JP2012505071A - 吸着エレメントおよび吸着エレメントの製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、吸着エレメント、およびバインダー材料（２）により吸着剤粒子（３）が吸着層として配置された支持体材料（１）を備える吸着エレメントの製造方法に関する。本発明によれば、吸着層が無機繊維（４）を含み、バインダー材料（２）がコロイドとして構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１の前文による吸着エレメント、および請求項１５の前文による吸着エレメントの製造方法に関する。

冒頭に述べた形式の吸着エレメントは、たとえばいわゆる吸着剤ベース（たとえば：シリカゲル、活性炭またはゼオライトも［この場合は分子ふるいベースと称される］）のヒートポンプに使用される。このような吸着剤（分子ふるい）は多くの場合、これが冷却剤（たとえば水）を可逆反応で吸収し、熱輸送の際に再び放出することを特徴とする。これはこの材料グループの際立った多孔構造によるものであり、これにはゼオライトも含まれる。冷却剤吸収の際に熱が放出され、反対に冷却剤放出のためには熱が必要である。それぞれの反応の熱作用、冷却剤吸着（吸着剤が熱を放出する）、または冷却剤脱離（吸着剤が熱を吸収する）は、既述のようにヒートポンプに使用できる。このためには熱を吸着剤へ、または吸着剤から効率的に輸送できることが必要である。同様に吸着剤は冷却剤分子に入り込めなければならない。すなわち吸着剤の多孔構造が詰まったり、遮断されてはならない。

吸着剤は一般的に、結晶性の固体であり、粒子サイズは通例、数μｍの範囲にある。ヒートポンプの使用に対して有利なのは、この吸着粒子が、たとえばアルミニウムまたは銅といった非常に熱伝導度の良い材料に良く結合することである。吸着粒子は一般的に金属に付着しないから、粒子を互いに、そして金属と接着させる粘着仲介剤（バインダー材料）が必要である。この粘着仲介剤は、２つの基準を満たさなければならない。この粘着仲介剤は、冷却剤の吸着剤への吸着を妨げるべきではなく、より一般的には、ヒートポンプの機能を妨げてはならない。加えて粘着仲介剤は、環境に無害であり、経済的に使用可能な材料から調製されなければならない。

ヒートポンプは、純粋な冷却剤蒸気圧の下で、種々異なる温度で動作する。ヒートポンプに存在する圧力が上昇すると、不活性ガスが存在することにより、完全な停止に至るまでヒートポンプの能力が減少する。この理由から吸着剤層は、達成される１５年の寿命の間、決してガスに曝されてはならない。すなわち、とりわけ使用される粘着仲介剤（バインダー材料）は決してガスに曝されてはならない。

吸着剤層を金属に施与するために、特許文献１によれば、ゼオライト形態を提示する金属ニット（金属ウール）が使用される。ゼオライト懸濁液が結合剤とともに金属ニットに注入され、乾燥され、このとき金属ニットは、たとえばヒートポンプの金属壁に固定することができる。この方法は、とりわけ同一出願人による特許文献２には満足のいくものではないと記載されている。したがってゼオライトを備える金属ニットは、金属壁の周期的負荷の際に剥がれる。

特許文献２には、金属にゼオライト懸濁液を被覆する方法が記載されており、バインダー材料として市販の高温バインダー材料、たとえばＨｏｌｓｔ社の「ＧｕｎＧｕｍ」が使用される。この使用には少なくとも３つの欠点がある。「ＧｕｎＧｕｍ」は、水ガラスベース、すなわちアルカリシリケートに基づく材料である。しかし当業者には、アルカリシリケートの耐水性が悪いことは周知である。水が周期的にバインダー材料またはアルカリシリケートに凝水し、熱が作用する長期間の負荷では、アルカリシリケートの加水分解が生じる。そのためさらに安定度が減少し、ケイ酸塩が脆化し、そのため結合能力が減少し、吸着剤層の崩壊が生じ得る。さらなる問題は、アルカリシリケートの塩基性にある。なぜなら、アルモリン酸、シリカアルモリン酸およびシリコン濃度の高いゼオライトの族である多くの吸着剤は、アルカリ物質により侵襲され、および／または溶解されるからである。とりわけ、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ社により「ＦＡＭ］と称される分子ふるい（吸着剤）は、ヒートポンプでの使用にとくに良く適するが、アルカリ物質により、したがって「ＧｕｎＧｕｍ」によっても侵襲される。最後に、「ＧｕｎＧｕｍ」または他のアルカリシリケートをバインダー材料として使用する際の第３の問題は、これらの材料でしばしば発生するカーボネート汚染である。これは、アルカリ物質が空気接触の際に、空気中にわずかな量で存在する二酸化炭素を吸収し、この過程で対応するアルカリ炭酸塩を形成するためである。このようなバインダーにより形成された層が長期間負荷されると、形成されたアルカリ炭酸塩から二酸化炭素が分裂し、この二酸化炭素がヒートポンプ内の圧力を上昇させ、したがって出力低下を引き起こす。

アルカリシリケートをベースにしない別の高温バインダーを使用する場合には別の問題が発生する。たとえばＳｅｐｐＺｅｕｇ ＧｍｂＨ社の高温バインダー、ソウレンセンセメント、タイプ８はアルカリシリケートを含んでいないが、酸化マグネシウム、リン酸マグネシウム、およびケイ酸ジルコニウムを含む。しかしこの材料を結合剤として使用すると、大規模な収縮亀裂が発生する。収縮亀裂の原因は一般的に、凝固した懸濁液が、液体の蒸発により体積減少することであり、この収縮亀裂はたとえば乾燥したローム質の河岸でしばしば観察することができる。吸着剤層はアルミニウム板に非常に不安定に付着し、軽く揺さぶるだけですぐに落下する。同じ問題がＫａｇｅｒ ＧｍｂＨ社の高温バインダー、Ceramabondでも発生する。このバインダーも、ソウレンセンセメント、タイプ８と同様にアルカリシリケートは含まず、とりわけ粒子サイズの微細な鋼玉を含む。実験により、このバインダーにより作製された吸着剤層も同様に多数の収縮亀裂を有しており、温度負荷（１６０℃）の際には簡単に金属から剥がれ落ちてしまうことが示された。

基本的に性能、すなわちとりわけ分子ふるい層の安定性は、グラスウールフリースの使用により、特許文献２に記載されたのと同様に改善することができる。このためにグラスウールフリースが金属に直接取り付けられ、次に分子ふるい／バインダー懸濁液により接着される。このアプローチの欠点は、そのようなグラスウールフリースは、金属体の幾何形状が良好にアクセスできる場合にしか適用できないことである。

さらなる特許および刊行物が、種々異なる基材にゼオライト層を作り出すことに取り組んでいるが、ここでは有機粘着仲介剤が使用されるか、またはゼオライト層が時間の掛かるプロセスで基材の上に成長される。

有機粘着仲介剤には、ヒートポンプ内の有機物質の分解反応によって長期間にわたりガス放出が発生し得るという欠点が内在し、このガス放出がヒートポンプの機能を損なう。このことは、ヒートポンプが周期的に運転されると、層が１５０℃以上の温度に曝され、有機物質がこの温度では分解する傾向にあることを背景にして生じる。

特許文献３によれば、たとえば有機ポリマーバインダーの使用の下で作り出されたゼオライト層が設けられている。

特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７には、ゼオライトを基材に直接成長させる方法が記載されている。そのためにたとえば、酸化アルミニウム基材（特許文献４）、ガラス（特許文献５）、セラミック（特許文献７）、またはアルミニウムまたは鋼のような金属あるいは金属合金（特許文献６）が反応性合成溶液に取り込まれ、この溶液に基材が部分的に溶解することができる。次いで溶解した基材は、まだ溶解していない基材上に直接付着したままで発生したゼオライト結晶に吸収される。

この方法により、非常に良好に粘着性で、薄いゼオライト層が得られる。その欠点は、製造方法がすべての基材材料において一般的には適用できないことであり、非常に面倒なことである。たとえば、被覆すべき固体（基材）を反応炉に取り込み、典型的には数日の期間にわたり高圧および高温下に保持しなければならない。まさに未処理の反応性アルミニウムがこの製造方法に非常に有利であるが、ヒートポンプでは望ましいことではない。なぜなら長期間にわたり、いわゆる水素腐食が発生し得るからである。この腐食形式では、水がアルミニウムと、水酸化アルミニウムおよび／または水酸化アルミナおよび／または酸化アルミニウムと水素の生成下で反応する。しかし水素の生成はヒートポンプでもっとも望ましくないことである。なぜならこのガスによりヒートポンプの作動圧が高められるからである。

ドイツ特許第３３４７７００号 ドイツ特許公開公報第４４０５６６９号 特許国際公開第２００２／０４５８４７号 日本特許公開公報第６３２９１８０９号 日本特許公開公報第５９２１３６１５号 ドイツ特許翻訳文第６９３２０１９５号 ドイツ特許公開公報第１０３０９００９号

本発明の基礎とする課題は、冒頭に述べた形式の吸着エレメントおよび／または吸着エレメントの製造方法を改善することである。

この課題は、具体的には請求項１の特徴部分による、冒頭に述べた形式の吸着エレメントにより解決される。方法的にはこの課題は、請求項１４の特徴部分により解決される。

本発明により、任意に成形された本体（とりわけ金属体）に吸着剤粒子を、持続的かつ安定して被覆することができる。これは使用されるバインダー材料が、ヒートポンプの動作中に決してガス放出しないためである。

本発明によれば、とりわけ金属体が液体、好ましくは水性懸濁液の塗布と、これに続く乾燥過程により被覆される。ここで懸濁液は、液相の他に吸着剤粒子、線維およびコロイド結合剤を含む。

ここで別の媒体（固体、気体、または液体）、すなわち懸濁媒体に微細に分布した粒子または小滴は、コロイド（ギリシャ語ｋｏｌｌａ「にかわ」とｅｉｄｏｓ「形態、外観」から）と呼ばれる。個別のコロイドは、典型的には１ｎｍから１０μｍの間の大きさである。これが可動であると（たとえば液体懸濁媒体内で）、コロイドは通例、ブラウン運動を示す。

線維もコロイド結合剤も、不活性または十分に不活性な無機物質のグループから選択される。したがってヒートポンプ運転中に化学反応および／またはガス放出が発生することは決してない。

吸着剤粒子を接着するためのコロイド結合剤として、たとえばコロイド酸化シリコンまたはコロイド酸化アルミニウム／水酸化アルミニウムが使用される。

線維は、層に柔軟性と安定度を与え、収縮亀裂を回避するために使用される。なぜならそのようなことが懸濁液の乾燥の際に発生し得るからである。

層は温度変化に絶え間なく曝されるから、存在する種々の材料、すなわち金属、粘着仲介剤、線維および結合剤の間に応力が発生する。物質は異なる熱膨張係数を有し、したがって加熱の際に異なる体積変化および長さ変化を経験するから、そこから前記の応力が生じる。層の持続的な安定性を獲得するためには、層が限界において弾性でなければならず、層は「呼吸」できなければならないことが判明した。たとえばガラスのような比較的脆い材料により、ある程度の緩和能力を層に得るために、それぞれ使用されるバインダー材料は好ましくは線維形態で使用される。

破壊までの線維の最大可能な撓みは、線維の直径に決定的に依存している。線維が細ければ細いほど、線維は折れることなしに撓むことができ、この線維が埋め込まれた層も全体としてより弾性のある特性を備える。すなわちたとえばガラスのような多孔性の酸化物材料でも、これが線維として処理されれば、ある程度弾性があり、曲げやすい材料が作製される。たとえば飲料水コップガラスは脆く、壊れやすい物体であるが、これに対してガラスウールはまさに大きな柔軟性を有する。個別のガラスウール糸は、折れることなしに、たとえばロールに巻き付けることができる。

本発明によればとくに有利には、大きさの種々異なる線維を使用することができる。比較的大きな線維は、層の間隔が大きいので安定性と弾性を取り結び、一方、比較的小さな線維は間隔が小さいことにより個々の吸着剤粒子を互いに、および比較的大きな線維ならびに基材と結合する（このような層の構造を概略的に示す図１も参照）。

線維材料の使用にはさらに２つの利点がある。１つには、線維によってメッシュ化された層は、衝撃に対してさほど鋭敏ではない。たとえば１つの箇所での衝撃による機械的負荷のため、層が金属から剥がれても、層は全体としては基材面に付着したままである。なぜなら他の箇所が十分な粘着に機能するからである。

第２の利点は、層の熱伝導度である。このことは粘着性および弾性とならんで、コンセプト全体の上手い実現のために重要である。良好な熱伝導度を備える線維が使用されれば、層全体の熱伝導度が上昇する。

コロイドバインダーは、線維、吸着剤粒子および基材および／または金属表面を分子レベルで互いに結合するために、接着剤として必要である。コロイドバインダーは、普通の接着剤に対して、有機質である必要がなく（市販の接着剤、たとえばＵｈｕ、エポキシ樹脂、Ｐａｔｔｅｘ等は前記の欠点を備える有機物質からなる）、また吸着剤の孔に完全にまたは部分的にも癒着することがないという利点を有する。吸着剤の孔が完全に癒着することが、ヒートポンプでの適用の際に回避される。なぜならこの吸着剤では、冷却剤が吸着または脱離するのが阻止されているからである。

線維を用いて部分的な弾性層を作製する前記技術のあり得る欠点は、方向性のあるせん断力によって塗布プロセス中に、場合により線維の優先的な配向が形成されることである。このような優先的な配向は、懸濁液の乾燥過程中に収縮亀裂の発生を引き起こし得る。一般的に吸着剤層の機械的補強は線維の長手軸の方向でだけ行われる。しかし層は熱負荷の間、すべての空間方向において異方性の負荷に曝されるから、線維のランダムな分散が好ましい。このようなランダムな分散は、懸濁液がそれぞれの基材にスプレーされることより十分に達成することができる。スプレーは不規則に作用する弱いせん断力を引き起こす。そのようにすると線維は、もはや方向性を以て整列することができない。第２のやり方は、懸濁液に加えられるガス発生体を添加することであり、このガス発生体が懸濁液の乾燥過程中に層内に均一に分布して存在し、気泡形成により線維の配向がランダムに分散されるようになる。まだ液状の懸濁液から乾燥前に気泡が発生すると、この気泡により不規則でランダムに分散された懸濁液の渦巻が発生し、これにより存在する線維が望みのように不規則に分散される。加えて気泡は、乾燥した層を緩やかにし、形成される空洞とチャネルは水素分子の拡散を容易にするが、しかし他面では層内の熱輸送を困難にする。

ガス形成体は、反応性および／または揮発性物質の群から選択され、したがって懸濁液の乾燥プロセスの後には、ヒートポンプの機能に影響し得るガスはもはや形成されない。

本発明のさらなる利点および詳細は以下のとおりである：
１．しっかり付着する層を、平均長が約１００μｍで直径が５〜１２μｍの碾かれた線維を吸着剤粉末と完全混和し、酸化アルミニウム／酸化シリコンベースのコロイドバインダーを加えることによって得ることができる。生成した水性懸濁液は再度、完全混和され、次に任意の基材に塗布される。乾燥過程の後、この層は親水性表面を備える種々の材料、たとえば銅、ガラス、アルミニウム、陶磁器に付着する。

２．多孔性の上昇されたしっかり付着する層が、線維、吸着剤粒子およびコロイドバインダーを含む懸濁液に、たとえば過酸化水素および過酸化水素を分解する触媒、たとえば塩化鉄（ＩＩＩ）を添加する場合、上記１．で示したように得られる。過酸化水素は次式にしたがい分解する。

Ｈ_２Ｏ_２ → Ｈ_２Ｏ ＋ １／２ Ｏ_２
生成された酸素は漏出し、層の乾燥の際に約５０μｍの大きさの孔となる。

ここで塩化鉄（ＩＩＩ）は、過酸化水素を分解する触媒の対する例としてだけ挙げたらものであり、条件に応じて選択することのできる多数の適切な触媒が他に存在する。さらなる例として挙げれば：ＭｎＯ_２、コロイドＭｎＯ_２、ＭｎＣｌ_２、Ｆｅ（ＯＨ）_２、Ｆｅ（ＯＨ）_３、コロイドＦｅ（ＯＨ）_３である。とりわけ特定の遷移金属水酸化物／酸化物のコロイド形態での使用が有利であり得る。なぜならこれらは、Ｈ_２Ｏ_２の分解に対して高い触媒活性を有しているからであり、したがって少量だけ添加すれば良いからであり、さらにこれらは、触媒粒子が十分な大きさの場合、吸着剤孔に浸入することができないからである。浸入するようなことがあると、性能低下につながり得る。

３．熱伝導度の改善されたしっかり付着する層が、線維として熱伝導度の良い線維、たとえば炭素繊維を使用する場合、上記１．で示したように得られる。

４．さらに熱伝導度の改善されたしっかり付着する層が、カーボンナノチューブ（または炭素ナノ小管）が数パーセントの質量割合で添加され、懸濁液内に均一に分散される場合、上記１．で示したように得られる。好ましくは親水化された多層体ＣＮＴ（カーボンナノチューブ）が使用される。

５．熱伝導度が改善され、多孔度の高められたしっかり付着する層を、付加的にたとえば過酸化水素とたとえば塩化鉄（ＩＩＩ）を懸濁液に、懸濁液に対する分解触媒として加える場合、上記４．のように作製することができる。ここで塩化鉄（ＩＩＩ）は、この種の分解触媒に対する単なる例である（２．も参照）。

完全にするため、さらに以下の関連する従来技術を指摘する。

ドイツ特許公開公報第１０２００６０２８３７２号から、多数の線維が伝熱性の粘着フィルムにより壁に固定される伝熱体が公知である。ここで実施形態によれば、個別の線維は吸着剤により覆われる。吸着剤層が懸濁液の形態で取り付けられる吸着剤エレメントまたは方法は、この刊行物には開示されていない。

ドイツ特許公開公報第１０２００５００００２２号から、吸着性の形状体、ならびにその製造方法と使用が公知である。しかし使用される粉末または使用される顆粒は、この解決手段では層の形態ではなく、いわゆる材料集合体（緩く混合された、または互いに圧縮された、または焼成された固体粒子からなる混合物）としてケージの中に配置されている。

本発明による吸着エレメント、ならびに本発明の吸着エレメントの製造方法を以下、いくつかの実施例に基づいて詳細に説明する。

本発明の実施形態の概略図である。

すべての基材が、被覆前に念入りにクリーニングされ、脱脂された。アルミニウム基材の場合、酢洗い脱脂剤により脱脂された。

実施例ａ）からｅ）に提示されたすべての吸着剤層は、使用されるアルミニウム板にしっかり付着し、熱的負荷の際にも板から剥がれない。それぞれ達成された安定度の最初の検査のために、被覆された板が複数回、熱的衝撃に曝された。このために板は、約１６０℃の炉に格納され、すぐに氷水の満たされたバケツに入れられた。その後、この手続が最高３回繰り返された。別の実験では、特別のテスト構造体によって層が１２０℃にもたらされ、１０分後に２０℃にもたらされた。加熱の際には乾燥した空気が、冷却の際には湿った空気が被検体を介して通流された。このやり方での１５，０００サイクル後にも、被検体は安定性問題を有しない。

作製された層の平均層厚は、約３５０から４５０μｍである。

吸着剤割合は、比較例も含めた実施例に示されたすべての層において、完全に水和された吸着剤の７０％（質量割合）である。

ａ）Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ社のＦＡＭ分子ふるいを使用して、アルミニウム板にしっかり付着した分子ふるい層の提示：水和されたＦＡＭ分子ふるい９グラムが、直径が７マイクロメータ（＝μｍ）まで、平均長が約１００マイクロメータの碾かれた炭素繊維２．５ｇと完全混和された。４ｇの脱イオン水が加えられた。酸化アルミニウムにより被覆され、３０％（重量％）の固体含有率を有する水性のコロイド状酸化ケイ素４．３ｇの添加の後、かゆ状の混合物がすり込みによって均質化された。生成された懸濁液がアルミニウム板に塗布された。懸濁液は室温で乾燥された。乾燥した層を、１５０℃の炉中で６から１２分の間、熱処理した。

ｂ）ＵＯＰ社の分子ふるいＤＤＺ−７０を使用して、アルミニウム板にしっかり付着した分子ふるい層の提示：ａ）の説明と同様に処理された。Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ社のＦＡＭ分子ふるいの代わりに、ＵＯＰ社の分子ふるいＤＤＺ−７０が使用された。

ｃ）Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ社の分子ふるいＦＡＭとガラス繊維を使用して、アルミニウム板にしっかり付着した分子ふるい層の提示：ａ）の説明と同様に処理されたが、炭素繊維の代わりに、直径が６マイクロメータ、長さが約１００マイクロメータの碾かれたガラス繊維が使用された。

ｄ）Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ社の分子ふるいＦＡＭと炭素繊維を使用して、多孔度が高められてアルミニウム板にしっかり付着した分子ふるい層の提示：ａ）の説明と同様に処理されたが、アルミニウム板に塗布する前に、十分な過酸化水素と塩化鉄（ＩＩＩ）が溶液に混和された点で異なる。これにより、完成した層は十分な多孔性を有し、過酸化水素の混和後、懸濁液は１０分以内に塗られた。

ｅ）Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ社の分子ふるいＦＡＭと炭素繊維ならびにカーボンナノチューブを使用して、アルミニウム板にしっかり付着した分子ふるい層の提示：この層の提示のために、ａ）に説明したように処理したが、０．４ｇの水の代わりに、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）を含有する水性溶液０．４ｇが添加された。このためにＣＮＴは親水化された。

ｆ）Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ社のＦＡＭ分子ふるいを使用して、ガラス、銅および陶磁器基材にしっかり付着した分子ふるい層の提示：ａ）に説明したように処理したが、以下の基材が被覆された。顕微鏡用の標準スライドガラス、銅板および陶磁器。コーティングはそれぞれの基材にしっかり付着し、強い機械的作用（たとえばノミ）の下でだけ剥がれるコーティングは、熱的な衝撃負荷の際にも基材から剥がれない。銅板上に提示された層を１６０℃にもたらし、その後、氷水に浸漬することができ、層に目視できる変化が生じることがない。ガラスと陶磁器の場合には、この処理でこのセラミック対象物に部分的なひびが生じる。しかしながら分子ふるい層は破片に付着したままである。

ｇ）比較例、ＵＯＰ社の分子ふるいＤＤＺ−７０とＳｅｐｐＺｅｕｇ ＧｍｂＨ社の高温バインダー、ソウレンセンセメント８番を使用。４．２５ｇの分子ふるいＤＤＺ−７０と、１．８３ｇのソウレンセンセメント粉末と、５ｍｌの脱イオン水とが互いに混和され、この混合物４．４ｇが、５０ｃｍ^２の面積の脱脂されたアルミニウム板に塗られた。この層では、顕著に識別される多数の収縮亀裂が層に生じる。

ｈ）比較例、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ社の分子ふるいＦＡＭとＳｅｐｐＺｅｕｇ ＧｍｂＨ社の高温バインダー、ソウレンセンセメント８番を使用。ｇ）と同じように処理したが、ただし分子ふるいＤＤＺ−７０の代わりに分子ふるいＦＡＭが使用された。この層でも同様に、顕著に識別される多数の収縮亀裂が層に生じる。

ｉ）比較例、ＵＯＰ社の分子ふるいＤＤＺ−７０とＫａｇｅｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｔｅｃｈｎｉｋ ＧｍｂＨ社の高温バインダー、Ｃｅｒａｍａｂｏｎｄ５６９を使用。このバインダーはペーストである。作製すべき層中に３０％のバインダー割合を達成するために、バインダーの固体割合が硬化過程の前後で計量により求められた。
８３％が決定された。層を提示するために４．２５ｇの分子ふるいＤＤＺ−７０が、約１ｇの水により湿らされ、２．１９ｇのＣｅｒａｍａｂｏｎｄ５６９と、すり鉢で完全混和された。この混合物４．４ｇが、約５０ｃｍ^２のアルミニウム板の表面に塗布された。乾燥後、多数の収縮亀裂が識別され、軽く振動すると層が部分的に板から落下した。

ｊ）比較例、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ社の分子ふるいＦＡＭとＫａｇｅｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｔｅｃｈｎｉｋ ＧｍｂＨ社の高温バインダー、Ｃｅｒａｍａｂｏｎｄ５６９を使用。ｈ）の実施例と同様に処理された。収縮亀裂が例ｉ）とは異なり、ルーペによらなければ識別されない。しかし層は、例ｉ）で作製されたものよりほんのわずか安定しているだけで、軽く振動すると落下する。

１ 支持体材料
２ バインダー材料
３ 吸着剤粒子
４ 無機繊維
４．１ 「長い」線維（約１００マイクロメータ長）
４．２ 「短い」線維（約１０マイクロメータ長）

Claims (18)

1. バインダー材料（２）により吸着剤粒子（３）が吸着層として配置された支持体材料（１）を備える吸着エレメントにおいて、
   懸濁液として塗布された吸着層が無機繊維（４）を含み、バインダー材料（２）がコロイドとして構成されている、ことを特徴とする吸着エレメント。
2. コロイドバインダー材料（２）が無機の不活性物質から形成されている、ことを特徴とする請求項１記載の吸着エレメント。
3. コロイドバインダー材料（２）が、酸化シリコン、酸化アルミニウム、または水酸化アルミニウムから選択されてなる、ことを特徴とする請求項１または２記載の吸着エレメント。
4. 吸着剤粒子（３）として、ゼオライト、シリカゲル、アルミナ、または活性炭が選択されて使用される、ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項記載の吸着エレメント。
5. 吸着層は、３００から５００マイクロメータの厚さを有する、ことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項記載の吸着エレメント。
6. 吸着層は、質量割合で５０％超、好ましくは７０％、とくに好ましくは８０％から８５％の吸着剤粒子（３）を有する、ことを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項記載の吸着エレメント
7. 懸濁液として塗布された吸着層は、ガス発生体を含む、ことを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項記載の吸着エレメント。
8. ガス発生体は、反応性物質および／または揮発性物質から選択して形成されている、ことを特徴とする請求項７記載の吸着エレメント。
9. 線維（４）は不活性物質から形成されている、ことを特徴とする請求項１から８までのいずれか１項記載の吸着エレメント。
10. 線維（４）は種々異なる長さに構成されている、ことを特徴とする請求項１から９までのいずれか１項記載の吸着エレメント。
11. 線維（４）は、８０から１２０マイクロメータの長さを有する、ことを特徴とする請求項１から１０までのいずれか１項記載の吸着エレメント。
12. 線維（4）は、最高１２マイクロメータの直径を有する、ことを特徴とする請求項１から１１までのいずれか１項記載の吸着エレメント。
13. 線維（４）は、良熱伝導性に、好ましくは炭素繊維またはガラス繊維として、またはカーボンナノチューブとして構成されている、ことを特徴とする請求項１から１２までのいずれか１項記載の吸着エレメント。
14. 支持体材料（1）は金属から、とりわけアルミニウムから形成されている、ことを特徴とする請求項１から１３までのいずれか１項記載の吸着エレメント。
15. バインダー材料（２）により吸着剤粒子（３）が吸着層として支持体材料（１）上に施与された吸着エレメントの製造方法において、
    吸着層が、コロイドとして構成されたバインダー材料（２）、吸着剤粒子（３）および無機繊維（４）からなる、乾燥すべき懸濁液として支持体材料（１）の上に塗布される、ことを特徴とする製造方法。
16. 懸濁液が支持体材料（１）の上に、スプレー、塗布、または浸漬により選択的に施与される、ことを特徴とする請求項１５記載の方法。
17. 懸濁液には、過酸化水素および過酸化水素を分解する触媒が添加される、請求項１５または１６記載の方法。
18. 懸濁液には、均一に分散されて、質量割合が数パーセントのカーボンナノチューブが添加される、ことを特徴とする請求項１５から１７までのいずれか１項記載の方法。

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