JPH0741166B2 - 吸着剤成型体とその製法 - Google Patents
吸着剤成型体とその製法Info
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- JPH0741166B2 JPH0741166B2 JP2215239A JP21523990A JPH0741166B2 JP H0741166 B2 JPH0741166 B2 JP H0741166B2 JP 2215239 A JP2215239 A JP 2215239A JP 21523990 A JP21523990 A JP 21523990A JP H0741166 B2 JPH0741166 B2 JP H0741166B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は吸着剤成形体に関するもので、特に少量のバイ
ンダー量で、成形体の強度が高く且つ吸着容量が大き
い、吸着剤成型体を提供するものである。
ンダー量で、成形体の強度が高く且つ吸着容量が大き
い、吸着剤成型体を提供するものである。
ここで、単分散とは粒度分布において、中心粒子径をＲ
μｍとしたとき、粒子径Ｒ0.6〜Ｒ1.4の範囲に全粒子を
含む分散を指すが、従来から、このような単分散の吸着
剤粒子を成型する方法は知られていた。しかし、１〜10
000μの微粉末を成型する場合、成形体にかなりの強度
を付与するためには、大量のバインダー、すなわち、吸
着剤100部に対して30部以上が必要であった。
μｍとしたとき、粒子径Ｒ0.6〜Ｒ1.4の範囲に全粒子を
含む分散を指すが、従来から、このような単分散の吸着
剤粒子を成型する方法は知られていた。しかし、１〜10
000μの微粉末を成型する場合、成形体にかなりの強度
を付与するためには、大量のバインダー、すなわち、吸
着剤100部に対して30部以上が必要であった。
大量のバインダーを使用するため、吸着能力の低下が大
きくなる欠点があった。
きくなる欠点があった。
複数の単分散の吸着剤の混合物をプラスチック微粒子を
バインダーとして成形する場合、相当な強度を付与しよ
うとすれば、かなり多くのバインダーを添加する必要が
あり、そのため吸着能力が相当低下することは避けがた
い。
バインダーとして成形する場合、相当な強度を付与しよ
うとすれば、かなり多くのバインダーを添加する必要が
あり、そのため吸着能力が相当低下することは避けがた
い。
従って、吸着剤の吸着性能低下を伴わずに、バインダー
使用量を大幅に減少させ、且つ強度の大きい吸着剤成型
体が求められていた。
使用量を大幅に減少させ、且つ強度の大きい吸着剤成型
体が求められていた。
本発明者等は複数の単分散の吸着剤をプラスチック粒子
をバインダーとして成形する場合、混合比率、吸着剤及
びバインダーの平均粒径の関係について検討した結果、
これらの値が特定の関係を有する場合には、比較的少量
のバインダーで成形しても、高い強度が得られ、且つ吸
着能力の低下も著しく小さいことを見出した。これに基
づいてさらに成形体の組成について研究した結果、本発
明に到達した。すなわち、（１）複数の単分散吸着剤粒
子A1、A2・・・Anとバインダーとしてプラスチックを含
み、単分散吸着剤粒子の数平均粒子径が0.1μｍ〜10000
μｍであり、AiとAi＋１の数平均粒子径の比がAi/Ai＋
１＝0.001/1.0〜0.03/1.0であり、且つAiが吸着剤の全
重量に対して1/20〜18/20である吸着剤成型体、（２）
上記組成物に、更に繊維状補強剤を加えたもの及び、
（３）バインダーのプラスチックの粒子径が0.5〜50μ
ｍの微粉末である、吸着剤成型体である。
をバインダーとして成形する場合、混合比率、吸着剤及
びバインダーの平均粒径の関係について検討した結果、
これらの値が特定の関係を有する場合には、比較的少量
のバインダーで成形しても、高い強度が得られ、且つ吸
着能力の低下も著しく小さいことを見出した。これに基
づいてさらに成形体の組成について研究した結果、本発
明に到達した。すなわち、（１）複数の単分散吸着剤粒
子A1、A2・・・Anとバインダーとしてプラスチックを含
み、単分散吸着剤粒子の数平均粒子径が0.1μｍ〜10000
μｍであり、AiとAi＋１の数平均粒子径の比がAi/Ai＋
１＝0.001/1.0〜0.03/1.0であり、且つAiが吸着剤の全
重量に対して1/20〜18/20である吸着剤成型体、（２）
上記組成物に、更に繊維状補強剤を加えたもの及び、
（３）バインダーのプラスチックの粒子径が0.5〜50μ
ｍの微粉末である、吸着剤成型体である。
以下本発明について詳しく説明する。
本発明に使用する吸着剤はとくに限定しない。通常、吸
着剤として使用されるもの、例えば、活性炭、ゼオライ
ト、シリカゲル、アルミナ等広く使用可能である。
着剤として使用されるもの、例えば、活性炭、ゼオライ
ト、シリカゲル、アルミナ等広く使用可能である。
本発明に使用する吸着剤の粒度は、複数の単分散の粒子
の混合物よりなっている。ここで単分散とは、粒度分布
において、中心粒子径をＲμｍとしたとき、粒子径Ｒ
0.6〜Ｒ1.4の範囲に全粒子を含む分散をいう。また、そ
れぞれの単分散の数平均粒子径は、0.1μｍ〜10000μｍ
とする必要がある。
の混合物よりなっている。ここで単分散とは、粒度分布
において、中心粒子径をＲμｍとしたとき、粒子径Ｒ
0.6〜Ｒ1.4の範囲に全粒子を含む分散をいう。また、そ
れぞれの単分散の数平均粒子径は、0.1μｍ〜10000μｍ
とする必要がある。
成形された板状吸着剤は、その機能的な制約から厚さは
通常50〜100mmが限度となっている。このような成形吸
着剤では、単分散の数平均粒子径が10000μｍ以上の粒
子を使用すると、成形体の強度が著しく低下するためで
ある。また、平均粒子径が0.1μｍになるとガスの成形
体内部への浸透速度が著しく低下して、吸着速度が低下
するため使用できない。平均粒子径は、数μｍ〜数mm位
まで種々の粒径が使用可能である。また複数の単分散吸
着剤は同一種類であっても、異なる吸着剤であっても、
また混合物であってもよい。
通常50〜100mmが限度となっている。このような成形吸
着剤では、単分散の数平均粒子径が10000μｍ以上の粒
子を使用すると、成形体の強度が著しく低下するためで
ある。また、平均粒子径が0.1μｍになるとガスの成形
体内部への浸透速度が著しく低下して、吸着速度が低下
するため使用できない。平均粒子径は、数μｍ〜数mm位
まで種々の粒径が使用可能である。また複数の単分散吸
着剤は同一種類であっても、異なる吸着剤であっても、
また混合物であってもよい。
本発明において、複数の単分散の隣接する平均粒子径の
比率は、Ai/Ai＋１＝0.001/1.0〜0.03/1.0とする必要が
ある。これは大粒子の隙間に、小粒子が容易に充填され
るような関係を指している。Ai/Ai＋１が0.03以上にな
ると、大粒子の間隙に小粒子の充填がされにくくなるた
め、成形圧を高くしないと成形体密度が高くならず、ま
た、強度も低下する。この関係は実施例１と比較例１よ
り明かである。Ai/Ai＋１が0.001以下になると、バイン
ダーの所要量が増加し、吸着能力も低下する。
比率は、Ai/Ai＋１＝0.001/1.0〜0.03/1.0とする必要が
ある。これは大粒子の隙間に、小粒子が容易に充填され
るような関係を指している。Ai/Ai＋１が0.03以上にな
ると、大粒子の間隙に小粒子の充填がされにくくなるた
め、成形圧を高くしないと成形体密度が高くならず、ま
た、強度も低下する。この関係は実施例１と比較例１よ
り明かである。Ai/Ai＋１が0.001以下になると、バイン
ダーの所要量が増加し、吸着能力も低下する。
本発明において、それぞれの単分散の吸着剤の全重量に
対する比率は、1/20〜18/20とする必要がある。1/20以
下になると、成形体の密度が低くなり、また18/20以上
になると、バインダーの所要量が増加し、吸着能力が低
下する。
対する比率は、1/20〜18/20とする必要がある。1/20以
下になると、成形体の密度が低くなり、また18/20以上
になると、バインダーの所要量が増加し、吸着能力が低
下する。
本発明には、プラスチックを使用する必要がある。プラ
スチックの種類は特に限定しない。例えば、熱可塑性樹
脂、熱硬化性樹脂、親水性樹脂、導電性樹脂、メゾフェ
ーズ−ピッチ等、水や有機溶剤を用いずに加熱融着でき
るものが適当である。
スチックの種類は特に限定しない。例えば、熱可塑性樹
脂、熱硬化性樹脂、親水性樹脂、導電性樹脂、メゾフェ
ーズ−ピッチ等、水や有機溶剤を用いずに加熱融着でき
るものが適当である。
熱可塑性樹脂としてはポリエチレン、ポリプロピレン、
ABS、PET、ナイロン、PBT、エチレンアクリル樹脂、PMM
A樹脂、メゾフェーズピッチ等が可能である。
ABS、PET、ナイロン、PBT、エチレンアクリル樹脂、PMM
A樹脂、メゾフェーズピッチ等が可能である。
熱硬化性樹脂としてはフラン樹脂、フェノール樹脂が使
用可能である。
用可能である。
親水性樹脂としてはポリビニルアルコール樹脂、エバー
ル樹脂が使用可能である。
ル樹脂が使用可能である。
導電性樹脂としてはポリビニルピロール、ポリアセチレ
ン等が使用可能である。
ン等が使用可能である。
これらのプラスチック樹脂は、使用目的に応じて使い分
けるのが好ましい。すなわち、水溶液での吸着に用いる
場合は親水性ポリマーを接着剤とするのが最適で、また
油、有機溶剤などの濾過に用いる場合は、疎水性ポリマ
ーを接着剤にするのが、その対象物質に対する親和性の
点で好ましい。
けるのが好ましい。すなわち、水溶液での吸着に用いる
場合は親水性ポリマーを接着剤とするのが最適で、また
油、有機溶剤などの濾過に用いる場合は、疎水性ポリマ
ーを接着剤にするのが、その対象物質に対する親和性の
点で好ましい。
プラスチックの粒子径としては0.5〜50μｍが好まし
く、５〜30μｍがより好ましい。
く、５〜30μｍがより好ましい。
本発明には、複数の単一分散の吸着剤粒子、プラスチッ
クの他、繊維状補強剤を使用することが出来る。
クの他、繊維状補強剤を使用することが出来る。
補強材としては、例えば、金属、無機または有機のモノ
フィラメント、マルチフィラメントの繊維が使用可能で
ある。ポリプロピレン、ビニロン、ポリエステル、ナイ
ロン、ガラス繊維、ポリエステル−ポリエチレンのコン
ジュゲート繊維などが使用可能である。
フィラメント、マルチフィラメントの繊維が使用可能で
ある。ポリプロピレン、ビニロン、ポリエステル、ナイ
ロン、ガラス繊維、ポリエステル−ポリエチレンのコン
ジュゲート繊維などが使用可能である。
補強材の形態は、例えば、線状、モノフィラメント、マ
ルチフィラメントの繊維が使用可能である。線状補強材
は、成型体の中にいれたり、外に巻いたりする事により
強度を向上できる。いずれも使用可能であるが、マルチ
フィラメントの方が強度の大きいものが得られる。
ルチフィラメントの繊維が使用可能である。線状補強材
は、成型体の中にいれたり、外に巻いたりする事により
強度を向上できる。いずれも使用可能であるが、マルチ
フィラメントの方が強度の大きいものが得られる。
平面状成型体は、網状、紙状、不織布状、布状などの形
態てして使用することがで出来る。
態てして使用することがで出来る。
次に本発明の成型体の具体的製法について述べる。
混合方法としては、通常の工業的混合方法、例えばミキ
サー、リボンミキサー、スタティックミキサー、ボール
ミル、サンプルミル、ニーダー等が使用できるがこの限
りでない。混合の際、混合のみでも付着させることがで
きるが、プラスチックと吸着剤の接着をより強固にする
ために、簡単な加熱を行うのがよい。熱源としては静電
気の発生下あるいは、マイクロ波、赤外線、遠赤外線、
高周波等を混合の際、同時に照射することにより成形体
の強度をより高くすることができる。このような操作に
より、剥離が起こらない程度の強度で付着せしめる事が
できる。
サー、リボンミキサー、スタティックミキサー、ボール
ミル、サンプルミル、ニーダー等が使用できるがこの限
りでない。混合の際、混合のみでも付着させることがで
きるが、プラスチックと吸着剤の接着をより強固にする
ために、簡単な加熱を行うのがよい。熱源としては静電
気の発生下あるいは、マイクロ波、赤外線、遠赤外線、
高周波等を混合の際、同時に照射することにより成形体
の強度をより高くすることができる。このような操作に
より、剥離が起こらない程度の強度で付着せしめる事が
できる。
必要に応じて線状補強材として、種々の短繊維を添加し
ても良い。又、面状補強材として使用する場合は型枠の
中にあらかじめ敷き詰めておくのが好ましい。所望の型
枠内に前述の吸着剤、バインダー、補強材の混合物を流
し込み、加熱しながら0.1〜10kg/cm2の圧力をかけて圧
縮成型した後、冷却する。単分散の吸着剤粒子のみを成
型する場合に比較して圧力は著しく低下した。
ても良い。又、面状補強材として使用する場合は型枠の
中にあらかじめ敷き詰めておくのが好ましい。所望の型
枠内に前述の吸着剤、バインダー、補強材の混合物を流
し込み、加熱しながら0.1〜10kg/cm2の圧力をかけて圧
縮成型した後、冷却する。単分散の吸着剤粒子のみを成
型する場合に比較して圧力は著しく低下した。
本発明は、特定の関係にある複数の単分散の吸着剤の混
合物をプラスチック微粒子をバインダーとした成形物で
ある。これにより、吸着剤の吸着性能低下を伴わずに、
バインダー使用量を大幅に減少させ、且つ強度の大きい
吸着剤成型体を得ることが出来た。
合物をプラスチック微粒子をバインダーとした成形物で
ある。これにより、吸着剤の吸着性能低下を伴わずに、
バインダー使用量を大幅に減少させ、且つ強度の大きい
吸着剤成型体を得ることが出来た。
またこれにより、バインダー使用量が低下した他、成形
圧力が低下するため、設備費及びエネルギー節約の効果
もある。
圧力が低下するため、設備費及びエネルギー節約の効果
もある。
以下実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。
実施例１、比較例１ 中心粒子径30μｍ、粒径12μｍ〜80μｍの範囲の重量分
率が80％である、単分散の粉末活性炭Ａを30部及び中心
粒子径が1.5mm、粒径0.50〜3.0mmの範囲の重量が75％で
ある単分散の粒状活性炭Ｂを70部及び粒子径20μｍのポ
リエチレン粉末10部をＶブレンダーでよく混合し、厚み
2mmの型枠に流し込み、120℃に加熱し、2kgで加圧成型
した。
率が80％である、単分散の粉末活性炭Ａを30部及び中心
粒子径が1.5mm、粒径0.50〜3.0mmの範囲の重量が75％で
ある単分散の粒状活性炭Ｂを70部及び粒子径20μｍのポ
リエチレン粉末10部をＶブレンダーでよく混合し、厚み
2mmの型枠に流し込み、120℃に加熱し、2kgで加圧成型
した。
この活性炭成型板を用いて、破断強度、平衡吸着量、吸
着速度を測定した。比較のため、粒状活性炭Ｂの代わり
に中心粒子径が0.8mm、粒径0.30〜1.6mmの範囲の重量が
75％である単分散の粒状活性炭を同量用いて成型した
（比較例１）。その結果を第１表に示す。
着速度を測定した。比較のため、粒状活性炭Ｂの代わり
に中心粒子径が0.8mm、粒径0.30〜1.6mmの範囲の重量が
75％である単分散の粒状活性炭を同量用いて成型した
（比較例１）。その結果を第１表に示す。
実施例２、比較例２ 中心粒子径30μｍ、粒径12μｍ〜80μｍの範囲の重量分
率が80％である単分散粉末活性炭Ａを30部、中心粒子径
が1.5mmで粒径0.5〜3.0mmの範囲の重量が75％である単
分散粒状活性炭Ｂを70部及び粒子径20μｍのポリエチレ
ン粉末10部をＶブレンダーでよく混合し、厚み2mmの型
枠に流し込み、120℃に加熱し、2kgで加圧成型した。
率が80％である単分散粉末活性炭Ａを30部、中心粒子径
が1.5mmで粒径0.5〜3.0mmの範囲の重量が75％である単
分散粒状活性炭Ｂを70部及び粒子径20μｍのポリエチレ
ン粉末10部をＶブレンダーでよく混合し、厚み2mmの型
枠に流し込み、120℃に加熱し、2kgで加圧成型した。
この活性炭成型板を用いて、破断強度、平衡吸着量、吸
着速度を測定した。比較のため、粉末活性炭Ａを３部、
粒状活性炭Ｂを97部として、その他同一条件で成形した
（比較例２）。その結果を第１表に示す。
着速度を測定した。比較のため、粉末活性炭Ａを３部、
粒状活性炭Ｂを97部として、その他同一条件で成形した
（比較例２）。その結果を第１表に示す。
実施例３、比較例３ 中心粒子径30μｍ、粒径12μｍ〜80μｍの範囲の重量分
率が80％である単分散ゼオライト粒子Ａを30部、中心粒
子径が1.5mmで粒径0.5〜3.0mmの範囲の重量が75％であ
る単分散粒状活性炭Ｂを70部及び粒子径20μｍのポリエ
チレン粉末10部および長さ2mmのポリプロピレン繊維を
２部をＶブレンダーでよく混合し、厚み2mmの型枠に流
し込み、120℃に加熱し、2kgで加圧成型した。
率が80％である単分散ゼオライト粒子Ａを30部、中心粒
子径が1.5mmで粒径0.5〜3.0mmの範囲の重量が75％であ
る単分散粒状活性炭Ｂを70部及び粒子径20μｍのポリエ
チレン粉末10部および長さ2mmのポリプロピレン繊維を
２部をＶブレンダーでよく混合し、厚み2mmの型枠に流
し込み、120℃に加熱し、2kgで加圧成型した。
この活性炭成型板を用いて、破断強度、平衡吸着量、吸
着速度を測定した。比較のため、バインダーとして粒子
径50μｍのポリエチレン粉末を使用して成形した（比較
例３）。その結果を第１表に示す。
着速度を測定した。比較のため、バインダーとして粒子
径50μｍのポリエチレン粉末を使用して成形した（比較
例３）。その結果を第１表に示す。
実施例４、比較例４、５ 中心粒子径30μｍ、粒径12μｍ〜80μｍの範囲の重量分
率が80％である単分散粉末活性炭Ａを15部、中心粒子径
30μｍ、粒径12μｍ〜80μｍの範囲の重量分率が80％で
ある単分散粉末ゼオライトＡを15部、及び中心粒子径が
1mmで0.5〜3.0mmの範囲の重量が75％である単分散シリ
カゲル粒子Ｂを70部および粒子径20μｍのポリエチレン
粉末10部および長さ2mmのポリプロピレン繊維を２部を
Ｖブレンダーでよく混合し、厚み2mmの型枠に流し込
み、120℃に加熱し、2kgで加圧成型した。
率が80％である単分散粉末活性炭Ａを15部、中心粒子径
30μｍ、粒径12μｍ〜80μｍの範囲の重量分率が80％で
ある単分散粉末ゼオライトＡを15部、及び中心粒子径が
1mmで0.5〜3.0mmの範囲の重量が75％である単分散シリ
カゲル粒子Ｂを70部および粒子径20μｍのポリエチレン
粉末10部および長さ2mmのポリプロピレン繊維を２部を
Ｖブレンダーでよく混合し、厚み2mmの型枠に流し込
み、120℃に加熱し、2kgで加圧成型した。
この活性炭成型板を用いて、破断強度、平衡吸着量、吸
着速度を測定した。比較のため、これらの活性炭及びゼ
オライトの混合比率を適宜変えて成型した。結果を第１
表に示す。
着速度を測定した。比較のため、これらの活性炭及びゼ
オライトの混合比率を適宜変えて成型した。結果を第１
表に示す。
Claims (3)
- 【請求項１】複数の単分散吸着剤粒子A1、A2・・・Anと
バインダーとしてプラスチックを含み、単分散吸着剤粒
子の数平均粒子径が0.1μｍ〜10000μｍであり、AiとAi
＋１の数平均粒子径の比がAi/Ai＋１＝0.001/1.0〜0.03
/1.0であり、且つAiが全重量に対して1/20〜18/20であ
る吸着剤成型体。 - 【請求項２】複数の単分散吸着剤粒子A1、A2・・・Anと
バインダーとしてプラスチック及び繊維状補強剤を含
み、単分散吸着剤粒子の数平均粒子径が0.1μｍ〜10000
μｍであり、AiとAi＋１の数平均粒子径の比がAi/Ai＋
１＝0.001/1.0〜0.03/1.0であり、且つAiが吸着剤の全
重量に対して1/20〜18/20である吸着剤成型体。 - 【請求項３】バインダーが粒子径0.5〜50μｍのプラス
チック微粉末である、特許請求範囲第１項及び第２項記
載の吸着剤成型体。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2215239A JPH0741166B2 (ja) | 1990-08-14 | 1990-08-14 | 吸着剤成型体とその製法 |
| EP19900121039 EP0432438B1 (en) | 1989-11-02 | 1990-11-02 | Molded adsorbent |
| DE1990606466 DE69006466T2 (de) | 1989-11-02 | 1990-11-02 | Geformtes Sorbentmittel. |
| US07/974,835 US5256476A (en) | 1989-11-02 | 1992-11-16 | Fan blade comprising adsorbent particles, fine plastic particles and reinforcing fibers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2215239A JPH0741166B2 (ja) | 1990-08-14 | 1990-08-14 | 吸着剤成型体とその製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04100540A JPH04100540A (ja) | 1992-04-02 |
| JPH0741166B2 true JPH0741166B2 (ja) | 1995-05-10 |
Family
ID=16669024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2215239A Expired - Fee Related JPH0741166B2 (ja) | 1989-11-02 | 1990-08-14 | 吸着剤成型体とその製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0741166B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4263523B2 (ja) * | 2003-04-10 | 2009-05-13 | 東京瓦斯株式会社 | 活性炭およびその製造方法 |
-
1990
- 1990-08-14 JP JP2215239A patent/JPH0741166B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04100540A (ja) | 1992-04-02 |
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