JPS5919727B2 - 活性炭吸着ユニットの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は吸着ユニット、とくに活性炭含有紙の製膜加工
成形物たる吸着ユニットの製造方法に関する。

活性炭は、有機物の吸着剤として各種溶剤の回収、悪臭
の除去、水の浄化などに使用せられている。

それら使用に光っては、通常、粉状、粒状ないしは球状
などの形状で市販せられている活性炭を、金属製装置内
に収容し、充填層とか流動層の状態で被処理物質と接触
せしめることによって、上記各種の吸着を行わせて来た
。

この場合、通気ないし通気抵抗の増加とか異物による通
路の閉塞が起り易い難点があるばかりでなく、装置が金
属製であるから、その製造工作費が高価につき、また装
置自体の全重量が大きくなりすぎるなどの難点があった
。

本発明は、このような難点を特定な紙質の混抄紙の使用
とその処理とにより解決したものであって、有機バイン
ダの存在下に、粉末状または繊維状の活性炭とアスベス
ト繊維とを混抄して平板紙３を調製し、これを製膜加工
により、平板紙と波板紙４とが第１図に示した通り、交
互かつ波の方向を同一にして積層結合させたブロックと
なし、■ ついで該ブロックに無機強化剤を含浸させ、
こ瓦に得られた含浸後のブロックを加熱することにより
、前記有機バインダを分解除去するか、■ または、前
記含浸前のブロックを加熱して、前記有機バインダを分
解除却したのち無機強化剤を含浸する ことを特徴とする活性炭吸着ユニットの製造方法である
。

なお、前記平板紙と波板紙とを積層結合させたブロック
の形状は、多（の場合、第１図に示すごと（直方体を含
む立方体状であるか、または第２図に示すごとく円筒状
に作られる。

こ瓦に活性炭の混抄は、むろんそれが被処理物質の吸着
主体であるからであるが、粉末状または繊維状のものと
して用いる理由は、粒状では紙としての平滑性が得られ
ないことと、アスベスト繊維内に均一に分散させるがた
めである。

活性炭と混抄する繊維としてアスベストを運用した理由
は、パルプやセラミック繊維が負に荷電しており、活性
炭もまた負に荷電しているところから、混抄に際して負
電荷同志が反発し合って活性炭の充填度を高め得ないの
に対し、アスベストは陽に荷電しているので、その光填
度を高めうる利点があること、および吸着ユニットとし
て必要な耐熱性、耐薬品性においてもすぐれているが為
である。

溶剤などの吸着量はむろん活性炭の増量と共に増加する
が、紙としての強度等考慮すれば活性炭の混抄率は７０
部程度までである。

混抄するアスベストはカナダ規格１級ないし６級の何れ
でもよい。

混抄するに際にはむろんバインダが必要とされる。

本発明の場合、このバインダはあとで加熱除却されるも
のであるから、１５０°〜４５０ ’Ｃ程度で分解して
しまうような有機バインダ、とくに市販抄紙用のアクリ
ル、ポリアクリルアミド、ラテックス類が好適に使用さ
れる。

使用量は活性炭トアスヘストの合計量の数％程度でよい
。

混抄は通常の抄紙機例えば丸網抄紙機で足る。

得られる混抄紙は、ついで、いわゆる製膜加工に付され
るものであるから、その紙厚は０．１〜０．５ｍｍ程度
とする。

上記した混抄紙である平板紙と波板紙とを用いて、製膜
機例えばコルゲートマシンにより段ボールと同様に製膜
し、これを目的とするユニットとの大きさに適う大きさ
に切断し、これを既述したところにより積層結合して、
第１図ないし第２図、図示のブロックを得る。

しかして、それに用いられている混抄紙中の活性炭は、
有機バインダにょつて覆われ、したがってその吸着活性
が低下しているので、これを熱処理してバインダを熱分
解し、活性を回復させねばならない。

その加熱温度は既述した通り１５０℃以上とくに２５０
°〜４５０℃程度である。

ところで、本発明に係るブロックは、前述したように一
種の紙製であるから、吸着ユニットとして使用するには
強度的に不充分である。

そこで前記ブロックを無機強化剤含浸により強化するこ
とが必要となる。

そのような無機強化剤としてはアルミナゾル、シリカゾ
ルないし水ガラスが挙げらレル。

この含浸は加熱による有機バインダの分解前でも後でも
差支えない。

含浸が加熱前ならば加熱によって、また加熱後であるな
らば含浸についで行われる乾燥（室内放置、ないし加温
加熱）によって多孔質化し、活性炭の活性に実質的に悪
影響を与えない。

なお、ブロックに含浸処理を施こす代りに、前述無機強
化剤添加の下に混抄することも試みたが、そうすると、
混抄紙自体が余りに硬化されているのでブロックに成形
するのが困難である。

本発明者らは、２００メツシユパス活性炭（クレハ化学
■製、ｒＧ１３ＨｃＪを粉砕したもの）５０部、カナダ
規格６級アスベスト５０部、抄紙用ポリアクリルアミド
５部を、丸網抄紙機により厚さ０．３ｍｍ、坪量３３０
Ｓ’／ｍに混抄し、この平板紙と波板紙とから製膜加工
により縦横３０×３０ｃｒｒＬ１高さ２０ｃｒｒＬの直
方体状ブロックを製造した。

なお、波板のフルート径は２ｒＩＬ−ピッチは４．５ｍ
ｍとした。

このブロックを３％酸素含有窒素雰囲気中４００℃に１
時間加熱して有機バインダを分解させた。

分解の事実は加熱前後における重量減少が約６％であっ
たことによって証せられる。

つぎに直方体ブロックを、第１表に示したアルミナゾル
、シリカゾルおよび水ガラスの３種の強化処理剤水溶液
または、分散液に浸漬したのち、引き上げて乾燥するこ
とにより強化された活性炭吸着ユニットを製造した。

以上の製法を第１表に処理法１として示す。

また別の製法として、上記製膜加工によって得られた直
方体状ブロックに、前記と同じ３種の強化処理剤を含浸
し、これを８％酸素含有水蒸気雰囲気中で４５０℃に１
時間加熱することにより、それぞれの吸着ユニットを得
た。

この製法を第１表に処理法２として示す。

なお、処理法１処理法２のいずれの場合も、水ガラス処
理の場合は、含浸処理後これを塩化カルシウム水溶液に
浸漬して水洗し、水溶性シリカを固定化させたのち、前
記の加熱処理を行っている。

上述の各処理法で製造した各吸着ユニットに対して、１
０００ｐｐｍのトルエン含有ガスを２０℃で通じて吸着
試験を行った。

その成績を「トルエン平衡吸着量グ／活性炭１００グ換
算」で示すと第１表の通りであった。

なお、使用した活性炭のトルエン平衡吸着量は、新炭１
ｏｏＰ半り２３Ｐ、また抄紙後の同じ（吸着量は新炭１
００グ換算１５グであった。

これによって、本発明に係るユニットの活性炭吸着能力
は、新炭のそれに比しほぼ同程度であることが判る。

極めて良好な吸着能と云えよう。本発明者らは、上と同
じ混抄紙から直径１ｍ、長さ５０ｃｆｒＬの円筒状ブロ
ックを製造し、同様の加工を施こして吸着ユニットを作
り、その性能を試験して上と同等の成績を得た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法によって製造した直方体吸着ユニッ
トの斜視図、第２図は同じく円筒状ユニットの側面図で
ある。 １は直方体ブロック、２は円筒状ブロック、３は平板紙
、４は波板紙。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 有機バインダの存在下に粉末状または繊維状の活性
   炭とアスベスト繊維とを混抄して平板紙を調製し、これ
   を製膜加工により平板紙と波板紙とが交互かつ波の方向
   を同一にして積層結合させたブロックとなし、 ■ ついで該ブロックに無機強化剤を含浸させ、こ又に
   得られた含浸後のブロックを加熱することにより、前記
   有機バインダを分解除却するか■ または、前記含浸前
   のブロックを加熱して、前記有機バインダを分解除却し
   たのち、無機強化剤を含浸する ことを特徴とする活性炭吸着ユニットの製造方法。 ２ 無機強化剤は、アルミナゾル、シリカゲルまたは水
   ガラスである特許請求の範囲１記載の活性炭吸着ユニッ
   トの製造方法。 ３ 加熱温度は１５０〜４５０℃である特許請求の範囲
   １または２記載の活性炭吸着ユニットの製造方法。