JP3024208B2 - ガソリン蒸散防止用吸着剤及びその製造方法 - Google Patents
ガソリン蒸散防止用吸着剤及びその製造方法Info
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- JP3024208B2 JP3024208B2 JP2318288A JP31828890A JP3024208B2 JP 3024208 B2 JP3024208 B2 JP 3024208B2 JP 2318288 A JP2318288 A JP 2318288A JP 31828890 A JP31828890 A JP 31828890A JP 3024208 B2 JP3024208 B2 JP 3024208B2
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- activated carbon
- sample
- adsorbent
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- sieve
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
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- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Supplying Secondary Fuel Or The Like To Fuel, Air Or Fuel-Air Mixtures (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は主に自動車に搭載するガソリン蒸散捕集装置
（キャニスター）に使用する吸着剤として優れたガソリ
ン蒸散防止用成型活性炭及びその製造方法に関するもの
である。
（キャニスター）に使用する吸着剤として優れたガソリ
ン蒸散防止用成型活性炭及びその製造方法に関するもの
である。
自動車のガソリンタンクから蒸散し大気中にガソリン
が放出されるのを防止する為に、活性炭を用いたガソリ
ン蒸散捕集装置（キャニスター）が自動車に搭載され
る。このキャニスターでは通常、燃料タンク等の燃料系
から発生するガソリン蒸気を活性炭に一旦吸着させ、そ
の後、外気を活性炭に導入する事によって活性炭に吸着
されたガソリンを脱着させ、脱離したガソリンをキャブ
レターに導入し燃焼させている。従来、このようなキャ
ニスターに使用される吸着剤は、ヤシガラ炭、木質炭、
及び石炭類を原料とし賦活する破砕粒状炭、又は、これ
ら原料を粉砕し造粒後賦活した造粒破砕炭が使用されて
いた。
が放出されるのを防止する為に、活性炭を用いたガソリ
ン蒸散捕集装置（キャニスター）が自動車に搭載され
る。このキャニスターでは通常、燃料タンク等の燃料系
から発生するガソリン蒸気を活性炭に一旦吸着させ、そ
の後、外気を活性炭に導入する事によって活性炭に吸着
されたガソリンを脱着させ、脱離したガソリンをキャブ
レターに導入し燃焼させている。従来、このようなキャ
ニスターに使用される吸着剤は、ヤシガラ炭、木質炭、
及び石炭類を原料とし賦活する破砕粒状炭、又は、これ
ら原料を粉砕し造粒後賦活した造粒破砕炭が使用されて
いた。
しかしながら、従来、この種の吸着剤として知られて
いる活性炭は、蒸散したガソリンの吸着効率も高めるた
め、できるだけミクロポアの多いものが使用されてい
た。例えば、市販のキャニスター用活性炭の場合、孔径
35〜70Åの、比較的大きいポアの存在量は0.05m/m
以下と少なかった。そのため、初期性能は良好なもの
の、効果の持続性（寿命）に問題があった。更に、この
吸着剤としては、粉末状でなく粒状のものが望ましい
が、従来、吸着効率の良好なものは強度が弱いと言う課
題があった。
いる活性炭は、蒸散したガソリンの吸着効率も高めるた
め、できるだけミクロポアの多いものが使用されてい
た。例えば、市販のキャニスター用活性炭の場合、孔径
35〜70Åの、比較的大きいポアの存在量は0.05m/m
以下と少なかった。そのため、初期性能は良好なもの
の、効果の持続性（寿命）に問題があった。更に、この
吸着剤としては、粉末状でなく粒状のものが望ましい
が、従来、吸着効率の良好なものは強度が弱いと言う課
題があった。
そこで本発明者等は、かかる課題を解決すべく鋭意検
討した結果、活性炭の細孔径をあまり小さくすることな
く、比較的に大きい細孔径をある特定量以上存在させ、
しかも、特定の硬度を有する成型活性炭を用いた場合に
は、初期性能はあまり変わらず、しかも、耐久劣化性能
に優れているうえ、強度的にも問題ない事を見いだし本
発明に到達した。
討した結果、活性炭の細孔径をあまり小さくすることな
く、比較的に大きい細孔径をある特定量以上存在させ、
しかも、特定の硬度を有する成型活性炭を用いた場合に
は、初期性能はあまり変わらず、しかも、耐久劣化性能
に優れているうえ、強度的にも問題ない事を見いだし本
発明に到達した。
即ち、本発明の目的は、自動車のキャニスター性能で
重要な初期吸脱着性能、長期使用時の耐久劣化性能が優
れている薬品賦活炭の成型を提供するものであり、その
要旨とするところは、活性炭粉末を造粒してなる成型活
性炭であって、液体窒素法Ｓ−BET法で測定した比表面
積が800〜2500m2/g、77Kでの窒素吸着量からクランスト
ン−インクリー法で求めた35〜70Åの細孔量が成型炭1m
当たり0.05〜0.2m、粒径が0.5mm〜10mm、且つ硬さ
〔13mm直径の鋼球20個が入ったステンレス製ポット（容
積150m）に試料1.00gを入れ、120rpmで15分間回転さ
せた後、試料を60メッシュの篩で篩分して篩上の重量を
測定した時の供試試料に対する篩上試料の重量％〕20％
以上の物性値を有することを特徴とするガソリン蒸散防
止用吸着剤及びその製造方法に存する。
重要な初期吸脱着性能、長期使用時の耐久劣化性能が優
れている薬品賦活炭の成型を提供するものであり、その
要旨とするところは、活性炭粉末を造粒してなる成型活
性炭であって、液体窒素法Ｓ−BET法で測定した比表面
積が800〜2500m2/g、77Kでの窒素吸着量からクランスト
ン−インクリー法で求めた35〜70Åの細孔量が成型炭1m
当たり0.05〜0.2m、粒径が0.5mm〜10mm、且つ硬さ
〔13mm直径の鋼球20個が入ったステンレス製ポット（容
積150m）に試料1.00gを入れ、120rpmで15分間回転さ
せた後、試料を60メッシュの篩で篩分して篩上の重量を
測定した時の供試試料に対する篩上試料の重量％〕20％
以上の物性値を有することを特徴とするガソリン蒸散防
止用吸着剤及びその製造方法に存する。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の成型活性炭の物性値は、液体窒素法Ｓ−BET
法で測定した比表面積が800〜2500m2/g、77Kでの窒素吸
着量からクランストン−インクリー法で求めた35〜70Å
の細孔量が、成型炭1m当り、0.05〜0.2m好ましく
は、0.1〜0.2mである。この35〜70Åの細孔量が少な
い場合、キャニスターを長期使用時にガソリン成分が細
孔中に蓄積され、自動車走行中の空気による脱離性が低
下し、吸着性能が大幅に低下する。逆に35〜70Å細孔量
が多すぎると長期使用時の吸着性能低下は抑えられる
が、初期吸着性能が低下しキャニスターとしての吸着性
能が十分には発現しない。また、成型活性炭の粒径は0.
5〜10mm、好ましくは１〜5mmである。そして、さらに、
本発明に係る活性炭は、硬さ〔13mmの直径の鋼球20個が
入ったステンレス製ポット（容量150m）に試料1.00g
を入れ120rpmで15分間回転させた後、試料を60メッシュ
の篩で、篩分して篩上の重量を測定した時の供試試料に
対する篩上試料の重量％〕が20％以上、好ましくは40％
以上である。この粒径及び硬さを有することによりキャ
ニスター用として特に適するものである。
法で測定した比表面積が800〜2500m2/g、77Kでの窒素吸
着量からクランストン−インクリー法で求めた35〜70Å
の細孔量が、成型炭1m当り、0.05〜0.2m好ましく
は、0.1〜0.2mである。この35〜70Åの細孔量が少な
い場合、キャニスターを長期使用時にガソリン成分が細
孔中に蓄積され、自動車走行中の空気による脱離性が低
下し、吸着性能が大幅に低下する。逆に35〜70Å細孔量
が多すぎると長期使用時の吸着性能低下は抑えられる
が、初期吸着性能が低下しキャニスターとしての吸着性
能が十分には発現しない。また、成型活性炭の粒径は0.
5〜10mm、好ましくは１〜5mmである。そして、さらに、
本発明に係る活性炭は、硬さ〔13mmの直径の鋼球20個が
入ったステンレス製ポット（容量150m）に試料1.00g
を入れ120rpmで15分間回転させた後、試料を60メッシュ
の篩で、篩分して篩上の重量を測定した時の供試試料に
対する篩上試料の重量％〕が20％以上、好ましくは40％
以上である。この粒径及び硬さを有することによりキャ
ニスター用として特に適するものである。
本発明で規定する成型活性炭を効果的に製造する為に
は通常、原料炭としてはおが屑、木材チップを用い、そ
して賦活剤としては、塩化亜鉛を用いる。かかる、粉末
活性炭の粒度は0.3mm以下で、好ましくは44ミクロン（3
25メッシュ）以下が50％以上のものが望ましい。
は通常、原料炭としてはおが屑、木材チップを用い、そ
して賦活剤としては、塩化亜鉛を用いる。かかる、粉末
活性炭の粒度は0.3mm以下で、好ましくは44ミクロン（3
25メッシュ）以下が50％以上のものが望ましい。
このような粉末活性炭を無機バインダーの存在下、混
練、造粒するが、無機バインダーとしては、通常ベント
ナイト白土が好ましく、その使用量は例えば活性炭100
重量部に対して５〜50重量部であることが望ましい。ベ
ントナイト白土としては、Na系、Ca系があるが、好まし
くはNa系ベントナイト白土が良い。混練操作は、通常、
活性炭粉末とベントナイト白土を常温でニーダー、ミキ
サーで混合しこれに活性炭に対し50〜200重量部の水を
注入して混練し、混練物が可塑性を生じ、手で固まる状
態となるまで混練する。この混練の操作は連続的に行っ
ても良いし、バッチ操作でも良いが、十分にベントナイ
ト粉末を分散させないと、製品強度が保持できない。混
練機としては、通常、コンテイニアスニーダ、ニーダ
ー、ナウターミキサー等が適している。次に、混練物を
押出し造粒機、転動造粒機、ロール成型機、プレス等で
成型し造粒炭を得る。造粒機としては、押出造粒機が好
ましい。この際の成型炭のサイズは上述の所望の大きさ
になるように調製される。続いて、乾燥後、不活性雰囲
気（酸素濃度1vol％以下）中で、例えば、400〜800℃、
好ましくは550〜700℃で焼成し目的の成型活性炭とす
る。このように、原料炭及び賦活法の種類、そして、造
粒条件などを選定することにより、本発明の成型活性炭
を製造することができる。
練、造粒するが、無機バインダーとしては、通常ベント
ナイト白土が好ましく、その使用量は例えば活性炭100
重量部に対して５〜50重量部であることが望ましい。ベ
ントナイト白土としては、Na系、Ca系があるが、好まし
くはNa系ベントナイト白土が良い。混練操作は、通常、
活性炭粉末とベントナイト白土を常温でニーダー、ミキ
サーで混合しこれに活性炭に対し50〜200重量部の水を
注入して混練し、混練物が可塑性を生じ、手で固まる状
態となるまで混練する。この混練の操作は連続的に行っ
ても良いし、バッチ操作でも良いが、十分にベントナイ
ト粉末を分散させないと、製品強度が保持できない。混
練機としては、通常、コンテイニアスニーダ、ニーダ
ー、ナウターミキサー等が適している。次に、混練物を
押出し造粒機、転動造粒機、ロール成型機、プレス等で
成型し造粒炭を得る。造粒機としては、押出造粒機が好
ましい。この際の成型炭のサイズは上述の所望の大きさ
になるように調製される。続いて、乾燥後、不活性雰囲
気（酸素濃度1vol％以下）中で、例えば、400〜800℃、
好ましくは550〜700℃で焼成し目的の成型活性炭とす
る。このように、原料炭及び賦活法の種類、そして、造
粒条件などを選定することにより、本発明の成型活性炭
を製造することができる。
次に、本発明を実施例により更に具体的に説明する
が、その要旨を越えない限り以下の実施例に限定される
ものではない。尚、強度の指標としては振動粉化率、硬
さの値を測定した。また吸着性能の指標としてはｎ−ブ
タン破過有効吸着量、ガソリン劣化試験を実施した。こ
れらの測定法は下記の通りである。
が、その要旨を越えない限り以下の実施例に限定される
ものではない。尚、強度の指標としては振動粉化率、硬
さの値を測定した。また吸着性能の指標としてはｎ−ブ
タン破過有効吸着量、ガソリン劣化試験を実施した。こ
れらの測定法は下記の通りである。
（振動粉化率） 容積46mのプラスチック共詮付ガラスビンに試料10m
を入れペイントコンデイショナー（レッドデビル社
製）に配置し、15分間振動させる。次いで試料を60メッ
シュの篩で篩分けして発生微粉量を測定し供試試料に対
する60メッシュ下の微粉量の重量％を粉化率とする。
を入れペイントコンデイショナー（レッドデビル社
製）に配置し、15分間振動させる。次いで試料を60メッ
シュの篩で篩分けして発生微粉量を測定し供試試料に対
する60メッシュ下の微粉量の重量％を粉化率とする。
（硬さ） 13mm直径の鋼球20個が入った、ステンレス製ポット
（容積150m）に試料1.00gを入れ120rpmで15分間回転
させる。次いで試料を60メッシュの篩で篩分けして篩上
の重量を測定し供試試料に対する篩上試料の重量％を硬
さとする。
（容積150m）に試料1.00gを入れ120rpmで15分間回転
させる。次いで試料を60メッシュの篩で篩分けして篩上
の重量を測定し供試試料に対する篩上試料の重量％を硬
さとする。
（ｎ−ブタン破過有効吸着量） （１） 試料を150℃、3hr乾燥しデシケーター中で放冷
する。
する。
（２） 内径10cmの円筒容器に試料をASTM BD換算で65
0m充填する。
0m充填する。
（３） 25℃の恒温室に容器を置きｎ−ブタン（純度9
9.5％以上）を上向流で0.5（1/min）の流量で吸着させ
る。破過の検知は、可燃ガス濃度計（ブタン用XP314型
新コスモス電機製）で0.3vol％迄、吸着させる。
9.5％以上）を上向流で0.5（1/min）の流量で吸着させ
る。破過の検知は、可燃ガス濃度計（ブタン用XP314型
新コスモス電機製）で0.3vol％迄、吸着させる。
（４） 容器を外し秤量し破過吸着量を算出する。
（５） 破過吸着後の容器をセットし下向流で乾燥空気
を8.1（1/min）で20分間流し脱着を行う。（250BED VO
LUME） （６） 脱着後の容器は取り外し秤量し脱着量を演出す
る。
を8.1（1/min）で20分間流し脱着を行う。（250BED VO
LUME） （６） 脱着後の容器は取り外し秤量し脱着量を演出す
る。
（７） 上記（３）〜（６）を合計６回繰返し、４〜６
回の破過吸着量、脱着量の平均値を算出する。
回の破過吸着量、脱着量の平均値を算出する。
〔ガソリン劣化試験〕 （１） 破過有効吸着量測定後、容器の上部注入口よ
り、ガソリンを、溢れる迄、注入する。
り、ガソリンを、溢れる迄、注入する。
（２） １時間放置後、下部より液体ガソリンを抜き出
す。
す。
（３） 所定時間、乾燥空気を下向流で通気させる。
（４） 破過有効吸着量の測定を行い、２回目の吸着量
を劣化後性能とする。
を劣化後性能とする。
（５） 新炭の破過有効吸着量と劣化後性能の比率から
劣化率を算出する。
劣化率を算出する。
実施例１ 原料となる塩化亜鉛賦活粉末炭（325メッシュ下80
％）100重量部、ベントナイト白土25部をバッチ式のニ
ーダーで混合後、水道水を120重量部添加し混練を30分
間実施した。この混練物をデイスクペレッタ（不二パウ
ダル製）で直径2mm、長さ４〜6mmの形状に押し出し成型
をした。この成型炭を150℃で６時間乾燥後、外熱式の
ロータリーキルンでN2ガスを１/min通気し焼成を650
℃迄10℃/MINの昇温速度で行い30min保持後冷却し成型
活性炭を得た。この成型活性炭についてＳ−BET比表面
積、35〜70Å細孔量、充填密度、振動粉化率、硬さ、破
過ブタン有効吸着量を測定するとともに、ガソリン劣化
試験を実施し、表１に示す結果を得た。
％）100重量部、ベントナイト白土25部をバッチ式のニ
ーダーで混合後、水道水を120重量部添加し混練を30分
間実施した。この混練物をデイスクペレッタ（不二パウ
ダル製）で直径2mm、長さ４〜6mmの形状に押し出し成型
をした。この成型炭を150℃で６時間乾燥後、外熱式の
ロータリーキルンでN2ガスを１/min通気し焼成を650
℃迄10℃/MINの昇温速度で行い30min保持後冷却し成型
活性炭を得た。この成型活性炭についてＳ−BET比表面
積、35〜70Å細孔量、充填密度、振動粉化率、硬さ、破
過ブタン有効吸着量を測定するとともに、ガソリン劣化
試験を実施し、表１に示す結果を得た。
実施例２ 実施例１とは細孔量が異なる塩化亜鉛粉末活性炭にて
実施例１と同じ製造条件で試料を作製し測定を実施し
た。
実施例１と同じ製造条件で試料を作製し測定を実施し
た。
比較例１〜３ 市販のキャニスター用活性炭（Ａ〜Ｃ社品）について
実施例１と同様に物性値を測定するとともに、ガソリン
劣化試験を行った結果を表１に示す。この結果より、実
施例に比較し、35〜70Åの細孔量が少なく、初期性能は
同等であっても、ガソリンによる劣化後の吸着性能が実
施例に比べ14％〜53％低いことが判る。
実施例１と同様に物性値を測定するとともに、ガソリン
劣化試験を行った結果を表１に示す。この結果より、実
施例に比較し、35〜70Åの細孔量が少なく、初期性能は
同等であっても、ガソリンによる劣化後の吸着性能が実
施例に比べ14％〜53％低いことが判る。
〔発明の効果〕 本発明の成型活性炭は、強度面、初期性能、ガソリン
劣化性能の両面から、キャスター用活性炭として非常に
有効である。
劣化性能の両面から、キャスター用活性炭として非常に
有効である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹田 由孝 神奈川県横浜市緑区鴨志田町1000番地 三菱化成株式会社総合研究所内 (56)参考文献 特開 平１−293134（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01J 20/20 C01B 31/08 B01D 53/34 117
Claims (5)
- 【請求項１】活性炭粉末を造粒してなる成型活性炭であ
って、液体窒素法Ｓ−BET法で測定した比表面積が800〜
2500m2/g、77Kでの窒素吸着量からクランストン−イン
クリー法で求めた35〜70Åの細孔量が成型炭1m当たり
0.05〜0.2m、粒径が0.5mm〜10mm、且つ硬さ〔13mm直
径の鋼球20個が入ったステンレス製ポット（容積150m
）に試料1.00gを入れ、120rpmで15分間回転させた
後、試料を60メッシュの篩で篩分して篩上の重量を測定
した時の供試試料に対する篩上試料の重量％〕20％以上
の物性値を有することを特徴とするガソリン蒸散防止用
吸着剤。 - 【請求項２】活性炭粉末をベントナイトをバインダーと
して造粒してなる成型活性炭であって、液体窒素法Ｓ−
BET法で測定した比表面積が800〜2500m2/g、77Kでの窒
素吸着量からクランストン−インクリー法で求めた35〜
70Åの細孔量が成型炭1m当たり0.05〜0.2m、粒径が
0.5mm〜10mm、且つ硬さ〔13mm直径の鋼球20個が入った
ステンレス製ポット（容積150m）に試料1.00gを入
れ、120rpmで15分間回転させた後、試料を60メッシュの
篩で篩分して篩上の重量を測定した時の供試試料に対す
る篩上試料の重量％〕20％以上の物性値を有することを
特徴とするガソリン蒸散防止用吸着剤。 - 【請求項３】活性炭粉末100重量部に対し、ベントナイ
ト５〜50重量部が使用されてなることを特徴とする請求
項２記載の吸着剤。 - 【請求項４】塩化亜鉛による賦活法により得た活性炭粉
末を無機バインダーの存在下、混練、造粒したのち乾燥
及び焼成して成型活性炭を得ることを特徴とする請求項
１乃至３の何れかに記載のガソリン蒸散防止用吸着剤の
製造方法。 - 【請求項５】焼成を400〜800℃で行うことを特徴とする
請求項４記載のガソリン蒸散防止用吸着剤の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2318288A JP3024208B2 (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | ガソリン蒸散防止用吸着剤及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2318288A JP3024208B2 (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | ガソリン蒸散防止用吸着剤及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04190846A JPH04190846A (ja) | 1992-07-09 |
| JP3024208B2 true JP3024208B2 (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=18097530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2318288A Expired - Lifetime JP3024208B2 (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | ガソリン蒸散防止用吸着剤及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3024208B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3007668B1 (fr) * | 2013-06-28 | 2015-07-03 | Seb Sa | Cartouche filtrante pour appareil de purification d’air |
| CN113967465A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-01-25 | 临沂三禾生物质科技有限公司 | 一种免粘结成型的甲醛吸附颗粒及其制备方法和应用 |
-
1990
- 1990-11-22 JP JP2318288A patent/JP3024208B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04190846A (ja) | 1992-07-09 |
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