JPH04247234A

JPH04247234A - 成形吸着体

Info

Publication number: JPH04247234A
Application number: JP3568191A
Authority: JP
Inventors: Takayoshi Kaneda; 隆義金田; Takeshi Maeda; 武士前田; Yoshitaka Nakahigashi; 中東　義貴
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1991-02-04
Filing date: 1991-02-04
Publication date: 1992-09-03

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、上水などを吸着処理す
る上で有用な成形吸着体に関する。

【０００２】

【従来の技術】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、活性炭素繊維をバイン
ダーで接合した抄紙構造の成形吸着体が装着されている
。この成形吸着体は、塩素成分などに対する吸着速度、
吸着能及び通水性が高い。しかしながら、前記活性炭素
繊維は、上水中に存在するアンモニア成分、鉄などの金
属イオン成分に対する吸着能が小さい。従って、前記成
形吸着体により上水などを処理してもイオン化した不純
物成分を除去できない。そして、前記アンモニアは不快
臭を与え、鉄イオンなどは旨味を損なう。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高い
吸着能を示すと共に、イオン化した不純物成分を除去で
きる成形吸着体を提供することにある。

【０００４】

【発明の構成】前記目的を達成するため、本発明は、活
性炭素繊維、イオン交換能を有する物質、およびバイン
ダーを含む成形吸着体を提供する。

【０００５】活性炭素繊維は、例えば、ポリアクリロニ
トリル、フェノール樹脂、セルロース、レーヨン、ピッ
チなどの炭素繊維を賦活処理することにより得られる。活性炭素繊維の比表面積は、例えば、５００〜２５００
ｍ２　／ｇ程度であり、その特異なミクロポアの構造に
起因して、吸着速度および吸着能が大きいという特徴を
有する。なお、前記活性炭素繊維は、粉状又は粒状活性
炭と併用してもよい。

【０００６】イオン交換能を有する物質には、例えば、
第四級アンモニウム、第一級、第二級、第三級アミン型
などの陰イオン交換性樹脂、スルホン酸基、カルボン酸
基、ホスホン酸基、ホスフィン酸基などを含む陽イオン
交換性樹脂、キレート樹脂などの有機物質；シリカゲル
、ゼオライトなどの無機物質が含まれる。好ましいイオ
ン交換能を有する物質は、陽イオン交換性樹脂である。イオン交換能を有する物質は、粉粒状であってもよいが
、通水性及び通気性を高めることができる繊維状である
のが好ましい。

【０００７】バインダーは、前記活性炭素繊維及びイオ
ン交換能を有する物質を接合して一体化する。バインダ
ーとしては、例えば、パルプ；熱接着性繊維；熱接着性
樹脂などが挙げられる。前記熱接着性繊維には、例えば
、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのオレフィン系繊
維、ポリエステル系繊維、アクリル系繊維、ポリアクリ
ロニトリル繊維や複合繊維などが含まれる。熱接着性樹
脂には、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの
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、ナイロン、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
熱可塑性ポリマーが使用できる。バインダーの形態は、
吸着体の製造方法に応じて選択でき、液状、粉粒末状、
繊維状などのいずれであってもよいが、活性炭素繊維の
ミクロポアの閉塞を抑制でき、吸引成形性に優れる繊維
状であるのが好ましい。特に好ましいバインダーは、パ
ルプ及び／又は熱接着性繊維である。これらのバインダ
ーは、一種又は二種以上使用できる。

【０００８】成形吸着体は、前記成分以外に、非熱接着
性の補強繊維を含んでいてもよい。補強繊維としては、
例えば、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；レーヨンなど
の半合成繊維；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が例示される。これらの補強繊維
は、一種又は二種以上使用できる。成形吸着体を補強す
るためには、機械的強度の大きな合成繊維及び無機繊維
が好ましい。

【０００９】活性炭素繊維とイオン交換能を有する物質
との割合は、吸着性および濾過性を損わない範囲で選択
でき、例えば、活性炭素繊維／イオン交換能を有する物
質＝１０〜９０／９０〜１０、好ましくは２５〜７５／
７５〜２５（重量比）程度である。活性炭素繊維及びイ
オン交換能を有する物質の総量は、例えば、成形吸着体
中、４０〜９９重量％、好ましくは７５〜９９重量％、
さらに好ましくは９０〜９９重量％、特に好ましくは９
５〜９８重量％程度である。

【００１０】また、バインダーの含有量は、成形吸着体
の一体性および処理効率を損わない範囲で選択でき、例
えば、１〜６０重量％、好ましくは１〜２５重量％、さ
らに好ましくは１〜１０重量％、特に好ましくは２〜５
重量％程度である。

【００１１】前記吸着体は、吸着能及び強度に悪影響を
及ぼさない範囲で、分散剤、安定剤、粘度調整剤、沈降
防止剤、増粘剤、充填剤、紙力増強剤、凝集作用を有す
る界面活性剤、特に高分子凝集剤や歩留り向上剤などの
種々の添加剤を含有していてもよい。

【００１２】このような成形吸着体は、前記活性炭素繊
維とイオン交換能を有する物質とを組合せているので、
主に、活性炭素繊維の高い吸着能、及び前記物質の高い
イオン交換能の双方の機能が発現する。従って、上水を
処理する場合には、被処理流体中のイオン化した不純物
、例えば、アンモニアなどを除去しつつ、塩素成分、臭
気成分、黴臭などを除去できる。さらに、前記イオン交
換能を有する物質により流路が複雑化するので、上記効
果に加えて、被処理流体の処理行程が長くなり、処理効
率を高めることができる。特に、バインダーとして、パ
ルプ及び／又は熱接着性繊維を用いる場合には、活性炭
素繊維及びイオン交換能を有する物質の含有量を高め、
かつ活性炭素繊維のミクロポアの閉塞を防止できると共
に、流路がさらに複雑化するので、処理効率をさらに高
めることができる。

【００１３】成形吸着体の形状は、用途に応じて適宜決
定でき、例えば、シート状、円柱状、中空筒状などであ
ってもよい。また、シート状の成形吸着体は、エンボス
加工が施されていたり、ハニカム構造に加工されていて
もよい。

【００１４】なお、バインダーにより成形吸着体を調製
する場合には、活性炭素繊維のミクロポアやイオン交換
能を有する物質の活性部位が塞がれ易い。従って、通常
、高い吸着能及びイオン除去能を維持しつつ、活性炭素
繊維とイオン交換能を有する物質とを、複合化すること
は一般に困難である。高い吸着能及びイオン除去能を有
する本発明の成形吸着体は、例えば、次のような方法で
作製できる。

【００１５】（１）　前記成分を含むスラリーを吸引成
形型により吸引し、吸引成形型上に前記成分を堆積させ
たり、吸引成形型内にスラリーを注入して吸引する吸引
成形法。

【００１６】（２）　バインダーを除く各成分のスラリ
ーを用い、吸引成形法により成形体を成形し、成形体に
バインダーを含浸又は塗布する含浸法や塗布法。

【００１７】（３）　石膏などの吸湿性鋳型に、前記成
分を含むスラリーを注入し、スラリー中の水分を鋳型に
吸収させ、成形する方法など。

【００１８】前記（１）　吸引成形法では、吸引成形型
から脱型した成形体を、加熱乾燥することにより、成形
吸着体を得ることができる。この吸引成形法において、
成形型の内面又は外面形状に対応する種々の形状の成形
体を得ることができる。また（２）　含浸法及び塗布法
では、溶液状バインダーを成形体の少なくとも表面に適
用することにより、バインダーの含浸量及び塗布量が少
なくても、一体化した成形体が得られる。さらに（３）
　の方法では、イオン交換能を有する物質などが微小で
あってもスラリー中の成分の漏出がないので、イオン交
換能を有する物質などの含有量を高めることができる。

【００１９】なお、スラリーの調製に際しては、活性炭
素繊維などを叩解するのが好ましい。スラリー中の固形
分濃度は、前記（１）（２）の方法では、例えば、０．
１〜２重量％程度であり、前記（３）　の方法では、例
えば、５〜５０重量％程度である。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、バインダーは、
粒状活性炭及び／又は補強繊維と接合する。湿潤状態の
成形吸着体の加熱乾燥は、例えば、１００〜２００℃程
度の温度で行なうことができる。

【００２０】このようにして得られた成形吸着体は通水
性及び通気性に優れた抄紙構造を有している。従って、
吸着処理時の圧力損失が小さく、吸着能が高い。

【００２１】本発明の成形吸着体は、上水中の塩素成分
などの除去、液体の脱臭脱色、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・精製などの処理に使
用できる。

【００２２】

【発明の効果】本発明の成形吸着体は、高い吸着能を示
すと共に、イオン化した不純物成分も除去でき、処理効
率が高い。

【００２３】

【実施例】以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細
に説明する。

【００２４】実施例公称比表面積１５００ｍ２　／ｇのピッチ系活性炭素繊
維［（株）アドール製、商品名Ａ−１５］５０重量部と
、イオン交換繊維［ユニチカ（株）製、商品名Ｎ−２０
Ｈ］４５重量部とを繊維長１〜３ｍｍのチョップ状に切
断し、繊維長１〜３ｍｍに切断した、バインダーとして
のポリアクリロニトリル繊維５重量部を加え、水２００
０重量の水槽中で撹拌し、均一なスラリーを調製した。

【００２５】そして、内径５０ｍｍφ、深さ５０ｍｍで
あり、底板に多数の小孔が形成され、かつ吸引部が形成
された吸引成形型をスラリー槽内に浸漬し、吸引成形し
た後、成形体を取出して、１４０℃の温度で２時間乾燥
し、成形吸着体を得た。

【００２６】得られた吸着体の寸法は、直径５０ｍｍφ
、高さ５０ｍｍの円柱状であり、重量は１５ｇ、その比
表面積を測定したところ、７２０ｍ２　／ｇであった。

【００２７】次いで、得られた成形吸着体に、１ｐｐｍ
　のアンモニアを含む水を１ｌ／分の割合で通水したと
ころ、３０分経過後の出口側のアンモニア濃度は０．０
１ｐｐｍ　であった。

【００２８】比較例イオン交換繊維を用いることなく、実施例の活性炭素繊
維９５重量部を用いる以外、実施例と同様にして成形吸
着体を得た。

【００２９】得られた吸着体の寸法は、直径５０ｍｍφ
、高さ５０ｍｍの円柱状であり、重量は１５ｇ、その比
表面積は１３９０ｍ２　／ｇであった。

【００３０】次いで、得られた成形吸着体に、１ｐｐｍ
　のアンモニアを含む水を、実施例と同様の条件で通水
したところ、３０分経過後の出口側のアンモニア濃度は
０．９８ｐｐｍ　であった。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　活性炭素繊維、イオン交換能を有する
物質、およびバインダーを含む成形吸着体。
【請求項２】　　イオン交換能を有する物質が繊維状で
ある請求項１記載の成形吸着体。