JPS5932921A - 除湿用活性炭素繊維及びその製造法 - Google Patents
除湿用活性炭素繊維及びその製造法Info
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- JPS5932921A JPS5932921A JP14288982A JP14288982A JPS5932921A JP S5932921 A JPS5932921 A JP S5932921A JP 14288982 A JP14288982 A JP 14288982A JP 14288982 A JP14288982 A JP 14288982A JP S5932921 A JPS5932921 A JP S5932921A
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- activated carbon
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- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は除１４ｆｆｌ用活性炭素繊維及びその製造法に
関するものであり、さらに詳しくは低一度下での吸高性
の改善された活性炭素繊維及びその製造法に関するもの
である。
関するものであり、さらに詳しくは低一度下での吸高性
の改善された活性炭素繊維及びその製造法に関するもの
である。
活性炭は占くから」１梁化され液体、気体からの４く練
物の除去用、有用物質の回収用吸着剤として、又触媒の
担体として広く使用されて来た。これらの用途に長く使
用されて来た活性炭は、粉体或いは粒状のものであった
か、近年用維状の活性炭が開発され、その形態及び特ａ
ある性能によって活性炭の用途を拡大した。従来得られ
ている活性炭及び活性炭素Ｙ ｉｉｆ、等の炭素系［１
ψ片’ｔ ｉ’ｉｌｌは、いわゆる疎水系の吸着剤であ
り、また細孔か比較的大きいものであって、相対１１４
度が例えば２０％といった低い領域での水蒸気の吸′；
４．ｉ＋″Ｌは極めて少なかった。
物の除去用、有用物質の回収用吸着剤として、又触媒の
担体として広く使用されて来た。これらの用途に長く使
用されて来た活性炭は、粉体或いは粒状のものであった
か、近年用維状の活性炭が開発され、その形態及び特ａ
ある性能によって活性炭の用途を拡大した。従来得られ
ている活性炭及び活性炭素Ｙ ｉｉｆ、等の炭素系［１
ψ片’ｔ ｉ’ｉｌｌは、いわゆる疎水系の吸着剤であ
り、また細孔か比較的大きいものであって、相対１１４
度が例えば２０％といった低い領域での水蒸気の吸′；
４．ｉ＋″Ｌは極めて少なかった。
また除ｇφ機に用いる吸ｌａｄ ｌ料としては、低相対
湿度の空気を得るために低６足度領域におけＺ）Ｉｆ！
＆ Ｓａｄ鼠の大きい材料が必然的に要求される。又’
ｓｑＥ ＩＷ 佃に組込ｔｒ吸湿材料ユニットとしては
水分の吸１１（１ＸｔＪ速度が大きく、かつ爪刃損失の
小さなフェルト状、段ボーＡ・状などの形状が好ま［２
く、これらを＋ｉｉ成する吸〆１！銑材料は繊維状であ
ることか望ましい。この様な低相対湿度領域ｒおける吸
吊鼠の大きい懺維状吸湿材はこれまで満足すべきものが
イリられていなかった。
湿度の空気を得るために低６足度領域におけＺ）Ｉｆ！
＆ Ｓａｄ鼠の大きい材料が必然的に要求される。又’
ｓｑＥ ＩＷ 佃に組込ｔｒ吸湿材料ユニットとしては
水分の吸１１（１ＸｔＪ速度が大きく、かつ爪刃損失の
小さなフェルト状、段ボーＡ・状などの形状が好ま［２
く、これらを＋ｉｉ成する吸〆１！銑材料は繊維状であ
ることか望ましい。この様な低相対湿度領域ｒおける吸
吊鼠の大きい懺維状吸湿材はこれまで満足すべきものが
イリられていなかった。
本発明者らはこれらの串状に橿み税、←イ、研冗の６１
□果、低６φ度における吸？＋ｉＭ性の秀れた炭、（≦
糸絨維状吸着剤及びその製造法を見い出し本発明に到達
し７た。
□果、低６φ度における吸？＋ｉＭ性の秀れた炭、（≦
糸絨維状吸着剤及びその製造法を見い出し本発明に到達
し７た。
即ち、本発明は相対湿度２０％における吸湿量が１０重
量％以上の挿性、炭素繊維であり、またそ 。
量％以上の挿性、炭素繊維であり、またそ 。
れは下記の方法で求めるベンゼン吸着量が２〜２０恵ｉ
％である活性炭素−一を空気中２６０□−３５０：１ ℃で処理、することによって製造される。ベンゼン吸ｉ
ｉ＋、Ｔ工１３−に−１４７４［４，４］、／ｎ 溶
剤蒸気の平衡吸着性能」において溶剤蒸気の濃度を飽和
濃度の１／ｉｏにして求めた値。
％である活性炭素−一を空気中２６０□−３５０：１ ℃で処理、することによって製造される。ベンゼン吸ｉ
ｉ＋、Ｔ工１３−に−１４７４［４，４］、／ｎ 溶
剤蒸気の平衡吸着性能」において溶剤蒸気の濃度を飽和
濃度の１／ｉｏにして求めた値。
以下本発明について詳細に説明する。
従来の炭素系吸着剤の吸湿等混線によれば高湿度では数
十％を越すキ吸シ（、見られるが、・低一度での吸湿量
は低い。かかる原因として、従来の炭素系吸着剤の細孔
直径が大き過ぎること及び／又は表面が疎水性であるた
めと考えられる。又単にこれら従来の炭素系吸着剤の水
に対する親和性を上げるために吸着剤表面に親水性官能
基を附与しても、その量には、限界があり、低湿度にお
ける吸湿性を改善するのは困難である。
十％を越すキ吸シ（、見られるが、・低一度での吸湿量
は低い。かかる原因として、従来の炭素系吸着剤の細孔
直径が大き過ぎること及び／又は表面が疎水性であるた
めと考えられる。又単にこれら従来の炭素系吸着剤の水
に対する親和性を上げるために吸着剤表面に親水性官能
基を附与しても、その量には、限界があり、低湿度にお
ける吸湿性を改善するのは困難である。
本発明者らは細孔径の小さい活性炭を作りこれに親水性
官能基を付与することによりはじめて相対湿度の低い領
域での吸ｍｌ性の秀れた一定品質の、炭素系吸着剤を得
ることができることを見い出したのである。即ち、親水
性官１１目基を付与する１（ＩＪのペース活性炭ｇ＝維
として、Ｘ工５Ｋ１４７４ ｌ” ｌ／７ｎｆａ剤蒸気
の平衡吸着性能」において溶ｉ＜ｌＩ蒸気の濃度を飽和
濃度の１０分の１にして求めたベンゼン吸着ｊ／１（以
下単にベンゼン吸着量と＋：＊＋す）が３０ □＊−
％以上の細孔径の大きな炭素系吸着剤ｉ剤を用いると、
比較的相対湿度の高い領域での吸６φ性は改善さ、れる
が、本発明の対象となる相対ＩＩＩＩｉ度２０％での吸
湿量の高いものは得吐い。かかるベンゼン吸着量が２〜
２０徂黛％のベンゼン吸増量を有する炭素系吸着材をベ
ース炭材とすることによっ°Ｃはじめて相対湿度２０％
での吸−性の秀れたもの ：が得られる。さらに臆
〈べきことは−この領域の活性炭素繊維をベース炭材と
し°で用いると、ペンゼン吸Ｎ量の差による吸湿性のば
らつきがなくなり〜工業生産上極めて有利となることが
分かった。
官能基を付与することによりはじめて相対湿度の低い領
域での吸ｍｌ性の秀れた一定品質の、炭素系吸着剤を得
ることができることを見い出したのである。即ち、親水
性官１１目基を付与する１（ＩＪのペース活性炭ｇ＝維
として、Ｘ工５Ｋ１４７４ ｌ” ｌ／７ｎｆａ剤蒸気
の平衡吸着性能」において溶ｉ＜ｌＩ蒸気の濃度を飽和
濃度の１０分の１にして求めたベンゼン吸着ｊ／１（以
下単にベンゼン吸着量と＋：＊＋す）が３０ □＊−
％以上の細孔径の大きな炭素系吸着剤ｉ剤を用いると、
比較的相対湿度の高い領域での吸６φ性は改善さ、れる
が、本発明の対象となる相対ＩＩＩＩｉ度２０％での吸
湿量の高いものは得吐い。かかるベンゼン吸着量が２〜
２０徂黛％のベンゼン吸増量を有する炭素系吸着材をベ
ース炭材とすることによっ°Ｃはじめて相対湿度２０％
での吸−性の秀れたもの ：が得られる。さらに臆
〈べきことは−この領域の活性炭素繊維をベース炭材と
し°で用いると、ペンゼン吸Ｎ量の差による吸湿性のば
らつきがなくなり〜工業生産上極めて有利となることが
分かった。
かかるベンゼン吸着量２〜２０重量％有する活性炭素繊
維の製造手段であるが、賦活処理条件を過、１宜選択す
ることにより実施できる。次に親水性官法には硝酸、ク
ロム酸等による腹式酸化；オゾン、空気１酸素による乾
式酸化等が知られているが〜空気酸化は最も実施じやす
くかつ公害発生物を使ったり出したりしない優れた方法
である。空気酸化を行う場合その処理温度は極めて重要
であり、２６０°Ｃより低いと、官能基を付与するのに
充分ではなく、３５０℃より高いと酸化による消耗が多
くなり、低湿度での吸湿性はかえって低くなる。
維の製造手段であるが、賦活処理条件を過、１宜選択す
ることにより実施できる。次に親水性官法には硝酸、ク
ロム酸等による腹式酸化；オゾン、空気１酸素による乾
式酸化等が知られているが〜空気酸化は最も実施じやす
くかつ公害発生物を使ったり出したりしない優れた方法
である。空気酸化を行う場合その処理温度は極めて重要
であり、２６０°Ｃより低いと、官能基を付与するのに
充分ではなく、３５０℃より高いと酸化による消耗が多
くなり、低湿度での吸湿性はかえって低くなる。
このように本発明の活性炭素繊維は適当な細孔径と親水
性官能基の導入とにより従来知られている炭素系吸着剤
に比べて低相対湿度におけるｖ＆湿瀘が大幅に大きく、
改善された。従って吸湿材ユニットがコンパクトになる
と共に、吸着材の使用蓋が少なくできる利点がある。又
本発明の活性炭素繊維は直径１０μ程度の細い繊維状で
あるため数十μの径をもつ粉末シリカゲルに比べても水
分の吸着速度が大きく、吸脱着の時間を短くできる０″
”；ｂ、ａ、 ｘｍｍ”１５“４”’、ｓ ＄ｇ−Ａｚ
、 、、。
性官能基の導入とにより従来知られている炭素系吸着剤
に比べて低相対湿度におけるｖ＆湿瀘が大幅に大きく、
改善された。従って吸湿材ユニットがコンパクトになる
と共に、吸着材の使用蓋が少なくできる利点がある。又
本発明の活性炭素繊維は直径１０μ程度の細い繊維状で
あるため数十μの径をもつ粉末シリカゲルに比べても水
分の吸着速度が大きく、吸脱着の時間を短くできる０″
”；ｂ、ａ、 ｘｍｍ”１５“４”’、ｓ ＄ｇ−Ａｚ
、 、、。
不織布等の形状に容易に一定の形状をもつものに、、、
や７３６゜７．９え。エヵ、、、、カフ、４．８３９、
”：）’ｊ 、ｌ”１ンパクトな吸湿ユニット（素子
）を構成できる利点も大きい。さらに本発明の活性炭素
繊維は１炭 ′１素質であるため、水分のみならず、
腐誦性ガス１有機ガスに対して安定であり、変質、変形
の心配 □がない利点がある。又耐熱性があるため高
温度に ″□本発明において吸ｍｌ址は次の方法で測
定、算出 ′：″′さらされても変形や性能低下が起
こらない。
や７３６゜７．９え。エヵ、、、、カフ、４．８３９、
”：）’ｊ 、ｌ”１ンパクトな吸湿ユニット（素子
）を構成できる利点も大きい。さらに本発明の活性炭素
繊維は１炭 ′１素質であるため、水分のみならず、
腐誦性ガス１有機ガスに対して安定であり、変質、変形
の心配 □がない利点がある。又耐熱性があるため高
温度に ″□本発明において吸ｍｌ址は次の方法で測
定、算出 ′：″′さらされても変形や性能低下が起
こらない。
したも１７）Ｔｌる・即ち・試料０活性炭案ｔＥ ＋＋
ｈ ｕ ゛ｊｊ温度１２０ ’Ｃ，ｌ ｗＨｇ以下の減
圧下で２時間乾燥し、重量を精秤したものを用いる。有
機物貨′（、亜 ぐ硫酸ガスへ窒素酸化物、オゾン、
水分を除いた純 □い、。っ。、。オ、□□や、１７
つ、っ １１：。
ｈ ｕ ゛ｊｊ温度１２０ ’Ｃ，ｌ ｗＨｇ以下の減
圧下で２時間乾燥し、重量を精秤したものを用いる。有
機物貨′（、亜 ぐ硫酸ガスへ窒素酸化物、オゾン、
水分を除いた純 □い、。っ。、。オ、□□や、１７
つ、っ １１：。
： ま
た水分を飽和させて空気を、上記純粋ず気で希釈 。
して所定の相対湿度をもつ空気流とし、この気流や、、
、□。□い、ゎ（７） ＊ Ｍ Ｋ （Ｅ ｄ；ヶ６．
〒まで、水分を吸着させ、重量パーセントで吸湿量を
算出する。測定は温度３０℃で行う。又特に指 □定
のない限り吸着塵Ｉの値とする。
、□。□い、ゎ（７） ＊ Ｍ Ｋ （Ｅ ｄ；ヶ６．
〒まで、水分を吸着させ、重量パーセントで吸湿量を
算出する。測定は温度３０℃で行う。又特に指 □定
のない限り吸着塵Ｉの値とする。
以下実施例により本発明をさらに詳１． ＜説明するが
１本うｉ明はかがる実施例によって限定を５けるものて
はない。
１本うｉ明はかがる実施例によって限定を５けるものて
はない。
参考例
１．５デニールＧ）再生セルロース繊、ｉ：ｉｔを、リ
ン酸２アンモニウムを１（ｌ ｆｉｊ；量％添着・ａ浸
さぜ乾燥しまた後、不活性ガス中でｒａ濡がら毎時６０
’ｃの昇温速度で３００ ’Ｃｆｆ、でもたらし、１時
間保った後ｉいて′ＩＵ；時４００′Ｃの昇１２１ｉ＆
”ｉＮ度で６５０〜８ｏ。
ン酸２アンモニウムを１（ｌ ｆｉｊ；量％添着・ａ浸
さぜ乾燥しまた後、不活性ガス中でｒａ濡がら毎時６０
’ｃの昇温速度で３００ ’Ｃｆｆ、でもたらし、１時
間保った後ｉいて′ＩＵ；時４００′Ｃの昇１２１ｉ＆
”ｉＮ度で６５０〜８ｏ。
℃の各４４温度までもたらし、水蒸気を２４人してベン
ゼン吸着ｆｉｔのＪ）′４なる第１表の如き６４Ｈ１ｊ
の活性炭素繊維を製造した。この６椙の活性炭素繊維の
ベンゼン吸着１餓を第１表に載せる。
ゼン吸着ｆｉｔのＪ）′４なる第１表の如き６４Ｈ１ｊ
の活性炭素繊維を製造した。この６椙の活性炭素繊維の
ベンゼン吸着１餓を第１表に載せる。
第１表
実施例 Ｌ
６考例で得た活性炭素繊維０を２５０・・−３７５’Ｃ
の各４ｉｌ’！ ＋１度テ：Ｌ 時間’−１％Ｌ 中テ
酸化処理ｋ Ｌ、Ｈ１■１．７．に、Ｌ、Ｍ６棉の改質
油′１〈ｌミ炭案う一見刊（をイ（１だ。
の各４ｉｌ’！ ＋１度テ：Ｌ 時間’−１％Ｌ 中テ
酸化処理ｋ Ｌ、Ｈ１■１．７．に、Ｌ、Ｍ６棉の改質
油′１〈ｌミ炭案う一見刊（をイ（１だ。
これらの活性炭素繊維の相対１：１ｄ Ｊμｍ２０％に
４イける吸６１メ垣を第２表に示−丈。第２表よりわか
るように処理温度は２７５〜３５０°（２が適当であり
＼こねより低いとｈψ化の効沫ニ得峠＜、又これより商
いと、１１り化による損失によって細孔径が大きくなり
低ζ′ζセ度にＪ３ける吸ＥＷ性は低下しでし、まうこ
とがオ）かる。
４イける吸６１メ垣を第２表に示−丈。第２表よりわか
るように処理温度は２７５〜３５０°（２が適当であり
＼こねより低いとｈψ化の効沫ニ得峠＜、又これより商
いと、１１り化による損失によって細孔径が大きくなり
低ζ′ζセ度にＪ３ける吸ＥＷ性は低下しでし、まうこ
とがオ）かる。
第 ２ 表
実施例 ２
参考例で得た５種の活性炭禦繊λＩＩ（ＡｓＢｓＤ、Ｍ
ＸＦ）を３００ ℃でコ２時ｆｉｌ空気中で酸化処理を
ｌ−１夫々Ｐ％ Ｑ％ Ｒ％ Ｓｓ ＴＳ５柿の改質活
性炭素繊維を得た。これら５棹の活性炭素繊維の相対ｍ
１度２０％に４５ける吸ｊ’４ Ｒｔｔはそれぞれ１３
．２％、１３．８％、１２．４％、１０ｏＯ％、及び１
１８０％ を示した。
ＸＦ）を３００ ℃でコ２時ｆｉｌ空気中で酸化処理を
ｌ−１夫々Ｐ％ Ｑ％ Ｒ％ Ｓｓ ＴＳ５柿の改質活
性炭素繊維を得た。これら５棹の活性炭素繊維の相対ｍ
１度２０％に４５ける吸ｊ’４ Ｒｔｔはそれぞれ１３
．２％、１３．８％、１２．４％、１０ｏＯ％、及び１
１８０％ を示した。
実馳例 δ
実癩例］、−７：″得られた活性炭素繊維：ｆｆｔ’７
０＠。
０＠。
針葉ＱＪ バルブ３０部、ポリビニルアルコール繊維７
部を常法通リピータ−・にて混合し、長網式抄紙機にて
秒速１５ ｍＡｉｎで混抄紙を製造し７た。得られた紙
の坪Ｍは４０１／’ｗ−″、厚みは００２５Ｍであった
。
部を常法通リピータ−・にて混合し、長網式抄紙機にて
秒速１５ ｍＡｉｎで混抄紙を製造し７た。得られた紙
の坪Ｍは４０１／’ｗ−″、厚みは００２５Ｍであった
。
この紙の相対ｒＪ度２０％にｔ、ｉける吸湿量は９．３
取量％であり、Ａ有活性炭素繊維鼠から吸ｌ昇量の予想
値は９．１取ｎｔ％であるから、抄紙による吸湿量の低
下は殆んどみられなかった。
取量％であり、Ａ有活性炭素繊維鼠から吸ｌ昇量の予想
値は９．１取ｎｔ％であるから、抄紙による吸湿量の低
下は殆んどみられなかった。
実施例 ４−８
実施例：５で得られた活性炭素繊維紙（除湿材）を段繰
伽にて段成杉しで段ホール状にし、これを巻旭込んでハ
ーニカムローターにした。段形状は段高さ２゜１１ｗ１
１段間１ノ４２８８−であった。仁のハニカム口・−タ
ーを回転させつつ、その１ｉｆｔ間の：５／４のｒｈｔ
分に外気（除（ｉｍ風）を通過させ、１・５ミ詞をおＣ
なった。一方残りのｌ／４の１１分にはダクトを用いて
］、 ＯＯ’Ｃの熱風を通し１外気から１六崩した水分
２脱着させＳ除湿材を当止させた。ハニカムｌＪ、−タ
ーの直径は５０ヌ、厚みは４ ＯＬ’！ ’（’あり、
活１７１炭素懺維量は４゜０・籾であった。ハニカムＬ
−１−ター回転数、除服風量、及び除ｌ晶風に対−４る
＋＋ｒ生凧は比を変えて試験をおこなつプこ。試帖２結
１本（を１４〜：３衣に示すＯ ここで風ｈ′ＬＩ＋９は乾燥空気換幹当りの亀量唆）η
゛あり、１ｉ ６％ ｍとはハニカムローターを１回Ｊ
ｔ！ＪＪ１′！１ｉした時活性炭素繊維によって吸着除
去された水分量を示す。
伽にて段成杉しで段ホール状にし、これを巻旭込んでハ
ーニカムローターにした。段形状は段高さ２゜１１ｗ１
１段間１ノ４２８８−であった。仁のハニカム口・−タ
ーを回転させつつ、その１ｉｆｔ間の：５／４のｒｈｔ
分に外気（除（ｉｍ風）を通過させ、１・５ミ詞をおＣ
なった。一方残りのｌ／４の１１分にはダクトを用いて
］、 ＯＯ’Ｃの熱風を通し１外気から１六崩した水分
２脱着させＳ除湿材を当止させた。ハニカムｌＪ、−タ
ーの直径は５０ヌ、厚みは４ ＯＬ’！ ’（’あり、
活１７１炭素懺維量は４゜０・籾であった。ハニカムＬ
−１−ター回転数、除服風量、及び除ｌ晶風に対−４る
＋＋ｒ生凧は比を変えて試験をおこなつプこ。試帖２結
１本（を１４〜：３衣に示すＯ ここで風ｈ′ＬＩ＋９は乾燥空気換幹当りの亀量唆）η
゛あり、１ｉ ６％ ｍとはハニカムローターを１回Ｊ
ｔ！ＪＪ１′！１ｉした時活性炭素繊維によって吸着除
去された水分量を示す。
なお外気は２５°Ｃ１関孫湿度′５６％であった。
特許出願人 東洋紡績株式会社
Claims (2)
- （１）相対湿度２０％における吸湿ｂｔが１０車世％以
上である除ｒＷ用活性炭素戯維。 - （２）ベンゼン吸オ＃鼠が２〜２０車量％である活性炭
素繊維を２６０〜３５０°Ｃで空気鏝”化することを特
徴とする除湿用活性炭素繊維の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14288982A JPS5932921A (ja) | 1982-08-17 | 1982-08-17 | 除湿用活性炭素繊維及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14288982A JPS5932921A (ja) | 1982-08-17 | 1982-08-17 | 除湿用活性炭素繊維及びその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5932921A true JPS5932921A (ja) | 1984-02-22 |
| JPH0223208B2 JPH0223208B2 (ja) | 1990-05-23 |
Family
ID=15325944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14288982A Granted JPS5932921A (ja) | 1982-08-17 | 1982-08-17 | 除湿用活性炭素繊維及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5932921A (ja) |
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- 1982-08-17 JP JP14288982A patent/JPS5932921A/ja active Granted
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