JP2008212464A - Adsorbent molded body and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空間内の空気環境を清浄に保つ空気清浄機にて使用する脱臭フィルター、または風路を成型する成型体に関する。 The present invention relates to a deodorizing filter used in an air purifier that keeps an air environment in a space clean, or a molded body for molding an air passage.
従来、この種の吸着剤成型体は、空気中の悪臭物質等を除去するためのフィルターとして、活性炭等の吸着剤をバインダーによってハニカム状等に成型したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, this type of adsorbent molded body is known as a filter for removing malodorous substances in the air and the like, in which an adsorbent such as activated carbon is molded into a honeycomb or the like with a binder (for example, Patent Documents). 1).
以下、その吸着剤成型体について図10を用いて説明する。 Hereinafter, the adsorbent molded body will be described with reference to FIG.
図に示すように吸着剤成型体101は、活性炭と熱可塑性樹脂からなるバインダーを圧縮成型し、基板と突起部分からなる成型体102を成型し、この成型体を積層することにより、ハニカム状の吸着剤成型体101を成型している。
As shown in the figure, the adsorbent molded
また、図11に示すように、活性炭と熱可塑性樹脂からなるバインダーを押し出し成型してハニカム103を成型している。
このような従来の吸着剤成型体は、バインダーとして熱可塑性樹脂が使用されており、吸着剤成型体内の吸着剤周囲をバインダーが塞ぎ、悪臭物質の吸着を阻害するととも、吸着剤成型体内の悪臭物質の拡散を阻害するという課題があり、バインダーによるこれら弊害を低減し、悪臭物質等を除去する高い性能を確保することが要求されている。 In such a conventional adsorbent molded body, a thermoplastic resin is used as a binder, and the binder surrounds the adsorbent in the adsorbent molded body to inhibit the adsorption of malodorous substances, and the malodor in the adsorbent molded body. There exists a subject of inhibiting the spreading | diffusion of a substance, It is requested | required that the high performance which reduces these bad effects by a binder and removes malodorous substance etc. is requested | required.
また、悪臭物質等を除去するために、悪臭物質等を除去する吸着剤の割合を多くする必要があり、悪臭物質等と吸着剤の接触効率を上げるために、吸着剤成型体の壁面厚みを薄くして悪臭物質等が壁面全体に拡散し易くする必要があるが、これらはいずれも、吸着剤成型体の強度低下を招くという課題があり、吸着剤成型体の強度低下を招くことなく、悪臭物質等を除去する高い性能を確保することが要求されている。 Moreover, in order to remove malodorous substances, etc., it is necessary to increase the ratio of the adsorbent that removes malodorous substances, etc., and in order to increase the contact efficiency between the malodorous substances and the adsorbent, the wall thickness of the adsorbent molded body is reduced. Although it is necessary to make the malodorous substance easily diffused throughout the wall surface by thinning, all of these have the problem of causing a decrease in the strength of the adsorbent molded body, without causing a decrease in the strength of the adsorbent molded body, It is required to ensure high performance for removing malodorous substances and the like.
そして、各臭気ガスに特異吸着を示す添着剤を添着する際に、吸着剤成型体を成型後に前記添着剤を浸漬等で添着するという追加工程が必要であるという課題があり、成型時に既に添着することで工程の簡易化が要求されている。 In addition, when attaching an additive exhibiting specific adsorption to each odor gas, there is a problem that an additional step of adhering the additive by dipping etc. after molding the adsorbent molded body is necessary. Therefore, simplification of the process is required.
また、アンモニア等の塩基性ガスを吸着除去するために、燐酸等の酸を添着するときは、酸が、アルギン酸ナトリウムを架橋することを阻害するという課題があり、酸の吸着剤成型体への浸漬添着に時間差を設けて、アルギン酸ナトリウムの架橋を阻害しないことが要求されている。 Further, when an acid such as phosphoric acid is added to adsorb and remove a basic gas such as ammonia, there is a problem that the acid inhibits the cross-linking of sodium alginate. There is a need to provide a time difference in immersion so as not to inhibit the cross-linking of sodium alginate.
また、吸着剤成型体の強度をより強くするということが要求されている。 Further, it is required to further increase the strength of the adsorbent molded body.
また、成型前の吸着剤とバインダー混合物の粘度が高いため、圧縮成型や押し出し成型時の圧力を高くする必要があり、射出成型や真空鋳型成型により吸着剤成型体を任意形状に成型することが困難であるという課題があり、成型装置の簡易化や耐久性向上のため、より低い圧力で吸着剤成型体を成型することや、射出成型や真空鋳型成型によって、悪臭物質を含んだ流体を通過させる時の圧力損失を低くくし、悪臭物質と吸着剤成型体の接触効率を高くし、意匠目的からも任意形状に吸着剤成型体を成型することが要求されている。 In addition, since the viscosity of the adsorbent and binder mixture before molding is high, it is necessary to increase the pressure during compression molding or extrusion molding, and the adsorbent molded body can be molded into an arbitrary shape by injection molding or vacuum mold molding. There is a problem that it is difficult, and in order to simplify the molding equipment and improve durability, molding fluids containing malodorous substances by molding adsorbent moldings at lower pressures, injection molding, and vacuum mold molding For the purpose of design, it is required to mold the adsorbent molded body into an arbitrary shape by lowering the pressure loss during the process, increasing the contact efficiency between the malodorous substance and the adsorbent molded body.
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、吸着剤成型体の強度低下を招くことなく、バインダーで吸着性能が低下することなく悪臭物質等を除去する性能を確保でき、圧縮成型や押し出し成型のみならず、射出成型や真空鋳型成型によって任意形状に吸着剤成型体を成型することのできる吸着剤成型体を提供することを目的としている。 The present invention solves such a conventional problem, can ensure the performance of removing malodorous substances and the like without reducing the adsorption performance with the binder without causing a decrease in the strength of the adsorbent molded body, compression An object of the present invention is to provide an adsorbent molded body that can form an adsorbent molded body in an arbitrary shape not only by molding or extrusion molding but also by injection molding or vacuum mold molding.
本発明の吸着剤成型体は、上記目的を達成するために、多価陽イオンを内包したマイクロカプセルと、吸着剤と、アルギン酸ナトリウムを水で分散したものを混合したスラリーを成型し、成型時もしくは、成型後にマイクロカプセルの壁面を破壊し、アルギン酸ナトリウムと多価陽イオンによる架橋反応で成型体を構成したものである。 In order to achieve the above object, the adsorbent molded body of the present invention is formed by molding a slurry in which a microcapsule enclosing a polyvalent cation, an adsorbent, and a sodium alginate dispersed in water are mixed. Alternatively, the wall of the microcapsule is destroyed after molding, and the molded body is formed by a crosslinking reaction with sodium alginate and a polyvalent cation.
この手段により、アルギン酸ナトリウムを架橋させ、吸着剤粒子とアルギン酸ナトリウムの架橋構造で吸着剤成型体を成型することができ、この架橋構造は網目状であり、バインダーによってガスの拡散を阻害されることが少ないので、吸着剤成型体の強度低下を招くことなく、悪臭物質等を除去する高い性能を確保することができる吸着剤成型体が得られる。 By this means, sodium alginate can be cross-linked, and an adsorbent molded body can be formed with a cross-linked structure of adsorbent particles and sodium alginate, and this cross-linked structure is network-like and gas diffusion is inhibited by the binder. Therefore, an adsorbent molded body that can ensure high performance for removing malodorous substances and the like without causing a decrease in strength of the adsorbent molded body is obtained.
また、他の手段は、マイクロカプセルの壁面を加熱によって破壊する材料によって構成するものである。 Another means is constituted by a material that breaks the wall surface of the microcapsule by heating.
この手段により、成型時または成型後にアルギン酸ナトリウムを架橋させ、吸着剤粒子とアルギン酸ナトリウムの架橋構造で吸着剤成型体を成型することができ、バインダーによってガスの拡散を阻害されることが少ないので、吸着剤成型体の強度低下を招くことなく、悪臭物質等を除去する高い性能を確保することができる吸着剤成型体が得られる。 By this means, it is possible to cross-link sodium alginate during molding or after molding, and to mold an adsorbent molded body with a cross-linked structure of adsorbent particles and sodium alginate, so that the diffusion of gas is hardly inhibited by the binder. An adsorbent molded body that can ensure high performance for removing malodorous substances and the like without causing a decrease in strength of the adsorbent molded body is obtained.
また、他の手段は、マイクロカプセルの壁面を加熱によって破壊する材料として、ホットメルトを用いたものである。 Another means uses hot melt as a material that breaks the wall surface of the microcapsule by heating.
この手段により、成型時または成型後に加熱溶融したホットメルトが吸着剤粒子間を接着し吸着剤成型体の強度をより強くする吸着剤成型体を成型することができる吸着剤成型体が得られる。 By this means, an adsorbent molded body that can form an adsorbent molded body in which hot melt melted by heating at the time of molding or after molding adheres the adsorbent particles to further increase the strength of the adsorbent molded body is obtained.
また、他の手段は、多価陽イオンを内包した第1のマイクロカプセルと、吸着剤と、アルギン酸ナトリウムと、各臭気ガスに特異吸着を示す添着剤を芯材として内包する第2のマイクロカプセルを混合したスラリーを成型し、成型時もしくは、成型後にマイクロカプセルの壁面を破壊し、アルギン酸ナトリウムと多価陽イオンによる架橋反応で成型体を構成するものである。 Another means is that a second microcapsule encapsulating a first microcapsule encapsulating a polyvalent cation, an adsorbent, sodium alginate, and an additive exhibiting specific adsorption to each odor gas as a core material. Is formed, and the wall surface of the microcapsule is destroyed at the time of molding or after molding, and a molded body is formed by a crosslinking reaction with sodium alginate and a polyvalent cation.
この手段により、吸着剤成型体を成型後に前記添着剤を浸漬等で添着するという追加工程が不要となり、成型時に既に添着することで工程の簡易化が図れる吸着剤成型体が得られる。 By this means, an additional step of adhering the additive by dipping or the like after molding the adsorbent molded body is unnecessary, and an adsorbent molded body can be obtained that can be simplified by adding already at the time of molding.
また、他の手段は、第1、第2のマイクロカプセルの壁面を加熱によって破壊する材料によって成型体を構成するものである。 Another means is that the molded body is made of a material that breaks the wall surfaces of the first and second microcapsules by heating.
また、他の手段は、第1、第2のマイクロカプセルの壁面は、加熱によって破壊する材料として、ホットメルトを用いるものであり、加熱溶融したホットメルトが成型体の強度を上げることができる。 As another means, the wall surfaces of the first and second microcapsules use hot melt as a material that is destroyed by heating, and the hot melt melted can increase the strength of the molded body.
また、他の手段は、第2のマイクロカプセルは、芯材として燐酸を内包し、第2のマイクロカプセルの壁面と第1のマイクロカプセルの壁面を比較して、第2のマイクロカプセルの壁面が、第1のマイクロカプセルの壁面の後に破壊するようマイクロカプセルの壁面の材料を組み合わせたものである。 Another means is that the second microcapsule contains phosphoric acid as a core material, and the wall surface of the second microcapsule is compared with the wall surface of the first microcapsule. The material of the wall surface of the microcapsule is combined so as to break after the wall surface of the first microcapsule.
この手段により、吸着剤成型体を成型後に前記添着剤を浸漬等で添着するという追加工程が不要となり、成型時に既に添着することで工程の簡易化が図れる吸着剤成型体が得られる。 By this means, an additional step of adhering the additive by dipping or the like after molding the adsorbent molded body is unnecessary, and an adsorbent molded body can be obtained that can be simplified by adding already at the time of molding.
また、他の手段は、第1のマイクロカプセル、第2のマイクロカプセルともに加熱によって破壊される壁面で構成され、第1のマイクロカプセルの壁面と第2のマイクロカプセルの壁面を比較して、第2のマイクロカプセルの壁面の融点を高くすることによって、成型体を構成後に第2のマイクロカプセルを破壊するものである。 Further, the other means is composed of a wall surface that is destroyed by heating both the first microcapsule and the second microcapsule, and the wall surface of the first microcapsule is compared with the wall surface of the second microcapsule. By increasing the melting point of the wall surface of the second microcapsule, the second microcapsule is destroyed after the molded body is constructed.
この手段により、吸着剤成型体を成型後に前記添着剤を浸漬等で添着するという追加工程が不要となり、成型時に既に添着することで工程の簡易化が図れる吸着剤成型体が得られる。 By this means, an additional step of adhering the additive by dipping or the like after molding the adsorbent molded body is unnecessary, and an adsorbent molded body can be obtained that can be simplified by adding already at the time of molding.
また、他の手段は、成型体の補強材として、繊維状材料を用いたものである。 Another means uses a fibrous material as a reinforcing material of the molded body.
この手段により、吸着剤成型体の強度をより強くする吸着剤成型体を成型することができる吸着剤成型体が得られる。 By this means, an adsorbent molded body capable of molding an adsorbent molded body that further increases the strength of the adsorbent molded body is obtained.
また、他の手段は、スラリーを射出成型によって任意形状に成型したものである。 Another means is that the slurry is molded into an arbitrary shape by injection molding.
この手段により、成型装置の簡易化や耐久性向上のため、より低い圧力で吸着剤成型体を成型することや、射出成型によって、悪臭物質を含んだ流体を通過させる時の圧力損失を低くくし、悪臭物質と吸着剤成型体の接触効率を高くし、意匠目的からも任意形状に吸着剤成型体を成型することができる吸着剤成型体が得られる。 By this means, in order to simplify the molding equipment and improve the durability, it is possible to mold the adsorbent molded body at a lower pressure or to reduce the pressure loss when passing the fluid containing malodorous substances by injection molding. Thus, an adsorbent molded body capable of increasing the contact efficiency between the malodorous substance and the adsorbent molded body and molding the adsorbent molded body into an arbitrary shape for the purpose of design is obtained.
また、他の手段は、スラリーを型枠に流し込んだ後、型枠を加熱することによって、スラリーの温度を上げてマイクロカプセルの壁面を破壊して成型を行う吸着剤成型体の製造方法である。 Another means is a method of manufacturing an adsorbent molded body in which the slurry is poured into a mold, and then the mold is heated to raise the temperature of the slurry to break the wall surface of the microcapsule and perform molding. .
また、他の手段は、第1のマイクロカプセルを破壊してアルギン酸ナトリウムと多価陽イオンによる架橋反応で成型体を成型した後、水洗してナトリウムイオンを除去し、その後、第2のマイクロカプセルを破壊する吸着剤成型体の製造方法である。 Another means is to destroy the first microcapsule and form a molded body by a cross-linking reaction with sodium alginate and a polyvalent cation, and then wash with water to remove sodium ions, and then the second microcapsule. It is a manufacturing method of the adsorbent molding which destroys.
この手段により、吸着剤成型体を成型した後、吸着剤成型体に残存する金属イオン等の不純物を水洗除去することができる。 By this means, after forming the adsorbent molded body, impurities such as metal ions remaining in the adsorbent molded body can be washed away with water.
また、他の手段は、第1のマイクロカプセルは、破壊方法αで破壊される材料で壁面を形成し、第2のマイクロカプセルは、破壊方法βで破壊される材料で壁面を形成し、これらを混合したスラリーを成型し、破壊方法αで第1のマイクロカプセルの壁面を破壊した後、破壊方法βで第2のマイクロカプセルの壁面を破壊する吸着剤成型体の製造方法である。 Another means is that the first microcapsule forms a wall surface with a material destroyed by the destruction method α, and the second microcapsule forms a wall surface with a material destroyed by the destruction method β. This is a method for producing an adsorbent molded body in which the slurry is mixed, the wall surface of the first microcapsule is broken by the breaking method α, and then the wall surface of the second microcapsule is broken by the breaking method β.
また、他の手段は、多価陽イオンを内包したマイクロカプセルと、吸着剤と、アルギン酸ナトリウムと、抗菌剤と、防カビ剤を水で分散したものを混合したスラリーを成型し、成型時もしくは、成型後にマイクロカプセルの壁面を破壊し、アルギン酸ナトリウムと多価陽イオンによる架橋反応で成型体を構成したものである。 Another means is to mold a slurry in which a microcapsule encapsulating a polyvalent cation, an adsorbent, sodium alginate, an antibacterial agent, and an antifungal agent dispersed in water is mixed. After molding, the wall surface of the microcapsule was destroyed, and the molded body was constituted by a crosslinking reaction with sodium alginate and a polyvalent cation.
この手段により、吸着剤成型体に抗菌、防カビ効果を持たせることができるとともに、植物由来であるアルギン酸ナトリウムによる架橋構造の耐久性を向上することができる吸着剤成型体が得られる。 By this means, it is possible to obtain an adsorbent molded body that can impart antibacterial and antifungal effects to the adsorbent molded body and can improve the durability of the cross-linked structure of the plant-derived sodium alginate.
また、他の手段は、抗菌剤、防カビ剤をマイクロカプセルに内包することにより、アルギン酸の架橋構造の形成を阻害する有機溶剤や多価陽イオンを利用することができ、抗菌剤、防カビ剤の使用範囲を広げることができる。 In addition, other means can enclose an antibacterial agent and a fungicide in a microcapsule to use an organic solvent or a polyvalent cation that inhibits the formation of a crosslinked structure of alginic acid. The range of use of the agent can be expanded.
また、他の手段は、 吸着剤と、アルギン酸ナトリウムを混合したスラリーを成型し、成型時もしくは、成型後に多価陽イオン溶液に浸漬し、アルギン酸ナトリウムと多価陽イオンによる架橋反応で成型体を構成することができ、容易に吸着剤成型体を成型することができる。 Another means is that a slurry in which an adsorbent and sodium alginate are mixed is molded, immersed in a polyvalent cation solution at the time of molding or after molding, and the molded body is formed by a crosslinking reaction between sodium alginate and the polyvalent cation. The adsorbent molded body can be easily molded.
本発明によれば、アルギン酸ナトリウムを架橋させ、吸着剤粒子とアルギン酸ナトリウムの架橋構造で吸着剤成型体を成型することができ、バインダーによってガスの拡散を阻害されることが少ないので、吸着剤成型体の強度低下を招くことなく、悪臭物質等を除去する高い性能を確保することができる吸着剤成型体を提供できる。 According to the present invention, sodium alginate can be cross-linked, and the adsorbent molded body can be formed with a cross-linked structure of adsorbent particles and sodium alginate, and the diffusion of gas is hardly inhibited by the binder. It is possible to provide an adsorbent molded body that can ensure high performance for removing malodorous substances and the like without causing a decrease in strength of the body.
また、アルギン酸ナトリウムを架橋させ、吸着剤粒子とアルギン酸ナトリウムの架橋構造で吸着剤成型体を成型することができ、バインダーによってガスの拡散を阻害されることが少ないので、吸着剤成型体の強度低下を招くことなく、悪臭物質等を除去する高い性能を確保することができる吸着剤成型体を提供できる。 Moreover, the strength of the adsorbent molded body is reduced because it is possible to crosslink sodium alginate and mold the adsorbent molded body with the crosslinked structure of adsorbent particles and sodium alginate, and the gas diffusion is hardly inhibited by the binder. It is possible to provide an adsorbent molded body that can ensure high performance for removing malodorous substances and the like without incurring odor.
また、悪臭物質を含んだ流体を通過させる時の圧力損失を低くくし、悪臭物質と吸着剤成型体の接触効率を高くし、意匠目的からも任意形状に吸着剤成型体を成型することができる吸着剤成型体を提供できる。 In addition, the pressure loss when passing a fluid containing malodorous substance is lowered, the contact efficiency between the malodorous substance and the adsorbent molded body is increased, and the adsorbent molded body can be molded into an arbitrary shape for design purposes. An adsorbent molded body can be provided.
また、成型装置の簡易化や耐久性向上のため、より低い圧力で吸着剤成型体を成型することができる吸着剤成型体を提供できる。 Moreover, the adsorbent molded body which can shape | mold an adsorbent molded body with a lower pressure can be provided for the simplification of a shaping | molding apparatus and durability improvement.
また、吸着剤成型体に各臭気ガスに特異吸着を示す添着剤を添着する際、成型後に前記添着剤を浸漬等で添着するという追加工程が不要となり、悪臭物質等を除去する高い性能を確保することができるとともに、工程の簡易化が図れる吸着剤成型体を提供できる。 In addition, when attaching an adsorbent exhibiting specific adsorption to each odor gas to the adsorbent molded body, an additional step of adhering the adsorbent by immersion after molding is unnecessary, ensuring high performance for removing malodorous substances and the like. It is possible to provide an adsorbent molded body that can be simplified and the process can be simplified.
また、強度の大きな吸着剤成型体を提供できる。 Moreover, a strong adsorbent molded body can be provided.
また、吸着剤成型体に各臭気ガスに特異吸着を示す複数の添着剤を添着する際、成型後に前記複数の添着剤の添着順序を調整可能となり工程の簡易化が図れる吸着剤成型体を提供できる。 In addition, when a plurality of additives exhibiting specific adsorption to each odor gas are attached to the adsorbent molded body, the adsorbent molded body can be adjusted after the molding, thereby simplifying the process. it can.
本発明の請求項1記載の吸着剤成型体は、多価陽イオンを内包したマイクロカプセルと、吸着剤と、アルギン酸ナトリウムを水で分散したものを混合したスラリーを成型し、成型時もしくは、成型後にマイクロカプセルの壁面を破壊し、アルギン酸ナトリウムと多価陽イオンによる架橋反応で成型体を構成したものであり、アルギン酸ナトリウムを架橋させ、吸着剤粒子とアルギン酸ナトリウムと多価陽イオンの架橋構造で吸着剤成型体を成型することができ、この架橋構造は網目状であり、バインダーによってガスの拡散を阻害されることが少ないので、吸着剤成型体の強度を確保し、悪臭物質等を除去する高い性能を確保することができる。
The adsorbent molded body according to
また、本発明の請求項2記載の吸着剤成型体は、マイクロカプセルの壁面を加熱によって破壊する材料によって構成するものであり、多価陽イオンを内包したマイクロカプセルと、吸着剤と、アルギン酸ナトリウムを混合したスラリーを成型し、その後のマイクロカプセルの加熱溶融による破壊によって、多価陽イオンが成型体内に拡散し、アルギン酸ナトリウムと多価陽イオンの架橋反応により吸着剤成型体を成型するという作用を有する。
Moreover, the adsorbent molded body according to
また、本発明の請求項3記載の吸着剤成型体は、マイクロカプセルの壁面を加熱によって破壊する材料として、ホットメルトを用いたものであり、成型時または成型後に加熱溶融したホットメルトが吸着剤粒子間を接着し吸着剤成型体の強度をより強くする吸着剤成型体を成型することができる吸着剤成型体が得られる。
The adsorbent molded body according to
また、本発明の請求項4記載の吸着剤成型体は、多価陽イオンを内包した第1のマイクロカプセルと、吸着剤と、アルギン酸ナトリウムと、各臭気ガスに特異吸着を示す添着剤を芯材として内包する第2のマイクロカプセルを混合したスラリーを成型し、成型時もしくは、成型後にマイクロカプセルの壁面を破壊し、アルギン酸ナトリウムと多価陽イオンによる架橋反応で成型体を構成するものであり、吸着剤成型体を成型後に前記添着剤を浸漬等で添着するという追加工程が不要となり、成型時に既に添着することで工程の簡易化が図れる吸着剤成型体が得られる。 In addition, the molded adsorbent according to claim 4 of the present invention includes a first microcapsule enclosing a polyvalent cation, an adsorbent, sodium alginate, and an additive exhibiting specific adsorption to each odor gas. The slurry is a mixture of the second microcapsules encapsulated as a material, the wall surface of the microcapsules is destroyed at the time of molding or after molding, and the molded body is constituted by a crosslinking reaction with sodium alginate and polyvalent cations. The additional step of adhering the additive by dipping or the like after the molding of the adsorbent molded body is unnecessary, and an adsorbent molded body that can be simplified can be obtained by adding it already during molding.
また、本発明の請求項5記載の吸着剤成型体は、第1、第2のマイクロカプセルの壁面を加熱によって破壊する材料によって成型体を構成するものである。
In addition, the adsorbent molded body according to
また、本発明の請求項6記載の吸着剤成型体は、第1、第2のマイクロカプセルの壁面は、加熱によって破壊する材料として、ホットメルトを用いるものであり、加熱溶融したホットメルトが成型体の強度を上げることができる。
In the adsorbent molded body according to
また、本発明の請求項7記載の吸着剤成型体は、第2のマイクロカプセルは、芯材として燐酸を内包し、第2のマイクロカプセルの壁面と第1のマイクロカプセルの壁面を比較して、第2のマイクロカプセルの壁面が、第1のマイクロカプセルの壁面の後に破壊するようマイクロカプセルの壁面の材料を組み合わせたものであり、最初に多価陽イオンを内包した第1のマイクロカプセルを破壊して、多価陽イオンを成型体内に拡散し、アルギン酸ナトリウムと多価陽イオンの架橋反応により吸着剤成型体を成型し、次に燐酸を内包する第2のマイクロカプセルを破壊して燐酸を成型体内に拡散し、塩基性ガスに対し、特異吸着を付加した吸着性能を示す吸着剤成型体を成型するという作用を有する。
In the adsorbent molded body according to
また、本発明の請求項8記載の吸着剤成型体は、第1のマイクロカプセル、第2のマイクロカプセルともに加熱によって破壊される壁面で構成され、第1のマイクロカプセルの壁面と第2のマイクロカプセルの壁面を比較して、第2のマイクロカプセルの壁面の融点を高くすることによって、成型体を構成後に第2のマイクロカプセルを破壊するものであり、吸着剤成型体を成型後に前記添着剤を浸漬等で添着するという追加工程が不要となり、成型時に既に添着することで工程の簡易化が図れる吸着剤成型体が得られる。
Moreover, the adsorbent molded body according to
また、本発明の請求項9記載の吸着剤成型体は、成型体の補強材として、繊維状材料を用いたものであり、アルギン酸ナトリウムと多価陽イオンとの架橋構造架橋構造に繊維状材料が絡まり、強度を増強するという作用を有する。
Moreover, the adsorbent molded body according to
また、本発明の請求項10記載の吸着剤成型体は、スラリーを射出成型によって任意形状に成型したものであり、吸着剤成型体の成型後に、架橋構造が形成されるため、低い粘度により低い圧力で吸着剤成型体を成型できるという作用を有する。 Further, the adsorbent molded body according to claim 10 of the present invention is a slurry molded into an arbitrary shape by injection molding, and a crosslinked structure is formed after the molding of the adsorbent molded body. The adsorbent molded body can be molded by pressure.
また、本発明の請求項11記載の発明は、スラリーを型枠に流し込んだ後、型枠を加熱することによって、スラリーの温度を上げてマイクロカプセルの壁面を破壊して成型を行う吸着剤成型体の製造方法である。 The invention according to claim 11 of the present invention is an adsorbent molding in which the mold is heated after the slurry is poured into the mold, thereby raising the temperature of the slurry and destroying the wall surface of the microcapsule. It is a manufacturing method of a body.
また、本発明の請求項12記載の発明は、第1のマイクロカプセルを破壊してアルギン酸ナトリウムと多価陽イオンによる架橋反応で成型体を成型した後、水洗してナトリウムイオンを除去し、その後、第2のマイクロカプセルを破壊する吸着剤成型体の製造方法であり、吸着剤成型体を成型した後、吸着剤成型体に残存する金属イオン等の不純物を水洗除去することができる。 In the invention according to claim 12 of the present invention, the first microcapsule is broken and a molded body is formed by a crosslinking reaction with sodium alginate and a polyvalent cation, and then washed with water to remove sodium ions, This is a method for producing an adsorbent molded body that breaks the second microcapsules. After the adsorbent molded body is molded, impurities such as metal ions remaining in the adsorbent molded body can be washed away with water.
また、本発明の請求項13記載の発明は、第1のマイクロカプセルは、破壊方法αで破壊される材料で壁面を形成し、第2のマイクロカプセルは、破壊方法βで破壊される材料で壁面を形成し、これらを混合したスラリーを成型し、破壊方法αで第1のマイクロカプセルの壁面を破壊した後、破壊方法βで第2のマイクロカプセルの壁面を破壊する吸着剤成型体の製造方法である。 In the thirteenth aspect of the present invention, the first microcapsule is formed of a wall made of a material that is broken by the breaking method α, and the second microcapsule is a material that is broken by the breaking method β. Production of an adsorbent molded body in which a wall surface is formed, a slurry in which these are mixed is molded, the wall surface of the first microcapsule is broken by the breaking method α, and then the wall surface of the second microcapsule is broken by the breaking method β Is the method.
また、本発明の請求項14記載の発明は、多価陽イオンを内包したマイクロカプセルと、吸着剤と、アルギン酸ナトリウムと、抗菌剤と、防カビ剤を水で分散したものを混合したスラリーを成型し、成型時もしくは、成型後にマイクロカプセルの壁面を破壊し、アルギン酸ナトリウムと多価陽イオンによる架橋反応で成型体を構成したものであり、吸着剤成型体に抗菌、防カビ効果を持たせることができるとともに、植物由来であるアルギン酸ナトリウムによる架橋構造の耐久性を向上することができる吸着剤成型体が得られる。 The invention according to claim 14 of the present invention is a slurry in which a microcapsule enclosing a polyvalent cation, an adsorbent, sodium alginate, an antibacterial agent, and an antifungal agent dispersed in water are mixed. Molded and destroyed after molding or after molding, the wall of the microcapsule is formed by cross-linking reaction with sodium alginate and polyvalent cation, giving the adsorbent molded body antibacterial and antifungal effects It is possible to obtain an adsorbent molded body that can improve the durability of the cross-linked structure with plant-derived sodium alginate.
また、本発明の請求項15記載の発明は、抗菌剤、防カビ剤をマイクロカプセルに内包することにより、アルギン酸の架橋構造の形成を阻害する有機溶剤や多価陽イオンを利用することができ、抗菌剤、防カビ剤の使用範囲を広げることができる。 The invention according to claim 15 of the present invention can utilize an organic solvent or a polyvalent cation that inhibits the formation of a crosslinked structure of alginic acid by encapsulating an antibacterial agent and an antifungal agent in a microcapsule. The range of use of antibacterial agents and fungicides can be expanded.
また、本発明の請求項16記載の発明は、吸着剤と、アルギン酸ナトリウムを混合したスラリーを成型し、成型時もしくは、成型後に多価陽イオン溶液に浸漬し、アルギン酸ナトリウムと多価陽イオンによる架橋反応で成型体を構成したものであり、一の架橋反応を実施可能な方法として、多価陽イオン溶液に浸漬することで容易に吸着剤成型体を成型することができる。吸着剤とアルギン酸ナトリウムを混合したスラリーは、まず、射出成型などの成型方法により形を整える。この成型体を多価陽イオン溶液を満たした槽に浸漬することによって、アルギン酸ナトリウムと多価陽イオンが架橋反応により化学変化し、強固な成型体を形作ることになる。 According to the sixteenth aspect of the present invention, a slurry in which an adsorbent and sodium alginate are mixed is molded, immersed in a polyvalent cation solution at the time of molding or after molding, and the sodium alginate and the polyvalent cation are used. The molded body is formed by a crosslinking reaction, and as a method capable of performing one crosslinking reaction, the adsorbent molded body can be easily molded by dipping in a polyvalent cation solution. The slurry mixed with the adsorbent and sodium alginate is first shaped by a molding method such as injection molding. By immersing this molded body in a tank filled with a polyvalent cation solution, sodium alginate and the polyvalent cation are chemically changed by a crosslinking reaction to form a strong molded body.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1〜図4に示すように、吸着剤2として活性炭粉末2aと、架橋反応後にバインダーとなる架橋構造を形成するアルギン酸ナトリウム水溶液3と、アルギン酸ナトリウムのナトリウムと置換することにより初めて架橋反応させるための多価陽イオンとしての塩化カルシウム水溶液4を内包したマイクロカプセル5をニーダーで分散してスラリー6を作成し、スラリー6を吸着剤成型体を任意形状に形成するための型枠7に流し込み、その後、スラリー6の入った型枠7を加熱することで、マイクロカプセル5の壁8を破壊し、カルシウムイオンがスラリー6内に分散浸透される。
(Embodiment 1)
As shown in FIGS. 1 to 4, the activated carbon powder 2a as the
上記構成において、アルギン酸ナトリウムとカルシウムイオンの架橋反応による架橋構造内に活性炭粉末2aを包含する吸着剤成型体1が構成され、このアルギン酸ナトリウムとカルシウムイオンとの架橋構造が網目構造のバインダーを形成するため、例えば樹脂接着剤のようにガス体の流通の殆どないバインダーを使用するようなガスの拡散を阻害されることが少なく、吸着剤成型体1の強度を確保することとなる。
In the above configuration, the adsorbent molded
なお、本実施の形態では、アルギン酸ナトリウムを説明したが、アルギン酸プロピレングリコールエステルを用いても良く、その作用効果に差異を生じない。 In the present embodiment, sodium alginate has been described. However, alginate propylene glycol ester may be used, and there is no difference in the effect.
また、吸着剤として活性炭粉末を説明したが、吸着剤として、ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等の一般的な吸着剤を用いても良い。 Moreover, although activated carbon powder was demonstrated as an adsorbent, you may use common adsorbents, such as a zeolite, a silica gel, activated alumina, as an adsorbent.
また、多価陽イオンとして塩化カルシウムを用いて説明したが、水酸化カルシウムでも、また、アルギン酸ナトリウムと架橋構造を形成する他の多価陽イオンであるアルミニウムイオン、鉄イオンを用いても良い。 In addition, although calcium chloride has been described as the polyvalent cation, calcium hydroxide or other polyvalent cations that form a crosslinked structure with sodium alginate, such as aluminum ions and iron ions, may be used.
また、マイクロカプセルを破壊する手段として熱を用いているが、マイクロカプセルの壁面を、超音波によって破壊する材料、酸、アルカリ、または有機溶剤によって破壊する材料、加圧によって破壊する材料を用いても良い。 Moreover, although heat is used as a means for breaking the microcapsule, a material that breaks the wall surface of the microcapsule with ultrasonic waves, a material that breaks with an acid, alkali, or organic solvent, or a material that breaks with pressure is used. Also good.
また、マイクロカプセルはW/O/Wエマルジョンを利用し、有機溶剤を蒸発させて熱可塑性樹脂の壁面を形成するマイクロカプセルでも、スプレイドライヤーでカルシウム塩を含んだ溶融熱可塑性樹脂を噴霧し、カルシウム塩に熱可塑性樹脂がコートされたマイクロカプセルでも良く、マイクロカプセルの製法には拘らない。 Microcapsules also use W / O / W emulsions to form thermoplastic resin wall surfaces by evaporating organic solvents, spraying molten thermoplastic resin containing calcium salt with a spray dryer, A microcapsule in which a salt is coated with a thermoplastic resin may be used, and the manufacturing method of the microcapsule is not concerned.
また、スラリーの加熱は、スラリーを型枠に流し込んでから加熱することで、説明したが、スラリーに分散後に加熱しはじめ、スラリーが任意の形状になった時点で、マイクロカプセルが破壊しても良い。 In addition, the heating of the slurry has been explained by pouring the slurry into the mold and then heating. However, when the slurry starts to be dispersed in the slurry and the slurry becomes an arbitrary shape, the microcapsule breaks. good.
(実施の形態2)
図5に示すように多価陽イオンとして塩化カルシウム水溶液4を内包し、壁9をホットメルトで形成されたマイクロカプセル10を用いて、吸着剤2として活性炭粉末2aと、アルギン酸ナトリウム水溶液3と前記マイクロカプセル10をニーダーで分散してスラリー6を作成し、スラリー6を型枠7に流し込み、その後、スラリー6の入った型枠7を加熱することで、マイクロカプセル10の壁9を破壊し、カルシウムイオンがスラリー6内に分散浸透される。
(Embodiment 2)
As shown in FIG. 5, a
上記構成において、アルギン酸ナトリウムとカルシウムイオンの架橋反応による架橋構造内に活性炭粉末2aを包含する吸着剤成型体1が構成され、溶融したホットメルトがホットメルト間およびホットメルトと活性炭粉末2a間に粘着接続し、吸着剤成型体1の強度を確保することとなる。
In the above configuration, the adsorbent molded
(実施の形態3)
図6、図7に示すように、活性炭粉末2aとアルギン酸ナトリウム水溶液3と塩化カルシウム水溶液4を内包したマイクロカプセル5と、尿素水溶液11を内包したマイクロカプセル12をニーダーで分散してスラリー6を作成し、スラリー6を型枠7に流し込み、その後、スラリー6の入った型枠7を加熱することで、マイクロカプセル5、12の壁を破壊し、カルシウムイオン、尿素がスラリー6内に分散浸透される。
(Embodiment 3)
As shown in FIG. 6 and FIG. 7, the
上記構成において、アルギン酸ナトリウムとカルシウムイオンによる架橋構造内に活性炭粉末2aを包含し、活性炭粉末2a内に尿素を添着する吸着剤成型体1が構成され、このアルギン酸ナトリウムとカルシウムイオンとの架橋反応による架橋構造が網目構造であり、尿素のシッフ反応によるアルデヒドの特異吸着により、アルデヒドの脱臭能力を増強したこととなる。
In the above configuration, the adsorbent molded
なお、特異吸着を示す添着剤として尿素を用いて説明したが、アニリン、エチレン尿素を用いても良く、グラフト重合剤を用いても良く、他の臭気成分に特異吸着を示す添着剤をマイクロカプセルに内包して、脱臭効果の増強を図ることとなる。 In addition, although urea was used as an additive exhibiting specific adsorption, aniline or ethylene urea may be used, a graft polymerization agent may be used, or an additive exhibiting specific adsorption on other odor components may be used as a microcapsule. The deodorizing effect will be enhanced.
(実施の形態4)
図8に示すように、活性炭粉末2aとアルギン酸ナトリウム水溶液3と塩化カルシウム水溶液4を内包し、熱可塑性樹脂Aを壁面に持つ第1のマイクロカプセル13と、燐酸を内包し、熱可塑性樹脂Aより融点の高い熱可塑性樹脂Bを壁面に持つ第2のマイクロカプセル14をニーダーで分散してスラリー6を作成し、スラリー6を型枠7に流し込み、その後、スラリー6の入った型枠7を熱可塑性樹脂Aの融点以上で熱可塑性樹脂Bの融点以下で加熱することで第1のマイクロカプセル13の壁を破壊しカルシウムイオンをスラリー6内に分散浸透し、アルギン酸ナトリウムとカルシウムイオンによる架橋構造が形成されてから、型枠7を熱可塑性樹脂Bの融点以上で加熱して、第2のマイクロカプセル14の壁を破壊し燐酸が吸着剤成型体1内に含浸し、吸着剤成型体1に添着される。
(Embodiment 4)
As shown in FIG. 8, the activated carbon powder 2a, the sodium alginate
上記構成において、アルギン酸ナトリウムとカルシウムイオンによる架橋反応が起こる以前に、燐酸とアルギン酸ナトリウムが反応すると凝集し、水に不溶な架橋構造を形成することを阻害する。そのため、最初に水に不溶なアルギン酸ナトリウムとカルシウムイオンによる架橋構造を形成した後に、燐酸を吸着剤成型体に浸漬し、アンモニアに特異吸着を示す、燐酸を吸着剤成型体に添着し、脱臭効果の増強を図ることとなる。 In the above configuration, before the cross-linking reaction between sodium alginate and calcium ions occurs, the phosphoric acid and sodium alginate are aggregated to inhibit formation of a water-insoluble cross-linked structure. Therefore, after forming a crosslinked structure with sodium alginate and calcium ions that are insoluble in water first, phosphoric acid is immersed in the adsorbent molded body, and phosphoric acid is attached to the adsorbent molded body, showing specific adsorption to ammonia, and deodorizing effect Will be enhanced.
なお、溶融温度の違う2種類の熱可塑性樹脂を用い、マイクロカプセルの破壊を温度の高低で順番付けることで説明したが、マイクロカプセルの破壊を、圧力、超音波照射、マイクロ波照射、酸、アルカリ、有機溶剤を付与して破壊し、それらのマイクロカプセルの壁材を破壊する工程を順序付け実施しても良い。 In addition, using two types of thermoplastic resins with different melting temperatures, the microcapsules were broken up in order of temperature, but the breakage of the microcapsules was determined by pressure, ultrasonic irradiation, microwave irradiation, acid, The step of destroying the wall material of the microcapsules by applying an alkali or an organic solvent may be performed in order.
また、第1、第2のマイクロカプセルの壁面を、異なる方法によって壁面が破壊される材料を組み合わせて用いても良い。例えば、第1のマイクロカプセルを超音波によって破壊される材料とし、第2のマイクロカプセルの壁面を酸によって破壊される材料とする。この場合には、スラリー6を型枠7に流し込んだ後、超音波にかけて、まず第1のマイクロカプセルを破壊する。その後、酸洗して第2のマイクロカプセルを破壊する方法によって吸着剤成型体が得られる。
In addition, the wall surfaces of the first and second microcapsules may be used in combination with materials whose wall surfaces are broken by different methods. For example, the first microcapsules are made of a material that can be broken by ultrasonic waves, and the wall surfaces of the second microcapsules are made of a material that can be broken by acid. In this case, the
また、マイクロカプセルの種類は2種類に限定するものでなく、3種類以上を組み合わせても良い。 Further, the types of microcapsules are not limited to two types, and three or more types may be combined.
また、カルシウムイオンの内包したマイクロカプセルの破壊後、アルギン酸ナトリウムとカルシウムイオンによる架橋反応が起こるが、その際、ナトリウムイオンがアルギン酸ナトリウムから分離するが、このナトリウムイオンや他の塩素等不要物が吸着剤の細孔内に留まり、吸着阻害物として作用する場合は、吸着剤成型体を成型後、この吸着剤成型体を水洗しナトリウムイオンを除去し、その後、他のマイクロカプセルを破壊して、特異吸着を示す他の成分を添着することができる。 In addition, after the destruction of the microcapsules encapsulating calcium ions, a cross-linking reaction occurs between sodium alginate and calcium ions. At this time, sodium ions are separated from sodium alginate, but this sodium ion and other unwanted substances such as chlorine are adsorbed. If it stays in the pores of the agent and acts as an adsorption inhibitor, after molding the adsorbent molded body, the adsorbent molded body is washed with water to remove sodium ions, and then the other microcapsules are destroyed, Other components exhibiting specific adsorption can be added.
(実施の形態5)
図9に示すように、吸着剤2として活性炭粉末2aとアルギン酸ナトリウム水溶液3と、マイクロカプセル5と、繊維状材料15をニーダーで分散してスラリー6を作成し、スラリー6を型枠7に流し込み、その後、スラリー6の入った型枠7を加熱することで、マイクロカプセル5の壁8を破壊し、カルシウムイオンがスラリー6内に分散浸透される。
(Embodiment 5)
As shown in FIG. 9, activated carbon powder 2 a, sodium alginate
上記構成において、アルギン酸ナトリウムとカルシウムイオンの架橋反応による架橋構造内に活性炭粉末2aを包含する吸着剤成型体1が構成され、このアルギン酸ナトリウムとカルシウムイオンとの架橋構造が網目構造に繊維状材料が入り込んで絡み合い、この架橋構造を繊維状材料が補強し、吸着剤成型体1の強度を確保することとなる。
In the above configuration, the adsorbent molded
(実施の形態6)
吸着剤とアルギン酸ナトリウム水溶液と、マイクロカプセルとニーダーで分散してスラリーを作成し、スラリーを射出成型し、任意の形状に成型し、その後、射出成型体を加熱することで、任意形状の吸着剤成型体を得られる。
(Embodiment 6)
Adsorbent, sodium alginate aqueous solution, microcapsules and kneader are used to create a slurry, the slurry is injection molded, molded into an arbitrary shape, and then the injection molded body is heated to form an arbitrary shape of the adsorbent A molded body can be obtained.
この手段により、マイクロカプセルの破壊後、初めて架橋構造を形成するため、それ以前はスラリー粘度を低く保つこととなり、射出成型によって、悪臭物質を含んだ流体を通過させる時の圧力損失を低く、吸着剤成型体の接触効率を高くすることが可能な例えば、ハニカムやスリット状に成型可能であり、意匠目的からも任意形状に吸着剤成型体を成型することができる。 By this means, the crosslinked structure is formed for the first time after the destruction of the microcapsules, so the slurry viscosity is kept low before that, and the pressure loss when passing the fluid containing malodorous substance is lowered by injection molding, and the adsorption is reduced. The contact efficiency of the agent molded body can be increased, for example, it can be molded into a honeycomb or slit shape, and the adsorbent molded body can be molded into an arbitrary shape for the purpose of design.
なお、射出成型によって吸着剤成型体を成型することを説明したが、より低い圧力で吸着剤成型体を成型することができるため、真空鋳型成型、圧縮成型、押し出し成型を用いて吸着剤成型体を任意形状に成型しても良い。 Although it has been described that the adsorbent molded body is molded by injection molding, since the adsorbent molded body can be molded at a lower pressure, the adsorbent molded body can be formed using vacuum mold molding, compression molding, or extrusion molding. May be molded into an arbitrary shape.
任意の形状の吸着剤成型体が成型できるので、圧力損失が少なく、脱臭効果の高い脱臭フィルターや、通風路が構成でき、送風装置を内装した空調機器の全般に使用が可能であり、また、水等の液体浄化分野において使用可能である。 Since an adsorbent molded body of any shape can be molded, a deodorizing filter with a high deodorizing effect and a ventilation path can be configured with low pressure loss, and it can be used for air conditioning equipment with a built-in blower. It can be used in the field of liquid purification such as water.
1 吸着剤成型体
2 吸着剤
3 アルギン酸ナトリウム水溶液
4 塩化カルシウム水溶液
5、10 マイクロカプセル
6 スラリー
7 型枠
8、9 壁
11 尿素水溶液
12 マイクロカプセル
13 第1のマイクロカプセル
14 第2のマイクロカプセル
15 繊維状材料
DESCRIPTION OF
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2007
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KR102546952B1 (en) | 2021-03-24 | 2023-06-22 | 전남대학교산학협력단 | Surface modification method of microcapsules using microcracks and modified microcapsules using the same method |
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