JPS58219921A - ハニカム型オゾン除去フイルタ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高度のトランジショナルボア構造を有する粉末
状活性炭素を高密度に含有する薄葉ペーパーからなるハ
ニカム状のオゾン除去フィルターに関するものである。

コロナ放電による帯電方式を採用した電子写真複写機で
はコ四す放電が機内の空気中で行われるため多量のオゾ
ンが複写機内で発生する。このオゾンは非常に臭いの強
い１酸化性の強い気体であり１空気中に０．１　ｐｐ＠
の湊度で存在するだけで息切れ１めまい蔦頭痛１吐き気
等の生理作用を生じさせるものなので１事務用機器とし
てこのようなオゾンを機器外へ漏洩することは大きな欠
陥とされてがた。

かかる問題を克服するため以前から複写機の排気ダクト
に粒状活性炭またはフェルト状の繊維状活性炭を充填し
１オゾンの漏洩防止を計ることが試みられている。しか
し１このような手段をとると排気抵抗が大きく、そのた
めに機器の温度上へ排気の逆流等好ましくない現象が生
じ１これら充填層型活性炭フィルターの使用は実用性が
なかった。

一方上記充填層型オシン除去フィルターの通気抵抗等の
問題を解消する方法として通常の粉末状の活性炭素１即
ち細孔直径ｓＯ〜３００Ａの細孔の容積が０．１５　Ｃ
Ｐ、／ｆｉ未満の活性炭素をバインダーとともに押し出
し１ハニカム状に焼結１成型したフィルターが提案され
ている。しかし、かかるハニカムフィルターは、オゾン
除去に好適な活性炭素を用いていないものゆえオゾン除
去効率の点で不充分であり１オゾン除去効率を上げよう
とバインダー量を少なくすると必然的に大きな強度低下
を招来していたし為通気抵抗の面でもまだまだ問題が内
在していた。

本発明は１かかる在来技術に付随する欠点を解消すべく
鋭意検討の結果特定細孔構造の活性炭素が特にオゾン除
去に適している事実を見い出し完成するに至った。即ち
１本発明は細孔容積３０〜３００Ａの細孔の容積が０Ｊ
５ＣＣ／ｆ以上の粉末状活性炭を含有し、かつ厚さが０
．０５〜０．４０−の活性炭素紙からなるハニカム型オ
ゾン除去フィルターを提供するものである。

まず本発明において用いる粉末状活性炭素は細孔直径３
０Ａ〜３００Ａの細孔の容積が０　、１５　Ｃｒ、７９
以上であることがオゾン除去を行う点で必要である。即
ち、　０．１５ｃｃ／ｇに満たない粉末状活性炭素の使
用ではこれと複写機から排出される数ｐｐｍ以下の如き
低濃度のオゾンとの反応速度が小さいためλ本発明のオ
ゾン除去効果が充分に発揮しえないので好ましくない。

即ち、従来の粉末活性炭ではその細孔の容積が大略０．
１５ＣＣ／９に満たないものであったのでオゾン除去に
適していなかった。

活性炭素の細孔直径および細孔容積は１常圧下の液体窒
素の沸点（−１９５，８℃）における吸着側の窒素ガス
吸着等温線を用いてクランストン−インクレー（０ｒａ
ｎｓｔｏｎ−工ｎｋｌｅｙ　）の計算法により求めた０
なお１多分子吸着層と相対圧との関係はｔ　（Ａ　）−
４，３、（５／ｉｎ　（ＰＳ／Ｐ　）　）　’なる７レ
ンケルーハンシー（Ｆｒｅｎｋｓｌ　−Ｈａｌｓａｙ　
）の式（慶伊富長「吸着」共立出版）より計算した。

活性炭素の形状は活性炭粒子とオゾンとの接触効率が高
く且つ嵩密度が大きく１薄葉のペーパーを与えるため１
００メツシユ以下の微粉末状であることが望ましい。よ
り最適には３００メツシユ（４４μｍ）のふるいの未通
過分が１０重量−以下になるよう微粉砕されているもの
が好ましい。

上記１特定の細孔径において大きな細孔の容積を有する
粉末状活性炭素は例えば次のような方法で製造される。

即ち＼セルリース系繊維状活性炭に塩化第８鉄＼酢酸マ
グネシウム等の酸化触媒を担持後１高潟の水蒸気ガス雰
囲気下で再活性化処理を施し１さらに前述の如き所定の
粒径に微粉砕化処理を施して作製される。さらに別法と
して木材パルプの微粉末等を炭化後１９００〜１３００
℃の高温水蒸気含有燃焼ガス雰囲気下で１高度に活性化
処理を施し１所定の粉砕処理を施して作製される。もち
ろん細孔直径が３０〜３００Ａの細孔の容積が０．１５
　ＣＣ／９以上の活性炭素を与える方法であれば上記方
法に限定されるものではない。

本発明の活性炭素紙の活性炭素含有率は紙型量に対して
４０重量％〜８０重量％、好ましくは！ｓＯ〜７０重量
外の範囲にあることが好ましい。即ち１活性炭素の含有
率が４０重量％に満たない場合ではオゾン除去率及びオ
ゾン除去寿命が小さいし１８０重量を越えるとペーパー
の強度、嵩密度が小さく１フイルターとしての強度低下
が大きくなるので好ましくない。

さらに本発明の活性炭素紙の嵩密度は０．１３ｐ々に満
たない場合はオゾンの除去効率１寿命がともに小さくな
る。

本発明の活性炭素紙の厚みは０．０５〜０．４０＋ｍ５
−１好ましくは０．０８〜０．３０　ｍｓの範囲である
ことが必要である。即ち、厚みが０．０５　閣に満たな
い場合は１オゾン除失率が小さく、またフィルター強度
自体が低くなる。一方厚みが０．４０−１を越えるとフ
ィルター面全体の空隙率が小さくなり１通気抵抗が大き
くなる不都合が派生するのみならずコルゲート加工時の
折りまげにより活性炭素の脱落が惹起するので望ましく
ない。

上記１活性炭素紙は次のようにして製造される。

即ち１粒径が例えば２００メツシユ以下の粉末状活性炭
素をＳフィブリル化した木材パルプ繊維１炭素繊維Ｓ椙
、三極１雁皮パルプ繊維等のセルソース系繊維あるいは
これらとアクリル・パルプとを混合後１通常の湿式不織
布法でシート化する。

この場合ポリビニルアルコール繊維のような抄紙用バイ
ンダーを併用してもよい。また活性炭素と混抄繊維との
結合を高めるため水酸化アルミニウム１ポリアクリルア
ミド、脱ア七チル化キチン等の・抄紙助剤を使用しても
よい。

活性炭素紙の段ボールシートへのコルゲート成形加工は
通常の段ボール製造機によって行うことが出来る。即ち
活性炭素紙を賦形ロールを通して波型に賦形しその波型
シートの片面又は両面に平らなシートを接合する。接合
する場合に波形の頂点に接着剤を付けて固定するのが普
通であるが１これを積層した場合に固定されるので必ず
しも接着剤をつける必要はない。接着剤を付ける場合は
シートへ吸着能をそこなわないものを選択する必要があ
る。例えば接着剤としてはコーン・スターチに若干の合
成のりを混ぜたものである。このようにして活性炭素紙
をコルゲート加工した段ボールシートより得られるハニ
カムフィルターが製造されるがハニカムのピッチ巾及び
ピッチ高はそれぞれ１．５〜８鴎及び０．６〜５−の範
囲から選択することができる◇ このように本発明はオゾンとの接触速度を大ならしめる
特定の細孔径の、表面積が大きい活性炭素を高含有率で
含み為嵩密度、薄葉のシートに成形後）フィルター化し
ているためオゾンとの接触効率が高く１空気抵抗も小さ
く、強度も大きいという特徴を有しており、複写機の排
気ダクトに装備すると１効率よくオゾンを除去し為機内
の温度上昇等の支障をきたすことがないメリットを有す
るＯ 以下本発明の実施例を記載するが本発明はこれら実施例
に限定されるものでない。

実施例　Ｌ ＢＩＴ法比法面表面積：５００ｄ／９の再生セルロース
系繊維状活性炭に１酢酸マグネシウム１０重量％を含浸
１担持させた後、９ｏＯ℃の水蒸気含有燃焼ガス雰囲気
で再活性化処理を施し１細孔直径３０〜３００Ａの細孔
の容積が０，４０　ＣＣ／Ｆの繊維状活性炭を得た。該
繊維状活性炭をボール餐ルで粉砕処理し、３００メツシ
ユ・パスの粉末状活性炭素を得た。

上記活性炭素６０部、−木皮がＳ　Ｒ３０’　　に叩解
きれたＨＢＫＰパルプ（針葉樹ブリーチングクラ７、パ
ヤブ）４゜−′及びポリビニ、エヤ。−２繊　　　１維
フ部の組成で１ヤンキ−ｍ湿□式抄紙機で活性炭素ペー
パーを４５９７ｄの目付で抄造した。ペーパー厚みＱ、
１５ｍ、　　活性炭素濃度６０重撮襲、嵩密度０．３０
９／ＣＣの活性炭素紙を得た。次いで該炭素紙をコルゲ
ート加工機でピッチ巾ｇ、５ｍ、ピッチ高１．５鴎の片
面段ポール・シートに形成した。

°該段ボールシートを層長１５−のハニカム・フィルタ
ーに切断加工後風速０．７　ｍ／ｓｅａでオゾン濃度Ｉ
　ＰＩｌｍの空気をハニカムフィルター内に通過させた
ところ空気抵抗１，０ＩＩＩＨｘＯオモ％と優れた性能
が得られた。

実施例　島 木材パルプの微粉末を５００℃の不活性雰囲気下で炭化
処理後、１３００℃の燃焼ガス雰囲、気下１の細孔の容
積が０．２９Ｃ１，／９　の活性炭素を得た。上記活性
炭素をボール・（ルで３００メツシユのふるいをパスす
るよう粉砕処理した。

該活性炭素６５部を５８Ｒ３５°に叩解されたＮＢＫＰ
パルプ３５部及びポリビニルアルコール繊維７部ととも
に一目付け４　Ｉｓ　Ｏ９／ｄ　で湿式抄紙した◎そし
てペーパー厚み０．１０１１ＩＩＳ嵩密度０．８５９／
（Ｘ、　　の活性炭素紙ペーパーを得た。

次イで該ペーパーをピッチ巾ｇ、Ｑｗ、ピッチ高１．０
−で：ｌＡＩゲート加工後１層長’ｌ　’Ｉ＄　１１１
１のハニカムフィルターを得た。このフィルターはオゾ
ン−夫率９８％１空気抵抗１．５ｍＨ，Ｏと優れた性能
を示した。

比較例　Ｌ 実施例２の活性炭素６０部ＳｉＦ水度が５Ｒ３０゜に叩
解されたＮＥＫＰパルプ４０部及びポリビニルアルコー
ル繊維７部の組成で１ヤンキ一型湿式抄紙機でペーパー
厚みＱ、Ｑ４ｍｓの活性炭素ペーパーを抄造した。該ペ
ーパーをコルゲータ加工機で段ボールシート化をおこな
つ〕こが、ペーパー強度が小さく、コルゲート加工不能
であった。

比較例　２ ＳＯＯメツシュ・パス９５％に微粉砕されたヤシガラ活
性炭（細孔直径３０ｗ３　ｏ　ＯＡの細孔の容積０．０
８　（Ｘ、／９　）　６０部、Ｐ木皮が８Ｒ３０°に叩
解されたＮＥＫ’Ｐパルプ４０部及びポリビエルアルフ
ール繊維７部の組成で蔦ヤンキー型湿式抄紙機で活性炭
素ペーパーを４５９／ｄの目付で抄造した。ペーパー厚
み０．１５　、活性炭濃度６０重量％１嵩密度０．３０
ｇ／ＱＨの活性炭素ペーパーを得た。

該ペーパーをフルゲータ−加工機でピッチ巾２．６閤九
ピッチ高１，５ｓｓａの片面段ボール・シートに形成し
た。

該段ボールを層長１５−のハニカム・フィルターに切断
・加工後１風速０．７　ｍ／ｓｅａで１オゾン濃度ｌｐ
ｐｍの空気をフィルター内に通過させたところ空気抵抗
１．０■Ｈ，Ｏオゾン除去率４５％と実用的な性能を示
さなかった。

実施例　＆ 実施例１で得た活性炭１ｃ６０部、Ｐ水度が８Ｒ３０°
に叩解されたＮＫＢＰパルプ４０部及びポリビニルアル
コール繊維７部の組成で、ヤンキー型湿式抄紙機で活性
炭素ペーパーを４５　ｆｉ／ｄの目付で抄造した。ペー
パー厚み０．１５鴫１活性炭濃度６０重量％為嵩密度０
．３０９／（Ｃの活性炭素ペーパーを得た。該ペーパー
をコルゲータ−加工機でピッチ巾４．２　ｍ　、ピッチ
高２．１ｓ−の片面段ボール・シートに作製した。

該ダンボールシートを層長１ＩＳ−のハニカム・フィル
ターに切断・加工後風速０，７　ｍ／ａｇｏでオゾン濃
度１　ｐｐｍの空気をフィルター内に通過させたと、こ
ろ空気抵抗０．．１！ＩＩ＠ＩＩ！Ｏオゾン除去率７Ｂ
％の良好な性能を有するフィルターが得られた。

比較例　＆ 実施例１で使用した活性炭素６０部ＳＦ水度が８Ｒ３０
’に叩解されたパルプ４０部及びポリビニルアルコール
繊維７１部の組成で１ヤンキ一型湿式抄紙機で活性炭ペ
ーパーをｌ　ｇ　Ｏｐ／１　の目付で抄造した。ペーパ
ー厚み０．４６−の活性炭素ペーパーを得た。

該ペーパーをコルゲータ−加工機でピッチ巾４．２鴎、
ピッチ高２．Ｂ−の片面段ボール・シートに作製した。

該段ポールを層長１５−のハニカム・フィルターに切断
・加工後風速０．’Ｉｓ／ｓ＠ａで１オゾン濃度ｌ　ｐ
ｐｍの空気を、フィルター内に通過させたところ空気抵
抗１．ｏｌｌｌｌＨ，Ｏオゾン除去率２４０％と空気抵
抗及びオゾン除去率で実用的でないフィルターしか得ら
れなかった。なお、コルゲート加工時活性炭素の脱落が
多く商品価値に富むものでもなかったＯ 特許出願人　東洋紡績株式金社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ω／り以上の粉末状活性炭素を含有し１かつ厚さがＯ，
   ＯＳ〜０．４０−の活性炭素紙をコルゲート加工した段
   ボールシートよりなることを特徴とするハニカム型オゾ
   ン除去フィルター。