WO2005061102A1 - 吸着材とその製造方法及び製造装置 - Google Patents

吸着材とその製造方法及び製造装置 Download PDF

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Definitions

  • Adsorbent its manufacturing method and manufacturing apparatus
  • the present invention relates to a structure, a manufacturing method, and a manufacturing apparatus of an adsorbent for adsorbing and removing impurities such as dust and odorous foreign molecules mixed in a fluid such as water or air.
  • the adsorbent in the present invention refers to an impurity such as dust or odorous foreign molecules mixed in a fluid such as water or air using the interfacial physical properties of a substance. It is a general term for substances that are absorbed and removed.Uses include medical purposes such as deodorization, purification and prevention of decay of fluids such as water and air, decolorization of sugar, and removal of toxic substances from the human body. It has been used for some time. Currently, the most widely used raw materials are porous carbonaceous materials such as charcoal and animal charcoal, and natural mineral materials such as activated clay, and other natural materials such as titanium dioxide, alumina, silica, and synthetic materials. Synthetic inorganic materials such as zeolite are used.
  • the form of use is generally used in the form of powder, granules, or pellets.
  • Such an adsorbent can be covered with a bag of air permeable sheet and placed in the place to be purified, or it can be used in the bag. From above, it is housed in a grid-like protective case provided with a number of ventilation holes of a shape more suitable for the installation location, and it is formed, for example, in a refrigerator, in a water tank, or near a water tap. It is installed and used in irrigation canals.
  • fibrous activated carbon and the like are used in forms such as felts and mats, and in any case, they are often used in various shapes suitable for the purpose of use using containers and carriers.
  • Non-Patent Document 1 Revised Sixth Edition Chemical Industry Handbook P692-P696, edited by The Chemical Industry Association of Japan, Issued by Nobuo Suzuki, Issued by Maruzen Co., Ltd., Issued February 25, 1999 Patent Document 1: JP 2002-2002 219324
  • Patent Document 2 JP 2003-33426
  • the conventional adsorbents described above are inconvenient to use as they are because they are in the form of powder, granules, and pellets.
  • containers and carriers such as protective cases are used.
  • the installation place and structure must be considered so as not to be annoying because the external appearance is not aesthetic.
  • a protective bag is still required, and filtration means must be installed!
  • the problem to be solved by the present invention is to solve such problems of the prior art.
  • the present invention is porous, has adsorptivity, and has a fluid passage. It is an object of the present invention to provide an adsorbent which has a constant shape and has excellent shape workability and appearance, and a method and apparatus for manufacturing the same.
  • the surrounding wall 12 also has a porous adsorptive substance power, and the minute wall surrounded by the surrounding wall 12 has A large number of cylindrical fluid passages 11 are formed in the vertical, horizontal, and diagonal directions and are densely parallel to form a block.
  • the fine cylindrical fluid passage here is not particularly limited, but the diameter or width of the passage is about 0.8 to 5 mm, preferably about 0.8 to 3 mm.
  • the thickness of the wall that defines the wall is about 0.15 to lmm, preferably about 0.2 to 0.8 mm.
  • the extruder 2 has an extruding nozzle 2n at the tip end which is surrounded by the peripheral wall 34 and is connected to the peripheral wall 34 by the raw material.
  • a thin and long pin 31 having the same cross-sectional shape as the fine tubular fluid passage 11 of the adsorbent 1 A large number of dies 3 are planted in parallel and separated by 32, and a mixture of carbonaceous material powder and inorganic material powder, or a mixture of inorganic material powder and A step of continuously pushing a certain mixture 13 from the extruder 2 into the gap 32 of the pin 31 through the raw material conduction bypass 35 of the mold 3, and a mark of the pin 31 is formed at the exit of the mold 3 by a fluid passage.
  • the adsorbent production apparatus is, as described in claim 6, attached to a tip of a hopper 2h for supplying a raw material of the adsorbent and an extruding nozzle 2n of the extruder 2.
  • a substrate 33 surrounded by the peripheral wall 34 and held so as to form a raw material conduction detour 35 with the peripheral wall 34 has a thin and long cross-section having the same cross-sectional shape as the minute cylindrical fluid passage 11 of the adsorbent 1.
  • An extruder 2 having a plurality of dies 3 in which pins 31 are planted with a small gap 32 therebetween, and a non-hardened material comprising a peripheral wall 12 and a fluid passage 11 discharged from the dies 3.
  • the adsorbent of the present invention uses an extruder having a normal structure, and the molding section has a thin and fine cross section having the same cross-sectional shape as the minute fluid passage of the adsorbent.
  • a fluid mixture obtained by mixing and kneading the raw material powder of the adsorbent with water is pressed into the gap between the pins. Since the obtained uncured product is manufactured by drying and solidifying the obtained uncured product or by sintering it, the obtained adsorbent is a ceramic-like substance, so it is solid and porous and fine.
  • the surface area in contact with the fluid per unit volume is extremely large.Furthermore, by adjusting the dimensions of the fluid passage and the particle size and material of the raw material, the fluid resistance and the adsorption capacity of the adsorbed material are adjusted. Can be set to an appropriate value with good reproducibility.
  • a large number of regular and minute fluid passages are formed, it is used as an adsorbent for the conversion of large amounts of water and air. It performs a great function.
  • the obtained adsorbent can be easily processed into an arbitrary shape by cutting, etc., and can be easily finished to an arbitrary shape and size. Therefore, it has a feature that can be used for a wide range of applications.
  • the special mold of the present invention is attached to a normal extruder, and continuous production can be performed by the same method as in extrusion molding. If it can be manufactured at low cost, it also has an effect.
  • An extruder 2 may be an ordinary screw-type extruder (etastruder). In this case, if a horizontal extruder such as that shown in Fig. 7 is used, it may be deformed by its own weight when removing the uncured product 14 depending on the fluidity of the mixture 13.
  • a horizontal extruder such as that shown in Fig. 7
  • it may be deformed by its own weight when removing the uncured product 14 depending on the fluidity of the mixture 13.
  • the mold 3 includes a large number of thin and long pins 31, a base 33, a peripheral wall 34, and a base support 36, and a large number of pins are surrounded by the peripheral wall 34.
  • the cross-sectional shape of the pin 31 may be any shape such as a square, a rectangle, a circle, a triangle, and a trapezoid!
  • the fluid passage 11 has a square cross section in order to increase the surface area, but if it has a circular cross section or a triangular cross section as in a modified example, the pressure resistance of the mixture 13 can be changed or the adsorbent can be seen clearly.
  • the effective volume related to the adsorption capacity can be changed with respect to the volume.
  • the base 33 may be fixed so that the raw material conduction detour 35 has a constant conduction area with respect to the peripheral wall 34.However, the base 33 is movable vertically in a vertical direction from the base support portion 36 of the peripheral wall 34 via the support column 37. The efficiency of the extrusion molding can be adjusted by changing the conduction area according to the fluidity of the kneaded mixture 13 while holding and holding it.
  • the adsorbent is composed of raw material carbonaceous material powder such as charcoal, animal charcoal, and bamboo charcoal, and natural or synthetic inorganic powder such as activated clay, clay, cement, mortar, alumina, silica, and zeolite.
  • natural glue such as cloth laver and starch glue and water for mixing to form a mixture are used as a binder.
  • carbonaceous material powder 70 - 9 0 wt 0/0, inorganic material powder 5-10 weight 0/0, the range funori, heaven Shikanori 5- 10 wt%, such as starch paste as Noinda Are preferred. Kneading water is 8-25 weight % Is required.
  • the raw materials are mixed according to a predetermined distribution, supplied from a hopper 2h of the extruder 2, kneaded, and transferred as a mixture 13 to a nozzle 2n.
  • the transferred mixture 13 is pressed into the inside of the peripheral wall 34 from the raw material conduction bypass 35 formed around the base 33, and is filled into the gap 32 between the planted pins 31, and is pressed by the pressure of the extruder 2. It moves along the inner surface of the peripheral wall 34 and the pin 31 toward the exit. When it comes out of the outlet, it has the same outer shape as the inner surface of the peripheral wall 34, and the trace that has escaped from the pin 31 is taken out as an uncured product 14 having a structure similar to the honeycomb remaining as the fluid passage 11 .
  • the uncured product 14 becomes the adsorbent 1 through a drying step, or after drying, through a sintering step.
  • the sintering temperature in the sintering process is about 600 to 800 ° C, which is lower than the sintering temperature of the raw coal when the carbonaceous material is the main material in the adsorbent 1. Also, when the sintering temperature is 1000-1200 ° C, which is higher than the firing temperature of the charcoal, the appearance and properties of pumice similar to pumice with a large porosity inside are reduced because the carbonaceous material is lost and only the inorganic material is covered. Adsorbent 1 having water resistance can be obtained.
  • the charcoal itself can be eliminated at lower temperature by using charcoal baked at 500-600 ° C.
  • the raw material is manufactured only as an inorganic material without mixing a carbonaceous material, it is possible to obtain a water-resistant adsorbent 1 having the appearance and properties similar to a mechanically robust unglazed earthenware.
  • the adsorbent 1 having a metallic appearance can be manufactured by using a raw material in which copper powder is mixed with a carbon powder and an inorganic material together with a copper powder in an amount of 20 to 40% by weight.
  • the obtained adsorbent 1 emits an unusually glossy luster, which is rare in the past.
  • adsorbent 1 having a color sensation can be obtained by mixing a pigment with raw materials.
  • the adsorbent 1 of the present invention has uses as described below. That is, (1) For example, it can be put into a water purification tank or a water storage tank of an apartment or the like to purify and activate water, thereby contributing to the prevention of decay. It can also be cut into small dimensions and placed in a basin or vase to achieve the same effect and extend the life of ikebana. (2) For example, a trap 5 is provided in a running water channel such as a tap of a water tap or in a pipe leading to the tap and is loaded inside or placed in a detachable water purifier, and drinking water is filtered to give off-odor and contamination. Remove objects. (3) In air, it can be used as a cooler filter or a filter for engine exhaust.
  • FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing an external structure of the adsorbent of the first embodiment
  • FIGS. 2 and 3 show external structures of a modified example of the first embodiment and other modified examples, respectively.
  • It is a partially cutaway perspective view.
  • FIGS. 4 to 6 are a partially cutaway perspective view, a plan view, and a half sectional side view of a mold for manufacturing the adsorbent of the first embodiment, respectively.
  • FIG. 7 shows a manufacturing apparatus for manufacturing the adsorbent of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic explanatory view showing a manufacturing apparatus having another structure.
  • FIG. 9 is a structural explanatory sectional view showing a usage example of the adsorbent of the present invention
  • FIG. 10 is a perspective view showing another usage example of the same.
  • the first embodiment shown in FIG. 1 is the adsorbent described in claim 1 and corresponds to the first invention.
  • the cross section of the fluid passage 11 shown in this embodiment is square, and the surrounding wall 12 is made by weight, and 85% of charcoal powder, 7.5% of clay, and 7.5% of natural paste are mixed, and 8% of the whole mixture is mixed. — 15% water is kneaded and kneaded by the extruder 2, and the mixture 13 is pressed into the mold 3 from the nozzle 2n of the extruder and molded.
  • the shape of the adsorbent extruded from the mold 3 was added and the uncured product 14 remaining plastic was dried and sintered at 600 ° C to obtain an adsorbent.
  • One side of the square cross section of the fluid passage 11 of the adsorbent is about 1 mm, and the thickness of the partition wall 12 between the adjacent fluid passages 11 is about 0.2 mm.
  • the fluid passage 11 has a circular cross section.
  • the diameter of the circle is 1.2 mm.
  • the sectional shape of the fluid passage 11 is triangular.
  • the length of one side of the triangle is 1.5 mm.
  • the adsorbent of the first embodiment is positive While the area of contact with the fluid is large in a rectangular cross section, these variations have the same apparent volume, but the proportion of the substantial part of the surrounding wall contributing to adsorption changes.
  • the press-fit resistance can be changed by slightly widening the average size of the gap 32.
  • Fig. 9 shows an example in which the adsorbent of the first embodiment was used in a water purifier. This is a water purifier that has a trap 5 in the water discharge passage near the tap for water and contains a cylindrically shaped adsorbent 1 inside.
  • the adsorbent of the second embodiment uses the same manufacturing method and raw materials as those of the first embodiment or reduces the amount of carbonaceous powder, and sinters at 1200 ° C in a sintering step after molding. It is assumed that the carbonaceous powder is burned to leave only inorganic materials such as clay. The adsorbent obtained in this manner becomes an extremely porous adsorbent having a structure similar to pumice. Compared with the adsorbent of the first embodiment, the color is almost colorless and can be used for decoration by coloring with an inorganic pigment or metal powder.
  • the second embodiment has a much larger adsorption capacity than the adsorbent obtained by sintering using only an inorganic material without first mixing a carbonaceous material as an achromatic adsorbent.
  • Fig. 10 shows an example of using the adsorbent of the second embodiment.
  • the adsorbent 1 is processed into a plate shape with a thick wall to form a part of the wall surface 6 of the house, and the indoor air purification and decoration are also used.
  • FIG. 7 shows a schematic structure of a manufacturing apparatus for performing the method for manufacturing an adsorbent according to the second invention.
  • a die 3 is attached to an extrusion nozzle 2n at the tip of a screw type extruder 2 provided with a hopper 2h for supplying a raw material of an adsorbent.
  • the mold 3 is mounted inside the peripheral wall 34 on a base support portion 36 of the peripheral wall 34 by a column 37 so as to be movable in the retracting direction.
  • a large number of pins 31 having the same cross-sectional shape as the cylindrical fluid passage 11 of the adsorbent 1 are spaced apart from each other by a slight gap 32 on a substrate 33 on which a raw material conducting bypass 35 is formed.
  • a mixture of the carbonaceous material powder and the inorganic material powder, or a raw material such as a binder and water from the inorganic material powder is supplied from the hopper 2h and kneaded and kneaded to form a fluid mixture 13.
  • the fluid mixture 13 extruded from the extrusion nozzle 2n Is continuously pushed into the gap 32 between the pins 31 through the material conduction bypass 35, and at the outlet of the mold 3, the trace of the pins 31 is taken out as the uncured product 14 of the peripheral wall 12 remaining as the fluid passage 11.
  • Reference numeral 4 denotes a sintering facility for drying or sintering the uncured product 14.
  • FIG. 8 shows a modification of the manufacturing apparatus shown in FIG. 7, in which the extruder 2 and the mold 3 are arranged vertically to form a vertical structure, and the mixture 13 is extruded downward. is there.
  • the adsorbent of the present invention has a structure in which a large number of fluid passages are formed by a porous adsorbent, so that the adsorbent has a large odor and toxic gas adsorption property, a large gas and water purification ability, and has a large adsorbent property. Since the main body has a shape retaining ability and an excellent color sensation, it can be more easily applied to a wide range of applications than conventional adsorbents. Also, as for the manufacturing method and manufacturing equipment, only the dedicated nozzle part is used, and all the other equipment such as the extruder can be of normal structure. Since it is manufactured continuously and efficiently, the production cost does not increase significantly, so that the possibility of use in a wide range of industrial fields is great.
  • FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing an external structure of an adsorbent of a first embodiment.
  • FIG. 2 is a partially cutaway perspective view showing the external structure of a modification.
  • FIG. 3 is a partially cutaway perspective view showing an appearance structure of another modified example of the embodiment.
  • FIG. 4 is a partially cutaway perspective view of a mold for producing the adsorbent of the first embodiment.
  • FIG. 5 is a plan view of the same.
  • FIG. 6 is a side half sectional view of the same.
  • FIG. 7 is a schematic explanatory view showing a production apparatus for producing the adsorbent of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic explanatory view showing a manufacturing apparatus having another structure.
  • FIG. 9 is a structural explanatory sectional view showing a usage example of the adsorbent.
  • FIG. 10 is a perspective view showing another example of use. Explanation of reference numerals

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Abstract

【課題】　通常の押し出し成形手段により、優れた吸着性能と、形状加工性及び外観を保有している吸着材とその製造方法並びに製造装置を提供すること。 【解決手段】　押出機２の押出口部に、周壁３４で囲まれ且つ周壁３４に対し原材料導通迂回路３５を隔てて保持された基板３３に、吸着材１の流体通路１１と同一の断面形状を有するピン３１が、相互に僅かの隙間３２を隔てて多数立植された金型３が取り付けられ、炭素質材料粉末と無機質材料粉末とをバインダーと水とで混和練成した流動性のある混合物１３をピン３１の隙間３２に連続して押し込み、ピン３１の跡が流体通路１１として残る周囲壁１２の未硬化製品１４を得る。該未硬化製品１４を乾燥、又は焼結して、周囲壁１２が多孔質の吸着性物質からなる筒状の流体通路１１が多数、密に形成されて一塊となった吸着材を得る。

Description

明 細 書
吸着材とその製造方法及び製造装置
技術分野
[0001] この発明は、例えば、水や空気等の流体中に混和している塵、臭気性異分子等の 不純物を吸着させて除去する吸着材の構造並びに製造方法及び製造装置に関する 背景技術
[0002] 本発明にいうところの吸着材とは、物質の界面物理ィ匕学的性質を利用して水や空 気等の流体中に混和している塵埃や、臭気性異分子等の不純物を吸着させて除去 する物質の総称であって、用途としては、水や空気などの流体の脱臭、浄化及び腐 敗防止、砂糖の脱色等、又、人体内からの毒物の除去等の医事にも従来から利用さ れている。現在原材料として最も多用されているのは、天然材料としては木炭、獣炭 等の多孔性の炭素質材料と、活性白土等天然鉱物質材料があり、その他、二酸化チ タン、アルミナ、シリカ、合成ゼォライトのような合成無機質材料が用いられている。使 用形態としては、一般には粉末、顆粒状、ペレット状で使用されるが、この様な吸着 材は通気性を有するシートの袋で覆って浄化すべき場所に配置したり、或いはその 袋の上から更に設置場所に適した形状とした通気穴を多数設けた格子状の保護ケ ースに収納して、例えば冷蔵庫の中、又は水槽中、或いは水道の蛇口付近に形成し た浄ィ匕用水路部等に設置して用いている。その他に繊維状活性炭等はフェルト、マ ットの様な形態で使用されるが、何れの場合も容器や担体を利用して使用目的に適 した種々の形状で使用されることが多い。
非特許文献 1 :改訂六版 化学工業便覧 P692-P696、編者 社団法人化学工業会、 発行者 鈴木信夫、 発行所 丸善株式会社、 発行日 平成 11年 2月 25日 特許文献 1：特開 2002-219324
特許文献 2：特開 2003— 33426
[0003] し力しながら、上述した従来の吸着材は、粉末、顆粒状、ペレット状となっているの でそのままでは使用に不便であり、使用に際しては保護ケースの様な容器や担体を 必要とし、そのための費用を要すると共に、外観が美的でないため目障りとならない ように設置場所や構造に対して配慮しなければならない問題があった。又、浄水槽に 投入して大規模に使用する場合にもやはり保護袋を必要とし、更に濾過手段を設置 しなければならな!/ヽと ヽぅ問題があった。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] 本発明が解決しょうとする課題は、この様な従来技術の有する諸問題を解消する事 であって、本発明は、多孔質であって吸着性を有し、流体の通路を具備していて一 定形状を自己保持すると共に、優れた形状加工性及び外観を保有している吸着材と その製造方法並びに製造装置とを提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0005] 上記目的を達成するための第 1発明である吸着材は、請求項 1に記載のように、周 囲壁 12が多孔質の吸着性物質力もなり、該周囲壁 12に囲まれた微小な筒状の流体 通路 11が縦、横、斜め方向に多数、密に平行して形成されて一塊となっている構成 を有する。ここでいう微小な筒状の流体通路とは特に限定されるものではないが、通 路の径、若しくは幅が 0. 8— 5mm程度、好ましくは 0. 8— 3mm程度のもので、この 通路を区画する壁の厚さは 0. 15— lmm程度、好ましくは 0. 2-0. 8mm程度のも のをいう。
[0006] 第 2発明である吸着材の製造方法は、請求項 5に記載のように、押出機 2の押し出 し用ノズル 2nの先端に、周壁 34で囲まれ且つ周壁 34に対し原材料導通迂回路 35 を形成するように保持されて ヽる基板 33に、吸着材 1の微小な筒状の流体通路 11と 同一の断面形状を有する細くて長!、ピン 31が、相互に僅かの隙間 32を隔てて平行 に多数立植されている金型 3が取り付けられており、炭素質材料粉末と無機質材料 粉末との混合物、又は無機質材料粉末をバインダーと水とで混和練成した流動性の ある混合物 13を、押出機 2から金型 3の原材料導通迂回路 35を通じてピン 31の隙 間 32に連続して押し込む工程と、金型 3の出口に於いて前記ピン 31の跡が流体通 路 11として残存する周囲壁 12の未硬化製品 14を得る工程と、該未硬化製品 14を乾 燥させて、若しくは乾燥した後に焼結して吸着材 1とする工程とからなる。 [0007] 第 3発明である吸着材の製造装置は、請求項 6に記載のように、 吸着材の原材料 を供給するホッパー 2hと、押出機 2の押し出し用ノズル 2nの先端に取り付けられた、 周壁 34で囲まれ且つ周壁 34に対し原材料導通迂回路 35を形成するように保持され ている基板 33に、吸着材 1の微小な筒状の流体通路 11と同一の断面形状を有する 細くて長いピン 31が、相互に僅かの隙間 32を隔てて多数立植されている金型 3とを 具備する押出機 2と、金型 3から吐出された周囲壁 12と流体通路 11とからなる未硬 化製品 14を乾燥して固化若しくは乾燥させた後に焼結する設備 4とからなる。
発明の効果
[0008] 以上の説明から既に明らかなように、本発明の吸着材は、通常構造の押出機を使 用し、成形部には吸着材の微小な流体通路と同一の断面形状を有する細くて長いピ ンが僅かの隙間を隔てて多数立植されている極めて特殊な金型を使用し、吸着材の 原材料粉末を水で混和練成した流動性のある混合物をピンの隙間に圧入して得た 未硬化製品を乾燥固化させた物又はそれを焼結することによって製造されるので、 得られた吸着材はセラミック類似の物体であるから堅固であり、且つ、多孔質であつ て微小な多数の流体通路空間を有するので単位体積あたりの流体と接する表面積 が極めて大きぐしかも流体通路の寸法と原材料の粒度や材質とを調整する事によつ て、流体抵抗や被吸着物の吸着能力を適宜の値に再現性良く設定する事ができると いう特徴を有し、特に、規則的な微小な多数の流体通路が形成されているので、大 量の水や空気の净化用の吸着材として净化ゃ腐敗防止に優れた據過装置として大 きな機能を発揮する。又、得られた吸着材は切断等により任意形状への加工が容易 であって、任意の形状寸法に容易に仕上げることが可能であり、低密度であるから軽 量で扱いやすいことと相俟って広範囲な用途に使用し得る特徴を有する。その上に 原材料に顔料や銅'アルミ等の金属粉末を混和することによって色彩的にも優れた 外観のものが得られるので、薄板状にカ卩ェしたものを住宅の壁面の一部にそのまま 貼り付けることによって、建材や接着剤から発生する有毒ガスを吸収して屋内の不健 康なガスを除去すると共に壁の一部をこの吸着材で形成する事によって壁に浄ィ匕性 をもたせ、同時に通気性、換気性、透光性を付与することも出来るという効果をも有 する。更に、加工用途に拘わらず原材料に銅やアルミ等の金属粉末を混和すること によって、人体に有害な磁気 ·電磁波を防止することもできる。
[0009] 製造方法についても、通常の押出機に本発明の特殊な金型を取り付けて、押出成 形と同じ手法により連続的に製造できるので、製造経費が一般の押し出し成形品と 同程度で済み、安価に製造できると 、う効果をも有するものである。
発明を実施するための最良の形態
[0010] 本発明の実施態様を図面を参照して説明すると、押出機 2は通常のスクリュー型の 押出機 (エタストリューダ）を使用すればよい。この場合、図 7に示したような水平型の 押出機を使用すれば混合物 13の流動性によっては、未硬化製品 14を取り出すとき 自重で変形することがあることを考慮して、形状維持のための周壁 34の長さを調整し たり、乾燥を速めることを考える。また、図 8に示したような垂直押出機を使用して製造 することも出来る。金型 3は、図 5及び図 6に示したように、多数の細くて長いピン 31と 基盤 33と周壁 34及び基盤支持部 36とからなり、周壁 34で囲まれた内部に多数のピ ン 31が微細な隙間 32を隔てて基盤 33に立植されており、周壁 34と基盤 33との間に は流動性のある混合物 13が圧入される原材料導通迂回路 35が形成されている。ピ ン 31の断面形状は正方形、長方形、円形、三角形、台形等、どのような形状であつ てもよ!、。実施例では流体通路 11の表面積を大きくするために正方形断面としてあ るが、変形例のごとく円形断面又は三角形断面とすれば混合物 13の圧入抵抗に変 化を与えたり吸着材の見力けの体積に対して吸着能力に関与する実効的な体積を 変化させることができる。基盤 33は、周壁 34に対して原材料導通迂回路 35が一定 導通面積であるように固定されていても良いが、周壁 34の基盤支持部 36から支柱 3 7を介して上下方向に可動式に取り付けて保持し、混練された混合物 13の流動性に 応じて導通面積を変えることにより、押し出し成形の能率を調整することが出来る。
[0011] 吸着材は、原材料として木炭、獣炭、竹炭等の炭素質材料粉末と、活性白土、粘 土、セメント、モルタル、アルミナ、シリカ、ゼォライト等の天然若しくは合成物質の無 機質材料粉末と、これにバインダーとして布海苔、澱粉糊等の天然糊と、混合物とす るための混鍊用の水とを使用する。一般的な材料の配分は、炭素質材料粉末 70— 9 0重量0 /0、無機質材料粉末 5— 10重量0 /0、ノインダーとして布海苔、澱粉糊等の天 然糊 5— 10重量％の範囲で混合した素材が好ましい。また、混練用水は 8— 25重量 %程度が必要である。
[0012] 上記原材料は所定の配分に従って混合し、押出機 2のホッパー 2hから供給して混 練され混合物 13となってノズル 2nに移送される。移送された混合物 13は基盤 33の まわりに形成されている原材料導通迂回路 35から周壁 34の内部に圧入され、立植 されたピン 31の隙間 32の内部に充填され、押出機 2の圧力によって周壁 34の内面 とピン 31に沿って出口に向力つて移動する。そして出口から出たときは、周壁 34の 内面と同一の外形を持ち、ピン 31から抜け去った跡が流体通路 11として残されてい る蜂の巣に類似した構造の未硬化製品 14となって取り出される。
[0013] 未硬化製品 14は乾燥工程を経て、或いは乾燥後に焼結工程を経て吸着材 1となる 。焼結工程に於ける焼結温度は、吸着材 1における素材中、炭素質材料が主体とな る場合は素材炭の焼成温度より低温の約 600— 800°Cで焼く。又、焼結温度を素材 炭の焼成温度より高温の 1000— 1200°Cとすると、炭素質材料が消失されて無機質 材料のみカゝらなる、内部の気泡率の大きい軽石類似の外観、性質の耐水性を有する 吸着材 1を得ることが出来る。この場合、素材炭そのものを 500— 600°Cで焼いた炭 を使用することによって、より低温で消失させることができる。原材料に炭素質材料を 混合することなぐ無機質材料のみとして製造した場合は、機械的に堅牢な素焼きの 土器に類似した外観、性質で耐水性を有する吸着材 1を得ることが出来る。更に、原 材料に炭素質材料や無機質材料と共に銅粉を銅粉を 20— 40重量％混入した素材 を使用して、金属外観を備えた吸着材 1を製造することもできる。この場合、得られた 吸着材 1は従来には珍しい艷やかな光沢を放つ。又、原材料に顔料を混合すること によって色彩感覚を付与した吸着材 1を得ることが出来る。
[0014] 本発明の吸着材 1は、以下に述べるような使途を有する。即ち、（1)例えばマンション 等の浄水槽ゃ貯水槽に入れて水の浄化、活性化をはかり、腐敗防止に寄与させるこ とが出来る。又、小寸法に裁断して水盤や花瓶に入れて同様の効果を得て生け花の 寿命を延ばす効果をも得る。（2)例えば水道のコック等の流水路に、またはコックに至 る管内にトラップ 5を設けて内部に装填し或いは着脱式の浄水器内に配置して、飲料 水を濾過して異臭や夾雑物等を除去する。 (3)空気中に於いては、クーラーのフィル ターやエンジン排気のフィルタ一として使用し得る。（4)その他、任意の形状寸法に容 易に仕上げることが可能であることから、液体や気体の臭気の除去、夾雑物の除去、 分離、脱色等、従来の吸着材が使用されている箇所に、従来の吸着袋等の手段に 代えて広範囲に適用することが出来る。（5)同様に加工性が良いことから図 10に示し たように、壁の一部をこの吸着材とする事によって壁に浄化機能、通気性、換気性及 び透光性を付与することも可能である。又、顔料や銅'アルミ等の金属粉末の添加に よって色彩的感覚に優れたものが得られるので、薄板状に加工したものを住宅の壁 面の一部に貼り付けて装飾とすると共に磁気や電磁波を遮断し、建材や接着剤から 発生する有毒ガスや臭気を吸収して屋内の不健康なガスを除去させることも出来る。 実施例
[0015] 図 1は第 1実施例の吸着材の外観構造を示す一部切り欠き斜視図、図 2、図 3は夫 々第 1実施例の変形例、他の変形例の外観構造を示す一部切り欠き斜視図である。 図 4乃至図 6は夫々第 1実施例の吸着材を製造する金型の一部切り欠き斜視図、平 面図、側面半断面図、図 7は本発明の吸着材を製造する製造装置を示す概略説明 図、図 8は同、他の構造の製造装置を示す概略説明図である。又、図 9は本発明の 吸着材のー使用例を示す構造説明断面図、図 10は同、他の使用例を示す斜視図 である。
[0016] 図 1に示した第 1実施例は、請求項 1に記載され、第 1発明に該当する吸着材であ る。図 4乃至図 6に示す金型 3を使用し、図 7に示した製造装置により製造された吸着 材 1である。該実施例に示した流体通路 11の断面は正方形で、周囲壁 12は重量率 にして、木炭粉末 85%、粘土 7. 5%、天然糊 7. 5%を混合し、該混合物全体に 8— 15%の水分をカ卩えて押出機 2で混練し、混合物 13として押出機のノズル 2nから金型 3内に圧入して成形する。金型 3から押し出された吸着材としての形状が附加されて 塑性の残る未硬化製品 14を乾燥させ、 600°Cで焼結して吸着材を得た。この吸着材 の流体通路 11の正方形断面の一辺は約 1mmで、隣接する流体通路 11間の隔壁 1 2の厚さは約 0. 2mmである。
[0017] 図 2に示した変形例は流体通路 11の断面形状を円形としたものである。円形の径 は 1. 2mmである。又、図 3に示した他の変形例は流体通路 11の断面形状を三角形 としたものである。三角形の一辺の長さは 1. 5mmである。第 1実施例の吸着材が正 方形断面で流体と接触する面積が広いのに対し、これらの変形例は同じ見かけ上の 体積であっても、吸着に寄与する周囲壁の実体部の割合が変わる。更に製造時に混 練された原材料を金型 3のピン 31の隙間 32に圧入するときに、隙間 32の平均寸法 を僅かに広くすることによって圧入抵抗を変えることができる。この様な流体通路 11 の断面形状は他の異なる形状でもよぐ又、流体通路 11自体をもっと密に集合させ たり疎らなものとしても良いことはいうまでもない。図 9に第 1実施例の吸着材を浄水器 に使用した事例を示す。水道のコック近傍の水の吐出通路にトラップ 5を設け、内部 に円筒形状に成形した吸着材 1を収納した浄水器である。
[0018] 第 2実施例の吸着材は、製造方法並びに原材料は第 1実施例とほぼ同じか炭素質 粉末を少なくし、成形後の焼結工程に於いて 1200°Cで焼結して、炭素質粉末を燃 焼させて粘土等の無機質材料のみを残留させたものとする。このようにして得られた 吸着材は、極めて多孔質に富んだ軽石類似の組織を有する吸着材となる。第 1実施 例の吸着材と比較して、色彩が無色に近くて無機顔料や金属粉末で着色して装飾 兼用とすることが出来る。又、この第 2実施例は、同様に無彩色の吸着材として初め 力 炭素質材料を混合することなぐ無機質材料のみを用いて焼結して得た吸着材 よりもはるかに大きい吸着能力を有するものとなる。図 10に第 2実施例の吸着材の使 用例を示す。この使用例は吸着材 1を壁厚の板状に加工して住宅の壁面 6の一部を 形成させ、室内の空気浄化と装飾とを兼用させたものである。
[0019] 図 7に、第 2発明に該当する吸着材の製造方法を実施するための製造装置の概略 構造を示す。吸着材の原材料を供給するホッパー 2hを具備するスクリュー型の押出 機 2の先端部の押し出し用ノズル 2nに金型 3が取り付けられている。金型 3は、図 4、 図 5、図 6に示すように、周壁 34の内側に該周壁 34の基盤支持部 36に支柱 37によ つて出退方向に移動可能に取り付けられて周壁 34との間に原材料導通迂回路 35が 形成されている基板 33に、吸着材 1の筒状の流体通路 11と同一の断面形状を有す るピン 31が、相互に僅かの隙間 32を隔てて多数並立立植されている構造を有して いる。炭素質材料粉末と無機質材料粉末との混合物、又は無機質材料粉末をバイン ダ一と水等の原材料はホッパー 2hから供給され、混和練成されて流動性のある混合 物 13となる。押し出し用ノズル 2nから押し出された流動性のある混合物 13は、原材 料導通迂回路 35を通じてピン 31の隙間 32に連続して押し込まれ、金型 3の出口に 於いて前記ピン 31の跡が流体通路 11として残存する周囲壁 12の未硬化製品 14と して取り出される。 4は未硬化製品 14を乾燥若しくは焼結するための焼結設備である 。ピン 31が立植されている基板 33を、混合物 13の粘度又は流動性に対応させて、 支柱 37に沿って周壁 34に対し上下に移動させ、原材料導通迂回路 35の開口面積 を変化させて混合物 13の圧入を容易とすることが出来る。図 8は、図 7に示した製造 装置の変形例であって、押出機 2と金型 3を上下方向に配置して縦型構造とし、混合 物 13を押し出す向きを下方向としたものである。
産業上の利用可能性
[0020] 本発明の吸着材は、多孔性の吸着物質によって多数の流体通路が形成された構 造であるから臭気や有毒ガスの吸着性、気体や水の浄ィ匕能力が大きく且つ吸着材 本体で形状保持能力を有すると共に色彩感覚に優れたものとすることも出来るので、 従来の吸着材より簡便に広範囲な用途に適用されう得る。又、製造方法並びに製造 装置に関しても、専用のノズル部分を使用するのみで、押出機を初めとしその他の設 備は全て通常構造のものでよいので、設備費は過大となることなぐし力も、連続的に 能率よく製造されるので生産コストも多大なものとなることはないので、広範囲の産業 分野で利用される可能性は大き 、ものである。
図面の簡単な説明
[0021] [図 1]第 1実施例の吸着材の外観構造を示す一部切り欠き斜視図。
[図 2]同、変形例の外観構造を示す一部切り欠き斜視図。
[図 3]同、他の変形例の外観構造を示す一部切り欠き斜視図。
[図 4]第 1実施例の吸着材を製造する金型の一部切り欠き斜視図。
[図 5]同、平面図。
[図 6]同、側面半断面図。
[図 7]本発明の吸着材を製造する製造装置を示す概略説明図。
[図 8]同、他の構造の製造装置を示す概略説明図。
[図 9]同、吸着材のー使用例を示す構造説明断面図。
[図 10]同、他の使用例を示す斜視図である。 符号の説明
1 吸着材
11 流体通路
12 周囲壁
13 混合物
14 未硬化製品 2 押出機
2n ノズル
2h ホッパー
3 金型
31 ピン
32 隙間
33 基板
34 周壁
35 原材料導通迂回路
36 基盤支持部
37 支柱
4 固化焼結設備
5 卜ラップ
6 壁面

Claims

請求の範囲
[1] 周囲壁 (12)が多孔質の吸着性物質力もなり、該周囲壁 (12)に囲まれた微小な筒状 の流体通路 (11)が、縦、横、斜め方向に多数、密に平行して形成されて一塊となって いる吸着材。
[2] 周囲壁 (12)を形成する吸着性物質が、木炭、竹炭、獣炭等の炭素質材料粉末とセ メント、防水モルタル、白土、粘土等の無機質材料粉末との混合焼結体である請求 項 1記載の吸着材。
[3] 周囲壁 (12)を形成する吸着性物質が、木炭、竹炭、獣炭等の炭素質材料粉末とセ メント、防水モルタル、白土、粘土等の無機質材料粉末との混合物を焼成して炭素質 材料を焼尽した残りの無機質材料の焼結体である請求項 1記載の吸着材。
[4] 周囲壁 (12)を形成する吸着性物質が、セメント、防水モルタル、白土、粘土等の無 機質材料粉末の焼結体である請求項 1記載の吸着材。
[5] 押出機 (2)の押し出し用ノズル (2η)の先端に、周壁 (34)で囲まれ且つ周壁 (34)に対し 原材料導通迂回路 (35)を形成するように保持されている基板 (33)に、吸着材 (1)の微 小な筒状の流体通路 (11)と同一の断面形状を有する細くて長いピン (31)が、相互に 僅かの隙間 (32)を隔てて平行に多数立植されている金型 (3)が取り付けられており、 炭素質材料粉末と無機質材料粉末との混合物、又は無機質材料粉末をバインダー と水とで混和練成した流動性のある混合物 (13)を、押出機 (2)から金型 (3)の原材料導 通迂回路 (35)を通じてピン (31)の隙間 (32)に連続して押し込む工程と、金型 (3)の出口 に於いて前記ピン (31)の跡が流体通路 (11)として残存する周囲壁 (12)の未硬化製品 (14)を得る工程と、該未硬化製品 (14)を乾燥させて、若しくは乾燥させた後に焼結し て吸着材 (1)とする工程とからなる吸着材の製造方法。
[6] 吸着材の原材料を供給するホッパー (2h)と、押出機 (2)の押し出し用ノズル (2η)の先 端に取り付けられた、周壁 (34)で囲まれ且つ周壁 (34)に対し原材料導通迂回路 (35) を形成するように保持されている基板 (33)に、吸着材 (1)の微小な筒状の流体通路 (11)と同一の断面形状を有する細くて長いピン (31)が、相互に僅かの隙間 (32)を隔て て多数立植されている金型 (3)とを具備する押出機 (2)と、金型 (3)から吐出された周囲 壁 (12)の未硬化製品 (14)を乾燥させて固化若しくは乾燥させた後に焼結する設備 (4) とからなる吸着材の製造装置。
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