JPH0686287B2 - 活性炭素質成形体の製造方法 - Google Patents
活性炭素質成形体の製造方法Info
- Publication number
- JPH0686287B2 JPH0686287B2 JP2034693A JP3469390A JPH0686287B2 JP H0686287 B2 JPH0686287 B2 JP H0686287B2 JP 2034693 A JP2034693 A JP 2034693A JP 3469390 A JP3469390 A JP 3469390A JP H0686287 B2 JPH0686287 B2 JP H0686287B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acf
- resin
- activated carbonaceous
- activated
- producing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 15
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 18
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 18
- 239000002134 carbon nanofiber Substances 0.000 claims description 16
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 6
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 5
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 5
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 4
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 3
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 2
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 229920001410 Microfiber Polymers 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000003905 agrochemical Substances 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000037237 body shape Effects 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 239000003501 hydroponics Substances 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical class C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000006187 pill Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は活性炭素質成形体の製造方法に係り特に任意の
形状に成形することが可能な活性炭素質成形体の製造方
法に関する。
形状に成形することが可能な活性炭素質成形体の製造方
法に関する。
［従来の技術］ 近年、繊維状の活性炭、即ち活性炭素繊維（以下「AC
F」と言う。）が、優れた吸着性能を有することから、
各種分野での需要が高められている。
F」と言う。）が、優れた吸着性能を有することから、
各種分野での需要が高められている。
［発明が解決しようとする課題］ ACFをベースとする成形体は、ACFが長繊維状であるた
め、成形体形状には制限がある。従来のACF成形体はフ
ェルト状、ペーパー状、パイプ状のものが殆どであり、
このためACFの用途にも制限があった。
め、成形体形状には制限がある。従来のACF成形体はフ
ェルト状、ペーパー状、パイプ状のものが殆どであり、
このためACFの用途にも制限があった。
本発明は上記従来の問題点を解決し、任意の形状に成形
可能な活性炭素質成形体の製造方法を提供することを目
的とする。
可能な活性炭素質成形体の製造方法を提供することを目
的とする。
［課題を解決するための手段］ 請求項（１）の活性炭素質成形体の製造方法は、気相成
長炭素繊維に樹脂を含浸させて成形し、得られた成形体
を非酸化性雰囲気にて焼結し、次いで賦活処理すること
を特徴とする。
長炭素繊維に樹脂を含浸させて成形し、得られた成形体
を非酸化性雰囲気にて焼結し、次いで賦活処理すること
を特徴とする。
請求項（２）の活性炭素質成形体の製造方法は、気相成
長炭素繊維を賦活処理した後樹脂を含浸させて成形し、
得られた成形体を非酸化性雰囲気にて焼結することを特
徴とする。
長炭素繊維を賦活処理した後樹脂を含浸させて成形し、
得られた成形体を非酸化性雰囲気にて焼結することを特
徴とする。
以下に本発明を詳細に説明する。
請求項（１）の活性炭素質成形体の製造方法において
は、気相法で生成したウィスカー状の気相成長炭素繊維
（以下、「VGCF」と言う。）を原料とし、これを必要に
応じて粗砕、圧密した後樹脂を含浸させて成形硬化す
る。
は、気相法で生成したウィスカー状の気相成長炭素繊維
（以下、「VGCF」と言う。）を原料とし、これを必要に
応じて粗砕、圧密した後樹脂を含浸させて成形硬化す
る。
含浸させる樹脂としてはエポキシ樹脂、フェノール樹
脂、ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂が好ましいが、
熱可塑性樹脂であっても良い。これらの樹脂は各々必要
に応じて各種添加剤と混合して含浸させる。例えば、エ
ポキシ樹脂を用いる場合には、アミン等の硬化剤及びキ
シレン等の可塑剤を配合使用し、また、ポリエステル樹
脂を用いる場合は、触媒及び促進剤を配合使用する。
脂、ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂が好ましいが、
熱可塑性樹脂であっても良い。これらの樹脂は各々必要
に応じて各種添加剤と混合して含浸させる。例えば、エ
ポキシ樹脂を用いる場合には、アミン等の硬化剤及びキ
シレン等の可塑剤を配合使用し、また、ポリエステル樹
脂を用いる場合は、触媒及び促進剤を配合使用する。
樹脂の含浸量は目的とする活性炭素質成形体の形状、気
孔率、構造等に応じて適宜決定される。また、含浸方法
には特に制限はなく、スプレー方式、浸漬方式等、各々
方式を採用することができるが、好ましくは所望の成形
体形状に形を整えながら含浸させる方法が製造効率が良
く有利である。
孔率、構造等に応じて適宜決定される。また、含浸方法
には特に制限はなく、スプレー方式、浸漬方式等、各々
方式を採用することができるが、好ましくは所望の成形
体形状に形を整えながら含浸させる方法が製造効率が良
く有利である。
樹脂を含浸、成形して、用いた樹脂の硬化方法に従って
硬化させた後は、アルゴン等の非酸化性雰囲気にて焼結
する。焼結条件は、目的とする活性炭素質成形体の構造
等に応じて適宜決定されるが、通常の場合1000〜1500℃
の温度で10〜30分程度とする。
硬化させた後は、アルゴン等の非酸化性雰囲気にて焼結
する。焼結条件は、目的とする活性炭素質成形体の構造
等に応じて適宜決定されるが、通常の場合1000〜1500℃
の温度で10〜30分程度とする。
このようにして得られた焼結体を、次いで賦活処理する
ことにより本発明の活性炭素質成形体が得られる。賦活
処理は通常の場合、二酸化炭素、水蒸気、空気、燃焼ガ
ス等の酸化性雰囲気中、600〜1000℃で10〜60分間行な
う。
ことにより本発明の活性炭素質成形体が得られる。賦活
処理は通常の場合、二酸化炭素、水蒸気、空気、燃焼ガ
ス等の酸化性雰囲気中、600〜1000℃で10〜60分間行な
う。
請求項（２）の活性炭素質成形体の製造方法は、VGCFを
賦活処理して得られる活性炭素繊維（以下「ACF」と言
う。）を用い、ACFに上記と同様にして樹脂を含浸、成
形硬化させ、得られた成形体を焼結することにより製造
される。なお、請求項（２）の活性炭素質成形体の製造
方法において、VGCFの賦活処理条件は請求項（１）にお
ける焼結体の賦活処理条件と同様であり、また、焼結条
件も請求項（１）の焼結条件と同様である。
賦活処理して得られる活性炭素繊維（以下「ACF」と言
う。）を用い、ACFに上記と同様にして樹脂を含浸、成
形硬化させ、得られた成形体を焼結することにより製造
される。なお、請求項（２）の活性炭素質成形体の製造
方法において、VGCFの賦活処理条件は請求項（１）にお
ける焼結体の賦活処理条件と同様であり、また、焼結条
件も請求項（１）の焼結条件と同様である。
本発明の活性炭素質成形体の製造方法では、樹脂含浸量
や焼結条件を変えることにより、様々な形状、構造、気
孔率の活性炭素質成形体とすることができる。
や焼結条件を変えることにより、様々な形状、構造、気
孔率の活性炭素質成形体とすることができる。
例えば、第１図（ａ）に示す如く、形状寸法を整えた球
状のVGCF（又はACF）集合体１の表層部分に熱硬化性樹
脂２をスプレーコーティングすると共に造粒し、80〜15
0℃で加熱して硬化させた後、Ar雰囲気中、1000〜1500
℃で焼結し（第１図（ｂ））、得られた焼結体３を800
〜1000℃で賦活処理（ACFを用いた場合には賦活処理不
要）することにより、表層にACFよりなる多孔質殻４を
有し、内部にACF5の極細繊維が保有されたACFビーズ６
が製造される。
状のVGCF（又はACF）集合体１の表層部分に熱硬化性樹
脂２をスプレーコーティングすると共に造粒し、80〜15
0℃で加熱して硬化させた後、Ar雰囲気中、1000〜1500
℃で焼結し（第１図（ｂ））、得られた焼結体３を800
〜1000℃で賦活処理（ACFを用いた場合には賦活処理不
要）することにより、表層にACFよりなる多孔質殻４を
有し、内部にACF5の極細繊維が保有されたACFビーズ６
が製造される。
このようなACFビーズ６は、ACFの吸着性能とその構造に
よる保水性（栄養分、酵素液、電解液、芳香液等）か
ら、溶液への目的成分の溶出剤（拡散移動）として水耕
栽培用肥料、農薬、保水剤として電極材料、バイオリア
クター充填剤、吸着剤として水処理剤、ガス処理剤等に
極めて有用である。
よる保水性（栄養分、酵素液、電解液、芳香液等）か
ら、溶液への目的成分の溶出剤（拡散移動）として水耕
栽培用肥料、農薬、保水剤として電極材料、バイオリア
クター充填剤、吸着剤として水処理剤、ガス処理剤等に
極めて有用である。
また、ACF骨格よりなる球状体は、VGCF（又はACF）集合
体に樹脂を含浸方式にて完全に含浸させて焼結（VGCFの
場合には焼結後賦活処理）することにより得ることがで
きる。
体に樹脂を含浸方式にて完全に含浸させて焼結（VGCFの
場合には焼結後賦活処理）することにより得ることがで
きる。
［作用］ VGCF又はACFに樹脂を含浸させることにより、VGCF又はA
CFを球状、角柱状、シート状、ペーパー状等任意の形状
に成形することが可能となり、これを焼結し、必要に応
じて賦活することにより、ACFで主として構成される活
性炭素質成形体が得られる。しかも、樹脂含浸量やその
後の焼結条件を適宜設定することにより、様々な構造、
気孔率の活性炭素質成形体を得ることができる。即ち、
中空構造としたり、ACFを骨格としたハニカム状構造、
スポンジ状構造等の任意の内部構造を形成することがで
きる。
CFを球状、角柱状、シート状、ペーパー状等任意の形状
に成形することが可能となり、これを焼結し、必要に応
じて賦活することにより、ACFで主として構成される活
性炭素質成形体が得られる。しかも、樹脂含浸量やその
後の焼結条件を適宜設定することにより、様々な構造、
気孔率の活性炭素質成形体を得ることができる。即ち、
中空構造としたり、ACFを骨格としたハニカム状構造、
スポンジ状構造等の任意の内部構造を形成することがで
きる。
［実施例］ 以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
実施例１ VGCF（平均繊維径0.05μｍ、アスペクト比100〜1000）
を粗砕、圧密して毛玉状とした後、表層にノボラック型
フェノール樹脂とエタノールとの混合液を含浸液の重量
比がVGCF:フェノール樹脂：エタノール＝0.04:1:1とな
る割合でスプレー含浸させて転動造粒した後１日風乾し
て成形した。その後、Ar雰囲気中、150℃で６時間加熱
して硬化させた。
を粗砕、圧密して毛玉状とした後、表層にノボラック型
フェノール樹脂とエタノールとの混合液を含浸液の重量
比がVGCF:フェノール樹脂：エタノール＝0.04:1:1とな
る割合でスプレー含浸させて転動造粒した後１日風乾し
て成形した。その後、Ar雰囲気中、150℃で６時間加熱
して硬化させた。
次いで、Ar雰囲気中、20℃/minで1000℃まで昇温し、10
00℃にて15分間加熱して焼結した。焼結体をCO2雰囲気
中、800℃で30分間賦活処理し、第１図（ｃ）に示すよ
うなACFビーズ６（直径5mm、嵩密度0.09g/cm3）を得
た。
00℃にて15分間加熱して焼結した。焼結体をCO2雰囲気
中、800℃で30分間賦活処理し、第１図（ｃ）に示すよ
うなACFビーズ６（直径5mm、嵩密度0.09g/cm3）を得
た。
得られたACFビーズは、吸着性能、保水性能に優れ、吸
着剤、電極剤等として有効に使用することができた。
着剤、電極剤等として有効に使用することができた。
［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明の活性炭素質成形体の製造方
法によれば、ACFより構成される成形体が所望の形状、
構造、気孔率等の任意の物性の成形体として容易に製造
される。
法によれば、ACFより構成される成形体が所望の形状、
構造、気孔率等の任意の物性の成形体として容易に製造
される。
しかして、本発明により製造される活性炭素質成形体
は、ACFの吸着性能や保水性等を利用して、吸着剤、電
極剤等の様々な用途に極めて有用であり、その物性の任
意性によりACFの応用分野を大幅に拡大するものであ
る。
は、ACFの吸着性能や保水性等を利用して、吸着剤、電
極剤等の様々な用途に極めて有用であり、その物性の任
意性によりACFの応用分野を大幅に拡大するものであ
る。
第１図（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施例に係る活性炭
素質成形体の製造手順を説明する模式的な断面図であ
る。 １…VGCF集合体、２…熱硬化性樹脂、 ３…焼結体、４…多孔質殻、 ５…ACF、６…ACFビーズ。
素質成形体の製造手順を説明する模式的な断面図であ
る。 １…VGCF集合体、２…熱硬化性樹脂、 ３…焼結体、４…多孔質殻、 ５…ACF、６…ACFビーズ。
Claims (2)
- 【請求項１】気相成長炭素繊維に樹脂を含浸させて成形
し、得られた成形体を非酸化性雰囲気にて焼結し、次い
で賦活処理することを特徴とする活性炭素質成形体の製
造方法。 - 【請求項２】気相成長炭素繊維を賦活処理した後樹脂を
含浸させて成形し、得られた成形体を非酸化性雰囲気に
て焼結することを特徴とする活性炭素質成形体の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2034693A JPH0686287B2 (ja) | 1990-02-15 | 1990-02-15 | 活性炭素質成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2034693A JPH0686287B2 (ja) | 1990-02-15 | 1990-02-15 | 活性炭素質成形体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03237010A JPH03237010A (ja) | 1991-10-22 |
| JPH0686287B2 true JPH0686287B2 (ja) | 1994-11-02 |
Family
ID=12421459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2034693A Expired - Lifetime JPH0686287B2 (ja) | 1990-02-15 | 1990-02-15 | 活性炭素質成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0686287B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004101664A2 (en) * | 2003-05-13 | 2004-11-25 | Showa Denko K.K. | Porous body, production method thereof and composite material using the porous body |
| JP5405438B2 (ja) * | 2010-11-05 | 2014-02-05 | 株式会社ノリタケカンパニーリミテド | 多孔質カーボン粒子の製造方法と該粒子からなる多孔質カーボン材料 |
-
1990
- 1990-02-15 JP JP2034693A patent/JPH0686287B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03237010A (ja) | 1991-10-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1096564A (en) | Reticulated anisotropic porous vitreous carbon | |
| US4894215A (en) | Process for producing porous materials of carbon | |
| JPS6150912B2 (ja) | ||
| JPH10312815A5 (ja) | ||
| JPS58117649A (ja) | 燃料電池電極基板の製造方法 | |
| KR850001136A (ko) | 다공성 세라믹물질 및 그의 제조방법 | |
| JPH0686287B2 (ja) | 活性炭素質成形体の製造方法 | |
| US5236639A (en) | Method of manufacture composite material of carbon fibers in a carbon matrix | |
| US6746519B2 (en) | Air cleaning filter | |
| EP0484386A1 (en) | CERAMIC BODIES WITH ADJUSTABLE POROSITY AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME. | |
| US4985316A (en) | Corrosion resistant fuel cell substrates | |
| JPH06206780A (ja) | 活性多孔質炭素構造体の製造方法 | |
| CA1320802C (en) | Corrosion resistant fuel cell substrates | |
| US4882103A (en) | Process for producing carbon product having coarse and dense structure | |
| US5026402A (en) | Method of making a final cell electrode assembly substrate | |
| JPH11139871A (ja) | 多孔質炭素材とその製造方法 | |
| JPS6059171B2 (ja) | 疎密構造を有する炭素製品の製造方法 | |
| JPH05132377A (ja) | 成形活性炭の製造方法 | |
| JPH05105414A (ja) | 高強度成形活性炭の製造方法 | |
| JPS62202880A (ja) | ポ−ラスセラミツク体の製造方法 | |
| JPH04300353A (ja) | 炭素繊維球状体の製造方法 | |
| JPH10167855A (ja) | 多孔質炭素材 | |
| JP2003165784A (ja) | 炭素質多孔体およびその製造方法 | |
| JPH07187844A (ja) | 多孔性炭化ケイ素成形体 | |
| JPS59146917A (ja) | 炭素多孔体の製造方法 |