JPH0699065A - 浄水器用充填材 - Google Patents
浄水器用充填材Info
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- JPH0699065A JPH0699065A JP3349780A JP34978091A JPH0699065A JP H0699065 A JPH0699065 A JP H0699065A JP 3349780 A JP3349780 A JP 3349780A JP 34978091 A JP34978091 A JP 34978091A JP H0699065 A JPH0699065 A JP H0699065A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 （ａ）比表面積が８００ｍ2／ｇ以上であ
り、（ｂ）水蒸気吸着法で測定した細孔半径９Å以下の
細孔の占める累積細孔容積が０．２０ｃｃ／ｇ以上であ
り、且つ（ｃ）水蒸気吸着法で測定した細孔半径９Å以
下の細孔の占める累積細孔容積が細孔半径１００Å以下
の細孔の占める累積細孔容積の５０％以上である、繊維
状活性炭からなることを特徴とする浄水器用充填材。 【効果】 水中に含まれるトリハロメタン、特にクロロ
ホルムの除去能が高く家庭、工場、店舗、会社等の種々
の場所で使用する浄水器用に有効に使用することがで
き、しかも水中のトリハロメタンの濃度が数十ｐｐｂと
極めて低い場合にも、その高いトリハロメタン除去能を
発揮できる。
り、（ｂ）水蒸気吸着法で測定した細孔半径９Å以下の
細孔の占める累積細孔容積が０．２０ｃｃ／ｇ以上であ
り、且つ（ｃ）水蒸気吸着法で測定した細孔半径９Å以
下の細孔の占める累積細孔容積が細孔半径１００Å以下
の細孔の占める累積細孔容積の５０％以上である、繊維
状活性炭からなることを特徴とする浄水器用充填材。 【効果】 水中に含まれるトリハロメタン、特にクロロ
ホルムの除去能が高く家庭、工場、店舗、会社等の種々
の場所で使用する浄水器用に有効に使用することがで
き、しかも水中のトリハロメタンの濃度が数十ｐｐｂと
極めて低い場合にも、その高いトリハロメタン除去能を
発揮できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特定の繊維状活性炭か
らなる浄水器用充填材に関する。特に、水道水中のトリ
ハロメタンを除去するのに適する浄水器用充填材に関す
る。
らなる浄水器用充填材に関する。特に、水道水中のトリ
ハロメタンを除去するのに適する浄水器用充填材に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】水道水中には微量ながらトリハロメタン
が溶存しているが、トリハロメタン自体が発癌性物質で
あるとの疑いが持たれていることから、近年、健康に関
する関心の高まりとともに、水道水中におけるトリハロ
メタンの存在がクローズアップされている。トリハロメ
タンは、メタンの４個の水素原子のうちの３個の水素原
子がハロゲンで置換された有機化合物の総称であり、ク
ロロホルム、ブロモホルム、ブロモジクロロメタン、ジ
ブロモクロロメタンなどがそれに含まれ、水道水中に含
まれるトリハロメタンのうちの約４０〜５０％をクロロ
ホルムが占めている。
が溶存しているが、トリハロメタン自体が発癌性物質で
あるとの疑いが持たれていることから、近年、健康に関
する関心の高まりとともに、水道水中におけるトリハロ
メタンの存在がクローズアップされている。トリハロメ
タンは、メタンの４個の水素原子のうちの３個の水素原
子がハロゲンで置換された有機化合物の総称であり、ク
ロロホルム、ブロモホルム、ブロモジクロロメタン、ジ
ブロモクロロメタンなどがそれに含まれ、水道水中に含
まれるトリハロメタンのうちの約４０〜５０％をクロロ
ホルムが占めている。
【０００３】このトリハロメタンは、水道水原水中に含
まれるフミン質と殺菌を目的として使用される塩素との
反応により生成することが知られており、水道水を塩素
系の殺菌剤で殺菌する工程を欠かせない現状では、その
発生を防ぐことは極めて困難である。そのために、水道
水中に生成したトリハロメタンの除去が重要な課題にな
っている。
まれるフミン質と殺菌を目的として使用される塩素との
反応により生成することが知られており、水道水を塩素
系の殺菌剤で殺菌する工程を欠かせない現状では、その
発生を防ぐことは極めて困難である。そのために、水道
水中に生成したトリハロメタンの除去が重要な課題にな
っている。
【０００４】従来からも、水中のトリハロメタンの除去
を目的として、粒状、粉末状、繊維状などの種々の活性
炭の使用が提案されている。そして、特開昭６２−１５
２５３３号公報にも記載されているように、それらの活
性炭のうちでも、繊維状活性炭がトリハロメタンの除去
能が高いとされている。
を目的として、粒状、粉末状、繊維状などの種々の活性
炭の使用が提案されている。そして、特開昭６２−１５
２５３３号公報にも記載されているように、それらの活
性炭のうちでも、繊維状活性炭がトリハロメタンの除去
能が高いとされている。
【０００５】しかしながら、上記の繊維状活性炭をも含
めて、従来の活性炭は、（１）水道水中に含まれるトリ
ハロメタンの濃度は、通常、数十ｐｐｂと極めて低濃度
であり、トリハロメタンの濃度がそのように低い場合に
はその除去が困難である、（２）水道水中に含まれるト
リハロメタンの前駆物質であるフミン質と殺菌剤として
使用される塩素とが活性炭表面で反応してトリハロメタ
ンの生成をむしろ促進する可能性がある、（３）水道水
中に含まれるトリハロメタンのなかでもその大半を占め
るクロロホルムの除去能が低い、等の欠点を有してお
り、充分なトリハロメタン除去能を有する有効な活性炭
が未だ開発されていないのが現状である。
めて、従来の活性炭は、（１）水道水中に含まれるトリ
ハロメタンの濃度は、通常、数十ｐｐｂと極めて低濃度
であり、トリハロメタンの濃度がそのように低い場合に
はその除去が困難である、（２）水道水中に含まれるト
リハロメタンの前駆物質であるフミン質と殺菌剤として
使用される塩素とが活性炭表面で反応してトリハロメタ
ンの生成をむしろ促進する可能性がある、（３）水道水
中に含まれるトリハロメタンのなかでもその大半を占め
るクロロホルムの除去能が低い、等の欠点を有してお
り、充分なトリハロメタン除去能を有する有効な活性炭
が未だ開発されていないのが現状である。
【０００６】
【発明の内容】上記の点から、本発明者らは、上記した
（１）〜（３）のような欠点のない、トリハロメタンの
除去能の高い活性炭を得ることを目的として研究を行っ
てきた。その結果、活性炭の表面積と共に、活性炭中の
細孔の径、および特定の微小細孔の占める容積率とその
分布状態が、いずれも活性炭のトリハロメタン除去能に
大きく関与すること、そして上記した従来技術における
ような欠点のないトリハロメタン除去能の高い活性炭を
得るには、活性炭の表面積、活性炭中の細孔の径、およ
び特定の微小細孔の占める容積率とその割合を特定のも
のにするとよいことを見いだして本発明を完成した。
（１）〜（３）のような欠点のない、トリハロメタンの
除去能の高い活性炭を得ることを目的として研究を行っ
てきた。その結果、活性炭の表面積と共に、活性炭中の
細孔の径、および特定の微小細孔の占める容積率とその
分布状態が、いずれも活性炭のトリハロメタン除去能に
大きく関与すること、そして上記した従来技術における
ような欠点のないトリハロメタン除去能の高い活性炭を
得るには、活性炭の表面積、活性炭中の細孔の径、およ
び特定の微小細孔の占める容積率とその割合を特定のも
のにするとよいことを見いだして本発明を完成した。
【０００７】すなわち、本発明は、（ａ）比表面積が８
００ｍ2／ｇ以上であり、（ｂ）水蒸気吸着法で測定し
た細孔半径９Å以下の細孔の占める累積細孔容積が０．
２０ｃｃ／ｇ以上であり且つ（ｃ）水蒸気吸着法で測定
した細孔半径９Å以下の細孔の占める累積細孔容積が細
孔半径１００Å以下の細孔の占める累積細孔容積の５０
％以上である繊維状活性炭からなることを特徴とする浄
水器用充填材である。
００ｍ2／ｇ以上であり、（ｂ）水蒸気吸着法で測定し
た細孔半径９Å以下の細孔の占める累積細孔容積が０．
２０ｃｃ／ｇ以上であり且つ（ｃ）水蒸気吸着法で測定
した細孔半径９Å以下の細孔の占める累積細孔容積が細
孔半径１００Å以下の細孔の占める累積細孔容積の５０
％以上である繊維状活性炭からなることを特徴とする浄
水器用充填材である。
【０００８】ここで、本発明における「比表面積」（以
後「ＳＡ」という）（ｍ2／ｇ）とは、液体窒素温度で
の窒素ガス吸着等温線によるＢＥＴ法で求めた値をい
う。また、「水蒸気吸着法で測定した細孔半径９Å以下
の細孔の占める累積細孔容積」（以後「Ｖ9」という）
（ｃｃ／ｇ）および同法で測定シタ「細孔半径１００Å
以下の細孔の占める累積細孔容積」（以後「Ｖ100」と
いう）（ｃｃ／ｇ）は、下記の方法により作成した細孔
分布曲線に基づき規定される。
後「ＳＡ」という）（ｍ2／ｇ）とは、液体窒素温度で
の窒素ガス吸着等温線によるＢＥＴ法で求めた値をい
う。また、「水蒸気吸着法で測定した細孔半径９Å以下
の細孔の占める累積細孔容積」（以後「Ｖ9」という）
（ｃｃ／ｇ）および同法で測定シタ「細孔半径１００Å
以下の細孔の占める累積細孔容積」（以後「Ｖ100」と
いう）（ｃｃ／ｇ）は、下記の方法により作成した細孔
分布曲線に基づき規定される。
【０００９】［細孔分布曲線の作成法］一定濃度の硫酸
水溶液の平衡水蒸気圧は一定値をとることから、硫酸水
溶液の硫酸濃度と平衡水蒸気圧との間には一律の関係が
ある。所定濃度の硫酸水溶液を存在させた吸着室の気相
部に繊維状活性炭を入れ、１気圧（絶対圧）、３０℃の
条件で水蒸気と接触させた後、該繊維状活性炭における
重量増加分として水の飽和吸着量（重量）を測定した。
一方、この飽和吸着量の測定試験において水の吸着に利
用された繊維状活性炭の細孔は、採用した硫酸水溶液の
硫酸濃度に固有の１気圧（絶対圧）、３０℃での平衡水
蒸気圧の値（Ｐ）から下記の数式１により表されるKelv
inの式に基づいて求められる細孔半径（ｒ）以下の細孔
半径を有するものである。すなわち、該Kelvinの式に基
づいて求められる細孔半径以下の細孔の累積細孔容積
が、その測定試験での飽和吸着量に相当する３０℃の水
の体積である。同様にして、同種の繊維状活性炭を用い
て、硫酸濃度に変化を持たせた１３種の硫酸水溶液（す
なわち、１．０５から１．３０までの０．０２５の間隔
をあけた比重を有する１１種の硫酸水溶液、１．３５の
比重を有する硫酸水溶液および１．４０の比重を有する
硫酸水溶液）について飽和吸着量の測定試験を行い、各
測定試験において、対応する細孔半径以下の細孔の累積
細孔容積を求めた。このようにして求められた累積細孔
容積のデータに基づいて、累積細孔容積を細孔半径に対
しプロットすることにより、繊維状活性炭の細孔分布曲
線を得ることができる。
水溶液の平衡水蒸気圧は一定値をとることから、硫酸水
溶液の硫酸濃度と平衡水蒸気圧との間には一律の関係が
ある。所定濃度の硫酸水溶液を存在させた吸着室の気相
部に繊維状活性炭を入れ、１気圧（絶対圧）、３０℃の
条件で水蒸気と接触させた後、該繊維状活性炭における
重量増加分として水の飽和吸着量（重量）を測定した。
一方、この飽和吸着量の測定試験において水の吸着に利
用された繊維状活性炭の細孔は、採用した硫酸水溶液の
硫酸濃度に固有の１気圧（絶対圧）、３０℃での平衡水
蒸気圧の値（Ｐ）から下記の数式１により表されるKelv
inの式に基づいて求められる細孔半径（ｒ）以下の細孔
半径を有するものである。すなわち、該Kelvinの式に基
づいて求められる細孔半径以下の細孔の累積細孔容積
が、その測定試験での飽和吸着量に相当する３０℃の水
の体積である。同様にして、同種の繊維状活性炭を用い
て、硫酸濃度に変化を持たせた１３種の硫酸水溶液（す
なわち、１．０５から１．３０までの０．０２５の間隔
をあけた比重を有する１１種の硫酸水溶液、１．３５の
比重を有する硫酸水溶液および１．４０の比重を有する
硫酸水溶液）について飽和吸着量の測定試験を行い、各
測定試験において、対応する細孔半径以下の細孔の累積
細孔容積を求めた。このようにして求められた累積細孔
容積のデータに基づいて、累積細孔容積を細孔半径に対
しプロットすることにより、繊維状活性炭の細孔分布曲
線を得ることができる。
【００１０】
【数１】Kelvinの式： ｒ＝−［２Ｖｍ γ ｃｏｓθ］／［ＲＴ ｌｎ（Ｐ／Ｐ0）］
【００１１】式中、 ｒ：細孔半径（ｃｍ） Ｖｍ：水の分子容（ｃｍ3／ｍｏｌ）＝１８．０７９
（３０℃） γ：表面張力（ｄｙｎｅ／ｃｍ）＝７１．１５（３０
℃） θ：毛細管壁と水との接触角（°）＝５５°を用いた Ｒ：ガス定数（ｅｒｇ／ｄｅｇ・ｍｏｌ）＝８．３１４
３×１０7 Ｔ：絶対温度（Ｋ）＝３０３．１５ Ｐ：細孔内の水の示す飽和蒸気圧（ｍｍＨｇ） Ｐ0：水の１気圧(絶対圧)、３０℃における飽和蒸気圧
(ｍｍＨｇ)＝３１.８２４
（３０℃） γ：表面張力（ｄｙｎｅ／ｃｍ）＝７１．１５（３０
℃） θ：毛細管壁と水との接触角（°）＝５５°を用いた Ｒ：ガス定数（ｅｒｇ／ｄｅｇ・ｍｏｌ）＝８．３１４
３×１０7 Ｔ：絶対温度（Ｋ）＝３０３．１５ Ｐ：細孔内の水の示す飽和蒸気圧（ｍｍＨｇ） Ｐ0：水の１気圧(絶対圧)、３０℃における飽和蒸気圧
(ｍｍＨｇ)＝３１.８２４
【００１２】そして、上記で測定したＶ9およびＶ100の
値から、本発明における要件(ｃ)であるＶ100に対する
Ｖ9の割合(％)を、式：（Ｖ9／Ｖ100）×１００から求
めた。
値から、本発明における要件(ｃ)であるＶ100に対する
Ｖ9の割合(％)を、式：（Ｖ9／Ｖ100）×１００から求
めた。
【００１３】本発明の浄水器用充填材で使用する繊維状
活性炭は、上記した（ａ）〜（ｃ）の３つの要件、すな
わち、ＳＡが８００ｍ2／ｇ以上であり、Ｖ9が０．２０
ｃｃ／ｇ以上であり、且つ（Ｖ9／Ｖ100）×１００が５
０％以上であるという３つの要件のすべての特性を備え
ていることが必要である。それらの３つの要件を備えて
いることによって、初めて水中、特に水道水中のトリハ
ロメタン、特にクロロホルムを、低濃度でしか溶存して
いない場合でさえも、効率よく除去することができ、そ
れら要件のいずれが欠けても水中のトリハロメタンを効
率よく除去することができなくなる。そのうちでも、Ｓ
Ａが１０００ｍ2／ｇ以上であり、Ｖ9が０．２５ｃｃ／
ｇ以上であり、且つ（Ｖ9／Ｖ100）×１００が７０％以
上である繊維状活性炭が好ましい。
活性炭は、上記した（ａ）〜（ｃ）の３つの要件、すな
わち、ＳＡが８００ｍ2／ｇ以上であり、Ｖ9が０．２０
ｃｃ／ｇ以上であり、且つ（Ｖ9／Ｖ100）×１００が５
０％以上であるという３つの要件のすべての特性を備え
ていることが必要である。それらの３つの要件を備えて
いることによって、初めて水中、特に水道水中のトリハ
ロメタン、特にクロロホルムを、低濃度でしか溶存して
いない場合でさえも、効率よく除去することができ、そ
れら要件のいずれが欠けても水中のトリハロメタンを効
率よく除去することができなくなる。そのうちでも、Ｓ
Ａが１０００ｍ2／ｇ以上であり、Ｖ9が０．２５ｃｃ／
ｇ以上であり、且つ（Ｖ9／Ｖ100）×１００が７０％以
上である繊維状活性炭が好ましい。
【００１４】ＳＡが８００ｍ2／ｇ未満であると、たと
え（ｂ）と（ｃ）の要件を満足していても、トリハロメ
タンの吸着能が低下し、浄水器用充填材として実用的で
なくなる。また、Ｖ9が０．２０ｃｃ／ｇ未満の場合
は、（ａ）と（ｃ）の要件を満足していても、やはりト
リハロメタンの吸着能が低下する。
え（ｂ）と（ｃ）の要件を満足していても、トリハロメ
タンの吸着能が低下し、浄水器用充填材として実用的で
なくなる。また、Ｖ9が０．２０ｃｃ／ｇ未満の場合
は、（ａ）と（ｃ）の要件を満足していても、やはりト
リハロメタンの吸着能が低下する。
【００１５】特に、本発明の浄水器用充填材で使用する
繊維状活性炭では、「（Ｖ9／Ｖ100)×１００が５０％以
上」という(ｃ)の要件が重要であり、この(ｃ)の要件を
満足せず、９Åを越える細孔半径の細孔の占める累積細
孔容積の割合が、細孔半径９Å以下の細孔の占める累積
細孔容積よりも大きくなると、トリハロメタンの除去能
が大幅に低下する。
繊維状活性炭では、「（Ｖ9／Ｖ100)×１００が５０％以
上」という(ｃ)の要件が重要であり、この(ｃ)の要件を
満足せず、９Åを越える細孔半径の細孔の占める累積細
孔容積の割合が、細孔半径９Å以下の細孔の占める累積
細孔容積よりも大きくなると、トリハロメタンの除去能
が大幅に低下する。
【００１６】その理由は明確ではないが、細孔半径が９
Å以下の細孔では、低分子化合物であるトリハロメタン
が強く吸着されるのに対して、細孔半径が９Åを超える
細孔ではトリハロメタンが吸着された場合にも脱着して
水道水中に含まれる他の吸着能の高い物質に置換された
り、更には径の大きな細孔内でトリハロメタンの前駆物
質であるフミン質と漂白剤として使用した塩素との間で
トリハロメタン生成反応を生ずることによるものと推測
される。
Å以下の細孔では、低分子化合物であるトリハロメタン
が強く吸着されるのに対して、細孔半径が９Åを超える
細孔ではトリハロメタンが吸着された場合にも脱着して
水道水中に含まれる他の吸着能の高い物質に置換された
り、更には径の大きな細孔内でトリハロメタンの前駆物
質であるフミン質と漂白剤として使用した塩素との間で
トリハロメタン生成反応を生ずることによるものと推測
される。
【００１７】そして、本発明の浄水器用充填材に用いる
繊維状活性炭は、５〜３０μの平均繊維径を有するのが
好ましく、平均繊維径が５〜２０μであるのが特に好ま
しい。繊維状活性炭の平均繊維径が５μ未満であると、
浄水器用充填材として用いた場合に通水抵抗が大きくな
り、効率よく水の浄化を行いにくくなり、一方平均繊維
径が３０μを超えると繊維自体が脆くなり、浄水器への
充填時や、繊維状活性炭から接着等により成形体を製造
する際に砕けて微粉が発生し易くなる。繊維状活性炭の
長さは特に限定されず、短繊維状でも長繊維状でもよ
い。
繊維状活性炭は、５〜３０μの平均繊維径を有するのが
好ましく、平均繊維径が５〜２０μであるのが特に好ま
しい。繊維状活性炭の平均繊維径が５μ未満であると、
浄水器用充填材として用いた場合に通水抵抗が大きくな
り、効率よく水の浄化を行いにくくなり、一方平均繊維
径が３０μを超えると繊維自体が脆くなり、浄水器への
充填時や、繊維状活性炭から接着等により成形体を製造
する際に砕けて微粉が発生し易くなる。繊維状活性炭の
長さは特に限定されず、短繊維状でも長繊維状でもよ
い。
【００１８】本発明の浄水器用充填材用の繊維状活性炭
は、上記した（ａ）〜（ｃ）の３つの要件のすべてを満
たす繊維状活性炭であれば、いずれでもよく、その製
法、該繊維状活性炭を製造するのに使用する原料、製造
条件（例えば不融化条件、炭化条件、賦活化条件等）、
製造装置等は特に限定されない。好ましい製造法の例と
しては、フェノール系樹脂繊維等の原料繊維を、約６０
０〜１４００℃の高温下に、上記（ａ）〜（ｃ）の３つ
の要件を備えた繊維状活性炭が得られる条件を選択し
て、窒素気流中で水蒸気および／または炭酸ガスで処理
するか、または燃焼ガスで賦活処理する方法を挙げるこ
とができる。
は、上記した（ａ）〜（ｃ）の３つの要件のすべてを満
たす繊維状活性炭であれば、いずれでもよく、その製
法、該繊維状活性炭を製造するのに使用する原料、製造
条件（例えば不融化条件、炭化条件、賦活化条件等）、
製造装置等は特に限定されない。好ましい製造法の例と
しては、フェノール系樹脂繊維等の原料繊維を、約６０
０〜１４００℃の高温下に、上記（ａ）〜（ｃ）の３つ
の要件を備えた繊維状活性炭が得られる条件を選択し
て、窒素気流中で水蒸気および／または炭酸ガスで処理
するか、または燃焼ガスで賦活処理する方法を挙げるこ
とができる。
【００１９】本発明における繊維状活性炭は、フェルト
状、カットファイバー状、フィラメント状、トウ状等の
繊維形態で浄水器に充填することができ、また、円筒
状、円柱状、角柱状、板状等の各種形状に賦形して浄水
器に充填することができ、したがって、本発明でいう浄
水器用充填材用の繊維状活性炭は、上記（ａ）〜（ｃ）
の要件を満たす繊維状活性炭を接着剤を使用してまたは
使用せずに賦形したものをも包含する。
状、カットファイバー状、フィラメント状、トウ状等の
繊維形態で浄水器に充填することができ、また、円筒
状、円柱状、角柱状、板状等の各種形状に賦形して浄水
器に充填することができ、したがって、本発明でいう浄
水器用充填材用の繊維状活性炭は、上記（ａ）〜（ｃ）
の要件を満たす繊維状活性炭を接着剤を使用してまたは
使用せずに賦形したものをも包含する。
【００２０】浄水器への充填を容易にし且つ所定量の繊
維状活性炭を浄水器に充填することができるという点か
らは、繊維状活性炭を浄水器の内部形状やサイズ等に合
わせて予め所定の形状に賦形しておくのが便利である。
賦形に当たっては、トリハロメタンの除去能が低下しな
い限りは、そのまま軽く押圧して賦形する方法、接着剤
によって繊維同士を接合して賦形する方法等の任意の方
法を採用することができる。
維状活性炭を浄水器に充填することができるという点か
らは、繊維状活性炭を浄水器の内部形状やサイズ等に合
わせて予め所定の形状に賦形しておくのが便利である。
賦形に当たっては、トリハロメタンの除去能が低下しな
い限りは、そのまま軽く押圧して賦形する方法、接着剤
によって繊維同士を接合して賦形する方法等の任意の方
法を採用することができる。
【００２１】接着剤を使用して賦形する場合は、繊維状
や粉末状の熱可塑性樹脂、高分子溶液等の各種の接着剤
を使用することができるが、繊維状活性炭表面の細孔を
塞ぐことが少ない点で、繊維状の熱可塑性樹脂を使用す
るのが好ましく、特に低融点の鞘成分とそれより融点の
高い芯成分とからなる芯鞘型複合繊維を使用するのが好
ましい。接着剤の使用量は特に限定されないが、通常、
繊維状活性炭の重量に基づいて、約５〜４０重量％程度
を使用するのがよい。
や粉末状の熱可塑性樹脂、高分子溶液等の各種の接着剤
を使用することができるが、繊維状活性炭表面の細孔を
塞ぐことが少ない点で、繊維状の熱可塑性樹脂を使用す
るのが好ましく、特に低融点の鞘成分とそれより融点の
高い芯成分とからなる芯鞘型複合繊維を使用するのが好
ましい。接着剤の使用量は特に限定されないが、通常、
繊維状活性炭の重量に基づいて、約５〜４０重量％程度
を使用するのがよい。
【００２２】以下に本発明を実施例等により具体的に説
明するが、本発明はそれにより限定されない。以下の例
中、ＳＡ、Ｖ9、Ｖ100および（Ｖ9／Ｖ100）×１００は
前記した方法により測定した。
明するが、本発明はそれにより限定されない。以下の例
中、ＳＡ、Ｖ9、Ｖ100および（Ｖ9／Ｖ100）×１００は
前記した方法により測定した。
【００２３】《実施例 １》フェノール系樹脂繊維（平
均繊維径１４μの長繊維）（日本カイノール株式会社
製；カイノールＫＴ２４００）を、縦型スリット炉に導
入し、９８０℃のＬＰＧ燃焼ガス（プロパン／空気の容
積比が約１／２４の混合ガスを燃焼させて得られたH
2O、CO2、CO、H2、C3H8およびN2の混合ガス）を炉内に
供給しながら、炉内滞留時間１０分の条件で処理して、
平均繊維径１０μ、ＳＡ＝１３１０ｍ2／ｇ、Ｖ100＝
０．５３２ｃｃ／ｇ、Ｖ9＝０．４６５ｃｃ／ｇ、（Ｖ9
／Ｖ100）×１００＝８７．４％の繊維状活性炭を得
た。この繊維状活性炭を５ｍｍの長さに切断し、その６
０ｇを内径８ｃｍ、長さ８ｃｍの浄水用の円筒状容器に
充填した。
均繊維径１４μの長繊維）（日本カイノール株式会社
製；カイノールＫＴ２４００）を、縦型スリット炉に導
入し、９８０℃のＬＰＧ燃焼ガス（プロパン／空気の容
積比が約１／２４の混合ガスを燃焼させて得られたH
2O、CO2、CO、H2、C3H8およびN2の混合ガス）を炉内に
供給しながら、炉内滞留時間１０分の条件で処理して、
平均繊維径１０μ、ＳＡ＝１３１０ｍ2／ｇ、Ｖ100＝
０．５３２ｃｃ／ｇ、Ｖ9＝０．４６５ｃｃ／ｇ、（Ｖ9
／Ｖ100）×１００＝８７．４％の繊維状活性炭を得
た。この繊維状活性炭を５ｍｍの長さに切断し、その６
０ｇを内径８ｃｍ、長さ８ｃｍの浄水用の円筒状容器に
充填した。
【００２４】《実施例 ２》ＬＰＧ燃焼ガスの温度を１
０００℃とし、炉内滞留時間を７分とした以外は、実施
例１と同様に処理を行って、平均繊維径１０μ、ＳＡ＝
１１００ｍ2／ｇ、Ｖ100＝０．２７３ｃｃ／ｇ、Ｖ9＝
０．２５０ｃｃ／ｇ、(Ｖ9／Ｖ100）×１００＝９１．
６％の繊維状活性炭を得た。この繊維状活性炭を５ｍｍ
の長さに切断し、その６０ｇを実施例１におけるのと同
型の円筒状容器に充填した。
０００℃とし、炉内滞留時間を７分とした以外は、実施
例１と同様に処理を行って、平均繊維径１０μ、ＳＡ＝
１１００ｍ2／ｇ、Ｖ100＝０．２７３ｃｃ／ｇ、Ｖ9＝
０．２５０ｃｃ／ｇ、(Ｖ9／Ｖ100）×１００＝９１．
６％の繊維状活性炭を得た。この繊維状活性炭を５ｍｍ
の長さに切断し、その６０ｇを実施例１におけるのと同
型の円筒状容器に充填した。
【００２５】《実施例 ３》実施例１と同様にして得ら
れた繊維状活性炭を５ｍｍの長さに切断した後、繊維状
活性炭１００重量部に対して接着剤としてのポリエステ
ル繊維（単繊維デニール＝１デニール、長さ５ｍｍ）２
０重量部を加え、タピー式抄紙機で抄紙し、目付１５０
ｇ／ｍ2のシートを得た。得られたシートを１３０℃、
８ｋｇ／ｃｍ2の条件下に３分間プレスし、更にこのシ
ートを間隙を制御した熱板の間に入れて２６０℃で２分
間プレスして、密度０．１５ｇ／ｃｃの成形シートを作
製した。このシートを直径約８ｃｍの円盤状に裁断し
て、その充填量が約６０ｇになるようにして実施例１と
同型の円筒状容器に充填した。
れた繊維状活性炭を５ｍｍの長さに切断した後、繊維状
活性炭１００重量部に対して接着剤としてのポリエステ
ル繊維（単繊維デニール＝１デニール、長さ５ｍｍ）２
０重量部を加え、タピー式抄紙機で抄紙し、目付１５０
ｇ／ｍ2のシートを得た。得られたシートを１３０℃、
８ｋｇ／ｃｍ2の条件下に３分間プレスし、更にこのシ
ートを間隙を制御した熱板の間に入れて２６０℃で２分
間プレスして、密度０．１５ｇ／ｃｃの成形シートを作
製した。このシートを直径約８ｃｍの円盤状に裁断し
て、その充填量が約６０ｇになるようにして実施例１と
同型の円筒状容器に充填した。
【００２６】《比較例 １》ＬＰＧ燃焼ガスの温度を１
０１０℃とし、炉内滞留時間を５分とした以外は、実施
例１と同様に処理を行って、平均繊維径１０μ、ＳＡ＝
１５５０ｍ2／ｇ、Ｖ100＝０．４３０ｃｃ／ｇ、Ｖ9＝
０．２１０ｃｃ／ｇ、(Ｖ9／Ｖ100）×１００＝４８．
８％の繊維状活性炭を得た。この繊維状活性炭を５ｍｍ
の長さに切断し、その６０ｇを実施例１におけるのと同
型の円筒状容器に充填した。
０１０℃とし、炉内滞留時間を５分とした以外は、実施
例１と同様に処理を行って、平均繊維径１０μ、ＳＡ＝
１５５０ｍ2／ｇ、Ｖ100＝０．４３０ｃｃ／ｇ、Ｖ9＝
０．２１０ｃｃ／ｇ、(Ｖ9／Ｖ100）×１００＝４８．
８％の繊維状活性炭を得た。この繊維状活性炭を５ｍｍ
の長さに切断し、その６０ｇを実施例１におけるのと同
型の円筒状容器に充填した。
【００２７】《比較例２〜４》下記の表１に示したＳＡ
値、Ｖ100値およびＶ9値を有する、市販のフェノール系
繊維を原料とする繊維状活性炭（比較例２）およびアク
リル系繊維を原料とする繊維状活性炭（比較例３と４）
の各６０ｇを実施例１におけるのと同型の円筒状容器に
充填した。
値、Ｖ100値およびＶ9値を有する、市販のフェノール系
繊維を原料とする繊維状活性炭（比較例２）およびアク
リル系繊維を原料とする繊維状活性炭（比較例３と４）
の各６０ｇを実施例１におけるのと同型の円筒状容器に
充填した。
【００２８】《比較例 ５》比較例３で使用したのと同
じ市販の繊維状活性炭を約５ｍｍの長さに切断した後、
実施例３におけるのと同様にして接着剤を用いてプレス
して密度０．１５ｇ／ｃｃの成形シートを作製し、これ
を直径約８ｃｍの円盤状に裁断して、その充填量が約６
０ｇになるようにして実施例１と同型の円筒状容器に充
填した。
じ市販の繊維状活性炭を約５ｍｍの長さに切断した後、
実施例３におけるのと同様にして接着剤を用いてプレス
して密度０．１５ｇ／ｃｃの成形シートを作製し、これ
を直径約８ｃｍの円盤状に裁断して、その充填量が約６
０ｇになるようにして実施例１と同型の円筒状容器に充
填した。
【００２９】《トリハロメタン除去試験》全有機炭素
（ＴＯＣ）濃度２．５ｐｐｍの河川水に、次亜塩素酸ナ
トリウムを遊離塩素濃度が２ｐｐｍになる割合で加え、
更にクロロホルム、ブロモホルム、ブロモジクロロメタ
ンおよびジブロモクロロメタンを、各々の濃度が５０ｐ
ｐｂ、２０ｐｐｂ、２０ｐｐｂおよび２０ｐｐｂとなる
ように加えて浄水試験用の原水を調製した。
（ＴＯＣ）濃度２．５ｐｐｍの河川水に、次亜塩素酸ナ
トリウムを遊離塩素濃度が２ｐｐｍになる割合で加え、
更にクロロホルム、ブロモホルム、ブロモジクロロメタ
ンおよびジブロモクロロメタンを、各々の濃度が５０ｐ
ｐｂ、２０ｐｐｂ、２０ｐｐｂおよび２０ｐｐｂとなる
ように加えて浄水試験用の原水を調製した。
【００３０】上記で調製した浄水試験用原水を、上記の
実施例１〜３および比較例１〜５で作製した繊維状活性
炭入りの円筒状容器の各々に、４リットル／分（ＳＶ６
００ｈｒ-1）の流速で通過させ、ＪＩＳ Ｋ０１２５に
従うヘッドスペース法によって処理後の水中のトリハロ
メタンを２時間おきに分析し、上記した４種のトリハロ
メタンの合計量およびクロロホルム量をグラフ化し、そ
れらの除去率９０％を維持できる合計通水量を調べたと
ころ、下記の表１に示す結果を得た。
実施例１〜３および比較例１〜５で作製した繊維状活性
炭入りの円筒状容器の各々に、４リットル／分（ＳＶ６
００ｈｒ-1）の流速で通過させ、ＪＩＳ Ｋ０１２５に
従うヘッドスペース法によって処理後の水中のトリハロ
メタンを２時間おきに分析し、上記した４種のトリハロ
メタンの合計量およびクロロホルム量をグラフ化し、そ
れらの除去率９０％を維持できる合計通水量を調べたと
ころ、下記の表１に示す結果を得た。
【００３１】
【表１】 (V9／V100) 除去率90％維持合計水量 ＳＡ Ｖ9 Ｖ100 ×100 トリハロメタン クロロホルム (m2／g）(cc／g) (cc／g) (％) (リットル) (リットル) 実施例１ 1310 0.465 0.532 87.4 9700 12125 実施例２ 1100 0.250 0.273 91.6 4800 5980 比較例１ 1550 0.210 0.430 48.8 1920 2392 比較例２ 1800 0.100 0.640 15.6 980 1250 比較例３ 676 0.070 0.090 77.8 15 20 比較例４ 720 0.150 0.150 100.0 18 25 実施例３ − − − − 5820 7270 (賦形体) 比較例５ − − − − 440 510 (賦形体)
【００３２】上記表１の結果から、ＳＡ、Ｖ9および
（Ｖ9／Ｖ100）×１００のすべてが、上記した本発明に
おける要件（ａ）〜（ｃ）を満たしている実施例１〜２
の繊維状活性炭および実施例１の繊維状活性炭から作製
された実施例３の賦形体は、トリハロメタンを含む多量
の水を通過させても長期間にわたって、トリハロメタン
除去能が高く、特にクロロホルムを高率で除去できるこ
とがわかる。
（Ｖ9／Ｖ100）×１００のすべてが、上記した本発明に
おける要件（ａ）〜（ｃ）を満たしている実施例１〜２
の繊維状活性炭および実施例１の繊維状活性炭から作製
された実施例３の賦形体は、トリハロメタンを含む多量
の水を通過させても長期間にわたって、トリハロメタン
除去能が高く、特にクロロホルムを高率で除去できるこ
とがわかる。
【００３３】それに対して、ＳＡおよびＶ9は本発明に
おける要件（ａ）および（ｂ）の範囲であるが、(Ｖ9／
Ｖ100）×１００が５０％未満であり本発明の要件
（ｃ）から外れている比較例１、ＳＡは本発明における
要件（ａ）の範囲であるが、Ｖ9および（Ｖ9／Ｖ100）
×１００が本発明における要件（ｂ）および（ｃ）から
外れている比較例２、ＳＡとＶ9が本発明における要件
（ａ）および（ｂ）の範囲から外れている比較例３と比
較例４、並びに比較例３の繊維状活性炭から作製された
比較例５の賦形体は、いずれもトリハロメタンを含む水
を通過させた場合に極めて少量の通過量でトリハロメタ
ン除去能およびクロロホルム除去能が低下してしまい、
有効なトリハロメタン除去材として使用できないことが
わかる。
おける要件（ａ）および（ｂ）の範囲であるが、(Ｖ9／
Ｖ100）×１００が５０％未満であり本発明の要件
（ｃ）から外れている比較例１、ＳＡは本発明における
要件（ａ）の範囲であるが、Ｖ9および（Ｖ9／Ｖ100）
×１００が本発明における要件（ｂ）および（ｃ）から
外れている比較例２、ＳＡとＶ9が本発明における要件
（ａ）および（ｂ）の範囲から外れている比較例３と比
較例４、並びに比較例３の繊維状活性炭から作製された
比較例５の賦形体は、いずれもトリハロメタンを含む水
を通過させた場合に極めて少量の通過量でトリハロメタ
ン除去能およびクロロホルム除去能が低下してしまい、
有効なトリハロメタン除去材として使用できないことが
わかる。
【００３４】
【発明の効果】本発明における繊維状活性炭は、水中に
含まれるトリハロメタンの除去能が極めて高く、特に水
道水中のトリハロメタンの大半を占めるクロロホルムを
効率よく除去できるので浄水器用充填材として極めて優
れており、家庭、工場、店舗、会社等の種々の場所で使
用する浄水器用に有効に使用することができる。そし
て、本発明における繊維状活性炭による場合は、水道水
中のトリハロメタンの濃度が数十ｐｐｂと極めて低濃度
の場合にも、トリハロメタンを高率で除去することがで
き、しかも水道水中に含まれるトリハロメタンの前駆物
質であるフミン質と殺菌剤として使用される塩素との活
性炭表面でのトリハロメタン生成反応を引き起こさな
い。
含まれるトリハロメタンの除去能が極めて高く、特に水
道水中のトリハロメタンの大半を占めるクロロホルムを
効率よく除去できるので浄水器用充填材として極めて優
れており、家庭、工場、店舗、会社等の種々の場所で使
用する浄水器用に有効に使用することができる。そし
て、本発明における繊維状活性炭による場合は、水道水
中のトリハロメタンの濃度が数十ｐｐｂと極めて低濃度
の場合にも、トリハロメタンを高率で除去することがで
き、しかも水道水中に含まれるトリハロメタンの前駆物
質であるフミン質と殺菌剤として使用される塩素との活
性炭表面でのトリハロメタン生成反応を引き起こさな
い。
Claims (2)
- 【請求項１】 （ａ）比表面積が８００ｍ2／ｇ以上で
あり、（ｂ）水蒸気吸着法で測定した細孔半径９Å以下
の細孔の占める累積細孔容積が０．２０ｃｃ／ｇ以上で
あり、且つ（ｃ）水蒸気吸着法で測定した細孔半径９Å
以下の細孔の占める累積細孔容積が細孔半径１００Å以
下の細孔の占める累積細孔容積の５０％以上である繊維
状活性炭からなることを特徴とする浄水器用充填材。 - 【請求項２】 繊維状活性炭の平均繊維径が５〜３０μ
であり、且つ繊維状活性炭が接着剤で接着されている請
求項１記載の浄水器用充填材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03349780A JP3122206B2 (ja) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | 浄水器用充填材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03349780A JP3122206B2 (ja) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | 浄水器用充填材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0699065A true JPH0699065A (ja) | 1994-04-12 |
| JP3122206B2 JP3122206B2 (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=18406064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03349780A Expired - Fee Related JP3122206B2 (ja) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | 浄水器用充填材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3122206B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1076250A (ja) * | 1996-09-06 | 1998-03-24 | Unitika Ltd | 吸着材とこの吸着材を用いた水処理方法 |
| JP2011105545A (ja) * | 2009-11-17 | 2011-06-02 | Toyobo Co Ltd | 活性炭素繊維 |
| US8265330B2 (en) | 2007-07-20 | 2012-09-11 | Kuraray Chemical Co., Ltd. | Material for speaker device and speaker device using it |
| WO2017199717A1 (ja) * | 2016-05-17 | 2017-11-23 | 株式会社クラレ | 活性炭、並びにそれを用いた吸着フィルターおよび浄水器 |
| CN112495348A (zh) * | 2020-11-11 | 2021-03-16 | 陕西浦士达环保科技有限公司 | 一种可去除三氯甲烷的活性炭 |
| WO2021131910A1 (ja) * | 2019-12-25 | 2021-07-01 | 株式会社クラレ | 炭素質材料およびその製造方法、電気二重層キャパシタ用電極材料 |
-
1991
- 1991-12-10 JP JP03349780A patent/JP3122206B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1076250A (ja) * | 1996-09-06 | 1998-03-24 | Unitika Ltd | 吸着材とこの吸着材を用いた水処理方法 |
| US8265330B2 (en) | 2007-07-20 | 2012-09-11 | Kuraray Chemical Co., Ltd. | Material for speaker device and speaker device using it |
| JP2011105545A (ja) * | 2009-11-17 | 2011-06-02 | Toyobo Co Ltd | 活性炭素繊維 |
| WO2017199717A1 (ja) * | 2016-05-17 | 2017-11-23 | 株式会社クラレ | 活性炭、並びにそれを用いた吸着フィルターおよび浄水器 |
| JPWO2017199717A1 (ja) * | 2016-05-17 | 2019-03-14 | 株式会社クラレ | 活性炭、並びにそれを用いた吸着フィルターおよび浄水器 |
| US10843168B2 (en) | 2016-05-17 | 2020-11-24 | Kuraray Co., Ltd. | Activated carbon, and adsorption filter and water purifier both including same |
| WO2021131910A1 (ja) * | 2019-12-25 | 2021-07-01 | 株式会社クラレ | 炭素質材料およびその製造方法、電気二重層キャパシタ用電極材料 |
| CN112495348A (zh) * | 2020-11-11 | 2021-03-16 | 陕西浦士达环保科技有限公司 | 一种可去除三氯甲烷的活性炭 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3122206B2 (ja) | 2001-01-09 |
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