JPH03118816A

JPH03118816A - 吸着体およびその製造方法

Info

Publication number: JPH03118816A
Application number: JP1259157A
Authority: JP
Inventors: Toshio Date; 伊達　利夫
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1989-10-03
Filing date: 1989-10-03
Publication date: 1991-05-21

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、空気清浄器や脱臭装置において、活性炭素繊
維の吸着性能を利用し、除塵および脱臭のために好適に
用いる吸着体およびその製造方法に関する。

〈従来の技術〉除塵および脱臭の機能を併せ持たせた吸着体としては、
従来、活性炭素繊維製の不織布の片面あるいは両面に、
ポリプロピレン系の極細繊維により所定方向に高度に配
列した分極構造を備えた重石不織布を積層し、活性炭素
繊維製不繊布と重石不織布の面に平行に気体を流し、活
性炭素繊維の不織布によって臭気成分や有害成分や有機
溶剤などを吸着除去するとともに塵埃を捕集し、更ムこ
、塵埃を重石不織布の表面に電気的に吸着して良好に捕
集することができるように構成したものがあった。

〈発明が解決しようとする課題〉しかしながら、上述従来例の吸着体では、電気的な捕集
性能ゆえに除塵を良好に行うことができるものの、重石
不織布そのものが極めて高価なために吸着体全体として
高価になる欠点があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、本発明に係る吸着体は、除塵および脱臭の機能を併
せ持つものを安価にして得ることができるようにするこ
とを目的とする。そして、本発明に係る吸着体の製造方
法は、工程が少なくより一層安価に製造できるようにす
ることを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉本発明に係る吸着体は、上述のような目的を達成するた
めに、合成樹脂繊維を主体として含有する合成樹脂繊維
製不織布原料と、活性炭素繊維を主体として含有する活
性炭素繊維含有紙原料とを重ね合わせ状態で抄紙接着し
て構成する。

上記合成樹脂繊維製不織布原料は、例えば、合成樹脂繊
維とバインダーと、必要に応じて分散剤、安定剤、粘度
調整剤、充填剤等の添加剤を含有する分散液を調整し、
湿式抄紙に供する。上記分散液中の分散媒としては、水
、炭化水素類、アルコール類、エステル類、エーテル類
、ケトン類等、種々の溶媒が使用できるが、作業性およ
び経済性の点から水を使用するのが好ましい、上記分散
液は、適宜の濃度に調整できるが、通常、固形分濃度が
０．５〜５重星％、好ましくは、１〜３重〒％程度にな
るように調整されるものである。

また、上記合成樹脂繊維としては、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニト
リルなど、電気絶縁性樹脂に由来する繊維が用いられる
。

吸着体形成後の合成樹脂繊維製不織布の厚みは、通常、
０．２〜５１ＴＩＩ１１、好ましくは、０．５〜３ｍｍ
程度である。乾燥圧着後にこの厚みを形成するに足る量
の液が搬送体Ｆに流される。厚みが０．２ｍｍ未満では
機械的強度が低下する。

一方、活性炭素繊維原料としては、不融化したピッチ系
活性炭素繊維や炭素＆Ａ！Ｉ維を賦活処理した活性炭素
繊維や、粉末または粒状活性炭を繊維の表面に固着した
繊維付着活性炭などの種々の材料が使用される。

上記炭素繊維としては、例えば、ポリアクリロニトリル
系樹脂、フェノール系樹脂、レーヨン系樹脂、セルロー
ス系樹脂、リグニン−ポバール系混合物等の高分子繊維
、石油ピッチ系、石炭ピッチ系、ポリアクリロニトリル
（ＰＡＮ）系、セルロース系等の種々の炭素繊維が使用
される。

吸着体を形成した後の活性炭素繊維の公称比表面積は、
７００〜２５０Ｏｎ（／ｇであるのが好ましい。

７００ｒｒｆ／ｇ未満であると吸着能が小さく、一方、
２５００ｒｒｆ／ｇを越えると経済的でないからである
。

活性炭としてメソカーボンマイクロビーズを賦活処理し
た光学的異方性多孔質微小粒体を用いた繊維付着活性炭
は、８００〜４０００イ／ｇ程度の公称比表面積を有し
ていて、吸着能に優れている。

吸着体を形成する活性炭素繊維が多数の細孔を有して機
械的強度が小さい場合には、繊維とバインダーを添加す
る。

繊維としては、例えば、バルブ；木綿、麻等の天然繊維
；レーヨン繊維、アセテート繊維、ポリビニルアルコー
ル繊維、ナイロン繊維、芳香族ポリアミド繊維、アクリ
ル繊維、ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプ
ロピレン繊維、フェノール樹脂繊維等の合成繊維；ガラ
ス繊維、炭素繊維、金属繊維等の無ａ繊維が、一種また
は二種以上使用される。これらの繊維は補強材として機
能する。

また、バインダーとしては、例えば、ポリビニルアルコ
ール、セルロース系樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル
樹脂、ウレタン樹脂、ポリアミド、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化
ビニル、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等の合成樹脂が
使用できる。バインダーの形態は、液状、粉末状、粒状
などのいずれであっても良いが、繊維状バインダーとし
て前記各種の合成繊維を使用することもできる。これら
の合成樹脂または繊維は、吸着体の用途に応じて要求さ
れる耐熱温度に応じて適宜選択される。

例えば、要求される耐熱温度が約８０℃以下である場合
にはポリエチレン系樹脂または繊維等が、それ以上の耐
熱温度が要求される場合には、ポリエステル樹脂または
繊維等が使用される。

活性炭素繊維と繊維とバインダーとの割合は、通常、活
性炭素繊維／繊維／バインダー＝６０／１０〜５０１５
〜２０重量部、好ましくは、６ｏ／２ｏ〜４ｏ／５〜１
５重量部程度である。

また、活性炭素繊維が繊維付着活性炭等のように機械的
強度の大きい場合、少なくともバインダーを含んでいれ
ば良く、その活性炭素繊維とバインダーとの割合は、通
常、活性炭素繊維／バインダー−６０〜９５／４０〜５
重量部、好ましくは、７０〜９０／３０〜１０重量部程
度である。

吸着体形成後の活性炭素繊維含有紙の厚みは、通常、０
．２〜５ｆｆＩｆｆｌ、好ましくは、０．５〜３鴫程度
である。乾燥圧着後にこの厚みを形成するに足る量の液
が搬送体上に流される。厚みが０．２＋ｎｍ未満では機
械的強度が低下し、一方、５圃を越えると、単位容積当
りの吸着空間が小さくなるからである。

吸着体形成後に活性炭素繊維含有紙となる原料は、活性
炭素繊維と繊維とバインダーと、必要に応じ、吸着能に
影響を及ぼさない範囲で、分散剤、安定剤、粘度調整剤
、充填剤等の添加剤を含有する分散液を調整し、この液
が合成樹脂繊維製不織布原料と同様に湿式抄紙に供され
る。上記分散液中の分散媒としては、水、炭化水素類、
アルコール類、エステル類、エーテル類、ケトン類等、
種々の溶媒が使用できるが、作業性および経済性の点か
ら水を使用するのが好ましい。上記分散液は、適宜の濃
度に調整できるが、通常、固形分濃度が０．５〜５重世
％、好ましくは、１〜３重量％程度になるように調整さ
れる。

合成樹脂繊維製不織布原料と活性炭素繊維含有紙原料で
ある両分散液は搬送体上を移動中にそれぞれ脱液し、圧
着ローラによって抄紙接着される。

本発明に係る吸着体の製造方法は、前述した目的を達成
するために、抄紙用の通液孔を有する搬送体上に合成樹
脂繊維を主体として含有する分散液を供給する。その搬
送体上の合成樹脂繊維製不織布分散液上に活性炭素繊維
を主体として含有する分散液を供給する。搬送体は通液
孔を有するので、両分散液は搬送体上を進行中に徐々に
脱液し、あたかも、抄紙後の湿潤紙に近い状態となる。

この状態で脱液された分散液を搬送体とともに圧着ロー
ラ間に供給し、脱液した合成樹脂繊維製不織布原料と脱
液した活性炭素繊維含有紙原料とを圧着して抄紙接着す
ることを特徴とする。

上記搬送体としては、所定大のメツシュによって抄紙用
の通液孔を形成したシート材をエンドレス状に構成する
。無端シート材上で成層的に注がれた活性炭素繊維を主
体として含有する分散液と合成樹脂繊維を主体として含
有する分散液とが抄紙後の湿潤紙に近い状態まで脱液を
受けて圧着ローラ間に供給される。なお、本発明におけ
る抄紙の概念は、分散液の脱液工程に始まり、圧着ロー
ラによる圧着によって完成すると考えられる。また、こ
のような吸着体の製造方法は、前記分散液の供給順序が
逆であっても良い、また、−１二層と三層を別の分散液
とした三層構造であっても良い。

〈作用〉本発明に係る吸着体の構成によれば、合成樹脂繊維製不
織布は所定方向に高度に配列した分極構造を帯びる傾向
にあり、それに活性炭素繊維含有紙を重ね合わせること
により吸着体全体として所定の極性を備える。それ故、
吸着体により塵埃を電気的に吸着捕集して除塵するとと
もに、活性炭素繊維含有紙によって臭気成分や有害成分
や有機溶剤などを吸着除去することができる。

本発明の吸着体の製造方法の構成によれば、合成樹脂繊
維を主体として含有する分散液と活性炭素繊維を主体と
して含有する分散液とを、その順にあるいは逆の順に同
一の搬送体上に供給して脱液しつつ、それらを圧着ロー
ラ間に供給して抄紙接着することにより、合成樹脂繊維
製不織布と活性炭素繊維含有紙とを接着した抄紙構造の
吸着体を製造することができる。なお、分散液の脱液を
適切にするためには、分散液の性状、搬送体の移動距離
、移動速度や搬送体上の通液孔の大きさ、分布など、種
々の要因を適切に選択することが極めて肝要となること
はいうまでも無い。

〈実施例〉次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図は、シート状の吸着体を示す縦断面図であり、■
は、合成樹脂繊維を主体として含有する抄紙構造の合成
樹脂繊維製不織布を、そして、２は、活性炭素繊維を主
体として含有する抄紙構造の活性炭素繊維含有紙をそれ
ぞれ示し、その合成樹脂繊維製不織布１と活性炭素繊維
含有紙２とが重ね合わせ状態で接着されて吸着体Ａが構
成されている。

第２図は、吸着体製造装置を示す概略側面図、第３図は
、第２図の■−■線断面図であり、貯液槽３内に抄紙装
置４が設けられるとともに、その抄紙装置４上に、分散
液の搬送方向に所定間隔を隔てて、合成樹脂繊維を主体
として含有する分散液を貯留する第１のホンパー５と、
活性炭素繊維を主体として含有する分散液を貯留する第
２のホッパー６とが設けられている。

前記抄紙装置４は、駆動ローラ７と貯液槽３の上方に軸
架された従動ローラ８ａ、８ｂとにわたり、抄紙用の通
液孔を有する搬送体としての無端シート材９を巻回して
構成され、第１および第２のホッパー５．６それぞれか
ら供給される分散液を受は留めて搬送しながら、通液孔
から液分を流下して脱液を進行させるようになっている
。

無端シート材９の上方には、下端縁が接触する状態で幅
決め用の仕切り板１０．１０が設けられ、所定幅の吸着
体Ａが得られるように構成されている。

１１は、第１のホッパー５から供給される分散液を均平
化する第１の均平ローラを、そして、１２は、第２のホ
ッパー６から供給される分散液を均平化する第２の均平
ローラをそれぞれ示している。

無端シート材９の搬送方向下手側に、上下一対の圧着ロ
ーラ１３ａ、１３ｂが設けられ、脱液しつつ無端シート
材９上を搬送されてきた成層分散液が圧着ローラ１３ａ
、１３ｂ間を移動して圧着を受けるように構成されてい
る。

図中１４．１４は、圧着を受けて抄紙接着された吸着体
Ａを乾燥する乾燥装置を示し、この乾燥装置１４．１４
により乾燥された吸着体Ａを、駆動ローラ７を通過した
後は無端シート材９から離脱して巻き取り装置１５に順
次巻き取られていくように構成されている。

上記構成の製造装置を用いることにより、本発明に係る
吸着体の製造方法が実施される。

すなわち、第１のホッパー５から無端シート材９上に合
成樹脂繊維を主体として含有する分散液を脱液しつつ合
成樹脂繊維製不繊布作成液が搬送される。その液上に、
第２のホッパー６から活性炭素繊維を主体として含有す
る分散液を脱液しつつ活性炭素繊維含有紙作成液が成層
して搬送される。これらの合成樹脂繊維製不織布原料上
に活性炭素繊維含有紙原料を重ね合わせた状態で無端シ
ート材９を圧着ローラ１３ａ、１３ｂ間に移動し、合成
樹脂繊維製不織布原料と活性炭素繊維含有紙原料とを圧
着して抄紙接着し、その後に乾燥処理して吸着体Ａを製
造する。

次に、上述のようにして得られた吸着体Ａを用いて構成
したフィルターユニットの一例について説明する。

第４図はフィルターユニットの一部切欠全体斜視図、第
５図は、第４図のＶ−Ｖ線断面図であり、下部のアルミ
製の取付板１８の両端それぞれにチャンネル状のアルミ
製の側板１９がボルト２０・・・とナツト２１・・・に
よって取り付けられるとともに、その側板１９．１９の
上面にわたって上部のアルミ製の取付板２２がボルト２
３・・・とナツト２４・・・によって取り付けられてい
る。

両側板１９．１９間に、金網で形成された保形用のスペ
ーサ２５・・・が所定間隔を隔てて配置されるとともに
、それらのスペーサ２５・・・間を通ってジグザグ状に
吸着体Ａが設けられてフィルターユニットが構成されて
いる。フィルターユニットは、通常は合成樹脂繊維製不
織布を外側にして気体流に対向せしめると気体流は合成
樹脂繊維製不織布と活性炭素繊維含有紙を通過する。

次に、比較実験結果について説明する。

且生夫旌■ ポリプロピレン繊維６０〜８０重量部と、バインダーと
してのポリエチレン４０〜２０重量部および水５０００
重世部を混合槽で混合撹拌して分散液を調整し、一方、
公称比表面積７００ｇ／ｍのピッチ系活性炭素繊維６０
重量部、麻３０重量部、繊維状バインダーとしてのポリ
エステル繊維１０重量部、粘度調整剤としてのポリエチ
レンオキサイド０．２７重量部および水５０００重量部
を混合槽で混合撹拌して分散液を調整し、それらの分散
液を用い、前述した製造装置により、合成樹脂繊維製不
織布の厚みが０．２閣、活性炭素繊維含有紙の厚みが０
．８ｎｕ＊の吸着体を作製し、その吸着体を用いてフィ
ルターユニットを作製した。

北鮫附公称比表面積７００　ｇ　／　ｒｒｒのピッチ系活性炭
素繊維製の不織布の片面に、ポリプロピレン系の極細繊
維により所定方向に高度に配列した分極構造を備えさせ
た電石不織布トレミクロンＷＲ−３０（東し株式会社製
Ｘ厚さ０．２０ｔｔｍ、目付３０ｇ／イ、気孔容積８３
．６％、表面電荷密度３Ｘ１０−”〜Ｉ　Ｘ　１０−　
’Ｏツク−ロンＣ−）を接着剤により接着して、活性炭
素繊維製不織布の厚みが１．０ｍｍ、重石不織布の厚み
が０．２ｍの吸着体を作製し、その吸着体を用いてフィ
ルターユニットを作製した。

上記具体実施例および比較例それぞれのフィルターユニ
ットに、塵埃および所定濃度の有機溶剤を含有した試料
ガスを供給したところ、いずれも、有機溶剤を良好に吸
着除去できた。脱臭性能は互いに同等の効果を有してお
り、除塵性能は具体実施例の方が優れていた。全体とし
て、本発明による実施例は、帯電性を有する不織布の効
果が明らかであった。

本発明に係る吸着体は、家庭用、業務用の空気清浄器用
の脱臭・除塵フィルターとか、オゾン除去用フィルター
とか、自動車の空気清浄器用の脱臭・除塵フィルターと
か、温風暖房器・エアコン用の脱臭・除塵フィルターと
か、クリーンルームなどでの空調用プレフィルタ−など
、各種の用途のフィルターの吸着体に適用できる。

〈発明の効果〉以上の説明から明らかなように、本発明に係る吸着体は
、合成樹脂繊維製不織布原料と活性炭素繊維含有紙原料
とを抄紙接着するものである。そこで得られた吸着体は
、全体として所定の電気的な極性を備えるので、塵埃を
電気的に吸着捕集して除塵することができる。しかも、
活性炭素繊維含有紙によって臭気成分や有害成分やをａ
ｆ’ｊｊ剤などを吸着除去することができるので、塵埃
および脱臭のいずれにも優れた性能を併せ持つこととな
った。

そして、本発明に係る吸着体の製造方法によれば、合成
樹脂繊維を主体として含有する分散液と活性炭素繊維を
主体として含有する分散液とを、同一の搬送体上に順に
供給するとともに圧着ローラに供給して圧着することに
より、合成樹脂繊維製不織布と活性炭素繊維含有紙とを
接着した吸着体を一挙に製造できる。搬送体による搬送
と圧着ローラによる圧着という一連の工程によって吸着
体を製造できるので、工程が少なく一層安価に吸着体を
製造できるメリットは大である。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明に係る吸着体およびその製造方法の実施
例を示し、第１図は、吸着体の縦断面図、第２図は、吸
着体製造装置を示す概略側面図、第３図は、第２図の■
−■線断面図、第４図はフィルターユニットの一部切欠
全体斜視図、第５図は、第４図のＶ−Ｖ線断面図である
。１・・・合成樹脂繊維製不織布２・・・活性炭素繊維含有紙９・・・搬送体としての無端シート材１３ａ、１３ｂ・・・圧着ローラ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）合成樹脂繊維を主体として含有する合成樹脂繊維
製不織布原料と、活性炭素繊維を主体として含有する活
性炭素繊維含有紙原料とを重ね合わせ状態で抄紙接着し
たことを特徴とする吸着体。
（２）抄紙用の通液孔を有する搬送体上に合成樹脂繊維
を主体として含有する分散液を供給し、その搬送体上に
活性炭素繊維を主体として含有する分散液を成層的に供
給して脱液しつつ圧着ローラ間を通過させ、合成樹脂繊
維製不織布原料と活性炭素繊維含有紙原料とを圧着して
抄紙接着することを特徴とする吸着体の製造方法。