JPH0624865A - 多孔質活性炭素成形体の製造方法 - Google Patents
多孔質活性炭素成形体の製造方法Info
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- JPH0624865A JPH0624865A JP4199116A JP19911692A JPH0624865A JP H0624865 A JPH0624865 A JP H0624865A JP 4199116 A JP4199116 A JP 4199116A JP 19911692 A JP19911692 A JP 19911692A JP H0624865 A JPH0624865 A JP H0624865A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高水準の比表面積を保有し、かつ高い材質強
度と低い固有抵抗を兼備する吸着性能ならびに導電性能
に優れる多孔質活性炭素成形体の製造方法を提供する。 【構成】 平均気孔径５０〜１５０μm 、気孔率５０％
以上の多孔性状を有するレーヨン抄造紙を積層して基材
として、次の処理をおこなう。第１工程：基材をフェノ
ール樹脂アセトン溶液液に浸漬して含浸処理し、加熱硬
化したのち非酸化性雰囲気下で１３００℃の温度で焼成
炭化処理する。第２工程：得られた多孔質ガラス状炭素
成形体にフェノール樹脂アセトン溶液を二次含浸し、つ
いで炭酸ガス炭酸ガスの連続通気雰囲気下で９５０℃の
温度に加熱して二次含浸樹脂の焼成炭化と賦活処理を同
時に施す。
度と低い固有抵抗を兼備する吸着性能ならびに導電性能
に優れる多孔質活性炭素成形体の製造方法を提供する。 【構成】 平均気孔径５０〜１５０μm 、気孔率５０％
以上の多孔性状を有するレーヨン抄造紙を積層して基材
として、次の処理をおこなう。第１工程：基材をフェノ
ール樹脂アセトン溶液液に浸漬して含浸処理し、加熱硬
化したのち非酸化性雰囲気下で１３００℃の温度で焼成
炭化処理する。第２工程：得られた多孔質ガラス状炭素
成形体にフェノール樹脂アセトン溶液を二次含浸し、つ
いで炭酸ガス炭酸ガスの連続通気雰囲気下で９５０℃の
温度に加熱して二次含浸樹脂の焼成炭化と賦活処理を同
時に施す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、優れた吸着性ならびに
導電性を示す高比表面積で高強度組織の多孔質活性炭素
成形体を製造する方法に関する。
導電性を示す高比表面積で高強度組織の多孔質活性炭素
成形体を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、各種の吸着材や電極材として汎用
されている活性炭には、粉末、粒状、繊維状、成形体状
のものがある。これらのうち、粉末、粒状の活性炭は本
質的に比較的脆弱な炭素の集合体であるため、ハンドリ
ング過程で粉体が飛散したり器材を汚染するといった取
扱上の難点がある。この点、炭素繊維を活性化して製造
される繊維状活性炭は汚染性が少ないうえに可撓性があ
るためハンドリングに至便であるが、吸着容量が小さ
く、破過時間が短いという性能上の欠点がある。そのう
え繊維状活性炭は、低沸点分子を有する水溶液には極め
て優れた吸着性能を発揮するが、有機溶剤等を含有する
気体に対しては、チャンネリング現象を起こすことが多
い。したがって、賦形された一定の組織構造を備え、優
れた吸着性能ならびに組織強度を有する成形状の活性炭
が開発されれば、上記問題の多くは解決される。
されている活性炭には、粉末、粒状、繊維状、成形体状
のものがある。これらのうち、粉末、粒状の活性炭は本
質的に比較的脆弱な炭素の集合体であるため、ハンドリ
ング過程で粉体が飛散したり器材を汚染するといった取
扱上の難点がある。この点、炭素繊維を活性化して製造
される繊維状活性炭は汚染性が少ないうえに可撓性があ
るためハンドリングに至便であるが、吸着容量が小さ
く、破過時間が短いという性能上の欠点がある。そのう
え繊維状活性炭は、低沸点分子を有する水溶液には極め
て優れた吸着性能を発揮するが、有機溶剤等を含有する
気体に対しては、チャンネリング現象を起こすことが多
い。したがって、賦形された一定の組織構造を備え、優
れた吸着性能ならびに組織強度を有する成形状の活性炭
が開発されれば、上記問題の多くは解決される。
【０００３】しかしながら、従来提案されている成形活
性炭およびその製造技術には、要求される吸着性能、組
織強度および経済性を同時に満足するものは開発されて
いない。すなわち、特開昭62-72509号公報には、レーヨ
ン、パルプ、椰子殻炭等を何層かに抄き合わせた成形活
性炭が開示されているが、成形体中に占める活性炭量が
制限されるため充分な吸着性能の確保が困難であり、ま
た主原料がレーヨン、パルプであるため高温度領域の使
用に制約がある。特公平１−320279号公報には、紙に熱
硬化性樹脂を含浸したのち、非酸化性雰囲気下で炭化処
理して多孔質炭素構造体を製造する方法が記載されてい
る。この方法により得られる材質は実質的に複合系のガ
ラス状炭素組織となっている関係で材質的には強固であ
るが、多孔質組織としてはマクロ孔が支配的でミクロや
メソ孔が存在しないため、比表面積（1.5m2/g ）が不足
して吸着材としての機能は期待できない。特公昭61−21
8060号公報には、熱硬化性樹脂に孔形成剤を混入して炭
化処理する多孔質炭素構造体の製造方法が開示されてい
るが、この場合には吸着性能の面での問題はないもの
の、材質組織が脆弱で破損し易い欠点がある。また、特
公昭49−17394 号公報に記載されているようなフェノー
ル樹脂を酸化性ガスの存在下で炭化と賦活を同時におこ
なう方法を適用しても、高度の吸着性能と組織強度を併
有する多孔質炭素材を得ることはできない。
性炭およびその製造技術には、要求される吸着性能、組
織強度および経済性を同時に満足するものは開発されて
いない。すなわち、特開昭62-72509号公報には、レーヨ
ン、パルプ、椰子殻炭等を何層かに抄き合わせた成形活
性炭が開示されているが、成形体中に占める活性炭量が
制限されるため充分な吸着性能の確保が困難であり、ま
た主原料がレーヨン、パルプであるため高温度領域の使
用に制約がある。特公平１−320279号公報には、紙に熱
硬化性樹脂を含浸したのち、非酸化性雰囲気下で炭化処
理して多孔質炭素構造体を製造する方法が記載されてい
る。この方法により得られる材質は実質的に複合系のガ
ラス状炭素組織となっている関係で材質的には強固であ
るが、多孔質組織としてはマクロ孔が支配的でミクロや
メソ孔が存在しないため、比表面積（1.5m2/g ）が不足
して吸着材としての機能は期待できない。特公昭61−21
8060号公報には、熱硬化性樹脂に孔形成剤を混入して炭
化処理する多孔質炭素構造体の製造方法が開示されてい
るが、この場合には吸着性能の面での問題はないもの
の、材質組織が脆弱で破損し易い欠点がある。また、特
公昭49−17394 号公報に記載されているようなフェノー
ル樹脂を酸化性ガスの存在下で炭化と賦活を同時におこ
なう方法を適用しても、高度の吸着性能と組織強度を併
有する多孔質炭素材を得ることはできない。
【０００４】活性炭粉末を例えばフェノール樹脂、フラ
ン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、シリコン樹脂、メ
チルセルロース、リグニン主原料樹脂、ポリビニルアル
コール、木節粘度、活性白土、石油系または石炭系ピッ
チなどのバインダー成分を用いて成形する方法に関して
は、多くの提案（特開昭50−14595 号公報、同51−3959
4 号公報、同53−125292号公報、同55−167118号公報、
同59−213610号公報)がなされている。しかしながら、
これらバインダー成分の使用は概して気孔を閉塞する原
因となり易く、バインダー中には高価なものもあって経
済性の面から用途が限定される問題がある。このほか、
ポリビニルホルマール、ポリウレタンフォーム等の発泡
成形体にフェノールまたはメラミン樹脂等を含浸して炭
化したのち、水蒸気や炭酸ガスにより賦活処理して構造
状活性炭を得る方法〔Marumo,C.,M.Hayashi,H.Koyama,
T.Ito：KAGAKUKOGAKU 48,953(1984)〕も知られている
が、使用する発泡樹脂体が熱可塑性樹脂であるため、炭
化後にその部分が空洞化して成形体骨格が脆弱となる強
度的な欠点がある。
ン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、シリコン樹脂、メ
チルセルロース、リグニン主原料樹脂、ポリビニルアル
コール、木節粘度、活性白土、石油系または石炭系ピッ
チなどのバインダー成分を用いて成形する方法に関して
は、多くの提案（特開昭50−14595 号公報、同51−3959
4 号公報、同53−125292号公報、同55−167118号公報、
同59−213610号公報)がなされている。しかしながら、
これらバインダー成分の使用は概して気孔を閉塞する原
因となり易く、バインダー中には高価なものもあって経
済性の面から用途が限定される問題がある。このほか、
ポリビニルホルマール、ポリウレタンフォーム等の発泡
成形体にフェノールまたはメラミン樹脂等を含浸して炭
化したのち、水蒸気や炭酸ガスにより賦活処理して構造
状活性炭を得る方法〔Marumo,C.,M.Hayashi,H.Koyama,
T.Ito：KAGAKUKOGAKU 48,953(1984)〕も知られている
が、使用する発泡樹脂体が熱可塑性樹脂であるため、炭
化後にその部分が空洞化して成形体骨格が脆弱となる強
度的な欠点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】成形活性炭を電極材と
して使用する場合には、組織的に高い比表面積を有する
ほかに優れた導電性と材質強度を備えることが要求され
る。しかし、吸着性能と併せて前記の諸特性を兼備する
多孔質活性炭素成形体は開発されていない。
して使用する場合には、組織的に高い比表面積を有する
ほかに優れた導電性と材質強度を備えることが要求され
る。しかし、吸着性能と併せて前記の諸特性を兼備する
多孔質活性炭素成形体は開発されていない。
【０００６】本発明の目的は、従来の活性炭と同等の比
表面積を保有し、かつ高度の材質強度と低い固有抵抗を
備えた吸着性ならびに導電性に優れる多孔質活性炭素成
形体の製造方法を提供することにある。
表面積を保有し、かつ高度の材質強度と低い固有抵抗を
備えた吸着性ならびに導電性に優れる多孔質活性炭素成
形体の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による多孔質活性炭素成形体の製造方法は、
平均気孔径５０〜１５０μm 、気孔率５０％以上の多孔
性状を有する抄造紙を所定の厚さに積層して基材とし、
該基材に残炭率４０％以上の熱硬化性樹脂液を含浸し、
加熱硬化したのち非酸化性雰囲気下で１３００〜２００
０℃の温度範囲で焼成炭化処理する第１工程と、得られ
た多孔質ガラス状炭素成形体に残炭率４０％以上の熱硬
化性樹脂液を二次含浸し、ついで賦活化ガスの連続通気
雰囲気下に９００〜１０００℃の温度域で加熱して二次
含浸樹脂の焼成炭化処理と賦活処理を同時に施す第２工
程とからなることを構成上の特徴とする。
めの本発明による多孔質活性炭素成形体の製造方法は、
平均気孔径５０〜１５０μm 、気孔率５０％以上の多孔
性状を有する抄造紙を所定の厚さに積層して基材とし、
該基材に残炭率４０％以上の熱硬化性樹脂液を含浸し、
加熱硬化したのち非酸化性雰囲気下で１３００〜２００
０℃の温度範囲で焼成炭化処理する第１工程と、得られ
た多孔質ガラス状炭素成形体に残炭率４０％以上の熱硬
化性樹脂液を二次含浸し、ついで賦活化ガスの連続通気
雰囲気下に９００〜１０００℃の温度域で加熱して二次
含浸樹脂の焼成炭化処理と賦活処理を同時に施す第２工
程とからなることを構成上の特徴とする。
【０００８】本発明の基材となる抄造紙には、パルプ、
レーヨン、ビニロンなどの原料を抄紙したものが使用さ
れるが、その製造履歴は特に限定されない。しかし、抄
造紙の多孔性状として、平均気孔径５０〜１５０μm 、
気孔率５０％以上のものを選択する必要がある。平均気
孔径および気孔率がそれぞれ５０μm 、５０％を下廻る
場合には、熱硬化性樹脂液の二次含浸から炭化−賦活同
時処理に至る第２工程において気孔の閉塞を誘発し、他
方、平均気孔径が１５０μm を越えると強度特性の低下
が著しくなる。このような多孔性状を有する抄造紙は所
定の厚さに積層し、必要により圧縮処理を施して基材と
する。なお、抄造紙は積層前に予め５０〜１１０℃程度
の温度に加熱して含有する水分の除去と表面の改質をお
こなっておくと、含浸時、樹脂液との濡れ性を改善する
ことができる。
レーヨン、ビニロンなどの原料を抄紙したものが使用さ
れるが、その製造履歴は特に限定されない。しかし、抄
造紙の多孔性状として、平均気孔径５０〜１５０μm 、
気孔率５０％以上のものを選択する必要がある。平均気
孔径および気孔率がそれぞれ５０μm 、５０％を下廻る
場合には、熱硬化性樹脂液の二次含浸から炭化−賦活同
時処理に至る第２工程において気孔の閉塞を誘発し、他
方、平均気孔径が１５０μm を越えると強度特性の低下
が著しくなる。このような多孔性状を有する抄造紙は所
定の厚さに積層し、必要により圧縮処理を施して基材と
する。なお、抄造紙は積層前に予め５０〜１１０℃程度
の温度に加熱して含有する水分の除去と表面の改質をお
こなっておくと、含浸時、樹脂液との濡れ性を改善する
ことができる。
【０００９】本発明の第１工程は、積層された基材に熱
硬化性樹脂液を含浸したのち焼成炭化を施して、多孔質
ガラス状炭素からなる骨格成形組織を形成する段階であ
る。含浸用の熱硬化性樹脂としては、残炭率４０％以上
のものが選択使用される。残炭率とは、樹脂を非酸化性
雰囲気中１０００℃の温度で焼成したときに残留する炭
素分の重量を指し、これが４０％未満の場合には得られ
る成形体の組織強度を実用水準まで引き上げることが極
めて困難となる。残炭率４０％以上を有する熱硬化性樹
脂の例としては、液状のフェノール樹脂、フラン樹脂、
ポリイミド樹脂、ジビニルベンゼン等を挙げることがで
きるが、本発明の目的にはフェノール樹脂の使用が有効
となる。
硬化性樹脂液を含浸したのち焼成炭化を施して、多孔質
ガラス状炭素からなる骨格成形組織を形成する段階であ
る。含浸用の熱硬化性樹脂としては、残炭率４０％以上
のものが選択使用される。残炭率とは、樹脂を非酸化性
雰囲気中１０００℃の温度で焼成したときに残留する炭
素分の重量を指し、これが４０％未満の場合には得られ
る成形体の組織強度を実用水準まで引き上げることが極
めて困難となる。残炭率４０％以上を有する熱硬化性樹
脂の例としては、液状のフェノール樹脂、フラン樹脂、
ポリイミド樹脂、ジビニルベンゼン等を挙げることがで
きるが、本発明の目的にはフェノール樹脂の使用が有効
となる。
【００１０】熱硬化性樹脂の溶液化は、樹脂をアルコー
ル、アセトンのような常用の有機溶媒に溶解することに
よっておこなわれるが、溶液の濃度は、２０〜７０wt％
に設定することが望ましい。この理由は、溶液濃度が２
０wt％未満になると炭化後の材質強度が減退し、また９
０wt％を越えると円滑な含浸が阻害されるうえにマクロ
気孔の閉塞を伴い、さらに第２工程でおこなう再含浸が
円滑に進行しなくなるからである。基材に対する熱硬化
性樹脂液の含浸処理は、浸漬、塗布、スプレー等の手段
を用いておこなわれる。
ル、アセトンのような常用の有機溶媒に溶解することに
よっておこなわれるが、溶液の濃度は、２０〜７０wt％
に設定することが望ましい。この理由は、溶液濃度が２
０wt％未満になると炭化後の材質強度が減退し、また９
０wt％を越えると円滑な含浸が阻害されるうえにマクロ
気孔の閉塞を伴い、さらに第２工程でおこなう再含浸が
円滑に進行しなくなるからである。基材に対する熱硬化
性樹脂液の含浸処理は、浸漬、塗布、スプレー等の手段
を用いておこなわれる。
【００１１】ついで、含浸物を加熱して樹脂を硬化させ
る。加熱硬化処理の好ましい条件は、６０℃〜１５０℃
まで６時間で昇温することで、この処理により含浸樹脂
成分は完全に硬化する。加熱硬化後の材料は、窒素、ア
ルゴン、一酸化炭素などの非酸化性雰囲気に保持された
加熱炉に移して焼成炭化処理をおこなう。この際の加熱
温度が１３００℃を下廻るとガラス状炭素組織への転化
が不十分となり、２０００℃を越える高温はガラス状炭
素化は十分に進行していて最早不要となる。したがっ
て、焼成炭化時の処理温度は１３００〜２０００℃の範
囲に設定される。
る。加熱硬化処理の好ましい条件は、６０℃〜１５０℃
まで６時間で昇温することで、この処理により含浸樹脂
成分は完全に硬化する。加熱硬化後の材料は、窒素、ア
ルゴン、一酸化炭素などの非酸化性雰囲気に保持された
加熱炉に移して焼成炭化処理をおこなう。この際の加熱
温度が１３００℃を下廻るとガラス状炭素組織への転化
が不十分となり、２０００℃を越える高温はガラス状炭
素化は十分に進行していて最早不要となる。したがっ
て、焼成炭化時の処理温度は１３００〜２０００℃の範
囲に設定される。
【００１２】第２工程は、第１工程で得られた多孔質ガ
ラス状炭素成形体に熱硬化性樹脂液を二次含浸したの
ち、賦活化ガスの連続通気雰囲気下で加熱して二次含浸
樹脂の焼成炭化と賦活処理を同時におこなうプロセス段
階である。二次含浸する熱硬化性樹脂は、第１工程の基
材含浸に用いたと同一の残炭率４０％以上の熱硬化性樹
脂液が用いられ、好適にはフェノール樹脂を有機溶媒に
溶解した溶液が使用される。この場合の溶液濃度は、２
０〜６０wt％に設定することが好ましい。溶液濃度が２
０wt％未満では賦活後の比表面積が減退する傾向を招
き、６０wt％を越えるとマクロ気孔を閉塞する結果を与
える。二次含浸の操作は、浸漬、塗布、スプレー等の手
段でおこなわれる。
ラス状炭素成形体に熱硬化性樹脂液を二次含浸したの
ち、賦活化ガスの連続通気雰囲気下で加熱して二次含浸
樹脂の焼成炭化と賦活処理を同時におこなうプロセス段
階である。二次含浸する熱硬化性樹脂は、第１工程の基
材含浸に用いたと同一の残炭率４０％以上の熱硬化性樹
脂液が用いられ、好適にはフェノール樹脂を有機溶媒に
溶解した溶液が使用される。この場合の溶液濃度は、２
０〜６０wt％に設定することが好ましい。溶液濃度が２
０wt％未満では賦活後の比表面積が減退する傾向を招
き、６０wt％を越えるとマクロ気孔を閉塞する結果を与
える。二次含浸の操作は、浸漬、塗布、スプレー等の手
段でおこなわれる。
【００１３】二次含浸後の多孔質ガラス状炭素成形体
は、炭酸ガスあるいは水蒸気のような賦活化ガスを連続
的に通気する雰囲気に保持された焼成炉に移し、９００
〜１０００℃の温度域で加熱することにより二次含浸樹
脂成分の焼成炭化処理と賦活活性化処理とを同時に進行
させる。この際、温度が９００℃を下廻ると賦活が不十
分となって高い比表面積を得ることができず、１０００
℃を越えるようになると形成されたミクロ細孔が熱収縮
して比表面積値が現象する結果を与える。
は、炭酸ガスあるいは水蒸気のような賦活化ガスを連続
的に通気する雰囲気に保持された焼成炉に移し、９００
〜１０００℃の温度域で加熱することにより二次含浸樹
脂成分の焼成炭化処理と賦活活性化処理とを同時に進行
させる。この際、温度が９００℃を下廻ると賦活が不十
分となって高い比表面積を得ることができず、１０００
℃を越えるようになると形成されたミクロ細孔が熱収縮
して比表面積値が現象する結果を与える。
【００１４】上記の第１工程および第２工程を経て、優
れた吸着性ならびに導電性を示す高比表面積で高強度組
織の多孔質活性炭素成形体が効率よく製造されるが、第
１工程および第２工程における含浸樹脂液の濃度を適宜
に調整することにより製品の材質強度、気孔性状および
導電性などの特性を制御することが可能となる。
れた吸着性ならびに導電性を示す高比表面積で高強度組
織の多孔質活性炭素成形体が効率よく製造されるが、第
１工程および第２工程における含浸樹脂液の濃度を適宜
に調整することにより製品の材質強度、気孔性状および
導電性などの特性を制御することが可能となる。
【００１５】
【作用】本発明によれば、平均気孔径５０〜１５０μm
、気孔率５０％以上の抄造紙からなる積層基材が、第
１工程において熱硬化性樹脂液の含浸から硬化するまで
骨格として機能すると共にその多孔性状が熱硬化性樹脂
液の円滑な含浸を進行させる。この基材は、焼成炭化時
に大部分は揮散し、一部が繊維状炭化物として残留す
る。同時に、基材に含浸された残炭率４０％以上の熱硬
化性樹脂は炭化残留してガラス状炭素に転化する結果、
高強度で導電性に優れる多孔質組織の骨格成形体とな
る。
、気孔率５０％以上の抄造紙からなる積層基材が、第
１工程において熱硬化性樹脂液の含浸から硬化するまで
骨格として機能すると共にその多孔性状が熱硬化性樹脂
液の円滑な含浸を進行させる。この基材は、焼成炭化時
に大部分は揮散し、一部が繊維状炭化物として残留す
る。同時に、基材に含浸された残炭率４０％以上の熱硬
化性樹脂は炭化残留してガラス状炭素に転化する結果、
高強度で導電性に優れる多孔質組織の骨格成形体とな
る。
【００１６】引き続き第２工程において、前記の多孔質
ガラス状炭素成形体の組織内に二次含浸された熱硬化性
樹脂が完全にガラス状炭素に転化しない温度域で炭化と
賦活の両処理を同時に進行させる。この過程を介して、
全体の組織強度を弱化させずに活性化される。このた
め、１〜３nm程度のミクロポアが混在する比表面積９０
０m2/g以上の多孔質活性組織が形成される。
ガラス状炭素成形体の組織内に二次含浸された熱硬化性
樹脂が完全にガラス状炭素に転化しない温度域で炭化と
賦活の両処理を同時に進行させる。この過程を介して、
全体の組織強度を弱化させずに活性化される。このた
め、１〜３nm程度のミクロポアが混在する比表面積９０
０m2/g以上の多孔質活性組織が形成される。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と対比して説
明する。
明する。
【００１８】実施例１〜３、比較例１〜４ (1) 基材の調製 平均気孔径５０μm 、気孔率７０％のレーヨン抄造紙
〔東海パルプ（株）製〕を１１０℃の乾燥器中に２時間
放置して加熱乾燥したのち、１０枚を密着状に積層して
基材とした。
〔東海パルプ（株）製〕を１１０℃の乾燥器中に２時間
放置して加熱乾燥したのち、１０枚を密着状に積層して
基材とした。
【００１９】(2) 第１工程 この基材を、残炭率５０％のフェノール樹脂〔住友デュ
レズ（株）製、揮発分：６０％、平均分子量：約２０
０〕をアセトンで希釈した濃度３０wt％の溶液に浸漬し
て十分に含浸させた。含浸処理した基材を、面圧１．６
５kgf/cm2 で圧縮しながら１５０℃に加熱して樹脂を硬
化させ、窒素ガス雰囲気に保持された焼成炉に移して１
３００℃の温度で焼成炭化処理をおこなった。
レズ（株）製、揮発分：６０％、平均分子量：約２０
０〕をアセトンで希釈した濃度３０wt％の溶液に浸漬し
て十分に含浸させた。含浸処理した基材を、面圧１．６
５kgf/cm2 で圧縮しながら１５０℃に加熱して樹脂を硬
化させ、窒素ガス雰囲気に保持された焼成炉に移して１
３００℃の温度で焼成炭化処理をおこなった。
【００２０】(3) 第２工程 第１工程で得られた多孔質ガラス状炭素成形体を第１工
程と同一のフェノール樹脂液で樹脂濃度の異なる溶液に
浸漬し、組織内に二次含浸処理した。含浸樹脂を硬化さ
せ、表面の余剰樹脂を洗浄除去した。ついで、成形体を
炭酸ガスの連続通気雰囲気に保持された焼成炉に入れ、
５０℃／hrの昇温速度で９５０℃の温度に加熱して焼成
炭化処理と賦活処理を同時に施した。
程と同一のフェノール樹脂液で樹脂濃度の異なる溶液に
浸漬し、組織内に二次含浸処理した。含浸樹脂を硬化さ
せ、表面の余剰樹脂を洗浄除去した。ついで、成形体を
炭酸ガスの連続通気雰囲気に保持された焼成炉に入れ、
５０℃／hrの昇温速度で９５０℃の温度に加熱して焼成
炭化処理と賦活処理を同時に施した。
【００２１】このようにして製造された各多孔質活性炭
素成形体の各種特性を測定し、含浸した樹脂液濃度と対
比させて表１に示した。比較例として、第２工程の二次
含浸を施さないほかは同一の条件で製造した多孔質活性
炭素成形体についても特性を測定し、表１に併載した。
なお、各特性の測定は、平均気孔径および気孔率は水銀
圧入法、平均細孔径および比表面積についてはＢＥＴ
法、曲げ強度および曲げ弾性率はＪＩＳ Ｋ６９１１の
方法に従った。
素成形体の各種特性を測定し、含浸した樹脂液濃度と対
比させて表１に示した。比較例として、第２工程の二次
含浸を施さないほかは同一の条件で製造した多孔質活性
炭素成形体についても特性を測定し、表１に併載した。
なお、各特性の測定は、平均気孔径および気孔率は水銀
圧入法、平均細孔径および比表面積についてはＢＥＴ
法、曲げ強度および曲げ弾性率はＪＩＳ Ｋ６９１１の
方法に従った。
【００２２】
【表１】
【００２３】表１の結果から、本発明を適用した実施例
の多孔質活性炭素成形体は、いずれも材質強度の指標と
なる曲げ強度および曲げ弾性率、吸着性能の指標となる
気孔構造および比表面積、導電性の指標となる固有抵抗
が共に優れていることが認められる。これに対し比較例
では強度特性か比表面積のいずれかが劣っており、導電
性も相対的に低下している結果を示した。
の多孔質活性炭素成形体は、いずれも材質強度の指標と
なる曲げ強度および曲げ弾性率、吸着性能の指標となる
気孔構造および比表面積、導電性の指標となる固有抵抗
が共に優れていることが認められる。これに対し比較例
では強度特性か比表面積のいずれかが劣っており、導電
性も相対的に低下している結果を示した。
【００２４】実施例４〜９ 平均気孔径５０μm 、気孔率７０％のレーヨン抄造紙
〔東海パルプ（株）製〕を１１０℃の温度で乾燥したの
ち、１０枚積層して基材とした。第１工程として、この
基材を樹脂濃度の異なるフェノール樹脂アセトン溶液に
浸漬して含浸処理し、その他は実施例１と同一条件によ
り多孔質ガラス状炭素成形体を作製した。ついで、第２
工程として、前記の多孔質ガラス状炭素成形体を樹脂濃
度の異なるフェノール樹脂アセトン溶液に浸漬して二次
含浸し、その他は実施例１と同一条件で炭化−賦活同時
処理を施した。このようにして得られた各多孔質活性炭
素成形体の各種特性を、含浸した樹脂濃度と対比して表
２に示した。
〔東海パルプ（株）製〕を１１０℃の温度で乾燥したの
ち、１０枚積層して基材とした。第１工程として、この
基材を樹脂濃度の異なるフェノール樹脂アセトン溶液に
浸漬して含浸処理し、その他は実施例１と同一条件によ
り多孔質ガラス状炭素成形体を作製した。ついで、第２
工程として、前記の多孔質ガラス状炭素成形体を樹脂濃
度の異なるフェノール樹脂アセトン溶液に浸漬して二次
含浸し、その他は実施例１と同一条件で炭化−賦活同時
処理を施した。このようにして得られた各多孔質活性炭
素成形体の各種特性を、含浸した樹脂濃度と対比して表
２に示した。
【００２５】測定された測定結果は、いずれも高水準の
強度特性、気孔構造、吸着性能および導電性能を兼備す
るものであった。ただし、含浸樹脂の濃度が１０wt％の
例では強度特性および比表面積が若干減退する傾向を示
した。
強度特性、気孔構造、吸着性能および導電性能を兼備す
るものであった。ただし、含浸樹脂の濃度が１０wt％の
例では強度特性および比表面積が若干減退する傾向を示
した。
【００２６】
【表２】
【００２７】
【発明の効果】以上のとおり、本発明に従えば比較的簡
易な２段工程により高水準の比表面積を保有し、高い材
質強度と低い固有抵抗を兼備した吸着性能ならびに導電
性能に優れる高品位の多孔質活性炭素成形体を効率よく
製造することができる。したがって、得られる多孔質活
性炭素成形体は、上下水をはじめとする各種液体の浄化
精製、排ガスに含まれる硫黄酸化物、窒素酸化物ほか悪
臭成分の吸着除去などに用いる工業用吸着材、あるいは
良導電性が要求されるポーラス電極材等の用途部材とし
て有用である。
易な２段工程により高水準の比表面積を保有し、高い材
質強度と低い固有抵抗を兼備した吸着性能ならびに導電
性能に優れる高品位の多孔質活性炭素成形体を効率よく
製造することができる。したがって、得られる多孔質活
性炭素成形体は、上下水をはじめとする各種液体の浄化
精製、排ガスに含まれる硫黄酸化物、窒素酸化物ほか悪
臭成分の吸着除去などに用いる工業用吸着材、あるいは
良導電性が要求されるポーラス電極材等の用途部材とし
て有用である。
Claims (1)
- 【請求項１】 平均気孔径５０〜１５０μm 、気孔率５
０％以上の多孔性状を有する抄造紙を所定の厚さに積層
して基材とし、該基材に残炭率４０％以上の熱硬化性樹
脂液を含浸し、加熱硬化したのち非酸化性雰囲気下で１
３００〜２０００℃の温度範囲で焼成炭化処理する第１
工程と、得られた多孔質ガラス状炭素成形体に残炭率４
０％以上の熱硬化性樹脂液を二次含浸し、ついで賦活化
ガスの連続通気雰囲気下に９００〜１０００℃の温度域
で加熱して二次含浸樹脂の焼成炭化処理と賦活処理を同
時に施す第２工程とからなることを特徴とする多孔質活
性炭素成形体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4199116A JPH0624865A (ja) | 1992-07-02 | 1992-07-02 | 多孔質活性炭素成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4199116A JPH0624865A (ja) | 1992-07-02 | 1992-07-02 | 多孔質活性炭素成形体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0624865A true JPH0624865A (ja) | 1994-02-01 |
Family
ID=16402404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4199116A Pending JPH0624865A (ja) | 1992-07-02 | 1992-07-02 | 多孔質活性炭素成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0624865A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100286662B1 (ko) * | 1995-11-09 | 2001-04-16 | 이구택 | 폐지 및 펄프잔사를 이용한 활성탄소 제조방법 |
| JP2006131452A (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Tokai Carbon Co Ltd | ガラス状カーボン粉末の製造方法 |
-
1992
- 1992-07-02 JP JP4199116A patent/JPH0624865A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100286662B1 (ko) * | 1995-11-09 | 2001-04-16 | 이구택 | 폐지 및 펄프잔사를 이용한 활성탄소 제조방법 |
| JP2006131452A (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Tokai Carbon Co Ltd | ガラス状カーボン粉末の製造方法 |
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