JP2023504182A - 低エミッション吸着体 - Google Patents

Abstract

本明細書は、吸着体組成物および材料、ならびに低いＤＢＬブリードエミッション性能を提供するそれらを備えるシステムを提供する。記載の材料は、現在利用可能な材料と比較して、予想外の製造上の利点を提供する。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、「Ｌｏｗ Ｂｌｅｅｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ａｄｓｏｒｂｅｎｔ」と題する２０１９年１２月２日出願の米国仮特許出願第６２／９４２，６１５号の優先権を主張し、その内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

本開示は、様々な態様および実施形態における、吸着材料およびそれを含む蒸発エミッション制御システムに関する。

自動車の燃料システムからのガソリン燃料の蒸発は、炭化水素の大気汚染の主な潜在源である。これらの燃料蒸気のエミッションは、車両が走行中、給油中、またはエンジンを停止した状態で駐車している時に発生する。このようなエミッションは、燃料システムから排出される燃料蒸気を吸着するために活性炭を使用するキャニスターシステムによって制御されることができる。特定のエンジン動作モードでは、キャニスターシステムを周囲空気でパージして活性炭から燃料蒸気を脱着させることにより、吸着された燃料蒸気が活性炭から定期的に除去される。そして再生された炭素は、別の燃料蒸気を吸着する状態にある。

この用途のためのより空間効率の良い活性炭吸着体は、高い蒸気分圧に向かって急勾配の吸着容量を有するｎ－ブタン蒸気吸着等温線を特徴とすることは当技術分野で周知である（米国特許第６，５４０，８１５号）。このように、吸着体は、ガソリン燃料に存在する蒸気のタイプの比較的高濃度で高い容量を有し、吸着体は、低蒸気濃度または分圧にさらされた場合、例えばパージ中に、これらの捕集された蒸気の放出を促進する。これらの高性能活性炭は、「小さなメソ細孔」として大量の細孔容積を有し（例えば、ＳＡＥ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒｓ９０２１１９および２００１－０３－０７３３、ならびにＢｕｒｃｈｅｌｌ １９９９、ｐｐ．２５２－２５３）、これは、窒素吸着等温線の分析のＢＪＨ法（例えば、米国特許第５，２０４，３１０号）によって測定される場合、サイズが約１．８ｎｍ～約５ｎｍであることが好ましい。（ＩＵＰＡＣ分類によると、これらは２ｎｍ未満のマイクロ細孔サイズ範囲内の約１．８～２ｎｍサイズの細孔と、２～５０ｎｍメソ細孔サイズ範囲内の約２～５ｎｍサイズの細孔である。） 小さなメソ細孔は、凝縮相として蒸気を捕集するのに十分に小さいが、低分圧の蒸気にさらすると容易に空になる。したがって、これらの細孔内の容積は、ガソリン作業容量（ＧＷＣ）として知られる、キャニスター容積内の吸着体による回収可能な蒸気容量と線形に相関し、同様に、参照により本明細書に組み込まれる標準ＡＳＴＭ ５２２８法によって測定される、吸着体のＡＳＴＭブタン作業容量（ＢＷＣ）と線形に相関する。一般的に、この用途の市販の活性炭製品のＡＳＴＭ ＢＷＣの範囲は、約３～約１７ｇ／ｄＬであり、キャニスターシステムの燃料蒸気源に向かう作業容量、および大気ポートまたはベント側に向かう一つまたは複数の後続の容積（つまり、ベント側吸着容積）で使用されるより低いＢＷＣ炭素には、９＋ｇ／ｄＬのＢＷＣ炭素が適している。

環境問題の高まりは、炭化水素エミッションの厳格な規制を推進し続けている。日中加温（すなわち、昼間の加温）中に車両が暖かい環境に駐車される場合、燃料タンク内の温度が上昇し、その結果、燃料タンク内の蒸気圧が上昇する。通常、車両から大気中への燃料蒸気の漏れを防止するために、燃料タンクは、燃料蒸気を一時的に吸着できる好適な燃料吸着材料を含むキャニスターへ導管を通って排気される。キャニスターは、車両が静止している場合、流体の燃料蒸気が燃料タンクから燃料タンク導管を通り、一つまたは複数の吸着容積を通り、大気に開放されたベントポート外に出るように、蒸気または流体の流路を画成する。燃料タンクからの燃料蒸気および空気の混合物は、キャニスターの燃料蒸気入口を通ってキャニスターに入り、燃料蒸気が一時貯蔵域で吸着される吸着容積中へ拡散し、浄化された空気は、キャニスターのベントポートから大気に放出される。エンジンが作動すると、周囲空気がキャニスターのベントポートを通ってキャニスターシステム中に引き込まれる。パージ用空気は、キャニスター内の吸着容積を通って流れ、吸着容積に吸着した燃料蒸気を脱着してから、燃料蒸気パージ導管を通って内燃エンジンに入る。パージ用空気は、吸着容積に吸着された燃料蒸気の全てを脱着するわけではなく、結果として、大気に放出される可能性のある残留炭化水素（「ヒール」）が生じる。

さらに、気相と局所的に平衡状態にあるヒールは、燃料タンクからの燃料蒸気がエミッションとしてキャニスターシステムを通って移動することも可能にする。このようなエミッションは、通常、車両が駐車され、数日間にわたって日中の温度変化を受ける場合に発生し、これは、一般的に「ダイアーナルブリージングロス」（ＤＢＬ）エミッションと呼ばれる。カリフォルニア州の低公害車規制により、キャニスターシステムからのこれらのＤＢＬエミッションは、２００３モデルイヤー以降の多くの車両では１０ｍｇ未満（「ＰＺＥＶ」）であり、２００４モデルイヤー以降の多くの車両では５０ｍｇ未満、通常は２０ｍｇ未満（「ＬＥＶ－ＩＩ」）であることが望ましいとされている。

現在、カリフォルニア州の低公害車規制（ＬＥＶ－ＩＩＩ）および米国連邦規格Ｔｉｅｒ ３基準は、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ Ｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅ Ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ ａｎｄ Ｔｅｓｔ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ｆｏｒ ２００１、およびＳｕｂｓｅｑｕｅｎｔ Ｍｏｄｅｌ Ｍｏｔｏｒ Ｖｅｈｉｃｌｅｓ，２０１２年３月２２日に記載されているように、Ｂｌｅｅｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ Ｔｅｓｔ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ （ＢＥＴＰ） にしたがってキャニスターのＤＢＬエミッションが２０ｍｇを超過しないことを義務づけている。さらに、ＤＢＬエミッションに関する規定は、特にパージ空気のレベルが低い場合に、蒸発エミッション制御システムに課題を出し続けている。例えば、ＤＢＬエミッションの可能性は、パワートレインが内燃エンジンと電気モーターの両方である車両（「ＨＥＶ」）、および内燃エンジンを自動的にシャットダウンして再始動するアイドリングストップシステムを備えてエンジンがアイドリングに費やす時間を短縮し、それによって燃料消費量とテールパイプエミッションを削減する車両を含むハイブリッド車両の場合、より深刻になる可能性がある。

このようなハイブリッド車両では、車両操作中の時間のほぼ半分は内燃エンジンが停止になる。吸着体に吸着される燃料蒸気は、内燃エンジンが動作中の場合にのみパージされるため、ハイブリッド車のキャニスター内の吸着体は、従来の車両と比較して半分未満の時間で、しばしば５５ＢＶ～１００ＢＶの範囲内で新鮮な空気でパージされる。ここで、「ＢＶ」は、パージ流量の総量のキャニスターシステム内の吸着体の容積に対する比率である。それでも、ハイブリッド車両は従来の車両とほぼ同じ量の蒸発燃料蒸気を発生させる可能性がある。ハイブリッド車両の低いパージ頻度と低いパージ体積は、キャニスター内の吸着体から残留炭化水素ヒールを除去するには不十分である可能性があり、その結果、ＤＢＬエミッションが高くなる。最適な駆動性能、燃料効率、テールパイプエミッション用に設計されている場合、他のパワートレインも同様に、キャニスターをリフレッシュするための高レベルのパージを提供することが課題であり、エンジンに最適な混合気と速度を提供することが課題である。これらのパワートレインには、ターボチャージャー付きまたはターボアシストエンジン、スタート／ストップ、ハイギアトランスミッション、およびガソリン直噴（「ＧＤＩ」）エンジンが含まれる。

対照的に、世界的には、蒸発エミッション規制は米国より厳しくなかったが、現在では、米国がとった道に沿って規制がより厳しくなる傾向にある。特に、軽量車の使用が急速に増加しており、空気の質の問題が緊急の注意を必要とする地域では、車両燃料のより良い使用とよりクリーンな空気のためのより厳密な制御の利点の認識が高まっている。注目すべき例として、中華人民共和国環境保護省は、２０２０年に実施するために、燃料蒸気エミッションの制限を含む規制を２０１６年に発表した（「Ｃｈｉｎａ ６」としても知られている「Ｌｉｍｉｔｓ ａｎｄ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ｆｒｏｍ Ｌｉｇｈｔ－Ｄｕｔｙ Ｖｅｈｉｃｌｅｓ，ＧＢ １８３５２．６－２０１６、を参照）。この規格は、通常温度および低温での排ガスエミッション、リアルドライビングエミッション（ＲＤＥ）、クランクケースエミッション、蒸発エミッションおよび給油時エミッション用の強制点火エンジン、を搭載するハイブリッド電気車両を含む、小型車両の制限および測定方法、技術的要件、ならびに公害防止装置の耐久性測定方法、ならびに車載診断システム（ＯＢＤ）を規定する。蒸発エミッション制御に加えて、車搭載型燃料供給時蒸気回収装置（ＯＲＶＲ）が必要である。蒸発エミッションは、自動車の燃料（ガソリン）システムから排出される炭化水素蒸気として定義され、（１）燃料タンク内の温度変化によって生じる炭化水素エミッションである燃料タンクブリージングロス（ダイアーナルロス）、および（２）一定期間の運転後に停車中の車両の燃料システムから発生する炭化水素エミッションである、ホットソーク損失を含む。車両全体のテストのテストプロトコルとエミッション制限は規制で規定されているが、総エミッションに寄与する構成要素（例えば、蒸発エミッション制御キャニスターシステム、燃料タンクの壁、ホース、チューブ等）の設計限界については、自動車メーカーによる割り当てに余裕がある。割り当てのうち、蒸発エミッション制御キャニスターシステムの限度は、一般的に、燃料システムおよび車両設計プロセスにおいて、Ｃｈｉｎａ６規制の全体的な車両要件を満たすための設計バランスの一部として、２日目のＤＢＬエミッションが１００ｍｇ未満と設定される。

しかし、高い作業容量性能と規制範囲内の燃料エミッションのためのシステムの設計の必要性に直面して、当技術分野で周知のように、ＧＷＣ性能およびＢＷＣ特性が増加するにつれて、ブリードエミッション性能が不均衡に増加する。例えば、ＳＡＥ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒ ２００１－０１－０７３３、および米国特許第６，５４０，８１５号の表（１１ ＢＷＣ対１５ ＢＷＣの活性炭の比較および発明データ）を参照されたい。

高い作業容量と低いＤＢＬエミッション性能という明らかに相反するニーズを満たすために、いくつかの方法が報告されている。一つの方法は、パージガスの容積を大幅に増やして、吸着容積から残留炭化水素ヒールの脱着を促進することである。米国特許第４，８９４，０７２号を参照のこと。しかし、この方法には、パージ工程中にエンジンへの燃料／空気混合物の管理が複雑になるという欠点があり、テールパイプエミッションに悪影響を及ぼす傾向があり、このような高レベルのパージは特定のパワートレイン設計では利用できない。設計および設置の費用はかかるが、エンジンの負圧のみに依存する場合、エンジンの負圧を補完し、エンジン性能とテールパイプ排出制御に関するいくつかの問題を回避する手段として、蒸発エミッション制御システム内のある場所で補助ポンプを使用して、パージの流量または体積を補足、支援、または増加させることができる。

別の方法は、既存のキャニスターの寸法を再設計すること、または好適な寸法の補助ベント側キャニスターを設置することのどちらかにより、キャニスターのベント側の断面積が比較的小さくなるようにキャニスターを設計することである。この方法は、パージ用空気の強度を高めることにより、残留炭化水素ヒールを低減する。こうような方法の一つの欠点は、比較的小さい断面積がキャニスターに過度の流量制限を与えることである。米国特許第５，９５７，１１４号を参照のこと。

パージ効率を高めるための別の方法は、パージ用空気、もしくは燃料蒸気を吸着した吸着容積の一部、またはその両方を加熱することである。しかし、この方法では、制御システム管理の複雑さが増し、いくつかの安全上の懸念が生じる。米国特許第６，０９８，６０１号および第６，２７９，５４８号を参照のこと。

別の方法は、大気に放出する前に、流体流中の燃料源の近傍に位置する燃料側吸着容積を通して、そして燃料側吸着体の下流に位置する少なくとも一つの後続の（すなわち、ベント側）吸着容積を通して、燃料蒸気を送ることであり、燃料側の吸着容積（ここでは、最初の吸着容積）は、後続の（つまり、ベント側の）吸着容積よりも、増分吸着容量として定義される等温線の傾きが大きくなる。米国再発行特許第ＲＥ３８，８４４号を参照のこと。米国再発行特許第ＲＥ３８，８４４号が、吸着、パージ、およびソークサイクル中の蒸気流路に沿った蒸気および吸着質濃度勾配の動力学に従って、高ＢＷＣ吸着体に存在する吸着等温線の高勾配特性の必然的な結果として、ＢＷＣによるＤＢＬブリードエミッション性能のトレードオフを考慮していることは注目に値する。この方法には、低エミッションを可能にするために様々な特性を備える直列の複数の吸着容積が必要であるという欠点があり、これにより、システムのサイズ、複雑さ、および設計と製造のコストが増加する。

低レベルのパージしか利用できない場合、特に有用な別の方法は、増分吸着容量、ＢＷＣ、特定のｇ－総ＢＷＣ容量のウィンドウ、および流路断面全体でほぼ均一な空気および蒸気の流れ分布を促進する実質的に均一な構造で構成される少なくとも一つの後続の（つまり、ベント側の）吸着体を通して、燃料蒸気を送ることである。米国特許第９，７３２，６４９号および米国特許出願第２０１６／０２７１５５５Ａ１号を参照のこと。

したがって、高作業容量の炭素に対する過剰なＤＢＬブリードエミッションのジレンマが認識され、通常、追加の吸着体、例えば比較的低いＢＷＣを有する吸着容積を備える補助チャンバーの追加によって対処される。米国特許９，６５７，６９１号を参照のこと。しかし、このようなシステムの欠点の一つは、追加の吸着容積を備えることの追加費用である。例えば、製造の複雑さにより、製造速度および製造期間が制限される。

したがって、低レベルのパージエアが使用される場合でも、またはキャニスター内の吸着体がより少ない頻度でパージされる場合、例えばハイブリッド車やスタート／ストップ車、もしくはその両方の場合でも、必要な低ダイアーナルブリージングロス（ＤＢＬ）エミッションを提供するために、可能な限り低コストで、シンプルで、コンパクトな蒸発エミッション制御システムが望ましい。

米国特許第６，５４０，８１５号 米国特許第５，２０４，３１０号 米国特許第４，８９４，０７２号 米国特許第６，０９８，６０１号 米国特許第６，２７９，５４８号 米国再発行特許第ＲＥ３８，８４４号 米国特許第９，７３２，６４９号 米国特許出願第２０１６／０２７１５５５Ａ１号 米国特許第９，６５７，６９１号 米国特許出願第１５／６５６，６４３号 米国特許第６，４７２，３４３号

現在説明されているのは、車両のエミッション制御キャニスターに組み込まれた場合、驚くべきことに予想外に望ましいエミッション性能を示し、同時に、従来のハニカム吸着体と比較していくつかの製造上の利点をもたらす吸着材料である。例えば、記載の吸着材料はより軽く、驚くべきことに、より高い速度で押出し成形されることができ、押出しダイの摩耗が少ない。したがって、記載される吸着材料は、従来の吸着材料と同等またはそれよりも良好に機能する一方で、製造するのにより安価である。

したがって、一態様では、本明細書は、
約１０～約５０ｗｔ％の活性化吸着材料と、
約３～約４０ｗｔ％のガラスマイクロスフェアと、
１００ｗｔ％までの差分量の少なくとも一つの添加材と、を含む、吸着体組成物を提供する。

本明細書に記載の任意の態様または実施形態では、添加材は、有機バインダー、無機バインダー、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも一つを含む。本明細書に記載の任意の態様または実施形態では、有機バインダーは、セルロース系バインダーである。本明細書に記載の任意の態様または実施形態では、無機バインダーは、粘土、シリカ、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも一つである。いくつかの実施形態では、シリカは、シリカゾル材料を含む。

本明細書に記載の任意の態様または実施形態では、本明細書は、
約１０～約５０ｗｔ％の活性化吸着材料、例えば、活性化吸着粉末を含む、または本質的にそれからなる材料と、
約２～約１０ｗｔ％の有機バインダーと、
約２～約５０ｗｔ％の無機バインダー（例えば、粘土、シリカ、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも一つ）と、
約３～約４０ｗｔ％のガラスマイクロスフェアと、を含む吸着体組成物を提供する。

本明細書に記載の任意の態様または実施形態では、本明細書は、約０～約５ｗｔ％のシリカゾルを含む吸着体組成物を提供する。

別の態様では、本明細書は、（ａ）（ｉ）約１０～約５０ｗｔ％の活性化吸着材料、例えば、活性化吸着粉末を含む活性化吸着体組成物、（ｉｉ）約３～約４０ｗｔ％のガラスマイクロスフェア、および（ｉｉｉ）１００ｗｔ％までの差分量の少なくとも一つの添加材、を混合して、吸着体組成物を形成する工程と、（ｂ）吸着体組成物を押出しおよび必要に応じて乾燥させて、押出し成形吸着体組成物を製造する工程と、を含む工程による、押出し成形吸着体組成物を調製するための方法を提供する。任意の態様または実施形態では、添加材は、有機バインダー、無機バインダー、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも一つを含む。本明細書に記載の任意の態様または実施形態では、有機バインダーは、セルロース系バインダーである。本明細書に記載の任意の態様または実施形態では、無機バインダーは、粘土、シリカ、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも一つである。いくつかの実施形態では、シリカは、シリカゾル材料を含む。記載の態様または実施形態のいずれかでは、ハニカムダイは、押出し工程で使用され、ハニカム構造を有する押出し成形された吸着材料を製造する。本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、本明細書に記載のように製造される吸着体組成物または押出し成形吸着体組成物のバインダーは、粘土バインダー、仮焼バインダー、鉱物フラックス、水またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも一つを含む。本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、本明細書に記載のように製造される吸着体組成物または押出し成形吸着体組成物は、約５～約５０ｗｔ％の粘土バインダー、約５～約４５ｗｔ％の仮焼バインダー、約２～約２０ｗｔ％の鉱物フラックスまたはそれらの組み合わせを含む。

記載の態様または実施形態のいずれかでは、本明細書は、（ａ）（ｉ）約１０～約５０ｗｔ％の活性化吸着材料、例えば、活性化吸着粉末を含む活性化吸着材料と、（ｉｉ）約２～約１０ｗｔ％の有機バインダーと、（ｉｉｉ）約５～約５０ｗｔ％の粘土バインダーと、（ｉｖ）約５～約４５ｗｔ％の仮焼粘土バインダーと、（ｖ）約２～約２０％の鉱物フラックスと、（ｖｉ）約０～約５ｗｔ％のシリカゾルと、（ｖｉｉ）約３～約４０ｗｔ％のガラスマイクロスフェアと、を混合して吸着体組成物を形成する工程と、（ｂ）吸着体組成物を押出し、押出し成形吸着体組成物または物品を形成する工程と、を含む工程によって製造される押出し成形吸着体組成物または物品を提供する。いくつかの実施形態では、ハニカムダイは、押出し工程で使用され、ハニカム構造を有する押出し成形吸着体組成物を製造する。

本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、押出し成形可能な吸着体組成物は、活性化吸着粉末を含む約１０～約５０ｗｔ％の活性化吸着材料と、約２～約１０ｗｔ％のポリマー有機バインダーと、約５～約５０ｗｔ％の粘土バインダーと、約５～約４５ｗｔ％の仮焼バインダーと、約２～約２０％の鉱物フラックスと、約０～約５ｗｔ％のシリカゾルと、約３～約４０ｗｔ％のガラスマイクロスフェアと、を含む。

本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、押出し成形可能な吸着体組成物または押出し成形吸着体物品は、本明細書に記載の０．０５～１マイクロメートルの細孔容積の０．０５～１００マイクロメートルの細孔容積に対する比が、約７０％を超える、または約７５％を超える、約８０％を超える、または約９０％を超える。

本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、押出し成形可能な吸着体組成物または押出し成形吸着体物品は、本明細書に記載の０．０５～０．５マイクロメートルの細孔容積の０．０５～１００マイクロメートルの細孔容積に対する比が、約２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、または９０％を超える。

別の態様では、本開示は、少なくとも一つの燃料側吸着容積および少なくとも一つのベント側吸着容積を備える蒸発エミッション制御キャニスターシステムを提供し、少なくとも一つの燃料側または少なくとも一つのベント側吸着容積のうちの少なくとも一つは、本明細書に記載の押出し成形吸着体組成物を含む。

本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、キャニスターシステムは、均一なセル構造を有する一つまたは複数のベント側吸着容積を備え、すなわち、吸着容積内のほぼ全てのセルが同じサイズである。

本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、本明細書に記載の押出し成形吸着体組成物は、１００ｍｇ以下の２日間のダイアーナルブリージングロス（ＤＢＬ）エミッションを示し、例えば、２０１２ Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ Ｂｌｅｅｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ Ｔｅｓｔ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ （ＢＥＴＰ）によって測定された４０ｇ／時ブタン充填工程後に適用された指定量のパージ空気量で約５ｍｇ～約１００ｍｇである。

別の態様では、本明細書は、蒸発エミッション制御システムにおける燃料蒸気エミッションを低減するための方法を提供し、方法は、燃料蒸気を、本明細書に記載の押出し成形吸着体組成物を含む本明細書に記載の蒸発エミッション制御システムと接触させることを含む。

有用性に関する前述の全般的な記載は、例示の目的でのみ提示するものであり、本開示および添付の請求の範囲を限定することは意図されない。本発明の組成物、方法、およびプロセスに関連する別の目的および利点は、本発明の特許請求の範囲、詳細な説明、および実施例の観点から当分野の当業者には明らかであろう。例えば、本発明の様々な態様および実施形態は多くの組み合わせで使用することができ、それらすべてが本明細書により明示的に予期される。こうしたさらなる利点、目的及び実施形態は、本発明の範囲内に明文で含まれる。本発明の背景を解説するために、および特定の場合には実施に関して追加の詳細を提供するために使用される公表文献および他のマテリアルは参照により組み込まれる。

この明細書に組み込まれてその一部を形成する添付の図面は、本発明のいくつかの実施形態を図示するものであり、この説明と共に、この発明の原理を説明するのに役立つ。図面は、本発明の実施形態の解説の目的のためのみであり、本発明を限定すると解釈されるものではない。この発明の例示的な実施形態を示す添付の図面とあわせて、以下の発明を実施するための形態から、この発明のさらなる目的、特徴及び利点が明らかになることとなる。

図１は、本明細書に記載の吸着容積（例えば、ＰＰＡＶ）が利用されることができる、可能な位置を例示する、例示的な蒸発エミッション制御キャニスターシステムの断面図である。 図２は、本明細書に記載の吸着容積（例えば、ＰＰＡＶ）が利用されることができる、別の可能な位置を例示する、例示的な蒸発エミッション制御キャニスターシステムの断面図である。 図３は、本明細書に記載の吸着容積（例えば、ＰＰＡＶ）が利用されることができる、可能な位置を例示する、例示的な蒸発エミッション制御キャニスターシステムの断面図である。 図４は、本明細書に記載の吸着容積（例えば、ＰＰＡＶ）が利用されることができる、可能な位置を例示する、例示的な蒸発エミッション制御キャニスターシステムの断面図である。 図５は、メインキャニスターに二つの吸着容積のみがあり、直列補助ベント側キャニスター内に二つのＰＰＡＶハニカムが存在する場合の、比較例および本発明の例のＤＢＬエミッション性能が測定されたシステムを例示した例示的な蒸発エミッション制御キャニスターシステムの断面図である。 図６は、直列補助ベント側キャニスター内に二つのＰＰＡＶハニカムが存在する場合の、比較例および本発明の例のＤＢＬエミッション性能が測定されたシステムを例示した例示的な蒸発エミッション制御キャニスターシステムの断面図である。 図７は、二つの異なるサンプルサイズの例示的配合物および比較の配合物の、最大の日のエミッション（ｍｇ）の比較である。 図８は、本明細書に記載の例示的な配合物と比較した比較例のダイ摩耗に及ぼす効果である。 図９は、本明細書に記載の例示的な配合物と比較した比較例のダイ摩耗に及ぼす効果である。

ここで、以下に本開示をより詳細に説明するが、本開示の全ての実施形態が示されるわけではない。本開示は例示的な実施形態を参照して説明されてきたが、本開示の範囲から逸脱することなく、様々な変更を行うことができ、その要素を均等物で置き換えることができることを当業者は理解するであろう。さらに、本開示の本質的な範囲から逸脱することなく、特定の構造または材料を本開示の教示に適合させるために、多くの修正を加えることができる。

出願に添付されている図面は、例示のみを目的としている。それらは、本出願の実施形態を限定することを意図していない。また、図面は正確な縮尺率ではない。図の間で共通の要素は、同じ数字表示を保つ場合がある。

値の範囲が提供される場合、その範囲および別の記載された範囲の上限と下限の間にある各値、およびその記載された範囲内にある値は本発明に含まれることが理解される。これらのより小さな範囲の上限および下限が独立してより小さな範囲に含まれてもよく、これも本発明内に包含され、指定範囲中の任意の具体的に除外される境界値となる。指定範囲が境界値の一つまたは両方を含む場合、それら含まれる境界値のいずれか、両方を除外する範囲も本発明に含まれる。

以下の語を、本発明を説明するために用いる。本明細書において用語が具体的に定義されていない場合、その用語は、本発明の説明においてその使用に関連して当該用語を適用する当業者により当分野において認識されている意味が与えられる。

本明細書において使用される場合、「ａ」および「ａｎ」という冠詞は、文脈により明白に別段の示唆が無い限り、当該冠詞の文法的客体のうちの一つまたは一つ以上（すなわち少なくとも一つ）を指すように本明細書において使用される。一例として、「要素」は一つの要素または複数の要素を意味する。

本明細書および請求の範囲において本明細書に使用される場合、「および／または」という語句は、そのように結合される要素のうちの「いずれか、または両方」を意味すると理解されたい。すなわち、一部の例では要素は結合して存在し、他の例では結合せずに存在する。「および／または」を用いて列記された複数の要素は、同じように解釈されるべきである。すなわち、要素の「一つ以上」がそのように結合されている。「および／または」条項により具体的に特定された要素以外の他の要素が、それら具体的に特定された要素との関連性の有無に関係なく、任意に存在し得る。したがって、非限定的な例として、例えば、「含む」などのオープンエンド型の文言と併せて使用される場合、「Ａおよび／またはＢ」という言及は、一つの実施形態では、Ａのみを指すことがある（任意で、Ｂ以外の要素を含む）；別の実施形態では、Ｂのみを指すことがある（任意で、Ａ以外の要素を含む）；さらに別の実施形態では、ＡとＢの両方を指すことがある（任意で、他の要素を含む）；など。

本明細書および請求の範囲において本明細書で使用される場合、「または」は、上記に定義される「および／または」と同じ意味を有すると理解されるべきである。例えば、リスト内の項目を分離するときに、「または」または「および／または」は包括的なものとして解釈されるものとする。すなわち、多くの要素、または要素のリストのうちの少なくとも一つを含むが、複数も含み、そして任意で列記されていない追加の項目も含む。例えば「～の内のただ一つ」、または「～の内の正確に一つ」、または請求項において使用される場合には「～からなる」など、反対を明確に示唆される用語のみが、多くの要素、または要素のリストのうちの正確に一つの要素の含有を指す。概して本明細書に使用される場合、「または」という用語は、例えば「いずれか」、「～のうちの一つ」、「～のうちの一つのみ」、または「～のうちの正確に一つ」などの排他的な用語が先行する場合にのみ排他的な選択肢（すなわち「一つまたはその他であるが、両方ではない」）を示すものと解釈されるべきである。

請求の範囲、ならびに上述の明細書において、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含有する（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「担持する（ｃａｒｒｙｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、「関与する（ｉｎｖｏｌｖｉｎｇ）」、「保持する（ｈｏｌｄｉｎｇ）」、「構成される（ｃｏｍｐｏｓｅｄ ｏｆ）」などの全ての移行句は、非限定である、すなわちそれらを含むが限定されないことを意味すると理解されたい。移行句「～からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」及び「本質的に～からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」のみについては、米国特許審査便覧第１０版（ｔｈｅ １０ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ Ｐａｔｅｎｔ Ｏｆｆｉｃｅ Ｍａｎｕａｌ ｏｆ Ｐａｔｅｎｔ Ｅｘａｍｉｎｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ）のセクション２１１１．０３に記載されているとおり、それぞれ、クローズドの移行句、セミクローズドの移行句であるものとする。

本明細書において使用される場合、明細書および請求の範囲において、一つ以上の要素のリストに関し、「少なくとも一つ」という語句は、要素リスト中のいずれか一つ、または複数の要素から選択される少なくとも一つの要素を意味すると理解されるべきであるが、必ずしも要素リスト内に具体的に列記される全ての要素のうちの少なくとも一つを含むものではなく、要素リスト中の要素の任意の組み合わせを除外するものではない。さらにこの定義は、「少なくとも一つ」という語句が指す要素リスト内で具体的に特定された要素以外にも、具体的に特定されたそれら要素の関連性の有無にかかわらず、任意で要素が存在し得ることを許容する。したがって、非限定的な例として、「ＡおよびＢのうちの少なくとも一つ（または同等に、「ＡまたはＢのうちの少なくとも一つ」、もしくは同等に、「Ａおよび／またはＢのうちの少なくとも一つ」）とは、一つの実施形態では、Ｂが存在しない（および任意でＢ以外の要素を含む）、任意で複数のＡを含む、少なくとも一つを指すことがあり；別の実施形態では、Ａが存在しない（および任意でＡ以外の要素を含む）、任意で複数のＢを含む、少なくとも一つを指すことがあり；さらに別の実施形態では、任意で複数のＡを含む、少なくとも一つ、および任意で複数のＢを含む、少なくとも一つ、（および任意で他の要素を含む）を指すことがある。など。明確に別の説明がない限り、一つ以上の工程または動作を含む本明細書で請求するあらゆる方法において、その方法の工程または動作の順序は、列挙されているその方法の工程または動作の順序に必ずしも限定されないということも理解されたい。

本明細書で使用する用語「流体」、「ガス」または「ガスの」および「蒸気」または「蒸気の」は、一般的な意味で使用され、文脈から判断して明らかに他の意味に解釈すべき場合を除いて、交換可能であることが意図される。

「Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ａｄｓｏｒｂｅｎｔ Ｍａｔｅｒｉａｌ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｍａｋｉｎｇ ｔｈｅ Ｓａｍｅ」と題する、２０１７年７月２１日に出願の米国特許出願第１５／６５６，６４３号、米国特許公開第２０１６／０２７１５５５Ａ号、米国特許第９，７３２，６４９号、および米国特許第６，４７２，３４３号は、参照によりその全体が全ての目的のために本明細書に組み込まれる。

現在説明されているのは、従来の車両のエミッション制御キャニスターに組み込まれた場合、驚くべきことに予想外に望ましいエミッション性能を示し、同時に、従来のハニカム吸着体と比較していくつかの製造上の利点をもたらす吸着材料である。例えば、記載の吸着材料はより軽く、より高い速度で押出し成形されることができ、押出しダイの摩耗が少ない。したがって、記載の吸着材料は、製造するのにより安価である。

したがって、一態様では、本明細書は、
約１０～約５０ｗｔ％の活性化吸着材料と、
約３～約４０ｗｔ％のガラスマイクロスフェアと、
１００ｗｔ％までの差分量の少なくとも一つの添加材と、を含む、吸着体組成物を提供する。

本明細書に記載の任意の態様または実施形態では、添加材は、有機バインダー、無機バインダー、鉱物フラックス、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも一つを含む。本明細書に記載の任意の態様または実施形態では、有機バインダーは、セルロース系バインダーである。

本明細書に記載の任意の態様または実施形態では、本明細書は、
約１０～約５０ｗｔ％の活性化吸着材料、例えば、活性化吸着粉末を含む、または本質的にそれからなる材料と、
約２～約１０ｗｔ％の有機バインダーと、
約２～約５０ｗｔ％の無機バインダー（例えば、粘土、シリカ、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも一つ）と、
約３～約４０ｗｔ％のガラスマイクロスフェアと、を含む吸着体組成物を提供する。

本明細書に記載の任意の態様または実施形態では、本明細書は、約０～約５ｗｔ％のシリカゾルを含む吸着体組成物を提供する。

記載の態様または実施形態のいずれかでは、本明細書に記載のように製造される吸着体組成物または押出し成形吸着体組成物の無機バインダーは、粘土バインダー、仮焼バインダー、鉱物フラックス、水またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも一つを含む。本明細書に記載の任意の態様または実施形態では、無機バインダーは、粘土、シリカ、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも一つである。いくつかの実施形態では、シリカは、シリカゾル材料を含む。本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、本明細書に記載のように製造される吸着体組成物または押出し成形吸着体組成物は、約５～約５０ｗｔ％の粘土バインダー、約５～約４５ｗｔ％の仮焼バインダー、約２～約２０ｗｔ％の鉱物フラックスまたはそれらの組み合わせを含む。

本明細書に記載の吸着体組成物および押出し成形吸着体組成物は、揮発性有機化合物および他の化学物質を吸着する。当業者によって理解されるように、様々な吸着材料、例えば、活性炭を本発明で使用することができる。最も好適な吸着材料は、意図される用途、特に吸着される揮発性の種の性質に依存する。したがって、本明細書に記載の吸着体組成物および押出し成形吸着体組成物の物理的特性、例えば表面積および細孔構造は、用途により異なる場合がある。

本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、活性化吸着材料は、活性炭、炭化木炭、ゼオライト、粘土、多孔質ポリマー、多孔質アルミナ、多孔質シリカ、モレキュラーシーブ、カオリン、チタニア、セリア、およびそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、活性化吸着材料は、活性炭である。活性炭は、多孔性（すなわち、単位体積当たり多数の細孔を有する）となるように加工されており、これは高い表面積を与える。活性炭は様々な材料から生成できるが、市販されているほとんどの活性炭は、泥炭、石炭、亜炭、木材、ココナッツの殻から作られている。原料に基づいて、炭素は、異なる細孔サイズ、灰分含量、表面状態、および／または不純物プロファイルを有することができる。ココナッツの殻ベースの炭素は、主にミクロポーラスの細孔径を有しているが、木材ベースの化学的な活性炭はメソポーラスサイズの範囲内でかなりの細孔容積を含んでいる。好ましい実施形態では、活性化吸着材料は、活性炭粉体である。

本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、活性化吸着材料の前駆体は、木材である。活性化吸着材料の前駆体は、吸着材料の前駆体を加熱し、酸化剤、例えば、外因的に添加された活性化（すなわち酸化）剤、例えば二酸化炭素、酸素、酸または過熱蒸気を添加して処理することにより活性化されることができる。例示的な活性化吸着材料には、木材に由来し、リン酸で活性化されるＮＵＣＨＡＲ（登録商標）（Ｉｎｇｅｖｉｔｙ Ｓｏｕｔｈ Ｃａｒｏｌｉｎａ、ＬＬＣ、ＳＣ）が挙げられる。

本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、吸着体組成物は押出し成形される。本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、吸着体組成物は、それぞれ吸着体組成物の総重量に基づいて、約１０～約５０ｗｔ％、または約１０～約４５ｗｔ％、約１０～約４０ｗｔ％、約１０～約３５ｗｔ％、約１０～約３０ｗｔ％、約１０～約２５ｗｔ％、または約１０～約２０ｗｔ％、または約１５～約３０ｗｔ％、または約１５～約２５ｗｔ％、または約１５～約３０ｗｔ％、約１５～約３５ｗｔ％、約１５～約４０ｗｔ％、約１５～約４５ｗｔ％、または約１５～約５０ｗｔ％の活性化吸着材料を含む。

本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、活性化吸着材料は、活性炭、炭化木炭、ゼオライト、粘土、多孔質ポリマー、発泡体、多孔質アルミナ、多孔質シリカ、モレキュラーシーブ、カオリン、チタニア、セリア、またはそれらの組み合わせを含む。本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、吸着材料は、活性炭である。活性化吸着材料は、活性化吸着材料前駆体に由来することができる。非限定的な例として、活性化吸着材料前駆体は木、木材粉塵、木粉、コットンリンター、泥炭、石炭、ココナッツ、亜炭、炭水化物、石油ピッチ、石油コークス、コールタールピッチ、フルーツピット、フルーツストーン、ナッツシェル、ナッツピット、おがくず、ヤシ、野菜、例えばもみ殻もしくはわら、合成ポリマー、天然ポリマー、リグノセルロース材料、またはそれらの組み合わせであってもよい。さらに、活性化吸着材料は、化学的活性化、熱的活性化、またはそれらの組み合わせを含む様々なプロセスを用いて製造されてもよいが、これらに限定されない。

一般的に、活性化吸着材料の表面積が大きいほど、その吸着能力は大きくなる。例えば、活性炭の利用可能な表面積は、その細孔容積に依存する。個々の細孔サイズが大きくなると単位容積あたりの表面積が減少するため、一般的に、非常に小さい寸法の細孔の数を最大化すること、および／または非常に大きい寸法の細孔の数を最小にすることによって、大きな表面積が最大化される。

Ｂｒｕｎａｕｅｒ－Ｅｍｍｅｔ－Ｔｅｌｌｅｒ（Ｂ．Ｅ．Ｔ．）表面積法は、材料の特定の表面積を特徴付けることができる。好ましくは、活性化された吸着材料は、約６００～約２０００、約８００～約１８００、または約１０００～約１６００ｍ^２／グラムの窒素Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面を有する。好適な活性炭はまた、活性炭の４０重量％超が３２５メッシュスクリーンを通過するような粒子径を有することによって、およびより望ましくは、活性炭の６５重量％超が３２５メッシュスクリーンを通過するような粒子径を有することによって、特徴付けられることができる。

本明細書に記載の任意の態様または実施形態では、活性化された吸着粉末、例えば、活性炭粉末は、少なくとも約５０ｇ／１００ｇのブタン活性（ｐＢＡＣＴ）を有する。いくつかの実施形態では、活性化吸着体の前駆体のｐＢＡＣＴは、少なくとも約５０ｇ／１００ｇ、５５ｇ／１００ｇ、６０ｇ／１００ｇ、６５ｇ／１００ｇ、７０ｇ／１００ｇ、７５ｇ／１００ｇ、８０ｇ／１００ｇ、８５ｇ／１００ｇ、９０ｇ／１００ｇ、９５ｇ／１００ｇまたはそれ以上であり、その間の全ての値を含む。いくつかの実施形態では、活性化された吸着粉末、例えば、活性炭粉末のｐＢＡＣＴは、約５０ｇ／１００ｇ～約９５ｇ／１００ｇ、約５０ｇ／１００～約９０ｇ／１００ｇ、約５０ｇ／１００ｇ～約８５ｇ／１００ｇ、約５０ｇ／１００ｇ～約８０ｇ／１００ｇ、約５０ｇ／１００ｇ～約７５ｇ／１００ｇ、約５０ｇ／１００ｇ～約７０ｇ／１００ｇ、約５０ｇ／１００ｇ～約６５ｇ／１００ｇ、約５０ｇ／１００ｇ～約６０ｇ／１００ｇであり、間の全ての重複範囲、包含範囲、および値を含む。

本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、吸着体組成物または押出し成形吸着体組成物は、約２～約１０ｗｔ％の有機バインダーを含む。本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、有機バインダーはポリマーバインダーを含む。本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、ポリマーバインダーは、セルロース系、例えば、セルロース、セルロース誘導体、またはそれらの組み合わせである。本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、ポリマーバインダーは、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、メチルセルロース、エチルセルロース、エチルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）、ヒドロキシエチルメチルセルロース（ＨＥＭＣ）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）、メチルヒドロキシエチルセルロース、およびエチルヒドロキシエチルセルロース、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも一つを含む。本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、ポリマーバインダーはセルロースエーテルである。本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、セルロースエーテルはメチルヒドロキシエチルセルロースである。本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、セルロースエーテルは、吸着体の仮焼中に昇華する。

本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、バインダーは、当該技術分野で一般的に公知であるか、または公知となる任意の好適なバインダーを含むことができる。本明細書に記載の実施形態のいずれかでは、吸着体組成物または押出し成形吸着体組成物は、ナイロン、ポリアクリル、フルオロポリマー（ＰＶＤＦ）から選択されるポリマーバインダーを含むことができる。当業者は、いくつかのタイプのバインダーが、本明細書で明示的に企図されるミクロ多孔性またはナノ多孔性のモノリシック炭素質物品に特に有用であることを認識するであろう。例えば、いくつかの実施形態では、バインダーは、メチルセルロース、メチルセルロースエーテル、ヒドロキシブチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、アルギン酸ナトリウム、ヒドロキシエチルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）およびその誘導体およびその金属塩（例えば、カルボキシメチルセルロースナトリウム）、テフロン（登録商標）、ノボラックフェノール樹脂、フミン酸由来ナトリウム塩、グアーガムセルロース、デンプン、リグニン、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、スチレンブタジエン樹脂（ＳＢＲ）、フェノール樹脂、ポリスチレンアクリル酸樹脂、ポリアクリル酸とグリセリン、ポリビニルアルコール、リグニン、およびヒドロキシエチルセルロースの群から選択されるポリオールとの反応生成物、ならびにそれらの誘導体および混合物、芳香族スルホン酸塩の結晶性塩、ポリフルフリルアルコール等、のうちの少なくとも一つである。水性バインダーの代替品は、いくつかの非可溶化非水性バインダー、例えば、粘土、フェノール樹脂、ポリアクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）等の使用である。いくつかの実施形態では、本開示の非水性バインダーは、フルオロポリマー（例えば、ポリ（フッ化ビニリデン）、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素化エチレンプロピレン、またはパーフルオロアルコキシアルカン）、ポリアミド（例えば、ナイロン－６，６’またはナイロン－６）、ポリアミド、フィブリル化セルロース、高性能プラスチック（例えば、ポリフェニレンサルファイド）、フルオロポリマーとのコポリマー、ポリアミドとのコポリマー、ポリイミドとのコポリマー、高性能プラスチックとのコポリマー、またはそれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも一つのバインダーである。

いくつかの実施形態では、バインダーは、熱硬化性ポリマーバインダー、ホットメルトポリマーバインダー、またはそれらの組み合わせを含む。熱硬化性ポリマーバインダーは、周囲温度で液体または固体である熱硬化性樹脂、特に、尿素－ホルムアルデヒド、メラミン－尿素－ホルムアルデヒド、またはフェノール－ホルムアルデヒドタイプの熱硬化性樹脂をベースにした組成物であり、メラミン－尿素－ホルムアルデヒドタイプの樹脂が好ましく、ならびにラテックスフォーム中の熱硬化性（コ）ポリマーのエマルジョンである。架橋剤は、混合物中に組み込まれることできる。架橋剤の例として、塩化アンモニウムを挙げることができる。ホットメルトポリマーバインダーは、一般的に周囲温度で固体であり、ホットメルトタイプの樹脂に基づく。ポリマーバインダーとして、ピッチ、タールまたは他の任意の既知のポリマーバインダーを使用することもできる。

記載の態様または実施形態のいずれかでは、吸着体組成物または押出し成形吸着体組成物はさらに、フェノール樹脂、リグニン、リグノスルホン酸塩、ポリアクリレート、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）等、フルオロポリマー、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリ二塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリアミド（例えば、ナイロン－６，６’もしくはナイロン－６）、高性能プラスチック（例えば、硫化ポリフェニレン）、ポリケトン、ポリスルホン、および液晶ポリマー、フルオロポリマーとのコポリマー（例えば、ポリ（フッ化ビニリデン）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ素化エチレンプロピレン、またはパーフルオロアルコキシアルカン）、ポリアミドとのコポリマー（例えば、ナイロン－６，６’もしくはナイロン－６）、ポリイミドとのコポリマー、高性能プラスチックとのコポリマー（例えば、硫化ポリフェニレン）またはそれらの組み合わせから選択されるポリマーバインダーを含むことができる。

記載態様または実施形態のいずれかでは、本明細書に記載の吸着体組成物または押出し成形吸着体組成物は、粉砕前駆体活性炭材料のポリマーバインダー架橋から生成され、粉砕活性炭材料は粉末の形態である。例えば、いくつかの実施形態では、本明細書に記載の押出成形可能な組成物は、粉末活性炭材料を使用し、米国第６，４７２，３４３号の架橋ポリマーバインダー技術を適用することによって製造される。

本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、ポリマーバインダーは、それぞれ吸着体組成物または押出し成形可能な吸着体組成物の総重量に基づいて、約１ｗｔ％、約２ｗｔ％、約３ｗｔ％、約４ｗｔ％、約５ｗｔ％、約６ｗｔ％、約７ｗｔ％、約８ｗｔ％、約９ｗｔ％、または約１０ｗｔ％の量で含まれ、その間の全ての値および範囲を含む。

記載の態様または実施形態のいずれかでは、ポリマーバインダーの量は、それぞれ押出し成形可能な吸着体組成物の総重量に基づいて約１０ｗｔ％未満、例えば、約０．０５ｗｔ％～約１０ｗｔ％、約０．１ｗｔ％～約１０ｗｔ％、約０．５ｗｔ％～約１０ｗｔ％、約１．０ｗｔ％～約１０ｗｔ％、約１．５ｗｔ％～約１０ｗｔ％、約２．０ｗｔ％～約１０ｗｔ％、約２．５ｗｔ％～約１０ｗｔ％、約３．０ｗｔ％～約１０ｗｔ％、約３．５ｗｔ％～約１０ｗｔ％、または約４．０ｗｔ％～約１０ｗｔ％であり、その間の全ての値を含む。記載の態様または実施形態のいずれかでは、ポリマーバインダーはメチルヒドロキシエチルセルロースであり、それぞれ吸着体組成物または押出し成形可能な吸着体組成物の総重量に基づいて約１０ｗｔ％未満、例えば、約０．０５ｗｔ％～約１０ｗｔ％、約０．１ｗｔ％～約１０ｗｔ％、約０．５ｗｔ％～約１０ｗｔ％、約１．０ｗｔ％～約１０ｗｔ％、約１．５ｗｔ％～約１０ｗｔ％、約２．０ｗｔ％～約１０ｗｔ％、約２．５ｗｔ％～約１０ｗｔ％、約３．０ｗｔ％～約１０ｗｔ％、約３．５ｗｔ％～約１０ｗｔ％、または約４．０ｗｔ％～約１０ｗｔ％の、その間の全ての値を含む量で存在する。請求項に記載の量のポリマーバインダーで、得られた押出し成形された材料は、驚くべきことにそして予想外に有利なＢＷＣならびに比較的低いＤＣＬを提供することが観察された。

従来の組成物は、かなりの割合の本質的にプラスチックである成形可能な無機バインダー材料を含み、したがって、液体と混合される場合、形状に成形または押出し成形されることができ、乾燥および焼成によってその形状を維持する。従来の組成物で使用される成形可能な無機バインダー材料の例は、ボール粘土、例えば市販のＯＬＤ ＭＩＮＥ＃４ボール粘土（Ｋｅｎｔｕｃｋｙ－Ｔｅｎｎｅｓｓｅｅ Ｃｌａｙ Ｃｏｍｐａｎｙ 、Ｍａｙｆｉｅｌｄ，ＫＹから入手可能）である。しかし、望ましくないことに、従来の組成物で必要とされるボール粘土などの材料の高い添加量は、押出しダイの摩耗を増加させ、製造コストを増加させる可能性がある。

有利なことに、本開示の吸着材料および組成物は、ボール粘土の使用を最小化または排除し、したがって、押出しプロセスで使用される押出しダイの摩耗を低減する。

本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、吸着材料または吸着体組成物は、無機バインダーを含む。本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、無機バインダーは、粘土バインダーを含む、または粘土バインダーである。本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、粘土バインダーは、ゼオライト粘土、ベントナイト粘土、モンモリロナイト粘土、イライト粘土、フレンチグリーン粘土、パスカライト粘土、レドモンド粘土、テラミン粘土、リビング粘土、フラー土粘土、オーマライト粘土、バイタルライト粘土、レクトライト粘土、コージライト、ボール粘土、カオリンまたはそれらの組み合わせ、のうちの少なくとも一つを含んでもよい。好ましくは、粘土フィラーは、含水カオリンである。含水カオリンは、その微細な粒子径、板状またはラメラー状の粒子形状および化学的不活性によって特徴付けられる。いくつかの実施形態では、粘土フィラーは、ボール粘土を含まない。例示的な含水カオリンは、Ｒｏｇｅｒｓ Ｋａｏｌｉｎ（Ｉｍｅｒｙｓ Ｋａｏｌｉｎ，Ｉｎｃから市販されている）である。

本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、吸着体組成物は、約５～約５０ｗｔ％の粘土バインダーを含む。本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、粘土バインダーは結晶性シリカが比較的少ない（例えば、約５％未満）。本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、摩耗を減らし、生産設備、例えば押出しダイの耐用年数を延ばすために、粘土の量を最小限に抑える。

本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、吸着体組成物または押出し成形吸着体組成物は、例えば、粘土および／またはシリカゾルを含む、約５～約４５ｗｔ％の仮焼バインダー材料を含む。本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、仮焼粘土バインダーは、微細な粒子と中サイズの粒子との組み合わせである。本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、カオリン粘土バインダーは、仮焼カオリン粒子の微細なサイズと中サイズとの組み合わせである。例えば、ＧＬＯＭＡＸ（登録商標）カオリン（Ｉｍｅｒｙｓ Ｋａｏｌｉｎ，Ｉｎｃ．，ＧＡ）は、中粒子径の仮焼カオリンである。仮焼バインダー材料は、仮焼されたカイヤナイト、ムライト、コージライト、粘土シャモット、シリカ、アルミナ、および他の仮焼または非可塑性耐火セラミック材料ならびにそれらの組み合わせを含むことができる。本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、仮焼バインダー材料は、仮焼カオリン粘土、例えば、ＧＬＯＭＡＸ ＬＬ（Ｉｍｅｒｙｓ Ｋａｏｌｉｎ，Ｉｎｃ．，ＧＡ）を含む。

本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、仮焼バインダー材料は、吸着体組成物または押出し成形可能な吸着体組成物中に、それぞれ組成物の総重量に基づいて、約５～約４５ｗｔ％、約５～約４０ｗｔ％、約５～約３５ｗｔ％、約５～約３０ｗｔ％、約５～約２５ｗｔ％、約２～約２０ｗｔ％、約２～約１５ｗｔ％、約２～約１０ｗｔ％、約２～約８ｗｔ％、または約５～約１０ｗｔ％の量で存在する。

本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、吸着体組成物または押出し成形吸着体組成物は、約２～約２０ｗｔ％の鉱物フラックスを含む。いくつかの実施形態では、鉱物フラックスは長石鉱物を含む。いくつかの実施形態では、鉱物フラックスは、霞石閃長岩であり、天然に存在するシリカ欠乏のナトリウム－カリウムアルミノシリケート、例えばＭＩＮＥＸ（登録商標）（Ｃｏｖｉａ Ｃａｎａｄａ、Ｌｔｄ．、Ｏｎｔａｒｉｏ、ＣＡ）である。ＭＩＮＥＸには、１パーセントの１０分の１未満の遊離結晶質シリカが含まれている。

本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、吸着体組成物または押出し成形可能な吸着体組成物は、約０～約５ｗｔ％の無機バインダー、例えば、シリカゾルを含む。記載の態様または実施形態のいずれでは、シリカゾルはケイ酸ナトリウムであり、これは、乾燥しているが未焼成の押出し成形品および焼成された押出し成形品の両方の強度を高め、フラックス材料として機能する。記載の態様または実施形態のいずれかでは、シリカゾルは、それぞれ吸着体組成物または押出し成形可能な吸着体組成物の総重量に基づいて、約０～約５ｗｔ％、約０～約４ｗｔ％、約０～約３ｗｔ％、約０～約２．５ｗｔ％、約０～約２ｗｔ％、約０～約１．５ｗｔ％、または約０～約１．２ｗｔ％の量で存在する。好適な市販のシリカゾルは、アモルファスＳｉＯ_２（例えば、Ａｋｚｏ Ｎｏｂｅｌから入手可能なＢｉｎｄｚｉｌ ２０４０ ＮＨ４）である。いくつかの実施形態では、押出し成形可能な吸着体組成物はケイ酸ナトリウムを含まない。

記載の態様または実施形態のいずれかでは、吸着体組成物または押出し成形可能な吸着体組成物は、ガラスマイクロスフェアを含む。いくつかの実施形態では、ガラスマイクロスフェアは、非中空または中空のガラスマイクロスフェア（例えば、「ガラスバブル」）であり、押出しの速度および容易さを向上させ、より費用効果の高いプロセスを提供するというさらなる利点を提供する。

本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、吸着体組成物または押出し成形可能な吸着体組成物のガラスマイクロスフェアは、約５００マイクロメートル未満、約４５０マイクロメートル未満、約４００マイクロメートル未満、約３５０マイクロメートル未満、約３００マイクロメートル未満、約２５０マイクロメートル未満、約２００マイクロメートル未満、約１５０マイクロメートル未満、約１００マイクロメートル未満、約５０マイクロメートル未満、約４０マイクロメートル未満、約３０マイクロメートル未満、約２５マイクロメートル未満、約２０マイクロメートル未満、約１５マイクロメートル未満、１０マイクロメートル未満、約５マイクロメートル未満、または、約１０マイクロメートル～約１００マイクロメートル、約１０マイクロメートル～約５０マイクロメートル、約１０マイクロメートル～約４０マイクロメートル、約１０マイクロメートル～約３０マイクロメートル、約１０マイクロメートル～約２５マイクロメートル、もしくは１０マイクロメートル～約２０マイクロメートルの平均直径を有する。

態様または実施形態のいずれかでは、ガラスマイクロスフェアはガラス球である。「ガラスマイクロバブル」、「中空ガラスマイクロスフェア」、または「中空ガラスビーズ」としても一般的に知られる「ガラスバブル」は、重量を低減し、ならびに組成物の処理、寸法の安定性、および流動性を改善するために有用であることができる。一般的に、ガラスバブルは、押出し成形中に粉砕または破損されることを避けるために強いことが望ましい。有用な中空ガラス粒子には、３Ｍ Ｃｏ．（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎ．）が「３Ｍ ＧＬＡＳＳ ＢＵＢＢＬＥＳ」という商品名で販売するもの（例えば、グレード－－Ｓ３２、Ｋ３７、Ｓ３８、Ｓ３８ＨＳ、Ｓ３８ＸＨＳ、Ｋ４６、Ｄ３２／４５００、 Ｈ５０／１００００、Ｓ６０、Ｓ６０ＨＳ、およびｉＭ３０Ｋ）、Ｐｏｔｔｅｒｓ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｖａｌｌｅｙ Ｆｏｒｇｅ，Ｐａ．（ＰＱ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの関連会社）が「Ｑ－ＣＥＬ ＨＯＬＬＯＷ ＳＰＨＥＲＥＳ」および「ＳＰＨＥＲＩＣＡＬ ＨＯＬＬＯＷ ＧＬＡＳＳ ＳＰＨＥＲＥＳ」という商品名で販売するガラスバブル、ならびにＳｉｌｂｒｉｃｏ Ｃｏｒｐ．，Ｈｏｄｇｋｉｎｓ，Ｉｌｌが「ＳＩＬ－ＣＥＬＬ」という商品名で販売する中空ガラス粒子が含まれる。例示的なガラスバブルとしては、中粒子径（１８μｍ）、密度０．６ｇ／ｃｃ、２７ｋｐｓｉの破砕強度（９０％残存）を有するソーダライムホウケイ酸ガラスバブル（中空球）が挙げられる。

ガラスマイクロスフェアは、組成物の重量を低減し、処理、寸法の安定性、および流動性を改善するのに役立つことができる。いくつかの実施形態では、ガラスマイクロスフェアは、研磨バインダー、例えばボール粘土の必要性を最小限に抑えるか排除するために、フィラーおよび／または希釈剤として使用される。いくつかの実施形態では、ガラスマイクロスフェアは、ＢＷＣを減少させる。

本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、吸着体組成物または押出し成形可能な吸着体組成物は、約１０～約５０ｗｔ％の活性化吸着材料（例えば、活性炭）、約２～約１０ｗｔ％のポリマーバインダー、（例えば、メチルセルロース、セルロースエーテル（ＭＥＴＨＯＣＥＬ））、約５～約１０ｗｔ％の粘土バインダー（例えば、Ｒｏｇｅｒｓ ｋａｏｌｉｎ）、約５～約４５ｗｔ％の仮焼粘土バインダー（例えば、ＧＬＯＭＡＸ ＬＬ）、約２～約２０ｗｔ％の鉱物フラックス（例えば、ＭＩＮＥＸ、Ｔｈｅ Ｃａｒｙ Ｃｏｍｐａｎｙ）、約０～約５ｗｔ％のシリカゾル、および約５～約４０ｗｔ％のガラスマイクロスフェア（例えば、ｉＭ３０Ｋガラス気泡、３Ｍ）を含む。

別の態様では、本明細書は、（ａ）（ｉ）約１０～約５０ｗｔ％の活性化吸着材料、例えば、活性化吸着粉末を含む活性化吸着体組成物、（ｉｉ）約３～約４０ｗｔ％のガラスマイクロスフェア、および（ｉｉｉ）１００ｗｔ％までの差分量の少なくとも一つの添加材、を混合して、吸着体組成物を形成する工程と、（ｂ）吸着体組成物を押出して、押出し成形吸着体組成物を製造する工程と、を含む工程による、押出し成形吸着体組成物を調製するための方法を提供する。任意の態様または実施形態では、添加材は、有機バインダー、無機バインダー、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも一つを含む。本明細書に記載の任意の態様または実施形態では、有機バインダーは、セルロース系バインダーである。本明細書に記載の任意の態様または実施形態では、無機バインダーは、粘土、シリカ、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも一つである。いくつかの実施形態では、シリカは、シリカゾル材料を含む。記載の態様または実施形態のいずれかでは、ハニカムダイは、ハニカム構造を有する押出し吸着材料を製造するために押出し工程で使用される。

当業者によって理解されるように、押出し成形吸着体組成物の乾燥成分は、押出し成形および乾燥前に、湿らされてペーストを形成する。つまり、本明細書に記載の任意の態様または実施形態では、押出し工程（ｂ）の前に、水が構成要素（ｉ）～（ｉｉ）に添加されて、湿らされた塊またはペーストを形成する。

本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、本明細書に記載のように製造される吸着体組成物または押出し成形吸着体組成物のバインダーは、粘土バインダー、仮焼バインダー、鉱物フラックス、水またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも一つを含む。本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、本明細書に記載のように製造される吸着体組成物または押出し成形吸着体組成物は、約５～約５０ｗｔ％の粘土バインダー、約５～約４５ｗｔ％の仮焼バインダー、約２～約２０ｗｔ％の鉱物フラックスまたはそれらの組み合わせを含む。

記載の態様または実施形態のいずれかでは、本明細書は、（ａ）（ｉ）約１０～約５０ｗｔ％の活性化吸着材料、例えば、活性化吸着粉末を含む活性化吸着材料と、（ｉｉ）約２～約１０ｗｔ％の有機バインダーと、（ｉｉｉ）約５～約５０ｗｔ％の粘土バインダーと、（ｉｖ）約５～約４５ｗｔ％の仮焼粘土バインダーと、（ｖ）約２～約２０％の鉱物フラックスと、（ｖｉ）約０～約５ｗｔ％のシリカゾルと、（ｖｉｉ）約３～約４０ｗｔ％のガラスマイクロスフェアと、を混合して吸着体組成物を形成する工程と、（ｂ）吸着体組成物を押出し、押出し成形吸着体組成物を形成する工程と、を含む工程によって製造される押出し成形吸着体組成物を提供する。いくつかの実施形態では、ハニカムダイは、押出し工程で使用され、ハニカム構造を有する押出し成形吸着体組成物を製造する。

本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、押出し成形組成物は、活性化吸着粉末を含む約１０～約５０ｗｔ％の活性化吸着材料と、約２～約１０ｗｔ％のポリマー有機バインダーと、約５～約５０ｗｔ％の粘土バインダーと、約５～約４５ｗｔ％の仮焼バインダーと、約２～約２０％の鉱物フラックスと、約０～約５ｗｔ％のシリカゾルと、約３～約４０ｗｔ％のガラスマイクロスフェアと、を含む。

記載の態様または実施形態のいずれかでは、記載の吸着体組成物または押出し成形可能な吸着体組成物は、従来の配合物よりも速い速度で押出されることができる。従来の配合物でより速い押出しを試みると、摩擦により温度が上昇し、押出された部分が機能しなくなるほど硬くなる。記載の態様または実施形態のいずれかでは、本明細書に記載の吸着体組成物は、従来の組成物よりも少なくとも約４０％速く押出されることができる（約３．５ｉｎ／秒）。

本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、押出し成形可能な吸着体組成物または押出し成形吸着体物品は、本明細書に記載の０．０５～１マイクロメートルの細孔容積の０．０５～１００マイクロメートルの細孔容積に対する比が、約７０％を超える、または約７５％を超える、約８０％を超える、または約９０％を超える。

本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、押出し成形可能な吸着体組成物または押出し成形吸着体物品は、本明細書に記載の０．０５～０．５マイクロメートルの細孔容積の０．０５～１００マイクロメートルの細孔容積に対する比が、約２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、または９０％を超える。

本明細書に記載の吸着体組成物または押出し成形可能な吸着体組成物から、異なるタイプの押出し成形吸着体物品を調製することができる。これらには、顆粒、ペレット（例えば、円筒形のペレット）、球、シート、リボン、トリローブ、およびモノリスが含まれ（しかしこれらに限定されない）、それを通って延在する平行な内部通路（すなわち、平行な通路の吸着容積またはＰＰＡＶ）を有する物品、例えば、ハニカム、例えば均一または不均一なハニカムが含まれる。原則として、押出し形成される物品の任意の所望の形状は、適切な成形装置で形成されることができる。したがって、形状、例えば、モノリス、ブロック、および他のモジュラー形状も想定され、均一な形状の微粒子媒体、不均一な形状の微粒子媒体、押出形成形状の構造体媒体、巻回状形状の構造体媒体、折り畳まれた形状の構造体媒体、プリーツ状の構造体媒体、波形状の構造体媒体、流し込み形態の構造体媒体、接着形態の構造体媒体、不織布、織物、シート、紙、発泡体、中空円筒形、星形、ねじれらせん形、アスタリスク、形成されたリボン、またはそれらの組み合わせを含む。本明細書に記載の配合物は、ＰＰＡＶ、例えば、ハニカムタイプの吸着体物品の押出し成形に特に有用である。

別の態様では、本開示は、少なくとも一つの燃料側吸着容積および少なくとも一つのベント側吸着容積を備える蒸発エミッション制御キャニスターシステムを提供し、少なくとも一つの燃料側または少なくとも一つのベント側吸着容積のうちの少なくとも一つは、本明細書に記載の吸着体組成物または押出し成形吸着体物品を備える。

本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、蒸発エミッション制御キャニスターシステムは、均一なセル構造を有する一つまたは複数のベント側吸着容積を備え、すなわち、吸着容積内のほぼ全てのセルが同じサイズである。

本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、本明細書に記載のベント側押出し成形吸着体物品を備える蒸発エミッション制御キャニスターシステムは、１００ｍｇ以下の２日間のダイアーナルブリージングロス（ＤＢＬ）エミッションを示す。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のベント側押出し成形吸着体物品を備える蒸発エミッション制御キャニスターシステムは、１００、９０、８０、７０、６０、５０、４０、３０または２０ｍｇ以下の２日間のダイアーナルブリージングロス（ＤＢＬ）エミッションを示す。

本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、本明細書に記載の押出し成形吸着体組成物は、１００ｍｇ以下の２日間のダイアーナルブリージングロス（ＤＢＬ）エミッションを示し、例えば、２０１２ Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ Ｂｌｅｅｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ Ｔｅｓｔ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ （ＢＥＴＰ）によって測定された４０ｇ／時ブタン充填工程後に適用された指定量のパージ空気量で約５ｍｇ～約１００ｍｇである。本明細書に記載の実施形態のいずれかでは、蒸発エミッション制御システムは、加熱ユニットをさらに備えてもよい。

別の態様では、本明細書は、蒸発エミッション制御システムにおいて燃料蒸気エミッションを低減するための方法を提供し、方法は、燃料蒸気を、本明細書に記載の押出し成形吸着体物品を備える本明細書に記載の蒸発エミッション制御システムと接触させることを含む。

いくつかの別の実施形態では、本明細書に記載の吸着体組成物または押出し成形可能な吸着体組成物は、ほぼ均一なセルまたは幾何学的構造、例えば、後続の吸着容積を通ったほぼ均一な空気または蒸気の流れ分布を許容または促進するハニカム構造、を有するマトリックスを備える構造に形成される。別の実施形態では、吸着材料は、前述のいずれかの組み合わせを含む構造に形成される。

押出し成形吸着体組成物または物品は、上記特徴のうちの任意の一つまたは複数を含んでもよく、上記特徴は、本記載に従ってあらゆる方法で組み合わせられてもよく、本明細書中に明示的に意図されている。

本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、押出し成形吸着体物品、例えば、吸着体ハニカム構造は、構造の亀裂を防止するような方法で乾燥される。亀裂を軽減するために、押出されたハニカム構造全体で実質的に同じ速度で水が除去されるように、押出しハニカム構造は乾燥される。好ましい乾燥方法には、真空乾燥、凍結乾燥、マイクロ波乾燥、無線周波数（ＲＦ）乾燥、および湿度制御乾燥が含まれる。さらに従来の乾燥方法を使用して、本発明の押出し成形ハニカム構造体を乾燥させることができるが、商業的にはあまり実用的ではない。このような従来の方法は、プラスチックで包まれたモノリスを用いた誘電乾燥および温風乾燥を含む。

押出し成形ハニカム構造体の真空乾燥は、真空チャンバー内が最初は周囲の室温および大気圧である真空チャンバー内に押出し成形モノリスを配置することと、押出し成形ハニカム構造体内の水を急速に凍結するのに十分な速度でおよびレベルまで真空チャンバー内の圧力を下げることと、押出し成形ハニカム構造体が乾燥するまで、押出し成形ハニカム構造体内の凍結水を昇華させるのに十分な時間、真空チャンバー内で減圧を維持することと、含む。押出し成形ハニカム構造体が凍結された後、この乾燥サイクルを一時的に中断して、押出し成形ハニカム構造体を別のチャンバーに移すことができる。押出し成形ハニカム構造体内の水の凍結は、水を固定し、押出し成形ハニカム構造体のサイズおよび形状を安定させる。初期真空は、望ましくは、押出し成形ハニカム構造体を迅速かつ均一に凍結するための深真空である。真空は、押出し成形ハニカム構造体が大気圧の低温チャンバー内で凍結された場合よりも、押出し成形ハニカム構造体をより均一に凍結する。そして凍結後、押出し成形ハニカム構造体は、第一のチャンバーほど深い真空を必要としない第二のチャンバーに移されることができる。昇華は、この第二のチャンバーで完了することができる。望ましくは、真空乾燥中に、真空チャンバー内の圧力は、約１分以内に、大気圧から約１ｔｏｒｒ未満の圧力に、そして望ましくは３０マイクロメートル～１ｔｏｒｒの範囲内に低下する。あるいは、この第二のチャンバーは、大気圧および氷点下の温度にすることができ、凍結した押出し成形ハニカム構造体は、再循環する除湿空気で乾燥させることができる。

押出し成形ハニカム構造体の凍結乾燥は、真空乾燥と同じ方法で実行されるが、ただし構造体が昇華による乾燥のために真空チャンバー内に入れられる前に急速冷凍される。湿った押出し成形ハニカム構造体は、液体窒素または当業者に公知の別の手段によって冷却された超低温チャンバー内に湿った押出し成形ハニカム構造体を配置することによって凍結される。あるいは、押出し成形ハニカム構造体を凍結するために、押出し成形ハニカム構造体を、超低温液体、例えば液体窒素で溢れさせるか、または浸漬させてもよい。

押出し成形ハニカム構造体が真空中におかれる凍結乾燥または真空乾燥の乾燥段階中、押出し成形ハニカム構造体の温度は、乾燥中に独立して、放射、伝導、対流、またはＲＦもしくはマイクロ波エネルギーによるエネルギーの印加によって変化されることができ、水の除去を促進させる。真空乾燥に使用される真空レベルと同様の真空レベルが使用される。押出し成形ハニカム構造体の温度は、不均一な水の損失および亀裂を避けるために、最大３２°Ｆ以下に維持される必要がある。

湿った押出し成形ハニカム構造体の湿度制御乾燥には、最初に少なくとも９２パーセントのチャンバー内の相対湿度を有するチャンバー内に湿った押出し成形ハニカム構造体を配置することと、押出し成形ハニカム構造体が乾燥するまで、チャンバー内の相対湿度を徐々に低下させることと、が含まれる。望ましくは、チャンバー内の初期相対湿度レベルは９８パーセント以上である必要がある。チャンバー内の湿度を段階的に下げて、各乾燥段階の間、押出し成形ハニカム構造体全体に実質的に均一な水分蒸発をもたらすことができる。湿度調整された空気は、乾燥チャンバーおよびハニカム押出し成形ハニカム構造体の通路を通って循環され、押出し成形ハニカム構造体全体にわたって均一な水分除去速度を確実にもたらす。チャンバー内の温度は、乾燥作用を高めるために変えることができる。

記載の態様または実施形態のいずれかでは、乾燥工程の後、乾燥された押し出しハニカム押出し成形ハニカム構造体は、窒素もしくは他の非酸化性またはわずかに還元性の雰囲気中で、約５００～約１１５０℃、または約１０００～約１１５０℃の温度で焼成または仮焼される。押出し成形ハニカム構造体は、セラミック成形材料を一緒に反応させて、活性炭を保持し、かつ押出し成形のハニカム形状を維持するためのマトリックスを作製するのに十分な温度で焼成される必要がある。焼成によって形成された結合は、意図された用途、例えばゼログラフィックデバイス用のオゾンフィルター、自動車の空気取り入れシステムの燃料吸着装置、または触媒担体、での押出し成形ハニカム構造体の取り扱いおよび使用に耐えることができる強度を有するマトリックスを作製するのに十分でなければならない。触媒担体として使用される場合、本発明の押出し成形ハニカム構造体は、従来のコーティング方法を使用して、従来の触媒コーティングでコーティングされることができる。本発明の押出し成形ハニカム構造体を形成する材料の比較的大きい表面積は、触媒担体として望ましい。

記載の態様または実施形態のいずれかでは、本明細書に記載の押出し成形吸着体物品は、１ｇ／ｄＬ～約１０ｇ／ｄＬのＢＷＣを有する。本明細書に開示の吸着体組成物の構成要素は、様々な混合、成形、および熱処理装置と協働することができる。様々な混合装置、例えば低せん断ミュラー、中せん断パドル混合器、および高せん断ピン混合器は、後続の成形に好適な材料を作製することが実証されている。用途に応じて、成形装置、例えば、オーガー押出機、ラム押出機、造粒機、ローラーペレタイザー、スフェロナイザー、およびタブレット成形機が好適である。湿った炭素体の乾燥および硬化は、様々な異なる装置、例えば対流トレイオーブン、振動流動床乾燥機、およびロータリーキルンを用いて、２７０℃未満の温度で実行されることができる。対照的に、粘土結合およびフェノール樹脂結合炭素の熱処理には、通常はロータリーキルンを使用して、約５００～１２００℃の高温が用いられることができる。

いくつかの実施形態では、本明細書に記載の吸着体組成物および物品は、０．０５～１マイクロメートルの細孔容積の０．０５～１００マイクロメートルの細孔容積に対する比が、約７０％を超える、約７５％を超える、または約８０％を超え、その間の全ての値を含む。いくつかの実施形態では、０．０５～１マイクロメートルの細孔容積の０．０５～１００マイクロメートルの細孔容積に対する比は、約７０％、約７１％、約７２％、約７３％、約７４％、約７５％、約７６％、約７７％、約７８％、約７９％、または約８０であり、その間の全ての値を含む。いくつかの実施形態では、０．０５～１マイクロメートルの細孔容積の０．０５～１００マイクロメートルの細孔容積に対する比は、７０～８０％、または７５～８０％であり、その間の全ての重複範囲、包含範囲、および値を含む。

いくつかのの実施形態では、本明細書に記載の吸着材料および組成物は、０．０５～０．５マイクロメートルの細孔容積の０．０５～１００マイクロメートルの細孔容積に対する比が、約９０％未満、約８０％未満、約７５％未満、約７０％未満、約６５％未満、約６０％未満、約５５％未満、約５０％未満、または約４５％未満、約４０％未満、約３５％未満、約３０％未満、約２５％未満、約２０％未満であり、その間の全ての値を含む。いくつかの実施形態では、０．０５～０．５マイクロメートルの細孔容積の０．０５～１００マイクロメートルの細孔容積に対する比は、約２０％、約２１％、約２２％、約２３％、約２４％、約２５％、約２６％、約２７％、約２８％、約２９％、約３０％、約３１％、約３２％、約３３％、約３４％、約３５％、約３６％、約３７％、約３８％、約３９％、約４０％、約４１％、約４２％、約４３％、約４４％、約４５％、約４６％、約４７％、約４８％、約４９％、約５０％、約５１％、約５２％、約５３％、約５４％、約５５％、約５６％、約５７％、約５８％、約５９％、または約６０％以上である。いくつかの実施形態では、０．０５～０．５マイクロメートルの細孔容積の０．０５～１００マイクロメートルの細孔容積に対する比は、約２０～９０％、約２０～８５％、約２０～８０％、約２０～７５％、約２０～７０％、約２０～６５％、約２０～６０％、約２０～５５％、約２０～５０％、約２０～４５％、約２０～４０％、約２０～３５％、約２０～３０％、または約２０～２５％であり、その間の全ての重複範囲、包含範囲、および値を含む。

いくつかの実施形態では、押出し成形材料は、さらに、（ｉ）本明細書に記載の０．０５～１マイクロメートルの細孔容積の０．０５～１００マイクロメートルの細孔容積に対する比が、例えば、約７０％を超える、（ｉｉ）本明細書に記載の０．０５～０．５マイクロメートルの細孔容積の０．０５～１００マイクロメートルの細孔容積に対する比が、例えば、約２０％を超える、または（ｉｉｉ）それらの組み合わせ、のうちの少なくとも一つを有する。いくつかの実施形態では、成形工程は押出し成形によって実施される。

いくつかの別の実施形態では、方法は、押出し成形吸着体組成物または物品を乾燥、硬化、または仮焼する工程（ｅ）を含む。いくつかの実施形態では、乾燥、硬化、または仮焼工程は、約３０分～約２０時間実施される。いくつかの実施形態では、乾燥、硬化、または仮焼工程は、約１時間、約２時間、約３時間、約４時間、約５時間、約６時間、約７時間、約８時間、約９時間、約１０時間、約１１時間、約１２時間、約１３時間、約１４時間、約１５時間、約１６時間、約１７時間、約１８時間、約１９時間、または約２０時間実行され、その間の全ての値を含む。いくつかの実施形態では、乾燥、硬化、または仮焼工程は、約１００℃～約６５０℃の範囲の温度で実行される。いくつかの実施形態では、乾燥、硬化、または仮焼工程は、約１００℃、約１１０℃、約１２０℃、約１３０℃、約１４０℃、約１５０℃、約１６０℃、約１７０℃、約１８０℃、約１９０℃、約２００℃、約２５０℃、約３００℃、約３５０℃、約４００℃、約４５０℃、約５００℃、約５５０℃、約６００℃、約６５０℃、約７００℃、または約７５０℃、または約８００℃、または約８５０℃、または約９００℃、または約９５０℃、または約１０００℃、または約１０５０℃、または約１１００℃の温度で実行される。

いくつかの態様では、本明細書に記載の押出し成形吸着体組成物または物品は、キャニスターに備えられる。押出し成形吸着体組成物または物品がキャニスターシステムに備えられる場合、キャニスターは、２０１２ＢＥＴＰによって測定される４０ｇ／時のブタン充填工程後に適用される特定の体積のパージで、約１００ｍｇ以下、約９０ｍｇ以下、約８０ｍｇ以下、約７０ｍｇ以下、約６０ｍｇ以下、約５０ｍｇ以下、約４０ｍｇ以下、約３０ｍｇ以下、約２０ｍｇ以下、約１０ｍｇ以下、の２日間のＤＢＬブリードエミッション性能（２日目のダイアーナルブリージングロス（ＤＢＬ）エミッション）を示す。任意の態様または実施形態では、押出し成形吸着体組成物または物品は、キャニスターシステムに備えられ、キャニスターは、約１００ｍｇ以下、約９０ｍｇ以下、約８０ｍｇ以下、約７０ｍｇ以下、約６０ｍｇ以下、約５０ｍｇ以下、約４０ｍｇ以下、約３０ｍｇ以下、約２０ｍｇ以下、または約１０ｍｇ以下、の２日間のＤＢＬブリードエミッション性能（２日目のダイアーナルブリージングロス（ＤＢＬ）エミッション）を示す。本明細書に記載の任意の態様または実施形態では、システムは、２０１２ＢＥＴＰによって測定される４０ｇ／時のブタン充填工程後に適用される３１５Ｌを超えるパージで、２０１２ＢＥＴＰによって測定される４０ｇ／時のブタン充填工程後に適用される約３１５リットル（すなわち、ベースキャニスターの呼び容積に基づいて約１５０ＢＶ）以下のパージで、または２０１２ＢＥＴＰによって測定される４０ｇ／時のブタン充填工程後に適用される２１０リットル（すなわち、１００ＢＶ）以下のパージで、パージされる。

いくつかの実施形態では、パージ量は、約１５０ベッド体積（ＢＶ）より大きく、約２５ＢＶ～約１５０ＢＶ、約３５～約１５０ＢＶ、約４０ＢＶ～約１５０ＢＶ、約５０ＢＶ～約１５０ＢＶであり、その間の全ての重複範囲および値を含む。別の実施形態では、パージ量は、約２５ＢＶ～約１４０ＢＶ、約２５ＢＶ～約１３０ＢＶ、約２５ＢＶ～約１２０ＢＶ、約２５ＢＶ～約１１０ＢＶ、約２５ＢＶ～約１００ＢＶ、約２５ＢＶ～約９０ＢＶ、約２５ＢＶ～約８０ＢＶ、約２５ＢＶ～約７０ＢＶ、約２５ＢＶ～約６０ＢＶ、約２５ＢＶ～約５０ＢＶであり、その間の全ての重複範囲および値を含む。いくつかの実施形態では、上記のパージ体積は、２．１リットルのキャニスターシステムに基づく。

いくつかの実施形態では、押出し成形吸着体組成物または物品は、本明細書に記載されるように、２．１リットルのキャニスターに備えられ、４０ｇ／時のブタン充填工程後に適用される十分なパージ体積で１００ｍｇ以下の２日間のダイアーナルブリージングロス（ＤＢＬ）エミッションを有する。いくつかの実施形態では、押出し成形吸着体組成物または物品は、本明細書に記載の２．１リットルのキャニスターに備えられ、２０１２ Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ Ｂｌｅｅｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ Ｔｅｓｔ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ（ＢＥＴＰ）によって測定される４０ｇ／時のブタン充填工程後に適用される１５０ベッド体積（ＢＶ）のパージで、１００ｍｇ以下の２日間のダイアーナルブリージングロス（ＤＢＬ）エミッション、または、２０１２ＢＥＴＰによって測定される４０ｇ／時のブタン充填工程後に適用される１５０ベッド体積のパージで９０ｍｇ以下のＤＢＬ、または、２０１２ＢＥＴＰによって測定される４０ｇ／時のブタン充填工程後に適用される１５０ベッド体積のパージで８０ｍｇ以下のＤＢＬ、または、２０１２ＢＥＴＰによって測定される４０ｇ／時のブタン充填工程後に適用される１５０ベッド体積のパージで７０ｍｇ以下のＤＢＬ、または、２０１２ＢＥＴＰによって測定される４０ｇ／時のブタン充填工程後に適用される１５０ベッド体積のパージで６０ｍｇ以下のＤＢＬ、または、２０１２ＢＥＴＰによって測定される４０ｇ／時のブタン充填工程後に適用される１５０ベッド体積のパージで５０ｍｇ以下のＤＢＬ、または、２０１２ＢＥＴＰによって測定される４０ｇ／時のブタン充填工程後に適用される１５０ベッド体積のパージで４０ｍｇ以下のＤＢＬ、または、２０１２ＢＥＴＰによって測定される４０ｇ／時のブタン充填工程後に適用される１５０ベッド体積のパージで３０ｍｇ以下のＤＢＬ、または、２０１２ＢＥＴＰによって測定される４０ｇ／時のブタン充填工程後に適用される１５０ベッド体積のパージで２０ｍｇ以下のＤＢＬ、を有し、その間の全ての値を含む。

いくつかの態様では、蒸発エミッション制御キャニスターシステムは、少なくとも一つの燃料側吸着容積および少なくとも一つの後続の（すなわち、ベント側）吸着容積を備え、少なくとも一つの燃料側吸着容積または少なくとも一つの後続の吸着容積のうちの少なくとも一つは、本明細書に記載の押出し成形吸着体組成物または物品を備える。

いくつかの実施形態では、蒸発エミッション制御キャニスターシステムは、２０１２ Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ Ｂｌｅｅｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ Ｔｅｓｔによって測定される４０ｇ／時のブタン充填工程後に適用される特定のパージ体積で、約１００ｍｇ以下、約９５ｍｇ以下、約９０ｍｇ以下、約８５ｍｇ以下、約８０ｍｇ以下、約７５ｍｇ以下、約７０ｍｇ以下、約６５ｍｇ以下、約６０ｍｇ以下、約５５ｍｇ以下、約５０ｍｇ以下、約４５ｍｇ以下、約４０ｍｇ以下、約３５ｍｇ以下、約３０ｍｇ以下、約２５ｍｇ以下、約２０ｍｇ以下、約１５ｍｇ以下、約１０ｍｇ以下の２日間のダイアーナルブリージングロス（ＤＢＬ）エミッションを有する。いくつかの実施形態では、パージ体積は、２０１２ Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ Ｂｌｅｅｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ Ｔｅｓｔによって測定される４０ｇ／時のブタン充填工程後に適用される、約３１５リットル以下、約３１０リットル以下、約３００リットル以下、約２９０リットル以下、約２８０リットル以下、約２７０リットル以下、約２６０リットル以下、約２５０リットル以下、約２４０リットル以下、約２３０リットル以下、約２２０リットル以下、約２１０リットル以下、約２００リットル以下、約１９０リットル以下、約１８０リットル以下、約１７０リットル以下、約１６０リットル以下、約１５０リットル以下、約１４０リットル以下、約１３０リットル以下、約１２０リットル以下、約１１０リットル以下、約１００リットル以下、約９０リットル以下、または約８０リットル以下、のパージである。いくつかの実施形態では、２０１２ＢＥＴＰによって測定される上記の２日間のＤＢＬエミッションをもたらすパージ体積は、約５０リットル～約３１５リットル、約７５リットルから約３１５リットル、約１００リットル～約３１５リットル、約１２５リットル～約３１５リットル、約１５０リットル～約３１５リットル、約１７５リットル～約３１５リットル、約２００リットル～約３１５リットル、約２１０リットル～約３１５リットル、約２２０リットル～約３１５リットル、約２３０リットル～約３１５リットル、約２４０リットル～約３１５リットル、または約２５０リットル～約３１５リットルであり、重複する、包含する、およびその間の全ての値と範囲を含む。

いくつかの実施形態では、蒸発エミッション制御キャニスターシステムは、２０１２ Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ Ｂｌｅｅｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ Ｔｅｓｔによって測定される４０ｇ／時のブタン充填工程後に適用される約１５０ＢＶ以下、約１４５ＢＶ以下、約１４０ＢＶ以下、約１３５ＢＶ以下、約１３０ＢＶ以下、約１２５ＢＶ以下、約１２０ＢＶ以下、約１１５ＢＶ以下、約１１０ＢＶ以下、約１０５ＢＶ以下、約１００ＢＶ以下、約９５ＢＶ以下、約９０ＢＶ以下、約８５ＢＶ以下、約８０ＢＶ以下、約７５ＢＶ以下、約７０ＢＶ以下、約６５ＢＶ以下、約６０ＢＶ以下、約５５ＢＶ以下、約５０ＢＶ以下、約４５ＢＶ以下、または約４０ＢＶ以下、のパージで、約１００ｍｇ以下、約９５ｍｇ以下、約９０ｍｇ以下、約８５ｍｇ以下、約８０ｍｇ以下、約７５ｍｇ以下、約７０ｍｇ以下、約６５ｍｇ以下、約６０ｍｇ以下、約５５ｍｇ以下、約５０ｍｇ以下、約４５ｍｇ以下、約４０ｍｇ以下、約３５ｍｇ以下、約３０ｍｇ以下、約２５ｍｇ以下、約２０ｍｇ以下、約１５ｍｇ以下、または約１０ｍｇ以下、の２日間のダイアーナルブリージングロス（ＤＢＬ）エミッションを有する。

用語「燃料側吸着容積」は、燃料蒸気源に近接し、したがって、必然的にベントポート（ここでは、「ベント側吸着容積」）近くに配置される後続の吸着容積と比較して、燃料蒸気流路の早い段階にある吸着材料の体積に関連して使用される。当業者が理解するであろうように、パージサイクル中に、ベント側または後続の吸着容積が、パージ空気流路の早い段階で接触する。便宜上、燃料側吸着体は、ベント側または後続の吸着容積に対して燃料蒸気流路の上流に配置されるため、「最初の吸着容積」と呼ばれる場合があるが、最初の吸着容積は必ずしもキャニスター内の最初の吸着容積である必要はない。

図１は、単一のキャニスター１０１内に直列の吸着容積を有する蒸発エミッション制御キャニスターシステム１００の一実施形態を例示する。キャニスターシステム１００は、スクリーンまたはフォーム１０２、隔壁１０３、燃料タンクからの燃料蒸気入口１０４、大気に通じるベントポート１０５、エンジンへのパージ出口１０６、燃料側または最初の吸着容積２０１、およびベント側または後続の吸着容積２０２を備える。スクリーンまたはフォーム１０２は、吸着容積を収容および支持するだけでなく、吸着容積内への蒸気流の分配も行う分配器として機能する。吸着容積２０１および２０２を収容する二つのチャンバーは、隔壁１０３によって分離され、キャニスタープレナムと呼ばれる通路１０７によって支持スクリーン１０２の下方の連続的な蒸気流のために連結される。エンジンが停止している場合、燃料タンクからの燃料蒸気は、燃料蒸気入口１０４を通ってキャニスターシステム１００に入る。燃料蒸気は、キャニスターシステムのベントポート１０５を通って大気に放出される前に、燃料側または最初の吸着容積２０１内に、そして、ベント側または後続の吸着容積２０２内に拡散または流入し、これらが一緒になって空気および蒸気流路を画成する。エンジンが作動すると、周囲空気がベントポート１０５を通ってキャニスターシステム１００内に引き込まれる。パージ空気は、キャニスター１０１内の容積２０２を通って、最後に、燃料側または最初の吸着容積２０１を通って流れる。このパージ流は、パージ出口１０６を通って内燃エンジンに入る前に、吸着容積２０２を通って吸着容積２０１に吸着された燃料蒸気を脱着する。本明細書に記載の蒸発エミッション制御キャニスターシステムの実施形態のいずれかでは、キャニスターシステムは、二つ以上のベント側または後続の吸着容積を備える場合がある。例えば、図２に示すように、ベント側吸着容積２０１は、プレナム１０７の上方の支持スクリーン１０２の前に、別のまたは複数のベント側吸着容積２０２を備えてもよい。別のベント側吸着容積２０３および２０４は、隔壁の反対側にあってもよい。

さらに、別の実施形態では、キャニスターシステムは、独立して選択することができる、および／または一つまたは複数の容器内に設けられる、複数のタイプのベント側吸着容積を備えることができる。例えば、図３に示すように、ベント側吸着容積３０１を収容する補助チャンバー３００は、複数の吸着容積を収容するメインキャニスター１０１と空気流および蒸気流に関して直列で、連結ホースまたはシュノーケル１０８によって蒸気流用に連結されてもよい。図４に示すように、補助チャンバー３００は、直列に二つのベント側吸着容積３０１および３０２を収容することができる。吸着容積３０１および３０２は、図４の単一チャンバー３００ではなく、直列チャンバーまたは補助キャニスター内に収容される場合もある。

本明細書に記載の実施形態のいずれかでは、蒸発エミッション制御システムは、加熱ユニット、または電気抵抗もしくは熱伝導によって熱を加える手段をさらに備えてもよい。

本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、キャニスターシステムは、燃料蒸気流路の端部にまたはその近くに均一なセル構造を有する一つまたは複数のベント側吸着容積を備える。

いくつかの実施形態では、少なくとも一つの燃料側または最初の吸着容積および少なくとも一つのベント側または後続の吸着容積（または複数の容積）は、蒸気またはガス連通しており、それを通る空気および蒸気の流路を画成する。空気および蒸気の流路は、キャニスターシステム内のそれぞれの吸着容積間の方向性のある空気または蒸気の流れもしくは拡散を、可能にするか、または促進する。例えば、空気および蒸気の流路は、少なくとも一つの燃料側または最初の吸着容積から少なくとも一つのベント側または後続の吸着容積（または複数の容積）への燃料蒸気の流れまたは拡散を促進する。

本明細書に記載の実施形態のいずれかでは、少なくとも一つの燃料側または最初の吸着容積、および少なくとも一つのベント側または後続の吸着容積は、単一のキャニスター、別個のキャニスター、または両方の組み合わせ内に配置されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、システムは、燃料側または最初の吸着容積、および一つまたは複数のベント側または後続の吸着容積を備えるキャニスターを備え、ベント側または後続の吸着容積は、燃料側の最初の吸着容積に連結し、それらは蒸気またはガス連通して蒸気流路を形成し、空気および／または蒸気がそこを通って流れるまたは拡散することを可能にする。いくつかの態様では、キャニスターか、空気または燃料蒸気が吸着容積と連続的に接触することを可能にする。

別の実施形態では、システムは、最初の吸着容積を備えるキャニスターと、少なくとも一つの別の後続の吸着容積を備える一つまたは複数の別個のキャニスターに連結する一つまたは複数の後続の吸着容積と、を備え、後続の吸着容積は、最初の吸着容積に連結し、それらは蒸気またはガス連通して蒸気流路を形成し、空気および／または燃料蒸気がそれを通って流れるまたは拡散することを可能にする。

いくつかの実施形態では、システムは、燃料側または最初の吸着容積を備えるキャニスターと、少なくとも一つの別の後続の吸着容積を備える一つまたは複数の別個のキャニスターに連結する一つまたは複数のベント側または後続の吸着容積と、を備え、一つまたは複数のベント側吸着容積および少なくとも一つの別の後続の吸着容積は最初の吸着容積に連結し、それらは蒸気またはガス連通して蒸気流路を形成し、空気および／または燃料蒸気がそれを通って流れるまたは拡散することを可能にし、システム内の吸着容積のうちの少なくとも一つは、約１ｇ／ｄＬ～約１０ｇ／ｄＬのＢＷＣを有する本明細書に記載の押出し成形吸着材料である。

いくつかの実施形態では、システムは、燃料側または最初の吸着容積を備えるキャニスターと、少なくとも一つの別の後続の吸着容積を備える一つまたは複数の別個のキャニスターに連結する一つまたは複数のベント側または後続の吸着容積と、を備え、一つまたは複数のベント側吸着容積および少なくとも一つの別の後続の吸着容積は燃料側最初の吸着容積に連結し、それらは蒸気またはガス連通して蒸気流路を形成し、空気および／または燃料蒸気がそれを通って流れるまたは拡散することを可能にし、システム内の吸着容積のうちの少なくとも一つは本明細書に記載の押出し吸着材料である。

本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、燃料側または最初の吸着容積は、第一および／または第二の吸着容積であり、したがって、ベント側または後続の吸着容積は、同じもしくは別個のキャニスター、またはその両方であるかどうかにかかわらず、ベントポートに向かう流体流路の下流のものである。

本明細書に記載の任意の態様または実施形態では、キャニスターシステムは、（ｉ）５ｖｏｌ％～５０ｖｏｌ％のｎ－ブタンの蒸気濃度で、１グラムのｎ－ブタン／Ｌ～３５グラム未満のｎ－ブタン／Ｌの２５℃における有効増分吸着容量、（ｉｉ）３ｇ／ｄＬ未満のＢＷＣ、（ｉｉｉ）２０グラム未満のｇ－総ＢＷＣ、または（ｉｖ）それらの組み合わせ、のうちの少なくとも一つを有するベント側吸着容積として本明細書に記載の少なくとも一つの押出し成形吸着容積を備える。いくつかの実施形態では、キャニスターは、５ｖｏｌ％～５０ｖｏｌ％のｎ－ブタンの蒸気濃度で、２５℃で、約３５、約３４、約３３、約３２、約３１、約３０、約２９、約２８、約３７、約３６、約３５、約３４、約２３、約２２、約２１、約２０、約１９、約１８、約１７、約１６、約１５、約１４、約１３、約１２、約１１、約１０、約９、約８、約７、約６、約５、約４、約３、約２、または約１ｇ／Ｌ、の増分吸着容量を有する本明細書に記載の少なくとも一つのベント側吸着材料を備える。

本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、キャニスターシステムは、５ｖｏｌ％～５０ｖｏｌ％のｎ－ブタンの蒸気濃度で、２５℃で、１リットルあたり約３５グラム（ｇ／Ｌ）を超える～約９０ｇ／Ｌのｎ－ブタンの、または、５ｖｏｌ％～５０ｖｏｌ％のｎ－ブタンの蒸気濃度で、１リットル当たり約３６、約３７、約３８、約３９、約４０、約４１、約４２、約４３、約４４、約４５、約４６、約４７、約４８、約４９、約５０、約５１、約５２、約５３、約５４、約５５、約６０、約６５、約７０、約７５、約８０、約８５、もしくは約９０グラム（ｇ／Ｌ）以上のｎ－ブタンの、有効増分吸着容量を有する、少なくとも一つの燃料側吸着容積を備える。本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかでは、キャニスターシステムは、５ｖｏｌ％～５０ｖｏｌ％のｎ－ブタンの蒸気濃度で、２５℃で、１リットルあたり約３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０を超える、またはより多いグラム（ｇ／Ｌ）～約９０ｇ／Ｌのｎ－ブタンの、有効増分吸着容量を有する、少なくとも一つの燃料側吸着容積を備える。

本明細書に記載の任意の態様または実施形態では、キャニスターシステムは、５ｖｏｌ％～５０ｖｏｌ％のｎ－ブタンの蒸気濃度で、２５℃で、１リットルあたり、約３５グラム（ｇ／Ｌ）未満のｎ－ブタンの、または５ｖｏｌ％～５０ｖｏｌ％のｎ－ブタンの蒸気濃度で、１リットルあたり約３４、約３３、約３２、約３１、約３０、約１９、約１８、約１７、約１６、約１５、約１４、約１３、約１２、約１１、約１０、約９、約８、約７、約６、約５、約４、約３、約２、もしくは約１グラムのｎ－ブタン（ｇ／Ｌ）の、有効増分吸着容量を有する、本明細書に記載の少なくとも一つのベント側吸着材料を備える。

いくつかの実施形態では、蒸発エミッション制御システムは、燃料を貯蔵するための燃料タンクと、空気導入システムを有し、燃料を消費するように構成されるエンジンと、一つまたは複数のキャニスターを備える蒸発エミッション制御キャニスターシステムと、燃料タンクからキャニスターシステムへの燃料蒸気入口導管と、キャニスターシステムからをエンジンの空気導入システムへの燃料蒸気パージ導管と、エンジンがオフの場合、キャニスターシステムをベントし、エンジンがオンの場合、キャニスターシステムにパージ空気を吸気するためのベント導管と、を備える。蒸発エミッション制御キャニスターシステムは、燃料蒸気入口導管から、少なくとも一つの後続の吸着容積およびベント導管に向かう最初の吸着容積への燃料蒸気流路によって、および、ベント導管から、最初の吸着容積および燃料蒸気パージ導管に向かう少なくとも一つの後続の吸着容積への空気流路によって、画成される。いくつかの実施形態では、最初の吸着容積および少なくとも一つの後続の吸着容積は単一のキャニスター内に配置されるか、または最初の吸着容積および少なくとも一つの後続の吸着容積は、燃料蒸気が連続的に接触できるように連結された別個のキャニスターに配置される。いくつかの実施形態では、蒸発エミッション制御キャニスターシステムは、４０ｇ／時のブタン充填工程後に適用される十分なパージ空気量で、２０ｍｇ以下の２日間のダイアーナルブリージングロス（ＤＢＬ）エミッションを有する。

本開示の蒸発エミッション制御システムは、低いパージ条件下でも低いダイアーナルブリージングロス（ＤＢＬ）エミッションを提供する。本開示の蒸発エミッション制御システムの蒸発エミッション性能は、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ Ｂｌｅｅｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ Ｔｅｓｔ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ（ＢＥＴＰ）で定義される規制限界以内であることができ、それは低いパージ条件下でも２０以下である。

本明細書で使用する用語「低パージ」は、４０ｇ／時のブタン充填工程（すなわち、２．１リットルの吸着体構成要素システムに対して１００ベッド体積）の後に適用される２１０リットル以下のパージレベルを指す。

蒸発エミッション制御システムは、４０ｇ／時のブタン充填工程後に適用される２１０リットル以下でパージされた場合でも、低いダイアーナルブリージングロス（ＤＢＬ）エミッションを提供することができる。いくつかの実施形態では、蒸発エミッション制御システムは、４０ｇ／時のブタン充填工程後に適用される１５７．５リットル以下でパージされてもよい。

別の態様では、本明細書に記載の吸着体組成物または押出し成形吸着体組成物は、流体分離システムに組み込まれる。任意の態様または実施形態では、流体分離システムは、成形吸着体、例えば、顆粒、ペレット、モノリス、またはハニカムを利用する任意の気相もしくは液相分離または精製用途を含む。例えば、非限定的な例として、本明細書に記載の吸着体組成物または押出し成形吸着体組成物は、空気、または他のガス、例えば炭化水素（例えば、メタン、天然ガス、プロパン、ブタン、エチレン、溶媒）、および非炭化水素（例えば、水素、窒素、酸素、二酸化炭素、希ガス）、ならびに水、非水処理液体および未処理液体を精製するためのシステムに組み込まれる。

特に明記しない限り、各成分の量は、組成物の総重量に基づく重量パーセント（ｗｔ％）である。

表１の配合物Ｅ１～Ｅ１０は、プラウミキサーで乾燥成分を混合し、続いて液体成分および押出し成形可能なペーストを作るのに十分な水を加えることによって調製された。全ての材料が揃ったら、プラウミキサーでさらに混合して、全ての材料を確実に分散させる。次に、得られた湿った混合物を、シグマブレードミキサー内もしくは一軸押出機内で、またはニーダーで、多穴ダイプレートを通して押出しながら集中的に混合して、ペーストを形成した。次に、ペーストを、ハニカムダイを備える一軸押出機を通して押出した。押出されたパーツは、不活性雰囲気中で高温まで乾燥および仮焼するために粗く切断され、続いて試験のために正確な長さに切断された。Ｃ１およびＣ２はそれぞれ、市販のハニカムＮｕｃｈａｒ（登録商標）ＨＣＡ－ＬＢＥおよびＮｕｃｈａｒ ＨＣＡ（登録商標）（Ｉｎｇｅｖｉｔｙ（登録商標）、Ｎｏｒｔｈ Ｃｈａｒｌｅｓｔｏｎ，ＳＣ，ＵＳＡ）の配合物である。これらの配合物はいずれもガラスマイクロスフェアを含有しない。

見かけ密度、ＢＷＣ、および粉末ブタン活性の測定

標準方法ＡＳＴＭ Ｄ ２８５４（以下「標準法」）を用いて、微粒子吸着体、例えば燃料システムの蒸発エミッション制御に通常使用されるサイズと形状の粒状およびペレット状吸着体の呼び容積の見掛け密度を測定することができる。

標準方法ＡＳＴＭ Ｄ５２２８を用いて、微粒子粒状および／またはペレット状の吸着体を含有する吸着容積の呼び容積ブタン作業容量（ＢＷＣ）を測定することができる。ブタン保持力は、容積ブタン活性（つまり、ｇ／ｃｃの見掛け密度にｇ／１００ｇのブタン活性を掛けたもの）とｇ／ｄＬ ＢＷＣとの差として、ｇ／ｄＬを単位にして計算される。

押出し成形用の粉末化活性炭成分については、粉末ブタン活性（「ｐＢＡＣＴ」）は、その値、すなわち、２５℃で温度自動調整された試料について、１．００ａｔｍのｎ－ブタン分圧にさらされた場合のオーブン乾燥粉末試料の平衡グラム重量容量を確認するために同等であると認識されている当業者に公知の任意の方法によって測定されることができる。例えば、ｐＢＡＣＴの好適な代替案の一つは、米国特許出願公開第２０１９／０２２６４２６Ａ１号に記載されているＡＳＴＭ５２２８法に基づくもので、参照により本明細書に組み込まれる。

ＡＳＴＭ Ｄ５２２８方法の修正版を用いて、微粒子、ハニカム、モノリス、および／またはシート吸着容積の呼び容積ブタン作動容量（ＢＷＣ）を測定することができる。修正版は、微粒子吸着体にも用いることができ、微粒子吸着体には、充填剤、空隙、構造要素、または添加物が含まれる。さらに、ＡＳＴＭ Ｄ５２２８方法の修正版は、微粒子吸着体が標準方法ＡＳＴＭ Ｄ５２２８と適合性がない、例えば試験の試料管中に１６．７ｍＬの代表的な吸着体試料を満たすのが容易でない場合に用いられる。

ハニカムの呼びＢＷＣを決定するために、ＡＳＴＭ Ｄ５２２８方法の修正バージョンを以下のように使用した。吸着体試料を、１１０±５℃で最低８時間オーブン乾燥し、次いで乾燥器に配置して冷却する。吸着体試料の乾燥質量を記録する。空の試験アセンブリの質量を測定してから、吸着体試料を試験アセンブリへ組み立てる。次に、試験アセンブリを流通装置内に設置して、２５℃、１気圧において５００ｍＬ／分のブタン流量で最低２５分（±０．２分）間、ｎ－ブタンガスを充填する。次に、試験アセンブリをＢＷＣ試験装置から取り出す。試験アセンブリの質量を測定し、０．００１グラム単位で記録する。このｎ－ブタン充填工程を、一定質量が達成されるまで、５分間連続して流す期間を繰り返す。例えば、直径３５ｍｍ×長さ１５０ｍｍのハニカムの総ブタン充填時間は８７～９２分であった。呼び容積が完全なまま取り出されて試験され得る場合には、試験アセンブリはハニカム部品またはモノリス部品のための容器であってよい。あるいは、呼び容積は、キャニスターシステムの一部分であるか、または内容物がガス流れに対して好適に向けられた状態で、あるいはキャニスターシステム内で遭遇するように呼び容積が好適に再構成される必要があってもよい。

試験アセンブリを試験装置に再実装し、２５℃、１気圧において２．００リットル／分の空気で、式：パージ時間（分）＝（７１９×呼び容積（ｍＬ））／（２０００（ｍＬ／分））に従って選択された設定パージ時間（±０．２分）パージする。

ＢＷＣ試験における空気パージ流の方向は、キャニスターシステムで適用されるパージ流と同じ方向である。パージ工程の後、試験アセンブリをＢＷＣ試験装置から取り出す。試験終了後１５分以内に試験アセンブリの質量を測定し、０．００１グラム単位で記録する。

次式を用いて、吸着体試料の呼び容積のブタンブタン作業容量（ＢＷＣ）を求める。

呼び容積ＢＷＣ（ｇ／ｄＬ）＝パージされたブタンの量（ｇ）／呼び吸着容積（ｄＬ）、ここで、パージされたブタンの量＝充填後の試験アセンブリの質量－パージ後の試験アセンブリの質量である。

本明細書で使用する用語「ｇ－総ＢＷＣ」は、パージされたブタンのｇ－量を指す。

呼び吸着容積（ｍＬ）は、Ｖ＝（πＤ_ｏ ^２ Ｌ／４）／１０００で計算され、ここで、Ｄｏ＝平均吸着体直径（ｍｍ）およびＬ＝平均吸着体長さ（ｍｍ）である。

呼び見掛け密度（ｇ／ｍＬ）は、呼び容積（ｍＬ）／吸着体の質量（ｇ）として計算される。

ブタン活性（ｇ／１００ｇ）は、ＢＡＣＴ（ｇ／１００ｇ）＝ブタンの装填量（ｇ）／（１００×吸着体の質量（ｇ））として計算される。

ブタンパージ比（％）＝ＢＰＲ（％）は、ブタンのパージ量（ｇ）／ブタンの装填量（ｇ）×１００として計算される。

ＢＥＴＰ試験による、ダイアーナルブリージングロス（ＤＢＬ）エミッションの測定

実施例の蒸発エミッション制御システムは、以下を含む手順によって試験された。タイプ＃１キャニスターシステムを使用した試験の場合、ＤＢＬエミッションデータの生成に使用された定義された２．１Ｌキャニスターは、図５に例示されたタイプであった。二つのペレットのベッド体積５０１および２０２は、メインキャニスター１０１内に配置され、それぞれ１．４０Ｌおよび０．７０ＬのＮｕｃｈａｒ（登録商標）ＢＡＸ １１００ ＬＤペレット（Ｉｎｇｅｖｉｔｙ（登録商標）、Ｎ．Ｃｈａｒｌｅｓｔｏｎ，ＳＣ，米国）を収容する。図５に例示するように、直列に二つの補助キャニスターがあった。第一の補助キャニスター３００は、吸着容積５０２としてＰＰＡＶハニカムを収容し、直列の第二の補助キャニスター５０３は、吸着容積５０４としてＰＰＡＶハニカムを収容し、二つのＰＰＡＶハニカムの各端部にＯ－リングシール（図示せず）および非吸着体開放気泡発泡体ディスク１０２を備える。

タイプ＃２キャニスターシステムを使用した試験の場合、ＤＢＬエミッションデータの生成に使用された定義された２．１Ｌキャニスターは、図６に例示されたタイプであった。３つのペレットのベッド体積５０１、２０３、および２０４は、メインキャニスター１０１内に配置され、それぞれ１．４０Ｌ、０．４０Ｌ、および０．３０Ｌのペレットを収容する。先と同様に、二つの補助キャニスターは直列であった。第一の補助キャニスター３００は、吸着容積５０２としてＰＰＡＶハニカムを収容し、直列の第二の補助キャニスター５０３は、吸着容積５０４としてＰＰＡＶハニカムを収容し、二つのＰＰＡＶハニカムの各端部にＯ－リングシール（図示せず）および非吸着体開放気泡発泡体ディスク１０２を備える。タイプ＃２のシステムでは、プレナム１０７の上方に位置する支持スクリーン１０２の上方に約１９．５ｃｍの高さを有する吸着容積５０１として１．４０ＬのＮｕｃｈａｒ（登録商標）ＢＡＸ１５００（Ｉｎｇｅｖｉｔｙ（登録商標）、Ｎｏｒｔｈ Ｃｈａｒｌｅｓｔｏｎ，Ｓｏｕｔｈ Ｃａｒｏｌｉｎａ，米国）、加えて、プレナム１０７の上方に位置する支持スクリーン１０２の上方に約１１．１ｃｍの高さを有するＢＡＸ１５００の０．４０Ｌの吸着容積２０３、加えて、吸着容積２０３と２０４の間の支持スクリーン１０２の上方に約８．４ｃｍの高さを有するＮｕｃｈａｒ（登録商標）ＢＡＸ ＬＢＥ（Ｉｎｇｅｖｉｔｙ（登録商標）、Ｎ．Ｃｈａｒｌｅｓｔｏｎ，ＳＣ，米国）の０．３０Ｌ吸着容積２０４があった。吸着容積５０１は、隔壁１０３からキャニスターの右側壁までの平均幅が９．０ｃｍであり、吸着容積２０３および２０４は、隔壁１０３からその左側側壁までの平均幅が約４．５ｃｍである。吸着容積５０１、２０３、および２０４は、８．０ｃｍの同様の（図６のページの中への）奥行きであった。ペレットの各吸着体ベッドは、それぞれの体積目標を満たすであろう見掛け密度によって決定される乾燥質量で充填された（質量充填＝ＡＤ×体積目標）。

各実施例のキャニスターシステムは、認定されたＴｉｅｒ ３燃料（８．７～９．０ ＲＶＰ、１０ ｖｏｌ％エタノール）およびメインキャニスターに基づく２２．７ ＬＰＭでの３００呼びベッド体積の乾燥空気パージ（例えば、２．１ Ｌメインキャニスターの場合は６３０リットル）を用いる、ガソリン蒸気吸着の反復サイクリングにより、均一にあらかじめ調整（エージング）された。（米国再発行特許第ＲＥ３８，８４４号の作業は、認定ＴＦ－１燃料を用いて行われた。）ガソリン蒸気の充填速度は４０ｇ／時であり、炭化水素組成物は５０ｖｏｌ％であり、２リットルのガソリンを約３８℃まで加熱し、２００ｍｌ／分で空気を通してバブリングすることによって生成されたものである。燃料の２リットルの一定分量は、ＦＩＤ（水素炎イオン化検出器）または赤外線検出器によってブタンが検出される５０００ｐｐｍの破過まで、１時間５５分ごとに新しいガソリンに自動的に交換された。バージンキャニスタでは、最低２５のエージングサイクルが用いられた。ガソリン作業容量（ＧＷＣ）は、最後の２～３サイクルのパージされた蒸気の充填された蒸気の平均重量増加および損失として測定され、キャニスターシステムの吸着容積１リットルあたりのグラム数として報告される。ブリードエミッション性能の測定をさらに進める、ＧＷＣエージングサイクル後に、単一のブタン吸着／空気パージ工程が続いた。この工程では、ブタンを４０ｇ／時で、１気圧の空気中に５０ｖｏｌ％の濃度で５０００ｐｐｍの破過まで充填し、１時間保持し、その後、乾燥空気で２１分間、その期間に好適な一定の空気パージ速度を選択することにより得られる総パージ体積を用いて、パージした。次に、キャニスターシステムを、ポートを密閉した状態で、約２５℃で約１４～１８時間浸漬した（浸漬時間の要件は１２～３６時間である）。上記の単一ブタン吸着充填後の総パージ体積は２１０Ｌであり、例えば、存在する全ての吸着容積、例えば定義されたキャニスター２．１Ｌの吸着容積の充填、加えて、後続の補助キャニスター３００に配置されるベント側活性炭ハニカム吸着体５０２、または後続の直列補助キャニスター３００および５０３に配置される二つの活性炭ハニカム吸着体５０２および５０４、を含む完全なキャニスターシステムについては、約９２～９４ＢＶに相当する。これらの構成では、画成されたメインキャニスター内の吸着体ペレット容積に加えられる容積は、補助キャニスター３００内に存在する活性炭ハニカムのキャリパー実測寸法容積、加えて、存在する場合、直列補助キャニスター５０３内の第二の活性炭ハニカムのキャリパー実測寸法容積であった。

その後、ＤＢＬエミッションは、実施例のタンクポートをＣＡＲＢ ＬＥＶ ＩＩＩ燃料（６．９－７．２ ＲＶＰ、１０％エタノール）で満たされた燃料タンクに取り付けることによって発生された。（米国再発行特許第ＲＥ３８，８４４号の作業は、ＣＡＲＢ Ｐｈａｓｅ ＩＩ燃料を用いて行われた。）メインキャニスターにＢＡＸ１５００カーボンとして存在するペレットの大部分を備えるキャニスターシステムの例は、６．２ガロンの液体燃料（１３．８ガロンのアレージ）で満たされた２０ガロン（総容量）のタンクに連結された。メインキャニスターにＢＡＸ １１００ ＬＤを備えるキャニスターシステムの例は、４．０ガロンの液体燃料（１１ガロンのアレージ）で満たされた１５ガロン（総容量）のタンクに連結された。

取り付ける前に、充填された燃料タンクは、ベント中に１８．３℃で１８～２０時間安定していた（ここで、ベント中の浸漬時間の要件は１２～３６時間である）。タンクおよびキャニスターシステムは、ＣＡＲＢの２日間の温度プロファイルによる温度サイクルにかけられ、毎日、１１時間かけて温度を１８．３℃から４０．６℃まで上昇させ、次に１３時間かけて１８．３℃まで戻された。エミッション試料は、加熱段階中の６時間と１２時間に実施例のベントからカイナー（Ｋｙｎａｒ）バッグ中に収集された（タンク内の燃料がピーク温度に達するようにするため）。カイナーバッグを、圧力に基づいて既知の総容量まで窒素で充填し、そしてＦＩＤ中に排気して炭化水素濃度を求めた。ＦＩＤは、約５０００ｐｐｍの濃度の正確に既知のブタン標準で較正された。カイナーバッグの容積、エミッション濃度、および理想的なガスを仮定して、エミッションを（ブタンとして）計算した。毎日、６時間と１２時間の排出量が加えられた。ＣＡＲＢの手順に従って、総エミッションが最大の日は「２日間のエミッション」として報告された。全ての場合、最大のエミッションは２日目に得られた。この手順は、概ねＲ．Ｓ．ＷｉｌｌｉａｍｓおよびＣ．Ｒ．Ｃｌｏｎｔｚによる、「Ｉｍｐａｃｔ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｃａｎｉｓｔｅｒ Ｂｌｅｅｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ」と題するＳＡＥ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒ ２００１－０１－０７３３に、ならびにＣＡＲＢ’ｓ ＬＥＶ ＩＩＩ ＢＥＴＰ手順（Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ Ｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅ Ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ ａｎｄ Ｔｅｓｔ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ｆｏｒ ２００１ ａｎｄ Ｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔ Ｍｏｄｅｌ Ｍｏｔｏｒ Ｖｅｈｉｃｌｅｓ，Ｍａｒｃｈ ２２，２０１２のＤ．１２節）に記載されている。

実施例および比較例１～２は、ＢＡＸ １１００ ＬＤ（呼びＢＷＣ＞１１ｇ／ｄＬおよび呼びＩＡＣ＞３５ｇ／Ｌ）で充填された２．１Ｌメインキャニスターおよび１５ガロンの総容量燃料タンクを使用した。実施例および比較例３～４は、１．８Ｌ ＢＡＸ １５００（呼びＢＷＣ＞１４．８ｇ／ｄＬおよび呼びＩＡＣ＞３５ｇ／Ｌ）および０．３Ｌ ＢＡＸ ＬＢＥ（呼びＢＷＣ ５～７．５ｇ／ｄＬおよび呼びＩＡＣ＜３５ｇ／Ｌ）が充填された２．１Ｌのメインキャニスターおよび２０ガロンの総容量燃料タンクを使用した。

各実施例では、メインキャニスターの後に、最初に呼びＢＷＣ≧３ｇ／ｄＬおよび呼びＩＡＣ＜３５ｇ／Ｌ（Ｎｕｃｈａｒ（登録商標）ＨＣＡ、Ｉｎｇｅｖｉｔｙ（登録商標）、Ｎ．Ｃｈａｒｌｅｓｔｏｎ、ＳＣ、米国）を有する市販のハニカムを備え、その後、より低い容量のハニカム（呼びＢＷＣ＜３ｇ／ｄＬおよび呼びＩＡＣ＜３５ｇ／Ｌ）を備えた。比較例の場合、より低い容量のハニカムはＮｕｃｈａｒ（登録商標）ＨＣＡ－ＬＢＥ（Ｉｎｇｅｖｉｔｙ（登録商標）、Ｎ．Ｃｈａｒｌｅｓｔｏｎ、ＳＣ、米国）であり、一方、実施例では、より低い容量のハニカムは本明細書に記載されるとおりであった。用語２９×１００－２００および３５×１５０－２００は、直径（ｍｍ）×長さ（ｍｍ）－押出成形セル密度（平方インチ当たりのセル）としての呼びハニカム寸法を表す。

表２および３の結果は、実施例ならびに比較例１および２が、実施例ならびに比較例３および４と同様の最大の日のエミッションをもたらしたことを示した。これは図７にも示されている。図８および図９に示すように、押出機のダイの寿命が大幅に同時に増加するとすれば、実施例と比較例との間のエミッションの結果の類似性は驚くべきものであり、予想外である。

図８は、ＰＰＡＶ吸着体を押出し成形するために使用されるダイの寿命を、例示的な配合物と比較の配合物の両方におけるバインダーの量の関数として示す。比較配合物のバインダー含有量が減少するにつれて寿命は幾分増加するが、ガラスマイクロスフェアを使用するため、例示的な配合物の寿命は驚くほど非常に長い。同じことが、図９の炭素含有量の関数としても見ることができる。押出機のダイの寿命は、バインダー含有量の減少により、炭素含有量とともにいくらか増加する。しかし、例示的な配合物の場合、ガラスマイクロスフェアの使用により、ダイの寿命が大幅に延びる。図８および図９の両方で、使用された例示的な配合物はＥ１であった。

表面積の測定

表面積は、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ ＡＳＡＰ ２４２０（Ｎｏｒｃｒｏｓｓ、ＧＡ）のＩＳＯ ９２７７：２０１０に従ってＢｒｕｎａｕｅｒ－Ｅｍｍｅｔ－Ｔｅｌｌｅｒ（ＢＥＴ）法を使用して窒素物理吸着によって測定された。試料の前処理手順は、２５０℃で少なくとも２時間脱気し、通常は試料を分離して２μｍＨｇ未満の安定した真空にすることであった。窒素吸着等温線を、０．１ｇ試料に対して７７Ｋで記録し、以下の圧力、０．０４、０．０５、０．０８５、０．１２５、０．１５、０．１８、０．２、０．３５５、０．５、０．６３、０．７７、０．９、０．９５、０．９９５、０．９５、０．９、０．８、０．７、０．６、０．５、０．４５、０．４、０．３５、０．３、０．２５、０．２、０．１５、０．１２、０．１、０．０７、０．０５、０．０３、０．０１を対象とした。実際の点は、それぞれ５ｍｍＨｇまたは５％のいずれか厳しい方の絶対または相対圧力許容値範囲内で記録された。平衡化中の連続する圧力測定値間の時間は１０秒であった。非理想係数は０．００００６２０であった。密度変換係数は０．００１５４６８であった。熱蒸散剛体球の直径は３．８６０Åであった。分子断面積は０．１６２ｎｍ^２であった。窒素吸着等温線の相対圧力０．０５～０．２０の範囲のデータを使用して、ＢＥＴモデルを適用した。

細孔容積の測定

０．０５マイクロメートル～１００マイクロメートルの範囲の細孔容積は、水銀圧入ポロシメトリー法ＩＳＯ １５９０１－１：２０１６によって測定された。実施例に使用した装置は、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ Ａｕｔｏｐｏｒｅ Ｖ（Ｎｏｒｃｒｏｓｓ，ＧＡ）であった。用いた試料のサイズは約０．４ ｇで、１０５℃のオーブンで少なくとも１時間前処理された。Ｗａｓｈｂｕｒｎの式に用いられる水銀の表面張力と接触角は、それぞれ４８５ｄｙｎｅｓ／ｃｍ、１３０°であった。

増分吸着容量の測定
マイクロメリティックス法 当技術分野で公知のように、吸着容量は、体積法、重量法、および動的（流れ）法を含む、多数の手段によって等価に測定されてもよい。

「マイクロメリティックス法」は、吸着気相圧の変化に曝される場合の公知の体積および温度の吸着体試料含有システムの気相質量バランスに基づく体積法である。本明細書の実施例では、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ ｍｏｄｅｌ ＡＳＡＰ ２０２０Ａ拡張ユニット（Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｎｏｒｃｒｏｓｓ、ＧＡ 米国）を使用した。この方法によって、初期状態として、吸着ガスは既知の温度、圧力、および容積の一つの容器に入れられ、吸着ガスは既知の容積および温度、ならびに既知の異なる圧力の第二の吸着体収容容器に入れられる。次に、連結バルブを開くことにより、二つの容器が流体接触する 最終状態に平衡化した（すなわち、安定した連結システム圧力によって証明されるように、吸着体試料による熱平衡化および平衡化された吸着物の取り込みに十分な時間）後、初期状態と最終状態の間の気相吸着物のマスバランスの差は、吸着体試料によって吸着された吸着物の質量変化である。ここで報告されているすべての実施例で、吸着物はｎ－ブタンであることに留意されたい。

ＩＡＣを決定するための最初の工程は、試料調製である。代表的な吸着体試料を、１１０℃で３時間超オーブン乾燥する。見かけ密度値の測定に、その質量の分子に不活性バインダー、充填剤、および構造要素の質量が同等に含まれる場合、吸着体試料は、吸着体要素の呼び容積に代表量の不活性バインダー、充填剤、および構造成分を含むものとする。逆に、見かけ密度の値が分子内に不活性バインダー、充填剤、構造要素の質量を同等に除外する場合、吸着体試料はこれらの不活性バインダー、充填剤、構造要素を除外する。普遍的な概念は、呼び容積内にブタンに対する吸着特性を容量ベースで正確に定義することである。

ゴム栓を備えた石英試料管を計量し、重量を記録する（ＷＯ）。約０．１ｇの吸着体試料を、風袋を量った試料管内に装填し、ゴム栓を戻した。ゴム栓を外し、充填した試料管を脱気ポートの下に配置し、温度を１０℃／分の速度で２５０℃まで上昇させる。 試料は２５０℃で約２時間脱気される。試料を冷却し、チューブを窒素で充填する。ゴム栓を戻し、脱気したチューブの重さを計量する（Ｗ）。乾燥試料重量は、Ｗ－ＷＯで計算される。手順の第二の工程は、試料分析である。水浴は２５±０．１℃に設定される。 機器の試料圧力は、１０μｍＨｇ未満（通常は１μｍＨｇ未満）に排気される。機器のプラグおよび試料のゴム製ストッパーを取り外し、脱気したチューブを試料分析ポート内にセットした。試験を開始する。機器は、次の絶対圧力、１０、２０、３０、４０、４５、１５０、３００、３５０、４００、４５０、６００、８００、６００、５００、４５０、４００、３５０、３００、１５０、５０、４５、４０、３５、３０、２５（ｍｍＨｇ）付近の平衡ブタン等温線データポイントを収集する。ここで報告されている１ａｔｍ（３．８ ｍｍＨｇ）で０．５ ｖｏｌ％の質量吸着等温線データポイントは、１０、２０、３０、および４０ ｍｍＨｇ等温線データポイントの近似から導出されたべき乗則回帰（質量吸着＝圧力^ｂ）から計算された。

ＩＡＣは、２５℃における５～５０％のｎ－ブタンの増分吸着容量として定義されている。一つの雰囲気での５ｖｏｌ％のｎ－ブタン濃度（体積）は、３８ｍｍＨｇの試料管内の平衡圧力によって与えられる。一気圧における５０ｖｏｌ％のｎ－ブタン濃度は、試料管の内部の３８０ｍｍＨｇの平衡圧によって与えられる。正確に３８ｍｍＨｇと３８０ｍｍＨｇでの平衡化は容易に得られない可能性があるため、５ｖｏｌ％のｎ－ブタン濃度および５０ｖｏｌ％のｎ－ブタン濃度における吸着体試料の質量あたりの吸着ｎ－ブタンの質量は、目標の３８および３８０ｍｍＨｇの圧力の近傍で収集されたデータポイントを使用してグラフから内挿される。本明細書で提供される実施例では、これは典型的には、等温線の脱着分岐上の約３００～約４５０ｍｍＨｇの圧力と約３０～４５ｍｍＨｇの圧力との線形回帰を使用して行われた。ｎ－ブタンの理想気体の法則と吸着体の見掛け密度を使用して、ＩＡＣは、５０ｖｏｌ％のｎ－ブタンにおける容量（ｇ／ｇ）から５ｖｏｌ％のｎ－ブタンにおける容量を引いたものにｇ／Ｌの見掛け密度を掛けて計算されることができる。

ＭｃＢａｉｎ法は重量法である。吸着体試料を１１０℃で３時間超オーブン乾燥し、その後、試料管内のばねに取り付けられた試料パン上に装填する。次に、試料管を記載の装置に取り付ける。見かけ密度値の測定に、その質量の分子に不活性バインダー、充填剤、および構造要素の質量が同等に含まれる場合、吸着体試料は、吸着体要素の呼び容積に代表量の不活性バインダー、充填剤、および構造成分を含むものとする。逆に、見かけ密度の値が分子内に不活性バインダー、充填剤、構造要素の質量を同等に除外する場合、吸着体試料はこれらの不活性バインダー、充填剤、構造要素を除外する。普遍的な概念は、呼び容積内にブタンに対する吸着特性を容量ベースで正確に定義することである。

試料管に１ｔｏｒｒ未満の真空を適用し、吸着体試料を１０５℃で１時間加熱する。次いで、カセトメーターを用いてばねの伸張量によって吸着体試料の質量を測定する。その後、試料管を２５℃に温度制御された水浴に浸漬する。試料管内の圧力が１０^－４ｔｏｒｒになるまで、試料管から空気を排気した。選択された圧力で平衡に達するまで、ｎ－ブタンを試料管内に導入する。それぞれ約３８ｔｏｒｒおよび約３８０ｔｏｒｒで取得された、四つの選択された平衡圧の二つのデータセットに対して試験を行なう。ｎ－ブタンの濃度は、試料管内の平衡圧力に基づくものである。選択された平衡圧力での各試験の後、カセトメーターを用いたばねの伸張量に基づいて吸着体試料の質量を測定する。吸着体試料の増加した質量は、吸着体試料に吸着されたｎ－ブタンの量である。各試験について、様々なｎ－ブタン平衡圧で、吸着体試料の質量（グラム）当りの吸着されたｎ－ブタンの質量（グラム）を測定し、ｎ－ブタンの濃度（容積％）の関数としてグラフにプロットする。一気圧における５ｖｏｌ％のｎ－ブタン濃度（容積濃度）は、試料管の内部の３８ｔｏｒｒの平衡圧によって与えられる。一気圧における５０ｖｏｌ％のｎ－ブタン濃度は、試料管の内部の３８０ｔｏｒｒの平衡圧によって与えられる。正確に３８ｔｏｒｒと３８０ｔｏｒｒでの平衡化は容易に得られない可能性があるため、５ｖｏｌ％のｎ－ブタン濃度および５０ｖｏｌ％のｎ－ブタン濃度における吸着体試料の質量あたりの吸着ｎ－ブタンの質量は、目標の３８および３８０ｔｏｒｒの圧力の近傍で収集されたデータポイントを使用してグラフから内挿される。次に、ＩＡＣは、ここに記載されるように計算される。

有効容積特性の決定

上記の方法は、吸着体の呼びＢＷＣ、ブタン活性、ＩＡＣ、および密度特性を定義するために適用可能である。これに対して、吸着体の有効容積は、吸着体がない蒸気流路に沿った吸着体の呼び容積の間に挟まれたエアギャップ、空隙および他の容積を考慮に入れる。例えば、吸着体のないそれらの容積には、図４の吸着容積３０１と３０２の間の容積、ポート１０８とキャニスター１０１および３００の間の連結導管とを含む図４の吸着体積２０４と３０１の間の容積、およびプレナム容積１０７を含む図４の吸着容積２０２と２０３の間の容積が含まれるが、これらに限定されない。したがって、吸着体の有効容積特性とは、蒸気流路に沿って吸着体がない吸着体の呼び容積間のエアギャップ、空隙、およびその他の容積を考慮した、吸着容積の容積平均特性を指す。これらの特性は、米国特許第９，７３２，６４９号に記載されるように決定され、参照によりここに組み込まれる。

蒸気流路の所定の長さに対する有効容積（Ｖ_ｅｆｆ）は、その蒸気経路長さに沿って存在する吸着体の呼び容積（Ｖ_{ｎｏｍ，ｉ}）と、その蒸気流路に沿った吸着体を含まない容積（Ｖ_{ｇａｐ，ｊ}）との総和である。

有効容積の容積吸着特性（Ｂ_ｅｆｆ）、例えば増分吸着容量（ｇ／Ｌ）、見掛け密度（ｇ／ｍＬ）、およびＢＷＣ（ｇ／ｄＬ）は、有効容積の一部と見なされる個々の呼び容積の各特性（Ｂ_{ｎｏｍ，ｉ}）に各個々の呼び容積（Ｖ_{ｎｏｍ，ｉ}）を掛けたものの総和を、次に総有効容積（Ｖ_ｅｆｆ）で割ったものである。

したがって、用語「有効増分吸着容量」は、各呼び増分吸着容量に各個々の呼び容積を掛けたものの総和を、次に総有効容積で割ったものである。

用語「有効ブタン作業容量（ＢＷＣ）」は、各ＢＷＣ値に各個々の呼び容積を掛けたものの総和を、次に総有効体積で割ったものである。

用語「有効見掛け密度」は、各見掛け密度の総計に各個々の呼び体積を掛け、次に総有効体積で割ったものである。

用語「有効容積のｇ－総ＢＷＣ」は、有効容積内の呼び容積のｇ－総ＢＷＣグラム値の総和である。

当業者は、ほんのわずかな通例の実験により、本明細書に記載の発明の特定の実施形態についての多くの均等物を認識するであろうし、又は確かめることができるであろう。かかる均等物は、以下の請求項に包含されることが意図される。本明細書に記載される詳細な実施例および実施形態は、解説目的のための例示としてのみ提供され、決して本発明を限定するものとはみなされないことを理解されたい。その観点での様々な改変または変更は、当分野の当業者に提案されるものであり、本出願の主旨および範囲内に含まれ、添付の請求項の範囲内で考慮される。例えば、成分の相対量は、望ましい効果を最適化するために変更されてもよく、追加的な成分が加えられてもよく、および／または類似した成分が、記載される成分のうちの一つ以上と置き換えられてもよい。本発明のシステム、方法及びプロセスに関連するさらなる有利な特徴及び機能性が、添付の請求項から明らかになることとなる。さらに、本明細書に記載の態様または実施形態のいずれかを集合的にまたは代替として組み合わせることができ、このようなすべての組み合わせは明示的に企図され、中間の一般論を表すものではない。

Claims (18)

1. 吸着体組成物であって、
   約１０～約５０ｗｔ％の活性化吸着材料と、
   約３～約４０ｗｔ％のガラスマイクロスフェアと、
   １００ｗｔ％までの差分量の少なくとも一つの添加材と、を含む、吸着体組成物。
2. 前記活性化吸着材料が、活性炭、炭化木炭、ゼオライト、粘土、多孔性ポリマー、多孔性アルミナ、多孔性シリカ、分子ふるい、カオリン、チタニア、セリア、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の吸着体組成物。
3. 前記活性化吸着材料が、活性炭粉末を含む、請求項１または２に記載の吸着体組成物。
4. 前記活性化吸着材料が、木、木材粉塵、木粉、コットンリンター、泥炭、石炭、ココナッツ、亜炭、炭水化物、石油ピッチ、石油コークス、コールタールピッチ、フルーツピット、フルーツストーン、ナッツシェル、ナッツピット、おがくず、ヤシ、野菜、合成ポリマー、天然ポリマー、リグノセルロース材料、またはそれらの組み合わせ、のうちの少なくとも一つに由来する、請求項１～３のいずれかに記載の吸着体組成物。
5. 前記活性炭が、１グラムあたり約６００～約２２００、または約８００～約１８００、または約１０００～約１６００平方メートルの窒素Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積を特徴とする、請求項１～４のいずれかに記載の吸着体組成物。
6. 前記添加材が、（ｉ）有機バインダー、粘土バインダー、仮焼粘土バインダー、鉱物フラックス、もしくはそれらの組み合わせの少なくとも一つ、（ｉｉ）ボール粘土を除く、または（ｉｉｉ）（ｉ）および（ｉｉ）の組み合わせ、を含む、請求項１～５のいずれかに記載の吸着体組成物。
7. 前記鉱物フラックスが、長石鉱物である、請求項１～６のいずれかに記載の吸着体組成物。
8. 前記鉱物フラックスが、霞石閃長岩である、請求項１～７のいずれかに記載の吸着体組成物。
9. 前記有機バインダーが、セルロース、セルロース誘導体、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１～８のいずれかに記載の吸着体組成物。
10. 前記有機バインダーが、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、エチルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルヒドロキシエチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、芳香族スルホン酸塩の結晶性塩、ポリフルフリルアルコール、ポリエステル、ポリエポキシド、ポリウレタンポリマー、ポリビニルアルコールまたはそれらの組み合わせのうちの少なくとも一つを含む、請求項１～９のいずれかに記載の吸着体組成物。
11. 前記粘土バインダーが、ゼオライト粘土、ベントナイト粘土、モンモリロナイト粘土、イライト粘土、フレンチグリーン粘土、パスカライト粘土、レドモンド粘土、テラミン粘土、リビング粘土、フラー土粘土、オーマライト粘土、バイタルライト粘土、レクトライト粘土、コージライト、ボール粘土、カオリンまたはそれらの組み合わせを含む、請求項１～１０のいずれかに記載の吸着体組成物。
12. 前記粘土バインダーが、含水カオリンである、請求項１～１１のいずれかに記載の吸着体組成物。
13. 前記仮焼バインダー材料が、仮焼されたカイヤナイト、ムライト、コージライト、粘土シャモット、シリカ、アルミナ、および他の仮焼されたもしくは非プラスチックの耐熱性セラミック材料、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１～１２のいずれかに記載の吸着体組成物。
14. 前記ガラスマイクロスフェアが約５００マイクロメートル未満の平均直径を有する、請求項１～１３のいずれかに記載の吸着体組成物。
15. 請求項１～１４のいずれかに記載の吸着体組成物の押出し成形形態を含み、前記押出し成形形態がハニカムである、吸着体物品。
16. 請求項１５に記載の吸着体物品を含む、蒸発エミッション制御キャニスターシステム。
17. ａ．吸着体組成物であって、
    ｉ．活性化吸着粉末を含む約１０～約５０ｗｔ％の活性化吸着材料と、
    ｉｉ．約２～約１０ｗｔ％のポリマーバインダーと、
    ｉｉｉ．約５～約５０ｗｔ％の粘土バインダーと、
    ｉｖ．約５～約４５ｗｔ％の仮焼粘土バインダーと、
    ｖ．約２～約２０％の鉱物フラックスと、
    ｖｉ．約０～約５ｗｔ％のシリカゾルと、
    ｖｉｉ．約３～約４０ｗｔ％のガラスマイクロスフェアと、
    ｖｉｉｉ．水と、を含む吸着体組成物を混合する工程と、
    ｂ．前記吸着体組成物を押出し、乾燥して、押出し成形吸着体物品を形成する工程と、を含む工程にしたがって、押出し成形吸着体物品を調製する方法。
18. 工程（ｂ）で、前記吸着体組成物がハニカムの形態に押出し成形される、請求項１７に記載の押出し成形吸着体物品。

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