JPS63283749A - 成形吸着体の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 り呈」Ｊす幻１１１ 本発明は、組成及び気孔が均一で、高い機械的強瓜を有
する抄紙構造の成形吸着材及びその製造方法に関する。

びその　題。

従来から、気相及び液相用の吸着材としては、次の様な
ものがある。

（１）活性炭繊維と熱溶融性合成樹脂繊組とを混紡又は
混合した後、加熱して、両者を融着もしくは接着一体化
させた吸着材がある。。

得られた吸着材は、空気の脱臭及び浄化、気相からの溶
剤の回収及び溶剤の濃縮、液相処理（塩素等の除去、脱
色、脱臭など）、単体ガスの分離（分子ふるい）等に使
用される。

しかしながら、この方法では、緻密な構造の吸着材が得
られないし、又切断加工時にロスが発生し、また、所定
形状への再加工を必要とり−るので、コスト＾となる。

（２）アクリルｓ＆１ｌｆｆ、７　ｘ　／−）ＬｔｌＭ
ｍｌｌｌｌｌＭ等（１）有ＩＩＩＩＩＮをニードルパン
チ加工してフェルト状又は不織布とするか、又はこれら
繊維を糸状とし、次いで織物とした後、熱処理又は薬品
処理により活性炭化させた吸着材がある。

このようにして得られた活性炭ｔｉＡＭ構造体は、極め
て多数の平均孔径４０人程度のミクロボアーを備え、そ
の比表面積は、７００〜２５００Ｔｄ／９程度となって
いる。そのため、該構造体の強度は、当初のフェルト状
又は織物状形態の強瓜の１／１０程度にまで大幅に低下
しており、使用時に崩壊又は破損しやすい。

（３）炭素繊維をニードルパンチ加工してフェルト状又
は不織布とするか、又は糸状とし、次いで織物とした後
、熱処理又は薬品処理により活性炭化させ、吸着材とす
る。

この場合にも、得られる構造体の強度が低いので、上記
（２）におけると同様の実用上の難点がある。

問題、を解決する為の１ 本発明者は、上記の如き従来技術の問題点に鑑みて、種
々研究を重ねた結果、吸着機能を発揮すべき活性炭ＭＩ
ｒＨ及び該繊維を互いに接合する為の接合材料となるべ
き熱溶融性合成樹脂（形状は繊維状及びパウダー状のい
ずれでも良い。以下同じ）・・１ を含む水性スラリーを調製し、これを成形した後、加熱
して乾燥及び熱溶融性合成樹脂の溶融を行なう場合には
、従来技術の問題点を実質的に解決若しくは大幅に軽減
し得る抄紙構造の成形吸着体が得られることを見出した
。

即ら、本発明は、以下の如き成形吸着体及びその製造方
法を提供するものである： 「活性炭繊Ｍ１００重昂郡及び熱溶融性合成樹脂５〜４
０重ｊ１部からなり、活性炭繊維が熱溶融性合成樹脂に
よりランダムに接合保持されていることを特徴とする抄
紙構造の成形吸着材」：及び「活性炭１１１１１００重
量部及び熱溶融性合成樹脂５〜４ｏｍｍ部を含む均一な
スラリーを脱水成形した後、加熱して活性炭１１１Ｍを
熱溶融性合成樹脂によりランダムに接合させることを特
徴とする抄紙構造の成形吸着材の製造方法」。

本発明において、抄紙構造の成形吸着材とは、吸着材を
構成するｌｌ維が厚手の和紙の如くランダムに且つ緻密
に配置された構造を有する成形吸着材をいう。

本発明においては、活性炭ＩＩＩとしては特に限定され
ず、吸着材の使用分野等に応じて適宜選択１ればよいが
、通常ｔｌＡＭ直径２直径２〜川０度程度細孔を有し、
比表面積５００〜２５００ｍ／９程度のものを使用する
ことが好ましい。また、その由来についても限定されず
、レーヨン系、ポリアクリロニトリル系、フェノール樹
脂系、石炭ピッチ系、石油ピッチ系等のいずれであって
も良い。

活性炭ＭｉｌＦを接合させて一体化させる熱溶融性合成
樹脂としては、融点が５０〜２００℃程度ノものが好適
であり、ポリエチレン、ボリプｒコピレン、ポリビニル
アルコール、ポリアクリ０ニトリル等が例示され、特に
ポリアクリロニトリルが最も適している。熱溶融性合成
樹脂としては、糸状のものを使用すると、活性炭の細孔
を塞ぐことが少ないので、より好ましい。熱溶融性合成
樹脂糸としては、糸径５〜１００μｍ程度、長さ、０．
５〜１０ａｗ＋程度のものが好ましい。熱溶融性合成樹
脂糸としては、成形吸着材製造時の加熱湯度で溶融若し
くは変質しない高融点繊維糸の表面に熱溶融性合成樹脂
を被覆した構造のものを使用しても良い。

活性炭１１１ｍ１ｏｏ重量部に対する熱溶融性合成樹脂
の配合量は、５〜４０重岱部程度とする。熱溶融性合成
樹脂の配合量が少なすぎる場合には、成形吸着材の強度
が低くなり、配合量が多すぎる場合には、活性炭繊維の
細孔が塞がれて気孔率が減少する。

本発明の抄紙構造の成形吸着材は、以下の様にして製造
される。まず、所定の割合で活性炭繊維及び熱溶融性合
成樹脂を含有する均一な水性スラリーを調製する。水性
スラリー中の固型分濃度は、特に限定されないが、取扱
いの容易さ、成形の容易さ等の観点からは、０．１〜２
重量％程度とすることが好ましい。スラリーの調製に際
しては、常法に従って叩解を行なっても良く、また、成
形吸着材の性能を阻害しない限り、分散剤、安定剤、粘
度調整剤、紙力増強剤、歩留向上剤等を添加しても良い
。かくして得られた均一な水性スラリーを成形する。成
形は、例えば、吸引成形の如く、減圧下に予備脱水しつ
つ行なうことが好ましい。

ついで、成形体を使用する熱溶融性合成樹脂に応じた温
度で加熱し、合成樹脂の溶融による成形体の一体化及び
乾燥を行なって、本発明の成形吸着材を得る。

尚、活性炭１雑と熱溶融性合成樹脂とを原料として得ら
れる成形吸着材は、強度が比較的低いため、ケースに収
容した状態で使用しなければならないことがある。従っ
て、より強度の高い成形吸着材を得るには、非熱溶融性
ＩＩ維を補強材として使用することが望ましい。

補強材としての非熱溶融性繊維としては、成形吸着材製
造時の加熱温度で溶融若しくは変質しないものであれば
特に限定されないが、通常ガラスａｌｌ、アルミナ繊維
等の無機織ｍ：ボリアミド繊維、高融点のポリエチレン
ａｌ１％高融点のポリプロピレン繊維、高融点のポリア
クリルニトリル繊維等の合成＊ｅｉ：レイヨン等の半合
成ａｌｌ、バルブ繊維等が使用される。非熱溶融性繊維
の糸径は、補強材としての効果の観点から、２〜１００
μｍ程度とすることが好ましく、また、長さは、吸着材
製造時に使用する水性スラリーへの分散性及び補強材と
しての効果の観点から、０．５〜１０履程度とすること
が好ましい。非熱溶融性ｉｌ雑は、活性炭ＩＩ維１００
重閤部に対し、５〜８０［１部程度配合することが好ま
しい。配合量があまりに多すぎると、活性炭繊維の聞が
相対的に減少するので、吸着材としての性能が低下する
。

発　　明　　の　　効　　果 本発明の成形吸着材は、活性炭ＩＩＩ及び熱溶融性合成
樹脂を均一に分散させた水性スラリーから得られるので
、これら各成分が均一に分布したものとなっている。従
って、本発明吸ｒ４材は、通気性及び通水性良好で、品
質が安定している。

更に、補強材として、非熱溶融性ｍＨを配合する場合に
は、成形吸着材の強度か向上して、取扱いが容易となる
。

本発明の吸着材は、液相及び気相における固型分のか過
、微開不純物及び有害成分の吸着除去、有用成分の吸Ｉ
Ｂ２着による濃縮等に有効に使用される。より具体的に
は、浄水器におけるフィルターとして水道水からの鉄錆
、悪臭物質、遊１ＩＩＩ！！素等の除去；空気清浄器及
びニアコンディショナーにおけるフィルターとして蝉、
悪臭物質等の除去及び調湿：化学工場、クリーニング業
等における溶剤回収；鉱物油及び植物油中の固型分の除
去等の広範な分野で使用される。

友−豊−１ 以下、実施例及び比較例を示し、本発明の特徴とすると
ころをより一層明らかにする。

尚、以下の実施例においては、強度のより高い成形体を
得るために、非溶融性繊維を補強材として加えているが
、補強材を使用しない場合にも、成形吸着体を得ること
が出来た。

また、各実施例で得られた成形吸着体の吸着性能は、成
形しない活性炭繊維のそれとばば同等であった。

実施例１ 活性炭繊維２５０重問部及び木材パルプ５０重段部を水
５００００ｆＩｆｆ１部に分散させ、両者の繊維長が０
．１〜５履となるまで叩解した後、ｍｌｌ０．５Ｉｆｉ
１％のポリビニルアルコール水溶液１００ｆｆｉＪｌｉ
ｌを加え、均一なスラリーを得た。

次いで、周面に多数の吸引用小孔を設けた円筒状の成形
用型（外径２９履、長さ２４７０履）の内部から吸引を
行ないつつ、該成形用型の周囲に上記の水性スラリーを
付着させた後、形成された湿潤状態の中空円筒体（内径
２９ａｍ、外径６０履、長さ２４７０履）を上記型から
取外し、１４０℃で１２０分間加熱乾燥した。

かくして得られた抄紙構造の成形吸着体の寸法は、内径
２８．９ａｍ、外径５９．９綱、長さ２４６８履であり
、その物性は、密度０．２２２ｇ／Ｃｍ３、透気度７８
　ｓｅｃ／３００ｃｃ　　（通過面を直径１０ｍとした
以外はＪＩＳ　　Ｐ　　８１１７に準じて測定）、濾過
速度１６８　ｓｅｃ／１００ｃｃ　　（Ｊ　Ｉ　ＳＰ　
　３８０１により測定）であった。

実施例２ 活性炭１１１１５０重量郡、ガラス繊Ｎ４０φ付部及び
高融点ポリアクリロニトリル１１Ｍ１０１ｆｆｉ部を水
５０００重量部に分散させ、夫々の！ＩＮ長が０．１〜
５ｓ１１となるまで叩解して均一なスラリーを得た後、
実施例１と同様にして中空円筒状成形体を作り、１３０
℃で１２０分間加熱して、本発明の成形吸着体を得た。

かくして得られた抄紙構造の成形吸着体の寸法は、内径
２９’、２ａｍ＋、外径６０．２ｗｍ、長さ２４６８ａ
ｍであり、その物性は、坪ｆｆ１２５６０９／ｒｄ、厚
さ１５．５履、密ｆｆｆ０．１６５ｇ／Ｃｍ３、透気度
２２　ｓｅｃ／３００ｃｃ　　（実施例１と同様にして
測定）、濾過速度４０　ｓｅｃ／１００ｃｃ　　（実施
例１と同様にして測定）であった。

比較例１ ポリアクリロニトリル繊維を使用しない以外は、実施例
２と同様にして水性スラリーを調製した後、実施例１と
同様にして成形を行なったところ、成形体は強度が不充
分で、直ぐに崩壊した。

（以　上）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）活性炭繊維１００重量部及び熱溶融性合成樹脂５
   〜４０重量部からなり、活性炭繊維が熱溶融性合成樹脂
   によりランダムに接合保持されていることを特徴とする
   抄紙構造の成形吸着材。
2. （２）非熱溶融性繊維を更に含む特許請求の範囲第１項
   に記載の抄紙構造の成形吸着材。
3. （３）活性炭繊維１００重量部及び熱溶融性合成樹脂５
   〜４０重量部を含む均一なスラリーを脱水成形した後、
   加熱して活性炭繊維を熱溶融性合成樹脂によりランダム
   に接合させることを特徴とする抄紙構造の成形吸着材の
   製造方法。
4. （４）スラリーが更に非熱溶融性繊維を含む特許請求の
   範囲第３項に記載の抄紙構造の成形吸着材の製造方法。