JPS6147827A - 中空状活性炭繊維 - Google Patents
中空状活性炭繊維Info
- Publication number
- JPS6147827A JPS6147827A JP59168416A JP16841684A JPS6147827A JP S6147827 A JPS6147827 A JP S6147827A JP 59168416 A JP59168416 A JP 59168416A JP 16841684 A JP16841684 A JP 16841684A JP S6147827 A JPS6147827 A JP S6147827A
- Authority
- JP
- Japan
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- fiber
- activated carbon
- fibers
- dehydrating agent
- gas
- Prior art date
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- Granted
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/02—Inorganic material
- B01D71/021—Carbon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/02—Inorganic material
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
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】
中空状活性炭繊維、その製法及びそれを使用した気体及
び液体の分離方法に関するものである。
び液体の分離方法に関するものである。
活性炭繊維は既に数種のものがよく知られている。例え
ば天然繊維、再生セルローズ繊維、フェノールａＩａ及
びＰＶ人繊維等を原料とするものである。活性炭を繊維
状とした場合は、従来から広く使用されている粒状或い
は粉末状の吸着剤とくらべてマク四的な接触面積が著し
く大きく吸着速度が速い他粉塵の発生がなく、また圧損
失が低い等の形態上の利点が多い。
ば天然繊維、再生セルローズ繊維、フェノールａＩａ及
びＰＶ人繊維等を原料とするものである。活性炭を繊維
状とした場合は、従来から広く使用されている粒状或い
は粉末状の吸着剤とくらべてマク四的な接触面積が著し
く大きく吸着速度が速い他粉塵の発生がなく、また圧損
失が低い等の形態上の利点が多い。
絶壁の選択透過性を兼備えた特異な物性を示す。
ポリビニルアルコール系樹脂を原料とした半透膜の性質
を有するような薄い＊ 維ｇを有する中空状活性炭繊維
は知られていない。本発明はかかる特異な物性を有する
新規な材質を提供しようとするものである。
を有するような薄い＊ 維ｇを有する中空状活性炭繊維
は知られていない。本発明はかかる特異な物性を有する
新規な材質を提供しようとするものである。
〔従来の技術）ＰＴＡ繊維を原料とした炭素繊維の製法
は、特開昭４９−２４８９７、同５０−３５４３１、同
５０−５２３２０及び同５０−５２３２１号公報に記載
されており、その要旨は脱水触媒を塗布或いは含′浸せ
しめたＰＴＡ、ｆｉ維を酸化性雰囲気中で１８０゜〜３
００°Ｃで熱処理して炭化し、要すれば更に高温で処理
してグラファイト化を促進し、力学的物性を向上せしめ
る方法である。これらは何れも構造材料としての炭素繊
維を目的としたものでＰＴＡ繊維の炭化の面で共通な要
素を含んでいるが、形状的に中空でなく、また活性炭で
もない。また特公昭５４−３９７３号公報は活性炭繊維
の製法に関するもので、紡糸原液に脱水触媒３〜１５％
を加工、？ＭラレタＰ ＶＡｊｌｌ、（ｆｆｌヲ１８０
’ 〜３４０’ Ｃテ収率６５〜８５９６になる迄熱処
理して炭化した後、水蒸気を含む不活性ガス中で６００
’〜１．ＯＯＯ’０で、収率ｌＯ〜３５％迄賦活せしめ
る方法である。
は、特開昭４９−２４８９７、同５０−３５４３１、同
５０−５２３２０及び同５０−５２３２１号公報に記載
されており、その要旨は脱水触媒を塗布或いは含′浸せ
しめたＰＴＡ、ｆｉ維を酸化性雰囲気中で１８０゜〜３
００°Ｃで熱処理して炭化し、要すれば更に高温で処理
してグラファイト化を促進し、力学的物性を向上せしめ
る方法である。これらは何れも構造材料としての炭素繊
維を目的としたものでＰＴＡ繊維の炭化の面で共通な要
素を含んでいるが、形状的に中空でなく、また活性炭で
もない。また特公昭５４−３９７３号公報は活性炭繊維
の製法に関するもので、紡糸原液に脱水触媒３〜１５％
を加工、？ＭラレタＰ ＶＡｊｌｌ、（ｆｆｌヲ１８０
’ 〜３４０’ Ｃテ収率６５〜８５９６になる迄熱処
理して炭化した後、水蒸気を含む不活性ガス中で６００
’〜１．ＯＯＯ’０で、収率ｌＯ〜３５％迄賦活せしめ
る方法である。
（同公報第１頁、第１欄、第１６〜２８行、特許請求の
範囲）。更に脱水触媒の添加方法と得られた活性炭の吸
着性は密梅な関係があり、あらかじめ紡糸原液に加えて
おいた場合にのみ吸着性が窩い活性炭繊維（ヨード吸着
量１６００〜１７００ ｒｎｆ／ｙ）が得られる旨記載
されている（同公報第３頁、第１表及び同頁、第６ｍ１
５〜８行）。
範囲）。更に脱水触媒の添加方法と得られた活性炭の吸
着性は密梅な関係があり、あらかじめ紡糸原液に加えて
おいた場合にのみ吸着性が窩い活性炭繊維（ヨード吸着
量１６００〜１７００ ｒｎｆ／ｙ）が得られる旨記載
されている（同公報第３頁、第１表及び同頁、第６ｍ１
５〜８行）。
〔発明が解決しようとする問題点〕上記活性炭繊維は普
通の繊維状で中空にはなっていない。また活性炭粉末の
押出成形技術では本発明の目的とするような直径１０数
声或いはそれ以下の中空繊維は到底作ることができない
。
通の繊維状で中空にはなっていない。また活性炭粉末の
押出成形技術では本発明の目的とするような直径１０数
声或いはそれ以下の中空繊維は到底作ることができない
。
本発明者等はＰＴＡ繊維を脱水剤水溶液に浸漬した後熱
処理して炭化する工程において、脱水剤の浸透の度合及
び熱処理条件と得られた炭化物の形状について研究した
。その結果両者の間には密接な関係があり、特定の条件
下において中空状の炭化物が得られることを見出した。
処理して炭化する工程において、脱水剤の浸透の度合及
び熱処理条件と得られた炭化物の形状について研究した
。その結果両者の間には密接な関係があり、特定の条件
下において中空状の炭化物が得られることを見出した。
更に該炭化物の賦活方法についても、原料として湿式紡
糸または乾式紡糸したＰＴＡ繊維を使用すると共に、そ
の他の賦活条件も工夫して吸着性を著しく高めうる方法
を見出して本発明を完成した。
糸または乾式紡糸したＰＴＡ繊維を使用すると共に、そ
の他の賦活条件も工夫して吸着性を著しく高めうる方法
を見出して本発明を完成した。
〔問題点を解決するための手段）ＰｖＡ繊維の表面層の
みに脱水剤を付着せしめた後、繊維が熔融せぬよう黒褐
色ないし黒色になる迄熱処理し、更に４００°から１０
００°Ｃ迄５分以内に昇温しで乾留し、賦活することを
特徴とする中空状活性炭繊維の製法とその分離媒体とし
ての使用方法である。
みに脱水剤を付着せしめた後、繊維が熔融せぬよう黒褐
色ないし黒色になる迄熱処理し、更に４００°から１０
００°Ｃ迄５分以内に昇温しで乾留し、賦活することを
特徴とする中空状活性炭繊維の製法とその分離媒体とし
ての使用方法である。
以下本発明について詳しく説明する。
ＰＴＡ繊維の製法には乾式紡糸と湿式紡糸があり、乾式
紡糸はポリビニルアルコールを水溶液にした紡糸原液を
空気中に紡出し、乾燥、延伸して糸とする方法であり、
湿式紡糸は紡糸原液をＮａｚＳＱ４やＮａＯＨ等の濃厚
電解質水溶液中に紡出し、水洗・乾燥、延伸して糸とす
る方法である。
紡糸はポリビニルアルコールを水溶液にした紡糸原液を
空気中に紡出し、乾燥、延伸して糸とする方法であり、
湿式紡糸は紡糸原液をＮａｚＳＱ４やＮａＯＨ等の濃厚
電解質水溶液中に紡出し、水洗・乾燥、延伸して糸とす
る方法である。
本発明は何れの方法で得られたＰＴＡ繊維にも適用され
る。湿式紡糸法ＰＴＡ繊維の場合には紬い繊度の糸が得
られ、中空部分が作り易い。又乾式紡糸法ＰＴＡ：ｆＪ
＆維では湿式紡糸法に比して太い糸が得られ中空部分の
径を大きくすることができる。ＰＴＡ繊維はその物理的
性質を向上させる目的で微量添加されるホウ酸ＪＰ Ｍ
ｇＢＯａの存在ＪＰ＃水性向上の目的にアルデヒド類等
の架柵剤で架橋反応を行なったＰＴＡ繊維にも適用でき
る。またビニルアルコールを主成分とした、エチレン、
塩化ビニル等他のモノマーとの共重合物の繊維でもよい
。更に本発明では、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）を主原料
としたエマルシコンにＰＴＡの水溶液を混合して芒硝浴
中に紡糸し、通常のＰＴＡ繊維の湿式紡糸の場合と同様
にして製造したいわゆるＰＶＡ−ＰＶＣＭ＆維を原材料
繊維として用いることもできる。
る。湿式紡糸法ＰＴＡ繊維の場合には紬い繊度の糸が得
られ、中空部分が作り易い。又乾式紡糸法ＰＴＡ：ｆＪ
＆維では湿式紡糸法に比して太い糸が得られ中空部分の
径を大きくすることができる。ＰＴＡ繊維はその物理的
性質を向上させる目的で微量添加されるホウ酸ＪＰ Ｍ
ｇＢＯａの存在ＪＰ＃水性向上の目的にアルデヒド類等
の架柵剤で架橋反応を行なったＰＴＡ繊維にも適用でき
る。またビニルアルコールを主成分とした、エチレン、
塩化ビニル等他のモノマーとの共重合物の繊維でもよい
。更に本発明では、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）を主原料
としたエマルシコンにＰＴＡの水溶液を混合して芒硝浴
中に紡糸し、通常のＰＴＡ繊維の湿式紡糸の場合と同様
にして製造したいわゆるＰＶＡ−ＰＶＣＭ＆維を原材料
繊維として用いることもできる。
本発明に使用される脱水剤は酸性が強い無機酸例えば硫
酸、塩酸、硝酸、リン酸、メタリン酸等が好適であり、
更にルイス酸例えばＺＹＬ（！、１２ Ａｌご１３及び
ＴｉＱｈも有効である。尚、酸性のため材質上支障があ
る場合はアンモニウム塩を使用することができる。これ
は次の熱処理工程で熱分解してアンモニアが飛散し、生
成した無機酸が脱水剤として作用するものと考えられる
。アンモニウム塩としては硫酸アンモニウム、塩化アン
モニウム、硝酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、リ
ン酸１水素２アンモニウム、リン酸２水素１アンモニウ
ム、メタリン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム
等が効果的である。
酸、塩酸、硝酸、リン酸、メタリン酸等が好適であり、
更にルイス酸例えばＺＹＬ（！、１２ Ａｌご１３及び
ＴｉＱｈも有効である。尚、酸性のため材質上支障があ
る場合はアンモニウム塩を使用することができる。これ
は次の熱処理工程で熱分解してアンモニアが飛散し、生
成した無機酸が脱水剤として作用するものと考えられる
。アンモニウム塩としては硫酸アンモニウム、塩化アン
モニウム、硝酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、リ
ン酸１水素２アンモニウム、リン酸２水素１アンモニウ
ム、メタリン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム
等が効果的である。
脱水剤は水溶液としてマングロールによるディップ方式
或いはニップ方式でＰＴＡ繊維の表面層に均一に付着さ
せることができる。ここで表面層とは表面に近い部分で
、スキン、ヲァーと分けた場合格スキンに相当する領域
をいう。
或いはニップ方式でＰＴＡ繊維の表面層に均一に付着さ
せることができる。ここで表面層とは表面に近い部分で
、スキン、ヲァーと分けた場合格スキンに相当する領域
をいう。
〔作用〕本発明は脱水剤を繊維中心部迄均−に浸透させ
ることなしに表面層に近い部分のみに止めて急速に乾燥
せしめることにより後の乾留工程における不融化と相ま
って、脱水剤の浸透していないコア一部分（以下中心層
という）を溶融除去して中空状を形成せしめることに要
部がある。従って、−脱水剤は表面層の一定の深さ迄の
み浸透し、中心部には浸透していないような不均一な浸
透状態にする必要がある。そのような付着方法であれば
どのような方法でもよいが、種々の浸漬条件と中空状形
成の関係をしらべた結果、脱水剤水溶液濃度２〜４０％
、浸漬温度４０’〜８０°Ｃ１浸漬時間５秒〜２分、脱
水剤付着量５〜２０重量％とじて、付着後速やかに温風
で急速乾燥する方法が好適であることを見出した。すな
わち、上記の方法により脱水剤は繊維の表面層のみに５
〜２０重量％付着するが、この際２９６以下では熱処理
工程における脱水反応が不充分で、繊維が変形し易く良
好な中空形状が得られない場合があり、また２０％以上
付着させると、脱水反応が進行し易く、中空部分の内径
が小さくなる傾向がある。
ることなしに表面層に近い部分のみに止めて急速に乾燥
せしめることにより後の乾留工程における不融化と相ま
って、脱水剤の浸透していないコア一部分（以下中心層
という）を溶融除去して中空状を形成せしめることに要
部がある。従って、−脱水剤は表面層の一定の深さ迄の
み浸透し、中心部には浸透していないような不均一な浸
透状態にする必要がある。そのような付着方法であれば
どのような方法でもよいが、種々の浸漬条件と中空状形
成の関係をしらべた結果、脱水剤水溶液濃度２〜４０％
、浸漬温度４０’〜８０°Ｃ１浸漬時間５秒〜２分、脱
水剤付着量５〜２０重量％とじて、付着後速やかに温風
で急速乾燥する方法が好適であることを見出した。すな
わち、上記の方法により脱水剤は繊維の表面層のみに５
〜２０重量％付着するが、この際２９６以下では熱処理
工程における脱水反応が不充分で、繊維が変形し易く良
好な中空形状が得られない場合があり、また２０％以上
付着させると、脱水反応が進行し易く、中空部分の内径
が小さくなる傾向がある。
ＰＴＡ繊維は脱水剤付着後速かに乾燥する必要がある。
乾燥方法は特に限定しないが、１２０ Ｃの温風で３〜
４分で急速に乾燥するような方法によれば好結果が得ら
れる。乾燥後急速ｔこ加熱すると溶融するおそれがある
ので、１８００から３００゜Ｃ迄の間徐々に加熱して黒
褐色または黒色ｔこなるようにする方法が好ましい。次
に温度を上げ、４００°から１０００００ 迄５分以内
に昇温して乾留を完結せしめる必要がある。その際ＰＴ
Ａ分子（よ脱水反応によりポリエン構造となり不融化さ
れる。
４分で急速に乾燥するような方法によれば好結果が得ら
れる。乾燥後急速ｔこ加熱すると溶融するおそれがある
ので、１８００から３００゜Ｃ迄の間徐々に加熱して黒
褐色または黒色ｔこなるようにする方法が好ましい。次
に温度を上げ、４００°から１０００００ 迄５分以内
に昇温して乾留を完結せしめる必要がある。その際ＰＴ
Ａ分子（よ脱水反応によりポリエン構造となり不融化さ
れる。
熱処理による脱水反応の速度は高温根太きし１力；、Ｐ
ＴＡの軟化点は２２００〜２４０’Ｏであるため脱水反
応不充分の間にこの温度領域に達するとＰＶ人織繊維溶
融収縮して変形が著しく、良好な中空形状が得られない
。熱処理により、脱水反応カニ進行するとＰ’ＶＡ繊維
は褐色から黒褐色また）よ黒色となり、不融化して軟化
点が次第に上昇する。従って、良好な表層部の状態を形
成せしめるためには、脱水反応の進行状態に応じて熱処
理温度シよ常にその軟化点以下に保たねばならない。急
速に加熱すると溶融して変形し、また中空部の閉塞され
るおそれがあるため、１８００力島ら３００’Ｃ迄徐々
に加熱する方法が好ましい。一方中心層は脱水剤を含ま
ぬため不融化されず、２２０’〜２４０°Ｃ以上に達し
た場合、徐々に溶融して中空部分が形成されると考えら
れる。しかし、この段階で生成する中空部分は尚形状が
不完全であるが←斧中世→、更に４００°から１０００
’Ｃに５分以内に昇温して、短時間高温乾留することに
より、表層部の炭素質化が一層進行すると共に、中心層
の溶融も進行して中空部分の断面形状も整った円形とな
り、また完全な黒色となる。 尚
昇温速度を低下せしめた場合は中心部の溶融不良で溶融
して除去されないうちに炭化された中空部が狭小化する
ものと考えられる。熱処理及び乾留は不活性ガス中で行
われ、処理時間は特に限定しないが、１８０°〜３００
６Ｃ迄６０分、２２０°〜３ｏｏ０Ｃ迄６０分程度の場
合良好な結果が得られる。また乾留は一酸化戻素ガス、
水素ガスまたは窒素のいずれかにまたは混合ガス中で行
なうと整った中空形状が得られ易い。尚中空部分の形状
は連続型とすることも独立型とすることも可能である。
ＴＡの軟化点は２２００〜２４０’Ｏであるため脱水反
応不充分の間にこの温度領域に達するとＰＶ人織繊維溶
融収縮して変形が著しく、良好な中空形状が得られない
。熱処理により、脱水反応カニ進行するとＰ’ＶＡ繊維
は褐色から黒褐色また）よ黒色となり、不融化して軟化
点が次第に上昇する。従って、良好な表層部の状態を形
成せしめるためには、脱水反応の進行状態に応じて熱処
理温度シよ常にその軟化点以下に保たねばならない。急
速に加熱すると溶融して変形し、また中空部の閉塞され
るおそれがあるため、１８００力島ら３００’Ｃ迄徐々
に加熱する方法が好ましい。一方中心層は脱水剤を含ま
ぬため不融化されず、２２０’〜２４０°Ｃ以上に達し
た場合、徐々に溶融して中空部分が形成されると考えら
れる。しかし、この段階で生成する中空部分は尚形状が
不完全であるが←斧中世→、更に４００°から１０００
’Ｃに５分以内に昇温して、短時間高温乾留することに
より、表層部の炭素質化が一層進行すると共に、中心層
の溶融も進行して中空部分の断面形状も整った円形とな
り、また完全な黒色となる。 尚
昇温速度を低下せしめた場合は中心部の溶融不良で溶融
して除去されないうちに炭化された中空部が狭小化する
ものと考えられる。熱処理及び乾留は不活性ガス中で行
われ、処理時間は特に限定しないが、１８０°〜３００
６Ｃ迄６０分、２２０°〜３ｏｏ０Ｃ迄６０分程度の場
合良好な結果が得られる。また乾留は一酸化戻素ガス、
水素ガスまたは窒素のいずれかにまたは混合ガス中で行
なうと整った中空形状が得られ易い。尚中空部分の形状
は連続型とすることも独立型とすることも可能である。
上記詳述した如く、熱処理及び高温乾留工程は脱水剤付
着工程と相まって本発明の要部である中空形状を形成せ
しめる上で重要な意義を有する部分である。
着工程と相まって本発明の要部である中空形状を形成せ
しめる上で重要な意義を有する部分である。
乾留工程で得られた中空炭素繊維を賦活処理することに
より中空活性炭繊維が得られる。賦活方法は特に限定し
ないが、一般に賦活を進めると吸着特性は向上するが、
強度的性質及び収率は低下し、２律背反的性質を示す。
より中空活性炭繊維が得られる。賦活方法は特に限定し
ないが、一般に賦活を進めると吸着特性は向上するが、
強度的性質及び収率は低下し、２律背反的性質を示す。
両者が比較的バランスのとれは性質を賦与するためには
、液化石油ガスの燃焼ガスで炉内を８０００〜１，１０
０°Ｃの比較的高温に維持し、乾留したＰＶＡ繊維を投
入して２０〜３０分保持する急速賦活法が好適で、その
場合賦活収率は４０〜６０％となる。
、液化石油ガスの燃焼ガスで炉内を８０００〜１，１０
０°Ｃの比較的高温に維持し、乾留したＰＶＡ繊維を投
入して２０〜３０分保持する急速賦活法が好適で、その
場合賦活収率は４０〜６０％となる。
〔効果〕本発明の中空状活性炭繊維は繊維壁が半透性を
示すものであれば、その太さは限定しないが、通常外径
５〜２０数声でｍ維壁の厚さは４〜１０数ｊ１数夜１中
空容積は１０〜７０％である。従って、繊維壁は活性炭
特有の吸着性と半透膜の性質を併せた特異な物性を示す
。また中空部分は連続性とすることも独立性とすること
も可能であるが、本発明の活性炭繊維の特性を発揮せし
めるには、連続孔を有する活性炭繊維を集束として適当
な長さに切断し、ガラス管に封入し、両端の繊維壁の外
側のみ熱硬化性樹脂でガラス管の内壁に固着し、中空部
分と繊維外部を繊維壁により完全に分離して使用する方
式が好ましい。
示すものであれば、その太さは限定しないが、通常外径
５〜２０数声でｍ維壁の厚さは４〜１０数ｊ１数夜１中
空容積は１０〜７０％である。従って、繊維壁は活性炭
特有の吸着性と半透膜の性質を併せた特異な物性を示す
。また中空部分は連続性とすることも独立性とすること
も可能であるが、本発明の活性炭繊維の特性を発揮せし
めるには、連続孔を有する活性炭繊維を集束として適当
な長さに切断し、ガラス管に封入し、両端の繊維壁の外
側のみ熱硬化性樹脂でガラス管の内壁に固着し、中空部
分と繊維外部を繊維壁により完全に分離して使用する方
式が好ましい。
中空状活性炭繊維のベンゼン吸着量は１２０〜１３０％
、ＢＥＴ表面積１，６００〜２．５０Ｏｎｆ／ｆ！に達
している。粒状活性炭は賦活を進めても表面積は１．５
００〜１，７００ｍ”／Ｐが限度であるから、本発明に
よる中空活性炭は極めて高性能であり、また平衡吸着量
も高い。更に表面積が大きいにも拘らず、強度的性質も
すぐれているが、これは高温乾留工程で賦与されたもの
と考えられる。また活性炭特有の細孔の孔径分布は２０
〜３０ Ａ’を中心として比較的ブロードな分布を示し
、代表的な活性炭であるヤシ殻炭が７〜１ｏｆｆｉを中
心として、比較的シャープな分布を示すのと和尚な差違
が認められ注目される。これはＰＶＡ繊維の物性に依存
するものと考えられる。
、ＢＥＴ表面積１，６００〜２．５０Ｏｎｆ／ｆ！に達
している。粒状活性炭は賦活を進めても表面積は１．５
００〜１，７００ｍ”／Ｐが限度であるから、本発明に
よる中空活性炭は極めて高性能であり、また平衡吸着量
も高い。更に表面積が大きいにも拘らず、強度的性質も
すぐれているが、これは高温乾留工程で賦与されたもの
と考えられる。また活性炭特有の細孔の孔径分布は２０
〜３０ Ａ’を中心として比較的ブロードな分布を示し
、代表的な活性炭であるヤシ殻炭が７〜１ｏｆｆｉを中
心として、比較的シャープな分布を示すのと和尚な差違
が認められ注目される。これはＰＶＡ繊維の物性に依存
するものと考えられる。
本発明の中空状活性炭繊維の用途はオゾン分解、Ｍ液脱
色精製、吸着用の他、半透膜としての機能が併せて要求
される分野として有機化合物の精度が高い吸着分離、空
気中の窒素及び酸素の分離、エタノールと水の分離等に
使用できる。尚気体分離の場合は２木のカラムを交互、
に使用し、圧力スイング法により連続的分離操作も可能
となる。
色精製、吸着用の他、半透膜としての機能が併せて要求
される分野として有機化合物の精度が高い吸着分離、空
気中の窒素及び酸素の分離、エタノールと水の分離等に
使用できる。尚気体分離の場合は２木のカラムを交互、
に使用し、圧力スイング法により連続的分離操作も可能
となる。
〔実施例〕以下具体的に本発明の詳細な説明するが、本
発明はこれにより限定されるものではない。
発明はこれにより限定されるものではない。
実施例１
工１ｉ！Ｊｔ料用ＰＶＡ１ｆｊ＆維（１８００ｄ／１０
００ｆ１強度１０．！Ｍ’／（１，伸度７％）に（ＮＨ
ａ戸８０４７０１と（ＮＨ４戸Ｅ：ＰＯ４を各７０ ？
を１０００ ｙの水に溶解しこの水溶液に上記ＰＶＡ繊
維を７０°Ｃで１０秒間ディブレマングルで絞液し１０
５°Ｃτ３分間乾燥させた。脱水剤の付着率は７，３ｖ
ｔ％であった。この繊維を３００°Ｃ以下で黒褐色にな
るまで熱処理した後４００’Ｃから９００’Ｃ！まで３
分間でＮ２中で昇温し乾留した。その後、スチーム中で
１０５０°Ｃで賦活収率５０％になるまで賦活した。
００ｆ１強度１０．！Ｍ’／（１，伸度７％）に（ＮＨ
ａ戸８０４７０１と（ＮＨ４戸Ｅ：ＰＯ４を各７０ ？
を１０００ ｙの水に溶解しこの水溶液に上記ＰＶＡ繊
維を７０°Ｃで１０秒間ディブレマングルで絞液し１０
５°Ｃτ３分間乾燥させた。脱水剤の付着率は７，３ｖ
ｔ％であった。この繊維を３００°Ｃ以下で黒褐色にな
るまで熱処理した後４００’Ｃから９００’Ｃ！まで３
分間でＮ２中で昇温し乾留した。その後、スチーム中で
１０５０°Ｃで賦活収率５０％になるまで賦活した。
処理条件及び物性値を第１表に示す。尚表面積はイタリ
−のＣａｒｌｏ Ｅｒｂａ社製８ｏｒｐｔｏｍａｔｉｃ
１８ＱＱにより、活性炭の常法であるＢ、Ｅ、Ｔ、法
（Ｂｒｕｎａｕｅｒ＆ｎｍｅｔｔ ＆ Ｔｅ１ｌｅｒ法
）により測定したものである。
−のＣａｒｌｏ Ｅｒｂａ社製８ｏｒｐｔｏｍａｔｉｃ
１８ＱＱにより、活性炭の常法であるＢ、Ｅ、Ｔ、法
（Ｂｒｕｎａｕｅｒ＆ｎｍｅｔｔ ＆ Ｔｅ１ｌｅｒ法
）により測定したものである。
中空部の形状は断面を光学顕微鏡及び走査型電子顕微鏡
により観察した。
により観察した。
尚上記実施例１において、３００００以下で黒褐色にな
るまで熱処理した後高温乾留なせず、上記と同一条件で
賦活したところ中空部が狭少で連続型とならず、また形
状も著しく不規則となった。
るまで熱処理した後高温乾留なせず、上記と同一条件で
賦活したところ中空部が狭少で連続型とならず、また形
状も著しく不規則となった。
比較例１
４０００から９００°Ｃ迄の昇温時間を１０分間とした
他、実施例１と同一条件であるが、中空部内径０．６７
＆、内部空間率０．２％で極めて狭小成は殆んど生成し
なかった。徐々に温度を上げた場合は脱水剤が浸透して
いない中心部の溶融状態が不良で、溶融して除去されな
いうちに炭化されたためと考えられる。尚昇温速度を更
に低下し昇温時間を２０分とした場合は中空部は全く認
められなかった。
他、実施例１と同一条件であるが、中空部内径０．６７
＆、内部空間率０．２％で極めて狭小成は殆んど生成し
なかった。徐々に温度を上げた場合は脱水剤が浸透して
いない中心部の溶融状態が不良で、溶融して除去されな
いうちに炭化されたためと考えられる。尚昇温速度を更
に低下し昇温時間を２０分とした場合は中空部は全く認
められなかった。
比較例２
脱水剤（ＮＨ３）ｚ ８０４及び（ＮＨａ ）２ ＨＰ
Ｏ４の付着率をそれぞれ１２％及び１３％に増加した他
実施例と略同−条件で処理したものであるが、中空部内
径２．１μ、内部空間率３．２％で、中空部は狭小で、
独立孔であった。
Ｏ４の付着率をそれぞれ１２％及び１３％に増加した他
実施例と略同−条件で処理したものであるが、中空部内
径２．１μ、内部空間率３．２％で、中空部は狭小で、
独立孔であった。
実施例２〜５
脱水剤として夫々硫酸、塩化亜鉛或いはリン酸を使用し
、また高温乾留条件も変化させたもので処理条件及び物
性値を第１表に示す。
、また高温乾留条件も変化させたもので処理条件及び物
性値を第１表に示す。
実施例６
′ 内径５ｃｍ１長さ５０６ＩＩＫのガラス管に外径
１２声、内径７〜８声の中空状活性炭繊維のトウを挿入
し、繊維束の両端とガラス管の内面をエポキシ樹脂で充
填して連続中空状繊維の中空部と管外を分離し、それぞ
れに出入口を有する構造とする。管外部を０．３Ｋｇ／
ｃｄ 程度わずかに加圧した状態として連続的に空気
で流しておくと、酸素は繊維壁を透過し、窒素が濃縮さ
れた気体が連続的に流出する。
１２声、内径７〜８声の中空状活性炭繊維のトウを挿入
し、繊維束の両端とガラス管の内面をエポキシ樹脂で充
填して連続中空状繊維の中空部と管外を分離し、それぞ
れに出入口を有する構造とする。管外部を０．３Ｋｇ／
ｃｄ 程度わずかに加圧した状態として連続的に空気
で流しておくと、酸素は繊維壁を透過し、窒素が濃縮さ
れた気体が連続的に流出する。
ＳＶ Ｑ、ｌ ｈｒ−’で通気した場合そのガス中の酸
素濃度は０．１％となり、効率よく空気中の酸素と窒素
を分離しうろことが認められた。
素濃度は０．１％となり、効率よく空気中の酸素と窒素
を分離しうろことが認められた。
命 台
第１図は実施例１で、第２図は実施例２で、第３図は比
較例１で得られた活性炭繊維の断面の走査型電子顕微鏡
写真を示す。（６，０００倍）特許出願人 株式会
社 り ラ レクラレケミカル株式会社 代 理 人 弁理士 小出中 壽 雄第
１ 図 第 ２ 図 第 ３ 図
較例１で得られた活性炭繊維の断面の走査型電子顕微鏡
写真を示す。（６，０００倍）特許出願人 株式会
社 り ラ レクラレケミカル株式会社 代 理 人 弁理士 小出中 壽 雄第
１ 図 第 ２ 図 第 ３ 図
Claims (7)
- （１）ポリビニルアルコール系繊維を炭化せしめてなる
中空状活性炭繊維。 - （２）ポリビニルアルコール系繊維の表面層に脱水剤を
付着せしめた後、繊維が溶融せぬよう黒褐色ないし黒色
になる迄熱処理し、更に４００°から１，０００℃迄５
分以内に昇温して乾留し、賦活することを特徴とする中
空状活性炭繊維の製法。 - （３）ポリビニルアルコール系繊維が湿式紡糸または乾
式紡糸したポリビニルアルコール繊維である特許請求の
範囲第２項記載の中空状活性炭繊維の製法。 - （４）脱水剤を付着せしめる場合、脱水剤水溶液濃度２
〜４０重量％、浸漬温度１０°〜８０℃、浸漬時間５秒
〜２分、脱水剤付着量５〜２０重量％である特許請求の
範囲第２項及び第３項記載の中空状活性炭繊維の製法。 - （５）乾留時の不活性ガスが一酸化炭素ガス、水素ガス
及び窒素ガスまたはその何れかである特許請求の範囲第
２項記載の中空状活性炭繊維の製法。 - （６）ポリビニルアルコール系繊維を炭化して得られた
中空状活性炭繊維の外側或いは内側より複数成分を含む
気体或いは液体を供給し、繊維壁を通過せしめることに
より含有成分を分離することを特徴とする分離方法。 - （７）複数成分を含む気体として空気を使用し、分離成
分が窒素ガスである特許請求の範囲第６項記載の分離方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59168416A JPS6147827A (ja) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | 中空状活性炭繊維 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59168416A JPS6147827A (ja) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | 中空状活性炭繊維 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3224633A Division JPH076093B2 (ja) | 1991-08-10 | 1991-08-10 | 気体または液体の分離方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6147827A true JPS6147827A (ja) | 1986-03-08 |
| JPH0444018B2 JPH0444018B2 (ja) | 1992-07-20 |
Family
ID=15867719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59168416A Granted JPS6147827A (ja) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | 中空状活性炭繊維 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6147827A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0248024A (ja) * | 1988-08-10 | 1990-02-16 | Nok Corp | 吸着剤付中空糸およびその製造方法並びに浄水器 |
| US5089135A (en) * | 1988-01-20 | 1992-02-18 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Carbon based porous hollow fiber membrane and method for producing same |
| JPH04326930A (ja) * | 1991-04-24 | 1992-11-16 | Agency Of Ind Science & Technol | 分子篩炭素膜 |
| CN103274402A (zh) * | 2013-06-04 | 2013-09-04 | 成都银鑫新能源有限公司 | 利用聚乙烯醇制备活性炭的方法 |
| JP2019099591A (ja) * | 2017-11-28 | 2019-06-24 | 株式会社豊田中央研究所 | 炭素材料前駆体組成物及びそれを用いた炭素材料の製造方法 |
| RU2722507C1 (ru) * | 2019-12-17 | 2020-06-01 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова Российской академии наук (ИСПМ РАН). | Способ модификации (варианты) ориентированных ПВС-волокон и способ получения карбонизованных волокон (варианты) с использованием модифицированных ПВС-волокон в качестве предшественника |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS515090A (ja) * | 1974-07-01 | 1976-01-16 | Yoshito Noda | Dakudosokuteihoho |
| JPS5224132A (en) * | 1975-08-05 | 1977-02-23 | Dowa Mining Co | Rigid alloy plating method |
| JPS543973A (en) * | 1977-06-06 | 1979-01-12 | Fram Corp | Fluid filter assemblied body |
-
1984
- 1984-08-10 JP JP59168416A patent/JPS6147827A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS515090A (ja) * | 1974-07-01 | 1976-01-16 | Yoshito Noda | Dakudosokuteihoho |
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|---|---|---|---|---|
| US5089135A (en) * | 1988-01-20 | 1992-02-18 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Carbon based porous hollow fiber membrane and method for producing same |
| JPH0248024A (ja) * | 1988-08-10 | 1990-02-16 | Nok Corp | 吸着剤付中空糸およびその製造方法並びに浄水器 |
| JPH04326930A (ja) * | 1991-04-24 | 1992-11-16 | Agency Of Ind Science & Technol | 分子篩炭素膜 |
| CN103274402A (zh) * | 2013-06-04 | 2013-09-04 | 成都银鑫新能源有限公司 | 利用聚乙烯醇制备活性炭的方法 |
| JP2019099591A (ja) * | 2017-11-28 | 2019-06-24 | 株式会社豊田中央研究所 | 炭素材料前駆体組成物及びそれを用いた炭素材料の製造方法 |
| RU2722507C1 (ru) * | 2019-12-17 | 2020-06-01 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова Российской академии наук (ИСПМ РАН). | Способ модификации (варианты) ориентированных ПВС-волокон и способ получения карбонизованных волокон (варианты) с использованием модифицированных ПВС-волокон в качестве предшественника |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0444018B2 (ja) | 1992-07-20 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |