JPH04122402A - 成形体およびその製造方法 - Google Patents

成形体およびその製造方法

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JPH04122402A
JPH04122402A JP2240341A JP24034190A JPH04122402A JP H04122402 A JPH04122402 A JP H04122402A JP 2240341 A JP2240341 A JP 2240341A JP 24034190 A JP24034190 A JP 24034190A JP H04122402 A JPH04122402 A JP H04122402A
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JP
Japan
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adsorbent
hollow
binder
molded body
water
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JP2240341A
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English (en)
Inventor
Takayoshi Kaneda
隆義 金田
Koichi Tokuhisa
徳久 浩一
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Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
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Publication date
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  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Inorganic Fibers (AREA)

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】 [産業上の利用分野コ 本発明は、成形体およびその製造方法に関する。
[従来の技術と発明が解決しようとする課題]水道水中
の塩素臭などを除去するため、家庭用、業務用等の浄水
器には、活性炭、活性炭素繊維などの吸着体が使用され
ている。
この吸着体の製造方法として、多数の透過孔が形成され
、一端が開口した吸引成形型を、活性炭素繊維、バイン
ダーなとを含む水性スラリーに浸漬し、吸引成形型の開
口部から吸引して、成形型の表面に前記l;ζ性炭素繊
維及びバインダーを堆積させる吸引成形法か知られてい
る。この吸引成形法では、通常、第3図に示されるよう
な吸引成形型が使用されている。すなわち、吸引成形型
は、円筒状で多数の透過孔<22)を有する全網製の中
空筒体(21)と、この筒体(21)の一方の開口部を
閉塞する閉塞板(23)と、他方の開口部を閉塞する閉
塞板(24)と、この閉塞板(24)に、前記筒体(2
1)の中空部と連通して形成された接続バイブ(25)
とで構成されている。接続バイブ(25)には、吸引用
の吸引パイプ(26)か接続される。前記筒体(21)
は、多数の透過孔(22)が形成された金網の両端部を
溶接することにより形成されているので、筒体(21)
には、溶接部(27)か存在する。
このような構造の吸引成形型を用いて吸引成形する場合
には、均一な組織の中空筒状の成形吸着体を得ることか
困難である。すなわち、前記吸弓成形型による吸引成形
は、第3図に示されるような径大の筒体く28)内に吸
引成形型の前記筒体(21)を配して吸引し、前記筒体
(28)と筒体(2I)との間の空間に、スラリー中の
活性炭素繊維などを吸引して堆積充填することにより行
なわれる。その際、前記溶接部(27)では透過孔(2
2)が閉塞されているので、吸引成形しても、溶接部(
27)には吸引力が作用しない。従って、得られた成形
吸着体のうち溶接部(27)にR=l応する部位は組織
か粗で密度が小さく、他の部位では、用織糸度か大きく
なる。このような中空筒状の成形吸着体の外側から中空
部へ上水を供給して、上水を処理する場合には、」−水
の水圧が、前記組織か粗で、機械的強度の小さな部位に
集中し、前記溶接部(27)に対応する部位から成形吸
着体か破壊する場合かある。特に、浄化速度を高めるた
めに、高圧で上水を処理する場合には、」二記問題か生
じ品い。
また、炭素繊維やバインダーを用いて、吸引成形法によ
り成形断熱祠をf′[製すると、成形断熱祠のうぢ前記
溶接部(27)に対応する部位の嵩密度が小さくなり、
断熱性か低下する。
従って、本発明の「1的は、大きな圧力が作用しても破
壊することかなく、円泪に吸着処理できる吸着体として
有用な成形体を提供することにある。
また、本発明の他の[−1的は、均一な組織を有すると
共に、前記の如き優れた特性を有する成形体の製造方法
を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、嵩密度か均一で、成形断熱
祠として有用な成形体の製造方/l:を提供することに
ある。
[課題を解決するための手段および作用]本発明は、吸
む剤を含む中空筒状の吸着体と、この吸着体の中空部に
配設され、透水性材料て形成された中空の補強筒とて構
成されている成形体を提供する。
この成形体は、外部から大きな圧力が作用しても、前記
吸着体の中空部に配設された中空の補強筒により吸着体
を補強できる。また、補強筒が透水性材料で形成されて
いるので、吸管処理を妨げることがない。
また、本発明は、吸着剤とバインダーとを含むスラリー
中に、一端が開口し、透水性材料で形成された中空の補
強筒を配し、補強筒の開口部がら吸引し、前記補強筒の
表面に吸着剤とバインダとを堆積させる成形体の製造方
法を提供する。さらに、前記スラリーに代えて、炭素繊
維又は炭素繊維化可能な繊維と、炭化又は黒鉛化可能な
バインダーとを含むスラリーを用い、前記補強筒を中空
の吸引成形型として用い、脱型した予備成形体を真空中
又は不活性ガス雰囲気中で焼成する成形体の製造方法も
提供する。
この製造方法では、中空の補強筒が透水性を有するので
、吸引により、前記吸着剤などをバインダーと共に補強
筒の表面に堆積させ、吸引成形することかできる。しか
も、補強筒が透水性材料で形成されているので、吸引む
らか生しる虞かなく、均一な成形体か得られる。
[実施例] 以下に、m(・1図面に基ついて本発明をより詳細に説
明する。
第1図は本発明の成形体の一実施例を示す概略断面斜視
図である。
成形吸着体としての成形体は、通水性に優れた抄紙構造
を有する中空筒状の吸着体(1)と、該吸着体(1)の
中空部に配設された中空の補強筒(2)とで構成されて
いる。また、吸着体(1)及び補強筒(2)の一方の端
面開口部は、全面に亘りシール部材(3)で閉塞されて
いる。
前記吸着体(1)は、吸着剤、例えば、粉状、粒状、顆
粒状活性炭、光学異方性のメソカーボンマイクロビーズ
を賦活処理した活性炭、活性炭素繊維なとを含んでいる
。これらの活性炭は少なくとも一種使用される。吸着剤
は少なくとも活性炭素繊維を含むのか好ましい。活性炭
素繊維は、特異なミクロボアの構造に起因して、吸着速
度が大きく吸着能に優れる。活性炭素繊維は、例えば、
ポリアクリロニ!・リル、フェノール樹脂、セルロース
系炭素繊維、レーヨン系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維な
との炭素繊維を賦話処理することにより得られる。吸着
剤の比表面積は、その種類によって異なるが、通常50
0−4600 m2/ g 、好ましくは800〜40
00 m’ / g程度である。吸着剤の比表面積が5
00 m2/ g未満であると吸着能が十分てなく、4
600 m2/ gを越えると一般に経済的でない。な
お、活性炭素繊維の比表面積は、通常、500−250
0 m’ / g程度である。
吸着体(1〉は、前記吸む剤と共に、通常、バインダー
を含んでいる。バインダーとしては、例えば、ポリエチ
レン、ポリプロピレンなとのオレフィン系ポリマー、ポ
リ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリエステル、
アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、スチレン系ポリ
マーなどの慣用のポリマーが使用できる。バインダーの
形態は、粉末状、粒状等であってもよいか、吸引成形性
に優れる繊維状であるのか好ましい。また、バインダー
は、吸着能の低下を抑制するため、熱接若性を有するの
が好ましい。
吸着剤とバインダーとの割合は、成形性などに応して設
定できるか、通常、吸着剤/バインダー 100 / 
5〜100 (重量比)程度である。
前記バインダーに代えて、麻又はパルプと紙力増強剤と
を用いてもよい。
さらに、吸着体(1)は、強度を高めるため、補強繊維
を含有してもよい。補強繊維としては、例えば、バルブ
;木綿、麻等の天然繊維:芳香族ポリアミド繊維、芳香
族ポリエステル繊維等の合成繊維;レーヨン等の21′
−合成繊維:ガラス繊維、炭素繊維、アルミナ繊維、金
属繊維等の無機繊維か例示される。
なお、吸着体(1)は、吸着能及び強度に悪影響を及は
さない範囲で、分散剤、安定剤、粘度調整剤、充填剤等
の添加剤を含有していてもよい。
そして、前記中空の補強筒(2)は、透水性飼料で形成
されている。補強筒(2)は、透水性を有し、かつ機械
的強度の大きなオイ料で形成されていればよい。このよ
うな飼料としては、例えば、素焼などのポーラスなセラ
ミック、多孔質の高分子−などが挙げられる。多孔質の
高分子としては、例えば、パールコーン[ダイセル化学
王業■商品名コなとが挙げられる。なお、補強fr’1
i(2)の透水速度は、上水などの吸着処理速度に応し
て選択できる。
前記補強筒(2)は、前記吸着体(1)の中空部に嵌入
し、緊密に一体化しているのが好ましい。
前記吸着体(1)及び補強筒(2)は、断面方形状、多
角形状などの中空体であってもよいが、中空円筒状であ
るのか好ましい。
さらに、前記吸む体(1)および補強筒(2)の厚みや
大きさは、用途に応して適宜選択できる。
このような構造の成形体では、吸着体(1)の【1空部
に前記中空の補強筒(2)が配設されているので、中空
筒状の吸着体(1)の外方から補強筒(2)の中空部へ
」二本なとを高い圧力で供給し、吸着処理しても、吸着
体(1)が水圧により破壊することかない。また、補強
筒(2)か透水性を有するので、吸着処理を円滑に行な
うことかできる。
なお、中空の補強筒(2)か配設されているので、前記
吸着体(1)としては、従来の吸引成形法により得られ
た、組織か用な部位を有する吸着体を用いることもてき
る。好ましい吸着体(1)は、均一な組織を有する中空
筒状の成形吸着体である。
均一な組織を有する成形吸着体は、前記吸着剤やバイン
ダーなとを含むスラリー中に、一端が開口した前記中空
の補強筒を浸漬し、この補強筒の開口部から吸引し、前
記吸着剤およびバインダなとを補強筒の表面に何1積さ
せることにより得ることができる。なお、スラリーの調
製に際しては、叩解するのか好ましい。
第2図は吸引成形−L程を示す概略図である。
前記吸着剤及びバインダーなとを含むスラリ(12)が
貯溜された槽(II)内に、透水性材料で形成された中
空の補強筒(13)を浸漬する。中空の補強筒(13)
の一方の開口部は、非透水性材料からなる平板状閉塞部
材(14)で閉塞され、他方の開口部は、接続パイプ(
16)が接続された平板状閉塞部+4’(+5)で閉塞
されている。前記接続パイプ(16)には吸引パイプ(
17)が接続され、この吸引パイプ(17)i;i、吸
引ポンプ(図示せず)に接続されている。
そして、前記吸引ポンプにより補強筒(+3)の中空部
を減圧状態にすると、補強筒の(13)の表面にスラリ
ー(12)中の吸着剤及びバインダーなどが堆積する。
その際、補強筒(13)が透水性材料で形成されている
ので、従来の吸引成形型を用いる場合と異なり、吸着剤
及びバインダーなどが均一に堆積する。さらには、前記
平板状閉塞部材’(+4)が非透水性材料で形成されて
いるので、吸引成形とその後の乾燥、閉塞部材(15)
の脱着により、前記第1図に示されるように、吸着体(
1)と補強筒(2)とが一体化した成形吸着体を作製で
きる。なお、吸引成形後の湿潤状態の成形吸着体の加熱
乾燥は、1] 例えば、100〜200°C程度の温度で行なうことが
できる。また、バインダーが熱接着性を有する場合には
、加熱乾燥により、吸着剤とバインダとを接合するのか
好ましい。
なお、前記中空の補強筒(13)の一方の開口部を閉塞
する平板状閉塞部材(14)は、透水性材料で形成され
ていてもよく、透過孔か形成された平板で形成されてい
てもよい。このような平板状閉塞部+4’(+4)で開
口部を閉塞する場合には、閉塞部材」二にも吸着剤など
が堆積する。従って、吸引成形により補強筒(14)と
一体化した成形体のうち前記開口部側の端部を切断し、
切断による開口部をシル部)イ(3)で閉塞することに
より、第1図に示されるような成形吸着体を作製できる
また、前記吸着剤に代えて、炭素繊維又は炭素繊維化可
能な繊維を用いると共に、前記バインダに代えて、炭化
又は黒鉛化可能なバインダーを用い、前記補強筒を吸引
成形型として用いる場合には、嵩密度か均一な成形断熱
材を得ることかできる。なお、炭素繊維とは炭化又は黒
鉛化した繊]2 維を言う。すなわち、炭素繊維又は炭素繊維化可能な繊
維と、炭化又は黒鉛化可能なバインダーとを含むスラリ
ーを調製し、前記と同様にして吸弓成形し、中空の補強
筒からなる吸引成形型の表面に炭素繊維及びバインダー
を堆積させる。次いで、脱型した予備成形体を真空中又
は不活性ガス雰囲気中で焼成し、炭化又は黒鉛化するこ
とにより成形断熱材が得られる。なお、炭化とは、例え
ば450〜1500℃程度の温度で焼成処理することを
言い、黒鉛化とは、例えば1500〜3000℃程度の
温度で焼成処理することを言い。結晶構造が黒鉛化して
いないときでも黒鉛化の概念に含める。
炭素繊維化可能な繊維としては、前記炭素繊維の原料と
なる繊維が使用できる。この炭素繊維化可能な繊維は、
酸素存在下、例えば200〜450℃程度の温度で加熱
して表面に耐熱層を形成する耐炎化処理又は不融化処理
が施されていてもよい。炭化又は黒鉛化可能なバインダ
ーとしては、例えば、フェノール樹脂、ポリアクリロニ
トリル、]+ 3油又は石炭ピッチなどか挙げられる。バインダーは、
前記と同様に、繊維状であるのか好ましい。
このようにして断熱材としての成形体を吸引成形により
作製すると、吸引力や吸引時間等を調整することにより
、成形体の嵩密度、厚みなとを容易に制御できる。さら
には、吸引成形型として、透水性材料からなる中空の補
強筒を用いるので、吸引むらがなく、その後の焼成によ
り、均一な嵩密度を有し、断熱性に優れた成形体が得ら
れる。
本発明の成形体は、上水中の塩素成分の除去、脱臭脱色
、溶剤や有用物などの回収、気体及び液体中の不純物の
除去・精製などの吸着処理用吸着剤:真空蒸着炉、セラ
ミック焼成炉、半導体単結晶成長炉などの断熱材として
使用できる。
[発明の効果] 本発明の成形体は、吸着体の中空部に中空の補強筒が配
設されているので、大きな圧力が作用しても破壊するこ
とかなく、円滑に吸着処理できる。
また、本発明の成形体の製造方法では、均一な組織を有
すると共に、前記の如き優れた特性を有する成形体を得
ることができる。
さらに本発明の成形体の製造方法では、嵩密度が均一で
、成形断熱材として有用な成形体を得ることができる。
[実験例コ 以下に、実験例に基づいて本発明をより詳細に説明する
ピッチ系活性炭素繊維(■アドール製、商品名A−15
、比表面積1500 m’ / g ) 70重量%、
ピッチ系汎用炭素繊維(■ドナツク製)25重量96、
及びアクリロニトリル繊維5重量%の割合からなる固形
分1重量%の水性スラリーを調製した。
なお、水性スラリーの調製に際しては、それぞれの繊維
長が0.1〜5 mmとなるまで叩解した。
次いて、透水性材料からなる中空円筒状の補強筒[ダイ
セル化学工業■製、商品名パールコーン、内径15mm
、厚み2mm]の一方の開口部を閉塞して吸引成形型と
して用い、成形型の他方の開口部から吸引しながら、成
形型の周面に水性スラリを61着堆積させた。次いて、
湿潤状態の中空円筒体を成形型と共に、140℃で2時
間加熱乾燥し、外径45mmの吸着体と前記補強筒とが
一体化した抄紙jrI造の成形吸着体を得た。
水道水の蛇口に装着される浄水器に、得られた成形吸着
体を装若し、蛇口を全開して上水を処理したところ、前
記吸着体が破壊することなく、円滑に吸着処理すること
ができた。
比較例 実験例の吸引成形型に代えて、第3図に示す吸引成形型
を用い、実験例と同様にして成形吸着体を作製した。得
らた成形吸着体を浄水器に装着し、実施例と同様にして
、上水を処理したところ、成形吸着体のうち吸引成形型
の溶接部に対応する箇所から破壊した。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の成形体の一実施例を示す概略断面斜視
図である。 第2図は吸引成形二り程を示す概略図、第3図は、従来
の吸引成形型を示す概略斜視図である。 ・・吸着体、 補強筒、 (12)・・スラ リ (13)・・ 補強筒 出 願 人 大 阪 瓦 斯 株 式 第 図 第 図 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、吸着剤を含む中空筒状の吸着体と、この吸着体の中
    空部に配設され、透水性材料で形成された中空の補強筒
    とで構成されている成形体。 2、吸着剤が活性炭素繊維である請求項1記載の成形体
    。 3、吸着剤とバインダーとを含むスラリー中に、一端が
    開口し、透水性材料で形成された中空の補強筒を配し、
    補強筒の開口部から吸引し、前記補強筒の表面に吸着剤
    とバインダーとを堆積させる成形体の製造方法。 4、炭素繊維又は炭素繊維化可能な繊維と、炭化又は黒
    鉛化可能なバインダーとを含むスラリー中に、一端が開
    口し、透水性材料で形成された中空の吸引成形型を配し
    、吸引成形型の開口部から吸引し、前記補強筒の表面に
    炭素繊維とバインダーとを堆積させた後、脱型した予備
    成形体を真空中又は不活性ガス雰囲気中で焼成する成形
    体の製造方法。
JP2240341A 1990-09-10 1990-09-10 成形体およびその製造方法 Pending JPH04122402A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5759351A (en) * 1995-07-28 1998-06-02 Nippondenso Co., Ltd. Method of manufacturing a filter having longitudinal channels by molding from a slurry using thermosetting resin
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