JPH04126154A - 複合吸着剤 - 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〕 本発明は微細な浮遊粉じんと悪臭を併せて除去しうる機
能を有する吸着剤に関するものであり、圧損失が低く、
微細な浮遊粉じん除去機能が長期間低下しない特徴を有
する複合吸着剤である。

〔従来の技術〕

微細な浮遊粉じんと悪臭を併せて除去する機能を有する
吸着剤は、従来から空気清浄器や、エアコンに広く使用
されている。このため、集塵用には不織布のエレクトレ
ットフィルター、悪臭除去用には活性炭吸着剤を併用さ
れる場合が最も多かった。

エレクトレットフィルターは吸着剤自身に浮遊粉じんを
除去する能力が無いため併用されているが、２種類のフ
ィルターを同時に使用するため圧損失が上昇し易く１．
ファンの動力アップや発熱、騒音の発生など問題が多い
。また、エレクトレットフィルターに付与された電荷が
経時的に低下することも問題になっていた。

また悪臭を除去するためには従来上としてフィルターに
活性炭充填層が使用されていたが、悪臭物質の吸着速度
がおそいため、活性炭の粒径が小さいものを使用するか
または充填層を厚くしたものが使用されていた。しかし
、圧損失が大きく充分な風量を確保しようとするとファ
ンの騒音が問題となった。特開昭５８−１７５５６０号
公報にはエレクトレットフィルターと活性炭を含むハニ
カｌ、型シートを組み合わせた低圧損失型空気浄化用フ
ィルターが開示されている。

〔発明が解決しようとしている問題点〕エレクトレット
フィルターは圧損失が高くなり易いこと及び付与した電
荷が経時的に低下する問題があり、更に浮遊粉じん除去
用フィルターと悪臭除去用フィルターを同時に使用する
必要があるため、−層圧損失が上昇し、騒音問題も発生
した。

従って、吸着剤に吸着性能の低下を伴わずに集塵機能を
付与し、更に、集塵能力が長期間低下せず、且つ、圧損
失が低い脱臭除塵フィルターが求められていた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者は、融点が異なる複数の高分子プラスチック粉
末の混合物に同一符号の電荷を付与したときは、単一の
高分子プラスチック粉末と較べて電荷の経時的低下が遥
かに少ないことを考慮し、更に、圧損失を低下させるた
めに吸着剤の表面に高分子プラスチック粉末の混合物を
付着せしめた後、分極せしめる方法について検討した結
果本発明に到達した。

すなわち、（１）吸着剤の表面に、同じ符号に荷電した
、融点が異なる複数の高分子プラスチック微粉末を付着
せしめてなる複合吸着剤及び、（２）シート状吸着剤と
、表面が同じ符号に荷電した、融点が異なる複数の高分
子プラスチックでつくられた繊維からなるシート状物を
複合せしめてなる複合吸着剤、及び（３）吸着剤と、融
点が異なる複数の高分子プラスチック微粉末を混合する
ことにより、その摩擦で発生した静電気て、微粉末を吸
着剤の表面に均一に付着せしめた後、エレクトレット化
処理をすることにより、微粉末に電荷を付与すると共に
、シートの表面に強固に付着させることを特徴とする複
合吸着剤の製法である。

以下、本発明について詳しく説明する。

本発明に用いる吸着剤は悪臭を除去できるものならば全
て使用できる。特に、活性炭、ゼオラ、イト、シリカゲ
ル、アルミナゲル、水酸化亜鉛等が好適である。

ゼオライトは、天然ゼオライト、合成ゼオライトの何れ
も使用可能である。

ここで使用する吸着剤は通常１ｇあたり、例えば、活性
炭のように数１００ｄ或いはそれ以上の大きな表面積を
有し、高い吸着性を示す材料であれば広範囲に使用でき
る。

また吸着剤の形状は破砕状、ペレット状、顆粒状或いは
繊維状、フェルト状、織物状、シーＩ・状等の、いづれ
の形態の吸着剤でも使用することができる。

本発明には広範囲の粒度の吸着剤が使用出来るが、通常
粒子径０．１μｍ〜６ｍｍ位までの範囲のものが使用さ
れることが多い。

本発明に用いる吸着剤成型体は、吸着剤を適当なバイン
ダーを用いて板状あるいはシート状に成型した物であれ
ば何れも使用可能である。

また吸着剤の形状は破砕状、ペレット状、顆粒状或いは
繊維状、フェルト状、織物状、シート状等に成型した物
が使用可能である。特にこれらをプラスチックバインダ
ーを用いで成型したものが実用的である。

本発明に用いる高分子プラスチックは有機性高分子でも
無極性高分子でも使用可能である。

高分子プラスチックとしては、ポリ弗化ビニリデン、ポ
リメチルメタクリレート、−ポリスチレン、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、エ
ヂレンーテトラフルオロエチレン共重合体、テトラフル
オロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共
重合体、アクリル酸、メタクリル酸、またはマレイン酸
とエチレンまたはスチレンの共重合体、ポリエチレンナ
フタレート、芳香族ポリカーボネート、ＡＢＳ、ＰＥＴ
１ナイロン、ＰＢＴ、エチレン−アクリル樹脂、メソフ
ェーズピッチ等が使用可能である。

また、プラスチックの粉末の粒度は、吸着剤への付着性
、粒子に電荷を付与する場合の分極性等を考慮すれば、
一般に粒子径０．１〜１００μｍが好ましい。

吸着剤に対するプラスチックの使用割合は特に限定しな
いが、本発明では吸着剤の表面に付着したエレクト１７
ツト粉末て浮遊粉じんを除去し、更に、その基質の吸着
剤で悪臭を吸着除去する構造になっているので、プラス
チック粉末層を余り厚くするのは好ましくない。一般に
、吸着剤１００重量部に対して、プラスチック１〜５重
量部が適当であるが、処理するガスの組成にあわせて、
必要最低限とすることが、吸着低下を防ぐ点から望まし
い。

本発明の吸着剤を調製するには、高分子プラスチック微
粉末と吸着剤を混合して攪拌すると、摩擦により、プラ
スチック微粉末の表面に発生した静電気により、吸着剤
の表面はプラスチック微粉末で、均一にカバーされる。

次に、エレクトレット化加工のため加熱することにより
、吸着剤に強固に付着させることが出来る。

本発明に用いるシート状物には広範囲な材質を使用する
ことが出来るが、次のようなポリマーを原料とした繊維
状材料からなる紙または不織布状で通気性のある材質が
適当である。

すなわち、ポリ弗化ビニリデン、ポリメチルメタクリレ
ート、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリテトラフルオロエチレン、エチレン−テトラフルオ
ロエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフ
ルオロアルキルビニルエーテル共重合体、アクリル酸、
メタクリル酸またはマレイン酸とエチレンまたはスチレ
ンの共重合体、ポリエチレンナフタレート、芳香族ポリ
カーボネート、ＡＢＳ、ＰＥＴ、ナイロン、ＰＢＴ、エ
チレン−アクリル樹脂、メゾフェーズピッチ等が使用可
能である。

これらの有機性高分子または無極性高分子からなるシー
ト状物を板状吸着剤成型体に張り付ける方法としては、
ラテックスやエマルジョンなどのバインダーを塗布する
方法や、ポリエチレンやプリプロピレンなどの熱可塑性
プラスチック微粉末を表面に散布後、熱接着する方法な
どが利用可能である。或いは、プラスチック粉末を攪拌
して静電気を付与し、シートの表面に散布して揉むこと
により、粉末を表面に均一に付着させることが出来る。

更に、エレクトレット化処理等により、粉末を表面に強
固に付着させることが出来る。

本発明の無極性プラスチック微粉末を表面に付着せしめ
た吸着剤や、高分子ポリマーのシート状物を表面に付着
せしめた吸着剤成型体に、エレクトレット化処理して電
荷を付与する方法としては、直流高電圧中でポリマーの
溶融温度まで加熱したのち、徐冷する熱エレクトレツト
法、コロナ放電によるエレクトロエレクトレット法、光
を照射しながら電圧を印加するフォトエレクトレット法
、γ線などの高エネルギー放射線を照射するラジオエレ
クトレット法、等が使用可能である。

融点が異なる複数の高分子プラスチック微粉末の混合物
を使用する場合は、単一成分の場合に較べてシビャーな
条件でエレクトレット化処理することが可能となるため
、付与した電荷の経時的低下の度合を相当低くすること
が出来る。尚、ここで複数のプラスチックどは、２種類
以上多数を含む意味であるが、通常は２種類のプラスチ
ックの混合物が使用されることが多い。

〔効果〕

本発明による複合吸着剤を使用すれば、浮遊粉じんと悪
臭除去の目的が同一の吸着剤で達成できるため、圧損失
が低く、従って、騒音の発生を防止することが出来る。

更に、融点が異なる複数の高分子プラスチック微粉末の
混合物を使用したため高度なエレクトレット化が可能と
なり、付与した電荷の経時的低下の度合が相当低くなる
ため、吸着剤の寿命を相当延長することが可能である。

〔実施例〕

以下実施例により、本発明を更に具体的に説明する。

実施例１ 直径３ＩＩＩｍのペレット状活性炭１００重量部に対し
て粒子径３０μｍのポリプロピレン粉末２重量部、粒子
径２０μのポリエチレン微粉末２重量部を添加し、Ｖ型
ブレンダーで混合し、コーティングし、た後、直流１５
００Ｖの電界下に入れ１５０°Ｃまて２０分で昇温し、
１５０°Ｃで１時間電界中で処理し、２時間で室温まで
冷却して、エレクトレット化処理を行った。この様にし
て得られた吸着剤のベンセン吸着量は２７．４９６、表
面電荷密度は３０部ｇｓ　ｅｓｕ　／ｃｒｙ？であった
。

尚、ベレット状活性炭原料のベンゼン吸着量は３０．１
％、また、本実施例で得られた吸着剤を３０°Ｃで湿度
６００６の空気中に１ケ月放置した後の表面電荷密度は
、２９．９ｃｇｓ　ｅｓａ　／ｃｏ１’であった。

比較例１ 比較のため、直径３市のペレット状活性炭１００重量部
に対し、粒子径３０μｍのポリプロピレン粉末４重量部
を添加、Ｖ型ブレンダーでコーティングし、実施例１と
同様の方法でエレクトレット化処理を行った。このよう
にして得られた活性炭の表面電荷密度は３２部ｇｓ　ｅ
ｓｕ　／ａｄであった。

また、３０℃、湿度６０９６の空気中に１ケ月放置した
後の活性炭の表面電荷密度は１２．７ｃｇｓ　ｅｓｕ　
／ａｄであった。

実施例２ 直径２ｍｍの球状ゼオライト１００重量部に対し、粒子
径１０μｍのポリ弗化ビニリデン粉末３重量部と粒子径
２０μのポリエチレン微粉末２重量部を添加し、Ｖ型ブ
レンダーで混合し、コーテイング後１５０°Ｃまで２０
分で昇温し冷却後、コロナ放電によりゼオライト粒子を
帯電させた。この様にして得られたゼオライトの表面電
荷密度は３７部ｇｓ　ｅｓｕ／ａｌであっ１こ。

実施例３ 粒子径０．５順の活性炭５０重量部、粒子径５０μｍの
ゼオライト５０重量部、及び粒子径１５μｍのポリエチ
レン１２重量部をよく混合した後、加圧成型法で厚さ２
ｍｍの板状に成型した。この板状吸着剤の両面に、ポリ
メチルメタクリレート６０部、ポリスチレン４０部から
成る繊維を原料としγこ目付５０ｇ／耐の不織布を熱接
着した。この板状吸着剤をイオン注入装置により、加速
電圧３０ＫＶ１．イオン電流１０μＡで１分間照射処理
をした。この様にして得られた板状複合吸着剤の表面電
荷密度は７３部ｇｓ　ｅｓｕ／ａ＆であった。

実施例４、 実施例３で得られたエレクトレット化された板状吸着剤
を巾１０ｍｍの短冊状に裁断し、第１図に示すように正
方形の枠３に、多数の短冊状の吸着剤２を、一定の間隙
を置いて平行に取り付けてフィルターを作成した。短冊
状の吸着剤と吸着剤の間は空隙となっている。フィルタ
ーの枠３で囲まれた容積に対する活性炭及びゼオライト
の含有量はそれぞれ１５０ｇ／ｎであった。

このフィルターに、濃度１５■−ＮａＣ１／ｒｎ’のへ
テロ分散エアロゾルを流してその捕集効率及び圧損失を
しらべた。

比較例２ 実施例３の中間生成物として得られた厚さ２咽の板状吸
着剤の両面に、実施例３で使用した不織布を熱接着せず
、同様にエレクトレット化して重ね、短冊状に切断した
後、第１図と同様な構造のフィルターを作成した。

上記と同じ条件でエアロゾルを流して、その捕集効率及
び圧損失をしらべた。

実施例４及び比較例２の結果を第１表に示す。

第　　　１　　　表 実施例４の構造のフィルターは比較例２の構造のフィル
ターと較べて、圧損失が著しく低いことがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例４で作成したフィ を示す。 １〜フィルターユニット ２−シート状複合吸着剤 ３−・−フィルターユニットの枠 ルターの正面図 出　願　人　　クラレケミカル株式会社代　理　人　弁
理士　小円中　壽雄 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）吸着剤の表面に、同じ符号に荷電した、融点が異
   なる複数の高分子プラスチック微粉末を付着せしめてな
   る複合吸着剤。 （２）吸着剤が繊維からなるシート状物である特許請求
   の範囲第１項記載の複合吸着剤。（３）高分子プラスチ
   ック微粉末の粒子径が、０．１〜１００μｍである特許
   請求の範囲第１項及び第２項記載の複合吸着剤。 （４）吸着剤と、融点が異なる複数の高分子プラスチッ
   ク微粉末を混合することにより、その摩擦で発生した静
   電気で、微粉末を吸着剤の表面に均一に付着せしめた後
   、エレクトレット化処理をすることにより、微粉末に電
   荷を付与すると共に、シートの表面に強固に付着させる
   ことを特徴とする複合吸着剤の製法。 （５）シート状吸着剤と、表面が同じ符号に荷電した、
   融点が異なる複数の高分子プラスチックでつくられた繊
   維からなるシート状物を複合せしめてなる複合吸着剤。