JPH0435201B2 - - Google Patents
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- JPH0435201B2 JPH0435201B2 JP58121516A JP12151683A JPH0435201B2 JP H0435201 B2 JPH0435201 B2 JP H0435201B2 JP 58121516 A JP58121516 A JP 58121516A JP 12151683 A JP12151683 A JP 12151683A JP H0435201 B2 JPH0435201 B2 JP H0435201B2
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- adsorbent
- polyurethane foam
- adsorbent particles
- binder
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- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Description
(目的及び背景)
本発明は空気中または水中等の流体中で臭気そ
の他の微量成分を吸着する為の、取り扱い易く吸
着性能が優れた吸着材に関するものである。
微量成分の吸着体としては活性炭、活性白土、
活性アルミナ、粉体シリカゲル等が用いられてい
るが、これらは一般に粉体又は粒体であり、必ず
しも取扱に便とは言い難い。
そこでこれら吸着体粒子をフオーム材、不織布
などの多孔質体に固定させた吸着材を製造する試
みがなされている。これらは粉体又は粒体のよう
に飛散する恐れが無いので取扱が便利であり、し
かも流体は多孔質体中の空隙を自由に流通し得る
ので抵抗が少ないという利点を有する。
しかしながら従来製造されているこのような吸
着材は、それに固着された吸着体の本来の吸着能
力のごく一部しか発現していない。
本発明者はその原因について検討した結果、こ
れは吸着材のミクロ構造に原因があり、さらに遡
ればその製造法に原因があることをつきとめた。
ここで従来の吸着材の製造法について簡単に説
明する。即ち活性炭のような吸着体の粒子をその
ままポリウレタンフオームのような多孔質体の空
隙に充填したものは、付着力が殆どないので取扱
に際して充填されている吸着体粒子が飛散し易く
実用上不便である。ここで吸着体粒子を多孔質体
に固着するために種々の試みがなされている。
その1つの試みは、ポリウレタンフオームの製
造時に活性炭等の吸着体粒子を配合する方法であ
る。この方法は吸着体粒子を十分に投入しようと
するとポリウレタンフオーム自体の発泡性が阻害
される傾向にあり、かつまた、せつかく配合した
吸着体粒子がウレタン樹脂で被覆されたり、吸着
体の微細孔のかなりの部分が目詰りしたりするた
め、吸着効果が大幅に阻害されることになる。
また他の試みは、多孔質体に吸着体粒子を練り
込んだ接着剤(バインダー)を含浸して付着させ
る方法である。この方法でも吸着体粒子がバイン
ダーで被覆されたり、吸着体の微細孔のかなりの
部分が目詰まりしたりする為、吸着効果が大幅に
阻害されることになる。
このように吸着体粒子を固着した従来の吸着材
は、見掛け上は大量の吸着体が存在していても、
そのミクロ構造においては個々の吸着体粒子の全
表面にわたつてウレタン樹脂とかバインダーとか
が被覆されていたり、吸着体の微細孔のかなりの
部分が目詰りしたりしている構造になつているた
めに、付着された吸着体量から予測される本来の
吸着能力のごく1部、例えば10%以下くらいの能
力しか発現していないことがわかつた。
本発明はこの認識に基いて従来製品の欠点を改
善した、取り扱い易く、吸着性能が優れた吸着材
を提供するものである。
(構成)
即ち本発明は、ポリウレタンフオームに吸着体
粒子を固着してなる吸着材において、ポリウレタ
ンフオームの多孔質の骨格構造の表面及び内部に
塗布された非溶剤系バインダー層と、該バインダ
ー層に一部が接触して固着され残部が露出した、
ポリウレタンフオームの平均骨格間距離の50分の
1以上、1.5分の1以下の平均粒径を有する吸着
体粒子とを有する吸着材である。
従来の吸着材は、製造時にポリウレタン原料又
はバインダーと吸着体粒子をあらかじめ混合して
いるので、その為に樹脂成分による吸着体粒子表
面の被覆又は吸着体の微細孔目詰りを生じて吸着
能力が著しく低下しているのであるが、本発明の
如くポリウレタフオームにあらかじめ塗布された
非溶剤系バインダー層に吸着体粒子を固着させれ
ば、個々の吸着体粒子は該バインダー層に一部が
接触して固着され、その表面の大部分はバインダ
ーに触れることなく露出したままなので、固着さ
れた吸着体粒子の吸着能力の大部分がそのまま発
現される。
この場合、吸着体粒子の平均粒径は使用するポ
リウレタンフオームの平均骨格間距離(孔径)の
50分の1以上、1.5分の1以下とする、平均粒径
が孔径の1.5分の1(67%)以上の場合は、吸着体
粒子を表面からスプレーしても多孔質体の骨格構
造の内部にまで侵入させることが困難で、基材の
表面近くに付着するものが大部分であり、かつそ
の付着力も弱いので、付着した吸着体粒子は脱落
し易い。これは吸着体粒子の大きさに比しポリウ
レタンフオームとの付着部分の面積が相対的に小
さくなるためではないかと思われる。
また平均粒径が孔径の50分の1(2%)以下の
場合には、ポリウレタンフオームに付着する吸着
体量が著しく少くなる。これは細かい吸着体粒子
がポリウレタンフオームに塗布されたバインダー
をうすくカバーしてしまい、それ以上付着するこ
とがないので固着絶対量が減少するためと考えら
れる。その結果吸着材全体としての吸着能力が小
さくなり従来法(吸着体粒子とバインダーを混合
付着させる方法)による吸着材と同程度の吸着能
力しか示さなくなる。
即ち、平均粒径が孔径の50分の1(2%)以上、
1.5分の1(67%)以下という値は多孔質体の内部
にまで吸着体粒子が分散固着し、しかも従来品よ
りも吸着能力が高い吸着材が得られる条件として
設定されたものであるが、さらに通気性の維持お
よび吸着絶対量の増加という点を考慮すれば、平
均粒径を孔径の10分の1(10%)以上、2分の1
(50%)以下とするのが一層好ましい。(実施例1
〜4及び比較例1、2参照)
実際に使用する吸着体粒子の粒度分布は、その
95重量%以上が平均粒径の5分の1〜5倍、好ま
しくは2分の1〜2倍のものを使用する。
以上が本発明に係る吸着材の基本的な構成要件
であるが、使用条件によつては熱的又は物理的な
力が加えられて変形、屈曲等を繰返し、その為に
バインダーによる接着面が破壊して吸着材表層に
付着した吸着体粒子が脱落、飛散することが有り
得る。
このような不都合を解消する為には、前述の吸
着材の表層に、さらに非溶剤係バインダーを塗布
すればよい。この場合基材表層に固着している吸
着体粒子はその表面が非溶接材系バイダーで被覆
されることになり、ポリウレタンフオームに対す
る固着力は増加するが、その部分の吸着体粒子の
吸着能力は低下する。しかしポリウレタンフオー
ム内層に固着された大部分の吸着体粒子はポリウ
レタンフオーム表層に塗布されたバインダーの影
響を受けることなく吸着材全体としての吸着能力
はそれ程低下しない(実施例9及び10参照)。
塗布される表層の厚さは、塗布する非溶接系バ
インダー量により任意にコトンロールすることが
できるので、表層の吸着体粒子の固着力増加と吸
着材全体の吸着能力低下の状態を勘案して適宜定
めればよい。ポリウレタンフオームの厚さが厚け
れば厚い程表層塗布による吸着能力低下の割合は
小さくなる。表層に塗布する非溶剤系バインダー
は当初ポリウレタンフオーム全体に塗布する非溶
剤系バインダーと同じものでも良いが、例えば当
初全体に塗布する非溶剤系バインダーには柔軟な
ものを用いてポリウレタンフオームの柔軟性を阻
害せぬようにし、表層に塗布する非溶剤系バイン
ダーには強固な固着力を有する剛性のものを使用
して組合わせ効果を得ることができる。又皮膜に
欠陥(ピンホール等)が生じ易いエマルジヨンタ
イプのバインダーをあえて使用することも、通気
性の点では有利である。
ポリウレタンフオームとしては柔軟ポリウレタ
ンフオーム、又は発泡膜を除去した網状化ポリウ
レタンフオーム等が好ましい。
ポリウレタンフオームの通気度はJIS L1004−
1972(綿織物試験方法)に基づくフラジール型試
験機による通過空気量(cm3/cm2/sec)が10mm厚
さの測定で150以上、好ましくは250以上であるも
のを使用するのが良い。
吸着体粒子としては、活性炭、活性白土、活性
アルミナ、粉体シリカゲル等の、実用化されてい
る吸着体の粒子を使用目的の応じて任意に選択、
使用できるが、汎用性のある点では活性炭が一般
的であある。
非溶剤系バインダーも各種のものを適宜選択、
使用することができるが、本発明の目的を達成す
る為には接着力が強く、かつ吸着体粒子の細孔の
目詰まりを生じにくいものが好ましく、この観点
からは固形分が多く揮発成分が少ないもの、即ち
固形分が30重量%以上、好ましくは50重量%以上
の、非溶剤系バインダーを選ぶ。
具体例を挙げれば、NCO過剰のウレタン系プ
レポリマー、より好ましくはMDI(メチレンジイ
ソシアネート)ベースのウレタン系プレポリマー
を使用する。MDIベースのプレポリマーの方が
TDI(トリレンジイソシアネート)ベースのもの
より遊離イソシアネートが発生し難く、吸着体粒
子への吸着が少なく、かつ製造工程における衛生
面からも問題が少ない。
NCO過剰のウレタン系プレポリマーをバイン
ダーとする場合、そのままでは粘度が高すぎる時
には、必要最小限の有機溶剤を加えて塗布し、乾
燥温風によつて大部分の有機溶剤をとばした後、
吸着体粒子を付着させれば、加工性を容易にしつ
つ、溶剤吸着を防止できるため有利である。
バインダーの塗布は、含浸槽に基材を含浸させ
た後余分のバインダーをロールで絞り取る方法、
スプレーやコーターで表面に塗布した後ロールで
絞り込み内部まで行きわたらせる方法等がある。
このようにしてあらかじめバインダーを塗布した
ポリウレタンフオームに吸着体粒子を付着させる
為には、吸着体流動床浸漬、粉体スプレー、又は
篩落下等の方法を用いる。
粉体スプレー、又は篩落下による方法を用いる
場合は、ポリウレタンフオームを反転せしめる等
の方法によりポリウレタンフオームの両面から吸
着体粒子をスプレー又は落下させることにより均
等な付着を行なうことができる。
吸着体粒子付着時及び/又は付着後、ポリウレ
タンフオームを振動させることにより、吸着体粒
子のポリウレタンフオーム内部への侵入及びポリ
ウレタンフオーム骨格への確実な付着を助けるこ
とができる。
さらに吸着体粒子付着後、一組又は複数組のロ
ールの間を通し、軽く圧縮することによりポリウ
レタンフオーム骨格への付着を助けることができ
る。この際ロール間隔をポリウレタンフオームの
厚さの90〜60%とするのが適当である。
非溶剤系バインダーを固化する為には、それぞ
れのバインダーに適した方法を用いればよが、ウ
レタン系プレポリマーを使用した場合は加熱水蒸
気でキユアーすることができ、工程が単純でかつ
大きな固着力が得られる。また吸着体の一部が非
溶剤系バインダーで被覆された場合、ウレタンの
硬化時の炭酸ガス発生により皮膜に微細気孔があ
くため、吸着力の低下が少ない。
この塗布バインダーを固定させる前又は固定さ
せた後に、既述のようにポリウレタンフオーム表
層に非溶剤系バインダーをスプレー塗布する等の
方法により表層に付着した吸着体粒子を強く固着
させたものを得ることができる。また本発明の吸
着材を熱プレス等により体積を減少して、吸着材
単位体積当りの吸着能力を高めたり、又同時に型
付けを行うことによつて吸着材の保持、取付け等
に便利な形状にすることができる。
さらに本発明による吸着材を複数枚積層して用
いることも、材質や孔径等が異なるポリウレタン
フオームを用いた2種以上の吸着材を積層して用
いることもできる。
また吸着材の保護と汚れ防止の為、通気性フオ
ーム又は編布、織布、不織布等を貼り合わせて使
用することもできる。
実施例1〜4及び比較例1、2
平均骨格間距離(孔径)が2.5mmのポリウレタ
ンフオーム(15mm厚×100mm×100mm、通過空気量
300以上、重量4.2g)を使用し、これにフオーム
と同重量の非溶剤系バインダー(カルボジイミド
変成MIDとポリプロピレングリコールのプレポ
リマー)を含浸塗布した。これに平均粒径が2.2
mm、1.5mm、0.6mm、0.3mm、0.1mm、及び0.02mmのや
しがら活性炭(藤沢薬品工業株式会社製、ACW、
8〜32メツシユをボールミルを用いて粉砕し分析
用精密篩で篩い分けたもの)を紛体スプレーで吹
き付け、さらに裏面より同様に吹き吹けた。次い
で加振により非付着活性炭をふるい落すと共に付
着活性炭の固着を強化させた。各ケースについて
活性炭付着量(g)の測定、内部付着度と付着力
の判定及び吸着能力の測定を行つた。吸着能力の
測定は、JIS K1474−1975に基づき、ベンゼンの
平衡吸着量によつた。試作サンプルは15mm×15mm
×15mmのサイコロ状に切り、U字管に6個入れ、
ベンゼン蒸気を含む空気を2/分の割合で通
し、重量が一定となつたときの試料(20.25c.c.)
の増加重量を平衡吸着量とした。
結果をまとめて第1表に示す。
(Purpose and Background) The present invention relates to an adsorbent that is easy to handle and has excellent adsorption performance for adsorbing odors and other trace components in air or fluids such as water. Activated carbon, activated clay,
Activated alumina, powdered silica gel, etc. are used, but these are generally powders or granules and are not necessarily easy to handle. Therefore, attempts have been made to produce an adsorbent in which these adsorbent particles are fixed to a porous material such as a foam material or a nonwoven fabric. These materials are convenient to handle because they do not have the risk of scattering like powder or granules, and have the advantage of low resistance because the fluid can freely flow through the voids in the porous material. However, such conventionally produced adsorbents exhibit only a small portion of the original adsorption capacity of the adsorbent adhered thereto. As a result of investigating the cause, the present inventor found that this is caused by the microstructure of the adsorbent, and further traced back to its manufacturing method. Here, a conventional method for manufacturing an adsorbent will be briefly explained. In other words, when adsorbent particles such as activated carbon are directly filled into the voids of a porous material such as polyurethane foam, there is almost no adhesion force, so the filled adsorbent particles tend to scatter when handled, which is inconvenient in practice. be. Here, various attempts have been made to fix adsorbent particles to porous bodies. One such attempt is to incorporate adsorbent particles such as activated carbon during the production of polyurethane foam. In this method, if enough adsorbent particles are added, the foaming properties of the polyurethane foam itself tend to be inhibited, and the carefully blended adsorbent particles may be coated with urethane resin, or the fine pores of the adsorbent may be Since a considerable portion of the water becomes clogged, the adsorption effect is significantly inhibited. Another attempt is to impregnate a porous body with an adhesive (binder) in which adsorbent particles are mixed and adhere to the porous body. Even in this method, the adsorbent particles are coated with the binder and a considerable portion of the fine pores of the adsorbent are clogged, so that the adsorption effect is significantly inhibited. Conventional adsorbents with adsorbent particles fixed to them in this way have a large amount of adsorbents, but
In its microstructure, the entire surface of each adsorbent particle is coated with urethane resin or binder, and a considerable portion of the adsorbent's micropores are clogged. In addition, it was found that only a small portion, for example, less than 10% of the original adsorption capacity predicted from the amount of adsorbent attached was expressed. Based on this recognition, the present invention provides an adsorbent that improves the drawbacks of conventional products, is easy to handle, and has excellent adsorption performance. (Structure) That is, the present invention provides an adsorbent in which adsorbent particles are fixed to a polyurethane foam. Part of it touched and stuck, and the rest was exposed.
This is an adsorbent having adsorbent particles having an average particle diameter of 1/50 or more and 1.5 or less of the average interskeletal distance of polyurethane foam. In conventional adsorbents, the polyurethane raw material or binder and adsorbent particles are mixed in advance during production, which may result in coating of the adsorbent particle surface with the resin component or clogging of the adsorbent's fine pores, reducing the adsorption capacity. However, if adsorbent particles are fixed to a non-solvent binder layer coated on polyureta foam in advance as in the present invention, each adsorbent particle will partially contact the binder layer. Since most of the surface remains exposed without touching the binder, most of the adsorption ability of the adsorbent particles is exhibited as is. In this case, the average particle size of the adsorbent particles is equal to the average interskeletal distance (pore size) of the polyurethane foam used.
If the average particle size is 1/50 (67%) or more of the pore diameter, the skeletal structure of the porous material will be damaged even if adsorbent particles are sprayed from the surface. It is difficult to penetrate the inside of the substrate, and most of the adsorbent particles adhere near the surface of the base material, and the adhesion force is weak, so the adhered adsorbent particles easily fall off. This seems to be because the area of the adhering portion to the polyurethane foam is relatively small compared to the size of the adsorbent particles. Furthermore, when the average particle diameter is less than 1/50 (2%) of the pore diameter, the amount of adsorbent adhering to the polyurethane foam is significantly reduced. This is thought to be because the fine adsorbent particles thinly cover the binder applied to the polyurethane foam and do not adhere any further, reducing the absolute amount of adhesion. As a result, the adsorption capacity of the adsorbent as a whole decreases, and the adsorption capacity is only comparable to that of an adsorbent produced by the conventional method (a method in which adsorbent particles and a binder are mixed and deposited). That is, the average particle size is 1/50 (2%) or more of the pore size,
The value of 1/1/5 (67%) or less was set as a condition that allows the adsorbent particles to be dispersed and fixed even inside the porous material and to obtain an adsorbent with higher adsorption capacity than conventional products. Furthermore, considering the need to maintain air permeability and increase the absolute amount of adsorption, the average particle size should be set to 1/10 (10%) or more of the pore size, or 1/2 of the pore size.
(50%) or less is more preferable. (Example 1
~4 and Comparative Examples 1 and 2) The particle size distribution of the adsorbent particles actually used is
Use particles in which 95% by weight or more is 1/5 to 5 times, preferably 1/2 to 2 times, the average particle size. The above are the basic constituent requirements of the adsorbent according to the present invention, but depending on the usage conditions, thermal or physical force is applied and the adsorbent material is repeatedly deformed, bent, etc. Adsorbent particles that are broken and adhered to the surface layer of the adsorbent may fall off and scatter. In order to eliminate such inconveniences, a non-solvent binder may be further applied to the surface layer of the above-mentioned adsorbent. In this case, the surface of the adsorbent particles adhering to the surface layer of the base material will be coated with a non-weldable binder, and the adhesion force to the polyurethane foam will increase, but the adsorption capacity of the adsorbent particles in that area will be reduced. descend. However, most of the adsorbent particles fixed to the inner layer of the polyurethane foam were not affected by the binder applied to the surface layer of the polyurethane foam, and the adsorption capacity of the adsorbent as a whole did not decrease significantly (see Examples 9 and 10). The thickness of the surface layer to be applied can be adjusted arbitrarily depending on the amount of non-welding binder applied, so take into account the increase in the adhesion force of the adsorbent particles on the surface layer and the decrease in the adsorption capacity of the entire adsorbent. It may be determined as appropriate. The thicker the polyurethane foam, the smaller the rate of decrease in adsorption capacity due to surface coating. The non-solvent binder applied to the surface layer may be the same as the non-solvent binder initially applied to the entire polyurethane foam. The combination effect can be obtained by using a rigid non-solvent binder with a strong adhesion force to avoid interfering with the surface layer. It is also advantageous in terms of air permeability to intentionally use an emulsion type binder that tends to cause defects (pinholes, etc.) in the film. The polyurethane foam is preferably a flexible polyurethane foam or a reticulated polyurethane foam from which the foam film has been removed. The air permeability of polyurethane foam is JIS L1004−
It is preferable to use a material whose passing air amount (cm 3 /cm 2 /sec) measured by a Frazier type tester based on 1972 (Testing Methods for Cotton Fabrics) is 150 or more, preferably 250 or more when measured at a thickness of 10 mm. As adsorbent particles, adsorbent particles that have been put into practical use such as activated carbon, activated clay, activated alumina, and powdered silica gel can be arbitrarily selected depending on the purpose of use.
Although it can be used, activated carbon is commonly used due to its versatility. Various types of non-solvent binders are also selected as appropriate.
However, in order to achieve the purpose of the present invention, it is preferable that the adsorbent particles have a strong adhesive force and are unlikely to clog the pores of the adsorbent particles. Select a non-solvent binder with a low solids content, ie at least 30% by weight, preferably at least 50% by weight. To give a specific example, a urethane prepolymer with excess NCO is used, more preferably a urethane prepolymer based on MDI (methylene diisocyanate). MDI-based prepolymers are better
Compared to TDI (tolylene diisocyanate)-based products, free isocyanate is less likely to be generated, less adsorption to adsorbent particles occurs, and there are fewer hygiene problems in the manufacturing process. When using a urethane prepolymer with an excess of NCO as a binder, if the viscosity is too high as it is, add the minimum necessary amount of organic solvent and apply after blowing off most of the organic solvent with dry warm air.
Adhering adsorbent particles is advantageous because it facilitates processability and prevents solvent adsorption. The binder is applied by impregnating the base material in an impregnating tank and then squeezing out the excess binder with a roll.
There are methods such as applying it to the surface with a spray or coater and then squeezing it with a roll to spread it to the inside.
In order to attach adsorbent particles to the polyurethane foam coated with a binder in advance in this manner, methods such as adsorbent fluidized bed immersion, powder spraying, or sieve dropping are used. When using powder spray or sieve drop methods, uniform adhesion can be achieved by spraying or dropping adsorbent particles from both sides of the polyurethane foam by, for example, inverting the polyurethane foam. Vibrating the polyurethane foam during and/or after the adsorbent particles are attached can help the adsorbent particles penetrate into the polyurethane foam and reliably adhere to the polyurethane foam skeleton. Furthermore, after the adsorbent particles have been attached, they can be passed between one or more sets of rolls and lightly compressed to help the adsorbent particles adhere to the polyurethane foam skeleton. In this case, it is appropriate that the roll spacing be 90 to 60% of the thickness of the polyurethane foam. To solidify a non-solvent binder, you can use a method suitable for each binder, but when using a urethane prepolymer, it can be cured with heated steam, which simplifies the process and provides a high adhesive strength. is obtained. Furthermore, when a portion of the adsorbent is coated with a non-solvent binder, the adsorption power is less likely to decrease because fine pores are created in the coating due to the carbon dioxide gas generated during curing of the urethane. Before or after fixing this coated binder, a method such as spraying a non-solvent binder on the surface layer of the polyurethane foam as described above can be used to obtain a product in which adsorbent particles attached to the surface layer are strongly fixed. I can do it. In addition, the volume of the adsorbent of the present invention can be reduced by heat pressing or the like to increase the adsorption capacity per unit volume of the adsorbent, and by molding at the same time, it can be shaped into a shape convenient for holding and attaching the adsorbent. can do. Further, a plurality of adsorbents according to the present invention may be laminated and used, or two or more types of adsorbents using polyurethane foams having different materials, pore sizes, etc. may be laminated and used. In addition, in order to protect the adsorbent and prevent it from getting dirty, a breathable foam, knitted fabric, woven fabric, non-woven fabric, etc. can also be bonded together. Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 Polyurethane foam with an average interskeletal distance (pore diameter) of 2.5 mm (15 mm thickness x 100 mm x 100 mm, amount of air passing through)
300 or more, weight 4.2 g), and a non-solvent binder (prepolymer of carbodiimide modified MID and polypropylene glycol) of the same weight as the foam was impregnated and coated. This has an average particle size of 2.2
mm, 1.5mm, 0.6mm, 0.3mm, 0.1mm, and 0.02mm coconut shell activated carbon (manufactured by Fujisawa Pharmaceutical Co., Ltd., ACW,
8 to 32 mesh was crushed using a ball mill and sieved using a precision sieve for analysis) was sprayed with a powder spray, and then sprayed in the same manner from the back side. Next, the non-adherent activated carbon was sieved off by vibration, and the adhesion of the adhering activated carbon was strengthened. For each case, the amount of activated carbon adhesion (g) was measured, the internal adhesion degree and adhesion force were determined, and the adsorption capacity was measured. The adsorption capacity was measured based on the equilibrium adsorption amount of benzene based on JIS K1474-1975. Prototype sample is 15mm x 15mm
Cut into 15mm dice and put 6 into a U-shaped tube.
Sample when air containing benzene vapor is passed through at a rate of 2/min and the weight remains constant (20.25cc)
The increased weight was taken as the equilibrium adsorption amount. The results are summarized in Table 1.
【表】
活性炭平均粒径が2.2mm(粒径/孔径比88%)
の場合(比較例1)は、活性炭付着量が多く吸着
能力も高かつたが、しかしフオーム骨格内部に付
着したものは少なく、フオーム表層近くに付着し
たものが大部分でその付着力は弱かつた。
また活性炭平均粒径が0.02mm(粒径/孔径比
0.8%)の場合(比較例2)は、細かい活性炭粒
がバインダーをうすくカバーしてしまう為に付着
量か少なく、従来法(比較例3)より若干よい程
度の吸着能力しか示さなかつた。
平均粒径/孔径比がこの中間にあるもの(実施
例1〜4)は付着力と吸着能力がバランスした良
好な結果を示した。
比較例3(実施例2と対応)
実施例1〜4で使用したバインダーに、実施例
2で使用した活性炭(平均粒径0.6mm)を同量加
えて混合し、実施例2で使用したポリウレタンフ
オームに練り込み、ロールで過剰分を絞り取つ
た。15mm×100mm×100mmのフオームに対しバイン
ダー6g、活性炭6gが付着した。バインダーを
キユアーした後吸着能力を測定したところ0.03
g/20.25c.c.に過ぎなかつた。これは活性炭の気
孔がバインダーによつて目詰まりしたり、表面が
バインダーで被覆されたりして不活性化した為と
思われる。
実施例 5〜6
平均骨格間距離1.3mmのポリウレタンフオーム
(15mm厚×100mm×100mm、通過空気300以上、重量
4.2g)を使用し、実施例1〜4で使用したのと
同じバインダーをフオームと同重量含浸塗布した
後、平均粒径が0.6mm及び0.3mmのやしがら活性炭
(実施例1〜6で使用したと同じもの)を固着さ
せた。吸着能力その他を測定した結果を第2表に
示す。[Table] Activated carbon average particle size is 2.2mm (particle size/pore size ratio 88%)
In the case of (Comparative Example 1), the amount of activated carbon adhering was large and the adsorption capacity was high, but only a small amount of activated carbon adhered inside the foam skeleton, and most of it adhered near the surface layer of the foam, and the adhesion force was weak. Ta. In addition, the activated carbon average particle size is 0.02 mm (particle size/pore size ratio
0.8%) (Comparative Example 2), the amount of adhesion was small because the fine activated carbon particles thinly covered the binder, and the adsorption capacity was only slightly better than that of the conventional method (Comparative Example 3). Those having an average particle size/pore size ratio in between these (Examples 1 to 4) showed good results with a good balance between adhesion and adsorption ability. Comparative Example 3 (corresponding to Example 2) The same amount of activated carbon (average particle size 0.6 mm) used in Example 2 was added to the binder used in Examples 1 to 4 and mixed, and the polyurethane used in Example 2 was mixed. Knead it into a foam and squeeze out the excess with a roll. 6 g of binder and 6 g of activated carbon were attached to a 15 mm x 100 mm x 100 mm foam. After curing the binder, the adsorption capacity was measured and it was 0.03.
g/20.25cc. This seems to be because the pores of the activated carbon were clogged with the binder, or the surface was coated with the binder, making it inactive. Examples 5 to 6 Polyurethane foam with an average distance between skeletons of 1.3 mm (15 mm thickness x 100 mm x 100 mm, passing air 300 or more, weight
After applying the same binder as used in Examples 1 to 4 in the same weight as the foam, coconut shell activated carbon with an average particle size of 0.6 mm and 0.3 mm (in Examples 1 to 6) was used. (same as used) was fixed. Table 2 shows the results of measuring adsorption capacity and other properties.
【表】
実施例 7〜8
平均骨格間距離0.6mmのポリウレタンフオーム
(通過空気両300以上、重量4.1g)を使用し、バ
インダー含浸量4.2gで平均粒径が0.3mm及び0.1mm
のやしがら活性炭を用いた以外は、実施例5〜6
と同様な方法で吸着材を作つた。吸着能力その他
の測定した結果を第3表に示す。[Table] Examples 7 to 8 Polyurethane foam with an average interskeletal distance of 0.6 mm (passing air of 300 or more, weight 4.1 g) was used, the binder impregnated amount was 4.2 g, and the average particle diameter was 0.3 mm and 0.1 mm.
Examples 5 to 6 except that activated carbon was used from coconut shells.
The adsorbent was made using the same method. The adsorption capacity and other measured results are shown in Table 3.
【表】
実施例 9
実施例2と同一のサンプルを作成し、当初塗布
した非溶剤系バインダーを硬化させる前に、当初
塗布したのと同じバインダーを60℃に昇温(低粘
度化のため)しエアスプレーにてフオームの表・
裏両面よりスプレーした。スプレー量は50g/
100m2相当分づつ、合計100g/m2相当とした。表
層被膜による不活性化部分の増加は意外に少なく
吸着能力は0.20g/20.25c.c.であり、フオームへ
の付着力は改善された。
実施例 10
実施例2と同一のサンプルを作成し、当初塗布
した非溶剤系バインダーを加熱水蒸気で硬化させ
た後、アクリルエマルジヨン(日本合成ゴム株式
会社製、AE331、固型分55%)をフオームの表・
裏面より100g/m2相当分づつ合計200g/m2相当
分をスプレーし水分を蒸発させた。不活性化部分
の増加は意外に少なく吸着能力は0.21g/20.25
c.c.であり、フオームへの付着力は改善された。
実施例 11
実施例2と同一のサンプル(ただし厚さ30mm)
を200℃で5分間プレスし、厚さ15mmの品を得た。
吸着能力は0.39g/20.25c.c.となり、単位容積当
りの吸着能力はもとの吸着材より約70%増加し
た。
(効果)
実施例1〜11に示したように、本発明の吸着材
は吸着体粒子が安定に固着され、かつ吸着能力が
高く、又表面処理、熱成型等を自由に行うことが
できる。[Table] Example 9 The same sample as Example 2 was created, and before curing the non-solvent binder that was originally applied, the temperature of the same binder that was originally applied was raised to 60°C (to lower the viscosity). Then, use air spray to remove the foam.
Sprayed from both sides. Spray amount is 50g/
Each portion was equivalent to 100m2 , for a total of 100g/ m2 . The increase in the inactivated area due to the surface coating was surprisingly small, and the adsorption capacity was 0.20 g/20.25 cc, and the adhesion to the foam was improved. Example 10 The same sample as Example 2 was prepared, and after curing the initially applied non-solvent binder with heated steam, acrylic emulsion (manufactured by Japan Synthetic Rubber Co., Ltd., AE331, solid content 55%) was applied. Form table/
A total amount equivalent to 200 g/m 2 was sprayed from the back side at a time of 100 g/m 2 to evaporate the water. The increase in the inactivated portion is surprisingly small and the adsorption capacity is 0.21g/20.25
cc, and the adhesion to the foam was improved. Example 11 Same sample as Example 2 (but thickness 30mm)
was pressed at 200°C for 5 minutes to obtain a product with a thickness of 15 mm.
The adsorption capacity was 0.39g/20.25cc, which is about 70% more adsorption capacity per unit volume than the original adsorbent. (Effects) As shown in Examples 1 to 11, the adsorbent of the present invention has adsorbent particles stably fixed, has a high adsorption ability, and can be freely subjected to surface treatment, thermoforming, etc.
Claims (1)
てなる吸着材において、ポリウレタンフオームの
多孔質の骨格構造の表面及び内部に塗布された非
溶剤系バインダー層と、該バインダー層に一部が
接触して固着され残部が露出した、ポリウレタン
フオームの平均骨格間距離の50分の1以上、1.5
分の1以下の平均粒径を有する吸着体粒子とを有
する吸着材。 2 ポリウレタンフオームに吸着体粒子を固着し
てなる吸着材において、ポリウレタンフオームの
多孔質の骨格構造の表面及び内部に塗布された非
溶剤系バインダー層と、該バインダー層に一部が
接触して固着され残部が露出した、ポリウレタン
フオームの平均骨格間距離の50分の1以上、1.5
分の1以下の平均粒径を有する吸着体粒子とを有
し且つ表層に非溶剤系バインダーが塗布してある
吸着材。[Scope of Claims] 1. An adsorbent comprising adsorbent particles fixed to polyurethane foam, comprising: a non-solvent binder layer coated on the surface and inside of the porous skeleton structure of the polyurethane foam; 1.5 or more than 1/50 of the average interskeletal distance of the polyurethane foam, where the parts are in contact and fixed and the rest is exposed.
Adsorbent particles having an average particle diameter of 1/2 or less. 2. In an adsorbent material in which adsorbent particles are fixed to a polyurethane foam, a non-solvent binder layer is coated on the surface and inside of the porous skeleton structure of the polyurethane foam, and a part of the adsorbent particles comes into contact with the binder layer and becomes fixed. 1.5 or more than 1/50 of the average distance between the skeletons of the polyurethane foam, with the remainder exposed.
An adsorbent having adsorbent particles having an average particle diameter of 1/2 or less and having a non-solvent binder coated on the surface layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12151683A JPS6014909A (en) | 1983-07-06 | 1983-07-06 | Adsorbing material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12151683A JPS6014909A (en) | 1983-07-06 | 1983-07-06 | Adsorbing material |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6014909A JPS6014909A (en) | 1985-01-25 |
JPH0435201B2 true JPH0435201B2 (en) | 1992-06-10 |
Family
ID=14813140
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12151683A Granted JPS6014909A (en) | 1983-07-06 | 1983-07-06 | Adsorbing material |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS6014909A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09253188A (en) * | 1996-03-22 | 1997-09-30 | Kuraray Chem Corp | Adsorbent |
JPH09308679A (en) * | 1996-05-21 | 1997-12-02 | Kuraray Chem Corp | Adsorptive material |
JPH11226338A (en) * | 1998-02-19 | 1999-08-24 | Takuma Co Ltd | Ton exchange filter, its manufacture and filter device |
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US5820644A (en) * | 1996-04-25 | 1998-10-13 | Bridgestone Corporation | Air filter |
CN101157015B (en) * | 2002-06-12 | 2011-11-02 | 创普太克公司 | Encapsulated active particles and methods for making and using the same |
KR20040000691A (en) * | 2002-06-25 | 2004-01-07 | 크린에어테크놀로지 주식회사 | Method for preparing porous deodorization filter adhering adhesive |
KR102561012B1 (en) * | 2020-12-30 | 2023-07-27 | 동의대학교 산학협력단 | 3 layer filter for adsorbing heavy metal and water purification device using the same |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5411087A (en) * | 1977-06-28 | 1979-01-26 | Fuji Photo Film Co Ltd | Porous support |
-
1983
- 1983-07-06 JP JP12151683A patent/JPS6014909A/en active Granted
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6014909A (en) | 1985-01-25 |
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