CN100400138C - 化学过滤器的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种化学过滤器的制造方法,将离子交换树脂粉末和粘结剂的混合浆料涂布到纤维质纸张上,获得在前述纤维质纸张的内部及表面上固定有前述离子交换树脂粉末的离子交换树脂粉末涂布纸张、利用该离子交换树脂粉末涂布纸张,形成波纹状蜂窝结构的化学过滤器。在上述方法中,离子交换树脂粉末的平均粒径优选为1~150μm。此外,在上述方法中,优选离子交换树脂粉末的离子交换容量为1~10meq/g。
Description
技术领域
本发明涉及用于半导体,液晶,精密电子部件的制造工厂等的发生离子性气体状污染物质的净化间、以及发生离子性气体状污染物质的装置的、除去离子性气体状污染物质的空气净化用的化学过滤器的制造方法。
背景技术
在半导体制造、液晶制造等尖端产业,为了确保产品的成品率或质量、可靠性,在净化间内的空气或产品表面的污染控制是非常重要的。特别是在半导体产业领域,随着产品的高集成度的进展,除利用HEPA、ULPA等的粒子状污染物质的控制之外,离子性气体状污染物质的控制是不可或缺的。
在本发明中,所谓离子性气体状污染物质表示碱性气体及酸性气体。其中,例如作为碱性气体的氨,在半导体制造时的曝光工序中,成为曝光时的分辨率恶化、或晶片表面模糊的原因。此外,作为酸性气体的SOX,在半导体制造时的热氧化膜形成工序中,在基板内引起堆垛层错,成为使设备特性或可靠性恶化的原因。
这样,由于离子性气体状污染物质在半导体制造等过程中会引起种种困难,所以,在半导体制造等中使用的净化间内,希望离子性气体状污染物质的浓度在数十ppb以下。
对此,在特开2001-259339号公报(专利文献1)中,公开了一种由在基体材料中含有粒径及离子交换容量在特定范围内的粉末状离子交换树脂的纸张构成的空气过滤器用过滤材料。这种空气过滤器用过滤材料,由以分散混合粉末状离子交换树脂的方式抄纸制成的纸张构成,利用静电力或摩擦力将粉末状离子交换树脂保持在纸浆基体材料的表面上,不容易引起粉末状离子交换树脂的脱落,当使用该空气过滤器用过滤材料时,增大气体的吸附量。
此外,在特开2000-5554号公报(专利文献2)中,公开了一种包含有活性炭、沸石、硅胶等吸附介质和离子交换树脂的除臭剂。当使用该除臭剂时,即使暴露在有水的环境中,离子交换树脂及一度吸附的臭味成分难以从吸附介质中脱落。
此外,在特开2003-10613号公报(专利文献3)中,公开了一种过滤材料的基体材料中包含粉末状离子交换树脂,通过浸渍处理等添加磷酸的空气过滤器用的过滤材料。当使用该过滤材料时,由于磷酸的载置量很多,所以,碱性离子气体的吸附容量获得极大地提高。
(专利文献1)特开2001-259339号公报(第二页,第四页)
(专利文献2)特开2000-5544号公报(第二页,第五页)
(专利文献3)特开2003-10613号公报(第二页、第六页)
但是,专利文献1描述的空气过滤器用过滤材料,由于利用静电力或摩擦力将粉末状离子交换树脂保持在纸浆基体材料的表面上,所以,为了充分除去离子性气体状污染物质,当使粉末状离子交换树脂的添加量增多时,存在着粉末状离子交换树脂容易脱落的问题。另一方面,对于用静电力或摩擦力能够保持的量的粉末状离子交换树脂,存在着不能充分除去离子性气体状污染物质的问题。
此外,专利文献2所述的除臭剂,是将活性炭纤维等吸附介质和离子交换树脂混合进行抄纸构成的,但由于通过采用和吸附介质一起抄纸的方法,很难增多离子交换树脂的添加量,所以,存在着不能充分除去离子性气体状污染物质的问题。
此外,专利文献3所述的空气过滤器用过滤材料,将纸浆等的纤维材料和粉末状离子交换树脂混合进行抄纸,进而添加磷酸,但通过采用和纤维材料一起抄纸的方法,和专利文献2所述的除臭剂一样,由于很难增多离子交换树脂的添加量,所以,存在着不能充分除去离子性气体状污染物质的问题。进而,该过滤材料通过和磷酸的中和反应除去离子性气体状污染物质,但由于磷酸与离子性气体状污染物质反应生成的盐,会抑制被处理气体向过滤器内部的扩散,所以,磷酸与离子交换树脂不能充分反应,存在着不能充分除去离子性气体状污染物质的问题。
发明内容
从而,本发明的目的是,提供一种通过在基体材料上固定大量的离子交换树脂粉末,提高离子性气体状污染物质的除去性能,同时离子交换树脂难以脱落,并且压力损失小的化学过滤器的制造方法。
根据这种情况,本发明人等进行了深入的研究,结果发现,当将离子交换树脂粉末和粘结剂的混合浆料涂布到纤维质纸张上、获得离子交换树脂粉末涂布纸张,利用该离子交换树脂粉末涂布纸张形成波纹状蜂窝结构的化学过滤器时,大量的离子交换树脂粉末固定到构成化学过滤器纤维质纸张的表面及内部,来完成本发明。
即,本发明(1),提供一种化学过滤器的制造方法,其中,将离子交换树脂粉末和粘结剂的混合浆料涂布到纤维质纸张上,获得在前述纤维质纸张的内部及表面上固定有前述离子交换树脂粉末的离子交换树脂粉末涂布纸张、利用该离子交换树脂粉末涂布纸张,形成波纹状蜂窝结构的化学过滤器。
此外,本发明(2),在上述发明中,前述混合浆料被涂布到前述纤维质纸张的两个面,前述离子交换树脂粉末涂布纸张,在前述纤维质纸张的内部及两个面固定有离子交换树脂粉末。
此外,本发明(3),在上述发明中,前述离子交换树脂粉末的平均粒径为1~150μm。
此外,本发明(4),在上述发明中,前述离子交换树脂粉末的离子交换容量为1~10meq/g。
此外,本发明(5),在上述发明中,前述离子交换树脂粉末包含阳离子交换树脂粉末及阴离子交换树脂粉末。
此外,本发明(6),在上述发明中,前述粘结剂包含无机系粘结剂或有机系粘结剂中的至少一种。
根据本发明(1)所述的化学过滤器的制造方法,由于能够在纤维质纸张的内部和表面上大量且难以脱落地固定离子交换树脂粉末,所以,可以使获得的化学过滤器的单位体积与离子性气体状污染物质的反应量大幅度增大,离子性气体状污染物质的除去性能可以长寿命化。此外,由于获得的化学过滤器是其基体材料为波纹状蜂窝结构的化学过滤器,被处理空气的流路相对于通气方向成为平行流,所以,可以将压力损失抑制得很低,借此,可以使周边设备更加紧凑,可以降低成本。进而,由于在形成波纹状蜂窝结构的化学过滤器之前的纤维质纸张的阶段使离子交换树脂粉末固定到该纤维质纸张上,所以,在纤维质纸张的表面的一个面和另一个面上,可以调整离子交换树脂粉末的种类或固定量。
根据本发明(2)所述的化学过滤器的制造方法,可以增多离子交换树脂粉末的固定量。
根据本发明(3)所述的化学过滤器的制造方法,可以提高离子交换树脂粉末向纤维质纸张上的粘结性,抑制离子交换树脂粉末从基体材料脱落。
根据本发明(4)所述的化学过滤器的制造方法,进一步增大单位体积的与离子性气体状污染物质的反应量。
根据本发明(5)所述的化学过滤器的制造方法,可以除去碱性气体(氨,胺类等)和酸性气体(SOX,NOX等)两种气体。
根据本发明(6)所述的化学过滤器的制造方法,可以牢固地将离子交换树脂粉末固定到纤维质纸张的内部和表面上。
附图说明
图1是本发明的离子交换树脂粉末涂布纸张的制造工序的模式说明图;
图2是本发明的离子交换树脂粉末涂布纸张的制造工序的模式说明图;
图3是本发明中获得的波纹状蜂窝结构的化学过滤器的模式立体图;
图4是本发明中获得的波纹状蜂窝结构的化学过滤器的模式剖面图;
图5是表示胺的除去率随着时间变化的曲线图。
具体实施方式
本发明中使用的所谓纤维质纸张,指的是由纤维形成的织物或者无纺布。作为纤维质纸张,例如,可以列举出由氧化硅·氧化铝纤维,氧化硅纤维,氧化铝纤维,莫来石纤维,玻璃纤维,石棉纤维,碳纤维等无机纤维形成的无机纤维质纸张;以及,由聚乙烯纤维,聚丙烯纤维,尼龙纤维,聚酯纤维,聚乙烯醇纤维,芳香族聚酰胺纤维,纸浆纤维,人造丝纤维等有机纤维形成的有机纤维质纸张。它们当中,作为纤维质纸张,优选地使用无机纤维质纸张,更优选使用氧化硅·氧化铝纤维纸张,因为可以提高化学过滤器的机械强度。
形成纤维质纸张的纤维的平均纤维直径,通常为0.1~25μm,优选为0.5~10μm,平均纤维长度通常为0.1~50mm,优选为10~20mm。当平均纤维直径或平均纤维长度在该范围内时,可以增强纤维质纸张的机械强度,所以优选。纤维质纸张也可以将上述一种或两种以上组合使用。
此外,纤维质纸张的纤维之间的空隙率,通常为50~95%,优选为70~95%。这里,所谓纤维之间的空隙率是指纤维质纸张中的全部空隙体积除纤维质纸张的表观体积而获得的值。当纤维之间的空隙率在该范围内时,可以将离子交换树脂粉末不仅固定到纤维质纸张的表面上,而且还可以容易地大量地固定到其内部,所以是优选的。在本发明中,所谓纤维质纸张的内部是指由织物或无纺布构成的纤维质纸张的纤维之间形成的空隙。此外,纤维质纸张的厚度(在后面描述的图4中,符号t),通常为0.1~0.5mm,优选为0.2~0.3mm。当厚度在该范围内时,可以增加纤维质纸张的机械强度,并且可以很容易将大量的离子交换树脂粉末固定到纤维质纸张的内部,所以是优选的。
在本发明中,将离子交换树脂粉末和粘结剂的混合浆料,涂布到上述纤维质纸张上。作为本发明中使用的离子交换树脂粉末,例如,可以列举出阳离子交换树脂粉末或阴离子交换树脂粉末至少其中之一。其中,作为用于阳离子交换树脂粉末的阳离子交换树脂的种类,例如,可以列举出强酸性阳离子交换树脂等。此外,作为用于阴离子交换树脂粉末的阴离子交换树脂的种类,例如,可以列举出强碱性阴离子交换树脂等。
本发明中使用的离子交换树脂粉末,平均粒径通常为1~150μm,优选为10~50μm。当平均粒径超过150μm时,离子交换树脂粉末的每一个的重量过大,与粘结剂之间难以获得足够的粘结强度,离子交换树脂粉末有脱落的危险。此外,当平均粒径不足1μm时,离子交换树脂粉末与粘结剂的混合浆料的粘度变高,在向纤维质纸张上涂布该混合浆料时,混合浆料难以向纤维质纸张内充分浸透,所以,离子交换树脂粉末的固定量容易下降。
此外,离子交换树脂粉末,其离子交换容量通常为1~10meq/g,优选为3~6meq/g。当离子交换容量不足1meq/g时,与离子性气体状污染物质的反应量变小,其除去性能容易降低。此外,当离子交换容量超过10meq/g时,构成离子交换树脂粉末的离子交换树脂的化学稳定性恶化,交换基容易从离子交换树脂本身脱离。
在本发明中,当离子交换树脂粉末包含阳离子交换树脂粉末和阴离子交换树脂粉末时,由于可以除去碱性气体(氨,胺等)和酸性气体(SOX,NOX等)两种气体,所以是优选的。
在离子交换树脂粉末包含阳离子交换树脂粉末和阴离子交换树脂粉末的情况下,阳离子交换树脂粉末和阴离子交换树脂粉末的混合比例,通常为2∶8~8∶2,优选为4∶6~6∶4。当混合比例在该比例范围之外时,阳离子交换树脂粉末或阴离子交换树脂粉末中的一种粉末与离子性气体状污染物质的反应量容易降低。
作为本发明中使用的粘结剂,没有特定的限制,可以列举出无机系粘结剂和有机系粘结剂。本发明中使用的粘结剂,只要包含无机系粘结剂或有机系粘结剂中的至少一种即可。作为无机系粘结剂,可以列举出硅溶胶,铝溶胶,钛溶胶,硅酸钠,硅酸钾等。此外,作为有机系粘结剂,可以列举出丙烯酸系树脂,乙酸乙酯系树脂,环氧树脂,酚醛树脂,硅酮树脂,以及它们的共聚合树脂等。它们当中,无机系粘结剂,粘结剂的固化物不进行造膜,通过变成粒子的凝聚体,离子性气体状污染物质容易透过粘结剂的固化物的间隙,除去离子性气体状污染物质的性能高,所以是优选的。
本发明中使用的混合浆料,通过将离子交换树脂粉末和粘结剂及水混合获得,但根据需要,也可以添加分散剂等表面活性剂。此外,混合浆料中的水也可以另外添加,但在粘结剂中含有水分的情况下,可以将该水分作为构成混合浆料的水。例如,在粘结剂是硅溶胶的情况下,可以利用氧化硅之外的水作为构成混合浆料的水。在粘结剂是无机系粘结剂的情况下,混合浆料中的离子交换树脂粉末和无机系粘结剂的混合比例,离子交换树脂粉末和无机系粘结剂的固体成分的重量比,通常为90∶10~50∶50,优选地为,85∶15~75∶25。此外,在粘结剂为有机系粘结剂的情况下,离子交换树脂粉末和有机系粘结剂的混合比例,离子交换树脂粉末和有机系粘结剂的固体成分的重量比,通常为99∶1~80∶20,优选为95∶5~85∶15。此外,混合浆料的浆料浓度,即,离子交换树脂粉末和粘结剂的固体成分的总计重量相对于混合浆料全体的重量的比例,通常为30~70重量%,优选为40~60重量%。当上述混合比例和浆料浓度在上述范围内时,通过混合浆料向纤维质纸张上的涂布,混合浆料中的离子交换树脂粉末很容易充分地固定到纤维质纸张的表面和内部。
作为混合浆料向纤维质纸张上的涂布方法,例如,可以列举出利用辊式涂敷设备涂布的方法,或将纤维质纸张浸渍到混合浆料中的方法等。其中,前一种方法,由于很容易连续地将离子交换树脂固定到纤维质纸张的内部及表面上,所以是优选的。作为前一种方法的具体例子,可以列举出利用图1及图2所述的涂布装置20,利用辊式涂布机22将混合浆料11涂布到用传送带21搬运的平坦状纤维质纸张2上的涂布方法。这样,通过将混合浆料涂布到纤维质纸张上,获得将离子交换树脂粉末固定到纤维质纸张的内部及表面上的离子交换树脂粉末涂布纸张。
此外,上述涂布处理,根据需要,也可以进行两次以上。例如,由于混合浆料的浆料浓度高等原因,即使只在纤维质纸张的表面之一上涂布混合浆料,混合浆料中的离子交换树脂粉末的固定只在纤维质纸张的表面之一上及内部进行的情况下,也可以进一步在未进行离子交换树脂粉末的固定的表面上进行涂布处理。具体地,可以列举出采用图1及图2所示的涂布装置20的方法。图1及图2是本发明的离子交换树脂粉末涂布装置的制造工序的模式说明图,图1是从一个侧面看到的涂布装置20的图示,图2是从另一个侧面看到的涂布装置20的图示,即,是从与图1的相反方向的侧面看到的图示。
作为利用涂布装置20的涂布处理,首先,列举出如图1所示,将传送带21上的平坦状的纤维质纸张2向箭头A方向连续输送,在平坦状纤维质纸张2的上面(第一涂布面31)涂布混合浆料11,使之干燥,获得在平坦状纤维质纸张2的内部及表面(第一涂布面31)上固定有离子交换树脂粉末的离子交换树脂粉末单面涂布纸张3a。其次,如图2所示,为了使该离子交换树脂粉末单面涂布纸张3a的涂布面(第一涂布面31)变成下面、未涂布面(第二涂布面32)变成上面,以与图1上下逆转的方式设置涂布装置20,沿箭头B方向连续输送离子交换树脂粉末单面涂布纸张3a,与图1一样,向该未涂布面(第二涂布面32)上涂布混合浆料11,使之干燥,获得在平坦状的纤维质纸张2的内部及两表面(第一涂布面31以及第二涂布面32)上固定有离子交换树脂粉末的离子交换树脂粉末双面涂布纸张3b的方法。这样,通过在纤维质纸张的两面上涂布混合浆料,可以获得在纤维质纸张的内部及表面上固定有离子交换树脂粉末的离子交换树脂粉末涂布纸张。
此外,将混合浆料涂布到纤维质纸张2等上之后的干燥处理,可以根据需要进行。但是,当进行干燥处理时,由于可以更迅速可靠地进行利用混合浆料中的粘结剂将离子交换树脂粉末向纤维质纸张的表面及内部的固定,所以是优选的。作为干燥方法,例如,如图1及图2所示,可以列举出利用干燥机23,向图中箭头X所示的方向送热或吹热风的方法。作为干燥处理条件,没有特定的限制,但通常干燥温度为50~130℃,干燥时间通常为5~30分钟。此外,在多次进行上述涂布处理的情况下,当在各次涂布处理之间进行干燥处理时,在可靠地进行离子交换树脂粉末的固定之后,通过紧凑下一次涂布处理,易于增多离子交换树脂粉末的固定量,所以是优选的。
在本发明中,利用上述离子交换树脂粉末涂布纸张,形成波纹状蜂窝结构的化学过滤器。为了利用离子交换树脂粉末涂布纸张形成波纹状蜂窝结构的化学过滤器,首先,准备平坦状的离子交换树脂粉末涂布纸张。其次,分成将该离子交换树脂粉末涂布纸张进行波纹加工的纸张和未进行波纹加工的纸张,在进行该波纹加工的纸张作为波纹状离子交换树脂粉末涂布纸张。这里,所谓波纹加工,是指将平坦状离子交换树脂粉末涂布纸张等平坦状物通过上下一对波形辊之间形成波形的加工方法。其次,将平坦状离子交换树脂粉末涂布纸张和波纹状离子交换树脂粉末涂布纸张,以波纹状离子交换树脂粉末涂布纸张为中心,交替的叠层,形成波纹状蜂窝结构的化学过滤器。
下面,利用图3说明波纹状蜂窝结构的化学过滤器。图3是本发明中获得的波纹状蜂窝结构的化学过滤器的模式立体图。波纹状蜂窝结构的化学过滤器1,例如,利用粘结剂将波纹状离子交换树脂粉末涂布纸张4(中心)的上下隆起部5、5(参见图4)与平坦状离子交换树脂涂布纸张3粘结成一个整体,或者不进行粘结等,简单地将它们叠层,将该叠层物收存固定到框体等内构成。在叠层时利用粘结剂的情况下,作为粘结剂,例如,可以列举出与前面所述的硅溶胶等无机系粘结剂同样的粘结剂。
在获得的化学过滤器1上,在平坦状离子交换树脂粉末涂布纸张3和波纹状离子交换树脂粉末涂布纸张4之间,形成沿着波纹状离子交换树脂粉末涂布纸张4的隆起部5的连续方向延伸的大致半圆柱形的空洞6。因此,当从开口部7导入被处理空气时,被处理空气可以通过空洞6。
图4是在波纹状蜂窝结构的化学过滤器1中在与开口部7平行的面上剖开的模式剖面图。本发明中使用的波纹状蜂窝结构的化学过滤器1的隆起高度(图4中,符号h),通常为0.5~10mm,优选为1~5mm,更优选为1~2mm。此外,波纹状蜂窝结构的化学过滤器1的间距(图4中,符号p),通常为1~20mm,优选为1~5mm,更优选为2~4mm。在本发明中,当隆起高度和间距位于上述范围内时,离子性气体状污染物质的除去效率和压力损失的平衡良好,所以是优选的。
在本发明中获得的化学过滤器,由于通过利用粘结剂以粉末状态将离子交换树脂固定,所以,即使离子交换树脂的固定量比使用离子交换树脂纤维时少,单位体积的离子交换容量很很大,寿命长,并且缩小压力损失。单位体积的离子交换容量,例如,可以在750eq/m3或750eq/m3以上。
本发明中获得的化学过滤器是,能够用于在半导体,液晶,精密电子部件的制造工厂等的发生离子性气体状污染物质的净化间,以及发生离子性气体状污染物质的装置中使用的除去离子性气体状污染物质的空气净化用的化学过滤器,特别是,适合于将离子性气体状污染物质的浓度降低到10ppb或10ppb以下的空气净化用化学过滤器。
(实施例)
下面列举本发明的实施例,一面与比较例进行比较,一面详细说明本发明。此外,这里只是例子,并不对本发明加以限制。
(实施例1)
(混合浆料的调制)
将平均粒径20μm,离子交换容量为5.0meq/g的强酸性阳离子交换树脂粉末(三菱化学株式会社制ダイャイオン)和作为粘结剂用的硅溶胶,以固体成分的重量比为8∶2的比例进行混合,调制成固体成分的浓度(浆料浓度)为40重量%的混合浆料11。
(波纹状蜂窝结构的化学过滤器的制作)
利用辊式涂布机22,将上述混合浆料11涂布到由氧化硅·氧化铝纤维(平均纤维直径5μm,平均纤维长度20mm)构成的纤维间隙率为90%、厚度(图4中,符号t)为0.2mm的平坦状纤维质纸张2的上面,进而,利用干燥机23在80℃使之干燥,卷绕在平坦状纤维质纸张2的内部和上面固定有离子交换树脂粉末的平坦状离子交换树脂粉末单面涂布纸张3a(图1)。其次,在将该单面涂布纸张3a以上述涂布面变成下面的方式设置后,在未形成涂布面的上面,与上面所述同样地涂布混合浆料11并使之干燥,卷绕在平坦状纤维质纸张的内部以及上下两面固定有离子交换树脂粉末的平坦状离子交换树脂粉末双面涂布纸张3b(图2)。
其次,使该平坦状的离子交换树脂粉末双面涂布纸张3b的一部分通过上下一对波形的波纹加工机之间,以波形离子交换树脂粉末双面涂布纸张4b作为中心进行制作。在作为粘结剂将硅溶胶涂布到该中心4b的隆起部上之后,使上述平坦状的离子交换树脂粉末双面涂布纸张3b与之重合,进行叠层。将该中心和平坦状的离子交换树脂粉末双面涂布纸张3b的叠层以中心的通气方向为同一个方向的方式重复进行,获得图3及图4所述的中心间距(图4中,符号p)为2.8mm,隆起高度(图4中,符号h)为1.3mm的波纹状蜂窝结构的化学过滤器。
(化学过滤器的制作)
将上述波纹状蜂窝结构的化学过滤器切割成长100mm×宽100mm×厚70mm,将其嵌入到铝制的框内。
上述化学过滤器的单位体积的离子交换容量为750eq/m3,化学过滤器的单位体积的离子交换树脂粉末的固定量为150kg/m3。此外,单位体积的离子交换容量是通过将离子交换树脂粉末的离子交换容量乘以被固定的离子交换树脂粉末的重量求出。
(性能测定)
利用上述化学过滤器,在下面所述的条件下,测定氨的除去率随着时间的变化以及化学过滤器的寿命。此外,在实际的净化间中,成为问题的氨的浓度为数wtppb(质量的十亿分之一),但为了进行加速试验,令氨的浓度为200wtppb。结果示于图5。化学过滤器的寿命为1400小时。此外,化学过滤器的寿命是氨的除去率降低到90%时的时间。此外,在这种条件下,测定化学过滤器的压力损失为35Pa。结果示于表1。
<试验条件>
·所通气体的组分:含有200wtppb氨的空气
·所通气体的温度及湿度:23℃,50%RH
·除去对象气体:氨
·通气风速:0.5m/s
·化学过滤器的厚度:70mm
(实施例2)
除了令混合浆料的固体成分浓度为50重量%,化学过滤器的单位体积的离子交换容量为1000eq/m3,化学过滤器的单位体积的离子交换树脂粉末的固定量为200kg/m3之外,其它与实施例1相同地制造化学过滤器。
利用上述化学过滤器,和实施例1一样,测定氨的除去效率随着时间的变化及化学过滤器的寿命。结果示于图5。化学过滤器的寿命为1600小时。此外,与实施例一样,测定化学过滤器的压力损失为35Pa。结果示于表1。
(比较例1)
准备利用由包含阳离子交换基的多芯海岛型离子交换纤维(离子交换容量3.5meq/g)和热熔融纤维抄纸的类似于滤纸的平坦状纤维质纸张,将该平坦状纤维质纸张进行波纹加工成波形纤维质纸张与平坦状纤维质纸张交替叠层形成的长100mm×宽100mm×厚度70mm的市售的化学过滤器(间距3.3mm,隆起部高度1.1mm)。上述化学过滤器的单位离子交换容量为700eq/m3,化学过滤器的单位体积的离子交换树脂纤维量为200kg/m3。
利用上述化学过滤器,和实施例1一样,测定氨除去率的随着时间的变化及化学过滤器的寿命。结果示于图5。化学过滤器的寿命为1200小时。此外,和实施例1一样,测定化学过滤器的压力损失为40Pa。结果示于表1。
(比较例2)
准备将对有机系高分子化合物的无纺布照射电离性放射线之后,将阳离子交换基(磺酸基)接枝聚合的聚合物折叠制成皱褶状的市售的化学过滤器(长100mm×宽100mm×厚度70mm)。上述化学过滤器的单位体积离子交换容量为175eq/m3,化学过滤器的单位体积的离子交换树脂纤维量为60kg/m3。
利用上述化学过滤器,和实施例1一样,测定氨除去率的随着时间的变化和化学过滤器的寿命。结果示于图5。化学过滤器的寿命为600小时。此外,和实施例1一样,测定化学过滤器的压力损失为59Pa。结果示于表1。
(比较例3)
准备将磷酸添加到活性炭纤维中的蜂窝状的长100mm×宽100mm×厚度70mm的市售化学过滤器。
利用上述学过滤器,和实施例1一样,测定氨除去率的随着时间的变化和化学过滤器的寿命。结果示于图5。化学过滤器的寿命为193小时。此外,和实施例1一样,测定化学过滤器的压力损失为40Pa。结果示于表1。
(表1)
实施例1 | 实施例2 | 比较例1 | 比较例2 | 比较例3 | |
单位体积的离子交换容量(eq/m<sup>3</sup>) | 750 | 1000 | 700 | 175 | -*1 |
单位体积的离子交换树脂量(kg/m<sup>3</sup>) | 150 | 200 | 200 | 60 | -*1 |
化学过滤器的寿命(小时) | 1400 | 1600 | 1200 | 600 | 193 |
压力损失(Pa) | 35 | 35 | 40 | 59 | 40 |
-*1由于不包含离子交换树脂,所以未测定。
Claims (9)
1.一种化学过滤器的制造方法,其特征在于,在纤维质纸张上,涂布离子交换树脂粉末和无机系粘结剂的混合浆料,获得在前述纤维质纸张的内部及表面上固定有前述离子交换树脂粉末的离子交换树脂粉末涂布纸张,利用该离子交换树脂粉末涂布纸张,形成波纹状蜂窝结构的化学过滤器。
2.如权利要求1所述的化学过滤器的制造方法,其特征在于,前述混合浆料被涂布在前述纤维质纸张的两个面,前述离子交换树脂粉末涂布纸张是在前述纤维质纸张的内部及两个面固定有前述离子交换树脂粉末而成。
3.如权利要求1所述的化学过滤器的制造方法,其特征在于,前述离子交换树脂粉末的平均粒径为1~150μm。
4.如权利要求2所述的化学过滤器的制造方法,其特征在于,前述离子交换树脂粉末的平均粒径为1~150μm。
5.如权利要求1所述的化学过滤器的制造方法,其特征在于,前述离子交换树脂粉末的离子交换容量为1~10meq/g。
6.如权利要求2所述的化学过滤器的制造方法,其特征在于,前述离子交换树脂粉末的离子交换容量为1~10meq/g。
7.如权利要求3所述的化学过滤器的制造方法,其特征在于,前述离子交换树脂粉末的离子交换容量为1~10meq/g。
8.如权利要求4所述的化学过滤器的制造方法,其特征在于,前述离子交换树脂粉末的离子交换容量为1~10meq/g。
9.如权利要求1~8中任意一项所述的化学过滤器的制造方法,其特征在于,前述离子交换树脂粉末包含阳离子交换树脂粉末及阴离子交换树脂粉末。
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