TW202003103A - 吸附片、吸附片之製造方法、及吸附元件 - Google Patents

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Abstract

此吸附片係包含至少一種以上的吸附材(Ax：x=1、2、3...n)的吸附片，若將吸附材(Ax)的振實密度設為Axa，將假設吸附材粒子為球狀時從吸附材粒子的平均粒徑算出的球體積設為Axb，將該吸附片中所含的吸附材的重量比率(%)設為Axc，則該吸附片每1g所含的平均粒子數Axd係藉由以下的式1表示，Axd=(1/Axa)×(1/Axb)×(Axc/100)(個/g)...式1；該吸附片每1g所含的至少一種以上的吸附材(Ax)的總平均粒子數係藉由以下的式2表示，
Figure 108119198-A0202-11-0001-1
(
Figure 108119198-A0202-11-0001-17
Axd係該吸附片每1g所含的至少一種以上的吸附材(Ax)的總平均粒子數)；該吸附片的比拉伸強度係2N．m/g以上。

Description

吸附片、吸附片之製造方法、及吸附元件
本發明係關於使用吸附材來將空氣中所含的有機溶劑吸附除去的吸附片、吸附片之製造方法者。
本發明係關於將例如空氣中所含的有機溶劑等的惡臭成分吸附除去之排氣處理裝置等所使用的吸附元件者。
以往，作為吸附片，已知有將PVA(聚乙烯醇(polyvinyl alcohol))等的有機黏合劑(binder)及有機纖維、無機纖維、與吸附材進行混合抄造所構成的吸附片(例如，參照日本特開平9-94422號公報(專利文獻1))。
又，以往，作為吸附元件，已知有藉由蜂巢成形機，使用蜂巢成形用接著劑，將包含吸附材、有機纖維、有機黏合劑、無機黏合劑等的吸附片成形為蜂巢狀之物(例如，參照日本特開平10-352號公報(專利文獻2))。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開平9-94422號公報
[專利文獻2] 日本特開平10-352號公報
於專利文獻1記載此吸附片中包含沸石的吸附材。為骨架素材的有機纖維、無機纖維係對於吸附片的柔軟性、機械強度發揮作用。為了發揮作為吸附片的高性能，提升吸附材的含有比率係有效的。但是相反地，由於為骨架材料的有機纖維、無機纖維的含有比率下降，結果而言，有吸附片的柔軟性、強度降低這樣的課題。
於專利文獻2記載吸附元件中亦包含沸石作為吸附材。沸石的形狀有粉末狀、粒子狀、或者丸(pellet)狀的形狀。為骨架材料的有機纖維等對於吸附元件的柔軟性、機械強度發揮作用。為了發揮作為吸附元件的高性能，提升吸附材的含有比率係有效的，但相反地，由於為骨架材料的有機纖維、無機纖維的含有比率下降，結果而言，有吸附元件的柔軟性、強度降低這樣的課題。
於吸附片及吸附元件中的吸附材，有特有的表觀密度(容積密度(鬆散容積密度)及振實密度)，其與吸附材的化學種類(活性碳、沸石物種、氧化矽凝膠等)、及作為塊體(bulk)的形狀(粒徑、纖維徑等)密切相關。即使單純地吸附材中所含的吸附材的含量相同，由表觀密度與粒徑所計算的粒子個數亦不同，有粒子數過多而骨架材料的纏結變少，得不到實用上的強度這樣的問題。
本發明係有鑑於上述課題而完成者，其目的在於提供具備作為吸附片之優異的機械強度及吸附性能的吸附片及其製造方法。
又，本發明係有鑑於上述課題而完成者，其目的在於提供兼顧作為吸附元件之充分的柔軟性、強度與高吸附材含有比率的吸附元件。
本發明人等為了解決上述課題，進行銳意研究的結果，終於完成本發明。即，本發明如下。
於此吸附片，係包含至少一種以上的吸附材(Ax：x=1、2、3...n)的吸附片，若將上述吸附材(Ax)的振實密度設為Axa，將假設吸附材粒子為球狀時從吸附材粒子的平均粒徑算出的球體積設為Axb，將該吸附片中所含的上述吸附材的重量比率(%)設為Axc，則該吸附片每1g所含的平均粒子數Axd係藉由以下的式1表示。
Axd=(1/Axa)×(1/Axb)×(Axc/100)(個/g)．．．式1
該吸附片每1g所含的至少一種以上的吸附材(Ax)的總平均粒子數係藉由以下的式2表示。該吸附片的比拉伸強度係2N．m/g以上。
Figure 108119198-A0202-12-0003-2
(
Figure 108119198-A0202-12-0003-20
Axd係該吸附片每1g所含的至少一種以上的吸附材(Ax)的總平均粒子數)
於其他形態，該吸附片中所含的至少一種以上的上述吸附材(Ax)的合計比率，係該吸附片的40重量%以上。
於其他形態，上述吸附材(Ax)的振實密度係0.1g/cm3以上。
於其他形態，上述吸附材(Ax)係沸石。
於此吸附片之製造方法，係包含至少一種以上的吸附材(Ax：x=1、2、3...n)的吸附片之製造方法，若將吸附材(Ax)的振實密度設為Axa，將假設吸附材粒子為球狀時從吸附材粒子的平均粒徑算出的球體積設為Axb，將吸附片中所含的吸附材的重量比率(%)設為Axc，則該吸附片每1g所含的平均粒子數Axd係藉由以下的式1表示。
Axd=(1/Axa)×(1/Axb)×(Axc/100)(個/g)．．．式1
該吸附片每1g所含的至少一種以上的吸附材(Ax)的總平均粒子數係藉由以下的式2表示。該吸附片的比拉伸強度係2N．m/g以上。
Figure 108119198-A0202-12-0004-3
(
Figure 108119198-A0202-12-0004-21
Axd係該吸附片每1g所含的至少一種以上的吸附材(Ax)的總平均粒子數)
於其他形態，除了上述吸附材(Ax)外，還包含熔點或熱分解溫度為300℃以上的有機纖維(B-1)、及熱分解溫度小於300℃的有機成分(B-2)。
於其他形態，上述有機纖維係從聚芳醯胺系聚合物、苯并咪唑系聚合物、苯并
Figure 108119198-A0202-12-0004-23
唑系聚合物、聚醯亞胺系聚合物所選出的至少一種聚合物。
於其他形態，上述有機成分係從聚乙烯醇系聚合物、聚丙烯腈系聚合物、聚乙烯吡咯啶酮系聚合物所選出的至少一種。
於此吸附元件，係使用吸附片(吸附元件前驅物)的蜂巢狀構造的吸附元件，該吸附片包含至少一種以上的吸附材(Ax：x=1、2、3...n)且具有大量的空氣通道，若將上述吸附材(Ax)的振實密度設為Axa，將假設吸附材粒子為球狀時從吸附材粒子的平均粒徑算出的球體積設為Axb，將上述吸附片中所含的上述吸附材(Ax)的重量比率(%)設為Axc，則上述吸附片每1g所含的平均粒子數Axd係藉由以下的式1表示。
Axd=(1/Axa)×(1/Axb)×(Axc/100)(個/g)．．．式1
該吸附片每1g所含的至少一種以上的上述吸附材(Ax)的總平均粒子數係藉由以下的式5表示。該吸附元件的平面壓縮強度係3kPa以上。
Figure 108119198-A0202-12-0005-4
(
Figure 108119198-A0202-12-0005-24
Axd係該吸附片每1g所含的至少一種以上的吸附材(Ax)的總平均粒子數)
如請求項9的吸附元件，其中上述吸附片具有纖維作為骨架材料。
於其他形態，上述吸附片係厚度為0.16mm~0.25mm。
於其他形態，上述蜂巢狀構造具有格數30/cm2~70/cm2。
於其他形態，如請求項9至請求項12中任一項的吸附元件，其中上述吸附元件中所含的至少一種以上的上述吸附材(Ax)的合計比率係上述吸附元件的40重量%以上。
於其他形態，上述吸附材(Ax)的振實密度係0.1g/cm3以上。
於其他形態，上述吸附材(Ax)係沸石。
若依據此吸附片及其製造方法，則使具備作為吸附片之優異的機械強度及吸附性能的吸附片及其製造方法成為可能。
若依據此吸附元件，則可提供兼顧作為吸附元件之充分的柔軟性、強度與高吸附材含有比率的吸附元件。
2a‧‧‧凹槽部
2b‧‧‧襯裡部
圖1係顯示實施形態1之吸附片的各實施例及各比較例之各種特性的圖。
圖2係顯示實施形態1之吸附片的各實施例及各比較例之燒製後的片強度(N．m/g)與吸附片中所含的吸附材粒子的總數(個/g)的關係的圖。
圖3係顯示為實施形態2之吸附元件的形狀之蜂巢狀的形狀的圖。
圖4係採用為實施形態2之吸附元件的形狀之蜂巢狀的形狀之吸附材的局部放大。
圖5係顯示實施形態2之吸附片的各實施例及各比較例之各種特性的圖。
[用以實施發明的形態] (實施形態1)
以下，針對基於本發明的實施形態1之吸附片及其製造方法，一邊參照圖式一邊進行說明。在以下說明的實施形態中，在提及個數、量等的情況下，除了有特別記載的情況外，本發明的範圍未必限於該個數、量等。對同一零件、相當的零件附加同一參照號，有不反複進行重複的說明的情況。最初即預定適宜組合實施形態中的構成來使用。
[利用濕式製法之混合抄造(於其中添加吸附材而製作紙)]
在將吸附材與有機纖維/無機纖維等的骨架材料進行混合抄造而得到吸附片的情況下，吸附材會減少骨架材料彼此的纏結點。因此，若從吸附材的容積密度及粒徑的觀點來看，則表示每單位重量的體積之比容積越小，吸附材的佔有體積變得越小，不易減少骨架材料彼此的纏結點，因而較佳。實際上，與為比容積的倒數之密度大的吸附材較佳為同義。
吸附材的形狀有粉末狀、粒狀、纖維狀等，若考慮吸附片中所含的量，則一般係承載大量的粉末、粒子、纖維而非一個粉體、一個粒子、一條纖維。因此，就作為粉末、粒子、纖維的集合體的填充密度而言，可舉出鬆散容積密度及振實密度(也稱為緊密容積密度)，但於假設以高含有比率填充有吸附材的吸附片，表示經緻密地填充的狀態之振實密度變得特別重要。
在混合抄造為濕式抄紙的情況下，吸附材較佳為粉末或粒狀，特佳為粉末狀。粉末的振實密度較佳為0.1g/cm3~2.0g/cm3，更佳為0.2g/cm3~1.0g/cm3的範圍即可。
[與粒徑的關係]
吸附材(Ax)的粒徑能夠以雷射繞射等進行評價，平均粒徑較佳為0.001μm~30.0μm的範圍，更佳為0.01μm~20μm的範圍即可。吸附材的粒徑容易取決於吸附材的種類，特別是沸石其結晶尺寸容易依結晶物種而不同。依沸石的結晶物種，有3μm以下的結晶尺寸，在該情況下難以得到完全的分散狀態，也有在雷射繞射上看到比實際的粒徑大的粒徑(二次粒徑)的情況。在該情況下，將為以SEM等的影像解析所確認的最小單位之結晶尺寸的平均值視為平均粒徑。
實施形態中的吸附材係活性碳或沸石。活性碳及沸石對於吸附及脫附低濃度的有機化合物係優異的。
在活性碳的情況下，形態可舉出：平均粒徑為10μm以上50μm以下的粉末、或平均纖維徑為10μm以上30μm以下的纖維。活性碳的原料沒有特別的指定，有椰子殼、煤、瀝青、酚樹脂、聚丙烯腈、纖維素等。
實施形態中的吸附材較佳係以沸石為佳。沸石係耐熱溫度高，吸附時與有機溶劑等的反應性比活性碳低，因此耐熱性優異、放熱的危險性低。又，沸石具有比活性碳銳利(sharp)的細孔構造，因此有機溶劑等的吸附性能優異。在沸石的情況下，形態係平均粒徑為1μm以上20μm以下的粉末。沸石雖有天然產出的沸石，但適合為人工合成沸石。具體而言，有貝他型、ZSM-5型、鎂鹼沸石(ferrierite)型、絲光沸石(mordenite)型、L型、Y型、A型等。
更佳地，實施形態中的吸附材較佳為氧化矽/氧化鋁比高的高氧化矽沸石。其原因為高氧化矽沸石在從被處理氣體中吸附有機溶劑等時，不易受到被處理氣體中的水分、濕度的影響。氧化矽/氧化鋁比係以15以上為佳，進一步而言，更佳為50以上。
實施形態中的吸附元件包含至少一個吸附材。可選擇前述各種活性碳及沸石當中的一個或複數個。在選擇複數個吸附材的情況下，其比例沒有特別的限定。吸附材只要因應被處理氣體的處理條件而適宜選擇即可。
若將吸附材(Ax)的振實密度設為[Axa]，將從假設吸附材粒子為球狀時的平均粒徑算出的球體積設為[Axb]，將吸附片中所含的吸附材的重量比率設為[Axc]，則吸附片每1g所含的平均粒子數[Axd]係藉由以下的[式1]的方式表示。
Axd=(1/Axa)×(1/Axb)×(Axc/100)(個/g)．．．式1
如前所述，在將吸附材與有機纖維、無機纖維等的骨架材料進行混合抄造而得到吸附片的情況下，吸附材會減少骨架材料彼此的纏結點，因此容易導致吸附片的強度降低。因此，為了得到實用的強度，較佳為抑制在一定量以下的粒子總數，吸附片每1g所含的至少一種以上的吸附材Ax的總平均粒子數係藉由以下的[式2]表示，較佳為8.0×1012以下。
Figure 108119198-A0202-12-0009-6
(
Figure 108119198-A0202-12-0010-25
Axd係該吸附片每1g所含的至少一種以上的吸附材(Ax)的總平均粒子數)
[有機纖維B-1]
本實施形態中的有機成分(B)，係在製造吸附片時承載吸附材(Ax)，在吸附片成形後也承載吸附材(Ax)之作為載體而作用的成分，為紙漿狀、纖維長10mm以下左右的短纖維的有機纖維，特別是熔點或者熱分解溫度為300℃以上的耐熱性優異的纖維。熱分解溫度小於300℃，則無法避免在吸附．脫附操作中遭遇的高溫下明顯的強度降低。具體而言，係從聚芳醯胺、間位聚芳醯胺(meta-aramid)、聚苯并咪唑(PBI)、聚苯并
Figure 108119198-A0202-12-0010-26
唑(PBO)、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚醚酮等所製作的纖維。
[有機黏合劑B-2]
有機成分(B)，較佳為除了上述耐熱性有機成分(B-1)外，還包含熱分解溫度小於300℃的物質。該低溫分解性有機成分(B-2)具有在製造吸附片時使吸附材(Ax)高比率地承載在吸附片上之黏合劑的作用。作為低溫分解性有機成分，可舉出PVA(聚乙烯醇(polyvinyl alcohol))、澱粉、或者聚丙烯腈等，理想為PVA。
在由低溫分解性有機成分(B-2)所造成之吸附材(Ax)的被覆大而吸附性能明顯低的情況下，也可藉由將吸附片進行高溫熱處理，來使低溫分解性有機成分(B-2)成為碳化物或者分解消失，使吸附材(Ax)的被覆變少。
[無機黏合劑C]
本實施形態中，可為了使吸附片在高溫下之吸附材(Ax)與骨架材料維持固定而賦予無機黏合劑(C)。例如為：可溶於水，且黏合劑被均勻地分散於片，在熱處理之際，藉由反應、凝膠化等而硬化，在該硬化之際，使吸附材和骨架材料牢固地固定者。較佳為：熱分解溫度為300℃以上，因反應性高的有機溶劑產生反應熱且成為片著火、燃燒的原因之觸媒性低，不易因其被覆而使吸附材(Ax)的吸附性能降低之物。例如，較佳為六偏磷酸鈉等的磷酸鹽系黏合劑、矽酸鈉等的矽酸鹽系黏合劑。
[吸附材Ax含量]
本實施形態的耐熱性吸附性片中所含的吸附材(Ax)的量係以40重量%以上為佳。若考慮吸附性能及生產性、吸附材的脫落，則較佳為50重量%以上。吸附材(Ax)的含量小於40%，則得不到充分的吸附性能。吸附材(Ax)的重量上限沒有限制，但為了維持充分的片強度，80重量%為極限。若超過80重量%，則吸附片的柔軟性不足而變得難以加工。本實施形態的耐熱性吸附片中所含的有機成分(B)的量，就合併在製造吸附片時使用的有機成分及其熱氧化物的量而言，為5重量%~60重量%。
有機成分(B)的含量小於5%，則吸附材的承載能力不足，60%以上，則發生不得不減少吸附材的用量之不良情形。在本實施形態的吸附片中包含無機黏合劑成分(C)的情況下，無機黏合劑成分(C)較佳為5重量%~30重量%。小於5重量%，則變得缺乏吸附材(Ax)與骨架材料彼此的固定性，若成為30%以上，則柔軟性不足，因而不佳。
[吸附片的製造方法]
本實施形態的吸附片，能夠使用例如吸附材(Ax)、有機成分(B)及無機黏合劑(C)、因應需要的玻璃纖維、高分子凝集劑並以濕式抄紙法製造。
[製法中的B-1和B-2的見解]
本實施形態的吸附片的製造方法中所使用的有機成分(B)，理想為除了上述聚芳醯胺纖維等的耐熱性有機纖維(B-1)外，還使用在150℃~300℃下熱分解的低溫分解性有機成分(B-2)。低溫分解性有機成分(B-2)係作為濕式抄紙時用以使(Ax)成分接合於(B-1)成分及使(B-1)成分彼此接合之黏合劑而發揮作用。
(B-2)成分由於被覆片狀物、蜂巢狀物成形後之最終吸附元件(本實施形態的吸附元件)的吸附材，因此在明顯妨礙吸附性能的情況下，也可進行高溫熱處理而使(B-2)成為碳化物，或者使其分解消失以減少被覆最終吸附元件(本實施形態的吸附元件)的吸附材。
在以上述片狀物及蜂巢狀物進行熱處理的情況下，較佳為使用加熱烘箱等在空氣氣體環境中實施。熱處理溫度為耐熱性有機成分(B-1)的熔點或者分解溫度(T1℃)以下，較佳為低5℃~20℃(T1-5℃~T1-20℃)，且為低溫分解成分(B-2)的分解溫度(T2℃)以上，較佳為分解溫度的100℃~200℃以上(T2+100℃~T2+200℃)的溫度；處理時間為1分鐘~60分鐘，較佳為1分鐘~30分鐘即可。通常為350℃~450℃，1分鐘~10分鐘。
吸附片的比拉伸強度較佳為2N．m/g以上。比2N．m/g小的強度，則容易發生吸附片的斷裂、破裂，且不實用。
吸附片的基重(g/m2)沒有特別的限制，較佳為10g/m2~200g/m2。在小於10g/m2的情況下，片的機械強度變弱，無法維持蜂巢構造體的機械強度。若超過200g/m2，則片厚變得過厚，因此失去片的柔軟性，容易發生片的裂縫、吸附材的脫落。
(實施例)
本實施形態之吸附片的諸特性的測定法如下。將各實施例及各比較例的各種特性顯示於圖1及圖2。
(1)吸附材的振實密度的測定方法
將吸附材約40g放入恆重的容器，使其在180℃下進行真空乾燥15小時以上。放置在乾燥器內冷卻20分鐘後，測量乾燥質量至0.1mg的位數。將此乾燥試料的質量設為S(g)。將此乾燥試料全數放入200mL量筒，將量筒的底面輕敲(tapping)(敲打量筒底面)3分鐘。將3分鐘後的容積(mL)讀取至1mL的位數。若將其設為填充容積A(mL)，則振實密度L(g/mL)係藉由以下的式3求出。又，1mL係1cm3，因此振實密度L的單位係g/mL而與g/cm3同義。
L(g/mL)=S(g)÷A(mL)．．．式3
(2)吸附材的平均粒徑的測定方法及假設粒子為球形時的球體積的算出方法
吸附材係事前以SEM影像觀察來確認結晶粒徑，在結晶粒徑為3μm以上的情況下，使用利用雷射繞射散射式粒度分布測定裝置之平均粒徑的測定方法，在結晶粒徑比3μm小的情況下，使用利用SEM影像解析之平均粒徑的測定方法，算出吸附材的平均粒徑。
<利用雷射繞射散射式粒度分布測定裝置之平均粒徑的測定方法>
測定裝置使用堀場製作所的LA-950V2，測定槽使用濕式循環型槽(流通槽(flow cell))，使用六偏磷酸鈉(0.1質量%水溶液)作為分散媒，測定對象的折射率設定使用矽酸鋁-水系(折射率：1.66~1.33)。
[測定的程序]
1.將規定量的分散媒注入測定槽，進行光學系統的初期調整、及空白(blank)測定。
2.空白測定後，以分散媒的透射率進入約90%~70%的範圍內的方式，將吸附材投入槽中。
3.為了脫泡而施加超音波(頻率20kHz)數秒鐘左右後，進行一次測定。
4.測定後，施加超音波規定時間(5分鐘)使樣品分散後，進行再次測定。
5.從施加超音波規定時間(5分鐘)並進行再次測定的資料進行解析，將中位直徑(累積頻率成為50%的粒徑)設為平均粒徑。
<利用SEM影像解析之平均粒徑的測定方法>
測定裝置使用日立掃描電子顯微鏡(SU1510)，加速電壓設為15.0kV。
[測定的程序]
1.將雙面膠帶貼在SEM觀察台上，將吸附材散布在雙面膠帶上，移除過量的吸附材。
2.對塗布有吸附材的SEM觀察台進行鉑蒸鍍。
3.將2.的觀察台設置於SEM影像觀察裝置。
4.在上述的加速電壓下，改變位置而拍攝3張3000倍的照片。
5.以3000倍拍攝的照片係以全部容納於紙面的最大尺寸印刷至A4的紙。
6.以鉛筆在印刷的照片上畫出2條對角線，選定20個位於對角線上的邊界明確的粒子，以規尺測量短徑與長徑之2處。以規尺測量SEM照片的縮尺(scale)(μm)的長度，將以規尺測量的粒子的短徑與長徑換算為μm。
7.在以3000倍拍攝的3張照片上進行6.的作業，算出合計60個粒子的短徑與長徑，將全部的值的平均值設為利用SEM觀察之平均粒徑(μm)。
<假設粒子為球形時的球體積的算出方法>
若將以雷射繞射或SEM影像解析算出的平均粒徑設為R(μm)，則假設粒子為球形時的每一個粒子的球體積Q(cm3/個)係藉由以下的式4求出。
Q(cm 3/個)=[4/3]×(R×10-4/2)3×3.14．．．式4
(3)比拉伸強度的測定方法
遵照JIS-P-8113「紙及板紙-拉伸特性的試驗方法」進行測定。試驗寬度設為15mm，長度設為50mm。
基於以下的實施例及比較例，對本發明的吸附片詳細地進行說明。
<實施例1>
使用濕式抄紙裝置，以成為基重100g/m2的重量，將作為吸附材A1的振實密度為0.54g/cm3且利用雷射繞射之平均粒徑為3.3μm的ZSM-5(MFI)沸石37.5重量%、作為吸附材A2的振實密度為0.36g/cm3且從SEM影像解析算出之平均粒徑為1.2μm的Y型(FAU)沸石37.5重量%、作為耐熱性有機成分的紙漿狀及短纖維狀聚芳醯胺纖維(耐熱性有機成分：B-1)17重量%、及作為熱分解性有機黏合劑的PVA(低溫熱分解性有機成分：B-2)8重量%作成片狀物。
接著，將此片狀物含浸於作為無機黏合劑的六偏磷酸鈉20重量%水溶液，以100℃的空氣使其乾燥，使六偏磷酸鈉5重量%固定於片而得到前驅物片。之後，以燒製爐，在空氣中、400℃下進行熱處理約3分鐘，得到吸附片。
<實施例2>
使用濕式抄紙裝置，以成為基重100g/m2的重量，將作為吸附材A1的振實密度為0.39g/cm3且利用雷射解析之平均粒徑為9.9μm的ZSM-5(MFI)沸石37.5重量%、作為吸附材A2的振實密度為0.34g/cm3且從SEM照片解析算出之平均粒徑為0.7μm的Y型(FAU)沸石37.5重量%、作為耐熱性有機成分的紙漿狀及短纖維狀聚芳醯胺纖維(耐熱性有機成分：B-1)17重量%、及作為熱分解性有機黏合劑的PVA(低溫熱分解性有機成分：B-2)8重量%作成片狀物。
接著，將此片狀物含浸於作為無機黏合劑的六偏磷酸鈉20重量%水溶液，以100℃的空氣使其乾燥，使六偏磷酸鈉5重量%固定於片而得到前驅物片。之後，以燒製爐，在空氣中、400℃下進行熱處理約3分鐘，得到吸附片。
<實施例3>
使用濕式抄紙裝置，以成為基重100g/m2的重量，將作為吸附材A1的振實密度為0.58g/cm3且利用雷射解析之平均粒徑為4.8μm的ZSM-5(MFI)沸石37.5重量%、作為吸附材A2的振實密度為0.34g/cm3且從SEM照片解析算出之平均粒徑為0.7μm的Y型(FAU)沸石37.5重量%、作為耐熱性有機成分的紙漿狀及短纖維狀聚芳醯胺纖維(耐熱性有機成分：B-1)17重量%、及作為熱分解性有機黏合劑的PVA(低溫熱分解性有機成分：B-2)8重量%作成片狀物。
接著，將此片狀物含浸於作為無機黏合劑的六偏磷酸鈉20重量%水溶液，以100℃的空氣使其乾燥，使六偏磷酸鈉5重量%固定於片而得到前驅物片。之後，以燒製爐，在空氣中、400℃下進行熱處理約3分鐘，得到吸附片。
<實施例4>
使用濕式抄紙裝置，以成為基重100g/m2的重量，將作為吸附材A1的振實密度為0.54g/cm3且利用雷射解析之平均粒徑為3.2μm的ZSM-5(MFI)沸石(MFI)60重量%、作為吸附材A2的振實密度為0.36g/cm3且從SEM照片解析算出之平均粒徑為1.2μm的Y型(FAU)沸石37.5重量%、作為耐熱性有機成分的紙漿狀及短纖維狀聚芳醯胺纖維(耐熱性有機成分：B-1)17重量%、及作為熱分解性有機黏合劑的PVA(低溫熱分解性有機成分：B-2)8重量%作成片狀物。
接著，將此片狀物含浸於作為無機黏合劑的六偏磷酸鈉20重量%水溶液，以100℃的空氣使其乾燥，使六偏磷酸鈉5重量%固定於片而得到前驅物片。之後，以燒製爐，在空氣中、400℃下進行熱處理約3分鐘，得到吸附片。
<實施例5>
使用濕式抄紙裝置，以成為基重100g/m2的重量，將作為吸附材A1的振實密度為0.39g/cm3且利用雷射解析之平均粒徑為9.9μm的ZSM-5(MFI)沸石75重量%、作為耐熱性有機成分的紙漿狀及短纖維狀聚芳醯胺纖維(耐熱性有機成分：B-1)17重量%、及作為熱分解性有機黏合劑的PVA(低溫熱分解性有機成分：B-2)8重量%作成片狀物。
接著，將此片狀物含浸於作為無機黏合劑的六偏磷酸鈉20重量%水溶液，以100℃的空氣使其乾燥，使六偏磷酸鈉5重量%固定於片而得到前驅物片。之後，以燒製爐，在空氣中、400℃下進行熱處理約3分鐘，得到吸附片。
<實施例6>
使用濕式抄紙裝置，以成為基重100g/m2的重量，將作為吸附材A1的振實密度為0.58g/cm3且利用雷射解析之平均粒徑為4.8μm的ZSM-5(MFI)沸石75重量%、作為耐熱性有機成分的紙漿狀及短纖維狀聚芳醯胺纖維(耐熱性有機成分：B-1)17重量%、及作為熱分解性有機黏合劑的PVA(低溫熱分解性有機成分：B-2)8重量%作成片狀物。
接著，將此片狀物含浸於作為無機黏合劑的六偏磷酸鈉20重量%水溶液，以100℃的空氣使其乾燥，使六偏磷酸鈉5重量%固定於片而得到前驅物片。之後，以燒製爐，在空氣中、400℃下進行熱處理約3分鐘，得到吸附片。
<實施例7>
使用濕式抄紙裝置，以成為基重100g/m2的重量，將作為吸附材A1的振實密度為0.54g/cm3且利用雷射解析之平均粒徑為3.2μm的ZSM-5(MFI)沸石75重量%、作為耐熱性有機成分的紙漿狀及短纖維狀聚芳醯胺纖維(耐熱性有機成分：B-1)17重量%、及作為熱分解性有機黏合劑的PVA(低溫熱分解性有機成分：B-2)8重量%作成片狀物。
接著，將此片狀物含浸於作為無機黏合劑的六偏磷酸鈉20重量%水溶液，以100℃的空氣使其乾燥，使六偏磷酸鈉5重量%固定於片而得到前驅物片。之後，以燒製爐，在空氣中、400℃下進行熱處理約3分鐘，得到吸附片。
<實施例8>
使用濕式抄紙裝置，以成為基重100g/m2的重量，將作為吸附材A1的振實密度為0.59g/cm3且從SEM影像解析算出之平均粒徑為0.8μm的貝他型(*BEA)沸石75重量%、作為耐熱性有機成分的紙漿狀及短纖維狀聚芳醯胺纖維(耐熱性有機成分：B-1)17重量%、及作為熱分解性有機黏合劑的PVA(低溫熱分解性有機成分：B-2)8重量%作成片狀物。
接著，將此片狀物含浸於作為無機黏合劑的六偏磷酸鈉20重量%水溶液，以100℃的空氣使其乾燥，使六偏磷酸鈉5重量%固定於片而得到前驅物片。之後，以燒製爐，在空氣中、400℃下進行熱處理約3分鐘，得到吸附片。
<比較例1>
使用濕式抄紙裝置，以成為基重100g/m2的重量，將作為吸附材A1的振實密度為0.39g/cm3且利用雷射解析之平均粒徑為10.7μm的ZSM-5(MFI)沸石15重量%、作為吸附材A2的振實密度為0.34g/cm3且從SEM影像解析算出之平均粒徑為0.7μm的Y型(FAU)沸石60重量%、作為耐熱性有機成分的紙漿狀及短纖維狀聚芳醯胺纖維(耐熱性有機成分：B-1)17重量%、及作為熱分解性有機黏合劑的PVA(低溫熱分解性有機成分：B-2)8重量%作成片狀物。
接著，將此片狀物含浸於作為無機黏合劑的六偏磷酸鈉20重量%水溶液，以100℃的空氣使其乾燥，使六偏磷酸鈉5重量%固定於片而得到前驅物片。之後，以燒製爐，在空氣中、400℃下進行熱處理約3分鐘，得到吸附片。
<比較例2>
使用濕式抄紙裝置，以成為基重100g/m2的重量，將作為吸附材A1的振實密度為0.54g/cm3且利用雷射解析之平均粒徑為3.2μm的ZSM-5(MFI)沸石15重量%、作為吸附材A2的振實密度為0.36g/cm3且從SEM影像解析算出之平均粒徑為1.3μm的Y型(FAU)沸石60重量%、作為耐熱性有機成分的紙漿狀及短纖維狀聚芳醯胺纖維(耐熱性有機成分：B-1)17重量%、及作為熱分解性有機黏合劑的PVA(低溫熱分解性有機成分：B-2)8重量%作成片狀物。
接著，將此片狀物含浸於作為無機黏合劑的六偏磷酸鈉20重量%水溶液，以100℃的空氣使其乾燥，使六偏磷酸鈉5重量%固定於片而得到前驅物片。之後，以燒製爐，在空氣中、400℃下進行熱處理約3分鐘，得到吸附片。
<比較例3>
使用濕式抄紙裝置，以成為基重100g/m2的重量，將作為吸附材A1的振實密度為0.34g/cm3且從SEM影像解析算出之平均粒徑為0.7μm的Y型(FAU)沸石75重量%、作為耐熱性有機成分的紙漿狀及短纖維狀聚芳醯胺纖維(耐熱性有機成分：B-1)17重量%、及作為熱分解性有機黏合劑的PVA(低溫熱分解性有機成分：B-2)8重量%作成片狀物。
接著，將此片狀物含浸於作為無機黏合劑的六偏磷酸鈉20重量%水溶液，以100℃的空氣使其乾燥，使六偏磷酸鈉5重量%固定於片而得到前驅物片。之後，以燒製爐，在空氣中、400℃下進行熱處理約3分鐘，得到吸附片。
本實施形態的吸附片係具有至少一種以上的吸附材之以濕式抄紙法所製造的吸附片，吸附材係以兼顧吸附片的強度與吸附材的高含有重量比率的方式，適切地設定從吸附材的容積密度及粒徑所算出的片中所含的總粒子數，以熔點或熱分解溫度為300℃以上的有機成分、熱分解溫度小於300℃的有機成分、及無機黏合劑作為骨架材料，藉此而作為吸附片的柔軟性、強度優異，又，吸附材的含有重量比率極高，因此吸附性能也優異。
如以上的各實施例及各比較例所示，吸附片的強度因吸附片中所含的吸附材粒子的總數而明確有差異，藉由將粒子的總數設為8.0×1012個以下，能夠得到實用性上具有充分強度的吸附元件片。
(實施形態2)
以下，針對基於本發明的實施形態2的吸附元件，一邊參照圖式一邊進行說明。在以下說明的實施形態中，在提及個數、量等的情況下，除了有特別記載的情況外，本發明的範圍未必限於該個數、量等。對同一零件、相當的零件附加同一參照號，有不反複進行重複的說明的情況。最初即預定適宜組合實施形態中的構成來使用。
[利用濕式製法之混合抄造(於其中添加吸附材而製作紙)]
在將吸附材與有機纖維、無機纖維等的骨架材料進行混合抄造，並藉由蜂巢成形機，使用蜂巢成形用接著劑來得到將吸附片成形為蜂巢狀的吸附元件的情況下，吸附材會減少骨架材料彼此的纏結點。因此，若從吸附材的容積密度及粒徑的觀點來看，則表示每單位重量的體積之比容積越小，吸附材的佔有體積變得越小，不易減少骨架材料彼此的纏結點，因而較佳。
實際上，與為比容積的倒數之密度大的吸附材較佳為同義。吸附材的形狀有粉末狀、粒狀、纖維狀等，若考慮吸附元件中所含的量，則一般係承載大量的粉末、粒子、纖維而非一個粉體、一個粒子、一條纖維。因此，就作為粉末、粒子、纖維的集合體的填充密度而言，有鬆散容積密度、振實密度(也稱為緊密容積密度)，但作為吸附元件，為了使吸附材成為更高含有重量比率，表示經更緻密地填充的狀態之振實密度變得特別重要。
在混合抄造為濕式抄紙的情況下，吸附材較佳為粉末或粒狀，特佳為粉末狀。粉末的振實密度較佳為0.1g/cm3~2.0g/cm3，更佳為0.2g/cm3~1.0g/cm3的範圍即可。
[與粒徑的關係]
吸附材(Ax)的粒徑能夠以雷射繞射等進行評價，平均粒徑較佳為0.001μm~30.0μm的範圍，更佳為0.01μm~20μm。吸附材的粒徑有取決於吸附材的種類的情況，特別是沸石其結晶尺寸容易依結晶物種而不同。依沸石的結晶物種，有3μm以下 的結晶尺寸，在該情況下難以得到完全的分散狀態，也有在雷射繞射上看到比實際的粒徑大的粒徑(二次粒徑)的情況。在該情況下，將為以SEM(掃描電子顯微鏡：Scanning Electron Microscope)等的影像解析所確認的最小單位之結晶尺寸的平均值視為平均粒徑。
實施形態中的吸附材係活性碳或沸石。活性碳及沸石對於吸附及脫附低濃度的有機化合物係優異的。
在活性碳的情況下，形態可舉出：平均粒徑為10μm以上50μm以下的粉末、或平均纖維徑為10μm以上30μm以下的纖維。活性碳的原料沒有特別的指定，有椰子殼、煤、瀝青、酚樹脂、聚丙烯腈、纖維素等。
實施形態中的吸附材較佳係以沸石為佳。沸石係耐熱溫度高，吸附時與有機溶劑等的反應性比活性碳低，因此耐熱性優異、放熱的危險性低。又，沸石具有比活性碳銳利的細孔構造，因此有機溶劑等的吸附性能優異。在沸石的情況下，形態係平均粒徑為1μm以上20μm以下的粉末。沸石雖有天然產出的沸石，但適合為人工合成沸石。具體而言，有貝他型、ZSM-5型、鎂鹼沸石型、絲光沸石型、L型、Y型、A型等。
更佳地，實施形態中的吸附材較佳為氧化矽/氧化鋁比高的高氧化矽沸石。其原因為高氧化矽沸石在從被處理氣體中吸附有機溶劑等時，不易受到被處理氣體中的水分、濕度的影響。氧化矽/氧化鋁比係以15以上為佳，進一步而言，更佳為50以上。
實施形態中的吸附元件包含至少一個吸附材。可選擇前述各種活性碳及沸石當中的一個或複數個。在選擇複數個吸附材的情況下，其比例沒有特別的限定。吸附材只要因應被處理氣體的處理條件而適宜選擇即可。
若將吸附材(Ax)的振實密度設為[Axa]，將從假設吸附材粒子為球狀時的平均粒徑算出的球體積設為[Axb]，將吸附片中所含的吸附材的重量比率設為[Axc]，則吸附元件每1g所含的平均粒子數[Axd]係藉由以下的[式1]的方式表示。
Axd=(1/Axa)×(1/Axb)×(Axc/100)(個/g)．．．式1
如前所述，在將吸附材與有機纖維、無機纖維等的骨架材料進行混合抄造而得到吸附片的情況下，吸附材會減少骨架材料彼此的纏結點，因此容易導致吸附片的強度降低。因此，為了得到實用的強度，較佳為抑制在一定量以下的粒子總數，吸附片每1g所含的至少一種以上的吸附材Ax的總平均粒子數係藉由以下的[式2]表示，較佳為8.0×1012以下。
Figure 108119198-A0202-12-0025-7
(
Figure 108119198-A0202-12-0025-27
Axd係該吸附片每1g所含的至少一種以上的吸附材(Ax)的總平均粒子數)
[有機纖維B-1]
本實施形態中的有機成分(B)，係在製造吸附片時承載吸附材(Ax)，在吸附片成形後也承載吸附材(Ax)之作為載體而作用 的成分，為紙漿狀、纖維長10mm以下左右的短纖維的有機纖維，特別是熔點或者熱分解溫度為300℃以上的耐熱性優異的纖維。熱分解溫度小於300℃，則無法避免在吸附．脫附操作中遭遇的高溫下明顯的強度降低。具體而言，係從聚芳醯胺、間位聚芳醯胺、聚苯并咪唑(PBI)、聚苯并
Figure 108119198-A0202-12-0026-28
唑(PBO)、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚醚酮等所製作的纖維。
[有機黏合劑B-2]
有機成分(B)，較佳為除了上述耐熱性有機成分(B-1)外，還包含熱分解溫度小於300℃的物質。該低溫分解性有機成分(B-2)具有在製造吸附片時使吸附材(Ax)高比率地承載在吸附片上之黏合劑的作用。作為低溫分解性有機成分，可舉出PVA(聚乙烯醇(polyvinyl alcohol))、澱粉、或者聚丙烯腈等，理想為PVA。
在由低溫分解性有機成分(B-2)所造成之吸附材(Ax)的被覆大而吸附性能明顯低的情況下，也可藉由將吸附片進行高溫熱處理，來使低溫分解性有機成分(B-2)成為碳化物或者分解消失，使吸附材(Ax)的被覆變少。
[無機黏合劑C]
本實施形態中，可為了使吸附片在高溫下之吸附材(Ax)與骨架材料維持固定，又，如圖3及圖4所示，在具有大量的空氣通道的吸附片中，使構成蜂巢的凹槽(flute)部2a與襯裡(liner)部2b維持固定，而賦予無機黏合劑(C)。
例如為：可溶於水，且黏合劑被均勻地分散於片，在熱處理之際，藉由反應、凝膠化等而硬化，在該硬化之際，使吸附材和骨架材料牢固地固定者。又，較佳為：熱分解溫度為300℃以上，因反應性高的有機溶劑產生反應熱且成為片著火、燃燒的原因的觸媒性低，不易因其被覆而使吸附材(Ax)的吸附性能降低之物。例如，較佳為六偏磷酸鈉等的磷酸鹽系黏合劑、矽酸鈉等的矽酸鹽系黏合劑。
使吸附材(Ax)與構成纖維成分維持固定的無機黏合劑(C-1)、及使構成蜂巢的凹槽部2a與襯裡部2b維持固定的無機黏合劑(C-2)不需要使用同種類的黏合劑，理想為依生產性而使用合適的黏合劑。
[吸附材Ax含量]
本實施形態的吸附元件中所含的吸附材(Ax)的量係以40重量%以上為佳。若考慮吸附性能及生產性、吸附材的脫落，則較佳為50重量%以上。吸附材(Ax)的含量小於40%，則得不到充分的吸附性能。吸附材的重量上限沒有限制，但為了維持吸附元件的形狀，80重量%以下為極限。若超過80重量%，則吸附片的柔軟性不足而變得難以加工。本實施形態的吸附元件中所含的有機成分(B)的量，就合併在製造吸附元件前驅物(前驅物元件)時使用的有機成分、及在進行加熱處理的情況下其熱氧化物的量而言，為5重量%~60重量%。
有機成分(B)的含量小於5%，則吸附材的承載能力不足，60%以上，則發生不得不減少吸附材的用量之不良情形。本實施形態的吸附元件中所含的無機黏合劑成分(C)為5重 量%~30重量%。小於5重量%，則變得缺乏吸附材(Ax)與骨架材料彼此的固定性，若成為30重量%以上，則柔軟性不足，因而不佳。
[蜂巢狀構造]
從機械強度及製造成本的觀點來看，本實施形態中的吸附元件的構造係以蜂巢狀構造體為佳，格數係以30個/cm2~70個/cm2為佳。更佳係以格數為50~70個/cm2為佳。若格數小於30個/cm2，則吸附性能降低，若超過70個/cm2，則必須使構成蜂巢狀構造體的隔牆的片的厚度變薄，片的機械強度變弱，無法製造片。蜂巢狀構造體的格形狀沒有特別的指定，若以圖1所示的格形狀為例，則波高為1mm~3mm，波長為2mm~4mm。更佳係以波高為1mm~1.6mm，波長為2mm~2.6mm為佳。此處，蜂巢狀構造係指表示以空間被側壁包圍的複數個小空間(格形狀)所構成的立體構造整體者。
本實施形態中的構成吸附元件的蜂巢狀構造體的隔牆厚度係以0.16mm~0.25mm為佳。在小於0.16mm的情況下，必須使構成隔牆的片的厚度變得更薄，片的機械強度變弱，無法製造片。若超過0.25mm，則隔牆變厚，得不到前述的格數。
本實施形態中的構成吸附元件的片的基重係以65g/m2~90g/m2為佳。在小於65g/m2的情況下，片的機械強度變弱，無法維持熱處理後的蜂巢狀構造體的機械強度。若超過90g/m2，則隔牆變厚，得不到前述的格數。
[吸附元件之製造方法]
本實施形態中的吸附元件能夠藉由下述而製造：將利用吸附材(Ax)、有機成分(B)及無機黏合劑(C)之片狀物，藉由蜂巢成形機，使用蜂巢成形用接著劑，而製作成形為蜂巢狀的蜂巢狀物(前驅物元件)後，藉由在有機成分(B)的耐熱性有機成分的熔點或者分解溫度以下的溫度、低溫分解性有機成分的分解溫度以上的溫度下，將前驅物元件進行熱處理1分鐘~60分鐘，來使低溫分解性有機成分進行熱氧化分解，使大部分成為碳化物或者分解消失。
[製法中的B-1和B-2的見解]
本實施形態的吸附元件的製造中所使用的有機成分(B)，理想為除了上述聚芳醯胺纖維等的耐熱性有機纖維(B-1)外，還使用在150℃~300℃下熱分解的低溫分解性有機成分(B-2)。低溫分解性有機成分(B-2)係作為濕式抄紙時用以使(Ax)成分接合於(B-1)成分及使(B-1)成分彼此接合之黏合劑而發揮作用。(B-2)成分由於被覆片狀物、蜂巢狀物成形後之最終吸附元件(本實施形態的吸附元件)的吸附材，因此在明顯妨礙吸附性能的情況下，也可進行高溫熱處理而使(B-2)成為碳化物，或者使其分解消失以減少被覆最終吸附元件(本實施形態的吸附元件)的吸附材。
在以上述片狀物及蜂巢狀物進行熱處理的情況下，較佳為使用加熱烘箱等在空氣氣體環境中實施。熱處理溫度為耐熱性有機成分(B-1)的熔點或者分解溫度(T1℃)以下，較佳為低5℃~20℃(T1-5~T1-20℃)，且為低溫分解成分(B-2)的 分解溫度(T2℃)以上，較佳為分解溫度的100℃~200℃以上(T2+100~T2+200℃)的溫度；處理時間為1分鐘~60分鐘，較佳為1分鐘~30分鐘。通常為350℃~450℃，1分鐘~10分鐘。
吸附元件的平面壓縮張強度較佳為3kPa以上。比3kPa小的強度，則吸附元件容易崩塌，大量的空氣通道因崩塌而消失，從而無法得到作為吸附元件的性能，因此不實用。
吸附片的基重(g/m2)沒有特別的限制，較佳為10g/m2~200g/m2。在小於10g/m2的情況下，片的機械強度變弱，無法維持蜂巢構造體的機械強度。若超過200g/m2，則片厚變得過厚，因此失去片的柔軟性，容易發生片的裂縫、吸附材的脫落。
(實施例)
本實施形態中的吸附片的諸特性的測定法如下。將各實施例及各比較例的各種特性顯示於圖5。
(1)吸附材的振實密度的測定方法
將吸附材約40g放入恆重的容器，使其在180℃下進行真空乾燥15小時以上。放置在乾燥器內冷卻20分鐘後，測量乾燥質量至0.1mg的位數。將此乾燥試料的質量設為S(g)。將此乾燥試料全數放入200mL量筒，將量筒的底面輕敲(敲打量筒底面)3分鐘。將3分鐘後的容積(mL)讀取至1mL的位數。若將其設為填充容積A(mL)，則振實密度L(g/mL)係藉由以下的式求出。又，1mL係1cm3，因此振實密度L的單位係g/mL而與g/cm3同義。
L(g/mL)=S(g)÷A(mL)．．．式3
(2)吸附材的平均粒徑的測定方法及假設粒子為球形時的球體積的算出方法
吸附材係事前以SEM影像觀察來確認結晶粒徑，在結晶粒徑為3μm以上的情況下，使用利用雷射繞射散射式粒度分布測定裝置之平均粒徑的測定方法，在結晶粒徑比3μm小的情況下，使用利用SEM影像解析之平均粒徑的測定方法，算出吸附材的平均粒徑。
<利用雷射繞射散射式粒度分布測定裝置之平均粒徑的測定方法>
測定裝置使用堀場製作所的LA-950V2，測定槽使用濕式循環型槽(流通槽)，使用六偏磷酸鈉(0.1質量%水溶液)作為分散媒，測定對象的折射率設定使用矽酸鋁-水系(折射率：1.66~1.33)。
[測定的程序]
1.將規定量的分散媒注入測定槽，進行光學系統的初期調整、及空白測定。
2.空白測定後，以分散媒的透射率進入約90%~70%的範圍內的方式，將吸附材投入槽中。
3.為了脫泡而施加超音波(頻率20kHz)數秒鐘左右後，進行一次測定。
4.測定後，施加超音波規定時間(5分鐘)使樣品分散後，進行再次測定。
5.從施加超音波規定時間(5分鐘)並進行再次測定的資料進行解析，將中位直徑(累積頻率成為50%的粒徑)設為平均粒徑。
<利用SEM影像解析之平均粒徑的測定方法>
測定裝置使用日立掃描電子顯微鏡(SU1510)，加速電壓設為15.0kV。
[測定的程序]
1.將雙面膠帶貼在SEM觀察台上，將吸附材散布在雙面膠帶上，移除過量的吸附材。
2.對塗布有吸附材的SEM觀察台進行鉑蒸鍍。
3.將2.的觀察台設置於SEM影像觀察裝置。
4.在上述的加速電壓下，改變位置而拍攝3張3000倍的照片。
5.以3000倍拍攝的照片係以全部容納於紙面的最大尺寸印刷至A4的紙。
6.以鉛筆在印刷的照片上畫出2條對角線，選定20個位於對角線上的邊界明確的粒子，以規尺測量短徑與長徑之2處。以規尺測量SEM照片的縮尺(μm)的長度，將以規尺測量的粒子的短徑與長徑換算為μm。
7.在以3000倍拍攝的3張照片上進行6.的作業，算出合計60個粒子的短徑與長徑，將全部的值的平均值設為利用SEM觀察之平均粒徑(μm)。
<假設粒子為球形時的球體積的算出方法>
若將以雷射繞射或SEM影像解析算出的平均粒徑設為R(μm)，則假設粒子為球形時的每一個粒子的球體積Q(cm3/個)係藉由以下的式4求出。
Q(cm 3/個)=[4/3]×(R×10-4/2)3×3.14．．．式4
(3)比拉伸強度的測定方法
遵照JIS-P-8113「紙及板紙-拉伸特性的試驗方法」進行測定。試驗寬度設為15mm，長度設為50mm。
(4)平面壓縮強度的測定方法
遵照JIS-Z-0403-1「硬紙板-第1部：平面壓縮強度試驗方法」進行測定。試驗寬度設為30mm，長度設為30mm。
基於以下的實施例及比較例，對本發明的吸附元件詳細地進行說明。
<實施例11>
使用濕式抄紙裝置，以成為基重75g/m2的重量，將作為吸附材A1的振實密度為0.54g/cm3且利用雷射繞射之平均粒徑為3.3μm的ZSM-5(MFI)沸石37.5重量%、作為吸附材A2的振實密度為0.36g/cm3且從SEM影像解析算出之平均粒徑為1.2μm的Y型(FAU)沸石37.5重量%、作為耐熱性有機成分的紙漿狀及短纖維狀聚芳醯胺纖維(耐熱性有機成分：B-1)17重量%、及作為熱分解性有機黏合劑的PVA(低溫熱分解性有機成分：B-2)8重量%作成片狀物。
接著，將此片狀物含浸於作為無機黏合劑的六偏磷酸鈉7重量%水溶液，以100℃的空氣使其乾燥，使六偏磷酸鈉5重量%固定於片而得到前驅物片。
接著，使用蜂巢成形機，蜂巢成形用接著劑使用固體成分50%的聚乙酸乙烯酯乳液，將此前驅物片成形為格數15個/cm2的蜂巢(吸附元件前驅物)。此時使用的蜂巢成形用接著劑的量，相對於含浸後片重量為約3重量%。之後，以燒製爐，在空氣中、400℃下將此蜂巢狀物進行熱處理約3分鐘，得到吸附元件。
<實施例12>
使用濕式抄紙裝置，以成為基重100g/m2的重量，將作為吸附材A1的振實密度為0.39g/cm3且利用雷射解析之平均粒徑為9.9μm的ZSM-5(MFI)沸石37.5重量%、作為吸附材A2的振實密度為0.34g/cm3且從SEM照片解析算出之平均粒徑為0.7μm的Y型(FAU)沸石37.5重量%、作為耐熱性有機成分的紙漿狀及短纖維狀聚芳醯胺纖維(耐熱性有機成分：B-1)17重量%、及作為熱分解性有機黏合劑的PVA(低溫熱分解性有機成分：B-2)8重量%作成片狀物。
接著，將此片狀物含浸於作為無機黏合劑的六偏磷酸鈉7重量%水溶液，以100℃的空氣使其乾燥，使六偏磷酸鈉5重量%固定於片而得到前驅物片。
接著，使用蜂巢成形機，蜂巢成形用接著劑使用固體成分50%的聚乙酸乙烯酯乳液，將此前驅物片成形為格數15個/cm2的蜂巢(吸附元件前驅物)。此時使用的蜂巢成形用接 著劑的量，相對於含浸後片重量為約3重量%。之後，以燒製爐，在空氣中、400℃下將此蜂巢狀物進行熱處理約3分鐘，得到吸附元件。
<實施例13>
使用濕式抄紙裝置，以成為基重75g/m2的重量，將作為吸附材A1的振實密度為0.54g/cm3且利用雷射解析之平均粒徑為3.2μm的ZSM-5(MFI)沸石60重量%、作為吸附材A2的振實密度為0.36g/cm3且從SEM照片解析算出之平均粒徑為1.2μm的Y型(FAU)沸石37.5重量%、作為耐熱性有機成分的紙漿狀及短纖維狀聚芳醯胺纖維(耐熱性有機成分：B-1)17重量%、及作為熱分解性有機黏合劑的PVA(低溫熱分解性有機成分：B-2)8重量%作成片狀物。
接著，將此片狀物含浸於作為無機黏合劑的六偏磷酸鈉7重量%水溶液，以100℃的空氣使其乾燥，使六偏磷酸鈉5重量%固定於片而得到前驅物片。
接著，使用蜂巢成形機，蜂巢成形用接著劑使用固體成分50%的聚乙酸乙烯酯乳液，將此前驅物片成形為格數15個/cm2的蜂巢(吸附元件前驅物)。此時使用的蜂巢成形用接著劑的量，相對於含浸後片重量為約3重量%。之後，以燒製爐，在空氣中、400℃下將此蜂巢狀物進行熱處理約3分鐘，得到吸附元件。
<實施例14>
使用濕式抄紙裝置，以成為基重75g/m2的重量，將作為吸附材A1的振實密度為0.39g/cm3且利用雷射解析之平均粒徑為9.9μm的ZSM-5(MFI)沸石75重量%、作為耐熱性有機成分的紙漿狀及短纖維狀聚芳醯胺纖維(耐熱性有機成分：B-1)17重量%、及作為熱分解性有機黏合劑的PVA(低溫熱分解性有機成分：B-2)8重量%作成片狀物。
接著，將此片狀物含浸於作為無機黏合劑的六偏磷酸鈉20重量%水溶液，以100℃的空氣使其乾燥，使六偏磷酸鈉5重量%固定於片而得到前驅物片。
接著，使用蜂巢成形機，蜂巢成形用接著劑使用固體成分50%的聚乙酸乙烯酯乳液，將此前驅物片成形為格數15個/cm2的蜂巢(吸附元件前驅物)。此時使用的蜂巢成形用接著劑的量，相對於含浸後片重量為約3重量%。
<比較例11>
使用濕式抄紙裝置，以成為基重75g/m2的重量，將作為吸附材A1的振實密度為0.39g/cm3且利用雷射解析之平均粒徑為10.7μm的ZSM-5(MFI)沸石15重量%、作為吸附材A2的振實密度為0.34g/cm3且從SEM影像解析算出之平均粒徑為0.7μm的Y型(FAU)沸石60重量%、作為耐熱性有機成分的紙漿狀及短纖維狀聚芳醯胺纖維(耐熱性有機成分：B-1)17重量%、及作為熱分解性有機黏合劑的PVA(低溫熱分解性有機成分：B-2)8重量%作成片狀物。
接著，將此片狀物含浸於作為無機黏合劑的六偏磷酸鈉20重量%水溶液，以100℃的空氣使其乾燥，使六偏磷酸鈉5重量%固定於片而得到前驅物片。
接著，使用蜂巢成形機，蜂巢成形用接著劑使用固體成分50%的聚乙酸乙烯酯乳液，將此前驅物片成形為格數15個/cm2的蜂巢(吸附元件前驅物)。但是，片的強度弱，因此在蜂巢形成時片的龜裂、斷裂顯眼，無法進行合適的蜂巢成形。
<比較例12>
使用濕式抄紙裝置，以成為基重75g/m2的重量，將作為吸附材A1的振實密度為0.54g/cm3且利用雷射解析之平均粒徑為3.2μm的ZSM-5(MFI)沸石15重量%、作為吸附材A2的振實密度為0.36g/cm3且從SEM影像解析算出之平均粒徑為1.3μm的Y型(FAU)沸石60重量%、作為耐熱性有機成分的紙漿狀及短纖維狀聚芳醯胺纖維(耐熱性有機成分：B-1)17重量%、及作為熱分解性有機黏合劑的PVA(低溫熱分解性有機成分：B-2)8重量%作成片狀物。
接著，使用蜂巢成形機，蜂巢成形用接著劑使用固體成分50%的聚乙酸乙烯酯乳液，將此前驅物片成形為格數15個/cm2的蜂巢(吸附元件前驅物)。但是，片的強度弱，因此在蜂巢形成時片的龜裂、斷裂顯眼，無法進行合適的蜂巢成形。
<比較例13>
使用濕式抄紙裝置，以成為基重75g/m2的重量，將作為吸附材A1的振實密度為0.34g/cm3且從SEM影像解析算出之平均粒徑為0.7μm的Y型(FAU)沸石75重量%、作為耐熱性有機 成分的紙漿狀及短纖維狀聚芳醯胺纖維(耐熱性有機成分：B-1)17重量%、及作為熱分解性有機黏合劑的PVA(低溫熱分解性有機成分：B-2)8重量%作成片狀物。
接著，將此片狀物含浸於作為無機黏合劑的六偏磷酸鈉20重量%水溶液，以100℃的空氣使其乾燥，使六偏磷酸鈉5重量%固定於片而得到前驅物片。之後，以燒製爐，在空氣中、400℃下進行熱處理約3分鐘，得到吸附片。
接著，使用蜂巢成形機，蜂巢成形用接著劑使用固體成分50%的聚乙酸乙烯酯乳液，將此前驅物片成形為格數15個/cm2的蜂巢(吸附元件前驅物)。但是，片的強度弱，因此在蜂巢形成時片的龜裂、斷裂顯眼，無法進行合適的蜂巢成形。
本實施形態的吸附元件具有至少一種以上的吸附材，吸附材係以兼顧吸附元件的強度與吸附材的高含有重量比率的方式，適切地設定從吸附材的容積密度及粒徑所算出的吸附元件中所含的總粒子數，以熔點或熱分解溫度為300℃以上的有機成分、熱分解溫度小於300℃的有機成分、及無機黏合劑作為骨架材料，藉此而作為吸附元件的柔軟性、強度優異，又，吸附材的含有重量比率極高而吸附性能優異。
如以上說明，吸附元件的強度因吸附元件中所含的吸附材粒子的總數而明確有差異，藉由將粒子的總數設為8.0×1012個以下，能夠得到實用性上具有充分強度的吸附元件。
應該理解的是，本次所揭示的實施形態在全部之點上皆為例示而非限制性者。本發明的範圍係藉由申請專利範圍來表示，而非上述的說明內容，且意在包含與申請專利範圍均等的意思及在範圍內的全部變更。

Claims (15)

  1. 一種吸附片，其係包含至少一種以上的吸附材(Ax：x=1、2、3...n)的吸附片，若將前述吸附材(Ax)的振實密度設為Axa，將假設吸附材粒子為球狀時從吸附材粒子的平均粒徑算出的球體積設為Axb，將該吸附片中所含的前述吸附材的重量比率(%)設為Axc，則該吸附片每1g所含的平均粒子數Axd係藉由以下的式1表示， Axd=(1/ Axa)×(1/ Axb)×( Axc/100)(個/ g)．．．式1；該吸附片每1g所含的至少一種以上的前述吸附材(Ax)的總平均粒子數係藉由以下的式2表示，
    Figure 108119198-A0202-13-0001-8
     (
    Figure 108119198-A0202-13-0001-29
    Axd係該吸附片每1g所含的至少一種以上的吸附材( Ax)的總平均粒子數)；該吸附片的比拉伸強度係2N．m/g以上。
  2. 如請求項1的吸附片，其中該吸附片中所含的至少一種以上的前述吸附材(Ax)的合計比率，係該吸附片的40重量%以上。
  3. 如請求項1的吸附片，其中前述吸附材(Ax)的振實密度係0.1g/cm 3以上。
  4. 如請求項1的吸附片，其中前述吸附材(Ax)係沸石。
  5. 一種吸附片之製造方法，其係包含至少一種以上的吸附材(Ax：x=1、2、3...n)的吸附片之製造方法， 若將前述吸附材(Ax)的振實密度設為Axa，將假設吸附材粒子為球狀時從吸附材粒子的平均粒徑算出的球體積設為Axb，將吸附片中所含的前述吸附材的重量比率(%)設為Axc，則該吸附片每1g所含的平均粒子數Axd係藉由以下的式1表示， Axd=(1/ Axa)×(1/ Axb)×( Axc/100)(個/ g)．．．式1；該吸附片每1g所含的至少一種以上的前述吸附材(Ax)的總平均粒子數係藉由以下的式2表示，
    Figure 108119198-A0202-13-0002-9
     (
    Figure 108119198-A0202-13-0002-30
    Axd係該吸附片每1g所含的至少一種以上的吸附材( Ax)的總平均粒子數)；該吸附片的比拉伸強度係2N．m/g以上。
  6. 如請求項5的吸附片之製造方法，其中除了前述吸附材(Ax)外，還包含熔點或熱分解溫度為300℃以上的有機纖維(B-1)、及熱分解溫度小於300℃的有機成分(B-2)。
  7. 如請求項6的吸附片之製造方法，其中前述有機纖維係從聚芳醯胺系聚合物、苯并咪唑系聚合物、苯并
    Figure 108119198-A0202-13-0002-31
    唑系聚合物、聚醯亞胺系聚合物所選出的至少一種聚合物。
  8. 如請求項6或請求項7的吸附片之製造方法，其中前述有機成分係從聚乙烯醇系聚合物、聚丙烯腈系聚合物、聚乙烯吡咯啶酮系聚合物所選出的至少一種。
  9. 一種吸附元件，其係使用吸附片(吸附元件前驅物)的蜂巢狀構造的吸附元件，該吸附片包含至少一種以上的吸附材(Ax：x=1、2、3...n)且具有大量的空氣通道， 若將前述吸附材(Ax)的振實密度設為Axa，將假設吸附材粒子為球狀時從吸附材粒子的平均粒徑算出的球體積設為Axb，將前述吸附片中所含的前述吸附材(Ax)的重量比率(%)設為Axc，則前述吸附片每1g所含的平均粒子數Axd係藉由以下的式1表示， Axd=(1/ Axa)×(1/ Axb)×( Axc/100)(個/ g)．．．式1；該吸附片每1g所含的至少一種以上的前述吸附材(Ax)的總平均粒子數係藉由以下的式5表示，
    Figure 108119198-A0202-13-0003-10
     (
    Figure 108119198-A0202-13-0003-32
    Axd係該吸附片每1g所含的至少一種以上的吸附材( Ax)的總平均粒子數)；該吸附元件的平面壓縮強度係3kPa以上。
  10. 如請求項9的吸附元件，其中前述吸附片具有纖維作為骨架材料。
  11. 如請求項9的吸附元件，其中前述吸附片係厚度為0.16mm~0.25mm。
  12. 如請求項9的吸附元件，其中前述蜂巢狀構造具有格數30/cm 2~70/cm 2。
  13. 如請求項9的吸附元件，其中前述吸附元件中所含的至少一種以上的前述吸附材(Ax)的合計比率係前述吸附元件的40重量%以上。
  14. 如請求項9的吸附元件，其中前述吸附材(Ax)的振實密度係0.1g/cm 3以上。
  15. 如請求項9的吸附元件，其中前述吸附材(Ax)係沸石。
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