JPS60199922A - 活性炭素繊維の製造方法 - Google Patents
活性炭素繊維の製造方法Info
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- JPS60199922A JPS60199922A JP59056785A JP5678584A JPS60199922A JP S60199922 A JPS60199922 A JP S60199922A JP 59056785 A JP59056785 A JP 59056785A JP 5678584 A JP5678584 A JP 5678584A JP S60199922 A JPS60199922 A JP S60199922A
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Landscapes
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- Inorganic Fibers (AREA)
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。
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〕
本発明は空気清浄器、溶剤吸着装置等に用いる活性炭素
繊維の製造方法に関するものである。
繊維の製造方法に関するものである。
従来、活性炭素繊維は、再生七ルロース繊維、ポリアク
リロニトリル繊維を耐炎化処理後、炭化処理、賦活化処
理をすることによシ製造されている。このうち特に賦活
化処理は水蒸気、次酸ガス、酸素等の活性ガス中でso
o’c〜1100°Cという高温加熱をするため、多大
のエネμギを要する他、装置を耐熱かつ高度の耐腐食性
のものにする必要があり、装置の設計に困難を伴う。ま
た、従来の賦活処理は非常に高温での化学反応であるた
め活性ガスに若干の不均一があると活性炭素繊維の比表
面積に大きなバラツキが生じる。従って、活性炭素繊維
の製造において、賦活処理を省略し、あるいは従来より
も緩和された温度条件での賦活処理によシ均一かつ充分
に活性化された活性炭素繊維を得ることができれば、そ
の効果は絶大である。
リロニトリル繊維を耐炎化処理後、炭化処理、賦活化処
理をすることによシ製造されている。このうち特に賦活
化処理は水蒸気、次酸ガス、酸素等の活性ガス中でso
o’c〜1100°Cという高温加熱をするため、多大
のエネμギを要する他、装置を耐熱かつ高度の耐腐食性
のものにする必要があり、装置の設計に困難を伴う。ま
た、従来の賦活処理は非常に高温での化学反応であるた
め活性ガスに若干の不均一があると活性炭素繊維の比表
面積に大きなバラツキが生じる。従って、活性炭素繊維
の製造において、賦活処理を省略し、あるいは従来より
も緩和された温度条件での賦活処理によシ均一かつ充分
に活性化された活性炭素繊維を得ることができれば、そ
の効果は絶大である。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明
は賦活処理を行なうことなく比表面積が大きくかつ均一
な活性炭素繊維を製造し得る方法を提供することを目的
とする。また本発明は従来法よシも緩和された温度条件
での賦活処理で比表面積の大きな活性炭素繊維を製造し
得る方法を提供することを目的とする。
は賦活処理を行なうことなく比表面積が大きくかつ均一
な活性炭素繊維を製造し得る方法を提供することを目的
とする。また本発明は従来法よシも緩和された温度条件
での賦活処理で比表面積の大きな活性炭素繊維を製造し
得る方法を提供することを目的とする。
〔発明の4+4成〕
上記の目的を達成する本発明の特徴は、繊維自体が含1
する酸素の化学反応によシ賦活処理を行なうことを特徴
とする。即ち本発明は原料としてピッチを用い、先ず溶
−紡糸された繊維を1a雄中の酸素含有量がユ0−25
重景%(以下、単に%という)に至るまで加熱処理(第
1の加熱処理)を行なう。高強度用のピッチ系炭素繊維
の不溶化処理後の酸素含有量は一般に2〜4X程度であ
る。この繊維を450℃前後まで酸化性雰囲気中で加熱
することによシ繊維中の酸素含有量を増加せしめること
ができる。酸素含有量10%未満の繊維からは比表面槓
が300fi”/glc達する活性炭素繊維は得られな
い。一方、酸素含有量を25%を越えて増加せしめよう
とすると繊維が燃焼する。加熱温度および時間は繊維中
の酸素含有量の目的値により異る。先ず260〜280
’C程度に加熱して数時間保持し、更に450℃程度ま
で加熱する二段加熱は繊維中の酸素含有量を増加せしめ
るのに有利な方法である。また繊維を先ずオゾン中で1
00°C以下の比較的低温で30分程度予備加熱すれば
、以後の熱処理時間を短縮することができる。
する酸素の化学反応によシ賦活処理を行なうことを特徴
とする。即ち本発明は原料としてピッチを用い、先ず溶
−紡糸された繊維を1a雄中の酸素含有量がユ0−25
重景%(以下、単に%という)に至るまで加熱処理(第
1の加熱処理)を行なう。高強度用のピッチ系炭素繊維
の不溶化処理後の酸素含有量は一般に2〜4X程度であ
る。この繊維を450℃前後まで酸化性雰囲気中で加熱
することによシ繊維中の酸素含有量を増加せしめること
ができる。酸素含有量10%未満の繊維からは比表面槓
が300fi”/glc達する活性炭素繊維は得られな
い。一方、酸素含有量を25%を越えて増加せしめよう
とすると繊維が燃焼する。加熱温度および時間は繊維中
の酸素含有量の目的値により異る。先ず260〜280
’C程度に加熱して数時間保持し、更に450℃程度ま
で加熱する二段加熱は繊維中の酸素含有量を増加せしめ
るのに有利な方法である。また繊維を先ずオゾン中で1
00°C以下の比較的低温で30分程度予備加熱すれば
、以後の熱処理時間を短縮することができる。
次に、このようにして酸素含有量を高くした繊維に常法
による炭化処理加熱(第2の加熱処理)を施す。第2の
加熱処理温度は700〜1100℃程度で、窒素等の不
活性ガス雰囲気で行なう。これによυ繊維中の酸素と炭
素が反応し繊維よシ脱離し、繊維は多孔状となって活性
化が達成される。この場合、炭素化温度は900°C1
酸素含有量15X程度で約500 mi、22%程度で
約800 m’/ gの比表面積が得られる。
による炭化処理加熱(第2の加熱処理)を施す。第2の
加熱処理温度は700〜1100℃程度で、窒素等の不
活性ガス雰囲気で行なう。これによυ繊維中の酸素と炭
素が反応し繊維よシ脱離し、繊維は多孔状となって活性
化が達成される。この場合、炭素化温度は900°C1
酸素含有量15X程度で約500 mi、22%程度で
約800 m’/ gの比表面積が得られる。
以上、第1および第2の加熱処理によシ本発明の目的は
達成されるが、更に活性ガス中で賦活処理(第3の加熱
処理)を行なってもよい。
達成されるが、更に活性ガス中で賦活処理(第3の加熱
処理)を行なってもよい。
但し、この加熱処理は900℃程度ないしそれ以下でよ
い。この加熱処理で雰囲気中の酸素と繊維中のR累とが
反応し更に活性化が増大し、1500 m”/ gない
しそれ以上という高い活性化が達成される。
い。この加熱処理で雰囲気中の酸素と繊維中のR累とが
反応し更に活性化が増大し、1500 m”/ gない
しそれ以上という高い活性化が達成される。
第20熱処理において、燃焼ガスの如く低温域では不活
性であシ、それ以上の温度(例えば800℃)で活性で
あるような雰囲気で行なえば、第2の加熱処理(膨化処
理)および第3の加熱処理(賦活処理)は同じ雰囲気で
行なうことができる。
性であシ、それ以上の温度(例えば800℃)で活性で
あるような雰囲気で行なえば、第2の加熱処理(膨化処
理)および第3の加熱処理(賦活処理)は同じ雰囲気で
行なうことができる。
以下、本発明を実施例によシ説明する。
実施例1゜
ピッチを溶融紡糸して得た生繊維100gを本発明によ
り空気中、昇温速度2°(/ minで270℃まで昇
温して2時間保持し、更に昇温速度3°C/ minで
450°Cまで昇温して酸素付与処理をした。この熱処
理によシ得られた繊維の酸素含有率は22%であった。
り空気中、昇温速度2°(/ minで270℃まで昇
温して2時間保持し、更に昇温速度3°C/ minで
450°Cまで昇温して酸素付与処理をした。この熱処
理によシ得られた繊維の酸素含有率は22%であった。
次に上記繊維を更に窒素雰囲気中、900°Cまで4℃
/minの昇温速度で加熱し10分間保持して炭素化を
行なった。得られた活性炭素繊維の比表面槓は850
fn”/ gであった。
/minの昇温速度で加熱し10分間保持して炭素化を
行なった。得られた活性炭素繊維の比表面槓は850
fn”/ gであった。
一方、上記と同じ生繊維100gを従来法によシ先ず2
70℃、2時間保持の不融化処理を施した。繊維の酸素
含有量は8.5%であった。
70℃、2時間保持の不融化処理を施した。繊維の酸素
含有量は8.5%であった。
次に窒素雰囲気中で10℃/minの昇温速度で900
℃まで昇温、燃焼ガス(Co1:10体槓X、H意0:
13体積%、N!ニア7体積X)雰囲気中で900°C
で2時間保持の賦活処理を行なった。得られた活性炭素
繊維の比表面積は上記とほぼ同様のaqom’/gであ
った。
℃まで昇温、燃焼ガス(Co1:10体槓X、H意0:
13体積%、N!ニア7体積X)雰囲気中で900°C
で2時間保持の賦活処理を行なった。得られた活性炭素
繊維の比表面積は上記とほぼ同様のaqom’/gであ
った。
このように本発明では高温の賦活処理を行なうことなく
、賦活処理を行なう従来法と同程度の活性化が可能であ
ることが確認された。また本発明によシ得た活性炭素繊
維は、高温の賦活性処理を含む従来法によシ得た活性炭
素繊維と同等の溶剤吸着特性を有することを確認した。
、賦活処理を行なう従来法と同程度の活性化が可能であ
ることが確認された。また本発明によシ得た活性炭素繊
維は、高温の賦活性処理を含む従来法によシ得た活性炭
素繊維と同等の溶剤吸着特性を有することを確認した。
実施例2゜
ピッチを溶融紡糸した生繊維100gをオゾン濃度10
00 ppmの雰囲気中で、処理温度70℃にて30分
間オゾン処理をし、空気中で昇温速度10℃/ min
で450℃まで昇温した。そして実施例1.と同様、窒
素雰囲気中、900°Cまで4°(/mi、nの昇温速
度で加熱して炭素化を行なった。得られた活性炭素繊維
の比表面積はaxom’/gであった。
00 ppmの雰囲気中で、処理温度70℃にて30分
間オゾン処理をし、空気中で昇温速度10℃/ min
で450℃まで昇温した。そして実施例1.と同様、窒
素雰囲気中、900°Cまで4°(/mi、nの昇温速
度で加熱して炭素化を行なった。得られた活性炭素繊維
の比表面積はaxom’/gであった。
生繊維に先ずオゾン処理をすることによシ、続いて行な
う熱処理時間を短縮しても繊維中の酸素含有量を充分に
増加せしめることができることが確認された。
う熱処理時間を短縮しても繊維中の酸素含有量を充分に
増加せしめることができることが確認された。
実施例3゜
溶融紡糸した生繊維10J19に実施例1.0本発明の
処理と同一の処理を施した。得られた活性炭素繊維の比
表面積は810〜890tn!/gの範囲のバラツキが
あった。
処理と同一の処理を施した。得られた活性炭素繊維の比
表面積は810〜890tn!/gの範囲のバラツキが
あった。
一方、上記生繊維10J19に、実施例1.に示したと
同様の従来法による処理を施したところ、得られた活性
炭素繊維の比表面積は780〜1020m″/gの範囲
のバラツキがあった。
同様の従来法による処理を施したところ、得られた活性
炭素繊維の比表面積は780〜1020m″/gの範囲
のバラツキがあった。
これによシ本発明により得られた活性炭素繊維の表面活
性化は、品温の賦活処理を含む従来法によるものよシも
均一になされることが確認された。
性化は、品温の賦活処理を含む従来法によるものよシも
均一になされることが確認された。
実施例4゜
ピッチを浴融紡糸して得られた生繊維100gを、本発
明によシ実施例1.と同様の酸素付与処理をし、続いて
燃焼ガス(Cot :10体積%、Hlo:13体槓X
、N!ニア7体積%)を用い10”(/ minの昇温
速度で850°Cまで昇温、2時間保持して炭化、賦活
処理を行なった。得られた活性炭素繊維の比表面積はl
6a o m”/ gであった。
明によシ実施例1.と同様の酸素付与処理をし、続いて
燃焼ガス(Cot :10体積%、Hlo:13体槓X
、N!ニア7体積%)を用い10”(/ minの昇温
速度で850°Cまで昇温、2時間保持して炭化、賦活
処理を行なった。得られた活性炭素繊維の比表面積はl
6a o m”/ gであった。
一方、上記と同様の生繊維を従来法によシネt、独化処
理した。そしてこの繊維から上記と同程度の比表面積の
活性度素繊維を得るために上記燃焼ガス中で従来法によ
り賦活処理を行なったところ、10°(/ minの昇
温速度で960°Cまで昇温して2時間保持しなければ
ならなかった。
理した。そしてこの繊維から上記と同程度の比表面積の
活性度素繊維を得るために上記燃焼ガス中で従来法によ
り賦活処理を行なったところ、10°(/ minの昇
温速度で960°Cまで昇温して2時間保持しなければ
ならなかった。
このように、本発明によって先ず繊維中の酸素含有量を
増して灰化処理を行なった繊維につき賦活処理を行なう
場合には、従来法における賦活処理工9も著しく緩和さ
れた温度条件で、高度に活性化された活性炭素繊維を得
ることができる。
増して灰化処理を行なった繊維につき賦活処理を行なう
場合には、従来法における賦活処理工9も著しく緩和さ
れた温度条件で、高度に活性化された活性炭素繊維を得
ることができる。
以上説明したように、ピッチ系活性炭素繊維の製造にお
いて、従来は雰囲気中の酸素と繊維の炭素とを反応せし
めて賦活を行なっていたのに対し、本発明は繊維中の酸
素含有量會増加せしめて繊維自体が含む酸素と炭素を反
応せしめて賦活を行なうものである。従って本発明では
従来法の如く活性ガス雰囲気中で高温加熱する賦活処理
を必要としない。
いて、従来は雰囲気中の酸素と繊維の炭素とを反応せし
めて賦活を行なっていたのに対し、本発明は繊維中の酸
素含有量會増加せしめて繊維自体が含む酸素と炭素を反
応せしめて賦活を行なうものである。従って本発明では
従来法の如く活性ガス雰囲気中で高温加熱する賦活処理
を必要としない。
即ち、従来の賦活処理では、処理炉は高度の耐熱、耐腐
食性をもつ設計としなければならなかったが、本発明に
よるときは、かかる設備を必要とせず、ピッチ系活性炭
素繊維の製造におけるコストの低減、作業性の向上に大
きく貢献するものである。
食性をもつ設計としなければならなかったが、本発明に
よるときは、かかる設備を必要とせず、ピッチ系活性炭
素繊維の製造におけるコストの低減、作業性の向上に大
きく貢献するものである。
Claims (2)
- (1) ピッチを溶融紡糸して得た繊維を該繊維中の酸
素含有量がxok承%ないし25重量2に至るまで酸化
性雰囲気中で加熱する第1の加熱処理と、得られた繊維
を不活性ガス雰囲気中で加熱して繊維を灰化せしめると
ともに繊維の表面を活性化する$2の加熱処理を行なう
ことを特徴とする活性炭素繊維の製造方法。 - (2) ピッチを溶融紡糸して得た繊維を該繊維中の酸
素含有量が10重量%ないし25重量%に至るまで酸化
性雰囲気中で加熱する第1の加熱処理と、得られた繊維
を不活性ガス雰囲気中で加熱して繊維を灰化せしめて繊
維の表面を活性化する第2の熱処理とともに、繊維を活
性ガスの存在下で加熱して繊維の表面を更に活性化する
第3の熱処理を行なうことを特徴とする活性炭素繊維の
製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59056785A JPS60199922A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 活性炭素繊維の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59056785A JPS60199922A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 活性炭素繊維の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60199922A true JPS60199922A (ja) | 1985-10-09 |
Family
ID=13037069
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59056785A Pending JPS60199922A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 活性炭素繊維の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60199922A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4734394A (en) * | 1984-04-26 | 1988-03-29 | Nippon Soken, Inc. | Process for producing molecular sieve carbon fibers |
JPH01111017A (ja) * | 1987-10-19 | 1989-04-27 | Toho Rayon Co Ltd | 生理ナプキン及び紙おむつ用活性炭素繊維及びその製造方法 |
US5618510A (en) * | 1994-04-12 | 1997-04-08 | New Oji Paper Co., Ltd. | Process for producing silicon carbide material |
-
1984
- 1984-03-23 JP JP59056785A patent/JPS60199922A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4734394A (en) * | 1984-04-26 | 1988-03-29 | Nippon Soken, Inc. | Process for producing molecular sieve carbon fibers |
JPH01111017A (ja) * | 1987-10-19 | 1989-04-27 | Toho Rayon Co Ltd | 生理ナプキン及び紙おむつ用活性炭素繊維及びその製造方法 |
US5618510A (en) * | 1994-04-12 | 1997-04-08 | New Oji Paper Co., Ltd. | Process for producing silicon carbide material |
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