JPH0663337A - Adsorbent material and sheetlike adsorbent material - Google Patents
Adsorbent material and sheetlike adsorbent materialInfo
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- JPH0663337A JPH0663337A JP4214874A JP21487492A JPH0663337A JP H0663337 A JPH0663337 A JP H0663337A JP 4214874 A JP4214874 A JP 4214874A JP 21487492 A JP21487492 A JP 21487492A JP H0663337 A JPH0663337 A JP H0663337A
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- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は活性炭に匹敵する高い吸
着能力を有する、合成高分子から得られた吸着材および
シート状吸着材に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an adsorbent obtained from a synthetic polymer and a sheet-shaped adsorbent having a high adsorption capacity comparable to that of activated carbon.
【0002】[0002]
【従来の技術】活性炭及び活性炭素繊維等の無機系多孔
体は、その高い比表面積を利用し吸着剤として利用され
ている。特に繊維形態を持つ活性炭素繊維は、ペーパ
ー,フェルトに代表されるシート状物に加工されること
で多くの分野で使用されている。しかしながら、活性炭
及び活性炭素繊維は強度が弱く、振動等により粉末化し
粉塵が発生することが知られている。特に活性炭及び活
性炭素繊維からの粉塵は電気伝導性を持つため、電子機
器に付着した場合故障や誤動作等の重大な問題を引き起
こす可能性を持っている。このため精密機器の周辺やク
リーンルーム等では活性炭及び活性炭素繊維等の無機系
多孔体は、従来使用できなかった。また活性炭系吸着材
はその表面の官能基量が極めて小さく、さらに化学的に
極めて安定であるため官能基を後から付与する事も困難
であったため、高い比表面積を持つにもかかわらずイオ
ン性物質の吸着能力は小さかった。またさらに気相での
ガス成分の吸着において、活性炭系吸着材は気相中の相
対湿度が約50%を超えると活性炭は高い吸湿性を示
し、水蒸気を優先吸着するためガス成分の吸着性能が大
きく低下する問題も存在していた。2. Description of the Related Art Inorganic porous materials such as activated carbon and activated carbon fibers are used as adsorbents because of their high specific surface area. In particular, activated carbon fibers having a fiber form are used in many fields by being processed into a sheet-shaped material typified by paper and felt. However, it is known that activated carbon and activated carbon fibers have low strength and are powdered by vibration or the like to generate dust. In particular, since dust from activated carbon and activated carbon fiber has electrical conductivity, it may cause serious problems such as failure and malfunction when attached to electronic equipment. For this reason, inorganic porous materials such as activated carbon and activated carbon fibers cannot be conventionally used around precision instruments or in clean rooms. In addition, the amount of functional groups on the surface of activated carbon-based adsorbents is extremely small, and since it is chemically extremely stable, it was difficult to add functional groups afterwards, so even though it has a high specific surface area, it is ionic. The adsorption capacity of the substance was small. Further, in the adsorption of gas components in the gas phase, the activated carbon-based adsorbent exhibits high hygroscopicity when the relative humidity in the gas phase exceeds about 50%, and the adsorption performance of the gas components is improved because the activated carbon preferentially adsorbs water vapor. There was also a problem of significant decline.
【0003】これに対し、特開昭61−69816,特
開昭55−18297に代表されるようなマクロレティ
キュラー(macroreticular )構造を有する多孔性共重合
体からなる粒状の吸着材がに知られており、東独特許D
D249703では1500m2 /gを超える高い比表
面積を持つ多孔性共重合体粒状物が合成されている。ま
た、これらの多孔性共重合体は、表面官能基の付与によ
り比較的容易に親水性から疎水性まで表面状態をコント
ロールできる利点を有している。しかしながら上記多孔
性共重合体は懸濁重合法で合成されるため、従来粒状物
しか合成できなかった。このため、上記粒状の吸着材を
ペーパー,フェルト,不織布等のシート状吸着材に加工
した場合、粒状の吸着材の脱落が問題となりその使用は
極めて困難であった。さらに、上記粒状の吸着材は架橋
構造を持つため、比較的高い強度と耐熱性を持つという
利点を有するが、加熱による溶融が不可能でありまた溶
媒に対して不溶性である。このため上記架橋性樹脂を紡
糸し繊維化することは極めて困難であった。On the other hand, a granular adsorbent made of a porous copolymer having a macroreticular structure, as represented by JP-A-61-69816, JP-A-55-18297, is known. And German patent D
In D249703, porous copolymer particles having a high specific surface area of more than 1500 m 2 / g are synthesized. In addition, these porous copolymers have an advantage that the surface state can be controlled from hydrophilic to hydrophobic relatively easily by providing a surface functional group. However, since the above-mentioned porous copolymer is synthesized by the suspension polymerization method, only granular materials can be conventionally synthesized. Therefore, when the above-mentioned granular adsorbent is processed into a sheet-shaped adsorbent such as paper, felt, and non-woven fabric, the granular adsorbent comes off and its use is extremely difficult. Further, since the above-mentioned granular adsorbent has a crosslinked structure, it has the advantage of having relatively high strength and heat resistance, but it cannot be melted by heating and is insoluble in the solvent. Therefore, it has been extremely difficult to spin the above crosslinkable resin into fibers.
【0004】上記に対し、特開平2−84545ではポ
リスチレン等の直鎖状高分子を紡糸した後、後架橋によ
り多孔化を行っており、642m2 /gの多孔性樹脂繊
維を得ている。しかしながら、その表面積は前述の粒状
物に比べ大きく劣っている。これは、モノマーの重合段
階から多孔化を開始する粒状の多孔性樹脂の方が、直鎖
状高分子の紡糸後に架橋する多孔性樹脂繊維より、比表
面積の点で有利であることを示している。さらに、純ポ
リスチレンによる繊維をを出発原料とし多孔化した場
合、直鎖状高分子であるポリスチレンの強度が非常に低
いためその製造において十分な攪拌処理ができず生産性
が非常に低い合成方法であった。また複合紡糸等により
ポリスチレンをポリプロピレン等の物質で補強し実用的
な強度を確保した場合ポリスチレンの1/2重量以上の
大量の補強材が必要であり、補強材自身は吸着性能を持
たないため吸着材の相対的な吸着性能の低下を招いてい
た。On the other hand, in Japanese Patent Laid-Open No. 2-84545, a linear polymer such as polystyrene is spun and then post-crosslinked to make it porous to obtain 642 m 2 / g of porous resin fiber. However, its surface area is much inferior to that of the above-mentioned granular material. This shows that the granular porous resin that starts porosification from the polymerization step of the monomer is more advantageous in terms of specific surface area than the porous resin fiber that is crosslinked after the linear polymer is spun. There is. In addition, when fibers made from pure polystyrene are used as a starting material and made porous, the strength of polystyrene, which is a linear polymer, is extremely low, so sufficient agitation cannot be performed in its production, and the productivity is very low. there were. When polystyrene is reinforced with a substance such as polypropylene by composite spinning to secure practical strength, a large amount of reinforcing material equal to or more than 1/2 weight of polystyrene is required. This has caused a decrease in the relative adsorption performance of the material.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来の活性炭に代表さ
れる無機系多孔体においては、その強度が低く粉末化し
易く利用分野が限定されている、さらに官能基の付与も
容易ではなく非吸着物質も限定されている。また有機樹
脂系の多孔体においては、粒状物では比較的高比表面積
の物が合成可能であるが、繊維状のものでは工業的生産
性が低く且つ比表面積の低い物しか得られていなかっ
た。このため、各種形状に加工することが容易であるパ
ルプや繊維の形態を持ち且つ高い強度と高比表面積を持
つ有機樹脂系の吸着材が必要とされており、さらにこれ
らの吸着材を利用したシート状の吸着材が必要とされて
いた。In the conventional inorganic porous materials typified by activated carbon, the strength thereof is low and the powder is easily pulverized and the field of use thereof is limited. Further, it is not easy to add a functional group and it is a non-adsorbed substance. Is also limited. In addition, in the organic resin-based porous material, it is possible to synthesize a granular material having a relatively high specific surface area, but a fibrous material has low industrial productivity and only a low specific surface area was obtained. . Therefore, there is a need for organic resin-based adsorbents that have the form of pulp or fibers that can be easily processed into various shapes, and that have high strength and high specific surface area. Further, these adsorbents were used. A sheet of adsorbent was needed.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、パルプ又は短
繊維の表面に、モノビニル単量体とポリビニル単量体か
らなるマクロレティキュラー(macroreticular)構造を
有する共重合体が固定化されていることを特徴とする吸
着材。According to the present invention, a copolymer having a macroreticular structure composed of monovinyl monomers and polyvinyl monomers is immobilized on the surface of pulp or short fibers. An adsorbent characterized by that.
【0007】さらに本発明は、上記吸着材を100〜5
0重量%含有することを特徴とするシート状吸着材であ
る。Further, in the present invention, the adsorbent is used in an amount of 100 to 5
The sheet-shaped adsorbent is characterized by containing 0% by weight.
【0008】本発明における、マクロレティキュラー
(macroreticular)構造とは、ゲル型構造にとは対照的
に微小球体の隙間に真の細孔が形成されたものであり微
小球は30〜300Åの直径を有する。またその平均細
孔径は8〜500Å、好ましくは10〜100Å、更に
好ましくは15〜50Åである。In the present invention, the macroreticular structure is a structure in which true pores are formed in the spaces between the microspheres, in contrast to the gel-type structure, and the microspheres have a diameter of 30 to 300Å. Have. The average pore diameter is 8 to 500Å, preferably 10 to 100Å, more preferably 15 to 50Å.
【0009】本発明における吸着材は、ろ過等による分
離が容易であり、かつ吸着素子となる多孔性共重合体の
飛散が生じにくい利点を持つことから、そのままの形状
で使用することも可能である。さらに湿式,乾式の抄
紙,不織布化等により容易にシート状に加工できるため
シート状吸着材として利用することが可能である。本シ
ート状吸着材は、ハンドリング性が高く、吸着材の脱落
つまり多孔性共重合体の脱落が生じにくい特徴を持って
いる。シート状吸着材は、そのまま平面状で使用した
り、ハニカム形状等の各種の形状に加工することで幅広
い用途に使用が可能である。Since the adsorbent in the present invention has the advantages that it can be easily separated by filtration and the porous copolymer that serves as an adsorbing element is less likely to be scattered, it can be used as it is. is there. Furthermore, it can be used as a sheet-shaped adsorbent because it can be easily processed into a sheet by wet or dry papermaking, making it into a non-woven fabric, and the like. The sheet-shaped adsorbent has a high handling property and is characterized in that the adsorbent does not drop off, that is, the porous copolymer does not drop off. The sheet-shaped adsorbent can be used for a wide range of purposes by using it in a flat shape as it is or by processing it into various shapes such as a honeycomb shape.
【0010】上記吸着材及びシート状吸着材は、家庭用
浄水器に代表される水浄化や廃液処理等で用のフィルタ
ーとして各種有機物成分,悪臭成分等の除去に使用でき
る。さらに重要な用途として、粉末等の脱落が少ない,
水分吸着が極めて小さい,化学的に官能基の付与が容易
である,焼却処理が容易,白色または淡い色であるため
見た目に清潔感がある、さらに活性炭及び活性炭素繊維
が示すような触媒活性を持たない等の特徴を利用し、気
相系での各種ガス成分の吸着材として利用が可能であ
る。具体的用途の例としてはガス吸着用マスク,クリー
ンルームや空調機等で空気清浄用の各種フィルターとし
て利用が可能であり、ビニル系化合物,シクロヘキサノ
ンに代表されるケトン系化合物,各種アルコール等の酸
化や分解が起こり易い溶剤ガスを変質させずに吸着回収
することが可能である。この他、活性炭や活性炭素繊維
が従来使用されてきた気相系の幅広い吸着分野にその代
替品として使用する事が可能である。The adsorbent and the sheet-shaped adsorbent can be used as filters for water purification and waste liquid treatment represented by household water purifiers to remove various organic substances and malodorous components. As an even more important application, there is little loss of powder,
It has very little water adsorption, it is easy to give functional groups chemically, it is easy to incinerate, it has a white or pale color and it has a clean appearance, and it has the catalytic activity shown by activated carbon and activated carbon fibers. It can be used as an adsorbent for various gas components in a gas phase system by utilizing the characteristics such as not having it. As a specific example of the application, it can be used as a gas adsorption mask, various filters for cleaning air in a clean room, an air conditioner, etc., and can be used for oxidation of vinyl compounds, ketone compounds represented by cyclohexanone, various alcohols, etc. It is possible to adsorb and recover a solvent gas that is easily decomposed without degrading it. In addition, activated carbon or activated carbon fiber can be used as a substitute for a wide range of gas-phase adsorption fields where conventionally used.
【0011】本発明におけるパルプとは、フィブリル構
造を持つ繊維状物である。重合工程において、上記パル
プの表面はモノビニル重合体及びポリビニル重合体に十
分密着できる状態にあることが必要であり、パルプの表
面がモノビニル単量体及びポリビニル単量体と親和性を
持つ事が重要である。上記特性を持ち且つ機械的強度が
十分な素材であれば、パルプの素材としては特に限定す
るものではないが、ポリエチレンやポリプロピレン等の
ポリオレフィン樹脂,ケブラーに代表される芳香族ポリ
アミド等が特に有効であり、セルロースやポリビニルア
ルコール等の親水性の高い素材によるパルプは不適当で
ある。親水性の目安として、ESCAによる酸素/炭素
比(O/C比)が30以下であることが望ましい。O/
C比が大きい素材は、一般的に親水性が高く本発明には
適していない。O/C比は、ポリオレフィン系の素材で
は5以下,芳香族ポリアミドでは20以下で使用可能で
あるが、ポリビニルアルコール系の素材では40以上の
値を示し使用が困難である。The pulp in the present invention is a fibrous material having a fibril structure. In the polymerization step, the surface of the pulp needs to be in a state in which it can be sufficiently adhered to the monovinyl polymer and the polyvinyl polymer, and it is important that the surface of the pulp has affinity with the monovinyl monomer and the polyvinyl monomer. Is. The pulp material is not particularly limited as long as it is a material having the above characteristics and sufficient mechanical strength, but a polyolefin resin such as polyethylene or polypropylene, an aromatic polyamide typified by Kevlar, or the like is particularly effective. However, pulp made of highly hydrophilic materials such as cellulose and polyvinyl alcohol is not suitable. As a measure of hydrophilicity, the oxygen / carbon ratio (O / C ratio) by ESCA is preferably 30 or less. O /
A material having a large C ratio is generally highly hydrophilic and not suitable for the present invention. The O / C ratio can be used at 5 or less for polyolefin-based materials and at 20 or less for aromatic polyamides, but it is difficult to use it at a value of 40 or more for polyvinyl alcohol-based materials.
【0012】本発明における短繊維も、上記パルプと同
様の特性を持つものであれば、その材質としては特に限
定するものではないが、ポリエチレンやポリプロピレン
等のポリオレフィン樹脂,ケブラーに代表される芳香族
ポリアミド等の有機物の他ガラス繊維,アルミナ繊維等
の疎水性を持つ無機系繊維も有効である。また上記パル
プと上記短繊維を併用する事も非常に有効であり、形態
の異なる両者を併用する事により隙間の少ない高密度の
シート等に加工できる利点が存在する。The short fiber in the present invention is not particularly limited as to the material as long as it has the same characteristics as the above pulp, but the polyolefin resin such as polyethylene or polypropylene, and the aromatic represented by Kevlar. In addition to organic materials such as polyamide, hydrophobic inorganic fibers such as glass fiber and alumina fiber are also effective. Further, it is also very effective to use the above pulp and the above short fibers together, and there is an advantage that by using both of them having different forms, it is possible to process into a high density sheet or the like with few gaps.
【0013】パルプ及び短繊維の繊維長が短すぎた場合
は、先に示した繊維形態が持つ特徴を生かすことが出来
ない。このため繊維長は0.5mm以上、50mm以下
好ましくは1mm以上、10mm以下で且つそのアスペ
クト比(繊維長/繊維径)が3以上であることが望まし
い。また、シート状に加工する場合では、繊維長が長す
ぎると加工性が悪くなるため、湿式抄紙では50mm以
下、1mm以上,乾式抄紙やフェルト加工では100m
m以下、1mm以上であることが望ましい。なお、パル
プの繊維長とは、フィブリル化した繊維の先端から測定
したパルプが持つ最大の長さを示す。If the fiber length of pulp and staple fibers is too short, the characteristics of the above-mentioned fiber form cannot be utilized. Therefore, it is desirable that the fiber length is 0.5 mm or more and 50 mm or less, preferably 1 mm or more and 10 mm or less, and the aspect ratio (fiber length / fiber diameter) is 3 or more. Further, in the case of processing into a sheet shape, if the fiber length is too long, the processability deteriorates. Therefore, in wet papermaking, 50 mm or less, 1 mm or more, and in dry papermaking or felting, 100 m
It is preferably m or less and 1 mm or more. The fiber length of pulp means the maximum length of pulp measured from the tip of fibrillated fiber.
【0014】本発明における、モノビニル単量体とは、
スチレン及びスチレン誘導体例えばクロロメチルスチレ
ン,メチルスチレン、αメチルスチレン、エチルスチレ
ン、ジメチルスチレンなどのジアルキルスチレン等が最
適である。この他、アクリル酸エステル、メタアクリル
酸エステル等も有効に使用できる。In the present invention, the monovinyl monomer means
Styrene and styrene derivatives such as dialkylstyrenes such as chloromethylstyrene, methylstyrene, α-methylstyrene, ethylstyrene and dimethylstyrene are most suitable. In addition, acrylic acid ester, methacrylic acid ester and the like can be effectively used.
【0015】本発明における、ポリビニル単量体は重合
時に架橋剤としての働きを持つ。ジビニルベンゼン(4
5重量%未満のエチルビニルベンゼンを含む商業的に入
手しうるジビニルベンゼン)が最適であり、トリビニル
ベンゼン、ジアリルフタレート、N,N’−メチレンビ
スアクリルアミド、トリアリルイソシアヌレート、アル
キレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコ
ールジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタク
リレート、アルキレングリコールジメタクリレート、ト
リメチロールアルカントメタクリレート、テトラメチル
アルカントメタクリレート、ポリプロピレングリコール
ジメタクリレート、アルキレングリコールジビニルエー
テル、ポリエチレングリコール、ジビニルエーテル等が
有効に使用できる。In the present invention, the polyvinyl monomer functions as a crosslinking agent during polymerization. Divinylbenzene (4
Commercially available divinylbenzenes containing less than 5% by weight of ethylvinylbenzene are most suitable, such as trivinylbenzene, diallyl phthalate, N, N'-methylenebisacrylamide, triallyl isocyanurate, alkylene glycol diacrylates, Polyethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, alkylene glycol dimethacrylate, trimethylol alkant methacrylate, tetramethyl alkant methacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, alkylene glycol divinyl ether, polyethylene glycol, divinyl ether and the like can be effectively used.
【0016】本発明における、多孔性共重合体の固定化
の方法は、基体材料であるパルプ又は単繊維の表面にモ
ノビニル単量体とポリビニル単量体の混合物を付着させ
た状態で重合させることにより、基体表面に固定化する
方法が最も優れている。この場合、多孔性共重合体は、
パルプ又は短繊維にシシカバブ状(shish-kebab)、つま
りパルプ又は短繊維が多孔性共重合体をくし刺しした構
造を取るため、固定化の度合いが高く吸着素子である多
孔性共重合体が非常に脱落しにくい優れた利点を持って
いる。The method of immobilizing the porous copolymer in the present invention is to polymerize with a mixture of a monovinyl monomer and a polyvinyl monomer attached to the surface of pulp or monofilament which is a base material. Therefore, the method of immobilizing on the substrate surface is the most excellent. In this case, the porous copolymer is
Since the pulp or short fibers have a shish-kebab structure, that is, the pulp or short fibers have a structure in which the porous copolymer is combed and stabbed, the degree of immobilization is high and the porous copolymer, which is an adsorption element, is extremely It has an excellent advantage that it is hard to fall off.
【0017】さらにパルプ又は短繊維の表面への固定化
処理の後、膨潤化し後架橋を行うことにより、表面積が
さらに高められた吸着材を製造することが可能である。
つまり多孔性共重合体をパルプ又は短繊維の表面に固定
化した後、多孔性共重合体を膨潤する有機溶剤中に浸漬
し、後架橋処理により膨潤構造を固定化し多孔性を高め
表面積の増大を計る方法である。膨潤構造を固定化する
後架橋処理としては、多孔性共重合体が官能基として有
するクロロメチル基(−CH2 Cl)を利用し、フリー
デルクラフト触媒例えば塩化亜鉛,塩化錫,塩化アルミ
ニウム等の存在下、求核反応により後架橋処理を行う方
法が有効である。クロロメチル基は、クロロメチルスチ
レン等を使用し単量体の段階から導入する方法、重合を
行った後に特開昭52−81395,特開昭52−12
1693等に示された手法によりクロロメチル基を導入
する方法、多孔性共重合体に官能基として導入しておい
たメチル基(−CH3 )を塩素化する方法等いずれの方
法でも有効である。また上記と同様の膨潤処理を施した
後、特開平2−84545で示されたような方法によ
り、ホルマリン又はパラルムアルデヒドを利用し、膨潤
状態を固定化する後架橋処理を行うことも表面積を高め
るのに有効である。また、硫黄または硫黄同族体等の架
橋剤の使用や、多孔性共重合体の官能基を利用した反応
など、上記同様の膨潤状態を固定化する反応であれば、
本発明の後架橋処理として使用することが可能である。
上記各種の後架橋処理に関しては「架橋剤ハンドブッ
ク」(山下晋三,大成社,昭和56年出版)に詳細に示
されている。Further, it is possible to produce an adsorbent having a further increased surface area by immobilizing the pulp or short fibers on the surface and then swelling and post-crosslinking.
That is, after immobilizing the porous copolymer on the surface of pulp or short fibers, it is immersed in an organic solvent that swells the porous copolymer, and the post-crosslinking treatment fixes the swollen structure to increase the porosity and increase the surface area. Is a method of measuring. As the post-crosslinking treatment for fixing the swelling structure, a chloromethyl group (—CH 2 Cl) that the porous copolymer has as a functional group is used, and a Friedel-Craft catalyst such as zinc chloride, tin chloride, or aluminum chloride is used. A method of performing post-crosslinking treatment by a nucleophilic reaction in the presence is effective. The chloromethyl group is introduced from the monomer stage by using chloromethylstyrene or the like, or after polymerization, JP-A-52-81395, JP-A-52-12.
Any method such as a method of introducing a chloromethyl group by the method shown in 1693 or a method of chlorinating a methyl group (—CH 3 ) introduced as a functional group into the porous copolymer is effective. . Further, after performing the same swelling treatment as described above, the surface area can also be increased by carrying out a post-crosslinking treatment for fixing the swollen state by using formalin or pararumaldehyde by the method as disclosed in JP-A-2-84545. It is effective for Further, if a reaction for fixing a swelled state similar to the above, such as the use of a crosslinking agent such as sulfur or a sulfur homolog, or a reaction utilizing the functional group of the porous copolymer,
It can be used as the post-crosslinking treatment of the present invention.
The various post-crosslinking treatments are described in detail in "Crosslinking Agent Handbook" (Shinzo Yamashita, Taiseisha, 1981).
【0018】上記後処理においては、使用する有機溶剤
に溶解しない素材を有するパルプ又は短繊維が使用され
ている事が重要である。溶解し易い素材を特に使用した
い場合には予めその素材が有機溶剤に対し不溶化になる
ような処理、つまり表面保護や架橋等の処理を行う事が
必要である。In the above-mentioned post-treatment, it is important to use pulp or short fibers having a material which is not soluble in the organic solvent used. When it is desired to use a material that is easily dissolved, it is necessary to previously perform a treatment for making the material insoluble in an organic solvent, that is, a treatment such as surface protection or crosslinking.
【0019】本発明における、吸着材の比表面積は特に
限定されないが、比表面積が小さすぎた場合吸着容量の
不足を招くことから、300m2 /g以上が望ましい。
またその平均細孔径は、8〜500Å、好ましくは10
〜100Å、さらに望ましくは15〜50Åの範囲であ
る。吸着材の細孔は、固定化された多孔性共重合体又は
さらに多孔性を後処理で高めた多孔性共重合体が持つ細
孔に相当する。細孔径が小さすぎる場合には吸着容量の
低下を招き、大きすぎる場合には吸着材からの脱離が容
易となりこの場合も同様に吸着容量、つまり吸着材単位
重量当たりの平衡吸着量の低下を招く。担体繊維(パル
プ又は短繊維)は吸着に寄与する細孔を実質的にもた
ず、前記比表面積及び平均細孔径は担体繊維こみの値を
意味している。The specific surface area of the adsorbent in the present invention is not particularly limited, but if the specific surface area is too small, the adsorption capacity will be insufficient, so that it is preferably 300 m 2 / g or more.
The average pore diameter is 8 to 500Å, preferably 10
˜100Å, more preferably 15 to 50Å. The pores of the adsorbent correspond to the pores of the immobilized porous copolymer or the porous copolymer whose porosity is increased by post-treatment. If the pore size is too small, the adsorption capacity will be reduced, and if it is too large, desorption from the adsorbent will be easy, and in this case as well, the adsorption capacity, that is, the equilibrium adsorption amount per unit weight of the adsorbent, will be reduced. Invite. The carrier fiber (pulp or short fiber) does not substantially have pores that contribute to adsorption, and the specific surface area and the average pore diameter mean the values of the carrier fiber dust.
【0020】本発明における、パルプ又は短繊維の使用
量が少なすぎた場合固定化されていない多孔性共重合体
が生じるため望ましくない、逆にパルプ又は短繊維の使
用量が多すぎる場合吸着作用のない成分が増大すること
となり単位重量当たりの吸着量が低下し望ましくない。
吸着材中のパルプと短繊維の合計量の占める割合、つま
り〔(パルプ重量+短繊維重量)/吸着材総重量〕×1
00(%)は0.5%〜30%の範囲にある事が望まし
い。In the present invention, when the amount of pulp or short fibers used is too small, unfixed porous copolymer is produced, which is not desirable. On the contrary, when the amount of pulp or short fibers used is too large, an adsorption effect is obtained. It is not desirable because the amount of non-existent components increases and the adsorption amount per unit weight decreases.
Proportion of the total amount of pulp and short fibers in the adsorbent, that is, [(pulp weight + short fiber weight) / total adsorbent weight] x 1
00 (%) is preferably in the range of 0.5% to 30%.
【0021】本発明における、単量体総量(モノビニル
単量体+ポリビニル単量体)中のポリビニル単量体が占
める割合であるポリビニル単量体含有率(重量%)は、
以下の範囲にあることが望ましい。請求項2の範囲の後
処理を施す場合、ポリビニル単量体の割合が多すぎた場
合は、後処理による表面積の増加の割合が小さくなり、
結果として表面積が相対的に小さくなるため望ましくな
い。このためポリビニル単量体含有率は、0.1〜50
%の範囲にある事が望ましい。ポリビニル単量体含有率
が0.1%以下の場合は、膨潤処理において多孔性共重
合体が有機溶剤に溶解してしまい望ましくない。In the present invention, the polyvinyl monomer content (% by weight), which is the proportion of polyvinyl monomers in the total amount of monomers (monovinyl monomer + polyvinyl monomer), is
The following range is desirable. When the post-treatment in the range of claim 2 is performed and the proportion of the polyvinyl monomer is too high, the rate of increase in the surface area due to the post-treatment becomes small,
As a result, the surface area is relatively small, which is not desirable. Therefore, the polyvinyl monomer content is 0.1 to 50.
It is desirable to be in the range of%. When the content of the polyvinyl monomer is 0.1% or less, the porous copolymer is dissolved in the organic solvent during the swelling treatment, which is not desirable.
【0022】逆に上記のような後処理を施さない場合
は、ポリビニル単量体含有率は比較的多い場合が表面積
を高くする点で有利であるが、必要以上に多すぎた場合
細孔径が大きくなりすぎ望ましい細孔径よりはずれる問
題が生じる。このため、30〜85%の範囲にある事が
望ましい。On the contrary, when the above-mentioned post-treatment is not carried out, it is advantageous in that the polyvinyl monomer content is relatively high in order to increase the surface area, but when it is more than necessary, the pore diameter becomes large. There is a problem that it becomes too large and deviates from the desired pore size. For this reason, it is desirable to be in the range of 30 to 85%.
【0023】本発明の請求項2におけるシート状吸着材
は、モノビニル単量体とポリビニル単量体からなるマク
ロレティキュラー構造を有する共重合体が担体繊維(パ
ルプ又は短繊維)の表面に固定化されている請求項1の
吸着材のみによるシート、他の繊維との混合シート、吸
着材と接着成分とによるシートを意味する。本発明の請
求項1の吸着材と他の繊維あるいは接着成分とによるシ
ート状吸着材の場合の本発明の請求項1の吸着材の含有
量は50重量%まで好ましくは30重量%までである。
前記接着成分としてはポリビニルアルコール繊維や低融
点の熱可塑性繊維例えばポリエチレン、ポリプロピレ
ン、改質ポリエステルのようなホットメルト性をもつ繊
維あるいはホットメルト性をもつ粉末熱可塑性樹脂であ
る。好ましいシート状吸着材の態様は本発明の請求項1
に記載の吸着材95〜70重量%と接着性繊維5〜30
重量%の混合シート状接着材である。シート化の方法と
しては、抄紙時に水を使用する湿式抄紙が最も望まし
く、必要に応じてバインダーや粘剤を添加し抄紙を行
う。また水を使用しないシート化法である、乾式抄紙,
不織布化もシート化法として有効である。In the sheet-shaped adsorbent according to claim 2 of the present invention, a copolymer having a macroreticular structure composed of a monovinyl monomer and a polyvinyl monomer is immobilized on the surface of a carrier fiber (pulp or short fiber). The sheet made of only the adsorbent according to claim 1, a sheet mixed with other fibers, and the sheet made of the adsorbent and the adhesive component. In the case of a sheet-shaped adsorbent comprising the adsorbent according to claim 1 of the present invention and another fiber or an adhesive component, the content of the adsorbent according to claim 1 of the present invention is up to 50% by weight, preferably up to 30% by weight. .
The adhesive component is polyvinyl alcohol fiber or thermoplastic resin having a low melting point, for example, fiber having hot melt property such as polyethylene, polypropylene or modified polyester, or powdered thermoplastic resin having hot melt property. A preferred embodiment of the sheet-shaped adsorbent is claim 1 of the present invention.
95-70% by weight of adsorbent and 5-30 adhesive fibers
It is a mixed sheet adhesive material with a weight percentage. As a method of forming a sheet, a wet papermaking method using water at the time of papermaking is most preferable, and a binder or a sticking agent is added as necessary to perform papermaking. Also, dry papermaking, which is a sheeting method that does not use water,
Non-woven fabric is also effective as a sheeting method.
【0024】本発明におけるシート状吸着材の、目付け
量や厚みが高すぎた場合、有効に働く吸着材の割合が減
少する可能性があり、逆に目付け量や厚みが高すぎた場
合、強度の低下があるためハンドリング性が低下する。
上記理由により、目付け量は10〜300g/m2 であ
り、かつ厚みは0.1〜2.5mmの範囲にあることが
望ましい。またハンドリング性に問題なく使用できる強
度の目安として、引っ張り強度で、0.1kg重/cm
以上であることが望ましい。If the basis weight or thickness of the sheet-shaped adsorbent of the present invention is too high, the proportion of the adsorbent that works effectively may decrease. Conversely, if the basis weight or thickness is too high, the strength The handling property is deteriorated due to the decrease of
For the above reasons, the basis weight is preferably 10 to 300 g / m 2 and the thickness is preferably in the range of 0.1 to 2.5 mm. As a measure of strength that can be used without any problems in handling, the tensile strength is 0.1 kgf / cm.
The above is desirable.
【実施例】以下実施例をあげて、本発明を説明する。The present invention will be described with reference to the following examples.
【0025】実施例1 攪拌機、水冷式還流冷却管、温度計、窒素導入管を備え
た2lの4つ口フラスコに、あらかじめ10倍量の純水
及びメタノールで洗浄後乾燥しておいたポリプロピレン
製合成パルプ(ディック・ハーキュレス株式会社−パル
ペックス,繊維長1.9mm)5g、脱イオン水750
g、分散剤としてポリビニルアルコール(重合度n=5
00,ケン化度88mol%)1gを攪拌混合し十分に
分散させておく。さらに窒素ガスを流した状態で、スチ
レンモノマー(純度97%)10g,ジビニルベンゼン
(純度55%,不純物としてエチルビニルベンゼン含
有)90g、重合開始剤である過酸化ベンゾイル(純度
75%,25%含水物)7g及び多孔化剤であるトルエ
ン150gを投入し、そのまま20分間攪拌した後、オ
イルバスを用いフラスコ内の温度が80℃になるように
攪拌状態で加熱しそのまま8時間保持した。ろ過した
後、1000ccの純水で水洗を行い再びろ過を行っ
た。サンプルを再び上記の4つ口フラスコに移し、メタ
ノール1000ccと共に加熱し、メタノールの還流温
度で5時間還流し、多孔化剤であるトルエンをメタノー
ルに置換した。サンプルをろ別した後、60℃,10m
mHgでの真空乾燥によりメタノールを除去した。得ら
れたサンプルにおいて、多孔性共重合体はその粒子の中
をパルプの繊維が貫くシシカバブ状(shish-kebab)でパ
ルプに固定されており、吸着素子である多孔性共重合体
粒子の脱落は、ほとんどなかった。比表面積は430m
2 /g,細孔容積は0.43cc/gであり、平均細孔
径は40.0Åであった。ポリビニル単量体含有率は、
純ジビニルベンゼンが49.5gで全単量体量が100
gで あるため、49.5%である。Example 1 A polypropylene made of polypropylene, which was previously washed with 10 times the amount of pure water and methanol and dried in a 2-liter four-necked flask equipped with a stirrer, a water-cooled reflux condenser, a thermometer, and a nitrogen inlet tube. Synthetic pulp (Dick Hercules Co., Ltd.-Palpex, fiber length 1.9 mm) 5 g, deionized water 750
g, polyvinyl alcohol as a dispersant (degree of polymerization n = 5
00, saponification degree 88 mol%) 1 g with stirring and dispersion. Further, in a state of flowing nitrogen gas, 10 g of styrene monomer (purity 97%), divinylbenzene (purity 55%, containing ethylvinylbenzene as an impurity) 90 g, and benzoyl peroxide as a polymerization initiator (purity 75%, 25% water content) 7 g of the product) and 150 g of toluene as a porosifying agent were added, and the mixture was stirred as it was for 20 minutes, and then heated in an agitated state using an oil bath so that the temperature inside the flask was 80 ° C. and kept as it was for 8 hours. After filtering, it was washed with 1000 cc of pure water and filtered again. The sample was transferred to the above-mentioned four-necked flask again, heated with 1000 cc of methanol, and refluxed at the reflux temperature of methanol for 5 hours to replace toluene as a porosifying agent with methanol. After separating the sample by filtration, 60 ℃, 10m
Methanol was removed by vacuum drying at mHg. In the obtained sample, the porous copolymer was fixed to the pulp in a shish-kebab shape in which the pulp fibers penetrated through the particles, and the porous copolymer particles as the adsorption element did not fall off. , Almost never. Specific surface area is 430m
2 / g, the pore volume was 0.43 cc / g, and the average pore diameter was 40.0Å. The polyvinyl monomer content is
Pure divinylbenzene is 49.5g and total monomer amount is 100
Since it is g, it is 49.5%.
【0026】実施例2 パルプとしてポリエチレン製合成パルプ(三井ゼラバッ
ク株式会社−SWP,繊維長2.4mm)5gと短繊維
としてガラス繊維(繊維径10ミクロン,繊維 長15
mm)5gを併用し、単量体としてジビニルベンゼン
(純度55%,不純 物としてエチルビニルベンゼンを
含む)100gを使用した以外は、実施例1と全く同様
にして合成を行った。得られた吸着材は実施例1と同様
にその粒子の中をパルプ及び短繊維が貫くシシカバブ状
(shish-kebab)で固定されており粒子の脱落はほとんど
なかった。比表面積は590m2 /g,細孔容積は0.
70cc/g,平均細孔径は47.5Åであった。ポリ
ビニル単量体含有率は55.0%である。Example 2 5 g of polyethylene synthetic pulp (Mitsui Zeraback Co., Ltd.-SWP, fiber length 2.4 mm) as the pulp and glass fiber (fiber diameter 10 μm, fiber length 15) as the short fibers.
mm) was also used, and 100 g of divinylbenzene (purity 55%, containing ethylvinylbenzene as an impurity) was used as the monomer, and the synthesis was carried out in exactly the same manner as in Example 1. The obtained adsorbent was fixed in the form of shish-kebab in which pulp and short fibers penetrated through the particles as in Example 1, and the particles were hardly dropped. The specific surface area is 590 m 2 / g and the pore volume is 0.
It was 70 cc / g and the average pore diameter was 47.5Å. The polyvinyl monomer content is 55.0%.
【0027】実施例3 実施例1と同様の反応容器に、ポリプロピレン製合成パ
ルプ(ディック・ハーキュレス株式会社−パルペック
ス,繊維長1.9mm)10g、脱イオン水750g、
分散剤としてポリビニルアルコール1gを攪拌混合し十
分に分散させておく。さらに、窒素ガスを流した状態で
クロロメチルスチレンモノマー(純度95%)90g,
ジビニルベンゼン(純度55%,不純物としてエチルビ
ニルベンゼンを含む)10g、重合開始剤である過酸化
ベンゾイル(純度75%,25%含水物)7g及び多孔
化剤であるトルエン150gを投入し、そのまま20分
間攪拌した後、オイルバスを用いフラスコ内の温度が8
0℃になるように攪拌状態で加熱しそのまま8時間保持
した。実施例1と同様の条件でメタノールで還流し真空
乾燥した。ここで再び実施例1と同様の反応容器を用
い、サンプルの一部30gを、モレキュラーシーブ4A
脱水処理を行ったジクロロエタン350ccの中に入れ
12時間放置し膨潤させた。膨潤処理の後、塩化すず
(SnCl4 )50gを加え、窒素雰囲気下攪拌しなが
ら、加熱しジクロロエタンの還流温度(80〜82℃)
に7時間保持した。反応容器を氷冷しながら200cc
のアセトンを滴下し触媒を分解した後、サンプルをろ別
した。サンプルは純水1000cc、10%塩酸水溶液
1000cc、純水1000cc、アセトン500cc
の順で洗浄した後、120℃で乾燥した。得られた吸着
材は実施例1と同様にその粒子の中をパルプが貫くシシ
カバブ状(shish-kebab)で固定されており、粒子の脱落
はほとんどなかった。比表面積は1020m2 /g,細
孔容積は0.66cc/g,平均細孔径は25.9Åで
あった。ポリビニル単量体含有率は5.5%である。Example 3 In a reaction vessel similar to that of Example 1, 10 g of polypropylene synthetic pulp (Dick Hercules Co., Ltd.-Palpex, fiber length 1.9 mm), 750 g of deionized water,
As a dispersant, 1 g of polyvinyl alcohol is mixed by stirring to sufficiently disperse it. Furthermore, 90 g of chloromethylstyrene monomer (purity: 95%) with nitrogen gas flowing,
Divinylbenzene (purity 55%, containing ethylvinylbenzene as an impurity) 10 g, polymerization initiator benzoyl peroxide (purity 75%, 25% water content) 7 g, and porosifying agent 150 g were charged, and 20 After stirring for 1 minute, the temperature in the flask was adjusted to 8 using an oil bath.
The mixture was heated with stirring to 0 ° C. and kept as it was for 8 hours. It was refluxed with methanol under the same conditions as in Example 1 and dried under vacuum. Here, again using the same reaction vessel as in Example 1, 30 g of a part of the sample was put into the molecular sieve 4A.
It was placed in 350 cc of dehydrated dichloroethane and left to swell for 12 hours. After the swelling treatment, 50 g of tin chloride (SnCl 4 ) was added, and the mixture was heated under stirring in a nitrogen atmosphere while heating at the reflux temperature of dichloroethane (80 to 82 ° C.).
Hold for 7 hours. 200cc while cooling the reaction vessel with ice
After acetone was added dropwise to decompose the catalyst, the sample was separated by filtration. The sample is pure water 1000 cc, 10% hydrochloric acid aqueous solution 1000 cc, pure water 1000 cc, acetone 500 cc
After washing in this order, it was dried at 120 ° C. The obtained adsorbent was fixed in the form of shish-kebab in which pulp penetrates through the particles, as in Example 1, and there was almost no dropout of the particles. The specific surface area was 1020 m 2 / g, the pore volume was 0.66 cc / g, and the average pore diameter was 25.9Å. The polyvinyl monomer content is 5.5%.
【0028】実施例4 実施例1と同様の反応容器に、ポリエチレン製合成パル
プ(三井ゼラバック株式会社−SWP,繊維長2.4m
m)5g、脱イオン水750g、分散剤としてポリビニ
ルアルコール1gを攪拌混合し十分に分散させておく。
さらに窒素ガスを流した状態でクロロメチルスチレンモ
ノマー(純度95%)95g,ジビニルベンゼン(純度
55%,不純物としてエチルビニルベンゼン含有)5
g、過酸化ベンゾイル7g及びトルエン150gを投入
し、そのまま20分間攪拌した後、80℃で8時間攪拌
状態で加熱した。実施例1と同様の条件でメタノールで
還流し、真空乾燥した。ここで再び実施例1と同様の反
応容器を用い、サンプルの一部30gを、モレキュラー
シーブ4Aで脱水処理を行ったジクロロエタン350c
cの中に入れ12時間放置し膨潤させた。膨潤処理の
後、塩化すず(SnCl 4 )50gを加え、窒素雰囲気
下攪拌しながら、50℃で4時間、60℃,70℃で各
1時間、さらにジクロロエタンの還流温度で8時間攪拌
状態で加熱した。反応容器を氷冷しながら200ccの
アセトンを滴下し触媒を分解した後、サンプルをろ別し
た。サンプルは、純水1000cc、10%塩酸水溶液
1000cc、純水1000cc、アセトン500cc
の順で洗浄した後、120℃で乾燥した。得られた吸着
材はその大部分が実施例1と同様にその粒子の中をパル
プが貫くシシカバブ状(shish-kebab)で固定されており
粒子の脱落はほとんどなかった。比表面積は1240m
2 /g,細孔容積は0.69cc/g,平均細孔径は2
2.3Åであった。ポリビニル単量体含有率は2.8%
である。Example 4 A synthetic container made of polyethylene was placed in a reaction vessel similar to that used in Example 1.
Pu (Mitsui Zeraback Co., Ltd.-SWP, fiber length 2.4 m
m) 5 g, deionized water 750 g, polyvinyl chloride as a dispersant
1 g of alcohol is mixed by stirring and sufficiently dispersed.
Chloromethylstyrene model with nitrogen gas flowing
95 g of Nomer (purity 95%), divinylbenzene (purity
55%, containing ethyl vinylbenzene as an impurity) 5
g, benzoyl peroxide 7g and toluene 150g
Then, stir for 20 minutes as it is, and then stir at 80 ° C for 8 hours.
It was heated in the state. With methanol under the same conditions as in Example 1.
Reflux and vacuum dry. Here, again, the same antithesis as in the first embodiment
Using a reaction container, a portion of 30 g of the sample is
Dichloroethane 350c dehydrated with sieve 4A
It was placed in c and left to swell for 12 hours. Swelling treatment
After that, tin chloride (SnCl 2 Four) Add 50g, nitrogen atmosphere
While stirring under 50 ° C for 4 hours, 60 ° C, 70 ° C for each
Stir for 1 hour and 8 hours at the reflux temperature of dichloroethane
It was heated in the state. 200cc while cooling the reaction vessel with ice
After decomposing the catalyst by dropping acetone, the sample was filtered off.
It was The sample is pure water 1000 cc, 10% hydrochloric acid aqueous solution
1000 cc, pure water 1000 cc, acetone 500 cc
After washing in this order, it was dried at 120 ° C. The resulting adsorption
As for the material, most of the particles are pulverized in the same manner as in Example 1.
Fixed in a shish-kebab shape
Almost no particles fell out. Specific surface area is 1240m
2/ G, pore volume is 0.69 cc / g, average pore diameter is 2
It was 2.3Å. Polyvinyl monomer content is 2.8%
Is.
【0029】実施例5 実施例1と同様の反応容器に、ポリエチレン製合成パル
プ(三井ゼラバック株式会社−SWP,繊維長2.4m
m)10g、脱イオン水750g、ポリビニルアルコー
ル1gを攪拌混合し十分に分散させておく。さらに窒素
ガスを流した状態でp−メチルスチレンモノマー(純度
95%)80g,ジビニルベンゼン20g、重合開始剤
である過酸化ベンゾイル7g及びトルエン150gを投
入し、そのまま20分間攪拌した後、フラスコ内の温度
が80℃になるように加熱しそのまま8時間保持した。
実施例1と同様の条件でメタノールで還流し、真空乾燥
した。ここで再び実施例1と同様の反応容器を用い、サ
ンプルの一部30gを、モレキュラーシーブ4Aで脱水
処理を行ったジクロロエタン350ccの中に入れ6時
間放置し膨潤させた。膨潤処理の後、パラホルムアルデ
ヒド9gを加え、そのまま20分間攪拌した。さらに窒
素雰囲気下攪拌しながら触媒として濃硫酸(97%)1
00ccを滴下した後、加熱を行いジクロロエタンの還
流温度に24時間保持した。放冷後、200ccの純水
を滴下し希釈した後、サンプルをろ別した。サンプルは
純水1000cc、メタノール500ccの順で洗浄し
た後、120℃で乾燥した。得られた吸着材は実施例1
と同様にその粒子の中をパルプが貫くシシカバブ状(sh
ish-kebab)で固定されており粒子の脱落はほとんどなか
った。比表面積は320m2 /g,細孔容積は0.30
cc/gであり、平均細孔径は375Åであった。ポリ
ビニル単量体含有率は11.0%である。Example 5 In a reaction vessel similar to that in Example 1, synthetic polyethylene pulp (Mitsui Zeraback Co., Ltd.-SWP, fiber length 2.4 m) was used.
m) 10 g, deionized water 750 g, and polyvinyl alcohol 1 g are mixed with stirring to sufficiently disperse them. Furthermore, 80 g of p-methylstyrene monomer (purity 95%), 20 g of divinylbenzene, 7 g of benzoyl peroxide which is a polymerization initiator and 150 g of toluene were added in a state where nitrogen gas was flown, and the mixture was stirred for 20 minutes as it was, and then in the flask It was heated so that the temperature became 80 ° C. and kept as it was for 8 hours.
It was refluxed with methanol under the same conditions as in Example 1 and dried under vacuum. Here, again using the same reaction container as in Example 1, a part of 30 g of the sample was put into 350 cc of dichloroethane dehydrated with molecular sieve 4A and left to stand for 6 hours to be swollen. After the swelling treatment, 9 g of paraformaldehyde was added, and the mixture was stirred as it was for 20 minutes. Further, while stirring in a nitrogen atmosphere, concentrated sulfuric acid (97%) as a catalyst 1
After dropping 00 cc, the mixture was heated and kept at the reflux temperature of dichloroethane for 24 hours. After allowing to cool, 200 cc of pure water was added dropwise for dilution, and then the sample was filtered off. The sample was washed with 1000 cc of pure water and 500 cc of methanol in this order, and then dried at 120 ° C. The obtained adsorbent was obtained in Example 1
Like shish kebab (sh
It was fixed by (ish-kebab) and almost no particles fell out. Specific surface area is 320 m 2 / g, pore volume is 0.30
It was cc / g, and the average pore diameter was 375Å. The polyvinyl monomer content is 11.0%.
【0030】実施例6 実施例3で得られた吸着材80重量%と、芯鞘構造の接
着繊維で鞘部分がポリエチレン芯部分がポリプロピレン
であるES繊維(チッソ株式会社製)20重量%を抄紙
用原料とし、さらに平均分子量100万のポリエチレン
オキサイド(1重量%)を増粘剤として加えた。上記を
多量の水(10000重量%)に分散させ抄紙用原液と
し、抄紙用網で抄き上げた後、120℃のドライヤーで
乾燥することでシート化した。抄紙したシート状吸着材
の物性は以下の通りである。目付け40g/m2 ,厚み
0.35mm,引っ張り強度は、2.5kg重/cmで
あった。トルエンガスに対する25℃での吸着特性を測
定したところ、1/10飽和度のトルエンガスに対し
て、26.0重量%(シート状吸着材乾燥重量基準)の
トルエンガスを吸着した。Example 6 80% by weight of the adsorbent obtained in Example 3 and 20% by weight of ES fiber (manufactured by Chisso Co., Ltd.) having a core-sheath structure adhesive fiber and a sheath polyethylene part of which the core part is polypropylene Polyethylene oxide having an average molecular weight of 1,000,000 (1% by weight) was further added as a thickening agent. The above was dispersed in a large amount of water (10000% by weight) to prepare a stock solution for papermaking, which was made up with a papermaking net and dried by a dryer at 120 ° C to form a sheet. The physical properties of the sheet-shaped adsorbent made into paper are as follows. The areal weight was 40 g / m 2 , the thickness was 0.35 mm, and the tensile strength was 2.5 kgf / cm. When the adsorption characteristic at 25 ° C. with respect to toluene gas was measured, 26.0 wt% (based on the dry weight of the sheet-shaped adsorbent) of toluene gas was adsorbed with respect to toluene gas having a saturation of 1/10.
【0031】実施例7 実施例4で得られた吸着材90重量%と、芯鞘構造の接
着繊維で鞘部分がポリエチレン芯部分がポリプロピレン
であるES繊維(チッソ株式会社製)10重量%を抄紙
用原料とし、実施例6と同様の方法によりシート化を行
った。抄紙したシート状吸着材の物性は以下の通りであ
る。目付け50g/m2 ,厚み0.64mm,引っ張り
強度は、2.0kg重/cmであった。トルエンガスに
対する吸着特性を測定したところ、1/10飽和度のト
ルエンガスに対して30.5重量%(シート状吸着材乾
燥重量基準)のトルエンガスを吸着した。Example 7 90% by weight of the adsorbent obtained in Example 4 and 10% by weight of ES fiber (made by Chisso Co., Ltd.), which is an adhesive fiber having a core-sheath structure and whose sheath part is polyethylene whose core part is polypropylene A sheet was formed in the same manner as in Example 6 using the same as the raw material. The physical properties of the sheet-shaped adsorbent made into paper are as follows. The areal weight was 50 g / m 2 , the thickness was 0.64 mm, and the tensile strength was 2.0 kgf / cm. When the adsorption characteristic for toluene gas was measured, 30.5% by weight (based on the dry weight of the sheet-shaped adsorbent) of toluene gas was adsorbed with respect to the toluene gas of 1/10 saturation.
【0032】実施例8 実施例2で得られた吸着材70重量%と、レーヨンステ
ープル(繊維長40mm,2デニール)30重量%を十
分に混合した後、ニードルパンチ機にかけることでシー
ト化した。目付け80g/m2 ,厚み1.30mm,引
っ張り強度は、4.2kg重/cmであった。トルエン
ガスに対する吸着特性を測定したところ1/10飽和度
のトルエンガスに対して11.4重量%(シート状吸着
材乾燥重量基準)のトルエンガスを吸着した。Example 8 70% by weight of the adsorbent obtained in Example 2 and 30% by weight of rayon staple (fiber length 40 mm, 2 denier) were thoroughly mixed and then sheeted by applying a needle punch machine. . The areal weight was 80 g / m 2 , the thickness was 1.30 mm, and the tensile strength was 4.2 kgf / cm. When the adsorption characteristic for toluene gas was measured, 11.4% by weight (based on the dry weight of the sheet-shaped adsorbent) of toluene gas was adsorbed to the toluene gas having a saturation of 1/10.
【0033】比較例1 実施例3においてパルプを使用せず、その他は実施例3
と全く同様の方法により合成を行った。得られたサンプ
ルは、比表面積は1100m2 /g,細孔容積は0.7
2cc/g,平均細孔径は26.2Å,直径100ミク
ロンの微小球形の多孔性粒状物であった。さらに上記多
孔性粒状物を実施例6と同様の方法にてシート化を行っ
た。得られたシート状物において、多孔性粒状物の脱落
が多量に生じた。トルエンガスに対する25℃での吸着
特性を測定したところ、1/10飽和度のトルエンガス
に対して、15.0重量%(シート状物乾燥重量基準)
のトルエンガスを吸着した。Comparative Example 1 No pulp was used in Example 3, and the other examples were used.
The synthesis was carried out in exactly the same manner as in. The obtained sample had a specific surface area of 1100 m 2 / g and a pore volume of 0.7.
The particles were 2 cc / g, the average pore diameter was 26.2Å, and the particles were microsphere-shaped porous particles having a diameter of 100 μm. Further, the above porous granular material was formed into a sheet by the same method as in Example 6. In the obtained sheet-like material, a large amount of the porous granular material fell off. When the adsorption characteristic to toluene gas at 25 ° C. was measured, it was 15.0% by weight to the toluene gas of 1/10 saturation (based on the dry weight of the sheet material).
Of toluene gas was adsorbed.
【0034】比較例2 実施例2においてパルプ及びガラス繊維を使用せず、そ
の他は実施例2と全く同様の方法により合成を行った。
得られたサンプルは、比表面積は610m2 /g,細孔
容積は0.76cc/g,平均細孔径は49.8Å,直
径120ミクロンの微小球形の多孔性粒状物であった。
さらに上記多孔性粒状物を実施例8と同様の方法にてシ
ート化を行った。得られたシート状物において、多孔性
粒状物の脱落が極めて多量に生じた。トルエンガスに対
する25℃での吸着特性を測定したところ、1/10飽
和度のトルエンガスに対して、3.5重量%(シート状
物乾燥重量基準)のトルエンガスを吸着した。Comparative Example 2 Synthesis was carried out in the same manner as in Example 2 except that pulp and glass fiber were not used in Example 2.
The obtained sample was a fine spherical porous granular material having a specific surface area of 610 m 2 / g, a pore volume of 0.76 cc / g, an average pore diameter of 49.8Å, and a diameter of 120 μm.
Further, the above porous granular material was formed into a sheet by the same method as in Example 8. In the obtained sheet-like material, an extremely large amount of the porous granular material was dropped off. When the adsorption characteristic to toluene gas at 25 ° C. was measured, 3.5% by weight (based on the dry weight of the sheet material) of toluene gas was adsorbed to the toluene gas of 1/10 saturation.
【0035】比較例3 実施例3においてジクロロエタンでの膨潤処理以降の後
処理を施さず、その他の処理は実施例3と同様の処理を
行った。得られたサンプルは共重合体粒子がシシカバブ
状に固定化されていた。比表面積は100m2 /g以下
の小さな値であり、測定装置の測定範囲外であるため、
細孔容積と共に測定出来なかった。 比較例4 ポリエチレン製合成パルプを用いないことを除き、実施
例4と全く同様の条件で合成を行った。得られたサンプ
ルは、粒子径が100〜120ミクロンの粉末状態であ
った。比表面積は1290m2 /g、細孔容積は0.7
3cc/g、平均細孔径は22.6Åであった。 比較例5 比較例4で得られた粉末状サンプル86重量%と、芯鞘
構造の接着繊維で鞘部分がプリエチレン芯部分がポリプ
ロピレンであるES繊維(チッソ株式会社製)14重量
%を抄紙用原料とし、実施例6と同様の方法によりシー
ト化を行った。抄紙したシート状吸着材の物性は以下の
通りである。目付け50g/m2 、厚み0.60mm、
引っ張り強度は、1.1kg重/cmであった。トルエ
ンガスに対する吸着特性を測定したところ、1/10飽
和度のトルエンガスに対して29.9重量%(シート状
吸着材乾燥重量基準)のトルエンガスを吸着した。上記
シート状物においては、粉末状サンプルの固定化が十分
で無く、容易に脱落が多貴に発生した。 比較例6 比較例4で得られた粉末状サンプル60重量%と、芯鞘
構造の接着繊維で鞘部分がポリエチレン芯部分がポリプ
ロピレンであるES繊維(チッソ株式会社製)40重量
%を抄紙用原料とし、実施例6と同様の方法によりシー
ト化を行った。抄紙したシート状吸着材の物性は以下の
通りである。目付け51g/m2 、厚み0.63mm、
引っ張り強度は、2.3kg重/cmであった。トルエ
ンガスに対する吸着特性を測定したところ、1/10飽
和度のトルエンガスに対して11.2重量%(シート状
吸着材乾燥重量基準)のトルエンガスを吸着した。Comparative Example 3 The same treatment as in Example 3 was performed except that the post-treatment after the swelling treatment with dichloroethane in Example 3 was not performed. In the obtained sample, the copolymer particles were immobilized in a shish-kebab shape. The specific surface area is a small value of 100 m 2 / g or less, which is outside the measuring range of the measuring device,
It could not be measured together with the pore volume. Comparative Example 4 Synthesis was carried out under exactly the same conditions as in Example 4, except that polyethylene synthetic pulp was not used. The obtained sample was in a powder state with a particle size of 100 to 120 microns. Specific surface area 1290 m 2 / g, pore volume 0.7
It was 3 cc / g and the average pore diameter was 22.6Å. Comparative Example 5 86% by weight of the powdery sample obtained in Comparative Example 4 and 14% by weight of ES fiber (manufactured by Chisso Corporation) in which an adhesive fiber having a core-sheath structure and a sheath portion made of polypropylene is a polypropylene portion are used for papermaking. The raw material was formed into a sheet by the same method as in Example 6. The physical properties of the sheet-shaped adsorbent made into paper are as follows. Basis weight 50 g / m 2 , thickness 0.60 mm,
The tensile strength was 1.1 kgf / cm. When the adsorption characteristics for toluene gas were measured, 29.9% by weight (based on the dry weight of the sheet-shaped adsorbent) of toluene gas was adsorbed with respect to the toluene gas of 1/10 saturation. In the above sheet-like material, immobilization of the powdery sample was not sufficient, and the powder easily fell off. Comparative Example 6 60% by weight of the powdery sample obtained in Comparative Example 4 and 40% by weight of ES fiber (manufactured by Chisso Co., Ltd.), which is an adhesive fiber having a core-sheath structure and whose sheath is polyethylene and whose core is polypropylene, is used as a raw material for papermaking. Then, a sheet was formed in the same manner as in Example 6. The physical properties of the sheet-shaped adsorbent made into paper are as follows. Basis weight 51 g / m 2 , thickness 0.63 mm,
The tensile strength was 2.3 kgf / cm. When the adsorption characteristic for toluene gas was measured, 11.2% by weight (based on the dry weight of the sheet-shaped adsorbent) of toluene gas was adsorbed with respect to the toluene gas of 1/10 saturation.
【0036】本発明における比表面積(m2 /g)及び
細孔容積(cc/g)の測定は、カルロエルエルバ社,
ソープトマチック,SSII−80を用い、液体窒素温度
での窒素ガスの吸着量により求めた。さらに本発明にお
ける平均細孔径は、細孔形状を円柱近似(cylindrical
model assumed)することにより次式に従って求めた。 平均細孔径(Å)=(4×細孔容積/比表面積)×10
4 The specific surface area (m 2 / g) and pore volume (cc / g) in the present invention are measured by Carlo Elba Ltd.
Using a soapmatic, SSII-80, it was determined by the adsorption amount of nitrogen gas at the liquid nitrogen temperature. Further, the average pore diameter in the present invention is a cylindrical approximation of the pore shape (cylindrical
The model was calculated according to the following equation. Average pore diameter (Å) = (4 x pore volume / specific surface area) x 10
Four
【0037】本発明における酸素と炭素の表面元素強度
の測定は、島津製作所,ESCA−850型により行っ
た。パルプ又は短繊維をプレスし平面化し、90℃で4
時間乾燥した後、試料台に装着し3時間以上真空脱気し
た後、X線源にはMgのKα線を使用し測定を行った。
測定は、C1S及びO1Sピークに対して行った。The surface element strengths of oxygen and carbon in the present invention were measured by ESCA-850 type manufactured by Shimadzu Corporation. Press the pulp or staple fibers to flatten them,
After drying for an hour, the sample was mounted on a sample table and deaerated under vacuum for 3 hours or more, and then measurement was performed using Mg Kα ray as an X-ray source.
The measurement was performed on the C1S and O1S peaks.
【0038】本発明における、シート状吸着材の目付け
量は、100℃で真空乾燥(5〜10mmHg)を24
時間行った後の乾燥重量を基準とした、単位面積当たり
の重量で示した。In the present invention, the basis weight of the sheet-like adsorbent is 24 after vacuum drying (5 to 10 mmHg) at 100 ° C.
The weight per unit area is shown based on the dry weight after the time.
【0039】本発明における、シート状吸着材の厚みの
測定は、標準マイクロメーター(株式会社ミツトヨ製,
M110−25型)にて測定した値の平均値である。In the present invention, the thickness of the sheet-shaped adsorbent is measured by a standard micrometer (manufactured by Mitutoyo Corporation,
It is an average value of the values measured by M110-25 type).
【0040】本発明における シート状吸着材の引っ張
り強度の測定は、紙および板紙の引っ張り強さ試験法に
ついて規定されたJIS−P8113に準じて行った。
サンプル巾は15mmで測定を行なった。The tensile strength of the sheet-shaped adsorbent in the present invention was measured according to JIS-P8113, which was specified for the tensile strength test method for paper and paperboard.
The measurement was performed with a sample width of 15 mm.
【0041】本発明におけるシート状吸着材のガス物質
の吸着特性は、JIS−K1474の試験法に準じて行
い、100℃で真空乾燥(5〜10mmHg)を24時
間の乾燥を行った後、上記測定を行った。The adsorption property of the gas substance of the sheet-shaped adsorbent in the present invention was determined according to the test method of JIS-K1474, and vacuum drying (5 to 10 mmHg) was performed at 100 ° C. for 24 hours and then the above. The measurement was performed.
【0042】[0042]
【発明の効果】以上説明したように、本発明による吸着
材及びシート状吸着材は、活性炭と同様の優れた吸着特
性を持ちかつ導電性粉塵の発生が無く、また吸着素子で
ある多孔性共重合体の脱落が非常に少ないという利点を
持つ。このため幅広い吸着用途において有用に使用する
ことが可能であり、工業的に多大な実用性をもたらすこ
とができる。As described above, the adsorbent and the sheet-shaped adsorbent according to the present invention have the same excellent adsorbing characteristics as activated carbon, no generation of conductive dust, and the porous adsorbent which is an adsorbing element. It has the advantage of very little loss of polymer. Therefore, it can be usefully used in a wide range of adsorption applications, and can bring great industrial utility.
Claims (2)
単量体とポリビニル単量体からなるマクロレティキュラ
ー構造を有する共重合体が固定化されていることを特徴
とする吸着材。1. An adsorbent characterized in that a copolymer having a macroreticular structure composed of a monovinyl monomer and a polyvinyl monomer is immobilized on the surface of pulp or short fibers.
含有することを特徴とするシート状吸着材。2. 100 to 50% by weight of the adsorbent of claim 1.
A sheet-shaped adsorbent characterized by containing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4214874A JPH0663337A (en) | 1992-08-12 | 1992-08-12 | Adsorbent material and sheetlike adsorbent material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4214874A JPH0663337A (en) | 1992-08-12 | 1992-08-12 | Adsorbent material and sheetlike adsorbent material |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0663337A true JPH0663337A (en) | 1994-03-08 |
Family
ID=16663002
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4214874A Pending JPH0663337A (en) | 1992-08-12 | 1992-08-12 | Adsorbent material and sheetlike adsorbent material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0663337A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2008004703A1 (en) * | 2006-07-05 | 2009-12-10 | 三菱製紙株式会社 | Sheets and processed products |
KR20200003579A (en) * | 2018-07-02 | 2020-01-10 | 주식회사 엘지화학 | A method for preparing super absorbent polymer non-woven fabfic |
-
1992
- 1992-08-12 JP JP4214874A patent/JPH0663337A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2008004703A1 (en) * | 2006-07-05 | 2009-12-10 | 三菱製紙株式会社 | Sheets and processed products |
KR20200003579A (en) * | 2018-07-02 | 2020-01-10 | 주식회사 엘지화학 | A method for preparing super absorbent polymer non-woven fabfic |
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