JPH1081887A - 可燃性炭素質組成物及び方法 - Google Patents
可燃性炭素質組成物及び方法Info
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- JPH1081887A JPH1081887A JP9162369A JP16236997A JPH1081887A JP H1081887 A JPH1081887 A JP H1081887A JP 9162369 A JP9162369 A JP 9162369A JP 16236997 A JP16236997 A JP 16236997A JP H1081887 A JPH1081887 A JP H1081887A
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- C10L5/02—Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
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- C10L9/10—Treating solid fuels to improve their combustion by using additives
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 可燃性炭素質物質から放出される揮発性有機
化合物のほとんどを吸収することができる可燃性炭素質
物質組成物を提供する。 【解決手段】 可燃性炭素質組成物であって、細かく分
断された可燃性炭素質物質と、活性化カーボン及び／も
しくは活性化グラファイト、ならびに／またはイン・サ
イチュで活性化カーボン及び／もしくは活性化グラファ
イトを形成させるためのフミン含有鉱石と低VOCカーボ
ン及び／もしくは低VOCグラファイトの組合せを含む組
成物。
化合物のほとんどを吸収することができる可燃性炭素質
物質組成物を提供する。 【解決手段】 可燃性炭素質組成物であって、細かく分
断された可燃性炭素質物質と、活性化カーボン及び／も
しくは活性化グラファイト、ならびに／またはイン・サ
イチュで活性化カーボン及び／もしくは活性化グラファ
イトを形成させるためのフミン含有鉱石と低VOCカーボ
ン及び／もしくは低VOCグラファイトの組合せを含む組
成物。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、（ａ）１以上の可
燃性炭素質物質、ならびに（ｂ）活性化カーボン及び／
もしくは活性化グラファイト、ならびに／または、イン
・サイチュにて活性化カーボン及び／もしくは活性化グ
ラファイトを形成することができる、フミン含有鉱石を
配合した低揮発性有機物含量（VOC）カーボン及び／も
しくは低VOCグラファイトから製造される、炭ブリケッ
ト（charcoal briquette）などの可燃性炭素質組成物に
関する。可燃性炭素質物質、ならびに活性化カーボン及
び／または活性化グラファイトを含有する本発明の組成
物は、例えば、石炭の焼成炉または蒸気発生器などにお
ける粉砕された混合物として用いることができ、あるい
は、当該技術分野において知られているように、好適な
バインダーと共に高圧下で圧縮して所望のブリケット形
状とすることができ、そして活性化カーボン／活性化グ
ラファイトは、その可燃性炭素質物質の加熱の結果生じ
る揮発性有機化合物を吸収するものである。
燃性炭素質物質、ならびに（ｂ）活性化カーボン及び／
もしくは活性化グラファイト、ならびに／または、イン
・サイチュにて活性化カーボン及び／もしくは活性化グ
ラファイトを形成することができる、フミン含有鉱石を
配合した低揮発性有機物含量（VOC）カーボン及び／も
しくは低VOCグラファイトから製造される、炭ブリケッ
ト（charcoal briquette）などの可燃性炭素質組成物に
関する。可燃性炭素質物質、ならびに活性化カーボン及
び／または活性化グラファイトを含有する本発明の組成
物は、例えば、石炭の焼成炉または蒸気発生器などにお
ける粉砕された混合物として用いることができ、あるい
は、当該技術分野において知られているように、好適な
バインダーと共に高圧下で圧縮して所望のブリケット形
状とすることができ、そして活性化カーボン／活性化グ
ラファイトは、その可燃性炭素質物質の加熱の結果生じ
る揮発性有機化合物を吸収するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】炭ブリ
ケットは、バーベキューグリルまたはヒバチで野外にお
いて料理をする際の熱及び香気の供給源として米国では
一般に使用されている。炭ブリケットは、炭、泥炭、石
炭、または他の可燃性の炭化水素含有炭素源と、トウモ
ロコシデンプン、非毒性ポリマー材などのバインダーと
を配合し、バーベキュー用燃料として使用するために高
圧下でブリケットにまで圧縮して形成される。組成物が
ブリケットに形成された後は、ブリケットを乾燥して、
点火することができるように本質的にすべての水分を除
去する。様々な炭ブリケット組成物及び炭ブリケットの
製造方法の例は、以下の米国特許すなわち、Dell、第5,
211,290号；Ｓｐｅｎｃｅｒ、第１，５９０，７０６
号；Wagel、第1,618,029号；Jaffe、第3,089,760号；Mc
Goff、第3,304,161号；Ross、第3,709,700号；Robertso
n、第3,485,600号；Mennen、第3,385,681号：Onozawa、
第3,689,234号；Swinehartら、第2,822,251号；Hughes
ら、第4,167,398号；及びCraceら、4,787,914号に認め
られる。これらブリケット組成物や、種々の炉に燃料と
して使用される可燃性炭素質組成物は、熱分解に伴って
揮発性有機化合物を大気中に放出してしまうという欠点
を有していた。
ケットは、バーベキューグリルまたはヒバチで野外にお
いて料理をする際の熱及び香気の供給源として米国では
一般に使用されている。炭ブリケットは、炭、泥炭、石
炭、または他の可燃性の炭化水素含有炭素源と、トウモ
ロコシデンプン、非毒性ポリマー材などのバインダーと
を配合し、バーベキュー用燃料として使用するために高
圧下でブリケットにまで圧縮して形成される。組成物が
ブリケットに形成された後は、ブリケットを乾燥して、
点火することができるように本質的にすべての水分を除
去する。様々な炭ブリケット組成物及び炭ブリケットの
製造方法の例は、以下の米国特許すなわち、Dell、第5,
211,290号；Ｓｐｅｎｃｅｒ、第１，５９０，７０６
号；Wagel、第1,618,029号；Jaffe、第3,089,760号；Mc
Goff、第3,304,161号；Ross、第3,709,700号；Robertso
n、第3,485,600号；Mennen、第3,385,681号：Onozawa、
第3,689,234号；Swinehartら、第2,822,251号；Hughes
ら、第4,167,398号；及びCraceら、4,787,914号に認め
られる。これらブリケット組成物や、種々の炉に燃料と
して使用される可燃性炭素質組成物は、熱分解に伴って
揮発性有機化合物を大気中に放出してしまうという欠点
を有していた。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、これら従
来技術の有する欠点を克服するために鋭意研究を行った
結果、（ａ）炭ブリケット組成物の添加物として活性化
カーボン及び／もしくは活性化グラファイトを配合し、
ならびに／または（ｂ）活性化されていないかもしくは
不完全に活性化されたカーボン及び／もしくはグラファ
イトとフミン酸含有鉱石もしくはフミン酸塩含有鉱石と
を配合することによって、カーボン及び／またはグラフ
ァイト供給源の酸化が、熱分解、すなわち炭ブリケット
組成物が少なくとも232.2℃（華氏450度）に加熱される
際にイン・サイチュで起こり、熱分解している組成物か
ら大気中に漏出する揮発性有機化合物が低減されること
を見出した。
来技術の有する欠点を克服するために鋭意研究を行った
結果、（ａ）炭ブリケット組成物の添加物として活性化
カーボン及び／もしくは活性化グラファイトを配合し、
ならびに／または（ｂ）活性化されていないかもしくは
不完全に活性化されたカーボン及び／もしくはグラファ
イトとフミン酸含有鉱石もしくはフミン酸塩含有鉱石と
を配合することによって、カーボン及び／またはグラフ
ァイト供給源の酸化が、熱分解、すなわち炭ブリケット
組成物が少なくとも232.2℃（華氏450度）に加熱される
際にイン・サイチュで起こり、熱分解している組成物か
ら大気中に漏出する揮発性有機化合物が低減されること
を見出した。
【０００４】従って、本発明は、可燃性炭素質組成物で
あって、組成物の乾燥重量に基づき、65〜99.9重量％の
可燃性炭素質物質、ならびに0.1〜20重量％の活性化カ
ーボン、活性化グラファイト及びこれらの混合物よりな
る群から選択される活性化された炭素物質を含む組成物
を提供する。
あって、組成物の乾燥重量に基づき、65〜99.9重量％の
可燃性炭素質物質、ならびに0.1〜20重量％の活性化カ
ーボン、活性化グラファイト及びこれらの混合物よりな
る群から選択される活性化された炭素物質を含む組成物
を提供する。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の可燃性炭素質組成物にお
いて、前記活性化された炭素物質は、細かく粉砕したフ
ミン含有鉱石をカーボン、グラファイト及びこれらの混
合物よりなる群から選択される炭素物質と共に組成物中
に配合することによって、組成物の熱分解の際にイン・
サイチュで形成されるものでもよい。この炭素物質は、
982.2℃及び760 mm Hgの圧力下にて10mg/gを下回る揮発
性有機化合物含量を有することが好ましい。
いて、前記活性化された炭素物質は、細かく粉砕したフ
ミン含有鉱石をカーボン、グラファイト及びこれらの混
合物よりなる群から選択される炭素物質と共に組成物中
に配合することによって、組成物の熱分解の際にイン・
サイチュで形成されるものでもよい。この炭素物質は、
982.2℃及び760 mm Hgの圧力下にて10mg/gを下回る揮発
性有機化合物含量を有することが好ましい。
【０００６】そして、前記組成物は、1〜15重量％の可
燃性炭素質物質用のバインダーをさらに含むことができ
る。好ましくは、前記組成物は、組成物の乾燥重量に基
づき、65〜98.9重量％の可燃性炭素質物質、0.1〜20重
量％の活性化カーボン、活性化グラファイト及びこれら
の混合物よりなる群から選択される活性化炭素物質、な
らびに1〜15重量％の可燃性炭素質物質用のバインダー
を含む。
燃性炭素質物質用のバインダーをさらに含むことができ
る。好ましくは、前記組成物は、組成物の乾燥重量に基
づき、65〜98.9重量％の可燃性炭素質物質、0.1〜20重
量％の活性化カーボン、活性化グラファイト及びこれら
の混合物よりなる群から選択される活性化炭素物質、な
らびに1〜15重量％の可燃性炭素質物質用のバインダー
を含む。
【０００７】前記のごとくバインダーを配合した組成物
は、取扱及び輸送のために充分な強度を提供するに足る
圧力下で圧縮することにより、ブリッケット型とするこ
とができる。
は、取扱及び輸送のために充分な強度を提供するに足る
圧力下で圧縮することにより、ブリッケット型とするこ
とができる。
【０００８】また、前記可燃性炭素質物質は、炭、無煙
炭、瀝青炭、コークス、コークス粉炭、褐炭、酸化褐
炭、レオナルダイト、酸化レオナルダイト、及びこれら
の混合物よりなる群から選択されるとよい。
炭、瀝青炭、コークス、コークス粉炭、褐炭、酸化褐
炭、レオナルダイト、酸化レオナルダイト、及びこれら
の混合物よりなる群から選択されるとよい。
【０００９】前記バインダーは、水膨潤性粘土と、デン
プン、ヒドロキシルアルキルセルロース、デキストリ
ン、ガム、ポリビニルアルコール、カルボキシアルキル
セルロース、カルボキシアルキルセルロースの金属塩類
及び多糖よりなる群から選択される有機性バインダーと
の組合せであることが好ましい。この有機性バインダー
は、トウモロコシデンプン、小麦デンプン、大麦デンプ
ン、サトウモロコシデンプン、サゴヤシデンプン、タピ
オカデンプン、ジャガイモデンプン、コメデンプン、ク
ズウコンデンプン、及びこれらの混合物よりなる群から
選択されるデンプンであってもよい。あるいは、前記有
機性バインダーが、アラビアゴム、トラガントゴム、グ
アゴム、カラヤゴム、ローカストビーンゴム、寒天、オ
クラゴガム、及びこれらの混合物よりなる群から選択さ
れるガムであってもよい。
プン、ヒドロキシルアルキルセルロース、デキストリ
ン、ガム、ポリビニルアルコール、カルボキシアルキル
セルロース、カルボキシアルキルセルロースの金属塩類
及び多糖よりなる群から選択される有機性バインダーと
の組合せであることが好ましい。この有機性バインダー
は、トウモロコシデンプン、小麦デンプン、大麦デンプ
ン、サトウモロコシデンプン、サゴヤシデンプン、タピ
オカデンプン、ジャガイモデンプン、コメデンプン、ク
ズウコンデンプン、及びこれらの混合物よりなる群から
選択されるデンプンであってもよい。あるいは、前記有
機性バインダーが、アラビアゴム、トラガントゴム、グ
アゴム、カラヤゴム、ローカストビーンゴム、寒天、オ
クラゴガム、及びこれらの混合物よりなる群から選択さ
れるガムであってもよい。
【００１０】さらに、前記水膨潤性粘土は、ジオクタヘ
ドラルスメクタイト粘土、トリオクタヘドラルスメクタ
イト粘土またはこれらの混合物であることが好ましい。
この水膨潤性粘土は、好ましくはモンモリロナイト粘
土、バイデライト粘土、ノンロナイト粘土、ヘクトライ
ト粘土、サポナイト粘土、及びこれらの混合物よりなる
群から選択される。特に、水膨潤性粘土が、モンモリロ
ナイト粘土であるか、ナトリウムベントナイト、カリウ
ムベントナイト、リチウムベントナイト、アンモニウム
ベントナイト、カルシウムベントナイト、マグネシウム
ベントナイト及びこれらの混合物よりなる群から選択さ
れるベントナイト粘土であることが好ましい。
ドラルスメクタイト粘土、トリオクタヘドラルスメクタ
イト粘土またはこれらの混合物であることが好ましい。
この水膨潤性粘土は、好ましくはモンモリロナイト粘
土、バイデライト粘土、ノンロナイト粘土、ヘクトライ
ト粘土、サポナイト粘土、及びこれらの混合物よりなる
群から選択される。特に、水膨潤性粘土が、モンモリロ
ナイト粘土であるか、ナトリウムベントナイト、カリウ
ムベントナイト、リチウムベントナイト、アンモニウム
ベントナイト、カルシウムベントナイト、マグネシウム
ベントナイト及びこれらの混合物よりなる群から選択さ
れるベントナイト粘土であることが好ましい。
【００１１】また、本発明はさらに、可燃性炭素質組成
物ブリケットの製造方法を提供するものであって、この
製造方法は、以下の工程すなわち、ブリケット組成物を
調製するために、1〜15重量％のバインダー、0.1〜20重
量％の、活性化カーボン、活性化グラファイト、および
これらの混合物よりなる群から選択される活性化された
炭素物質、ならびに65〜96重量％の可燃性炭素物質の粒
子を混合し、そして取扱及び輸送のために充分な強度を
有するブリケットを形成するに足る圧力下で前記ブリケ
ット組成物を圧縮する工程を含むものである。
物ブリケットの製造方法を提供するものであって、この
製造方法は、以下の工程すなわち、ブリケット組成物を
調製するために、1〜15重量％のバインダー、0.1〜20重
量％の、活性化カーボン、活性化グラファイト、および
これらの混合物よりなる群から選択される活性化された
炭素物質、ならびに65〜96重量％の可燃性炭素物質の粒
子を混合し、そして取扱及び輸送のために充分な強度を
有するブリケットを形成するに足る圧力下で前記ブリケ
ット組成物を圧縮する工程を含むものである。
【００１２】この製造方法において、前記活性化された
炭素物質は、細かく粉砕したフミン含有鉱石をカーボ
ン、グラファイト及びこれらの混合物よりなる群から選
択される炭素物質と共に組成物中に配合することによっ
て、ブリケットの熱分解の際にイン・サイチュで形成さ
れてもよい。ここで、この炭素物質は、982.2℃及び760
mm Hgの圧力下にて10mg/gを下回る揮発性有機化合物含
量を有することが好ましい。
炭素物質は、細かく粉砕したフミン含有鉱石をカーボ
ン、グラファイト及びこれらの混合物よりなる群から選
択される炭素物質と共に組成物中に配合することによっ
て、ブリケットの熱分解の際にイン・サイチュで形成さ
れてもよい。ここで、この炭素物質は、982.2℃及び760
mm Hgの圧力下にて10mg/gを下回る揮発性有機化合物含
量を有することが好ましい。
【００１３】そして、前記製造方法において使用される
可燃性炭素質物質は、炭、無煙炭、瀝青炭、コークス、
コークス粉炭、褐炭、酸化褐炭、レオナルダイト、酸化
レオナルダイト、及びこれらの混合物よりなる群から選
択されるとよい。
可燃性炭素質物質は、炭、無煙炭、瀝青炭、コークス、
コークス粉炭、褐炭、酸化褐炭、レオナルダイト、酸化
レオナルダイト、及びこれらの混合物よりなる群から選
択されるとよい。
【００１４】また、前記製造方法におけるバインダー
は、水膨潤性粘土と、デンプン、ヒドロキシルアルキル
セルロース、デキストリン、ガム、ポリビニルアルコー
ル、カルボキシアルキルセルロース、カルボキシアルキ
ルセルロースの金属塩類及び多糖よりなる群から選択さ
れる有機性バインダーとの組合せであることが好まし
い。ここで水膨潤性粘土は、ジオクタヘドラルスメクタ
イト粘土、トリオクタヘドラルスメクタイト粘土または
これらの混合物であることが好ましく、さらに、モンモ
リロナイト粘土、バイデライト粘土、ノンロナイト粘
土、ヘクトライト粘土、サポナイト粘土、及びこれらの
混合物よりなる群から選択されることが好ましい。特
に、前記水膨潤性粘土は、モンモリロナイト粘土か、あ
るいは、ナトリウムベントナイト、カリウムベントナイ
ト、リチウムベントナイト、アンモニウムベントナイ
ト、カルシウムベントナイト、マグネシウムベントナイ
ト及びこれらの混合物よりなる群から選択されるベント
ナイト粘土であるとよい。
は、水膨潤性粘土と、デンプン、ヒドロキシルアルキル
セルロース、デキストリン、ガム、ポリビニルアルコー
ル、カルボキシアルキルセルロース、カルボキシアルキ
ルセルロースの金属塩類及び多糖よりなる群から選択さ
れる有機性バインダーとの組合せであることが好まし
い。ここで水膨潤性粘土は、ジオクタヘドラルスメクタ
イト粘土、トリオクタヘドラルスメクタイト粘土または
これらの混合物であることが好ましく、さらに、モンモ
リロナイト粘土、バイデライト粘土、ノンロナイト粘
土、ヘクトライト粘土、サポナイト粘土、及びこれらの
混合物よりなる群から選択されることが好ましい。特
に、前記水膨潤性粘土は、モンモリロナイト粘土か、あ
るいは、ナトリウムベントナイト、カリウムベントナイ
ト、リチウムベントナイト、アンモニウムベントナイ
ト、カルシウムベントナイト、マグネシウムベントナイ
ト及びこれらの混合物よりなる群から選択されるベント
ナイト粘土であるとよい。
【００１５】さらに本発明は、熱を発生させる方法であ
って、前記のごとき可燃性炭素質組成物を熱分解する工
程を含む方法を提供する。
って、前記のごとき可燃性炭素質組成物を熱分解する工
程を含む方法を提供する。
【００１６】また本発明は、前記のごとき製造方法によ
って製造される可燃性ブリケットに関する。
って製造される可燃性ブリケットに関する。
【００１７】このように、本発明の活性化カーボン及び
／もしくは活性化グラファイトは、初めから可燃性炭素
質組成物に活性化型にて添加されるか、または、カーボ
ン及び／もしくはグラファイトをイン・サイチュで活性
化することができる反応物質のかたちで組成物中に添加
され、そして、可燃性炭素質物質から揮発する揮発性有
機化合物を予測し得ないほど大量に収着する。それによ
って、炭素質物質の加熱の際に形成されるガス状の揮発
性有機化合物除去処理の必要性が排除または低減される
ことになる。
／もしくは活性化グラファイトは、初めから可燃性炭素
質組成物に活性化型にて添加されるか、または、カーボ
ン及び／もしくはグラファイトをイン・サイチュで活性
化することができる反応物質のかたちで組成物中に添加
され、そして、可燃性炭素質物質から揮発する揮発性有
機化合物を予測し得ないほど大量に収着する。それによ
って、炭素質物質の加熱の際に形成されるガス状の揮発
性有機化合物除去処理の必要性が排除または低減される
ことになる。
【００１８】イン・サイチュでの活性化のために可燃性
炭素質物質に添加されるカーボン及び／またはグラファ
イトが、982.2℃（華氏1800度）及び１大気圧（760 mm
Hg）にて低い総有機性揮発物含量（低VOC）を有する限
りにおいて、イン・サイチュで形成される活性化カーボ
ン及び／または活性化グラファイトに起因してかように
揮発性有機化合物が低減されることは、実に予測し得な
いことである。ここで、低VOCとは、982.2℃及び１大気
圧（760 mm Hg）にて、約10 mg/gを下回る、好ましくは
約1 mg/gを下回る、さらに好ましくは約0.5 mg/gを下回
る、そして最も好ましくは約0.3mg/gを下回る有機性揮
発物含量であると規定する。
炭素質物質に添加されるカーボン及び／またはグラファ
イトが、982.2℃（華氏1800度）及び１大気圧（760 mm
Hg）にて低い総有機性揮発物含量（低VOC）を有する限
りにおいて、イン・サイチュで形成される活性化カーボ
ン及び／または活性化グラファイトに起因してかように
揮発性有機化合物が低減されることは、実に予測し得な
いことである。ここで、低VOCとは、982.2℃及び１大気
圧（760 mm Hg）にて、約10 mg/gを下回る、好ましくは
約1 mg/gを下回る、さらに好ましくは約0.5 mg/gを下回
る、そして最も好ましくは約0.3mg/gを下回る有機性揮
発物含量であると規定する。
【００１９】本発明は、揮発性有機化合物放出量の少な
い、活性化カーボン及び／または活性化グラファイトを
含有する可燃性炭素質組成物に関し、当該組成物は、炭
素質ブリケットなどの形状にある。さらに本発明は、前
記ブリケットの製造方法に関し、この方法において、細
かく分割された活性化カーボン及び／または活性化グラ
ファイト粒子が、可燃性炭素質物質に配合される。さら
に、本発明の組成物は、随意にバインダーを含有し、そ
して配合された混合物は、高圧下に所望のブリケット形
状に成形される。本発明のブリケット組成物中、好まし
くは、可燃性炭素質物質は約65〜96重量含まれ、バイン
ダーは約1〜15重量％含まれ、そして活性化カーボン及
び／または活性化グラファイト（あるいは、加熱の際に
低VOCカーボン及び／または低VOCグラファイトを活性化
することができる反応性物質）は組成物の約0.1〜20重
量％、より好ましくは約2〜10重量％含まれる。
い、活性化カーボン及び／または活性化グラファイトを
含有する可燃性炭素質組成物に関し、当該組成物は、炭
素質ブリケットなどの形状にある。さらに本発明は、前
記ブリケットの製造方法に関し、この方法において、細
かく分割された活性化カーボン及び／または活性化グラ
ファイト粒子が、可燃性炭素質物質に配合される。さら
に、本発明の組成物は、随意にバインダーを含有し、そ
して配合された混合物は、高圧下に所望のブリケット形
状に成形される。本発明のブリケット組成物中、好まし
くは、可燃性炭素質物質は約65〜96重量含まれ、バイン
ダーは約1〜15重量％含まれ、そして活性化カーボン及
び／または活性化グラファイト（あるいは、加熱の際に
低VOCカーボン及び／または低VOCグラファイトを活性化
することができる反応性物質）は組成物の約0.1〜20重
量％、より好ましくは約2〜10重量％含まれる。
【００２０】組成物中にバインダーを配合する必要がな
い場合、例えば、炉用または蒸気を発生する電気の公益
設備等における燃料として組成物が使用される場合に
は、組成物は、好ましくは約80〜99.9重量％の可燃性炭
素質物質、及び約0.1〜20重量％の活性化カーボン及び
／または活性化グラファイト（あるいは、炭素質物質の
加熱の際に活性化カーボン及び／または活性化グラファ
イトをイン・サイチュで形成することができる成分約0.
1〜20重量％）を含んでなる。活性化カーボン及び／ま
たは活性化グラファイトは、加熱の際に可燃性炭素質物
質によって放出される揮発性有機化合物のほとんどを吸
収し、しかして思いがけないほど低濃度の揮発性有機化
合物しか、大気中に放出されない。
い場合、例えば、炉用または蒸気を発生する電気の公益
設備等における燃料として組成物が使用される場合に
は、組成物は、好ましくは約80〜99.9重量％の可燃性炭
素質物質、及び約0.1〜20重量％の活性化カーボン及び
／または活性化グラファイト（あるいは、炭素質物質の
加熱の際に活性化カーボン及び／または活性化グラファ
イトをイン・サイチュで形成することができる成分約0.
1〜20重量％）を含んでなる。活性化カーボン及び／ま
たは活性化グラファイトは、加熱の際に可燃性炭素質物
質によって放出される揮発性有機化合物のほとんどを吸
収し、しかして思いがけないほど低濃度の揮発性有機化
合物しか、大気中に放出されない。
【００２１】一つの実施態様において、本発明は、活性
化カーボン及び／または活性化グラファイトを含有する
炭ブリケット組成物、ならびに、可燃性炭素質物質、可
燃性炭素質物質用バインダーと活性化カーボン及び／ま
たは活性化グラファイトを含む炭ブリケットを熱分解す
ることによる熱の発生方法に関する。
化カーボン及び／または活性化グラファイトを含有する
炭ブリケット組成物、ならびに、可燃性炭素質物質、可
燃性炭素質物質用バインダーと活性化カーボン及び／ま
たは活性化グラファイトを含む炭ブリケットを熱分解す
ることによる熱の発生方法に関する。
【００２２】他の実施態様において、炭ブリケット組成
物に活性化カーボン及び／もしくは活性化グラファイト
を添加するかわりに、または添加することに加えて、活
性化カーボン及び／もしくは活性化グラファイトを形成
する反応をイン・サイチュで行うことができる成分が添
加される。好ましくは、反応性成分は、低VOCカーボン
及び／または低VOCグラファイト（本明細書中低VOCと
は、揮発性有機物含量（VOC）の総量が、982.2℃（華氏
1800度）及び１大気圧（760 mm Hg）にて、約10mg/gを
下回る、好ましくは約1 mg/gを下回る、さらに好ましく
は約0.5 mg/gを下回る、そして最も好ましくは約0.3mg/
gを下回ることであると規定する）、ならびに、炭ブリ
ケット組成物の熱分解の際にイン・サイチュで活性化カ
ーボン及び／または活性化グラファイトを形成させるこ
とができるフミン酸含有鉱石及び／またはフミン酸塩含
有鉱石である。
物に活性化カーボン及び／もしくは活性化グラファイト
を添加するかわりに、または添加することに加えて、活
性化カーボン及び／もしくは活性化グラファイトを形成
する反応をイン・サイチュで行うことができる成分が添
加される。好ましくは、反応性成分は、低VOCカーボン
及び／または低VOCグラファイト（本明細書中低VOCと
は、揮発性有機物含量（VOC）の総量が、982.2℃（華氏
1800度）及び１大気圧（760 mm Hg）にて、約10mg/gを
下回る、好ましくは約1 mg/gを下回る、さらに好ましく
は約0.5 mg/gを下回る、そして最も好ましくは約0.3mg/
gを下回ることであると規定する）、ならびに、炭ブリ
ケット組成物の熱分解の際にイン・サイチュで活性化カ
ーボン及び／または活性化グラファイトを形成させるこ
とができるフミン酸含有鉱石及び／またはフミン酸塩含
有鉱石である。
【００２３】第一の実施態様において、炭ブリケット組
成物の添加物は、活性化カーボン及び／または活性化グ
ラファイトを含んでなる。第二の実施態様において、炭
ブリケット組成物の添加物は、活性化されていないかま
たは不完全に活性化された、低VOCカーボン及び／また
は低VOCグラファイトと、フミン酸含有及び／またはフ
ミン酸塩含有鉱石（以下、別々にまたはまとめて、「フ
ミン含有鉱石」と称する）とを含んでなる。低VOCカー
ボン及び／または低VOCグラファイトとフミン含有鉱石
とを組み合わせると、炭ブリケット組成物が約232.2℃
（華氏450度）以上に加熱された際にイン・サイチュで
反応し、カーボン及び／またはグラファイトが活性化さ
れるか、またはさらなる活性化が行われる。
成物の添加物は、活性化カーボン及び／または活性化グ
ラファイトを含んでなる。第二の実施態様において、炭
ブリケット組成物の添加物は、活性化されていないかま
たは不完全に活性化された、低VOCカーボン及び／また
は低VOCグラファイトと、フミン酸含有及び／またはフ
ミン酸塩含有鉱石（以下、別々にまたはまとめて、「フ
ミン含有鉱石」と称する）とを含んでなる。低VOCカー
ボン及び／または低VOCグラファイトとフミン含有鉱石
とを組み合わせると、炭ブリケット組成物が約232.2℃
（華氏450度）以上に加熱された際にイン・サイチュで
反応し、カーボン及び／またはグラファイトが活性化さ
れるか、またはさらなる活性化が行われる。
【００２４】活性化カーボン及び／または活性化グラフ
ァイト添加物は、カーボン及び／またはグラファイトを
熱分解プロセスの際にイン・サイチュで活性化するため
の低VOCカーボン及び／または低VOCグラファイトとフミ
ン含有鉱石との存否に関わらず、熱分解の際に可燃性炭
素質物質から放出されるガス状の揮発性有機化合物を吸
収及び／または吸着（収着）し、その結果、イン・サイ
チュで活性化されるカーボン及び／またはグラファイト
が最初に982.2℃（華氏1800度）及び１大気圧（760 mm
Hg）にて低い有機性揮発物含量の総量（すなわち、約10
mg/gを下回る、好ましくは約1 mg/gを下回る、さらに
好ましくは約0.5 mg/gを下回る、そして最も好ましくは
約0.3mg/gを下回る）を有する限りにおいて、揮発性有
機化合物のガスが活性化カーボン及び／または活性化グ
ラファイトに捕獲され、揮発性有機化合物の放出を低減
することができる。
ァイト添加物は、カーボン及び／またはグラファイトを
熱分解プロセスの際にイン・サイチュで活性化するため
の低VOCカーボン及び／または低VOCグラファイトとフミ
ン含有鉱石との存否に関わらず、熱分解の際に可燃性炭
素質物質から放出されるガス状の揮発性有機化合物を吸
収及び／または吸着（収着）し、その結果、イン・サイ
チュで活性化されるカーボン及び／またはグラファイト
が最初に982.2℃（華氏1800度）及び１大気圧（760 mm
Hg）にて低い有機性揮発物含量の総量（すなわち、約10
mg/gを下回る、好ましくは約1 mg/gを下回る、さらに
好ましくは約0.5 mg/gを下回る、そして最も好ましくは
約0.3mg/gを下回る）を有する限りにおいて、揮発性有
機化合物のガスが活性化カーボン及び／または活性化グ
ラファイトに捕獲され、揮発性有機化合物の放出を低減
することができる。
【００２５】本発明においてイン・サイチュでの活性化
を行う実施態様の利点を存分に成し遂げるためには、カ
ーボン及び／またはグラファイト添加物が少なくとも約
15 m2/グラム、好ましくは少なくとも約20 m2/グラムの
表面積を有するべきである。しかして、可燃性炭素質物
質の加熱及び／または熱分解の際に発生する揮発性有機
化合物を比較的効率よく（約10％から約35％）収着する
ために、このカーボン及び／またはグラファイトは、イ
ン・サイチュで少なくとも約200 m2/グラム、好ましく
は少なくとも約400 m2/グラムの表面積にまで、充分に
活性化される。
を行う実施態様の利点を存分に成し遂げるためには、カ
ーボン及び／またはグラファイト添加物が少なくとも約
15 m2/グラム、好ましくは少なくとも約20 m2/グラムの
表面積を有するべきである。しかして、可燃性炭素質物
質の加熱及び／または熱分解の際に発生する揮発性有機
化合物を比較的効率よく（約10％から約35％）収着する
ために、このカーボン及び／またはグラファイトは、イ
ン・サイチュで少なくとも約200 m2/グラム、好ましく
は少なくとも約400 m2/グラムの表面積にまで、充分に
活性化される。
【００２６】従って、本発明の一つの特徴は、加熱及び
／または熱分解の際に驚くべきほど揮発性有機化合物の
放出量が低い炭ブリケットを提供するために、バインダ
ー、ならびに活性化カーボン及び／または活性化グラフ
ァイトを含む可燃性炭素質物質を含有する可燃性ブリケ
ットを供給することにある。
／または熱分解の際に驚くべきほど揮発性有機化合物の
放出量が低い炭ブリケットを提供するために、バインダ
ー、ならびに活性化カーボン及び／または活性化グラフ
ァイトを含む可燃性炭素質物質を含有する可燃性ブリケ
ットを供給することにある。
【００２７】本発明の別の特徴は、可燃性炭素質物質に
添加される前から活性化されている、活性化カーボン、
活性化グラファイト及びこれらの混合物よりなる群から
選択される、可燃性炭素質物質用の添加物を提供するこ
とにある。活性化カーボン及び／または活性化グラファ
イトは、組成物の総乾燥重量に基づき、合わせて約0.1
〜20重量％の量が、可燃性炭素質物質組成物に添加され
る。あるいは、活性化カーボン及び／または活性化グラ
ファイトは、可燃性炭素質物質の加熱の際に、カーボン
及び／またはグラファイトとフミン含有鉱石との組合せ
からイン・サイチュで形成することができる。
添加される前から活性化されている、活性化カーボン、
活性化グラファイト及びこれらの混合物よりなる群から
選択される、可燃性炭素質物質用の添加物を提供するこ
とにある。活性化カーボン及び／または活性化グラファ
イトは、組成物の総乾燥重量に基づき、合わせて約0.1
〜20重量％の量が、可燃性炭素質物質組成物に添加され
る。あるいは、活性化カーボン及び／または活性化グラ
ファイトは、可燃性炭素質物質の加熱の際に、カーボン
及び／またはグラファイトとフミン含有鉱石との組合せ
からイン・サイチュで形成することができる。
【００２８】フミン含有鉱石の添加量はフミン含有鉱石
の酸化の程度に依存するが、好ましくは、少なくとも約
200 m2/グラム、さらに好ましくは少なくとも約400 m2/
グラムの表面積にまで、フミン含有鉱石がカーボン及び
／またはグラファイト添加物を酸化（活性化）すること
ができるような量のフミン含有鉱石が、可燃性炭素質物
質に添加される。
の酸化の程度に依存するが、好ましくは、少なくとも約
200 m2/グラム、さらに好ましくは少なくとも約400 m2/
グラムの表面積にまで、フミン含有鉱石がカーボン及び
／またはグラファイト添加物を酸化（活性化）すること
ができるような量のフミン含有鉱石が、可燃性炭素質物
質に添加される。
【００２９】本発明のさらに別の特徴は、可燃性炭素質
物質の燃焼の際にイン・サイチュで活性化カーボン及び
／または活性化グラファイトを形成することができる成
分と共に、活性化カーボン及び／または活性化グラファ
イトを含んでなる、可燃性炭素質物質の添加物を提供す
ることにある。
物質の燃焼の際にイン・サイチュで活性化カーボン及び
／または活性化グラファイトを形成することができる成
分と共に、活性化カーボン及び／または活性化グラファ
イトを含んでなる、可燃性炭素質物質の添加物を提供す
ることにある。
【００３０】他の本発明の特徴は、可燃性炭素質物質の
添加物組成物、ならびに可燃性炭素質物質の加熱方法を
提供することであり、それによって、可燃性炭素質物質
の熱分解の際に可燃性炭素質物質から揮発されるベンゼ
ンなどのガス状の有機化合物の吸収のための、活性化カ
ーボン及び／または活性化グラファイトがイン・サイチ
ュにて供給される。
添加物組成物、ならびに可燃性炭素質物質の加熱方法を
提供することであり、それによって、可燃性炭素質物質
の熱分解の際に可燃性炭素質物質から揮発されるベンゼ
ンなどのガス状の有機化合物の吸収のための、活性化カ
ーボン及び／または活性化グラファイトがイン・サイチ
ュにて供給される。
【００３１】本発明の他の特徴は、組成物の総乾燥重量
に基づき約65〜96重量％の量の、１以上の可燃性炭素質
物質；約1〜15重量％の量のトウモロコシデンプン及び
／または非毒性ポリマー物質バインダーなどといった当
該可燃性炭素質物質用のバインダー；組成物の総乾燥重
量に基づき約0.1〜20重量％の量の活性化カーボン及び
／もしくは活性化グラファイト、ならびに／または組成
物の乾燥重量に基づき約0.1〜10重量％の量、好ましく
は約0.1〜5重量％の量の、酸化褐炭（例えば、本出願人
が販売するところのFLOCARB（商品名））などの粉砕さ
れたフミン含有鉱石を、0.1〜10重量％、好ましくは0.1
〜5重量％の量のカーボン、グラファイトまたはこれら
の混合物と共に、前記フミン含有鉱石：カーボン及び／
またはグラファイトの重量比が好ましくは５：95から9
5：５にて、さらに好ましくはフミン含有鉱石と低VOCカ
ーボン及び／または低VOCグラファイトとの総重量に基
づき15〜95％のフミン含有鉱石と85〜5％の低VOCカーボ
ン及び／または低VOCグラファイトの量で含む可燃性炭
素質物質組成物を提供することにある。
に基づき約65〜96重量％の量の、１以上の可燃性炭素質
物質；約1〜15重量％の量のトウモロコシデンプン及び
／または非毒性ポリマー物質バインダーなどといった当
該可燃性炭素質物質用のバインダー；組成物の総乾燥重
量に基づき約0.1〜20重量％の量の活性化カーボン及び
／もしくは活性化グラファイト、ならびに／または組成
物の乾燥重量に基づき約0.1〜10重量％の量、好ましく
は約0.1〜5重量％の量の、酸化褐炭（例えば、本出願人
が販売するところのFLOCARB（商品名））などの粉砕さ
れたフミン含有鉱石を、0.1〜10重量％、好ましくは0.1
〜5重量％の量のカーボン、グラファイトまたはこれら
の混合物と共に、前記フミン含有鉱石：カーボン及び／
またはグラファイトの重量比が好ましくは５：95から9
5：５にて、さらに好ましくはフミン含有鉱石と低VOCカ
ーボン及び／または低VOCグラファイトとの総重量に基
づき15〜95％のフミン含有鉱石と85〜5％の低VOCカーボ
ン及び／または低VOCグラファイトの量で含む可燃性炭
素質物質組成物を提供することにある。
【００３２】フミン含有鉱石と共に添加されるカーボン
及び／またはグラファイトは、低VOC含量を有するもの
であるべきである。低VOC含量を有するカーボン及び／
またはグラファイトとは、本明細書において、982.2℃
（華氏1800度）及び１大気圧（760 mm Hg）にて、約10
mg/gを下回る、好ましくは約1 mg/gを下回る、さらに好
ましくは約0.5 mg/gを下回る、そして最も好ましくは約
0.3mg/gを下回る含量を有するものとして規定される。
及び／またはグラファイトは、低VOC含量を有するもの
であるべきである。低VOC含量を有するカーボン及び／
またはグラファイトとは、本明細書において、982.2℃
（華氏1800度）及び１大気圧（760 mm Hg）にて、約10
mg/gを下回る、好ましくは約1 mg/gを下回る、さらに好
ましくは約0.5 mg/gを下回る、そして最も好ましくは約
0.3mg/gを下回る含量を有するものとして規定される。
【００３３】本発明の前記及びさらなる他の特徴及び利
点は、以下の本発明の好ましい実施態様にかかる説明か
ら、より明瞭に理解されよう。本発明がこれら実施態様
に限定されることがなく様々な変更や修飾が可能である
ことは当業者に理解されるべきであり、本発明は請求の
範囲によってのみ限定されるものである。
点は、以下の本発明の好ましい実施態様にかかる説明か
ら、より明瞭に理解されよう。本発明がこれら実施態様
に限定されることがなく様々な変更や修飾が可能である
ことは当業者に理解されるべきであり、本発明は請求の
範囲によってのみ限定されるものである。
【００３４】本発明は、活性化カーボン及び／または活
性化グラファイトと、熱を提供するための熱分解を行う
ことができる可燃性炭素質物質とを含んでなる組成物に
関する。組成物の使用の好適な例には、炭ブリケット；
例えば暖炉のための点火用薪；産業及び住宅用の炉にお
ける使用のため、ならびに電気の生産などにおける公益
事業会社による使用のための燃料などが挙げられる。
性化グラファイトと、熱を提供するための熱分解を行う
ことができる可燃性炭素質物質とを含んでなる組成物に
関する。組成物の使用の好適な例には、炭ブリケット；
例えば暖炉のための点火用薪；産業及び住宅用の炉にお
ける使用のため、ならびに電気の生産などにおける公益
事業会社による使用のための燃料などが挙げられる。
【００３５】一つの実施態様において、本発明の組成物
は、１以上の可燃性炭素質物質ならびにフミン含有鉱石
と低VOC含有カーボン及び／または低VOC含有グラファイ
トの配合物とを含むものである。
は、１以上の可燃性炭素質物質ならびにフミン含有鉱石
と低VOC含有カーボン及び／または低VOC含有グラファイ
トの配合物とを含むものである。
【００３６】本発明の可燃性炭素質組成物は、可燃性炭
素質物質、カーボン及び／もしくはグラファイト、なら
びにフミン含有鉱石の自由流動性（free-flowing）混合
物；または可燃性炭素質物質ならびに活性化カーボン及
び／または活性化グラファイトの混合物；またはこれら
の混合物の形とすることができる。
素質物質、カーボン及び／もしくはグラファイト、なら
びにフミン含有鉱石の自由流動性（free-flowing）混合
物；または可燃性炭素質物質ならびに活性化カーボン及
び／または活性化グラファイトの混合物；またはこれら
の混合物の形とすることができる。
【００３７】他の実施態様において、組成物はバインダ
ーを含み、しかして組成物を所望の形状に成形すること
が可能になる。所定の外形に炭素質物質を維持するため
に、炭ブリケットや点火用薪を製造する際に、１以上の
バインダーが可燃性炭素質物質と混合される。
ーを含み、しかして組成物を所望の形状に成形すること
が可能になる。所定の外形に炭素質物質を維持するため
に、炭ブリケットや点火用薪を製造する際に、１以上の
バインダーが可燃性炭素質物質と混合される。
【００３８】活性化カーボン及び／または活性化グラフ
ァイトは、かように可燃性炭素質物質に添加することが
できるが、あるいは、組成物にフミン酸、ならびに種々
のフミン酸含有鉱石またはフミン酸塩含有鉱石（特に褐
炭、酸化褐炭、レオナルダイト等）よりなる群から選択
された物質と共に、低VOCカーボン及び／または低VOCグ
ラファイトを添加することによって、例えば、炭ブリケ
ットなどの組成物の熱分解の際にイン・サイチュで発生
させてもよい。
ァイトは、かように可燃性炭素質物質に添加することが
できるが、あるいは、組成物にフミン酸、ならびに種々
のフミン酸含有鉱石またはフミン酸塩含有鉱石（特に褐
炭、酸化褐炭、レオナルダイト等）よりなる群から選択
された物質と共に、低VOCカーボン及び／または低VOCグ
ラファイトを添加することによって、例えば、炭ブリケ
ットなどの組成物の熱分解の際にイン・サイチュで発生
させてもよい。
【００３９】前記フミン酸の好ましい供給源は、本出願
人らによる米国特許第5,034,045及び5,026,416号（双方
とも引用することにより本明細書の一部とする）に記載
されるごとき、褐炭またはレオナルダイト、特に酸化褐
炭及び／または酸化レオナルダイトなどのフミン酸含有
鉱石である。
人らによる米国特許第5,034,045及び5,026,416号（双方
とも引用することにより本明細書の一部とする）に記載
されるごとき、褐炭またはレオナルダイト、特に酸化褐
炭及び／または酸化レオナルダイトなどのフミン酸含有
鉱石である。
【００４０】活性化カーボン及び／または活性化グラフ
ァイトは、組成物の可燃性炭素質物質が熱分解する際に
揮発される、揮発性有機化合物を吸収及び／または吸着
する。一つの実施態様において、活性化カーボン及び／
または活性化グラファイトと共に、カーボン及び／また
はグラファイトとフミン含有鉱石が配合され、これによ
って、カーボン及び／またはグラファイトとフミン含有
鉱石との配合物が組成物の熱分解の際にイン・サイチュ
で反応する。この熱分解は、約232.2℃（華氏450度）を
上回る温度で行われ、カーボン及び／またはグラファイ
トが活性化され、しかして、組成物の熱分解の際に揮発
される揮発性有機化合物が、イン・サイチュで活性化さ
れた活性化カーボン／グラファイトによってより完全に
収着（吸収及び／または吸着）される。本発明によれ
ば、可燃性炭素質物質の熱分解の際のイン・サイチュで
の活性化のために可燃性炭素質物質に添加されるカーボ
ン及び／またはグラファイトは、982.2℃及び１大気圧
にて、約10 mg/gを下回る、好ましくは約1 mg/gを下回
る、さらに好ましくは約0.5 mg/gを下回る、そして最も
好ましくは約0.3mg/gを下回る総有機性揮発物含量を有
するべきである。
ァイトは、組成物の可燃性炭素質物質が熱分解する際に
揮発される、揮発性有機化合物を吸収及び／または吸着
する。一つの実施態様において、活性化カーボン及び／
または活性化グラファイトと共に、カーボン及び／また
はグラファイトとフミン含有鉱石が配合され、これによ
って、カーボン及び／またはグラファイトとフミン含有
鉱石との配合物が組成物の熱分解の際にイン・サイチュ
で反応する。この熱分解は、約232.2℃（華氏450度）を
上回る温度で行われ、カーボン及び／またはグラファイ
トが活性化され、しかして、組成物の熱分解の際に揮発
される揮発性有機化合物が、イン・サイチュで活性化さ
れた活性化カーボン／グラファイトによってより完全に
収着（吸収及び／または吸着）される。本発明によれ
ば、可燃性炭素質物質の熱分解の際のイン・サイチュで
の活性化のために可燃性炭素質物質に添加されるカーボ
ン及び／またはグラファイトは、982.2℃及び１大気圧
にて、約10 mg/gを下回る、好ましくは約1 mg/gを下回
る、さらに好ましくは約0.5 mg/gを下回る、そして最も
好ましくは約0.3mg/gを下回る総有機性揮発物含量を有
するべきである。
【００４１】本発明の炭素質組成物に、例えば、37μm
から4500μmのサイズを有する細かく分割した炭素質物
質を結合するために通常使用される種々のバインダーを
使用することができ、しかして、取扱時に実質的に壊れ
ることなく、所定のまたは所望のブリケットまたは点火
用薪の形状を炭素質物質が維持することが可能となる。
かかるバインダーは、一般に、可燃性炭素質組成物の総
乾燥重量に基づき約1〜15％の量で存在するようにする
が、所望の強度、硬度または他の望ましい物理的特性を
生み出すいかような量に調整してもよい。本発明の可燃
性炭素質組成物を炭ブリケット形状などの強固な形状へ
と結合させるために使用することができるバインダーの
うちには、ベントナイト、他の粘土、デンプン、糖、穀
物（cereal）、コアオイル、ナトリウムシリケート、熱
可塑性または熱硬化性樹脂、蒸気硬化性バインダー、化
学的硬化性バインダー、熱硬化性バインダー、ピッチ、
樹脂、セメント及び当該技術分野において知られている
様々な他のバインダーなどが包含される。
から4500μmのサイズを有する細かく分割した炭素質物
質を結合するために通常使用される種々のバインダーを
使用することができ、しかして、取扱時に実質的に壊れ
ることなく、所定のまたは所望のブリケットまたは点火
用薪の形状を炭素質物質が維持することが可能となる。
かかるバインダーは、一般に、可燃性炭素質組成物の総
乾燥重量に基づき約1〜15％の量で存在するようにする
が、所望の強度、硬度または他の望ましい物理的特性を
生み出すいかような量に調整してもよい。本発明の可燃
性炭素質組成物を炭ブリケット形状などの強固な形状へ
と結合させるために使用することができるバインダーの
うちには、ベントナイト、他の粘土、デンプン、糖、穀
物（cereal）、コアオイル、ナトリウムシリケート、熱
可塑性または熱硬化性樹脂、蒸気硬化性バインダー、化
学的硬化性バインダー、熱硬化性バインダー、ピッチ、
樹脂、セメント及び当該技術分野において知られている
様々な他のバインダーなどが包含される。
【００４２】本発明の可燃性炭素質物質組成物には、好
ましくは、組成物の重量に基づき約65〜96重量％の、粉
末炭、粉末無煙炭または粉末コークスなどの好適な可燃
性炭素質物質が含まれる。他の好適な可燃性炭素質物質
には、瀝青炭、褐炭、酸化褐炭、レオナルダイト、酸化
レオナルダイト、コークス粉炭、石油コークス、治金コ
ークス、石炭くず等が包含される。本発明のブリケット
にかかる実施態様において、可燃性炭素質物質は、充分
に細かく分断され、所望のブリケット形状の凝集塊を形
成すべく、バインダーならびに活性化カーボン及び／ま
たは活性化グラファイトと共におよそ703.07〜1406.14
kg/cm2（10,000〜20,000 psi）の高圧下にて圧縮され
る。かくして得られたブリケットは、取扱及び輸送に際
して有意に壊れることのない（例えば、通常の取扱及び
輸送において、ブリケットの10％未満しか壊れない）充
分な乾燥強度を有するべきである。
ましくは、組成物の重量に基づき約65〜96重量％の、粉
末炭、粉末無煙炭または粉末コークスなどの好適な可燃
性炭素質物質が含まれる。他の好適な可燃性炭素質物質
には、瀝青炭、褐炭、酸化褐炭、レオナルダイト、酸化
レオナルダイト、コークス粉炭、石油コークス、治金コ
ークス、石炭くず等が包含される。本発明のブリケット
にかかる実施態様において、可燃性炭素質物質は、充分
に細かく分断され、所望のブリケット形状の凝集塊を形
成すべく、バインダーならびに活性化カーボン及び／ま
たは活性化グラファイトと共におよそ703.07〜1406.14
kg/cm2（10,000〜20,000 psi）の高圧下にて圧縮され
る。かくして得られたブリケットは、取扱及び輸送に際
して有意に壊れることのない（例えば、通常の取扱及び
輸送において、ブリケットの10％未満しか壊れない）充
分な乾燥強度を有するべきである。
【００４３】本発明の炭ブリケット組成物及び方法の一
つの実施態様によれば、可燃性炭素質粒子は、例えば、
米国特許第5,221,290号（引用することにより本明細書
の一部とする）に開示される、予め準備された、水和し
た有機性バインダー／水膨潤性粘土ペーストなどといっ
たバインダーを用いて互いに結合される。
つの実施態様によれば、可燃性炭素質粒子は、例えば、
米国特許第5,221,290号（引用することにより本明細書
の一部とする）に開示される、予め準備された、水和し
た有機性バインダー／水膨潤性粘土ペーストなどといっ
たバインダーを用いて互いに結合される。
【００４４】本発明の前記の炭ブリケット組成物及び方
法の粘土バインダーを使用した一つの実施態様における
水膨潤性粘土には、粘土が水和状態にある場合に有機性
バインダーの水酸基反応性置換体との反応における利用
可能性がさらに高い、反応性水酸基が含まれている。従
って、本発明の前記実施態様において有用な有機性バイ
ンダーには、少なくとも部分的に水溶性（１大気圧及び
25℃にて、少なくとも10重量％の可溶性）である種々の
有機性バインダーが包含される。水に可溶性であって、
水膨潤性粘土の水酸基との反応性を有する置換基を含む
広範囲な有機性バインダーには、トウモロコシデンプ
ン、小麦デンプン、大麦デンプン、サトウモロコシデン
プン、サゴヤシデンプン、タピオカデンプン、ジャガイ
モデンプン、コメデンプン及びクズウコンデンプンなど
のあらゆるデンプン（各々、反応性水酸基を有してい
る）；ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピ
ルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、
ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルエチ
ルセルロースなどのヒドロキシアルキルセルロース類；
カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロ
ース、カルボキシプロピルメチルセルロースなどのカル
ボキシアルキルセルロース類（各々、反応性カルボキシ
基を有している）；デキストリン、デキストロース、グ
ルコース、ラクトース、マルトース、スクロース等の多
糖類；アラビアゴム、トラガントゴム、グアゴム、カラ
ヤゴム、ローカストビーンゴム、寒天、オクラゴガム等
の水酸基反応性ガム類；ならびに熱分解に際しても毒性
を有しない他の種々の水酸基反応性有機性接着剤材料な
どが包含される。
法の粘土バインダーを使用した一つの実施態様における
水膨潤性粘土には、粘土が水和状態にある場合に有機性
バインダーの水酸基反応性置換体との反応における利用
可能性がさらに高い、反応性水酸基が含まれている。従
って、本発明の前記実施態様において有用な有機性バイ
ンダーには、少なくとも部分的に水溶性（１大気圧及び
25℃にて、少なくとも10重量％の可溶性）である種々の
有機性バインダーが包含される。水に可溶性であって、
水膨潤性粘土の水酸基との反応性を有する置換基を含む
広範囲な有機性バインダーには、トウモロコシデンプ
ン、小麦デンプン、大麦デンプン、サトウモロコシデン
プン、サゴヤシデンプン、タピオカデンプン、ジャガイ
モデンプン、コメデンプン及びクズウコンデンプンなど
のあらゆるデンプン（各々、反応性水酸基を有してい
る）；ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピ
ルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、
ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルエチ
ルセルロースなどのヒドロキシアルキルセルロース類；
カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロ
ース、カルボキシプロピルメチルセルロースなどのカル
ボキシアルキルセルロース類（各々、反応性カルボキシ
基を有している）；デキストリン、デキストロース、グ
ルコース、ラクトース、マルトース、スクロース等の多
糖類；アラビアゴム、トラガントゴム、グアゴム、カラ
ヤゴム、ローカストビーンゴム、寒天、オクラゴガム等
の水酸基反応性ガム類；ならびに熱分解に際しても毒性
を有しない他の種々の水酸基反応性有機性接着剤材料な
どが包含される。
【００４５】前記の炭ブリケットである本発明の一つの
実施態様において、有機性バインダー及び水膨潤性粘土
は、水中にてスラリーとされうるが、当該スラリーは、
有機性バインダーと水膨潤性粘土との重量比が約1.5〜
3.0：1にて、スラリー中の総固形含量が乾燥固形重量に
基づき好ましくは10〜50重量％の範囲にあることが好ま
しい。
実施態様において、有機性バインダー及び水膨潤性粘土
は、水中にてスラリーとされうるが、当該スラリーは、
有機性バインダーと水膨潤性粘土との重量比が約1.5〜
3.0：1にて、スラリー中の総固形含量が乾燥固形重量に
基づき好ましくは10〜50重量％の範囲にあることが好ま
しい。
【００４６】
【発明の効果】本発明によって、配合された、またはイ
ン・サイチュで形成された活性化カーボン及び／もしく
は活性化グラファイトが、可燃性炭素質物質から放出さ
れる揮発性有機化合物のほとんどを吸収するために、熱
分解時の揮発性有機化合物の大気中への漏出を実質的に
防止することができる可燃性炭素質組成物及びその製造
方法ならびに熱を発生させるための方法が提供される。
ン・サイチュで形成された活性化カーボン及び／もしく
は活性化グラファイトが、可燃性炭素質物質から放出さ
れる揮発性有機化合物のほとんどを吸収するために、熱
分解時の揮発性有機化合物の大気中への漏出を実質的に
防止することができる可燃性炭素質組成物及びその製造
方法ならびに熱を発生させるための方法が提供される。
Claims (25)
- 【請求項１】 可燃性炭素質組成物であって、組成物の
乾燥重量に基づき、65〜99.9重量％の可燃性炭素質物
質、ならびに0.1〜20重量％の活性化カーボン、活性化
グラファイト及びこれらの混合物よりなる群から選択さ
れる活性化された炭素物質を含む組成物。 - 【請求項２】 前記活性化された炭素物質が、細かく粉
砕したフミン含有鉱石をカーボン、グラファイト及びこ
れらの混合物よりなる群から選択される炭素物質と共に
組成物中に配合することによって、組成物の熱分解の際
にイン・サイチュで形成される、請求項１記載の組成
物。 - 【請求項３】 前記炭素物質が、982.2℃及び760 mm Hg
の圧力下にて10mg/gを下回る揮発性有機化合物含量を有
する請求項２記載の組成物。 - 【請求項４】 前記組成物が、組成物の1〜15重量％の
可燃性炭素質物質用のバインダーをさらに含む、請求項
１乃至３のいずれかに記載の組成物。 - 【請求項５】 前記組成物が、組成物の乾燥重量に基づ
き、65〜98.9重量％の可燃性炭素質物質、0.1〜20重量
％の活性化カーボン、活性化グラファイト及びこれらの
混合物よりなる群から選択される活性化炭素物質、なら
びに1〜15重量％の可燃性炭素質物質用のバインダーを
含む請求項１乃至３のいずれかに記載の組成物。 - 【請求項６】 前記組成物を、取扱及び輸送のために充
分な強度を提供するに足る圧力下で圧縮することによ
り、ブリッケット型とした請求項４または５記載の組成
物。 - 【請求項７】 前記バインダーが水膨潤性粘土と、デン
プン、ヒドロキシルアルキルセルロース、デキストリ
ン、ガム、ポリビニルアルコール、カルボキシアルキル
セルロース、カルボキシアルキルセルロースの金属塩類
及び多糖よりなる群から選択される有機性バインダーと
の組合せである、請求項４、５または６記載の組成物。 - 【請求項８】 前記可燃性炭素質物質が、炭、無煙炭、
瀝青炭、コークス、コークス粉炭、褐炭、酸化褐炭、レ
オナルダイト、酸化レオナルダイト、及びこれらの混合
物よりなる群から選択される請求項１乃至７のいずれか
に記載の組成物。 - 【請求項９】 前記有機性バインダーが、トウモロコシ
デンプン、小麦デンプン、大麦デンプン、サトウモロコ
シデンプン、サゴヤシデンプン、タピオカデンプン、ジ
ャガイモデンプン、コメデンプン、クズウコンデンプ
ン、及びこれらの混合物よりなる群から選択されるデン
プンである請求項７記載の組成物。 - 【請求項１０】 前記有機性バインダーが、アラビアゴ
ム、トラガントゴム、グアゴム、カラヤゴム、ローカス
トビーンゴム、寒天、オクラゴガム、及びこれらの混合
物よりなる群から選択されるガムである請求項７記載の
組成物。 - 【請求項１１】 前記水膨潤性粘土が、ジオクタヘドラ
ルスメクタイト粘土、トリオクタヘドラルスメクタイト
粘土またはこれらの混合物である請求項７、９または１
０記載の組成物。 - 【請求項１２】 前記水膨潤性粘土が、モンモリロナイ
ト粘土、バイデライト粘土、ノンロナイト粘土、ヘクト
ライト粘土、サポナイト粘土、及びこれらの混合物より
なる群から選択される請求項１１記載の組成物。 - 【請求項１３】 前記水膨潤性粘土が、モンモリロナイ
ト粘土である請求項１２記載の組成物。 - 【請求項１４】 前記水膨潤性粘土が、ナトリウムベン
トナイト、カリウムベントナイト、リチウムベントナイ
ト、アンモニウムベントナイト、カルシウムベントナイ
ト、マグネシウムベントナイト及びこれらの混合物より
なる群から選択されるベントナイト粘土である請求項１
２記載の組成物。 - 【請求項１５】 請求項６記載の可燃性炭素質組成物ブ
リケットの製造方法であって、以下の工程、すなわち、 ブリケット組成物を調製するために、組成物の乾燥重量
に基づき1〜15重量％のバインダー、0.1〜20重量％の、
活性化カーボン、活性化グラファイト、およびこれらの
混合物よりなる群から選択される活性化された炭素物
質、ならびに65〜96重量％の可燃性炭素物質の粒子を混
合し、そして取扱及び輸送のために充分な強度を有する
ブリケットを形成するに足る圧力下で前記ブリケット組
成物を圧縮する工程を含む方法。 - 【請求項１６】 前記活性化された炭素物質が、細かく
粉砕したフミン含有鉱石をカーボン、グラファイト及び
これらの混合物よりなる群から選択される炭素物質と共
に組成物中に配合することによって、ブリケットの熱分
解の際にイン・サイチュで形成される、請求項１５記載
の方法。 - 【請求項１７】 前記炭素物質が、982.2℃及び760 mm
Hgの圧力下にて10mg/gを下回る揮発性有機化合物含量を
有する請求項１６記載の方法。 - 【請求項１８】 前記バインダーが、水膨潤性粘土と、
デンプン、ヒドロキシルアルキルセルロース、デキスト
リン、ガム、ポリビニルアルコール、カルボキシアルキ
ルセルロース、カルボキシアルキルセルロースの金属塩
類及び多糖よりなる群から選択される有機性バインダー
との組合せである請求項１５乃至１７のいずれかに記載
の方法。 - 【請求項１９】 前記可燃性炭素質物質が、炭、無煙
炭、瀝青炭、コークス、コークス粉炭、褐炭、酸化褐
炭、レオナルダイト、酸化レオナルダイト、及びこれら
の混合物よりなる群から選択される請求項１５乃至１８
のいずれかに記載の方法。 - 【請求項２０】 前記水膨潤性粘土が、ジオクタヘドラ
ルスメクタイト粘土、トリオクタヘドラルスメクタイト
粘土またはこれらの混合物である請求項１８記載の方
法。 - 【請求項２１】 前記水膨潤性粘土が、モンモリロナイ
ト粘土、バイデライト粘土、ノンロナイト粘土、ヘクト
ライト粘土、サポナイト粘土、及びこれらの混合物より
なる群から選択される請求項２０記載の方法。 - 【請求項２２】 前記水膨潤性粘土が、モンモリロナイ
ト粘土である請求項２１記載の方法。 - 【請求項２３】 前記水膨潤性粘土が、ナトリウムベン
トナイト、カリウムベントナイト、リチウムベントナイ
ト、アンモニウムベントナイト、カルシウムベントナイ
ト、マグネシウムベントナイト及びこれらの混合物より
なる群から選択されるベントナイト粘土である請求項２
１記載の方法。 - 【請求項２４】 熱を発生させる方法であって、請求項
１記載の組成物を熱分解する工程を含む方法。 - 【請求項２５】 請求項１５記載の方法によって製造さ
れる可燃性ブリケット。
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/668,245 US5695554A (en) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | Foundry sand additives and method of casting metal, comprising a humic acid-containing ore and in-situ activated carbon or graphite for reduced VOC emissions |
| US08/668,245 | 1996-11-29 | ||
| US08/759,087 US5688313A (en) | 1996-06-21 | 1996-11-29 | Activated carbon foundry sand additives and method of casting metal for reduced VOC emissions |
| US08/759,087 | 1996-11-29 | ||
| US08/852678 | 1997-05-07 | ||
| US08/852,678 US5893946A (en) | 1996-06-21 | 1997-05-07 | Combustible carbonaceous compositions and methods |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1081887A true JPH1081887A (ja) | 1998-03-31 |
Family
ID=27418180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9162369A Pending JPH1081887A (ja) | 1996-06-21 | 1997-06-19 | 可燃性炭素質組成物及び方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5893946A (ja) |
| EP (1) | EP0814147A1 (ja) |
| JP (1) | JPH1081887A (ja) |
| CN (1) | CN1170752A (ja) |
| CA (1) | CA2208883A1 (ja) |
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