JP2002219357A

JP2002219357A - 炭化綿及びその製造方法

Info

Publication number: JP2002219357A
Application number: JP2001020138A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Akitaya; 忠秋田谷; Yoichi Kadokami; 洋一門上
Original assignee: EITO FARM KK; TANNAI MASAHIRO
Current assignee: EITO FARM KK; TANNAI MASAHIRO
Priority date: 2001-01-29
Filing date: 2001-01-29
Publication date: 2002-08-06

Abstract

(57)【要約】【課題】低コストで簡単に入手でき、有害なガス、液
体、微生物、臭気等を効果的に吸着除去でき、通電性を
有する炭素質吸着材及びその製造方法を提供する。【解決手段】木綿を焼成して得た炭化綿。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、人体に有害なガ
ス、液体、微生物、臭気等を効果的に吸着除去できる炭
素質吸着材及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ジーゼル車、ガソリン車等の車両
又は各種工場から大気中に放散されているＣＯｘガス、
ＮＯｘガス、ＨＣガス等の排ガス、建材や接着剤に含有
されるホルムアルデヒド等、工場内の溶剤やその他の有
害成分又は悪臭成分を含有する空気や廃棄ガス、飲料水
中に含有する有機物やカルキ臭、たばこ臭気中に含有す
るアセトアルデヒド、ごみ焼却場や工場から排出される
ダイオキシン、さらにはかびやダニ等が家庭、オフィ
ス、工場、自然等の環境を汚染し、生活環境を破壊する
原因として大きな問題として挙げられている。

【０００３】このような汚染源は、あるものは発癌性物
質、あるものは喘息やアトピー性皮膚炎、さらにシック
ハウス等の環境や人体に直接的に影響を与えるものとし
て年々深刻な問題となっている。上記ガスの中にはオゾ
ン層破壊の原因と考えられるものがあり、消失したオゾ
ン層の間隙から強い紫外線が直接地球に降り注ぎ、北極
や南極に近い地域では皮膚癌が多発し、またオゾン層の
破壊も拡大していると報告されている。また、工場から
排出されるガスが原因となる酸性雨により、森林が立ち
枯れするという問題も生じている。

【０００４】ごみ焼却場や工場から排出されるダイオキ
シンや車両から大量に排出されるＮＯｘ等のガスは直接
又は間接的に人体の発癌又は催奇形成に関係すると考え
られているので、国内では規制が年々厳しくなっている
が、車両の増加又は生産工場の増加に伴い地球全体の有
毒ガスを含む煤煙や排ガス総量は年々増加する傾向にあ
る。このようなことから、一方では環境破壊を引き起こ
す物質の生産や排出の禁止又は抑制を行うと同時に、他
方では発生したこのような物質を捕獲、除去することが
必要である。

【０００５】このような有害なガス、液体、微生物、臭
気等を吸着除去する手段として、再生セルロース、木材
パルプ、おがくず、椰子がら、石炭、フェノール、合成
繊維等の原料から作製した粒状、粉末又は繊維状活性炭
素材やゼオライトが使用されている。これらの材料は上
記のような有害物質を除去する材料としてある程度有効
である。しかし、従来の粒状、粉末又は繊維状活性炭素
材の粒径や繊維のサイズが大きい場合は表面積が小さ
く、それだけ吸着効果は小さいという問題がある。吸着
効果を高める方法として活性炭を細かくし、外表面積を
より大きくすることが考えられる。例えば水中からの有
機物を吸着除去する場合、水との接触効率を上げるほ
ど、すなわち活性炭が細かく外表面積が大きいほど向上
する。

【０００６】しかし、微細な活性炭は取り扱い性が悪
く、また通水時に流出するという問題が新たに発生し
た。従来の繊維状の活性炭を密に充填して成形体とする
こともできるが、このときの成形体の強度が弱くまた使
用時の圧力変動や目詰まりを起こすという問題があり、
根本的な解決方法とは言えなかった。上記のような活性
炭の問題は、活性炭の形状や性状そのものに原因がある
ので、活性炭の粒の寸法を特定し、さらに繊維状活性炭
や合成樹脂製の補強繊維と複合させる提案もなされてい
る。活性炭素繊維の吸着能及び加工性改善のためには、
高純度の制御された繊維素材を使用することが重要なポ
イントにやっている。しかし、このような手法は構造が
複雑になって製作費用が増大するばかりでなく、品質が
一定しないという問題があった。以上の問題は、活性炭
そのものの性状や形状に制約があり、これを解決しなけ
れば、有害なガス、液体、微生物、臭気等を効果的にか
つ安価に吸着除去する効果的な手段を得ることができな
いとい問題がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、低コ
ストで簡単に入手でき、有害なガス、液体、微生物、臭
気等を効果的に吸着除去でき、通電性を有する炭素質吸
着材及びその製造方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成すべく鋭意研究を重ねた結果、木綿を利用し、その
焼成温度をコントロールすることにより、優れた弾性、
可撓性、強度、しなやかさを備え、吸着効果を著しく高
めた炭素質吸着剤及び通電性を備えた炭素繊維材を得る
ことができることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。すなわち、本発明は、１．木綿を焼成して得た炭化綿２．平均直径５〜１５μｍの長繊維の集合体からなるこ
とを特徴とする上記１記載の炭化綿３．平均長さ０．５ｃｍ〜５ｃｍの長繊維の集合体から
なることを特徴とする上記１又は２記載の炭化綿４．３〜９Ｍ（Ｍｉｃｒｏｎａｉｒｅ）の炭化綿である
ことを特徴とする上記１〜３のそれぞれに記載の炭化綿５．木綿から炭化綿への直径方向の収縮率が１５〜３０
％であり、焼成後の炭化綿が炭化セルロースの二重構造
を備えていることを特徴とする上記１〜４のそれぞれに
記載の炭化綿６．炭化綿の繊維表面に細孔（ミクロポア）を有するこ
とを特徴とする上記１〜５のそれぞれに記載の炭化綿７．炭化綿の繊維表面に隙間を有することを特徴とする
上記１〜６のそれぞれに記載の炭化綿８．木綿を２００〜５００°Ｃで加熱焼成することを特
徴とする炭化綿の製造方法９．木綿を焼成炉中で２００〜５００°Ｃに一次加熱焼
成した後炉冷し、さらに２００〜５００°Ｃで二次加熱
焼成又は数次の加熱焼成を行うことを特徴とする吸着性
能を有する上記８記載の炭化綿の製造方法を提供するものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】一般に、木綿はアオイ科の綿を栽
培し、開花後子房の胚珠の表皮細胞が伸長して形成され
た長い綿毛（リント）を回収して得ることができる。木
綿繊維はグルコースが真直ぐ鎖上に連結したセルロース
（繊維素）が主成分であり（乾燥時には８８〜９６
％）、この繊維は自然界で得られる最も純粋なセルロー
スである。木綿繊維の断面は中空であり、生の時は円形
で、乾燥すると扁平になり天然撚りを発生する。セルロ
ース繊維はミセル状の構造を持ち、セルロース分子が一
定の排列をした結晶部分とランダムに集合した非結晶部
分からなり、この結晶部分と非結晶部分の存在が木綿繊
維の特有の強度や弾力性等が生ずると考えられる。木綿
繊維については例えば、布団綿用原綿として、インドデ
シ綿、メキシコ綿、オーストラリア綿などが代表的な綿
である。

【００１０】綿糸の太さは番手で表現されており、１番
手は１ポンド（約４５３．６ｇ）の綿花で８４０ヤード
（約７６８１０ｃｍ）紡出した時の太さ、２０番手は１
ポンドで１６８００ヤード（約１５３６１９２ｃｍ）紡
出したものの太さである。また、原綿の太さの単位はＭ
ｉｃｒｏｎａｉｒｅ（マイクロネア；繊維１インチ（約
２．５４ｃｍ）当たりのマイクログラム）で表され、一
定重量の原綿を一定容積に圧縮し、一定圧の空気を挿入
し、空気の抵抗により測定する。綿は一般に、５〜９Ｍ
ｉｃｒｏｎａｉｒｅ（以下、Ｍとする。）の範囲にあ
る。例えば、インドデシ綿は約８．５Ｍ、メキシコ綿は
約５．５Ｍ、オーストラリア綿は約５．５Ｍである。

【００１１】一般に、セルロースを原料とする活性炭素
繊維（ＡＦＣ）は粉状や粒子状の活性炭に続いて開発さ
れたもので、第３の活性炭として注目されており、従来
の粉状や粒子状の活性炭に比べ１０〜数十倍の吸着性を
有すると言われており、フエルト、ペーパー、ハニカ
ム、コートなどの形態での使用が提案されている。しか
しながら、この炭素繊維の原料は木材等のパルプ由来の
精製セルロースであり、これらを生産するのはコストが
かかる問題がある。また吸着性能は従来の粉状や粒子状
の活性炭よりも向上するが、セルロースは炭化水素と比
べて燃えにくく、高温の焼成が必要となる。例えば木材
のチップにはリグニン、レジン、少量の精油、珪酸、ア
ルミナ、ナトリウム、カリウムなどを含有しているが、
これらの含有は高温の焼成を必要とし、そして強熱残分
となる珪酸やアルカリは素地と反応し、ガス化して灰被
りの状態となる。これらの炭素以外の成分は、吸着性を
低下させる要因となる。活性炭素繊維は上述のセルロー
ス系のものの他に、ポルアクリロニトリル系（ＰＡＮ系
ＡＣＦ）、フェノール系、ピッチ系など原料素材の違い
で様々なものが開発商品化されている。しかしながら、
原料素材の特性から高純度化が前処理として重要であ
り、このために原料繊維は高価格になっている。本発明
は、同様なセルロースを原料とする炭素繊維ではある
が、天然で最も純粋なセルロースからなる上記木綿繊維
を焼成して得た炭化綿であることが著しい特徴である。

【００１２】従来、炭素繊維は吸着材としての形態を整
えるために、それに応じた強度を必要とするが、木綿の
ような繊細な繊維が吸着性活性炭としての機能をもつも
のとして理解されておらず、また炭化する条件も知られ
ていなかった。むしろ低温で燃焼消失してしまう程度の
認識しかなかったと言える。しかし、木綿は従来のセル
ロースに比べてはるかに低温で焼成炭化が可能であり、
しかも天然の綿を炭化して作った活性炭には綿の持つ
特徴がそのまま残るという著しい特長が見られた。すな
わち、綿毛の構造上の特性である二重セルロース層が残
存するという従来では考えられなかった現象を有するこ
とが分かった。

【００１３】木綿のセルロースはそれ自体に三次元的な
特徴を有する。木綿の繊維層は外からクチクラ、第1
層、第２層の３層からなる。中央には断面積比が３〜４
％のルーメンと言う中空部がある。これを焼成により炭
化するとクチクラの層が除かれるが、その他の形状はほ
ぼ維持される。すなわち、木綿繊維と炭化木綿繊維の外
形は焼成により揮発分やタール分が除去されて収縮し、
その収縮率は１５〜３０％程度となるが、構造的に木綿
繊維と炭化木綿繊維はほぼ相似形として存在する。図１
に焼成した炭化綿を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察
した結果を示す。なお、対比のために、活性炭と綿その
もののも同時に示す。（ａ−１）〜（ａ−３）は綿（倍
率を変えたもの）を、（ｂ−１）〜（ｂ−３）は綿（倍
率を変えたもの）を、（ｃ−１）〜（ｃ−３）は綿（倍
率を変えたもの）をそれぞれ示す。活性炭にはＳＥＭで
見られるような孔径の大きいマクロポア（１００Å以
上）のほか、メソポア（２０Å以上）、ミクロポア（１
０〜２０Å）が存在し、これらが吸着性を向上させてい
ると考えられる。一方、活性炭素繊維では中空の繊維上
にミクロポア（１０〜２０Å）が無数に存在しており、
活性炭以上の吸着能を示している。

【００１４】一般に、木質や繊維（セルロース系、ポリ
アクリロニトリル系、フェノール系、ピッチ系）を原料
にした活性炭あるいは活性炭素繊維（低温で炭化させ水
蒸気又は二酸化炭素中で活性化させる）では、炭化温度
を上げる程ミクロポアの形成が進み、吸着能が増加す
る。これは低温（〜３００°Ｃ）で炭化すると不純物が
残存することによる未開孔のミクロポアが活性化してい
ないからである。これをより高い温度（６５０°Ｃ以
上）で更に炭化するとミクロポアは開孔し活性化する。
しかしながら、本発明の木綿を材料にして炭化させた繊
維は、上述のように不純物が均一に混在しているのでは
なく、表層のクチクラ層のみに局在しており、内部のセ
ルロース層はほぼ純粋である。クチクラ層はクチン、ポ
リサッカライドのミクロフィブリル及びワックスからな
り、これらは低温（２００〜５００°Ｃ）の炭化で、ほ
ぼ除くことができると考えられる。また、同時に炭化に
よって表出するセルロース層には開孔したミクロポアが
十分形成されると考えられる。なお、本発明の炭化綿を
中間体とし、さらに高温で炭化し、開孔ミクロポアを多
く形成し、吸着能を高めることも可能である。しかし、
このようにすると、炭化綿の硬化が起こり、十分な柔ら
かさやしなやかさが失われる。

【００１５】綿の繊維は全体的によじれがあるのが観察
される。表面はクチクラ層で滑らかである。これを焼成
した炭化綿は、上記のようにクチクラ層が除かれ、セル
ロースの炭化した層が露出し凹凸が際立ち、表面積が大
きくなっている。繊維の表面にはセルロースの炭化した
ものが繊維方向に整列しており、ロープのように炭化セ
ルロースのある単位繊維が確認できる。各単位繊維には
ところどころに隙間ができており、この隙間は空間的に
下の層に繋がっていると考えられる。一般の活性炭素繊
維と同様、内外の炭化綿の繊維全体にミクロポア（１０
〜２０Å）が形成されていると考えられる。しかし、前
記のように収縮を伴うが、炭化綿の繊維の全体構造は綿
のそれと殆ど類似しており、相似構造を有している。

【００１６】このように綿毛が持つ自然の撚れが炭化綿
にそのまま維持され、炭化綿繊維のしなやかさや加工の
し易さ、さらには強度をそのまま持続している。このよ
うな炭化綿の特性は通常では考えられないことである。
綿の層構造から、このように観察される外側層の下にも
同様の層構造が当然あると考えられるので、前記隙間と
これらの複層構造が従来の活性炭素繊維とは比べものに
ならないくらいの表面積の増大を引き起こしていると考
えられる。すなわち、綿が炭化されると、クチクラ層が
除かれ、一層目の焼成されたセルロース層が露出し、吸
着に大きく貢献するが、さらに内部の焼成されたセルロ
ース層へも、上層のセルロースの隙間から気体が入り込
み、さらに吸着能力を向上させていると考えられる。こ
のような構造は一種のラメラ構造になっている。これが
本発明の炭化綿の著しい特徴である。

【００１７】本発明の炭化綿は、平均直径約５〜１５μ
ｍ、平均長さ０．５ｃｍ〜５ｃｍ程度の長繊維の集合体
からなる。この炭化綿は綿の持つ特性をそのまま持続す
るために、炭化綿の集合体は空隙が異常に多く、このよ
うな、空隙と繊維の絡み合った積層構造が、優れた弾
性、可撓性、強度、しなやかさを備え、吸着効果を著し
く高めるという炭化綿特有の性質を現す。本発明炭化綿
は３〜９Ｍ（Ｍｉｃｒｏｎａｉｒｅ）を備えている。Ｍ
ｉｃｒｏｎａｉｒｅは本来綿の単位であるが、焼成した
ことを除くと、炭化綿は綿と同等の構造や性質を保有し
ているのでこのような単位を用いてそのまま、炭化綿の
物理的な特性の表示が可能である。本明細書で使用する
単位Ｍは特別に記載する以外は、Ｍｉｃｒｏｎａｉｒｅ
を意味するものとする。

【００１８】本発明の炭化綿は、木綿を２００〜５００
°Ｃで加熱焼成することによって得ることができる。さ
らにまた、木綿を焼成炉中で２００〜５００°Ｃに一次
加熱焼成した後炉冷し、さらに２００〜５００°Ｃで二
次加熱焼成又は数次の加熱焼成を行うことによって、製
造することができる。焼成の１例を示すと、木綿１．５
ｋｇを使用し、加熱炉中で４００°Ｃに１時間焼成す
る。そのまま火を止め２５０°Ｃまで冷却する（冷却に
２０分）。次に４００°Ｃ（昇温に１５分）に再加熱し
３０分焼成する。再度２５０°Ｃまで冷却する（冷却に
２０分）。この再加熱冷却を総計で３回繰り返し、最後
に２５０°Ｃで６時間焼成し、鎮火して２４時間炉中で
放置する。以上の工程により、木綿１．５ｋｇで焼成綿
（炭化綿）２００ｇを得た。このような焼成工程（加熱
回数等）は、焼成する綿の量、電気炉、ガス等の燃焼加
熱炉の種類によりまた、外気温度との関係により適宜調
節できる。しかし、本発明における綿の焼成温度は通常
のセルロースを焼成して得る活性炭繊維と異なり、はる
かに低温で焼成して炭化綿を得ることができる。このよ
うな焼成温度の相違も本発明の著しい特長である。

【００１９】木綿はそのままで焼成可能であるのでそれ
以上の加工を必要としない。従って本発明の炭化綿は著
しいコスト低減となり、また炭化綿の原料として使い捨
てた木綿のふとんや衣類などのリサイクル材が利用でき
る。本発明の炭化綿は、それ自体で有害なガス、液体、
微生物、臭気等を効果的に吸着除去できる炭素質吸着材
又は積層シートとして使用できるが、従来の活性炭素や
吸着材との複合又は併用はなんら妨げるものではない。

【００２０】

【実施例及び比較例】次に、本発明の吸着性能を有する
炭化綿を用いて種々の物質を吸着させた場合の例を示
す。なお、本実施例は理解を容易にするためのものであ
り、この実施例により本発明の範囲を制限するものでは
ない。

【００２１】（実施例１及び比較例）［ディーゼル車の排気ガスの汚染物質吸着性試験］一般
に、ディーゼル車の排気ガスは酸素濃度が高いため、Ｃ
Ｏ、ＨＣは少ないが、ＮＯｘの濃度は高い。またガス以
外にディーゼル車特有の排気微粒子（ＤＥＰ）、すなわ
ち黒煙と粒子状物質（パティキュレート）が含まれ、こ
れらは煤と未燃のＨＣが主成分である。その他、燃料中
の硫黄化合物が含まれている。これらの排気物は沿道の
浮遊粒子状物質（ＳＰＭ）の大部分を占めているといわ
れており、発癌性やアレルギー疾患などの健康への影響
が懸念されている物質である。このような排気ガスの汚
染物質吸着性試験のために、ディーゼル車として平成３
年製マツダボンゴトラック（２２００ｃｃ）を使用し
た。そして、該ディーゼル車の排気口１に図１に示すア
ダプター２を取付け（テープで固定）、平均粒径５ｍｍ
の粒状活性炭、繊維径７．９μｍ及び平均繊維長１．５
インチ（３．８１ｃｍ）木綿及び同木綿を焼成した炭化
綿各５ｇを容器３に入れて、該アダプター２の途中の切
欠き部４のフイルターの前方に装着し、汚染物質を吸着
させた。これをスモークテスターにより煤と微粒子の捕
獲（吸着）の程度を測定した。その結果を表１に示す。

【００２２】表１に示す％は、フイルターが光反射のな
い真っ黒な状態を１００％としたものである。未装着の
場合は２０％のフイルターの汚染を示したが、活性炭の
場合には、それが１２％まで低下し、木綿の場合はさら
に１１％まで低下した。このように、未焼成綿でも活性
炭よりも大きい吸着性がある。焼成綿ではさらに吸着度
が上がり、１０％に低下した。この量は未装着の場合に
比べ排ガスの上記汚染物質が半分になっていることを意
味する。なお、本試験においては、図２に示すように排
気ガスに負荷がかかり逆流を生じるような試験機の構造
は採用しておらず、比較的ゆるやかな排気テストを行っ
ている。したがって、厳密により厳しい吸着テストを実
施した炭化綿では、さらに粒子の捕獲（吸着）性能の向
上があることは当然予想される。

【００２３】

【表１】

【００２４】（実施例２及び比較例）［ガソリン車の排気ガスの一酸化炭素（ＣＯ）と炭化水
素（ＨＣ）吸着性試験］ガソリン車には平成２年製マツ
ダファミリアバン（１３００ｃｃ）を使用した。測定に
は、自動車排ガス測定器ＭＥＸＡ−３２４を使用。実施
例１と同様に、ガソリン車の排気口に図１に示すアダプ
ターを取付け、平均粒径約５ｍｍ粒状活性炭、繊維径
７．９μｍ及び平均繊維長１．５インチ（３．８１ｃ
ｍ）の木綿及び同木綿を焼成した炭化綿各５ｇを容器に
入れて、該アダプターの途中に装着し、汚染物質の吸着
度を測定した。その結果を表２に示す。表２から明らか
なように、未装着の場合は１．７６％のＣＯ、５１５ｐ
ｐｍのＨＣが排出されたが、活性炭の場合には１．３５
％のＣＯ、３７７ｐｐｍのＨＣが排出された。これに対
し、木綿の場合は０．９８％のＣＯ、３１２ｐｐｍのＨ
Ｃが排出され、さらに炭化綿では０．８３％のＣＯ、２
４５ｐｐｍのＨＣが排出されるに留まり、汚染物質は急
激に低下した。

【００２５】この場合も上記実施例１と同様に、綿その
ものも優れた一酸化炭素（ＣＯ）と炭化水素（ＨＣ）の
吸着性を有するが、木綿を焼成したものはさらに吸着性
が向上している。この値は上記実施例１と同様に、炭化
綿はＣＯとＨＣの５０％以上の吸着量を示しており、活
性炭よりもはるかに大きな吸着性を有していることが分
かる。平成１０年前と平成１０年以降の排ガス基準値を
表３に示すが、本炭化綿はその基準値を十分に下回って
いる。なお、本試験においては、実施例１と同様に、排
気ガスに負荷がかかり逆流を生じるような試験機の構造
は採用しておらず、比較的ゆるやかな排気テストを行っ
ている。したがって、厳密により厳しい吸着テストを実
施した炭化綿では、さらに吸着性能の向上があることは
当然予想される。

【００２６】

【表２】

【００２７】

【表３】

【００２８】（実施例３及び比較例）［アンモニアの吸着性試験］アンモニア水（１．５ｍｇ
／Ｌ）を対象とし、カラムに炭化綿及び活性炭をそれぞ
れ１ｇづつ充填し、このカラムにアンモニア水を注ぎ、
その濾液のアンモニアを定量した。活性炭にはキムコ
（登録商標）を使用し、炭化綿は上記実施例１において
使用したものと同等の炭化綿を使用した。この結果を表
４に示す。表４に示すように、活性炭では濾液にそのま
まアンモニアが存在し、全く吸着していなかった。これ
に対し、炭化綿では０．２５ｍｇ／Ｌとなり、８３％強
のアンモニアが除去されているのが確認できた。

【００２９】

【表４】

【００３０】（実施例４及び比較例）［アセトンの吸着性試験］アセトン１０％を含む水溶液
を上記実施例３と同様に、カラムに同様の炭化綿及び活
性炭をそれぞれ１ｇづつ充填した中に注ぎ込み、その濾
液のアセトンを官能試験により調べた。この結果、炭化
綿を使用した場合のみ、アセトンがほぼ除かれ、活性炭
では除くことができなかった。

【００３１】（実施例５及び比較例）［フェノールの吸着性試験］フェノール飽和水を上記実
施例３と同様に、カラムに同様の炭化綿及び活性炭をそ
れぞれ１ｇづつ充填した中に注ぎ込み、その濾液のフェ
ノールを官能試験により調べた。この結果、炭化綿を使
用した場合のみ、フェノールがほぼ除かれ、活性炭では
除くことができなかった。

【００３２】上記実施例１及び２におけるテストにおい
て、いずれの場合も未焼成木綿も活性炭より大きい吸着
性を示した。これは綿繊維も構造がもつ特性と考えられ
る。そして、これを焼成して炭化すると、綿繊維内部に
層をなす構造がそのまま残存するセルロース構造がさら
に吸着に貢献すると考えられる。上記の通り、低分子の
気体ガスが吸着可能であることは環境内の様々な危険分
子をも吸着できることを示している。以上から、本発明
の炭化綿は、ジーゼル車、ガソリン車等の車両又は各種
工場から大気中に放散されているＣＯｘガス、ＮＯｘガ
ス、ＨＣガス等の排ガス、建材や接着剤に含有されるホ
ルムアルデヒド等、工場内の溶剤やその他の有害成分又
は悪臭成分を含有する空気や廃棄ガス中の有害成分、飲
料水中に含有する有機物やカルキ臭、たばこ臭気中に含
有するアセトアルデヒド、ごみ焼却場や工場から排出さ
れるダイオキシン等を吸着し、さらにはかびやダニ等を
捕獲し、抗菌性と集塵効果を有する。

【００３３】このように、積層構造からなる繊維と多量
の空隙を有する本発明の炭化綿は、家庭、オフィス、工
場、自然等の環境を汚染し、生活環境を破壊する因子を
水質又は空気清浄フイルターとして効率良く取り除くこ
とが可能であり、その他、消臭効果をもつ菌を増殖させ
るための床、魚介類を育成する水槽の濾材、バイオフイ
ルター、コピー機のオゾン除去、導電性繊維、コンデン
サー、電池用電極材等としての使用も可能である。さら
に、本発明の炭化綿の原料として、ふとん綿や衣類等の
使用済みの綿を使用することができ、またフイルター等
の吸着性材料又は電池用材料として使用後は、燃焼させ
ることにより容易に処分することができるという特徴を
有する。

【００３４】

【発明の効果】本発明の炭化綿は、家庭、オフィス、工
場、自然等の環境を汚染し、生活環境を破壊する因子を
水質又は空気清浄フイルターとして効率良く取り除くこ
とが可能であり、またコピー機のオゾン除去や通電性繊
維としてコンデンサー、リチウムイオン電池や空気電池
用電極材の使用もできるという優れた特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】綿、焼成した炭化綿及び活性炭を走査型電子顕
微鏡（ＳＥＭ）で観察した結果を示す図（写真）であ
る。

【図２】ディーゼル車排気ガス中の汚染物質吸着性試験
装置の概略説明図である。

【符号の説明】

１ディーゼル車の排気口２アダプター３容器４切欠き部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ１０Ｂ 53/00 Ｃ１０Ｂ 53/00 Ｄ０１Ｆ 9/16 Ｄ０１Ｆ 9/16 (72)発明者秋田谷忠北海道函館市人見町26−28 有限会社アキ工業内 (72)発明者門上洋一北海道亀田郡七飯町上藤城154−25 Ｆターム(参考） 4C080 AA05 BB02 CC02 CC08 JJ05 KK08 LL10 MM05 QQ03 4G046 CA00 CB01 CB08 CC03 4G066 AA04B AC07A BA16 BA20 BA36 BA38 CA02 CA04 CA29 CA33 CA35 CA51 CA52 DA02 DA03 DA08 FA22 FA34 4L037 CS03 CS06 FA02 FA03 FA05 PA52 PC08 UA15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】木綿を焼成して得た炭化綿。
【請求項２】平均直径５〜１５μｍの長繊維の集合体
からなることを特徴とする請求項１記載の炭化綿。
【請求項３】平均長さ０．５ｃｍ〜５ｃｍの長繊維の
集合体からなることを特徴とする請求項１又は２記載の
炭化綿。
【請求項４】３〜９Ｍ（Ｍｉｃｒｏｎａｉｒｅ）の炭
化綿であることを特徴とする請求項１〜３のそれぞれに
記載の炭化綿。
【請求項５】木綿から炭化綿への直径方向の収縮率が
１５〜３０％であり、焼成後の炭化綿が炭化セルロース
の二重構造を備えていることを特徴とする請求項１〜４
のそれぞれに記載の炭化綿。
【請求項６】炭化綿の繊維表面に細孔（ミクロポア）
を有することを特徴とする請求項１〜５のそれぞれに記
載の炭化綿。
【請求項７】炭化綿の繊維表面に隙間を有することを
特徴とする請求項１〜６のそれぞれに記載の炭化綿。
【請求項８】木綿を２００〜５００°Ｃで加熱焼成す
ることを特徴とする炭化綿の製造方法。
【請求項９】木綿を焼成炉中で２００〜５００°Ｃに
一次加熱焼成した後炉冷し、さらに２００〜５００°Ｃ
で二次加熱焼成又は数次の加熱焼成を行うことを特徴と
する吸着性能を有する請求項８記載の炭化綿の製造方
法。