JPH02233140A - 吸着材 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、脱臭剤、浄水剤等として使用することのでき
る吸着材に関する。

［従来の技術］ 吸着材は脱臭剤、浄水剤等の一般消費剤として広く使用
さわている。しかし、その表面は外観が悪く、色調も白
や黒色などの味気ない色をしている。

例えば活性炭では、黒色で外観、光沢共に美麗でないた
めに、活性炭が外部から直接見えるような状態で使用す
ることに対する障害となり、また手で触れた場合手が黒
くなり、または動かしたとき摩擦による摩耗で黒いほこ
りが出る等の問題がある。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は上記のような問題を解決し、更に用途の拡大を
はかることを課雇としている．［課題を解決するための
手段］ 上記課題を解決するために、本発明は吸着材にその吸着
性を損なわないようにプラスチックをコーテ４ングした
吸着材右よびその好適な製法を提供する。以下、こわに
ついて詳細に説明する。

（吸着材） 吸着材としては、活性炭、ゼオライト、シリカゲル、ア
ルミナゲル等通常用いられる吸着材なら何でも使用可能
である。

本発明に用いる吸着材の粒子はどのようなものでもよく
、粒子径が数μＩ〜数一■まで種々の粒径が使用可能で
あるが、これに限定されるものではない。

ここで使用する吸着材は、通常１ｇ当たり例えば活性炭
のような数１００ｍ　或はそれ以上の大きな表面積を有
し、高い吸着性を示す材料であれば広範囲に使用できる
。

例えば活性炭では、材料は通常椰子殻または木材等の炭
化物或は石炭が使用されるがいずれでもよい。また賦活
法も水蒸気或は二酸化炭素により高温または塩化亜鉛、
燐酸、農硫酸処理のいずれの方法により得られたもので
もよい。

また形状は破砕炭、造粒炭、顆粒炭或は吸着材繊維、吸
着材フエルト、吸着材織物、吸着材シート等のいずれの
形態の吸着材も使用することができる。圧損および入替
えなどの取扱上、造粒炭、または吸着材を添着したシー
ト状吸着材が便利な場合がある。

造粒炭は常法に従って炭素材料１００部に３０〜６０部
の石油ピッチ或はコールタール等をバインダーとして加
え混和成形後、賦活して調整されゼオライトでは、天然
ゼオライト、合成ゼオライト等いずれも使用可能である
。

（接着材） 吸着材の表面をコーティングするプラスチックとしては
、熱可塑性プラスチック、メソフィーズピッチ等、水や
有機溶剤を用いずに加熱融着できるものが適している。

本発明にかかるプラスチックは、吸着材表面に添着した
場合、着色性や接着性、導電性を付与し得るものでもよ
い。

更にプラスチック類を選択することによりその物質と吸
着材との複合機能を付与できれば、更に新しい用途の展
開が可能になる。ここでプラスチックとは、熱可塑性樹
詣、熱硬化性樹脂、親木性樹詣、導電性樹脂等を言う。

熱可塑性樹脂としてはポリエチレン、ボリブロピレン、
ＡＢＳ％　ＰＥＴ、ナイロン、ＰＢＴ，エチレンアクリ
ル樹脂、ＰＭＭＡ＠詣、メソフエーズピッチ等が使用可
能である。

熱硬化性樹脂としてはフラン樹脂、フェノール樹脂等が
ある。

親水性樹脂としてはポリビニルアルコール樹脂、エバー
ル樹脂がある。

導電性樹脂としてはポリビニルピロール、ポリアセチレ
ン等がある。

これらのプラスチック樹脂は、使用目的に応じて使い分
けるのが好ましい。すなわち、水溶液の吸着に用いる場
合は親水性ポリマーを接着材とするのが最適で、また油
、有機溶剤等のろ過に用いる場合は疎水性ポリマーを吸
着材にするのがその対照物質に対する親和性の点で好ま
しい。

（製法） 添着の方法としてはプラスチック粉末と吸着材粒子を、
所定の比率で混和することにより製造可能である． 以下、具体的なコーティング吸着材の製法について述べ
る。

吸着材に対するプラスチックの使用割合は、吸着材の粒
子や比重によって異なるが、吸着材１００重量部に対し
てプラスチック１〜１００重量部が好ましいが、吸着能
低下を防ぐ点から必要最低限であることが良い。

添着する方法は、混合することにより添着できるが、そ
の混合方法としては、通常の工業的混合方法、例えばミ
キサー、リボンミキサー、スタティックミキサー、ボー
ルミル、サンプルミル、ニーダー等が使用できるがこの
限りではない。混合のみでも付着させることができるが
、プラスチックと吸着材の接着をより強固にするために
、混合の際簡単な加熱を行なうのがよい。熱源としては
静電気の発生下、或はマイクロ波、赤外線、遠赤外線、
高周波等の混合の際同時に照射することにより接着をよ
り強固にすることができるが、これらを用いなくてもよ
い。このような操作により、剥離が起こらない程度の強
度で付着せしめることができる。

このような方法でプラスチック成分を吸着材表面にコー
ティングすることにより、吸着材の吸着能を低下するこ
となくプラスチックコーティング吸着材を得ることがで
きる。

吸着材の吸着性は通常一定温度のベンゼン或はアセトン
の飽和蒸気を平衡吸着せしめた場合の吸着量で表示され
る（ＪＩＳ　Ｋｌ４７４）。ここで、「吸着性を損なわ
ないように」とは、プラスチックコーティング吸着材を
吸着材として使用した場合使用できる程度に、との意味
である。吸着材をまったく損なうことなしに添着するこ
とが望ましいが、実際には困難な場合が多い。しかし、
吸着量が未添着吸着材の約５０％以上あわば、通常の目
的には充分使用可能であり、用途によっては更に低くて
も使用できる。吸着材に添着せしめた場合、上記のよう
な吸着性の吸着性が保持できるように添着できるもので
あれば、どのようなプラスチック材でもよい。

このようにして得られたプラスチックコーティング吸着
材は、堅牢にプラスチック成分が固着され、摩擦しても
プラスチックは剥げず堅牢であった。また、吸着性能の
低下も殆どなかった。

なお、これらの粒子を互いに接着して成形体とすること
も可能であり、さらには多層構造とすることも可能であ
る。

［発明の効果］ 本発明によるプラスチックコーティング吸着材は吸着材
の吸着性を損なわずに吸着材の外観を良くすることがで
きるもので、吸着材表面に着色物質を添着することによ
り、いろいろな美麗な色彩を与えることができるのみな
らず、表面の性状も平滑面、ビロード状等いろいろな外
観をも持たすとかできる。

また、吸着材が活性炭の場合は、その表面にプラスチッ
クをコーティングすることにより吸着材に直接触れても
手が黒くならず、或は摩擦による摩πで黒いほこりが発
生することを大幅に防止することができる。これによっ
て、例えば従来の活性炭吸着材が黒色で外観、光沢も美
麗でなく、また黒いほこりが出やすいため、直接外部か
ら見えるような状態で使用したり、或は手に触れるよう
な状態で使用できなかフだのが、本発明により使用可能
となり、脱臭材、吸着材等広範囲な用途に使用できるよ
うになる。

更に着色物質の性質によっては吸着材基材との相乗効果
による高い吸着性、吸着の度合を示すインジケーターと
しての効果、或は更に第３の物質を添着させて特殊な効
果を期待することができる。

［実施例］ （実施例１．１） 中心粒子径２０μｍのポリエチレン２０重量部と粒子径
１０〜３２メッシュの椰子殻活性炭（ベンゼン吸着能５
８ｗｔ％）１００重量部をミキサーに入れ１０分間撹拌
した後取り出すと、プラスチックは殆んど付着していて
剥離がなめじた。これを熱風中流動加熱すると白い粉が
透明になり、冷却するとツルツルした被覆活性炭が得ら
れた。

これを摩擦しても炭塵は発生しなかった。

これを内寸が５０ａ＋ｍφｘｌｏｍａ＋Ｈの型枠内に流
し込み、１００℃で３０分間、１０ｋｇ／ｃｍ”の加圧
下で圧着した。

これを冷却後取り出して、吸着性能と強度を測定した。

ベンゼン吸着能は５５ｗｔ％／で、圧縮強度は２０ｋｇ
であった。

比較のため、同じ活性炭に酢ビエマルジョンを１０重量
％混合して成形し，これを乾燥後吸着性能と強度を測定
した。ベンゼン吸着性能は４０％で、強度は０．１ｋｇ
であった。

（実施例１．２） 中心粒子径１５０μｍのボリプロビレン７重量部と粒子
径８〜３２メッシュのシリカゲル（水分吸着能４３ｗｔ
％）１００重量部をミキサーに入れ、赤外線を照射しな
がらｌＯ分間撹拌した後取り出すと、プラスチックは殆
んど付着していて剥離がなかフた。均一にコーティング
ができた。こわを熱風中で流動加熱すると白い粉が透明
になり、冷却するとツルツルした被覆シリカゲルが得ら
れた．微粉は発生しなかった。

これを内寸が１　０　０＋＋ｎＸ　１　０　０ｍｓ＋Ｘ
　１　０＋ａｍＨの型枠内に流し込み、１００℃で３０
分間、１０ｋｇ／ｃｍ”の加圧下で圧着した。

これを冷却後取り出して、吸着性能と強度を測定した．
水分吸着能は４０ｗｔ％、圧縮強度は２５ｋｇであった
。

比較のため、同じシリカゲルにアクリルエマルジジンを
１０ｗｔ％添加して成形し、これを乾燥後、吸着性能、
強度を測定した。水分吸着能は２１％、強度は０．１ｋ
ｇであった。

（実施例１．３） 中心粒子径１０μｍのポリエチレン３０重量部と粒子径
３ＩＩＩＩ１のゼオライト（アンモニア吸着能１５ｗｔ
％）１００重量部をボールミルに入れ６０分間撹拌した
後取り出すと、プラスチックは殆んど付着していて剥離
がなかった。これを熱風中で流動加熱すると白い粉が透
明になり、冷却するとツルツルしたポリエチレン被覆ゼ
オライトが得られた。これを摩擦しても粉塵は発生しな
かった。

これを内寸が５０ｎｏ＋＋φｘｌｏｍｍＨの型枠内に流
し込み、１２０℃で３０分間、１０ｋｇ／ｃ■１の加圧
下で圧着した。

これを冷却後取り出しで、吸着性能と強度を測定した．
アンモニア吸着能は１３ｗｔ％で、圧縮強度は２５ｋｇ
であった。

比較のため、同じゼオライトに塩ビエマルジョンを１０
％用いて成形し、これを乾燥後吸着性能、強度を測定し
た。アニモニア吸着量は８ｗｔ％、強度は０．２ｋｇで
あった。

（実施例２．１） 中心粒子径２０μｍのポリエチレン８重量部と赤色のカ
ラーセラミックス粉末３重量部、１０〜３２メッシュの
椰子殻活性炭（ベンゼン吸着能４５ｗｔ％）１００重量
部をロータリーミキサーに入れ３０分間撹拌した後取り
出すと、プラスチックと着色成分が殆んど活性炭に付着
していて剥離がなかった。これを熱風中流動加熱すると
着色成分が強固に接着され、冷却すると美麗な赤色活性
炭が得られた。これを摩擦しても炭塵は発生しなかった
． これを内寸が５０１ＩＩＩφＸＩＯｗＨの型枠内に流し
込み、１００℃で３０分間、１　０ｋｇ／ｃ＋ａ”の加
圧下で圧着した． これを冷却後取り出して、吸着性能と強度を測定した．
ベンゼン吸着能は４２ｗｔ％で、圧縮強度は２０ｋｇで
あった。

比較のため、同じ活性炭に酢ビエマルジョンを１０％用
いて成形し、これを乾燥後吸着性能、強度を測定した。

ベンゼン吸着性能は２８％、強度は０．１ｋｇであった
。

（実施例２．２） 中心粒子径１００μｍのボリブロピレン８重量部とベン
ガラ粉末３重量部と１０〜３２メッシュのゼオライト（
水分吸着能２５ｗｔ％）１００重量部をロータリミキサ
ーに入れ３０分間撹拌した後取り出すと、プラスチック
と着色成分が殆んど付着していて剥離がなかった。これ
を熱風中流動加熱すると着色成分が強固に接着され、冷
却すると美麗な赤色ゼオライトが得られた．粉塵は発生
しなかった。

これを内寸が５０Ｉｌ■φｘｌｏａ＋ｍＨの型枠内に流
し込み、１００℃で３０分間、１　０ｋｇ／ｃ＋ｓ”の
加圧下で圧着した。赤いブロック状のゼオライトが得ら
れた． これを冷却後取り出して、吸着性能と強度を測定した。

水分吸着能は２３ｗｔ％で、圧縮強度は２５ｋｇであっ
た。

比較のため、同じゼオライトに酢ビエマルジジンを１０
％用いて成形し、これを乾燥後吸着性能、強度を測定し
た。水分吸着性能は１２％、強度は０．５ｋｇであった
。

（実施例２．３） 中心粒子径５μｍのナイロン１０重量部と酸化チタン粉
末１０重量部と１０〜３２メッシュの活性炭（ベンゼン
吸着能４８ｗｔ％）１００重量部をロータリミキサーに
入れ３０分間撹拌した後取り出すと、プラスチックと着
色成分が殆んど付着していて剥離がなかった。これを熱
風中流動加熱すると着色成分が強固に接着され、冷却す
ると美麗な白色活性炭が得られた。炭塵は発生しなかっ
た。

これを内寸が５０市φＸ１０ｍｍＨの型枠内に流し込み
、１００℃で３０分間、１　０ｋｇ／ｃｍ”の加圧下で
圧着した。白いブロック状の活性炭が得られた。

これを冷却後取り出して、吸着性能と強度を測定した。

ベンゼン吸着能は４０ｗｔ％で、圧縮強度は２５ｋｇで
あった。

比較のため、同じ活性炭にアクリルエマルジョンを１０
％用いて成形し、これを乾燥後吸着性能、強度を測定し
た。ベンゼン吸着性能は３２％、強度は０．１ｋｇであ
った。

（実施例３．１） 中心粒子径１０μｍのポリエチレン１２．５重量部と中
心粒径１０μの黒鉛粉末４０重量部と１０〜３２メッシ
ュの粒状活性炭１００重量部を口−タリーミキサーに入
れ３０分間撹拌した後取り出すと、プラスチックと導電
性成分が殆んど付着していて剥離がなかった。これを熱
風中流動加熱すると導電成分が強固に接着され、冷却す
ると通電発熱性を有する活性炭が得らわた。炭塵は発生
しなかった。

これを内寸が５０１ＩＩＩｌｌφＸｔＯ龍Ｈの型枠内に
流し込み、１００℃で３０分間、１　０　ｋｇ／　Ｃｌ
ｌ”の加圧下で圧着した。ブロック状の活性炭が得られ
た．これを冷却後取り出して、吸着性能等を測定した。

ベンゼン吸着能は３　８　ｗ　ｔ％であった。この成形
体に電気を通したところ、４０Ｖで２．５Ａの電流が流
れ、６０℃まで温度を上げることができた。また、圧縮
強度は１５ｋｇであった。

比較のため、同じ活性炭にアクリルエマルジョンを１０
％添加して成形し、これを乾燥後強度を測定した。強度
は０．１ｋｇであった。

（実施例３．２） 中心粒子径３０μｍのポリエチレン２５重量部と中心粒
子径１０μの黒鉛粉末２５重量部と６〜８メッシュの球
状シリカゲル１００重量部をロータリーミキサーに入れ
３０分間撹拌した後取り出すと、プラスチックと導電成
分が殆んど付着していて剥離がなかった。これを熱風中
流動加熱すると導電成分が強固に接着され、冷却すると
通電発熱性を有するシリカゲルが得らわた。

これを内寸が５０１ＩＩｆｆｌφＸ１０＋＋ｕｓｌ｛の
型枠内に流し込み、１００℃で３０分間、１０ｋｇ／ｃ
−の加圧下で圧着した。ブロック状のシリカゲルが得ら
れた。

これを冷却後取り出し、水分を１０ｗｔ％吸着させた後
、通電しながら空気を５　，＆／ｍｉｍで流し脱著した
ときの説着曲線を示す。４０Ｖで０．６アンペアの電流
が流ね、６０℃まで温度を上げることができ、ピンク色
が青色に戻った。圧縮強度は２５ｋｇであった。

比較のため、同じシリカゲルにエマルジョンを１０％用
いて成形し、これを乾燥後吸着性能、強度を測定した。

通電できず、通電再生可能なシリカゲルブロックが得ら
れなかった。またその強度は０．１ｋｇであった。

（実施例４．’ｌ） プラスチックコーティングした１　０７３　２メッシュ
の活性炭（ベンゼン吸着能４５ｗｔ％）を２５■φＸ７
０ｍｍφｘ２５０ｍｍＨの筒に成形し、カートリッジに
入れて圧損を測定した。このブロックのベンゼン吸着能
は４０％であった。

（実施例４．２） 中心粒子径２０μｍのポリエチレン１０重量部と１０〜
３２メッシュの椰子殻活性炭１００重量部をミキサーに
入れ１０分間撹拌した後取り出すと、プラスチックは殆
んど付着していて剥離がなかった。これを熱風中流動加
熱すると白い粉が透明になり、冷却するとツルツルした
被覆活性炭が得られた。

中心粒子径１０μｍのポリエチレン１０重量部と３００
μｍのゼオライト１００重量部をボールミルに入れ６０
分間撹拌した後取り出すと、プラスチックは殆んど付着
していて剥離がなかった。

これを熱風中流動加熱すると白い粉が透明になり、冷却
するとツルツルしたゼオライトが得られた。

これら二つのプラスチックコーティング吸着材を内寸が
５０ｍｍφＸ１０ｍｍＨの型枠内に流し込み、１２０℃
で３０分間、１０ｋｇ／ｃ♂の加圧下で圧着した。アン
モニアもベンゼンも吸着できる吸着材ブロックが得らわ
た。

（実施例５．１） 中心粒子径１．５ｍｍφの球状活性炭（ベンゼン吸着能
３５％）１００重量部に中心粒径３μのゼォライト［モ
レキュラーシーブ３Ａ］　（アンモニア吸着能１５％）
５０重量部および中心粒径１０μのポリエチレン微粉末
２０重量部をよく混合した後，加熱しながら転勤造粒法
により造粒した。

球形炭の表面にゼオライト粉末が強固に結合された吸着
材が得られた。

この吸着材の破壊強度は１５ｋｇ／ｍｍ″′で、ベンゼ
ン吸着能が２　０　ｗ　ｔ％、アンモニア吸着量は５ｗ
ｔ％であった。

出願人　クラレケミカル株式会社

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸着材にその吸着性を損なわないようにプラスチ
   ックをコーティングした吸着材。
2. （２）プラスチックが導電性ポリマー、及びまたは熱硬
   化性ポリマー、及びまたは熱可塑性ポリマー、及びまた
   は親水性ポリマーである特許請求の範囲第１項記載の吸
   着材。
3. （３）プラスチックが顔料を含んだ着色物である特許請
   求の範囲第１項記載の吸着材。
4. （４）導電性粉末とプラスチック微粉末を吸着材の表面
   にコーティングしたことを特徴とする導電性吸着材。
5. （５）紫外線硬化型ポリマーがコーティングされている
   特許請求の範囲第１項記載の吸着材。
6. （６）プラスチックコーティングした吸着材粒子を融着
   せしめてなる吸着材成形体。
7. （７）複数の異なる吸着材が多層にコーティングされて
   いる特許請求の範囲第６項記載の吸着材成形体。
8. （８）加熱、遠赤外線、超音波、マイクロ波、高周波、
   静電気を同時に当てながら吸着材にその吸着性を損なわ
   ないようにプラスチックコーティングすることを特徴と
   する吸着材の製法。
9. （９）着色成分粉末とプラスチック微粉末を吸着材の表
   面にコーティングすることを特徴とする吸着材の製法。
10. （１０）導電性粉末とプラスチック微粉末を吸着材の表
    面にコーティングすることを特徴とする導電性吸着材の
    製法。