JP2000054284A - 繊維状炭化物からなる炭シート及びその製造方法 - Google Patents

繊維状炭化物からなる炭シート及びその製造方法

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JP2000054284A
JP2000054284A JP10217234A JP21723498A JP2000054284A JP 2000054284 A JP2000054284 A JP 2000054284A JP 10217234 A JP10217234 A JP 10217234A JP 21723498 A JP21723498 A JP 21723498A JP 2000054284 A JP2000054284 A JP 2000054284A
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fibrous
carbide
sheet
fibrous material
charcoal
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JP10217234A
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Shigehisa Ishihara
茂久 石原
Kenji Yamane
健司 山根
Takeshi Kozuka
毅士 古塚
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Shinmaywa Industries Ltd
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Shin Meiva Industry Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 炭化物を微粉末にすることなく製造でき均一
かつ変形可能な炭シートを提供する。 【解決手段】 古新聞紙1を乾式の紙片解繊機により繊
維状に解繊し(S1)、セルロース繊維を主成分とする
繊維状物2を得る。次に、繊維状物を炭化炉にて酸素供
給を遮断状態にしてほぼ600℃で30分間炭化処理し
(S2)、繊維状炭化物3を得る。炭化処理は、炭化炉
内で繊維状物をかき混ぜることなく600℃まで10℃
/分のゆっくりとした昇温速度で昇温して行う。繊維状
炭化物をパルプ繊維4に対し20〜90重量%の混合比
率で混合し(S3)、原料5を得る。そして、原料を水
に溶かして水中分散液化し(S4)、水中分散液を用い
て湿式抄紙法により抄紙して(S5)、プレス及び乾燥
の各工程を経て炭シート6を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、脱臭シート、汚染
物質の吸着シート、農業用シート、電磁遮蔽用壁紙等の
用途に用いられる繊維状炭化物からなる炭シート及びそ
の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、炭化物を用いてシート状に形
成したものとして活性炭シート(特公昭57−5920
6号公報参照)、ガス吸着シート(特公平7−1447
6号公報参照)等が知られている。上記活性炭シート
は、セルロース系繊維と活性炭とにカチオン性及びアニ
オン性の高分子定着剤を添加した水中分散液を用いて湿
式抄紙法により抄紙したものである。また、上記ガス吸
着シートは、パルプと賦活処理されていない木炭とにカ
チオン性及びアニオン性の高分子定着剤を添加した水中
分散液を用いて湿式抄紙法により抄紙したものである。
上記の活性炭もしくは木炭は両者とも微粉末(例えば粒
径30〜100μm)とされ、微粉末の活性炭もしくは
木炭をセルロース系繊維もしくはパルプによってそれら
の繊維間に保持させた状態でシート状に形成されたもの
である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の炭化
物を用いてシート状に形成したものでは、炭化物である
木炭等を微粉末にする必要があるため、木炭の微粉砕に
よる粒径調整に多大な手間を必要とする上に、上記微粉
末の飛散等による作業環境の悪化を招いていた。
【0004】一方、上記木炭等を微粉末としないでより
大径の粒とすることも考えられるが、そうするとシート
を薄肉にし得ないばかりでなく、パルプ等の繊維との結
合が弱くなり、シートの折り曲げ等の変形に耐え得ない
ものとなってしまう。加えて、シート全面に対する炭化
物の分散密度が小さくなり、吸着性能の低下を招くこと
にもなりかねない。
【0005】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、炭化物を微粉
末にすることなく製造でき均一かつ変形可能な炭シート
を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、炭化物を微粉末にしてパルプ繊維に保持
させるのではなく、炭化物自体を繊維状にしこの繊維状
炭化物を主原料として抄紙すれば良いことに着目してな
したものである。
【0007】具体的には、第1の発明に係る繊維状炭化
物からなる炭シートは、請求項1記載の如く繊維原料を
繊維状に離解した繊維状物を炭化処理することにより得
られた繊維状炭化物を原料として湿式抄紙法によりシー
ト状に形成してなることを特定事項とするものである。
【0008】第2の発明に係る繊維状炭化物からなる炭
シートは、請求項2に記載の如く繊維原料を繊維状に離
解した繊維状物を炭化処理することにより得られた繊維
状炭化物に対しパルプを混合したものを原料として湿式
抄紙法によりシート状に形成してなることを特定事項と
するものである。
【0009】第3の発明に係る繊維状炭化物の炭シート
の製造方法は、請求項4に記載の如く繊維原料を繊維状
に離解して繊維状物を得る工程と、上記繊維状物を炭化
処理して繊維状炭化物を得る工程と、上記繊維状炭化物
を原料として湿式抄紙法によりシート状の炭シートを得
る工程とを備えたことを特定事項とするものである。
【0010】第4の発明に係る繊維状炭化物の炭シート
の製造方法は、請求項5に記載の如く繊維原料を繊維状
に離解して繊維状物を得る工程と、上記繊維状物を炭化
処理して繊維状炭化物を得る工程と、上記繊維状炭化物
をパルプに混合して原料を得る工程と、上記原料を用い
て湿式抄紙法によりシート状の炭シートを得る工程とを
備えたことを特定事項とするものである。
【0011】ここで、上記の第1〜第4の各発明におけ
る「繊維原料」としては、木材、わら、紙等のセルロー
ス繊維を含むものを用いればよく、中でも紙、とりわけ
古新聞紙,古雑誌,古段ボール,使用済みの紙タオル等
の「古紙」を用いるのが省資源化及び廃棄物のリサイク
ルによる有効利用の観点から好ましい。このような繊維
原料を繊維状に離解して繊維状物を得るには、水をはっ
た槽の中で回転はね等により渦流を起こし、その渦流の
作用により離解するパルパー、もしくは、紙片を対象と
して乾式で繊維状に離解(解繊)する解繊機械等を用い
て行えばよい。工程数省略の観点からは乾式の解繊機械
を用いるのが好ましい。上記第1〜第4の各発明におけ
る「繊維状炭化物」は炭化繊維が互いに絡み合って綿状
になっているものが好ましい。また、「ハルプ」とは、
木材パルプもしくは植物パルプ等の木材もしくは植物か
ら機械的もしくは化学的処理により抽出したセルロース
繊維の集合体のことであり、中でも廃木材をパルプ化し
たものが好ましい。さらに、「湿式抄紙法」とは周知の
抄紙法であり、上記の原料の水中分散液を抄紙機もしく
は手漉きにより湿紙を形成しプレスの後に乾燥させるよ
うにすればよい。
【0012】上記の第1もしくは第2の各発明の場合、
炭化物自体が繊維状であるため、炭シートを形成するた
めに従来の如く炭化物を微粉末とする必要がなく、炭化
物を微粉末とすることに伴う多大な手間や作業環境の悪
化等の不都合の発生を回避することが可能になる上に、
湿式抄紙法による抄紙を行うに際しても、従来の炭化物
が微粉末である場合にはその微粉末をセルロース繊維に
定着するために必要であった定着剤等も本炭シートでは
不要とすることが可能になる。しかも、炭化物自体が繊
維状であるため、湿式抄紙法により抄紙するだけで炭シ
ートの形成も容易となる上に、形成された炭シートにお
いて炭化物が全体にわたり均質に分散した状態となる。
しかも、折り曲げ等の変形も自由に行うことが可能にな
って、折り曲げても炭化物の状態に変化なくその吸着性
能を発揮させることが可能になる。また、第2の発明の
場合、繊維状炭化物とパルプとが混合されて繊維状炭化
物がパルプに絡み合った状態になりそのパルプがバイン
ダとしての役割を果たすことになるため、湿式抄紙法に
より形成される炭シートもより補強されたものとなり、
炭シートの形成もより確実に行い得る。しかも、炭シー
トの薄肉化あるいは厚肉化の調整も容易に行い得ること
になる。また、上記の繊維状炭化物は混合するパルプ繊
維とほぼ同じサイズの繊維であるため、そのパルプ繊維
とよく混合し容易に湿式抄紙法での抄紙に適した水中分
散液とすることが可能になる。
【0013】そして、上記炭シートは通気性及び透水性
を有するため、薄肉で容易に折り曲げ等の変形可能な形
状にすれば畑地を覆う防虫シートとして利用することが
できる。この場合、上記炭シートは黒色であるため太陽
熱を吸収して冬季の保温に役立つ一方、その太陽の紫外
線を受けてパルプ部分が劣化して徐々に土に還り、炭化
物自体はそのまま残って土壌改良材としての役割を果た
すことになる。また、炭化物の吸着機能を利用して汚染
物質が浮遊する環境の構造物の表面に炭シートを貼るも
しくは炭シートで覆うことによりその汚染物質の吸着を
行うことができる。例えば住宅の室内壁に壁紙として貼
ることにより住宅建材から溶出するホルムアルデヒド等
の吸着や室内のたばこの煙の吸煙を行うことができ、ま
た、水道水中に浸漬させてフィルタとして用いることに
より水道水中のトリハロメタン等のハロゲン化物の吸着
をも行わすことができる。さらに、海中に沈めるもしく
は浮遊させて海水中の重金属回収に利用することも可能
である。これらの場合に、炭シートの肉厚を適宜分厚く
してマット状にしてもよい。加えて、炭化物の含有量を
高めその炭化物の高導電性を利用し、炭シートを容器の
壁面もしくは住宅の壁面を覆う壁紙とすることにより、
電磁波遮蔽を行わすことも可能となる。
【0014】一方、第3の発明の場合、上記の第1の発
明に係る炭シートが確実に製造され、また、第4の発明
の場合、上記の第2の発明に係る炭シートが確実に製造
されることになる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態及び実施
例を図面に基いて説明する。
【0016】図1は、本発明の実施形態に係る炭シート
を製作する手順を示すフローチャートを示したものであ
る。
【0017】まず、繊維原料としての古新聞紙1を乾式
の紙片解繊機により繊維状に解繊し(ステップS1)、
セルロース繊維を主成分とする繊維状物2を得る。この
繊維状物2は図2に示すように上記古新聞紙が解繊され
てセルロース繊維が絡み合って綿状となっている。な
お、図2は繊維状物2を40倍に拡大した顕微鏡写真を
イメージスキャナーにより読み取ったものを図面とした
ものである。
【0018】次に、上記繊維状物2を炭化炉にて酸素供
給を遮断状態にしてほぼ600℃で炭化処理し(ステッ
プS2)、繊維状炭化物3を得る。その炭化処理は、炭
材としての繊維状物2を炭化炉内に投入した後、その繊
維状物2をかき混ぜることなく、つまり攪拌・混合等を
行わずに600℃までゆっくりと(例えば10℃/分の
昇温速度で)昇温していき、600℃でほぼ30分間の
炭化処理を行う。このステップS2で得られた繊維状炭
化物3は図3に示すように互いに絡み合ったセルロース
繊維がそのまま炭化され、上記繊維状物2と同様に綿状
の状態になっている。なお、図3も繊維状炭化物を、上
記の図2と同様に40倍に拡大した顕微鏡写真をイメー
ジスキャナーにより読み取ったものを図面としたもので
ある。
【0019】この繊維状炭化物3とパルプ(パルプ繊
維)4とを所定の混合比率で混合し(ステップS3)、
原料5を得る。この繊維状炭化物3の混合比率は、パル
プ4に対し繊維状炭化物を10〜95重量%、中でも2
0〜90重量%の混合比率とするのが好ましい。
【0020】そして、この原料5を水に溶かして水中分
散液化し(ステップS4)、この水中分散液を用いて従
来から周知の湿式抄紙法により抄紙して(ステップS
5)、プレス及び乾燥の各工程を経て炭シート6を得
る。
【0021】<他の実施形態>なお、本発明は上記実施
形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態
を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、
湿式抄紙法の原料として繊維状炭化物とパルプとの混合
物を用いているが、これに限らず、パルプを加えない繊
維状炭化物のみを湿式抄紙法の原料としてもよい。この
場合には、繊維状炭化物のみを用いて水中分散液を作成
し、この水中分散液を用いて抄紙すればよい。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1,3のい
ずれかに記載の第1の発明、または、請求項2,3のい
ずれかに記載の第2の発明における繊維状炭化物からな
る炭シートによれば、炭シートを形成するために従来の
如く炭化物を微粉末とする必要がなく、炭化物を微粉末
とすることに伴う多大な手間や作業環境の悪化等の不都
合の発生を回避することができる上に、湿式抄紙法によ
る抄紙を行うに際しても、従来の炭化物が微粉末である
場合にその微粉末をセルロース繊維に定着するために必
要であった定着剤等を省略することができるようにな
る。しかも、炭化物自体が繊維状であるため、湿式抄紙
法により抄紙するだけで炭シートの形成も容易となる上
に、炭化物が全体にわたり均質に分散した状態の炭シー
トを提供することができる。しかも、折り曲げ等の変形
も自由に行うことが可能になって、折り曲げても炭化物
の状態に変化なくその吸着性能を発揮させることができ
るようになる。
【0023】特に、上記第2の発明によれば、繊維状炭
化物に混合されたパルプがバインダとしての役割を果た
し、炭シートの強度もより増大したものとすることがで
きる一方、炭シートの薄肉化あるいは厚肉化の調整も容
易に行い得ることになる。
【0024】また、請求項4,6のいずれかに記載の第
3の発明における繊維状炭化物からなる炭シートの製造
方法によれば、上記第1の発明に係る炭シートを容易か
つ確実に製造することができ、また、請求項5,6のい
ずれかに記載の第4の発明における繊維状炭化物からな
る炭シートの製造方法によれば、上記第2の発明に係る
炭シートを容易かつ確実に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の製造手順を示すフローチャ
ートである。
【図2】繊維状物の顕微鏡写真(40倍)を図化した図
である。
【図3】繊維状炭化物の顕微鏡写真(40倍)を図化し
た図である。
【符号の説明】
1 古新聞紙(繊維原料) 2 繊維状物 3 繊維状炭化物 4 パルプ 5 原料
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4G066 AA04B AC02B AC39A BA03 BA16 CA01 CA02 CA33 CA46 CA52 DA03 DA07 FA18 FA23 FA40 4L055 AA11 AF03 AF09 FA30 GA23 GA25 GA50

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 繊維原料を繊維状に離解した繊維状物を
    炭化処理することにより得られた繊維状炭化物を原料と
    して湿式抄紙法によりシート状に形成してなることを特
    徴とする繊維状炭化物からなる炭シート。
  2. 【請求項2】 繊維原料を繊維状に離解した繊維状物を
    炭化処理することにより得られた繊維状炭化物に対しパ
    ルプを混合したものを原料として湿式抄紙法によりシー
    ト状に形成してなることを特徴とする繊維状炭化物から
    なる炭シート。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2において、 繊維原料は古紙であることを特徴とする繊維状炭化物か
    らなる炭シート。
  4. 【請求項4】 繊維原料を繊維状に離解して繊維状物を
    得る工程と、 上記繊維状物を炭化処理して繊維状炭化物を得る工程
    と、 上記繊維状炭化物を原料として湿式抄紙法によりシート
    状の炭シートを得る工程とを備えたことを特徴とする繊
    維状炭化物からなる炭シートの製造方法。
  5. 【請求項5】 繊維原料を繊維状に離解して繊維状物を
    得る工程と、 上記繊維状物を炭化処理して繊維状炭化物を得る工程
    と、 上記繊維状炭化物をパルプに混合して原料を得る工程
    と、 上記原料を用いて湿式抄紙法によりシート状の炭シート
    を得る工程とを備えたことを特徴とする繊維状炭化物か
    らなる炭シートの製造方法。
  6. 【請求項6】 請求項4または請求項5において、 繊維原料は古紙であることを特徴とする繊維状炭化物か
    らなる炭シートの製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP3175985B1 (de) 2011-06-24 2017-11-29 Smurfit Kappa Hoya Papier und Karton GmbH Fasererzeugnis für verpackungen

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3175985B1 (de) 2011-06-24 2017-11-29 Smurfit Kappa Hoya Papier und Karton GmbH Fasererzeugnis für verpackungen
EP2723564B1 (de) 2011-06-24 2020-02-26 Smurfit Kappa Hoya Papier und Karton GmbH Fasererzeugnis für verpackungen

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