WO2019167975A1 - 空気清浄用活性炭シート - Google Patents

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activated carbon
sheet
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air cleaning
fiber
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博規 藤木
佳之 染谷
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ユニチカ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an activated carbon sheet, and more particularly, to an activated carbon sheet for air cleaning containing activated carbon, which is suitable for removing volatile organic compounds in an automobile interior or the like.
  • VOC volatile organic compounds
  • Deodorizing sheets that remove bad odors in such living environments are known.
  • a raw material stock solution in which activated carbon, a mixed paper, and a binder are uniformly dispersed in water is prepared, and a process for producing paper by producing paper and dissolving an aromatic amino acid or a salt of an aromatic amino acid in a solvent, Impregnating and attaching the activated carbon sheet to the activated carbon sheet so that the amount of the aromatic amino acid or aromatic amino acid salt added is in the range of 0.1 to 30% by weight, and drying the activated carbon sheet impregnated with the solution.
  • a deodorizing sheet manufactured by a manufacturing method is known (for example, see Patent Document 1).
  • the sheet is excellent in odor removal performance by lower aldehydes such as acetaldehyde, and is said to show a remarkable effect in removing a sweet unpleasant odor caused by tobacco, which has been difficult with conventional deodorizers.
  • the sheet disclosed in Patent Document 1 may have insufficient adsorption performance for VOC, particularly toluene. Further, the present inventor has found that when used in a passenger compartment of an automobile or the like, in addition to toluene adsorption performance, it is necessary to have excellent flame retardancy. However, as a result of studies by the present inventors, it has been found that the sheet disclosed in Patent Document 1 may be inferior in flame retardancy.
  • an object of the present invention is to provide a sheet that solves the above problems and is excellent in toluene adsorption performance and flame retardancy.
  • the mass ratio and pore volume of the activated carbon in the sheet decrease, and the toluene adsorption performance of the sheet decreases. That is, the toluene adsorption performance of the sheet and the flame retardancy performance of the sheet were in a trade-off relationship in which, if one improved, the other decreased.
  • activated carbon fiber can impart flame retardancy, and by incorporating this as a flame retardant component, the above-mentioned toluene adsorption performance and flame retardancy performance are improved. I found out that I could achieve both. That is, by containing activated carbon fiber as a flame retardant component, activated carbon fiber itself also has toluene adsorption performance, so that the reduction in toluene adsorption performance due to the inclusion of flame retardant components as described above can be suppressed as much as possible. It was learned that both the toluene adsorption performance and the flame retardancy can be achieved. The present invention has been completed through further studies.
  • this invention provides the invention of the aspect hung up below.
  • Item 1 An activated carbon sheet containing activated carbon fiber, granular or powdered activated carbon, and fibrillated fiber, wherein the mass (g / m 2 ) of the activated carbon fiber is 5 g / m 2 or more, and pressure loss by the following method Is an activated carbon sheet for air cleaning, wherein the combustion distance in the FMVSS302 combustion test is 51 mm or less.
  • the activated carbon fiber mass (g / m 2) and the granular or powdered activated carbon mass (g / m 2) ⁇ content ratio (mass of the mass / granular or powdered activated carbon activated carbon fiber) is 0.05 and 0 Item 35.
  • Item 5. The activated carbon sheet for air purification according to any one of Items 1 to 4, wherein the activated carbon fiber has a tensile strength (GPa) of 0.25 GPa or more.
  • Item 8 An air cleaning wet mixed sheet containing activated carbon fiber, granular or powdered activated carbon, fibrillated fiber, binder component, and aldehyde adsorbent, A wet-mixed sheet for air cleaning, wherein the mass (g / m 2 ) of the activated carbon fiber is 5 g / m 2 or more.
  • Item 9. Item 9.
  • the wet-cleaning sheet for air cleaning according to any one of Items 1 to 6, and 8, wherein a mass (g / m 2 ) of the granular or powdered activated carbon is 50 g / m 2 or more.
  • Item 10 The mass of the activated carbon fiber (g / m 2 ), the mass of granular or powdered activated carbon (g / m 2 ), the mass of fibrillated fibers (g / m 2 ), and the mass of the binder component (g / m 2 ).
  • the item 1-6 wherein the aldehyde adsorbent is an aromatic amine compound, an alicyclic amine compound, a heterocyclic amine compound, an aliphatic amine compound, or a hydrazide compound.
  • Item 15 The air-cleaning wet mixed sheet according to any one of Items 1 to 6 and 8 to 14, wherein the thickness of the air-cleaning wet mixed sheet is 0.2 to 0.6 mm.
  • Item 16 The wet-mixed sheet for air cleaning according to any one of claims 1 to 6, and 8 to 15, wherein a combustion distance in an FMVSS302 combustion test is 51 mm or less.
  • Item 17. Any one of Items 1-6, 8-16, wherein the equilibrium adsorption amount of acetaldehyde at 1 ppm at 40 ° C. is 250 mg / m 2 or more, and the equilibrium adsorption amount of toluene at 40 ° C., 1 ppm is 2000 mg / m 2 or more. 2.
  • a filter comprising a combination of a corrugated sheet and a flat sheet, wherein the corrugated sheet and the flat sheet are mixed paper sheets composed of the activated carbon sheet for air cleaning according to any one of Items 1 to 17, mass of activated carbon fiber in the ⁇ sheet (g / m 2) is the 5 g / m 2 or more, the filter.
  • the activated carbon sheet contains activated carbon fiber, granular or powdered activated carbon, and fibrillated fiber, and the mass (g / m 2 ) of the activated carbon fiber is 5 g / m 2 or more. Since the pressure loss is 150 Pa or less and the combustion distance in the FMVSS 302 combustion test is 51 mm or less, it is possible to achieve both toluene adsorption performance and flame retardancy performance. Therefore, the sheet
  • (a) is a typical perspective view which shows one embodiment of the filter of this invention
  • (b) is explanatory drawing of the shape (pitch size, pitch height) of a pitch. It is explanatory drawing of the apparatus which measures the pressure loss of the activated carbon sheet for air cleaning of this invention.
  • the activated carbon sheet for air cleaning of the present invention is an activated carbon sheet containing activated carbon fibers, granular or powdered activated carbon, and fibrillated fibers. More specifically, the activated carbon sheet for air cleaning of the present invention is a sheet-like mixture of at least activated carbon fiber, granular or powdered activated carbon, and fibrillated fiber. In the activated carbon sheet for air cleaning according to the present invention, at least activated carbon fibers, granular or powdered activated carbon, and fibrillated fibers are uniformly dispersed.
  • the activated carbon sheet for air cleaning of the present invention has a mass (g / m 2 ) of the activated carbon fiber of 5 g / m 2 or more, a pressure loss by the following method of 150 Pa or less, and a combustion distance in the FMVSS 302 combustion test. It is an activated carbon sheet for air cleaning which is 51 mm or less.
  • 3.2 “Pressure loss test” in “Appendix (normative) Clean room air filter filter performance test method” the activated carbon sheet is cut into a circle with a diameter of 110 mm.
  • the measured value is about one place. Use a valid number.
  • the pressure loss test is performed as follows.
  • A) Filter medium for test The activated carbon sheet cut into a circle having a diameter of 110 mm is used as a measurement sample.
  • B) The pressure loss measuring device shown in FIG. 2 is used.
  • C) The pressure loss measuring instrument is as follows. 1) Duct: A structure that is circular and has a wind velocity distribution that is as flat as possible. 2) Differential pressure gauge: One that can read 1 Pa. 3) Holder: A holder that can be mounted with the test filter medium defined in (a) above and provided with a support net for protecting the measurement sample. 4) Flowmeter: A flowmeter having the performance specified in JIS Z8761 or JIS Z8762.
  • Suction pump A pump capable of obtaining a filtration speed of 0.1 m / s or more.
  • the filtration rate is determined by the following formula.
  • V Q / A
  • V Filtration rate (cm / s)
  • Q Flow rate of filtered air (cm 3 / s)
  • Pressure loss measurement method Using the pressure loss measurement device of FIG. 2, air is sucked through the test filter medium at a filtration rate of an integer multiple of 0.1 m / s, and the upstream and downstream sides of the test filter medium The difference in static pressure is measured with a differential pressure gauge, and the pressure loss is calculated by the following formula.
  • ⁇ P P 1 -P 2 ⁇ P: Pressure loss (Pa) P 1 : Static pressure (Pa) on the upstream side of the test filter medium P 2 : Static pressure (Pa) downstream of the test filter medium (E) Determination of pressure loss: For three or more test filter media samples, each pressure loss is measured, and the average value is taken as the pressure loss. (F) The value obtained by the method of (e) above is regarded as an effective numerical value up to the first digit, and the pressure loss of the activated carbon sheet for air cleaning of the present invention.
  • the activated carbon sheet for air cleaning of the present invention contains activated carbon fibers.
  • the activated carbon fiber contributes not only as an adsorbing component of a volatile organic compound such as toluene, but also as a flame retardant component that imparts flame retardancy to the sheet. That is, the activated carbon fiber has a considerably low bulk density compared to granular or powdered activated carbon, in addition to being a non-combustible carbon material in which activated carbon is infusibilized and activated.
  • seat becomes large because a bulk density is low, and the mass of activated carbon fiber is 5 g / m ⁇ 2 > or more by entangled with the fibrillated fiber etc. which are a component which is especially easy to burn as an activated carbon sheet. For the first time, it is considered that flame retardancy is effectively imparted to the sheet.
  • the activated carbon fiber examples include, for example, an atmosphere containing water vapor and carbon dioxide after infusible fiber such as polyacrylonitrile, rayon, phenol resin, coal pitch, and petroleum pitch, and carbonization treatment as desired. Any activated carbon fiber produced by activation by holding at a predetermined temperature for a predetermined time can be employed. Among these, coal pitch-based, petroleum pitch-based, and polyacrylonitrile-based activated carbon fibers are preferable from the viewpoint of further improving flame retardancy. Activated carbon fiber may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types.
  • the carbon atom content in the activated carbon fiber is preferably 85% by mass or more and more preferably 90% by mass or more from the viewpoint of further improving the flame retardancy of the activated carbon sheet for air cleaning.
  • oxygen atom content in activated carbon fiber 5 mass% or less is mentioned, 3 mass% or less is mentioned.
  • a raw material having a large amount of carbon atoms and a small amount of oxygen atoms may be used.
  • coal pitch, petroleum pitch, or polyacrylonitrile may be used as a raw material.
  • the carbon atom content is measured by JM-11 manufactured by J Science Lab Co., Ltd.
  • the oxygen atom content is measured by JMO-10 manufactured by J Science Lab Co., Ltd. It is what is done.
  • strength of activated carbon fiber 0.25 GPa or more is preferable and 0.28 GPa or more is more preferable. Thereby, the intensity
  • the strength of the activated carbon fiber is measured and calculated according to JIS K 1477: 2007 7.3.2.
  • the specific surface area of the activated carbon fiber is not particularly limited, but from the viewpoint of increasing the strength of the activated carbon sheet for air cleaning, activation is about 500 to 1300 m 2 / g, preferably about 500 to 900 m 2 / g.
  • the specific surface area is a value measured by a BET method (one-point method) using nitrogen as an adsorbed substance.
  • the pore distribution of the activated carbon fiber is not particularly limited, but from the viewpoint of further increasing the adsorption performance of VOC having a small molecular size and 4 or less carbon atoms, for example, acetone, the micropore volume ratio is preferably 90% or more, 95% or more is more preferable.
  • the micropore volume ratio is calculated by the QSDFT method.
  • QSDFT method quenched solid density functional method
  • Micropore volume ratio (%) (Pore volume of 2 nm or less in diameter) / (total pore volume) ⁇ 100 (%)
  • the average fiber diameter of the activated carbon fiber is not particularly limited, but is preferably 15 to 25 ⁇ m, more preferably 16 to 20 ⁇ m, and further preferably 16.5 to 20 ⁇ m from the viewpoint of increasing the strength of the activated carbon sheet for air cleaning.
  • the average fiber diameter is measured and calculated using a reflection microscope according to JIS K 1477: 2007 7.3.1.
  • the mass of the activated carbon fiber is 5 g / m 2 or more.
  • the inventor of the present invention has a sheet of activated carbon fibers of 6 g / m 2 and a sheet basis weight of 20 g / m 2 (remaining polyester fibers), activated carbon fibers of 14 g / m 2 and a sheet basis weight of 50 g / m 2. Flame retardancy was compared using a sheet of m 2 (remaining polyester fiber). In both sheets, the mixed ratio of the activated carbon fibers is the same, and the amount of the polyester fiber that is relatively flammable is larger in the latter, and the latter is more excellent in flame retardancy.
  • the mass per unit area (g / m 2 ) of the activated carbon fiber is important for the flame retardancy performance of the sheet. And further examination, the volume or area of the activated carbon fiber occupying in the sheet is increased due to the low bulk density of the activated carbon fiber, and while entangled with the fibrillated fiber etc., which is a particularly flammable component, as the activated carbon sheet, It has been found that it is important to include a specific amount of activated carbon fiber.
  • the mass of the activated carbon fiber is preferably 9 g / m 2 or more from the viewpoint of further improving the flame retardancy, and preferably 9 to 20 g / m 2 from the viewpoint of achieving both toluene adsorption performance and flame retardancy. 18 g / m 2 is more preferable.
  • the air cleaning activated carbon sheet of the present invention the activated carbon fiber mass (g / m 2) and the mass of granular or powdered activated carbon to be described later (g / m 2) and the content ratio (mass / granular or powdered activated carbon fibers
  • the mass of the activated carbon is preferably 0.05 to 0.35.
  • the obtained activated carbon sheet for air cleaning is It is possible to further balance both toluene adsorption performance and flame retardancy.
  • the ratio is more preferably 0.15 to 0.30, still more preferably 0.25 to 0.30.
  • the total mass of the mass of activated carbon fiber (g / m 2 ), the mass of granular or powdered activated carbon (g / m 2 ) and the mass of fibrillated fiber (g / m 2 ) is 100 masses.
  • the ratio of the mass (g / m 2 ) of the activated carbon fiber to the part is, for example, 3 to 20 parts by mass. From the viewpoint of further achieving both toluene adsorption performance and flame retardancy, 10 to 20 masses. Part, preferably 14 to 18 parts by weight.
  • the ratio of the mass (g / m 2 ) of the activated carbon fiber to the mass (g / m 2 ) of the activated carbon sheet for air cleaning of the present invention includes 3 to 25% by mass. 3 to 20% by mass is preferable, 8 to 20% by mass is more preferable, and 13 to 18% by mass is more preferable.
  • the mass of activated carbon fiber (g / m 2 ), the mass of granular or powdered activated carbon (g / m 2 ), the mass of fibrillated fiber (g / m 2), and to the total 100 parts by mass of the binder component (g / m 2) the proportion of the activated carbon fiber mass (g / m 2), for example, include 3 to 25 parts by weight From the viewpoint of further achieving both toluene adsorption performance and flame retardancy, 8 to 20 parts by mass is preferable, and 13 to 18 parts by mass is more preferable.
  • the ratio of the mass (g / m 2 ) of the activated carbon fiber to the mass (g / m 2 ) of the wet-cleaning sheet for air cleaning of the present invention is 3 to 25% by mass, and the toluene adsorption performance and flame retardancy are mentioned. From the viewpoint of further achieving compatibility with performance, 8 to 20% by mass is preferable, and 13 to 18% by mass is more preferable.
  • the activated carbon sheet for air cleaning of the present invention contains granular or powdered activated carbon.
  • the granular or powdered activated carbon activity contributes as an adsorbing component of volatile organic compounds such as toluene.
  • granular or powdered activated carbon Yasuga activated carbon made from coconut husk, coal activated carbon made from coal, wood activated carbon made from wood, resin made from resin such as phenolic resin, etc.
  • Well-known activated carbons, such as system activated carbon, are mentioned.
  • One type of powdered activated carbon may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the average particle diameter of the granular or powdered activated carbon is not particularly limited, but from the viewpoint of papermaking properties and prevention of coal dust dropping, the cumulative volume percentage D 50 measured by the laser diffraction / scattering method is 10 to 150 ⁇ m. 10 to 100 ⁇ m is preferable, and 10 to 50 ⁇ m is more preferable.
  • the specific surface area of the granular or powdered activated carbon for example, include 500 ⁇ 1500m 2 / g, more preferably be cited is 600 ⁇ 1300m 2 / g.
  • the mass (g / m 2 ) of the granular or powdered activated carbon is preferably 50 g / m 2 or more. Thereby, it becomes easy to further improve toluene adsorption performance. From the viewpoint of further achieving both toluene adsorption performance and flame retardancy, the mass is more preferably 50 to 70 g / m 2 , and further preferably 50 to 60 g / m 2 .
  • the total mass of the mass of activated carbon fiber (g / m 2 ), the mass of granular or powdered activated carbon (g / m 2 ) and the mass of fibrillated fiber (g / m 2 ) is 100 masses.
  • the ratio of the mass (g / m 2 ) of the granular or powdered activated carbon to the parts for example, 50 to 80 parts by mass can be mentioned, and from the viewpoint of further achieving both toluene adsorption performance and flame retardancy, 55 Is preferably 68 parts by mass, more preferably 58-63 parts by mass.
  • the ratio of the mass (g / m 2 ) of the granular or powdered activity to the mass (g / m 2 ) of the activated carbon sheet for air cleaning of the present invention is, for example, 45 to 75% by mass, and is adsorbed with toluene. From the viewpoint of further achieving both performance and flame retardancy, 45 to 62% by mass is preferable, and 50 to 57% by mass is more preferable.
  • 45 to 62 parts by mass is preferable, and 50 to 57 parts by mass is more preferable.
  • the ratio of the mass (g / m 2 ) of the granular or powdery activity to the mass (g / m 2 ) of the wet-cleaning sheet for air cleaning of the present invention is, for example, 45 to 75% by mass, and toluene From the viewpoint of further achieving both the adsorption performance and the flame retardancy, the content is preferably 45 to 62 mass%, more preferably 50 to 57 mass%.
  • the activated carbon sheet for air cleaning of the present invention contains fibrillated fibers.
  • the fibrillated fiber contributes to maintaining the form of the activated carbon sheet for air cleaning and holding the granular or powdered activated carbon.
  • non-meltable fibrillated fiber is preferable from the viewpoint of further improving the toluene adsorption performance, such as acrylic fiber, polyethylene fiber, polyacrylonitrile fiber, cellulose fiber, and aramid fiber.
  • acrylic fiber polyethylene fiber, polyacrylonitrile fiber, cellulose fiber, and aramid fiber.
  • an aramid fiber is preferable from the viewpoint of further improving the flame retardancy.
  • the freeness of the fibrillated fiber is preferably 10 to 200 mL, as measured according to JIS P 811-2: 2012.
  • the total mass of the mass of activated carbon fiber (g / m 2 ), the mass of granular or powdered activated carbon (g / m 2 ) and the mass of fibrillated fiber (g / m 2 ) is 100 masses.
  • the ratio of the mass of the fibrillated fiber (g / m 2 ) relative to the part is, for example, 10 to 30 parts by mass. From the viewpoint of further achieving both toluene adsorption performance and flame retardancy, Part by mass is preferred, and 18 to 25 parts by mass is more preferred.
  • the ratio of the fibrillated fiber to the mass (g / m 2 ) of the activated carbon sheet for air cleaning of the present invention is, for example, 10 to 30% by mass. From the viewpoint of further improvement, 18 to 27% by mass is preferable, and 18 to 22% by mass is more preferable.
  • the mass of activated carbon fibers (g / m 2 ), the mass of granular or powdered activated carbon (g / m 2 ), the mass of fibrillated fibers (g / M 2 ) and the ratio of the mass (g / m 2 ) of the fibrillated fiber to 100 parts by mass in total of the mass of the binder component (g / m 2 ), for example, 10 to 30 parts by mass can be mentioned, 18 to 27 parts by mass are preferable from the viewpoint of further achieving both toluene adsorption performance and flame retardant performance, and 18 to 22 parts by mass is more preferable from the viewpoint of further suppressing particulate generation or powdered activated carbon.
  • the ratio of the fibrillated fiber to the mass (g / m 2 ) of the air-cleaning wet-mixed sheet of the present invention is, for example, 10 to 30% by mass, and both the toluene adsorption performance and the flame retardant performance can be achieved. From the standpoint of further improvement, it is preferably 18 to 27% by mass, more preferably 18 to 22% by mass.
  • the activated carbon sheet for air cleaning of this invention can contain a binder component as needed.
  • the binder component is a component that adheres and fixes activated carbon fiber, granular or powdered activated carbon and fibrillated fiber, and maintains the form of the activated carbon sheet for air cleaning and of granular or powdered activated carbon. Contributes to retention.
  • the binder component examples include an organic binder or an inorganic binder having adhesiveness (including heat-fusibility).
  • the shape is not particularly limited, such as powder, granule, or fiber.
  • the binder component is defined as not containing the fibrillated fibers described above.
  • the organic binder examples include synthetic resins such as polyvinyl alcohol, acrylic resin, modified polyester (so-called low softening point polyester), polyolefin (PE, PP, etc.), ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA). And other thermoplastic resins.
  • the binder component is a heat-fusible fiber, a heat-fusible fiber formed of two or more polymers having different melting points or softening points is preferable, and a high-melting polymer is a core component and a low-melting polymer is a sheath component.
  • the fiber having the core-sheath structure is particularly preferable from the viewpoint of easy heat treatment during sheet formation.
  • the fiber having a core-sheath structure examples include, for example, a polyolefin-based fiber having a core part made of polypropylene and a sheath part made of modified polyethylene, a core part made of polyethylene terephthalate and a sheath part made of polyolefin, and a core part made of polyethylene terephthalate and a sheath part made of polyethylene.
  • a polyolefin-based fiber having a core part made of polypropylene and a sheath part made of modified polyethylene a core part made of polyethylene terephthalate and a sheath part made of polyolefin
  • a core part made of polyethylene terephthalate and a sheath part made of polyethylene examples include composite fibers such as polyester fibers made of low melting point (low softening point) polyester.
  • inorganic binder examples include colloidal silica, water glass, calcium silicate, alumina sol, silicone oil, and metal alkoxide.
  • polyvinyl alcohol is preferable from the viewpoint of further suppressing the generation of particulate or powdered activated carbon in the activated carbon sheet for air cleaning.
  • the ratio of the binder component to the mass (g / m 2 ) of the activated carbon sheet for air cleaning of the present invention is, for example, 3 to 15% by mass, and the viewpoint of further achieving both toluene adsorption performance and flame retardancy performance From 3 to 13% by mass, preferably from 3 to 13% by mass, and more preferably from 8 to 13% by mass from the viewpoint of further suppressing dust generation of the granular or powdered activated carbon.
  • the mass of activated carbon fibers (g / m 2 ), the mass of granular or powdered activated carbon (g / m 2 ), the mass of fibrillated fibers (g / M 2 ) and the ratio of the mass of the binder component (g / m 2 ) to the total of 100 parts by mass of the mass of the binder component (g / m 2 ) include, for example, 3 to 15 parts by mass, From the standpoint of further achieving both adsorption performance and flame retardancy, 3 to 13 parts by mass is preferred, and 8 to 13 parts by mass is more preferred from the viewpoint of further suppressing the dust generation of granular or powdered activated carbon.
  • the ratio of the binder component to the mass (g / m 2 ) of the air-cleaning wet-mixed sheet of the present invention is, for example, 3 to 15% by mass. From the viewpoint of further improvement, 3 to 13% by mass is preferable, and from the viewpoint of further suppressing the dust generation of the granular or powdered activated carbon, 8 to 13% by mass is more preferable.
  • the activated carbon sheet for air cleaning of the present invention can contain an aldehyde adsorbent.
  • an aldehyde component for example, acetaldehyde, can be adsorbed.
  • the aldehyde adsorbent is preferably an aromatic amine compound, an alicyclic amine compound, a heterocyclic amine compound or an aliphatic amine compound.
  • aromatic amine compound examples include o-, m-, p-aminobenzoic acid, p-aminosalicylic acid, m-aminosalicylic acid, and the like, sulfanilic acid, aniline, anisidine, and sodium salts and potassium thereof.
  • aromatic amine compound examples include metal salts such as salts, or inorganic salts such as sulfates, nitrates and hydrochlorides.
  • Examples of the alicyclic amine compound include cyclopropylamine, cyclobutylamine, cyclopentylamine, cyclohexylamine and the like.
  • Heterocyclic amine compounds include pyrrolidine, piperidine, piperazine, morpholine, oxazine, quinuclidine, pyrrole, pyrazole, imidazole, pyridine, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, oxazole, thiazole, 4-dimethylaminopyridine, 1,4-diazabicyclo [ 2,2,2] octane, 1,5-diazabicyclo [4,3,0] -5-nonene, 1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecene and the like.
  • aliphatic amine compounds include methylamine, ethylamine, propylamine, isopropylamine, butylamine, amylamine, hexylamine, heptylamine, octylamine, nonylamine, decylamine, undecylamine, dodecylamine, tridecylamine, tetradecylamine, Examples include pentadecylamine, cetylamine, tetraethylenepentamine, diethylenetriamine, arginine, ethanolamine, guanidine, and polyethyleneimine.
  • hydrazide compounds include adipic acid dihydrazide, succinic acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide, carbodihydrazide, and the like.
  • aromatic amine compounds or heterocyclic amines are preferable, and p-aminobenzoic acid or morpholine is particularly preferable.
  • the form of the aldehyde adsorbent is not particularly limited.
  • An activated carbon sheet containing activated carbon fiber, granular or powdered activated carbon, fibrillated fiber, and a binder component as necessary is pre-manufactured, impregnated or sprayed with a solution in which an aldehyde adsorbent is dispersed in the sheet,
  • a method of inclusion, or one or more constituent materials selected from the group consisting of activated carbon fibers, granular or powdered activated carbon, fibrillated fibers and, if necessary, binder components contain an aldehyde adsorbent in advance and use this And a method of making an activated carbon sheet.
  • an activated carbon sheet is obtained by previously containing granular or powdered activated carbon with an aldehyde adsorbent, that is, activated carbon fiber, granular or powdered activated carbon, fibrillated fiber, aldehyde adsorbent, and binder as required.
  • An activated carbon sheet for air purification containing the components, wherein the granular or powdered activated carbon carries the aldehyde adsorbent, and the activated carbon fiber does not carry the aldehyde adsorbent.
  • a sheet is preferable because the activated carbon fiber that contributes as a flame retardant material does not carry an organic aldehyde adsorbent, and thus the performance of the activated carbon fiber as the flame retardant material is more easily exhibited.
  • the content of the aldehyde adsorbent may be appropriately set according to the required performance.
  • the content of the aldehyde adsorbent in the activated carbon sheet for air cleaning is 0.1 to 35% by mass, and 1 to 15% by mass.
  • the activated carbon sheet for air cleaning of this invention can contain other components other than activated carbon fiber, granular or powdered activated carbon, fibrillated fiber, a binder component, and an aldehyde adsorbent as needed.
  • the other components include flame retardants excluding activated carbon fibers.
  • the flame retardant for example, aluminum hydroxide having a small influence on the human body and the environment and having a small activated carbon coating is preferable.
  • the flame retardant content is, for example, 3 to 10% by mass.
  • the activated carbon sheet for air cleaning of the present invention has a pressure loss of 150 Pa or less by the following method. Thereby, it can use suitably as an activated carbon sheet for air cleaning. Further, from the viewpoint of further satisfying both ease of air flow and toluene adsorption performance, the pressure loss is preferably 10 to 80 Pa, and more preferably 20 to 60 Pa.
  • the activated carbon sheet for air cleaning according to the present invention is an activated carbon sheet for air cleaning containing activated carbon fiber, granular or powdered activated carbon, and fibrillated fiber, and the mass (g / m) of the activated carbon fiber. 2 ) and the mass ratio (g / m 2 ) of the granular or powdered activated carbon (mass of activated carbon fiber / mass of granular or powdered activated carbon) is 0.05 to 0.35, flame retardant Excellent performance.
  • the combustion distance in the FMVSS302 combustion test is 51 mm or less, preferably 10 mm or less, and more preferably 5 mm or less.
  • the activated carbon sheet for air cleaning according to the present invention preferably has a specific surface area of 400 to 800 m 2 / g, more preferably 500 to 650 m 2 / g, and still more preferably 550 to 650 m 2 / g. .
  • the specific surface area of the activated carbon sheet for air cleaning is a value measured by the BET method (one-point method) using nitrogen as an adsorbed substance.
  • the basis weight of the activated carbon sheet for air cleaning of the present invention is preferably 60 to 120 g / m 2 , and more preferably 75 to 105 g / m 2 .
  • the thickness of the activated carbon sheet for air cleaning of the present invention is preferably 0.2 to 0.6 mm, more preferably 0.3 to 0.4 mm.
  • the basis weight of the activated carbon sheet for air cleaning is the mass per unit area (g / m 2 ) determined according to JIS L 1913: 2010 6.2. Further, in the present invention, the thickness of the activated carbon sheet for air cleaning is defined as an average value of values measured at three points with respect to an arbitrary place using a Mitsutoyo Corporation Synex Gauge as the thickness (mm) of the sheet.
  • the activated carbon sheet for air cleaning of the present invention is an activated carbon sheet for air cleaning containing activated carbon fiber, granular or powdered activated carbon, and fibrillated fiber, and the mass (g / m) of the activated carbon fiber. Since 2 ) is 5 g / m 2 or more, the toluene adsorption performance is excellent.
  • the equilibrium adsorption amount at an equilibrium concentration of 1 ppm at 40 ° C. is preferably 2000 mg / m 2 or more, and more preferably 3000 mg / m 2 or more.
  • the toluene adsorption performance is measured and calculated as follows. That is, a sample piece having an arbitrary area and 3 L of 100 ppm toluene gas are sealed in a sealed container and allowed to stand in an environment at room temperature of 40 ° C. After 24 hours, the gas concentration in the container is measured, and the gas adsorption amount of the sample is calculated from the concentration decrease amount. Measurements are made for multiple sample areas, and the correlation between concentration and adsorption amount is plotted on a graph from the respective calculation results. From the obtained relational expression, the equilibrium adsorption amount (mg / m 2 ) of toluene at an equilibrium concentration of 1 ppm is calculated. Lead. Gas chromatography is used to measure the concentration of toluene. In addition, although the upper limit of the said toluene adsorption performance is not specifically limited, For example, 5000 mg / m ⁇ 2 > or less is mentioned.
  • Acetone adsorption performance The activated carbon sheet for air cleaning of the present invention can be provided with even higher acetone adsorption performance by using activated carbon having a high micropore volume ratio.
  • the equilibrium adsorption amount at an equilibrium concentration of 1 ppm at 40 ° C. is preferably 50 mg / m 2 or more, more preferably 65 mg / m 2 or more.
  • the acetone adsorption performance is measured and calculated as follows. That is, a sample piece having an arbitrary area and 3 L of 100 ppm acetone gas are sealed in a sealed container and allowed to stand in an environment at room temperature of 40 ° C.
  • the gas concentration in the container is measured, and the gas adsorption amount of the sample is calculated from the concentration decrease amount. Measurement is performed on a plurality of sample areas, and the correlation between the concentration and the adsorption amount is plotted on a graph from the respective calculation results. From the obtained relational expression, the equilibrium adsorption amount of acetone (mg / m 2) at an arbitrary equilibrium concentration of 1 ppm. ) Gas chromatography is used to measure the concentration of acetone.
  • the upper limit of the said acetone adsorption performance is not restrict
  • Aldehyde adsorption performance The activated carbon sheet for air cleaning of the present invention can be excellent in aldehyde adsorption performance by containing an aldehyde adsorbent.
  • the equilibrium adsorption amount at an equilibrium concentration of 1 ppm at 40 ° C. is preferably 250 mg / m 2 or more, and more preferably 300 mg / m 2 or more.
  • the aldehyde adsorption performance is measured and calculated as follows.
  • a sample piece having an arbitrary area and 3 L of 100 ppm acetaldehyde gas are sealed in a sealed container and left to stand in an environment at room temperature of 40 ° C.
  • the gas concentration in the container is measured, and the gas adsorption amount of the sample is calculated from the concentration decrease amount.
  • the equilibrium adsorption amount of acetaldehyde in any equilibrium concentration 1ppm (mg / m 2 )
  • Gas chromatography is used to measure the concentration of acetaldehyde.
  • the upper limit of the acetaldehyde adsorption performance is not particularly limited, for example, 700 mg / m 2 or less can be mentioned.
  • the manufacturing method of the activated carbon sheet for air cleaning of this invention is not particularly limited.
  • wet papermaking is performed on a mixture of activated carbon fiber, granular or powdered activated carbon, fibrillated fiber, and binder component as necessary. It is mentioned to manufacture by.
  • activated carbon fibers, granular or powdered activated carbon, fibrillated fibers and, if necessary, binder components are mixed and sheared using a device such as a pulper, beater, refiner, etc. to produce a uniformly dispersed slurry, The obtained slurry is poured on a wire at a predetermined flow rate and dehydrated to adjust to an arbitrary basis weight.
  • the sheet can be produced by a known technique such as drying the sheet with a dryer part through a press part, smoothing the surface of the sheet with a calendar part, and winding it with a reel.
  • the thickness of the sheet may be adjusted to an arbitrary thickness with a hot press roller or the like.
  • the aldehyde adsorbent is contained, as a method thereof, in addition to the method of containing in the slurry or the method of containing the sheet by, for example, spraying or impregnation, activated carbon fiber or granular or powder
  • an aldehyde adsorbent is previously contained in the activated carbon.
  • a more preferable embodiment of the activated carbon sheet for air cleaning of the present invention that is, air containing activated carbon fiber, granular or powdered activated carbon, fibrillated fiber, aldehyde adsorbent, and a binder component as necessary.
  • the aldehyde adsorbent is supported on the granular or powdered activated carbon, and the activated carbon fiber does not support the aldehyde adsorbent.
  • the activated carbon sheet for air cleaning of the present invention can be used as a sheet for air cleaning, particularly for removing toluene in indoor spaces. Moreover, the activated carbon sheet for air cleaning of this invention can be used in order to manufacture the product which removes the volatile organic compound in air, or in order to remove the volatile organic compound in air.
  • the volatile organic compound means an organic compound that becomes a gas in the atmosphere of 1 atm 25 ° C.
  • volatile organic compounds examples include toluene, xylene, ethyl acetate, butyl acetate, isopropyl alcohol, styrene, styrene monomer, methyl ethyl ketone, 2-propanol, dichloromethane, benzene, ethylbenzene, chlorobenzene, paradichlorobenzene, trichloroethylene, acetaldehyde, formaldehyde and One or more selected from the group consisting of acetone is exemplified, and one or more selected from the group consisting of toluene, acetaldehyde, formaldehyde and acetone is preferably exemplified.
  • the product that removes the volatile organic compound examples include a volatile organic compound removal sheet, an air cleaning filter, an air filter, and a filter such as a chemical filter.
  • the activated carbon sheet for air cleaning according to the present invention is excellent in flame retardancy, and therefore can be particularly suitably used as an interior material in an automobile interior.
  • the sheet may be used as it is, or the sheet is processed into a predetermined shape, for example, a honeycomb shape or a corrugated shape, or a molded body obtained by winding the sheet, as an air cleaning filter or an air filter. It can also be used.
  • the filter of the present invention is a filter formed by combining a corrugated sheet and a flat sheet, wherein the corrugated sheet and the flat sheet are mixed paper sheets composed of the activated carbon sheet for air cleaning of the present invention,
  • the mass (g / m 2 ) of the activated carbon fiber in is 5 g / m 2 or more.
  • the filter comprising the mixed sheet of the present invention is a combination of a corrugated sheet and a flat sheet.
  • Fig.1 (a) is a typical perspective view which shows one embodiment of the filter of this invention.
  • the filter 1 of the present invention is formed by combining a corrugated sheet 2 and a flat sheet 3.
  • a plurality of units in which the corrugated sheet 2 and the flat sheet 3 are laminated are laminated.
  • the corrugated sheet 2 can be produced by using a conventionally known processing method such as a corrugated processing machine.
  • Adhesion between the corrugated sheet 2 and the flat sheet 3 can be performed by applying an adhesive along the ridge line portion of the corrugated sheet 2 over a part or the entire length of the ridge line portion.
  • the adhesive used when laminating the corrugated sheet and the flat sheet is not particularly limited, and examples thereof include an organic adhesive or an inorganic adhesive.
  • organic adhesives include starch, acrylic, acryl-styrene, vinyl acetate, ethylene vinyl acetate copolymer resin, and epoxy.
  • inorganic adhesive include water glass, colloidal silica, calcium silicate, alumina sol, silicone oil, and metal alkoxide.
  • the filter 1 made of the mixed sheet of the present invention can include an upper wall 5 and a lower wall 6, and can also include a side wall 4 as necessary.
  • the upper wall 5, and the lower wall 6, A sheet-like thing can be used, Like the sheet
  • the content of the adhesive with respect to the mass of the entire filter is preferably 5 to 30% by mass and more preferably 10 to 25% by mass from the viewpoint of achieving both the moldability of the filter and the toluene adsorption performance.
  • FIG. 1B is an explanatory diagram of the pitch shape (pitch width, pitch height) of the corrugated sheet 2.
  • the shape of the pitch of the corrugated sheet 2 is not particularly limited, but a pitch width of 2 to 10 mm and a pitch height of 1 to 6 mm are preferable. By setting it as the said range, it becomes easy to make toluene adsorption performance and reduction of the pressure loss of a fluid more compatible.
  • the details of the mixed paper sheet (the activated carbon sheet for air cleaning of the present invention) constituting the corrugated sheet 2 and the flat sheet 3 are as described above.
  • Activated carbon fiber (1-1) Activated carbon fiber A
  • the granular coal pitch was supplied to a melt extruder, melted and mixed at a melting temperature of 320 ° C., and spun at a discharge rate of 20 g / min to obtain pitch fibers.
  • the obtained pitch fiber was heated from normal temperature to 354 ° C. in air at a rate of 1 to 30 ° C./min for 54 minutes to effect infusibilization to obtain an activated carbon precursor as an infusible pitch fiber.
  • the obtained activated carbon precursor was activated by continuously introducing a gas having an H 2 O concentration of 100% by volume into an activation furnace and heat treating it at an ambient temperature of 875 ° C. for 30 minutes to obtain activated carbon fibers.
  • the strength of the obtained activated carbon fiber is 0.30 GPa, the specific surface area is 822 m 2 / g, the average fiber diameter is 16.8 ⁇ m, the micropore volume ratio (%) is 96%, and the carbon atom content in the activated carbon fiber is 90 mass. %, And the oxygen atom content was 3% by mass.
  • Activated carbon fiber B The granular coal pitch was supplied to a melt extruder, melted and mixed at a melting temperature of 320 ° C., and spun at a discharge rate of 20 g / min to obtain pitch fibers. The obtained pitch fiber was heated from normal temperature to 354 ° C.
  • the obtained activated carbon precursor was activated by continuously introducing a gas having an H 2 O concentration of 100% by volume into an activation furnace and heat treating it at an ambient temperature of 875 ° C. for 40 minutes to obtain activated carbon fibers.
  • the strength of the obtained activated carbon fiber is 0.25 GPa, the specific surface area is 1277 m 2 / g, the average fiber diameter is 16.7 ⁇ m, the micropore volume ratio (%) is 94%, and the carbon atom content in the activated carbon fiber is 91 mass. %, And the oxygen atom content was 2% by mass.
  • Binder component (4-1) Binder component A: Polyvinyl alcohol (4-2)
  • Binder component B Trade name Melty 4080 manufactured by Unitika Ltd.
  • Example 1 The prepared activated carbon fiber A, granular or powdered activated carbon A, fibrillated fiber, and binder component A are mixed using a pulper so as to have a mass ratio shown in Table 1, to prepare a uniformly dispersed slurry, The obtained slurry was poured onto the wire at a predetermined flow rate and dehydrated to adjust the basis weight. Thereafter, the sheet was dried with a dryer part through a press part, and the sheet surface was smoothed with a calendar part and wound up with a reel to obtain an activated carbon sheet for air cleaning of the present invention.
  • the activated carbon sheet for air cleaning had a specific surface area of 512 m 2 / g, a basis weight of 101 g / m 2 , and a thickness of 0.31 mm.
  • Example 2 The prepared activated carbon fiber A, granular or powdered activated carbon A, fibrillated fiber, and binder component A are mixed using a pulper so as to have a mass ratio shown in Table 1, to prepare a uniformly dispersed slurry, The obtained slurry was poured onto the wire at a predetermined flow rate and dehydrated to adjust the basis weight. Thereafter, the sheet was dried with a dryer part through a press part, and the sheet surface was smoothed with a calendar part and wound up with a reel to obtain an activated carbon sheet for air cleaning of the present invention.
  • the activated carbon sheet for air cleaning had a specific surface area of 519 m 2 / g, a basis weight of 101 g / m 2 , and a thickness of 0.32 mm.
  • Example 3 The prepared activated carbon fiber A, granular or powdered activated carbon A and B, fibrillated fiber and binder component A are mixed using a pulper so as to have the mass ratio shown in Table 1, and a uniformly dispersed slurry is produced.
  • the basis weight was adjusted by flowing the obtained slurry on a wire at a predetermined flow rate and dehydrating it. Thereafter, the sheet was dried with a dryer part through a press part, and the sheet surface was smoothed with a calendar part and wound up with a reel to obtain an activated carbon sheet for air cleaning of the present invention.
  • the activated carbon sheet for air cleaning had a specific surface area of 607 m 2 / g, a basis weight of 98 g / m 2 , and a thickness of 0.32 mm.
  • Example 4 The prepared activated carbon fiber A, granular or powdered activated carbon A, fibrillated fiber, and binder component A are mixed using a pulper so as to have a mass ratio shown in Table 1, to prepare a uniformly dispersed slurry, The obtained slurry was poured onto the wire at a predetermined flow rate and dehydrated to adjust the basis weight. Thereafter, the sheet was dried with a dryer part through a press part, and the sheet surface was smoothed with a calendar part and wound up with a reel to obtain an activated carbon sheet for air cleaning of the present invention.
  • the activated carbon sheet for air cleaning had a specific surface area of 505 m 2 / g, a basis weight of 102 g / m 2 and a thickness of 0.33 mm.
  • Example 5 The prepared activated carbon fiber A, granular or powdered activated carbon A, fibrillated fiber, and binder component A are mixed using a pulper so as to have a mass ratio shown in Table 1, to prepare a uniformly dispersed slurry, The obtained slurry was poured onto the wire at a predetermined flow rate and dehydrated to adjust the basis weight. Thereafter, the sheet was dried with a dryer part through a press part, and the sheet surface was smoothed with a calendar part and wound up with a reel to obtain an activated carbon sheet for air cleaning of the present invention.
  • the activated carbon sheet for air cleaning had a specific surface area of 515 m 2 / g, a basis weight of 100 g / m 2 , and a thickness of 0.32 mm.
  • Example 6 The prepared activated carbon fiber A, granular or powdered activated carbon B, fibrillated fiber, and binder component A are mixed using a pulper so as to have a mass ratio shown in Table 1, to prepare a uniformly dispersed slurry, The obtained slurry was poured onto the wire at a predetermined flow rate and dehydrated to adjust the basis weight. Thereafter, the sheet was dried with a dryer part through a press part, and the sheet surface was smoothed with a calendar part and wound up with a reel to obtain an activated carbon sheet for air cleaning of the present invention.
  • the activated carbon sheet for air cleaning had a specific surface area of 855 m 2 / g, a basis weight of 100 g / m 2 and a thickness of 0.32 mm.
  • Example 7 The prepared activated carbon fiber A, granular or powdered activated carbon B, fibrillated fiber, and binder component A are mixed using a pulper so as to have a mass ratio shown in Table 1, to prepare a uniformly dispersed slurry, The obtained slurry was poured onto the wire at a predetermined flow rate and dehydrated to adjust the basis weight. Thereafter, the sheet was dried with a dryer part through a press part, and the sheet surface was smoothed with a calendar part and wound up with a reel to obtain an activated carbon sheet for air cleaning of the present invention.
  • the activated carbon sheet for air cleaning had a specific surface area of 913 m 2 / g, a basis weight of 101 g / m 2 , and a thickness of 0.31 mm.
  • Example 8> The prepared activated carbon fiber B, granular or powdered activated carbon A, fibrillated fiber, and binder component A are mixed using a pulper so as to have a mass ratio shown in Table 1, to prepare a uniformly dispersed slurry, The obtained slurry was poured onto the wire at a predetermined flow rate and dehydrated to adjust the basis weight. Thereafter, the sheet was dried with a dryer part through a press part, and the sheet surface was smoothed with a calendar part and wound up with a reel to obtain an activated carbon sheet for air cleaning of the present invention.
  • the activated carbon sheet for air cleaning had a specific surface area of 538 m 2 / g, a basis weight of 100 g / m 2 , and a thickness of 0.30 mm.
  • Example 9 The prepared activated carbon fiber B, granular or powdered activated carbon A, fibrillated fiber, and binder component A are mixed using a pulper so as to have a mass ratio shown in Table 1, to prepare a uniformly dispersed slurry, The obtained slurry was poured onto the wire at a predetermined flow rate and dehydrated to adjust the basis weight. Thereafter, the sheet was dried with a dryer part through a press part, and the sheet surface was smoothed with a calendar part and wound up with a reel to obtain an activated carbon sheet for air cleaning of the present invention.
  • the activated carbon sheet for air cleaning had a specific surface area of 556 m 2 / g, a basis weight of 100 g / m 2 , and a thickness of 0.30 mm.
  • Example 10 The prepared activated carbon fiber A, granular or powdered activated carbon A and B, fibrillated fiber and binder component A are mixed using a pulper so as to have the mass ratio shown in Table 1, and a uniformly dispersed slurry is produced.
  • the basis weight was adjusted by flowing the obtained slurry on a wire at a predetermined flow rate and dehydrating it. Thereafter, the sheet was dried with a dryer part through a press part, and the sheet surface was smoothed with a calendar part, and then wound with a reel to obtain a mixed paper sheet D.
  • the mixed sheet had a specific surface area of 607 m 2 / g, a basis weight of 75 g / m 2 , and a thickness of 0.28 mm.
  • ⁇ Comparative Example 1> The prepared granular or powdered activated carbon A, fibrillated fiber, and binder component A are mixed using a pulper so as to have a mass ratio shown in Table 1, to prepare a uniformly dispersed slurry, and the resulting slurry was poured onto the wire at a predetermined flow rate, and the basis weight was adjusted by dehydration. Thereafter, the sheet was dried with a dryer part through a press part, and the sheet surface was smoothed with a calendar part and wound up with a reel to obtain an activated carbon sheet for air cleaning of a comparative example.
  • the activated carbon sheet for air cleaning had a specific surface area of 498 m 2 / g, a basis weight of 99 g / m 2 , and a thickness of 0.31 mm.
  • the obtained activated carbon fiber B containing p-aminobenzoic acid and sulfuric acid and the prepared binder component B are blended so as to have the mass ratio shown in Table 1, and subjected to needle punching to obtain a web. Then, the web was passed through a dryer at 110 ° C., and the binder component B and the activated carbon fiber were thermally fused to obtain a sheet of a comparative example.
  • the sheet had a specific surface area of 213 m 2 / g, a basis weight of 50 g / m 2 and a thickness of 0.35 mm.
  • the above-obtained activated carbon fiber B containing p-aminobenzoic acid and the prepared binder component B are blended so as to have a mass ratio shown in Table 1, subjected to needle punching to obtain a web, The web was passed through a dryer at 110 ° C., and the binder component B and activated carbon fiber were heat-sealed to obtain a comparative sheet.
  • the specific surface area of the sheet is 501m 2 / g, basis weight 60 g / m 2, the thickness was 0.40 mm.
  • ⁇ Method for measuring physical properties of activated carbon sheet for air cleaning > (1) Strength, specific surface area, average fiber diameter, micropore volume ratio, carbon atom content (C content) and oxygen atom content (O content) of activated carbon fiber: measured and calculated by the method described above. . (2) granules or the average particle diameter D 50 and the specific surface area of the powdered activated carbon: measured by the method described above, was calculated. (3) Specific surface area, basis weight, thickness of activated carbon sheet for air cleaning: measured and calculated by the method described above.
  • Acetaldehyde equilibrium adsorption amount measured and calculated by the method described above.
  • Acetone equilibrium adsorption amount measured and calculated by the method described above.
  • Pressure loss measured and calculated by the method described above. More specifically, it was performed as follows.
  • C) The pressure loss measuring instrument is as follows. 1) Duct: A structure that is circular and has a wind velocity distribution that is as flat as possible. 2) Differential pressure gauge: One that can read 1 Pa. 3) Holder: A holder that can be mounted with the test filter medium defined in (a) above and provided with a support net for protecting the measurement sample. 4) Flowmeter: A flowmeter having the performance specified in JIS Z8761 or JIS Z8762.
  • Suction pump A pump capable of obtaining a filtration speed of 0.1 m / s or more.
  • the filtration rate was determined by the following formula.
  • V Q / A
  • V Filtration rate (cm / s)
  • Q Flow rate of filtered air (cm 3 / s)
  • Pressure loss measurement method Using the pressure loss measurement device of FIG. 2, air is sucked through the test filter medium at a filtration rate of an integer multiple of 0.1 m / s, and the upstream and downstream sides of the test filter medium The difference in static pressure was measured with a differential pressure gauge, and the pressure loss was calculated by the following equation.
  • ⁇ P P 1 -P 2 ⁇ P: Pressure loss (Pa) P 1 : Static pressure (Pa) on the upstream side of the test filter medium P 2 : Static pressure (Pa) downstream of the test filter medium (E) How to determine pressure loss: About three or more test filter media samples, each pressure loss was measured, and the average value was taken as the pressure loss. (F) The value obtained by the above method (e) was regarded as an effective numerical value up to the first digit, and the pressure loss of the activated carbon sheet for air cleaning.
  • Flame-retardant performance Sample pieces cut into 200 mm ⁇ 50 mm were prepared 5 points at a time, and lighter flames were contacted from the respective end faces in the longitudinal direction. Evaluation was made according to the following criteria. ⁇ or more was accepted. (Double-circle): All the 5 sample pieces did not spread a flame from a flame contact part, but self-extinguished. ⁇ : Of the five sample pieces, there was a flame that spread from the flame contact part, but all were self-extinguished. ⁇ : Among the five sample pieces, the flame spread from the contact area and did not self-extinguish, but at least one point was self-extinguished. X: The flames spread from the flame contact parts in all the five sample pieces, and self-extinguishing was not performed.
  • Examples 1 to 10 are activated carbon sheets containing activated carbon fibers, granular or powdered activated carbon, and fibrillated fibers, and the mass (g / m 2) of the activated carbon fibers. ) Is 5 g / m 2 or more, the pressure loss by a specific method is 150 Pa or less, and the combustion distance in the FMVSS 302 combustion test is 51 mm or less, so that both toluene adsorption performance and flame retardant performance are achieved.
  • the mass (g / m 2) of the activated carbon fibers Is 5 g / m 2 or more
  • the pressure loss by a specific method is 150 Pa or less
  • the combustion distance in the FMVSS 302 combustion test is 51 mm or less, so that both toluene adsorption performance and flame retardant performance are achieved.
  • Examples 1 to 5 and 8 to 10 are examples of air containing activated carbon fibers, granular or powdered activated carbon, fibrillated fibers, a binder component, and an aldehyde adsorbent. It is a wet mixed paper sheet for cleaning, and the mass (g / m 2 ) of the activated carbon fiber is 5 g / m 2 or more, so that it has excellent acetaldehyde adsorption performance while being excellent in toluene adsorption performance and flame retardancy. Met. Among them, Examples 1 to 3, 5 and 8 to 10 were particularly excellent in flame retardancy because the mass of the activated carbon fiber in the sheet was 9 to 20 g / m 2 .
  • Examples 1 to 3 and 5 to 10 the content ratio of the mass of activated carbon fiber (g / m 2 ) to the mass of granular or powdered activated carbon (g / m 2 ) described later (mass of activated carbon fiber / granular) (Or the mass of the powdered activated carbon) was 0.15 to 0.30, so that it was possible to further achieve both the toluene adsorption performance and the flame retardant performance. Further, Examples 1 to 4 and 6 to 10 use polyvinyl alcohol as a binder component, and the mass of activated carbon fiber (g / m 2 ), the mass of granular or powdered activated carbon (g / m 2 ), and the fibrillated fiber.
  • Example 11 A corrugated sheet and a flat sheet were prepared using the mixed paper obtained in Example 10 (activated carbon sheet for air cleaning).
  • the corrugated sheet was manufactured so that the pitch height was 1.4 mm and the pitch width was 4.2 mm.
  • the obtained corrugated sheets and flat sheets were alternately laminated as shown in FIG.
  • the corrugated sheet and the flat sheet were bonded with an ethylene vinyl acetate copolymer resin adhesive (trade name SP-220N, manufactured by Konishi Co., Ltd.).
  • the filter of this invention was manufactured using the mixed paper sheet D as an upper wall and a lower wall. In addition, the side wall was not provided in the filter.
  • the length of the obtained filter in the width direction was 200 mm
  • the length in the length direction was 10 mm
  • the length in the height direction was 120 mm.
  • content of the adhesive agent with respect to the mass of the whole filter was 24 mass%.
  • Example 12 A filter of the present invention was prepared in the same manner as in Example 11 using the mixed paper obtained in Example 3 (activated carbon sheet for air cleaning).
  • the corrugated sheet was manufactured so that the pitch height was 5.0 mm and the pitch width was 8.7 mm.
  • a starch-based adhesive was used for adhesion between the corrugated sheet and the flat sheet.
  • the mixed paper sheet C was used as the upper wall and the lower wall, and the filter of the present invention was manufactured.
  • the side wall was not provided in the filter.
  • the length of the obtained filter in the width direction was 200 mm
  • the length in the length direction was 60 mm
  • the length in the height direction was 150 mm.
  • content of the adhesive agent with respect to the mass of the whole filter was 13 mass%.
  • the filter was cut so that the shape of the surface parallel to the width direction and the height direction was a circle having a diameter of 100 mm and the length in the length direction of the filter was 10 mm, thereby obtaining a sample piece.
  • the sample piece is adjusted so that the length direction is the ventilation direction.
  • the difference in static pressure between the upstream side and the downstream side when air was sucked at a linear velocity of 0.1 m / s was measured with a differential pressure gauge, and the pressure loss (Pa) of the filter was measured.
  • the filter was cut into a width direction length of 100 mm, a length direction length of 10 mm, and a height direction length of 100 mm, and a lighter flame was contacted from the side in the width direction. Evaluation was made according to the following criteria. ⁇ or more was accepted. ⁇ : The flame did not spread from the contact area and self-extinguished. ⁇ : The flame spread from the contact area but self-extinguished. X: The flame spread from the contact part and did not extinguish itself.
  • a filter having a shape parallel to the width direction and the height direction cut into a circular shape having a diameter of 15 mm and a length direction length of the filter of 20 mm, and a surface parallel to the width direction and the height direction Are made into a circular shape with a diameter of 15 mm and cut so that the length in the length direction of the filter is 10 mm, and they are laminated so that the circular shapes overlap each other in the length direction so as not to separate.
  • a sample piece was fixed from the outside.
  • a sample piece is set in a glass column having an inner diameter of 15 mm so that the axial direction of the glass column is parallel to the sample length direction, and air at a temperature of 25 ° C.
  • a filter was prepared by cutting the shape of the surface parallel to the width direction and the height direction so as to be a circle having a diameter of 15 mm and a length in the length direction of the filter of 20 mm.
  • the sample piece is set in a glass column having an inner diameter of 15 mm so that the glass column axial direction is parallel to the sample length direction, and air at a temperature of 25 ° C. containing 10.0 ppm of toluene gas at a wind speed of 0.25 m / s. Ventilated.
  • the concentration at the inlet and outlet of the glass column was measured by gas chromatography (YX2700-F, manufactured by Yanaco Measurement Co., Ltd.), and the acetaldehyde gas removal rate (%) after 30 seconds of ventilation from the concentration change at the inlet and outlet of the glass column By calculating, the acetaldehyde removal performance of the filter was evaluated.
  • the filter is a combination of a corrugated sheet and a flat sheet, and the corrugated sheet and the flat sheet are mixed paper sheets composed of the activated carbon sheet for air cleaning according to the present invention, It was clear that when the mass (g / m 2 ) of the activated carbon fiber in the mixed paper sheet was 5 g / m 2 or more, it was possible to achieve both toluene adsorption performance and flame retardant performance.

Abstract

活性炭シートに関し、特に、自動車室内等における揮発性有機化合物の除去に好適な、活性炭を含む空気清浄用活性炭シートに関し、トルエンの吸着性能及び難燃性能に優れるシートを提供することを課題とする。 活性炭繊維と、粒状又は粉末状活性炭と、フィブリル化繊維と、を含有する活性炭シートであって、前記活性炭繊維の質量(g/m2)が5g/m2以上であり、下記方法による圧力損失が150Pa以下であり、FMVSS302燃焼試験における燃焼距離が51mm以下である、空気清浄用活性炭シート。 <圧力損失の試験方法> JIS B 9927:1999 「付属書(規定)クリーンルーム用エアフィルタろ材性能試験方法」の3.2「圧力損失試験」に準じ、前記活性炭シートを直径110mmの円形にカットしたものを測定試料とし、0.1m/sの線速度で空気を吸引したときの前記活性炭シートの上流側と下流側との静圧の差を差圧計にて測定し、測定値は一の位までを有効な数値とする。

Description

空気清浄用活性炭シート
 本発明は、活性炭シートに関し、特に、自動車室内等における揮発性有機化合物の除去に好適な、活性炭を含む空気清浄用活性炭シートに関する。
 近年、空気浄化に関する関心が高まっており、室内等において、より悪臭の少ない環境が求められている。また、シックハウス症候群の問題を発端として、住環境における揮発性有機化合物(VOC)への対策も求められている。
 例えば、自動車などの車室内においては、シートパッド、インストルメント・パネル、ドアトリムなどの内装樹脂部品、塗料、接着剤などからの揮発性有機化合物の悪臭、さらに、排気ガス、燃料臭、タバコ、人体、食品の腐敗物などの多くの悪臭が発生し得る。また、車室内は、住宅に比して空間が狭いため、密閉すると特に悪臭が充満しやすいという問題を有する。
 このような住環境における悪臭を除去する脱臭シートが知られている。例えば、活性炭、混抄材、およびバインダーを水に均一分散した紙料原液を調整し、抄紙して活性炭シートを製作する工程と、芳香族アミノ酸または芳香族アミノ酸の塩類を溶媒に溶解して、この溶液を芳香族アミノ酸または芳香族アミノ酸の塩類の添着量が0.1~30重量%の範囲となるように活性炭シートに含浸、添着する工程と、溶液を含浸した活性炭シートを乾燥する工程とを有する製造方法によって製造される脱臭シートが知られている(例えば、特許文献1参照。)。該シートは、アセトアルデヒドなど低級アルデヒド類による臭気の除去性能に優れ、従来の脱臭剤では困難であったタバコによる甘い不快臭の除去に著しい効果を示すとされている。
特開平3‐161050号公報
 しかしながら、特許文献1に開示されているシートは、VOC、中でもトルエンの吸着性能が不十分となる場合があることを知得した。また、本発明者は、自動車などの車室内で用いる場合、トルエン吸着性能に加え、難燃性にも優れる必要があることを知得した。しかしながら、本発明者が検討したところ、特許文献1に開示されているシートは、難燃性に劣る場合があることを知得した。
 そこで、本発明は、上記問題を解決し、トルエンの吸着性能及び難燃性能に優れるシートを提供することを課題とする。
 上記課題を解決すべく、本発明者が検討したところ、トルエン吸着性能を優れたものとするには、活性炭として粒状又は粉末状活性炭を使用することが有効であることを知得した。しかしながら、例えば、特許文献1のシートにおいて、シート中に含有する活性炭を全て粒状又は粉末状活性炭とすると、得られるシートは難燃性に劣ることも知得した。
 ここで、本発明者の検討によれば、上記シートの難燃性を向上させるには、通常、ハロゲン系難燃剤やリン系難燃剤等を添加することが考えられた。しかしながら、難燃剤を含有させると、シート中の活性炭の質量割合や細孔容積が低下し、シートのトルエン吸着性能が低下してしまう。すなわち、シートのトルエン吸着性能と、シートの難燃性能とは、一方が向上すれば、一方が低下する、トレードオフの関係性にあった。
 そこで、本発明者がさらに検討を重ねたところ、活性炭繊維が難燃性能を付与し得ることを知得し、これを難燃材成分として含有させることで、上記トルエン吸着性能と難燃性能の両立を図れることを突き止めた。すなわち、活性炭繊維を難燃材成分として含有することにより、活性炭繊維自体もトルエン吸着性能を有することから、前述したような難燃成分を含有することによるトルエン吸着性能の低下を極力抑制することができ、上記トルエン吸着性能と難燃性能の両立を図れることを知得した。本発明は、さらに検討を重ねることにより完成された発明である。
 すなわち、本発明は、下記に掲げる態様の発明を提供する。
項1.活性炭繊維と、粒状又は粉末状活性炭と、フィブリル化繊維と、を含有する活性炭シートであって、前記活性炭繊維の質量(g/m2)が5g/m2以上であり、下記方法による圧力損失が150Pa以下であり、FMVSS302燃焼試験における燃焼距離が51mm以下である、空気清浄用活性炭シート。
<圧力損失の試験方法>
 JIS B 9927:1999 「付属書(規定)クリーンルーム用エアフィルタろ材性能試験方法」の3.2「圧力損失試験」に準じ、前記活性炭シートを直径110mmの円形にカットしたものを測定試料とし、0.1m/sの線速度で空気を吸引したときの前記活性炭シートの上流側と下流側との静圧の差を差圧計にて測定し、測定値は一の位までを有効な数値とする。
項2.40℃、1ppm時のトルエン平衡吸着量が2000mg/m2以上、40℃、1ppm時のアセトン平衡吸着量が50mg/m2以上である、項1に記載の空気清浄用活性炭シート。
項3.前記活性炭繊維の質量(g/m2)と前記粒状又は粉末状活性炭の質量(g/m2)との含有比率(活性炭繊維の質量/粒状又は粉末状活性炭の質量)が0.05~0.35である、項1又は2に記載の空気清浄用活性炭シート。
項4.前記活性炭繊維の含有量が3~20質量%であり、前記粒状又は粉末状活性炭の含有量が50~80質量%である、項1~3のいずれか1項に記載の空気清浄用活性炭シート。
項5.前記活性炭繊維の引張強度(GPa)が0.25GPa以上である、項1~4のいずれか1項に記載の空気清浄用活性炭シート。
項6.前記圧力損失が30~50Paである、項1~5のいずれか1項に記載の空気清浄用活性炭シート。
項7.項1~6のいずれかに記載の空気清浄用活性炭シートの、空気中の揮発性有機化合物を除去する製品を製造するため、又は空気中の揮発性有機化合物を除去するための使用。
項8.活性炭繊維と、粒状又は粉末状活性炭と、フィブリル化繊維と、バインダー成分と、アルデヒド吸着剤と、を含有する空気清浄用湿式混抄シートであって、
 前記活性炭繊維の質量(g/m2)が5g/m2以上である、空気清浄用湿式混抄シート。
項9.前記粒状又は粉末状活性炭の質量(g/m2)が50g/m2以上である、項1~6、8のいずれか1項に記載の空気清浄用湿式混抄シート。
項10.前記活性炭繊維の質量(g/m2)、粒状又は粉末状活性炭の質量(g/m2)、フィブリル化繊維の質量(g/m2)、及びバインダー成分の質量(g/m2)の合計100質量部に対する、前記活性炭繊維の質量(g/m2)と粒状又は粉末状活性炭の質量(g/m2)の合計質量の割合が60~85質量部である、項1~6、8、9のいずれか1項に記載の空気清浄用湿式混抄シート。
項11.前記フィブリル化繊維が非溶融性である、項1~6、8~10のいずれか1項に記載の空気清浄用湿式混抄シート。
項12.前記アルデヒド吸着剤が、芳香族アミン化合物、脂環式アミン化合物、複素環式アミン化合物、脂肪族アミン化合物、又はヒドラジド化合物である、項1~6、8~11のいずれか1項に記載の空気清浄用湿式混抄シート。
項13.前記空気清浄用湿式混抄シートの比表面積が400~800m2/gである、項1~6、8~12のいずれか1項に記載の空気清浄用湿式混抄シート。
項14.前記空気清浄用湿式混抄シートの坪量が60~120g/m2である、項1~6、8~13のいずれか1項に記載の空気清浄用湿式混抄シート。
項15.前記空気清浄用湿式混抄シートの厚さが0.2~0.6mmである、項1~6、8~14のいずれか1項に記載の空気清浄用湿式混抄シート。
項16.FMVSS302燃焼試験における燃焼距離が51mm以下である、請求項1~6、8~15のいずれか1項に記載の空気清浄用湿式混抄シート。
項17.40℃、1ppm時のアセトアルデヒド平衡吸着量が250mg/m2以上、40℃、1ppm時のトルエン平衡吸着量が2000mg/m2以上である、項1~6、8~16のいずれか1項に記載の空気清浄用湿式混抄シート。
項18.波状シートと平面シートを組み合わせてなるフィルタであって、前記波状シート及び前記平面シートが、項1~17のいずれか1項に記載の空気清浄用活性炭シートにより構成された混抄シートであり、前記混抄シート中における活性炭繊維の質量(g/m2)が5g/m2以上である、フィルタ。
 本発明のシートによれば、活性炭繊維と、粒状又は粉末状活性炭と、フィブリル化繊維と、を含有する活性炭シートであって、前記活性炭繊維の質量(g/m2)が5g/m2以上であり、圧力損失が150Pa以下であり、FMVSS302燃焼試験における燃焼距離が51mm以下であるであることから、トルエン吸着性能と難燃性能との両立を図ることが可能となる。従って、本発明のシートは、例えば、部材の難燃性が特に求められる、自動車の車室内等に用いる脱臭シートとして好適である。
(a)は本発明のフィルタの一実施態様を示す模式的斜視図であり,(b)は、ピッチの形状(ピッチサイズ、ピッチ高さ)の説明図である。 本発明の空気清浄用活性炭シートの圧力損失を測定する装置の説明図である。
 本発明の空気清浄用活性炭シートは、活性炭繊維と、粒状又は粉末状活性炭と、フィブリル化繊維と、を含有する活性炭シートである。より具体的には、本発明の空気清浄用活性炭シートは、少なくとも、活性炭繊維と、粒状又は粉末状活性炭と、フィブリル化繊維とのシート状の混合物である。本発明の空気清浄用活性炭シート中においては、少なくとも、活性炭繊維と、粒状又は粉末状活性炭と、フィブリル化繊維とが、均一に分散されている。また、本発明の空気清浄用活性炭シートは、前記活性炭繊維の質量(g/m2)が5g/m2以上であり、下記方法による圧力損失が150Pa以下であり、FMVSS302燃焼試験における燃焼距離が51mm以下である、空気清浄用活性炭シートである。
<圧力損失の試験方法>
 JIS(日本工業規格) B 9927:1999 「付属書(規定)クリーンルーム用エアフィルタろ材性能試験方法」の3.2「圧力損失試験」に準じ、前記活性炭シートを直径110mmの円形にカットしたものを測定試料とし、0.1m/sの線速度で空気を吸引したときの前記活性炭シートの上流側と下流側との静圧の差を差圧計にて測定し、測定値は一の位までを有効な数値とする。
 前記圧力損失試験は、より具体的には、以下のようにおこなう。
(a)試験用ろ材:前記活性炭シートを直径110mmの円形にカットしたものを測定試料とする。
(b)図2に示す圧力損失測定装置を用いる。
(c)圧力損失測定器具は次による。
1)ダクト:円形で風速の分布ができる限り平坦となる構造のもの。
2)差圧計:1Paを読み取れるもの。
3)ホルダ:前記(a)で規定する試験用ろ材を装着できるもので、測定試料の保護のための支持網を設けたもの。
4)流量計:JIS Z 8761又はJIS Z 8762に規定される性能をもつもの。
5)吸引ポンプ:0.1m/s以上のろ過速度が得られるもの。
上記ろ過速度は次の式で求める。
V=Q/A
V:ろ過速度(cm/s)
Q:ろ過空気の流量(cm3/s)
A:試験用ろ材の有効ろ過面積(cm2
(d)圧力損失の測定方法:図2の圧力損失測定装置を用いて、0.1m/sの整数倍のろ過速度によって試験用ろ材を通して空気を吸引し、試験用ろ材の上流側と下流側の静圧の差を差圧計で測定し、次の式によって圧力損失を計算する。
ΔP=P1-P2
ΔP:圧力損失(Pa)
1:試験用ろ材上流側の静圧(Pa)
2:試験用ろ材下流側の静圧(Pa)
(e)圧力損失の求め方:3個以上の試験用ろ材サンプルについて、それぞれの圧力損失を測定し、その平均値を圧力損失とする。
(f)上記(e)の方法によって求めた値を一の位までを有効な数値とし本発明の空気清浄用活性炭シートの圧力損失とする。
<活性炭繊維>
 本発明の空気清浄用活性炭シートは、活性炭繊維を含有する。本発明の空気清浄用活性炭シートにおいて、活性炭繊維は、トルエン等揮発性有機化合物の吸着成分として寄与することに加え、シートに難燃性を与える難燃材成分としても寄与する。すなわち、活性炭繊維は、活性炭が不融化処理、賦活処理された燃えにくい炭素材料であることに加え、粒状又は粉末状活性炭に比して嵩密度が相当程度低い。そして、嵩密度が低いことにより、シート内に占める体積又は面積が大きくなり、また、特に燃え易い成分であるフィブリル化繊維等と活性炭シートとして絡み合うことで、活性炭繊維の質量を5g/m2以上として初めてシートに対し効果的に難燃性能を付与すると考えられる。
 活性炭繊維の種類としては、例えば、ポリアクリロニトリル系、レーヨン系、フェノール樹脂系、石炭ピッチ系、石油ピッチ系等の繊維を不融化し、所望により炭化処理した後、水蒸気、二酸化炭素を含有する雰囲気中、所定温度で所定時間保持することによって賦活することにより製造される任意の活性炭繊維を採用することができる。難燃性能をより一層向上させる観点から、これらの中でも、石炭ピッチ系、石油ピッチ系、ポリアクリロニトリル系活性炭繊維が好ましい。活性炭繊維は、1種類単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。活性炭繊維における炭素原子含有量としては、空気清浄用活性炭シートの難燃性能をさらに高める観点から、85質量%以上が好ましく、90質量%以上が好ましい。また、活性炭繊維における酸素原子含有量としては、5質量%以下が挙げられ、3質量%以下が挙げられる。このような組成とするには、炭素原子量が多く、酸素原子量が少ない原料とすることが挙げられ、例えば、石炭ピッチ、石油ピッチ又はポリアクリロニトリルを原料とすることが挙げられる。なお、上記炭素原子含有量は、株式会社ジェイ・サイエンス・ラボ社製JM-11により測定されるものであり、上記酸素原子含有量は、株式会社ジェイ・サイエンス・ラボ社製JMO-10により測定されるものである。
 活性炭繊維の強度としては特に制限されないが、0.25GPa以上が好ましく、0.28GPa以上がより好ましい。これにより、本発明の空気清浄用活性炭シートの強度をより向上させることができる。上記強度とするには、賦活を抑えた活性炭繊維を用いることが好ましく、後述する比表面積程度となるように、賦活することが挙げられる。なお、上記活性炭繊維の強度は、JIS K 1477:2007 7.3.2に準じて測定、算出されるものである。
 活性炭繊維の比表面積としては特に制限されないが、空気清浄用活性炭シートの強度を高める観点から、500~1300m2/g程度、好ましくは500~900m2/g程度に賦活することが挙げられる。本発明において、比表面積は、窒素を被吸着物質として用いたBET法(1点法)により測定される値である。
 活性炭繊維の細孔分布としては特に制限されないが、分子サイズの小さい、炭素数が4以下のVOC、例えば、アセトンの吸着性能をより高める観点から、ミクロ細孔容積率が90%以上が好ましく、95%以上がより好ましい。本発明において、ミクロ細孔容積率は、QSDFT法によって算出されるものである。QSDFT法(急冷固体密度汎関数法)とは、幾何学的・化学的に不規則なミクロポーラス・メソポーラスな炭素の細孔径解析を対象とした、約0.5nm~約40nmまでの細孔径分布の計算ができる解析手法である。QSDFT法では、細孔表面の粗さと不均一性による影響が明瞭に考慮されているため、細孔径分布解析の正確さが大幅に向上した手法である。本発明においては、Quantachrome社製「AUTOSORB-1-MP」を用いて窒素吸着等温線の測定、及びQSDFT法による細孔径分布解析をおこなう。77Kの温度において測定した窒素の脱着等温線に対し、Calculation modelとしてN2 at 77K on carbon[slit pore,QSDFT equilibrium model]を適用して細孔径分布を計算することで、特定の細孔径範囲の細孔容積を算出することができる。そして、上記QSDFT法で測定、算出される全細孔容積と、上記QSDFT法で測定、算出される直径2nm以下の細孔容積から、以下の式によりミクロ細孔容積率を求める。
ミクロ細孔容積率(%)
=(直径2nm以下の細孔容積)/(全細孔容積)×100(%)
 活性炭繊維の平均繊維径としては、特に制限されないが、空気清浄用活性炭シートの強度を高める観点から、15~25μmが好ましく、16~20μmがより好ましく、16.5~20μmがさらに好ましい。該平均繊維径は、JIS K 1477:2007 7.3.1に準じ、反射顕微鏡を用いて測定、算出されるものである。
 本発明の空気清浄用活性炭シートにおいて、活性炭繊維の質量は5g/m2以上である。本発明者は、本発明の検討に際し、活性炭繊維が6g/m2かつシート坪量が20g/m2(残部ポリエステル繊維)のシートと、活性炭繊維が14g/m2かつシート坪量が50g/m2(残部ポリエステル繊維)のシートと、を用いて、難燃性能を比較した。当該両シートは、活性炭繊維の混用率は同等であり、比較的燃えやすいポリエステル繊維の量は後者が多いところ、後者のほうが難燃性能がより優れるものであった。これらと、後述する実施例等から、シートの難燃性能には、活性炭繊維の単位面積あたりの質量(g/m2)が重要であることを知得した。そして、さらに検討を重ね、活性炭繊維の低い嵩密度によりシート内に占める活性炭繊維の体積又は面積が大きくなり、また、特に燃え易い成分であるフィブリル化繊維等と活性炭シートとして絡み合うようにしつつ、上記特定の量の活性炭繊維を含有させることが重要であることを知得したのである。活性炭繊維の質量は、より難燃性能を向上させる観点から、9g/m2以上が好ましく、トルエン吸着性能と難燃性能とをより両立させる観点から、9~20g/m2が好ましく、13~18g/m2がより好ましい。
 本発明の空気清浄用活性炭シートにおいて、活性炭繊維の質量(g/m2)と後述する粒状又は粉末状活性炭の質量(g/m2)との含有比率(活性炭繊維の質量/粒状又は粉末状活性炭の質量)が0.05~0.35が好ましい。難燃成分且つトルエン吸着成分として寄与する活性炭繊維と、トルエン吸着成分として寄与する粒状又は粉末状活性炭と、を上記特定の比率となるように配合することにより、得られる空気清浄用活性炭シートは、トルエン吸着性能と難燃性能との両立をより図ることが可能となる。上記比率は、0.15~0.30がより好ましく、0.25~0.30がさらに好ましい。
 本発明の空気清浄用活性炭シートにおいて、活性炭繊維の質量(g/m2)、粒状又は粉末状活性炭の質量(g/m2)及びフィブリル化繊維の質量(g/m2)の合計100質量部に対する、活性炭繊維の質量(g/m2)の割合としては、例えば、3~20質量部が挙げられ、トルエン吸着性能と難燃性能との両立をより一層図る観点から、10~20質量部が好ましく挙げられ、14~18質量部がより好ましく挙げられる。また、本発明の空気清浄用活性炭シートの質量(g/m2)に対する活性炭繊維の質量(g/m2)の割合としては、3~25質量%が挙げられ、トルエン吸着性能と難燃性能との両立をより一層図る観点から、3~20質量%が好ましく挙げられ、8~20質量%がより好ましく挙げられ、13~18質量%がさらに好ましく挙げられる。
 また、本発明の空気清浄用湿式混抄シートにおいて、バインダー成分が含まれる場合、活性炭繊維の質量(g/m2)、粒状又は粉末状活性炭の質量(g/m2)、フィブリル化繊維の質量(g/m2)、及びバインダー成分の質量(g/m2)の合計100質量部に対する、活性炭繊維の質量(g/m2)の割合としては、例えば、3~25質量部が挙げられ、トルエン吸着性能と難燃性能との両立をより一層図る観点から、8~20質量部が好ましく挙げられ、13~18質量部がより好ましく挙げられる。また、本発明の空気清浄用湿式混抄シートの質量(g/m2)に対する活性炭繊維の質量(g/m2)の割合としては、3~25質量%が挙げられ、トルエン吸着性能と難燃性能との両立をより一層図る観点から、8~20質量%が好ましく挙げられ、13~18質量%がより好ましく挙げられる。
<粒状又は粉末状活性炭>
 本発明の空気清浄用活性炭シートは、粒状又は粉末状活性炭を含有する。本発明の空気清浄用活性炭シートにおいて、粒状又は粉末状活性炭活性は、トルエン等揮発性有機化合物の吸着成分として寄与する。
 粒状又は粉末状活性炭の種類としては、やしがらを原料とするやしがら活性炭、石炭を原料とする石炭系活性炭、木質を原料とする木質系活性炭、フェノール樹脂などの樹脂を原料とする樹脂系活性炭などの公知の活性炭が挙げられる。粉末状活性炭は、1種類単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
 粒状又は粉末状活性炭の平均粒子径としては、特に制限されないが、抄造性や炭塵脱落防止の観点から、レーザー回折/散乱式法で測定した積算体積百分率D50が10~150μmが挙げられ、10~100μmが好ましく挙げられ、10~50μmがより好ましく挙げられる。
 粒状又は粉末状活性炭の比表面積としては、例えば、500~1500m2/gが挙げられ、600~1300m2/gがより好ましく挙げられる。
 本発明の空気清浄用活性炭シートにおいて、粒状又は粉末状活性炭の質量(g/m2)が50g/m2以上であることが好ましい。これにより、トルエン吸着性能をより一層向上させやすくなる。トルエン吸着性能と難燃性能との両立をより一層図る観点から、上記質量は、50~70g/m2がより好ましく、50~60g/m2がさらに好ましい。
 本発明の空気清浄用活性炭シートにおいて、活性炭繊維の質量(g/m2)、粒状又は粉末状活性炭の質量(g/m2)及びフィブリル化繊維の質量(g/m2)の合計100質量部に対する、粒状又は粉末状活性炭の質量(g/m2)の割合としては、例えば、50~80質量部が挙げられ、トルエン吸着性能と難燃性能との両立をより一層図る観点から、55~68質量部が好ましく挙げられ、58~63質量部がより好ましく挙げられる。また、本発明の空気清浄用活性炭シートの質量(g/m2)に対する粒状又は粉末状活性の質量(g/m2)の割合としては、例えば、45~75質量%が挙げられ、トルエン吸着性能と難燃性能との両立をより一層図る観点から、45~62質量%が好ましく挙げられ、50~57質量%がより好ましく挙げられる。
 また、本発明の空気清浄用湿式混抄シートにおいて、バインダー成分が含まれる場合、活性炭繊維の質量(g/m2)、粒状又は粉末状活性炭の質量(g/m2)、フィブリル化繊維の質量(g/m2)、及びバインダー成分の質量(g/m2)の合計100質量部に対する、粒状又は粉末状活性炭の質量(g/m2)の割合としては、例えば、45~75質量部が挙げられ、トルエン吸着性能と難燃性能との両立をより一層図る観点から、45~62質量部が好ましく挙げられ、50~57質量部がより好ましく挙げられる。また、本発明の空気清浄用湿式混抄シートの質量(g/m2)に対する粒状又は粉末状活性の質量(g/m2)の割合としては、例えば、45~75質量%が挙げられ、トルエン吸着性能と難燃性能との両立をより一層図る観点から、45~62質量%が好ましく挙げられ、50~57質量%がより好ましく挙げられる。
<フィブリル化繊維>
 本発明の空気清浄用活性炭シートは、フィブリル化繊維を含む。本発明の空気清浄用活性炭シートにおいて、フィブリル化繊維は、空気清浄用活性炭シートの形態保持、及び粒状又は粉末状活性炭の保持に寄与する。
 フィブリル化繊維の種類としては、トルエン吸着性能を一層優れたものとする観点から、非溶融性のフィブリル化繊維が好ましく、例えば、アクリル繊維、ポリエチレン繊維、ポリアクリロニトリル繊維、セルロース繊維、アラミド繊維などを挙げることができ、中でも、難燃性能をより向上させる観点からは、アラミド繊維が好ましい。
 フィブリル化繊維の濾水度としては、JIS P 8121-2:2012に準じて測定される濾水度が10~200mLであることが好ましい。
 本発明の空気清浄用活性炭シートにおいて、活性炭繊維の質量(g/m2)、粒状又は粉末状活性炭の質量(g/m2)及びフィブリル化繊維の質量(g/m2)の合計100質量部に対する、フィブリル化繊維の質量(g/m2)の割合としては、例えば、10~30質量部が挙げられ、トルエン吸着性能と難燃性能との両立をより一層図る観点から、15~30質量部が好ましく挙げられ、18~25質量部がより好ましく挙げられる。また、本発明の空気清浄用活性炭シートの質量(g/m2)に対するフィブリル化繊維の割合としては、例えば、10~30質量%が挙げられ、トルエン吸着性能と難燃性能との両立をより一層図る観点から、18~27質量%が好ましく挙げられ、18~22質量%がより好ましく挙げられる。
 本発明の空気清浄用湿式混抄シートにおいて、バインダー成分が含まれる場合、活性炭繊維の質量(g/m2)、粒状又は粉末状活性炭の質量(g/m2)、フィブリル化繊維の質量(g/m2)、及びバインダー成分の質量(g/m2)の合計100質量部に対する、フィブリル化繊維の質量(g/m2)の割合としては、例えば、10~30質量部が挙げられ、トルエン吸着性能と難燃性能との両立をより一層図る観点から、18~27質量部が好ましく挙げられ、粒状又は粉末状活性炭の発塵性をより抑制する観点から18~22質量部がより好ましく挙げられる。また、本発明の空気清浄用湿式混抄シートの質量(g/m2)に対するフィブリル化繊維の割合としては、例えば、10~30質量%が挙げられ、トルエン吸着性能と難燃性能との両立をより一層図る観点から、18~27質量%が好ましく挙げられ、18~22質量%がより好ましく挙げられる。
<バインダー成分>
 本発明の空気清浄用活性炭シートは、必要に応じてバインダー成分を含むことができる。本発明の空気清浄用活性炭シートにおいて、バインダー成分は、活性炭繊維、粒状又は粉末状活性炭及びフィブリル化繊維を接着固定する成分であり、該空気清浄用活性炭シートの形態保持及び粒状又は粉末状活性炭の保持に寄与する。
 バインダー成分としては、接着性(熱融着性を含む。)を有する有機バインダー又は無機バインダーが挙げられる。形状としては、粉末状、粒状、繊維状等特に限定されない。なお、本発明において、バインダー成分は、前述したフィブリル化繊維を含まないものと定義する。
 上記有機バインダーとしては、合成樹脂が挙げられ、例えば、ポリビニルアルコール、アクリル樹脂、変性ポリエステル(いわゆる低軟化点ポリエステル。)、ポリオレフィン(PE、PP等。)、エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)等の熱可塑性樹脂が挙げられる。バインダー成分を熱融着性繊維とする場合は、融点又は軟化点の異なる2成分以上のポリマーで形成された熱融着性の繊維が好ましく、高融点ポリマーを芯成分、低融点ポリマーを鞘成分とする芯鞘構造を有する繊維がシート形成時の熱処理が容易な点から特に好ましい。芯鞘構造を有する繊維としては、例えば、芯部がポリプロピレンで鞘部が変性ポリエチレンからなるポリオレフィン系繊維、芯部がポリエチレンテレフタレートで鞘部がポリオレフィンからなる繊維、芯部がポリエチレンテレフタレートで鞘部が低融点(低軟化点)ポリエステルからなるポリエステル系繊維等の複合繊維が挙げられる。
 上記無機バインダーとしては、例えば、コロイダルシリカ、水ガラス、珪酸カルシウム、アルミナゾル、シリコーンオイル、金属アルコキシド等が挙げられる。
 上記の中でも、空気清浄用活性炭シートにおける粒状又は粉末状活性炭の発塵をより抑制するという観点から、ポリビニルアルコールが好ましい。
 本発明の空気清浄用活性炭シートの質量(g/m2)に対するバインダー成分の割合としては、例えば、3~15質量%が挙げられ、トルエン吸着性能と難燃性能との両立をより一層図る観点から、3~13質量%が好ましく挙げられ、さらに粒状又は粉末状活性炭の発塵性をより抑制する観点から8~13質量%がより好ましく挙げられる。
 本発明の空気清浄用湿式混抄シートにおいて、バインダー成分が含まれる場合、活性炭繊維の質量(g/m2)、粒状又は粉末状活性炭の質量(g/m2)、フィブリル化繊維の質量(g/m2)、及びバインダー成分の質量(g/m2)の合計100質量部に対する、バインダー成分の質量(g/m2)の割合としては、例えば、3~15質量部が挙げられ、トルエン吸着性能と難燃性能との両立をより一層図る観点から、3~13質量部が好ましく挙げられ、さらに粒状又は粉末状活性炭の発塵性をより抑制する観点から8~13質量部がより好ましく挙げられる。また、本発明の空気清浄用湿式混抄シートの質量(g/m2)に対するバインダー成分の割合としては、例えば、3~15質量%が挙げられ、トルエン吸着性能と難燃性能との両立をより一層図る観点から、3~13質量%が好ましく挙げられ、さらに粒状又は粉末状活性炭の発塵性をより抑制する観点から8~13質量%がより好ましく挙げられる。
<アルデヒド吸着剤>
 本発明の空気清浄用活性炭シートは、アルデヒド吸着剤を含有することができる。これにより、アルデヒド成分、例えば、アセトアルデヒドを吸着することができる。
 アルデヒド吸着剤としては、芳香族アミン化合物、脂環式アミン化合物、複素環式アミン化合物又は脂肪族アミン化合物であることが好ましい。
 芳香族アミン化合物としては、例えば、o-、m-、p-アミノ安息香酸、p-アミノサリチル酸、m-アミノサリチル酸などの芳香族アミノ酸、スルファニル酸、アニリン、アニシジン、およびそれらのナトリウム塩、カリウム塩などの金属塩類、または硫酸塩、硝酸塩、塩酸塩などの無機塩類などが挙げられる。
 脂環式アミン化合物としては、シクロプロピルアミン、シクロブチルアミン、シクロペンチルアミン、シクロヘキシルアミンなどが挙げられる。
 複素環式アミン化合物としては、ピロリジン、ピペリジン、ピペラジン、モルホリン、オキサジン、キヌクリジン、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、オキサゾール、チアゾール、4-ジメチルアミノピリジン、1,4-ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン、1,5-ジアザビシクロ[4,3,0]-5-ノネン、1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]-7-ウンデセンなどが挙げられる。
 脂肪族アミン化合物としては、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミン、アミルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ウンデシルアミン、ドデシルアミン、トリデシルアミン、テトラデシルアミン、ペンタデシルアミン、セチルアミン、テトラエチレンペンタミン、ジエチレントリアミン、アルギニン、エタノールアミン、グアジニン、ポリエチレンイミンなどが挙げられる。
 ヒドラジド化合物としては、アジピン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、カルボジヒドラジドなどが挙げられる
 上記の中でも、芳香族アミン化合物又は複素環式アミンが好ましく、p-アミノ安息香酸又はモルホリンが特に好ましい。
 本発明の空気清浄用活性炭シートにおいて、アルデヒド吸着剤の含有形態としては特に制限されない。活性炭繊維と、粒状又は粉末状活性炭と、フィブリル化繊維と、必要に応じてバインダー成分と、を含む活性炭シートを予め製造し、該シートにアルデヒド吸着剤を分散させた溶液を含浸又は噴霧し、含有させる方法、又は、活性炭繊維、粒状又は粉末状活性炭、フィブリル化繊維及び必要に応じてバインダー成分からなる群より選ばれる1種以上の構成材料に予め、アルデヒド吸着剤を含有させ、これを用いて活性炭シートとする方法、が挙げられる。中でも、予め粒状又は粉末状活性炭にアルデヒド吸着剤を含有させて活性炭シートを得る場合、すなわち、活性炭繊維と、粒状又は粉末状活性炭と、フィブリル化繊維と、アルデヒド吸着剤と、必要に応じてバインダー成分と、を含有する空気清浄用活性炭シートであって、前記粒状又は粉末状活性炭に前記アルデヒド吸着剤が担持されており、前記活性炭繊維にはアルデヒド吸着剤が担持されていない、空気清浄用活性炭シートとすると、難燃材料として寄与する活性炭繊維に有機物であるアルデヒド吸着剤が担持されていないことから、活性炭繊維が有する難燃材料としての性能をより発揮しやすくなるので好ましい。
 アルデヒド吸着剤の含有量としては、求める性能に応じて適宜設定すればよいが、例えば、粒状又は粉末状活性炭に担持させる場合、粒状又は粉末状活性炭(担持前)100質量部に対し、1~50質量部、好ましくは5~20重量%が挙げられる。また、空気清浄用活性炭シートにおけるアルデヒド吸着剤の含有量としては、0.1~35質量%が挙げられ、1~15質量%が挙げられる。
<その他の成分>
 本発明の空気清浄用活性炭シートは、必要に応じて、活性炭繊維、粒状又は粉末状活性炭、フィブリル化繊維、バインダー成分、及びアルデヒド吸着剤以外のその他の成分を含むことができる。
 上記その他の成分としては、例えば、活性炭繊維を除く難燃剤が挙げられる。当該難燃剤としては、例えば、人体や環境への影響程度が小さく、また活性炭の被覆も少ない水酸化アルミニウムが好ましく挙げられる。また、本発明の空気清浄用活性炭シートにおいて、当該難燃剤の含有量としては、例えば、3~10質量%が挙げられる。
<本発明の空気清浄用活性炭シートの物性>
1.圧力損失
 本発明の空気清浄用活性炭シートは、下記方法による圧力損失が150Pa以下である。これにより、空気清浄用活性炭シートとして好適に使用することができる。また、空気の流れ易さと、トルエン吸着性能とをより一層両立する観点から、上記圧力損失は10~80Paが好ましく、20~60Paがより好ましい。
<圧力損失の試験方法>
 JIS B 9927:1999 「付属書(規定)クリーンルーム用エアフィルタろ材性能試験方法」の3.2「圧力損失試験」に準じ、前記活性炭シートを直径110mmの円形にカットしたものを測定試料とし、0.1m/sの線速度で空気を吸引したときの前記活性炭シートの上流側と下流側との静圧の差を差圧計にて測定し、測定値は一の位までを有効な数値とする。
2.難燃性能
 本発明の空気清浄用活性炭シートは、活性炭繊維と、粒状又は粉末状活性炭と、フィブリル化繊維と、を含有する空気清浄用活性炭シートであって、前記活性炭繊維の質量(g/m2)と前記粒状又は粉末状活性炭の質量(g/m2)との含有比率(活性炭繊維の質量/粒状又は粉末状活性炭の質量)が0.05~0.35であることから、難燃性能に優れる。本発明の空気清浄用活性炭シートが備える難燃性能としては、FMVSS302燃焼試験における燃焼距離が51mm以下であり、10mm以下が好ましく、5mm以下がより好ましい。
3.比表面積(m2/g)
 本発明の空気清浄用活性炭シートは、比表面積が400~800m2/gであることが好ましく、500~650m2/gであることがより好ましく、550~650m2/gであることがさらに好ましい。なお、本発明において、空気清浄用活性炭シートの比表面積は、窒素を被吸着物質として用いたBET法(1点法)により測定される値である。
4.坪量(g/m2)及び厚さ(mm)
 本発明の空気清浄用活性炭シートの坪量としては、60~120g/m2であることが好ましく、75~105g/m2であることがより好ましい。また、本発明の空気清浄用活性炭シートの厚さとしては、0.2~0.6mmが好ましく、0.3~0.4mmがより好ましい。なお、本発明において、空気清浄用活性炭シートの坪量は、JIS L 1913:2010 6.2に準じて求めた単位面積当たりの質量(g/m2)とする。また、本発明において、空気清浄用活性炭シートの厚さは、株式会社ミツトヨ製シネックスゲージを用いて任意の場所について3点測定した値の平均値をシートの厚さ(mm)とする。
5.トルエン吸着性能
 本発明の空気清浄用活性炭シートは、活性炭繊維と、粒状又は粉末状活性炭と、フィブリル化繊維と、を含有する空気清浄用活性炭シートであって、前記活性炭繊維の質量(g/m2)が5g/m2以上であることから、トルエン吸着性能に優れる。本発明の空気清浄用活性炭シートが備えるトルエン吸着性能としては、40℃における平衡濃度1ppm時の平衡吸着量が2000mg/m2以上が好ましく、3000mg/m2以上がより好ましい。当該トルエン吸着性能は、次のようにして測定、算出されるものである。すなわち、任意面積の試料片と100ppmトルエンガス3Lを密閉容器に封入し、室温40℃の環境下において静置する。24時間経過後、容器内のガス濃度を測定し、濃度減少量から試料のガス吸着量を計算する。複数の試料面積について測定を行い、それぞれの計算結果より、濃度と吸着量の相関をグラフにプロットし、得られた関係式より、平衡濃度1ppmにおけるトルエンの平衡吸着量(mg/m2)を導く。トルエンの濃度測定には、ガスクロマトグラフィーを用いる。なお、上記トルエン吸着性能の上限値は特に制限されないが、例えば、5000mg/m2以下が挙げられる。
6.アセトン吸着性能
 本発明の空気清浄用活性炭シートは、ミクロ細孔容積率の高い活性炭を用いることで、より一層高いアセトン吸着性能を備えることができる。本発明の空気清浄用活性炭シートが備えるアセトン吸着性能としては、40℃における平衡濃度1ppm時の平衡吸着量が50mg/m2以上が好ましく、65mg/m2以上がより好ましい。当該アセトン吸着性能は、次のようにして測定、算出されるものである。すなわち、任意面積の試料片と100ppmアセトンガス3Lを密閉容器に封入し、室温40℃の環境下において静置する。24時間経過後、容器内のガス濃度を測定し、濃度減少量から試料のガス吸着量を計算する。複数の試料面積について測定を行い、それぞれの計算結果より、濃度と吸着量の相関をグラフにプロットし、得られた関係式より、任意の平衡濃度1ppmにおけるアセトンの平衡吸着量(mg/m2)を導く。アセトンの濃度測定には、ガスクロマトグラフィーを用いる。なお、上記アセトン吸着性能の上限値は特に制限されないが、例えば、300mg/m2以下が挙げられる。
7.アルデヒド吸着性能
 本発明の空気清浄用活性炭シートは、アルデヒド吸着剤を含有させることで、アルデヒド吸着性能に優れるものとすることができる。この場合に、本発明の空気清浄用活性炭シートが備えるアセトアルデヒド吸着性能としては、40℃における平衡濃度1ppm時の平衡吸着量が250mg/m2以上が好ましく、300mg/m2以上がより好ましい。当該アルデヒド吸着性能は、次のようにして測定、算出されるものである。すなわち、任意面積の試料片と100ppmアセトアルデヒドガス3Lを密閉容器に封入し、室温40℃の環境下において静置する。24時間経過後、容器内のガス濃度を測定し、濃度減少量から試料のガス吸着量を計算する。複数の試料面積について測定を行い、それぞれの計算結果より、濃度と吸着量の相関をグラフにプロットし、得られた関係式より、任意の平衡濃度1ppmにおけるアセトアルデヒドの平衡吸着量(mg/m2)を導く。アセトアルデヒドの濃度測定には、ガスクロマトグラフィーを用いる。なお、上記アセトアルデヒド吸着性能の上限値は特に制限されないが、例えば、700mg/m2以下が挙げられる。
<本発明の空気清浄用活性炭シートの製造方法>
 空気清浄用活性炭シートの製造方法としては、特に制限されないが、例えば、活性炭繊維と、粒状又は粉末状活性炭と、フィブリル化繊維と、必要に応じてバインダー成分と、の混合物を、湿式抄紙することによって製造することが挙げられる。具体的には、活性炭繊維、粒状又は粉末状活性炭、フィブリル化繊維及び必要に応じてバインダー成分をパルパー、ビーター、リファイナーなどの装置を用いて混合、せん断し、均一に分散したスラリーを作製し、得られたスラリーを所定の流量でワイヤー上に流し、脱水することで、任意の坪量に調整する。その後プレスパートを経てドライヤーパートでシートを乾燥し、カレンダーパートでシート表面を平滑にしてからリールで巻き取るなどの公知の技術でシートを製造することができる。シートの厚さは熱プレスローラーなどで任意の厚さに調整するなどすればよい。また、アルデヒド吸着剤を含有させる場合、その方法としては、上記スラリーに含有する方法、又は、上記シートを製造した後、例えば、噴霧や含浸などにより含有させる方法の他、活性炭繊維又は粒状若しくは粉末状活性炭に予め、アルデヒド吸着剤を含有させておくことが挙げられる。中でも、本発明の空気清浄用活性炭シートのより好ましい態様、すなわち、活性炭繊維と、粒状又は粉末状活性炭と、フィブリル化繊維と、アルデヒド吸着剤と、必要に応じてバインダー成分と、を含有する空気清浄用活性炭シートであって、前記粒状又は粉末状活性炭に前記アルデヒド吸着剤が担持されており、前記活性炭繊維にはアルデヒド吸着剤が担持されていない、空気清浄用活性炭シートを得るために、アルデヒド吸着剤が担持された粒状若しくは粉末状活性炭と、アルデヒド吸着材が担持されていない活性炭繊維と、フィブリル化繊維と、必要に応じてバインダー成分とを準備し、これらを原料として湿式抄紙法によりシートを製造することが好ましい。
<本発明の空気清浄用活性炭シートの用途>
 本発明の空気清浄用活性炭シートは、空気清浄用、特に室内空間のトルエン除去用シートとして、用いることができる。また、本発明の空気清浄用活性炭シートは、空気中の揮発性有機化合物を除去する製品を製造するため、又は空気中の揮発性有機化合物を除去するために使用することができる。上記揮発性有機化合物とは、1atm25℃の大気中で気体となる有機化合物のことをいう。揮発性有機化合物としては、例えば、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、イソプロピルアルコール、スチレン、スチレンモノマー、メチルエチルケトン、2-プロパノール、ジクロロメタン、ベンゼン、エチルベンゼン、クロロベンゼン、パラジクロロベンゼン、トリクロロエチレン、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒド及びアセトンからなる群より選ばれる1種以上が挙げられ、トルエン、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒド及びアセトンからなる群より選ばれる1種以上が好ましく挙げられる。また、上記揮発性有機化合物を除去する製品としては、上記揮発性有機化合物の除去シート、空気清浄用フィルタ、エアフィルタ、ケミカルフィルタ等のフィルタ等が挙げられる。また、特に、本発明の空気清浄用活性炭シートは難燃性能に優れることから、自動車車室内の内装材として、特に好適に用いることができる。使用方法としては、シートのまま使用しても良く、また、シートを所定の形状に加工、例えば、ハニカム形状やコルゲート形状、又は該シートを捲回した成形体とし、空気清浄フィルタ、エアフィルタとして使用することもできる。
 本発明のフィルタは、波状シートと平面シートを組み合わせてなるフィルタであって、前記波状シート及び前記平面シートが、本発明の空気清浄用活性炭シートにより構成された混抄シートであり、前記混抄シート中における活性炭繊維の質量(g/m2)が5g/m2以上であることを特徴とする。
<フィルタの形状及び構成>
 本発明の混抄シートからなるフィルタは、波状シートと平面シートを組み合わせてなる。図1(a)は、本発明のフィルタの一実施態様を示す模式的斜視図である。図1に示すように、本発明のフィルタ1は、波状シート2と、平面シート3を組み合わせてなる。図1に示す態様においては、波状シート2と平面シート3とが積層されたユニットが複数積層されてなる。波状シート2は、平面シートを、コルゲート加工機など従来公知の加工方法を用いて製造できる。そして、波状シート2と、平面シート3を、順に接着剤を介して接合して積層し、本発明のフィルタとする。波状シート2と平面シート3との接着は、波型シート2の稜線部に沿って、該稜線部の一部又は全長にわたって、接着剤が塗布されて接着されたものとすることができる。
 波状シートと平面シートを積層する際に使用される接着剤は特に限定されず、有機系の接着剤又は無機系の接着剤が挙げられる。有機系の接着剤としては、澱粉系、アクリル系、アクリル-スチレン系、酢酸ビニル系、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂系、エポキシ系が挙げられる。無機系の接着剤としては、水ガラス、コロイダルシリカ、珪酸カルシウム、アルミナゾル、シリコーンオイル、金属アルコキシドが挙げられる。
 また、図1に示すように、本発明の混抄シートからなるフィルタ1は、上部壁5と、下部壁6とを備えることができ、必要に応じて、側部壁4も備えることができる。側部壁4、上部壁5、下部壁6としては特に制限されないが、シート状のものが使用でき、波状シート2及び平面シート3に用いるシートと同様、活性炭繊維と、粒状または粉末状活性炭と、フィブリル化繊維とを含有する混抄シートとすることが好ましい。また、側部壁4、上部壁5又は下部壁6と、波状シート2及び/又は平面状シート3との接合としては、波状シート2と平面シート3との接合と同様、接着剤による接着が挙げられる。
 フィルタ全体の質量に対する上記接着剤の含有量としては、フィルタの成型性とトルエン吸着性能とをより両立する観点から、5~30質量%が好ましく、10~25質量%がより好ましい。
 図1(b)は、波状シート2のピッチの形状(ピッチ幅、ピッチ高さ)の説明図である。波状シート2のピッチの形状は特に限定されないが、ピッチ幅2~10mm、ピッチ高さ1~6mmが好ましい。上記範囲とすることにより、トルエン吸着性能と、流体の圧力損失の低減と、をより両立しやすくなる。以下、波状シート2及び平面シート3を構成する混抄シート(本発明の空気清浄用活性炭シート)の詳細については、前述の通りである。
 以下に、実施例及び比較例を示して本発明を詳細に説明する。ただし、本発明は、実施例に限定されない。
 <原材料の準備>
(1)活性炭繊維
(1-1)活性炭繊維A
 粒状石炭ピッチを、溶融押出機に供給し、溶融温度320℃で溶融混合し、吐出量20g/minで紡糸することによりピッチ繊維を得た。得られたピッチ繊維を空気中常温から354℃まで1~30℃/分の割合で54分間昇温することにより不融化処理をおこない、不融化されたピッチ繊維である活性炭前駆体を得た。得られた活性炭前駆体を、H2O濃度が100容量%のガスを賦活炉内に連続的に導入し、雰囲気温度875℃で30分間熱処理することにより賦活をおこない、活性炭繊維を得た。得られた活性炭繊維の強度は0.30GPa、比表面積は822m2/g、平均繊維径は16.8μm、ミクロ細孔容積率(%)は96%、活性炭繊維における炭素原子含有量は90質量%、酸素原子含有量は3質量%であった。
(1-2)活性炭繊維B
 粒状石炭ピッチを、溶融押出機に供給し、溶融温度320℃で溶融混合し、吐出量20g/minで紡糸することによりピッチ繊維を得た。得られたピッチ繊維を空気中常温から354℃まで1~30℃/分の割合で54分間昇温することにより不融化処理をおこない、不融化されたピッチ繊維である活性炭前駆体を得た。得られた活性炭前駆体を、H2O濃度が100容量%のガスを賦活炉内に連続的に導入し、雰囲気温度875℃で40分間熱処理することにより賦活をおこない、活性炭繊維を得た。得られた活性炭繊維の強度は0.25GPa、比表面積は1277m2/g、平均繊維径は16.7μm、ミクロ細孔容積率(%)は94%、活性炭繊維における炭素原子含有量は91質量%、酸素原子含有量は2質量%であった。
(2)粒状又は粉末状活性炭
(2-1)粒状又は粉末状活性炭A
 アルデヒド吸着剤としてモルホリンを担持している粉末状活性炭(大阪ガスケミカル株式会社製商品名HG17-069、平均粒子径D50=20μm、比表面積1152m2/g)
(2-2)粒状又は粉末状活性炭B
アルデヒド吸着剤を担持しない粉末状活性炭(大阪ガスケミカル株式会社製商品名HG17-067、平均粒子径D50=20μm、比表面積712m2/g)
(3)フィブリル化繊維として、セルロース系パルプを使用した。
(4)バインダー成分
(4-1)バインダー成分A:ポリビニルアルコール
(4-2)バインダー成分B:ユニチカ株式会社製商品名メルティ4080
<実施例1>
 前記準備した活性炭繊維A、粒状又は粉末状活性炭A、フィブリル化繊維及びバインダー成分Aを、表1に記載の質量比となるようにパルパーを用いて混合し、均一に分散したスラリーを作製し、得られたスラリーを所定の流量でワイヤー上に流し、脱水することで坪量を調整した。その後プレスパートを経てドライヤーパートでシートを乾燥し、カレンダーパートでシート表面を平滑にしてからリールで巻き取り、本発明の空気清浄用活性炭シートを得た。該空気清浄用活性炭シートの比表面積は512m2/g、坪量は101g/m2、厚さは0.31mmであった。
<実施例2>
 前記準備した活性炭繊維A、粒状又は粉末状活性炭A、フィブリル化繊維及びバインダー成分Aを、表1に記載の質量比となるようにパルパーを用いて混合し、均一に分散したスラリーを作製し、得られたスラリーを所定の流量でワイヤー上に流し、脱水することで坪量を調整した。その後プレスパートを経てドライヤーパートでシートを乾燥し、カレンダーパートでシート表面を平滑にしてからリールで巻き取り、本発明の空気清浄用活性炭シートを得た。該空気清浄用活性炭シートの比表面積は519m2/g、坪量は101g/m2、厚さは0.32mmであった。
<実施例3>
 前記準備した活性炭繊維A、粒状又は粉末状活性炭A及びB、フィブリル化繊維及びバインダー成分Aを、表1に記載の質量比となるようにパルパーを用いて混合し、均一に分散したスラリーを作製し、得られたスラリーを所定の流量でワイヤー上に流し、脱水することで坪量を調整した。その後プレスパートを経てドライヤーパートでシートを乾燥し、カレンダーパートでシート表面を平滑にしてからリールで巻き取り、本発明の空気清浄用活性炭シートを得た。該空気清浄用活性炭シートの比表面積は607m2/g、坪量は98g/m2、厚さは0.32mmであった。
<実施例4>
 前記準備した活性炭繊維A、粒状又は粉末状活性炭A、フィブリル化繊維及びバインダー成分Aを、表1に記載の質量比となるようにパルパーを用いて混合し、均一に分散したスラリーを作製し、得られたスラリーを所定の流量でワイヤー上に流し、脱水することで坪量を調整した。その後プレスパートを経てドライヤーパートでシートを乾燥し、カレンダーパートでシート表面を平滑にしてからリールで巻き取り、本発明の空気清浄用活性炭シートを得た。該空気清浄用活性炭シートの比表面積は505m2/g、坪量は102g/m2、厚さは0.33mmであった。
<実施例5>
 前記準備した活性炭繊維A、粒状又は粉末状活性炭A、フィブリル化繊維及びバインダー成分Aを、表1に記載の質量比となるようにパルパーを用いて混合し、均一に分散したスラリーを作製し、得られたスラリーを所定の流量でワイヤー上に流し、脱水することで坪量を調整した。その後プレスパートを経てドライヤーパートでシートを乾燥し、カレンダーパートでシート表面を平滑にしてからリールで巻き取り、本発明の空気清浄用活性炭シートを得た。該空気清浄用活性炭シートの比表面積は515m2/g、坪量は100g/m2、厚さは0.32mmであった。
<実施例6>
 前記準備した活性炭繊維A、粒状又は粉末状活性炭B、フィブリル化繊維及びバインダー成分Aを、表1に記載の質量比となるようにパルパーを用いて混合し、均一に分散したスラリーを作製し、得られたスラリーを所定の流量でワイヤー上に流し、脱水することで坪量を調整した。その後プレスパートを経てドライヤーパートでシートを乾燥し、カレンダーパートでシート表面を平滑にしてからリールで巻き取り、本発明の空気清浄用活性炭シートを得た。該空気清浄用活性炭シートの比表面積は855m2/g、坪量は100g/m2、厚さは0.32mmであった。
<実施例7>
 前記準備した活性炭繊維A、粒状又は粉末状活性炭B、フィブリル化繊維及びバインダー成分Aを、表1に記載の質量比となるようにパルパーを用いて混合し、均一に分散したスラリーを作製し、得られたスラリーを所定の流量でワイヤー上に流し、脱水することで坪量を調整した。その後プレスパートを経てドライヤーパートでシートを乾燥し、カレンダーパートでシート表面を平滑にしてからリールで巻き取り、本発明の空気清浄用活性炭シートを得た。該空気清浄用活性炭シートの比表面積は913m2/g、坪量は101g/m2、厚さは0.31mmであった。
<実施例8>
 前記準備した活性炭繊維B、粒状又は粉末状活性炭A、フィブリル化繊維及びバインダー成分Aを、表1に記載の質量比となるようにパルパーを用いて混合し、均一に分散したスラリーを作製し、得られたスラリーを所定の流量でワイヤー上に流し、脱水することで坪量を調整した。その後プレスパートを経てドライヤーパートでシートを乾燥し、カレンダーパートでシート表面を平滑にしてからリールで巻き取り、本発明の空気清浄用活性炭シートを得た。該空気清浄用活性炭シートの比表面積は538m2/g、坪量は100g/m2、厚さは0.30mmであった。
<実施例9>
 前記準備した活性炭繊維B、粒状又は粉末状活性炭A、フィブリル化繊維及びバインダー成分Aを、表1に記載の質量比となるようにパルパーを用いて混合し、均一に分散したスラリーを作製し、得られたスラリーを所定の流量でワイヤー上に流し、脱水することで坪量を調整した。その後プレスパートを経てドライヤーパートでシートを乾燥し、カレンダーパートでシート表面を平滑にしてからリールで巻き取り、本発明の空気清浄用活性炭シートを得た。該空気清浄用活性炭シートの比表面積は556m2/g、坪量は100g/m2、厚さは0.30mmであった。
<実施例10>
 前記準備した活性炭繊維A、粒状又は粉末状活性炭A及びB、フィブリル化繊維及びバインダー成分Aを、表1に記載の質量比となるようにパルパーを用いて混合し、均一に分散したスラリーを作製し、得られたスラリーを所定の流量でワイヤー上に流し、脱水することで坪量を調整した。その後プレスパートを経てドライヤーパートでシートを乾燥し、カレンダーパートでシート表面を平滑にしてからリールで巻き取り、混抄シートDを得た。該混抄シートの比表面積は607m2/g、坪量は75g/m2、厚さは0.28mmであった。
<比較例1>
 前記準備した粒状又は粉末状活性炭A、フィブリル化繊維及びバインダー成分Aを、表1に記載の質量比となるようにパルパーを用いて混合し、均一に分散したスラリーを作製し、得られたスラリーを所定の流量でワイヤー上に流し、脱水することで坪量を調整した。その後プレスパートを経てドライヤーパートでシートを乾燥し、カレンダーパートでシート表面を平滑にしてからリールで巻き取り、比較例の空気清浄用活性炭シートを得た。該空気清浄用活性炭シートの比表面積は498m2/g、坪量は99g/m2、厚さは0.31mmであった。
<比較例2>
 75質量%の濃度で硫酸を含有した硫酸水溶液とアルデヒド吸着剤であるp-アミノ安息香酸と水を、活性炭繊維B100質量部に対して硫酸が15質量部(純水を抜いた硫酸のみの質量部)、p-アミノ安息香酸が15質量部となるように、かつ、活性炭繊維Bの質量と処理液との体積との比が20g/Lとなるように調製、混合し、処理液を得た。該処理液に、前記準備した活性炭繊維Bを8時間浸漬し、その後活性炭繊維を処理液から引き上げ、乾燥させ、p-アミノ安息香酸と硫酸とを含有した活性炭繊維Bを得た。
 上記得られたp-アミノ安息香酸と硫酸とを含有した活性炭繊維Bと、前記準備したバインダー成分Bとを、表1に記載の質量比となるように混綿し、ニードルパンチ加工を施してウェブとし、該ウェブを110℃の乾燥機内に通過させ、バインダー成分Bと活性炭繊維を熱融着させ、比較例のシートを得た。該シートの比表面積は213m2/g、坪量は50g/m2、厚さは0.35mmであった。
<比較例3>
 75質量%の濃度で硫酸を含有した硫酸水溶液とアルデヒド吸着剤であるp-アミノ安息香酸と水を、活性炭繊維B100質量部に対して硫酸が15質量部(純水を抜いた硫酸のみの質量部)、p-アミノ安息香酸が15質量部となるように、かつ、活性炭繊維Bの質量と処理液との体積との比が20g/Lとなるように調製、混合し、処理液を得た。該処理液に、前記準備した活性炭繊維Bを8時間浸漬し、その後活性炭繊維を処理液から引き上げ、乾燥させ、p-アミノ安息香酸と硫酸とを含有した活性炭繊維Bを得た。
 上記得られたp-アミノ安息香酸を含有した活性炭繊維Bと、前記準備したバインダー成分Bとを、表1に記載の質量比となるように混綿し、ニードルパンチ加工を施してウェブとし、該ウェブを110℃の乾燥機内に通過させ、バインダー成分Bと活性炭繊維を熱融着させ、比較例のシートを得た。該シートの比表面積は501m2/g、坪量は60g/m2、厚さは0.40mmであった。
 <空気清浄用活性炭シートの物性の測定方法>
(1)活性炭繊維の強度、比表面積、平均繊維径、ミクロ細孔容積率、炭素原子含有量(C含有量)及び酸素原子含有量(O含有量):前述した方法にて測定、算出した。
(2)粒状又は粉末状活性炭の平均粒子径D50及び比表面積:前述した方法にて測定、算出した。
(3)空気清浄用活性炭シートの比表面積、坪量、厚さ:前述した方法にて測定、算出した。
(4)トルエン平衡吸着量:前述した方法にて測定、算出した。2000mg/m2以上を合格とした。
(5)アセトアルデヒド平衡吸着量:前述した方法にて測定、算出した。
(6)アセトン平衡吸着量:前述した方法にて測定、算出した。
(7)圧力損失:前述した方法にて測定、算出した。より具体的には、以下のようにおこなった。
(a)試験用ろ材:得られた活性炭シートを直径110mmの円形にカットしたものを測定試料とした。
(b)図2に示す圧力損失測定装置を用いた。
(c)圧力損失測定器具は次による。
1)ダクト:円形で風速の分布ができる限り平坦となる構造のもの。
2)差圧計:1Paを読み取れるもの。
3)ホルダ:前記(a)で規定する試験用ろ材を装着できるもので、測定試料の保護のための支持網を設けたもの。
4)流量計:JIS Z 8761又はJIS Z 8762に規定される性能をもつもの。
5)吸引ポンプ:0.1m/s以上のろ過速度が得られるもの。
上記ろ過速度は次の式で求めた。
V=Q/A
V:ろ過速度(cm/s)
Q:ろ過空気の流量(cm3/s)
A:試験用ろ材の有効ろ過面積(cm2
(d)圧力損失の測定方法:図2の圧力損失測定装置を用いて、0.1m/sの整数倍のろ過速度によって試験用ろ材を通して空気を吸引し、試験用ろ材の上流側と下流側の静圧の差を差圧計で測定し、次の式によって圧力損失を計算した。
ΔP=P1-P2
ΔP:圧力損失(Pa)
1:試験用ろ材上流側の静圧(Pa)
2:試験用ろ材下流側の静圧(Pa)
(e)圧力損失の求め方:3個以上の試験用ろ材サンプルについて、それぞれの圧力損失を測定し、その平均値を圧力損失とした。
(f)上記(e)の方法によって求めた値を一の位までを有効な数値とし空気清浄用活性炭シートの圧力損失とした。
(8)難燃性能:試料片を200mm×50mmにカットしたものを5点ずつ準備し、それぞれ長手方向端面からライターの炎を接した。以下の基準により評価した。△以上を合格とした。
◎:5点の試料片全て、炎が接炎箇所から燃え広がらず、自己消火した。
○:5点の試料片のうち、炎が接炎箇所から燃え広がるものがあったが、全て自己消火した。
△:5点の試料片のうち、炎が接炎箇所から燃え広がり、自己消火しなかったものがあったが、少なくとも1点は、自己消火したものがあった。
×:5点の試料片全て、炎が接炎箇所から燃え広がり、自己消火しなかった。
(9)FMVSS302燃焼試験における燃焼距離:FMVSS302燃焼試験に準じて測定した。51mm以下を合格とした。
(10)発塵性:試料片に白色の粘着テープを貼りつけ、剥がした時にテープに乗り移った炭塵量を目視で確認し、程度を比較した。
+:テープに乗り移った炭塵が少し確認された程度であり、実用上優れたものであった。
++:テープに乗り移った炭塵が確認されたが実用上問題ないレベルであった。
 結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1に示されるように、実施例1~10は、活性炭繊維と、粒状又は粉末状活性炭と、フィブリル化繊維と、を含有する活性炭シートであって、前記活性炭繊維の質量(g/m2)が5g/m2以上であり、特定の方法による圧力損失が150Pa以下であり、FMVSS302燃焼試験における燃焼距離が51mm以下である、ことから、トルエン吸着性能と難燃性能との両立を図ることが可能となるものであった。
 また、表1に示されるように、実施例1~5及び8~10は、活性炭繊維と、粒状又は粉末状活性炭と、フィブリル化繊維と、バインダー成分と、アルデヒド吸着剤と、を含有する空気清浄用湿式混抄シートであって、活性炭繊維の質量(g/m2)が5g/m2以上である、ことから、トルエンの吸着性能及び難燃性能に優れつつ、アセトアルデヒド吸着性能にも優れるものであった。中でも、実施例1~3、5及び8~10は、シートにおける活性炭繊維の質量が9~20g/m2であったことから、特に難燃性能が優れるものであった。また、実施例1~3及び5~10は、活性炭繊維の質量(g/m2)と後述する粒状又は粉末状活性炭の質量(g/m2)との含有比率(活性炭繊維の質量/粒状又は粉末状活性炭の質量)が0.15~0.30であったことから、トルエン吸着性能と難燃性能との両立をより図ることが可能となるものであった。さらに、実施例1~4及び6~10は、バインダー成分としてポリビニルアルコールを用い、活性炭繊維の質量(g/m2)、粒状又は粉末状活性炭の質量(g/m2)、フィブリル化繊維の質量(g/m2)、及びバインダー成分の質量(g/m2)の合計100質量部に対する、バインダー成分の質量(g/m2)の割合が8~13質量部であったことから、発塵性にもより優れたものであった。また、実施例1~7及び10は、活性炭繊維の強度が0.28GPa以上であったことから、比較例2、3に比して強度がより高いものであった。また、実施例1~7及び10は、活性炭繊維のミクロ細孔容積率が95%以上であったことから、アセトン吸着量にも優れるものであった。
 一方、比較例1は、活性炭繊維の質量が5g/m2未満であったことから、難燃性能に劣るものであった。また、比較例2及び3は、粒状又は粉末状活性炭を含まないものであったことから、トルエン吸着性能に劣るものであった。
(実施例11)
 実施例10で得た混抄シート(空気清浄用活性炭シート)を用いて、波状シート及び平面シートを作成した。波状シートは、ピッチ高さが1.4mm、ピッチ幅が4.2mmとなるように製造した。得られた波状シート及び平面シートを図1に記載のように交互に積層した。なお、波状シートと平面シートとの接着は、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂系接着剤(コニシ株式会社製商品名SP-220N)を用いた。また、上部壁及び下部壁としては、混抄シートDを用い、本発明のフィルタを製造した。なお、フィルタには側部壁は設けなかった。得られたフィルタの幅方向の長さは200mm、長さ方向の長さは10mm、高さ方向の長さは120mmであった。また、フィルタ全体の質量に対する接着剤の含有量は24質量%であった。
(実施例12)
 実施例3で得た混抄シート(空気清浄用活性炭シート)を用いて、実施例11と同様の方法で、本発明のフィルタを作成した。波状シートは、ピッチ高さが5.0mm、ピッチ幅が8.7mmとなるように製造した。波状シートと平面シートとの接着は、澱粉系接着剤を用いた。また、上部壁及び下部壁としては、混抄シートCを用い、本発明のフィルタを製造した。なお、フィルタには側部壁は設けなかった。得られたフィルタの幅方向の長さは200mm、長さ方向の長さは60mm、高さ方向の長さは150mmであった。また、フィルタ全体の質量に対する接着剤の含有量は13質量%であった。
 得られたフィルタを用いて、以下の評価をおこなった。
(フィルタの圧力損失)
 フィルタを、幅方向及び高さ方向に平行な面の形状を直径100mmの円形、かつ、フィルタの長さ方向長さ10mmとなるようにカットし、試料片とした。そして、 JIS B 9927:1999 「付属書(規定)クリーンルーム用エアフィルタろ材性能試験方法」の3.2「圧力損失試験」に準じ、前記試料片を、長さ方向が通風方向となるようにして、0.1m/sの線速度で空気を吸引したときの上流側と下流側との静圧の差を差圧計にて測定し、フィルタの圧力損失(Pa)を測定した。
(フィルタの難燃性)
 フィルタを幅方向長さ100mm、長さ方向長さ10mm、高さ方向長さ100mmにカットし、幅方向側部からライターの炎を接した。以下の基準により評価した。△以上を合格とした。
〇:炎が接炎箇所から燃え広がらず、自己消火した。
△:炎が接炎箇所から燃え広がったが、自己消火した。
×:炎が接炎箇所から燃え広がり、自己消火しなかった。
(フィルタのトルエン除去性能)
 フィルタを、幅方向及び高さ方向に平行な面の形状を直径15mmの円形、かつ、フィルタの長さ方向長さ20mmとなるようにカットしたものと、幅方向及び高さ方向に平行な面の形状を直径15mmの円形、かつ、フィルタの長さ方向長さ10mmとなるようにカットしたものとを作成し、それらを長さ方向に、円形が互いにぴったり重なるように積層し、分離しないように外側から固定し、試料片とした。試料片を、内径15mmのガラスカラム内に、ガラスカラム軸方向が試料長さ方向と平行となるようにセットし、トルエンガス2.0ppmを含む温度25℃の空気を風速0.5m/sで通風した。ガラスカラムの入口、出口濃度を全炭化水素自動分析計(日本サーモ株式会社製、MODEL-51i)にて測定し、ガラスカラムの入口、出口の濃度変化から通風30秒後のトルエンガス除去率(%)を算出することにより、フィルタのトルエン除去性能を評価した。
(フィルタのアセトアルデヒド除去性能)
 フィルタを、幅方向及び高さ方向に平行な面の形状を直径15mmの円形、かつ、フィルタの長さ方向長さ20mmとなるようにカットしたものを作成し、試料片とした。試料片を、内径15mmのガラスカラム内に、ガラスカラム軸方向が試料長さ方向と平行となるようにセットし、トルエンガス10.0ppmを含む温度25℃の空気を風速0.25m/sで通風した。ガラスカラムの入口、出口濃度をガスクロマトグラフィー(株式会社ヤナコ計測製、YX2700-F)にて測定し、ガラスカラムの入口、出口の濃度変化から通風30秒後のアセトアルデヒドガス除去率(%)を算出することにより、フィルタのアセトアルデヒド除去性能を評価した。
 結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 実施例11,12の結果から、波状シートと平面シートを組み合わせてなるフィルタであって、前記波状シート及び前記平面シートが、本発明の空気清浄用活性炭シートにより構成された混抄シートであり、前記混抄シート中における活性炭繊維の質量(g/m2)が5g/m2以上とすることにより、トルエン吸着性能と難燃性能との両立を図ることが可能となることが明らかであった。

Claims (7)

  1.  活性炭繊維と、粒状又は粉末状活性炭と、フィブリル化繊維と、を含有する活性炭シートであって、
     前記活性炭繊維の質量(g/m2)が5g/m2以上であり、
     下記方法による圧力損失が150Pa以下であり、
     FMVSS302燃焼試験における燃焼距離が51mm以下である、空気清浄用活性炭シート。
    <圧力損失の試験方法>
     JIS B 9927:1999 「付属書(規定)クリーンルーム用エアフィルタろ材性能試験方法」の3.2「圧力損失試験」に準じ、前記活性炭シートを直径110mmの円形にカットしたものを測定試料とし、0.1m/sの線速度で空気を吸引したときの前記活性炭シートの上流側と下流側との静圧の差を差圧計にて測定し、測定値は一の位までを有効な数値とする。
  2.  40℃、1ppm時のトルエン平衡吸着量が2000mg/m2以上、40℃、1ppm時のアセトン平衡吸着量が50mg/m2以上である、請求項1に記載の空気清浄用活性炭シート。
  3.  前記活性炭繊維の質量(g/m2)と前記粒状又は粉末状活性炭の質量(g/m2)との含有比率(活性炭繊維の質量/粒状又は粉末状活性炭の質量)が0.05~0.35である、請求項1又は2に記載の空気清浄用活性炭シート。
  4.  前記活性炭繊維の含有量が3~20質量%であり、
     前記粒状又は粉末状活性炭の含有量が50~80質量%である、請求項1~3のいずれか1項に記載の空気清浄用活性炭シート。
  5.  前記活性炭繊維の引張強度(GPa)が0.25GPa以上である、請求項1~4のいずれか1項に記載の空気清浄用活性炭シート。
  6.  前記圧力損失が30~50Paである、請求項1~5のいずれか1項に記載の空気清浄用活性炭シート。
  7.  請求項1~6のいずれかに記載の空気清浄用活性炭シートの、空気中の揮発性有機化合物を除去する製品を製造するため、又は空気中の揮発性有機化合物を除去するための使用。
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