CN85104064A

CN85104064A - 吸附剂用的藻类颗粒制造方法

Info

Publication number: CN85104064A
Application number: CN 85104064
Authority: CN
Inventors: 高梨清司
Original assignee: Cs Kogyo Company Ltd
Current assignee: Cs Kogyo Company Ltd
Priority date: 1985-05-24
Filing date: 1985-05-24
Publication date: 1987-01-28

Abstract

本发明是提供一种吸附剂用的藻类颗粒制造方法，即在粒径为2mm以下占重量5～90％的活性炭和由小球藻及/或者螺线藻制成的占重量10～95％的藻类颗粒混合物中添加水系溶剂，通过制粒干燥制成平均为0.1～10mm的颗粒，使小球藻粉末和螺线藻粉末等藻类粉末本身所具有的良好的吸附性能充分地发挥出来。

Description

本发明是关于用于香烟过滤嘴、空气滤器、防毒面具、冰箱的脱臭剂等吸附并除去包含在香烟的烟和空气中的有害物质及恶臭的吸附剂。

从来，作为这种吸附剂是根据其的使用目的而各有不同，主要使用的有活性炭、氧化铝、硅胶、沸石等。但是，例如在香烟的烟中除了含有尼古丁、焦油、一氧化碳以外，也含有3，4-苯并芘等带有致癌性的有毒物质，还有，在废气中也含有氮的氧化物和硫的氧化物，更甚的就是在冰箱中由各种食品散发出来的臭气交融在一起而产生的恶臭。

然而，在气体中混有象这样各种各样的有害物质和恶臭物质时，仅用上述的活性炭等吸附剂就很难把这些有毒的物质和恶臭物质全部吸附除去，此外，它的吸附性能也不完善。

因而将上述活性炭、氧化铝、硅胶、沸石等与另外的对某种特定的有害物质和恶臭物质能够发挥出良好的吸附性能吸附性的物质相配合，开始进行试制具有优越性能的能够发挥这两者的特征的吸附剂。

作为这种新型吸附剂所使用的吸附性物质有小球藻粉末和螺线藻粉末等藻类粉末。众所周知，这些藻类粉末对于致癌物质即以 3，4-苯并芘为主的许多有害物质和恶臭物质能够发挥较好的吸附性能（美国专利第4，269，204号及日本公开专利公报156584/1980）。

但是，这些藻类粉末，如小球藻的直径是2～10μ左右，螺线藻的大小则是8μ+400μ左右，在把它直接作为吸附剂使用的时候，上述有害物质和恶臭物质就不能顺利地进到藻类粉末中，即使这种藻类粉末具有良好的吸附性能也不可能把它的机能充分地发挥出来。

特别是把这些藻类粉末作为烟草的过滤吸附剂使用的时候，由于吸烟时的吸引力使微细的藻类粉末穿通过滤嘴的基本材料的纤维质体内，从而产生致使烟味改变的问题。

这种情况在把这些藻类粉末和活性炭、氧化铝、硅胶、沸石等原来的吸附剂配合使用时也是同样的，比重和粒度差异的两者引起偏析，也就使配合藻类粉末变成没有意义了。

本发明的目的是提供一种方法即在活性炭和从小球藻以及/或者螺线藻所得的藻类粉末的混合物里添加水系溶剂，经过造粒干燥使其变为颗粒，使小球藻粉末和螺线藻粉末等藻类粉末能够充分发挥出其具有的良好吸附性能。

本发明是一种在占总重量5～90%的粒径2mm以下的活性炭和占重量10～95%的由小球藻以及/或者螺线藻而组成的藻类粉末之混合物里添加水系溶剂，经过造粒干燥后使它成为平均粒度为0.1～10mm的颗粒的吸附剂用的藻类颗粒制造方法。

小球藻通常是直径在10μ以下的球形或椭圆形的单细胞绿藻类，含有大量蛋白质，以干燥重量计为重量的55～65%，而螺线藻则是青绿色螺线状的藻类，粗约8μ，长约300～500μ之大型的毛状藻体，其含有相当丰富的蛋白质，以干燥重量计约占重量的60～75%。

这些藻类粉末是在收取后经干燥作成粉末状才使用的。这些藻类粉末可以直接使用，也可以用酒精提取等手段来除去色素，提高蛋白质含量之后才使用。

还有，作为和这些藻类粉末一起使用的活性炭，没有什么特别的限定，可以用以木材、锯屑、椰子的果实的壳和褐煤、泥煤等煤类以及石油残渣、石油焦炭、石油沥青等石油类为原料制成的粉末颗粒状等物质，这种活性炭的粒径一般在2mm以下，最好是在0.15～0.7mm之间。

关于上述活性炭和藻类粉末的配合比例，活性炭一般为重量的5～90%，最好是20～50%，而藻类粉末是重量的10～90%，最好是50～80%。如果藻类粉末的配合比例少于重量的10%的话，其配合效果就比较差，而反之如果多于重量的95%的话，不但使配合活性炭变得毫无意义，而且还会造成产品成本增高，亦不理想。

以下就是将上述活性炭与藻类粉末相混合，然后用水系溶剂造粒成颗粒状。

作为把活性炭与藻类粉末混合物制粒的方法，可以采用通常制造颗粒时所使用的原来已知的方法，例如挤压造粒法与流动层法。

用挤压造粒法造粒时，往活性炭和藻类粉末混合物添加水系溶剂，用捏和机等搅拌器进行混合之后由挤压造粒机挤出、进行干燥、除去上述酒精水溶液，通过自然崩溃或切断手段，按所定的规格进行破碎造粒。

采用这种挤压造粒方法，活性炭和藻类粉末的混合可以在添加水系溶剂后进行调和时同时进行，但是为了提高产品的均匀性，最好在添加水系溶剂之前就将活性炭与藻类粉末充分混合，把整体造成均匀的混合物。

还有，作为在这种挤压制粒法中所用的水系溶剂，以酒精水溶液为好，例如可使用甲醇、乙醇、丙醇等沸点较低的低级酒精水溶液。尚有，例如在用于香烟滤嘴和冰箱脱臭剂等的吸附剂的情形，由于上述酒精水溶液干燥之后会残留于吸附剂中，所以从安全性方面来考虑还是用乙醇为佳。作为水系溶剂而使用酒精水溶液时，该酒精浓度一般为重量的30～70%，最好是重量的40～50%。特别是在使用占重量45～50%的酒精水溶液时，由挤压造粒机挤出之股绳状混合物会自然崩溃，而且大小适合，毋需使用切断手段。

另有，上述水系溶剂之使用量，一般是对于100重量份的活性炭和藻类粉末混合物使用50～300重量份的水系溶剂，最好是使用140～160重量份。水系溶剂使用量过少的话，有时在挤出之时不能造粒，而过多的话，挤出时就会变成流状而无法进行造粒。

从挤压造粒机挤压出的股绳状混合物在自然崩溃或根据需要采用切断手段进行粉碎之后就被移送到以下的干燥工序。

以下是采用流动层法作为对活性炭和藻类粉末的混合物进行制粒的方法的情形，上述活性炭与藻类粉末混合物在造粒机内形成流动层，采用把水系溶剂喷在这种流动层上的方法就可以进行造粒。这种情形，活性炭和藻类粉末的混合比例与上述挤压造粒法的情形是一样的，但是有关水系溶剂是以单独水或者水再加上必要量的粘合剂为好。作为用于此目的之粘合剂，例如可以使用马铃薯淀粉、小麦淀粉、玉米淀粉等各种淀粉类。格哇橡胶、阿拉伯橡胶等各种橡胶类。此外，还可以使用糊精，羧甲基纤维素等历来已知的粘合剂。

采用这种流动层法，除了可以用同一装置进行造粒和干燥以外，还具有所制造的颗粒表面积大于用上述挤压造粒法生产的颗粒表面积及吸附性能优越的优点。而另一方面，在少量生产的时候就有生产成本较高的问题，所以只有在大量生产时才能凑效。

以上述挤压造粒法制成的颗粒被送到干燥器而转入干燥工序，而用流动层法制成的颗粒则是直接被送到干燥工序，进行干燥至水份含量在10%以下，最好为7%以下。造粒方法为挤压造粒法时，一般是在70～100℃干燥4～7小时，有关在造粒工序中所使用的酒精类实际上就全部消除掉。

通过上述方法形成的藻类颗粒接着就为调整其粒径而过筛进行整粒。藻类颗粒的粒径根据其不同的使用目的而各有差异，但通常平均是0.1～10mm，如是用于香烟滤嘴的话最好调整至平均0.4～5mm左右。藻类颗粒的粒度平均大于10mm的话，作为吸附剂使用时会降低吸附性能而不理想，另外，如果平均小于0.1mm，作为吸附剂使用时通气性就降低，有害物质与恶臭物质就不能顺利地进入藻类颗粒中，因而也就不能使其充分发挥出吸附性能，实际上使制粒成颗粒状变得没有意义。

实施例的说明

以下根据实施例就本发明的方法进行具体的说明。

把均匀混合后粒径为0.18～0.59mm的活性炭与小球藻粉末以表1所示的比例混合，再往100重量份的这种混合物添加150重量份的占重量50%的甲醇水溶液，用捏和机充分调合为均匀的混合物，然后再把这种混合物装入拥有若干个口径为φ1mm的挤出口的挤压造粒机，从该挤压出口挤出股绳状混合物，同时使它自然崩溃，并把它铺开成1～2cm的厚度插入干燥器，以70～80℃干燥5～8小时，用0.5mm及1.41mm的筛子筛选整粒，所得的颗粒就是吸附剂用的小球藻颗粒制品。

还有，至于上述范围以外的颗粒就再回收至活性炭和小球藻粉末的混合物中，作为吸附剂用的小球藻颗粒的制造原料而加以利用。所得的小球藻颗粒的原材料利用率为重量90%。

把所得的小球藻颗粒0.1g均匀地分散在卷成长20mm、直径φ8mm的香烟用的醋酸纤维滤嘴中，并在这种香烟滤嘴上接上φ8mm×180mm的香烟，以吸烟流量1.75ml/sec，吸烟长度40mm为基准，用自动吸烟机（海拿波格瓦特Heiner BOrgwald公司制造）2秒间歇式吸烟30秒，进行吸烟以测定通过这种香烟滤嘴的烟中的尼古丁，焦油、3，4-苯并芘（以上测定使用0.1μ的东洋过滤纸TM5）以及一氧化碳（采用NDIR法CO测定机进行测定）的通过量与上述香烟滤嘴以及/或者香烟的通气阻抗。测定重复进行五次，取其平均值作为测定值。结果如表1和表2所示。

采用本发明的方法制造的藻类颗粒是微细的藻类粉末和活性炭一起形成表面积很大的有所定规格粒度的藻类颗粒，还有，在这种藻类颗粒的表面，活性炭与藻类粉末都分别显露于外面，因而这种藻类颗粒作为吸附剂使用时，除了流体，特别是气体的通气阻抗变小以外，在流体中所含的有害物质和恶臭物质与上述藻类颗粒中的活性炭和藻类粉末的接触机会也变多了，除了对这些有害物质和恶臭物质发挥出良好的吸附性能外，活性炭和藻类粉末本身所具有的各种特征都能有效地发挥，对多种有害物质和恶臭物质发挥出优越的吸附性能。

勘误表

Claims

1、吸附剂用的藻类颗粒制造方法，其特征为，在粒径2mm以下占重量5～90%的活性炭和由小球藻及/或者螺线藻制成的占重量10～95%的藻类粉末的混合物中添加水系溶剂，经过造粒干燥成为平均为0.1～10mm的颗粒制品。

2、权利要求第1项记载的吸附剂用的藻类颗粒制造方法，其特征为作为水系溶剂的添加量为对于100重量份的活性炭和藻类粉末混合物添加50～300重量份的重量30～70%的酒精水溶液，混合之后，由挤出口径为φ0.5～5mm的挤压造粒机挤出，然后通过自然崩溃或切断手段按所定的大小破碎、干燥，除去上述酒精水溶液后筛选而制成颗粒。

3、权利要求第2项记载的吸附剂用的藻类颗粒制造方法，其特征为酒精水溶液为重量40～60%的甲醇水溶液，其添加量是对于100重量份的活性炭和藻类粉末添加100～200重量份甲醇水溶液。