JPH04256436A - 着色活性炭 - Google Patents

着色活性炭

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JPH04256436A
JPH04256436A JP3036907A JP3690791A JPH04256436A JP H04256436 A JPH04256436 A JP H04256436A JP 3036907 A JP3036907 A JP 3036907A JP 3690791 A JP3690791 A JP 3690791A JP H04256436 A JPH04256436 A JP H04256436A
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恵藤 健夫
Hiroki Sato
浩樹 佐藤
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は活性炭が本来有する黒色
以外の色に着色した活性炭に関するものであり、更に詳
しく述べるならば、吸着性を損なわずにより種々の鮮明
な色彩に着色した活性炭である。
【0002】
【従来の技術】活性炭は非常に多くの物質に対して極め
て優れた吸着性を有するため、多くの用途に利用されて
いるが、その表面が黒色であること及び活性炭に触れる
と手が黒く汚れることが、使用上の大きな障害となって
いる。
【0003】従って、活性炭に鮮明な着色が出来れば用
途を大幅に拡大することが可能と考えられる。しかし、
活性炭の表面に着色剤を直接添加すると、表面の黒色と
混合してくすんだ汚い色になり易く、また吸着性の低下
も大きい。活性炭の吸着性を損なわぬよう、着色剤を添
着せしめて着色活性炭とする方法として、特開平2−8
0313 号公報に、活性炭の表面にラテックス或いは
エマルジョンを付着させ、その上に着色した繊維長が短
いステープルファイバーを振り掛けて、その表面に接着
させて着色する方法が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】活性炭に着色剤を加え
て着色する場合、活性炭の吸着性が大幅に低下すること
と、着色剤が活性炭表面の黒色粉末と混合するため鮮明
な着色が困難な点が問題となる。
【0005】この2つの問題点を克服して活性炭の吸着
性を殆ど損なわずに、表面が鮮明な色彩に着色された活
性炭を開発して提供しようとするものである。
【0006】
【問題点を解決するための手段】本発明者等は白色顔料
として使用されている二酸化チタンが極めて隠蔽力が高
く、活性炭の黒色を隠蔽する能力も非常に強いことに着
目し、それに基づいて活性炭表面を着色する方法につい
て研究した結果、本発明に到達した。
【0007】すなわち、活性炭に二酸化チタンを含むエ
マルジョンを添着せしめてなる白色活性炭、及びこのよ
うにして得られた白色活性炭に、更に着色剤を添着せし
めてなる着色活性炭、或いは活性炭に二酸化チタン及び
着色剤を含むエマルジョンを添着せしめてなる着色活性
炭である。
【0008】以下本発明について詳しく説明する。
【0009】本発明に使用する活性炭は細孔構造を有す
る炭素材料である。通常1g当たり数100m2 或い
はそれ以上の大きな表面積を有し、高い吸着性を示す特
異な性質を持っている。
【0010】活性炭の原料は通常ヤシ殻または木材等の
炭化物或いは石炭が使用され、これらの原料を高温で水
蒸気または炭酸ガスで賦活して製造される。或いは塩化
亜鉛、リン酸、濃硫酸等で処理して作られる場合もある
。原料または製造方法により得られた活性炭の性質は多
少異なるが、どのような原料や方法で作られた活性炭も
本発明に使用出来る。また活性炭は使用目的により破砕
炭、造粒炭、顆粒炭或いは活性炭繊維、活性炭フェルト
、活性炭織物、活性炭シート等の多くの形状を有するが
、何れの形態の活性炭も本発明に使用することが出来る
。
【0011】本発明に使用する二酸化チタンは、白色粉
末状であれば使用出来、ルチル型、アナタース型の何れ
も使用可能である。
【0012】酸化チタンは硫酸法、塩素法等で製造され
るが、何れの製法で作られたものでもよい。また目的に
より、顔料適性を高めるためアルミニウム、亜鉛、シリ
カなどの可溶性塩類で表面処理したものが使用されるこ
とがあるが、これらの酸化チタンも使用可能である。
【0013】本発明でエマルジョンとは、水相中に液相
成分が安定に分散した状態の液を言う。分散相の液相成
分は通常高分子物質で、分散媒の水が蒸発した場合高い
接着性を示す。本発明にはこのような性質を有するエマ
ルジョンが好適である。
【0014】高分子物質としては例えば、酢酸ビニル系
、アクリル系、合成ゴム系、塩化ビニリデン系、塩化ビ
ニル系化合物及びその共重合物等である。
【0015】分散質が合成ゴム系の高分子化合物のとき
は通常ラテックスと呼ばれている。ラテックスは接着性
が高く、分散質の平均粒径が大きくなっても分散系が安
定でまた、活性炭表面に塗布した場合吸着量の低下の度
合いが小さいため本発明には好適である。
【0016】本発明に使用される着色剤は特に限定しな
いが、有機または無機の顔料や染料が広く使用出来る。 更に色彩を有する化合物であるが、通常は着色剤として
使用されることが殆どない化合物も、活性炭表面に安定
な状態で添着出来るものであれば使用可能である。例え
ば、ヨウ化第1銅、リン酸第2銅、硫化銅等である。
【0017】本発明において活性炭の表面を白色にする
ためは、二酸化チタンを含むエマルジョンを添着せしめ
る必要がある。エマルジョンには二酸化チタンの他アル
ミニウム、亜鉛、シリカ或いはその他の添加剤を加えた
ものでもよい。着色剤の組成は特に限定しないが、例え
ば、エマルジョン( 固形分) 1〜100 部、水0
〜200部に増粘剤等0〜20部を加えて充分に攪拌し
た後、二酸化チタン1〜100 部を加えて均一に分散
させたものである。
【0018】活性炭表面に堅牢に添着する方法は、例え
ば、この白色の組成物を活性炭粒子に均一に振りかけ、
粒子をよく混合してその表面に均一に付着させる。この
際組成物の添加量が適当であれば、水分は容易に活性炭
粒子の内部に吸収されるため、粒子を混合している間に
その表面がさらさらした状態になって、粒子が相互に接
着しないようになる。これを乾燥することにより白色活
性炭が得られる。
【0019】着色剤添加による活性炭の吸着量の低下は
、後の実施例に示すように極めて僅かか、或いは殆ど認
められない。活性炭粒子を成型する場合、バインダーと
してラテックスが使用されることがあり、その場合吸着
量は相当低下するが、本発明の着色活性炭では吸着量の
低下が殆ど認められない点が注目される。これはラテッ
クス中に分散されている粒子が活性炭表面に部分的に接
着する場合、合成ゴム系の高分子化合物と二酸化チタン
その他着色剤が含まれていることによる相乗効果による
ものと考えられる。
【0020】この着色剤の添着量は乾燥後の固形分換算
で5〜30%、一般には20%程度が好ましい。
【0021】このようにして得られた白色の活性炭に更
に、有機及び無機の顔料や染料等の着色剤の溶液を加え
て、白色以外の種々の鮮明な色に着色することが出来る
。この際、着色剤は固形分換算で0.01〜10%が好
ましく、用途及び着色濃度等を考慮して適宜選択するこ
とが出来る。
【0022】或いは、活性炭を白色に着色するために使
用したエマルジョンに、二酸化チタンの他更に白色以外
の有機及び無機の顔料や染料等の着色剤を加えて、充分
に分散させた組成物を活性炭表面に添着させることによ
り、活性炭を白色以外の種々の色に着色することが出来
る。
【0023】この組成物を活性炭粒子に均一に振り掛け
、粒子をよく混合してその表面に均一に付着させる。 この際組成物の添加量が適当であれば、水分は容易に活
性炭粒子の内部に吸収されるため、粒子を混合している
間にその表面はさらさらした状態になって、粒子が相互
に接着しないようになる。これを乾燥することにより顔
料や染料の色に着色した活性炭が得られる。
【0024】この際使用する着色剤の組成は例えば、二
酸化チタン1〜100部、着色剤0.1〜100 部、
エマルジョン1〜200 部、その他増粘剤等0〜40
部、水0〜400 部の分散液である。活性炭への添着
量は固形分換算で活性炭に対し5〜30%となる。
【0025】エマルジョンに二酸化チタンと共に白色以
外の色の着色剤を同時に加えることにより、一回の操作
で白色以外の色に着色できる。しかし、予め二酸化チタ
ンを含む分散液で白色に着色した後、更に白色以外の色
の着色剤を含む分散液で着色する方が遙かに鮮明に着色
することが出来る。
【0026】
【作用】活性炭に種々の着色剤を直接添着すると、着色
剤の色と活性炭の黒色が混ざり合って黒味がかって、く
すんだ色、すなわち明度及び彩度が共に低い色になり、
鮮明な色彩の着色炭を得ることは困難である。従って、
そのまま使用できる用途は殆どない。
【0027】酸化チタンは屈折率が白色顔料中最も高い
ため着色力、隠蔽力が高い顔料が出来、また比重が小さ
いので分散が容易で安定な組成物が得られる。
【0028】従って先ず、酸化チタンを活性炭表面に均
一に添着して黒色を隠蔽し、その後他の着色剤をその上
に添着するか、または酸化チタンと他の着色剤を予め混
合したものを、活性炭表面に均一に添着する事により、
鮮明な色彩の着色炭を得ることができる。
【0029】両者いづれの方法でも鮮明な着色活性炭が
得られるが、特に明度及び彩度が高い着色活性炭を必要
とする場合は、一旦白色活性炭を作った後、更に着色剤
を添着する方法がより適している。二酸化チタンと白以
外の着色剤を混合して、エマルジョンに分散した液で着
色した場合はやや彩度が低下する。
【0030】更に、活性炭表面が着色剤で被覆されてい
るため、手で触れても手先が黒く汚れることが無い。
【0031】
【実施例】以下実施例を挙げて本発明を更に具体的に説
明する。
【0032】(実施例1)活性炭(クラレケミカル(株
)製活性炭、クラレコール2GG)100 部に対し酸
化チタン15部、アクリル系エマルジョン固形分(50
%)10部、3% CMC(カルボキシルメチルセルロ
ーズ)2部、水25部を均一に分散させた白色組成物を
作り、活性炭をよくかきまぜながら均一になるよう少し
ずつ振りかけた。
【0033】水分が活性炭に吸収される迄よく混合した
後、表面がさらさらな状態になってから、添着した活性
炭を温度120 ℃の乾燥中で3時間乾燥して取り出す
と、白色に着色した活性炭が得られた。鮮明な白色で、
手で触れても色落ちがなく、また指先が黒く汚れること
が全く無く、堅牢に添着されていた。
【0034】また、着色前と着色後の活性炭のベンゼン
吸着量をJIS (K1474)で測定した結果を表1
に示す。吸着量の低下は殆ど認められない。
【0035】(実施例2)実施例1と同様にして得られ
た白色活性炭100 部に対し、赤色有機顔料、Sum
itone Carmine B (住友化学(株)製
、C .I.Pigment Red 5 級顔料)4
部をアクリル系エマルジョン(固形分50%)4部に均
一に分散させた赤色着色剤を作り、活性炭をよくかきま
ぜながら均一になるよう少しずつ振りかけた。
【0036】水分が活性炭に吸収される迄よく混合した
後、表面がさらさらな状態になってから、乾燥器中で1
20 ℃、2時間乾燥し取り出すと鮮明な赤色に着色し
た活性炭が得られた。
【0037】活性炭の黒色はほとんど隠蔽されていた。 手で触れても色落ちがなく堅牢に添着されていた。
【0038】また、着色前と着色後の活性炭のベンゼン
吸着量をJIS (K1474)で測定した結果を表1
に示す。吸着量の低下は殆ど認められない。
【0039】(比較例1)活性炭(クラレケミカル(株
)製活性炭、クラレコール2GG)100 部に対し、
赤色有機顔料、Sumitone Carmine B
 (住友化学(株)製、C .I.Pigment R
ed5 級顔料)15部、アクリル系エマルジョン(固
形分50%)10部、3% CMC(カルボキシルメチ
ルセルローズ)2部、水25部を均一に分散させた赤色
組成物を作り、活性炭をよくかきまぜながら均一になる
よう少しずつ振りかけた。
【0040】水分が活性炭に吸収される迄よく混合した
後、表面がさらさらな状態になってから、添着した活性
炭を温度120 ℃の乾燥器中で3時間乾燥して取り出
すと、活性炭の黒色と着色剤の赤色の混ざった、黒っぽ
い赤色に着色した活性炭が得られた。手で触れても色落
ちがなく堅牢に添着されていた。
【0041】また、着色前と着色後の活性炭のベンゼン
吸着量をJIS (K1474)で測定した結果を表1
に示す。
【0042】(実施例3)活性炭(クラレコール2GG
)100 部に対し、酸化チタン12部、アクリル系エ
マルジョン(固形分50%)12部、3% CMC2部
、赤色有機顔料、Sumitone CarmineB
 (住友化学(株)製、C .I.Pigment R
ed5 級顔料)4部、水25部を均一に分散させた赤
色組成物を作り、活性炭をよくかきまぜながら均一にな
るように少しずつ振りかけた。
【0043】水分が活性炭に吸収される迄よく混合した
後、表面がさらさらな状態になってから、添着した活性
炭を温度120 ℃の乾燥器中で3時間乾燥し取り出す
と、鮮明な活性炭が得られた。
【0044】活性炭の黒色はほとんど隠蔽されていた。 手で触れても色落ちがなく堅牢に添着されていた。
【0045】また、着色前と着色後の活性炭のベンゼン
吸着量をJIS (K1474)で測定した結果を表1
に示す。吸着量の低下は殆ど認められない。
【表1】
【0046】
【発明の効果】活性炭に種々の着色剤を直接添着すると
、着色剤の色と活性炭の黒色が混ざり合って黒味がかり
、くすんだ色になって、鮮明な色彩の着色炭が得られな
い。従って、そのまま使用できる用途は殆どない。
【0047】本発明の着色活性炭は、極めて隠蔽力が高
い白色顔料である二酸化チタンで活性炭の表面を被覆し
た基材をベースにしているため、白色及び種々の鮮明な
着色炭が得られ、従来活性炭が黒色であったために使用
されなかった多くの分野に使用可能である。
【0048】更に、活性炭の最も重要な性質である吸着
性の低下が、殆どないことも注目され、また活性炭の表
面が着色剤で堅牢に被覆されているため、手で触れても
手先が黒く汚れることがないことも大きな特徴である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  活性炭に二酸化チタンを含むエマルジ
    ョンを添着せしめてなる白色活性炭。
  2. 【請求項2】  活性炭に二酸化チタンを含むエマルジ
    ョンを添着した後、更に着色剤を添着せしめてなる着色
    活性炭。
  3. 【請求項3】  活性炭に二酸化チタン及び着色剤を含
    むエマルジョンを添着せしめてなる着色活性炭。
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