JP7727872B2 - 活性炭成型体及びその製造方法 - Google Patents

活性炭成型体及びその製造方法

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Description

本発明は、活性炭成型体及びその製造方法に関する。
活性炭は、各種有害物質、悪臭物質等の吸着に優れた能力を有し、従来より家庭用、工業用を問わず多くの分野で吸着剤として使用されている。例えば、特許文献1には、主原料としてやし殻活性炭を使用し、優れた通水性と高吸着性能とを有している吸着フィルターが開示されている。
国際公開第2016/080241号
しかしながら、特許文献1に記載のように、やし殻活性炭を使用すると、メソ効率が低く、VOC除去等の脱臭用途では高い性能が得られるが、脱色等の用途では高い性能が得られない。
これに対して、着色成分等の分子量の大きい物質に対しては、木粉活性炭を使用することも考えられるが、木粉活性炭を使用する場合は、木粉活性炭特有の粉立ちが発生し、処理液からの分離工程を要するという課題がある。特に、粘性の高い液の脱色においては、分離が困難であり、木粉活性炭を粉末のまま使用できないという課題がある。
また、木粉活性炭による成型体は、軽くて柔らかいという利点はあるものの、反面、強度が低く、成型後の乾燥時に成型体が割れやすいという課題も存在する。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、着色成分等の分子量の大きい物質を、液粘性に関係なく除去することができ、割れも抑制できる材料を提供することを目的とする。
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、木質活性炭と他の活性炭とを組合せて含有しつつ、バインダー量を特定量含有する成型体とすることにより、着色成分等の分子量の大きい物質を、液粘性に関係なく除去することができ、成型体の割れも抑制できることを見出した。本発明者は、このような知見に基づき、さらに検討を重ね、本発明を完成させた。すなわち、本発明は、例えば、以下の構成を包含する。
項1.木質活性炭と、前記木質活性炭以外の粉末活性炭及び/又は繊維状活性炭と、バインダーとを含有し、且つ、
活性炭成型体の総量を100質量%として、バインダーを0~11.0質量%含有する、活性炭成型体。
項2.前記木質活性炭の細孔容積分布におけるメソ孔容積が30%以上である、項1に記載の活性炭成型体。
項3.前記木質活性炭が木粉活性炭である、項1又は2に記載の活性炭成型体。
項4.活性炭成型体の総量を100質量%として、前記木質活性炭を20~85質量%含有する、項1~3のいずれか1項に記載の活性炭成型体。
項5.前記粉末活性炭が、やし殻活性炭である、項1~4のいずれか1項に記載の活性炭成型体。
項6.活性炭成型体の総量を100質量%として、前記粉末活性炭及び/又は繊維状活性炭を10~75質量%含有する、項1~5のいずれか1項に記載の活性炭成型体。
項7.前記バインダーが、繊維バインダーである、項1~6のいずれか1項に記載の活性炭成型体。
項8.前記繊維バインダーが、有機繊維バインダーである、項7に記載の活性炭成型体。
項9.円柱型である、項1~8のいずれか1項に記載の活性炭成型体。
項10.厚みが1.0~20mmである、項1~9のいずれか1項に記載の活性炭成型体。
項11.項1~10のいずれか1項に記載の活性炭成型体の製造方法であって、
木質活性炭と、前記木質活性炭以外の粉末活性炭及び/又は繊維状活性炭と、バインダーとを含有し、且つ、活性炭及びバインダーの総量を100質量%として、バインダーを0~11.0質量%含有する活性炭スラリーから吸引成型する工程
を備える、製造方法。
本発明の活性炭成型体は、着色成分等の分子量の大きい物質を、液粘性に関係なく除去することができ、成型体の割れも抑制することができる。
本明細書において、「含有」は、「含む(comprise)」、「実質的にのみからなる(consist essentially of)」、及び「のみからなる(consist of)」のいずれも包含する概念である。
また、本明細書において、数値範囲を「A~B」で示す場合、A以上B以下を意味する。
本発明の活性炭成型体は、木粉活性炭と、木質活性炭以外の粉末活性炭及び/又は繊維状活性炭と、バインダーとを含有し、且つ、活性炭成型体の総量を100質量%として、バインダーを0~11.0質量%含有する。
1.木質活性炭
本発明において、木質活性炭は、工業用途において、高分子等を吸着除去することを目的としている。
木質活性炭の細孔容積分布におけるメソ孔容積は、高分子等を吸着除去しやすい観点から、30%以上が好ましく、50~95%がより好ましい。木質活性炭は、メソ孔容積が大きい傾向にあるが、後述の薬品賦活法を採用する場合(特に、塩化亜鉛による賦活を採
用する木粉由来塩化亜鉛炭)の場合はメソ孔容積が特に大きく、50%以上となることが多い。なお、本発明において、メソ孔とは、直径2~50nmの細孔を意味する。
この木質活性炭の活性炭前駆体としては、通常活性炭の原料として用いられる炭素源のうち、木粉、木材、パルプ製造時の副産物等を使用することが好ましい。これにより、メソ孔容積の大きい木質活性炭が得られやすく、着色成分等の分子量の大きい物質を吸着しやすくなる。
活性炭前駆体は、あらかじめ、常法により炭化処理又は不融化処理が施された材料であってもよい。炭化処理とは、熱処理することで炭素以外の元素を放出して炭素含有率の高い固体を生成させる処理を意味し、不融化処理とは、所望の形状を維持できるように、酸化的な脱水素環化、縮合等により熱硬化性を高くする処理を意味し、活性炭前駆体に酸素を導入して酸素との架橋結合によって安定化させることができる。
炭化処理の雰囲気は、例えば、非酸化性ガス雰囲気が好ましい。例えば、窒素、アルゴン、キセノン、ネオン、ヘリウム、二酸化炭素、一酸化炭素、燃焼排ガス等の不活性ガス及びこれらの不活性ガスを主成分とした他のガスとの混合ガスを使用して加熱する方法等が挙げられる。
その他の炭化処理の条件(昇温速度等)については特に制限されず、使用用途等に応じて適宜設定することができる。
不融化処理の方法は、例えば、活性炭前駆体に対して熱風を当てることが挙げられる。
不融化処理の雰囲気は、酸素含有雰囲気が好ましい。例えば、空気、酸素、オゾン、窒素酸化物(一酸化窒素等)、酸化硫黄、亜硫酸等の1種又は2種以上が挙げられる。
不融化処理の温度は、原料の炭素質材料が軟化変形しない温度しない温度が好ましく、例えば、200~500℃が好ましく、250~350℃がより好ましい。
不融化処理の時間も特に制限されず、生産上の観点から、1~10時間が好ましく、1.5~6時間がより好ましい。
その他の不融化処理の条件(昇温速度等)については特に制限されず、使用用途等に応じて適宜設定することができる。
活性炭前駆体の賦活に使用される方式としては、例えば、固定床方式、移動床方式、流動床方式、ロータリーキルン方式等のこれまで知られている活性炭の製造方法が挙げられる。
活性炭前駆体の賦活方法としては、例えば、ガス賦活法、薬品賦活法等が挙げられる。なかでも、薬品賦活することにより表面積を大きくすることができ、またメソ孔容積の大きな活性炭を得ることができるため、工業用途で着色成分等の高分子を吸着除去させやすい。また、薬品賦活した活性炭には特に酸素原子を含む官能基が多く含まれることから、不純物金属に配位することでより高い吸着効果を発揮することができる。
ガス賦活法を採用する場合、賦活雰囲気としては、例えば、水蒸気ガス雰囲気、二酸化炭素ガス雰囲気、水蒸気と二酸化炭素との混合ガス雰囲気、水蒸気及び/又は二酸化炭素と窒素との混合ガス雰囲気等を採用することができる。なかでも、反応速度がより速いことから、水蒸気ガス雰囲気、水蒸気と二酸化炭素との混合ガス雰囲気、水蒸気と窒素との
混合ガス雰囲気、水蒸気と二酸化炭素と窒素との混合ガス雰囲気等の水蒸気を含む賦活ガスが好ましく、水蒸気ガス雰囲気がより好ましい。なお、混合ガス雰囲気とする場合は、各成分の流量比は、いずれも10~90体積%程度とすることができる。また、賦活ガスとして水蒸気ガスを使用する場合、その水蒸気分圧は、10~100体積%が好ましく、30~95体積%がより好ましい。
ガス賦活法を採用する場合の賦活温度は特に制限されず、所望の性能(特に成型体の割れ、吸着性能等)に応じて設定でき、例えば、750~1200℃が好ましく、800~1100℃がより好ましい。賦活温度をこの範囲とすることにより、より適切な性能(特に成型体の割れ、吸着性能等)を有する活性炭を得ることができる。
ガス賦活法を採用する場合の賦活時間も特に制限されず、所望の性能(特に成型体の割れ、吸着性能等)に応じて設定すればよく、30~300分が好ましく、90~200分がより好ましい。賦活時間をこの範囲とすることにより、より適切な性能(特に成型体の割れ、吸着性能等)を有する活性炭を得ることができる。
また、薬品賦活法を採用する場合の賦活薬品としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム、硫化カリウム、塩化亜鉛、リン酸等が挙げられ、特に成型体の割れ、吸着性能等の観点から、塩化亜鉛、リン酸等が好ましく、塩化亜鉛がより好ましい。
薬品賦活法を採用する場合の賦活温度は特に制限されず、所望の性能(特に成型体の割れ、吸着性能等)に応じて設定でき、例えば、500~800℃が好ましく、550~750℃がより好ましい。賦活温度をこの範囲とすることにより、より適切な性能(特に成型体の割れ、吸着性能等)を有する活性炭を得ることができる。
薬品賦活法を採用する場合の賦活時間も特に制限されず、所望の性能(特に成型体の割れ、吸着性能等)に応じて設定すればよく、10~300分が好ましく、20~200分がより好ましい。賦活時間をこの範囲とすることにより、より適切な性能(特に成型体の割れ、吸着性能等)を有する活性炭を得ることができる。
賦活処理後は、必要に応じて、炭素中の無機質(灰分)を希塩酸、アルカリ水溶液等で洗浄脱灰し、さらに水洗を繰り返して精製後、乾燥、篩い分けすることができる。
2.粉末活性炭
本発明において、粉末活性炭は、活性炭成型体の割れを抑制しつつ成型性を向上させることを目的としており、上記木質活性炭以外の粉末活性炭を使用することができる。
この粉末活性炭は、活性炭成型体の割れを抑制しやすく、成型性を向上させやすい観点から、JIS K1474に準拠して測定される活性炭硬さが、90%以上であることが好ましく、95%以上であることがより好ましい。なお、活性炭硬さは、大きいほど好ましく、特に上限はないが、通常、99.9%以下である。
この粉末活性炭の活性炭前駆体としては、通常活性炭の原料として用いられる炭素源であれば特に制限されるものではなく、例えば、やし殻、バガス、廃糖蜜等の木材以外の植物原料;泥炭、亜炭、褐炭、瀝青炭、無煙炭、石油蒸留残渣成分、石油ピッチ、コークス、コールタール等の化石系原料;フェノール樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、レゾルシノール樹脂、セルロイド、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂等の合成樹脂;ポリブチレン、ポリブタジエン、ポリクロロプレン等の合成ゴム;合成木材;合成パルプ等が挙げられる
。これらのなかでも、不純物の含有量が少ない観点から、植物原料が好ましく、なかでも、上記した木質活性炭と組み合わせて成型体を製造することで着色成分等の高分子を吸着しやすく、活性炭成型体の割れを抑制しつつ成型性を向上させやすい観点から、やし殻が好ましい。これらの粉末活性炭は、単独で用いることもでき、2種以上を組合せて用いることもできる。
活性炭前駆体は、あらかじめ、常法により炭化処理又は不融化処理が施された材料であってもよい。炭化処理とは、熱処理することで炭素以外の元素を放出して炭素含有率の高い固体を生成させる処理を意味し、不融化処理とは、所望の形状を維持できるように、酸化的な脱水素環化、縮合等により熱硬化性を高くする処理を意味し、活性炭前駆体に酸素を導入して酸素との架橋結合によって安定化させることができる。
炭化処理の雰囲気は、例えば、非酸化性ガス雰囲気が好ましい。例えば、窒素、アルゴン、キセノン、ネオン、ヘリウム、二酸化炭素、一酸化炭素、燃焼排ガス等の不活性ガス及びこれらの不活性ガスを主成分とした他のガスとの混合ガスを使用して加熱する方法等が挙げられる。
その他の炭化処理の条件(昇温速度等)については特に制限されず、使用用途等に応じて適宜設定することができる。
不融化処理の方法は、例えば、活性炭前駆体に対して熱風を当てることが挙げられる。
不融化処理の雰囲気は、酸素含有雰囲気が好ましい。例えば、空気、酸素、オゾン、窒素酸化物(一酸化窒素等)、酸化硫黄、亜硫酸等の1種又は2種以上が挙げられる。
不融化処理の温度は、原料の炭素質材料が軟化変形しない温度しない温度が好ましく、例えば、200~500℃が好ましく、250~350℃がより好ましい。
不融化処理の時間も特に制限されず、生産上の観点から、1~10時間が好ましく、1.5~6時間がより好ましい。
その他の不融化処理の条件(昇温速度等)については特に制限されず、使用用途等に応じて適宜設定することができる。
活性炭前駆体の賦活に使用される方式としては、例えば、固定床方式、移動床方式、流動床方式、ロータリーキルン方式等のこれまで知られている活性炭の製造方法が挙げられる。
活性炭前駆体の賦活方法としては、例えば、ガス賦活法等が挙げられる。ガス賦活することにより、得られる活性炭成型体の強度を向上させ、割れを抑制しつつ、成型性も向上させることができる。
ガス賦活法を採用する場合、賦活雰囲気としては、例えば、水蒸気ガス雰囲気、二酸化炭素ガス雰囲気、水蒸気と二酸化炭素との混合ガス雰囲気、水蒸気及び/又は二酸化炭素と窒素との混合ガス雰囲気等を採用することができる。なかでも、反応速度がより速いことから、水蒸気ガス雰囲気、水蒸気と二酸化炭素との混合ガス雰囲気、水蒸気と窒素との混合ガス雰囲気、水蒸気と二酸化炭素と窒素との混合ガス雰囲気等の水蒸気を含む賦活ガスが好ましく、水蒸気ガス雰囲気がより好ましい。なお、混合ガス雰囲気とする場合は、各成分の流量比は、いずれも10~90体積%程度とすることができる。また、賦活ガスとして水蒸気ガスを使用する場合、その水蒸気分圧は、10~100体積%が好ましく、
30~95体積%がより好ましい。
ガス賦活法を採用する場合の賦活温度は特に制限されず、所望の性能(特に成型体の割れ、吸着性能等)に応じて設定でき、例えば、750~1200℃が好ましく、800~1100℃がより好ましい。賦活温度をこの範囲とすることにより、より適切な性能(特に成型体の割れ、吸着性能等)を有する活性炭を得ることができる。
ガス賦活法を採用する場合の賦活時間も特に制限されず、所望の性能(特に成型体の割れ、吸着性能等)に応じて設定すればよく、30~300分が好ましく、90~200分がより好ましい。賦活時間をこの範囲とすることにより、より適切な性能(特に成型体の割れ、吸着性能等)を有する活性炭を得ることができる。
賦活処理後は、必要に応じて、炭素中の無機質(灰分)を希塩酸、アルカリ水溶液等で洗浄脱灰し、さらに水洗を繰り返して精製後、乾燥、篩い分けすることができる。
3.繊維状活性炭
繊維状活性炭とは、形状が繊維状である活性炭を意味する。
繊維状活性炭の平均繊維径は、上記した木質活性炭と組み合わせて成型体を製造することで着色成分等の高分子を吸着しやすく、活性炭成型体の割れを抑制しやすく成型性を向上させやすい観点から、3~50μmが好ましく5~30μmが好ましい。なお、繊維状活性炭の平均粒子径は、マイクロスコープを使用し繊維長を測定し、個数分布により測定する。
繊維状活性炭の平均繊維長は、上記した木質活性炭と組み合わせて成型体を製造することで着色成分等の高分子を吸着しやすく、活性炭成型体の割れを抑制しやすく成型性を向上させやすい観点から、50~300μmが好ましく50~200μmが好ましい。なお、繊維状活性炭の平均粒子長は、マイクロスコープを使用し繊維長を測定し、個数分布により測定する。
上記のような繊維状活性炭は、公知又は市販品を使用することができる。これらの繊維状活性炭は、単独で用いることもでき、2種以上を組合せて用いることもできる。
4.バインダー
バインダーとしては、上記した木質活性炭と粉末活性体及び/又は繊維状活性炭と組み合わせて成型体を製造することで着色成分等の高分子を吸着しやすく、割れを抑制しやすく成型性を向上させやすい観点から、繊維バインダーが好ましい。
このような繊維バインダーは、フィブリル化させることによって、上記した木質活性炭と粉末活性炭及び/又は繊維状活性炭とを絡めて賦形できるものが好ましく、合成品、天然品を問わず幅広く使用可能である。このような繊維バインダーとしては、例えば、アクリル繊維、ポリアクリロニトリル繊維、セルロース繊維等の有機繊維バインダーを特に好ましく挙げることができる。これらのバインダーは、単独で用いることもでき、2種以上を組合せて用いることもできる。
バインダーの濾水度は、上記した木粉活性炭と粉末活性体及び/又は繊維状活性炭と組み合わせて成型体を製造することで着色成分等の高分子を吸着しやすく、活性炭成型体の割れを抑制しやすく成型性を向上させやすい観点から、100mL以下が好ましく、1~60mLがより好ましい。バインダーの平均粒子径は、JIS P8121に準拠したカナダ標準ろ水度試験器により測定する。
5.活性炭成型体
本発明の活性炭成型体は、その総量を100質量%として、上記したバインダーを0~11.0質量%含有する。
木質活性炭の含有量は、工業用途において、着色成分等の高分子等を吸着除去しやすく、また、本発明の活性炭成型体の割れを抑制しやすく、成型性も向上させやすい観点から、活性炭成型体の総量を100質量%として、20~90質量%が好ましく、25~85質量%がより好ましく、30~80質量%がさらに好ましい。なお、工業用途において、着色成分等の高分子等を吸着除去しやすいことを重要視する場合は、活性炭成型体の総量を100質量%として、40~90質量%(特に50~80質量%)が好ましく、本発明の活性炭成型体の割れを抑制しやすく、成型性も向上させやすいことを重要視する場合は、活性炭成型体の総量を100質量%として、20~70質量%(特に30~60質量%)が好ましい。木質活性炭を2種以上使用する場合は、その総量が上記範囲内になるように調整することが好ましい。
粉末活性炭及び/又は繊維状活性炭の含有量は、工業用途において、着色成分等の高分子等を吸着除去しやすく、また、本発明の活性炭成型体の割れを抑制しやすく、成型性も向上させやすい観点から、活性炭成型体の総量を100質量%として、10~80質量%が好ましく、15~75質量%がより好ましく、20~70質量%がさらに好ましい。なお、工業用途において、着色成分等の高分子等を吸着除去しやすいことを重要視する場合は、活性炭成型体の総量を100質量%として、10~60質量%(特に20~50質量%)が好ましく、本発明の活性炭成型体の割れを抑制しやすく、成型性も向上させやすいことを重要視する場合は、活性炭成型体の総量を100質量%として、30~80質量%(特に40~70質量%)が好ましい。粉末活性炭及び/又は繊維状活性炭を2種以上使用する場合は、その総量が上記範囲内になるように調整することが好ましい。
バインダーを使用する場合、バインダーの含有量は、活性炭成型体の総量を100質量%として、0~11.0質量%、好ましくは0.1~10.5質量%、より好ましくは0.2~10.0質量%である。バインダーの含有量が11.0質量%をこえると、工業用途において、吸着成分等の高分子等を吸着除去できず、また、本発明の活性炭成型体の割れを抑制できず、成型性も向上させられない。
本発明の活性炭成型体の形状は特に制限されず、円柱状、タブレット状、ハニカム状、シート状等の種々の形状に成型することができる。なかでも、一般的な工業用フィルター用のハウジングとの嵌合の観点から、円柱状が好ましい。
本発明の活性炭成型体の形状は特に制限されず、その厚みは、工業用途において、着色成分等の高分子等を吸着除去しやすく、また、本発明の活性炭成型体の割れを抑制しやすく、成型性も向上させやすい観点から、1.0~20mmが好ましく、1.1~15mmがより好ましい。
以上のような本発明の活性炭成型体は、着色成分等の高分子を効果的に吸着除去することができ、割れも抑制しやすく成型性にも優れるため、機能性食品等の精製、脱色、抽出等;樹脂原料の脱色、精製等;食品油、工業用油等の精製、脱色等;酒造時の精製、脱色等;機能性樹脂の精製、脱色等の用途に使用することができ、特に、着色成分を含む液処理用のフィルター等として使用することが好適である。
以上のような本発明の活性炭成型体は、例えば、木質活性炭と、前記木質活性炭以外の粉末活性炭及び/又は繊維状活性炭と、バインダーとを含有し、且つ、活性炭及びバイン
ダーの総量を100質量%として、バインダーを0~11.0質量%含有する活性炭スラリーから吸引成型することにより製造することができる。
活性炭スラリーは、木質活性炭と、粉末活性炭及び/又は繊維状活性炭と、バインダーとを含んでおり、さらに、水等の溶媒を用いてスラリー化することができる。
吸引成型は、特に制限はなく、吸引ポンプを用いて常法にしたがい行うことができる。また、吸引成型により本発明の活性炭成型体を製造することができるが、吸引成型の後、乾燥させることもできる。乾燥条件も特に制限はなく、常法にしたがって行うことができる。
なお、成型方法は、上記した吸引成型法に限定されず、プレス機を用いた圧縮成型法、押し出して成型する押出成型法等も採用できる。
また、成型時に端面部ひけや、端面部に微小な割れが生じることもあるが、端面の金型にテーパーを設置したり、金型構造を変更したりすることでさらに割れにくくすることもできる。
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例の態様に限定されるものではない。
なお、以下の実施例において使用した材料は、以下のとおりである。
木粉活性炭(1):大阪ガスケミカル(株)製の粉末塩化亜鉛炭(メソ孔容積84%、塩化亜鉛賦活)
木粉活性炭(2):大阪ガスケミカル(株)製の粉末水蒸気賦活炭(メソ孔容積59%、水蒸気賦活)
やし殻活性炭(1):大阪ガスケミカル(株)製のヤシ破砕炭A(JIS K1474によるヨウ素吸着量950mg/g、活性炭硬さ95%以上、水蒸気賦活)
やし殻活性炭(2):大阪ガスケミカル(株)製のヤシ破砕炭B(JIS K1474によるヨウ素吸着量1,470mg/g、活性炭硬さ95%以上、水蒸気賦活)
やし殻活性炭(3):大阪ガスケミカル(株)製のヤシ破砕活性炭C(JIS K1474によるヨウ素吸着量1,250mg/g、活性炭硬さ95%以上、水蒸気賦活)
木質粒状炭:大阪ガスケミカル(株)製の粒状塩化亜鉛炭(JIS K1474によるヨウ素吸着量1,010mg/g、活性炭硬さ60%以下、塩化亜鉛賦活)
繊維状活性炭:大阪ガスケミカル(株)製の活性炭素繊維(平均繊維径10~20μm、平均繊維長100~200μm)
繊維バインダー(1):東洋紡(株)製のBi-PUL50TWF(食用ミキサー叩解品;JIS P8121による濾水度47~60mL程度)
繊維バインダー(2):東洋紡(株)製のBi-PUL50TWF(工業用ビーター叩解品;JIS P8121による濾水度47mL以下)。
実施例1~5及び比較例1~4
以下の表1に示す組成となるように、木粉活性炭(1)、やし殻活性炭(1)若しくは(2)、繊維バインダー(1)並びに必要に応じて繊維状活性炭を、溶媒として水に対して、活性炭濃度が1.5kg/50Lとなるように熔解させ、活性炭スラリーを得た。
得られた活性炭スラリーを吸引ポンプで吸引成型をし、その後、110℃で一晩乾燥させることで、直径60mm、厚み1.2mmの円柱型の活性炭成型体を得た。なお、表1において、実施例1~5及び比較例1~4における「手成型」は、吸引ポンプを用いて手
作業で吸引成型をしたことを意味しており、実施例5における「自動成型機」は、吸引ポンプを機械で作動させて吸引成型をしたことを意味している。
そのうえで、得られた活性炭成型体の外観に割れが生じているか否かを目視で確認し、微小であっても目視で割れが確認できるものを「割れがあり」、10mm以下の微小な割れも目視では確認できないものを「割れがなし」と評価した。
結果を表1に示す。
実施例6~8及び比較例5
木粉活性炭(1)若しくは(2)70質量部、やし殻活性炭(3)、活性炭素繊維若しくは木質粒状炭20質量部、並びに繊維バインダー(2)10質量部を、溶媒として水に対して、活性炭濃度が15~25kg/300Lとなるように熔解させ、活性炭スラリーを得た。
得られた活性炭スラリーを自動成型機を使用し吸引ポンプに仕込み、吸引成型をし、その後、110℃で一晩乾燥させることで、直径61mm、厚み1.2mmの円柱型の活性炭成型体を得た。
そのうえで、成型時に直径約60mm以上まで成型可能であったものを成形性あり、直径約60mm未満までしか成型できなかったものを成型性なしと評価した。
結果を表2に示す。
実施例5及び比較例6~7
以下の表3に示す組成となるように、木粉活性炭(1)、やし殻活性炭(1)若しくは(2)、並びに繊維バインダー(1)を、溶媒として水に対して、活性炭濃度が1.5kg/50Lとなるように熔解させ、活性炭スラリーを得た。
得られた活性炭スラリーを自動成型機を使用し吸引ポンプに仕込み、吸引成型をし、その後、110℃で一晩乾燥させることで、直径61mm、厚み1.2mmの円柱型の活性炭成型体を得た。
得られた活性炭成型体を用いて、フィルターを外径:61mm、内径30mm、長さ24mmのサイズで作製したテストピースに対し、ヒガシマル濃口醤油を10倍希釈した試
験液3Lを、送液ポンプを使用し、175cc/minの速度で循環通水を行い、120時間処理後の試験液のUV-vis吸光度測定にて、460nmの吸光度を測定し、循環前の吸光度から除去率を算出した結果を表3に示す。

Claims (9)

  1. 木粉活性炭と、木質活性炭以外の粉末活性炭及び/又は繊維状活性炭と、バインダーとを含有し、且つ、
    活性炭成型体の総量を100質量%として、前記バインダーを7.0~11.0質量%含有し、
    活性炭成型体の総量を100質量%として、前記木粉活性炭を40~80質量%含有し、
    前記バインダーが、繊維バインダーである、
    活性炭成型体。
  2. 前記木粉活性炭の細孔容積分布におけるメソ孔容積が30%以上である、請求項1に記載の活性炭成型体。
  3. 前記粉末活性炭が、やし殻活性炭である、請求項1又は2に記載の活性炭成型体。
  4. 活性炭成型体の総量を100質量%として、前記粉末活性炭及び/又は繊維状活性炭を10~50質量%含有する、請求項1~3のいずれか1項に記載の活性炭成型体。
  5. 前記繊維バインダーが、有機繊維バインダーである、請求項1~4のいずれか1項に記載の活性炭成型体。
  6. 円柱型である、請求項1~のいずれか1項に記載の活性炭成型体。
  7. 厚みが1.0~20mmである、請求項に記載の活性炭成型体。
  8. 直径が60mm以上である、請求項に記載の活性炭成型体。
  9. 請求項1~のいずれか1項に記載の活性炭成型体の製造方法であって、
    木粉活性炭と、木質活性炭以外の粉末活性炭及び/又は繊維状活性炭と、バインダーとを含有し、且つ、
    活性炭及びバインダーの総量を100質量%として、バインダーを7.0~11.0質量%含有する活性炭スラリーから吸引成型する工程
    を備え
    前記バインダーが、繊維バインダーである、
    製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118306991A (zh) * 2024-05-07 2024-07-09 安徽固瑞特新材料科技有限公司 一种植物基柱状活性炭的生产工艺方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001021306A1 (fr) 1999-09-21 2001-03-29 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Catalyseurs pour l'hydrogenation de l'acide carboxylique
JP2003183667A (ja) 2001-12-21 2003-07-03 Jfe Engineering Kk 活性炭の製造方法
JP2005231945A (ja) 2004-02-19 2005-09-02 Taiheiyo Cement Corp 木質系粒状活性炭化物の製造方法
JP2006007186A (ja) 2004-06-29 2006-01-12 Jfe Steel Kk 重金属類の捕捉材、および重金属類の分離除去方法
JP2007267695A (ja) 2006-03-31 2007-10-18 Takara Shuzo Co Ltd 酒類処理用活性炭フィルター及びその使用方法
JP2010533638A (ja) 2007-07-19 2010-10-28 ノリット ネーデルラント ベー.フェー. 化学的活性炭およびその調製方法
JP3164470U (ja) 2010-09-17 2010-12-02 Geテクノ株式会社 浄水器用フィルター、及びこれを用いた浄水器
JP2010269225A (ja) 2009-05-20 2010-12-02 Kuraray Chem Corp 陰イオン吸着剤成型体およびそれを用いた浄水器
JP2011121785A (ja) 2009-12-08 2011-06-23 Habikkusu Kk 活性炭化物
JP2012120986A (ja) 2010-12-09 2012-06-28 Kinboshi:Kk 炭成型体の製造方法
WO2013191269A1 (ja) 2012-06-22 2013-12-27 クラレケミカル株式会社 貴金属吸着用活性炭並びに貴金属吸着フィルター及び貴金属回収方法
WO2014129409A1 (ja) 2013-02-20 2014-08-28 日本エンバイロケミカルズ株式会社 粒状活性炭およびその製造方法
JP2017001028A (ja) 2015-06-09 2017-01-05 ユニチカ株式会社 浄油器フィルター

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0819717A (ja) * 1994-07-08 1996-01-23 Toyobo Co Ltd 浄水用シート濾材
US6187713B1 (en) * 1996-10-31 2001-02-13 Corning Incorporated Method of making activated carbon bodies having improved adsorption properties
JPH11333290A (ja) * 1998-05-28 1999-12-07 Toyobo Co Ltd 吸着成形体

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001021306A1 (fr) 1999-09-21 2001-03-29 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Catalyseurs pour l'hydrogenation de l'acide carboxylique
JP2003183667A (ja) 2001-12-21 2003-07-03 Jfe Engineering Kk 活性炭の製造方法
JP2005231945A (ja) 2004-02-19 2005-09-02 Taiheiyo Cement Corp 木質系粒状活性炭化物の製造方法
JP2006007186A (ja) 2004-06-29 2006-01-12 Jfe Steel Kk 重金属類の捕捉材、および重金属類の分離除去方法
JP2007267695A (ja) 2006-03-31 2007-10-18 Takara Shuzo Co Ltd 酒類処理用活性炭フィルター及びその使用方法
JP2010533638A (ja) 2007-07-19 2010-10-28 ノリット ネーデルラント ベー.フェー. 化学的活性炭およびその調製方法
JP2010269225A (ja) 2009-05-20 2010-12-02 Kuraray Chem Corp 陰イオン吸着剤成型体およびそれを用いた浄水器
JP2011121785A (ja) 2009-12-08 2011-06-23 Habikkusu Kk 活性炭化物
JP3164470U (ja) 2010-09-17 2010-12-02 Geテクノ株式会社 浄水器用フィルター、及びこれを用いた浄水器
JP2012120986A (ja) 2010-12-09 2012-06-28 Kinboshi:Kk 炭成型体の製造方法
WO2013191269A1 (ja) 2012-06-22 2013-12-27 クラレケミカル株式会社 貴金属吸着用活性炭並びに貴金属吸着フィルター及び貴金属回収方法
WO2014129409A1 (ja) 2013-02-20 2014-08-28 日本エンバイロケミカルズ株式会社 粒状活性炭およびその製造方法
JP2017001028A (ja) 2015-06-09 2017-01-05 ユニチカ株式会社 浄油器フィルター

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
安部郁夫,活性炭の基礎知識,生活衛生,1993年,37,163-170
立本英機,2 木炭の種類と特性,木炭の新しい使い方,2004年,9-13

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