JPS62152533A - トリハロメタン除去用素材 - Google Patents
トリハロメタン除去用素材Info
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- JPS62152533A JPS62152533A JP60292081A JP29208185A JPS62152533A JP S62152533 A JPS62152533 A JP S62152533A JP 60292081 A JP60292081 A JP 60292081A JP 29208185 A JP29208185 A JP 29208185A JP S62152533 A JPS62152533 A JP S62152533A
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Landscapes
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- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (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】
（技術の利用分野）
本発明は、特定の物性を有する活性炭素繊維からなるト
リム１コメタン除去用素材に関する。
リム１コメタン除去用素材に関する。
（従来技術）
従来より、粒状、粉末などの活性炭が水中のトリハロメ
タンを除去するために試用されている。しかし、トリハ
ロメタン除去性能の優れた活性炭はまだ開発されていな
い。
タンを除去するために試用されている。しかし、トリハ
ロメタン除去性能の優れた活性炭はまだ開発されていな
い。
タンの濃度が数ｐｐ＋＋＋という極めて低い濃度である
こと、■活性炭が親水性の場合、トリハロメタン分子と
水分子に関し選択的に水分子を吸着してしまうこと、■
トリハロメタンを生成する原料となる有機化合物（トリ
ハロメタン前駆物質）と塩素が活性炭表面で反応しトリ
ハロメタンの生成を促進する可能性があることなどがあ
げられる。
こと、■活性炭が親水性の場合、トリハロメタン分子と
水分子に関し選択的に水分子を吸着してしまうこと、■
トリハロメタンを生成する原料となる有機化合物（トリ
ハロメタン前駆物質）と塩素が活性炭表面で反応しトリ
ハロメタンの生成を促進する可能性があることなどがあ
げられる。
（発明の目的、構成及び効果）
本発明は、これらの問題点を解決すべくトリハロメタン
除去に優れた活性炭素繊維の開発を検討した結果、完成
されたものである。
除去に優れた活性炭素繊維の開発を検討した結果、完成
されたものである。
すなわら、本発明は、ＢＥＴ比表面積＜ｘ ＞が３００
〜１５００ｍ ’ ／ Ｑで、かつ相対湿度が３７％の
平衡水分率（ｙ）が １０（ｙ （−９．０ｘｌＯ” ｘ ＋ ６．３の範囲
である活性炭素ａｉｍからなるトリハロメクン除去用素
材である。
〜１５００ｍ ’ ／ Ｑで、かつ相対湿度が３７％の
平衡水分率（ｙ）が １０（ｙ （−９．０ｘｌＯ” ｘ ＋ ６．３の範囲
である活性炭素ａｉｍからなるトリハロメクン除去用素
材である。
ここでトリハロメタンとは、下記に例示する低分子ハロ
ゲン化化合物の総称である。
ゲン化化合物の総称である。
トリクロロメタン（クロロホルム）、ブロモクロロヨー
ドメタン、ジブロモヨードメタン、トリブロモジヨード
メタン、ジクロロヨードメタン、トリクロルエタン、ト
リクロルエチレン、１．１．１− ｔ−リクロルエタン
、テトラクロルエチレン、テトラクロルエタン。
ドメタン、ジブロモヨードメタン、トリブロモジヨード
メタン、ジクロロヨードメタン、トリクロルエタン、ト
リクロルエチレン、１．１．１− ｔ−リクロルエタン
、テトラクロルエチレン、テトラクロルエタン。
本発明の特定物性の活性炭素繊維素材は、これら化合物
に対し優れた吸着性能を示す。
に対し優れた吸着性能を示す。
本発明のＢＥＴ比表面積としては、液体窒素温度で窒素
ガス吸着等濃縮により、いわゆるＢＥＴ法により求めら
れるものである。本発明の活性炭素繊維の比表面積は３
００〜１５００ｍ ’ ７ｇが必要である。３００ｍ’
／ｌＪより小さい場合吸着性能が低下する。一方１５
００ｍ ’ ７ｇより大きい場合も性能がかえって低下
する。この理由としては、トリハロメタン前駆物質と塩
素が活性炭素＄ｌｌ衣表面反応しトリハロメタンが生成
されるためと思われる。５００〜１５００ｍ ’ ／ａ
の範囲が望ましい。
ガス吸着等濃縮により、いわゆるＢＥＴ法により求めら
れるものである。本発明の活性炭素繊維の比表面積は３
００〜１５００ｍ ’ ７ｇが必要である。３００ｍ’
／ｌＪより小さい場合吸着性能が低下する。一方１５
００ｍ ’ ７ｇより大きい場合も性能がかえって低下
する。この理由としては、トリハロメタン前駆物質と塩
素が活性炭素＄ｌｌ衣表面反応しトリハロメタンが生成
されるためと思われる。５００〜１５００ｍ ’ ／ａ
の範囲が望ましい。
細孔容積としては０．４〜０．７ＣＧ／（ｌが好ましい
。
。
平均細孔直径としては、トリハロメタン分子が低分子化
合物（分子量８０〜３００）であることにより１８〜２
４人の範囲内が最適である。好ましくは２０〜２３人で
ある。
合物（分子量８０〜３００）であることにより１８〜２
４人の範囲内が最適である。好ましくは２０〜２３人で
ある。
灰分量としては、１．５重量％以下が好ましい。
灰分が多いと前駆物質のトリハロメタンへの生成が促進
されたり、活性炭の表面が親水性を帯びトリハロメタン
の吸着能が低下する。
されたり、活性炭の表面が親水性を帯びトリハロメタン
の吸着能が低下する。
トリハロメタンの種類については先に述べたが、これら
は、水中では比較的難溶性であり、かつ疎水性の性質を
有する。そのため、活性炭表面の親水性が強い場合、水
中のトリハロメタンの除去に活性炭素Ｉ＆！８を用いよ
うとづると、トリハロメタン分子より水中の選択吸着が
生じ、トリハロメタンの吸着が疎外される。
は、水中では比較的難溶性であり、かつ疎水性の性質を
有する。そのため、活性炭表面の親水性が強い場合、水
中のトリハロメタンの除去に活性炭素Ｉ＆！８を用いよ
うとづると、トリハロメタン分子より水中の選択吸着が
生じ、トリハロメタンの吸着が疎外される。
一般に低い相対湿度での平衡水分率は、活性炭表面の親
水性と相関がある。相対湿度での平衡水分率（ｙ ）が
比表面積（Ｘ ）に対し−９．０×１０ ’ ｘ ＋
６．３（ｙなる範囲の活性炭は、トリハロメタンの吸
＠同が低下する。
水性と相関がある。相対湿度での平衡水分率（ｙ ）が
比表面積（Ｘ ）に対し−９．０×１０ ’ ｘ ＋
６．３（ｙなる範囲の活性炭は、トリハロメタンの吸
＠同が低下する。
また、■が１．０より小さい活性炭素繊維を製造するこ
とは困難である。強いて製造しようとすると、比表面積
が低下するか、４８Ｈの形態がくずれ微粉末を発生しや
寸くなる。
とは困難である。強いて製造しようとすると、比表面積
が低下するか、４８Ｈの形態がくずれ微粉末を発生しや
寸くなる。
本発明の活性炭素繊維の原料としては、特に制限はされ
ないが、ピッチを原料として作成した不融化繊維がより
好ましい。
ないが、ピッチを原料として作成した不融化繊維がより
好ましい。
例えば、コールタールピッチ、アスファルトビッヂ、ナ
フサピッチ等のピッチ原料を溶融紡糸して１８Ｍ化した
のち、これを空気中で２００〜４００℃、０．５〜１５
時間、［ｆ結ｅｉ ｍ カ５〜１０ ｌ ｆｆｉ％まで
酸化不溶融化する。更に５００〜１０ｏＯ℃にて、窒素
又はヘリウム等の不活性ガス中で加熱９Ｉｊ、ｌ！Ｉ！
シてもかまわない。（これらを総称して酸化ＩＡ帷とい
う。） 賦活方法は、バッチ方式又は連続方式のいずれもが採用
可能であるが、酸化繊維を賦活炉内へ連続的に供給し賦
活していく連続方式が望ましい。この場合、より高温に
なるほど賦活が高速化し、これに伴い、酸化繊維の導入
部からの空気の抱き込みが生じ、賦活斑を発生ずるおそ
れがある。それを避けるために、導入部のスリットの開
き度の調整、窒素ガスや水蒸気の導入等により、炉内圧
を０．００２〜２ｋｇ ／ｃｍ’ （ゲージ圧、以下
同じ）の範囲に保つのが好ましい。
フサピッチ等のピッチ原料を溶融紡糸して１８Ｍ化した
のち、これを空気中で２００〜４００℃、０．５〜１５
時間、［ｆ結ｅｉ ｍ カ５〜１０ ｌ ｆｆｉ％まで
酸化不溶融化する。更に５００〜１０ｏＯ℃にて、窒素
又はヘリウム等の不活性ガス中で加熱９Ｉｊ、ｌ！Ｉ！
シてもかまわない。（これらを総称して酸化ＩＡ帷とい
う。） 賦活方法は、バッチ方式又は連続方式のいずれもが採用
可能であるが、酸化繊維を賦活炉内へ連続的に供給し賦
活していく連続方式が望ましい。この場合、より高温に
なるほど賦活が高速化し、これに伴い、酸化繊維の導入
部からの空気の抱き込みが生じ、賦活斑を発生ずるおそ
れがある。それを避けるために、導入部のスリットの開
き度の調整、窒素ガスや水蒸気の導入等により、炉内圧
を０．００２〜２ｋｇ ／ｃｍ’ （ゲージ圧、以下
同じ）の範囲に保つのが好ましい。
炉内圧が０．００２ｋｇ／ ａｍ’以下又は負圧の場合
著しく賦活斑を生じ、また繊維が灰化し、良好な製品の
生産が不可能となる。一方、極端に内圧を高くすると、
スリット部等により低温部へかけて水蒸気が凝縮し、こ
れによりスリット部が詰まり、賦活斑が生じ易くなる。
著しく賦活斑を生じ、また繊維が灰化し、良好な製品の
生産が不可能となる。一方、極端に内圧を高くすると、
スリット部等により低温部へかけて水蒸気が凝縮し、こ
れによりスリット部が詰まり、賦活斑が生じ易くなる。
賦活ガスとしては、水蒸気、二酸化炭素等が用いられる
が、水蒸気を主にした二酸化炭素及び（又は）、窒素の
混合ガスを用いるのが好ましい。水蒸気を全容積に対し
３０容積％以上含む如ぎ賦活ガスを用いるのが望ましい
。水蒸気と混入可能なガスとしては、窒素、ヘリウム、
アルゴン、アンモニア、−ａ化炭素及び二酸化窒素ガス
等の単独ガスや混合ガスが用いられる。
が、水蒸気を主にした二酸化炭素及び（又は）、窒素の
混合ガスを用いるのが好ましい。水蒸気を全容積に対し
３０容積％以上含む如ぎ賦活ガスを用いるのが望ましい
。水蒸気と混入可能なガスとしては、窒素、ヘリウム、
アルゴン、アンモニア、−ａ化炭素及び二酸化窒素ガス
等の単独ガスや混合ガスが用いられる。
賦活温度は８００〜１４００℃、特に９００〜１１００
℃が好ましい。賦活時間は賦活温度により異るが１〜１
２０分が好ましい。
℃が好ましい。賦活時間は賦活温度により異るが１〜１
２０分が好ましい。
＠活前の繊維の繊維径としては、１０〜５０μが好まし
い。１０μ以下の場合、賦活時に切断したり微粉末が発
生しやすい。５０ｕ以上の場合、強度が低下するととも
に賦活収率が低下する。
い。１０μ以下の場合、賦活時に切断したり微粉末が発
生しやすい。５０ｕ以上の場合、強度が低下するととも
に賦活収率が低下する。
賦活表の活性炭素繊維としては５μより大きい方が好ま
しい。５μ以下の場合加工時又は次の工程（加熱処理）
において切断したり、微粉末が発生しやすくなる。７ｇ
以上が好ま、しい。
しい。５μ以下の場合加工時又は次の工程（加熱処理）
において切断したり、微粉末が発生しやすくなる。７ｇ
以上が好ま、しい。
賦活化した比表面積２００〜２０００１１１ ’ ／Ｌ
Ｊの活性炭素繊維を更に９００〜１３００℃にて窒素、
ヘリウムガス等の不活性ガスにて処理することにより本
発明の活性炭素繊維を得ることができる。この場合硫酸
、硝酸等の鉱酸や蟻酸、シュウ酸等の有機酸の０．５〜
５重醗％の水溶液中で２５〜９０℃にて処理するとよい
。
Ｊの活性炭素繊維を更に９００〜１３００℃にて窒素、
ヘリウムガス等の不活性ガスにて処理することにより本
発明の活性炭素繊維を得ることができる。この場合硫酸
、硝酸等の鉱酸や蟻酸、シュウ酸等の有機酸の０．５〜
５重醗％の水溶液中で２５〜９０℃にて処理するとよい
。
本発明の素材は、フェルト状、カットファイバー状、１
１物状、シート状、フィラメント状の該活性炭を断面形
が円又は角形等のカラムに充填（）たり、円筒形に成型
したりすることができる。
１物状、シート状、フィラメント状の該活性炭を断面形
が円又は角形等のカラムに充填（）たり、円筒形に成型
したりすることができる。
（実施例及び比較例）
実施例１
石炭ピッチを原料として溶融紡糸したピッチ綴紐をスラ
イバー状に紡績したのち、２００℃１時間、２５０℃１
時間、２８０℃ １時間空気中で酸化処理したところ、
酸素結合損８．７重間％、繊維径１７μ、単繊維強度８
０ｋｇｆ／ｍｍ２．伸度１．９％の繊維を得た。
イバー状に紡績したのち、２００℃１時間、２５０℃１
時間、２８０℃ １時間空気中で酸化処理したところ、
酸素結合損８．７重間％、繊維径１７μ、単繊維強度８
０ｋｇｆ／ｍｍ２．伸度１．９％の繊維を得た。
この繊維を９５０℃にてスチーム中で内圧０．００２ｋ
ｇ／ａｍ’ 、ｇ素濃度０，５Ｖ ｏｆ／ Ｖ ｏｆ％
で７分間・ 賦活したところ、比表面積１０００ｍ
’ ７ｇ 、細孔容積０．４５ｃｃ ７ｇ 、平均細孔
直径１９人、繊維径１５μ、単繊維強度３２ｋ（ｌｆ
／ｍｔｎ’ 、伸度２．４％、相対湿度３７％での平衡
水分率が７．５％の活性炭素繊維（Ａ）を１ｎだ。
ｇ／ａｍ’ 、ｇ素濃度０，５Ｖ ｏｆ／ Ｖ ｏｆ％
で７分間・ 賦活したところ、比表面積１０００ｍ
’ ７ｇ 、細孔容積０．４５ｃｃ ７ｇ 、平均細孔
直径１９人、繊維径１５μ、単繊維強度３２ｋ（ｌｆ
／ｍｔｎ’ 、伸度２．４％、相対湿度３７％での平衡
水分率が７．５％の活性炭素繊維（Ａ）を１ｎだ。
更に、これを９５０℃にて３分間酸素濃度０．０５％の
窒素ガスにて処理を行うことにより、比表面積１０１０
１１１ ’ ／（Ｊ 、細孔容積０．４４ 、平均細孔
直径１７Ａ 、ＪＩ Ｈｔｌ＝ １５ｕ、単１１１強度
３７ｋｑｆ ／ｍｍ２、伸度２．４％、相対湿度３７％
での平衡水分率３．５％の活性炭素繊、！Ｉ（Ｂ）を得
た。これを用いｍ度３００ｐｐｍのトリクロルエチレン
水溶液中でのトリクロルエチレンの吸着量を測定したと
ころ、トリクロルエチレンの吸１ｆｆｉは８９０ｍｇ
／（１であった。尚トリクロルエチレン濃度は日立の１
２４−スペクトロメーターにて測定した。
窒素ガスにて処理を行うことにより、比表面積１０１０
１１１ ’ ／（Ｊ 、細孔容積０．４４ 、平均細孔
直径１７Ａ 、ＪＩ Ｈｔｌ＝ １５ｕ、単１１１強度
３７ｋｑｆ ／ｍｍ２、伸度２．４％、相対湿度３７％
での平衡水分率３．５％の活性炭素繊、！Ｉ（Ｂ）を得
た。これを用いｍ度３００ｐｐｍのトリクロルエチレン
水溶液中でのトリクロルエチレンの吸着量を測定したと
ころ、トリクロルエチレンの吸１ｆｆｉは８９０ｍｇ
／（１であった。尚トリクロルエチレン濃度は日立の１
２４−スペクトロメーターにて測定した。
実施例２
実施例１で用いたものと同じピッチ系酸化繊維を賦活時
ｆｉｉｌｌ以外は、実施例１と同じ条件にて賦活を行い
（りられた活性炭素繊維のトリクロルエチレン吸着吊を
実施例”１と同じ条件にて測定した。結果は下表のとお
りであった。
ｆｉｉｌｌ以外は、実施例１と同じ条件にて賦活を行い
（りられた活性炭素繊維のトリクロルエチレン吸着吊を
実施例”１と同じ条件にて測定した。結果は下表のとお
りであった。
第 １ 表
実施例３及び比較例
実施例１で１９られた活性炭素ＩＩ維（［口及び比較例
としてこの（Ｂ）を酸Ｘ温度５Ｖｏｌ／Ｖｏ１％の窒素
ガス中で６００”Ｃにて３分処］！！’！ Ｌ、て１ｑ
られた活性炭素繊ｍ＜比表面積１０１０ｍ ’ ／（＋
、細孔容積０，４９ＣＣ／（＋ 、平均細孔直径１９Ａ
、相対湿度３７％の平衡水分率１１％）（Ｃ）を、それ
ぞれ管径２５ｍｍのガラスカラムに６ｇ層厚６ｃｍにて
充ｌ眞し、全有機炭素（ＴＯＣ）１ｐｐｍの河川水に次
亜塩素酸を加え遊１Ｉｉｆｆ Ｊｉ 、ｉ １度ｌｐｐ
ｍ、更にクロロルホルムを加えクロロホルム１度１００
ｐｐｂに調整した原水を用い、この原水をＳｖ値１００
ｈ ｒ−１で活性炭素繊維（Ｂ）を詰めた層に通過さ
せた時のクロロホルム除去率９５％以上の可能通水耐は
４１０ｇであった。
としてこの（Ｂ）を酸Ｘ温度５Ｖｏｌ／Ｖｏ１％の窒素
ガス中で６００”Ｃにて３分処］！！’！ Ｌ、て１ｑ
られた活性炭素繊ｍ＜比表面積１０１０ｍ ’ ／（＋
、細孔容積０，４９ＣＣ／（＋ 、平均細孔直径１９Ａ
、相対湿度３７％の平衡水分率１１％）（Ｃ）を、それ
ぞれ管径２５ｍｍのガラスカラムに６ｇ層厚６ｃｍにて
充ｌ眞し、全有機炭素（ＴＯＣ）１ｐｐｍの河川水に次
亜塩素酸を加え遊１Ｉｉｆｆ Ｊｉ 、ｉ １度ｌｐｐ
ｍ、更にクロロルホルムを加えクロロホルム１度１００
ｐｐｂに調整した原水を用い、この原水をＳｖ値１００
ｈ ｒ−１で活性炭素繊維（Ｂ）を詰めた層に通過さ
せた時のクロロホルム除去率９５％以上の可能通水耐は
４１０ｇであった。
一方、比較例の活性炭素繊Ｉ［ｔ（Ｃ）を充填した場合
の可能通水量は６０ｆｉであった。
の可能通水量は６０ｆｉであった。
Claims (1)
- （１）ＢＥＴ比表面積（ｘ）が３００〜１５００ｍ＾２
／ｇで、かつ相対湿度３７％の平衡水分率（ｙ）が １．０＜ｙ＜−９．０×１０＾−＾４ｘ＋６．３の範囲
である活性炭素繊維からなるトリハロメタン除去用素材
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60292081A JPS62152533A (ja) | 1985-12-26 | 1985-12-26 | トリハロメタン除去用素材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60292081A JPS62152533A (ja) | 1985-12-26 | 1985-12-26 | トリハロメタン除去用素材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62152533A true JPS62152533A (ja) | 1987-07-07 |
| JPH0251669B2 JPH0251669B2 (ja) | 1990-11-08 |
Family
ID=17777293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60292081A Granted JPS62152533A (ja) | 1985-12-26 | 1985-12-26 | トリハロメタン除去用素材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62152533A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01111017A (ja) * | 1987-10-19 | 1989-04-27 | Toho Rayon Co Ltd | 生理ナプキン及び紙おむつ用活性炭素繊維及びその製造方法 |
| JPH0326388A (ja) * | 1989-06-22 | 1991-02-04 | Nippon Chem Ind Co Ltd | 廃水中のハロゲン化炭化水素の除去方法 |
| JPH04285005A (ja) * | 1991-03-12 | 1992-10-09 | Kuraray Co Ltd | 繊維状活性炭の再生方法 |
| JPH0576588U (ja) * | 1992-03-26 | 1993-10-19 | 株式会社クラレ | 浄水器 |
| CN101939077A (zh) * | 2007-10-16 | 2011-01-05 | 黑炭公司 | 用于吸收甲烷的方法和装置以及测定排放配额的方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58156516A (ja) * | 1982-03-13 | 1983-09-17 | Toho Rayon Co Ltd | 繊維状活性炭およびその使用法 |
-
1985
- 1985-12-26 JP JP60292081A patent/JPS62152533A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58156516A (ja) * | 1982-03-13 | 1983-09-17 | Toho Rayon Co Ltd | 繊維状活性炭およびその使用法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01111017A (ja) * | 1987-10-19 | 1989-04-27 | Toho Rayon Co Ltd | 生理ナプキン及び紙おむつ用活性炭素繊維及びその製造方法 |
| JPH0326388A (ja) * | 1989-06-22 | 1991-02-04 | Nippon Chem Ind Co Ltd | 廃水中のハロゲン化炭化水素の除去方法 |
| JPH04285005A (ja) * | 1991-03-12 | 1992-10-09 | Kuraray Co Ltd | 繊維状活性炭の再生方法 |
| JPH0576588U (ja) * | 1992-03-26 | 1993-10-19 | 株式会社クラレ | 浄水器 |
| CN101939077A (zh) * | 2007-10-16 | 2011-01-05 | 黑炭公司 | 用于吸收甲烷的方法和装置以及测定排放配额的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0251669B2 (ja) | 1990-11-08 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |