JPH02221420A - 活性炭繊維の製造法 - Google Patents

活性炭繊維の製造法

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Toshi Iizuka
登志 飯塚
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幸雄 阿部
Yoshio Nakamura
中村　好雄
Shoji Takigami
昭治 瀧上
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真知子 瀧上
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は繊維状の活性炭、すなわち活性炭繊維の製造法
に間し、更に詳しくは例えば家庭用、業務用の空気清浄
器や浄水器、有機溶剤回収装置、複写機等のオゾン除去
、一般及び防毒マスク、医療用吸着剤、化学薬品や工業
原料の分離や精製、衛生材料からコンピューター　ビデ
オ、ソーラー時計のキャパシタや燃料電池の電極材料に
まで幅広く有用な硬化ノボラック樹脂１ｍ　１１を前駆
体とする、高収率で得られる比表面積の大きな活性炭繊
維の製造法に間する。
〈従来の技術〉 活性炭繊維にはポリアクリルニトリル系繊維、セルロー
ス系繊維、硬化ノボラック樹脂繊維、ピッチ系繊維など
を前駆体とするものなどが知られている。これらはその
比表面積が大なるがゆえに吸着能力が大きいということ
のほかに繊維状であるため布、紙、フェルトなどの各種
の形態の繊維構造物への加工が可能であるという特長も
有している。しかしながらその最大の欠点は価格が高い
ことにある。
これは前駆体繊維そのものが比較的高価であることも要
因の一つであるが、その収率が極めて低いことに主原因
がある。
例えばいずれの前駆体繊維を用いても、ＢＥＴ比表面積
が２．５００ｔ／／ｇ以上の活性炭繊維を製造しようと
すると、従来それは全く不可能か可能の場合でも収率が
たかだか１０数％程度にしかならず、結果として高価な
活性炭となってしまっていた。
一般に活性炭繊維を製造する場合、水蒸気や炭酸ガスな
どの酸化性の賦活ガスにより前駆体繊維を賦活する。こ
の賦活反応は前駆体繊維と賦活ガスとのいわゆる固気反
応であり、繊維外部表面への物質移動、繊維内８Ｂへの
物質移動、繊維内部表面における化学反応を経て進行し
、比ｖ′＆積が増大する。一般に前駆体繊維内部への物
質移動、すなわち賦活ガスの拡散は極めて困難であり、
従って従来の賦活反応速度は拡散律速になりやすく、そ
の結果、ｌｌ繊維内部の賦活が行われるよりも速く繊維
外部表面での賦活が進行し、ｍ維が細くなってしまい収
率の低下をきたしていた。
〈発明が解決しようとする課題さ 従来の賦活反応は拡散律速になりやすく、従って比表面
積の大きい活性炭繊維を１１造しようとすると、収率が
極めて低下してしまい結果として得られた活性炭繊維は
高価になっていた。
本発明は繊維内部への賦活ガスの拡散速度を速くし、賦
活反応を化学反応律速とさせ、高収率かつ比表面積の大
きな活性炭繊維の製造法を提供するものである。
〈問題を解決するための手段〉 本発明者らは繊維内部への賦活ガスの拡散速度を速くし
て賦活反応を化学反応律速とし、高収率で比表面積の大
きな活性炭＆ｔｉ維を製造すべく鋭意研究した結果、硬
化ノボラックＷ詣繊維にビニル単量体を含有させ、該ビ
ニル単量体を該繊維中で重合せしめ、しかる後に炭化賦
活することにより目的が達成されることを見いだし本発
明に到った。
本発明によれば、硬化ノボラック樹脂繊維にビニル重合
体を含有させ、該単量体を該繊維中で重合せしめると繊
維は膨潤する。この膨潤した硬化ノボラック樹脂繊維を
炭化すると、繊維中の重合物は繊維すなわち硬化ノボラ
ック樹脂に比べて炭素残留率が恢いために微細孔の発達
した繊維となる。これを賦活反応に供すると、賦活ガス
はこの微細孔を通って十分に速く拡散するため化学反応
律速となり、高収率で比表面積の大きな活性炭繊維が得
られる。
本発明に用いられる硬化ノボラック樹脂繊維は例えば、
フェノールの他にアルキルフェノール類や他の置換フエ
、ノ・−ル類、多価フェノール類とボルムアルデヒド、
パラホルムアルデヒド類等のアルデヒド源を必須原料と
し、一般に知られている常法により酸性下において反応
せしめて得られるノボラック樹脂を溶融紡糸した後硬化
さゼて得られるものである。
又本発明に用いられるビニル単量体は通常重合触媒の存
在下に熱、光、ＮＴ−線、放射線などのエネルギーを与
えることによって容易に重合しポリマーとなるものであ
る。例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチルのよ
うなアクリル酸エステル単量体、メタクリル酸メチル、
メタクリル酸プロピルのようなメタクリル酸エステル単
量体、スチレン、エチルスチレンのようなビニル芳香旅
単量体、酢酸ビニルなどのビニルエステルなどが挙げら
れるほか、塩化ビニルや塩化ビニリデンなどのハロゲン
化ビニル又はハロゲン化ビニリデン、無水７１ツイン酸
やアクリルアミド、メタクリルアミド、アクリルニトリ
ル、メタクリロニトリル等がある。
これらのビニル＠量体を硬化ノボラック樹脂繊維に含有
せしめる方法は限定するものではないが、水、溶剤等に
該ビニル単量体を溶解叉は分散させた液中に硬化ノボラ
ック樹脂繊維を浸漬させる方法が容易で好都合である。
又、もちろん重合せしめる場合についても如何なる方法
を採用しても何等差し仕えのないものである。
かくして得られたビニル単量体を含有する硬（Ｅノボラ
ック樹脂繊維を炭化賦活するには一吟に知られている水
蒸気、二酸化炭素、電気なとの酸化性ガスによる賦活を
常法にしたがって行えば良く、これも特に限定されるも
のではない。
しかしながらその賦活反応は、前駆体繊維が微細孔の発
達したものとなっているため賦活ガスの繊維内部への拡
散速度が速くなり、化学反応律速となるものである。
以上のごとくして得られた硬化ノボラック樹脂繊維を前
駆体とする活性炭繊維は、比表面積が大きく且つ収率の
高いものであった。
〈実施例〉 以下本発明の具体的な実験の態様を実施例により示す０
例中の部又は％は特に断わりのない限り重量基準である
。又収率は炭化賦活前の重合物含有硬化ノボラック樹脂
繊維に対するものとした。
実施例１ 硬化ノボラック樹脂繊維（商品名：　カイノールＫＦ−
０２７０Ｍ、群栄化学工業１り　約５　ｇｔｉ：ｔｉ＆
圧乾燥し、精秤後メチルメタクリレート／メタノール＝
５０１５０の混合溶液に含浸し、ガラス棒にて軽くしぼ
り、窒素雰囲気下、３５℃において２０　Ｍ　ｒ　ａ　
ｄの電子線を５分間照射し、繊維中でメチルメタクリレ
ートを重合せしめた。照射終了後ソックスレー抽出器に
より５時間アセトン抽出を行ってポリメチルメタクリレ
ート含有硬化ノボラック樹脂ｌＩ維を得た。この繊維は
直径が１０％増大しており膨潤していることが確かめら
れた。
この硬化ノボラック樹脂繊維を内径７０ｍｍ■の石英管
に入れ、予め８０℃に調整されている温水中に窒素と水
蒸気の混合ガスを該石英管に導入しながら炭化賦活を行
った。昇温速度は５℃／ｍｉｎとし、３００℃まで昇温
した時点で上記混合ガスの導入を開始した。更に同一昇
温速度で９００℃まで昇温し、該温度で４０分間保持し
た後、窒素のみを導入しながら冷却して活性炭繊維を得
た。
実施例２ 精製したメチルメタクリレート５％、硝酸第二セリウム
アンモニウム０．２％、ポリオキシエチレンソルビタン
モノラウレート（商品名：　ニラサンノニオンＬＴ−２
２１、日本油脂製）０．１％、水９４．７％鞘成の混合
物を乳化状態にし、精秤した後硬化ノボラック樹脂縁＆
！　（商品名：　カイノール　ＫＲ−０２０４、群栄化
学工業！りをこの中にいれ、浴比１００（カイノール１
重量部に対し乳化液１００重量部）にして５０’Ｃで４
時間処理し、繊維中でメチルメタクリレートを重合せし
めた。ソックスレー抽出器により１５時間アセトン抽出
をし、ポリメチルメタクリレート含有硬化ノボラック樹
脂繊維を得た。この繊維は直径が５％増大しており、膨
潤したことが確かめられた。
これを実施例１と同様に炭化賦活を行い活性炭繊維を得
た。
実施例３ 硬化ノボラック樹脂縁＆！（商品名：　カイノールＫＦ
−０２７０Ｍ）を内径７０ｍｍ＜２１の石英管に入れ、
９００℃での保持時間を９０分とした以外はすべて実施
例１と同様に炭化賦活し、活性炭繊維を得た。
実施例４ 硬化ノボラック樹脂繊維（商品名二　カイノールＫＦ−
０２７０Ｍ）を内径７０ｍｍ■の石英管に入れ９００℃
での保持時間を１０分間とした以外はすべて実施例１と
同様に炭化賦活して活性炭繊維を得た。
得られた活性炭繊維の比表面積（ＭＩＣＲＯＭＥＲＩＴ
ＩＣ５ＦＬＯＷＳＯＲＢ　　２３００■型：マイクロメ
リティクス社！！流動式比表面積自動測定装置での窒素
吸着によるＢＥＴ比表面積）と収率を実施例１〜４の結
果と合わせて表１に示しｋ。
本発明による実施例１．２の場合明らかに比表面積の大
きい活性炭繊維が高い収出で得られる。
表１ 〈発明の効果〉 以上のごとく本発明によれば極めて高収率で比表面積の
大きい活性炭繊維が得られ、結果的に安価に活性炭繊維
が供給できる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １、硬化ノボラック樹脂繊維にビニル単量体を含有させ
    、該ビニル単量体を該繊維中で重合せしめ、しかる後に
    炭化賦活することを特徴とする活性炭繊維の製造法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008030981A (ja) * 2006-07-27 2008-02-14 Showa Highpolymer Co Ltd フェノール樹脂系活性炭及びそれを用いた分極性電極、電気二重層キャパシタ

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5292706A (en) * 1992-07-01 1994-03-08 Allied-Signal Inc. Preparing carbon molecular sieves of increased density
US5834114A (en) * 1995-05-31 1998-11-10 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Coated absorbent fibers
US7160361B2 (en) * 2003-10-15 2007-01-09 Delphi Technologies, Inc. Evaporative emission treatment device
US20050202241A1 (en) 2004-03-10 2005-09-15 Jian-Ku Shang High surface area ceramic coated fibers

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB730686A (en) * 1952-03-27 1955-05-25 Copley Ltd Process for the manufacture of active carbon and active carbon obtained by this process
US3395970A (en) * 1963-10-30 1968-08-06 Deering Milliken Res Corp Method of carbonizing polyacrylonitrile impregnated cellulose, cyanoethylated cellulose and acrylonitrile graft copolymerized cellulose textiles
GB1356567A (en) * 1970-09-08 1974-06-12 Coal Industry Patents Ltd Manufacture of carbon fibres
US3964952A (en) * 1971-03-19 1976-06-22 Commissariat A L'energie Atomique Method of manufacture of composite materials consisting of carbon fibers and resin and materials manufactured in accordance with said method
US3809673A (en) * 1972-03-20 1974-05-07 Gen Electric Composites and method for making
US3903220A (en) * 1972-12-04 1975-09-02 Carborundum Co Method for producing carbon fibers
JPS5751109A (en) * 1980-09-08 1982-03-25 Kanebo Ltd Preparation of porous carbon
US4918117A (en) * 1988-10-12 1990-04-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Polybutadiyne coated carbon fiber reinforced polymer composites

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008030981A (ja) * 2006-07-27 2008-02-14 Showa Highpolymer Co Ltd フェノール樹脂系活性炭及びそれを用いた分極性電極、電気二重層キャパシタ

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