JPH0131450B2 - - Google Patents

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JPH0131450B2
JPH0131450B2 JP58240874A JP24087483A JPH0131450B2 JP H0131450 B2 JPH0131450 B2 JP H0131450B2 JP 58240874 A JP58240874 A JP 58240874A JP 24087483 A JP24087483 A JP 24087483A JP H0131450 B2 JPH0131450 B2 JP H0131450B2
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Toho Rayon Co Ltd
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/283—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
    • D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は新規な浄水用活性炭素繊維（活性炭素
繊維は繊維状活性炭とも呼ばれる。以下「ACF」
と記す。）に関するものである。 従来より、粒状炭、粉末炭、破砕炭などの活性
炭は、気体や液体における不純物、有害物質及び
悪臭等の除去材として広く利用されている。近
年、ACFが開発され、このものも同様の目的に
使用されるが、ACFは、粒状活性炭等と異なり
形態に特色があり吸着速度が大であるところか
ら、その用途が急速に拡大しつつある。 我々は、これまで高性能の吸着特性を有する
ACFを開発してきた（特開昭55−7534号、同55
−71614号、同58−130110号各公報参照）。この
ACFは、気相系又は液相系、特に気相系での使
用において分子量約120以下の低分子量化合物に
対して極めて高い吸着特性を示し、優れた吸着材
である。 しかし、このACFは、これを液相系において
浄水の目的に使用する場合には十分に目的を達成
することができない。すなわち、浄水の場合被処
理液中には低分子量化合物から高分子量化合物ま
で種々の物質が含まれているが、これまでの
ACFは細孔径が小さく高分子量化合物の吸着が
困難であり、このため広い範囲にわたる分子量の
化合物群を網羅的に吸着除去することができなか
つた。 本発明者は、かかる事情にかんがみ、浄水の目
的に適合したACFを開発すべく検討した結果、
特定の物性値を有するACFが有効であることを
見出し本発明に至つた。 本発明は下記のとおりである。 ポリアクリロニトリル系繊維を原料とした活性
炭素繊維を鉱酸又は有機酸により濃度0.1〜40重
量％、５〜100℃で５〜180分間処理して得られ
る、BET比表面積（SA）が800〜2000m2／ｇで、
細孔容積（Vp）の（SA）に対する比（Vp）／
（SA）が５×10-4〜14.5×10-4で、かつ、メチレ
ンブルー吸着速度定数が５×10-1sec-1以上であ
る浄水用活性炭素繊維。 本発明に係る前記特性値を有するACFは、広
い範囲にわたる分子量の有機化合物群を網羅的に
除去し、優れた浄水効果を挙げることができる。
例えば、浄水の被処理液中には、エタノール、ア
セトン等で代表される分子量約120以下の低分子
量の化合物、ジエオスミン、ボルネオール（アオ
コ臭の成分）等で代表される分子量約120〜1000
の中間分子量の化合物、更に分子量1000以上の有
機化合物が共存しているが、本発明のACFは、
これら全部の化合物を有効に吸着除去することが
可能である。しかも、本発明のACFはこれら化
合物を高い吸着速度ですみやかに除去することが
できる。 この点、前記のように、従来のACFは液相系
の使用において高分子量化合物の除去に難があ
り、また、粒状活性炭等は高分子量化合物の除去
が可能であるものの低い吸着速度のため急速除去
が困難であり、分子量1000以下の低分子量化合物
に対しては吸着速度が著しく低下しすみやかな除
去が不可能である。 本発明の浄水用ACFは、前記のように浄水の
用途において低分子量化合物から高分子量化合物
までの広い範囲にわたる分子量の化合物群を高い
吸着速度で有効に除去するものであるから、工業
上極めて有用なものである。 本発明のACFのBET比表面積とは、液体窒素
温度での窒素ガスの吸着等温線により、いわゆる
BET法にて求められるものである。 細孔容積とは、常圧下の液体窒素の沸点（−
195.8℃）における吸着ガス吸着等温線を用い、
クランストン−インクレー（Cranston−Inkley）
の式により求められるものである。 メチレンブルー吸着速度定数とは、ACF0.5ｇ
（層高0.5cm）を充填せしめた直径３cmのカラム中
に、メチレンブルー150ppm水溶液200mlを接触時
間t1で通過せしめた時の、残留メチレンブルー濃
度より、下式にて求めた定数である。 Ｋ（sec-1）＝logCo−logC／t1 Co：原水のメチレンブルー濃度（150ppm） Ｃ：接触時間t1で処理した時のメチレンブルー
濃度（ppm） t1：接触時間（sec） 本発明の浄水用ACFは、前記三つの事項に関
し特定の特定値を兼ね備えたものであり、後述す
る方法で製造することができるものであるが、従
来のACFや粒状活性炭等はこのような特性値を
有していない。 次に、本発明のACF及び本発明範囲外のそれ
の性能についてまとめた。これを第１表に示す。
【表】
〔工程(a)〕
アクリロニトリル91.5重量％、メチルメタクリ
レート8.0重量％、アクリルアミド0.5％重量より
なる共重合組成の54万デニールのダル系（TiO2
0.1重量％）トウ（単糸繊度1.5d）を硫酸アルミ
ニウムの水溶液にて連続的に処理し、Alとして
0.15重量％含有せしめた後、空気中で240℃２時
間、更に、270℃で0.5時間、自由収縮率の75〜80
％になるような張力で酸化処理したところ、酸素
結合量18.5重量％の酸化繊維を得た。更に、この
処理繊維を燐酸ニアンモニウム水溶液にて処理
し、燐として0.45重量％含有せしめ、更に、賦活
温度1050℃炉内圧0.005Kg／cm2にて、賦活ガス
（H2O／N2＝２／１）により、2.0分間連続的に
賦活したところ、比表面積（SA）1250m2／ｇ、
細孔容積（Vp）0.54c.c.／ｇ、（Vp）／（SA）4.3
×10-4、メチレンブルー吸着速度定数1.2×
10-1sec-1、強度47.4Kg／cm2、ベンゼン吸着量48重
量％のACFを得た。 〔工程(b)〕 得られたACFを、60℃、1.5重量％塩酸水溶液
にて、ACFと水溶液の重量比が１／100の割合
で、60分間処理し洗浄したところ、比表面積
（SA）1050m2／ｇ、細孔容積（Vp）1.51c.c.／ｇ、
（Vp）／（SA）14.4×10-4、メチレンブルー吸着
速度定数27×10-1sec-1のACFを得た。 このACF5ｇを直経３cmのカラムに層高７cmに
充填し、TO（臭気濃度）が500のジエオスミン水
溶液をSV＝50hr-1で250通過せしめた時の処理
液のTOの除去率は100％であつた。同様にして、
ビタミンB12の10ppmの水溶液をSV＝50hr-1で
2000ml通過せしめた時の処理液のジエオスミン除
去率は100％であつた。 比較例 １ 実施例における工程(a)で得られたACF（塩酸処
理をしていない本発明範囲外のもの）５ｇを実施
例と同じカラムに充填し、ジエオスミン及びビタ
ミンB12水溶液をそれぞれ実施例と同一の条件で
カラムに通過せしめ、TO及びビタミンB12の除
去率を測定したところ、それぞれ21％及び０％で
あつた。 比較例 ２ 実施例１と同じ酸化繊維を、賦活温度1050℃、
炉内圧0.005Kg／cm2で、賦活ガス（H2O／N2＝
２／１）により、１分間処理したところ、比表面
積670m2／ｇ、細孔容積0.24c.c.／ｇのACFを得た。
これにクエン酸カルシウムをCa量で３重量％吸
着せしめた後、更に1050℃で賦活ガス（H2O／
N2＝２／１）にて30秒賦活せしめ、比表面積950
m2／ｇ、細孔容積（Vp）1.04c.c.／ｇ、（Vp）／
（SA）10.9×10-4、メチレンブルー吸着速度定数
3.8×10-1sec-1（本発明範囲外）のACFを得た。 このACFのジエオスミン除去率は27％、ビタ
ミンB12の除去率は74％であつた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ ポリアクリロニトリル系繊維を原料とした活
    性炭素繊維を鉱酸又は有機酸により濃度0.1〜40
    重量％、５〜100℃で５〜180分間処理して得られ
    る、BET比表面積（SA）が800〜2000m2／ｇで、
    細孔容積（Vp）の（SA）に対する比（Vp）／
    （SA）が５×10-4〜14.5×10-4で、かつ、メチレ
    ンブル一吸着速度定数が５×10-1sec-1以上であ
    る浄水用活性炭素繊維。
JP58240874A 1983-12-22 1983-12-22 浄水用活性炭素繊維 Granted JPS60137811A (ja)

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