JPH02263716A - 中空状活性炭成形物の製造方法 - Google Patents

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） 少なくとも焼成により炭化する有機結合材と活性炭とを
主材として使用し、焼成処理を施して粒子状の活性炭成
形物を製造する方法に関する。

（従来の技術） 少なくとも焼成により炭化する有機結合材と活性炭とを
主材として使用し、焼成処理を施して活性炭成形物を製
造する方法は種々知られている。得る形状も様々で、粒
子状のものもある。即ち、配合材料を混練し、造粒後、
焼成処理を施して粒子状の活性炭成形物を得ている。

（発明が解決しようとする課題） 粒子状としたものは、粉末状のままに較べると取扱性に
優れたものとなるが、内部に存・在する活性炭が活用さ
れにくく、そのため、機能的に劣ったものとなってしま
う。

そこで１本発明は、活性炭機能に優れ、また、取扱性の
点でも、軽量化による更なる向上を図った活性炭成形物
を製造する方法を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、少なくとも焼成により炭化する有機結合材と
活性炭とを、前記有機結合材が分解炭化開始する温度以
上で気散消耗する粒子状物を芯物質として、その表面に
予め固着させた後、焼成処理を施してなる中空状活性炭
成形物の製造方法を要旨とする。

以下、詳述する。

まず、有機結合材としては、天然、合成の樹脂、ゴム、
熱硬化性初期縮合体、ピッチ、タール、アスファルトな
ど種々選択でき。

例としては、スチロール樹脂、アクリル樹脂、尿素樹脂
、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、フラン樹脂、ポリ
ビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ブチルゴム、
塩素化ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリ
デンなど挙げられる。適宜１種もしくは２種以上組合せ
て使用する。

この有機結合材が分解炭化開始する温度以上で気散消耗
する芯物質である粒子状物としては、例えば、炭酸塩、
硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩等の各種無機塩類や、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリブタジェン、ポリイソブ
チレン、ポリスチレン、ポリメタメチルスチレン、ポリ
メタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリア
クリル酸エステル。

ポリ−α−トイテロスチレン、ナイロン等の解重合型有
機物などを挙げられる。これらは有機結合材の種類に応
じて適宜選択使用する。

ただ、多くの場合、焼成時の成形物の体積収縮は３００
℃位まででほとんど終了することに鑑み、３００℃位ま
では気散消耗があまり生じないものが好ましい。また、
なるべく焼成後の残存量が少ないものが好ましい。これ
らを満たすものとして、ポリエチレン、ポリメタクリル
酸メチル、ポリアクリル酸エステル、ナイロンなどを例
示できる。

この芯物質に前述した有機結合材と活性炭とを固着させ
る。その方法としては、ボールミル、サンドミル、ミキ
サー等を使用する方法、あるいは最近着目されつつある
メカノケミカル的方法としてのハイブリダイゼーション
、・システムを使用してのカプセル化法など例示できる
。尚、活性炭と芯物質との寸法差があまりに少ないと、
固着しにくいので、できれば活性炭の寸法は芯物質の１
／１０以下としておくとよい、また、芯物質の外表面に
活性炭と有機結合材を固着させるにあたっては、両者同
時に固着させる。あるいは、有機結合材の後から活性炭
を固着させるなど適宜であり、活性炭成形物としての強
度や活性炭と有機結合材との分散性などを考慮して選択
すればよい。何度か繰り返して処理し、複層化させるこ
ともできる。ちなみに、有機結合材と活性炭の芯物質へ
の固着量があまり多くないときは多くなるほど活性炭機
能、強度に優れたものとなる。また、乾式処理によって
固着する場合は、芯物質に対する活性炭と有機結合材の
両者の重量和が６０％程度までのときが固着の程度が一
般に高い。

このようにして芯物質に活性炭および有機結合材を固着
して、全体が粒子状物となったものを得る。大きさは、
冷蔵庫内脱臭や飲料水フィルターなど家庭・個人用の使
用の場合には比較的小さく、工場排気などの大規模な使
用の場合には比較的大きくするといったように、用途に
より適宜であるが、−１的には０、数Ｉ〜数ｍ程度のも
のとするとよい。

これに有機結合材の炭化のための焼成処理を施す、前段
階に乾燥が必要ならば風乾等なしておく。昇温は有機結
合材が炭化するまでであるが、芯物質が気散消耗する際
１粒子状物の割れなどを生じることがある。この点、比
較的低温における昇温速度はあまり早くない方が好まし
い、また、炭化は、不活性ガス雰囲気、還元雰囲気、真
空雰囲気といった適宜非酸化性雰囲気で行う。最高温度
は一般に６００’Ｃ〜９００℃程度である。焼成処理後
、得られたものは中空状となっている。これに必要に応
じて賦活処理などを施す。尚、使用材料として、シリカ
ゲル、ゼオライト等の他の吸着材などを併用することも
できる。

（作用） 芯物質が気散消耗することによって活性炭成形物は中空
状となるが、この中空部分は、有機結合材と活性炭との
結合がおのずと気孔を有するものとなるため、外界と連
通している。従って、気体等がこの中空部分に入り込み
、内外広範囲の活性炭が機能を発揮する。

（実施例） 以下、単に部とあるのは重量部を示す。

〈実施例１〉 フロービーズＣＬ−５００７（製鉄化学工業■製の真球
状ポリエチレン；粒度範囲２５０〜５００μｍ）４０部
をポリ塩化ビニル樹脂（電気化学工業■製；粒度範囲２
０〜５０μｍ）１０部とともにボールミルにより約１時
間層合し、これにクラレコールＰＫ（クラレケミカル■
製の粉末活性炭；粒径２００メツシユ以下）１２．５部
を加え、更に約１時間層合した後、余剰のポリ塩化ビニ
ル及びクラレコールＰＫを除去し、フロービーズＣＬ−
５００７にポリ塩化ビニル樹脂とクラレコールＰＫとが
同情したものを得た。

これに、空気中で室温から３００℃まで５℃／分程度の
速度で昇温させた後、密閉容器中で８００℃、１時間で
処理する焼成処理を施し、フロービーズＣＬ−５００７
を気散消耗させ、また、ポリ塩化ビニル樹脂を炭化させ
た。

〈実施例２〉 実施例１において、フロービーズＣＬ−５００７、ポリ
塩化ビニル樹脂、クラレコールＰＫを同時にボールミル
で約１時間層合した以外、すべて実施例１と同様にした
。

〈実施例３．４〉 実施例１．２において、フロービーズＣＬ−５００７に
代えてダイヤナールＢＰレジン（三菱レイヨン■製のポ
リメタクリル酸メチルピーズ；粒度範囲５０〜２００μ
ｍ）を使用した以外、それぞれすべて実施例１，２と同
様にした。

〈実施例５〉 実施例１におけるボールミルによる処理に変えて、フロ
ービーズＣＬ−１２００７（製鉄化学工業■製の真球状
ポリエチレン；粒度範囲８５０〜１２００ｐｍ）４０部
をポリ塩化ビニル樹脂（信越化学工業曲製；粒度範囲５
０〜１００μｍ）１０部とともにハイブリダイゼーショ
ン・システム（奈良機械製作所）により、８０００ｐｐ
ｍ、５分の条件で処理した後、ダイアソーブＦ１００　
（三菱化成■製の粉末活性炭；粒径１５０メツシユ以下
）１２．５部を加えて再び８０００　ｐｐｍ、５分の条
件で処理した以外、すべて実施例１と同様に処理した。

〈実施例６〉 実施例５において、ハイブリダイゼーション・システム
による処理として、フロービーズＣＬ−８００７（製鉄
化学工業■製の真球状ポリエチレン；粒度範囲５００〜
８５０μｍ）４０部に対し、ポリ塩化ビニル樹脂（住友
化学■製；粒度範囲５０〜８０μｍ）５部とダイアソー
ブＦ１００　（前述）６部をとを交互に２回づつ処理し
た以外、すべて実施例５と同様に処理した。

〈実施例７〉 実施例５において、ハイブリダイゼーション・システム
による処理として、ポリ塩化ビニリデン樹脂（呉羽化学
工業■製；粒度範囲５０〜１００μｍ）１０部とダイア
ソーブＦ１００（前述）１０部とをまず処理して一体化
した後、これを、フロービーズＣＬ−１２００７（前述
）４０部に対して処理した以外、すべて実施例５と同様
に処理した。。

〈比較例〉 ポリ塩化ビニル樹脂２８部とクラレコールＰＫ３５部と
ジオクチルフタレート（可塑材）１０部とをニーダ−で
約３０分間混練後、造粒機にて直径約５ｏＯμ佃の粒子
状物を得、この粒子状物に対して、実施例１と同様の焼
成処理を施した。

（発明の効果） 各側で得たものについての評価結果を表−１に示す。尚
、比表面積はＢＥＴ法により、吸着能はメチレンブルー
脱色能をＪＩＳ　　Ｋ１４７０に準じて測定した。

表−１ 表−１より判るように１本発明によれば活性炭機能に優
れ、しかも中空状で軽量な活性炭成形物を製造すること
ができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　少なくとも焼成により炭化する有機結合材と活性炭と
   を、前記有機結合材が分解炭化開始する温度以上で気散
   消耗する粒子状物を芯物質として、その表面に予め固着
   させた後、焼成処理を施してなる中空状活性炭成形物の
   製造方法。