JP2944009B2 - ガス吸着素子またはガス分解素子およびその製造法 - Google Patents
ガス吸着素子またはガス分解素子およびその製造法Info
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Description
中に含まれる溶剤蒸気、臭気物質等活性ガスを吸着除去
し、または不活性ガスたとえば空気中に含まれるオゾン
等活性ガスを分解除去するハニカム状のガス吸着素子ま
たはガス分解素子およびその製造法に関するものであ
る。
トたとえば活性炭微粒子または活性カーボン繊維または
両者の混合物を混入したシートで構成したハニカム状の
ガス吸着素子またはガス分解素子は既に長年に亙り使用
されている。
ス吸着素子またはガス分解素子においては活性炭微粒子
または活性カーボン繊維等ガス吸着剤またはガス分解剤
(以下機能剤と呼ぶ)の遊離表面が活性ガスを吸着また
は分解する活性面となり、平面状シート素材と波形シー
ト素材とを接着して片波成形体を得る場合に波形シート
素材の稜線部に線状に塗布する接着剤または片波成形体
を接着積層してハニカム体を得る場合に片波成形体の波
形シートの稜線部に線状に塗布する接着剤は何れも浸透
によりシート内の機能剤の表面を被覆し、接着剤を塗布
した部分はガス吸着またはガス分解を行ない得なくな
り、素子全体としての有効表面積をほぼ35%減少し、
ガス吸着またはガス分解の機能性を著しく低下する。
(特開昭56−24016)において、上述の平面状シ
ート素材と波形シート素材とを接着して片波成形体を得
る場合およびまたは片波成形体を接着積層してハニカム
体を得るに際し、波形シート素材の稜線部に接着剤を間
欠的に塗布して接着し、もってガス吸着素子の吸着能力
の低下を押さえることを提案した。
着剤塗布による活性カーボン繊維およびまたは活性炭微
粒子を含有するシートにより構成したガス吸着素子また
はガス分解素子の吸着または分解の能力の低下を防止し
性能を向上することを図ったもので、上記の接着剤にガ
ス吸着剤またはガス分解剤の微粒子を混入使用し、もっ
て接着剤を塗布したシートの接着部分もシートのその他
の部分と同様にガス吸着またはガス分解の能力を保持す
るようにしたことを要旨とするものである。接着剤に混
入する機能剤は素子を構成するシートの機能性と同一の
機能性を有する機能剤を用いる。接着剤に化学発泡剤を
混入し、ハニカム成形体を加熱して発泡剤を発泡させ接
着剤層に通気孔を形成すれば一層有効である。
mm程度の活性カーボン繊維を50〜80%、パルプ、
合成繊維およびまたはガラス繊維を30〜10%、バイ
ンダーおよび紙力増強剤を20〜10%の割合で厚さ
0.1〜0.3mm、坪量30〜150g/m2程度の
厚さに抄紙してなる活性カーボン繊維シートの平面シー
ト1と波長2.0〜6.0mm、波高1.0〜4.0m
mの波形シート2とを使用し、熱可塑性合成樹脂たとえ
ばポリ酢酸ビニールのエマルジョン 50重量%、オゾ
ン分解用活性炭微粒子たとえば粒度20ミクロン以下に
粉砕したクラレケミカル株式会社製の粒状活性炭SA
40重量%、水 10重量%の割合で分散してなる接着
剤4を図2に示す如く波形シート2の稜線部3に塗布
し、平面シート1と接着して片波成形体を得る。
稜線部に上記同様オゾン分解性能を有する活性炭微粒子
(SA)を含有する接着剤を塗布し、図1に示す如く芯
材5の周りに捲回積層して円筒形となし、該円筒形の両
端面に透通する無数の小透孔を形成したオゾン分解素子
を得る。
20ミクロン以下に粉砕した丸菱炭素株式会社製のMコ
ール粒状活性炭CS 50〜70%、麻繊維、パルプま
たは合成繊維パルプ30〜15%、バインダーと紙力増
強剤20〜15%の組成で厚さ0.1〜0.3mm、坪
量30〜150g/m2に抄紙し、得られたシートより
波長2〜6mm、波高0.8〜3.5mmの波形シート
を用意する。熱硬化性合成樹脂たとえばエポキシ樹脂中
間体55重量%、溶剤蒸気吸着剤として上記のMコール
粒状活性炭CSまたはドイツのデグサ社のDAYゼオラ
イト(高シリカゼオライト)の微粒子32重量%、化学
発泡剤として炭酸水素ナトリウム3重量%、メチルエチ
ルケトン10重量%の割合で混合してなる接着剤4を図
2に示す如く波形シート2の稜線部3に塗布し、平面状
シート1と接着して片波成形体を得る。
その波形シートの波頂部に上記同様活性炭MコールCS
またはDAYゼオライトの微粒子を混入した接着剤4を
塗布し、図3に示す如く片波成形体を多数接着積層し、
最上部に平面シート1aを接着して直方体状となし、こ
れを100℃前後の熱風で10〜30分間加熱してエポ
キシ樹脂を硬化させるとともに炭酸水素ナトリウムを分
解発泡せしめて接着剤層に多数の微小な連通孔を形成
し、直方体の両端面に透通する無数の小透孔を形成した
溶剤蒸気吸着素子を得る。
活性カーボン繊維シート、実施例2では活性炭粉末を混
入抄紙したシートを使用したが、活性カーボン繊維と活
性炭粉末とを混入抄紙したシートを使用してもよく、
紙、金属、プラスチツクスその他のシートの表面に前記
のガス吸着性またはガス分解性を有する機能性接着剤を
塗布してガス吸着剤またはガス分解剤を接着したもので
もよい。または接着剤にガス吸着剤と化学発泡剤とを混
入し、これをコーテイング剤としてシートの表面に塗布
し、あるいは更にその表面にガス吸着剤またはガス分解
剤を吹付け接着し、加熱により化学発泡剤を分解し発泡
させてもよい。接着剤に混入するガス吸着剤またはガス
分解剤はシート素材に含まれるガス吸着剤またはガス分
解剤と同一の機能性を有するものを使用する。
ンを含有する空気その他不活性ガスをオゾン分解素子の
小透孔内に通し、オゾンと活性炭との O3+C → CO2+O2 の化学反応によりオゾンを分解し二酸化炭素と酸素とに
する。また本発明のガス吸着素子の使用に当つては被吸
着成分たとえば臭気成分、有機溶剤蒸気を含有する空気
その他不活性ガスをガス吸着素子の小透孔内に通し、被
吸着成分を吸着剤のマイクロポアに吸着させ清浄な空気
その他不活性ガスを得ることができる。マイクロポアの
大きさは凡そ30〜100Å程度である。
材と波形シート素材とを交互に接着積層して無数の小透
孔を形成したガス吸着素子またはガス分解素子を成形す
るに際し、ガス吸着剤またはガス分解剤を混入した接着
剤を用いて平面状シート素材と波形シート素材とを接着
して片波成形体を得、あるいはガス吸着剤またはガス分
解剤を混入した接着剤を用いて片波成形体を接着積層し
てガス吸着素子またはガス分解素子を製造したので、従
来は接着剤を塗布した部分のシート表面がガス吸着作用
またはガス分解作用を行ない得なくなり、接着剤の浸透
もあるため、たとえば波形シートの波長が2.6mmと
すると長さLが1mの平面状シートおよび波形シートに
384個所の接着剤を塗布することになり、接着剤1個
所の幅を0.8mmとすると表面の接着剤の幅の合計は
307mm、裏面の接着剤はその半数が表面の接着剤と
接着の位置が一致するとすると裏面のみの接着剤192
本の幅の合計は153mm、即ち表裏合計460mmと
なり、平面状シート素材の有効表面積が約46%も減少
し波形シートはその表面積が平面状シートの1.6倍と
すると波形シートの有効表面積の減少は46%÷1.6
=約29%となり、両シートを合わせて有効表面積の減
少は35%となる。従ってガス吸着またはガス分解の能
力も相当に低下していたのに対し、本発明のガス吸着素
子またはガス分解素子においては接着剤にガス吸着剤ま
たはガス分解剤を混入したため接着剤を塗布した部分も
他の部分と同様にガス吸着またはガス分解の機能性を発
揮するため、従来品に比しその性能を著しく向上し得る
ものである。
ルプ15、紙力増強剤およびバインダー15の重量比で
シートの厚さ0.12mm、坪量40g/m2に抄紙し
たシートにより波長P2.6mm、波高h1.4mm
(図2参照)、素子の幅W15mm(図1参照)の条件
で製造したオゾン分解素子Aと、従来のポリ酢酸ビニー
ルエマルジョンを接着剤として使用しその他の条件はす
べて上記と同一にして製造した対照例のオゾン分解素子
Bとを使用し、米国DASIBI社のオゾン濃度計モデ
ル1003−AHによりオゾン1ppmを含有する温度
25℃、相対湿度50%の空気をオゾン分解素子に1.
5m/sec.の素子前面風速で通したときのオゾン除
去率を図4に示す。図4に示す如く対照例の素子のオゾ
ン除去率は初期において90%、100時間使用後にお
いて86%に低下するが、本発明の素子のオゾン除去率
は初期において98%、100時間使用後において94
%程度であり、従来のものに比ベて性能が約9%向上し
た。尚素子を空気が通過するときの圧力損失は何れも
0.5mmAqであった。即ち本発明においては片波成
形体の製造時およびハニカム体の成形時において接着剤
に夫々機能性微粒子を混入することによって接着部分の
面積も機能性を発揮することができる。
酸水素ナトリウム等化学発泡剤を混入し、これを使用し
て前記実施例1に示した条件でハニカム状に成形した後
成形体を加熱して化学発泡剤を分解発泡せしめ接着剤層
に微小な連通孔を多数形成するときは、接着剤層に埋没
しているガス吸着剤またはガス分解剤も該連通孔を通し
て有効に働き、図4のカーブCに示す如く一層素子の効
率を上昇することができる効果を有するものである。
と波形シート素材とを接着して片波成形体を得る場合
と、片波成形体の波形シートに接着剤を塗布して片波成
形体を積層する場合においてともにガス吸着剤またはガ
ス分解剤を混入した接着剤を使用する例について述べた
が、何れか一工程においてガス吸着剤またはガス分解剤
を混入した接着剤を使用し、他の工程においてはガス吸
着剤またはガス分解剤を含有しない接着剤を使用しても
或る程度の効果が得られることは明白である。また本発
明の接着剤を用いて得られた片波成形体を接着積層せず
単に積重ね枠内に入れて使用する場合もある。
材と波形シート素材とを接着して片波成形体を得る場合
および片波成形体を接着積層してハニカム成形体を得る
場合において、何れも波形シートの稜線部に接着剤を線
状に塗布する方法を用いたが、平面状シートに波形シー
トの稜線部に合致するように接着剤を塗布して接着する
方法も実施し得る。
す斜視図である。
面図である。
示す斜視図である。
を示すグラフである。
Claims (5)
- 【請求項1】平面状シート素材と波形シート素材との少
なくとも一方がガス吸着性シートまたはガス分解性シー
トで構成され、平面状シート素材と波形シート素材とが
前記波形シート素材の稜線部において接着剤により接着
され、交互に積層されてハニカム状に成形され、前記接
着剤の少なくとも一部がガス吸着剤またはガス分解剤の
粒子を混入するとともに発泡した接着剤であることを特
徴とするガス吸着素子またはガス分解素子。 - 【請求項2】平面状シート素材と波形シート素材とをガ
ス吸着性シートまたはガス分解性シートで構成し 前記
波形シート素材の稜線部を接着剤により前記平面状シー
ト素材と接着し、得られた片波成形体を接着剤により接
着積層してハニカム状に成形する方法であって、前記接
着剤の少なくとも一方がガス吸着剤またはガス分解剤の
粒子及び化学発泡剤を混入した接着剤であり、前記発泡
剤を発泡させることを特徴とするガス吸着素子またはガ
ス分解素子の製造法。 - 【請求項3】接着剤にガス吸着剤またはガス分解剤とと
もに化学発泡剤を混入し、積層成形して得られたハニカ
ム体を加熱して前記化学発泡剤を分解発泡せしめ接着剤
層に多数の通気孔を形成する請求項2記載のガス吸着素
子またはガス分解素子の製造法。 - 【請求項4】ガス分解性シートおよびガス分解剤がオゾ
ン分解の性能を有する請求項2記載のガス分解素子の製
造法。 - 【請求項5】ガス吸着性シートおよびガス吸着剤が有機
ガス吸着の性能を有する請求項2記載のガス吸着素子の
製造法。
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