DE102006003145A1

DE102006003145A1 - Reinigungszusammensetzung und Filter für ozonhaltiges Abgas

Info

Publication number: DE102006003145A1
Application number: DE102006003145A
Authority: DE
Inventors: Yuji Yokohama Matumura; Masahiko Yokohama Yoneda; Kazuki Yokohama Yamana; Satoshi Yokohama Minobe
Original assignee: Nichias Corp
Current assignee: Nichias Corp
Priority date: 2005-01-26
Filing date: 2006-01-23
Publication date: 2006-09-28
Also published as: US20060182669A1; US7615194B2

Abstract

Es wird eine Zusammensetzung zur Reinigung eines ozonhaltigen Gases beschrieben, welche eine Aktivkohle, in welcher der Prozentsatz des Volumens der Poren mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 0,8 nm in dem Volumen der Poren mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 2,0 nm 75% oder mehr beträgt, und ein Ozonzersetzungskatalysatorpulver umfasst. Ebenfalls wird ein Filter zur Reinigung eines ozonhaltigen Gases beschrieben, welcher ein Aktivkohlepulver, in welchem der Prozentsatz des Volumens der Poren mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 0,8 nm in dem Volumen der Poren mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 2,0 nm 75% oder mehr beträgt, und ein Ozonzersetzungskatalysatorpulver umfasst, welche auf einem fasertragenden Formkörper getragen werden. Die Zusammensetzung und der Filter der vorliegenden Erfindung können den Gehalt an Ozon und flüchtigen organischen Verbindungen in einem ozonhaltigen Abgas aus Druckern beachtlich verringern.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reinigungszusammensetzung und einen Filter zum Entfernen von Ozon und flüchtigen organischen Verbindungen in einem ozonhaltigen Abgas aus einem Kopiergerät oder einer Druckmaschine.

Wenn unter Verwendung einer Druckmaschine wie z.B. eines Laserdruckers, eines Kopiergeräts oder eines Faxgeräts Zeichen gedruckt werden, dann wird durch Laserstrahlung Luftsauerstoff oxidiert und Ozon erzeugt, welches eine toxische Substanz ist. Aus diesem Grund ist in Druckmaschinen herkömmlicherweise ein Ozonzersetzungsfilter mit einem darauf getragenen Ozonzersetzungskatalysator wie Manganoxid verwendet worden.

Zum Beispiel offenbart die Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 1991-213145 eine gewellte Honigwabenstruktur, welche darauf ein oder mehrere Metalloxide (Ozonzersetzungskatalysatoren), ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Vanadium, Molybdän, Zirkon, Zinn, Niob, Wolfram, Titan, Mangan und Silber, und Aktivkohle in einer Menge von 5 bis 50 Gew.-% des Metalloxids trägt.

Die Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 1993-23590 offenbart eine Honigwabenstruktur zum katalytischen Zersetzen von Ozon in einem Gas mit einer relativen Feuchtigkeit von 60 % oder mehr. Die Honigwabenstruktur trägt ein Gemisch eines aktiven Materials, welches ein Zersetzungsvermögen für Ozon aufweist (Ozonzersetzungskatalysator), und Aktivkohle in einem Verhältnis von 50:50 bis 5:95.

Außer Ozon verdampfen auch flüchtige organische Verbindungen, welche in der Tinte, dem Toner oder Ähnlichem enthalten sind, und werden aus dem Drucker in den Raum ausgestoßen. Die Emissionen solcher flüchtiger organischer Verbindungen sind auch wegen der in letzter Zeit gestiegenen Bedenken hinsichtlich Umweltproblemen reguliert. Zum Beispiel gibt es in Japan bereits eine Vorschrift für die Innenraumkonzentration von Styrol. Es kann sein, dass in der Zukunft auch die Emissionen anderer flüchtiger organischer Verbindungen wie Benzol reguliert werden. In Deutschland werden außer Ozon und Styrol auch die Emissionen flüchtiger organischer Verbindungen wie Benzol kontrolliert, indem Hersteller dazu autorisiert werden, das Zeichen eines Blauen Engels nur an Produkten anzubringen, welche einem bestimmten Emissionsstandard genügen.

Da Aktivkohle allgemein flüchtige organische Verbindungen adsorbieren kann, kann die Aktivkohle zum Adsorbieren und Entfernen von flüchtigen organischen Verbindungen aus dem Gas, welches die flüchtigen organischen Verbindungen enthält, verwendet werden. Deswegen geht man davon aus, dass herkömmliche Ozonzersetzungsfilter, welche Aktivkohle enthalten, wie die in den Japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschriften Nr. 1991-213145 und Nr. 1993-23590 offenbarten Honigwabenstrukturen, flüchtige organische Verbindungen in ozonhaltigen Abgasen aus Druckern entfernen können.

Es ist für solche herkömmlichen Ozonzersetzungsfilter, die Aktivkohle enthalten, jedoch schwierig, flüchtige organische Verbindungen in einem ozonhaltigen Abgas aus Druckern zu entfernen, welches eine kleine Menge flüchtiger organischer Verbindungen enthält. Die Menge an flüchtigen organischen Verbindungen in ozonhaltigen Abgasen aus Druckern beträgt gewöhnlich 0,01 bis 100 mg/m³, und die Menge an Ozon beträgt gewöhnlich 0,001 bis 1.000 mg/m³.

Die Emissions-Kontrollvorschriften für Ozon und flüchtige organische Verbindungen werden Jahr für Jahr strenger, und es ist zu erwarten, dass in der Zukunft noch strengere Vorschriften als je zuvor aufgestellt werden.

Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zusammensetzung und einen Filter zur Reinigung eines ozonhaltigen Gases, welches aus Druckern ausgestoßen wird, bereitzustellen, welche den Gehalt an Ozon und flüchtigen organischen Verbindungen in ozonhaltigen Abgasen aus Druckern beachtlich verringern können.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Als Ergebnis ausgedehnter Studien, um die obige Aufgabe zu erfüllen, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung entdeckt, dass (1) der Porendurchmesser von Aktivkohle das Adsorptionsvermögen zur Entfernung flüchtiger organischer Verbindungen in einem ozonhaltigen Abgas, welches eine kleine Menge an flüchtigen organischen Verbindungen enthält, stark beeinflusst und (2) flüchtige organische Verbindungen wirksam aus einem ozonhaltigen Abgas entfernt werden können, welches eine kleine Menge an flüchtigen organischen Verbindungen enthält, indem man Aktivkohle verwendet, welche Poren mit einer vorgegebenen Porengröße in einem Anteil oberhalb eines vorgegebenen Prozentsatzes aufweist.

Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung eine Zusammensetzung zur Reinigung eines ozonhaltigen Abgases bereit, welche ein Aktivkohlepulver, in welchem der Prozentsatz des Volumens der Poren mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 0,8 nm in dem Volumen der Poren mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 2,0 nm 75 % oder mehr beträgt, und ein Ozonzersetzungskatalysatorpulver umfasst.

Die vorliegende Erfindung stellt ferner einen Filter zur Reinigung eines ozonhaltigen Abgases bereit, welcher einen fasertragenden Formkörper oder einen metalltragenden Formkörper, welcher darauf ein Aktivkohlepulver trägt, in welchem der Prozentsatz des Volumens der Poren mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 0,8 nm in dem Volumen der Poren mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 2,0 nm 75 % oder mehr beträgt, und ein Ozonzersetzungskatalysatorpulver umfasst.

Die Zusammensetzung und der Filter zur Reinigung eines ozonhaltigen Abgases der vorliegenden Erfindung kann wirksam Ozon und flüchtige organische Verbindungen aus einem ozonhaltigen Abgas entfernen, welches aus Druckern ausgestoßen wird, und kann den Gehalt an Ozon und flüchtigen organischen Verbindungen beachtlich verringern.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

1 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines fasertragenden Formkörpers, welcher eine gewellte Honigwabenstruktur aufweist, und 2 ist eine schematische Querschnittsansicht des fasertragenden Formkörpers, der eine gewellte Honigwabenstruktur aufweist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG UND BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die Zusammensetzung zur Reinigung eines ozonhaltigen Abgases (hier im Folgenden von Zeit zu Zeit als „Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung" bezeichnet) umfasst ein Aktivkohlepulver und ein Ozonzersetzungskatalysatorpulver.

In dem Aktivkohlepulver, welches in der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet wird, beträgt der Prozentsatz des Volumens der Poren mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 0,8 nm in dem Volumen der Poren mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 2,0 nm 75 % oder mehr. Diese Vorraussetzung ist auch auf das Aktivkohlepulver anzuwenden, welches in dem später beschriebenen Filter der vorliegenden Erfindung zur Reinigung eines ozonhaltigen Abgases verwendet wird. Der Prozentsatz des Volumens der Poren mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 0,8 nm in dem Volumen der Poren mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 2,0 nm in dem Aktivkohlepulver, welches in der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet wird, beträgt vorzugsweise 77 bis 95 %, besonders bevorzugt 79 bis 90 % und noch mehr bevorzugt 80 bis 85 %.

Herkömmlicherweise ging man davon aus, dass die Fähigkeit des Aktivkohlepulvers, flüchtige organische Verbindungen zu adsorbieren, stark mit dem Porenvolumen oder der spezifischen Oberfläche zusammenhängt. Insbesondere glaubte man, dass die Fähigkeit zur Adsorption flüchtiger organischer Verbindungen umso größer ist, je größer das Porenvolumen oder die spezifische Oberfläche des Aktivkohlepulvers ist. Ausgedehnte Studien, die von den Erfindern der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurden, haben jedoch bestätigt, dass (i) der Effekt des Porenvolumens oder der spezifischen Oberfläche der Aktivkohle auf die Fähigkeit, flüchtige organische Verbindungen zu adsorbieren, groß ist, wenn die flüchtigen organischen Verbindungen aus einem ozonhaltigen Abgas entfernt werden, welches eine vergleichsweise große Menge an flüchtigen organischen Verbindungen enthält, und (ii) solch ein Effekt des Porenvolumens oder der spezifischen Oberfläche der Aktivkohle vergleichsweise gering ist, wenn flüchtige organische Verbindungen aus einem ozonhaltigen Abgas aus Druckern entfernt werden, welches eine vergleichsweise geringe Menge an flüchtigen organischen Verbindungen enthält, insbesondere wird das Adsorptionsvermögen durch eine Vergrößerung des Porenvolumens oder der spezifischen Oberfläche nicht notwendigerweise erhöht. Die Erfinder fanden ferner heraus, dass (iii) dann, wenn VOCs („volatile organic compounds", flüchtige organische Verbindungen) aus einem ozonhaltigen Abgas mit einem geringen Gehalt an VOCs adsorbiert und entfernt werden, das Adsorptionsvermögen von Aktivkohlepulver stark vom Porendurchmesser beeinflusst wird, und dass (iv) Poren mit einem Durchmesser im Bereich von 0,4 bis 0,8 nm unter den Poren im Aktivkohlepulver zum Adsorbieren und Entfernen von VOCs aus einem ozonhaltigen Abgas, welches nur eine kleine Menge an VOCs enthält, geeignet sind (dasselbe trifft auf das Aktivkohlepulver zu, welches in dem später beschriebenen Filter der vorliegenden Erfindung zur Reinigung eines ozonhaltigen Abgases verwendet wird).

Im Folgenden wird das Verfahren zu Berechnung des Prozentsatzes des Volumens der Poren mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 0,8 nm in dem Volumen der Poren mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 2,0 nm in einem Aktivkohlepulver beschrieben. Zuerst wird eine Stickstoff-Adsorptions/Desorptions-Isotherme eines Aktivkohlepulvers ermittelt, indem das Aktivkohlepulver in ein Reagenzglas gebracht wird der relative Stickstoff-Gasdruck in der Reagenzglas schrittweise erhöht wird, um die Menge an adsorbiertem Stickstoffgas zu messen, und der relative Druck schrittweise verringert wird, um die restliche Menge an adsorbiertem Stickstoffgas zu messen. Als Nächstes wird die resultierende Stickstoff-Adsorptions/Desorptions-Isotherme eines Aktivkohlepulvers über die MP-Methode analysiert, um das Volumen A (ml/g) der Poren mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 0,8 nm und das Volumen B (ml/g) der Poren mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 2,0 nm in einem Aktivkohlepulver zu ermitteln. Dann wird der Prozentsatz C (%) des Volumens der Poren mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 0,8 nm in dem Volumen der Poren mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 2,0 nm unter Verwendung der folgenden Gleichung (1) ausgerechnet. C(%) = (A/B) × 100 (1)

In der vorliegenden Erfindung wurde die Stickstoff-Adsorptions/Desorptions-Isotherme des Aktivkohlepulvers unter Verwendung von „Bellsoap 18 Plus", hergestellt von Bell Japan, Inc., ermittelt. Das genaue Analyseverfahren zur Ermittlung der Stickstoff-Adsorptions/Desorptions-Isotherme von Aktivkohlepulver wird später beschrieben.

Das Volumen A der Poren mit einem Durchmesser von 0,4 bis 0,8 nm in dem Aktivkohlepulver, das in der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet wird, beträgt vorzugsweise 0,1 bis 1,0 ml/g und insbesondere bevorzugt 0,2 bis 0,6 ml/g.

Obwohl es keine besonderen Einschränkungen gibt, beträgt das Gesamtvolumen der Poren in dem Aktivkohlepulver vorzugsweise 0,1 bis 2 ml/g, insbesondere bevorzugt 0,2 bis 1 ml/g, und noch mehr bevorzugt 0,3 bis 1 ml/g. Wenn das gesamte Porenvolumen des Aktivkohlepulvers weniger als 0,1 ml/g beträgt, dann verringert sich die Fähigkeit, VOCs aus dem ozonhaltigen Abgas zu adsorbieren; bei mehr als 2 ml/g verringert sich der Anteil an Poren mit einem Durchmesser von 0,8 nm oder weniger, was eine Verringerung des Adsorptionsvermögens des Aktivkohlepulvers und einen Anstieg der Herstellungskosten des Aktivkohlepulvers bewirkt (dasselbe gilt für das Aktivkohlepulver, welches in dem später beschriebenen Filter der vorliegenden Erfindung zur Reinigung eines ozonhaltigen Abgases verwendet wird).

Obwohl es keine besonderen Einschränkungen gibt, beträgt der mittlere Teilchendurchmesser des Aktivkohlepulvers vorzugsweise 1 bis 50 μm und insbesondere bevorzugt 10 bis 20 μm. Ein mittlerer Teilchendurchmesser des Aktivkohlepulvers in den obigen Bereichen verringert Wechselwirkungen aufgrund von Bindemitteln und gewährleistet einen großen effektiven Oberflächenbereich.

Es gibt keine besonderen Einschränkungen für das verwendete Ozonzersetzungskatalysatorpulver, solange das Katalysatorpulver ein Metalloxid umfasst, welches ein Zersetzungsvermögen für Ozon aufweist. Als Metalloxid mit einem Zersetzungsvermögen für Ozon sind aufgrund der hohen Ozonzersetzungsleistung Manganoxidpulver, ein zusammengesetztes Oxidpulver aus Kupferoxid und Manganoxid, ein zusammengesetztes Oxidpulver aus Eisenoxid und Manganoxid, ein zusammengesetztes Oxidpulver aus Kobaltoxid und Manganoxid und ein Gemisch zweier oder mehrerer dieser Oxidpulver zu bevorzugen (dasselbe gilt für das Ozonzersetzungskatalysatorpulver, welches in dem später beschriebenen Filter zur Reinigung eines ozonhaltigen Abgases verwendet wird).

Obwohl es keine besonderen Einschränkungen gibt, beträgt der mittlere Teilchendurchmesser des Ozonzersetzungskatalysatorpulvers vorzugsweise 1 bis 100 μm und insbesondere bevorzugt 1 bis 50 μm.

Der Anteil des Aktivkohlepulvers, welches in der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet wird, beträgt 50 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 60 bis 90 Gew.-%, und insbesondere bevorzugt 70 bis 80 Gew.-%. Wenn der Anteil des Aktivkohlepulvers, welches in der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet wird, weniger als 50 Gew.-% beträgt, dann verringert sich die Adsorptions- und Entfernungsleistung für die VOCs aus dem ozonhaltigen Abgas; bei mehr als 99 Gew.-% verringert sich die Ozonzersetzungsleistung.

Der Anteil des Ozonzersetzungskatalysatorpulvers, welches in der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet wird, beträgt 1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 40 Gew.-%, und insbesondere bevorzugt 20 bis 30 Gew.-%. Wenn der Anteil des Ozonzersetzungskatalysatorpulvers, welches in der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet wird, weniger als 1 Gew.-% beträgt, dann verringert sich die Leistung der Zersetzung von Ozon in dem ozonhaltigen Abgas; bei mehr als 50 Gew.-% verringert sich die Adsorptionsund Entfernungsleistung der VOCs.

Obwohl es keine besonderen Einschränkungen gibt, beträgt das Verhältnis des Anteils des Aktivkohlepulvers zu dem Anteil des Ozonzersetzungskatalysatorpulvers (Aktivkohlepulver/Ozonzersetzungskatalysatorpulver), welche in der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet werden, vorzugsweise 1 bis 99, insbesondere bevorzugt 1,5 bis 9, und noch mehr bevorzugt 2 bis 4. Ein Verhältnis des Anteils des Aktivkohlepulvers zu dem Anteil des Ozonzersetzungskatalysatorpulvers im obigen Bereich gewährleistet eine ausgezeichnete Ozonzersetzungsleistung des Ozonzersetzungskatalysatorpulvers, ohne die VOC-Adsorptionsleistung des Aktivkohlepulvers zu beeinträchtigen, wodurch sowohl eine gute VOC-Adsorptionsleistung als auch eine gute Ozonzersetzungsleistung gewährleistet wird.

Je nach Erfordernis kann die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ein anorganisches Bindemittel, ein organisches Bindemittel, einen Flammhemmer und Ähnliches enthalten.

Die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann ausgezeichnet VOCs aus dem ozonhaltigen Abgas adsorbieren und entfernen, sogar wenn der Gehalt an VOCs in dem ozonhaltigen Abgas gering ist, und kann ausgezeichnet das Ozon in dem ozonhaltigen Abgas zersetzen und entfernen. Deswegen weist die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ausgezeichnete Leistungseigenschaften als eine Zusammensetzung zur Reinigung des ozonhaltigen Abgases aus Druckmaschinen wie einem Kopiergerät, Drucker, Faxgerät und Ähnlichem auf.

Als Beispiel für ein Verfahren zur Verwendung der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann genannt werden ein Verfahren des Dispergierens der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung und eines Klebstoffs in einem Lösungsmittel, um eine Schlämme zu erhalten, und des Auftragens oder Sprühens der Schlämme auf Teile der Druckmaschine in der Nähe eines hochspannungserzeugenden Abschnitts oder des Imprägnierens solcher Teile mit der Schlämme, um das Aktivkohlepulver und das Ozonzersetzungskatalysatorpulver zu immobilisieren. Wie später beschrieben, wird die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung zweckmäßigerweise für die Herstellung einer Schlämme verwendet, welche zur Herstellung des Filters zur Reinigung eines ozonhaltigen Abgases der vorliegenden Erfindung verwendet wird.

Der Filter zur Reinigung eines ozonhaltigen Abgases (hier im Folgenden von Zeit zu Zeit als „Filter der vorliegenden Erfindung" bezeichnet) umfasst einen fasertragenden Formkörper oder metalltragenden Formkörper, welcher darauf das Aktivkohlepulver und das Ozonzersetzungskatalysatorpulver trägt.

Die Beschreibung des Aktivkohlepulvers im Filter der vorliegenden Erfindung wird weggelassen, soweit die Beschreibung des Aktivkohlepulvers für die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung angewendet werden kann.

Der mittlere Durchmesser des Aktivkohlepulvers, welches im Filter der vorliegenden Erfindung verwendet wird, beträgt 1 bis 50 μm und vorzugsweise 10 bis 20 μm. Wenn der mittlere Durchmesser des Aktivkohlepulvers weniger als 1 μm beträgt, dann ist die Größe der Aktivkohleteilchen zu klein, verglichen mit der Größe der Hohlräume der Fasern, was eine Neigung der Aktivkohleteilchen entstehen lässt, aus den Hohlräumen der Fasern auszutreten und deswegen aus dem fasertragenden Formkörper zu fallen. Wenn der mittlere Durchmesser des Aktivkohlepulvers mehr als 50 μm beträgt, dann ist die Größe der Aktivkohleteilchen zu groß, was eine verringerte Diffusionsgeschwindigkeit der VOCs, die in der Aktivkohle adsorbiert werden sollen, oder eine vergrößerte Kontaktfläche mit dem Träger bewirkt, wodurch die Adsorptions-/Entfernungsleistung verringert wird.

Die Beschreibung des Ozonzersetzungskatalysatorpulvers im Filter der vorliegenden Erfindung wird weggelassen, soweit die Beschreibung des Ozonzersetzungskatalysatorpulvers für die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung angewendet werden kann.

Der mittlere Durchmesser des Ozonzersetzungskatalysatorpulvers, welches im Filter der vorliegenden Erfindung verwendet wird, beträgt 1 bis 100 μm und vorzugsweise 1 bis 50 μm. Wenn der mittlere Durchmesser des Ozonzersetzungskatalysatorpulvers weniger als 1 μm beträgt, dann ist die Größe des Ozonzersetzungskatalysatorpulvers zu klein, verglichen mit der Größe der Hohlräume der Fasern, was eine Neigung des Ozonzersetzungskatalysatorpulvers entstehen lässt, aus den Hohlräumen der Fasern auszutreten und deswegen aus dem fasertragenden Formkörper zu fallen. Wenn der mittlere Durchmesser des Ozonzersetzungskatalysatorpulvers mehr als 100 μm beträgt, dann ist die Größe des Ozonzersetzungskatalysatorpulvers zu groß, was eine verringertes Haftungsvermögen und ein leichtes Ausfallen des Ozonzersetzungskatalysatorpulvers aus dem fasertragenden Formkörper bewirkt.

Der fasertragende Formkörper ist aus einem Webstoff oder Vliesgewebe hergestellt, welche durch Pressen oder Trockenformen der Fasern zum Beispiel in eine Honigwabenstruktur erhalten werden.

Es gibt keine besonderen Einschränkungen für die Fasern, welche als Träger verwendet werden, soweit die Faser zur Herstellung von Luftfiltern verwendet werden kann. Beispiele sind anorganische Fasern wie Siliciumdioxid- Aluminiumoxid-Fasern, Siliciumdioxidfasern, Aluminiumoxidfasern, Mullitfasern, Glasfasern, Mineralwollefasern und Kohlefasern; und organische Fasern wie Polyethylenfaser, Polypropylenfaser, Nylonfaser, Polyesterfaser, Polyvinylalkoholfaser, Aramidfaser, Zellstofffasern und Reyonfaser. Diese Fasern können entweder einzeln oder in Kombination von zweien oder mehreren als Träger verwendet werden. Die Kombination einer anorganischen Faser und einer organischen Faser, insbesondere der Siliciumdioxid-Aluminiumoxid-Faser und der Reyonfaser, ist hinsichtlich einer hohen mechanischen Festigkeit des Filters zur Reinigung des ozonhaltigen Abgases zu bevorzugen.

Obwohl es keine besonderen Einschränkungen gibt, beträgt der mittlere Durchmesser der Faser, welche als Träger benutzt wird, vorzugsweise 0,1 bis 25 μm und insbesondere bevorzugt 0,5 bis 10 μm, und die mittlere Länge der Faser beträgt vorzugsweise 0,1 bis 50 mm, insbesondere bevorzugt 10 bis 20 mm. Ein mittlerer Durchmesser und eine mittlere Länge der Faser im obigen Bereich sind wünschenswert, um die mechanische Festigkeit des fasertragenden Formkörpers zu erhöhen.

Obwohl es keine besonderen Einschränkungen gibt, beträgt der Prozentsatz der Faserhohlräume in dem Webstoff oder Vliesgewebe, welche aus der Faser geformt werden, vorzugsweise 50 bis 95 % und insbesondere bevorzugt 70 bis 95 %. Der Prozentsatz der Faserhohlräume bezeichnet hier das Verhältnis des Volumens, das man durch Subtrahieren des Volumens der Fasern in dem Webstoff oder Vliesgewebe von dem Gesamt-Rohvolumen des Webstoffs oder Vliesgewebes erhält, zu dem Gesamt-Rohvolumen des Webstoffs oder Vliesgewebes (hier im Folgenden als „Faserhohlraum" bezeichnet). Ein Prozentsatz der Faserhohlräume im obigen Bereich gewährleistet, dass das Aktivkohlepulver und das Ozonzersetzungskatalysatorpulver nicht nur auf der äußeren Oberfläche des fasertragenden Formkörpers, sondern auch in den Faserhohlräumen ausreichend getragen werden, wodurch gewährleistet wird, dass eine größere Menge des Aktivkohlepulvers und des Ozonzersetzungskatalysatorpulvers auf der Faser getragen wird. Obwohl es keine besonderen Einschränkungen gibt, beträgt die Dicke des Webstoffes oder Vliesgewebes (t in 2) vorzugsweise 0,05 bis 0,5 mm und insbesondere bevorzugt 0,1 bis 0,3 mm. Eine Dicke des Webstoffes oder Vliesgewebes im obigen Bereich gewährleistet eine hohe mechanische Festigkeit des fasertragenden Formkörpers, einen geringen Druckverlust des Filters und eine gesteigerte Menge an Aktivkohlepulver und Ozonzersetzungskatalysatorpulver, welche in den Faserhohlräumen des fasertragenden Formkörpers getragen werden.

Der fasertragende Formkörper kann durch Formen des Webstoffs oder Vliesgewebes (hier im Folgenden als „Fasertuch" bezeichnet) durch ein herkömmliches Verfahren erhalten werden. Es gibt keine besonderen Einschränkungen für die Form des fasertragenden Formkörpers. Eine Struktur, die durch abwechselndes Laminieren eines gewellten Fasertuchs und eines ebenen Fasertuchs zu erhalten ist (gewellte Honigwabenstruktur), eine Struktur, die durch abwechselndes Laminieren eines gefalteten Fasertuchs und eines ebenen Fasertuchs senkrecht zu der Richtung des Luftdurchtritts zu erhalten ist, und Ähnliches kann genannt werden. Die gewellte Honigwabenstruktur, bei welcher der Durchtritt des ozonhaltigen Abgases parallel zur Richtung des Luftstroms liegt, ist aufgrund eines geringen Druckverlusts mehr zu bevorzugen.

Die gewellte Honigwabenstruktur wird durch Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben. 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht des fasertragenden Formkörpers mit einer gewellten Honigwabenstruktur. Ein fasertragender Formkörper 2 ist aus einem ebenen Fasertuch 3 und einem gewellten Fasertuch 4 hergestellt, welche abwechselnd laminiert sind. Eine Anzahl an Öffnungen 6, welche jede etwa die Form einer halbkreisförmigen Säule aufweisen, gebildet durch sich fortsetzende Erhebungen 5 des gewellten Fasertuchs 4, wird zwischen dem gewellten Fasertuch 4 und dem ebenen Fasertuch 3 geformt. Die Struktur ist so gestaltet, dass ermöglicht wird, dass das ozonhaltige Abgas durch die Öffnungen 6 strömt.

Das ebene Fasertuch 3 ist ein ebenes Tuch eines Webstoffs oder Vliesgewebes, welche aus der Faser für den Träger hergestellt sind, und das gewellte Fasertuch 4 ist ein wellenförmiges Objekt, welches durch Wellen des ebenen Tuchs des Webstoffs oder Vliesgewebes geformt ist. Wellen ist ein Verfahren zur Verarbeitung eines ebenen Tuchmaterials wie das ebene Fasertuch 3 zu einem wellenförmigen Objekt durch Führen des ebenen Faserpapiers durch ein Paar aus einer oberen und einer unteren gewellten Walze.

Der fasertragende Formkörper 2 kann durch abwechselndes Laminieren des ebenen Fasertuchs 3 und des gewellten Fasertuchs 4 hergestellt werden, wobei das gewellte Fasertuch 4 als Kern verwendet wird. In diesem Fall können das ebene Fasertuch 3 und das gewellte Fasertuch 4 des Kerns eingebaut werden, indem man die oberen Erhebungen 5 und die unteren Erhebungen 5 auf dem gewellten Fasertuch 4 (dem Kern) durch Verwendung eines Klebstoffs dazu bringt, an dem ebenen Fasertuch 3 zu haften, oder ein laminierter Formkörper des ebenen Fasertuchs 3 und des gewellten Fasertuchs 4 kann ohne Verwendung eines Klebstoffs oder von Ähnlichem in einem Rahmen oder Ähnlichem befestigt werden. Als Klebstoff welcher für das Anhaften des ebenen Fasertuchs 3 an dem gewellten Fasertuch 4 verwendet wird, kann dieselbe Art von anorganischen Klebstoffen wie das später erwähnte Kieselsol genannt werden.

2 ist eine schematische Querschnittsansicht des fasertragenden Formkörpers 2 entlang der Ebene parallel zu einer Öffnung 7. In 2 werden die Erhebungen 5 des gewellten Fasertuchs 4 dazu gebracht, an dem ebenen Fasertuch 3 zu haften. Obwohl es keine besonderen Einschränkungen gibt, beträgt die Höhe (h in 2) der Erhebung des fasertragenden Formkörpers 2 vorzugsweise 0,5 bis 10 mm, insbesondere bevorzugt 0,6 bis 5 mm, und noch mehr bevorzugt 0,7 bis 2 mm. Die Teilung (p in 2) des fasertragenden Formkörpers 2 beträgt vorzugsweise 1 bis 20 mm, insbesondere bevorzugt 1 bis 5 mm, und noch mehr bevorzugt 1,5 bis 4 mm. Eine Höhe und eine Teilung im obigen Bereich gewährleistet einen ausgezeichneten Ausgleich zwischen der Effektivität der Entfernung von Ozon und flüchtigen organischen Verbindungen in dem ozonhaltigen Abgas und dem Druckverlust.

Der metalltragende Formkörper wird durch Formen eines Metallbechs für Träger zum Beispiel zu einer Honigwabenstruktur hergestellt. Der metalltragende Formkörper mit einer Honigwabenstruktur kann in derselben Weise hergestellt werden wie beim Verfahren zur Herstellung eines fasertragenden Formkörpers, indem zum Beispiel statt des ebenen Fasertuchs das Metallblech für Träger verwendet wird.

Das Metallblech für Träger umfasst im Wesentlichen alle metallischen Materialien in Form eines Blechs. Es gibt keine besonderen Einschränkungen für das metallische Material, welches als Metallblech für Träger verwendet wird. Aluminium, Platin, rostfreier Stahl, Kupfer und Ähnliches können als Beispiele genannt werden, wobei Aluminium aufgrund der Leichtheit, der einfachen Verar beitbarkeit, der Vielfalt der Härten und Dicken und aufgrund der Kosten zu bevorzugen ist.

Wenn der metalltragende Formkörper eine Honigwabenstruktur aufweist, insbesondere wenn statt des ebenen Fasertuchs 3 und des gewellten Fasertuchs 4 in 2 jeweils ein ebenes Metallblech für Träger und ein gewelltes Metallblech für Träger verwendet werden, dann beträgt die Dicke (t in 2), obwohl nicht besonders eingeschränkt, gewöhnlich 0,1 mm oder weniger, und vorzugsweise 10 bis 50 μm. Obwohl es keine besonderen Einschränkungen gibt, beträgt die Höhe (h in 2) der Erhebung vorzugsweise 0,5 bis 10 mm, insbesondere bevorzugt 0,6 bis 5 mm, und noch mehr bevorzugt 0,7 bis 2 mm. Obwohl es keine besonderen Einschränkungen gibt, beträgt die Teilung (p in 2) vorzugsweise 1 bis 20 mm, insbesondere bevorzugt 1 bis 5 mm, und noch mehr bevorzugt 1,5 bis 4 mm.

Die Menge des Aktivkohlepulvers, welches auf dem Filter der vorliegenden Erfindung getragen wird, beträgt vorzugsweise 10 bis 200 g/l, insbesondere bevorzugt 20 bis 150 g/l, und noch mehr bevorzugt 30 bis 100 g/l. Wenn die Menge des geträgerten Aktivkohlepulvers weniger als 10 g/l beträgt, dann verringert sich die Leistung der Entfernung flüchtiger organischer Verbindungen; bei mehr als 200 g/l fällt das Aktivkohlepulver leicht heraus, oder der Druckverlust durch den Filter neigt dazu, sich übermäßig zu vergrößern.

Obwohl es keine besonderen Einschränkungen gibt, beträgt die Menge des Ozonzersetzungskatalysatorpulvers, welches auf dem Filter der vorliegenden Erfindung getragen wird, vorzugsweise 0,1 bis 35 g/l, und insbesondere bevorzugt 10 bis 30 g/l. Wenn die Menge des Ozonzersetzungskatalysatorpulvers, welches auf dem Filter getragen wird, weniger als 0,1 g/l beträgt, dann verringert sich die Ozonentfernungsleistung; bei mehr als 35 g/l beeinträchtigt nicht nur das Ozonzersetzungskatalysatorpulver die Fähigkeit des Aktivkohlepulvers, die flüchtigen organischen Verbindungen zu adsorbieren und zu entfernen, sondern es steigen auch die Herstellungskosten.

Obwohl es keine besonderen Einschränkungen gibt, beträgt das Verhältnis der Menge des Aktivkohlepulvers zur Menge des Ozonzersetzungskatalysatorpulvers, welche auf dem Filter getragen werden, vorzugsweise 1 bis 99, insbesondere bevorzugt 1,5 bis 9, und noch mehr bevorzugt 2 bis 4. Ein Verhältnis der Menge des Aktivkohlepulvers zur Menge des Ozonzersetzungskatalysatorpulvers, welche auf dem Filter getragen werden, im obigen Bereich gewährleistet eine ausgezeichnete Ozonzersetzungsleistung des Ozonzersetzungskatalysatorpulvers, ohne die VOC-Adsorptionsleistung des Aktivkohlepulvers zu beeinträchtigen, wodurch sowohl eine gute VOC-Adsorptionsleistung als auch eine gute Ozonzersetzungsleistung gewährleistet wird.

Der Filter der vorliegenden Erfindung kann ausgezeichnet VOCs aus dem ozonhaltigen Abgas adsorbieren und entfernen, sogar wenn der Gehalt an VOCs in dem ozonhaltigen Abgas gering ist, und kann ausgezeichnet das Ozon in dem ozonhaltigen Abgas zersetzen und entfernen. Deswegen weist der Filter der vorliegenden Erfindung ausgezeichnete Leistungseigenschaften als Filter zur Reinigung des ozonhaltigen Abgases aus Druckmaschinen wie einem Kopiergerät, Drucker, Faxgerät und Ähnlichem auf.

Im Folgenden wird ein Beispiel für die Herstellung des Filters der vorliegenden Erfindung beschrieben, welches nicht so ausgelegt werden sollte, dass es die vorliegende Erfindung beschränkt.

Zuerst wird durch Vermischen des Aktivkohlepulvers, des Ozonzersetzungskatalysatorpulvers, eines Klebstoffs zum Tragen dieser Pulver und gegebenenfalls anderer Komponenten mit Wasser eine Schlämme zubereitet. Ein ebenes Fasertuch wird gewellt, um ein gewelltes Fasertuch zu erhalten. Das ebene Fasertuch und das erhaltene gewellte Fasertuch werden eines nach dem anderen unter Verwendung eines Klebstoffs laminiert, um einen fasertragenden Formkörper mit einer gewellten Honigwabenstruktur zu erhalten. Als Nächstes wird der resultierende fasertragende Formkörper einem Sprühverfahren, in welchem die obige Schlämme auf den fasertragenden Formkörper gesprüht wird, oder einem Tauchverfahren, in welchem der fasertragende Formkörper in die Schlämme getaucht wird, unterzogen, wodurch bewirkt wird, dass das Aktivkohlepulver und das Ozonzersetzungskatalysatorpulver auf dem fasertragenden Formkörper getragen werden. Auf diese Weise kann der Filter der vorliegenden Erfindung mit dem darauf getragenen Aktivkohlepulver und Ozonzersetzungskatalysatorpulver erhalten werden. Zur Zubereitung der Schlämme kann die oben beschriebene Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet werden.

Als Klebstoff, welcher der Schlämme zugegeben wird, kann ohne besondere Einschränkungen entweder ein anorganischer Klebstoff oder ein organischer Klebstoff verwendet werden. Als anorganischer Klebstoff können Kieselsol, Aluminiumoxid-Sol, Titandioxid-Sol, Natriumsilicat, Kaliumsilicat und Ähnliches genannt werden. Als organischer Klebstoff können Acrylharz, Vinylacetatharz, Epoxidharz, Phenolharz, Silikonharz, deren Copolymerharze und Ähnliches genannt werden. Von diesen sind anorganische Klebstoffe zu bevorzugen, weil die gehärteten Produkte der anorganischen Klebstoffe keine Filme erzeugen, sondern Flockungsmittel gehärteter Klebstoffteilchen erzeugen, welche Zwischenräume bieten, welche das ozonhaltige Abgas leicht durchdringen kann, wodurch die Ozonzersetzungsleistung und die Entfernungsleistung für flüchtige organische Verbindungen verbessert werden kann.

Als Wasser für die Zubereitung der Schlämme können ohne besondere Einschränkungen Ionenaustauschwasser, destilliertes Wasser, Leitungswasser, Nutzwasser und Ähnliches verwendet werden. Wenn der Klebstoff Wasser enthält, dann kann das Wasser in dem Klebstoff als Wasser für die Zubereitung der Schlämme verwendet werden. Wenn es sich bei dem Klebstoff zum Beispiel um Kieselsol handelt, dann kann das Wasser im Kieselsol als das Wasser verwendet werden, welches das Schlämmegemisch bildet.

Je nach Bedarf kann die erfindungsgemäße Schlämme gegebenenfalls eine oberflächenaktive Komponente wie z.B. ein Dispergiermittel enthalten.

Um die Schlämme auf den fasertragenden Formkörper aufzubringen, kann in dem obigen Sprühverfahren eine Sprüheinheit zum Einspritzen eines Schlämmenebels verwendet werden, oder eine Duschvorrichtung, welche bewirkt, dass ein Schauer der Schlämme niederfällt.

Nach dem Sprühverfahren wird das besprühte Produkt nach Bedarf getrocknet. Obwohl es keine besonderen Einschränkungen gibt, wird die Trocknungsbehandlung gewöhnlich für 30 bis 120 Minuten bei einer Temperatur von 50 bis 130 °C durchgeführt. Die Trocknungsbehandlung ist zu bevorzugen, weil das Trocknen gewährleistet, dass das Aktivkohlepulver und das Ozonzersetzungskatalysatorpulver schnell und zuverlässig nicht nur auf der äußeren Oberfläche des fasertragenden Formkörpers, sondern auch in den Faserhohlräumen getragen werden.

Die Schlämme kann entweder einmal oder zwei oder mehrere Male gesprüht werden. Wenn die Schlämme zwei oder mehrere Male gesprüht wird, dann wird das besprühte Produkt nach jedem Sprühvorgang getrocknet, wodurch die Menge des getragenen Aktivkohlepulvers und Ozonzersetzungskatalysatorpulvers vergrößert werden kann.

Wenn ein Tauchverfahren gewählt wird, dann wird, obwohl es keine besonderen Einschränkungen gibt, der fasertragende Formkörper vorzugsweise für 10 bis 300 Sekunden und insbesondere bevorzugt für 30 bis 120 Sekunden eingetaucht. Die Tauchbehandlung ist zu bevorzugen, weil ein Tauchvorgang gewährleistet, dass eine große Menge des Aktivkohlepulvers und des Ozonzersetzungskatalysatorpulvers nicht nur auf der äußeren Oberfläche des fasertragenden Formkörpers, sondern auch in den Faserhohlräumen getragen wird.

Sprüh- und Tauchbehandlungen können kombiniert werden.

Der Filter der vorliegenden Erfindung kann auch hergestellt werden, indem zuerst die Schlämme auf ein ebenes Fasertuch gesprüht wird oder das ebene Fasertuch in die Schlämme getaucht wird, um ein ebenes Fasertuch mit dem darauf getragenen Aktivkohlepulver und Ozonzersetzungskatalysatorpulver zu erhalten, und danach das resultierende Fasertuch mit dem darauf getragenen Aktivkohlepulver und Ozonzersetzungskatalysatorpulver zu einer gewellten Honigwabenstruktur gewellt wird.

Wenn der Träger für den Filter der vorliegenden Erfindung ein metallischer Träger ist, dann umfasst das Verfahren zur Herstellung des Filters, ist aber nicht darauf beschränkt, ein Verfahren des Sprühens oder Tauchens des metallischen Trägers auf dieselbe Weise wie bei dem Verfahren zur Herstellung des Filters unter Verwendung eines fasertragenden Formkörpers.

Die vorliegende Erfindung wird nun detaillierter über Beispiele beschrieben, welche nicht so ausgelegt werden sollten, dass sie die vorliegende Erfindung beschränken.

BEISPIELE

(Porenanalyse des Aktivkohlepulvers)

Ein leeres Reagenzglas wurde auf etwa 2 Pa entlüftet und gewogen. Etwa 0,1 g des Aktivkohlepulvers wurden abgewogen und in das Reagenzglas gegeben und auf 150 °C erhitzt. Substanzen, die an dem Aktivkohlepulver befestigt waren, wurden durch eine Entlüftungsbehandlung für 6 Stunden entfernt. Das Gewicht des Reagenzglases, welches das Aktivkohlepulver enthielt, wurde gemessen, um durch Subtrahieren des Gewichts des leeren Reagenzglases von dem gemessenen Gewicht das Gewicht des Aktivkohlepulvers zu ermitteln.

Nach dem Abkühlen wurde das Reagenzglas, welches das Aktivkohlepulver enthielt, mit Bellsoap 18 Plus (hergestellt von Bell Japan, Inc.) verbunden. Das Reagenzglas und seine Umgebung wurden unter Verwendung von Flüssigstickstoff auf –196 °C gehalten, und die Schläuche und Ähnliches, bei dem es sich nicht um das Reagenzglas handelte, wurden auf 40 °C gehalten. Der relative Stickstoff-Gasdruck wurde schrittweise von 1 × 10^–7auf etwa 0,95 erhöht, um die adsorbierte Menge an Stickstoffgas zu messen. Dann wurde der relative Stickstoff-Gasdruck schrittweise von 0,95 auf etwa 1 × 10^–1 erniedrigt, um die restliche Menge an Stickstoffgas zu messen und die Stickstoff-Adsorptions/Desorptions-Isotherme zu ermitteln.

Die somit auf diese Weise erhaltene Stickstoff-Adsorptions/Desorptions-Isotherme wurde über die MP-Methode analysiert, um das Volumen A (ml/g) der Poren mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 0,8 nm und das Volumen B (ml/g) der Poren mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 2,0 nm zu ermitteln; basierend auf diesen Ergebnissen wurde der Prozentsatz (C) des Volumens der Poren mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 0,8 nm in dem Volumen der Poren mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 2,0 nm ausgerechnet.

Beispiel 1
(Herstellung des Filters)
Ein ebenes Fasertuch mit einem Faserhohlraum von 90 % und einer Dicke (t in 2) von 0,1 mm wurde über ein Nasspapierwalzverfahren aus einem Gemisch von 25 Gew.-% E-Glasfaser (mittlerer Faserdurchmesser: 6 μm) und 75 Gew.-% Keramikfaser (SiO₂:Al₂O₃ = 1:1, mittlerer Faserdurchmesser: 3 μm) hergestellt. Das ebene Fasertuch wurde dazu gebracht, durch ein Paar Wellenformwalzen hindurchzugehen, um ein gewelltes Fasertuch zu erhalten. Nach dem Aufbringen von Kieselsol als Klebstoff auf die erhobenen Teile des gewellten Fasertuchs wurden die ebenen Fasertücher darüber gelegt und laminiert. Das gewellte Fasertuch und das ebene Fasertuch wurden abwechselnd laminiert, so dass die Luftdurchtritte in dieselbe Richtung ausgerichtet sind, wodurch man einen fasertragenden Formkörper erhält, welcher ein gewelltes Honigwabensubstrat aufweist, welches in 1 und 2 dargestellt ist, mit einem Kernabstand (p in 2) von 2,5 mm und einer Erhebungshöhe (h in 2) von 1,1 mm.
Als Nächstes wurde durch Dispergieren von 75 Gewichtsteilen Aktivkohlepulver A, getrocknet bei 110 °C, 25 Gewichtsteilen Manganoxid und 20 Gewichtsteilen eines anorganischen Klebstoffs in 100 Gewichtsteilen Wasser eine Schlämme zubereitet. Der fasertragende Formkörper wurde für 10 Sekunden in die Schlämme getaucht, aus der Schlämme entnommen und getrocknet, um einen Filter A mit dem darauf getragenen Aktivkohlepulver A und Manganoxid zu erhalten. Die auf einer Volumeneinheit des Filters A getragene Menge an Aktivkohlepulver und Manganoxid betrug 50 g/l bzw. 17 g/l.
Aktivkohlepulver A: Mittlerer Teilchendurchmesser: 12,6 μm, Gesamt-Porenvolumen: 0,48 ml/g, Spezifische Oberfläche: 1075 m²/g, Volumen der Poren A mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 0,8 nm: 0,38 ml/g, Volumen der Poren B mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 2,0 nm: 0,46 ml/g, Prozentsatz C des Volumens der Poren mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 0,8 nm im Volumen der Poren mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 2,0 nm: 83 %; Mittlerer Teilchendurchmesser des Manganoxids: 5,1 μm; Anorganischer Klebstoff: Kieselsol „Snowtex", hergestellt von Nissan Chemical Industries, Ltd.
Der Filter A wurde zu einem Zylinder mit einem Durchmesser von 20 mm und einer Dicke von 10 mm geschnitten, und der Zylinder wurde in einer Umlaufauswertungsvorrichtung angeordnet.
(Leistungsauswertung 1)
Eine Untersuchung der Styrolentfernung und Ozonzersetzung wurde unter den folgenden Bedingungen unter Verwendung des Filters A durchgeführt. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass das Gas nach dem Durchströmen des Filters A einen Styrolgehalt von 2 mg/m³ und einen Ozongehalt von 50 mg/m³ aufwies.
Untersuchungsbedingungen

– Zusammensetzung des Zuführgases: Luft mit einem Styrolgehalt von 100 mg/m³ und einem Ozongehalt von 1.000 mg/m³
– Temperatur und relative Feuchtigkeit des Zuführgases: 25 °C, 50 %
– Gaszufuhrgeschwindigkeit: 0,2 m/s

(Leistungsauswertung 2)
Eine Lebensdaueruntersuchung des Filters wurde unter den folgenden Bedingungen unter Verwendung des Filters A durchgeführt. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass die Styrolentfernungsrate anfänglich 98 % und nach 30 Stunden 79 % betrug, und es wurde festgestellt, dass die Ozonzersetzungsrate anfänglich 95 % und nach 30 Stunden 85 % betrug.
Untersuchungsbedingungen

– Zusammensetzung des Zuführgases: Luft mit einem Styrolgehalt von 1.000 mg/m³ und einem Ozongehalt von 1.000 mg/m³
– Temperatur und relative Feuchtigkeit des Zuführgases: 25 °C, 50 %
– Gaszufuhrgeschwindigkeit: 0,2 m/s

Vergleichsbeispiel 1
(Herstellung des Filters)
Ein Filter B wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass statt 75 Gewichtsteilen des Aktivkohlepulvers A und 25 Gewichtsteilen des Manganoxids, 25 Gewichtsteile des Aktivkohlepulvers B und 75 Gewichtsteile des Manganoxids verwendet wurden. Die auf einer Volumeneinheit des Filters B getragenen Mengen des Aktivkohlepulvers B und des Manganoxids betrugen 18 g/l bzw. 53 g/l.
Aktivkohlepulver B: Mittlerer Teilchendurchmesser: 12,5 μm, Gesamt-Porenvolumen: 0,78 ml/g, Spezifische Oberfläche: 1583 m²/g, Volumen der Poren A mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 0,8 nm: 0,34 ml/g, Volumen der Poren B mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 2,0 nm: 0,73 ml/g, Prozentsatz C des Volumens der Poren mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 0,8 nm zum Volumen der Poren mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 2,0 nm: 47 %
(Leistungsauswertung 1)
Es wurde unter Verwendung des Filters B statt des Filters A dieselbe Untersuchung wie in Beispiel 1 durchgeführt. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass das Gas nach dem Durchströmen des Filters B einen Styrolgehalt von 20 mg/m³ und einen Ozongehalt von 50 mg/m³ aufwies.
(Leistungsauswertung 2)
Es wurde unter Verwendung des Filters B statt des Filters A dieselbe Untersuchung wie in Beispiel 1 durchgeführt. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass die Styrolentfernungsrate anfänglich 98 % und nach 30 Stunden 50 % betrug, und es wurde festgestellt, dass die Ozonzersetzungsrate anfänglich 95 % und nach 30 Stunden 85 % betrug.
Beispiel 2
(Herstellung des Filters)
Ein Filter C wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass statt 75 Gewichtsteilen des Aktivkohlepulvers A und 25 Gewichtsteilen des Manganoxids, 90 Gewichtsteile des Aktivkohlepulvers A und 10 Gewichtsteile des Manganoxids verwendet wurden. Die auf einer Volumeneinheit des Filters C getragenen Mengen des Aktivkohlepulvers A und des Manganoxids betrugen 63 g/l bzw. 7 g/l.
(Leistungsauswertung 1)
Es wurde unter Verwendung des Filters C statt des Filters A dieselbe Untersuchung wie in Beispiel 1 durchgeführt. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass das Gas nach dem Durchströmen des Filters C einen Styrolgehalt von 2 mg/m³ und einen Ozongehalt von 50 mg/m³ aufwies.
(Leistungsauswertung 2)
Es wurde unter Verwendung des Filters C statt des Filters A dieselbe Untersuchung wie in Beispiel 1 durchgeführt. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass die Styrolentfernungsrate anfänglich 98 % und nach 30 Stunden 82 % betrug, und es wurde festgestellt, dass die Ozonzersetzungsrate anfänglich 95 % und nach 30 Stunden 75 % betrug.
Beispiel 3
(Herstellung des Filters)
Ein Filter D wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass statt 75 Gewichtsteilen des Aktivkohlepulvers A und 25 Gewichtsteilen des Manganoxids, 75 Gewichtsteile des Aktivkohlepulvers C und 25 Gewichtsteile des Manganoxids verwendet wurden. Die auf einer Volumeneinheit des Filters D getragenen Mengen des Aktivkohlepulvers C und des Manganoxids betrugen 53 g/l bzw. 18 g/l.
Aktivkohlepulver C: Mittlerer Teilchendurchmesser: 15,4 μm, Gesamt-Porenvolumen: 0,45 ml/g, Spezifische Oberfläche: 1008 m²/g, Volumen der Poren A mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 0,8 nm: 0,33 ml/g, Volumen der Poren B mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 2,0 nm: 0,42 ml/g, Prozentsatz C des Volumens der Poren mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 0,8 nm im Volumen der Poren mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 2,0 nm: 79 %
(Leistungsauswertung 1)
Es wurde unter Verwendung des Filters D statt des Filters A dieselbe Untersuchung wie in Beispiel 1 durchgeführt. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass das Gas nach dem Durchströmen des Filters D einen Styrolgehalt von 2 mg/m³ und einen Ozongehalt von 52 mg/m³ aufwies.
(Leistungsauswertung 2)
Es wurde unter Verwendung des Filters D statt des Filters A dieselbe Untersuchung wie in Beispiel 1 durchgeführt. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass die Styrolentfernungsrate anfänglich 98 % und nach 30 Stunden 73 % betrug, und es wurde festgestellt, dass die Ozonzersetzungsrate anfänglich 95 % und nach 30 Stunden 88 % betrug.
Vergleichsbeispiel 2
(Herstellung des Filters)
Ein Filter E wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass statt 75 Gewichtsteilen des Aktivkohlepulvers A und 25 Gewichtsteilen des Manganoxids, 75 Gewichtsteile des Aktivkohlepulvers D und 25 Gewichtsteile des Manganoxids verwendet wurden. Die auf einer Volumeneinheit des Filters E getragenen Mengen des Aktivkohlepulvers D und des Manganoxids betrugen 48 g/l bzw. 17 g/l.
Aktivkohlepulver D: Mittlerer Teilchendurchmesser: 14,8 μm, Gesamt-Porenvolumen: 0,72 ml/g, Spezifische Oberfläche: 1494 m²/g, Volumen der Poren A mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 0,8 nm: 0,39 ml/g, Volumen der Poren B mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 2,0 nm: 0,67 ml/g, Prozentsatz C des Volumens der Poren mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 0,8 nm im Volumen der Poren mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 2,0 nm: 58 %
(Leistungsauswertung 1)
Es wurde unter Verwendung des Filters E statt des Filters A dieselbe Untersuchung wie in Beispiel 1 durchgeführt. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass das Gas nach dem Durchströmen des Filters E einen Styrolgehalt von 23 mg/m³ und einen Ozongehalt von 50 mg/m³ aufwies.
(Leistungsauswertung 2)
Es wurde unter Verwendung des Filters E statt des Filters A dieselbe Untersuchung wie in Beispiel 1 durchgeführt. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass die Styrolentfernungsrate anfänglich 98 % und nach 30 Stunden 60 % betrug, und es wurde festgestellt, dass die Ozonzersetzungsrate anfänglich 97 % und nach 30 Stunden 83 % betrug.
TABELLE 1
Die Zusammensetzung und der Filter zur Reinigung eines ozonhaltigen Abgases der vorliegenden Erfindung kann den Gehalt an Ozon und flüchtigen organischen Verbindungen in einem ozonhaltigen Gas, welches von Druckmaschinen emittiert wird, deutlich verringern. Deswegen ist es durch Verwendung der Zusammensetzung und des Filters möglich, Druckmaschinen herzustellen, die strenge Vorschriften für die Emission von Ozon und flüchtigen organischen Verbindungen erfüllen können.

Claims

Zusammensetzung zur Reinigung eines ozonhaltigen Abgases, welche ein Aktivkohlepulver, in welchem der Prozentsatz des Volumens der Poren mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 0,8 nm in dem Volumen der Poren mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 2,0 nm 75 % oder mehr beträgt, und ein Ozonzersetzungskatalysatorpulver umfasst.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Ozonzersetzungskatalysatorpulver ein Manganoxidpulver, ein zusammengesetztes Oxidpulver aus Kupferoxid und Manganoxid, ein zusammengesetztes Oxidpulver aus Eisenoxid und Manganoxid oder ein zusammengesetztes Oxidpulver aus Kobaltoxid und Manganoxid ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Gewichtsverhältnis des Aktivkohlepulvers zu dem Ozonzersetzungskatalysatorpulver 1 bis 99 beträgt.
Filter zur Reinigung eines ozonhaltigen Abgases, welcher ein Aktivkohlepulver, in welchem der Prozentsatz des Volumens der Poren mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 0,8 nm in dem Volumen der Poren mit einem Porendurchmesser von 0,4 bis 2,0 nm 75 % oder mehr beträgt, und ein Ozonzersetzungskatalysatorpulver umfasst, welche auf einem fasertragenden Formkörper oder einem metalltragenden Formkörper getragen werden.
Filter nach Anspruch 4, wobei das Ozonzersetzungskatalysatorpulver ein Manganoxidpulver, ein zusammengesetztes Oxidpulver aus Kupferoxid und Manganoxid, ein zusammengesetztes Oxidpulver aus Eisenoxid und Manganoxid oder ein zusammengesetztes Oxidpulver aus Kobaltoxid und Manganoxid ist.
Filter nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Menge des Aktivkohlepulvers je Volumeneinheit des Filters 10 bis 200 g/l beträgt.
Filter nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Menge des Ozonzersetzungskatalysatorpulvers je Volumeneinheit des Filters 0,1 bis 35 g/l beträgt.
Filter nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei das Gewichtsverhältnis des Aktivkohlepulvers zu dem Ozonzersetzungskatalysatorpulver, welche auf dem Filter getragen werden, 1 bis 99 beträgt.
Filter nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei der mittlere Teilchendurchmesser des Aktivkohlepulvers 1 bis 50 μm beträgt.
Filter nach einem der Ansprüche 4 bis 9, wobei der mittlere Teilchendurchmesser des Ozonzersetzungskatalysatorpulvers 1 bis 100 μm beträgt.