JP7546509B2 - Granulated charcoal and its manufacturing method, air purifier filter, and air purifier - Google Patents
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Description
本発明は、造粒炭及びその製造方法、空気清浄機用フィルター、並びに空気清浄機に関する。 The present invention relates to granulated charcoal and its manufacturing method, an air purifier filter, and an air purifier.
近年、環境社会において、臭気公害対策への関心が高まっている。臭気公害としては、例えば、排ガスによる公害が問題となっている。臭気物質としては、酸性ガス、アルデヒドガス、塩基性ガス、及び硫黄系の中性ガスなどが挙げられる。これらのガスを除去する排ガス処理分野では、空気浄化としての機能性、及び抗菌・抗ウイルスに対する機能性が求められている。各種臭気物質を吸着除去するために、それぞれの臭気物質に対応する薬品(化学物質)を添着した活性炭などの吸着材が用いられている。 In recent years, environmental society has become increasingly concerned with odor pollution countermeasures. For example, pollution caused by exhaust gases has become a problem with odor pollution. Examples of odorous substances include acid gases, aldehyde gases, basic gases, and sulfur-based neutral gases. In the field of exhaust gas treatment, which removes these gases, there is a demand for air purification functionality as well as antibacterial and antiviral functionality. In order to adsorb and remove various odorous substances, adsorbents such as activated carbon impregnated with chemicals (chemical substances) corresponding to each odorous substance are used.
活性炭にこれらの機能性を付加する方法としては、飽和環状第二アミン(ピペリジン、及びモルホリンなど)を多孔質担体の活性炭に担持(添着)した吸着材(特許文献1)、及びヒドロキシアミン化合物とヒドロキシアミン化合物以外のアミン化合物とを多孔質担体の活性炭に添着した吸着材が知られている(特許文献2)。しかし、その添着手法では、薬剤が水又は有機溶媒に可溶なものに限定され、汎用性に乏しい。 Methods of adding these functionalities to activated carbon include an adsorbent in which a saturated cyclic secondary amine (piperidine, morpholine, etc.) is supported (impregnated) on a porous carrier of activated carbon (Patent Document 1), and an adsorbent in which a hydroxyamine compound and an amine compound other than a hydroxyamine compound are impregnated on a porous carrier of activated carbon (Patent Document 2). However, this impregnation method is limited to drugs that are soluble in water or organic solvents, and is therefore not very versatile.
そこで、上記添着技術以外にも、結合剤を使用して粉末吸着材と薬剤とを混練する後造粒技術が知られている。この後造粒技術では、添着技術より多量の薬剤を導入できるため、得られる造粒炭は、添着技術で得られる添着炭の問題を生ずることなく、各種有毒ガスだけでなく混合ガスも除去できるなど、より高い除去性能を有することが知られている(特許文献3)。なお、造粒炭は、結合剤を用いて、活性炭と各種薬剤などを混練し、造粒し、硬化させて得られる。 Therefore, in addition to the above-mentioned impregnation techniques, a post-granulation technique is known in which a powdered adsorbent and a chemical are mixed using a binder. This post-granulation technique allows a larger amount of chemical to be introduced than the impregnation technique, and the resulting granulated carbon is known to have higher removal performance, such as being able to remove not only various toxic gases but also mixed gases, without the problems of the impregnated carbon obtained by the impregnation technique (Patent Document 3). Granulated carbon is obtained by mixing activated carbon and various chemicals, etc., using a binder, granulating, and hardening.
しかしながら、特許文献3の後造粒技術で得られる造粒炭は、吸着材としての硬度及び耐摩耗性に課題を有する。
However, the granulated coal obtained by the post-granulation technology of
また、例えば、吸着材を空気清浄機用フィルターなどに使用する際には、その充填密度を高くすることが求められる。すなわち、造粒炭の充填密度が低い場合では、質量基準に吸着材を充填した際に層高が高くなるため圧力損失が高くなり、通気性に影響を与えるとの問題を有する。そこで体積基準に吸着材を充填することが考えられるが、このように充填した際には、充填される吸着材が少なくなるため、容量当たりの吸着性能が発揮されないとの問題を有する。 For example, when the adsorbent is used in an air purifier filter, it is required to have a high packing density. In other words, if the packing density of granulated charcoal is low, the layer height will be high when the adsorbent is packed by mass, which will increase the pressure loss and affect the breathability. It is therefore possible to pack the adsorbent by volume, but when packed in this way, there is a problem that the amount of packed adsorbent is reduced and the adsorption performance per volume is not achieved.
従って、本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、臭気性ガスに対して十分な吸着性能を有し、硬度及び耐摩耗性に優れ、空気清浄機用フィルターなどに対して高い充填密度で充填することが可能な造粒炭及びその製造方法、空気清浄機用フィルター、並びに空気清浄機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of these problems, and aims to provide granulated charcoal that has sufficient adsorption performance for odorous gases, is excellent in hardness and abrasion resistance, and can be packed at a high packing density into air purifier filters and the like, a manufacturing method thereof, an air purifier filter, and an air purifier.
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、上面、側面、及び下面を有する円柱形状であり、上面と側面との縁部、及び/又は下面と側面との縁部が、曲面である造粒炭を用いることで、臭気性ガスに対して十分な吸着性能を有し、硬度及び耐摩耗性に優れ、空気清浄機用フィルターなどに対して高い充填密度で充填することが可能となることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of extensive research into achieving the above object, the inventors discovered that by using granulated charcoal that is cylindrical with an upper surface, a side surface, and a lower surface, and in which the edges between the upper surface and the side surface and/or the edges between the lower surface and the side surface are curved, the granulated charcoal has sufficient adsorption performance for odorous gases, is excellent in hardness and abrasion resistance, and can be packed at a high packing density in filters for air purifiers, etc., and thus completed the present invention.
即ち、本発明は、以下の実施形態を含む。 That is, the present invention includes the following embodiments:
[1]上面、側面、及び下面を有する円柱形状であり、前記上面と前記側面との縁部、及び/又は前記下面と前記側面との縁部が、曲面である、造粒炭。
[2]前記上面の半径方向における、前記縁部の曲面の長さをR1とし、前記下面の半径方向における、前記縁部の曲面の長さをR2とし、前記上面の半径方向に平行な前記円柱における円形断面のうち最も大きな面積を有する円形断面の半径をrとしたときに、R1/rとR2/rとの平均値が、0.20以上である、[1]に記載の造粒炭。
[3]前記円柱における中心軸の長さをLとし、前記上面の半径方向に平行な前記円柱における円形断面のうち最も大きな面積を有する円形断面の直径をDとしたときに、L/Dが3.0以下である、[1]又は[2]に記載の造粒炭。
[4]下記式(1)で示される性能Xが125以上である、[1]~[3]のいずれかに記載の造粒炭。
性能X=(E/(30/ρ))×100・・・(1)
(式(1)中、EはJEMA1467脱臭性能試験法にて得られた初期の除去率(%)を示し、ρは前記造粒炭の充填密度(g/cm3)を示す)。
[5]JIS K1474に準拠して得られた硬度が95%以上である、[1]~[4]のいずれかに記載の造粒炭。
[6]前記造粒炭が、活性炭粉末と、機能性粉末と、有機バインダー樹脂を含む水系エマルジョンとを混練し、造粒し、整粒し、硬化してなる、[1]~[5]のいずれかに記載の造粒炭。
[7]前記活性炭粉末の比表面積が1400m2/g未満である、[6]に記載の造粒炭。
[8]前記造粒炭が、活性炭粉末と、機能性粉末と、有機バインダー樹脂を含む水系エマルジョンと、金属酸化物とを混練し、造粒し、整粒し、硬化してなり、前記活性炭粉末の比表面積が1400m2/g以上である、[1]~[5]のいずれかに記載の造粒炭。
[9]前記金属酸化物の比重が2.5以上である、[8]に記載の造粒炭。
[10]前記金属酸化物が、酸化鉄、酸化銅、酸化亜鉛、及び酸化アルミニウムからなる群より選択される少なくとも1種である、[8]又は[9]に記載の造粒炭。
[11]前記機能性粉末がスルファニル酸を含む、[6]~[10]のいずれかに記載の造粒炭。
[12]前記機能性粉末の平均粒子径(D50)が30μm以下である、[6]~[11]のいずれかに記載の造粒炭。
[13]前記有機バインダー樹脂の平均粒子径(D50)が1μm以下である、[6]~[12]のいずれかに記載の造粒炭。
[14][1]~[13]のいずれかに記載の造粒炭を含む、空気清浄機用フィルター。
[15][1]~[13]のいずれかに記載の造粒炭を含む、空気清浄機。
[16]活性炭粉末と、機能性粉末と、有機バインダー樹脂を含む水系エマルジョンと、必要に応じて金属酸化物とを混練する工程と、前記混練する工程で得られた混練物を造粒する工程と、前記造粒する工程で得られた造粒物を整粒する工程と、前記整粒する工程で得られた整粒物を硬化する工程と、を含み、前記整粒する工程が、前記造粒物を、球形整粒機を用いて整粒する工程である、[1]~[13]のいずれかに記載の造粒炭の製造方法。
[1] Granulated coal having a cylindrical shape having an upper surface, a side surface, and a lower surface, wherein the edge between the upper surface and the side surface, and/or the edge between the lower surface and the side surface are curved.
[2] Granulated coal as described in [1], wherein the length of the curved surface of the edge portion in the radial direction of the upper surface is R1 , the length of the curved surface of the edge portion in the radial direction of the lower surface is R2 , and r is the radius of the circular cross-section having the largest area among the circular cross-sections of the cylinder parallel to the radial direction of the upper surface, the average value of R1 /r and R2 /r is 0.20 or more.
[3] The granulated coal according to [1] or [2], in which L/D is 3.0 or less, where L is the length of the central axis of the cylinder and D is the diameter of the circular cross section having the largest area among the circular cross sections of the cylinder parallel to the radial direction of the upper surface.
[4] The granulated coal according to any one of [1] to [3], wherein the performance X represented by the following formula (1) is 125 or more.
Performance X=(E/(30/ρ))×100...(1)
(In formula (1), E represents the initial removal rate (%) obtained by the JEMA 1467 deodorizing performance test method, and ρ represents the packing density (g/cm 3 ) of the granulated carbon).
[5] The granulated coal according to any one of [1] to [4], having a hardness of 95% or more obtained in accordance with JIS K1474.
[6] The granulated carbon according to any one of [1] to [5], wherein the granulated carbon is obtained by kneading activated carbon powder, functional powder, and an aqueous emulsion containing an organic binder resin, granulating the mixture, sizing the mixture, and hardening the mixture.
[7] The granulated carbon according to [6], wherein the specific surface area of the activated carbon powder is less than 1400 m 2 /g.
[8] The granulated carbon according to any one of [1] to [5], wherein the granulated carbon is obtained by kneading activated carbon powder, a functional powder, an aqueous emulsion containing an organic binder resin, and a metal oxide, granulating, sizing, and hardening the mixture, and the specific surface area of the activated carbon powder is 1,400 m2 /g or more.
[9] The granulated carbon according to [8], wherein the specific gravity of the metal oxide is 2.5 or more.
[10] The granulated carbon according to [8] or [9], wherein the metal oxide is at least one selected from the group consisting of iron oxide, copper oxide, zinc oxide, and aluminum oxide.
[11] The granulated carbon according to any one of [6] to [10], wherein the functional powder contains sulfanilic acid.
[12] The granulated carbon according to any one of [6] to [11], wherein the average particle diameter (D50) of the functional powder is 30 μm or less.
[13] The granulated carbon according to any one of [6] to [12], wherein the average particle diameter (D50) of the organic binder resin is 1 μm or less.
[14] A filter for an air purifier, comprising the granulated charcoal according to any one of [1] to [13].
[15] An air purifier comprising the granulated charcoal according to any one of [1] to [13].
[16] A method for producing granulated charcoal according to any one of [1] to [13], comprising the steps of kneading activated carbon powder, a functional powder, an aqueous emulsion containing an organic binder resin, and, if necessary, a metal oxide, granulating the mixture obtained in the kneading step, sizing the granulated product obtained in the granulating step, and hardening the sizing product obtained in the sizing step, wherein the sizing step is a step of sizing the granulated product using a spherical sizing machine.
本発明によれば、臭気性ガスに対して十分な吸着性能を有し、硬度及び耐摩耗性に優れ、空気清浄機用フィルターなどに対して高い充填密度で充填することが可能な造粒炭及びその製造方法、空気清浄機用フィルター、並びに空気清浄機を提供することができる。 The present invention provides granulated charcoal that has sufficient adsorption performance for odorous gases, is excellent in hardness and abrasion resistance, and can be packed at a high packing density into air purifier filters, etc., as well as a manufacturing method thereof, an air purifier filter, and an air purifier.
以下、本発明を実施するための形態(以下、単に「本実施形態」という。)について、詳細に説明する。なお、以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明は本実施形態のみに限定されない。 The following describes in detail the embodiment of the present invention (hereinafter, simply referred to as the "present embodiment"). Note that the following present embodiment is an example for explaining the present invention, and the present invention is not limited to only this embodiment.
[造粒炭]
本実施形態の造粒炭は、上面、側面、及び下面を有する円柱形状であり、上面と側面との縁部、及び/又は下面と側面との縁部が、曲面である。円柱形状において縁部が曲面であると、空気清浄機用フィルターなどに造粒炭を使用する際に、造粒炭から発生する塵埃及び造粒炭同士の衝突などに起因する造粒炭の破損によって引き起こされるトラブルを防止することができる。また、容器及びフィルターなどに造粒炭を高密度で充填することができる。そのため、質量基準にて吸着材を充填する際には、層高とならず、圧力損失を低く抑えることができるため、良好な通気性を与えることができる。また、体積基準にて吸着材を充填する際には、吸着材を多く充填することができるため、容量当たりで高い吸着性能は発揮することが可能となる。
[Granulated coal]
The granulated charcoal of this embodiment has a cylindrical shape having an upper surface, a side surface, and a lower surface, and the edge between the upper surface and the side surface and/or the edge between the lower surface and the side surface are curved. When the edge is curved in the cylindrical shape, troubles caused by damage to the granulated charcoal due to dust generated from the granulated charcoal and collisions between the granulated charcoal and the like can be prevented when the granulated charcoal is used in an air purifier filter or the like. In addition, the granulated charcoal can be packed in a container and a filter at a high density. Therefore, when the adsorbent is packed on a mass basis, the layer height is not reached and pressure loss can be kept low, so that good breathability can be provided. In addition, when the adsorbent is packed on a volume basis, a large amount of the adsorbent can be packed, so that high adsorption performance can be exhibited per volume.
次に、本実施形態の造粒炭の形状について、図1乃至3を用いて概説する。
造粒炭は、図1及び2に示すように、上面1と、側面2と、下面3とを有する円柱形状であり、上面1と側面2との縁部4、及び/又は下面3と側面2との縁部4が、曲面である。本実施形態では、図3に示すように、上面1及び下面2がそれぞれ点であり、すなわち、円柱形状と、円柱形状の上部及び下部が半球である形状とを有する造粒炭も包含する。上部、及び下部のいずれかが半球である形状を有する造粒炭であってもよい。
Next, the shape of the granulated coal of this embodiment will be generally described with reference to FIGS.
As shown in Figures 1 and 2, the granulated coal has a cylindrical shape having an
本実施形態において、円柱形状とは、幾何学的に厳密な円柱である必要はなく、円柱における中心軸に対して垂直な平面での断面形状(以下、単に「断面形状」という。)が、卵形、直円形、及び楕円形である柱体形状を包含し、円柱が多少湾曲したり、円柱の表面が多少凹凸を有していたりするものも包含する。なお、本実施形態において、直円形又は楕円形としては、例えば、その形状の長軸と短軸との比(長軸/短軸)が3以下のものを意味する。断面形状としては、容器及びフィルターなどに造粒炭をより高密度で充填することが可能となることから、円形、及び楕円形が好ましい。 In this embodiment, the cylindrical shape does not necessarily have to be a strict cylinder in terms of geometry, and includes cylindrical shapes whose cross-sectional shape in a plane perpendicular to the central axis of the cylinder (hereinafter simply referred to as "cross-sectional shape") is oval, right circular, or elliptical, and also includes cylinders that are slightly curved or have a slightly uneven surface. In this embodiment, a right circular or elliptical shape means, for example, a shape whose ratio of the major axis to the minor axis (major axis/minor axis) is 3 or less. As the cross-sectional shape, a circle or an ellipse is preferable because it makes it possible to pack granulated coal at a higher density in containers and filters.
上面1及び下面3の断面形状は、例えば、円形、卵形、直円形、及び楕円形が挙げられる。これらの中でも、容器及びフィルターなどに造粒炭をより高密度で充填することが可能となることから、円形、及び楕円形が好ましい。
The cross-sectional shapes of the
造粒炭は、例えば、図1及び2に示すように、上面1と側面2との縁部4、及び下面3と側面2との縁部4のいずれか、又は両方が、曲面である。これらの中でも、容器及びフィルターなどに造粒炭をより高密度で充填することが可能となることから、上面1と側面2との縁部4、及び下面3と側面2との縁部4の両方が、曲面であることが好ましい。
なお、本実施形態において、上面1と側面2との縁部4とは、上面1の周と側面2の上周との接続部分を意味し、その接続部分の形状が、凸面の曲面である。曲面の曲率は、全て同じであっても異なっていてもよい。同様に、下面3と側面2との縁部4とは、下面3の周と側面2の下周との接続部分を意味し、その接続部分の形状が、凸面の曲面である。曲面の曲率は、全て同じであっても異なっていてもよい。
1 and 2, the granulated charcoal has
In this embodiment, the
造粒炭は、図1及び2に示すように、上面1の半径方向における、縁部4の曲面の長さをR1とし、下面2の半径方向における、縁部4の曲面の長さをR2とし、上面1の半径方向に平行な円柱における円形断面のうち最も大きな面積を有する円形断面の半径をrとしたときに、R1/rとR2/rとの平均値が、0.20以上であることが好ましく、0.25以上であることがより好ましく、0.30以上であることが更に好ましい。R1/rとR2/rとの平均値の上限は、特に限定されないが、造粒炭の形状を考慮すると、1以下である。
R1/rとR2/rについては、いずれかの数値範囲が上記の数値範囲にあることがより好ましく、両方の数値範囲が上記の数値範囲にあることが更に好ましい。
1 and 2, when the length of the curved surface of the
With regard to R 1 /r and R 2 /r, it is more preferable that either one of the numerical ranges is within the above-mentioned numerical range, and it is even more preferable that both of the numerical ranges are within the above-mentioned numerical ranges.
なお、本実施形態において、半径方向とは、上面1及び下面3の断面形状が、円形の場合、その円形の半径を意味する。そして、円形の場合、R1及びR2は、その半径に沿った曲面の長さを意味する。一方、上面1及び下面3の形状が、卵形、長円形又は楕円形の場合、半径方向とは、それらの形状において、最も長い方向(即ち、長軸方向)を意味する。そして、R1及びR2は、その長軸に沿った曲面の長さを意味する。なお、本実施形態において、円形とは、真円に加えて、卵形、直円形、及び楕円形も包含する。
In this embodiment, the radial direction means the radius of the circle when the cross-sectional shape of the
R1/rとR2/rとの平均値が、上記の範囲にあると、硬度及び耐摩耗性に優れる傾向にある。また、容器及びフィルターなどに造粒炭を一層高密度で充填することができるため、より良好な通気性を与えることができ、更に高い吸着性能を発揮できる傾向にある。 When the average value of R1 /r and R2 /r is within the above range, the hardness and abrasion resistance tend to be excellent. In addition, the granulated charcoal can be packed in a container, a filter, etc. at a higher density, which gives better air permeability and tends to enable the adsorption performance to be further improved.
造粒炭は、図1に示すように、円柱における中心軸の長さをLとし、上面1の半径方向に平行な円柱における円形断面のうち最も大きな面積を有する円形断面の直径をDとしたときに、L/Dが3.0以下であることが好ましく、L/Dが2.5以下であることがより好ましく、L/Dが2.0以下であることが更に好ましい。L/Dの下限は、特に限定されないが、造粒炭の形状を考慮すると、1以上である。
L/Dが、上記の値にあると、容器及びフィルターなどに造粒炭をより高密度で充填することができるため、より良好な通気性を与えることができ、更に高い吸着性能を発揮できる傾向にある。
As shown in Fig. 1, when the length of the central axis of the cylinder is L and the diameter of the circular cross section having the largest area among the circular cross sections of the cylinder parallel to the radial direction of the
When L/D is within the above range, the granulated coal can be packed more densely into containers, filters, etc., and therefore better breathability can be imparted, and there is a tendency for even higher adsorption performance to be exhibited.
造粒炭は、用途によっても異なるが、容器及びフィルターなどに造粒炭を更に高密度で充填することができることから、L/DのうちLの値は、6mm以下であることが好ましく、5mm以下であることがより好ましく、4mm以下であることが更に好ましい。Lが、6mmを超えると、容器及びフィルターなどに対する造粒炭の充填密度が更に低くなる傾向にある。Lの下限は、特に限定されないが、造粒炭の形状を考慮すると、2mm以上である。 Although it depends on the application, the value of L in L/D is preferably 6 mm or less, more preferably 5 mm or less, and even more preferably 4 mm or less, because granulated coal can be packed at a higher density in containers, filters, etc. If L exceeds 6 mm, the packing density of granulated coal in containers, filters, etc. tends to be lower. There is no particular limit to the lower limit of L, but it is 2 mm or more, taking into account the shape of the granulated coal.
造粒炭は、用途によっても異なるが、L/DのうちDの値は、4mm以下であることが好ましい。また、Dの下限は、1mm以上であることが好ましく、1.5mm以上であることがより好ましい。Dの値が上記範囲にあると、造粒炭と吸着ガスとの接触効率がより良好となり、十分な除去性能を発揮する傾向にある。また、Dの値が上記範囲にあると、造粒炭は、より好適な大きさと硬度を有するため、容器及びフィルターなどに造粒炭を充填する際に、目詰まりや破損を一層生じにくい傾向にある。 Although it varies depending on the application, the value of D in the L/D ratio is preferably 4 mm or less. The lower limit of D is preferably 1 mm or more, and more preferably 1.5 mm or more. When the value of D is within the above range, the contact efficiency between the granulated charcoal and the adsorbed gas becomes better, and sufficient removal performance tends to be exhibited. Furthermore, when the value of D is within the above range, the granulated charcoal has a more suitable size and hardness, so that clogging and breakage tend to occur less when the granulated charcoal is filled into containers, filters, etc.
本実施形態において、R1、R2、r、L、及びDは、公知の方法で測定することができる。このような方法としては、例えば、ノギスなどの測定用具を用いての測定、及び造粒炭を光学顕微鏡や電子顕微鏡にて拡大後、拡大画像にてメジャーを用いて計測するなどが挙げられる。また、測定回数は、特に限定されないが、通常20回程度を基準とする。具体的な測定方法は、実施例を参照すればよい。 In this embodiment, R 1 , R 2 , r, L, and D can be measured by a known method. Examples of such methods include measurement using a measuring tool such as a caliper, and measurement using a tape measure on the enlarged image of the granulated coal after enlarging it with an optical microscope or an electron microscope. The number of measurements is not particularly limited, but is usually set to about 20 times. For specific measurement methods, see the examples.
造粒炭は、臭気性ガスに対して十分な吸着性能を有することから、下記式(1)で示される性能Xが125%以上であることが好ましく、130%以上であることがより好ましく、135%以上であることが更に好ましい。なお、臭気性ガスとしては、例えば、アルデヒドガスなどの酸性ガス、アンモニアガスなどの塩基性ガス、及び硫黄系の中性ガスなどが挙げられる。本実施形態において、性能Xは、体積基準において、容器および及びフィルター等などに造粒炭を充填した際の吸着性能を示し、性能Xが高いほど、体積基準での吸着性能に優れることを示す。 Since the granulated charcoal has sufficient adsorption performance for odorous gases, the performance X shown in the following formula (1) is preferably 125% or more, more preferably 130% or more, and even more preferably 135% or more. Examples of odorous gases include acidic gases such as aldehyde gas, basic gases such as ammonia gas, and sulfur-based neutral gases. In this embodiment, the performance X indicates the adsorption performance when the granulated charcoal is filled in a container and a filter, etc., on a volume basis, and the higher the performance X, the better the adsorption performance on a volume basis.
性能X=(E/(30/ρ))×100・・・(1)
式(1)中、EはJEMA1467脱臭性能試験法にて得られる初期の除去率(%)を示し、ρは前記造粒炭の充填密度(g/cm3)を示す。
Performance X=(E/(30/ρ))×100...(1)
In the formula (1), E represents the initial removal rate (%) obtained by the JEMA 1467 deodorizing performance test method, and ρ represents the packing density (g/cm 3 ) of the granulated carbon.
性能Xが、125%未満であると、吸着材としての吸着性能がより低いことや、造粒炭の充填密度がより低いことが示唆され、空気清浄機用フィルターなどに使用する吸着材として十分な性能を有しない傾向にある。
性能Xの具体的な算出方法は、実施例を参照すればよい。
If the performance X is less than 125%, it is suggested that the adsorption performance as an adsorbent is lower and the packing density of the granulated carbon is lower, and the adsorbent tends not to have sufficient performance as an adsorbent used in air purifier filters, etc.
For a specific method of calculating the performance X, see the Examples.
造粒炭は、JIS K1474に準拠して測定した硬度が、95%以上であることが好ましく、97%以上であることがより好ましい。硬度が、上記範囲にあると、空気清浄機用フィルターなどに造粒炭を使用する際に、造粒炭から発生する塵埃及び造粒炭同士の衝突などに起因する造粒炭の破損によって引き起こされるトラブルを一層防止することができる。硬度の具体的な測定方法については、実施例を参照すればよい。 The hardness of the granulated charcoal measured in accordance with JIS K1474 is preferably 95% or more, and more preferably 97% or more. If the hardness is within the above range, problems caused by damage to the granulated charcoal due to dust generated from the granulated charcoal and collisions between the granulated charcoal particles, etc., can be further prevented when the granulated charcoal is used in air purifier filters, etc. For specific methods for measuring hardness, please refer to the examples.
造粒炭は、活性炭粉末と、機能性粉末と、有機バインダー樹脂を含む水系エマルジョンと、必要に応じて金属酸化物とを混練し、造粒し、整粒し、硬化してなる。 Granulated carbon is made by kneading activated carbon powder, functional powder, an aqueous emulsion containing an organic binder resin, and, if necessary, metal oxide, granulating the mixture, sizing it, and hardening it.
(活性炭粉末)
活性炭粉末としては、種々の活性炭の粉末を使用することができる。活性炭としては、例えば、木材、木粉、ヤシ殻、パルプ製造時の副産物、バガス、廃糖蜜、石炭(泥炭、亜炭、褐炭、及び瀝青炭など)、無煙炭、石油蒸留残渣成分、石油ピッチ、コークス、及びコールタールなどの植物系原料又は化石系原料;フェノール樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、レゾルシノール樹脂、セルロイド、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、及びポリアミド樹脂などの各種合成樹脂;ポリブチレン、ポリブタジエン、及びポリクロロプレンなどの合成ゴム;その他合成木材;合成パルプなどを原料とする活性炭などが挙げられる。これらの中でも、石炭、及びヤシ殻を原料とする活性炭が好ましい。これらの活性炭は、単独で用いることもでき、2種以上を組合せて用いることもできる。
(Activated carbon powder)
As the activated carbon powder, various activated carbon powders can be used. Examples of activated carbon include plant-based raw materials or fossil-based raw materials such as wood, wood flour, coconut shells, by-products during pulp production, bagasse, blackstrap molasses, coal (peat, lignite, brown coal, bituminous coal, etc.), anthracite, petroleum distillation residue components, petroleum pitch, coke, and coal tar; various synthetic resins such as phenol resin, vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, melamine resin, urea resin, resorcinol resin, celluloid, epoxy resin, polyurethane resin, polyester resin, acrylic resin, and polyamide resin; synthetic rubbers such as polybutylene, polybutadiene, and polychloroprene; other synthetic wood; and activated carbons made from synthetic pulp. Among these, activated carbons made from coal and coconut shells are preferred. These activated carbons can be used alone or in combination of two or more.
活性炭は、上記の原料を、必要に応じて炭化又は不融化した後、賦活処理した活性炭であってもよい。炭化方法、不融化方法、及び賦活方法は、特に限定されず、慣用の方法が利用できる。賦活方法としては、例えば、賦活ガス(水蒸気、及び二酸化炭素など)中において、炭素原料(又はその炭化物若しくは不融化物)を500~1000℃程度で熱処理するガス賦活法、並びに炭素原料(又はその炭化物若しくは不融化物)を賦活剤(リン酸、塩化亜鉛、水酸化カリウム、及び水酸化ナトリウムなど)と混合し、300~800℃程度で熱処理する化学的賦活法などが挙げられる。賦活処理して得られる活性炭は、そのまま使用してもよい。また、賦活処理して得られる活性炭は、酸や水による洗浄、及び熱処理を行い、活性炭の付着成分、及び表面官能基などを除去して使用してもよい。 The activated carbon may be activated carbon obtained by carbonizing or infusible the above-mentioned raw materials as necessary, and then activating them. The carbonization method, infusibility method, and activation method are not particularly limited, and conventional methods can be used. Examples of activation methods include a gas activation method in which the carbon raw material (or its carbonized or infusible material) is heat-treated at about 500 to 1000°C in an activation gas (steam, carbon dioxide, etc.), and a chemical activation method in which the carbon raw material (or its carbonized or infusible material) is mixed with an activator (phosphoric acid, zinc chloride, potassium hydroxide, sodium hydroxide, etc.) and heat-treated at about 300 to 800°C. The activated carbon obtained by the activation treatment may be used as it is. The activated carbon obtained by the activation treatment may also be used after washing with acid or water and heat treatment to remove attached components and surface functional groups of the activated carbon.
活性炭粉末の比表面積は、600~2200m2/gであることが好ましく、1000~2000m2/gであることが好ましく、1200~1650m2/gであることが好ましい。活性炭粉末の比表面積が上記範囲にあると、臭気性ガスに対してより十分な吸着性能を有し、より優れた硬度を有する傾向にある。活性炭の比表面積は、BET法に基づいて測定する。具体的な測定方法は、実施例を参照すればよい。 The specific surface area of the activated carbon powder is preferably 600 to 2200 m 2 /g, more preferably 1000 to 2000 m 2 /g, and even more preferably 1200 to 1650 m 2 /g. When the specific surface area of the activated carbon powder is within the above range, it tends to have sufficient adsorption performance for odorous gases and excellent hardness. The specific surface area of the activated carbon is measured based on the BET method. For specific measurement methods, please refer to the Examples.
活性炭粉末の比表面積が上記下限値よりも大きいと、臭気性ガスに対してより十分に吸着性能が機能する傾向にある。一方、活性炭粉末の比表面積が上記上限値よりも小さいと、容器及びフィルターなどに対する充填密度がより高くなる傾向あるため、更に良好な通気性を与えることができ、一層高い吸着性能を発揮できる傾向にある。 When the specific surface area of the activated carbon powder is greater than the lower limit, it tends to function more adequately as an adsorbent for odorous gases. On the other hand, when the specific surface area of the activated carbon powder is less than the upper limit, it tends to have a higher packing density in containers, filters, etc., which provides better breathability and tends to provide even higher adsorption performance.
本実施形態において、比表面積が1400m2/g未満である活性炭粉末を用いると、容器及びフィルターなどに造粒炭を一層高密度で充填することができ、容量当たり、高い吸着性能をより発揮することが可能となる傾向にある。 In this embodiment, when activated carbon powder having a specific surface area of less than 1,400 m2 /g is used, the granulated carbon can be packed more densely into containers, filters, etc., and it tends to be possible to achieve higher adsorption performance per volume.
比表面積が1400m2/g以上の活性炭粉末を用いる場合、容器及びフィルターなどに対する充填密度を一層高めるために、造粒炭の製造において、活性炭と共に金属酸化物を用いることが好ましい。金属酸化物を用いることで、容器及びフィルターなどに対する充填密度をより高めることができるため、良好な通気性を与えることができ、高い吸着性能を一層発揮できる傾向にある。 When using activated carbon powder with a specific surface area of 1400 m2 /g or more, it is preferable to use a metal oxide together with the activated carbon in the production of granulated carbon in order to further increase the packing density in containers, filters, etc. By using a metal oxide, the packing density in containers, filters, etc. can be further increased, which tends to provide good breathability and further enhance high adsorption performance.
容器及びフィルターなどに造粒炭をより高密度で充填することができることから、活性炭粉末の平均粒子径(D50)は、20~30μmであることが好ましい。平均粒子径(D50)が、20μm以上であると、造粒炭の硬度が更に高まり、容器及びフィルターなどに造粒炭を充填する際に、目詰まりや破損を生じるのを抑制することができる。また、硬度の低下を抑制するためには、結合剤の使用量を増加させることが考えられるが、平均粒子径(D50)が20μm以上であると、結合剤が吸着性能を低下させるのを防ぐことができる。平均粒子径(D50)が、30μm以下であると、容器及びフィルターなどに造粒炭をより高密度で充填することができる傾向にある。 The average particle size (D50) of the activated carbon powder is preferably 20 to 30 μm, since the granulated carbon can be packed more densely into containers and filters. If the average particle size (D50) is 20 μm or more, the hardness of the granulated carbon is further increased, and clogging and breakage can be suppressed when packing the granulated carbon into containers and filters. In addition, while it is possible to increase the amount of binder used to suppress a decrease in hardness, if the average particle size (D50) is 20 μm or more, it is possible to prevent the binder from reducing the adsorption performance. If the average particle size (D50) is 30 μm or less, the granulated carbon tends to be packed more densely into containers and filters.
本実施形態において、平均粒子径(D50)は、レーザー回折光散乱法粒度分布測定装置を用いて、体積基準のメジアン径として測定される。具体的な測定方法は、実施例を参照すればよい。 In this embodiment, the average particle size (D50) is measured as a volume-based median size using a laser diffraction light scattering particle size distribution measuring device. For specific measurement methods, see the Examples.
(金属酸化物)
容器及びフィルターなどに対する充填密度をより高めるために、金属酸化物としては、比重が2.5以上であることが好ましく、3.0以上であることがより好ましく、3.5以上であることが更に好ましい。比重の上限としては、特に限定されないが、容器及びフィルターなどに対する造粒炭の充填密度を考慮すると、10以下である。
(Metal Oxides)
In order to further increase the packing density in containers, filters, etc., the metal oxide preferably has a specific gravity of 2.5 or more, more preferably 3.0 or more, and even more preferably 3.5 or more. The upper limit of the specific gravity is not particularly limited, but is 10 or less in consideration of the packing density of the granulated carbon in containers, filters, etc.
容器及びフィルターなどに造粒炭をより高密度で充填することができることから、金属酸化物の平均粒子径(D50)は、10~50μmであることが好ましい。 The average particle size (D50) of the metal oxide is preferably 10 to 50 μm, since this allows the granulated charcoal to be packed more densely into containers, filters, etc.
臭気性ガスに対する吸着性能を損なうことなく、容器及びフィルターなどに対する充填密度を一層高めることができることから、金属酸化物としては、酸化鉄、酸化銅、酸化亜鉛、及び酸化アルミニウムが好ましい。これらの金属酸化物は、単独で用いることもでき、2種以上を組合せて用いることもできる。 As metal oxides, iron oxide, copper oxide, zinc oxide, and aluminum oxide are preferred because they can further increase the packing density in containers and filters without impairing the adsorption performance for odorous gases. These metal oxides can be used alone or in combination of two or more.
金属酸化物の使用量は、粉末活性炭100質量部に対して、5~15質量部であることが好ましく、7~13質量部であることがより好ましい。 The amount of metal oxide used is preferably 5 to 15 parts by mass, and more preferably 7 to 13 parts by mass, per 100 parts by mass of powdered activated carbon.
(機能性粉末)
機能性粉末としては、酸性ガス及び塩基性ガスとの反応性により優れることから、スルファニル酸(4-アミノベンゼンスルホン酸)が好ましい。
(Functional Powder)
As the functional powder, sulfanilic acid (4-aminobenzenesulfonic acid) is preferred because of its superior reactivity with acidic gases and basic gases.
機能性粉末の平均粒子径(D50)は、30μm以下であることが好ましく、20μm以下であることがより好ましい。なお、機能性粉末の平均粒子径(D50)の下限は特に限定されず、例えば、5μm以上であってもよい。 The average particle size (D50) of the functional powder is preferably 30 μm or less, and more preferably 20 μm or less. The lower limit of the average particle size (D50) of the functional powder is not particularly limited, and may be, for example, 5 μm or more.
機能性粉末の使用量は、活性炭粉末100質量部に対して、5~30質量部であることが好ましく、10~20質量部であることがより好ましい。機能性粉末の使用量が、上記範囲にあると、活性炭の物理吸着による除去性能を維持しつつ、機能性粉末の化学吸着による一層の除去性能を有する造粒炭を得ることができる傾向にある。 The amount of functional powder used is preferably 5 to 30 parts by mass, and more preferably 10 to 20 parts by mass, per 100 parts by mass of activated carbon powder. When the amount of functional powder used is within the above range, it tends to be possible to obtain granulated carbon that has an even greater degree of removal performance due to chemical adsorption of the functional powder while maintaining the removal performance due to physical adsorption of the activated carbon.
(有機バインダー樹脂を含む水系エマルジョン)
有機バインダー樹脂を含む水系エマルジョンは、結合剤として用いる。有機バインダー樹脂を含む水系エマルジョンとしては、有機バインダー樹脂のガラス転移温度(Tg)が0~200℃であることが好ましく、0~150℃であることがより好ましく、0~120℃であることが更に好ましい。本実施形態では、有機バインダー樹脂のガラス転移温度が上記範囲にある水系エマルジョンであっても、機能性粉末の融解温度未満で硬化する有機バインダー樹脂を含む水系エマルジョンを用いることが好ましい。
(Water-based emulsion containing organic binder resin)
The aqueous emulsion containing an organic binder resin is used as a binder. The organic binder resin in the aqueous emulsion preferably has a glass transition temperature (Tg) of 0 to 200° C., more preferably 0 to 150° C., and even more preferably 0 to 120° C. In the present embodiment, even if the organic binder resin in the aqueous emulsion has a glass transition temperature in the above range, it is preferable to use an aqueous emulsion containing an organic binder resin that hardens at a temperature lower than the melting temperature of the functional powder.
有機バインダー樹脂としては、例えば、アクリル酸エステル系共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素樹脂、酢酸ビニル樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂、ブチラール樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、及びアクリル樹脂、並びにこれら樹脂の2種以上の共重合体や変性体が挙げられる。なお、本実施形態において、樹脂には、(共)重合体も含む。 Examples of organic binder resins include acrylic acid ester copolymers, ethylene-vinyl acetate copolymers, polyester resins, polycarbonate resins, polyamide resins, polyphenylene oxide resins, vinyl chloride resins, fluororesins, vinyl acetate resins, silicone resins, polyurethane resins, melamine resins, butyral resins, phenolic resins, unsaturated polyester resins, and acrylic resins, as well as copolymers and modified products of two or more of these resins. In this embodiment, resin also includes (co)polymers.
有機バインダー樹脂を含む水系エマルジョンとしては、自己架橋型のアクリル酸エステル系共重合体を含む水系エマルジョン、フェノール樹脂を含む水系エマルジョン、及びエチレン-酢酸ビニル共重合体を含む水系エマルジョンが好ましく、エチレン-酢酸ビニル共重合体を含む水系エマルジョンがより好ましい。エチレン-酢酸ビニル共重合体を含む水系エマルジョンは、固形分を40~60質量%程度含むことが好ましい。 Preferred aqueous emulsions containing an organic binder resin include aqueous emulsions containing a self-crosslinking acrylic acid ester copolymer, aqueous emulsions containing a phenolic resin, and aqueous emulsions containing an ethylene-vinyl acetate copolymer, and more preferably aqueous emulsions containing an ethylene-vinyl acetate copolymer. The aqueous emulsions containing an ethylene-vinyl acetate copolymer preferably contain a solid content of about 40 to 60% by mass.
有機バインダー樹脂の平均粒子径(D50)は、1μm以下であることが好ましい。 The average particle size (D50) of the organic binder resin is preferably 1 μm or less.
有機バインダー樹脂を含む水系エマルジョンの使用量は、活性炭粉末100質量部に対して、固形分換算で、5~20質量部であることが好ましく、7~16質量部であることが好ましい。有機バインダー樹脂を含む水系エマルジョンが上記の範囲にあると、活性炭粉末の細孔を一層閉塞せず、より好適な吸着性能が得られる傾向にある。また、造粒炭の硬度も低下せず、容器及びフィルターなどに造粒炭を充填する際に、目詰まりや破損をより生じない傾向にある。 The amount of the aqueous emulsion containing the organic binder resin used is preferably 5 to 20 parts by mass, and more preferably 7 to 16 parts by mass, calculated as solid content per 100 parts by mass of the activated carbon powder. When the amount of the aqueous emulsion containing the organic binder resin is within the above range, the pores of the activated carbon powder tend not to be blocked further, and more suitable adsorption performance tends to be obtained. In addition, the hardness of the granulated carbon does not decrease, and clogging and damage tend not to occur when the granulated carbon is filled into containers, filters, etc.
(その他の添加剤)
造粒炭は、活性炭粉末と、機能性粉末と、有機バインダー樹脂を含む水系エマルジョンと、必要に応じて金属酸化物と共に、その他の添加剤を含んで、これらの混合物を混練し、造粒し、整粒し、硬化してなってもよい。
このような添加剤としては、例えば、滑剤などが挙げられる。
(Other additives)
The granulated carbon may be obtained by kneading, granulating, sizing, and hardening a mixture of activated carbon powder, functional powder, an aqueous emulsion containing an organic binder resin, and, if necessary, metal oxides and other additives.
Such additives include, for example, lubricants.
滑剤しては、例えば、カカオ脂、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、及び重質無水ケイ酸などが挙げられる。滑剤としては、市販品を用いてもよい。 Examples of lubricants include cacao butter, carboxymethylcellulose, methylcellulose, and heavy anhydrous silicic acid. Commercially available lubricants may also be used.
[造粒炭の製造方法]
本実施形態の造粒炭の製造方法は、活性炭粉末と、機能性粉末と、有機バインダー樹脂を含む水系エマルジョンと、必要に応じて金属酸化物とを混練する工程と、混練する工程で得られた混練物を造粒する工程と、造粒する工程で得られた造粒物を整粒する工程と、整粒する工程で得られた整粒物を硬化する工程と、を含む。本実施形態において、整粒する工程は、造粒物を球形整粒機を用いて整粒する工程である。
[Method of manufacturing granulated coal]
The method for producing granulated carbon of this embodiment includes a step of kneading activated carbon powder, a functional powder, an aqueous emulsion containing an organic binder resin, and, if necessary, a metal oxide, a step of granulating the kneaded product obtained in the kneading step, a step of sizing the granulated product obtained in the granulating step, and a step of hardening the sizing product obtained in the sizing step. In this embodiment, the sizing step is a step of sizing the granulated product using a spherical sizing machine.
混練する工程は、例えば、各成分を、ブレンダー、及びヘンシェルミキサーなどによりブレンドする工程である。該工程では、通常常温で行い、手で握れる状態となるまで混錬すればよい。 The kneading process is, for example, a process in which the components are blended using a blender, a Henschel mixer, or the like. This process is usually carried out at room temperature, and the components are kneaded until they can be held by hand.
造粒する工程では、例えば、混練物を押出成形機で押し出し、更に切断して、円柱形状の造粒物を得る。 In the granulation process, for example, the kneaded material is extruded using an extrusion molding machine and then cut to obtain cylindrical granules.
整粒する工程では、例えば、造粒物を、球形整粒機を用いて所定の形状を有する造粒炭に整粒する。整粒する工程を経ることで、造粒物の角が取れて、上面1、側面2、及び下面3を有する円柱形状であり、上面1と側面2との縁部4、及び/又は下面3と側面2との縁部4が、曲面である、整粒物を得ることができる。球形整粒機としては、例えば、(株)ダルトン製マルメライザー(商品名)を用いることができる。
In the sizing process, for example, the granulated material is sized into granulated charcoal having a predetermined shape using a spherical sizing machine. Through the sizing process, the corners of the granulated material are rounded off, and a granulated material having a cylindrical shape with an
硬化する工程では、例えば、流動乾燥機を用いて、整粒物を乾燥させて硬化し、造粒炭を得る。乾燥温度としては、結合剤が硬化し、かつ、機能性粉末が融解しない温度であればよく、例えば、50~150℃程度である。 In the hardening process, the granulated material is dried and hardened using, for example, a fluidized dryer to obtain granulated charcoal. The drying temperature may be any temperature at which the binder hardens but the functional powder does not melt, for example, about 50 to 150°C.
[空気清浄機用フィルター及び空気清浄機]
本実施形態の空気清浄機用フィルターは、造粒炭を含む。また、本実施形態の空気清浄機は、造粒炭を含む。
[Air purifier filters and air purifiers]
The air purifier filter of the present embodiment includes granulated charcoal. Also, the air purifier of the present embodiment includes granulated charcoal.
本実施形態の造粒炭は、例えば、アンモニアガス、アルデヒドガス、及び酢酸ガスなどの臭気性ガスに対して十分な吸着性能を有し、硬度及び耐摩耗性に優れ、空気清浄機用フィルターなどに対して高い充填密度で充填することが可能である。それゆえ、空気清浄機用フィルター、及び空気清浄機に好適に用いることができる。なお、空気清浄機用フィルター、及び空気清浄機の形状などは、特に限定されず、造粒炭は、公知の工業製品である、空気清浄機用フィルター、及び空気清浄機に用いることができる。 The granulated charcoal of this embodiment has sufficient adsorption performance for odorous gases such as ammonia gas, aldehyde gas, and acetic acid gas, has excellent hardness and abrasion resistance, and can be packed at a high packing density in air purifier filters. Therefore, it can be suitably used in air purifier filters and air purifiers. The shapes of the air purifier filters and air purifiers are not particularly limited, and the granulated charcoal can be used in air purifier filters and air purifiers, which are well-known industrial products.
以下に実施例及び比較例を示し、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。 The present invention will be described in detail below with examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples in any way.
〔評価方法〕
(1)活性炭の比表面積
活性炭の比表面積(m2/g)は、BET法に基づいて測定した。具体的には、比表面積/細孔分布測定装置(マイクロトラック・ベル社製BELSORP(登録商標)-miniII(商品名))により測定した。
[Evaluation method]
(1) Specific surface area of activated carbon The specific surface area ( m2 /g) of activated carbon was measured based on the BET method using a specific surface area/pore distribution measuring device (BELSORP (registered trademark)-mini II (product name) manufactured by Microtrack-Bell).
(2)平均粒子径(D50)
平均粒子径(D50)は、レーザー回折光散乱法粒度分布測定装置(マイクロトラック・ベル社製MT3300EXII)を用いて、体積基準のメジアン径として測定した。
(2) Average particle diameter (D50)
The average particle size (D50) was measured as a volume-based median size using a laser diffraction light scattering particle size distribution measuring device (MT3300EXII manufactured by Microtrac-Bell).
(3)活性炭における各寸法
造粒炭におけるR1、R2、r、L、及びDは、ノギス及び走査電子顕微鏡により測定した。
R1、及びR2を用いて、平均値R3を算出した。また、R3を用いて、R3/r(すなわち、R1/rとR2/rとの平均値)を算出した。
(3) Various Dimensions of Activated Carbon R 1 , R 2 , r, L, and D of the granulated carbon were measured using a vernier caliper and a scanning electron microscope.
The average value R3 was calculated using R1 and R2 . In addition, R3 /r (i.e., the average value of R1 /r and R2 /r) was calculated using R3 .
(4)硬度
造粒炭の硬度(%)は、JIS K1474に準拠して測定した。具体的には、測定には下記に記載している充填密度の測定方法で得られた造粒炭を試料として使用した。直径12.7mm及び直径9.5mmの鋼球それぞれ15個と共に硬さ試験用皿に入れ、ふるい振とう機に取り付け、30分間振とうした。粒度表示範囲の下限の2段下に対応する、ふるいの目開きが1.00mmのふるい及び受皿を用い、鋼球を除いた試料を全部入れ、ふるい振とう機に取り付けたのちに3分間振とうした。ふるい上に残った試料の質量(W)、受皿に残った試料の質量(S)をそれぞれ0.01gの桁まで測定し、次の式によって算出した。
硬さ(%)=W/(W+S)×100
(4) Hardness The hardness (%) of the granulated coal was measured in accordance with JIS K1474. Specifically, the granulated coal obtained by the method for measuring the packing density described below was used as the sample. The sample was placed in a hardness test dish together with 15 steel balls each having a diameter of 12.7 mm and a diameter of 9.5 mm, and was attached to a sieve shaker and shaken for 30 minutes. A sieve and a receiving dish with a sieve opening of 1.00 mm, which corresponds to two steps below the lower limit of the particle size indication range, were used, and all the sample except for the steel balls was placed in the sieve and the receiving dish, which were attached to the sieve shaker and shaken for 3 minutes. The mass (W) of the sample remaining on the sieve and the mass (S) of the sample remaining on the receiving dish were measured to the nearest 0.01 g, and calculated by the following formula.
Hardness (%) = W/(W+S) x 100
(5)造粒炭の充填密度
造粒炭の充填密度(ρ、g/cm3)は、次のように測定した。まず、造粒炭を事前に115±5℃の恒温乾燥器中で3時間乾燥し、デシケーター中で室温まで放冷した。その後、造粒炭を貯蔵漏斗に入れた。バイブレータを使用して、造粒炭の供給量が0.75~1.0mL/sとなるように、貯蔵漏斗の下にセッティングした充填密度測定容器(メスシリンダー100mL)の100mLの標線まで充填した。充填密度測定容器から取り出して、その質量を0.01gの桁まで測定した。
(5) Packing density of granulated coal The packing density (ρ, g/cm 3 ) of granulated coal was measured as follows. First, the granulated coal was dried in a thermostatic oven at 115±5°C for 3 hours and allowed to cool to room temperature in a desiccator. The granulated coal was then placed in a storage funnel. Using a vibrator, the granulated coal was filled up to the 100 mL mark in a packing density measurement container (100 mL graduated cylinder) set under the storage funnel so that the supply rate of the granulated coal was 0.75 to 1.0 mL/s. The granulated coal was removed from the packing density measurement container and its mass was measured to the nearest 0.01 g.
(6)性能X
造粒炭30gを充填した脱臭フィルター(間口寸法:120mm×120mm)を、空清ファン又は小型ファンに取り付けた。これを、攪拌ファンを有する1m3のアクリル樹脂製の密閉容器内に格納し、密閉した。その後、JEMA1467脱臭性能試験法にて、タバコ吸煙機を用いてタバコ(商品名:メビウス)を5本、燃焼させた。タバコの燃焼終了5分後に、アンモニア、アセトアルデヒド及び酢酸のそれぞれをガス検知管(ガステック社製No.3La、No.3L、No.92L、及びNo.81L(以上、検知管名))で測定し、初期ガス濃度とした。その後、(急速)運転(風量:約1.1m3/分)にて取り付けた空清ファン又は小型ファンを30分間運転し、上記と同様にガス検知管を用いて、30分後のガス濃度を測定した。アンモニア、アセトアルデヒド及び酢酸のそれぞれにおける、初期ガス濃度と30分後のガス濃度を用いて、下記の式から、それぞれの除去率(%)を算出した。
初期の除去率(%)=(初期ガス濃度-30分後のガス濃度)/初期ガス濃度×100
その後、それぞれの除去率(%)から、平均の除去率(%)を算出して、この値をJEMA1467脱臭性能試験法にて得られた初期の除去率(E、%)とした。
この初期の除去率(E、%)と、充填密度(ρ、g/cm3)を用いて、上記式(1)で示される性能X(%)を算出した。
(6) Performance X
A deodorizing filter (opening size: 120 mm x 120 mm) filled with 30 g of granulated charcoal was attached to an air-cleaning fan or a small fan. This was stored in a 1 m3 sealed container made of acrylic resin with a stirring fan and sealed. Then, five cigarettes (product name: Mebius) were burned using a cigarette smoker according to the JEMA1467 deodorizing performance test method. Five minutes after the cigarettes had finished burning, ammonia, acetaldehyde, and acetic acid were measured using gas detector tubes (Gastec No. 3La, No. 3L, No. 92L, and No. 81L (all detector tube names)) to obtain the initial gas concentrations. Then, the attached air-cleaning fan or small fan was operated for 30 minutes in (rapid) operation (air volume: about 1.1 m3 /min), and the gas concentrations after 30 minutes were measured using a gas detector tube in the same manner as above. The removal rate (%) of each of ammonia, acetaldehyde, and acetic acid was calculated from the initial gas concentration and the gas concentration after 30 minutes according to the following formula.
Initial removal rate (%)=(initial gas concentration−gas concentration after 30 minutes)/initial gas concentration×100
Thereafter, an average removal rate (%) was calculated from each removal rate (%), and this value was regarded as the initial removal rate (E, %) obtained by the JEMA1467 deodorizing performance test method.
Using this initial removal rate (E, %) and the packing density (ρ, g/cm 3 ), the performance X (%) shown in the above formula (1) was calculated.
〔実施例1〕
ヤシ殻を原料とした活性炭粉末(比表面積:1525m2/g、平均粒子径(D50):25μm)100質量部に対して、機能性粉末としてスルファニル酸(平均粒子径(D50):9μm)14質量部を混合した。この混合物に対して、結合剤としてエチレン-酢酸ビニル共重合体を含む水系エマルジョン(固形分50~55質量%、平均粒子径(D50):0.7μm)10質量部(固形分換算)と、純水100質量部とを添加し、ヘンシェルミキサーを用いて3分間混練し、混練物を得た。次いで、混練物を押出成形機で直径2mmの成型ダイスを用いて造粒し、円柱形状の造粒物を得た。次いで、造粒物を球形整粒機を用いて整粒し、整粒物を得た。次いで、流動乾燥機を用いて、熱風の投入温度100℃、排出温度80℃に設定し、整粒物を乾燥し、造粒炭を得た。
得られた造粒炭について、評価を行った。その結果を表1に示す。
Example 1
100 parts by mass of activated carbon powder (specific surface area: 1525 m 2 /g, average particle size (D50): 25 μm) made from coconut shells was mixed with 14 parts by mass of sulfanilic acid (average particle size (D50): 9 μm) as a functional powder. 10 parts by mass (solid content 50-55% by mass, average particle size (D50): 0.7 μm) containing an ethylene-vinyl acetate copolymer as a binder (solid content 50-55% by mass, average particle size (D50): 0.7 μm) and 100 parts by mass of pure water were added to this mixture, and the mixture was kneaded for 3 minutes using a Henschel mixer to obtain a kneaded product. The kneaded product was then granulated using a molding die with a diameter of 2 mm in an extrusion molding machine to obtain cylindrical granulated products. The granulated product was then sized using a spherical granulator to obtain a sized product. The sized product was then dried using a fluidized bed dryer with hot air input temperature set to 100° C. and discharge temperature set to 80° C. to obtain granulated charcoal.
The obtained granulated coal was evaluated. The results are shown in Table 1.
〔実施例2〕
簡易な整粒を行った以外は、実施例1と同様にして、造粒炭を得た。得られた造粒炭について、評価を行った。その結果を表1に示す。
Example 2
Except for carrying out simple granulation, pelletized coal was obtained in the same manner as in Example 1. The pelletized coal obtained was evaluated. The results are shown in Table 1.
〔実施例3〕
簡易な整粒を行った以外は、実施例1と同様にして、造粒炭を得た。得られた造粒炭について、評価を行った。その結果を表1に示す。
Example 3
Except for carrying out simple granulation, pelletized coal was obtained in the same manner as in Example 1. The pelletized coal obtained was evaluated. The results are shown in Table 1.
〔比較例1〕
造粒物を整粒しない以外は、実施例1と同様にして、造粒炭を得た。得られた造粒炭について、評価を行った。その結果を表1に示す。
Comparative Example 1
A pelletized coal was obtained in the same manner as in Example 1, except that the pellets were not sized. The pelletized coal obtained was evaluated. The results are shown in Table 1.
表1の結果より、実施例1~3の造粒炭は、比較例1の造粒炭と比べて、容量当たり、高い吸着性能を有することが分かる。 The results in Table 1 show that the granulated coal of Examples 1 to 3 have higher adsorption performance per volume than the granulated coal of Comparative Example 1.
〔実施例4〕
ヤシ殻を原料とした活性炭粉末(比表面積:1525m2/g、平均粒子径(D50):25μm)の代わりに、ヤシ殻を原料とした活性炭粉末(比表面積:1300m2/g、平均粒子径(D50):22μm)を用いた以外は、実施例1と同様にして、造粒炭を得た。得られた造粒炭について、評価を行った。その結果を表2に示す。
Example 4
Pelletized charcoal was obtained in the same manner as in Example 1, except that activated carbon powder made from coconut shells (specific surface area: 1300 m2 /g, average particle size (D50): 22 μm) was used instead of activated carbon powder made from coconut shells (specific surface area: 1525 m2 /g, average particle size (D50): 25 μm). The obtained granulated charcoal was evaluated. The results are shown in Table 2.
〔実施例5〕
ヤシ殻を原料とした活性炭粉末(比表面積:1525m2/g、平均粒子径(D50):25μm)の代わりに、ヤシ殻を原料とした活性炭粉末(比表面積:1600m2/g、平均粒子径(D50):27μm)を用いた以外は、実施例1と同様にして、造粒炭を得た。得られた造粒炭について、評価を行った。その結果を表2に示す。
Example 5
Pelletized charcoal was obtained in the same manner as in Example 1, except that activated carbon powder made from coconut shells (specific surface area: 1600 m2 /g, average particle size (D50): 27 μm) was used instead of activated carbon powder made from coconut shells (specific surface area: 1525 m2 /g, average particle size (D50): 25 μm). The obtained granulated charcoal was evaluated. The results are shown in Table 2.
〔実施例6〕
ヤシ殻を原料とした活性炭粉末(比表面積:1525m2/g、平均粒子径(D50):25μm)の代わりに、ヤシ殻を原料とした活性炭粉末(比表面積:1700m2/g、平均粒子径(D50):26μm)を用いた以外は、実施例1と同様にして、造粒炭を得た。得られた造粒炭について、評価を行った。その結果を表2に示す。
Example 6
Pelletized charcoal was obtained in the same manner as in Example 1, except that activated carbon powder made from coconut shells (specific surface area: 1700 m2 /g, average particle size (D50): 26 μm) was used instead of activated carbon powder made from coconut shells (specific surface area: 1525 m2 /g, average particle size (D50): 25 μm). The obtained granulated charcoal was evaluated. The results are shown in Table 2.
〔実施例7〕
混合物に対して、金属酸化物として酸化鉄(比重:5.24、平均粒子径(D50):30μm)10質量部を更に加えた以外は、実施例5と同様にして、造粒炭を得た。得られた造粒炭について、評価を行った。その結果を表3に示す。
Example 7
Pelletized coal was obtained in the same manner as in Example 5, except that 10 parts by mass of iron oxide (specific gravity: 5.24, average particle size (D50): 30 μm) was further added to the mixture as a metal oxide. The obtained granulated coal was evaluated. The results are shown in Table 3.
〔実施例8〕
混合物に対して、金属酸化物として酸化銅(比重:6.31、平均粒子径(D50):27μm)10質量部を更に加えた以外は、実施例5と同様にして、造粒炭を得た。得られた造粒炭について、評価を行った。その結果を表3に示す。
Example 8
Pelletized coal was obtained in the same manner as in Example 5, except that 10 parts by mass of copper oxide (specific gravity: 6.31, average particle size (D50): 27 μm) was further added to the mixture as a metal oxide. The obtained granulated coal was evaluated. The results are shown in Table 3.
〔実施例9〕
混合物に対して、金属酸化物として酸化アルミニウム(比重:3.95、平均粒子径(D50):30μm)10質量部を更に加えた以外は、実施例5と同様にして、造粒炭を得た。得られた造粒炭について、評価を行った。その結果を表3に示す。
Example 9
Pelletized coal was obtained in the same manner as in Example 5, except that 10 parts by mass of aluminum oxide (specific gravity: 3.95, average particle size (D50): 30 μm) was further added to the mixture as a metal oxide. The obtained granulated coal was evaluated. The results are shown in Table 3.
1…上面、2…側面、3…下面、4…縁部(曲面)。 1...Top surface, 2...Side surface, 3...Bottom surface, 4...Edge (curved surface).
Claims (13)
前記上面と前記側面との縁部、及び/又は前記下面と前記側面との縁部が、曲面であり、
前記上面の半径方向における、前記縁部の曲面の長さをR 1 とし、
前記下面の半径方向における、前記縁部の曲面の長さをR 2 とし、
前記上面の半径方向に平行な前記円柱における円形断面のうち最も大きな面積を有する円形断面の半径をrとしたときに、
R 1 /rとR 2 /rとの平均値が、0.16以上0.69以下であり、
前記円柱における中心軸の長さをLとし、前記上面の半径方向に平行な前記円柱における円形断面のうち最も大きな面積を有する円形断面の直径をDとしたときに、L/Dが1.7以上3.0以下であり、
JIS K1474に準拠して得られた硬度が95%以上である、造粒炭。」 a cylindrical shape having a top surface, a side surface, and a bottom surface;
an edge between the upper surface and the side surface and/or an edge between the lower surface and the side surface are curved surfaces;
The length of the curved surface of the edge portion in the radial direction of the upper surface is R 1 ,
The length of the curved surface of the edge portion in the radial direction of the lower surface is R2 ,
When the radius of the circular cross section having the largest area among the circular cross sections of the cylinder parallel to the radial direction of the upper surface is r,
the average value of R1 /r and R2 / r is 0.16 or more and 0.69 or less;
where L is the length of a central axis of the cylinder and D is the diameter of a circular cross section of the cylinder parallel to the radial direction of the upper surface, the circular cross section having the largest area, and L/D is 1.7 or more and 3.0 or less,
Granulated coal having a hardness of 95% or more as measured in accordance with JIS K1474 .
性能X=(E/(30/ρ))×100・・・(1)
(式(1)中、EはJEMA1467脱臭性能試験法にて得られた初期の除去率(%)を示し、ρは前記造粒炭の充填密度(g/cm3)を示す)。 The granulated carbon according to claim 1 , wherein the performance X represented by the following formula (1) is 125 or more.
Performance X=(E/(30/ρ))×100...(1)
(In formula (1), E represents the initial removal rate (%) obtained by the JEMA 1467 deodorizing performance test method, and ρ represents the packing density (g/cm 3 ) of the granulated carbon).
前記混練する工程で得られた混練物を造粒する工程と、
前記造粒する工程で得られた造粒物を整粒する工程と、
前記整粒する工程で得られた整粒物を硬化する工程と、を含む、
請求項1又は2に記載の造粒炭の製造方法。 A step of kneading activated carbon powder, a functional powder, and an aqueous emulsion containing an organic binder resin;
A step of granulating the kneaded product obtained in the kneading step ;
A step of sizing the granulated product obtained in the granulation step ;
and hardening the sized product obtained in the sizing step .
The method for producing granulated charcoal according to claim 1 or 2 .
前記混練する工程で得られた混練物を造粒する工程と、
前記造粒する工程で得られた造粒物を整粒する工程と、
前記整粒する工程で得られた整粒物を硬化する工程と、を含み、
前記活性炭粉末の比表面積が1400m2/g以上である、
請求項1又は2に記載の造粒炭の製造方法。 A step of kneading an activated carbon powder, a functional powder, an aqueous emulsion containing an organic binder resin, and a metal oxide;
A step of granulating the kneaded product obtained in the kneading step ;
A step of sizing the granulated product obtained in the granulation step ;
and hardening the sized product obtained in the sizing step .
The specific surface area of the activated carbon powder is 1400 m2 /g or more.
The method for producing granulated charcoal according to claim 1 or 2 .
前記混練する工程で得られた混練物を造粒する工程と、
前記造粒する工程で得られた造粒物を整粒する工程と、
前記整粒する工程で得られた整粒物を硬化する工程と、を含み、
前記整粒する工程が、前記造粒物を、球形整粒機を用いて整粒する工程である、請求項1又は2に記載の造粒炭の製造方法。 A step of kneading an activated carbon powder, a functional powder, an aqueous emulsion containing an organic binder resin, and, if necessary, a metal oxide;
A step of granulating the kneaded product obtained in the kneading step;
A step of sizing the granulated product obtained in the granulation step;
and hardening the sized product obtained in the sizing step.
The method for producing granulated charcoal according to claim 1 or 2 , wherein the sizing step is a step of sizing the granulated material using a spherical sizing machine.
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005113435A1 (en) | 2004-05-20 | 2005-12-01 | Kuraray Chemical Co., Ltd | Spherical active carbon and process for producing the same |
WO2008044587A1 (en) | 2006-10-12 | 2008-04-17 | Cataler Corporation | Active carbon, and canister and intake air filter utilizing the same |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005113435A1 (en) | 2004-05-20 | 2005-12-01 | Kuraray Chemical Co., Ltd | Spherical active carbon and process for producing the same |
WO2008044587A1 (en) | 2006-10-12 | 2008-04-17 | Cataler Corporation | Active carbon, and canister and intake air filter utilizing the same |
JP2010064040A (en) | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Asahi Glass Co Ltd | Halogen gas removing agent and method for removing halogen gas |
JP2016147218A (en) | 2015-02-10 | 2016-08-18 | クラレケミカル株式会社 | High performance adsorbent for removing aldehyde and method for producing the same |
JP2017178697A (en) | 2016-03-30 | 2017-10-05 | 株式会社Lixil | Granulated activated carbon |
CN109663564A (en) | 2017-10-16 | 2019-04-23 | 山东欧铂新材料有限公司 | A kind of gas adsorption material and preparation method thereof |
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