JPS6261719B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は強靭で通気性良好な活性炭素繊維紙お
よびその製造法に関する。

従来から活性炭素繊維と他の繊維とを混抄した
混抄紙は知られている。この混抄紙はフイルター
有害ガス吸着体などとして用いられているが、活
性炭素繊維がもろく、他の繊維との絡合性が乏し
いために特に折り曲げに弱く、亀裂が入つてフイ
ルターなどに使用不可能となる欠点がある。この
欠点を補うために布、不織布、紙等を積層する手
段もあるが、接着剤で積層接着すると接着剤層の
ために通気性が阻害されるばかりでなく、活性炭
素繊維の表面を接着剤が掩つて、せつかくの活性
炭素繊維の吸着能力が低下する欠点がある。

本発明は上述のような欠点がなく、強靭で通気
性の良好な活性炭素繊維混抄紙を提供するもので
あり、その構造は活性炭素繊維と他の繊維との混
抄紙層および不織布、紙等の通気性繊維シートの
中間に上記混抄紙の繊維と通気性繊維シートの繊
維との交差層を設けたことを特徴とする積層活性
炭素繊維混抄紙である。

本発明の積層活性炭素繊維混抄紙を図面によつ
て説明すると、第１図は本発明の積層活性炭素繊
維混抄紙の拡大断面図であり、１は活性炭素繊維
と他の繊維とを混抄した混抄紙層、３は不織布、
紙等の通気性繊維シートであり、２は上記混抄紙
層１の繊維と通気性繊維シート３の繊維とが交差
する交差中間層であり、この交差中間層２におい
ては主として混抄紙層１における活性炭素繊維が
通気性繊維シートの繊維に均一に交差し、接着剤
によることなく上記１，２，３の３層を一体化し
ている。

本発明の積層活性炭素繊維混抄紙は上記のよう
な構造をしているために次のようなきわめてすぐ
れた利点がある。

(1) 接着剤を用いないので通気性がきわめてすぐ
れている。

(2) 繊維の配列に斑がないので有害ガス等が短絡
することがない。

(3) 接着剤を用いないので活性炭素繊維の吸着能
を充分に発揮させることができる。

(4) 活性炭素繊維の混抄紙層１が通気性繊維シー
ト層３によつて補強されているので破損しにく
く、フイルター等に使用した場合も被処理流体
の流速を上げることができる。

(5) 折り曲げる際、接着剤で接着した場合と異な
り、繊維同士が多少移動して応力を分散させる
ので折損したり、亀裂を生じたりすることが少
ない。

(6) 活性炭素繊維が他の繊維によつて絡合され、
保持されているので、脱落することが少なく、
かつ細粉化されることが少ない。したがつて振
動に強く、運搬、装着が容易である。

(7) 通気性繊維シートで補強されているので活性
炭素繊維の含有率を上げることができる。

本発明の積層活性炭素繊維混抄紙は湿式法によ
つて活性炭素繊維と他の繊維とを混抄し、この混
抄紙を不織布、紙等の通気性繊維シートと積層す
るに際して、該混抄紙と通気性繊維シートの少な
くとも一方が湿潤した状態で行なう。具体的に図
面の例について説明すると、第２図は円網式抄紙
法を利用した製造法の説明図であつて、４，５は
短繊維を懸垂させた液を収容した容器、６，７は
表面が網状の回転吸引ドラムである。９，１０は
抑えロール、１１は無端ベルトコンベア、１２，
１３はシート支持台である。容器４中に懸垂した
活性炭素繊維と他の繊維の短繊維の混合物は回転
吸引ドラム６に吸引されて液はドラム内に流れこ
み、両者の短繊維は回転吸引ドラム６の表面に均
一なシート状に堆積されて活性炭素繊維混抄紙８
となつて湿潤状態のまま抑えロール９、支持台１
２、ベルトコンベア１１、支持台１３を経て移動
する。一方、容器５中に懸垂した短繊維は同様に
回転吸引ドラム７に吸引されて液はドラム内に流
れこみ、短繊維は回転吸引ドラム表面に均一なシ
ート状に堆積されて通気性繊維シート１４となつ
て、前述した活性炭素繊維紙８と抑えロール１０
で湿潤状態のまま積層されて乾燥される。この方
法によつて活性炭素繊維８の繊維と通気性繊維シ
ート１４の繊維とが交差する中間層を作ることが
できる。なお、積層の際、回転吸引ドラム７で吸
引することが好ましい。

第３図は長網式抄紙法を利用した製造法の説明
図であつて、１５は網状の無端ベルトであり、１
６は活性炭素繊維と他の繊維との短繊維を懸垂さ
せた液の流れる樋である。１７，１８は抑えロー
ル、１９はシート運搬用の無端ベルトである。

また２０は回転乾燥ドラム、２１は巻取ロール
である。樋１６からカスケード式に網状の無端ベ
ルト１５上に落下させた短繊維の懸垂液は、無端
ベルト１５上で濾過されて該ベルト上に活性炭素
繊維と他の繊維とが混合された活性炭素繊維混抄
紙２２を形成し、該シート２２は無端ベルト１５
に載つて移動し、抑えロール１７で抑えられたの
ちシート運搬用無端ベルト１９に載つて湿潤状態
のまま移動する。一方、別に形成された乾燥状態
の通気性繊維シート（本例では紙）２３は回転乾
燥ドラム２０上で上記活性炭素繊維混抄紙２２と
積層され、抑えロール１８で抑えられたのち積層
されたまま乾燥され、巻取ロール２１に巻き取ら
れる。

本発明に使用する活性炭素繊維は、セルロース
系、アクリロニトリル系、フエノールホルマリン
系、芳香族ポリアミド系、石油ピツチ系等の繊維
を酸素の少ない雰囲気下で加熱して炭化、賦活し
て製造され、通常の粉末状もしくは粒状活性炭と
比較して単位容積当たりの吸着量、吸着速度が大
きく、かつ脱着速度が速いという特長があり、こ
れを紙状シートにした場合には非常に薄いシート
で充分な吸着力を示す特長がある。

なお、活性炭素繊維はベンゼン平衡吸着量が30
重量％以上のものが好ましい。

また、活性炭素繊維はセルロース系繊維から得
たものが物性が良好で賦活温度が低い点で好まし
くこれと混抄する他の繊維としては、パルプ、レ
ーヨン、例えばポリエステル、ポリアミド、ポリ
アクリロニトリル、ポリオレフインのような合成
繊維の短繊維が挙げられるが、特によく叩解され
たパルプが抄紙性がすぐれていて好ましい。繊維
長は活性炭素繊維においては３mm〜20mmが好まし
く、これと混抄する他の繊維も20mm以下が好まし
い。混抄紙の通気抵抗は繊維長が長いほど小さく
しうるが、あまり長くなると抄紙の際に支障を起
こす恐れがある。

活性炭素繊維と他の繊維との混抄率は活性炭素
繊維が多いほど吸着力は増大するが、一方で混抄
紙の強度が低下するので好適な範囲を選定しなけ
ればならない。好ましい混抄率は活性炭素繊維が
50〜80重量％である。また混合の際に、少量、特
に10重量％以下の水膨潤性ポリビニルアルコール
繊維のような接着性を有している繊維を混入す
る。

上記活性炭素繊維混抄紙と積層する通気性繊維
シートは、木材パルプ、レーヨン、セルロースア
セテート、例えばポリエステル、ポリアクリロニ
トリル、ポリアミド、ポリオレフインのような合
成繊維からなる紙、不織布、布等が使用されるが
活性炭素繊維との絡合性の面から紙、不織布等の
不織シートが好ましい。

活性炭素繊維混抄紙と通気性繊維シートとを積
層する際には、少なくともいずれか一方のシート
が湿潤状態であることが必要であるが、その際の
含水率は100重量％以上であることが好ましい。
更に両シートは積層後、乾燥前に充分にプレスす
ることが好ましい。

かくして得られた積層シートは強固な接着を示
し、これを剥離しようとしても両シートの界面で
はなく、活性炭素繊維混抄紙の内部で層内剥離を
起こす。

本発明の積層活性炭素繊維混抄紙は、強靭で通
気性及び有害ガス吸着能がすぐれていることを利
用して、そのままあるいは更に他の布、紙、不織
布等と適宜積層して空気清浄装置、有害ガス除去
用フイルターガス分離用フイルター、有害ガスの
防護服、靴の中敷、有害ガス、悪臭等の吸着用シ
ート、浄水器等としてその用途はきわめて多い。
次に実施例によつて本発明を説明する。

実施例 １ ポリノジツク繊維（1.5d）を原料として得られ
るベンゼン平衡吸着量480mg／ｇ、平均繊維長６
mmの繊維状活性炭80重量部と繊維長２mm、4dの
叩解木材パルプ20重量部と平均繊維長８mm、2d
のポリビニルアルコール繊維５重量部とをパルパ
ー水中に分散、混合し、湿式抄紙用原液を調整し
た。これを第２図の通常の円網スクリーンで抄紙
して湿潤ウエツプを作つた。一方、別に平均長６
mm、4dのレーヨンパルプ55重量部、ポリプロピ
レン―ポリエチレン複合パルプ40重量部及び繊維
状ポリビニルアルコール５重量部とからなり、坪
量30ｇ／m²、厚さ0.20mmの湿潤ウエツプを円網ス
クリーンで抄紙し、これを上述の湿潤活性炭素繊
維混抄紙に積層し、抑えローラーでプレスして一
体化したのち、表面温度120℃の円筒形乾燥機で
乾燥させた。この際、湿潤活性炭素繊維混抄紙と
もうひとつの湿潤ウエツプを構成する各繊維がそ
れぞれの表面から相互に他のウエツプの内部へ進
入し、相互の繊維が混合交差した部分を形成す
る。この際湿潤ウエツプ中に含まれた繊維状ポリ
ビニルアルコールの一部が融解して接着が一層強
力になる。

このようにして得られた積層シートは充分な機
械的強度を有し活性炭素繊維の脱落もなく、通常
の巻取ロールに支障なくロール状に巻き取ること
ができた。

得られた積層シートは厚み0.5mm、坪量70ｇ／
m²であり通気抵抗は、例えば30cm／秒の通気線速
で５mmAqであり、きわめた良好な通気性を示し
た。またベンゼン平衡吸着能は12ｇ／m²であり、
非常にすぐれた吸着性能を示した。

次にこの積層シートの剥離試験を試みた結果は
積層シートの界面よりもむしろ活性炭素繊維混抄
紙の内部で剥離を起こし、積層強度はすぐれてい
た。比較例として、前記活性炭素混抄紙および活
性炭素繊維を含まない繊維のウエツブの両層共に
ポリビニルアルコール繊維を混合使用しないこと
以外は、同じように積層シートを得た。この比較
例のシートは吸着性能においては実施例と同性能
を示したが、剥離試験において、活性炭素繊維混
抄紙の層がもろく、該層の破れが先に生じてしま
つた。

実施例 ２ ポリノジツク繊維（1.5d）を原料として得られ
るベンゼン平衡吸着量450mg／ｇ、平均繊維長５
mmの活性炭素繊維80重量部と繊維長６mm、4dの
レーヨンパルプ20重量部と繊維状ポリビニルアル
コール３重量部とをパルパーで水中に分散、混合
し、湿式抄紙用原液を調製した。更に、別に繊維
長６mm、4dのレーヨンパルプ55重量部、ポリプ
ロピレン―ポリエチレン複合パルプ40重量部及び
繊維状ポリビニルアルコール５重量部をパルパー
で水中に分散、混合し、湿式抄紙用原液を調製し
た。

上記２種類の原液から、第２図のように別々の
円網スクリーンで別々に湿潤ウエツブを作り、乾
燥機に入る前の段階で両者を重ね合わせて、抑え
ロールでプレスし、表面温度120℃の円筒型乾燥
機で乾燥させた。得られた積層シートはすぐれた
機械的強度を有し、通常の巻取り機でロール状に
巻き取ることができた。比較例として、混抄紙用
原液と湿式抄紙用原液の両方にポリビニルアルコ
ール繊維を使用しないこと以外は同じようにして
積層シートを巻きとつたが、巻取るときに活性炭
素繊維混抄紙層からの活性炭素繊維の脱落が生じ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の積層活性炭素繊維混抄紙の拡
大断面図である。第２図は円網式抄紙法を利用し
た本発明の積層活性炭素繊維混抄紙の製造法の一
例を示す説明図であり、第３図は同じく長網式抄
紙法を利用した製造法の一例を示す説明図であ
る。 １：活性炭素繊維と他の繊維とを混抄した混抄
紙層、２：交差中間層、３：通気性繊維シート、
４，５：短繊維を懸垂させた液の容器、６，７：
表面網状の回転吸引ドラム、８：活性炭素繊維混
抄紙、９，１０：抑えロール、１１：無端ベルト
コンベア、１２，１３：シート支持台、１４：通
気性繊維シート、１５：網状無端ベルト、１６：
短繊維を懸垂させた液の流れる樋、１７，１８：
抑えロール、１９：無端ベルト、２０：回転乾燥
ドラム、２１：巻取ロール、２２：活性炭素繊維
混抄紙、２３：通気性繊維シート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 活性炭素繊維と他の繊維との混抄紙層および
   不織布、紙等の通気性繊維シート層の少なくとも
   混抄紙層が水膨潤性でかつ接着性のある繊維を含
   み、両層の中間に上記混抄紙の繊維と通気性繊維
   シートの繊維との交差層を設けたことを特徴とす
   る積層活性炭素繊維混抄紙。 ２ 湿式法によつて活性炭素繊維と他の繊維と水
   膨潤性でかつ接着性のある繊維とを混抄し、この
   混抄紙を不織布、紙等の通気性繊維シートと積層
   するに際して、該混抄紙と該通気性繊維シートの
   少なくとも一方を湿潤状態にして積層することを
   特徴とする積層活性炭素繊維混抄紙の製造法。