JPH06506165A - 固体物品の連続押出しのための方法と装置 - 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】 発明の名称　固体物品の連続押出しのための方法と装置 技術分野 本発明は多孔質構造を有している複合固体物品の連続押出しのための新規な方法 と装置に間する。微粒状のバインダーｉ１料を微粒状の主材料と混合して、実質 的ζこ均一な仕込み混合物を形成する。この仕込み混合物を押出しダイを通って 押出し、そして熱、圧力を加え、冷却すると、連続プロフィールを有する固体の 物品としてダイから出てくる。

更に特定の具体例では、固体のフィルターエレメントが形成される。これらのエ レメントは例えば活性炭などの濾過媒体の多孔質管である。

背景技術 本発明に最も近い公知の方法及び装置は「連続的なウェアマトリックス又は強制 点接着により特徴付けられる材料を製造する方法」として、１９９１年５月２８ に発行された私の米国特許５，０１９，３１１に記載されている、及びその中の 引用文献に記載されている。

上記の特許は連続するウェアマトリックスによって相互連結されているか、又は バインダー材料の存在から生しる強制点接着により相互に結合されている一次粒 子によって特徴付けられる複合材料の生産を開示している。

この方法は粉末化された仕椅み材料を加熱したすこし後にのみ適用される高圧と 十分な剪断力を必要としている。

この引用特許て開示される生造技術の一つは、特許の第６節Ｃ、、Ｄ　、中の、 ダイを通して押出しすることである。

そのような複合固体粒、例えば活性炭フィルターを造る為にダイ押出しを実施す る試みに於て、多くの実際的な問題が生しることがそれ以後発見された。そのよ うな物品の実際の生産は達成できるが困難を伴う、一つの理由は加熱段階後に要 求される高い圧力と剪断力を達成するために、いわゆる圧縮ダイを用いることが 必要てあフた。これらは断面が小さくなっていくダイてあり、そして実質的な背 圧を生しるように押出機スクリューの断面よりも小さい断面のダイである。これ らのダイを複製することはダイの表面仕上及びダイの中の段の深さ及び段の位置 等の多くの臨界的な設計ファクターのために極めて困難である。そのようなダイ の複雑な設計の結果、これらのダイは極めてＩｍ！が難しく非常に高価である。

さらにダイ通路の内部形状に基づいて正確な背圧を達成することの困難性は非常 なものであり、押出機作業員によって十分に制御できず、そして実質的な量のス クラップを生しる。

これらの欠点及び問題を取除くか又は実質的に回避する複合固体物品押出し方法 及Ｕ’　装置を提供することが、本発明の目的である。本発明のさらに別の目的 は、このった。

方法と装置を用いである種の活性炭フィルターなどの新規な複合固体物品を造る ことである。

本発明の開示 本発明に従うと、前記の特許で用いられたものと類似の実質的に均一な仕込み混 合物が、押出機バレルの内径の断面積よりも実質的に小さくない断面積を有して いる実質的に円筒状の押出しダイを通される。そして好ましくはそのようなダイ は押出機バレルの断面と、最も好ましくは実質的に等しい一定の断面を有してい る実質的に円筒状の押出しダイである。ダイの中の仕込み混合物を、バインダー 材料の軟化点以上一般には少なくとも軟化点より約２５℃高い温度であるが主材 料粒子の軟化点未満である温度に加熱するために、ダイの人口部分に熱が加えら れる。私の前記の先行特許におけるよりもずっと低い埴であり得る圧力が適用さ れる。さらに圧力は本質的に外部から、例えばダイから押出される生成物に適用 される外部的に制御される背圧の使用を通して、そして任意力を通して制御され る。加熱段階に続いてダイに冷却が加えらると、固体の押出し複合固体製品が生 じる。

本発明の改良された方法と８置の開発て、例えば多孔質のフィルターエレメント として押出されるある種の活性炭組成物等、これまでうまく押出すことが可能で はなかった組成物から複合固体物品を押出すことが可能とな料と粉末化された又 は顆粒状の主材料、例えば活性炭か図面の簡単な記載 図１は本発明に従う押出し装置の一部断面で表わした立面図である。

１！１２は図１の装置のための変更された背圧装置の拡大詳細図である。

図３は本発明のダイ中に射出される材料のための膨張帯域の拡大された断面図で ある。そして、図４は図１の装置のための別の変更された背圧装置の拡大詳細図 である。

１五上ス」Ｕ二Ｌ［ム皮１〕リニＬ記灸星１前に記載した特許の開示と区別され る本発明の基本的な概念は、上に議論したように、押出しプロセスの物理的パラ メーターの制御、特に押出しダイの背圧が本質的にダイから除去され、モしてダ イの外の機械又は装置に追いやられているということである。さらにこの発明は 多孔性、強度及び美感が改良されたより良い製品が、制御可能な低圧条件下で造 られうるようにする。圧力は正確に制御でき、例えば比較的大きな寸法の活性炭 粒等の非常に柔らかいが又はもろい粒子が破壊されすぎることを防止できる。

例として図１を参照する。図１は実質的に均一な仕込み混合物３８を含有してい る仕込みビン（仕込み容器）Ｉ。

を図解している。この混合物は熱可塑性のバインダー材らなる十分に混合された 粉末の形態である。この実質的に均一な仕込み混合物は、前記の特許及びこの出 願の後に記載されるような、例えばブロウミキサー、ボールミキサー等の適当な ミキサー（図示なし）中で１１備されている。仕込みビンｌＯは仕込みスクリュ ー１４を含有している押出機バレル１２中に仕込み物を与える０、仕込みスクリ ュー１４は慣用の螺旋状の羽根１８によって取囲まれている非中空の芯１６を含 んでいる。また中空の複合固体物品を造る場合には、中心棒２０が芯１６に取り 付けられ、そして芯１６の軸方向前方にのばされる。予熱器２２が押出機バレル １２中の仕込み材料３日の内容物を予熱するのに用いられ得る。使用される押出 機は慣用のプラスチック押出しに使用される標準設計のものであり得るが、一般 に典型的な幅対長さの比１０：ｌを有し、そして高度に摩耗性の粉末又は粒子か らの保護のために二金属性のバレルライナーを備えている。このバレルは運転圧 力で予期しない脱線が起きている間に経験され得るような高い圧力に耐えるよう に設計されている。押出機スクリューを駆動するのに使用されるモーターは典型 的には１０〜２０馬力の能力を有する直流モーターであり、３０〜５０：１のギ アボックスに連結されている。

押出機バレル１２の出口端はダイ装！１２４の入口端に仕込み物を与える。ダイ 装置２４は、押出機バレル１２の内径の断面よりも実質的に小さくない断面であ って全体を通じて実質的に等しい断面の内側形状によって特徴付けられる細長い ダイ２６を含んでいる。ダイ２６０入ロ端は熱電対３１に応答する温度制御ユニ ット３０の制御下にある加熱エレメント２８が設けられている。ダイ２６の出口 端は冷却流体人口３４及び出口３６を有する、好ましくは冷却流体が水であると ころの冷却流体ジャケット３２によって冷却される。ダイは団結化させて固体製 品に形成する前製品の内径から外径への剪断力を防止するために、ダイを通過し ている仕込み材料との摩擦を最小にするために、なめらかである。

本発明の実施において、仕込みビン！０には、例えばポリエチレン等の比較的低 軟化点バインダーの粒及び例えば活性炭等の高軟化点主材料の粒からなる粉末又 は顆粒状の材料３８の実質的に均一な混合物が充填されている。

この材料は仕込みスクリュー１４によって押出機バレル１２を通過させられる。

仕込みスクリューの使用は、粉末化された材料の正確で再現性のある流れを得る 為に特に重要（臨界的）であり、選ばれたケース、例えばその粉末化された材料 が非常に小さな炭素粉末粒を含有している仕込み混合物のような場合には、仕込 みビンｉｏ中の垂直の仕込みスクリュー又はオーガー４２の助けなしには押出機 を通過せず仕込まれない。しかしながらオーガー４２は全ての仕込み混合物に必 要とされるわけてはない。なぜならば多くのそのような仕込み混合物は重力流れ によって仕込みビンＩｎ）ら押出機バレル１２に仕込むことができるからである 。押出機中の材料は予熱器２２の作用で予熱される。予熱された材料は次にダイ ２６に送られ、ここで加熱エレメント２８によフてさらに必要とされる加工温度 に加熱されるが、その加工温度は実質的にバインダー材料の軟化点以上であるが 、−成粒子の軟化点以下である（典型的な熱電対３１に対する読みが３６０〜４ ００”Ｆである）。

ダイ２６中の仕込み材料に対し加熱しつつ同時に圧力が適用され、そしてこれに よって仕込み材料は中心ロッド笈の周りに固体のかたまりに合体する。固体のか たまりは冷却ジャケット３２を通過する冷却流体、例えば水（典型的には９０〜 １２０°Ｆ）の通過によって即座に冷却される。

中空円筒の形態の最終複合固体製品４ｏを次にダイ装置２４から押出す。

本発明の臨界的な特徴は、ダイの外部の手段によってダイ２６内の圧力を制御す ることである。これらの手段はダイ２６ｂ）ら複合固体製品４０が押出されるこ とを妨げる背圧装置４６を含み、そしてまた仕込み粉末３８を押出機バレル１２ に押込む、モーター４４の制御下の仕込みビン１ｏ中のオーガー４２をさらに含 んでいても良い。図１の図解に於て、背圧装置４６は一対のローラー４８を含ん でおり、ローラー４８はダイ装置２４からの製品４０の流れの方向と反対の方向 に、そして所望の背圧を提供するために押出機の望まれる速度と等しい速度でモ ーター５０によって駆動される。ダイ２６内の圧力は正常には約４００ｐｓｉを 越えないものであり、通常は約２００ｐｓｉ未満である。ある場合には、受は入 れられる複合固体製品を造るために５〜１ｏｐｓｉの低さであることもあり得る 。

押出ダイ２６の外部から背圧を制御可能に調節するのに使用され得る幾つかの他 の装置を使用できることが理解される。そのような装置の一つは環状のゴムドー ナツ５２として図２に説明されており、これは製品円筒体４０を取囲み二制御可 能な環状の圧力ディスク５４等によって製品円筒体に対し押しつけられている。

とにかく本発明の鍵は圧力と温度が、ダイ以外のところから制御されているとい うことである。その結果ダイ自身は非常に単純で典型的には内部の断面に変化が ない。

別のそのような背圧装置は一連の螺旋状のゴムコイル６２として図４に説明され ており、これは製品円筒体４０をとり囲んで固定プレート５日及び６０の相対的 な環状の動きによって製品４０に対し制御可能にしぼり又は圧縮を与えている。

コイル６２は典型的にはシリコーンゴムチューブであって、各チューブの対抗す る末端は環状の固定プレート５８と６０に連結されている。固定プレート５８は 任意の適当な固定法でダイ２６の冷却端３２に適切に取り付けられ、一方固定プ レー）　６０は製品４０の周りを適切に回転することができるように自由である 。典型的な装置は一般に３又は４本のそのようなチューブ６２を含んでいる。固 定プレート６００回転はチューブ６２に環状の移動をさせ、製品４２に対するチ ューブの圧力を増加又は減少することを可能とし、それによってチューブ６２の 螺旋角度を増加又は減少させることによって背圧の容易な調節を可能としている 。

ダイ２６に入ってくる仕込み材料３８が流動可能なままであることが重要である 。その理由て押出機バレル１２内に於て行なわれる予熱は、バインダー材料の軟 化点に接近すべきてはない。しかし予熱はダイ２６内に供給されなければならな い追加的な熱の量を減少するので、有用である。この事はより短いダイの使用と 工程のスピードアップを可能とする。

本発明の別の特徴は、ダイ２６の断面積が仕込みスクリュー１４の自由断面積よ りも実質的に小さくてはならないとゆうことである。「自由断面積」という用語 は、羽根自体の厚みに対し補正されている芯１６と押出機スクリュー１４の羽根 １８の間の空間によって定義される供給された材料の面積（又は容量）を指して いる０例として活性炭主材料の場合に於ては、押出機出口４．６平方インチから ダイ入口に於ける４、２平方インチに減少させることが可能であるかもしれない 、しかし、この材料が固化又は「凍結」する傾向があるので出来るとしてもむず がしい。

しかしながら、より大きな断面積のダイ中に押出機がら膨張させることにおける 問題は存在しない。

この膨張は図３に図解され、押出機バレル１２が膨張フランジ５６を経由して、 サイズが大きいダイ２６に仕込み物を与える。明らかにダイ２６中に材料を膨張 させて押込むことは、背圧装置４６によって供給される背圧を必要とする。前に 説明したように、背圧装置の種類は事実上制限されない。背圧装置は、コントロ ーラー５８を通じてステンバーモーター又は直流プラッシュレスモーターによっ て制御される図１に示される一対のローラー、又は図２に関して説明されたゴム ドーナツ５２てあり得る。制御された背圧を提供する限り、事実上あらゆるもの が用いられ得る。仕込み混合物中のある種の活性炭−次粒子の場合には、この背 圧は非常に小さいものであり得、例えば平方インチ当り５〜ＩＯボンドが必要に すぎない、逆に非常に高密度製品を造る時には、非常に高い背圧を適用すること が必要であり得る。要求される背圧は造られる材料に依存する。圧力をかけすぎ ると、絶対的に滑らがな直線的なダイ中においてさえ、多くの物質はダイか事実 上側れるか、爆発するところまで非可逆的な固化と高密度化を受ける。従って各 材料の組合せについて、「運転ウィンドー」が存在する。この運転ウィンドーは ３つの要素によってで定義される。

１４１大密度又は背圧・・・固体複合物品を造る為に使用される各仕込み材料は 最大の密度と許される圧力を有しており、それより後では材料は滑らかな連続し た断面のダイからさえも出てこない、各配合物はまた、材料を強い凝集性の構造 物に団結させるために最小限の背圧を要する。

２、最少の熱及び最大の熱が存在する・・・もし材料が不十分に加熱されれば材 料は固化せず、モして押出機ダイ内でロッキング（からまる）１１１向が非常に 強い。もしオーバーヒートした場合、ダイ内でこれが詰る傾向が非常に強い。

３、ダイの加熱セクションは臨界的である。加熱セクションが短すぎそして材料 の流れが速すぎると、固体物体を形成するのに要する熱を伝達することができず 、芯は固１ヒしないかもしれない。逆に加熱セクションが長すぎると背圧が制御 不可能にまで大きくなり、従って製品は押出機壁に突然そして非可逆的に詰って しまう、さらに、冷却セクションは、材料の詰りにつながり得る背圧の制御不可 能な量に寄与することなしに、ダイから製造される固体物品が出てくる時に、そ の構造的な一体性を保持するよう十分固体物品が冷却されるために、十分長くな ければならない。

４、考慮されるべき別の要因は、粒径と主材料の粉砕抵抗性、並びに仕込み材料 の特徴と潤滑性である０粒径が比較的大きいならば、比較的小数の粒の界面に対 し背圧がかかり、これは粒の破壊を生しる。言換えれば、粒径が大きければ大き いほと許される圧力は低い。さらに粒の寸法と種類は材料の熱伝動度に大きく杉 饗し、そして熱伝動度は材料が団結して高密度化するに従って変化する。

運転ウィンドーを定義するのに考慮されるべき他の要因は、押出し速度、加熱及 び冷却速度、押出機スクリュー及び押出機ダイの寸法及びＬＡＧ比のためのダイ の固有の背圧である。

炭素の場合にはダイの長さが長すぎると実質的な（かなりの）固有背圧を生し、 その結果としての炭素の粉砕を生しることが知られている。この為粗い顆粒の炭 素に対するよりも粉末化炭素に対してはより長いダイを使用することが可能であ る。ここで重要なファクターは絶対長さではなく、Ｌ：Ｇ比である。即ち、ダイ の長さしのり（即ちダイの内側直径）、そしてＩＤは造られる物品の内側直径で ある（即ち中心ロツＦ’２０の外側直径）０例えば８０Ｘ　３２５メツシユの炭 素では、約２５〜３０のＬＡＧ比を有するダイか使用できる。２０Ｘ５０メツシ ユの炭素の場合には、約２０〜２５のＬ：Ｇ比が最適である。これらは良く磨き 上げられたダイ壁、及び中心棒のものである。

前に説明したように、材料を押出機よりも小さなダイに圧縮するには、その能力 に於けるはっきりした限界が存在する。しかしながら、もしこれが試みられるべ きであるならば圧縮変化は押出機スクリューの先端のすぐ近くて起きるへきてあ り、そしてダイの口の断面積の押出機出口面積に対する比はおよそ０，９未満と なるべきてはないことが発見された。

本発明の方法は、比較的低軟化点の固体樹脂粒子の形態であるバインダーと、比 較的高融点の一次粒子又は繊維からなるｌ又はそれ以上の「アンビル（ａｎｖｉ ｌ）　Ｊ材料との実質的に均一な混合物に熱を加え、その後これに十分な圧力と 剪断力を加えることを伴う。バインダー粒子の寸法は約０．１〜約２５０ミクロ ンの範囲内であり、典型的には５〜２０μ権であり、一方一次粒子の寸法は約０ 　、　Ｉ　ｂ）ら約３０００μ鋼の範囲内である。

本発明の方法の実施に於て、バインダーと一次粒子を非常に十分に混合すること が必要である。これはバインダーが十分均一に一次粒子全体にわたって分布され 、従って後の変換の時にこれが実質的に全ての一次粒子を捕え又は接着すること を確実にするために重要である。これは後に詳細に記載される。

混合後、好ましくは有意義な圧力又は剪断力なして熱を加え、混合物の温度を実 質的にバインダーの軟化点以上、好ましくはバインダーの軟化点の少なくとも２ ５℃以上であるが、−次材料の軟化点以下に上昇させる０次に十分な圧力及び少 なくとも有限量の剪断力を短時閏加熱された混合物に加え、強制点結合を生じる 。混合物を次にバインダーの軟化点以下の温度に急激に冷却し、重合体バインダ ー相をその形で凍結させる。

バインダーは殆ど任意の鵡可塑性材料で構成されることができ、これらには例え ばポリオレフィン類、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン−１及 びポリ−４−メチルペンテン−１；ポリビニル類、例えばポリ塩化ビニル、ポリ 弗化ビニル、及びポリ塩化ビニリデン；ポリビニルエステル類、例えばポリ酢酸 ビニル、ポリプロピオン酸ビニル及びポリビニルピロリドン；ボリデビニルエー テル類；ポリビニルサルフェート類；ポリビニルホスフェート類、ポリビニルア ミン煩；ポリオキシジアゾール類；ポリトリアゾール類；ポリカルボジイミドｇ ：コポリマー及びブロックインターポリマー類、例えばエチレン−ビニルアセテ ート共重合体；ポリスルホン煩；ポリカーボネート類；ポリエーテル軸、例えば ポリエチレンオキシド、ポリメチレンオキシド及びボリブロビレンオキシド；ポ リアリーレンオキシド類；例えばポリエチレンテレフタレートなとのポリアリ− レート類、を含むポリエステル類、ポリイミド類及びヒドロキシル、ハロゲン低 級アルキル基、低級アルコキシ基、単環式アリール基等の置換基を有するこれら 及びその他の重合体の変形、及び池の熱可塑性融解可能な固体材料が含まれる。

バインダーとして特に好ましいのはポリエチレン、特にクワ７ンタムケミカルコ ーボレイシヨンのＵＳ１ディビジョンからのグレード５１Ｏポリエチレンが好ま しい。

本発明に於て一次粒子として役立ち得る材料には、４１０．３０４及び３１６ス テンレス鋼の金属粒、銅、アルミニウム、及びニッケル粉末、フェロマグネティ ック材料、活性アルミナ、活性炭、シリカゲル、アクリル粉末及びＩＬガラスピ ーズ、種々の摩耗剤、シリカ等の一般的な鉱物、イオン交換樹脂、セラミック類 、ゼオライト類、珪藻土、ポリエステル粒及び繊維及びポリカーボネート等のエ ンジニアリング樹脂の粒が含まれる。特に好ましいのは複合フィルターエレメン トを作る為の活性炭の粒である。

本明細書に記載される方法を使用して強固で均一な構造を作る為の要件の一つは 、処理前にバインダーと一次粒子の安定で実質的に均一な仕込み混合物を形成す ることである。この均一な混合物を作るのに使用する方法及びこの方法で使用さ れる粒の特徴は、バインダー粒が一次粒子に対し安定な結合をとっている混合物 を造らなければならないことが一般に見出された。−次粒子に対するバインダー の結合は、通常には密度又は粒の形態の差異の結果として分離するであろう一次 粒子の混合物の安定化を生じ得る。好ましくはバインダー材料はわずかな固有の 粘着性を有するか、又はミキサーに増粘剤を加えることによって人工的な粘着性 が作られるのが好ましい。

エマルジョン重合によって作られるバインダー粒が池の方法によって作られる粒 よりも本発明の方法に於いて優れた性能を有することが多いことが見出された。

例えばエマルジョン重合によって作られるポリエチレン樹脂の粒はこの方法で有 効であるが、グラインディングによって作られる粒は通常有効ではない。

ここに記載される高い強度の混合及び表面処理という独特の条件下で、安定で実 質的に均一な仕込み混合物を形成することは、密度、粒の形態、又は寸法の差の ために通常はひとく分離してしまうか又は分れてしまうであろうと思われる粒の 混合物の取扱を可能とする。例えば安定な混合物が１０倍以上も興なる密度を有 している粒の間で作られ得る。滑らかな球状の粒を繊維状又は実質的に非球状の 性質を有する粒と混合することができる。１０００倍寸法が異なっている粒を混 合し、安定な混合物として維持できる。

リボンブレンダー又は慣用のボールミル内に於けるような低剪断混合は、適度な 時間内にバインダーと一次粒の安定な混合物を作るのには不十分である。混合の 間の特定の構造を作ることなしには、この方法は一般に無効であり、そして凝集 性で強い構造はこの方法では作るこができない。バインダー粒又は−次粒子が特 定の性質、例えば表面活性剤の存在下で作られたもののような特定の性質を有し なければならないのみならず、バインダー粒と一次粒が安定な結合を作る条件を 生じるために混合が十分に激しいものでなければならない、これらの「ブレボン ド」は、混合物内の粒の流れとダストの特性を実質的に変えるミクロアグレゲー ト（ミクロ集合体）を作る為に十分でなければならない。しばしば非常に安定で あるバインダー粒の集合物を破壊して分けるために、そしてこれらのバインダー 粒が一次粒と結合するようにするために、激しい混合も要求される。

正しい混合方法によって一次粒子とバインダー粒のミクロ集合体で構成される材 料が生じ、そしてこれらの集合体は取扱時にダストを放出する傾向が少ない、経 験されるようにオペレーターはまた、粒の閏の所望の結合の形成を示している粉 末混合物の流れ特性の減少を容易に認めることができる。黒い表面上に塗り付け られた試料は小さな白いすしの存在によって示されるであろう残留バインダーの アグレゲート（集合体）を示さない。

混合が十分てない材料又は安定な「プレボンド」を形成する能力を欠いたバイン ダー又は−次粒子の使用は、バインダー及び−次粒子が分離する混合物又は安定 な集合体が形成されなかったので広く変化する密度又は形態の一次粒子が分離し てしまっている混合物を生じる０通常は安定な混合物に維持することが出来ない 粒子を本発明の方法が結合することが出来るのは、混合の間に形成されるこれら の安定な集合体のおかげである。規則としてこの方法は、混合が十分でない粒子 又は混合段階の間にバインダー粒が一次粒子にくっつくようにならなかった材料 では一触にうまくいかないようである。

ボールミルの周囲に沿って置かれているｌ又はそれ以上（通常は２つ）のスチー ル製のロッドの組を有するようにボールミルが修正された場合に適当な混合が達 成できることがわかった。ミル内で回転するボールはスチール製のロッドの一つ の組によって持ち上げられ、第２のスチール製のロッドの組の表面上に蓄積して いる粉゛末上に落とされるようにされる。ロッドは粉末がロッドのネジ切り及び 落ちてくるボールの閏で粉砕されるようにネジ切りされている時に巧く作用する 。この作用は実質的にボールミルの動作の激しさを増幅し、そして短時間内（通 常は３時間未満）に必要とされるミクロ集合体混合物を作るであろう。

大容量の材料を経済的に混合するために、ある期間にわたってプレスし剪断する 一連の高剪断ブロク（すき）を使用するように慣用のリボンブレンダーを変更す ることができる。そのような装置中で良好な混合を得る為に高い負荷率が必要と され、そして粉末の部分的な負荷はしばしば効率的に混合されない。

全ての粒及び成分が実質的に均一に分散されたならば、生しる混合物は次に本発 明に従って処理される。

この工程は約６０００〜２００００ｐｓｉ　（４２１，８６〜１４０６．２ｋｇ ／ｃｒ’）までの高作業圧力を提供することができる、変更された慣用のスクリ ュー押出機中で実施できる。

押出機は通常は生°−じ得る高圧に耐える為に設計された厚い押出機バレル内。

の、例えば運転している２、５インチ（６，４ｃｍ）のスクリュー等の大きなス クリューのために寸法が通常法められ゛たバレル内でより小さな寸法のスクリュ ーを作動させる、ように変更される。スクリューは通常は螺旋きり様（オーガー 樟）のデザインを有している。

押出機のバレルは環３境室温で運転するために、又は１７０＠Ｆ（７８℃）又は それ以下までの穏やかな予熱を提供するために変更され、そ【して粉末はバイン ダー樹脂の軟化点以下の温度てバレルを通って運ばれる。バレル内の摩擦から生 じる熱は所望°によりスクリュー及びバレルの両方を通る冷媒の循環によって除 去される。

仕込み材料の押出５しに使用されるダイは前に一般的に記載している。ダイ・の 第一セクションに於いて、ダイの壁は、実質的に混合物中のバインダー材料の軟 化点以上の（一般に少なくとも約２５℃高い）温度であるが、混合物中の一次粒 子の軟、化点未溝の温度に仕込み混合物を加熱するために、強く加熱される。混 合物は形成されるエレメントの所望の形に団結させられる。所望により加熱帯域 は異なる温度の２又はそれ以上の加熱帯域に形成できる。温度は通常バインダー 重合体の融点よりも２５〜１００℃上である。仕込み混合物が押出機スクリュー を離れていきそしてダイ２６に入る時に、背圧装置４６は作業ウィンドーを構成 し５ているファクターによって決定される適当な背圧を提供し、ダイ中てこのｔ ｔ料が団結するようにする。押出し工程の始めに粉末が団結させられるためにダ イの出口に栓を用いることが必要であり得る。その後背圧装置４Ｇが材料の団結 と生成物の形成のための必要な背圧を提供する。

第２のタイセクションに於いて、形成した製品は強く冷却され、そして冷却され 形づくられた押出し製品がダイのこのセクションから出てくる。固定された形状 の冷却は急速かつ即座に達成されなければならない。

ダイの設計と運転条件は最終所望密度の製品を得る為に正確に調整されなければ ならず、活性炭フィルターの場合には一般に０．５７〜０．８５ｐ；／ｃ渭３の 範囲である。しかしながら、一旦条件が適当に調節されたならば、密度を狭い± Ｏ、００５ｇ／ｃｗ＋’のウィンドー内に維持することが通常可能である。製品 の均一性は従って任意の他の知られた方法で得られるものよりも良好である。

外側直径２．４０インチ（６，Ｉｃｍ）及び内側径０．７５インチ（１，９ｃ＋ ｓ）を有している強制点結合構造に於ける、活性炭の中空の円筒を押出すために 選択される運転条件は次の基準の全てを満たさなければならない。

１、加熱速度は、炭素がダイを通過する間の炭素の完全な加熱を得ること、そし て粉末を押出しプロフィールの芯に団結させることのために、バランスさせなけ ればならない。

２、ダイの冷却セクションに於ける冷却速度は、構造物がダイから出現する前に 構造物を十分に固くするために十分なものでなければならない。

３、ダイ中で適当な背圧を提供するための背圧手段は、炭素円筒の外側表面を団 結させる役目を果し、そして円筒に対し均一で滑らかで低摩擦表面を提供する役 目を果す、使用される背圧は所望の密度を得るのに要求されるイの公差（許容差 ）に従うものであり、非常に細かい粉末を処理するときは、製品の外側壁はダイ の表面によって規定されるように非常に滑らかであり得る。生じる押出された製 品は、極めて硬質のゴム又はもろいセラミックと似た材料で通常構成され、そし て特に切断表面が加熱されている時はナイフ又は剪断力である長さに容易に切断 出来る。

本発明の方法によってこれまで可能とは考えられなかった材料の実質的に均一な 組成物（混合物）から製品に押出すことが可能となった。例えば次の３つの記載 される組成物から活性炭フィルターエレメントを押出すことがここで可能である 。

本発明に従う方法によフて、以下の組成から、折畳まれた紙１１潤滑油フィルタ ーの周りのスリーブとして使用される為の約０．６８１／ｃ■３の密度を有して いる活性炭スリーブを押出しできる。

（ａ）約５０重量％〜約７０重量％の活性炭粒、（ｂ）約２７．５重量％〜約３ ７．５重量％の自動車エンジン用潤滑油、 （ｃ）約０．１〜約２５０μ−の直径を有している約４．０重量％〜約２２．５ 重量％のバインダー粒、及び任意付加的に存在できる、 （ｄ）約３重量％までの固体状態の潤滑剤、そして好ましくは上記組成物は以下 のものからなる。

（ａ）約＋２Ｘ　４０のメツシュ寸法の活性炭粒約５８重量％、（ｂ）自動車エ ンジン用潤滑油約３５重量％、（ｃ）約−６０メツシユのナイロンバインダー粒 約５重量％、 及び （ｄ）ステアリン酸ナトリウム約２重量％。

同様に沈着物、塩素、味、匂、揮発性の有機化合物、鉛なとの重金属、硫化水素 及び可溶性の金属成分を除去し、約０．８４ｇ／ｃｍ３の密度を有している、高 性能水フイルタ−エレメントとして有用な押出しされた活性炭フィルターが、以 下の組成物から本発明に従う方法によって押出される。

（ａ）約２０〜約６０重量％の活性炭粒、（ｂ）約２７．５重量％〜約６５重量 ％の少なくとも約−１００メツシュ寸法のミクロナイズ（超微粉砕）された二酸 化マンガン粒、及び （ｃ）約１２．５重量％〜約２２．５重量％の約０．１と約２５０ミクロメータ ーの閏の直径を有しているバインダー粒。

上記フィルターは好ましくは次のものからなる組成物から押出してきる。

（ａ）約４５重量％の約５０Ｘ　２００メツシュ寸法の活性炭粒、 （ｂ）約４０重量％のミクロナイズされた二酸化マンガン、及び （Ｃ）約１５重量％のポリエチレンバインダー粒。

又は好ましくは次のものからなる組成物から押出しできる。

（ａ）約３０重量％の約５０Ｘ　２００メツシユサイズの活性炭粒、 （ｂ）約５５重量％のミクロナイズされた二酸化マンガン、及び （ｃ）約１５重量％のポリエチレンバインダー粒。

同様に、一般的な水練化用途のための、そして約０．６６〜約０．６８ｇ／ｃｍ ３の密度を有している、押出しされた活性炭フィルターが、次のものからなる組 成物から本発明に従う方法によって押出してきる。

（ａ）約８０重量％〜約８８．５１量％の活性炭粒、（ｂ）約１２．５〜約２０ 重量％の約０．１と約２５０μｍの閏の直径を有するバインダー粒。

そして好ましくは次のものからなる組成から押出してきる。

（ａ）約６５１量％の２０Ｘ５０メツシュ活性炭粒、及び約２０重量％の８０Ｘ 　３２５メツシュ活性炭粒、及び（ｂ）約１５１量％のポリエチレンバインダー 粒。

本発明は活性炭フィルターエレメントの押出しの次の例で説明されるがそれに限 定はされない。

実施例１ ５５重量％のバーナビー（８ａｒｎａｂｙ）サトクリフ（Ｓｕｔｃｌｉｆｆｅ） ココナツシェル活性炭５０Ｘ２００メソシュ粒、３０重量％のミクロナイズ（［ ｖ１１粉砕）されたＭｎＯ２−４００メツシュ粒、及び１５重量％の５１０等級 のポリエチレンバインダー粒（り７ンタムケミカルコーポレーシヨンのＵＳ１デ ィビジョン製）の仕込み混合物を、実質的に均一で安定な集合体混合物が得られ るまで、約５時間６００ボンドロツトでブロウミキサーにューヨーク州シルハー クリークのＳ、ホーズ製）中で混合した。混合物を次に押出機に仕込んだ。

外径２．５インチ、根元１．２５インチのオーガー型の押出機スクリューを３　 ＲＦ’Ｍて回転させた。押出機バレルを環境温度約２０℃に維持する一方、第１ のダイ加熱帯域を３４０゜Ｆ　（１７３℃）に維持し、第２のダイ加熱帯域を３ ８０″’Ｆ（１９４℃）に維持し、冷却帯域を９５°Ｆ（４４℃）に維持した。

ダイは４１４０ステンレス鋼ダイで２．５インチ外径、１８インチ全長のもので 、各加熱及び冷却帯域は長さが６インチである。押出機スクリューはスクリュー の先端にねしこまれた１、２５インチ直径の滑らかな４１４０ステンレス鋼の中 心ロフトを備えており、センターロッドは２．５インチ外径、１．２５インチ内 径の円筒形のフィルターエレメントが押出しされるようにダイの中心にのびてい る。仕込み混合物を製品に団結させるのに十分な背圧を提供するために前に記載 したようなドーナツ型の背圧装置が用いられ、そしてその製品は１分当り約２イ ンチの速度で、そして約０．８４ｇ／ｃｍ３の密度を有するように作られた。

実施例２ １５重量％の−６０メツシユナイロン１１粒、５８重量％のＡＰＣ活性炭＋２Ｘ 　４０メツシユ粒、３５重量％の粘性のハイウェイ）　５ＡＥ３０自動車用潤滑 油及び２重量％のステアリン酸ナトリウムの仕込み混合物を、実質的に均一な仕 込み混合物が得られるまで約３０分間、ブロクミキサー中で激しく混合した。所 望により粘性の潤滑油成分は、例えば、押出し製品によって濾過される潤滑油中 の酸を中和するために、アルカリ土類オキシド等の添加物を含有できる。

混合物は次に押出機に仕込まれた。外径２．８インチ、根元２．０インチのオー ガー型の押出機スクリューを３　ＲＰＭで回転させた。押出機バレルを環境室温 に約２０℃に保つ一方、ダイの単一熱加熱帯域を５００°Ｆ　（２６０℃）に維 持し、冷却帯域を９５′″Ｆ（４４℃）に維持した。ダイは４Ｉ４０ステンレス 鋼製のダイで２．８インチの外径、９インチの全長、６インチの加熱帯域、８イ ンチの冷却帯域のものであった。押出機スクリューはスクリューの先端に捩じ込 まれている２、０インチの直径の滑らかな４１４０ステンレス鋼のセンターロッ ドを備え、そしてセンターロッドは外径２゜８インチ、内径２．０インチの円筒 フィルターエレメントが押出されるようにダイの中心を通ってのびている。炭素 粒を粉砕することなしに仕込み混合物を所望製品に団結させるよう約１０ｐｓｉ の十分な背圧を提供するためにドーナツ型の前に記載したような背圧装置が用い られた。１１品は分当り約１インチの速度で作られ、そして約０．６８８／Ｃ■ ３の密度を有していた。

実施例３ ６５重量％のＴＯＧグレードの２０Ｘ　５０メツシュ活性炭粒、２０重量％のＴ ＯＧグレードの８０Ｘ　３２５メツシュ活性炭粒（ペンシルバニア州ピッツバー グのカルボンカーボンコーポレーション）、及び１５重量％の５１０等級のポリ エチレンバインダー粒（クアンタムケミカルコーポレイションのＵＳ１ディビジ ョン）の仕込み混合物の２０００ボンドのロットをジャケットのついていないプ ロラミキサ−にューヨーク州シルパークリークのＳ、ホーズ１１）中に入れ、約 ８時間激しく混合し、内容物をわずかに加熱させ、実質的に均一な仕込み混合物 が得られるまで行なった。混合物を次に押出機に１仕込んだ、外径２．５インチ 、根元１．２５インチのオーガー型の押出機スクリューを３〜４　ＲＰＮで回転 させた。押出機ノ゛バレルを１４０’Ｆ　（６１”Ｃ）に加熱し、＠１のダイ加 熱帯域を３４０°Ｆ　（１７２℃）に加熱し、第２のダイ加熱帯域を３８０”下 （１９４℃）に加熱し、ダイ冷却帯域を９４°Ｆ（４４℃）に保った。このダイ は４１４０ステンレス鋼製のダイで２．５インチの外径、１８インチの全長、各 加熱及び冷却帯域が６イ゛ンチ長さのものであった。押出機スクリューはスクリ ューの先端に捩じ込まれた１、２５インチ直径の滑らかな４１４’０ステンレス 鋼の中心ロッドを備え、そして中心ロッドは外径２．５インチ、内径１．２５イ ンチの円筒状のフィルターエレメントが形成されるようにダイの中心にのびてい た。約０．６６〜０　、６８　ｇ　ｆｃ　ｍ　”の密度を有する所望の製品に仕 込み混合物を団結させるために十分な背圧を提供するため−１そして約２．５〜 ３．０インチ／分の速度で押出し製品を作るために前に記載したようなドーナツ 型の背圧装置を用いた。

本発明の前記の記載によって当業者は、発明の精神からそれることなしに変更を なし得ることを認めるであろう、従って、本発明の詳細な説明され記載された特 定の具体例に制限するこ゛とは意図していない。

１１１．１１陶　ＰＣＴ八Ｓへ９２１０２８３Ｂフロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、　ＳＥ）、ＪＰ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．約０．１μｍと約２５０μｍの間の直径を有しているバインダー材料の第１ の粒のある量を準備し、該バインダー材料の軟化点よりも実質的に高い軟化点を 有し、約０．１μｍと約３０００μｍの間の直径を有する主材料の第２の粒のあ る量を準備し、 少なくとも混合物の約３重量％の量で該バインダー材料が存在するように、実質 的に均一な混合物にこれらの第１及び第２の粒の量を一緒にし、 押出機バレルから該実質的に均一な混合物を実質的に均一な断面のダイ中に押出 しするが、但し、該断面は押出機バレルの内径の断面積よりも実質的に小さくな いものとし、 該ダイ内の該実質的に均一な混合物を実質的に該バインダー材料の軟化点以上で あるが該主材料の軟化点未満である温度に加熱し、 該ダイ以外から十分な背圧を該ダイ内の加熱された混合物に加えて、該加熱され た混合物を実質的に均質な複合材料に変換し、 該複合材料を該バインダー材料の軟化点以下に急速に冷却して、複合材料をつく り、そして、該ダイから該複合材料を押出し固体複合材製品として押出しするこ とからなる、固体複合材料を押出しする方法。 ２．背圧が押出しされた固体複合材製品に加えられる請求項１に記載の方法。 ３．ダイキャビティー中の加熱された混合物に適用される背圧が約５〜約４００ ｐｓｉの問の圧力である請求項１に記載の方法。 ４．ダイキャビティー中の加熱混合物に加えられる背圧が約２０〜約４００ｐｓ ｉの間の圧力である請求項１に記載の方法。 ５．該実質的に均一な混合物が該バインダー材料の軟化点よりも少なくとも約２ ５℃高い温度に加熱される請求項２に記載の方法。 ６．該実質的に均一な混合物が該バインダー材料の軟化点よりも少なくとも約２ ５℃高い温度に加熱される請求項３に記載の方法。 ７．該実質的に均一な混合物が、 （ａ）約５０〜約７０重量％の活性炭粒、（ｂ）約２７．５重量％〜約３７．５ 重量％の潤滑油、（ｃ）約４．０〜約２２．５重量％の約０．１〜約２５０μｍ の直径を有しているバインダー粒、 そして任意付加的に存在することもあり得る、（ｄ）約３重量％までの固体状態 の滑滑剤を含み、そして、 該活性炭粒がバインダー粒の軟化点よりも少なくとも約２５℃高い軟化点を有し ている請求項１に記載の方法。 ８．該実質的に均一な混合物が、 （ａ）約５８重量％の約１２×４０のメッシュ寸法の活性炭粒、 （ｂ）約３５重量％の潤滑油、 （ｃ）約５重量％の約−６０メッシュのナイロンバインダー粒、 及び、 （ｄ）約２重粒％のステアリン酸ナトリウムからなる請求項７に記載の方法。 ９．該実質的に均一な混合物が、 （ａ）約２０〜約６０重量％の活性炭粒、（ｂ）約２７．５重量％〜約６５重量 ％の少なくとも均一１００メッシュ寸法のミクロナイズ（超微粉砕）された二酸 化マンガン粒、及び （ｃ）約１２．５重量％〜約２２．５重量％の約０．１μｍと約２５０μｍの間 の直径を有しているバインダー粒からなり、該活性炭位が該バインダー粒の軟化 点よりも、少なくとも２５℃高い軟化点を有している請求項１に記載の方法。 １０．該実質的に均一な混合物が、 （ａ）約４５重量％の約５０×２００メッシュ寸法の活性炭粒、 （ｂ）約４０重量％のミクロナイズされた二酸化マンガン、及び （ｃ）約１５重量％のポリエチレンバインダー粒からなり、そして該活性炭粒が 該バインダー粒の軟化点よりも少なくとも約２５℃高い軟化点を有している請求 項９に記載の方法。 １１．該実質的に均一な混合物が、 （ａ）約３０重量％の約５０×２００メッシュ寸法の活性炭粒、 （ｂ）約５５重量％のミクロナイズされた二酸化マンガン、及び （ｃ）約１５重量％のポリエチレンバインダー粒からなり、該活性炭粒が該バイ ンダー粒の軟化点よりも少なくとも約２５℃高い軟化点を有している請求項９に 記載の方法。 １２．該実質的に均一な混合物が、 （ａ）約８０重量％〜約８８．５重量％の活性炭粒、及び（ｂ）約１２．５〜約 ２０重量％の約０．１μｍと約２５０μｍの間の直径を有するバインダー粒から なり、そして該活性炭粒が該バインダー粒の軟化点よりも少なくとも約２５℃高 い軟化点を有している請求項１に記載の方法。 １３．該実質的に均一な混合物が、 （ａ）約６５重量％の２０×５０メッシュの活性炭粒と約２０重量％の８０×３ ２５メッシュの活性炭粒、及び（ｂ）約１５重量％のポリエチレンバインダー粒 からなる請求項１２に記載の方法。 １４．押出しスクリューを収容しており、仕込み物人ロ及び仕込み物出口を有し ている押出機バレル、該押出機バレルの該仕込み物出口に取り付けられており、 入口端、押出し端、及び実質的に均一な断面を有するキャピティーを規定してお り、該断面が押出機バレルの内径の断面よりも実質的に小さくない押出しダイ、 バインダー材料の粒のある量と該バインダー材料の軟化点よりも実質的に高い軟 化点を有している主材料の粒のある量の実質的に均一な混合物を該ダイキャビテ ィーの入口端に強制射出する手段、 該ダイキャビティー内の該混合物を、該バインダー材料の軟化点よりも実質的に 高い温度であるが、該主材料の軟化点未満の温度に加熱する手段、 該ダイキャビティー内の該加熱された混合物に約５〜約４００ｐｓｉの間の圧力 を与える為の、該ダイキャビティーの外部の手段、および 一体的な固体複合材料を形成ざせるために、該ダイキャビティー内の該混合物を 、該バインダー材料の軟化点以下に急速に冷却させる手段、を含んでおり、それ により固体複合材料が該ダイキャビティーから押出される、該実質的に均一な混 合物から固体複合材料を押出し製造する装置。 １５．該圧力を与える手段が、押出しされた固体複合材料に対し背圧力を加える 手段からなる請求項１４に記載の装置。 １６．押出された複合固体材料に対し背圧力を加える手段が、押出された複合固 体材料を取囲んでいる圧縮可能な環状ゴムドーナツからなる請求項１５に記載の 装置。 １７．押出された複合固体材料に対し背圧力を加える手段が、押出された複合固 体材料を取囲んでいる一連の螺旋状のゴムコイルを含む請求項１５に記載の装置 。 １８． （ａ）約５０〜約７０重量％の活性炭粒、（ｂ）約２７．５重量％〜約３７．５ 重量％の潤滑油、（ｃ）約４．０重量％〜約２２．５重量％の約０．１〜約２５ ０μｍの直径を有するバインダー粒、および 任意付加的に存在することもできる、 （ｄ）約３重量％までの固体状態の潤滑剤、の実質的に均一な混合物を含み、該 活性炭粒がバインダー粒の軟化点よりも少なくとも約２５℃高い軟化点を有して いる押出し可能な組成物から形成される、押出された複合固体物品。 １９． （ａ）約５８重量％のメッシュ寸法約１２×４０の活性炭粒、（ｂ）約３５重量 ％の潤滑油、 （ｃ）約５重量％の約−６０メッシュ寸法のナイロンバインダー粒、 及び、 （ｄ）約２重量％のステアリン酸ナトリウム、の実質的に均一な混合物を含む組 成物から形成されるフィルターエレメントである請求項１８の押出された複合固 体物品。 ２０． （ａ）約２０〜約６０重量％の活性炭粒、（ｂ）約２７．５重量％〜約６５重量 ％の少なくとも均一１００メッシュ寸法のミクロナイズされた二酸化マンガン粒 、および （ｃ）約１２．５重量％〜約２２．５重量％の約０．１μｍと約２５０μｍの間 の直径を有するバインダー粒、の実質的に均一な混合物を含み、該活性炭粒が該 バインダー粒の軟化点よりも少なくとも２５℃高い軟化点を有している押出し可 能な組成物から形成される、押出された複合固体物品。 ２１． （ａ）約４５重量％の約５０×２００のメッシュ寸法の活性炭粒、 （ｂ）約４０重量％のミクロナイズされた二酸化マンガン、及び （ｃ）約１５重量％のポリエチレンバインダー粒、の実質的に均一な混合物を含 む組成物から形成されるフィルターエレメントである請求項２０の押出された複 合固体物品る ２２． （ａ）約３０重量％の約５０×２００のメッシュ寸法の活性炭粒、 （ｂ）約５５重量％のミクロナイズされた二酸化マンガン、及び （ｃ）約１５重量％のポリエチレンバインダー粒、の実質的に均一な混合物を含 む組成物から形成されるフィルターエレメントである請求項２０の押出された複 合固体物品。 ２３． （ａ）約８０重量％〜約８８．５重量％の活性炭粒、（ｂ）約１２．５〜約２０ 重量％の約０．１μｍと約２５０μｍの間の直径を有しているバインダー粒、 の実質的に均一な混合物を含み、該活性炭粒が該バインダー粒の軟化点より少な くとも約２５℃高い軟化点を有している、押出し可能な組成物から形成される押 出された複合固体物品。 ２４． （ａ）約６５重量％の２０×５０メッシュの活性炭粒および約２０重量％の８０ ×３２５メッシュの活性炭粒と、（ｂ）約１５重量％のポリエチレンバインダー 粒との実質的に均一な混合物を含む組成物から形成されるフィルターエレメント である請求項２３に記載の押出された複合固体物品。 ２５． （ａ）約５０〜約７０重量％の活性炭粒、（ｂ）約２７．５重量％〜約３７．５ 重量％の潤滑油、（ｃ）約４．０重量％〜約２２．５重量％の約０．１μｍない し約２５０μｍの直径を有しているバインダー粒、および任意付加的に存在する こともあり得る、（ｄ）約３重量％までの固体状態の潤滑剤、の実質的に均一な 混合物を含み、該活性炭粒が該バインダー粒の軟化点よりも少なくとも約２５℃ 高い軟化点を有している 組成物。 ２６． （３）約５８重量％の約１２×４０メッシュ寸法の活性炭粒、（ｂ）約３５重量 ％の潤滑油、 （ｃ）約５重量％の約−６０メッシュ寸法のナイロンバインダー粒、 及び、 （ｄ）約２重量％のステアリン酸ナトリウム、の実質的に均一な混合物を含む請 求項２５に記載の組成物。 ２７． （ａ）約２０〜約６０重量％の活性炭粒、（ｂ）約２７．５重量％〜約６５重量 ％の少なくとも約−１００メッシュ寸法のミクロナイズされた二酸化マンガン粒 、および （ｃ）約１２．５重量％〜約２２．５重量％の約０．１μｍと約２５０μｍの間 の直径を有するバインダー粒、の実質的に均一な混合物を含み、該活性炭粒が該 バインダー粒の軟化点よりも少なくとも２５℃高い軟化点を有している組成物。 ２８． （８）約４５重量％の約５０×２００のメッシュ寸法の活性炭粒、 （ｂ）約４０重量％のミクロナイズされた二酸化マンガン、及び （ｃ）約１５重量％のポリエチレンバインダー粒、の実質的に均一な混合物を含 む請求項２７に記載の組成物。 ２９． （８）約３０重量％の約５０×２００のメッシュ寸法の活性炭粒、 （ｂ）約５５重量％のミクロナイズされた二酸化マンガン、及び （ｃ）約１５重量％のポリエチレンバインダー粒、の実質的に均一な混合物を含 む請求項２７に記載の組成物。 ３０． （ａ）約８０重量％〜約８８．５重量％の活性炭粒、（ｂ）約１２．５〜約２０ 重量％の約０．１μｍと約２５０μｍの間の直径を有するバインダー粒、 の実質的に均一な混合物を含み、該活性炭粒が該バインダー粒の軟化点より少な くとも約２５℃高い軟化点を有している組成物。 ３１． （ａ）約６５重量％の２０×５０メッシュの活性炭粒と約２０重量％の８０×３ ２５メッシュの活性炭粒、および（ｂ）約１５重量％のポリエチレンバインダー 粒、の実質的に均一な混合物を含む請求項３０に記載の組成物。