刀組 件6，其適合于迫使印刷油墨12通過輪轉(zhuǎn)網(wǎng)屏4中的開孔14以將印刷油 墨12應用于板材10上。優(yōu)選地，板材10在輪轉(zhuǎn)網(wǎng)屏4和壓印滾筒8之 間通過，以保持輪轉(zhuǎn)網(wǎng)屏4和板材10之間的完全接觸。在輪轉(zhuǎn)網(wǎng)屏4的 開孔14可在形狀和構(gòu)造(包括開孔的形狀、輪轉(zhuǎn)網(wǎng)屏的厚度、以及開孔 的任何錐體或其它幾何變化部分，其可適合于修整板材上所應用的印刷油 墨的形狀)上適合于將印刷油墨12應用于合適構(gòu)造的板材10上，以形成 在所述板材上的印刷隔離物44 (在圖2和圖3中以示例性的柱形構(gòu)造顯 示)。這樣合適的印刷隔離物構(gòu)造可包括柱體、多種幾何形狀(例如方形 或矩形)的棱柱、錐形柱體或其組合，以規(guī)則或不規(guī)則模式布置在板材的 表面上以形成合適的印刷隔離物，來隔開鄰近的板材層以在期望的最終產(chǎn) 品平行通道接觸器結(jié)構(gòu)中形成流動通道。在優(yōu)選的實施方式中，印刷隔離 物44可以為柱形形成并以規(guī)則的行模式定向，從而應用于鄰近的板材層 的印刷隔離物沿垂直于板表面的方向彼此基本對齊?？商鎿Q地，印刷隔離 物可以用印刷材料的相對連續(xù)或不連續(xù)的線形式，以及可優(yōu)選地， 一般沿 通過所述平行通道接觸器結(jié)構(gòu)的預期的流體流動方向定向，所述平行通道 接觸器結(jié)構(gòu)由本發(fā)明的方法制造。以這樣的方式，基本線性的印刷隔離物 可用來至少部分指引或控制通過所述接觸器結(jié)果的流體的流動。在通過連續(xù)的印刷裝置例如上述的輪轉(zhuǎn)網(wǎng)屏印刷機應用印刷隔離物 44之后，板材10可優(yōu)選地圍繞心軸40經(jīng)過，如圖2所示，以實現(xiàn)板材 10和在同心層的所連接的印刷隔離物44的螺旋巻繞。根據(jù)本發(fā)明的方法， 板材10和印刷隔離物44繞心軸40的這樣的同心螺旋巻繞可用于制造多
層平行通道接觸器結(jié)構(gòu)，其中由于印刷隔離物44的存在，所述平行通道 接觸器結(jié)構(gòu)包括在板材層之間的流動通道46。如以上所提到的，在根據(jù) 本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，印刷隔離物44可包括印刷油墨，所述印刷油 墨包括粘性材料，從而印刷隔離物44可在潮濕或未固化的狀態(tài)被連續(xù)印 刷到板材10上，其可隨后繞心軸40巻繞，同時所述印刷油墨和所包括的 粘合劑保持基本未固化。然后，印刷隔離物的油墨和所包括的粘合劑可允 許當繞心軸40巻繞時基本固化。以這樣的方式，可以以才艮據(jù)本發(fā)明方法 的單個基本連續(xù)的工藝來制造結(jié)合的平行通道接觸器結(jié)構(gòu)。可替換地，不 需要固化的可變形的粘性材料，例如壓敏材料，可用于印刷油墨中，以及 例如通過印刷到上述板材上而沉積，因此根據(jù)本發(fā)明的方法，以單個基本 連續(xù)的工藝也形成結(jié)合的平行通道接觸器結(jié)構(gòu)。在可替換的實施方式中，用于在隔離物印刷之后使板材10繞心軸40 巻繞的牽引力可通過一個或更多表面輥(roller)來提供，而不是由來自由心 軸旋轉(zhuǎn)的扭矩來提供，所述表面輥在表面巻繞裝置中，在繞心軸的螺旋巻 繞板材外側(cè)周圍。這樣的表面巻繞實施方式在由于心軸旋轉(zhuǎn)的扭矩多層板 材巻繞時，板材層可傾向于抓緊或內(nèi)部滑移的情況中可以是特別有用的。 除了使用這樣的表面巻繞裝置，或作為對這樣的裝置的進一步替換，在滑 移趨向的實施方式中，在巻繞期間，板材10的邊緣的暫時或永久的粘合 劑添加可用于進一步降低繞心軸40巻繞的板材層之間的滑移。在使用包 括熱、UV或化學固化的粘性材料的印刷隔離物油墨的情況下，當板材IO 繞心軸40巻繞時，熱、UV或化學固化物(如適合于所述的粘合劑)應 用于所述板材10的外邊緣或邊緣，可用于固定繞心軸40巻繞的的板材 10的外邊緣，以降低或消除當螺旋巻繞時層間的滑移。在這樣的巻繞工 藝之后，固化過程的進一步應用可用于完全固化印刷隔離物粘合劑以形成 完全結(jié)合的螺旋巻繞的結(jié)構(gòu)。在一些具體的示例性實施方式中，用于將印刷隔離物44印刷到板材 10上的印刷油墨可包括微球或類似的尺寸界定的合適粒子，以界定組裝 的平行通道接觸器結(jié)構(gòu)中鄰近的板材層之間的印刷隔離物44的高度。如 在圖3顯示的平行通道接觸器結(jié)構(gòu)80的橫截面圖中所示，微球88通過添 加到印刷油墨可加入到印刷隔離物結(jié)構(gòu)44,從而微球88允許精確控制在 板材10的鄰近層之間印刷隔離物44的高度。在組裝的平行通道接觸器結(jié) 構(gòu)中的印刷隔離物44的有效高度通常界定鄰近的板材層之間的流動通道 46的高度，因此，加入到用于印刷印刷隔離物44的印刷油墨中的微球88 的尺寸可優(yōu)選地選擇以控制特定平行通道接觸器結(jié)構(gòu)的流動通道高度。特 定平行通道接觸器結(jié)構(gòu)中的流動通道的期望高度可基于所述接觸器結(jié)構(gòu) 的預期用途來選擇。用于例如在快速循環(huán)變壓吸附過程中使用的平行通道 吸附結(jié)構(gòu)中的流動通道(和因此的印刷隔離物)的示例性范圍、以及因此 的吸附板材的相應厚度在本申請人的先前所公開的號碼為10/041,536的 美國專利申請中公開，例如高度從約IO微米到約IOOO微米。作為粗略估 計，已發(fā)現(xiàn)流動通道和因此的固化隔離物高度可期望從用在平行通道接觸 器結(jié)構(gòu)中的吸附板材厚度的約25%到約200% ，其用于吸附分離目的。如圖4所公開的，提供了本發(fā)明的可替換的實施方式，由此，不是將 包括印刷油墨12的印刷隔離物44直接印刷到期望的板材的板片10以用 于制造平行通道接觸器，而是例如通過使用輪轉(zhuǎn)網(wǎng)屏印刷機4和壓印滾筒 8,印刷隔離物裝置44可應用到傳送板片材料50，其然后接著與期望的 板材的板片接觸，例如通過傳送板片輥52的運送，以將印刷隔離物44傳 送到期望的板材的板片10。在印刷隔離物44已自所述傳送板片50傳送 到板材10之后，板材10可繞心軸40螺旋巻繞，或另外如其它公開的實 施方式中所描述的分層以形成期望的平行通道接觸器結(jié)構(gòu)。此外可選地， 在以上所公開的包括傳送板片50的間接印刷的實施方式中，或在印刷隔 離物裝置直接印刷到期望的板材的板片IO的情況下，印刷油墨在印刷過 程中可不包括微球，但在印刷之后微球可添加到印刷隔離物，例如通過將 所述微球沉積在未固化的印刷隔離物的頂部，由此在包括印刷隔離物和所 添加的微球的板片材料隨后的螺旋巻繞或其它分層時，微球通過壓力加入 到印刷隔離物以控制在平行通道接觸器結(jié)構(gòu)中的隔離物的有效高度。使用在本發(fā)明的方法中的合適的微球或其它類似的尺寸界定的粒子 可包括多種材料，例如玻璃、陶資、聚合物、金屬(包括熱或電傳導的或 磁性的金屬)或其組合。合適的微球可以為基本固態(tài)或中空的，例如得自
道接觸器生產(chǎn)方法中使用的、加入到印刷隔離物中的微球是基本球形的， 然而，若這樣的粒子的直徑(或在半矩形或其它形狀的粒子情況下的外尺 寸)落在合適的窄范圍的尺寸分布內(nèi)以提供感興趣的平行通道接觸器結(jié)構(gòu) 中的流動通道高度的期望的公差，那么這樣的微球可選地可以根本不是理想的^l形。已發(fā)現(xiàn)對于90%的樣品，加入具有比+/-75樣1米窄的粒子尺寸 分布的微球的印刷隔離物一般適用于平行通道吸附結(jié)構(gòu)。已發(fā)現(xiàn)，微球可 通常構(gòu)成印刷油墨的約10%到30%之間的體積，以及在優(yōu)選的實施方式 中，構(gòu)成使用在本發(fā)明方法中的印刷油墨的約15%到25%之間的體積。 應注意，依賴于在制造給定的平行通道接觸器結(jié)構(gòu)中所使用的板材的光滑 度或其它潛在的表面特征、用于形成印刷隔離物的印刷油墨的粘性或其它 特性、或用于將鄰近的板材層壓在 一起以形成平行通道接觸器的張力 (tension)或側(cè)限壓力(confining pressure)，產(chǎn)生期望的印刷隔離物高度和最 后所得的流動通道高度所需要的微球的平均尺寸可改變，以及可最后通過 實-險確定。在本發(fā)明方法的可替換的實施方式中，^i:球可加入并不包括粘性材料印刷油墨應用于板材，其隨后例如通過巻繞成多層平行通道接觸器結(jié)構(gòu)被 組裝，在此之后可允許無粘性的印刷油墨固化。以這樣的方式，印刷隔離 物中的微球可用于控制印刷隔離物和因此的最后所得的接觸器結(jié)構(gòu)的流 動通道的高度，但所述結(jié)構(gòu)的鄰近的板層可保持不結(jié)合，或否則彼此結(jié)合。 這樣的不結(jié)合的平行通道接觸器結(jié)構(gòu)在一些應用中是期望的。在本發(fā)明方法的進一步可替換的實施方式中，在包括含有微球的粘性 印刷油墨的印刷隔離物連續(xù)印刷之后，具有固定的印刷隔離物的板材可分成分開的板，同時印刷油墨保持基本未固化狀態(tài)，以及通過在彼此之上堆 疊(stack)分開的板來組裝成平行通道接觸器結(jié)構(gòu)，在此之后可允許印刷油 墨固化，這產(chǎn)生堆疊且結(jié)合的多層平行通道接觸器結(jié)構(gòu)。這樣的堆疊結(jié)構(gòu) 可組裝成多種形狀，例如矩形錐體、錐形錐體、梯形錐體、或前述形狀的 彎曲變化和其它。這樣的根據(jù)此可替換的本發(fā)明方法的堆疊結(jié)構(gòu)可在需要
平行通道接觸器結(jié)構(gòu)的一些應用中是可期望的，對于所述平行通道接觸器 結(jié)構(gòu)，巻繞的、基本柱形接觸器結(jié)構(gòu)可以不是最佳的?？商鎿Q地，通過從結(jié)構(gòu))切割期望的形狀，可形成定制成形的接觸器結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，適合制造例如可適用于快速循環(huán)吸附過 程(例如變壓、變溫、置換凈化吸附過程或其組合)的平行通道吸附接觸 器結(jié)構(gòu)，使用輪轉(zhuǎn)網(wǎng)屏印刷機可將包括粘性印刷油墨的印刷隔離物印刷到 吸附板材，在此之后，通過心軸驅(qū)動，或可替換地，通過表面巻繞驅(qū)動， 所述吸附板材可繞心軸螺旋巻繞，來以基本連續(xù)的單個步驟工藝制造螺旋 巻繞的、結(jié)合的多層平行通道吸附結(jié)構(gòu)，其具有由微球尺寸所控制的流動程中的平行通道結(jié)構(gòu)吸附床。在這樣的優(yōu)選實施方式中，通過將期望的吸 附材料應用于支持材料，已產(chǎn)生合適的吸附板材，所述支持材料可選地也可為吸附活性的。通過將期望尺寸的玻璃微球添加到由Aremco所產(chǎn)生的 陶瓷粘性材料，已產(chǎn)生包括粘性復合物的合適的印刷油墨，以形成用于本 發(fā)明方法的粘性印刷油墨。優(yōu)選地，流動通道高度可由微球控制，其在 0.002"和0.015，，之間的范圍，尤其在0.003，，和0.008，，之間的范圍，以用附接觸器結(jié)構(gòu)，所述快速循環(huán)吸附過程例如變壓、變溫、置換凈化吸附過 程或其組合。以上參照幾個示例性實施方式已描述了本發(fā)明。應理解，本領(lǐng)域的技 術(shù)人員可進行進一步的更改，而不脫離本發(fā)明的主旨和范圍，本發(fā)明的主 旨和范圍由下面的權(quán)利要求確定。
權(quán)利要求
1. 一種方法，用于通過單個基本連續(xù)的工藝制造平行通道接觸器結(jié) 構(gòu)，所述平行通道接觸器結(jié)構(gòu)包括多個板材層，所述板材層通過多個印刷 隔離物裝置彼此分開以形成在所述板材層之間的至少 一個流體流動通道，所述方法包括下面的步驟使用連續(xù)印刷裝置將所述多個印刷隔離物裝置印刷到所述板材，其中 所述多個印刷隔離物裝置包括印刷油墨；隨后使用包括心軸的螺旋巻繞裝置將包括所述多個印刷隔離物裝置 的所述板材繞所述心軸巻繞，以形成所述平行通道接觸器結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述印刷油墨包括微球，以及 其中所述微球的尺寸控制所述印刷隔離物的高度并因此還控制所述平行 通道接觸器結(jié)構(gòu)中的所述至少一個流體流動通道的高度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述印刷油墨另外包括粘性材 料，以及其中包括所述粘性材料的所述印刷油墨當印刷到所述板材時為未 固化的狀態(tài)，并當所述板材繞所述心軸巻繞時保持基本未固化的狀態(tài)，并 且在巻繞之后隨后固化，從而最后所得的所述平行通道接觸器結(jié)構(gòu)的所述 多個板材層通過所述印刷隔離物裝置基本彼此結(jié)合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1到3任一項所述的方法，其中所述板材為吸附板 材，以及最后所得的所述平行通道接觸器結(jié)構(gòu)為平行通道吸附結(jié)構(gòu)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述至少一個流體流動通道的 高度在約0.003和0.012英寸之間。
6. —種方法，用于制造平行通道接觸器結(jié)構(gòu)，所述平行通道接觸器 結(jié)構(gòu)包括多個板材層，所述板材層通過多個印刷隔離物裝置彼此分開以形 成在所述板材層之間的至少一個流體流動通道，所述方法包括下面的步 驟使用基本連續(xù)的印刷裝置將所述多個印刷隔離物裝置印刷到所述板 材的基本連續(xù)的板片，其中所述多個印刷隔離物裝置包括印刷油墨；隨后使用包括心軸的螺旋巻繞裝置將包括所述多個印刷隔離物裝置 的所述板材的所述基本連續(xù)的板片繞所述心軸巻繞，以形成所述平行通道 接觸器結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的方法，其中在所述多個印刷隔離物裝置印刷到所述板材之后，板切割和堆疊裝置用于將所述板材切割成多個 板，之后所述多個板在彼此之上堆疊以形成多分層的平行通道接觸器結(jié) 構(gòu)。
全文摘要
提供本發(fā)明的方法，用于制造包括多個板材層的平行通道接觸器結(jié)構(gòu)?；具B續(xù)的印刷設備，例如輪轉(zhuǎn)網(wǎng)屏印刷機，或可選地可替換的合適的基本連續(xù)的印刷裝置，包括例如重復的非輪轉(zhuǎn)網(wǎng)屏或漏印板印刷，可用于將包括印刷隔離物油墨的印刷隔離物固定到所選的板材的基本連續(xù)的板片，其可隨后繞心軸螺旋卷繞以形成具有多個板材層的螺旋平行的接觸器結(jié)構(gòu)，所述板材層通過所固定的印刷隔離物裝置彼此隔開以形成流體流動通道。
文檔編號B01J19/32GK101124042SQ200680001761
公開日2008年2月13日 申請日期2006年1月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月3日
發(fā)明者安德魯·庫特斯安德里亞斯, 布賴恩·G·賽拉斯, 馬克·德里克 申請人:探索空氣技術(shù)公司