JPS60167927A - 含窒素活性炭素繊維の製造方法 - Google Patents
含窒素活性炭素繊維の製造方法Info
- Publication number
- JPS60167927A JPS60167927A JP59276999A JP27699984A JPS60167927A JP S60167927 A JPS60167927 A JP S60167927A JP 59276999 A JP59276999 A JP 59276999A JP 27699984 A JP27699984 A JP 27699984A JP S60167927 A JPS60167927 A JP S60167927A
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- JP
- Japan
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- fibers
- atmosphere containing
- gas
- pitch
- heat
- Prior art date
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- Granted
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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】
本発明は脱硫等に有用な高性能活性炭素繊維に関するも
のである。
のである。
近年、火力発電所、化学工場、金属精錬工場、自動車な
どの排ガスが公害問題をひきおこしており、大気汚染源
となるυＦガス中の硫黄酸化物、窒素酸化物、−酸化炭
素等の効率のよい除去方法の確立が強く望まれている。
どの排ガスが公害問題をひきおこしており、大気汚染源
となるυＦガス中の硫黄酸化物、窒素酸化物、−酸化炭
素等の効率のよい除去方法の確立が強く望まれている。
とりわけ二酸化硫黄、硫化水素、メルカプタンなどの含
硫黄原子ガスは、その人体への普るしきを劣性、甚しき
悪臭の故に、最も効率よく、確実に除去される必要があ
る。
硫黄原子ガスは、その人体への普るしきを劣性、甚しき
悪臭の故に、最も効率よく、確実に除去される必要があ
る。
従来、これらを毒ガスの除去剤として、粒状活性炭、と
りわけ、窒素原子の含有率の高い粒状活性炭がを効であ
ることが知られている。しかし、これらの材料は吸着層
を厚く採らなければ確実な除去効果が得られない。その
為圧力損失が高くなり、また自由な形態に成形できない
等の欠点を有している。易炭化性含窒素重合体を焼成、
賦活することにより活性炭素繊維を作ることも既に知ら
れているが、かかる活性炭素繊維は、その前駆体として
ポリアクリルニトリル、ポリベンズイミダゾール、ポリ
（Ｐ−フェニレン噛テレフタラミド）等の規則性の大き
い炭素構造を与えるＯｉＩ駆体を使用する為に細孔構造
の発達が不完全であり、また表面積が小さい為にガス分
子に対する吸着容量 ／Ｊ’小さい。それ故ガス吸着速
度が低く、再生後の活性能の低下が著しいという欠点を
有する。
りわけ、窒素原子の含有率の高い粒状活性炭がを効であ
ることが知られている。しかし、これらの材料は吸着層
を厚く採らなければ確実な除去効果が得られない。その
為圧力損失が高くなり、また自由な形態に成形できない
等の欠点を有している。易炭化性含窒素重合体を焼成、
賦活することにより活性炭素繊維を作ることも既に知ら
れているが、かかる活性炭素繊維は、その前駆体として
ポリアクリルニトリル、ポリベンズイミダゾール、ポリ
（Ｐ−フェニレン噛テレフタラミド）等の規則性の大き
い炭素構造を与えるＯｉＩ駆体を使用する為に細孔構造
の発達が不完全であり、また表面積が小さい為にガス分
子に対する吸着容量 ／Ｊ’小さい。それ故ガス吸着速
度が低く、再生後の活性能の低下が著しいという欠点を
有する。
本発明者らは、かかる欠点を解消すべく鋭＠研究した結
果、高性能で脱硫等が可能な活性炭素繊維の製造法を見
出したのである。
果、高性能で脱硫等が可能な活性炭素繊維の製造法を見
出したのである。
即ち、本発明はピッチ繊維の不融化繊維を、アンモニア
ガス雰囲気熱処理することにより窒化反応を行わしめた
後、活性化処理を施すことを特徴とする窒素原子含有率
の高い活性炭素繊維の製造法である。
ガス雰囲気熱処理することにより窒化反応を行わしめた
後、活性化処理を施すことを特徴とする窒素原子含有率
の高い活性炭素繊維の製造法である。
本発明に使用するピッチは、石炭系のピッチ、石油系の
ピッチ（天然または人工のアスファルトを含む）、各種
の有機合成化学工業および石油化学工業において副生す
るピッチ、あるいは合成樹脂や天然樹脂を乾留するピッ
チ、あるいは合成樹脂や天然樹脂を乾留することによっ
て得られるピッチである。
ピッチ（天然または人工のアスファルトを含む）、各種
の有機合成化学工業および石油化学工業において副生す
るピッチ、あるいは合成樹脂や天然樹脂を乾留するピッ
チ、あるいは合成樹脂や天然樹脂を乾留することによっ
て得られるピッチである。
繊維化はピッチの溶融物を入れた容器の底にあるオリフ
ィスから連続繊維を下方に、引出すというような何らか
の便宜の方法によって遂行することができる。
ィスから連続繊維を下方に、引出すというような何らか
の便宜の方法によって遂行することができる。
本発明に使用する原料繊維の形態としてはト状、ウェッ
ブ状、フェルト状、織物状等いずれでもよい。
ブ状、フェルト状、織物状等いずれでもよい。
不融化処理は、酸素、オゾン、酸化窒素、酸化硫黄、塩
素等の酸化性ガスを含有した雰囲気下、５０〜４００℃
で熱処理することにより１テわれる。この処理の最終段
階で酸素原子、窒素原子等の炭素原子以外の異種原子が
、できるだけ多く、含何されていることが、後のＮＯ，
ガスによる窒化反応に好ましい結果を与える。炭化処理
は該不融化処理繊維を不活性ガス（窒素ガス等）雰囲気
下、２００〜３００℃、７００℃〜９００℃まて熱処理
することにより達成される。
素等の酸化性ガスを含有した雰囲気下、５０〜４００℃
で熱処理することにより１テわれる。この処理の最終段
階で酸素原子、窒素原子等の炭素原子以外の異種原子が
、できるだけ多く、含何されていることが、後のＮＯ，
ガスによる窒化反応に好ましい結果を与える。炭化処理
は該不融化処理繊維を不活性ガス（窒素ガス等）雰囲気
下、２００〜３００℃、７００℃〜９００℃まて熱処理
することにより達成される。
このときの適当な時間、適当な温度領域で、旧１゜ガス
が導入されることが必須である。
が導入されることが必須である。
通常ＮＨ，ガスの濃度５〜５０容量％であり、熱処理さ
れる温度範囲は３００〜９００℃である。
れる温度範囲は３００〜９００℃である。
活性化処理は水蒸気あるいは二酸化炭素を５〜５０容量
％含存した雰囲気下、７００°Ｃ−１０００℃の範囲で
、熱処理されることにより、達成される。
％含存した雰囲気下、７００°Ｃ−１０００℃の範囲で
、熱処理されることにより、達成される。
本発明は、細孔容積が大きく（およそ０．３ｃｍ’／ｇ
以上）かつ、窒素原子の含有率が高い活性炭素繊維を容
易に与えるものである。かかる活性炭素繊維は、二酸化
硫黄、硫化水素等の極性ガスの吸着、除去に特に、有用
である。
以上）かつ、窒素原子の含有率が高い活性炭素繊維を容
易に与えるものである。かかる活性炭素繊維は、二酸化
硫黄、硫化水素等の極性ガスの吸着、除去に特に、有用
である。
以下、実施例によって詳細を説明する。
実施例 １゜
石油ナフサを熱分解してエチレン、プロピレン等のオレ
フィン類を分取して残りの高沸点留分（いわゆるエチレ
ン・ボトム油）を熱処理して、炭素含打率９４．５％、
平均分子１に８１０、軟化点１８０°Ｃのピッチを得て
、このピッチ８０重量％と約８００の分子量を有するノ
ボラック樹脂２０重量％の混合物を、非酸化性雰囲気で
２５０℃にて溶融した後、Ｄ径２．０關φの紡糸１コか
ら、３ ｇ ／ １ｎの吐出量で押し出し、１．５ｍ下
の黒鉛の円筒コーンに紡速８００ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ
で捲き取った。かくして得た繊維束を塩酸−ホルマリン
水溶液混合液中に浸漬して硬化させた。
フィン類を分取して残りの高沸点留分（いわゆるエチレ
ン・ボトム油）を熱処理して、炭素含打率９４．５％、
平均分子１に８１０、軟化点１８０°Ｃのピッチを得て
、このピッチ８０重量％と約８００の分子量を有するノ
ボラック樹脂２０重量％の混合物を、非酸化性雰囲気で
２５０℃にて溶融した後、Ｄ径２．０關φの紡糸１コか
ら、３ ｇ ／ １ｎの吐出量で押し出し、１．５ｍ下
の黒鉛の円筒コーンに紡速８００ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ
で捲き取った。かくして得た繊維束を塩酸−ホルマリン
水溶液混合液中に浸漬して硬化させた。
硬化した繊維を空気中で５０℃／ｈｒの昇温速度で室温
から、３００℃まで加熱し、耐炎化繊維を得た。
から、３００℃まで加熱し、耐炎化繊維を得た。
該繊維をアンモニアを５０容量％含有する不活性雰囲気
下、３００℃から、８５０℃まで２時間を要して昇温加
熱した後、水蒸気３０容量％を含むＮ！ガス雰囲気下、
８５０℃で３０分活性化処理を施した。
下、３００℃から、８５０℃まで２時間を要して昇温加
熱した後、水蒸気３０容量％を含むＮ！ガス雰囲気下、
８５０℃で３０分活性化処理を施した。
得られた活性炭素繊維の全細孔容積は０．５ｃ＋ａ３／
ｇ、半径１００Ａ６以下の細孔の占める割合は９５％、
および窒素原子含有率は１．２重量％であった。
ｇ、半径１００Ａ６以下の細孔の占める割合は９５％、
および窒素原子含有率は１．２重量％であった。
特許出願人 東洋紡績株式会社
Claims (1)
- ピッチより成形された繊維を酸化性ガス含有雰囲気下５
０°Ｃ〜４００℃で熱処理した後、アンモニアガス含有
雰囲気下２００〜９００ ”Ｃ炭化処理し、引き続いて
水蒸気または二酸化炭素を含有する雰囲気下で活性化処
理することを特徴とする含窒素活性炭素繊維の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59276999A JPS60167927A (ja) | 1977-03-22 | 1977-03-22 | 含窒素活性炭素繊維の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59276999A JPS60167927A (ja) | 1977-03-22 | 1977-03-22 | 含窒素活性炭素繊維の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3199177A Division JPS6054406B2 (ja) | 1977-03-22 | 1977-03-22 | 含窒素活性炭素繊維の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60167927A true JPS60167927A (ja) | 1985-08-31 |
| JPS6142016B2 JPS6142016B2 (ja) | 1986-09-18 |
Family
ID=17577349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59276999A Granted JPS60167927A (ja) | 1977-03-22 | 1977-03-22 | 含窒素活性炭素繊維の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60167927A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5348719A (en) * | 1990-11-21 | 1994-09-20 | Mitsubishi Kasei Corporation | Process for producing carbon fibers having high strand strength |
| KR20060071628A (ko) * | 2004-12-22 | 2006-06-27 | 주식회사 포스코 | 활성탄소섬유의 질소함량 증대방법 |
| US7214645B2 (en) | 2000-06-09 | 2007-05-08 | Helsa Automotive Gmbh & Co. Kg | Production of activated carbon exhibiting an elevated catalytic activity |
| JP2008195559A (ja) * | 2007-02-09 | 2008-08-28 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | 電気二重層キャパシタ電極用活性炭及びその製造方法 |
| CN109626371A (zh) * | 2019-01-04 | 2019-04-16 | 中国科学院广州地球化学研究所 | 一种利用废弃人造板制备富n活性炭材料的方法 |
-
1977
- 1977-03-22 JP JP59276999A patent/JPS60167927A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5348719A (en) * | 1990-11-21 | 1994-09-20 | Mitsubishi Kasei Corporation | Process for producing carbon fibers having high strand strength |
| US7214645B2 (en) | 2000-06-09 | 2007-05-08 | Helsa Automotive Gmbh & Co. Kg | Production of activated carbon exhibiting an elevated catalytic activity |
| KR20060071628A (ko) * | 2004-12-22 | 2006-06-27 | 주식회사 포스코 | 활성탄소섬유의 질소함량 증대방법 |
| JP2008195559A (ja) * | 2007-02-09 | 2008-08-28 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | 電気二重層キャパシタ電極用活性炭及びその製造方法 |
| CN109626371A (zh) * | 2019-01-04 | 2019-04-16 | 中国科学院广州地球化学研究所 | 一种利用废弃人造板制备富n活性炭材料的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6142016B2 (ja) | 1986-09-18 |
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