JPH02160043A

JPH02160043A - 成形吸着体およびその製造方法

Info

Publication number: JPH02160043A
Application number: JP63314629A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Nakahigashi; 中東　義貴; Takeshi Maeda; 武士前田; Masao Tabata; 田端　政雄; Hiromitsu Kamigaki; 上垣　弘光
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1988-12-12
Filing date: 1988-12-12
Publication date: 1990-06-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、メツキ工場等の排水中に含まれる有機物等を
吸着除去する排水処理設備や塗装工場、クリーニング工
場等の排気ガス中に含まれる有機溶剤ガスを回収する溶
剤回収装置などにフィルターなどとして使用される成形
吸着体およびその製造方法に関する。

〈従来の技術とその問題点〉従来のこの種の成形吸着体としては、活性炭素繊維と、
接着材としての、融点が５０〜２００°Ｃ程度のポリビ
ニルアルコール、ポリアクリロニトリルなどの熱溶融性
合成樹脂の粉末とを含有し、その熱溶融性合成樹脂を加
熱溶融してから乾燥固化することにより活性炭素繊維ど
うしを接着して形成されたものがあった。

ところが、使用する樹脂量が比較的多いため、活性炭素
繊維の比表面積を減少させたり、熱溶融性合成樹脂を加
熱溶融するための工程が必要になり、製造に手間を要す
る欠点があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものである
。

く課題を解決するための手段〉本発明の成形吸着体は、上述のような目的を達成するた
めに、活性炭素繊維を５０〜９５重量％、表面にひだを
有するように処理した麻またはバルブのうちの少なくと
も一方のチップを２〜６重量％、紙力増強剤を前記麻ま
たはバルブの重量の１〜３％分含有することを乾燥処理
している。

活性炭素繊維としては、レーヨン系、ポリアクリロニト
リル（ＰＡＮ）系、フェノール樹脂系、石炭ピッチ系、
石油ピンチ系など、成形吸着体の使用分野などに応じて
適宜選択して使用すれば良く、そして、通常、繊維直径
が２〜３０μｍ程度、繊維長さが０．５〜１０ＩＩＩＩ
Ｉｌ程度、細孔半径が８〜２０人程度の微細孔を有し、
公称比表面積が５００〜２５００ｒｙｆ／ｇ程度のもの
を使用するのが好ましい、この活性炭素繊維の含有量は
、成形吸着体の全重量の５０〜９５重量％である。５０
重量％未満では、活性炭素繊維の量が少なくて、溶剤に
対する吸着性能が低下し、一方、９５重量％を趙えると
、麻またはバルブの含有量が少なくなって接合性が低下
するがらである。

麻またはパルプそれぞれとしては、標準離解機によって
繊維長さが０．５〜１０−程度の短いチップに離解し、
その後に圧力をかけ、ひだを有するように前処理したも
の、いわゆるロスイドが用いられる。上述の「ひだを有
する」とは、活性炭素繊維が多数の屈曲を有し、繊維が
絡みやすくなっていることをいう、これらの麻またはバ
ルブ、あるいは、両者の混合物それぞれとしては、活性
炭素繊維との絡み性から、全重量の２〜６重里％、望ま
しくは、３重量％程度含有するのが良い。

紙力増強剤は、活性炭素繊維、パルプ、補強繊維を接着
し、保形作用および強度を持たせるために用いる。紙力
増強剤は、製品を乾燥状態で使用するときは省略または
その使用量を極めて少なくできるが、湿潤状態または液
中で使用するために保形が必要な場合は必須である。

紙力増強剤としては、エポキシ樹脂、ポリアクリロニト
リルアミド系樹脂、デンプン、ポリビニルアルコール（
ＰＶＡ）、メラミン樹脂、アクリル樹脂等が使用できる
。使用量は、その種類、および、製品の使用目的によっ
て変わるが、麻またはパルプの重量の１〜３％分である
。１％未満では、乾燥時の接着性が低下し、一方、３％
を超えるとエポキシ樹脂が活性炭素繊維の細孔に詰まり
、溶剤に対する吸着性能を低下するがらである。

水性スラリー中の固形分濃度は、取り扱いの容易さや成
形の容易さなどの観点から、０．１〜２重量％程度とす
るのが好ましい、水性スラリーの調整は、常法に従って
叩解を行っても良く、また、成形吸着体の性能を阻害し
ない限り、分散剤、安定剤、粘度調整剤、歩留まり向上
剤等を添加しても良い。

また、成形吸着体の強度を高めるため、または、増量の
ために第三繊維を使用することができる。

吸着材の蒸気再生を考慮すると、第三繊維は非熱溶融性
繊維が好ましい、このような非熱溶融性繊維としては、
成形吸着体製造時の乾燥加熱温度で溶融もしくは変質し
ないものであれば良く、通常、ガラス繊維、アルミナ繊
維等の無機繊維とか、汎用炭素繊維、ポリアミド繊維、
高融点のポリエチレン繊維、高融点のポリプロピレン繊
維、高融点のポリアクリロニトリル繊維等の合成繊維上
か、レーヨン等の半合成繊維、バルブ繊維等が使用され
、その使用に際して、補強効果面から、糸径を２〜１０
０μｍ程度にするのが好ましく、また、繊維長さを、成
形吸着体製造時の水性スラリーへの分散性および補強効
果それぞれの面から、０．５〜１０ｍｍ程度にするのが
好ましい、そして、活性炭素繊維１００重量部に対する
第三繊維の配合量は、２゜５〜８０重量部程度にするの
が好ましい。

そして、本発明の成形吸着体の製造方法は、前述した目
的を達成するために、活性炭素繊維と、表面にひだを有
するように処理した麻またはパルプのうちの少なくとも
一方のチップと、エポキシ樹脂等の紙力増強剤とにより
水性スラリーを調整し、その水性スラリーの吸引により
脱水成形し、その成形品を乾燥処理することを乾燥処理
している。

水性スラリーに対する吸引成形は、小さい通水孔を備え
た吸引成形型を用いて行われる。

上記吸引成形型として平板状のものを用いた場合には、
平板状の成形吸着体を得ることができ、また、吸引成形
型として、中空筒状で、その外周面に通水孔を備えたも
のを用いる場合には、中空筒状の成形吸着体を得ること
ができ、更には、通水孔を備えた吸引成形型に、柱状の
内周ガイドと筒状の外周ガイドとを連接して、内周ガイ
ドの外周面と外周ガイドの内周面との間に中空筒状の成
形空間を形成して構成したものを用いる場合には、均質
でありながら厚みの大きい成形吸着体を得ることができ
る。

〈作用〉本発明の成形吸着体の構成によれば、麻またはパルプの
うちの少なくとも一方が接合材として含有され、その接
合材の表面のひだに活性炭素繊維を絡み付かせながら、
表面の水酸基どうしの水素結合（フイーゼル結合）によ
って接合材どうしを結びつかせ、活性炭素繊維を含有し
た成形状態を維持することができる。また、微量のエポ
キシ樹脂等の紙力増強剤により、成形吸着体を液中で使
用するような場合にあっての水素結合力の低下分を補う
ことができる。

そして、本発明の成形吸着体の製造方法の構成によれば
、活性炭素繊維と、表面にひだを有するように処理した
麻またはパルプのうちの少なくとも一方のチップと、エ
ポキシ樹脂とによって調整された水性スラリー中に、小
さい通水孔を備えた吸引成形型を浸漬し、吸水用の吸引
ポンプなどによって吸引力を付与することにより、活性
炭素繊維等を凝集させて脱水成形品を得、それを乾燥し
て成形吸着体を製造することができる。

〈実施例〉以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

先ず、公称比表面積１５００ｎｆ／ｇのピッチ系活性炭
素繊維（Ａ−１５：株式会社アドール製）を７０重量部
、補強および増量の目的で第三繊維としてピンチ系汎用
炭素繊維を２７重量部、そして、標準離解機によって繊
維長さが０，５〜１０間程度の短いチップに離解し、そ
の後に圧力をかけ、表面にひだを有するように前処理さ
れた接合材としての麻３重量部、および、エポキシ樹脂
を麻の重量の２％分含有するように、それらの合計重量
の５０倍の重量の水に分散させ、それぞれの繊維長さが
１〜５ｍになるまで叩解して均一な水性スラリーを調整
した。

得られた水性スラリーを、第１図の（ａ）の縦断面図に
示すように、スラリー槽１内に収容し、そのスラリー槽
１内に、パイプ２を介して吸引ポンプ（図示せず）に連
通接続された吸引成形型３を浸漬し、下方側から吸引力
を付与し、水性スラリーを吸引成形型３側に流動吸引す
る。

それに伴い、第１図の（ｂ）の縦断面図に示すように、
吸引成形型３において、内周ガイド４と外周ガイド５と
により形成された中空筒状の成形空間Ｓ内に前記各繊維
を吸引ａ集して脱水成形し、湿潤状態の中空筒状体６を
得る。

その湿潤状態の中空筒状体６を吸引成形型３から抜き出
した後、１３０℃で１２０分間加熱して乾燥し、第１図
の（ｃ）の斜視図に示すように、高さが１５０＋ｍｓ、
内径が１５０ｍ１１、外径が４５０ｍの中空筒状の成形
吸着体６ａを製造した。そして、第１図の（ｄ）の斜視
図に示すように、前述成形吸着体６ａの二個を重ね合わ
せ、それらを、図示しないが、多数の通気孔を備えた筒
状の部材に外嵌して吸着エレメントを構成する。

得られた成形吸着体を、その体積の５倍の容量の３０％
硫酸（Ｈ，Ｓｏ、）水溶液および３０％水酸化ナトリウ
ム（ＮａＯＨ）水溶液それぞれに浸して３日間放置した
ところ、いずれも形状を保っていた。

また、麻の代わりにパルプを用いた場合にあっても、麻
の場合と同様に、酸性薬品およびアルカリ性薬品のいず
れに対しても優れた耐薬品性を有していた。

前記吸引成形型３は、第２図の縦断面図、第３図の断面
図それぞれに示すように、柱状の内周ガイド４と筒状の
外周ガイド５とが、内周ガイド４の外周面と前記外周ガ
イド５の内周面とが所定間隔を隔てて対向される状態で
吸水部材７に連接されて構成されている。

吸水部材７の両ガイド４．５とは反対側にパイプ接続部
８が連接され、このパイプ接続部８にパイブ２を介して
吸引ポンプが連通接続されるように構成されている。

前記吸水部材７には、小さい通水孔９・・・が多数側え
られ、内周ガイド４の外周面と外周ガイド４の内周面と
の間に、水性スラリーの吸引に伴って活性炭素繊維およ
び接着材を吸引凝集する中空筒状の成形空間Ｓが形成さ
れている。

この吸引成形型３を用いて吸引するに際し、第１図に示
すように、吸水部材７を下側に位置させ、下側から水性
スラリーを吸引することにより、吸引凝集される活性炭
素繊維や接合材の重量ならびに水性スラリー〇水圧その
ものを、充填密度を高める側に有効に作用させることが
でき、より均一で充填密度の高い成形吸着体６ａを製造
できるが、吸引成形型３を横向きにして、水性スラリー
を水平方向に吸引するようにしても良い。

また、内周ガイド４の外周面と外周ガイド５の内周面の
一方あるいは両方に吸引ポンプによる通水孔を形成し、
二面または三面から水性スラリーを吸引するようにして
も良い、この場合、通水孔として、例えば、前記吸水部
材７側程大径に形成するなどして均質化を図るようにし
ても良い。

また、吸引成形型３としては、次のような構成のものを
用いても良い。

第４図は、吸引成形型の変形例を示す一部切欠側面図で
あり、筒状の吸水部材１０に鍔１１が連接されるととも
に、その鍔１１にバイブ接続部１２が連接され、吸水部
材１０の周面全面に通水孔１３・・・が備えられ、パイ
プ接続部１２にパイプを介して吸引ポンプを接続し、そ
の吸引により成形吸着体６ａを脱水成形できるように構
成されている。

次に、前述のようにして製造した成形吸着体を用いて構
成される吸着エレメント１４の使用例につき、第５図の
概略構成図に基づいて説明する。

吸着エレメント１４をフィルターとして取り付けた吸着
塔１５が並列状態で設置され、両吸着塔１５．１５の下
部側空間それぞれに、第１のｉｔ！ｆｉ弁１６を介して
溶剤含有ガスを供給するプロワ−１７が連通接続される
とともに、第２のｔ磁弁Ｉ８を介してコンデンサー１９
とセパレータ２０とが連通接続されている。

吸着塔１５．１５それぞれの上部開口には、エアシリン
ダ２１によって開閉動作される弁体２２が設けられ、か
つ、その弁体２２により閉じられた状態の空間に連通接
続するように、第３の電磁弁２３を介装したスチーム供
給管２４が連通接続されている。

以上の構成により、前記第１ないし第３の電磁弁１６，
１６．１８．１Ｂ、２３，２３、および、弁体２２．２
２それぞれを背反的に開閉し、一方の吸着塔１５に溶剤
含有ガスを供給して吸着エレメント１４を通過させ、溶
剤を成形吸着体６ａに吸着しながら、他方の吸着塔１５
においては、スチームを供給して成形吸着体６ａに吸着
された溶剤を加熱脱着し、コンデンサー１９を経てセパ
レータ２０に供給し、溶剤を分離回収するようになって
いる。

本発明によって製造される成形吸着体は、浄水器のフィ
ルターとして水道水からの鉄錆、悪臭物質、遊離塩素等
を除去する場合、空気清浄機やニアコンディショナーの
フィルターとして煙、悪臭物質を除去したり調湿したり
する場合、メツキ工場、化学工場等の排水を処理する場
合、塗装工場、クリーニング業等において溶剤を回収す
る場合、鉱物油および植物油中の固形分を除去する場合
など、各種の用途に適用できる。

〈発明の効果〉以上の説明から明らかなように、本発明の成形吸着体に
よれば、麻またはパルプが保形機能を有するため、活性
炭素繊維の比表面積を減少させる原因となるエポキシ樹
脂等の紙力増強剤の使用量が少なくて済む、このため、
活性炭素繊維の吸着能力を最大限に活用できる。また、
紙力増強剤を適切に選択すれば、耐薬品性のある成形吸
着体が得られ、メツキ工場等の排水処理設備用の吸着フ
ィルターとしても使用でき、汎用性を傷めることができ
る。

そして、本発明の成形吸着体の製造方法によれば、脱水
成形と乾燥処理とを行うだけで、加熱溶融工程が不用で
あるから、成形吸着体を容易に製造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の成形吸着体の製造方法の工程を説明
する図であり、第１図の（ａ）および（ｂ）は、それぞ
れ吸引成形状態を示す縦断面図、第１１Ｎの（ｃ）およ
び（ｄ）は、それぞれ成形吸着体の斜視図、第２図は、
吸引成形型の全体縦断面図、第３図は、第２図の■−■
線断面図、第４図は、吸引成形型の変形例を示す一部切
欠側面図、第５図は、溶剤回収装置の概略構成図である
。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）活性炭素繊維を５０〜９５重量％、表面にひだを
有するように処理した麻またはパルプのうちの少なくと
も一方のチップを２〜６重量％、紙力増強剤を前記麻ま
たはパルプの重量の１〜３％分含有することを特徴とす
る成形吸着体。
（２）活性炭素繊維と、表面にひだを有するように処理
した麻またはパルプのうちの少なくとも一方のチップと
、紙力増強剤とにより水性スラリーを調整し、その水性
スラリーの吸引により脱水成形し、その成形品を乾燥処
理する請求項第（１）項に記載の成形吸着体の製造方法
。