JPH07187849A - 中空状活性炭成形物及びその製造方法 - Google Patents
中空状活性炭成形物及びその製造方法Info
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- JPH07187849A JPH07187849A JP5348727A JP34872793A JPH07187849A JP H07187849 A JPH07187849 A JP H07187849A JP 5348727 A JP5348727 A JP 5348727A JP 34872793 A JP34872793 A JP 34872793A JP H07187849 A JPH07187849 A JP H07187849A
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- C04B38/0022—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof obtained by a chemical conversion or reaction other than those relating to the setting or hardening of cement-like material or to the formation of a sol or a gel, e.g. by carbonising or pyrolysing preformed cellular materials based on polymers, organo-metallic or organo-silicon precursors
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 活性炭粉末と粒子状熱可塑性樹脂の炭化物と
の混合結合化物よりなり中空部から外界への連通気孔を
有する中空状活性炭成形物。成形物の外径に対する内径
の比率が０．５〜０．８、嵩密度が０．１〜０．３ｇ／
ｃｍ、比表面積が６００ｍ／ｇ以上である。また、この
ような中空状活性炭成形物を、粒子状熱可塑性樹脂を活
性炭粉末中に配置させた後、粒子状熱可塑性樹脂を溶融
・炭化させることにより製造する方法。熱処理のうち、
粒子状熱可塑性樹脂の溶融温度領域にあっては粒子状熱
可塑性樹脂と活性炭粉末とを回転させながら行う。 【効果】 本発明の中空状活性炭成形物は、十分量の活
性炭を有しながら外部から中空部へのガス導入・拡散が
迅速で内部の活性炭も十分に機能するなど活性炭機能に
優れ、また、十分な強度も有し、更に、他物質を充填し
たり微生物等を固定したりするのに十分有効な利用空間
を内部に有する。また、本発明の製法によれば、このよ
うな中空状活性炭成形物も容易に得ることができる。
の混合結合化物よりなり中空部から外界への連通気孔を
有する中空状活性炭成形物。成形物の外径に対する内径
の比率が０．５〜０．８、嵩密度が０．１〜０．３ｇ／
ｃｍ、比表面積が６００ｍ／ｇ以上である。また、この
ような中空状活性炭成形物を、粒子状熱可塑性樹脂を活
性炭粉末中に配置させた後、粒子状熱可塑性樹脂を溶融
・炭化させることにより製造する方法。熱処理のうち、
粒子状熱可塑性樹脂の溶融温度領域にあっては粒子状熱
可塑性樹脂と活性炭粉末とを回転させながら行う。 【効果】 本発明の中空状活性炭成形物は、十分量の活
性炭を有しながら外部から中空部へのガス導入・拡散が
迅速で内部の活性炭も十分に機能するなど活性炭機能に
優れ、また、十分な強度も有し、更に、他物質を充填し
たり微生物等を固定したりするのに十分有効な利用空間
を内部に有する。また、本発明の製法によれば、このよ
うな中空状活性炭成形物も容易に得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐熱性、耐薬品性、軽
量性など優れた性能を有する材料として現在利用が期待
されている中空状活性炭成形物、及び、その製造方法に
関する。
量性など優れた性能を有する材料として現在利用が期待
されている中空状活性炭成形物、及び、その製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術とその課題】中空状炭素成形物の製造方法
には、熱可塑性有機高分子材料、石油ピッチなどの瀝青
物原料に低沸点溶剤などの膨張剤を均一に混合した後、
適当な粒径の粉粒体とし、次いで加熱炭化する方法（例
えば、特公昭４９−３０２５３号公報、特公昭６１−１
４１１０号公報、特開昭６１−８３２３９号公報参照）
や、熱可塑性樹脂等の芯材を高沸点の物質で被覆して多
層構造の球体とした後、加熱炭化する方法（例えば、特
公昭５０−２９８３７号公報参照）などが知られてい
る。
には、熱可塑性有機高分子材料、石油ピッチなどの瀝青
物原料に低沸点溶剤などの膨張剤を均一に混合した後、
適当な粒径の粉粒体とし、次いで加熱炭化する方法（例
えば、特公昭４９−３０２５３号公報、特公昭６１−１
４１１０号公報、特開昭６１−８３２３９号公報参照）
や、熱可塑性樹脂等の芯材を高沸点の物質で被覆して多
層構造の球体とした後、加熱炭化する方法（例えば、特
公昭５０−２９８３７号公報参照）などが知られてい
る。
【０００３】これら製造方法にあって、膨張剤を使用す
る方法には、それぞれの原料に適合した膨張剤の選出、
有機溶剤類の取扱い、膨張剤含有粒子の調整方法、更に
は、熱処理時の条件設定や取扱いなど難しい点が多く、
また、多層構造を経る方法には、比較的粒径の大きい中
空体しか得られないという欠点がある。加えて、これら
いずれの方法においても、炭素体が活性炭であるもの、
即ち、中空状活性炭成形物とするには、更に、活性炭機
能を発揮するものとするための技術付加をしなければな
らない。中空部から外界への連通気孔を十分に有するも
のとするのも、その一つである。
る方法には、それぞれの原料に適合した膨張剤の選出、
有機溶剤類の取扱い、膨張剤含有粒子の調整方法、更に
は、熱処理時の条件設定や取扱いなど難しい点が多く、
また、多層構造を経る方法には、比較的粒径の大きい中
空体しか得られないという欠点がある。加えて、これら
いずれの方法においても、炭素体が活性炭であるもの、
即ち、中空状活性炭成形物とするには、更に、活性炭機
能を発揮するものとするための技術付加をしなければな
らない。中空部から外界への連通気孔を十分に有するも
のとするのも、その一つである。
【０００４】そこで、本発明者は、種々の粒子径の中空
状活性炭成形物を非常に簡便なプロセスにより製造する
方法について、先に一つの提案をした（特開平５−３０
１７８４号公報参照）。粒子状熱可塑性樹脂と活性炭粉
末とを使用し、粒子状熱可塑性樹脂を活性炭粉末中に配
置した後、この粒子状熱可塑性樹脂を溶融・炭化させる
熱処理を施すことにより中空状活性炭成形物を製造する
というものである。この製法は、比較的壁厚が薄くて中
空部の大きなものを製造するのに適した方法ではある
が、この製法によれば、中空部から外界への連通気孔を
十分に有するなど活性炭機能を十分に発揮する中空状活
性炭成形物を容易に得られる。ここで、単なる活性炭粉
末の集合粒子状物ではなく中空状の成形物になるのは、
溶融した粒子状熱可塑性樹脂に活性炭粉末が入り込んで
いくのではなく、溶融した粒子状熱可塑性樹脂が活性炭
粉末（集合物）相互の隙間に浸透していくことによると
推察している。
状活性炭成形物を非常に簡便なプロセスにより製造する
方法について、先に一つの提案をした（特開平５−３０
１７８４号公報参照）。粒子状熱可塑性樹脂と活性炭粉
末とを使用し、粒子状熱可塑性樹脂を活性炭粉末中に配
置した後、この粒子状熱可塑性樹脂を溶融・炭化させる
熱処理を施すことにより中空状活性炭成形物を製造する
というものである。この製法は、比較的壁厚が薄くて中
空部の大きなものを製造するのに適した方法ではある
が、この製法によれば、中空部から外界への連通気孔を
十分に有するなど活性炭機能を十分に発揮する中空状活
性炭成形物を容易に得られる。ここで、単なる活性炭粉
末の集合粒子状物ではなく中空状の成形物になるのは、
溶融した粒子状熱可塑性樹脂に活性炭粉末が入り込んで
いくのではなく、溶融した粒子状熱可塑性樹脂が活性炭
粉末（集合物）相互の隙間に浸透していくことによると
推察している。
【０００５】本発明は、上記提案を更に発展させたもの
である。即ち、活性炭機能、取扱い性、強度、いずれの
面においても、中空状活性炭成形物として好ましいも
の、また、このような中空状活性態成形物を得ることの
できる一つの製法を提供せんとするものである。
である。即ち、活性炭機能、取扱い性、強度、いずれの
面においても、中空状活性炭成形物として好ましいも
の、また、このような中空状活性態成形物を得ることの
できる一つの製法を提供せんとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、活性炭粉末と
粒子状熱可塑性樹脂の炭化物との混合結合化物よりなり
中空部から外界への連通気孔を有する中空状活性炭成形
物であって、成形物の外径に対する内径の比率が０．５
〜０．８、嵩密度が０．１〜０．３ｇ／ｃｍ、比表面積
が６００ｍ／ｇ以上である中空状活性炭成形物を第１の
要旨とし、粒子状熱可塑性樹脂と活性炭粉末とを使用
し、前記粒子状熱可塑性樹脂を活性炭粉末中に配置させ
た後、粒子状熱可塑性樹脂を溶融・炭化させることによ
り中空状活性炭成形物を製造するにあたり、前記熱処理
のうち、粒子状熱可塑性樹脂の溶融温度領域にあっては
前記粒子状熱可塑性樹脂と活性炭粉末とを回転させなが
ら行うことを特徴とする中空状活性炭成形物の製造方法
を第２の要旨とする。
粒子状熱可塑性樹脂の炭化物との混合結合化物よりなり
中空部から外界への連通気孔を有する中空状活性炭成形
物であって、成形物の外径に対する内径の比率が０．５
〜０．８、嵩密度が０．１〜０．３ｇ／ｃｍ、比表面積
が６００ｍ／ｇ以上である中空状活性炭成形物を第１の
要旨とし、粒子状熱可塑性樹脂と活性炭粉末とを使用
し、前記粒子状熱可塑性樹脂を活性炭粉末中に配置させ
た後、粒子状熱可塑性樹脂を溶融・炭化させることによ
り中空状活性炭成形物を製造するにあたり、前記熱処理
のうち、粒子状熱可塑性樹脂の溶融温度領域にあっては
前記粒子状熱可塑性樹脂と活性炭粉末とを回転させなが
ら行うことを特徴とする中空状活性炭成形物の製造方法
を第２の要旨とする。
【０００７】本発明で使用する活性炭粉末としては、原
材料や製造方法などによらず、得ようとする中空状活性
炭成形物の用途や粒子状熱可塑性樹脂の粒径を考慮し
て、性状や粒径を適宜選択すればよい。また、完全な不
定形であるとか繊維的形状を有するとかの形状面におい
ても適宜である。使用する活性炭粉末の比表面積が大き
い程得られる中空状活性炭成形物の比表面積も大きくな
る。尚、薬品賦活炭はガス賦活炭に比べて不純物の含有
量が多いことがあり、この不純物があまりに多いと中空
状活性炭成形物の形成を阻害することもあるので、必要
に応じて予め塩酸等の無機酸で洗浄処理して不純物を除
去しておくのもよい。また、この活性炭粉末中に粒子状
熱可塑性樹脂を配置させるために、粒子状熱可塑性樹脂
の周りに得ようとする中空状活性炭成形物の壁厚以上の
厚さに活性炭粉末が存在するように分散混合させるが、
この時、粒子状熱可塑性樹脂の少なくとも３倍量（体積
比）以上の活性炭粉末を使用することが好ましい。更
に、活性炭とともに、あるいはまた、粒子状熱可塑性樹
脂とともに、金、銀、銅、酸化チタン、酸化亜鉛、ゼオ
ライトなど他の材料を適宜併用することもできる。
材料や製造方法などによらず、得ようとする中空状活性
炭成形物の用途や粒子状熱可塑性樹脂の粒径を考慮し
て、性状や粒径を適宜選択すればよい。また、完全な不
定形であるとか繊維的形状を有するとかの形状面におい
ても適宜である。使用する活性炭粉末の比表面積が大き
い程得られる中空状活性炭成形物の比表面積も大きくな
る。尚、薬品賦活炭はガス賦活炭に比べて不純物の含有
量が多いことがあり、この不純物があまりに多いと中空
状活性炭成形物の形成を阻害することもあるので、必要
に応じて予め塩酸等の無機酸で洗浄処理して不純物を除
去しておくのもよい。また、この活性炭粉末中に粒子状
熱可塑性樹脂を配置させるために、粒子状熱可塑性樹脂
の周りに得ようとする中空状活性炭成形物の壁厚以上の
厚さに活性炭粉末が存在するように分散混合させるが、
この時、粒子状熱可塑性樹脂の少なくとも３倍量（体積
比）以上の活性炭粉末を使用することが好ましい。更
に、活性炭とともに、あるいはまた、粒子状熱可塑性樹
脂とともに、金、銀、銅、酸化チタン、酸化亜鉛、ゼオ
ライトなど他の材料を適宜併用することもできる。
【０００８】粒子状熱可塑性樹脂としては、例えば、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ナイロ
ン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニルとかこれらの混合
物など種々のものを挙げられる。比較的小径のものを得
ようとするときには熱処理による炭素収率も比較的小さ
くするのが好ましい。即ち、粒子状熱可塑性樹脂の粒径
は、活性炭粉末の粒径に対して５倍以上あることが好ま
しいけれど、活性炭粉末自体非常に小さなものを選択で
きるので十分に小さなものを選択でき、得られる中空状
活性炭成形物も非常に小さなものとすることができる
が、このとき、なるべく空洞状の中空部を確保するには
炭素収率があまり大きくない方が好ましい。また、比較
的大径のものを得ようとするときには熱処理による炭素
収率も比較的大きくするのが好ましい。即ち、大きな粒
子状熱可塑性樹脂を使用することによって大きな中空状
活性炭成形物を得ることができるが、このとき、炭素収
率が小さいと中空状活性炭成形物の形状を安定させるの
がそれだけ難しくなる。尚、概ねは、炭素収率を１〜１
０％程度とするとよい。例えば、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリスチレン、ナイロンなどは、酸化性雰囲
気による不融化処理、次いで非酸化性雰囲気による炭化
処理を施すことによって、また、ポリ塩化ビニルやポリ
酢酸ビニルなどは、酸化性雰囲気による不融化処理を施
さずに非酸化性雰囲気による熱処理を施すことによっ
て、それぞれ容易に炭素収率を１〜１０％程度にでき
る。また、ポリエチレンは数μｍ〜１０００μｍを越え
る種々の粒径の真球状物や粒状物が市販品として揃って
おり、得ようとする中空状活性炭成形物の大きさの設定
が簡単である。
リエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ナイロ
ン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニルとかこれらの混合
物など種々のものを挙げられる。比較的小径のものを得
ようとするときには熱処理による炭素収率も比較的小さ
くするのが好ましい。即ち、粒子状熱可塑性樹脂の粒径
は、活性炭粉末の粒径に対して５倍以上あることが好ま
しいけれど、活性炭粉末自体非常に小さなものを選択で
きるので十分に小さなものを選択でき、得られる中空状
活性炭成形物も非常に小さなものとすることができる
が、このとき、なるべく空洞状の中空部を確保するには
炭素収率があまり大きくない方が好ましい。また、比較
的大径のものを得ようとするときには熱処理による炭素
収率も比較的大きくするのが好ましい。即ち、大きな粒
子状熱可塑性樹脂を使用することによって大きな中空状
活性炭成形物を得ることができるが、このとき、炭素収
率が小さいと中空状活性炭成形物の形状を安定させるの
がそれだけ難しくなる。尚、概ねは、炭素収率を１〜１
０％程度とするとよい。例えば、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリスチレン、ナイロンなどは、酸化性雰囲
気による不融化処理、次いで非酸化性雰囲気による炭化
処理を施すことによって、また、ポリ塩化ビニルやポリ
酢酸ビニルなどは、酸化性雰囲気による不融化処理を施
さずに非酸化性雰囲気による熱処理を施すことによっ
て、それぞれ容易に炭素収率を１〜１０％程度にでき
る。また、ポリエチレンは数μｍ〜１０００μｍを越え
る種々の粒径の真球状物や粒状物が市販品として揃って
おり、得ようとする中空状活性炭成形物の大きさの設定
が簡単である。
【０００９】熱処理は、前述したように粒子状熱可塑性
樹脂の種類に応じて適宜行なえばよい。例えば、空気、
酸素等の酸化性雰囲気で室温から２５０〜３５０℃まで
昇温して不融化処理を施した後、窒素、アルゴン等の不
活性ガス中や真空中等の非酸化性雰囲気で粒子状熱可塑
性樹脂が炭化する温度まで処理を施したり、酸化性雰囲
気による不融化処理を施さずに、直接、非酸化性雰囲気
による焼成処理を施したりする。
樹脂の種類に応じて適宜行なえばよい。例えば、空気、
酸素等の酸化性雰囲気で室温から２５０〜３５０℃まで
昇温して不融化処理を施した後、窒素、アルゴン等の不
活性ガス中や真空中等の非酸化性雰囲気で粒子状熱可塑
性樹脂が炭化する温度まで処理を施したり、酸化性雰囲
気による不融化処理を施さずに、直接、非酸化性雰囲気
による焼成処理を施したりする。
【００１０】この熱処理のうち、粒子状熱可塑性樹脂の
溶融温度領域にあっては粒子状熱可塑性樹脂と活性炭粉
末とを回転させながら行う。簡単には、材料を収容した
容器自体を回転して加熱すればよい。例えば、粒子状熱
可塑性樹脂と活性炭粉末とをロ−タリ−キルン等の回転
炉に収容し、回転させながら熱処理を行えばよい。ここ
で、回転炉の回転数、処理温度、処理時間等は適宜設定
すればよいが、まず回転数については、あまりに小さい
と材料が回転炉内で平行移動するだけになることもあ
り、また、逆に大き過ぎると付着した活性炭粉末粒子が
離脱する恐れがあるので、一般的な回転炉の場合には、
１回転／分以上〜１０回転／分以下程度とするのがよ
い。また、処理温度については、得る中空状活性炭成形
物の壁厚を厚くしようとするならば、粒子状熱可塑性樹
脂の分解温度より低い範囲で、できるだけ高い溶融温度
領域を採用するのがよい。例えば、粒子状熱可塑性樹脂
としてポリエチレンを使用するならば約２５０〜３００
℃程度が好ましい。更に、処理時間については、処理温
度との関係で設定するのがよく、処理温度が高い場合に
は短くてもよいが、処理温度が比較的低い場合には長く
した方がよい。
溶融温度領域にあっては粒子状熱可塑性樹脂と活性炭粉
末とを回転させながら行う。簡単には、材料を収容した
容器自体を回転して加熱すればよい。例えば、粒子状熱
可塑性樹脂と活性炭粉末とをロ−タリ−キルン等の回転
炉に収容し、回転させながら熱処理を行えばよい。ここ
で、回転炉の回転数、処理温度、処理時間等は適宜設定
すればよいが、まず回転数については、あまりに小さい
と材料が回転炉内で平行移動するだけになることもあ
り、また、逆に大き過ぎると付着した活性炭粉末粒子が
離脱する恐れがあるので、一般的な回転炉の場合には、
１回転／分以上〜１０回転／分以下程度とするのがよ
い。また、処理温度については、得る中空状活性炭成形
物の壁厚を厚くしようとするならば、粒子状熱可塑性樹
脂の分解温度より低い範囲で、できるだけ高い溶融温度
領域を採用するのがよい。例えば、粒子状熱可塑性樹脂
としてポリエチレンを使用するならば約２５０〜３００
℃程度が好ましい。更に、処理時間については、処理温
度との関係で設定するのがよく、処理温度が高い場合に
は短くてもよいが、処理温度が比較的低い場合には長く
した方がよい。
【００１１】粒子状熱可塑性樹脂は溶融温度領域におけ
る空気との接触で十分に不融化されていれば、その後、
非酸化性雰囲気による焼成処理を施すことができるが、
回転炉内での空気との接触が不十分で不融化処理が不完
全であれば、焼成処理を施す前に改めて酸化性雰囲気に
よる不融化処理を施す。この時、材料は回転させる必要
はなく静置のままでよい。不融化処理を施した後、非酸
化性雰囲気による焼成処理を施すが、最高温度は概ね数
百℃程度で十分である。また、必要に応じて賦活処理を
施してもよい。熱処理後、余剰の活性炭粉末をふるいな
どで除去して、中空状活性炭成形物を得る。中空状活性
炭成形物の粒径は数μｍといった小さなものでも自由に
得ることができるが、あまりに小さいと粉末活性炭と差
がなくなり、また、中空部分の利用も困難になるため少
なくとも０．１ｍｍ以上が好ましい。逆に、あまりに大
きいと単位重量当たりの有効面積を小さくしかねない。
特に、本発明の第１の要旨における各値を満足させる上
では、５ｍｍ程度までに抑えるのが好ましい。
る空気との接触で十分に不融化されていれば、その後、
非酸化性雰囲気による焼成処理を施すことができるが、
回転炉内での空気との接触が不十分で不融化処理が不完
全であれば、焼成処理を施す前に改めて酸化性雰囲気に
よる不融化処理を施す。この時、材料は回転させる必要
はなく静置のままでよい。不融化処理を施した後、非酸
化性雰囲気による焼成処理を施すが、最高温度は概ね数
百℃程度で十分である。また、必要に応じて賦活処理を
施してもよい。熱処理後、余剰の活性炭粉末をふるいな
どで除去して、中空状活性炭成形物を得る。中空状活性
炭成形物の粒径は数μｍといった小さなものでも自由に
得ることができるが、あまりに小さいと粉末活性炭と差
がなくなり、また、中空部分の利用も困難になるため少
なくとも０．１ｍｍ以上が好ましい。逆に、あまりに大
きいと単位重量当たりの有効面積を小さくしかねない。
特に、本発明の第１の要旨における各値を満足させる上
では、５ｍｍ程度までに抑えるのが好ましい。
【００１２】中空状活性炭成形物の中空部分に他物質を
充填したり微生物等を固定したりすることで性能の向上
あるいは他機能の付加を図ることもできる。例えば、農
薬や殺虫剤などを充填すれば、それらは外側の活性炭に
一度吸着されてから徐々に放出されるため、長期間効果
を持続できる徐放性農薬や徐放性殺虫剤となり得る。芳
香剤などの揮散性物質を充填すればそれらの揮散性を長
期間持続させることができる。また例えば、溶融粒子状
熱可塑性樹脂の炭化物と活性炭粉末とよりなる外殻部分
に微生物を中空部分に容易に侵入させ得る数μｍ程度の
孔を存在させることにより、中空部分を微生物の増殖空
間として利用する、即ち、微生物培養基材として利用す
ることも可能である。しかも、活性炭との組み合わせを
考慮して固定する微生物を選択すれば、微生物坦持活性
炭として、廃水等に対し物理化学的処理と生物学的処理
の両機能を兼ね備えるものともできる。尚、中空部分へ
の他物質の充填や微生物固定などは、充填物質を含む溶
液や微生物を含む培養液などの中に中空状活性炭成形物
を浸漬するなどすればよい。
充填したり微生物等を固定したりすることで性能の向上
あるいは他機能の付加を図ることもできる。例えば、農
薬や殺虫剤などを充填すれば、それらは外側の活性炭に
一度吸着されてから徐々に放出されるため、長期間効果
を持続できる徐放性農薬や徐放性殺虫剤となり得る。芳
香剤などの揮散性物質を充填すればそれらの揮散性を長
期間持続させることができる。また例えば、溶融粒子状
熱可塑性樹脂の炭化物と活性炭粉末とよりなる外殻部分
に微生物を中空部分に容易に侵入させ得る数μｍ程度の
孔を存在させることにより、中空部分を微生物の増殖空
間として利用する、即ち、微生物培養基材として利用す
ることも可能である。しかも、活性炭との組み合わせを
考慮して固定する微生物を選択すれば、微生物坦持活性
炭として、廃水等に対し物理化学的処理と生物学的処理
の両機能を兼ね備えるものともできる。尚、中空部分へ
の他物質の充填や微生物固定などは、充填物質を含む溶
液や微生物を含む培養液などの中に中空状活性炭成形物
を浸漬するなどすればよい。
【００１３】
〈実施例１〉フロ−ビ−ズＣＬ−１２００７（住友精化
（株）製の真球状ポリエチレン：粒度範囲６００〜１２
００μｍ、融点１０７℃）を３倍量のダイアソ−ブＦ１
００（三菱化成工業（株）製の粉末活性炭：粒径１００
メッシュ以下、比表面積８００〜１２００ｍ／ｇ）中に
配置し、それを処理温度３００℃、回転数２回転／分の
条件のロ−タリ−キルン内に入れ１０分間の処理を施し
た。次に、ロ−タリ−キルンから取り出した材料を容器
に移し、空気中で室温から２５０℃まで２℃／分程度の
速度で昇温させて２５０℃で１時間保持する不融化処理
を施した。その後、窒素雰囲気中で６００℃、１時間の
処理を施し、熱処理終了後、余剰の活性炭粉末をふるい
で除去して、外径１．２〜２ｍｍの真球状の中空状活性
炭成形物を得た。
（株）製の真球状ポリエチレン：粒度範囲６００〜１２
００μｍ、融点１０７℃）を３倍量のダイアソ−ブＦ１
００（三菱化成工業（株）製の粉末活性炭：粒径１００
メッシュ以下、比表面積８００〜１２００ｍ／ｇ）中に
配置し、それを処理温度３００℃、回転数２回転／分の
条件のロ−タリ−キルン内に入れ１０分間の処理を施し
た。次に、ロ−タリ−キルンから取り出した材料を容器
に移し、空気中で室温から２５０℃まで２℃／分程度の
速度で昇温させて２５０℃で１時間保持する不融化処理
を施した。その後、窒素雰囲気中で６００℃、１時間の
処理を施し、熱処理終了後、余剰の活性炭粉末をふるい
で除去して、外径１．２〜２ｍｍの真球状の中空状活性
炭成形物を得た。
【００１４】〈実施例２〉実施例１において、フロ−ビ
−ズＣＬ−１２００７をフロ−ビ−ズＣＬ−５００７
（住友精化（株）製の真球状ポリエチレン：粒度範囲２
００〜５００μｍ、融点１０７℃）に代えた以外、すべ
て実施例１と同様にして、外径０．４〜０．９ｍｍの真
球状の中空状活性炭成形物を得た。
−ズＣＬ−１２００７をフロ−ビ−ズＣＬ−５００７
（住友精化（株）製の真球状ポリエチレン：粒度範囲２
００〜５００μｍ、融点１０７℃）に代えた以外、すべ
て実施例１と同様にして、外径０．４〜０．９ｍｍの真
球状の中空状活性炭成形物を得た。
【００１５】〈実施例３〉実施例１において、フロ−ビ
−ズＣＬ−１２００７を東レＡＱ−ナイロンＰ−７０
（東レ（株）製の直方体状水溶性ナイロンペレット：縦
横各約３ｍｍ、高さ約２ｍｍ、融点１１８℃）に代え、
また、ロ−タリ−キルンの処理温度を２５０℃に、回転
数を３回転／分に、処理時間を２０分に変えた以外、す
べて実施例１と同様にして縦横各約４ｍｍ、高さ約２．
５ｍｍのほぼ直方体状の中空状活性炭成形物を得た。
−ズＣＬ−１２００７を東レＡＱ−ナイロンＰ−７０
（東レ（株）製の直方体状水溶性ナイロンペレット：縦
横各約３ｍｍ、高さ約２ｍｍ、融点１１８℃）に代え、
また、ロ−タリ−キルンの処理温度を２５０℃に、回転
数を３回転／分に、処理時間を２０分に変えた以外、す
べて実施例１と同様にして縦横各約４ｍｍ、高さ約２．
５ｍｍのほぼ直方体状の中空状活性炭成形物を得た。
【００１６】〈実施例４〉実施例１において、フロ−ビ
−ズＣＬ−１２００７をＵＢＥ：Ｌ５１９（宇部興産
（株）製の円柱体状ポリエチレンペレット：直径約３．
５ｍｍ、高さ約２ｍｍ、融点１０４℃）に代え、また、
ロ−タリ−キルンの回転数を３回転／分に、処理時間を
２０分に変えた以外、すべて実施例１と同様にして直径
約５ｍｍ、高さ約３ｍｍのほぼ円柱体状の中空状活性炭
成形物を得た。
−ズＣＬ−１２００７をＵＢＥ：Ｌ５１９（宇部興産
（株）製の円柱体状ポリエチレンペレット：直径約３．
５ｍｍ、高さ約２ｍｍ、融点１０４℃）に代え、また、
ロ−タリ−キルンの回転数を３回転／分に、処理時間を
２０分に変えた以外、すべて実施例１と同様にして直径
約５ｍｍ、高さ約３ｍｍのほぼ円柱体状の中空状活性炭
成形物を得た。
【００１７】〈実施例５〉実施例１において、ダイアソ
−ブＦ１００をクラレコ−ルＰＫ３０（クラレケミカル
（株）製の粉末活性炭：粒径３０メッシュ以下、比表面
積８００〜１２００ｍ／ｇ）に代えた以外、すべて実施
例１と同様にして、外径１．２〜２．２ｍｍの真球状の
中空状活性炭成形物を得た。
−ブＦ１００をクラレコ−ルＰＫ３０（クラレケミカル
（株）製の粉末活性炭：粒径３０メッシュ以下、比表面
積８００〜１２００ｍ／ｇ）に代えた以外、すべて実施
例１と同様にして、外径１．２〜２．２ｍｍの真球状の
中空状活性炭成形物を得た。
【００１８】〈比較例１〉実施例１において、フロ−ビ
−ズＣＬ−１２００７を配置したダイアソ−ブＦ１００
を、回転させずに空気中で室温から３００℃まで２℃／
分程度の速度で昇温させて３００℃で１時間保持する不
融化処理を施した以外、すべて実施例１と同様にして、
外径０．９〜１．４ｍｍの真球状の中空状活性炭成形物
を得た。
−ズＣＬ−１２００７を配置したダイアソ−ブＦ１００
を、回転させずに空気中で室温から３００℃まで２℃／
分程度の速度で昇温させて３００℃で１時間保持する不
融化処理を施した以外、すべて実施例１と同様にして、
外径０．９〜１．４ｍｍの真球状の中空状活性炭成形物
を得た。
【００１９】〈比較例２〉比較例１において、フロ−ビ
−ズＣＬ−１２００７をＵＢＥ：Ｌ５１９に代えた以
外、すべて比較例１と同様にして、直径約４ｍｍ、高さ
約２．５ｍｍのほぼ円柱体状の中空状活性炭成形物を得
た。
−ズＣＬ−１２００７をＵＢＥ：Ｌ５１９に代えた以
外、すべて比較例１と同様にして、直径約４ｍｍ、高さ
約２．５ｍｍのほぼ円柱体状の中空状活性炭成形物を得
た。
【００２０】以上、各例で得たものについての評価結果
を表１に示す。（Ｙ／Ｘ）は、成形物の外径（Ｘ）に対
する内径（Ｙ）の比率を示す。それぞれ１０粒づつの測
定値の平均値を示したものである。また、嵩密度はメス
シリンダ−法（単位：ｇ／ｃｍ）、比表面積はＢＥＴ法
（単位：ｍ／ｇ）によりそれぞれ測定し、強度は手指で
潰した時の潰れ数を評価した。◎：潰れ率１０％未満、
○：潰れ率１０％以上〜３０％未満、△：潰れ率３０％
以上〜５０％未満、×：潰れ率５０％以上である。
を表１に示す。（Ｙ／Ｘ）は、成形物の外径（Ｘ）に対
する内径（Ｙ）の比率を示す。それぞれ１０粒づつの測
定値の平均値を示したものである。また、嵩密度はメス
シリンダ−法（単位：ｇ／ｃｍ）、比表面積はＢＥＴ法
（単位：ｍ／ｇ）によりそれぞれ測定し、強度は手指で
潰した時の潰れ数を評価した。◎：潰れ率１０％未満、
○：潰れ率１０％以上〜３０％未満、△：潰れ率３０％
以上〜５０％未満、×：潰れ率５０％以上である。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【発明の効果】本発明の中空状活性炭成形物は、十分量
の活性炭を有しながら外部から中空部へのガス導入・拡
散が迅速で内部の活性炭も十分に機能するなど活性炭機
能に優れ、また、十分な強度も有し、更に、他物質を充
填したり微生物等を固定したりするのに十分有効な利用
空間を内部に有する。また、粒子状熱可塑性樹脂の溶融
温度領域にあっては粒子状熱可塑性樹脂や活性炭粉末を
回転させながら熱処理を行う本発明の製法によれば、溶
融した粒子状熱可塑性樹脂と活性炭粉末粒子との接触機
会が増し、より多く均一に活性炭粉末粒子が溶融した粒
子状熱可塑性樹脂の表面に貼着されるようになるためで
あろうが、このような中空状活性炭成形物も容易に得る
ことができる。
の活性炭を有しながら外部から中空部へのガス導入・拡
散が迅速で内部の活性炭も十分に機能するなど活性炭機
能に優れ、また、十分な強度も有し、更に、他物質を充
填したり微生物等を固定したりするのに十分有効な利用
空間を内部に有する。また、粒子状熱可塑性樹脂の溶融
温度領域にあっては粒子状熱可塑性樹脂や活性炭粉末を
回転させながら熱処理を行う本発明の製法によれば、溶
融した粒子状熱可塑性樹脂と活性炭粉末粒子との接触機
会が増し、より多く均一に活性炭粉末粒子が溶融した粒
子状熱可塑性樹脂の表面に貼着されるようになるためで
あろうが、このような中空状活性炭成形物も容易に得る
ことができる。
Claims (2)
- 【請求項１】 活性炭粉末と粒子状熱可塑性樹脂の炭化
物との混合結合化物よりなり中空部から外界への連通気
孔を有する中空状活性炭成形物であって、成形物の外径
に対する内径の比率が０．５〜０．８、嵩密度が０．１
〜０．３ｇ／ｃｍ、比表面積が６００ｍ／ｇ以上である
中空状活性炭成形物。 - 【請求項２】 粒子状熱可塑性樹脂と活性炭粉末とを使
用し、前記粒子状熱可塑性樹脂を活性炭粉末中に配置さ
せた後、粒子状熱可塑性樹脂を溶融・炭化させることに
より中空状活性炭成形物を製造するにあたり、前記熱処
理のうち、粒子状熱可塑性樹脂の溶融温度領域にあって
は前記粒子状熱可塑性樹脂と活性炭粉末とを回転させな
がら行うことを特徴とする中空状活性炭成形物の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34872793A JP3326942B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 中空状活性炭成形物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34872793A JP3326942B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 中空状活性炭成形物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07187849A true JPH07187849A (ja) | 1995-07-25 |
| JP3326942B2 JP3326942B2 (ja) | 2002-09-24 |
Family
ID=18398961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34872793A Expired - Fee Related JP3326942B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 中空状活性炭成形物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3326942B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009072393A1 (ja) | 2007-12-03 | 2009-06-11 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | リグニンを原料とする炭素微粒子及びその製造方法 |
| JP2012101950A (ja) * | 2010-11-05 | 2012-05-31 | Noritake Co Ltd | 多孔質カーボン粒子の製造方法と該粒子からなる多孔質カーボン材料 |
| US8986838B2 (en) | 2009-01-22 | 2015-03-24 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Hollow carbon microparticle and method for producing same |
| JP2019107284A (ja) * | 2017-12-19 | 2019-07-04 | 株式会社大木工藝 | 装身具 |
| WO2020054833A1 (ja) | 2018-09-14 | 2020-03-19 | 株式会社日本触媒 | 炭素材料含有材料の製造方法、炭素材料含有材料、および可溶性有機無機複合体 |
| JP2021062992A (ja) * | 2019-10-16 | 2021-04-22 | 株式会社日本触媒 | 炭素材料含有材料の製造方法 |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP34872793A patent/JP3326942B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009072393A1 (ja) | 2007-12-03 | 2009-06-11 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | リグニンを原料とする炭素微粒子及びその製造方法 |
| US9321649B2 (en) | 2007-12-03 | 2016-04-26 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Carbon microparticle having lignin as raw material and preparation method therefor |
| US8986838B2 (en) | 2009-01-22 | 2015-03-24 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Hollow carbon microparticle and method for producing same |
| JP2012101950A (ja) * | 2010-11-05 | 2012-05-31 | Noritake Co Ltd | 多孔質カーボン粒子の製造方法と該粒子からなる多孔質カーボン材料 |
| JP2019107284A (ja) * | 2017-12-19 | 2019-07-04 | 株式会社大木工藝 | 装身具 |
| WO2020054833A1 (ja) | 2018-09-14 | 2020-03-19 | 株式会社日本触媒 | 炭素材料含有材料の製造方法、炭素材料含有材料、および可溶性有機無機複合体 |
| JP2021062992A (ja) * | 2019-10-16 | 2021-04-22 | 株式会社日本触媒 | 炭素材料含有材料の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3326942B2 (ja) | 2002-09-24 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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