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吸附罐用成型吸附体

文献发布时间:2024-04-18 19:48:15


吸附罐用成型吸附体

技术领域

本发明涉及适于吸附罐用途的成型吸附体,详细而言,涉及适于了活性碳纤维的吸附罐用成型吸附体。

背景技术

对于汽油车而言,与外部气温变化等相伴,燃料箱内的压力发生变动,在燃料箱内充满的蒸散燃料气体从燃料箱中释放。释放出的蒸散燃料气体成为PM2.5、光化学烟雾的原因物质之一,为了防止其释放至大气中而设置了具备活性炭等吸附材料的吸附罐。(以下,本说明书中,有时将搭载于汽车的吸附罐简称为“汽车吸附罐”或者仅简称为“吸附罐”。)

与近年来环境保全意识的提高相伴,气体的排放限制具有逐年强化的倾向,因此,对于吸附罐而言,也要求更高的吸附性能。另外,由于怠速停止等的普及而具有汽车的吸气能力被抑制的倾向,因此,具有吸附于吸附罐内的吸附材料的汽油难以脱附的倾向。因此,要求用于吸附罐的吸附材料的进一步高性能化。作为用于吸附罐的吸附材料,使用了活性炭,作为其形状,提出了成型为粒状、颗粒(pellet)状或蜂窝形状的吸附材料等(例如,专利文献1等)。

相对于自古就有的粉状、粒状的活性炭,活性碳纤维(或纤维状活性炭)有时被称为第三活性炭。在广义的活性炭中,活性碳纤维被认为具有以下倾向:微细孔直接在外表面开口,吸附脱附速度快。然而,活性碳纤维还未被实用化为吸附罐,就具有何种特性的活性碳纤维适于吸附罐的实用而言,尚未充分进行研究、开发。

作为适于吸附罐的吸附材料之一,提出了具备规定特性的活性碳纤维片材(专利文献2)。

另外,为了改善利用了活性碳纤维的成型吸附体的机械强度及填充密度,提出了包含活性碳纤维及具有耐碱性的原纤化纤维素纤维的活性碳纤维成型吸附体(例如,专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2013-173137号公报

专利文献2:日本专利第6568328号

专利文献3:日本特开平10-5580号公报

发明内容

发明所要解决的课题

如前文所述,尝试了使用活性碳纤维作为吸附罐用的吸附材料,但作为吸附罐用的吸附材料,活性碳纤维尚处于开发过程中。本申请的发明人以将活性碳纤维作为汽车吸附罐的吸附体实用化为目标,进行了深入研究,结果发现,从需要以吸附材料不会因汽车行驶时的振动等而发生磨损的方式进行固定、处置的容易性等观点考虑,由活性碳纤维形成的片材在实用上是优选的一个实施方式。但是,如果将与以往同样地进行碳化及赋活化而得到的活性碳纤维片材不设置间隙地填充于收纳吸附材料的室内,则面临吸附罐的压力损失变大的课题。

鉴于上述这样的情况,本发明所要解决的课题之一是提供使用了活性碳纤维的吸附材料,该吸附材料适于吸附罐用途,可抑制压力损失。

另外,本发明所要解决的另一个课题在于提供成型吸附体,其是尽管使用了活性碳纤维但形状不易崩塌的成型体,并且作为吸附罐用的吸附材料发挥优异的效果。

用于解决课题的手段

本申请的发明人进行了深入研究,结果发现,通过使用纤维直径比以往大的纤维来制作活性碳纤维材料,可得到通气性提高、能够抑制压力损失、适合于吸附罐的吸附材料。此外,本申请的发明人还发现,通过将活性碳纤维材料与粘结剂混合而形成成型体,能够形成可抑制压力损失、并且机械强度提高、形状不易崩塌的成型吸附体,基于该见解,完成了本发明。本发明可以从多方面理解,结果作为用于解决课题的手段,例如包括下述内容。

〔1〕成型吸附体,其为吸附罐用的成型吸附体,

前述成型吸附体包含含有活性碳纤维的吸附材料、和粘结剂,

关于前述含有活性碳纤维的吸附材料与前述粘结剂的含有比例,相对于含有活性碳纤维的吸附材料100重量份而言,粘结剂为0.3~20重量份,

前述活性碳纤维的纤维直径为13.0μm以上。

〔2〕如上述〔1〕所述的成型吸附体,其中,作为前述活性碳纤维的前体的纤维材料的纤度为4.0~60.0dtex。

〔3〕如上述〔1〕或〔2〕所述的成型吸附体,其中,前述活性碳纤维的比表面积为1110~2300m

〔4〕如上述〔1〕~〔3〕中任一项所述的成型吸附体,其中,前述活性碳纤维的总细孔容积为0.50~1.20cm

〔5〕如上述〔1〕~〔4〕中任一项所述的成型吸附体,其中,前述活性碳纤维的细孔径大于0.7nm且为2.0nm以下的细孔的细孔容积为0.20~1.20cm

〔6〕如上述〔1〕~〔5〕中任一项所述的成型吸附体,其中,前述活性碳纤维所具有的细孔容积的存在比率R

〔7〕吸附罐,其具备上述〔1〕~〔6〕中任一项所述的成型吸附体。

〔8〕如上述〔7〕所述的吸附罐,其中,前述吸附罐为汽车用的吸附罐。

发明的效果

根据本发明的一个方式,能够提供使用了活性碳纤维的吸附材料,该吸附材料适于吸附罐用途,可抑制压力损失。

另外,根据本发明的一个方式,能够提供成型吸附体,其是尽管使用了活性碳纤维但形状不易崩塌的成型体,并且作为吸附罐用的吸附材料发挥优异的效果。

附图说明

[图1]图1为示意性地示出多个片状成型吸附体叠合而成的层叠吸附体的一例、和从该层叠吸附体中通过的流体的流动方向的一例的图。

[图2]为示出成型为圆盘状的吸附体的一例的图。

[图3]为示出成型为圆柱状的吸附体的一例的图。

具体实施方式

以下,针对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是,在没有特别说明的情况下,关于数值范围,“AA~BB”这一记载表示“AA以上BB以下”(此处,“AA”和“BB”表示任意的数值)。另外,只要没有特别说明,则下限以及上限的单位与紧接在后者(即,此处为“BB”)之后的单位相同。

1.吸附罐用成型吸附体

本发明的成型吸附体吸附材料能够合适地用于吸附罐。吸附罐具备吸附材料,是担负使气化的蒸散燃料吸附于吸附材料,抑制其排放到大气中;或者在发动机工作时,将吸附于吸附材料的蒸散燃料脱附,供给至发动机的作用的装置。吸附罐一般用于具备使用了包含挥发性高的烃的燃料的内燃机的机械或装置,例如装有内燃机的车辆及船舶等。作为车辆,例如可举出以汽油为燃料的汽车等。作为船舶,例如可举出以汽油为燃料的船等。

作为本发明的一个实施方式的成型吸附体可以为包含含有活性碳纤维的吸附材料、和粘结剂的成型体。“含有活性碳纤维的吸附材料”可以为活性碳纤维单体。由活性碳纤维单体构成的情况即相当于“含有活性碳纤维的吸附体”的全体均由活性碳纤维构成的情况。另外,“含有活性碳纤维的吸附材料”可以包含其他的吸附材料,作为其他的吸附材料,可举出沸石、硅胶、活性氧化铝、金属有机结构体(MOF:Metal Organic Frameworks)等多孔性材料,优选可举出活性碳纤维以外的种类的活性炭类,例如,可举出粒状活性炭等。即,就构成“含有活性碳纤维的吸附材料”的材料而言,作为另一实施方式,可以为包含属于广义的活性炭类的材料等吸附材料的混合物。

作为本发明的一个实施方式的成型吸附体包含活性碳纤维作为吸附材料,因此也可以称为包含活性碳纤维及粘结剂的成型体。进一步换言之,也可以称为使用粘结剂对活性碳纤维进行成型加工而得到的吸附材料。通过不仅配合活性碳纤维而且配合粘结剂来进行成型,从而能够得到机械强度提高、形状不易崩塌的成型体。

本发明的一个实施方式中,作为构成成型吸附体的一个成分,使用粘结剂。可使用的粘结剂优选不使活性碳纤维及活性炭的细孔封闭的粘结剂。作为材料,例如,可举出聚乙烯醇系水溶液等。另外,作为粘结剂的优选例,也可举出纤维状粘结剂。作为湿热粘接型,可举出聚乙烯醇系纤维状粘结剂。另外,也可使用芯鞘纤维、并列纤维、放射状分割纤维等复合纤维。具体而言,可举出聚丙烯(芯)与聚乙烯(鞘)、聚丙烯(芯)与乙烯乙烯醇(鞘)、高熔点聚酯(芯)与低熔点聚酯(鞘)、高熔点聚酯(芯)与聚乙烯(鞘)的组合等。

另外,作为全熔型,也可使用仅由聚乙烯、聚丙烯构成的纤维。另外,也可使用经原纤化的纤维状粘结剂。只要能够通过原纤化将活性碳纤维及粒状活性炭交缠而赋型即可,没有特别限定。无论是合成品还是天然品,均可以广泛使用。作为这样的原纤化纤维状粘结剂,例如,可举出丙烯酸纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、纤维素纤维、尼龙纤维、芳族聚酰胺纤维等。

成型吸附体中,关于含有活性碳纤维的吸附材料、与粘结剂的含有比例,例如,相对于含有活性碳纤维的吸附材料100重量份而言,粘结剂可以为0.3~20重量份。作为粘结剂的下限值,可以优选为0.5重量份、0.8重量份、1.0重量份、2.0重量份、或3.0重量份。另外,作为粘结剂的上限值,可以优选为18重量份、15重量份、或10重量份。通过设为这样的含有比例,能够以同时实现成型吸附体的机械强度和吸附脱附性能的方式制备。若想进一步提高机械强度,则增加粘结剂的量,在更重视吸附脱附性能的情况下,可以将粘结剂的量设定得较低。

含有活性碳纤维的吸附体由活性碳纤维单体构成的情况、即含有活性碳纤维的吸附体均由活性碳纤维构成的情况下,也能够适用上述的含有比例。即,关于成型吸附体中的活性碳纤维与粘结剂的含有比例,例如,相对于活性碳纤维100重量份而言,粘结剂可以为0.3~20重量份。作为粘结剂的下限值,可以优选为0.5重量份、0.8重量份、1.0重量份、2.0重量份、或3.0重量份。另外,作为粘结剂的上限值,可以优选为18重量份、15重量份、或10重量份。通过与上述同样地设为这样的含有比例,能够以同时实现成型吸附体的机械强度和吸附脱附性能的方式制备。若想进一步提高机械强度,则增加粘结剂的量,在更重视吸附脱附性能的情况下,可以将粘结剂的量设定得较低。

另外,作为另一实施方式,在含有活性碳纤维的吸附体为活性碳纤维及粒状活性炭的混合物的情况下,也能够适用上述的含有比例。即,关于成型吸附体中的活性碳纤维及粒状活性炭的混合物、与粘结剂的含有比例,例如,相对于活性碳纤维及粒状活性炭的混合物100重量份而言,粘结剂可以为0.3~20重量份。作为粘结剂的下限值,可以优选为0.5重量份、0.8重量份、1.0重量份、2.0重量份、或3.0重量份。另外,作为粘结剂的上限值,可以优选为18重量份、15重量份、或10重量份。通过与上述同样地设为这样的含有比例,能够以同时实现成型吸附体的机械强度和吸附脱附性能的方式制备。若想进一步提高机械强度,则增加粘结剂的量,在更重视吸附脱附性能的情况下,可以将粘结剂的量设定得较低。

作为粘结剂,通过以上述这样的含有比例进行配合,能够避免活性碳纤维的细孔封闭而使吸附脱附性能、压力损失等特性降低,能够维持活性碳纤维的优异的特性,得到这些特性优异的成型吸附体。

作为本发明的一个实施方式的成型吸附体不排除包含活性碳纤维及粘结剂以外的其他构成成分,其他构成成分的添加应当在不阻碍压力损失的抑制的范围内容许。例如,可添加粒状活性炭等。

<活性碳纤维的纤维直径>

本发明的成型吸附体中可使用的活性碳纤维的纤维直径的下限可以优选为13.0μm以上,更优选为14.0μm以上,进一步优选为15.0、16.0、17.0、18.0、19.0、或20.0μm以上。

从抑制压力损失这样的观点考虑,构成本发明的活性碳纤维片材的纤维直径的上限可以为任意,但考虑到与吸附脱附性能的均衡性时,例如,可以为60.0μm以下、优选为55.0μm以下、更优选为50.0、45.0、40.0、或35.0μm。

构成活性碳纤维的纤维的纤维直径在上述的范围内时,能够形成可进一步抑制压力损失的活性碳纤维。

<活性碳纤维的纤维长度·平均值>

本发明的成型吸附体中可使用的活性碳纤维的纤维长度的下限可以优选为300以上,更优选为500、600、700、800、850、900以上,进一步优选为950以上。

构成本发明的活性碳纤维片材的纤维长度的上限可以优选为5000以下,更优选为4000、3000、2500、2000、1500以下,进一步优选为1200以下。

构成活性碳纤维的纤维的纤维长度在上述的范围内时,能够形成可进一步抑制压力损失的活性碳纤维。

<活性碳纤维的纤维长度·变动系数>

本发明的成型吸附体中可使用的活性碳纤维的纤维长度变动系数的下限可以优选为0.1以上,更优选为0.2、0.3、0.4、0.5以上,进一步优选为0.6以上。

构成本发明的活性碳纤维片材的纤维长度变动系数的上限可以优选为2.5以下,更优选为2.0、1.5、1.0、0.9、0.8以下,进一步优选为0.7以下。

构成活性碳纤维的纤维的纤维长度在上述的范围内时,能够形成可进一步抑制压力损失的活性碳纤维。

<活性碳纤维的前体的纤度>

为了得到上述这样的纤维直径的活性碳纤维,作为活性碳纤维的前体的纤维的纤维直径(作为纤度)优选为下述的范围。即,可以说,为了得到能够抑制压力损失的活性碳纤维,优选采用下述这样的纤维作为前体。

作为前体的纤维的纤维直径(作为纤度)的下限可以优选为4.0dtex以上,更优选为5.0dtex以上,进一步优选为8.0、10.0、12.0、或15.0dtex以上。

作为前体的纤维的纤维直径(作为纤度)的上限可以优选为60.0dtex以下,更优选为50.0dtex以下,进一步优选为40.0、或30.0dtex以下。

本发明的成型吸附体中可使用的活性碳纤维可以通过进一步满足下述规定项目中的至少1个或任意的2个以上的条件而成为更优选的实施方式。

<比表面积>

本发明的成型吸附体中可使用的活性碳纤维的比表面积的下限可以优选为1100m

就本发明的成型吸附体中可使用的活性碳纤维的比表面积而言,从吸附脱附性能的观点考虑,通常越大越优选,在吸附罐用吸附材料的情况下,比表面积的上限可以大概为2400、2300、2200、或2100m

通过将比表面积设为上述这样的范围,能够形成对蒸散燃料气体的吸附脱附性能更优异的成型吸附体。另外,在本发明的一个实施方式中,作为如上所述的吸附罐所使用的吸附材料,可以在保持较宽的比表面积的同时,实现吸附罐中的压力损失的降低。

<总细孔容积>

本发明的成型吸附体中可使用的活性碳纤维的总细孔容积的下限可以优选为0.50cm

本发明的成型吸附体中可使用的活性碳纤维的总细孔容积的上限可以优选为1.20cm

通过将总细孔容积设为上述这样的范围,能够形成对蒸散燃料气体的吸附脱附性能更优异的成型吸附体。

<平均细孔径(平均细孔直径)>

本发明中,除非另有说明,“细孔径”这一术语是指细孔的直径或宽度,而非细孔的半径。

本发明的成型吸附体中可使用的活性碳纤维的平均细孔径的下限可以优选为1.69nm以上,更优选为1.70nm以上,进一步优选为1.72、1.75、1.78、或1.80nm以上。

本发明的成型吸附体中可使用的活性碳纤维的平均细孔径的上限可以为任意,可以优选为4.00nm以下,更优选为3.50nm以下,进一步优选为3.00nm以下。

通过将平均细孔径设为上述这样的范围,能够形成对蒸散燃料气体的吸附脱附性能更优异的成型吸附体。

<超微孔容积:V

本发明中,“超微孔”这一术语是指细孔径为0.7nm以下的细孔。

本发明的成型吸附体中可使用的活性碳纤维的超微孔容积的下限可以优选为0.05cm

本发明的成型吸附体中可使用的活性碳纤维的超微孔容积的上限可以优选为0.30cm

通过将超微孔容积设为上述这样的范围,能够形成对蒸散燃料气体的吸附脱附性能更优异的成型吸附体。

<微孔容积:V

本发明中,“微孔”这一术语是指细孔径为2.0nm以下的细孔。

本发明的成型吸附体中可使用的活性碳纤维的微孔容积的下限可以优选为0.50cm

本发明的成型吸附体中可使用的活性碳纤维的微孔容积的上限可以优选为1.00cm

通过将微孔容积设为上述这样的范围,能够形成对蒸散燃料气体的吸附脱附性能更优异的成型吸附体。

<细孔径大于0.7nm且为2.0nm以下的细孔的细孔容积:V

细孔径大于0.7nm且为2.0nm以下的细孔的细孔容积V

V

本发明的成型吸附体中可使用的活性碳纤维中,细孔径大于0.7nm且为2.0nm以下的细孔的细孔容积V

本发明的成型吸附体中可使用的活性碳纤维中,细孔径大于0.7nm且为2.0nm以下的细孔的细孔容积V

通过将该细孔容积V

<超微孔的容积在微孔的容积中所占的存在比率:R

细孔径为0.7nm以下的超微孔的细孔容积在细孔径为2.0nm以下的微孔的细孔容积中所占的存在比率R

R

本发明的成型吸附体中可使用的活性碳纤维中,超微孔容积在微孔容积中所占的存在比率R

本发明的成型吸附体中可使用的活性碳纤维中,超微孔容积在微孔容积中所占的存在比率R

通过将该超微孔容积的存在比率R

<干燥密度>

本发明的成型吸附体的干燥密度的下限可以优选为0.010g/cm

本发明的成型吸附体的干燥密度的上限可以优选为0.400g/cm

通过将干燥密度设为上述这样的范围,从而能够在可收纳于吸附罐内的吸附材料的容量的范围内形成吸附罐用途所要求的单位体积的吸附脱附性能更优异的成型吸附体。另外,通过设为上述的下限以上,能够避免机械特性(例如,强度等)下降。另外,成型吸附体的干燥密度可以通过碳纤维的纤维直径、基于碳纤维解纤时的搅拌力的调整的纤维长度、对与粘结剂的混合浆料进行抽吸成型时的抽吸力的增减来调节,能够抑制成型吸附体的压力损失。

<水分含量>

本发明的成型吸附体优选具有规定的水分含量。例如,23℃、相对湿度50%的条件下的水分含量的下限可以优选为1.0%以上,更优选为2.0%以上,进一步优选为3.0%以上。

另外,23℃、相对湿度50%的条件下的水分含量的上限可以优选为30.0、或25.0%以下,更优选为20.0%以下、或15.0%以下,进一步优选为10.0或8.0%以下。

通过将上述的条件下的水分含量设为上述这样的范围,能够形成作为汽车吸附罐用的吸附材料而言更优异的成型吸附体。

<正丁烷吸附脱附性能>

本发明的成型吸附体作为吸附材料优选具有规定的正丁烷吸附脱附性能。正丁烷吸附脱附性能为蒸散气体的吸附脱附性能的指标,因此,正丁烷的吸附脱附性能优异的成型吸附体适合于汽车吸附罐用途。对于正丁烷吸附脱附性能而言,可以将下述吸附量表示为单位成型吸附体的正丁烷的有效吸附量率:使正丁烷充分吸收穿透后,在置于规定的脱附条件下时,使其从吸附材料脱离后反复进行吸附时的吸附量。

作为本发明的成型吸附体的优选方式,依照下述实施例中所示的测定方法求出的正丁烷的有效吸附脱附量率可以优选为6.00wt%以上,更优选为6.25wt%以上,进一步优选为6.50、6.75、或7.00wt%以上。

另外,作为本发明的吸附成型体的优选实施方式,依照下述实施例中所示的测定方法求出的正丁烷的有效吸附脱附率可以优选为25.0%以上,更优选为30.0%以上,进一步优选为40.0、50.0、60.0、70.0、或75.0%以上。具有这样的吸附脱附率的吸附材料适合作为吸附罐用途、特别是汽车的吸附罐用途。

<0ppm维持时间>

另外,作为本发明的吸附成型体的优选实施方式,依照下述实施例中所示的测定方法求出的0ppm维持时间可以优选为15分钟或30分钟以上,更优选为40分钟以上,进一步优选为50分钟、55分钟、60分钟、65分钟、68分钟、69分钟、或70分钟以上。

0ppm维持时间越长,意味着直至吸附材料开始释放被吸附物质的时间越长。因此,0ppm维持时间是表示吸附力的强度的一个指标。

本发明的吸附罐用成型吸附体适合作为搭载于汽车的吸附罐用途。作为这样的成型吸附体,优选压力损失被抑制。压力损失的上限可以优选为1.50kPa以下,更优选为1.20kPa以下,进一步优选为1.10、1.00、0.90、0.80、或0.70kPa以下。压力损失并不是越低越优选,从作为本来目的的吸附性等观点考虑,压力损失的下限可以优选为0.05kPa以上,更优选为0.10kPa以上,进一步优选为0.15kPa以上。

2.成型吸附体的形状

本发明的一个实施方式中,成型吸附体的形状没有特别限定,例如,能够进行模塑成型、能够供气体流通的形状是合适的。作为具体的形状,例如,可举出具有圆形或多边形等端面形状的柱状、圆锥台、多角锥台等锥台状、以及颗粒状及蜂窝状等形状等,优选可举出圆柱状及长方体状等。另外,也可以进一步将圆盘状、片状、或板状的成型吸附体制成使多个层叠而成的层叠体。图1~3中示出几个实施方式。需要说明的是,附图中,为了容易理解发明而示意性地呈现长度、厚度等尺寸,并不限于此。

图1所示的层叠吸附体1是将4张片状的成型吸附体10叠合而成的层叠体。片状的成型吸附体10是使片材的主面10a相互叠合而形成的。

层叠吸附体1以何种方式收纳于吸附罐内是任意的。作为优选的一个实施方式,可举出将片材的拉伸强度强的方向沿着气体的流动配置的方式。另外,更具体地,如果例示优选的一个实施方式,则优选的是以片状的成型吸附体的主面10a不与蒸散气体等流体F的流动方向正交的方向进行配置,更优选为如图1所示,主面a可以以与蒸散气体等流体F的流动方向大致平行的方式进行配置。通过将主面a以与蒸散气体等流体F的流动方向大致平行的方式进行配置,从而将多个片状的成型吸附体的侧端面10b以与流体F的流动方向相面对的方式配置。通过如此进行配置,可以减少压力损失。图1中,长度短的侧端面10b与流体F的流动方向相面对,但不限定于此,可以是长的侧端面10c与流体F的流动方向相面对。

另外,吸附层叠体整体可以是长方体形状,也可以是立方体形状。另外,可以与收纳吸附层叠体的吸附材料室的形状相符

图2示出本发明的另一个实施方式。图2所示的实施方式中,成型吸附体成型为圆盘状的形状。可以将该圆盘状的成型吸附体叠合而制成圆柱状。

图3示出本发明的另一实施方式。图3所示的实施方式中,成型吸附体一体地成型为圆柱状的成型体。

如此,本发明的成型吸附体能够容易地加工或成型为各种形状,为处置性优异的材料。

3.吸附罐

本发明的成型吸附体适合作为收纳在汽车吸附罐中的吸附材料。即,作为另一实施方式,本发明还可以提供汽车吸附罐。

本发明的汽车吸附罐搭载有成型吸附体作为吸附材料。对于汽车吸附罐的结构,没有特别限制,可以采用一般的结构。例如,作为汽车吸附罐,可举出具有以下这样的结构的汽车吸附罐。

吸附罐,其具备:

壳体;

吸附材料室,在壳体内收纳吸附材料;

第一开口部,用于以气体可移动的方式将吸附材料室与发动机之间连通;

第二开口部,用于以气体可移动的方式将吸附材料室与燃料箱之间连通;和

第三开口部,在由吸附材料室或外部气体载荷规定的压力时开口,用于以气体可移动的方式将吸附材料室与外部气体之间连通。

本发明的吸附罐中,作为吸附材料,可使用上述本发明的成型吸附体。如上文所述,上述本发明的成型吸附体能够减少压力损失,因此即使无间隙地填充,与填充现有的活性碳纤维片材的情况等相比,也能够抑制压力损失。

第一开口部、第二开口部及第三开口部是气体流出和流入的送出送入口。作为气体的送出送入口的各开口部的配置没有特别限制,作为外部气体的送出送入口的第三开口部优选配置在当气体在第一开口部及/或第二开口部之间移动时气体充分通过吸附材料的位置。例如,可以采用将第一开口部及第二开口部设置在壳体的第一侧面部,将第三开口部设置在位于第一侧面部的对面的第二侧面部等实施方式。

吸附材料室可以分为多个室而进行设置。例如,吸附材料室可以通过隔壁而被划分成2个或2个以上的区域。作为隔壁,可以使用具有通气性的多孔板等。另外,可以与第一壳体分开地设置外附的第二壳体,以经由气体通路将第一壳体和第二壳体连通的方式追加装配吸附材料室。在如上所述地设置多个区域或者壳体的情况下,作为优选的一个实施方式,可以以在各区域或者壳体单元中吸附容量从第一开口部或第二开口部(其中,气体从发动机或燃料箱流入第一开口部或第二开口部)朝向第三开口部侧依次变小的方式配置吸附材料或者吸附材料室。

作为具体的一例,可以示例具备主体吸附罐(第一壳体)和与主体吸附罐相比附加于外部气体的引入口侧的第二吸附罐(第二壳体)的复合吸附罐。在如上所述设置多个区域或壳体的情况下,将蒸散气体最初从发动机或燃料箱流入的区域或壳体作为收纳容积最大的主体(第一区域或第一壳体),并在该主体中收纳以往的廉价活性炭,另一方面,在收纳容积相对小的第二区域或第二壳体以后收纳本发明的低浓度的吸附脱附性能优异的成型吸附体,由此,还能够在抑制成本的同时制成高性能的吸附罐。

在存在多个吸附材料室的情况下,在从发动机或燃料箱观察时位于更后段的吸附材料室(即,配置在更靠近外部气体的送出送入口的位置的吸附材料室)中,从前层流入的蒸散燃料气体的浓度变得更稀薄。因此,就0.2%左右的低浓度下的正丁烷吸附能力高的本发明的成型吸附体而言,适合作为在从发动机或燃料箱观察时位于更后段的、第二区域或第二壳体或者比其位于更后段的吸附材料室中收纳的吸附材料。另外,在将本发明的成型吸附体用于更靠近外部气体的引入口的吸附材料室的情况下,本发明的活性碳纤维片材的、基于净化(purge)的有效吸附脱附量高,因此,即使从能够减少汽车长时间停车时蒸散燃料气体的泄漏量的方面考虑,也适合作为汽车吸附罐所使用的吸附材料。

因此,作为优选的吸附罐的一个实施方式,例如可举出以下所示的形态。

汽车用吸附罐,其具有2个或2个以上的吸附材料室,

在与气体最初从发动机或燃料箱流入的第一吸附材料室相比配置于更后段的第二吸附材料室或其以后的吸附材料室中收纳有本发明的成型吸附体。

在上述的方式中,吸附材料室可以为2个,也可以为2个以上的数量。另外,在存在3个以上吸附材料室的情况下,本发明的成型吸附体被收纳在第二吸附材料室以后的至少1个吸附材料室中即可。

4.成型吸附体的制造方法

本发明中使用的活性碳纤维能够将具有规定的纤维直径的纤维进行碳化、赋活化而制造。需要说明的是,碳化、赋活化之前的纤维称为前体纤维,由前体纤维形成的片材称为前体纤维片材。关于本发明,“纤维直径”这一用语在没有特别明示的情况下,是指纤维的直径或宽度,而非纤维的半径。另外,“纤维直径”这一用语主要用于碳化、赋活化后的活性碳纤维的纤维。

以下,作为活性碳纤维的制作方法,示例制造活性碳纤维片材的实施方式。作为活性碳纤维片材的制造方法的优选的一个实施方式,例如,可举出以下的方法。

一种方法,其包括下述步骤:

对保持有磷酸系催化剂或者有机磺酸系催化剂中的任一者或两者的前体纤维片材进行碳化及赋活化,

其中,前述前体纤维片材包含纤维素系纤维,前述纤维的纤维直径为4.0~60.0dtex。

作为前体的纤维的纤维直径(作为纤度)的下限可以优选为4.0dtex以上,更优选为5.0dtex以上,进一步优选为8.0、10.0、12.0或15.0dtex以上。

作为前体的纤维的纤维直径(作为纤度)的上限可以优选为60.0dtex以下,更优选为50.0dtex以下,进一步优选为40.0或30.0dtex以下。

作为前体的纤维的纤维直径在上述的范围时,能够形成可以进一步抑制压力损失的活性碳纤维片材。

本发明中可使用的片状活性碳纤维的制造方法例如可参照下述的信息来实施。

4-1.原料片材(前体纤维片材)的制备

<纤维的种类>

作为构成原料片材的纤维,例如,可举出纤维素系纤维、沥青系纤维、PAN系纤维、酚醛树脂系纤维等,优选可举出纤维素系纤维。

<纤维素系纤维>

纤维素系纤维是将纤维素及/或其衍生物作为主成分而构成的纤维。纤维素、纤维素衍生物可以为来自化学合成品、植物、再生纤维素、细菌所产生的纤维素等中的任意者。作为纤维素系纤维,优选例如可以使用利用由树木等得到的植物系纤维素物质形成的纤维、以及由对植物系纤维素物质(棉、纸浆等)实施化学处理而使其溶解而得的长纤维状的再生纤维素系物质构成的纤维等。另外,该纤维中可以包含木质素、半纤维素等成分。

作为纤维素系纤维(植物系纤维素物质、再生纤维素物质)的原料,例如可举出棉(短纤维棉、中纤维棉、长纤维棉、超长棉、超·超长棉等)、麻、竹、葡蟠、结香、香蕉、以及被囊类等植物性纤维素纤维;铜氨法人造丝、粘胶法人造丝、粘液丝人造丝(polynosicrayon)、以竹作为原料的纤维素等再生纤维素纤维;利用有机溶剂(N-甲基吗啉N-氧化物)纺丝的纯化纤维素纤维;以及二乙酸酯、三乙酸酯等乙酸酯纤维;等等。这些之中,从获得的容易性考虑,优选为选自铜铵人造丝、粘胶法人造丝、纯化纤维素纤维中的至少一种。

纤维素系纤维的形态没有特别限定,根据目的,可以使用制成原色纱(raw yarn)(未加工纱)、假捻纱(false twisted yarn)、染色纱(dyed yarn)、单纱(single yarn)、并捻纱(folded yarn)、包芯纱(covering yarn)等的纤维素系纤维。另外,纤维素系纤维含有2种以上的原料的情况下,可以制成混纺纱、混捻纱等。进而,作为纤维素系纤维,可以单独或组合两种以上来使用上述各种形态的原料。这些之中,从兼具复合材料的成型性和机械强度的观点考虑,优选为无捻纱。

<纤维片材>

纤维片材是指将大量纤维加工成薄且大的片状而得的材料,包含机织物、针织物及无纺布等。

针对将纤维素系纤维进行织造的方法,没有特别限制,可以使用通常的方法,另外,该面料的织物组织也没有特别限制,可以使用平纹编织、斜纹编织、缎纹编织这三种基础编织。

对于由纤维素系纤维形成的机织物而言,纤维素系纤维的经纱及纬纱彼此的间隙可以优选为0.1~0.8mm,更优选为0.2~0.6mm,进一步优选为0.25~0.5mm。进而,由纤维素系纤维形成的机织物的单位面积重量可以优选为50~500g/m

通过将纤维素系纤维及由纤维素系纤维形成的机织物设为上述范围,从而能够使对该机织物进行加热处理而得的碳纤维机织物成为强度优异的机织物。

无纺布的制造方法也没有特别限定,例如可举出:以切割成适当长度的前述纤维为原料,使用干式法或湿式法等得到纤维片材的方法;使用静电纺丝法等由溶液直接得到纤维片材的方法等。进而,在得到无纺布后,出于使纤维彼此结合的目的,可以施加利用树脂粘合、热粘合、水刺、针刺等进行的处理。

4-2.催化剂

在制法实施方式1中,使催化剂保持于以上述方式准备的原料片材中。使催化剂保持于原料片材中而进行碳化处理,进而使用水蒸气、二氧化碳、空气气体等进行赋活化,从而能够得到多孔质的活性碳纤维片材。作为催化剂,例如可以使用磷酸系催化剂、有机磺酸系催化剂等。

<磷酸系催化剂>

作为磷酸系催化剂,例如可举出磷酸、偏磷酸、焦磷酸、亚磷酸、膦酸、亚膦酸、次膦酸等磷的羟基酸;磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸三铵、二甲基膦酰基丙酰胺、聚磷酸铵、聚磷腈氯化物;以及磷酸、四(羟基甲基)鏻盐或三(1-吖丙啶基)氧化膦与脲、硫脲、三聚氰胺、鸟嘌呤、氨腈、肼、双氰胺或它们的羟甲基衍生物的缩合物等,优选可列举磷酸氢二铵。磷酸系催化剂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。在以水溶液的形式使用磷酸系催化剂的情况下,其浓度可以优选为0.05~2.0mol/L,更优选为0.1~1.0mol/L。

<有机磺酸系催化剂>

作为有机磺酸,可以使用具有1个或多个磺基的有机化合物,例如可以利用在脂肪族系、芳香族系等各种碳骨架上键合有磺基的化合物。作为有机磺酸系催化剂,从处置的观点考虑,优选低分子量的有机磺酸系催化剂。

作为有机磺酸系催化剂,例如可举出由R-SO

以水溶液的形式使用有机磺酸的情况下,其浓度可以优选为0.05~2.0mol/L,更优选为0.1~1.0mol/L。

<混合催化剂>

上述磷酸系催化剂以及有机磺酸系催化剂可以混合而用作混合催化剂。混合比可以适当地进行调节。

<催化剂的保持>

使催化剂保持于原料片材中。此处,“保持”是指保持催化剂与原料片材接触的状态,可以为附着、吸附、含浸等诸多形态。保持催化剂的方法没有特别限制,例如可举出:在包含催化剂的水溶液中浸渍的方法、将包含催化剂的水溶液撒在原料片材上的方法、与经气化的催化剂蒸气接触的方法、在包含催化剂的水溶液中混合原料片材的纤维而进行抄纸的方法等。

从充分地进行碳化的观点考虑,优选可以使用下述方法:在包含催化剂的水溶液中浸渍原料片材,使催化剂含浸至纤维内部。在包含催化剂的水溶液中浸渍时的温度没有特别限制,优选为室温。浸渍时间优选为10秒~120分钟,更优选为20秒~30分钟。通过浸渍而使构成原料片材的纤维中吸附例如1~150质量%、优选5~60质量%的催化剂。浸渍后,优选取出原料片材并进行干燥。作为干燥方法,例如可以为于室温放置并导入到干燥机中等任意方法。干燥只要在从包含催化剂的水溶液中取出后进行至多余的水分蒸发而试样重量不再变化为止即可。例如,对于室温干燥而言,只要以干燥时间为0.5天以上进行放置即可。通过干燥而使质量几乎不再变化后,进行对保持有催化剂的原料片材进行碳化的工序。

4-3.碳化处理

在准备保持有催化剂的原料片材后,对其进行碳化处理。用于得到活性碳纤维片材的碳化处理可以依照通常的活性炭的碳化方法进行,作为优选的实施方式,可以以下述方式进行。

碳化处理通常在非活性气体气氛中进行。本发明中,非活性气体气氛是指碳不易进行燃烧反应而进行碳化的无氧或低氧气氛,优选例如可以为氩、氮等气体气氛。

保持有催化剂的原料片材可以在上述规定的气体气氛中进行加热处理而使其碳化。

加热温度的下限可以优选为300℃以上,更优选为350℃以上,进一步优选为400℃以上或750℃以上。

加热温度的上限可以优选为1400℃以下,更优选为1300℃以下,进一步优选为1200℃以下或1000℃以下。

通过设定为这样的加热温度,从而能够得到维持了纤维形态的碳纤维片材。若加热温度为上述下限以下,则碳纤维的碳含量为80%以下,碳化容易变得不充分。

加热处理时间的下限还包括升温的时间,可以优选为10分钟以上,更优选为11分钟以上,进一步优选为12分钟、15分钟、20分钟、25分钟以上,更优选为30分钟以上。

加热处理时间的上限可以为任意,可以优选为180分钟以下,更优选为160分钟,进一步优选为140分钟以下。

通过使催化剂充分地含浸在原料片材中,并设定为上述优选的加热温度,调节加热处理时间,从而能够调节细孔形成的进行程度,能够调节比表面积、各种细孔的容积、平均细孔直径等作为多孔体的物性。

若加热处理时间少于上述下限,则碳化容易变得不充分。

另外,作为加热处理,在如上所述的加热处理(有时称作一次加热处理)后,进而还可以在规定的气体气氛中进一步进行再加热处理。即,碳化处理可以使温度等条件不同的加热处理分为多个阶段进行。通过在规定的条件下进行一次加热处理和再加热处理,从而有时能够调节物性,更良好地进行碳化、之后的赋活化,得到吸附脱附性优异的活性碳纤维片材。

4-4.赋活化处理

作为本发明中的赋活化处理,例如可以在上述加热处理后连续地供给水蒸气、二氧化碳、碱性化学药品并在适当的赋活温度下保持规定时间,能够得到活性碳纤维片材。

赋活温度的下限可以优选为300℃以上,更优选为350℃以上,进一步优选为400、500、600、700或750℃以上。

另一方面,赋活温度的上限可以优选为1400℃以下,更优选为1300℃以下,进一步优选为1200或1000℃以下。

需要说明的是,在加热处理后连续地进行赋活处理的情况下,优选调节为与加热处理温度同等的程度。

赋活时间的下限可以优选为1分钟以上,更优选为5分钟以上。

赋活时间的上限可以为任意,可以优选为180分钟以下,更优选为160分钟以下,进一步优选为140分钟以下、100分钟以下、50分钟以下、30分钟以下。

4-5.成型体的制作

对于包含含有活性碳纤维的吸附材料、和粘结剂的成型体的加工方法,没有特别限制,例如,可以通过准备两者的混合物并对其进行成型加工而得到。作为一个实施方式,例如,可以以下述方式制作成型体。

<包含活性碳纤维和粘结剂的浆料的制备>

将预先准备的活性碳纤维片材和粘结剂混合于水中,利用混合器进行解纤和分散,将两者混合,从而能够得到包含两者的浆料。要投入混合器中的活性碳纤维片材可以在根据混合器的规模等制成适当大小的小片后投入。

<成型体的形成>

将以上述方式得到的、包含活性碳纤维和粘结剂的浆料流入所期望形状的模具中,一边按压一边脱除水分,然后使其干燥,从而能够得到成型的吸附体。

实施例

以下举出实施例,更具体地对本发明进行说明,但本发明的技术范围并不限定于下述的实施例。

对于与活性碳纤维的物性及性能相关的各种项目,通过下述所示的方法进行了测定和评价。需要说明的是,对本发明进行规定的各种数值可以通过以下的测定方法以及评价方法求出。

<纤维直径>

纤维直径使用扫描电子显微镜JSM-IT300 InTouchScope(日本电子株式会社制),从500倍的图像中随机地抽取10根纤维进行测定,然后由平均值求出。

<纤维长度·平均值>

纤维长度使用DIGITAL MICROSCOPE KH-8700(Hirox Co.,Ltd.制),从50倍的图像中随机地抽取20根纤维进行测定,然后求出平均值。

<纤维长度·标准偏差>

纤维长度使用DIGITAL MICROSCOPE KH-8700(Hirox Co.,Ltd.制),从50倍的图像中随机地抽取20根纤维进行测定,然后求出标准偏差。

<纤维长度·变动系数>

根据标准偏差/平均值算出。

<比表面积>

采集约30mg测定用样品(活性碳纤维片材等),于200℃进行20小时的真空干燥,进行称量,使用高精度气体/蒸气吸附量测定装置BELSORP-maxII(MicrotracBEL Corp.)进行测定。在相对压力为10

<总细孔容积>

根据由上述比表面积项中得到的等温吸附线的、在相对压力0.960下的结果,算出利用单点法的总细孔容积(单位:cm

<平均细孔径(平均细孔直径)>

通过下式3算出。

平均细孔直径(单位:nm)=4×总细孔容积×10

<超微孔容积>

使用高精度气体/蒸气吸附量测定装置BELSORP-maxII(MicrotracBEL Corp.)附带的分析软件BELMaster,利用将分析设定设为“平滑处理(Smoothing)(使用细孔分布的每个分析点之前和之后的1点而得的移动平均处理)”、“分布函数:无假设(No-assumption)”、“细孔径的定义:固体和液体定义的孔径(Solid and Fluid Def.Pore Size)”、“内核(Kernel):狭缝-碳-吸收(Slit-C-Adsorption)”的GCMC法,对在上述比表面积项中得到的等温吸附线进行分析,由所得的吸附时的细孔分布曲线的结果读取0.7nm的累积细孔容积,作为超微孔容积(单位:cm

<微孔容积>

使用高精度气体/蒸气吸附量测定装置BELSORP-maxII(MicrotracBEL Corp.)附带的分析软件BELMaster,利用将分析设定设为“平滑处理(Smoothing)(使用细孔分布的每个分析点之前和之后的1点而得的移动平均处理)”、“分布函数:无假设(No-assumption)”、“细孔径的定义:固体和液体定义的孔径(Solid and Fluid Def.Pore Size)”、“内核(Kernel):狭缝-碳-吸收(Slit-C-Adsorption)”的GCMC法,对在上述比表面积项中得到的等温吸附线进行分析,由所得的吸附时的细孔分布曲线的结果读取2.0nm的累积细孔容积,作为微孔容积(单位:cm

<成型吸附体的尺寸测定>

将成型吸附体在湿度23±2℃、相对湿度50±5%的环境下静置12小时以上后,使用游标卡尺、规尺进行尺寸测定来测定成型吸附体的尺寸。另外,使用电子天平,测定成型吸附体的重量。

<成型吸附体的密度>

通过下式4算出。

<式4>

密度(单位:g/cm

成型吸附体的体积根据成型吸附体的尺寸测定结果算出、或者根据成型吸附体的模具的尺寸求出。

<水分含量>

将测定用样品在温度23±2℃、相对湿度50±5%的环境下静置12小时以上后,采集0.5~1.0g试样,利用干燥机使其于115±5℃干燥3小时以上,根据此时的重量变化求出水分(单位:%)。

<正丁烷吸附脱附性能>

参考美国试验材料协会标准Standard Test Method for Determination ofButane Working Capacity of Activated Carbon(ASTM D5228-16),单独设定正丁烷气体的浓度、流量、脱附空气的流量,进行试验。

利用干燥机将成型吸附体于115±5℃干燥3小时以上,冷却后测定干燥重量。测定空的吸附容器(截面形状与成型吸附体相同且能够使气体流通的不锈钢制框容器)的质量后,将成型吸附体填充于吸附容器。

接下来,将试验管置于流通设备中,在25℃的试验温度下,将以空气稀释至0.2%浓度的正丁烷气体以1.0L/分钟流入试验管,以吸附正丁烷。从流通设备中取出试验管,测定质量。重复该0.2%浓度的正丁烷气的流通,直至达到恒定质量,即直至吸附量饱和。

将试验管重新设置在流通设备中,在25℃的试验温度下,使空气以20.0L/分钟在试验管中流动12分钟,以使正丁烷脱附。从流通设备中取出试验管,测定质量。

<0ppm维持时间的测定>

使用便携式气体检测器Cosmotector(型号:XP-3160,制造商:New CosmosElectric Co.,Ltd.),每隔6秒测定该正丁烷流通时的吸附和脱附的浓度变化。

反复进行第一次的吸附和脱附后,对于第二次吸附的浓度变化,将低于定量下限(25ppm)的情况设为0ppm,将从最初起持续维持0ppm的时间作为0ppm维持时间(分钟)。

将该吸附和脱附的操作重复共计2次,使用下式5、6、及7,算出第一次吸附量、有效吸附脱附量、有效吸附脱附量率、有效吸附脱附率。

<式5>

第一次吸附量=第一次正丁烷吸附量

需要说明的是,各数值的单位如下。

第一次正丁烷吸附量(单位:g)

<式6>

有效吸附脱附量=(第二次正丁烷吸附量+第二次正丁烷脱附量)÷2

需要说明的是,各数值的单位如下。

有效吸附脱附量(单位:g)

第二次正丁烷吸附量(单位:g)

第二次正丁烷脱附量(单位:g)

<式7>

有效吸附脱附量率=有效吸附脱附量÷成型吸附体干燥重量×100需要说明的是,各数值的单位如下。

有效吸附脱附量率(单位:wt%)

有效吸附脱附量(单位:g)

成型吸附体干燥重量(单位:g)

<式8>

有效吸附脱附率=有效吸附脱附量÷第一次吸附量×100

需要说明的是,各数值的单位如下。

有效吸附脱附率(单位:%)

有效吸附脱附量(单位:g)

第一次吸附量(单位:g)

<实施例1>

(1.1)活性碳纤维

通过梳理机,在每平方米重量400g/m

(1.2)成型吸附体

将5重量份作为粘结剂的Japan Exlan Co.,Ltd.制丙烯酸纤维50TWF与水0.5L一起加入混合器中,进行解纤和分散30秒,接着加入上述(1.1)中得到的活性碳纤维100重量份和水0.5L,进一步进行10秒解纤和分散,得到分散有已解纤的活性碳纤维的浆料(第1浆料)。将可在距底部18mm的位置分割的内径63mm高度400mm的金属圆筒放置于具备抽吸脱水用的多孔板的漏斗上,将第1浆料注入金属圆筒后,从底部进行抽吸脱水而成型。从金属圆筒分割出内包有湿润状态的成型体的底部18mm,用冲孔板夹持金属圆筒的上下截面,放置1kg的砝码,在将成型体压至高度18mm的状态下于120℃干燥4小时后,取下金属圆筒,得到成型为外径62mm、高度18mm的圆盘型的吸附体。与活性碳纤维相比,得到的成型吸附体不易发生形状崩塌。

<实施例2>

(1.1)活性碳纤维

在由人造丝纤维(17dtex,纤维长度76mm)形成的每平方米重量为400g/m

(1.2)成型吸附体

除了使用上述(1.1)中得到的活性碳纤维以外,与实施例1的情况同样地操作,得到成型吸附体。

<实施例3>

(1.1)活性碳纤维

在由人造丝纤维(7.8dtex,纤维长度76mm)形成的每平方米重量为400g/m

(1.2)成型吸附体

除了使用上述(1.1)中得到的活性碳纤维片材以外,与实施例1的情况同样地操作,得到成型吸附体。

<实施例4>

(1.1)活性碳纤维

除了使用由人造丝纤维(5.6dtex,纤维长度76mm)形成的每平方米重量为400g/m

(1.2)成型吸附体

除了使用上述(1.1)中得到的活性碳纤维片材以外,与实施例1的情况同样地操作,得到成型吸附体。

<实施例5>

(1.1)活性碳纤维

与上述实施例1同样地操作,得到活性碳纤维。

(1.2)成型吸附体

将实施例1中使用的粘结剂5重量份与水0.5L一起加入混合器中,进行30秒解纤和分散,加入上述(1.1)的活性碳纤维60重量份和水0.5L,进一步进行10秒解纤和分散,得到第1浆料。

接下来,向第1浆料中加入粒状活性炭(比表面积为1660m

<实施例6>

(1.1)活性碳纤维

与上述实施例2同样地操作,得到活性碳纤维。

(1.2)成型吸附体

除了使用上述(1.1)中得到的活性碳纤维以外,与实施例5的情况同样地操作,得到成型吸附体。

<实施例7>

(1.1)活性碳纤维

与上述实施例3同样地操作,得到活性碳纤维片材。

(1.2)成型吸附体

除了使用上述(1.1)中得到的活性碳纤维片材以外,与实施例5的情况同样地操作,得到成型吸附体。

<实施例8>

(1.1)活性碳纤维

与上述实施例4同样地操作,得到活性碳纤维片材。

(1.2)成型吸附体

除了使用上述(1.1)中得到的活性碳纤维片材以外,与实施例5的情况同样地操作,得到成型吸附体。

<比较例1>

(1.1)活性碳纤维

在由人造丝纤维(3.3dtex,纤维长度76mm)形成的每平方米重量为300g/m

(1.2)成型吸附体

除了使用上述比较例1的(1.1)中得到的活性碳纤维片材以外,与实施例1的情况同样地操作,得到成型吸附体。

<比较例2>

将上述实施例1中使用的粘结剂5重量份与水0.5L一起加入混合器中,进行30秒解纤和分散,接着加入实施例5中使用的粒状活性炭100重量份和水0.5L,用刮刀进行搅拌,得到粒状活性炭吸附用浆料。利用与实施例1同样的方法对该吸附用浆料进行抽吸脱水、干燥,得到外径62mm、高度18mm的圆盘型的成型吸附体。

<压力损失的测定>

准备实施例1~8及比较例1、2的成型吸附体。

作为收纳成型吸附体的容器,准备了一个面及其相对面以能够通风的方式开口的作为圆柱状容器的框体(框容器)。框容器准备了一面的直径为6.2cm的容器。

将准备的成型吸附体以不产生间隙的方式填充于框容器的内侧,作为用于测定压力损失的试验样品。

压力损失以下述方式进行测定。使60L/分钟的空气在如上所述地准备的试验样品中流通,使用testo 510差压计(Testo Ltd.)测定试验样品出入口的差压,将其结果作为压力损失(kPa)。

将针对成型吸附体的各种测定结果示于表1-1~表1-7。

[表1-1]

表1-1

1)细孔径为0.7nm以下 2)细孔径为2.0nm以下,

3)干燥基础 4)第二次吸附量、第二次脱附量的平均

5)(有效吸附脱附量/成型吸附体重量)×100(%)

6)(有效吸附脱附量/第一次吸附量)×100(%)

7)第二次吸附时的0ppm维持时间

[表1-2]

表1-2

1)细孔径为0.7nm以下 2)细孔径为2.0nm以下,

3)干燥基础 4)第二次吸附量、第二次脱附量的平均

5)(有效吸附脱附量/成型吸附体重量)×100(%)

6)(有效吸附脱附量/第一次吸附量)×100(%)

7)第二次吸附时的0ppm维持时间

[表1-3]

表1-3

1)细孔径为0.7nm以下 2)细孔径为2.0nm以下,

3)干燥基础 4)第二次吸附量、第二次脱附量的平均

5)(有效吸附脱附量/成型吸附体重量)×100(%)

6)(有效吸附脱附量/第一次吸附量)×100(%)

7)第二次吸附时的0ppm维持时间

[表1-4]

表1-4

1)细孔径为0.7nm以下 2)细孔径为2.0nm以下,

3)干燥基础 4)第二次吸附量、第二次脱附量的平均

5)(有效吸附脱附量/成型吸附体重量)×100(%)

6)(有效吸附脱附量/第一次吸附量)×100(%)

7)第二次吸附时的0ppm维持时间

[表1-5]

表1-5

1)细孔径为0.7nm以下2)细孔径为2.0nm以下,

3)干燥基础4)第二次吸附量、第二次脱附量的平均5)(有效吸附脱附量/成型吸附体重量)x100(%)

6)(有效吸附脱附量/第一次吸附量)x100(%)

7)第二次吸附时的0ppm维持时间

[表1-6]

表1-6

1)细孔径为0.7nm以下 2)细孔径为2.0nm以下,

3)干燥基础 4)第二次吸附量、第二次脱附量的平均

5)(有效吸附脱附量/成型吸附体重量)×100(%)

6)(有效吸附脱附量/第一次吸附量)×100(%)

7)第二次吸附时的0ppm维持时间

[表1-7]

表1-7

1)细孔径为0.7nm以下 2)细孔径为2.0nm以下,

3)干燥基础 4)第二次吸附量、第二次脱附量的平均

5)(有效吸附脱附量/成型吸附体重量)×100(%)

6)(有效吸附脱附量/第一次吸附量)×100(%)

7)第二次吸附时的0ppm维持时间

附图标记说明

1层叠吸附体、10片状的成型吸附体、10a片状成型吸附体的主面、10b片状成型吸附体的侧端面、10c片状成型吸附体的侧端面、F气体的流动方向、2圆盘状的成型吸附体、3圆柱状的成型吸附体

技术分类

06120116309165