JPH04144908A - ヤシ繊維を原料とした複合活性炭成形体及びその製造法 - 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］本
発明は活性炭成形体とその製造方法、特にヤシの実から
オニｉα、〒皮、肛孔を除去した漫に残ったヤシ殻及び
ヤン繊１１ｔを原料としでてきた複合活性炭成形体及び
その！１遣方法に間するものである。

肛乳やヤシ殻などを除去した残留物は現在廃棄されてお
り、価格は活性炭用ヤシ殻の十分の−である。しかもこ
れを利用することは、未利用ｙＲ源の活用につながる社
会的な問題である。

本活性炭成形物の活用は、産業上には大気中の有害ガス
の吸着除去及び水質中の有害成分の吸着除去を有効、か
つ紙庫に１１おうとするものである。

［従来の技術］ 周知のように、ｔａ雄伏活性炭は、粉末状１粒伏の活性
炭にない特徴を１ヲーンている。このため、炭素含有化
合物を主原料として微細！ｌ　！Ｉｔを作り、これを炭
化後、活性化し・て作る。また、微細線化することによ
り生しる可撓性を利用して、いろいろの形状を成形して
いる。しかし、これら石油１石炭系炭素を繊維状にした
ものは、加工及び賦活条件が困難なため、製品が非常に
高価になる。

従って、初めから繊維状の原料で炭化し、活性化したも
ので性能の良いものの探索が必要であるが、繊維そのも
のとしての利用の有効性からされていない、　特に、１
００〜５５０℃の低温において炭化し、活性化して極微
細な細孔を有する活性炭−多孔質珪酸塩化合物系複合活
性炭成形体を作り、水中の低分子有機化合物及びガス類
を選択的によく吸着、除りずう試みは未開の分野で！＋
る。

［発明が解決しようとする５題］ ヤシ科に属する植物には、ココヤシ属、ナツＩヤシ属、
ニッパヤシ属、ビロウ属、　トつ属、コリハヤシ属、ク
ジャクヤシ属、コロラグ属、ソグアヤシ属、ノヤシ属、
ビンロウ属、サコヤン属、アブラヤシ属、ラフイアヤシ
属、ボニトう属、フタゴヤシ属、ダイオウヤシ属、サハ
ルヤン属、ゲキシロン属などがある。ヤシ科は数十の属
からなり、１０００種を越す種類を含んでおり、多数あ
るが。

そのうち最も多いのはココヤシである。日本本土に自生
するヤシ科の植物はジュロたけである。ヤシの果肉及び
殻はそれぞれ曲用、活性炭用に需要が多い。

殻に付属ず７ＩＶシ縁碓は、なわ、たわし、はうき、マ
ットなどに利用されているが、最近合成繊維の進出によ
って需要が著しく減ってきている。

また、ヤシ繊維を加工するときには、相当量のロス繊維
が出ている。現地業者はその処理に困り、野積みして焼
却しているのが現況である。従って、ヤシ繊維の新しい
ＩＩＩ！の開拓が望まれている。ヤシ繊維には麹の原料
にはない繊維状の特徴がある。

最近、主として炭素原料による炭素繊維活性炭の需要が
多くなっているが、経費が高く、用途に制限されている
。

本発明者らは、特にヤシ繊維を用いて作ったいろいろな
形状をした成形体をリン酸なとて処理を行い、１００〜
５００℃の低温において炭化し、８００〜８５０℃にお
いて窒素・水蒸気賦活して極微細な細孔を有する繊１１
吠鷹合活性炭成形体を作った。

この際、ヤシｉｉｍ中に含まれる珪酸塩化合物は活性炭
−多孔質珪酸塩化合物系複合活性炭成形体を生成する。

この生成によって、水、または大気をこの複合活性炭成
形体の中を通過させると、低分子有機化合物及びガス類
が吸着、除去されることに着目した０本研究は以上のよ
うな背景に基づいてなされたものである。

その目的は、いままで余り利用、活用されていなかった
ヤシ繊維をＪＷ料として、それを低温で炭化し、活性化
して杆繍孔を有する複合活性炭成形体をＩＩ造すること
と、この複合活性炭成形体により低分子有機化合物及び
ガス類を選択的によく吸着、除去することである。

［課ｍを解決するための手段］ 活性炭の持性改首を１テうため、賦活剤、賦活条件、成
形補助剤、炭ＩＬ条件などの価踵の添加効果について検
討した。リン酸及びリン酸塩等を添加することと、更に
炭ＩＬ温度、賦活温度、賦活時間をｍ！！することによ
り１に来と同等、或はより以上の効果があるということ
を見いだし、これらの知見に基づいて本発明をなすに至
った。

本発明はヤシ繊維を炭化し、賦活しててきた活性炭と、
ヤシ繊維の中に含有している不純物の珪酸、酸化アルミ
ニュム、酸化力ルシュウム、酸化ナトリウムなどからで
きた多孔質珪酸塩化合物との複合活性炭成形体からなる
ことを特徴とするものである。さらに、この複合活性炭
成形体を利用して水中及び大気中に存在する有害な低分
子有機化合物とガス類を吸着、除去することを特徴とす
るものである。

［作用］ ヤシ科に属する植物の実の中で、！！雄の最も多いのは
ココヤシである。これは、たわし、マット、縄、網など
に加工されているが、最近の合成繊維の進出により需要
が１しく減少してきた。また、加工屑はそのまま廃棄さ
れている。

本発明では、ヤシの殻及び殻に付属するヤシ繊維を原料
とし、これらの混合物を炭化し、水蒸気−窒素ガス中で
加熱し、例えば、８００〜８５０℃でｌ〜５．０時開水
蒸気賦活して複合活性炭を生成している。

従って、安価なりシ！ｌｉ雄を使用しているので、活性
炭の製造コストを大幅に低下させることができる。また
、低温炭化しているので、本複合活性炭成形体に存在す
る細孔は極微小であり、低分子有機化合物や有害ガス類
を吸着、除去できる。特に、この複合活性炭成形体は安
価に製造できるので、豊富なりシｍｉｗＬｓを活用し、
且つ活性炭と多孔質珪酸塩化合物の特徴ある吸着特性を
利用して、今後、各種の分野にに用範囲を拡大すること
ができ、工業的に極めて有意義である。

［実施例］ 以下、本発明の好適な実施例を説明する。

ココヤシの殻からＩｔ雄を取り外し、南中に６ケ月問浸
漬し、残ったココヤシの繊維を乾燥してから、ヤシ繊維
を得る。

そのヤシ繊維を繕って縄を作る。その縄で織って網（図
１）、マット（図２） などの成形体を作る。鎖網、またはマットを使って、図
３のような成形体を作る。更に、該成形体に金属繊維、
または金属線を入れて複合活性炭成形体を作る。　（図
４） このヤシ繊維成形体を１０１リン酸溶液に２４時間漫漬
し、水切り後、１２０℃、２４時間乾燥した。

一般に賦活剤としては、塩化亜鉛、リン酸、リン酸力ル
シュウム、リン酸ナトリウムなどがあるが、本実験にお
いては、リン酸を使用した。

ヤシ繊維成形体乾燥物は鉄製のｉＥ　Ｉｔき容器に入れ
、電気炉に挿入し、室温〜４５０℃までに２℃／ｗｉｎ
、４５０〜５５０℃は約５℃／＋ｗｉｎの速度で昇温し
た・　容器を取り出し、急速に冷却して炭化物を得た。

ヤシ繊維炭化物の賦活には、回分式ロータリキルンを使
用した。炉は加熱部が上下２ケ所からなる電気炉である
０発熱体はニクロムである。

水蒸気の発生は水の入ったフラスコを８０〜９５℃の範
囲で温度Ｗ４整のできる恒温槽に漬け、窒素ガスを散気
球を通してバブリングすることによって行った。水蒸気
発生量は水槽温度及び窒素ガスの流量をかえることによ
って調整した。

ヤシ繊維炭化物を炉内に挿入し、窒素ガスを５００−１
７■ｉｎの速度で通しながら、炉内の温度を８５０℃ま
で昇温し、その後、水蒸気発生装置より水Ｍ３ＦＣを窒
素ガスとともに炉内に通気した。所定の時開通気後、再
び窒素ガスのみに切り賛え、炉内を冷却し、活性炭を取
り出した。この際の活性炭の全灰分の量は２５．６％で
あった。

活性炭の収率は、表１の通りである。

表１　　活性炭の収率 処理法　　賦活条件　　　　収率 無処理　　　８５０℃本２ｈｒ　　　　　ＩＯＸリン酸
処理　　８００℃＊　２１＋ｒ　　　　　３２．５！８
００℃本２１＋ｒ　　　　　１２１ 得られた活性炭の吸着性能評価は、次の方法に準拠して
行った。

Ｏよう素吸着性能（ｓｇ／ｇ）　　（ＪＩＳ　　Ｋ１４
７４−１９７５による）。

Ｏメチレンブルー脱色力（ｍｌ／ｇ）（ＪＩＳ　　ＫＩ
４７０−１．９６７による）。

ＯフェノールＩ　（ＪＷＷＡ　　Ｋ１１３．　　日本水
道協会による）。

Ｏベンゼン蒸気吸着性能２５℃、ｌ７１０飽和度（ｚ）
（ＪＩＳ　Ｋ１４７４−１９７５による）。

活性炭の吸着性能試験の結果を表２、賦活条件を表３に
総括した。

表２ 活性炭の吸着性能試験結果 試験項目 Ｎａｌ 陶２ １！１４ 階５ よう素吸 １Ｇ 着性能 （−ｇ／ｇ） メチレン ２０以下 ブルー 脱色力 （ｓｌ／ｇ） フェノ− Ｂ ル価 ベンゼン ２３．９ １８．５ ２７．５ ４６．５ ２５℃、 ！／１０ 飽和度（ｘ） 表３　試料の賦活条件 試料番号　　　　賦活温度　　賦活時間Ｎ１１１　　　
　　　８００℃　　　Ｇ、５ｈｒＮａ　２　　　　　　
８００℃　　　０．５ｈｒＮｕ　３　　　　　　８００
℃　　　１．ｏｈｒ陽４８００℃　　　１．０１＋ｒ 階５８５０℃　　　２．Ｏｈｒ 表２から考察すると、ヤシｌｌ縄を原料とした複合活性
炭は吸着性能では、はぼ市販品のものと同等、またはそ
れ以上のものである０表２より、Ｎａｌ及びＮａ３はフ
ェノール価は低く、低分子化合物の吸着には適している
６階５はよう素吸着性能、ベンゼン蒸気吸着性能及びメ
チレンブルー脱色力は優れているが、Ｎｔ＋４はベンゼ
ンＭ気吸着性能が大きい割には、メチレンブルー脱色力
が異常に小さい、そこでフェノールの吸着量を測定した
ところ、平衡濃度１００Ｂ／Ｉての吸着量が１３４−ｇ
／ｇで、十分な吸着力があることがわかった。これはＮ
ｏ、４が賦活時間が短いために、この複合活性炭の細孔
径が比較的に小さく、メチレンブルーのような大きい分
子の吸着には時間がかかり、低い結果を与えたものと考
えられる。一方、フェノールやよう素のような低分子の
吸着には、速度的にも問題がなく、高い吸着性能を示し
ている。

［発明の効果］ 本発明は、吸着性能の点から、従来のものと比較して同
等、ないしは饅れた複合活性炭成形体が従来見逃され、
廃棄されていたヤシ繊維を原料として容易にｍ造するこ
とを可能にしたものである特に、低温て炭化、賦活する
ことにより低分子有機化合物の吸舊コこ疫れた特性を示
している。この複合活性炭成形体は安価な吸着剤とし、
広範囲の利用、用途への適用を可能にしたものである。

４、　　ＥｌＷＩ函の簡単な説明 １ｉｉ１１１はヤシ繊維の網 図２はヤシ繊維のマット Ｅ！Ｉ３は成形体 図４は複合成形体 特許出願人　小林省己　　（外１名） 図面の浄書（内容に変更なし） 図１ 図２ 図３ 図４ 手続補正書 事件の表示 発明の名称 平成　２年　特許願　第２６４４９０号七二オケ一一り
］ウ　　　　フリ］”ｔカノセイタンｔイケイ９イヤシ
繊維を原料とした罐合活性炭成形体及びｔイソ−打つ その製造法 補正をする者 事１牛との閏１系

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ヤシ科に属する植物の殻に付属するヤシ繊維をその
   まま乾燥してから打ち砕いた粉砕物、あるいは、ヤシの
   実から繊維を取り外し、水、または海水中に数ケ月間浸
   漬し、残ったヤシの繊維を乾燥し、単繊維、紐状、縄状
   、織り布状、圧縮成形及びその他の形に加工したものを
   原料とする。これらを炭化し、賦活して得た活性炭と、
   殻に付属するヤシ繊維中に存在する多孔質の珪酸塩化合
   物とが組み合わされてできた複合活性炭成形体。 ２　ヤシ繊維を用いてヤシ繊維成形体をつくる。 ヤシ繊維成形体に成形補助剤を加え加熱し、炭化及び賦
   活を行い複合活性炭成形体を成形する炭化、賦活工程を
   備えたことを特徴とするヤシ繊維を原料とする複合活性
   炭成形体の製造方法。 ３　ヤシ繊維を原料とする複合活性炭成形体の製造方法
   において、賦活剤は水蒸気、成形補助剤はリン酸及びリ
   ン酸塩溶液よりなることを特徴とするヤシ繊維を複合活
   性炭成形体の製造方法。 ４　ヤシ繊維を原料とした複合活性炭成形体の製造方法
   において、リン酸及びリン酸塩を含む水溶液を乾燥ヤシ
   繊維成形体に添加することを特徴とするヤシ繊維を原料
   とした複合活性炭成形体の製造方法。 ５　ヤシ繊維を原料とした複合活性炭成形体の製造方法
   において、賦活温度は６００〜８５０℃、賦活時間は０
   ．５〜５．０時間で加熱を行うことを特徴とするヤシ繊
   維を原料とした複合活性炭成形体の製造方法。