JPH07251067A - 複合吸着体及びその製造方法 - Google Patents
複合吸着体及びその製造方法Info
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- JPH07251067A JPH07251067A JP6070078A JP7007894A JPH07251067A JP H07251067 A JPH07251067 A JP H07251067A JP 6070078 A JP6070078 A JP 6070078A JP 7007894 A JP7007894 A JP 7007894A JP H07251067 A JPH07251067 A JP H07251067A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
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- B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 充填密度が高く,体積当たりの吸着性能が高
く,かつ圧力損失が少ない複合吸着体及びその製造方法
を提供すること。 【構成】 複合吸着体7は,微細化したACF1(活性
炭素繊維)と,ACG2(粒状活性炭)とを混合,成形
したものである。微細化したACF1の繊維長は30〜
150μmの範囲であることが好ましい。複合吸着体の
製造に当たっては,微細化したACFとACGとを混合
し,その後20〜80kgf/cm2 の圧縮応力下にお
いて成形する。圧縮応力は,例えば,成形型を用いた圧
縮成形や,真空吸引による吸引成形により実現される。
く,かつ圧力損失が少ない複合吸着体及びその製造方法
を提供すること。 【構成】 複合吸着体7は,微細化したACF1(活性
炭素繊維)と,ACG2(粒状活性炭)とを混合,成形
したものである。微細化したACF1の繊維長は30〜
150μmの範囲であることが好ましい。複合吸着体の
製造に当たっては,微細化したACFとACGとを混合
し,その後20〜80kgf/cm2 の圧縮応力下にお
いて成形する。圧縮応力は,例えば,成形型を用いた圧
縮成形や,真空吸引による吸引成形により実現される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,自動車用空気清浄器,
室内用空気清浄器,又は蒸発燃料処理装置等において,
多目的に用いられる複合吸着体及びその製造方法に関す
る。
室内用空気清浄器,又は蒸発燃料処理装置等において,
多目的に用いられる複合吸着体及びその製造方法に関す
る。
【0002】
【従来技術】近年,内燃機関の燃料タンクから発生する
燃料空気が,環境や人体に与える悪影響が問題となって
いる。そのため,上記の排出規制を強化する動きがあ
る。また,室内の快適化志向が強まる中で脱臭ニーズも
高まりつつある。このように,様々な環境改善志向が高
まるなかで,燃料蒸気や臭気等のガスを吸着する吸着剤
が求められている。かかる要望に対し,従来,充填密度
が0.45g/ccと高く,吸着性能の良い粒状活性炭
が広く使われていた。また,近年においては,粒状活性
炭よりも吸着速度が優れた活性炭素繊維が脱臭,水浄化
等を吸着する吸着剤として使用されつつある。
燃料空気が,環境や人体に与える悪影響が問題となって
いる。そのため,上記の排出規制を強化する動きがあ
る。また,室内の快適化志向が強まる中で脱臭ニーズも
高まりつつある。このように,様々な環境改善志向が高
まるなかで,燃料蒸気や臭気等のガスを吸着する吸着剤
が求められている。かかる要望に対し,従来,充填密度
が0.45g/ccと高く,吸着性能の良い粒状活性炭
が広く使われていた。また,近年においては,粒状活性
炭よりも吸着速度が優れた活性炭素繊維が脱臭,水浄化
等を吸着する吸着剤として使用されつつある。
【0003】
【解決しようとする課題】しかしながら,従来において
は,粒状活性炭及び活性炭素繊維は別々に吸着剤として
用いられており,両者の優れた特徴を生かした複合吸着
体はほとんどない。例えば,特開平4−271830号
公報には,粒状活性炭,補強繊維及び繊維状バインダー
からなる抄紙構造の複合吸着体が開示されている。この
複合吸着体は,圧力損失が小さく,吸着性能が高いが,
その充填密度は0.3g/cc以下と低い。そのため,
上記複合吸着体は,体積当たりの吸着性能が上記粒状活
性炭よりも劣るという問題がある。
は,粒状活性炭及び活性炭素繊維は別々に吸着剤として
用いられており,両者の優れた特徴を生かした複合吸着
体はほとんどない。例えば,特開平4−271830号
公報には,粒状活性炭,補強繊維及び繊維状バインダー
からなる抄紙構造の複合吸着体が開示されている。この
複合吸着体は,圧力損失が小さく,吸着性能が高いが,
その充填密度は0.3g/cc以下と低い。そのため,
上記複合吸着体は,体積当たりの吸着性能が上記粒状活
性炭よりも劣るという問題がある。
【0004】そこで,特開平4−4040号公報には,
30〜1000kg/cm2 ・Gの高加圧下で活性炭素
繊維を成形することにより,活性炭素繊維成形体の充填
密度を0.4g/cc以上にする方法が考案されてい
る。しかし,この方法では高い圧力下で成形しているた
め,上記活性炭素繊維と粒状吸着剤とを混合成形するこ
とが困難である。本発明はかかる従来の問題点に鑑み,
高い充填密度で,体積当たりの吸着性能が高く,圧力損
失が少ない複合吸着体及びその製造方法を提供しようと
するものである。
30〜1000kg/cm2 ・Gの高加圧下で活性炭素
繊維を成形することにより,活性炭素繊維成形体の充填
密度を0.4g/cc以上にする方法が考案されてい
る。しかし,この方法では高い圧力下で成形しているた
め,上記活性炭素繊維と粒状吸着剤とを混合成形するこ
とが困難である。本発明はかかる従来の問題点に鑑み,
高い充填密度で,体積当たりの吸着性能が高く,圧力損
失が少ない複合吸着体及びその製造方法を提供しようと
するものである。
【0005】
【課題の解決手段】本発明は,微細化吸着剤と粒状吸着
剤とを混合,成形してなることを特徴とする複合吸着体
にある。
剤とを混合,成形してなることを特徴とする複合吸着体
にある。
【0006】本発明の複合吸着体において,微細化吸着
剤と上記粒状吸着剤との間には,大小様々な空間が形成
されている。この空間には,上記粒状吸着剤よりも小さ
い微細化吸着剤が充填されている。上記微細化吸着剤と
しては,例えば微細化した活性炭素繊維があり,その繊
維長は30〜150μmであることが好ましい。
剤と上記粒状吸着剤との間には,大小様々な空間が形成
されている。この空間には,上記粒状吸着剤よりも小さ
い微細化吸着剤が充填されている。上記微細化吸着剤と
しては,例えば微細化した活性炭素繊維があり,その繊
維長は30〜150μmであることが好ましい。
【0007】上記微細化した活性炭素繊維の繊維長が3
0μm未満の場合には,成形時に分子間力の影響で成形
密度が上がりにくいこと,及び脱落防止のために必要以
上のバインダーが必要になり性能が低下するおそれがあ
る。一方,150μmを越える場合には,複合吸着体の
充填密度が低くなり,体積当たりの吸着性能が低下する
おそれがある。
0μm未満の場合には,成形時に分子間力の影響で成形
密度が上がりにくいこと,及び脱落防止のために必要以
上のバインダーが必要になり性能が低下するおそれがあ
る。一方,150μmを越える場合には,複合吸着体の
充填密度が低くなり,体積当たりの吸着性能が低下する
おそれがある。
【0008】上記活性炭素繊維の比表面積は,500〜
2000m2 /gであることが好ましい。500m2 /
g未満の場合には,吸着,脱離能力が不足するおそれが
ある。一方,2000m2 /gを越える場合には,細孔
容積が増大し,素材密度が小さくなり,複合吸着体の充
填密度が上がらないおそれがある。
2000m2 /gであることが好ましい。500m2 /
g未満の場合には,吸着,脱離能力が不足するおそれが
ある。一方,2000m2 /gを越える場合には,細孔
容積が増大し,素材密度が小さくなり,複合吸着体の充
填密度が上がらないおそれがある。
【0009】上記粒状吸着剤の粒径は,0.5〜5mm
であることが好ましい。0.5mm未満の場合には,充
填後の圧損が高くなりすぎるおそれがある。一方,5m
mを越える場合には,複合吸着体の充填密度が低下する
おそれがある。
であることが好ましい。0.5mm未満の場合には,充
填後の圧損が高くなりすぎるおそれがある。一方,5m
mを越える場合には,複合吸着体の充填密度が低下する
おそれがある。
【0010】上記粒状吸着剤の比表面積は,500〜2
000m2 /gであることが好ましい。500m2 /g
未満の場合には,吸着,脱離性能が不足するおそれがあ
る。一方,2000m2 /gを越える場合には,細孔容
積増大のため素材密度が小さくなり,複合吸着体の充填
密度が上がらないおそれがある。
000m2 /gであることが好ましい。500m2 /g
未満の場合には,吸着,脱離性能が不足するおそれがあ
る。一方,2000m2 /gを越える場合には,細孔容
積増大のため素材密度が小さくなり,複合吸着体の充填
密度が上がらないおそれがある。
【0011】上記活性炭素繊維としては,例えばポリア
クリロニトリル,フェノール樹脂,セルロース,レーヨ
ン,ピッチなどの活性炭素繊維がある。上記粒状吸着剤
としては,例えば,粒状活性炭,合成ゼオライト,シリ
カゲル,活性アルミナ,活性白土,各種樹脂系吸着剤等
がある。粒状活性炭としては,木質系,ヤシ殻,石炭,
石油等を原料とした粒状活性炭等がある。本発明の複合
吸着体は,例えば,蒸発燃料処理装置,空気清浄器,水
浄化装置,溶剤回収器等,多目的の吸着剤として用いる
ことができる。
クリロニトリル,フェノール樹脂,セルロース,レーヨ
ン,ピッチなどの活性炭素繊維がある。上記粒状吸着剤
としては,例えば,粒状活性炭,合成ゼオライト,シリ
カゲル,活性アルミナ,活性白土,各種樹脂系吸着剤等
がある。粒状活性炭としては,木質系,ヤシ殻,石炭,
石油等を原料とした粒状活性炭等がある。本発明の複合
吸着体は,例えば,蒸発燃料処理装置,空気清浄器,水
浄化装置,溶剤回収器等,多目的の吸着剤として用いる
ことができる。
【0012】上記複合吸着体を製造する方法としては,
例えば微細化吸着剤と粒状吸着剤とを混合し,その後2
0〜80kgf/cm2 の圧縮応力下において成形する
ことを特徴とする複合吸着体の製造方法がある。
例えば微細化吸着剤と粒状吸着剤とを混合し,その後2
0〜80kgf/cm2 の圧縮応力下において成形する
ことを特徴とする複合吸着体の製造方法がある。
【0013】以下,これを詳説する。まず微細化吸着剤
は,活性炭素繊維等の吸着剤を微細化して得る。活性炭
素繊維は,上記のごとく,繊維長30〜150μmとな
るように微細化することが好ましい。次に,上記微細化
吸着剤と粒状吸着剤とを混合する。一般には上記微細化
吸着剤及び粒状吸着剤を,バインダーとともに混合す
る。
は,活性炭素繊維等の吸着剤を微細化して得る。活性炭
素繊維は,上記のごとく,繊維長30〜150μmとな
るように微細化することが好ましい。次に,上記微細化
吸着剤と粒状吸着剤とを混合する。一般には上記微細化
吸着剤及び粒状吸着剤を,バインダーとともに混合す
る。
【0014】バインダーとしては,特に限定しないが,
一般に,ポリビニルアルコール,メチルセルローズ,ア
クリルエマルジョン,アクリル−スチレン共重合体,酢
酸ビニル,カルボキシメチルセルローズ,デキストリン
コーンスターチ,アクリル水溶性高分子,水添ロジン等
を用いる。
一般に,ポリビニルアルコール,メチルセルローズ,ア
クリルエマルジョン,アクリル−スチレン共重合体,酢
酸ビニル,カルボキシメチルセルローズ,デキストリン
コーンスターチ,アクリル水溶性高分子,水添ロジン等
を用いる。
【0015】次に,上記微細化吸着剤及び粒状吸着剤の
混合物を,20〜80kgf/cm2 の圧縮応力下にお
いて成形する。20kgf/cm2 未満の場合には,複
合吸着体の充填密度が低下するという問題がある。一
方,80kgf/cm2 を越える場合には,粒状吸着剤
が圧砕し,流体の通路を確保することが困難となる。上
記圧縮応力は,例えば,上記混合物を成形型内に入れ圧
縮成形する。又は,上記混合物を真空下において吸引ろ
過する等,様々な方法により実現される。
混合物を,20〜80kgf/cm2 の圧縮応力下にお
いて成形する。20kgf/cm2 未満の場合には,複
合吸着体の充填密度が低下するという問題がある。一
方,80kgf/cm2 を越える場合には,粒状吸着剤
が圧砕し,流体の通路を確保することが困難となる。上
記圧縮応力は,例えば,上記混合物を成形型内に入れ圧
縮成形する。又は,上記混合物を真空下において吸引ろ
過する等,様々な方法により実現される。
【0016】
【作用及び効果】本例の複合吸着体は,微細化吸着剤を
粒状吸着剤とともに混合し,成形している。そのため,
微細化吸着剤は,成形時に,せん断応力を必要とするこ
となく,高密度に圧縮される。そのため,成形時に非常
に少ない圧縮応力で,充填密度の高い複合吸着体を成形
することができる。
粒状吸着剤とともに混合し,成形している。そのため,
微細化吸着剤は,成形時に,せん断応力を必要とするこ
となく,高密度に圧縮される。そのため,成形時に非常
に少ない圧縮応力で,充填密度の高い複合吸着体を成形
することができる。
【0017】また,隣接する粒状吸着剤の間には,両者
が近接する大空隙から,両者が離隔関係にある小空隙ま
で,大小様々な空間が形成されている。その空間には微
細化吸着剤が充填されている。小空隙においては,微細
化吸着剤は上記圧縮応力により著しく高い密度に充填さ
れる。一方,大空隙においては,粒状吸着剤と同程度の
比較的低い密度に充填されている。
が近接する大空隙から,両者が離隔関係にある小空隙ま
で,大小様々な空間が形成されている。その空間には微
細化吸着剤が充填されている。小空隙においては,微細
化吸着剤は上記圧縮応力により著しく高い密度に充填さ
れる。一方,大空隙においては,粒状吸着剤と同程度の
比較的低い密度に充填されている。
【0018】そのため,複合吸着体全体の密度が,上記
小空隙の微細化吸着剤の充填分だけ高くなる。それ故,
複合吸着体は,体積当たりの吸着性能が高い。また,大
空隙の微細化吸着剤は,比較的低い充填密度である。そ
のため,流体がその空隙を十分に通過することができ,
圧力損失も少ない。
小空隙の微細化吸着剤の充填分だけ高くなる。それ故,
複合吸着体は,体積当たりの吸着性能が高い。また,大
空隙の微細化吸着剤は,比較的低い充填密度である。そ
のため,流体がその空隙を十分に通過することができ,
圧力損失も少ない。
【0019】次に,本発明の複合吸着体の製造方法にお
いては,上記微細化吸着剤及び粒状吸着剤を上記の圧縮
応力下において成形している。そのため,上記微細化吸
着剤は,各粒状吸着剤間に形成された空間に高密度で充
填される。また,上記空間において,上記圧縮応力によ
り,粒状吸着剤同志が隣接した小空隙は強く,一方,粒
状吸着剤同志が離隔関係にある大空隙は弱く圧縮され
る。そのため,微細化吸着剤は,小空隙においては著し
く高密度に,大空隙においては粒状吸着剤と同程度の比
較的低い密度に充填される。また,上記圧縮応力下にお
いては,粒状吸着剤が破壊することはない。そのため,
流体の流路を確保することができ,圧力損失の少ない複
合吸着体を作製することができる。
いては,上記微細化吸着剤及び粒状吸着剤を上記の圧縮
応力下において成形している。そのため,上記微細化吸
着剤は,各粒状吸着剤間に形成された空間に高密度で充
填される。また,上記空間において,上記圧縮応力によ
り,粒状吸着剤同志が隣接した小空隙は強く,一方,粒
状吸着剤同志が離隔関係にある大空隙は弱く圧縮され
る。そのため,微細化吸着剤は,小空隙においては著し
く高密度に,大空隙においては粒状吸着剤と同程度の比
較的低い密度に充填される。また,上記圧縮応力下にお
いては,粒状吸着剤が破壊することはない。そのため,
流体の流路を確保することができ,圧力損失の少ない複
合吸着体を作製することができる。
【0020】従って,上記のごとく,高密度で,体積当
たりの吸着性能が高く,かつ圧力損失の少ない複合吸着
体を作製することができる。以上のごとく,本発明によ
れば,高い充填密度で,体積当たりの吸着性能が高く,
圧力損失が少ない複合吸着体及びその製造方法を提供す
ることができる。
たりの吸着性能が高く,かつ圧力損失の少ない複合吸着
体を作製することができる。以上のごとく,本発明によ
れば,高い充填密度で,体積当たりの吸着性能が高く,
圧力損失が少ない複合吸着体及びその製造方法を提供す
ることができる。
【0021】
実施例1 本発明の実施例にかかる複合吸着体について,図1,図
2を用いて説明する。本例の複合吸着体7は,図1に示
すごとく,微細化吸着剤としての微細化された活性炭素
繊維1(以下,ACFという。)と,粒状吸着剤として
の粒状活性炭2(以下,ACGという。)とを混合,成
形したものである。
2を用いて説明する。本例の複合吸着体7は,図1に示
すごとく,微細化吸着剤としての微細化された活性炭素
繊維1(以下,ACFという。)と,粒状吸着剤として
の粒状活性炭2(以下,ACGという。)とを混合,成
形したものである。
【0022】ACF1の繊維長は30〜150μmの範
囲にあり,その平均繊維長は80μmである。ACF1
の繊維径は10〜15μmで,比表面積は1200m2
/gである。ACG2の充填密度は0.45g/ccで
ある。ACG2の粒子径は0.5〜2.5mmである。
上記複合吸着体全体の充填密度は,0.5g/ccであ
る。本例の複合吸着体は蒸発燃料処理装置において用い
た。
囲にあり,その平均繊維長は80μmである。ACF1
の繊維径は10〜15μmで,比表面積は1200m2
/gである。ACG2の充填密度は0.45g/ccで
ある。ACG2の粒子径は0.5〜2.5mmである。
上記複合吸着体全体の充填密度は,0.5g/ccであ
る。本例の複合吸着体は蒸発燃料処理装置において用い
た。
【0023】次に,上記複合吸着体の製造方法について
図2を用いて説明する。まず,石油系ピッチを原料とし
てACFを作製する。その作製法は,石油系ピッチを遠
心紡糸方式により繊維状に紡糸する。次いで,この繊維
を不融化し,繊維重量の10wt%程度の酸素を取り込
ませる。これにより比表面積1200m2 /gのワタ状
のACFを得る。
図2を用いて説明する。まず,石油系ピッチを原料とし
てACFを作製する。その作製法は,石油系ピッチを遠
心紡糸方式により繊維状に紡糸する。次いで,この繊維
を不融化し,繊維重量の10wt%程度の酸素を取り込
ませる。これにより比表面積1200m2 /gのワタ状
のACFを得る。
【0024】次に,このACFと水とをボールミルに入
れる。ACFと水との重量比は1対100である。次い
で,ボールミル中でACFを5時間湿式粉砕して,繊維
長を30〜150μmの範囲に調整し,その平均長が平
均80μmとなるようせん断して,微粉砕した。これに
よりACFは見かけ上粉体に近似した状態となった。
れる。ACFと水との重量比は1対100である。次い
で,ボールミル中でACFを5時間湿式粉砕して,繊維
長を30〜150μmの範囲に調整し,その平均長が平
均80μmとなるようせん断して,微粉砕した。これに
よりACFは見かけ上粉体に近似した状態となった。
【0025】一方,ACGは,ヤシ殻を水蒸気賦活する
方法により作製した。次に,微細化した上記ACFを脱
水し,湿潤状態のまま,上記ACGとともに,混練機,
例えばアイリッヒミキサーに入れる。ACFとACGの
重量比は1対5である。更に,成形用のバインダーを,
固形分として,複合吸着体全重量の5%分添加して混合
する。バインダーは,水溶性であり,PVA(ポリビニ
ールアルコール)の5%水溶液である。そして,30分
間混練を行ない,均一なペースト状にした。
方法により作製した。次に,微細化した上記ACFを脱
水し,湿潤状態のまま,上記ACGとともに,混練機,
例えばアイリッヒミキサーに入れる。ACFとACGの
重量比は1対5である。更に,成形用のバインダーを,
固形分として,複合吸着体全重量の5%分添加して混合
する。バインダーは,水溶性であり,PVA(ポリビニ
ールアルコール)の5%水溶液である。そして,30分
間混練を行ない,均一なペースト状にした。
【0026】その後,圧縮成形が可能になる様,乾燥し
て水分率を,ACFとACGとの合計重量の80〜12
0%程度に調整する。次に,上記混合物を成形型に入
れ,20〜80kgf/cm2 の若干の圧縮応力下にお
いて,110℃,3時間,乾燥する。これにより,図1
に示す複合吸着体を得る。
て水分率を,ACFとACGとの合計重量の80〜12
0%程度に調整する。次に,上記混合物を成形型に入
れ,20〜80kgf/cm2 の若干の圧縮応力下にお
いて,110℃,3時間,乾燥する。これにより,図1
に示す複合吸着体を得る。
【0027】次に,本例の作用効果について説明する。
本例の複合吸着体7は,図1に示すごとく,予め微細化
したACF1とACG2とを混合し,成形している。そ
のため,ACF1は,成形時にせん断応力を必要とする
ことなく,高密度に圧縮される。それ故,成形時に非常
に少ない圧縮応力で,充填密度の高い複合吸着体7を成
形することができる。
本例の複合吸着体7は,図1に示すごとく,予め微細化
したACF1とACG2とを混合し,成形している。そ
のため,ACF1は,成形時にせん断応力を必要とする
ことなく,高密度に圧縮される。それ故,成形時に非常
に少ない圧縮応力で,充填密度の高い複合吸着体7を成
形することができる。
【0028】例えば,繊維長2〜3mmのACFの充填
密度を,ACGと同程度の充填密度(0.45g/c
c)まで高くしようとする場合には,400kgf/c
m2 程度の圧縮応力が必要となる。しかし,本例のよう
に予めACFを30〜150μm程度に微細化すること
により,微細化しないACF(繊維長2〜3mm)の2
0分の1程度の圧縮応力で,ACGと同程度の高い密度
にACFを充填することができる。
密度を,ACGと同程度の充填密度(0.45g/c
c)まで高くしようとする場合には,400kgf/c
m2 程度の圧縮応力が必要となる。しかし,本例のよう
に予めACFを30〜150μm程度に微細化すること
により,微細化しないACF(繊維長2〜3mm)の2
0分の1程度の圧縮応力で,ACGと同程度の高い密度
にACFを充填することができる。
【0029】また,ACF1とACG2とはその大きさ
が異なり,互いに混合された状態にある。そのため,隣
接するACG2の間には,両者が近接する大空隙30か
ら,両者が離隔関係にある小空隙31まで,大小様々な
空間3が形成されている。その空間3には微細化された
ACF1が充填されている。その空間3の小空隙31に
おいては,ACF1は成形時に発生する圧縮応力によ
り,著しく高い密度に充填される。一方,大空隙30に
おいては,成形時に,ACG2と同程度の比較的低い密
度で充填される。
が異なり,互いに混合された状態にある。そのため,隣
接するACG2の間には,両者が近接する大空隙30か
ら,両者が離隔関係にある小空隙31まで,大小様々な
空間3が形成されている。その空間3には微細化された
ACF1が充填されている。その空間3の小空隙31に
おいては,ACF1は成形時に発生する圧縮応力によ
り,著しく高い密度に充填される。一方,大空隙30に
おいては,成形時に,ACG2と同程度の比較的低い密
度で充填される。
【0030】そのため,複合吸着体7全体の密度は,上
記小空隙31のACF1の充填分だけ,体積当たりの吸
着性能が高くなる。また,大空隙30のACF1は,A
CG2と同程度の比較的低い密度で充填されている。そ
のため,流体は大空隙30を十分に通過することがで
き,圧力損失も少ない。更に,ACF自身及びACG自
身の持つ優れた吸着性能が付加的に機能する。そのた
め,複合吸着体は,優れた吸着性能を発揮することがで
きる。
記小空隙31のACF1の充填分だけ,体積当たりの吸
着性能が高くなる。また,大空隙30のACF1は,A
CG2と同程度の比較的低い密度で充填されている。そ
のため,流体は大空隙30を十分に通過することがで
き,圧力損失も少ない。更に,ACF自身及びACG自
身の持つ優れた吸着性能が付加的に機能する。そのた
め,複合吸着体は,優れた吸着性能を発揮することがで
きる。
【0031】次に,本例の複合吸着体の製造方法におい
ては,予め微細化したACFとACGからなる混合物を
20〜80kgf/cm2 の圧縮応力にて成形してい
る。そのため,図1に示すごとく,成形時にACG2を
破壊することなく,ACF1を高密度に充填した複合吸
着体7を作製することができる。
ては,予め微細化したACFとACGからなる混合物を
20〜80kgf/cm2 の圧縮応力にて成形してい
る。そのため,図1に示すごとく,成形時にACG2を
破壊することなく,ACF1を高密度に充填した複合吸
着体7を作製することができる。
【0032】また,上記圧縮応力により,図1に示すご
とく,ACG2同志が隣接した小空隙31は強く,一
方,ACG2同志が離隔関係にある大空隙30は弱く圧
縮される。そのため,ACF1は,小空隙31において
は著しく高密度に,大空隙30ではACG2と同程度の
比較的低い密度に充填される。
とく,ACG2同志が隣接した小空隙31は強く,一
方,ACG2同志が離隔関係にある大空隙30は弱く圧
縮される。そのため,ACF1は,小空隙31において
は著しく高密度に,大空隙30ではACG2と同程度の
比較的低い密度に充填される。
【0033】また,この圧縮応力下では,ACGが破壊
することはない。そのため,流体の流路を確保でき,圧
力損失の少ない複合吸着体を作製することができる。ま
た,低い圧縮応力にて成形できるため,設備の寿命の長
期化,及び省力化を図ることができる。
することはない。そのため,流体の流路を確保でき,圧
力損失の少ない複合吸着体を作製することができる。ま
た,低い圧縮応力にて成形できるため,設備の寿命の長
期化,及び省力化を図ることができる。
【0034】更に,本例においては,遠心紡糸法により
ACFを紡糸し,炭素六員環の配向性を小さくし,AC
Fの強度を小さくしている。また,ACFの不融化に当
たり,ACFの酸素取り込み量を10wt%とし,通常
の酸素取り込み量(12wt%)の20%程度減少さ
せ,ACFの分子間の酸素架橋を不十分なものとしてい
る。そのため,強度の弱いACFが得られる。それ故,
ACFの微細化が容易であり,かつ低い圧縮応力でAC
Fを高密度に充填することができる。
ACFを紡糸し,炭素六員環の配向性を小さくし,AC
Fの強度を小さくしている。また,ACFの不融化に当
たり,ACFの酸素取り込み量を10wt%とし,通常
の酸素取り込み量(12wt%)の20%程度減少さ
せ,ACFの分子間の酸素架橋を不十分なものとしてい
る。そのため,強度の弱いACFが得られる。それ故,
ACFの微細化が容易であり,かつ低い圧縮応力でAC
Fを高密度に充填することができる。
【0035】従って,上記のごとく,高密度で,体積当
たりの吸着性能が高く,圧力損失が少ない複合吸着体7
を容易に作製することができる。
たりの吸着性能が高く,圧力損失が少ない複合吸着体7
を容易に作製することができる。
【0036】ここで,圧縮応力が20kgf/cm2 未
満の場合にはACFの繊維特有の弾力性により,ACF
の充填密度を高めることが困難であった。一方,80k
gf/cm2 を越える場合には粒状のACGが破壊して
微細化してしまい,流体の流路を確保できず,圧力損失
が大きくなる傾向がみられた。
満の場合にはACFの繊維特有の弾力性により,ACF
の充填密度を高めることが困難であった。一方,80k
gf/cm2 を越える場合には粒状のACGが破壊して
微細化してしまい,流体の流路を確保できず,圧力損失
が大きくなる傾向がみられた。
【0037】実施例2 本例の複合吸着体は,図3に示すごとく,ACFを30
〜60μm程度に微細化し,その後,吸引ろ過成形によ
り成形したものである。即ち,まず実施例1と同様に繊
維状のACFを作製する。次に,このACFを微細化
し,繊維長が30〜60μm程度の範囲となるようにす
る。
〜60μm程度に微細化し,その後,吸引ろ過成形によ
り成形したものである。即ち,まず実施例1と同様に繊
維状のACFを作製する。次に,このACFを微細化
し,繊維長が30〜60μm程度の範囲となるようにす
る。
【0038】次に,ボールミル中に,微細化したACF
を入れ,更に,実施例1と同量のACG,水性バインダ
ーを投入し,数分間混合して,スラリーを作製した。次
に,この混合スラリーをろ紙上に流し,真空吸引して,
吸引ろ過成形を行なった。次いで,ペーパドライヤを用
いる湿式抄紙法又はアイロンを用いた方法等により,上
記の成形体を乾燥した。これにより,充填密度が0.4
8g/cc程度の複合吸着体が得られた。その他は,実
施例1と同様である。
を入れ,更に,実施例1と同量のACG,水性バインダ
ーを投入し,数分間混合して,スラリーを作製した。次
に,この混合スラリーをろ紙上に流し,真空吸引して,
吸引ろ過成形を行なった。次いで,ペーパドライヤを用
いる湿式抄紙法又はアイロンを用いた方法等により,上
記の成形体を乾燥した。これにより,充填密度が0.4
8g/cc程度の複合吸着体が得られた。その他は,実
施例1と同様である。
【0039】本例においては,ACFを実施例1よりも
更に細かく微細化している。そのため,実施例1のよう
に圧縮工程を特別に設けることなく,真空吸引による軽
度の圧縮により複合吸着体を作製することができる。ま
た,成形時に上記の通常の湿式抄紙ペーパの乾燥工程を
行なうだけで,高密度の複合吸着体を作製することがで
きる。その他,本例においても実施例1と同様の効果を
得ることができる。
更に細かく微細化している。そのため,実施例1のよう
に圧縮工程を特別に設けることなく,真空吸引による軽
度の圧縮により複合吸着体を作製することができる。ま
た,成形時に上記の通常の湿式抄紙ペーパの乾燥工程を
行なうだけで,高密度の複合吸着体を作製することがで
きる。その他,本例においても実施例1と同様の効果を
得ることができる。
【0040】実施例3 本例においては,実施例1で作製した複合吸着体につい
て,その再生性能及び圧力損失について測定した。実施
例1により得た吸着剤7は,図4に示すごとく,上記の
測定に供するため,蒸発燃料処理装置92のタンク93
内に充填した。該タンク93には,燃料タンク940の
上方に連結した燃料タンクポート94と,大気ポート9
5と,パージポート96とを設けている。
て,その再生性能及び圧力損失について測定した。実施
例1により得た吸着剤7は,図4に示すごとく,上記の
測定に供するため,蒸発燃料処理装置92のタンク93
内に充填した。該タンク93には,燃料タンク940の
上方に連結した燃料タンクポート94と,大気ポート9
5と,パージポート96とを設けている。
【0041】上記吸着体7は,タンク93に内設された
多孔状の整流板930,931の間に充填されて,固定
されている。充填密度は0.45g/ccである。タン
ク93は,内径31mm×長さ21.5mmの大きさ
で,その内容積は16.2ccである。
多孔状の整流板930,931の間に充填されて,固定
されている。充填密度は0.45g/ccである。タン
ク93は,内径31mm×長さ21.5mmの大きさ
で,その内容積は16.2ccである。
【0042】次に,上記吸着剤の再生性能について測定
した。測定に当たっては,まず,パージポート96を閉
じる。次いで,燃料タンクポート94より,上記吸着剤
7を収納したタンク93内に,測定用ガスとしての9
9.9%n−ブタンを0.05リットル/分間(0.1
15cm/秒間)の流速で導入した。そして,吸着剤7
に0.3%破過終点まで上記測定用ガスを吸着させた。
このときの吸着剤の重量を測定し,「ガス吸着時の重
量」とした。
した。測定に当たっては,まず,パージポート96を閉
じる。次いで,燃料タンクポート94より,上記吸着剤
7を収納したタンク93内に,測定用ガスとしての9
9.9%n−ブタンを0.05リットル/分間(0.1
15cm/秒間)の流速で導入した。そして,吸着剤7
に0.3%破過終点まで上記測定用ガスを吸着させた。
このときの吸着剤の重量を測定し,「ガス吸着時の重
量」とした。
【0043】その後,上記燃料タンクポート94を閉塞
し,測定用ガスの導入を停止した。その一方で,大気ポ
ート95から空気を1.04リットル/分間(2.3c
m/秒間)の流速で3.5分間導入した。これと同時
に,パージポート96を開けて,タンク93中の大気及
び複合吸着体7より脱離した測定用ガスを,該パージポ
ート96から放出させた。このときの吸着剤の重量を測
定し,「ガス脱離時の重量」とした。
し,測定用ガスの導入を停止した。その一方で,大気ポ
ート95から空気を1.04リットル/分間(2.3c
m/秒間)の流速で3.5分間導入した。これと同時
に,パージポート96を開けて,タンク93中の大気及
び複合吸着体7より脱離した測定用ガスを,該パージポ
ート96から放出させた。このときの吸着剤の重量を測
定し,「ガス脱離時の重量」とした。
【0044】そして,複合吸着体7の再生性能をワーキ
ングキャパシティ(W.C.)として,以下の式により
算出した。W.C.が大きいほど,複合吸着体7が蒸発
燃料処理装置用の吸着剤として優れていることを示す。 W.C.=ガス吸着時の重量(g)−ガス離脱後の重量
(g)
ングキャパシティ(W.C.)として,以下の式により
算出した。W.C.が大きいほど,複合吸着体7が蒸発
燃料処理装置用の吸着剤として優れていることを示す。 W.C.=ガス吸着時の重量(g)−ガス離脱後の重量
(g)
【0045】また,比較のために,粒状活性炭のみを用
いて吸着剤とし,比較品として測定に供した。上記W.
C.の測定結果を表1に示した。
いて吸着剤とし,比較品として測定に供した。上記W.
C.の測定結果を表1に示した。
【0046】W.C.の結果は,表1より知られるごと
く,本発明品の吸着性能は,比較品よりも30%程度高
いことが確認できた。これは,発明品の充填密度が比較
品よりも10%程度高くなっていること,及びACFが
ACGと比較して「吸着速度が速い」ために吸着性能が
著しく向上したためであると考えられる。
く,本発明品の吸着性能は,比較品よりも30%程度高
いことが確認できた。これは,発明品の充填密度が比較
品よりも10%程度高くなっていること,及びACFが
ACGと比較して「吸着速度が速い」ために吸着性能が
著しく向上したためであると考えられる。
【0047】
【表1】
【0048】実施例4 本例においては,ACF使用比率と複合吸着体の圧力損
失との関係を測定した。測定に当たって,ACF使用比
率を0〜100wt%まで変化させた複合吸着体を作製
した。この複合吸着体を,上記実施例3の蒸発燃料処理
装置のタンク内に入れ,脱離用空気導入時の圧力損失を
測定した。脱離用空気導入時には,複合吸着体中の測定
用ガスの流速が,吸着時よりも脱離時の方が速いため,
圧力損失の差を明確に示すことができるからである。上
記測定結果を図5に示した。
失との関係を測定した。測定に当たって,ACF使用比
率を0〜100wt%まで変化させた複合吸着体を作製
した。この複合吸着体を,上記実施例3の蒸発燃料処理
装置のタンク内に入れ,脱離用空気導入時の圧力損失を
測定した。脱離用空気導入時には,複合吸着体中の測定
用ガスの流速が,吸着時よりも脱離時の方が速いため,
圧力損失の差を明確に示すことができるからである。上
記測定結果を図5に示した。
【0049】同図より知られるごとく,ACFの使用比
率が0〜20wt%の範囲内の場合には,圧力損失が少
なく,特に問題はなかった。
率が0〜20wt%の範囲内の場合には,圧力損失が少
なく,特に問題はなかった。
【0050】実施例5 本例においては,ACFの繊維長と複合吸着体の充填密
度との関係を測定した。測定は,種々の繊維長のACF
を用いて,20,50,80kgf/cm2 の各々の圧
縮応力の下で成形した。80kgf/cm2 の圧縮応力
はACGの破壊限界値である。ACGの充填密度は0.
45g/ccである。ACF使用比率は,20wt%と
一定とした。その結果を図6に示した。
度との関係を測定した。測定は,種々の繊維長のACF
を用いて,20,50,80kgf/cm2 の各々の圧
縮応力の下で成形した。80kgf/cm2 の圧縮応力
はACGの破壊限界値である。ACGの充填密度は0.
45g/ccである。ACF使用比率は,20wt%と
一定とした。その結果を図6に示した。
【0051】同図より知られるごとく,ACFの繊維長
が30〜150μmである場合には,成形時の圧縮応力
と適合した範囲であった。このことから,ACG破壊限
界内において,ACFの繊維長が30〜150μmの範
囲にあれば,20〜80kgf/cm2 の範囲の圧縮応
力で,ACG以上の充填密度の複合吸着体を作製するこ
とができることが確認できた。
が30〜150μmである場合には,成形時の圧縮応力
と適合した範囲であった。このことから,ACG破壊限
界内において,ACFの繊維長が30〜150μmの範
囲にあれば,20〜80kgf/cm2 の範囲の圧縮応
力で,ACG以上の充填密度の複合吸着体を作製するこ
とができることが確認できた。
【0052】但し,測定に供するACF,ACGは,種
類により,強度,密度などの性質が各々異なる。そのた
め,種類を変えた場合には,図6の結果は変動すること
は言うまでもない。
類により,強度,密度などの性質が各々異なる。そのた
め,種類を変えた場合には,図6の結果は変動すること
は言うまでもない。
【0053】実施例6 本例においては,実施例1で用いたバインダーであるP
VAの替わりに,メチルセルローズ,アクリルエマルジ
ョン,アクリル−スチレン共重合体,酢酸ビニル,カル
ボキシメチルセルローズ,デキストリン,コーンスター
チ,アクリル水溶性高分子,水添ロジン等を用いて,複
合吸着体を作製した。その結果,実施例1と同様の複合
吸着体を作製することができた。又,効果においても実
施例1と同様であることが確認できた。
VAの替わりに,メチルセルローズ,アクリルエマルジ
ョン,アクリル−スチレン共重合体,酢酸ビニル,カル
ボキシメチルセルローズ,デキストリン,コーンスター
チ,アクリル水溶性高分子,水添ロジン等を用いて,複
合吸着体を作製した。その結果,実施例1と同様の複合
吸着体を作製することができた。又,効果においても実
施例1と同様であることが確認できた。
【0054】実施例7 本例においては,実施例1に用いたACFの替わりに,
比表面積600〜2000m2 /gのACFを用いた。
また実施例1に用いたACGの替わりに,比表面積50
0〜1800m2 /gのACFを用いた。この場合にお
いても,実施例1と同様の複合吸着体を製作することが
できた。又,効果においても実施例1と同様の傾向を示
すことが確認できた。
比表面積600〜2000m2 /gのACFを用いた。
また実施例1に用いたACGの替わりに,比表面積50
0〜1800m2 /gのACFを用いた。この場合にお
いても,実施例1と同様の複合吸着体を製作することが
できた。又,効果においても実施例1と同様の傾向を示
すことが確認できた。
【0055】実施例8 本例の複合吸着体は,実施例1のキャニスタ以外にも,
空気清浄器,水浄化装置,溶剤回収器にも用いた。これ
らの場合にも,実施例1と同様の効果があることが確認
できた。
空気清浄器,水浄化装置,溶剤回収器にも用いた。これ
らの場合にも,実施例1と同様の効果があることが確認
できた。
【図1】実施例1の複合吸着体の説明図。
【図2】実施例1の複合吸着体の製造方法を示す説明
図。
図。
【図3】実施例2の複合吸着体の製造方法を示す説明
図。
図。
【図4】実施例3の,蒸発燃料処理装置を示す説明図。
【図5】実施例4の,ACF使用比率と圧力損失との関
係を示すグラフ。
係を示すグラフ。
【図6】実施例5の,ACFの繊維長と複合吸着体の充
填密度との関係を示すグラフ。
填密度との関係を示すグラフ。
1...ACF(活性炭素繊維), 2...ACG(粒状活性炭), 3...空間, 30...大空隙, 31...小空隙,
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B01J 20/28 ZAB A (72)発明者 岡本 邦夫 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内
Claims (4)
- 【請求項1】 微細化吸着剤と粒状吸着剤とを混合,成
形してなることを特徴とする複合吸着体。 - 【請求項2】 請求項1において,上記微細化吸着剤は
活性炭素繊維であり,上記微細化吸着剤の繊維長は30
〜150μmであることを特徴とする複合吸着体。 - 【請求項3】 請求項1において,上記粒状吸着剤は,
粒状活性炭であることを特徴とする複合吸着体。 - 【請求項4】 微細化吸着剤と粒状吸着剤とを混合し,
その後20〜80kgf/cm2 の圧縮応力下において
成形することを特徴とする複合吸着体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6070078A JPH07251067A (ja) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | 複合吸着体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6070078A JPH07251067A (ja) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | 複合吸着体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07251067A true JPH07251067A (ja) | 1995-10-03 |
Family
ID=13421156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6070078A Pending JPH07251067A (ja) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | 複合吸着体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07251067A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008180377A (ja) * | 2006-12-26 | 2008-08-07 | Oji Paper Co Ltd | スプレー缶用吸収体及びスプレー缶用の吸収体シートの製造方法 |
| CN102762295A (zh) * | 2009-12-25 | 2012-10-31 | 伊莱克福有限公司 | 复合材料 |
| WO2015099063A1 (ja) * | 2013-12-26 | 2015-07-02 | カルソニックカンセイ株式会社 | 吸着式熱交換器 |
| JP2015124923A (ja) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | カルソニックカンセイ株式会社 | 吸着式熱交換器 |
| JP2015152224A (ja) * | 2014-02-14 | 2015-08-24 | カルソニックカンセイ株式会社 | 吸着式熱交換器 |
| CN102762295B (zh) * | 2009-12-25 | 2016-12-14 | 伊莱克福有限公司 | 复合材料 |
| WO2019244630A1 (ja) * | 2018-06-19 | 2019-12-26 | 日本製紙株式会社 | 自動車キャニスタ用活性炭素繊維シート |
| WO2023054088A1 (ja) * | 2021-09-29 | 2023-04-06 | 日本製紙株式会社 | キャニスタ用成形吸着体 |
| CN116888356A (zh) * | 2021-02-24 | 2023-10-13 | 日本制纸株式会社 | 吸附罐用成型吸附体 |
| EP4299893A4 (en) * | 2021-02-24 | 2024-12-18 | Nippon Paper Industries Co., Ltd. | Molded adsorbent for canisters |
| WO2026049026A1 (ja) * | 2024-08-30 | 2026-03-05 | 大阪ガスケミカル株式会社 | 活性炭素繊維 |
-
1994
- 1994-03-14 JP JP6070078A patent/JPH07251067A/ja active Pending
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| EP4299894A4 (en) * | 2021-02-24 | 2024-12-04 | Nippon Paper Industries Co., Ltd. | MOLDED ABSORBENT BODY FOR FUEL VAPOR RECOVERY TANK |
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| JPWO2023054088A1 (ja) * | 2021-09-29 | 2023-04-06 | ||
| EP4411129A4 (en) * | 2021-09-29 | 2025-11-12 | Jujo Paper Co Ltd | Molded Adsorbent for Cartridges |
| WO2026049026A1 (ja) * | 2024-08-30 | 2026-03-05 | 大阪ガスケミカル株式会社 | 活性炭素繊維 |
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