DE3043022C2

DE3043022C2 - Faserförmige Aktivkohle mit einer darauf abgeschiedenen Metallchelatverbindung und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE3043022C2
Application number: DE3043022A
Authority: DE
Inventors: Shigeru Mishima Ikegami; Kazuo Shizuoka Izumi; Yoshikumi Kawakatsu; Minoru Kirai
Original assignee: Toho Beslon Co Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1980-10-30
Filing date: 1980-11-14
Publication date: 1986-07-17
Also published as: IT8050148A0; IT1147025B; FR2493351A1; GB2086868A; SE449484B; FR2493351B1; US4366085A; GB2086868B; JPH0115606B2; CA1155826A; DE3043022A1; JPS5777019A; SE8007983L

Description

Die Erfindung betrifft faserförmige Aktivkohle mit einem darauf abgeschiedenen Metallchelat und ein Verfahren zu deren Herstellung. Die Erfindung betrifft insbesondere faserförmige Aktivkohle, die zur Entfernung von giftigen Substanzen aus Gasen, insbesondere von Ozon, geeignet ist

Ozon in der Luft ist für die Luftverschmutzung veranwortlich, weil es in Kombination mit NO, Oxidationsmittel bildet Ozon wird auch durch in der Stratosphäre fliegende Flugzeuge erzeugt oder durch Vorrichtungen, bei denen eine Koronaentladung stattfindet, z. B. bei der Elektrofotografie und bei Ozonsterilisatoren, sowie auch durch Vorrichtungen, bei denan man starke ultraviolette Strahlen anwendet, sowie Vorrichtungen mit Quecksilberlampen. Das dabei gebildete Ozon ist ein Umweltproblem, da es gesundheitliche Schaden und auch Schäden an Pflanzen und Kautschukartikeln verursachen kann, und zwar auch schon in Konzentrationen von nur 0,02%.

Zahlreiche Verfahren sind bereits bekannt zur Adsorption, Entfernung oder Zersetzung von Ozon in Auspuffgasen oder in der Luft, jedoch sind bisher keine Stoffe vorhanden, die für die Entfernung von Ozon sehr wirksam sind. Beispielsweise hat man als Mittel zur EnI-fernung oder Zersetzung von Ozon schon Oxide von Mangan, Vanadium, Eisen, Kupfer, Nickel. Chrom, Kobalt und Zink oder Katalysatoren, die durch Abscheiden von Salzen solcher Metalle auf granulärer oder pulverförmiger Aktivkohle erhalten wurden, oder Zersetzungskatalysatoren, die solche metallischen Elemente enthalten, verwendet. Diese Mittel haben jedoch nur eine geringe Wirksamkeit für die Entfernung von Ozon und sind nicht ausreichend geeignet, um als Zersctzungs- oder Entfernungsmittel in Frage zu kommen.

Auch Aktivkohle, auf der Palladium, Platin oder Silber abgeschieden war, ist bereits vorgeschlagen worden. Solche Aktivkohlen haben jedoch den Nachteil, daß die Metalle außerordentlich teuer sind nnd daß sie nur in geringem Maße Ozon entfernen und außerdem nur eine begrenzte Haltbarkeit haben.

Aus der DE-OS 27 12 433 ist ein Aktivkohlefascrn enthaltendes mehrlagiges Verbundmaterial aus Wellpappe bekannt, welches Adsorptionseigenschaften aufweist und auch als Katalysatorträger geeignet ist. Weiterhin betrifft die DE-OS 27 47 604 einen flächenhartcn Träger aus regenerierter Zellulose mit Adsorptionseigenschaften. Ein solcher Träger ist für die Reinigung von Gasen und Flüssigkeiten geeignet. Hierfür kann beispielsweise Aktivkohle verwendet werden. Die Verwendung von Aktivkohle als Adsorbens ist grundsätzlich bekannt.

Weiterhin werden in der US-PS 41 18 341 Aktivkohlefasern auf Basis von Polyacrylnitril beschrieben. Solche Aktivkohlefasern weisen eine hohe Adsorptionskapazität für Merkaptan auf.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine faserförmige Aktivkohle zur Verfügung zu stellen, die besonders geeignet ist, um giftige Substanzen aus Gasen, insbesondere

aber von Ozon, zu entfernen. Dabei soll die faserförmige Aktivkohle eine lange Haltbarkeit aufweisen und auch preiswert sein. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf der faserförmigen Aktivkohle eine Metallchelatverbindung abgeschieden ist

Die erfindungsgemäße Aktivkohle kann hergestellt werden, indem man eine Lösung oder eine Dispersion einer Metallchelatverbindung auf die faserförmige Aktivkohle aufbringt und dann trocknet

Bei Berührung mit einem giftige Stoffe enthaltenden Gas entfernt die erfindungsgemäße Aktivkohle die giftigen Substanzen aus dem Gas.

Metalle in den Metallchelatverbindungen, wie sie erfindungsgemäß angewendet werden, werden vorzugsweise ausgewählt aus den Gruppen Ib. Ha, Hb, Via, VIIa und VIII des periodischen Systems. Besonders bevorzugt werden Cu, Ag, Zn, Ca, Zr, Mn, Co, Ni, Pd und Fe.

Metallchelatverbindungen werden durch Koordinationsbindung voa Metallen mit einem Chelatierungsmitte! erhalten, z.S mit Ethylendiamintetraessigsäure (nachfolgend als EDTA abgekürzt), Nitrilotriessigsäure (NTA), trans-l^-Cyclohexadiamintetraessigsäure (cy-DTA), Diethylentriaminpentaessigsäure (DTPA), Triethylentetraminhexaessigsäure (TTHA), Glykoletherdiamintetraessigsäure (GETA), Iminodiessigsäure (IDA) und N,N-Ethylenbis-(^-o-hydroxyphenyl)-gIyzin

(EHPG).

Faserförmige Aktivkohle, wie sie erfindungsgemäß verwendet wird, kann man nach bekannten Verfahren herstellen. Beispielsweise wird eine Polyacrylnitrilfaser, eine Zellulosefaser, eine Teerfaser oder eine Phenolharzfaser zunächst karbonisiert und dann bei etwa 700 bis etwa 1300⁰C unter Verwendung eines Aktivierungsgases, wie Dampf, Kohlendioxid odei Ammoniak oder Mischungen daraus unter Ausbildung der entsprechenden Aktivkohle aktiviert.

Die Konzentration des Aktivierungsgases liegt dabei vorzugsweise bei 50 VoI.-°/o oder mehr und insbesondere bei 80 VoI.-°/o oder mehr. Die Verarbeitungszeit liegt im allgemeinen bei 1 Minute bis 3 Stunden.

Für die vorliegende Erfindung ist eine faserförmige Aktivkohle aus Polyacrylnitril besonders geeignet Diese kann in folgender Weise hergestellt werden:

Polymere auf Basis von Acrylnitril, die als Ausgangsmaterial für die faserförmige Aktivkohle auf Basis von Acrylnitril verwendet werden können, schließen Acrylnitril-Homopolymere und Acrylnitril-Copolymere ein. Beispiele für solche Copolymere sind solche, die nicht weniger als etwa 60 Gew.-% und vorzugsweise nicht weniger als 85 Gew.-% Acrylnitril enthalten. Mischungen von Homopolymeren und Copolymeren oder Gemische aus Copolymeren untereinander können zur Herstellung der Faser verwendet werden. Weiterhin kann man Copolymere mit einem Gehalt von weniger als etwa 60Gew.-% Acrylnitril in Mischung mit Acrylnitrilpoiymeren für die Herstellung der Fasern verwenden, sofern die Menge an Acrylnitril in der Endfaser etwa 60 Gew.-% übersteigt.

Comonomere, die man in die erwähnten Copolymeren einbauen kann, sind additionspolymerisierbare Vinylverbindungen, wie Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Vinylbromid, Acrylsäure, Metacrylsäure, Itakonsäure; die Salze (z. B. die Natriumsalze) dieser Säuren; Derivate dieser Säuren, z. B. Acrylsäureester (z. B. Alkylester mit I bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, wie Methylacrylat. Butylacrylat und dergleichen); Methacrylsäureester (z. B. Alkylester mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in dem Alkylrest, wie Meihylmethacrylat und dergleichen); Acrylamid, N-Methylolacrylamid; Allylsulfonsäure, Methallylsulfonsäure, Vinylsulfonsäure und deren Salze (z. B. Natriumsalze); Vinylacetat; 2-HydroxymethyI-ethylacrylat, 2-Hydroxymethylmethylacrylat 2-Hydroxyethylacrylat 2-HydroxyethyImethacry!at; 2-Hydroxymethacrylnitril, 2-Hydroxyethylacrylnitril; 2-Chloroethylacrylat; S-Hydroxy-S-Chloropropylacrylai; Vinylidenzyanid, «-Chloroacrylnitril und dergleichen. Weiterhin kann man die in US-PS 32 02 640 beschriebenen

ίο Verbindungen verwenden.

Der Polymerisationsgrad dieser Polymeren oder Polymerengemische reicht aus, wenn man daraus in üblicher Weise eine Faser herstellen kann. Er liegt im allgemeinen bei etwa 500 bis 3000 und vorzugsweise bei 1000 bis 2000. "

Diese Acrylnitrilpolymere können unter Anwednung bekannter Verfahren, z. B. durch Suspensionspolymerisation oder Emulsionspolymerisation in einem wäßrigen System oder durch Lösungspolymerisation in einem Lösungsmittel hergestellt werden. Solche Verfahren werden beispielsweise in den US-PSen 32 08 962,32 87 307 und 34 79 312 beschrieben.

Das Erspinnen der Polymeren auf Basis von Acrylnitril kann in bekannter Weise erfolgen. Beispiele für Spinnlösungsmittel sind anorganische Lösungsmittel, wie eine konzentrierte Lösung von Zinkchlorid in Wasser, konzentrierte Salpetersäure und dergleichen, organische Lösungsmittel, wie Dimethylformamid, Dimethylacetamid und Dimethylsulfoxid.

Wird eine konzentrierte Lösung von Zinkchlorid in Wasser verwendet, so wird durch das restliche Zinkchlorid in der Faser die Aktivierungszeit abgekürzt, und man kann eine Faser mit einer höheren Festigkeit erhalten.

Der Durchmesser der Faser kann variieren, liegt jedoch aus Gründen der Verarbeitungstechnik zweckmäßigerweise etwa bei 5 bis 30 μπι und insbesondere bei 10 bis 20 μπι.
Obwohl man die Oxidation in einer oxidierenden Atmosphäre im allgemeinen an der Luft vornimmt kann jedes Gemisch aus Sauerstoff und einem Inertgas (z. B. Stickstoff) verwendet werden, unter der Voraussetzung, daß ein gewisser Sauerstoffgehalt in einer Menge von nicht weniger als etwa 15 Vol.-% vorhanden ist. Weiterhin kann man die Verarbeitung auch in einer Atmosphäre aus Chlorwasserstoffgas, Schwefeldioxid, NO oder NH₃ vornehmen. In diesen Fällen werden jedoch im allgemeinen Gemische dieser Gase mit Luft (mit einem Sauerstoffgehalt von etwa 5 bis 20 Vol.-% in der Gasmischung) verwendet.

Eine geeignete Oxidationstemperatur liegt bei etwa 200 bis 300⁰C und insbesondere bei 200 bis 280⁰C. Bei einer Temperatur unterhalb etwa 200⁰C wird eine lange Zeit für die Oxidation benötigt, während bei einer Temperatur oberhalb etwa 300⁰C die Fasern verbrennen oder die Oxidation so schnell verläuft, daß es schwierig ist, eine gleichförmige Oxidation zu bewirken. Die Temperatur kann während der Oxidationsbehandlung verändert werden. Im allgemeinen ist es wünschenswert, die Temperatur allmählich im Bereich von etwa 200 bis etwa 300⁰C zu erhöhen, weil der Oxidationsgrad allmählich im Verlauf der Reaktion abnimmt.

Vorzugsweise wird auf die Faser eine Spannung derart ausgeübt, daß der Schrumpf bei den jeweiligen Oxidationstemperaturen etwa 50% bis 90% und insbesondere etwa 70 bis etwa 85% des freien Schrumpfes bei dieser Temperatur beträgt. Wenn der Schrumpf unterhalb etwa 50% liegt, dann ist die Adsorptionseigen-

schaft der Faser für praktische Zwecke nicht ausreichend, wogegen bei einem Schrumpf von oberhalb 90% die mechanischen Eigenschaften der Faser nach der Aktivierungsverarbeitung vermindert sind.

Der Ausdruck »Grad des freien Schrumpfes« bedeutet das Verhältnis des Schrumpfes zur Originallänge, d. h, wenn die Faser unter einer Spannung von 1 mg/d in einer oxidierenden Atmosphäre bei einer bestimmten Temperatur unter Oxidationsbedingungen geschrumpft wird, wobei das Verhältnis des Schrumpfes zur Originallänge als der Grad des freien Schrumpfes bei dieser Temperatur bezeichnet wird.

Um eine Aktivkohlefaser mit hoher Adsorptionskapazität zu erhalten, d. h. mit einer großen Adsorptionsmenge und einer sehr guten Adsorptionsgeschwindigkeit, wird vorzugsweise Sauerstoff in ausreichendem Maße bei dem Oxidationsverfahren gebunden. Die Oxidationsbehandlung wird durchgeführt, bis die Menge an gebundenem Sauerstoff etwa 50 bis etwa 95% der Sättigungsmenge an gebundenem Sauerstoff der Faser erreicht. Die bevorzugte Menge an gebundenem Sauerstoff liegt zwischen etwa 70 und etwa 90°/ό.

Der Begriff »Sättigungsmenge an gebundenem Sauerstoff« bedeutet folgendes: Die Faser wird in einer oxidierenden Atmosphäre oxidiert, wobei man von Zeit zu Zeit eine Probe nimmt, und wenn die Veränderung in der Menge an gebundenem Sauerstoff in der Faser nicht mehr weitergeht, wird die Menge an gebundenem Sauerstoff bestimmt und als die Sättigungsmenge an gebundenem Sauerstoff bezeichnet. Die Sättigungsmenge an gebundenem Sauerstoff wird vollständig von der Polymerzusammensetzung der Faser bestimmt.

Die Dauer der Wärmebehandlung bei dem Oxidationsverfahren hängt von der Verfahrenstemperatur ab, sie beträgt im allgemeinen etwa 0,5 bis 24 Stunden.

im Anschluß an die Oxidationsbehandlung erfolgt dann die Aktivierungsbehandlung. Diese Aktivierung kann in Form einer physikalischen Aktivierung erfolgen oder nach einem Verfahren, bei dem man die Faser mit einem Aktivierungsmittel für eine chemische Aktivierung tränkt und dann eine physikalische Aktivierung vornimmt. Solche Verfahren werden beispielsweise in den US-PSen 27 90 781 und 26 48 637 beschrieben.

Beispielsweise kann die Aktivierung in einem Aktivierungsgas, wie CO2, NHl Wasserdampf oder einem Mischgas davon (z. B. CO2 + H2O) durchgeführt werden (wobei die in diesem Fall zulässige Menge an Sauerstoff nur so hoch sein darf, daß die Faser nicht brennt und im allgemeinen nicht mehr als 3 Vol.-% beträgt). Ein oder mehrere inerte Gase, wie N2, Ar oder He, können in dem Aktivierungsgas in einer Menge bis zu 50 Vol.-% vorhanden sein (z. B. CO2 + N2). Im allgemeinen wird die Aktivierung bei einer Temperatur von etwa 700 bis etwa 1000⁰C während etwa 1 Minute bis zu 3 Stunden durchgeführt.

Wird eine physikalische Aktivierung nach einer Imprägnierung mit Chemikalien durchgeführt, so kann man als Aktivierungschemikalien solche nehmen, wie man sie bisher schon zur Herstellung von Aktivkohle verwendet hat. Beispielsweise kann man die oxidierte Faser in eine wäßrige Lösung von Zinkchlorid, Phosphorsäure, Schwefelsäure, Natriumhydroxid oder Chlorwasserstoffsäure eintauchen (wobei im Falle der Chlorwasserstoffsäure diese im allgemeinen etwa 10 bis 37 Gew.-% enthält und im Falle der anderen Chemikalien die Konzentration etwa 10 bis 60 Gew.-% beträgt). Alternativ kann man Lösungen dieser Materialien auf die Faser aufsprühen und dort abscheiden. Anschließend wird die Faser dann in einem Aktivierungsgas, im allgemeinen bei etwa 700 bis etwa 1000⁰C etwa ! Minute bis etwa 3 Stunden aktiviert Dabei beträgt die Menge an den gelösten abgeschiedenen Chemikalien etwa 0,1 bis etwa 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Faser. Natürlich kann man auch größere Mengen alt 20 Gew.-°/o abscheiden, aber durch derartig große Mengen wird keine besondere Wirkung erzielt

Bei dieser Aktivierungsbehandlung läßt man die Faser frei schrumpfen. Der Schrumpf beträgt im allgemeinen zwischen etwa 10 bis etwa 30%, je nach der jeweiligen oxidierten Faser.

Durch diese Aktivierung werden die flüchtigen Bestandteile aus der Faser entfernt, und die Faser wird karbonisiert und gleichzeitig wird die spezifische Oberfläche der Faser erhöht.

Man kann zunächst Produkte in Form von Geweben, Vliesen, Filzen und dergleichen von der oxidationsbehandelten Faser herstellen und dann die Aktivierung in gleicher Weise wie bei der Fast: vornehmen.

Faserförmige Aktivkohle kann auch unter Verwendung von Zellulose als Ausgangsmaterial hergestellt werden. In diesem Fall kann man natürlich Zellulosefasern, wie Baumwolle, Hanf oder Chinagras oder Pulpefassrn aus Holz, Bambus oder Linters, sowie regenerierte Zellulose, wie Viskoserayon oder Kupferammoniumrayon, verwenden.

Die Zellulosefaser wird in einer Inertgasatmosphäre, wie Stickstoff oder Argon, oder in einer oxidierten Atmosphäre mit einem Gehalt an Sauerstoff, Stickstoffdioxid oder Schwefeldioxid bei 200 bis 400⁰C behandelt, wobei man eine nichtschmelzende Faser erhält Vor dieser Behandlung kann man eine Phosphorverbindung oder Zinkchlorid als Dehydrierungsmittel auf die Fassr aufbringen. Auch ein Ammoniumsalz kann zusammen mit einem solchen Dehydrierungsmittel verwendet werden.

Die so erhaltene Faser wird dann einer üblichen Aktivierungsbehandlung, wie sie vorher beschrieben wurde, unterworfen.

Faserförmige Aktivkohle kann man auch aus einem Phenolharz, d. h. einem Kondensationsprodukt eines Aldehyds, wie Formaldehyd oder Furfural init einem Phenol, wie Phenol oder Xylol, herstellen, wobei man vorzugsweise ein Phenol-Formaldehydharz oder ein Phenol-Furfuralharz verwendet Besonders geeignet ist für die Herstellung von faserfötmiger Aktivkohle ein Phenol-Formaldehyd-Novolakharz.

Das Phenol-Formaldehyd-Novolakharz wird schmelzverspon.'ien, oder man läßt einen dünnen Strom des geschmolzenen Harzes in einem Gasstrom, wie Luft, tropfen, wobei sich der dünne Harzstrom in eine ungehärtete Novolakharzfaser umwandelt. Die so erhaltene Faser wird dann einer Vernetzungsbehandlung unterworfen unter Aushärtung des Hartes, bis dieses unschmelzbar wird.

Die so erhaltene Faser wird dann einer Karbonisierungs-Aktiviervngsbehandlung in Luft, Wasserdampf, Kohlendioxid oder Sauerstoff bei 200 bis 1200⁰C unterworfen.

Pech, das als Ausgangsmaterial für ^raserförmige Aktivkohle verwendet wird, kann aus Kohle oder Petroleum stammen oder als Nebenprodukt in der petrochemischen Industry oder bei organischen Synthesen anfallen, oder man kann es durch Trockendestillation eines synthetischen Kolophoniums oder eines natürlichen Kolophoniums erhalten.
Das Pech wird unter Ausbildung pincr F:icrr <.fhmi.lv.

versponnen. Die so erhaltene Faser wird dann in einer oxidierenden Atmosphäre unter Ausbildung einer nichtschmelzenden Faser behandelt. Dann wird diese Faser unter Ausbildung von faserförmiger Aktivkohle aktiviert.

Die faserförmige Aktivkohle, auf welcher eine Metallchelatverbindung abgeschieden wird, hat vorzugsweise eine spezifische Oberfläche, gemessen nach der BET-Methode, von etwa 600 bis 2000 m²/g und insbesondere von etwa 700 bis 1500 m²/g. Auf faserförmiger Aktivkohle mit einer spezifischen Oberfläche von weniger als etwa 600 m²/g kann man die Metallchelatverbindung nur mit Schwierigkeiten abscheiden, und selbst dann, wenn man sie abgeschieden hat, hat die faserförmige Aktivkohle mit der darauf abgeschiedenen Metallchclatverbindung nur eine nichtausreichende Wirkung, toxische Substanzen zu entfernen oder zu zersetzen. Wenn andererseits die faserförmige Aktivkohle eine spezifische Oberfläche von mehr als 2000 mVg hat, verliert sie an Festigkeit und kann dann nur noch begrenzt eingesetzt werden.

Vorzugsweise hat die Faser unter dem Gesichtspunkt der Handhabung eine Festigkeit von mehr als etwa 150 N/mm², und der Durchmesser der Faser beträgt zwischen 3 und 25 μπτ Wenn die Festigkeit der Faser weniger als 150 N/mm² beträgt, treten eine Reihe von Schwierigkeiten während der Verarbeitung ein. 1st der Faserdurchmesser kleiner als 3 μσι, so bricht die Faser während der Herstellung von Aktivkohle, und wenn man sie in Vliesform formen möchte, ist es schwierig, ein Vlies zu erhalten. Wenn der Faserdurchmesser andererseits mehr als 25 μπι beträgt, kann die Aktivierung nur mit Schwierigkeiten durchgeführt werden, und selbst wenn es möglich ist, eine Aktivkohle mit bestimmter spezifischer Oberfläche zu erhalten, ist es problematisch, diese Aktivkohle mit einer ausreichenden Festigkeit /u erhalten, weil die Äklivierungsäusbeuie verrnindert ist.

In der feinporigen Struktur einer solchen faserförmigen Aktivkohle machen die Poren mit einem Radius von 100 · 10-'ⁿm oder weniger 70% oder mehr der Gesamtheit an feinen Poren aus, und sie haben eine Porenvertcilung, bei der eine deutliche Spitze der Einzeldispersion in der Radiusnähe von 10 · I0-'°m liegt. Bei der erfindungsgemäßen faserförmigen Aktivkohle mit darauf abgeschiedenen Metallchelatverbindungen werden solche faserförmigen Aktivkohlen mit einer Benzoladsorptionsgeschwindigkeitskonstante von wenigstens 0,2/min besonders als Mittel zur Entfernung von toxischen Gasen bevorzugt.

Die Benzoladsorptionsgradkonstante wird in kCo in der Bohart und Adam'schen Gleichung ausgedrückt:

logfCo/C-1) = Con—(kCot/2ß03)

die in Journal of Chemical Physics, Band !5, Seite 448 (1947) beschrieben wird. In der Gleichung bedeuten

Co die Konzentration an Benzol in dem Gas vor der

Verarbeitung,
C die Konzentration an Benzol in dem verarbeiteten

Gas nach /Sekunden,
k die Adsorptionsgeschwindigkeit,
Con eine Konstante,
ί die Zeit (sek) und
kCo die Adsorptionsgradkonstante.

Bei der vorliegenden Erfindung wird die Benzoladsorptionsgradkonstante in folgender Weise gemessen: Stickstoffgas mit einem Gehalt von 100 ppm (Co): Benzol wird durch eine 20 mm dicke Aktivkohleschicht in einer Geschwindigkeit von lOcm/sek bei Raumtemperatur (25°C) geleitet, und nach der vorbeschriebenen Gleichung wird dann die Benzoladsorptionsgradkonstante aus der Durchbruchkurve (Kurve, welche die Beziehung zwischen Cund der Zeit angibt) bestimmt.
Im allgemeinen hat typische granuläre Aktivkohle,

ίο Kieselgel, aktives Aluminiumoxid oder dergleichen eine Adsorptionsgradkonstante von etwa 0,002/min und die Adsorptionsgradkonstante von faserförmiger Aktivkohle beträgt 0,05/min oder mehr. Dieser Wert erhöht sich im allgemeinen, wenn zuvor eine Karbonisierung durchgeführt wird.

Wenn die faserförmige Aktivkohle eine Benzoladsorptionsgradkonstante von weniger als 0,2/min hat, dann ist die Wirkung, die durch die Abscheidung der Metailcheiatverbindung darauf erzielt wird, nur gering.

Der Grund dafür liegt vermutlich darin, daß bei einer Benzoladsorptionsgradkonstanten von weniger als 0,2/min gewisse Veränderungen in den feinen Poren eintreten, weil die Benzoladsorptionsgradkonstante von der Größe, der Verteilung und der Form der feinen Poren abhängt und die Metailcheiatverbindung sich nicht gleichmäßig in den feinen Poren abscheidet.

Eine faserförmige Aktivkohle, die den vorerwähnten Anforderungen entspricht, kann erfindungsgemäß verwendet werden. Ganz besonders wird faserförmige Aktivkohle aus einer Polyacrylnitrilfaser bevorzugt, weil der darin enthaltene Stickstoff, der 3 bis 15 Gew.-% der Gesamtelemente darin ausmacht, in Kombination mit den abgeschiedenen Metallchelatverbindungen auf der faserförmigen Aktivkohle an der Entfernung von unerwünschten Gasen und dergleichen stärker wirksam ist, als bei faserförmigen Aktivkohlen, die von anderen Ausgangsmaieriaiien erhalten würden.

Die erfindungsgemäß verwendete faserförmige Aktivkohle kann in verschiedenen Formen vorliegen, z. B.

als Werg, als Vlies, als Gewebe, als Filz und dergleichen. Die Metailcheiatverbindung kann auf die faserförmige Aktivkohle nach verschiedenen Verfahren, von denen einige nachfolgend beispielhaft beschrieben werden, abgeschieden werden:

(1) Man dispergiert eine Metailcheiatverbindung, vorzugsweise in Wasser oder einem organischen Medium, das bei Raumtemperatur flüssig ist und einen Siedepunkt von nicht mehr als 100^CC hat, z. B. Ketone, wie Aceton, Alkohole, wie Methanol und Ethanol, oder Benzol und dergleichen, die leicht zu trocknen sind. Die faserförmige Aktivkohle wird mit der Dispersion oder der Lösung getränkt, oder man bringt die Dispersion oder Lösung auf die fass serförmige Aktivkohle durch Sprühen oder durch Eintauchen auf und trocknet dann. Die Konzentration der Dispersion oder Lösung liegt im allgemeinen bei etwa 0,01 bis etwa 10 Gew.-%, vorzugsweise bei 0,1 bis etwa 5 Gew.-°/o, und der pH der Losung wird vorzugsweise auf 4 bis 8 eingestellt Die Tränkzeit beträgt etwa 10 Minuten bis etwa 5 Stunden. Die Trocknung wird bei einer Temperatur unterhalb der Zersetzungstemperatur der Metailcheiatverbindung, im allgemeinen bei etwa 200^cC oder darunter, durchgeführt.

(2) Eine Lösung des Chelatisierungsmittels wird auf die faserförmige Aktivkohle aufgebracht, und anschließend bringt man eine Lösung eines Metallsal-

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zes auf die Aktivkohle und trocknet, wobei sich eine Metallchelatverbindung auf der Aktivkohle bildet. Die Konzentration des Chelatisierungsmittels in der Lösung (es können die Lösungsmittel, die unter (1) beschrieben wurden, verwendet werden) beträgt im allgemeinen etwa 0,01 bis etwa 10 und vorzugsweise etwa 0.1 bis 1 Gew.-% und die Konzentration des Metallsalzes in der Lösung im allgemeinen etwa 0,01 bis 10 Gew.-% und vorzugsweise 0,1 bis 1 Gew.-%. Die Menge des aufgebrachten Chelatbildner beträgt etwa 1 bis 2 Äquivalente pro 1 Äquivalent des Metallsalzes. Alle Verfahren, wie Eintauchen oder Aufsprühen, können für dieses Aufbringen verwendet werden.

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Bei jedem der vorerwähnten Verfahren wird die Menge der abgeschiedenen Metallchelatverbindung durch die Konzentration der Lösung, mit welcher die faserförmige Aktivkohle getränkt wird oder mit welcher sie besprüht wird, durch die Eintauchzeit und durch die Menge der aufgesprühten Lösung überwacht. Wird die Aktivkohle mit der Lösung oder Dispersion bei einem der vorerwähnten Verfahren getränkt, so beträgt das Volumenverhältnis von Aktivkohle zu der Dispersion oder Lösung im allgemeinen etwa 1 : 10 bis etwa 1 :200.

Man kann die Metallchelatverbindung auf der faserförmigen Aktivkohle in Mengen von bis zu etwa 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Endproduktes, abscheiden; wenn man das Endprodukt jedoch als Mittel zur Entfernung der vorher erwähnten Gase verwendet, so wird es vorzugsweise in einer Menge von etwa 0,01 bis 30 Gew.-% und vorzugsweise etwa 0,1 bis 20 Gew.-% abgeschieden. Werden geringere Mengen als 0,01 Gew.-% abgeschieden, dann ist die Wirkung als Entfernungsmittel unzureichend, und werden größere Mengen als 30 Gew.-"/o abgeschieden, dann wird die scheinbare spezifische Oberfläche erniedrigt, und die Wirkung nimmt plötzlich ab.

Die Metallchelatverbindung wird auf der Aktivkohle so abgeschieden, daß die spezifische Oberfläche vorzugsweise 500 m²/g oder mehr und vorzugsweise 800 m²/g oder mehr beträgt. Die Benzoladsorptionsgradkonstante der faserförmigen Aktivkohle verändert sich durch die Abscheidung der Metallchelatverbindung darauf im wesentlichen nicht.

Erfindungsgemäß können auch zwei oder mehr Metallchelatverbindungen in Kombination miteinander verwendet werden.

Die so erhaltene faserförmige Aktivkohle hat im wesentlichen die gleiche Faserfestigkeit, den gleichen Durchmesser und den gleichen Benzoladsorptionsgrad, wie eine faserförmige Aktivkohle, die als Ausgangsmaterial verwendet wurde, d. h. wie eine faserförmige Aktivkohle mit einer darauf abgeschiedenen Metallchelatverbindung mit einer Faserfestigkeit von 150 N/mm² oder mehr, einem Faserdurchmesser von etwa 3 bis etwa 25 μίτι und einer Benzoladsorptionsgradkonstante von wenigstens 0,2/min.

Im Vergleich mit typischen Adsorptionsmitteln, wie granulärer oder pulverförmiger Aktivkohle, Kieselgel, saurem Ton oder Aluminiumoxid, auf denen Metalle in Form von metallischen Elementen oder Metallverbindungen abgeschieden waren, zeigt die erfindungsgemäße faserförmige Aktivkohle mit den darauf abgeschiednenen Metallchelatverbindungen eine merkliche Erhöung in der Ozonzersetzungswirkung und eine längere Aktivität hinsichtlich der Entfernung von giftigen Substanzen.

Die faserförmige Aktivkohle mit der darauf abgeschiedenen Metallchelatverbindung kann nicht nur zur Zersetzung und Entfernung von Ozon, sondern auch zur Zersetzung und Entfernung von Gasen mit unangenehmem Geruch, wie Schwefelwasserstoff, Schwefligsäuregas, Mercaptanverbindungen und dergleichen, verwendet werden. Die erfindungsgemäße faserförmige Aktivkohle mit darauf abgeschiedener Metallchelatverbindung adsorbiert diese Substanzen und zerset/t sie gleichzeitig oder wandelt sie in andere Substanzen um. Infolgedessen wird Ozon aus den Gasen, z. B. in normalen molekularen Sauerstoff umgewandelt und Schwefelwasserstoff und Schwefligsäuregase werden in Schwefelsäure in Gegenwart von Wasser umgesetzt (im allgemeinen reicht hierzu das Wasser in der Luft aus). Und wenn eine Mercaptanverbindung, die mit der crfindungsgemäRpn faserförmigen Aktivkohle entfernt werden soll, z. 3. RSH, in eine Verbindung der Formel RSSR umgelagert wird in Gegenwart von Sauersioff, dann reicht hierzu im allgemeinen der Luftsauersloff aus. In der obigen Formel ist R dabei eine typische geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und kann gegebenenfalls substituiert sein.

Zur Entfernung von toxischen Gasen wird die faserförmige Aktivkohle mit darauf abgeschiedener Metallchelatverbindung in Berührung mit einem solchen Gas gebracht. Im allgemeinen wird beim Durchleiten des Gases durch eine Schicht aus der faserförmigen Aktivkohle die Entfernungseffizienz erhöht. Zum Beispiel kann man die Aktivkohle in eine Glaskolonne packen oder sie in Vliesform anwenden. Man kann die Aktivkohle auch zusammen mit Pulpe zu einer Honigwabenform formen, oder man kann sie auf eine Länge von 0,1 mm oder weniger schneiden und sie mittels eines Bindemittels auf einem Träger aufbringen.

Die Temperatur, bei der die erfindungsgemäße faserförmige Aktivkohle mit der darauf abgeschiedenen Metallchelatverbindung zur Entfernung von toxischen Gasen gehalten wird, liegt unterhalb der Zersetzungstemperatur der Metallchelatverbindung. Diese Temperatur beträgt im allgemeinen etwa 20 bis 100⁰C und vorzugsweise 25 bis 50° C.

Falls Ozon adsorbiert wird, kann man die gebrauchte Aktivkohle nach der Desorption von Ozon wiederverwenden, man kann sie jedoch auch, da sie nicht giftig ist, wegwerfen. Wird Schwefelsäure auf der Aktivkohle durch Adsorption von Schwefelwasserstoff oder Schwefligsäuregas gebildet, so kann man sie durch Waschen mit Wasser regenerieren. Wird RSSR durch Adsorption von RSH gebildet, so kann man die Aktivkohle durch Desorption wiederverwenden.

In den nachfolgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert.

Beispiel 1

Eine Acrylnitrilfaser, die im wesentlichen aus 90 Gew.-°/o Acrylnitril und 10 Gew.-°/o Methylacrylai besteht, wurde durch Erhitzen in Luft bei 230 bis 250⁰C während 6 Stunden unter einer Spannung, daß der Schrumpf 67% des freien Schrumpfes betrug, flammbeständig gemacht und anschließend in Wasserdampf bei 900⁰C während 10 Minuten behandelt, wobei man eine faserförmige Aktivkohle mit einer spezifischen Oberfläche von 1200 m²/g erhielt. Diese Aktivkohle hatte einen Stickstoffgehalt von 4 Gew.-%, eine Faserfesliskeit von

251 g/mm², einen Durchmesser von 5 μπι und eine Benzoladsorptionsgradkonstante von 0,6/min.

Die faserförmige Aktivkohle wurde mit einer O,8gew.-°/oigen wäßrigen Lösung von EDTA-Cu(II)-Chelatverbindung bei 25°C während 20 Minuten (Volumen der faserförmigen Aktivkohle zum Volumen der Lösung = 1 : lOO) getränkt und dann 1 Stunde bei 100⁰C getrocknet, wobei man eine faserförmige Aktivkohle erhielt, auf der 12 Gew.-% der Metallchelatverbindung abgeschieden waren. Diese iaserförmige Aktivkohle wurde in einer Menge von 0,05 g in eine Glaskolonne mit einem Durchmesser von 35 mm und einer Packungsdichte von 0,03 g/cm³ gefüllt.

Dann wurde Luft mit einem Gehalt von 2 ppm Ozon (R. I·'. 65%, Temperatur 25°C) durch die Aktivkohleschicht mit einer Fließgeschwindigkeit von 0.02J mVmin geleitet. 50 Minuten nach Beginn der Adsorptionszersetzung betrug der OzoP7<?r$et;ri.ingsgrnri 100% und erniedrigte sich nach 60 Minuten auf 95%.

Wenn man annimmt, daß das Ozon nicht zersetzt wurde, sondern so wie es ist adsorbiert wurde, dann betrug die gemessene wirksame Adsorptionsmenge 11,7%. Die wirksame Adsorptionsmenge ist die Adsorplionsmenge, bei der das Gas mit einer Konzentration von 5 Gew.-% der ursprünglichen Konzentration herauskommt, ohne adsorbiert zu werden.

Vergleichsbeispiel 1

Unter Verwendung der gleichen faserförmigen Aktivkohle wie in Beispiel 1, mit der Ausnahme, daß keine Metiillchelatverbindung darauf abgeschieden worden war. wurde die Adsorptionszersetzung von Ozon nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 durchgeführt. Während 5 MinutL-ii nach Beginn der Adsorption wurden 100% Ozon adsorbiert. Nach 8 Minuten betrug die gemessene Adsorptionsmenge nur noch 1,5%.

Vergleichsbeispiel 2

Auf eine aus Kohle erhaltene granuläre Aktivkohle mit einer Korngröße bis zu 2,00 mm und einer spezifischen Oberfläche von 1050 m-Vg wurde eine EDTA-Cu(ll)-Chelatverbindung in einer Menge von 12 Gew.-% abgeschieden.

Die so erhaltene Aktivkohle wurde in eine Glassäule mit einem Durchmesser von 35 mm in einer Packungshöhe von 40 mm eingebracht. Dann wurde Luft mit einem Gehalt von 2 ppm Ozon (R. F. 65%, Temperatur 25°C) durch die Aktivkohleschicht mit einer Fließgeschwindigkeit von 0,023 m³/min geleitet.

Nach 30 Minuten ab Beginn der Adsorptionszersetzung betrug der Ozonzersetzungsgrad 95%, worauf der Zersetzungsgrad dann anschließend schnell abnahm. Nimmt man an, daß das Ozon nicht zersetzt, sondern adsorbiert wurde, dann beträgt die effektive gemessene Adsorptionsmenge 4,7%.

Beispiel 2

Rayon wurde mit einer 2%igen wäßrigen Lösung von Aminoniumhydrogenphosphat (Karbonisierungsbeschleuniger) bei 20° C während 1 Stunde getränkt, dann 1 Stunde bei 100°C getrocknet, 2 Stunden bei 260°C an der Luft wärmebehandelt, worauf dann die Temperatur auf 850⁰C erhöht wurde und eine Aktivierung durch Einleiten von Wasserdampf während 30 Minuten stattfand. Die so erhaltene faserförmige Aktivkohle hatte eine spezifische Oberfläche von 1300 m²/g, eine Festigkeit von 18 kg/mm², iinen Durchmesser von 20 μηι und eine Benzoladsorptionsgradkonstante von 0,5/min.
Diese faserförmige Aktivkohle wurde mit einer l%igen wäßrigen Lösung von EDTA-Zn-Chelatverbindung (Badverhältnis: 1 :100) bei 2O⁰C während 20 Minuten getränkt und dann 1 Stunde bei 100⁰C getrocknet, wobei man eine faserförmige Aktivkohle erhielt, auf

ίο welcher die Metallchelatverbindung in einer Menge von 5 Gew.-% abgeschieden war. Die faserförmige Aktivkohle wurde in einer Menge von 0,1 g in eine Glassäule mit einem Durchmesser von 35 mm und mit einer Pakkungsdichte von 0,05 g/cm³ gefüllt. Durch die Aktivkohleschicht wurde Luft (R. F. 60%. Temperatur 22⁰C) mit einem Gehalt von 1 ppm Ozon mit einer Fließgeschwindigkeit von 0,029 m³/min hindurchgeleitet.

Während Her 160 Minuten nach Beginn der Adsorntionszersetzung betrug das Zersetzungsverhältnis 100% und nahm dann 10 Minuten später auf 95% ab. Nimmt man an, daß das Ozon nicht zersetzt, sondern adsorbiert wurde, dann betrug die gemessene effektive Adsorptionsmenge 9,8%.

Vergleichsbeispiel 3

Das Verfahren von Beispiel 2 wurde wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß eine EDTA-Zn-Chelatverbindung in einer Menge von 37 Gew.-% abgeschieden wurde.

Während 3 Minuten nach Beginn der Adsorption wurden 100% Ozon adsorbiert, und 5 Minuten später kam Ozon in einer Konzentration von 5% der ursprünglichen Konzentration heraus, ohne adsorbiert zu sein.

Die gemessene wirksame adsorbierte Menge betrug 0,29%.

Aus diesem Versuch wird ersichtlich, daß in dem Fall, daß die abgeschiedene Metallchelatverbindung in einer Menge von mehr als 30 Gew.-% abgeschieden wurde, die Zersetzungs-Entfernungs-Wirksamkeit gegenüber Ozon plötzlich nachläßt.

Beispiel 3

Es wurde die gleiche faserförmige Aktivkohle wie in Beispiel 1 verwendet, und darauf wurden die in Tabelle 1 angegebenen Metallchelatverbindungen in einer Menge von 6 Gew.-% abgeschieden, so daß man faserförmige Aktivkohle mit den darauf abgeschiedenen Metallchelatverbindungen erhielt.

Unter Verwendung der so erhaltenen Aktivkohle wurde die Adsorptionszersetzung von Ozon wie in Beispiel 1 durchgeführt Unter der Annahme, daß das Ozon adsorbiert wurde, wurde die effektive Adsorptionsmenge gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.

Tabelle 1

Ansatz-Nr. Metallchelatverbindung

Wirksame Adsorptionsmenge (%)

1	EDTA-Ni(II)	12,7
2	EDTA-Zn(Il)	14,6
3	DTPA-Cu(II)	15,0
4	IDA-Ni(H)	12,5
5	NTA-Cu(II)	13,2
6	EDTA-Fe(III)	7,7
7	GETA-Mn(II)	15,1

Tabelle 1 (Fortsetzung)

Ansatz-Nr. Metallchelatverbindung

Wirksame Adsorptionsmenge {%)

8	EHPG-Mn(II)	14,1
9	CyDTA-Cr(III)	9,4
10	EDTA-Co(II)	9,6
11	TTHA-Co(II)	12,2
12	EDTA-Fe(II)	15,2

Beispiel 4

Die in Beispiel 1 erhaltene faserförmige Aktivkohle wurde bei 25°C während 15 Minuten mit einer l,5gew.-°/oigen wäßrigen Lösung von EDTA-Co (Badverhältnis: 1 :100) getränkt und dann 1 Stunde bei 100°C getrocknet, wobei man pine faserförmige .Aktivkohle erhislt, auf der 6,5% EDTA-Co abgeschieden waren. Dies, faserförmige Aktivkohle wurde in einer Menge von 0,5 g in eine Giassäule mit einem Durchmesser von 20 mm und mit einer Packungsdichte von 0,03 g/ cm³ gefüllt. Durch die Aktivkohleschicht wurde ein Mischgas mit einem Gehalt von 1000 ppm SO₂, 7% O₂ und 5,5% H₂O₁ Rest Stickstoff, mit einer Fließgeschwindigkeit von 0,011 mVmin bei einer Adsorptionstemperatur von 8O⁰C während 5 Stunden geleitet.

Ebenso wurde auch eine fpserförmige Aktivkohle, auf der keine Metallchelatverbindung abgeschieden worden war, hergestellt und mit der vorher hergestellten Aktivkohle verglichen. Nimmt man an, daß das SO₂ adsorbiert wurde, so wurden folgende Ergebnisse erzielt:

Adsorbierte Menge von
S(Vg Aktivkohle Wasser dispergiert, so daß die Konzentration des (iemisches in Wasser 0,5 Gew.-% betrug, und die erhalicnc Dispersion wurde auf einer Fourdrinier-Papiermasdiine unter Ausbildung eines faserförmigen Aktivkohlcpapiers mit 50 g/m² Basisgewicht verarbeitet.

Das Papier aus faserförmiger Aktivkohle wurde gewellt und mit einem flachen Blatt verbunden unter Bildung von Pappe (Höhe 2 mm, Wellung 3 mm). Die so erhaltene Wellpappe wurde in einer Breite von 15 mm und in einer Länge von 150 cm zu einer Honigwabenform aufgewickelt. Diese honigwabenformähnliche Kassette wurde dann auf den Auslaßfächer einer elektrofotografischen Kopiermaschine aufgesetzt, und zwar derart, daß das Auspuffgas durch die honigwabenahnlichen Löcher im parallelen Fluß hindurchström:e und dadurch Ozon aus der Kopiermaschine entfernt wurde.

Wenn das Auslaßgas mit einem Gehalt von 1,1 ppm

Ozon durch die hcnigvvabcnähnlichc Kassette in einer Menge von 0,99 m³/min bei 40°C hindurchgeleitet wurde, danr, betrug die Auslaßkonzentration von Ozon nach Ablauf von 100 Stunden 0,1 ppm, und dies zeigte, daß eine ausgezeichnete Ozonentfernung stattgefunden hatte.

Erfindungsgemäß
Vergleichsbeispiel

0,45 g
0.05 g

Beispiel 5

Die in Beispiel 1 erhaltene faserförmige Aktivkohle wurde bei 20°C während 10 Minuten mit einer 5gew.-%igen wäßrigen Lösung von EDTA-Mn (Badverhältnis: 1 :100) getränkt und dann 1 Stunde bei 100°C getrocknet, wobei man eine faserförmige Aktivkohle, auf welcher EDTA-Mn in einer Menge von 7% abgeschieden worden war, erhielt. Diese Aktivkohle wurde in einer Menge von 0,15 g in eine Glassäule mit einem Innendurchmesser von 35 mm und mit einer Packungsdichte von 0,03 g/cm³ gefüllt. Dann wurde durch die Aktivkohleschicht Stickstoffgas mit einem Gehalt von 2 ppm Methylmercaptan bei 25⁰C mit einer Fließgeschwindigkeit von 0,023 m³/min geleitet.

Es dauerte 580 Minuten, bis die Auslaßkonzentration an Methylmercaptan 5% der Einlaßkonzentration erreichte. Wenn man jedoch eine faserförmige Aktivkohle verwendete, auf welcher keine Metallchelatverbindung abgeschieden wurde, dann erreichte die Auslaßkonzentration 5% der Einlaßkonzentration in 14 Minuten.

Beispiel 6

Ein Gemisch aus 60 Gew.-% faserförmiger Aktivkohle, auf der EDTA-Cu(II) abgeschieden worden war, gemäß Beispiel 1, und eine 40gew.-%ige Pulpe wurden in

Beispiel 7

EDTA wurde in einer lgew.-%igen Lösung in Kupferchlorid in einer äquimolaren Menge zu dem Kupferchlorid dispergiert, und der pH der Mischung wurde durch Zugabe von 1/10 N Natriumhydroxid auf 4,5 eingestellt.

Faserförmige Aktivkohle (spezifische Oberfläche 1000 m²/g, Festigkeit 20 kg/mm², Benzoladsorptionsgradkonstante 0,3/min) wurde bei 25° C mit der oben

hergestellten 0,9gew.-%igen wäßrigen Lösung der Metallchelatverbindung (Badverhältnis: 1 :100) während 30 Minuten getränkt, aus der Lösung genommen, dehydratisiert und bei 100° "Z während 1 Stunde getrocknet, wobei man eine faserförmige Aktivkohle mit einer in einer Menge von 5 Gew.-% darauf abgeschiedenen Metallchelatverbindung erhielt.

Unter Verwendung der so erhaltenen fas<~rförmigen Aktivkohle wurde der Adsorptionstest in gleicher Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, wobei im wesentlichen die gleichen Ergebnisse wie in Beispiel 1 ei zielt wurden.

Beispiel 8

Eine lgew.-%ige wäßrige Lösung von EDTA wurde durch Zugabe von 1% NaOH auf pH 6 eingestellt. Eine faserförmige Aktivkohle, die wie in Beispiel 1 hergestellt worden war, wurde mit einem Badverhältnis von 1 :100 und bei einer Temperatur von 25°C während 60 Minuten unter Abscheidung der EDTA darauf getränkt. Die Aktivkohle mit der darauf abgeschiedenen EDTA wurde dann dehydratisiert und mit einer 2gew.-%igen wäßrigen Lösung von Manganchlorid mit einem Badverhältnis von 1 :100 und bei einer Temperatur von 25° C während 30 Minuten getränkt und anschließend bei 100°C während 60 Minuten getrocknet, wobei man eine faserförmige Aktivkohle mit der darauf abgeschiedenen Metallchelatverbindung erhielt. Unter Verwendung der so hergestellten Aktivkohle wurde der in Beispiel 1 beschriebene Adsorptionsiest wiederholt, wobei man im wesentlichen die gleichen Ergebnisse wie in Beispiel 1 erhielt.

15

Beispiel 9

Eine faserförmige Aktivkohle, die gemäß Beispiel 1 erhalten worden war. wurde in einer Acetonlösung mit einem Gehalt von 1 Ge«.-% EDTA getränkt. Nach Ver- 5 dampfen des Acetons von der faserförmigen Aktivkohle wurde diese mit einer 2gew.-%igen wäßrigen CuCIt-Lösung während 30 Minuten getränkt, aus der Lösung genommen, dehydratisiert und dann 1 Stunde bei 100⁰C getrocknet, wobei man eine faserförmige Aktivkohle 10 mit der in einer Menge von 11 Gew.-% abgeschiedenen MeiaIlchelatverbindung(EDTA-Cu(II)) erhielt.

Unter Verwendung der so erhaltenen faserförmigen Akiivkoftle wurde der in Beispiel 1 beschriebene Adsorptionstesi wiederholt. 15

Nimmt mun pn., daß das Ozon nicht zersetzt, sondern adsorbiert wurde, dann betrug die effektive gemessene Adsorptionsmenge 11.5%.

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Claims

Patentansprüche:

1. Faserförmige Aktivkohle, dadurch gekennzeichnet, daß darauf eine Metallchelatverbindung abgeschieden ist

2. Faserförmige Aktivkohle gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallchelatverbindung wenigstens ein Metall aus den Gruppen Ib, Ha, Hb, Via, VIIa und VIII des periodischen Systems der Elemente enthält.

3. Faserförmige Aktivkohle gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallche- !atverbindung wenigstens ein Metall aus der Gruppe Cu, Ag, Zn, Ca, Cr, Mn, Co, Ni, Pd und Fe enthält

4. Faserförmige Aktivkohle gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Chelat'sich von wenigstens einem Chelatbildner aus der Gruppe Ethylendiamintetraessigsäure, Nitrilotriessigsäure, trans-l^-Cyclohexadiamintetraessigsäure, Diethylentriaminpentaessigsäure, Triethylentetraminhexaessigsäure, Glykoletherdiamintetraessigsäure, Iminodiessigsäure und N,N-Ethyienbis-(^-o-hydroxyphenyl)-glyzin ableitet

5. Faserförmige Aktivkohle gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der abgeschiedenen Metallchelatverbindung 0,01 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der faserförmigen Aktivkohle und der darauf abgeschiedenen Metallchelatverbindung, beträgt

6. Faserförmige Aktivkohle gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die spezifische Oberfläche der faserförmigen Aktivkohle mit der darauf abgeschiedenen Metallchelatverbindung wenigstens 500 mVg beträgt

7. Faserförmige Aktivkohle gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Polyacrylnitrilfaser erhalten wurde.

8. Verfahren zur Herstellung von faserförmiger Aktivkohle mit einer darauf abgeschiedenen Metallchelatverbindung gemäß Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Lösung oder Dispersion der Metallchelatverbindung auf die faserförmige Aktivkohle aufbringt und dann trocknet.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die Lösung der Metallchelatverbindung unter Verwendung einer wäßrigen Alkalilösung auf einen pH von 4 bis 8 einstellt.

10. Verfahren gemäß Ansprüchen 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumenverhältnis von Aktivkohle zu Dispersion oder Lösung der Metallchelatverbindung 1 : 10 bis 1 :200 beträgt.

11. Verfahren zur Herstellung einer faserförmigen Aktivkohle mit einer darauf abgeschiedenen Metallchelatverbindung gemäß Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Lösung einer chelatbildenden Verbindung auf faserförmige Aktivkohle und dann eine Lösung eines Metallsalzes auf die faserförmige Aktivkohle aufbringt und anschließend trocknet.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des chelatbildenden Mittels in der Lösung 0,01 bis 10 Gew.-% und die Lösung des Metallsalzes in der wäßrigen Lösung 0,01 bis 10Gew.-% beträgt.

13. Verwendung einer faserförmigen Aktivkohle mit einer darauf abgeschiedenen Metallchelatverbindung gemäß Anspruch I zur Entfernung von gif

tigen Substanzen aus Gasen.

14. Ausführungsform der Verwendung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die faserförmige Aktivkohle mit der darauf abgeschiedenen Metallchelatverbindung in Schichtform oder Hünigwabenform vorliegt