CN116888356A - 吸附罐用成型吸附体 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供适合于高性能吸附罐的新形态的成型吸附体。作为吸附罐用的成型吸附体，该成型吸附体满足以下的要件。前述成型吸附体满足下述(式1)表示的P0.2/100为120％以下的要件，其中，P0.2/100＝X÷Y×100···(式1)。前述式1中，X表示在25℃、正丁烷气体的气压为0.2kPa的气氛下的、每100重量份前述吸附材料的正丁烷气体的吸附量，Y表示在25℃、正丁烷气体的气压为100kPa的气氛下的、每100重量份前述吸附材料的正丁烷气体的吸附量。

Description

吸附罐用成型吸附体
技术领域
本发明涉及吸附罐用的成型吸附体，详细而言，涉及利用了活性炭的吸附罐用的成型吸附体。
背景技术
对于汽车、摩托车(机动两轮车)、船等搭载有使汽油等蒸散燃料燃烧的内燃机的车辆而言，与外部气温变化等相伴，燃料箱内的压力发生变动，充满于燃料箱内的蒸散燃料气体从燃料箱中释放。被释放的蒸散燃料气体成为PM2.5、光化学烟雾的原因物质之一，为了防止其释放至大气中而设置了具备活性炭等吸附材料的吸附罐(也称为蒸散燃料抑制装置。)。
伴随着近年来环境保护意识的提高，各种气体的排放限制具有逐年强化的倾向，因此，对于吸附罐而言，也要求更高的吸附性能。另外，由于怠速停止等的普及而具有汽车的吸气能力被抑制的倾向，因此，具有吸附于吸附罐内的吸附材料的汽油难以脱附的倾向。因此，要求用于吸附罐的吸附材料进一步高性能化。作为用于吸附罐的吸附材料，大多使用活性炭，作为其形状，提出了成型为粒状、颗粒(pellet)或蜂窝形状的吸附材料等(例如，专利文献1等)。
另外，近年来，从提高吸附罐的性能的观点考虑，设置主室和副室等从而将吸附材料收纳在多个室中(例如，专利文献2)。
相对于自古就有的粉状、粒状的活性炭，活性碳纤维(或纤维状活性炭)有时被称为第三活性炭。在广义的活性炭中，活性碳纤维被认为具有以下倾向：微细孔直接在外表面开口，吸附脱附速度快。然而，活性碳纤维还未被实用化为吸附罐，就具有何种特性的活性碳纤维适于吸附罐的实用而言，尚未充分进行研究、开发。
作为适于吸附罐的吸附材料之一，提出了具备规定特性的活性碳纤维片材(专利文献3)。
另外，为了改善利用了活性碳纤维的成型吸附体的机械强度及填充密度，提出了包含活性碳纤维及具有耐碱性的原纤化纤维素纤维的活性碳纤维成型吸附体(例如，专利文献4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-173137号公报
专利文献2：日本特开2019-10880号公报
专利文献3：日本专利第6568328号
专利文献4：日本特开平10-5580号公报
发明内容
发明所要解决的课题
虽然如前文所述，尝试了使用活性碳纤维作为吸附罐用的吸附材料，但作为吸附罐用的吸附材料，活性碳纤维尚处于开发过程中。另外，在将吸附材料填充于主室和副室等多个收纳室的各种情况下，关于应该使用何种吸附材料也尚未充分进行研究、开发。
鉴于上述这样的状况，本发明所要解决的课题之一在于提供适合于高性能吸附罐的新形态的吸附材料。
另外，本发明所要解决的另一个课题在于提供成型吸附体，其是尽管使用了活性碳纤维但机械强度提高的成型体，并且作为吸附罐用的吸附材料发挥优异的效果。
用于解决课题的手段
本申请的发明人进行了深入研究，结果发现，通过将具有规定物性的活性炭与纤维状粘结剂混合来形成成型吸附体，从而能够得到作为吸附罐的高性能层用的吸附材料适合的材料，由此完成了本发明。本发明可以从多方面理解，作为用于解决课题的手段，例如包括下述内容。
〔1〕成型吸附体，其为吸附罐用的成型吸附体，
关于前述成型吸附体，下述式1表示的P0.2/100为18％以上，
P0.2/100＝X÷Y×100· · · (式1)
前述式1中，X表示在25℃、正丁烷气体的气压为0.2kPa的气氛下的、每100重量份前述成型吸附体的正丁烷气体的吸附量(单位：重量份)，
Y表示在25℃、正丁烷气体的气压为100kPa的气氛下的、每100重量份前述成型吸附体的正丁烷气体的吸附量(单位：重量份)。
〔2〕如上述〔1〕所述的成型吸附体，其中，前述P0.2/100为21％以上。
〔3〕如上述〔1〕或〔2〕所述的成型吸附体，其中，
关于前述成型吸附体，下述式2表示的P100/50为120％以下，
P100/50＝Y÷Z×100 · · · (式2)
前述式2中，Z表示在25℃、正丁烷气体的气压为50kPa的气氛下的、每100重量份前述成型吸附体的正丁烷气体的吸附量(单位：重量份)，
Y与前述式1中的Y相同。
〔4〕如上述〔3〕所述的成型吸附体，其中，前述P100/50为115％以下。
〔5〕如上述〔1〕～〔5〕所述的成型吸附体，其中，前述成型吸附体的比表面积为2500m2/g以下。
〔6〕如上述〔1〕～〔5〕中任一项所述的成型吸附体，其中，前述成型吸附体的总细孔容积为0.50～1.20cm3。
〔7〕如上述〔1〕～〔6〕中任一项所述的成型吸附体，其中，前述成型吸附体的平均细孔径为1.50～2.00nm以下。
〔8〕如上述〔1〕～〔7〕中任一项所述的成型吸附体，其中，前述成型吸附体的密度为0.010～0.400g/cm3。
〔9〕如上述〔1〕～〔8〕中任一项所述的成型吸附体，前述成型吸附体包含活性炭及粘结剂，
关于前述活性炭与前述粘结剂的含有比例，相对于活性炭100重量份而言，粘结剂为0.3～20重量份。
〔10〕如上述〔1〕～〔9〕中任一项所述的成型吸附体，其中，前述活性炭包含活性碳纤维。
〔11〕如上述〔1〕～〔10〕中任一项所述的成型吸附体，其中，前述成型吸附体用于在汽车中使用的吸附罐。
〔12〕吸附罐，其具备上述〔1〕～〔11〕中任一项所述的成型吸附体。
〔13〕如上述〔12〕所述的吸附罐，其中，前述吸附罐为汽车用的吸附罐。
发明的效果
根据本发明的一个方式，能够提供具有优异的吸附脱附性能、适合于高性能吸附罐或吸附罐的高性能层的成型吸附体。
另外，根据本发明的一个方式，能够提供作为吸附罐用的吸附材料发挥优异效果的吸附罐用成型吸附体，其机械强度提高，形状不易崩塌。
附图说明
[图1]图1为示意性地示出多个片状成型吸附体叠合而成的层叠吸附体的一例、和从该层叠吸附体中通过的流体的流动方向的一例的图。
[图2]为示出成型为圆盘状的吸附体的一例的图。
[图3]为示出成型为圆柱状的吸附体的一例的图。
具体实施方式
以下，针对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，在没有特别说明的情况下，关于数值范围，“AA～BB”这一记载表示“AA以上BB以下”(此处，“AA”和“BB”表示任意的数值)。另外，只要没有特别说明，则下限以及上限的单位与紧接在后者(即，此处为“BB”)之后的单位相同。
在本发明相关的说明中，有时将“吸附”及“脱附”这两者统称为“吸附脱附”。
另外，在本发明相关的说明中，“细孔径”这一术语在没有特别明示的情况下，是指细孔的直径或宽度，而非细孔的半径。
1.成型吸附体
本发明的成型吸附体能够合适地用于吸附罐。吸附罐具备吸附材料，是担负使气化的蒸散燃料吸附于吸附材料，抑制其排放到大气中；或者在发动机工作时，将吸附于吸附材料的蒸散燃料脱附，供给至发动机的作用的装置。吸附罐一般用于具备使用了包含挥发性高的烃的燃料的内燃机的机械或装置，例如装有内燃机的车辆及船舶等。作为车辆，例如可举出以汽油为燃料的汽车等。作为船舶，例如可举出以汽油为燃料的船等。
本发明的一个实施方式中，成型吸附体的形状没有特别限定，例如，能够进行模塑成型、能够供气体流通的形状是合适的。作为具体的形状，例如，可举出具有圆形或多边形等端面形状的柱状、圆锥台、多角锥台等锥台状、以及颗粒状及蜂窝状等形状等，优选可举出圆柱状及长方体状等。另外，也可以进一步将圆盘状、片状、或板状的成型吸附体制成使多个层叠而成的层叠体。
作为本发明的优选实施方式，可举出针对下述式1或式2所示的各压力下吸附量比率而言满足规定要件的实施方式。在本发明相关的说明中，例如将如式1或2所示的、表示2个不同的气压气氛下的吸附量的差异的比例称为各压力下吸附量比率(单位：％)。各压力的吸附量比率可以通过各种不同的压力组合间求出。式1中，作为一个实施方式，示出了使用了0.2kPa气氛下的吸附量和100kPa气氛下的吸附量而得到的各压力下吸附量比率。式2中，作为一个实施方式，示出了使用了100kPa气氛下的吸附量和50kPa气氛下的吸附量而得到的各压力下吸附量比率。
<由式1求出的各压力下吸附量比率：P0.2/100>
作为本发明优选的一个实施方式，作为第一指标可以使用下述式1所示的各压力下吸附量比率(％)。
P0.2/100＝X÷Y×100 · · · (式1)
式1中，X表示在25℃、正丁烷气体的气压为0.2kPa的气氛下的、每100重量份前述活性炭的正丁烷气体的吸附量(单位：重量份)。
另外，式1中，Y表示在25℃、正丁烷气体的气压为100kPa的气氛下的、每100重量份前述活性炭的正丁烷气体的吸附量(单位：重量份)。
作为本发明优选的一个实施方式，式1所示的各压力下吸附量比率(P0.2/100)的下限可以优选为18％以上，更优选为19％以上，进一步优选为20、21、22、23、24或25％以上。
式1所示的各压力下吸附量比率(P0.2/100)的上限可以优选为80％，更优选为75％，进一步优选为70、65或60％。
<由式2求出的各压力下吸附量比率：P100/50>
作为本发明优选的一个实施方式，作为第二指标可以使用下述式2所示的各压力下吸附量比率(％)。
下述式2：
P100/50＝Y÷Z×100 · · · (式2)
式2中，Z表示在25℃、正丁烷气体的气压为50kPa的气氛下的、每100重量份前述活性炭的正丁烷气体的吸附量(单位：重量份)。
另外，式2中，Y与前述式1中的Y相同。即，式2中，Y表示在25℃、正丁烷气体的气压为100kPa的气氛下的、每100重量份前述活性炭的正丁烷气体的吸附量(单位：重量份)。
式2所示的各压力下吸附量比率(P100/50)可以优选为120％以下，更优选为119％以下，进一步优选为118、117、116、115、114、112、110、108或106％。
吸附罐通常位于燃料箱和发动机和外部气体口之间，气体在它们之间来回流动。从燃料箱蒸散的燃料被吸附罐内的吸附材料捕获。如果超过了吸附材料的容量，则蒸散气体从与吸附罐相通的外部气体口排放至外部气体中。另一方面，在发动机运转时等，蒸散气体因负压而被从吸附材料送至发动机中。即，吸附罐内的吸附材料反复进行蒸散气体的吸附脱附。
就具有多个吸附室这样的吸附罐而言，优选主室(第一室)和副室(第二室及其以后的室)中采用各自不同性能的吸附材料。就主室而言，要求大量地捕获并移除从燃料箱等流入的浓度高的蒸散气体。即，主室的吸附容量优选大。
另一方面，作为供气体从主室流入的副室，能够捕获在主室中未被捕尽的蒸散气体是理想的。即，从主室流入副室的气体中，蒸散气体的浓度相对低，对副室的吸附材料要求捕获该低浓度的蒸散气体这样的高性能。为此，更优选的是不仅吸附能力优异，而且在净化(purge)吸附罐内的吸附材料时容易进行气体置换。
即，作为吸附罐的吸附材料、尤其是要求捕获低浓度的蒸散气体的吸附材料，更优选的是在具有优异的吸附能力的基础上，还具有脱附至充分恢复吸附能力的水平的恢复性。如此，尤其对副室而言要求更高性能的吸附材料。
本申请的发明人发现：式1所示的各压力下吸附量比率(P0.2/100)为规定的数值以上的吸附材料可以发挥如上所述的高性能。式1的指标(P0.2/100)更高时，即使在低的气压气氛下、即低的气体浓度气氛下，也显示出高的吸附蒸散气体的能力。在低浓度气氛下的吸附性能高对于吸附罐的高性能层用途的吸附材料而言是合适的。
另外，本申请的发明人发现：式2所示的各压力下吸附量比率(P100/50)为规定的数值以下的吸附材料可以发挥如上所述的高性能。
各压力下吸附量比率能够针对各种气压而求出，由式2求出的各压力下吸附量比率是用比例表示实质的最大气压气氛下、和其一半的气压气氛下(即，约50％的气体浓度气氛下)的吸附量的差异的指标。
由式2求出的各压力下吸附量比率(P100/50)为120％以下这一情况表示无论蒸散气体浓度是高还是低，吸附量都没有太大的变化，进一步换言之，具有浓度依赖性低的吸附性能。就浓度依赖性低至该程度的吸附材料而言，适合作为要求即使以低浓度也会捕获蒸散气体的吸附罐中的高性能层用吸附材料。
作为本发明的成型吸附体的实施方式，从获得如上所述的优选的各压力下吸附量比率的吸附材料的观点考虑，优选使用能够实现细孔调节的活性炭。活性炭中，从容易得到浓度依赖性低的吸附材料的方面考虑，活性碳纤维是更优选的。
作为本发明的成型吸附体的实施方式，可以通过进一步满足下述的规定项目中的至少1个或任意的2个以上的条件而成为更优选的实施方式。
＜比表面积＞
本发明中可使用的成型吸附体的比表面积的下限可以优选为100m2/g以上，更优选为200m2/g以上，进一步优选为300、500、700、900、1000、1100、或1200m2/g以上。
本发明中可使用的活性炭的比表面积的上限可以大概为2500、2400、2300、2200、或2100m2/g以下。
通过将比表面积设为上述这样的范围，能够形成对蒸散燃料气体的吸附脱附性能方面更优异的成型吸附体。作为具有这样的比表面积的成型吸附体，例如，可优选采用包括活性碳纤维在内的形态。
本发明中可使用的成型吸附体的总细孔容积的下限可以优选为0.50cm3/g以上，更优选为0.55cm3/g以上，进一步优选为0.60、0.65、0.70、0.75、0.80、0.85、或0.90cm3/g以上。
本发明中可使用的成型吸附体的总细孔容积的上限可以优选为1.20cm3/g以下，更优选为1.15cm3/g以下，进一步优选为1.10、1.05、1.03、或1.00cm3/g以下。
通过将总细孔容积设为上述这样的范围，能够形成对蒸散燃料气体的吸附脱附性能方面更优异的成型吸附体。作为具有这样的总细孔容积的成型吸附体，例如，可优选采用包括活性碳纤维在内的形态。
＜平均细孔径(平均细孔直径)＞
本发明中可使用的成型吸附体的平均细孔径的下限优选为1.50nm以上，更优选为1.60nm以上，进一步优选为1.70nm以上。
本发明中可使用的成型吸附体的平均细孔径的上限可以为任意，可以优选为2.50nm以下，更优选为2.20nm以下，进一步优选为2.00或1.90nm以下。
通过将平均细孔径设为上述这样的范围，能够形成对蒸散燃料气体的吸附脱附性能方面更优异的成型吸附体。作为具有这样的平均细孔径的成型吸附体，例如，可优选采用包括活性碳纤维在内的形态。
＜超微孔容积：V0.7＞
本发明中，“超微孔”这一术语是指细孔径为0.7nm以下的细孔。
本发明中可使用的成型吸附体的超微孔容积的下限可以优选为0.05cm3/g以上，更优选为0.10cm3/g以上，进一步优选为0.12、或0.14cm3/g以上。
本发明中可使用的成型吸附体的超微孔容积的上限可以优选为0.30cm3/g以下，更优选为0.29cm3/g以下，进一步优选为0.26、0.24、0.22、或0.20cm3/g以下。
通过将超微孔容积设为上述这样的范围，能够形成对蒸散燃料气体的吸附脱附性能方面更优异的成型吸附体。作为具有这样的超微孔容积的成型吸附体，例如，可优选采用包括活性碳纤维在内的形态。
＜微孔容积：V2.0＞
本发明中，“微孔”这一术语是指细孔径为2.0nm以下的细孔。
本发明中可使用的成型吸附体的微孔容积的下限可以优选为0.50cm3/g以上，更优选为0.60cm3/g以上，进一步优选为0.65或0.70cm3/g以上。
本发明中可使用的成型吸附体的微孔容积的上限可以优选为1.00cm3/g以下，更优选为0.90cm3/g以下，进一步优选为0.80cm3/g以下。
通过将微孔容积设为上述这样的范围，能够形成对蒸散燃料气体的吸附脱附性能方面更优异的成型吸附体。作为具有这样的超微孔容积的活性炭，例如，可优选采用包括活性碳纤维在内的形态。
＜细孔径大于0.7nm且为2.0nm以下的细孔的细孔容积：V0.7-2.0＞
细孔径大于0.7nm且为2.0nm以下的细孔的细孔容积V0.7-2.0可以使用超微孔容积的值a和微孔容积的值b并通过下述式3而求出。
V0.7-2.0＝b-a· · · (式3)
本发明中可使用的成型吸附体中，细孔径大于0.7nm且为2.0nm以下的细孔的细孔容积V0.7-2.0的下限可以优选为0.30cm3/g以上，更优选为0.36cm3/g以上，进一步优选为0.38、0.40或0.50cm3/g以上。
本发明中可使用的成型吸附体中，细孔径大于0.7nm且为2.0nm以下的细孔的细孔容积V0.7-2.0的上限可以优选为1.00cm3/g以下，更优选为0.90cm3/g以下，进一步优选为0.80、0.75、0.70、0.65或0.60cm3/g以下。
通过将该细孔容积V0.7-2.0设为上述这样的范围，能够形成对蒸散燃料气体的吸附脱附性能方面更优异的成型吸附体。作为具有这样的超微孔容积的成型吸附体，例如，可优选采用包括活性碳纤维在内的形态。
<超微孔的容积在微孔的容积中所占的存在比率：R0.7/2.0>
细孔径为0.7nm以下的超微孔的细孔容积在细孔径为2.0nm以下的微孔的细孔容积中所占的存在比率R0.7/2.0可以使用超微孔容积的值a和微孔容积的值b并通过下述式4而求出。
R0.7/2.0＝a/b×100(％) · · · (式4)
本发明中可使用的成型吸附体中，超微孔容积在微孔容积中所占的存在比率R0.7/2.0的下限可以优选为15.0％以上，更优选为18％以上，进一步优选为19％以上。
本发明中可使用的成型吸附体中，超微孔容积在微孔容积中所占的存在比率R0.7/2.0的上限可以优选为60％以下，更优选为50％以下，进一步优选为40、30或25％以下。
通过将该超微孔容积的存在比率R0.7/2.0设为上述这样的范围，能够形成对蒸散燃料气体的吸附脱附性能方面更优异的成型吸附体。作为具有这样的超微孔容积的成型吸附体，例如，可优选采用包括活性碳纤维在内的形态。
＜每平方米重量(单位面积重量)＞
本发明中作为用于成型吸附体的材料的活性炭为活性碳纤维的情况下，作为活性碳纤维片材的形态，每平方米重量为以下这样的范围是优选的。
每平方米重量的下限可以优选为50.0g/m2以上，更优选为60.0g/m2以上，进一步优选为70.0或80.0g/m2以上。
每平方米重量的上限可以优选为200g/m2以下，更优选为150g/m2以下，进一步优选为120、110或100g/m2以下。
通过将每平方米重量设为上述这样的范围，从而能够在可收纳于吸附罐内的吸附材料的容量的范围内制作吸附罐用途所要求的吸附脱附性能方面更优异的成型吸附体。
＜干燥密度＞
作为本发明的一个实施方式的成型吸附体中，成型吸附体的干燥密度的优选下限及上限可以如下。
本发明中可使用的干燥密度的下限可以优选为0.010g/cm3以上，更优选为0.015g/cm3以上，进一步优选为0.020g/cm3、0.030、0.040、0.050或0.060g/cm3以上。
本发明中可使用的活性炭的干燥密度的上限可以优选为0.400g/cm3以下，更优选为0.300g/cm3以下，进一步优选为0.200、0.150、0.140、0.130、0.120、0.110、或0.100g/cm3以下。
通过将干燥密度设为上述这样的范围，从而能够在可收纳于吸附罐内的吸附材料的容量的范围内形成吸附罐用途所要求的单位体积的吸附脱附性能方面更优异的成型吸附体。另外，通过设为上述的下限以上，从而即使在制成片状或圆盘状的情况下，也能够避免机械特性(例如，强度等)下降。另外，成型吸附体的干燥密度可以通过碳纤维的纤维直径、纤维长度(其利用碳纤维解纤时的搅拌力调整进行)、对与纤维状粘结剂等粘结剂的混合浆料进行抽吸成型时的抽吸力的增减来调节，能够抑制成型吸附体的压力损失。
＜水分含量＞
本发明中可使用的成型吸附体优选具有规定的水分含量。例如，在23℃、相对湿度50％的条件下的水分含量的下限可以优选为1％以上，更优选为2％以上，进一步优选为3％以上。
另外，在23℃、相对湿度50％的条件下的水分含量的上限可以优选为30％以下，更优选为25或20或15％以下，进一步优选为10或8％以下。
通过将上述的条件下的水分含量设为上述这样的范围，从而能够制成作为汽车吸附罐用的成型吸附体而言更优异的活性炭。作为具有这样的水分含水量的成型吸附体，例如，可优选采用包含活性碳纤维在内的形态。
＜活性碳纤维的纤维直径＞
本发明的成型吸附体中可使用的活性碳纤维的纤维直径的下限可以优选为4.0μm以上，更优选为6.0μm以上，进一步优选为8.0、10.0、12.0、14.0、18.0、19.0或20.0μm以上。
就本发明的成型吸附体中可使用的活性碳纤维的纤维直径的上限而言，从压力损失的抑制这样的观点考虑，可以为任意，若考虑到与吸附脱附性能的均衡性，例如，可以为60.0μm以下、优选为55.0μm以下、更优选为50.0、45.0、40.0或35.0μm。
成型吸附体中可使用的活性碳纤维的纤维直径在上述的范围内时，能够形成可进一步抑制压力损失的成型吸附体。
＜活性碳纤维的纤维长度平均值＞
本发明的成型吸附体中可使用的活性碳纤维的纤维长度平均值的下限可以优选为300以上，更优选为500、600、700、800、850、900以上，进一步优选为950以上。
本发明的活性碳纤维的纤维长度平均值的上限可以优选为5000以下，更优选为4000、3000、2500、2000、1500以下，进一步优选为1200以下。
成型吸附体中可使用的活性碳纤维的纤维长度平均值在上述的范围时，能够形成可进一步抑制压力损失的成型吸附体。
＜活性碳纤维的纤维长度变动系数＞
本发明的成型吸附体中可使用的活性碳纤维的纤维长度变动系数的下限可以优选为0.100以上，更优选为0.200、0.300、0.400、0.500以上，进一步优选为0.600以上。
本发明的成型吸附体中可使用的活性碳纤维的纤维长度变动系数的上限可以优选为2.500以下，更优选为2.000、1.500、1.000、0.900、0.800以下，进一步优选为0.700以下。
成型吸附体中可使用的活性碳纤维的纤维长度变动系数在上述的范围内时，能够形成可进一步抑制压力损失的成型吸附体。
＜活性碳纤维的前体的纤度＞
为了得到上述这样的纤维直径的活性碳纤维，作为活性碳纤维的前体的纤维的纤维直径(作为纤度)优选为下述的范围。即，可以说，为了得到能够抑制压力损失的活性碳纤维，优选采用下述这样的纤维作为前体。
作为前体的纤维的纤维直径(作为纤度)的下限可以优选为4.0dtex以上，更优选为5.0dtex以上，进一步优选为8.0、10.0、12.0、或15.0dtex以上。
作为前体的纤维的纤维直径(作为纤度)的上限可以优选为60.0dtex以下，更优选为50.0dtex以下，进一步优选为40.0、或30.0dtex以下。
＜粒状活性炭的粒径平均值＞
本发明的成型吸附体中可使用的粒状活性炭的粒径平均值的下限可以优选为100以上，更优选为150、200、250、300、350、400以上，进一步优选为450以上。
本发明的成型吸附体中可使用的粒状活性炭的粒径平均值的上限可以优选为3000以下，更优选为2500、2000、1500、1000、800以下，进一步优选为600以下。
成型吸附体中可使用的粒状活性炭的粒径平均值在上述的范围内时，能够形成可进一步抑制压力损失的成型吸附体。
＜粒状活性炭的粒径变动系数＞
本发明的成型吸附体中可使用的粒状活性炭的粒径变动系数的下限可以优选为0.01以上，更优选为0.025、0.050、0.075、0.100、0.125、0.150以上，进一步优选为0.175以上。
本发明的成型吸附体中可使用的粒状活性炭的粒径变动系数的上限可以优选为2.500以下，更优选为2.000、1.500、1.000、0.800、0.600、0.500、0.400、0.300以下，进一步优选为0.200以下。
成型吸附体中可使用的粒状活性炭的粒径变动系数在上述的范围内时，能够形成可进一步抑制压力损失的成型吸附体。
＜正丁烷吸附脱附性能＞
本发明的几个实施方式中，成型吸附体作为吸附材料优选具有规定的正丁烷吸附脱附性能。正丁烷吸附脱附性能为蒸散气体的吸附脱附性能的指标，因此，正丁烷的吸附脱附性能优异的成型吸附体适合于汽车吸附罐用途。对于正丁烷吸附脱附性能而言，可以将下述吸附量表示为单位成型吸附体的正丁烷的有效吸附量率：使正丁烷充分吸收穿透后，在置于规定的脱附条件下时，使其从吸附材料脱离后反复进行吸附时的吸附量。
作为本发明的成型吸附体的优选方式，依照下述实施例中所示的测定方法求出的正丁烷的有效吸附脱附量率可以优选为6.00wt％以上，更优选为6.25wt％以上，进一步优选为6.50、6.75或7.00wt％以上。
另外，作为成型吸附体的优选方式，依照下述实施例中所示的测定方法求出的正丁烷的有效吸附脱附率可以优选为25.0％以上，更优选为30.0％以上，进一步优选为40.0、50.0、60.0、70.0或75.0％以上。
作为具有这样的正丁烷吸附性能的成型吸附体，例如，可优选采用包括活性碳纤维在内的形态。
＜0ppm维持时间＞
另外，作为本发明的吸附成型体的优选方式，依照下述实施例中所示的测定方法求出的0ppm维持时间可以优选为15分钟或30分钟以上，更优选为40分钟以上，进一步优选为50分钟、55分钟、60分钟、65分钟、68分钟、69分钟或70分钟以上。
0ppm维持时间越长，意味着直至吸附材料开始释放被吸附物质的时间越长。因此，0ppm维持时间是表示吸附力的强度的一个指标。
作为本发明的实施方式的一例，有包含活性炭及粘结剂的成型吸附体。通过不仅配合活性炭而且配合粘结剂来进行成型，从而能够得到机械强度提高、形状不易崩塌的成型体。
本发明中可使用的活性炭只要满足下文详述的各种特性即可，其形态没有特别限制。作为活性炭，例如，可举出粉状活性炭、粒状活性炭、及活性碳纤维等。成型吸附体中混合的活性炭可以单独使用一种，也可以混合两种以上而使用。另外，使用多种活性炭的情况下，其配合比例可适当变更。例如，作为活性炭，可使用将5～100重量份的活性碳纤维与0～95重量份的粉状活性炭混合而成的物资。
本发明的一个实施方式中，作为构成成型吸附体的一个成分，使用粘结剂。可使用的粘结剂优选不使活性碳纤维及活性炭的细孔封闭的粘结剂。作为材料，例如，可举出聚乙烯醇系水溶液等。另外，作为粘结剂的优选例，也可举出纤维状粘结剂。作为湿热粘接型，可举出聚乙烯醇系纤维状粘结剂。另外，也可使用芯鞘纤维、并列纤维、放射状分割纤维等复合纤维。具体而言，可举出聚丙烯(芯)与聚乙烯(鞘)、聚丙烯(芯)与乙烯乙烯醇(鞘)、高熔点聚酯(芯)与低熔点聚酯(鞘)、高熔点聚酯(芯)与聚乙烯(鞘)的组合等。另外，作为全熔型，也可使用仅由聚乙烯、聚丙烯构成的纤维。另外，也可使用经原纤化的纤维状粘结剂。只要能够通过原纤化将活性碳纤维及粒状活性炭交缠而赋型即可，没有特别限定。无论是合成品还是天然品，均可以广泛使用。作为这样的原纤化纤维状粘结剂，例如，可举出丙烯酸纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、纤维素纤维、尼龙纤维、芳族聚酰胺纤维等。
关于成型吸附体中的活性炭与粘结剂的含有比例，例如，相对于活性炭100重量份，粘结剂可以为0.3～20重量份。作为粘结剂的下限值，可以优选为0.5重量份、0.8重量份、1.0重量份、2.0重量份或3.0重量份。另外，作为粘结剂的上限值，可以优选为18重量份、15重量份、或10重量份。通过设为这样的含有比例，能够以同时实现成型吸附体的机械强度和吸附脱附性能的方式制备。若想进一步提高机械强度，则增加粘结剂的量，在更重视吸附脱附性能的情况下，可以将粘结剂的量设定得较低。
通过以上述这样的含有比例配合上述这样的粘结剂作为粘结剂，能够避免活性碳纤维的细孔封闭而使吸附脱附性能、压力损失等特性降低，能够维持活性碳纤维的优异的特性，得到这些特性优异的成型吸附体。
只要不使本发明的效果无效，作为本发明的一个实施方式的成型吸附体可以包含活性炭及粘结剂以外的其他构成成分。
2.成型吸附体的形状
本发明的成型吸附体的形状没有特别限定，例如，可以为圆盘状、圆柱状、圆筒状、片状、板状、颗粒状、蜂窝状等。另外，可以为将多个圆盘状、片状、或板状的成型吸附体进一步层叠而得的层叠体。图1～3示出几个实施方式。需要说明的是，附图中，为了容易理解发明而示意性地呈现长度、厚度等尺寸，并不限于此。
图1所示的层叠吸附体1是将4张成型吸附体片材10叠合而成的层叠体。片状的成型吸附体10是使片材的主面10a相互叠合而形成的。
层叠吸附体1以何种方式收纳于吸附罐内是任意的。作为一个优选实施方式，以片状的成型吸附体的主面10a不与蒸散气体等流体F的流动方向正交的方向进行配置是优选的，更优选为如图1所示，主面a可以以与蒸散气体等流体F的流动方向大致平行的方式进行配置。通过将主面a以与蒸散气体等流体F的流动方向大致平行的方式进行配置，从而将多个片状的成型吸附体的侧端面10b以与流体F的流动方向相面对的方式配置。通过如此地进行配置，能够抑制压力损失。图1中，长度短的侧端面10b与流体F的流动方向相面对，但不限定于此，也可以是长的侧端面10c与流体F的流动方向相面对。
另外，层叠吸附体整体可以为长方体形状，也可以为立方体形状。
图2示出本发明的另一个实施方式。图2所示的实施方式中，成型吸附体成型为圆盘状的形状。可以将该圆盘状的成型吸附体叠合而制成圆柱状。
图3示出本发明的另一实施方式。图3所示的实施方式中，成型吸附体一体地成型为圆柱状的成型体。
如此，本发明的吸附层叠体能够容易地加工或成型为各种形状，为处置性优异的材料。
3.吸附罐
本发明的成型吸附体适合作为收纳在汽车吸附罐中的吸附材料。即，作为另一实施方式，本发明还可以提供汽车吸附罐。
本发明的汽车吸附罐搭载有成型吸附体作为吸附材料。对于汽车吸附罐的结构，没有特别限制，可以采用一般的结构。例如，作为汽车吸附罐，可举出具有以下这样的结构的汽车吸附罐。
吸附罐，其具备：
壳体；
吸附材料室，在壳体内收纳吸附材料；
第一开口部，用于以气体可移动的方式将吸附材料室与发动机之间连通；
第二开口部，用于以气体可移动的方式将吸附材料室与燃料箱之间连通；和
第三开口部，在由吸附材料室或外部气体载荷规定的压力时开口，用于以气体可移动的方式将吸附材料室与外部气体之间连通。
本发明的吸附罐中，作为吸附材料，可使用上述本发明的成型吸附体。如上文所述，上述本发明的成型吸附体能够减少压力损失，因此即使无间隙地填充，与填充现有的活性碳纤维片材的情况等相比，也能够抑制压力损失。
第一开口部、第二开口部及第三开口部是气体流出和流入的送出送入口。作为气体的送出送入口的各开口部的配置没有特别限制，作为外部气体的送出送入口的第三开口部优选配置在当气体在第一开口部及/或第二开口部之间移动时气体充分通过吸附材料的位置。例如，可以采用将第一开口部及第二开口部设置在壳体的第一侧面部，将第三开口部设置在位于第一侧面部的对面的第二侧面部等实施方式。
吸附材料室可以分为多个室而进行设置。例如，吸附材料室可以通过隔壁而被划分成2个或2个以上的区域。作为隔壁，可以使用具有通气性的多孔板等。另外，可以与第一壳体分开地设置外附的第二壳体，以经由气体通路将第一壳体和第二壳体连通的方式追加装配吸附材料室。在如上所述地设置多个区域或者壳体的情况下，作为优选的一个实施方式，可以以在各区域或者壳体单元中吸附容量从第一开口部或第二开口部(其中，气体从发动机或燃料箱流入第一开口部或第二开口部)朝向第三开口部侧依次变小的方式配置吸附材料或者吸附材料室。
作为具体的一例，例如，可以示例具备主体吸附罐(第一壳体)和与主体吸附罐相比附加于外部气体的引入口侧的第二吸附罐(第二壳体)的复合吸附罐。在如上所述设置多个区域或壳体的情况下，将蒸散气体最初从发动机或燃料箱流入的区域或壳体作为收纳容积最大的主体(第一区域或第一壳体)，并在该主体中收纳以往的廉价活性炭，另一方面，在收纳容积相对小的第二区域或第二壳体以后收纳本发明的低浓度的吸附脱附性能优异的成型吸附体，由此，还能够在抑制成本的同时制成高性能的吸附罐。
在存在多个吸附材料室的情况下，在从发动机或燃料箱观察时位于更后段的吸附材料室(即，配置在更靠近外部气体的送出送入口的位置的吸附材料室)中，从前层流入的蒸散燃料气体的浓度变得更稀薄。因此，就0.2％左右的低浓度下的正丁烷吸附能力高的活性炭而言，适合作为在从发动机或燃料箱观察时位于更后段的、第二区域或第二壳体或者比其位于更后段的吸附材料室中收纳的吸附材料。另外，在将活性炭用于更靠近外部气体的引入口的吸附材料室的情况下，本发明的成型吸附体的、基于净化(purge)的有效吸附脱附量高，因此，即使从能够减少汽车长时间停车时蒸散燃料气体的泄漏量的方面考虑，也适合作为汽车吸附罐所使用的吸附材料。
因此，作为吸附罐的一个优选实施方式，例如可举出以下所示的形态。
吸附罐，其中，所述吸附罐是用于汽车的吸附罐，其具备收纳吸附材料的主室及副室，
所述副室与所述主室相比，收纳所述吸附材料的容积小，并且配置于更靠近与外部气体连通的开口部的位置，
上述本发明的吸附材料收纳于所述副室。
在上述的形态中，主室及副室可以各自为1个，也可以各自设为2个以上。另外，在存在3个以上吸附材料室的情况下，本发明的成型吸附体被收纳在副室的至少1个吸附材料室中即可，优选为可以设置于最靠近与外部气体连通的开口部的副室内。
4.成型吸附体的制造方法
上述本发明的成型吸附体可以通过将活性炭成型为规定的形状而得到。作为活性炭，例如，可使用满足作为上述成型吸附体的优选指标而示出的要件(例如，式1、式2表示的指标等)的活性炭。
作为上述本发明的成型吸附体的一个实施方式，例如，可以通过将活性炭与纤维状粘结剂混合并成型而得到。
使用活性碳纤维作为活性炭的情况下，活性碳纤维例如能够将具有规定的纤维直径的纤维进行碳化、赋活化而制造。碳化、赋活化可以采用通常的方法。
以下，针对使用前体片材(原料片材)来制造活性碳纤维片材的实施方式进行示例。
需要说明的是，本发明中使用的活性炭本身不限定于片状。可以如下所示地使用前体片材(原料片材)来制造活性碳纤维片材，也可以准备规定的活性炭的粉末等。
4-1.原料片材(前体纤维片材)的制备
＜纤维的种类＞
作为构成原料片材的纤维，例如，可举出纤维素系纤维、沥青系纤维、PAN系纤维、酚醛树脂系纤维等，优选可举出纤维素系纤维。
＜纤维素系纤维＞
纤维素系纤维是将纤维素及/或其衍生物作为主成分而构成的纤维。纤维素、纤维素衍生物可以为来自化学合成品、植物、再生纤维素、细菌所产生的纤维素等中的任意者。作为纤维素系纤维，优选例如可以使用利用由树木等得到的植物系纤维素物质形成的纤维、以及由对植物系纤维素物质(棉、纸浆等)实施化学处理而使其溶解而得的长纤维状的再生纤维素系物质构成的纤维等。另外，该纤维中可以包含木质素、半纤维素等成分。
作为纤维素系纤维(植物系纤维素物质、再生纤维素物质)的原料，例如可举出棉(短纤维棉、中纤维棉、长纤维棉、超长棉、超·超长棉等)、麻、竹、葡蟠、结香，香蕉、以及被囊类等植物性纤维素纤维；铜氨法人造丝、粘胶法人造丝、粘液丝人造丝(polynosicrayon)、以竹作为原料的纤维素等再生纤维素纤维；利用有机溶剂(N-甲基吗啉N-氧化物)纺丝的纯化纤维素纤维；以及二乙酸酯、三乙酸酯等乙酸酯纤维；等等。这些之中，从获得的容易性考虑，优选为选自铜铵人造丝、粘胶法人造丝、纯化纤维素纤维中的至少一种。
构成纤维素系纤维的单纤维的直径优选为5～75μm，密度为1.4～1.9m3/g。
纤维素系纤维的形态没有特别限定，根据目的，可以使用制成原色纱(raw yarn)(未加工纱)、假捻纱(false twisted yarn)、染色纱(dyed yarn)、单纱(single yarn)、并捻纱(folded yarn)、包芯纱(covering yarn)等的纤维素系纤维。另外，纤维素系纤维含有2种以上的原料的情况下，可以制成混纺纱、混捻纱等。进而，作为纤维素系纤维，可以单独或组合两种以上来使用上述各种形态的原料。这些之中，从兼具复合材料的成型性和机械强度的观点考虑，优选为无捻纱。
＜纤维片材＞
纤维片材是指将大量纤维加工成薄且大的片状而得的材料，包含机织物、针织物及无纺布等。
针对将纤维素系纤维进行织造的方法，没有特别限制，可以使用通常的方法，另外，该面料的织物组织也没有特别限制，可以使用平纹编织、斜纹编织、缎纹编织这三种基础编织。
对于由纤维素系纤维形成的机织物而言，纤维素系纤维的经纱及纬纱彼此的间隙可以优选为0.1～0.8mm，更优选为0.2～0.6mm，进一步优选为0.25～0.5mm。进而，由纤维素系纤维形成的机织物的单位面积重量可以优选为50～500g/m2，更优选为100～400g/m2。
通过将纤维素系纤维及由纤维素系纤维形成的机织物设为上述范围，从而能够使对该机织物进行加热处理而得的碳纤维机织物成为强度优异的机织物。
无纺布的制造方法也没有特别限定，例如可举出：以切割成适当长度的前述纤维为原料，使用干式法或湿式法等得到纤维片材的方法；使用静电纺丝法等由溶液直接得到纤维片材的方法等。进而，在得到无纺布后，出于使纤维彼此结合的目的，可以施加利用树脂粘合、热粘合、水刺、针刺等进行的处理。
4-2.催化剂
在制法实施方式1中，使催化剂保持于以上述方式准备的原料片材中。使催化剂保持于原料片材中而进行碳化处理，进而使用水蒸气、二氧化碳、空气气体等进行赋活化，从而能够得到多孔质的活性碳纤维片材。作为催化剂，例如可以使用磷酸系催化剂、有机磺酸系催化剂等。
＜磷酸系催化剂＞
作为磷酸系催化剂，例如可举出磷酸、偏磷酸、焦磷酸、亚磷酸、膦酸、亚膦酸、次膦酸等磷的羟基酸；磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸三铵、二甲基膦酰基丙酰胺、聚磷酸铵、聚磷腈氯化物；以及磷酸、四(羟基甲基)鏻盐或三(1-吖丙啶基)氧化膦与脲、硫脲、三聚氰胺、鸟嘌呤、氨腈、肼、双氰胺或它们的羟甲基衍生物的缩合物等，优选可列举磷酸氢二铵。磷酸系催化剂可以单独使用1种，也可以组合使用2种以上。在以水溶液的形式使用磷酸系催化剂的情况下，其浓度可以优选为0.05～2.0mol/L，更优选为0.1～1.0mol/L。
＜有机磺酸系催化剂＞
作为有机磺酸，可以使用具有1个或多个磺基的有机化合物，例如可以利用在脂肪族系、芳香族系等各种碳骨架上键合有磺基的化合物。作为有机磺酸系催化剂，从处置的观点考虑，优选低分子量的有机磺酸系催化剂。
作为有机磺酸系催化剂，例如可举出由R-SO3H(式中，R表示碳原子数为1～20的直链/支链烷基、碳原子数为3～20的环烷基、或碳原子数为6～20的芳基，烷基、环烷基、芳基各自可以被烷基、羟基、卤素基团取代。)表示的化合物。作为有机磺酸系催化剂，例如可举出甲烷磺酸、乙烷磺酸、丙烷磺酸、1-己烷磺酸、乙烯基磺酸、环己烷磺酸、对甲苯磺酸、对苯酚磺酸、萘磺酸、苯磺酸、樟脑磺酸等。其中，优选可以使用甲烷磺酸。另外，有机磺酸系催化剂可以单独使用1种，也可以并用2种以上。
将以水溶液的形式使用有机磺酸的情况下，其浓度可以优选为0.05～2.0mol/L，更优选为0.1～1.0mol/L。
＜混合催化剂＞
上述磷酸系催化剂以及有机磺酸系催化剂可以混合而用作混合催化剂。混合比可以适当地进行调节。
＜催化剂的保持＞
使催化剂保持于原料片材中。此处，“保持”是指保持催化剂与原料片材接触的状态，可以为附着、吸附、含浸等诸多形态。保持催化剂的方法没有特别限制，例如可举出：在包含催化剂的水溶液中浸渍的方法、将包含催化剂的水溶液撒在原料片材上的方法、与经气化的催化剂蒸气接触的方法、在包含催化剂的水溶液中混合原料片材的纤维而进行抄纸的方法等。
从充分地进行碳化的观点考虑，优选可以使用下述方法：在包含催化剂的水溶液中浸渍原料片材，使催化剂含浸至纤维内部。在包含催化剂的水溶液中浸渍时的温度没有特别限制，优选为室温。浸渍时间优选为10秒～120分钟，更优选为20秒～30分钟。通过浸渍而使构成原料片材的纤维中吸附例如1～150质量％、优选5～60质量％的催化剂。浸渍后，优选取出原料片材并进行干燥。作为干燥方法，例如可以为于室温放置并导入到干燥机中等任意方法。干燥只要在从包含催化剂的水溶液中取出后进行至多余的水分蒸发而试样重量不再变化为止即可。例如，对于室温干燥而言，只要以干燥时间为0.5天以上进行放置即可。通过干燥而使质量几乎不再变化后，进行对保持有催化剂的原料片材进行碳化的工序。
4-3.碳化处理
在准备保持有催化剂的原料片材后，对其进行碳化处理。用于得到活性碳纤维片材的碳化处理可以依照通常的活性炭的碳化方法进行，作为优选的实施方式，可以以下述方式进行。
碳化处理通常在非活性气体气氛中进行。本发明中，非活性气体气氛是指碳不易进行燃烧反应而进行碳化的无氧或低氧气氛，优选例如可以为氩、氮等气体气氛。
保持有催化剂的原料片材可以在上述规定的气体气氛中进行加热处理而使其碳化。
加热温度的下限可以优选为300℃以上，更优选为350℃以上，进一步优选为400℃以上或750℃以上。
加热温度的上限可以优选为1400℃以下，更优选为1300℃以下，进一步优选为1200℃以下或1000℃以下。
通过设定为这样的加热温度，从而能够得到维持了纤维形态的碳纤维片材。若加热温度为上述下限以下，则碳纤维的碳含量为80％以下，碳化容易变得不充分。
加热处理时间的下限还包括升温的时间，可以优选为10分钟以上，更优选为11分钟以上，进一步优选为12分钟、15分钟、20分钟、25分钟以上，更优选为30分钟以上。
加热处理时间的上限可以为任意，可以优选为180分钟以下，更优选为160分钟，进一步优选为140分钟以下。
通过使催化剂充分地含浸在原料片材中，并设定为上述优选的加热温度，调节加热处理时间，从而能够调节细孔形成的进行程度，能够调节比表面积、各种细孔的容积、平均细孔直径等作为多孔体的物性。
若加热处理时间少于上述下限，则碳化容易变得不充分。
另外，作为加热处理，在如上所述的加热处理(有时称作一次加热处理)后，进而还可以在规定的气体气氛中进一步进行再加热处理。即，碳化处理可以使温度等条件不同的加热处理分为多个阶段进行。通过在规定的条件下进行一次加热处理和再加热处理，从而有时能够调节物性，更良好地进行碳化、之后的赋活化，得到吸附脱附性优异的活性碳纤维片材。
4-4.赋活化处理
作为本发明中的赋活化处理，例如可以在上述加热处理后连续地供给水蒸气、二氧化碳并在适当的赋活温度下保持规定时间，能够得到活性碳纤维片材。
赋活温度的下限可以优选为300℃以上，更优选为350℃以上，进一步优选为400、500、600、700或750℃以上。
另一方面，赋活温度的上限可以优选为1400℃以下，更优选为1300℃以下，进一步优选为1200或1000℃以下。
需要说明的是，在加热处理后连续地进行赋活处理的情况下，优选调节为与加热处理温度同等的程度。
赋活时间的下限可以优选为1分钟以上，更优选为5分钟以上。
赋活时间的上限可以为任意，可以优选为180分钟以下，更优选为160分钟以下，进一步优选为140分钟以下、100分钟以下、50分钟以下、30分钟以下。
4-5.成型体的制作
对于包含活性碳纤维和纤维状粘结剂的成型体的加工方法，没有特别限制，例如，可以通过准备两者的混合物并对其进行成型加工而得到。作为一个实施方式，例如，可以以下述方式制作成型体。
＜包含活性碳纤维和纤维状粘结剂的浆料的制备＞
将预先准备的活性碳纤维片材和纤维状粘结剂混合于水中，利用混合器进行解纤和分散，将两者混合，从而能够得到包含两者的浆料。要投入混合器中的活性碳纤维片材可以在根据混合器的规模等制成适当大小的小片后投入。
＜成型体的形成＞
将以上述方式得到的、包含活性碳纤维和纤维状粘结剂的浆料流入所期望形状的模具中，一边按压一边脱除水分，然后使其干燥，从而能够得到成型的吸附体。
实施例
以下举出实施例，具体地对本发明进行说明，但本发明的技术范围并不限定于下述的实施例。
对于与活性碳纤维、粒状活性炭及成型吸附体的物性及性能相关的各种项目，通过下述所示的方法进行了测定和评价。需要说明的是，对本发明进行规定的各种数值可以通过以下的测定方法以及评价方法求出。
＜比表面积＞
采集约30mg测定用样品(活性碳纤维片材、粒状活性炭或成型吸附体)，于200℃进行20小时的真空干燥，进行称量，使用高精度气体/蒸气吸附量测定装置BELSORP-maxII(MicrotracBEL Corp.)进行测定。在相对压力为10-8数量级～0.990的范围内测定液氮的沸点(77K)下的氮气的吸附量，制成试样的吸附等温线。利用以吸附等温线I型(ISO9277)的条件自动确定分析相对压力范围的BET法来对该吸附等温线进行分析，求出单位重量的BET比表面积(单位：m2/g)，将其作为比表面积(单位：m2/g)。
＜总细孔容积＞
根据由上述比表面积项中得到的等温吸附线的、在相对压力0.960条件下的结果，算出利用单点法的总细孔容积(单位：cm3/g)。
＜平均细孔径(平均细孔直径)单位：nm＞
通过以下的式5算出。
平均细孔直径＝4×总细孔容积×103÷比表面积···(式5)
＜超微孔容积＞
使用高精度气体/蒸气吸附量测定装置BELSORP-maxII(MicrotracBEL Corp.)附带的分析软件BELMaster，利用将分析设定设为“平滑处理(Smoothing)(使用细孔分布的每个分析点之前和之后的1点而得的移动平均处理)”、“分布函数：无假设(No-assumption)”、“细孔径的定义：固体和液体定义的孔径(Solid and Fluid Def.Pore Size)”、“内核(Kernel)：狭缝-碳-吸收(Slit-C-Adsorption)”的GCMC法，对在上述比表面积项中得到的等温吸附线进行分析，由所得的吸附时的细孔分布曲线的结果读取0.7nm的累积细孔容积，作为超微孔容积(单位：cm3/g)。
＜微孔容积＞
使用高精度气体/蒸气吸附量测定装置BELSORP-maxII(MicrotracBEL Corp.)附带的分析软件BELMaster，利用将分析设定设为“平滑处理(Smoothing)(使用细孔分布的每个分析点之前和之后的1点而得的移动平均处理)”、“分布函数：无假设(No-assumption)”、“细孔径的定义：固体和液体定义的孔径(Solid and Fluid Def.Pore Size)”、“内核(Kernel)：狭缝-碳-吸收(Slit-C-Adsorption)”的GCMC法，对在上述比表面积项中得到的等温吸附线进行分析，由所得的吸附时的细孔分布曲线的结果读取2.0nm的累积细孔容积，作为微孔容积(单位：cm3/g)。
＜片材每平方米重量＞
将测定用样品(活性碳纤维片材等)在温度23±2℃、相对湿度50±5％的环境下静置12小时以上，根据重量和纵横的尺寸求出片材每平方米重量(单位：g/m2)。
＜片材厚度＞
将测定用样品(活性碳纤维片材等)在温度为23±2℃、相对湿度为50±5％的环境下静置12小时以上，使用数字小型测厚器FS-60DS(Daiei Kagaku Seiki Mfg.Co.,Ltd.)，测定施加0.3KPa的载荷时的片材厚度(单位：mm)。
＜片材的湿度被控制下的密度(Humidity Controlled Density)：单位：g/cm3＞
通过下式6算出。
片材密度＝片材每平方米重量÷片材厚度÷103···(式6)
＜片材水分＞
将测定用样品(活性碳纤维片材等)在温度为23±2℃、相对湿度为50±5％的环境下静置12小时以上，然后采集0.5～1.0g试样，利用干燥机使其于115±5℃干燥3小时以上，根据此时的重量变化求出水分(单位：％)。
＜成型吸附体的尺寸测定＞
利用游标卡尺、规尺等进行尺寸测定来求出成型吸附体的尺寸。用电子天平测定成型吸附体的干燥重量。
＜成型吸附体的密度：单位：g/cm3＞
利用下式7算出。
密度＝成型吸附体的干燥重量÷成型吸附体的体积···(式7)
成型吸附体的体积根据成型吸附体的尺寸测定结果算出。
＜正丁烷吸附脱附性能＞
参考美国试验材料协会标准Standard Test Method for Determination ofButane Working Capacity of Activated Carbon(ASTM D5228-16)，单独设定正丁烷气体的浓度、流量、脱附空气的流量，进行试验。
利用干燥机将成型吸附体于115±5℃干燥3小时以上，冷却后测定干燥重量。测定空的吸附容器(截面形状与成型吸附体相同且能够使气体流通的不锈钢制框容器)的质量后，将成型吸附体填充于吸附容器。
接下来，将试验管置于流通设备中，在试验温度25℃的条件下，将以空气稀释至0.2％浓度的正丁烷气体以1.0L/分钟流入试验管，以吸附正丁烷。从流通设备中取出试验管，测定质量。重复该0.2％浓度的正丁烷气的流通，直至达到恒定质量，即直至吸附量饱和。
将试验管重新设置在流通设备中，在试验温度25℃的条件下，使空气以20.0L/分钟在试验管中流动12分钟，以使正丁烷脱附。从流通设备中取出试验管，测定质量。
＜0ppm维持时间的测定＞
使用便携式气体检测器Cosmotector(型号：XP-3160，制造商：New CosmosElectric Co.,Ltd.)，每隔6秒测定该正丁烷流通时的吸附和脱附的浓度变化。
反复进行第一次的吸附和脱附后，对于第二次吸附的浓度变化，将低于定量下限(25ppm)的情况设为0ppm，将从最初起持续维持0ppm的时间作为0ppm维持时间(分钟)。
将该吸附和脱附的操作重复共计2次，使用下式8、9、10、及11，算出第一次吸附量、有效吸附脱附量、有效吸附脱附量率、有效吸附脱附率。
＜式8＞
第一次吸附量＝第一次正丁烷吸附量
需要说明的是，各数值的单位如下。
第一次正丁烷吸附量(单位：g)
＜式9＞
有效吸附脱附量＝(第二次正丁烷吸附量+第二次正丁烷脱附量)÷2
需要说明的是，各数值的单位如下。
有效吸附脱附量(单位：g)
第二次正丁烷吸附量(单位：g)
第二次正丁烷脱附量(单位：g)
＜式10＞
有效吸附脱附量率＝有效吸附脱附量÷成型吸附体干燥重量×100需要说明的是，各数值的单位如下。
有效吸附脱附量率(单位：wt％)
有效吸附脱附量(单位：g)
成型吸附体干燥重量(单位：g)
＜式11＞
有效吸附脱附率＝有效吸附脱附量÷第一次吸附量×100
需要说明的是，各数值的单位如下。
有效吸附脱附率(单位：％)
有效吸附脱附量(单位：g)
第一次吸附量(单位：g)
＜各压力下吸附量(单位：wt％或g/100g)＞
采集约100mg的活性碳纤维片材、粒状活性炭或成型吸附体，于200℃真空干燥20小时并称量，使用高精度气体/蒸气吸附量测定装置BELSORP-maxII(Microtrack bell公司)进行测定。在绝对压力为0.1～105kPa的范围内测定25℃时的正丁烷气体的吸附量，制作试样的正丁烷吸附等温线(单位：g)。将该正丁烷吸附等温线除以试样干燥重量(单位：g)，制作正丁烷吸附等温线(单位：wt％)。从该吸附等温线读取0.2kPa、0.5kPa、5kPa、50kPa、100kPa时的正丁烷气体吸附量。其中，将0.2kPa、100kPa、50kPa时的正丁烷气体吸附量分别设为X、Y、Z。以下进行说明。
(1)X(单位：wt％或g/100g)：在25℃、正丁烷气体的气压为0.2kPa的气氛下的每100g吸附材料的正丁烷气体的吸附量(单位：g)
(2)Y(单位：wt％或g/100g)：在25℃、正丁烷气体的气压为100kPa的气氛下的每100g吸附材料的正丁烷气体的吸附量(单位：g)
(3)Z(单位：wt％或g/100g)：在25℃、正丁烷气体的气压为50kPa的气氛下的每100g所述吸附材料的正丁烷气体的吸附量(单位：g)
＜各压力下吸附量比率(单位：％)＞
根据以上述方式得到的测定值X、Y及Z，分别地，利用式1算出P0.2/100，利用式2算出P100/50。
P0.2/100＝X÷Y×100· · · (式1)
P100/50＝Y÷Z×100· · · (式2)
＜实施例1＞
(1.1)活性碳纤维片材
在由人造丝纤维(17dtex，纤维长度76mm)形成的每平方米重量为400g/m2的针刺无纺布中含浸6～10％磷酸氢二铵水溶液，挤出液体后进行干燥，从而使其附着8～10重量％。将得到的前处理无纺布在氮气氛中以40分钟升温至900℃，于该温度保持3分钟。接着，于该温度，在含有露点为71℃的水蒸气的氮气流中进行17分钟赋活处理，得到活性碳纤维片材。
(1.2)成型吸附体
将5重量份(0.26g)作为纤维状粘结剂的Japan Exlan Co.,Ltd.制丙烯酸纤维50TWF与水0.5L一起加入混合器中，进行解纤和分散30秒，接着加入上述(1.1)中得到的活性碳纤维片材100重量份(5.10g)和水0.5L，进一步进行解纤和分散10秒，得到活性碳纤维吸附用浆料。将可在距底部18mm的位置分割的内径63mm高度400mm的金属圆筒放置于具备抽吸脱水用的多孔板的漏斗上，将吸附用浆料注入金属圆筒后，从底部进行抽吸脱水而成型。从金属圆筒分割出内包有湿润状态的成型体的底部18mm，用冲孔板夹持金属圆筒的上下截面，放置1kg的砝码，在将成型体压至高度18mm的状态下于120℃干燥4小时后，取下金属圆筒，得到成型为外径62mm、高度18mm的圆盘型的吸附体。与活性碳纤维片材相比，得到的成型吸附体不易发生形状崩塌。
＜实施例2＞
(2.1)活性碳纤维片材
与上述实施例1相同的活性碳纤维片材。
(2.2)成型吸附体
与实施例1同样地操作，将活性碳纤维吸附用浆料、及活性碳纤维片材替换为粒状活性炭(比表面积为1660m2/g，平均粒径为502μm，标准偏差为89μm)，得到粒状活性炭吸附用浆料。接着，以活性碳纤维吸附用浆料成为60重量份(3.37g)、粒状活性炭吸附用浆料成为40重量份(2.25g)的方式各自进行分取并混合，得到活性碳纤维、粒状活性炭混合吸附用浆料。利用与实施例1同样的方法对该吸附用浆料进行抽吸脱水、干燥，得到外径62mm、高度18mm的圆盘型的成型吸附体。与活性碳纤维片材相比，得到的成型吸附体不易发生形状崩塌。
＜比较例1＞
(3.1)活性碳纤维片材
在由人造丝纤维(17dtex，纤维长度76mm)形成的每平方米重量400g/m2的针刺无纺布中含浸6～10％磷酸氢二铵水溶液，挤出液体后进行干燥，从而使其附着8～10重量％。将得到的前处理无纺布在氮气氛中以50分钟升温至950℃，于该温度保持4分钟。接着，于该温度，在含有露点为71℃的水蒸气的氮气流中进行18分钟赋活处理，得到活性碳纤维片材。
(3.2)成型吸附体
利用与上述实施例1同样的制法得到成型吸附体。
＜比较例2：粒状活性炭＞
将填充于市售的吸附罐中的粒状活性炭取出，用作比较例2的吸附材料。作为市售的吸附罐，使用型号：14950-01FOA(日产汽车)的吸附罐。
＜比较例3：颗粒状活性炭＞
将填充于市售的吸附罐中的粒状活性炭取出，用作比较例3的吸附材料。作为市售的吸附罐，使用型号：1K0201801E(Volkswagen公司)的吸附罐。
针对实施例1、2及比较例1～3用的各活性炭，关于上述物性项目，按照上述测定方法求出测定值。它们的结果示于表1。另外，在表2-1、2-2中分别示出实施例1、2、比较例1～3的成型吸附体的特性。
[表1]
[表2-1]
[表2-2]
如表2-1的实施例1、2的结果所示，使用规定的活性炭，能够制作吸附脱附性优异的成型吸附体。另外可知，实施例1、2的成型吸附体的0ppm维持时间也优于比较例1～3。
附图标记说明
1层叠吸附体、10片状的成型吸附体、10a片状成型吸附体的主面、10b片状成型吸附体的侧端面、10c片状成型吸附体的侧端面、F气体的流动方向、2圆盘状的成型吸附体、3圆筒状的成型吸附体

Claims (13)

1.成型吸附体，其为吸附罐用的成型吸附体，
关于所述成型吸附体，下述式1表示的P0.2/100为18％以上，
P0.2/100＝X÷Y×100· · · (式1)
所述式1中，X表示在25℃、正丁烷气体的气压为0.2kPa的气氛下的、每100重量份所述成型吸附体的正丁烷气体的吸附量(单位：重量份)，
Y表示在25℃、正丁烷气体的气压为100kPa的气氛下的、每100重量份所述成型吸附体的正丁烷气体的吸附量(单位：重量份)。
2.如权利要求1所述的成型吸附体，其中，所述P0.2/100为21％以上。
3.如权利要求1或2所述的成型吸附体，关于所述成型吸附体，下述式2表示的P100/50为120％以下，
P100/50＝Y÷Z×100· · · (式2)
所述式2中，Z表示在25℃、正丁烷气体的气压为50kPa的气氛下的、每100重量份所述成型吸附体的正丁烷气体的吸附量(单位：重量份)，
Y与所述式1中的Y相同。
4.如权利要求3所述的成型吸附体，其中，所述P100/50为115％以下。
5.如权利要求1～4中任一项所述的成型吸附体，其中，所述成型吸附体的比表面积为2500m2/g以下。
6.如权利要求1～5中任一项所述的成型吸附体，其中，所述成型吸附体的总细孔容积为0.50～1.20cm3。
7.如权利要求1～6中任一项所述的成型吸附体，其中，所述成型吸附体的平均细孔径为1.50～2.00nm以下。
8.如权利要求1～7中任一项所述的成型吸附体，其中，所述成型吸附体的密度为0.010～0.400g/cm3。
9.如权利要求1～8中任一项所述的成型吸附体，所述成型吸附体包含活性炭及粘结剂，
关于所述活性炭与所述粘结剂的含有比例，相对于活性炭100重量份而言，粘结剂为0.3～20重量份。
10.如权利要求1～9中任一项所述的成型吸附体，其中，所述活性炭包含活性碳纤维。
11.如权利要求1～10中任一项所述的成型吸附体，其中，所述成型吸附体用于在汽车中使用的吸附罐。
12.吸附罐，其具备权利要求1～11中任一项所述的成型吸附体。
13.如权利要求12所述的吸附罐，其中，所述吸附罐为汽车用的吸附罐。
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