JPS6319216B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はペレツト状またはビード状の吸着剤を
ポルトランドセメントをバインダーとして成形す
る吸着剤成形体の製造方法に関するものである。

本発明はペレツト状またはビード状の吸着剤に
バインダーを加えて成形するカートリツジ型吸着
剤の製造方法に関するものである。

吸着剤の利用分野の１つに空気中の水分を吸着
除去する除湿剤としての利用がある。吸着剤によ
る除湿操作は歴史的にも古く、シリカゲル、アル
ミナゲルなどが、その表面の多孔性と水に対する
親和性により、それぞれの性能に応じて広く利用
されてきた。又、1954年リンデ社が発表した合成
ゼオライトは、その水蒸気特性と吸湿特性によつ
て新しいタイプの吸湿剤として注目されてきた。
吸湿剤として用いられる合成ゼオライトは主とし
てＡ型ゼオライトであり、置換カチオンにより細
孔径を異にし、NaAは約４Å、KAは約３Å、
CaAは約５Åの細孔径をもつている。フオージ
ヤサイトに属する合成ゼオライトＸも、10Å前後
の細孔径を有し、吸湿剤として利用されるが、こ
の場合には共吸着により、水分と共に他の不純物
を同時に吸着する効果をねらつて利用される。ゼ
オライトＸにもNaX（13X）、CaX（10X）の置換
型がある。

これらの吸着剤は元来粉末状であり、吸湿剤と
して吸着塔に充填するために、不活性物質をバイ
ンダーとして成形され、多くはペレツト状あるい
はビード状成形品として用いられている。

第１図に示す単塔式の除湿装置は、車輌等のエ
アブレーキ、計装空気源、スプレーガンなどの加
圧空気源に使用されるもので吸着剤としてはアル
ミナゲル、モレキユラーシープ等が内側の吸着層
２に充填されている。コンプレツサー１からの湿
潤空気は吸着層２を通過し除湿されて乾燥空気と
して元空気溜め４に、一部は再生空気溜め３に、
それぞれ送られる。圧力計１２により検出された
圧力が設定値（６〜８Kg／cm²）の上限に近づく
と、圧力調節計１３からの信号によりコンプレツ
サー１が停止する。それと同時に圧力調節計１３
からの信号により装置内の加圧空気は排気装置１
０を通り大気に開放され、再生空気溜め３から逆
流した乾燥空気が吸着層２を流れて再生脱離が行
なわれる。再生空気溜め３の空気が消費されつく
すと再生が完了する。元空気溜め４の乾燥空気の
圧力が消費によつて低下し、設定圧の下限に至る
と圧力調節計１３からの信号によりコンプレツサ
ー１が作動開始する。コンプレツサー１の作動開
始と同時に装置は密封されて、加圧下での吸着操
作が開始され、乾燥空気が元空気溜め４へ送られ
る。この時１部の乾燥空気は再生空気溜め３に充
填される。第１図中５，６，７，８は弁、９はオ
リフイス、１１は加圧乾燥空気を使用する装置に
連通する管路である。

しかしながら、このような除湿装置を例えば車
輌用に使用する場合には、使用中吸着層部分が振
動し、前記のようにペレツトあるいはビード状の
吸着剤を充填したのでは吸着剤が粉化してしまう
恐れがある。そこでこの種吸着剤の多くはペレツ
トまたはビード状の吸着剤にセメントや粘土など
のバインダーを加えて例えば円柱状に成形したも
のを、専用のカートリツジ容器に納めてカートリ
ツジタイプで使用される。

ポルトランドセメントを吸着剤成形品のバイン
ダーとして使用することは簡便な方法であり又、
バインダーとしてのセメントも簡単にかつ非常に
安価に入手できるなど多くの長所があるが、従来
の成形体はセメントが水和により硬化し強度を有
するようになるためには、長時間の養生を必要と
する欠点があつた。

本発明の発明者等は上記欠点を改良した吸着剤
成形体の製造法を見出すべく鋭意研究を実施した
結果、蒸気養生を行うことによつて早期に強度を
発現できる吸着剤成形体の製造方法を見出した。

すなわち本発明は、ペレツト状またはビード状
の吸着剤をポルトランドセメントをバインダーと
して成形する吸着剤成形体の製造方法において、
前記ペレツト状またはビード状の吸着剤を飽和状
態まで吸水させ、しかる後にフロー値150〜280の
ポルトランドセメントペーストを混合し、形枠に
充填して成形の後、温度50〜100℃で温度と時間
の積が285度・時以上となるよう湿度90％以上の
雰囲気下で養生することによつて成形する吸着剤
成形体の製造方法を提案するものである。

さて、除湿用吸着剤にバインダーとしてセメン
トペーストを混合した場合、吸着剤はセメントペ
ーストの水分を吸着し、その結果混合物の湿り状
態が変動する。

又除湿用吸着剤は大気中に放置すれば、大気中
の水分をも吸着するから、その保管状態即ち大気
中に置かれた時間の長短や、大気の湿度などによ
つて大気中の水分の吸着量も異なり、そのために
ペーストからの水分吸着量も変化し、上記混合物
の湿り状態も異なつてくる。このように該混合物
の湿り状態を一定の範囲に制御することは非常に
困難である。その上水分吸着時には吸着熱を発生
するから、該混合物の湿り状態の制御をさらに困
難にする。

このような困難さを取り除くために本発明で
は、あらかじめ吸着剤を飽和状態まで吸湿させ
る。吸湿の手段としては水中投入、一定湿度に保
たれた容器内での一定時間の放置、及び大気中へ
の長期間の放置などがあるが、簡単で確実な手段
は水中投入である。水中投入の後、網かごですく
つて水を切れば、飽和状態まで吸湿した吸着剤
（湿り吸着剤と称す）を得ることができる。

次に湿り吸着剤にポルトランドセメントと水を
加えて混合し、この混合物を所定形状の形枠に充
填して成形する。ポルトランドセメントの添加量
は湿り吸着剤100重量部に対し、10〜30重量部が
適している。これは成形体の強度と通気状態にお
ける圧力損失（圧損と称す）から選定したもので
ある。水の添加量は、成形性や成形体の強度を左
右する重要な因子である。

即ち水分量が少い場合には、成形時該混合物の
形枠内への均一な充填が困難であり、疎及び密の
部分が生じ成形体の強度の発現も悪い。逆に水分
量が多い場合には、該混合物中のセメントペース
トが流動し、成形体の下部にセメントがたまつて
しまい、この結果成形体の強度が不均一となるば
かりか、圧損が非常に大きくなつてしまう。

従つて添加水量を適正な範囲に規定する必要が
あるが、ポルトランドセメントの粒度分布によつ
て、セメントペーストの流動性が異るため、一定
量の水分を添加した場合でも流動性に差が生じ、
その結果該混合物の成形性に影響を与える。そこ
で本発明者等は水分管理方法について鋭意研究を
重ねた結果、セメントのフロー値を150〜280に規
定することが有効であることを見出した。

本発明におけるフロー値の規定および測定の方
法はつぎのとおりである。

フロー値の測定は、JISR5201（セメントの物理
試験方法）のセメントモルタルのフロー試験に準
拠し、フローテーブル、フローコーン、及びつき
棒は形状寸法等の仕様がJISR5201の規定に合致
するものを使用する。

セメントに予め秤量しておいた水を加え、よく
練り混ぜた後、乾燥した布でよくぬぐつたフロー
テーブル上の中央の位置に正しく置いたフローコ
ーンにセメントペーストを２層に詰める。

各層は、つき棒の先端がその層の約1/2の深さ
まで入るよう、全面にわたつておのおの15回突
き、最後に不足分を補い表面をならす。

このようにしてセメントペーストをフローコー
ンに詰めた後、フローコーンを正しく上方に取り
去つてから該セメントペーストにJISR5201の規
定の方法で15秒間に15回落下運動を与え、セメン
トペーストがひろがつたのちの径を最大と認める
方向とこれに直角な方向とで測定し、その平均値
を、mmを単位とする整数値に丸めて、その絶体値
をフロー値とする。

このようにして準備されたセメントペーストと
吸着剤との混合物は、次に形枠に充填され、軽く
圧縮される。その後形枠を取付けた状態で約１日
間、室温で湿度90％以上の雰囲気下で湿空養生し
て形枠を取外し、次に温度50〜100℃、湿度90％
以上の雰囲気下で蒸気養生してセメントを早期に
固化させる。蒸気養生温度は高ければ短時間、低
ければ長時間を要し、一般には温度と時間の積で
表わすことが多い。本発明者らの実験では少くと
も285度・時、即ち例えば95℃で３時間が必要で、
好ましくは900〜2000度・時が必要である。養生
後は成形体が保有、吸着している水分を除去し賦
活するために200〜350℃で加熱し、専用ケースに
納めて固定することにより、カートリツジタイプ
の吸着体が得られる。

以下本発明の作用効果を実施例により説明す
る。

実施例 １ 粒径２mmのゼオライト4Aビードを水道水を入
れた容器に１時間浸漬し、その後、網かごに移し
て水切りを行つた。この湿り吸着剤100重量部と、
15重量部の普通ポルトランドセメントに水を加え
てフロー値200としたセメントペーストとを混合
し、内径150mmを金型に充填後、８Kg／cm²の圧力
をかけて高さ300mmとなるまで圧縮した。この物
を金型をつけたまま20℃、湿度95％の恒温恒湿室
内に１日静置後、金型を外し、種々の温度下、湿
度90〜95％で養生した。このものの圧縮強度を
JISA1108に従つて各時間毎に測定し第２図の結
果を得た。

第２図から95℃で３時間の養生即ち285度・時
の養生で圧縮強度は50Kg／cm²を越える。圧縮強度
の上昇がゆるやかとなるのは95℃で10時間（950
度・時）、80℃で10時間（800度・時）、50℃で18
時間（900度時）程度であり、95℃で24時間
（2280度・時）、50℃で24時間（1200度・時）も養
生すれば十分である。従つて養生条件は285度・
時以上好ましくは900度・時〜2000度・時である。

また第２図から40℃以下では早期に高い強度が
得られないことが明らかである。同様に養生温度
は高い程強度が高いが、100℃を越えると加圧状
態での養生となるのが難点である。

実施例 ２ 粒径２mmのゼオライト4Aビードを水道水を入
れた容器に１時間浸漬し、その後、網かごに移し
て水切りを行つた。この湿り吸着剤100重量部と、
15重量部の普通ポルトランドセメントに水を加え
て、所定のフロー値としたセメントペーストとを
混合し、内径150mmの金型に充填後８Kg／cm²の圧
力をかけて高さ300mmとなるまで圧縮した。この
物を金型を付けたまま20℃、湿度95％の恒温、恒
湿室内に１日静置後、金型を外し、更に60℃、90
〜95％湿度下で24時間蒸気養生を行つた。

蒸気養生後の成形体につきJISA1108に従つて
圧縮強度を測定した。フロー値と圧縮強度の関係
は第３図に示すとうりである。第３図において横
軸はフロー値、縦軸は圧縮強度を示す。

第３図から好ましいフロー値の範囲は150〜280
である。

実施例 ３ 実施例１と同様にして、湿り吸着剤100重量部
と、所定量の普通ポルトランドセメントに水を加
えてフロー値200としたセメントペーストとを混
合した後圧縮し直径150mm、高さ300mmの円柱状成
形体を得、実施例２と同様に１日湿空養生後金型
を外し60℃、湿度90〜95％の雰囲気で24時間蒸気
養生を行つた後前記JISA1108により圧縮強度を
測定した。セメント添加量と圧縮強度の関係は第
４図に示すとうりで、セメント添加量は10％以上
が好ましい。

実施例 ４ 実施例３と同様にして得られた成形体350℃で
１時間焼成して脱水した後、この物の通気圧力損
失を測定した。通気の方向は円柱の上下方向であ
り、円周方向からのガスリークがないよう側面は
シールした。使用ガスは窒素とし窒素ボンベから
6.5Kg／cm²の圧力で供給し、流量を200Ｎ／min
とした。セメント添加量と圧力損失との関係を第
５図に示す。

セメント添加量が30％（湿り吸着剤100重量部
に対しセメント30重量部）を超えると圧力損失が
大となり好ましくない。

実施例 ５ 直径1.5mmで長さ３mmのゼオライト4Aペレツト
を水道水に入れた容器に１時間浸漬し、その後、
網かごに移して水切りを行つた。実施例１と同様
にこの湿り吸着剤100重量部と、15重量部の普通
ポルトランドセメントに水を加えてフロー値200
としたセメントペーストとを混合した後、圧縮
し、直径150mm、高さ300mmの円柱状成形体を得、
実施例２と同様に１日間の湿空養生後、金型を外
し60℃、湿度90〜95％雰囲気での24時間の蒸気養
生を行い、JISA1108により圧縮強度を測定した
ところ63Kg／cm²まで良好な結果が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図はカートリツジ型吸着体を用いた除湿装
置の例示図、第２図は吸着剤成形体の養生時間と
圧縮強度との関係を示す説明図、第３図はセメン
トペーストのフロー値と吸着剤成形体の圧縮強度
との関係を示す説明図、第４図は吸着剤成形体の
セメント添加量と圧縮強度との関係を示す説明
図、第５図は吸着剤成形体のセメント添加量と圧
力損失との関係を示す説明図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ペレツト状またはビード状の吸着剤をポルト
   ランドセメントをバインダーとして成形する吸着
   剤成形体の製造方法において前記ペレツト状また
   はビード状の吸着剤を飽和状態まで吸水させ、し
   かる後にフロー値150〜280のポルトランドセメン
   トペーストを混合し、形枠に充填して圧縮後、温
   度50〜100℃で温度と時間の積が285度・時以上と
   なるよう湿度90％以上の雰囲気下で養生すること
   を特徴とする吸着剤成形体の製造方法。