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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025006716
(43)【公開日】2025-01-17
(54)【発明の名称】吸着フィルタの製造方法
(51)【国際特許分類】
B01J 20/30 20060101AFI20250109BHJP
B01J 20/08 20060101ALI20250109BHJP
B01J 20/18 20060101ALI20250109BHJP
B01J 20/20 20060101ALI20250109BHJP
B01J 20/10 20060101ALI20250109BHJP
【ＦＩ】
B01J20/30
B01J20/08 A
B01J20/18 A
B01J20/18 E
B01J20/20 E
B01J20/20 D
B01J20/10 D
B01J20/20 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023107691
(22)【出願日】2023-06-30
(71)【出願人】
【識別番号】722014321
【氏名又は名称】東洋紡エムシー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002837
【氏名又は名称】弁理士法人アスフィ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】村松 知樹
(72)【発明者】
【氏名】下川 晃太朗
【テーマコード（参考）】
4G066
【Ｆターム（参考）】
4G066AA05B
4G066AA20B
4G066AA22B
4G066AA61B
4G066AC01D
4G066AC02D
4G066AC12D
4G066AC14D
4G066AC21D
4G066BA03
4G066BA20
4G066BA23
4G066BA24
4G066BA26
4G066BA28
4G066BA38
4G066BA42
4G066FA28
4G066FA37
4G066FA38
(57)【要約】
【課題】揮発性有機化合物を始めとする汚染物質の高い除去性能を有するとともに、圧力損失の低い吸着フィルタの製造方法を提供する。
【解決手段】平均粒子長径が２００μｍ～１０００μｍの吸着剤Ａと平均粒子長径が０．１μｍ～１００μｍの吸着剤Ｂと基材とを準備するステップと、吸着剤Ｂを吸着剤Ａの表面に固着させて吸着剤を得るステップと、吸着剤を前記基材に担持させるステップと、を有しており、吸着剤Ａの重量ＷＡと吸着剤Ｂの重量ＷＢの比ＷＡ／ＷＢの値Ｐは、０．３以上１５０以下であり、吸着剤Ｂの全数を１００％としたとき、６５％以上の吸着剤Ｂが吸着剤Ａの表面に固着している吸着フィルタの製造方法。
【選択図】図４
【解決手段】平均粒子長径が２００μｍ～１０００μｍの吸着剤Ａと平均粒子長径が０．１μｍ～１００μｍの吸着剤Ｂと基材とを準備するステップと、吸着剤Ｂを吸着剤Ａの表面に固着させて吸着剤を得るステップと、吸着剤を前記基材に担持させるステップと、を有しており、吸着剤Ａの重量ＷＡと吸着剤Ｂの重量ＷＢの比ＷＡ／ＷＢの値Ｐは、０．３以上１５０以下であり、吸着剤Ｂの全数を１００％としたとき、６５％以上の吸着剤Ｂが吸着剤Ａの表面に固着している吸着フィルタの製造方法。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
平均粒子長径が２００μｍ～１０００μｍの吸着剤Ａと平均粒子長径が０．１μｍ～１００μｍの吸着剤Ｂと基材とを準備するステップと、
前記吸着剤Ｂを前記吸着剤Ａの表面に固着させて吸着剤を得るステップと、
前記吸着剤を前記基材に担持させるステップと、を有しており、
前記吸着剤Ａの重量ＷＡと前記吸着剤Ｂの重量ＷＢの比ＷＡ／ＷＢの値Ｐは、０．３以上１５０以下であり、
前記吸着剤Ｂの全数を１００％としたとき、６５％以上の前記吸着剤Ｂが前記吸着剤Ａの表面に固着している吸着フィルタの製造方法。
前記吸着剤Ｂを前記吸着剤Ａの表面に固着させて吸着剤を得るステップと、
前記吸着剤を前記基材に担持させるステップと、を有しており、
前記吸着剤Ａの重量ＷＡと前記吸着剤Ｂの重量ＷＢの比ＷＡ／ＷＢの値Ｐは、０．３以上１５０以下であり、
前記吸着剤Ｂの全数を１００％としたとき、６５％以上の前記吸着剤Ｂが前記吸着剤Ａの表面に固着している吸着フィルタの製造方法。
【請求項2】
前記吸着剤Ａの平均粒子長径ＲＡと前記吸着剤Ｂの平均粒子長径ＲＢの比ＲＢ／ＲＡは、１／５０００～１／５である請求項１に記載の吸着フィルタの製造方法。
【請求項3】
前記吸着剤Ａの平均粒子長径ＲＡ、前記吸着剤Ｂの平均粒子長径ＲＢ、及び前記吸着剤Ａと前記吸着剤Ｂの重量比Ｐ（（吸着剤Ａの重量ＷＡ）／（吸着剤Ｂの重量ＷＢ））は、Ｐ＝ＲＡ
３／［｛（ＲＡ＋２ＲＢ）３－ＲＡ
３｝×Ｘ］の関係を満たし、Ｘは０．１以上１０以下である請求項１又は２に記載の吸着フィルタの製造方法。
【請求項4】
前記吸着剤Ｂを前記吸着剤Ａの表面に固着させて吸着剤を得るステップは、前記吸着剤Ａと前記吸着剤Ｂと結着剤を混合するステップを含む請求項１又は２に記載の吸着フィルタの製造方法。
【請求項5】
前記結着剤は、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリ酢酸ビニル、及びこれらの共重合体からなる群から選ばれる少なくとも１つである請求項４に記載の吸着フィルタの製造方法。
【請求項6】
前記吸着剤Ａは、活性炭、活性アルミナ、シリカゲル、ゼオライトのいずれかである請求項１又は２に記載の吸着フィルタの製造方法。
【請求項7】
前記吸着剤Ｂは、活性炭、活性アルミナ、シリカゲル、ゼオライトのいずれかである請求項１又は２に記載の吸着フィルタの製造方法。
【請求項8】
前記基材は不織布である請求項１又は２に記載の吸着フィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、汚染物質を除去する吸着フィルタの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、環境問題対策の一つとして、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挙げられる。排ガスの中でも、トルエンやアセトアルデヒドを代表とする揮発性有機化合物は、シックハウス症候群の原因物質とされており、当該臭気物質の除去及び消臭が大きな課題である。これら排ガスは、空気清浄機やエアコンなどの空気浄化装置に取り付けて使用するフィルタによって除去することが知られている。このフィルタは、低い圧力損失、即ち高い通気性を有するものが好ましい。
【0003】
上記のような汚染物質を除去するフィルタとして、高い汚染物質除去性能と低い圧力損失を有するフィルタへの要望が高い。この要望に対し、例えば特許文献１では、同粒子直径の活性炭同士を熱可塑性樹脂で接着凝集し、不規則な凝集体とすることで凝集体間に空隙を作る事により低圧力損失を実現している。また、特許文献２では、平均粒子直径１μｍ以下の粒子を不織布に担持させることにより、揮発性有機化合物の高い除去性能を発現させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第３６１２３２９号
【特許文献2】特開２０１５－１５７２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、上記特許文献１のフィルタでは、吸着剤をシート化する際に加わる外力によって凝集体が崩壊し、空隙が埋まることで圧力損失が高くなると言う問題点や、成形した凝集体が不規則な構造であることにより性能にばらつきが大きいといった問題点があった。また、特許文献２のフィルタでは、使用する粒子の粒子直径が小さく、吸着剤粒子が不織布繊維間の空隙を埋めることで圧力損失が高まるという問題点があった。
【0006】
上記の事情に鑑み本発明は、揮発性有機化合物を始めとする汚染物質の高い除去性能を有するとともに、圧力損失の低い吸着フィルタの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決し得た本発明の実施形態に係る吸着フィルタの製造方法は以下の通りである。
［１］平均粒子長径が２００μｍ～１０００μｍの吸着剤Ａと平均粒子長径が０．１μｍ～１００μｍの吸着剤Ｂと基材とを準備するステップと、前記吸着剤Ｂを前記吸着剤Ａの表面に固着させて吸着剤を得るステップと、前記吸着剤を前記基材に担持させるステップと、を有しており、前記吸着剤Ａの重量ＷＡと前記吸着剤Ｂの重量ＷＢの比ＷＡ／ＷＢの値Ｐは、０．３以上１５０以下であり、前記吸着剤Ｂの全数を１００％としたとき、６５％以上の前記吸着剤Ｂが前記吸着剤Ａの表面に固着している吸着フィルタの製造方法。
［１］平均粒子長径が２００μｍ～１０００μｍの吸着剤Ａと平均粒子長径が０．１μｍ～１００μｍの吸着剤Ｂと基材とを準備するステップと、前記吸着剤Ｂを前記吸着剤Ａの表面に固着させて吸着剤を得るステップと、前記吸着剤を前記基材に担持させるステップと、を有しており、前記吸着剤Ａの重量ＷＡと前記吸着剤Ｂの重量ＷＢの比ＷＡ／ＷＢの値Ｐは、０．３以上１５０以下であり、前記吸着剤Ｂの全数を１００％としたとき、６５％以上の前記吸着剤Ｂが前記吸着剤Ａの表面に固着している吸着フィルタの製造方法。
【0008】
上記吸着フィルタの製造方法によれば、平均粒子長径が０．１μｍ～１００μｍと小さな吸着剤Ｂを用いることにより、汚染物質を吸着する表面積を大きくすることができるため、汚染物質の除去率を高くできる。また、平均粒子長径の小さな吸着剤Ｂが、平均粒子長径が２００μｍ～１０００μｍと大きな吸着剤Ａの表面に固着しており、吸着剤Ａの重量ＷＡと前記吸着剤Ｂの重量ＷＢの比ＷＡ／ＷＢの値Ｐが０．３以上１５０以下であることにより、吸着剤粒子間に空隙を作ることが容易になる。また、吸着剤Ｂの全数１００％のうち６５％以上の吸着剤Ｂが吸着剤Ａの表面に固着しているため、吸着剤Ａの表面から遊離して存在する吸着剤Ｂが少なく、基材の隙間に吸着剤Ｂが充填されて目詰まりすることを防止できる。これにより、圧力損失の低い吸着フィルタを製造することが可能である。
【0009】
本発明の実施形態に係る吸着フィルタの製造方法は、以下の［２］～［８］のいずれかであることが好ましい。
［２］前記吸着剤Ａの平均粒子長径ＲＡと前記吸着剤Ｂの平均粒子長径ＲＢの比ＲＢ／ＲＡは、１／５０００～１／５である［１］に記載の吸着フィルタの製造方法。
［３］前記吸着剤Ａの平均粒子長径ＲＡ、前記吸着剤Ｂの平均粒子長径ＲＢ、及び前記吸着剤Ａと前記吸着剤Ｂの重量比Ｐ（（吸着剤Ａの重量ＷＡ）／（吸着剤Ｂの重量ＷＢ））は、Ｐ＝ＲＡ ３／［｛（ＲＡ＋２ＲＢ）３－ＲＡ ３｝×Ｘ］の関係を満たし、Ｘは０．１以上１０以下である［１］又は［２］に記載の吸着フィルタの製造方法。
［４］前記吸着剤Ｂを前記吸着剤Ａの表面に固着させて吸着剤を得るステップは、前記吸着剤Ａと前記吸着剤Ｂと結着剤を混合するステップを含む［１］～［３］のいずれかに記載の吸着フィルタの製造方法。
［５］前記結着剤は、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリ酢酸ビニル、及びこれらの共重合体からなる群から選ばれる少なくとも１つである［４］に記載の吸着フィルタの製造方法。
［６］前記吸着剤Ａは、活性炭、活性アルミナ、シリカゲル、ゼオライトのいずれかである［１］～［５］のいずれかに記載の吸着フィルタの製造方法。
［７］前記吸着剤Ｂは、活性炭、活性アルミナ、シリカゲル、ゼオライトのいずれかである［１］～［６］のいずれかに記載の吸着フィルタの製造方法。
［８］前記基材は不織布である［１］～［７］のいずれかに記載の吸着フィルタの製造方法。
［２］前記吸着剤Ａの平均粒子長径ＲＡと前記吸着剤Ｂの平均粒子長径ＲＢの比ＲＢ／ＲＡは、１／５０００～１／５である［１］に記載の吸着フィルタの製造方法。
［３］前記吸着剤Ａの平均粒子長径ＲＡ、前記吸着剤Ｂの平均粒子長径ＲＢ、及び前記吸着剤Ａと前記吸着剤Ｂの重量比Ｐ（（吸着剤Ａの重量ＷＡ）／（吸着剤Ｂの重量ＷＢ））は、Ｐ＝ＲＡ ３／［｛（ＲＡ＋２ＲＢ）３－ＲＡ ３｝×Ｘ］の関係を満たし、Ｘは０．１以上１０以下である［１］又は［２］に記載の吸着フィルタの製造方法。
［４］前記吸着剤Ｂを前記吸着剤Ａの表面に固着させて吸着剤を得るステップは、前記吸着剤Ａと前記吸着剤Ｂと結着剤を混合するステップを含む［１］～［３］のいずれかに記載の吸着フィルタの製造方法。
［５］前記結着剤は、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリ酢酸ビニル、及びこれらの共重合体からなる群から選ばれる少なくとも１つである［４］に記載の吸着フィルタの製造方法。
［６］前記吸着剤Ａは、活性炭、活性アルミナ、シリカゲル、ゼオライトのいずれかである［１］～［５］のいずれかに記載の吸着フィルタの製造方法。
［７］前記吸着剤Ｂは、活性炭、活性アルミナ、シリカゲル、ゼオライトのいずれかである［１］～［６］のいずれかに記載の吸着フィルタの製造方法。
［８］前記基材は不織布である［１］～［７］のいずれかに記載の吸着フィルタの製造方法。
【発明の効果】
【0010】
上記吸着フィルタの製造方法によれば、揮発性有機化合物を初めとする汚染物質の除去率を高められるとともに圧力損失を低くして、汚染物質の除去性能が向上した吸着フィルタを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】実施例２で得られた吸着剤を観察した走査型電子顕微鏡写真である。
【図2】実施例２で得られた吸着フィルタから基材を剥がして観察した走査型電子顕微鏡写真である。
【図3】比較例４で得られた吸着フィルタから基材を剥がして観察した走査型電子顕微鏡写真である。
【図4】実施例１～１６及び比較例１～６の吸着フィルタのトルエン除去率と圧力損失の関係を表すグラフである。
【図5】実施例１７及び比較例７の吸着フィルタのトルエン除去率と圧力損失の関係を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、実施の形態に基づき本発明を説明するが、本発明はもとより下記実施の形態によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【0013】
本発明の実施形態に係る吸着フィルタの製造方法は、平均粒子長径が２００μｍ～１０００μｍの吸着剤Ａと平均粒子長径が０．１μｍ～１００μｍの吸着剤Ｂと基材とを準備するステップと、吸着剤Ｂを吸着剤Ａの表面に固着させて吸着剤を得るステップと、吸着剤Ａと吸着剤Ｂからなる吸着剤を基材に担持させるステップと、を有している。
【0014】
吸着とは、気相、液相、固相と吸着剤の界面で引き起こされるため、吸着剤と被吸着物質の界面での接触確率を上げることで、被吸着物質は高効率で吸着剤に吸着されることができる。本発明の実施形態に係る吸着フィルタの製造方法は、平均粒子長径が０．１μｍ～１００μｍと小さい吸着剤Ｂを用いることにより、製造された吸着フィルタにおいて吸着剤の単位体積あたりの表面積が大きくなり、汚染物質の高い除去率を有する吸着フィルタを製造することができる。また、吸着剤粒子の粒径が小さいと空隙が埋まって充填密度が高くなり、そのために圧力損失が高くなってしまうが、その点、本発明の実施形態に係る吸着フィルタの製造方法では、平均粒子長径の小さな吸着剤Ｂを平均粒子長径が２００μｍ～１０００μｍと大きな吸着剤Ａの表面に固着させて吸着剤を得るステップを有しており、吸着剤Ａの重量ＷＡと前記吸着剤Ｂの重量ＷＢの比ＷＡ／ＷＢの値Ｐが０．３以上１５０以下となるように吸着剤Ａと吸着剤Ｂを用いる。これにより、吸着フィルタにおいて吸着剤粒子間に空隙が形成され易いため充填密度が高くなり過ぎない。さらに、吸着剤Ｂの全数１００％のうち６５％以上の吸着剤Ｂが吸着剤Ａの表面に固着しているため、吸着剤Ａの表面から遊離して存在する吸着剤Ｂが少なく、基材の隙間に吸着剤Ｂが充填されて目詰まりすることを防止できる。その結果、低い圧力損失を有する吸着フィルタとすることができる。本発明の実施形態に係る製造方法で製造された吸着フィルタは、空気清浄機やエアコンなどの空気浄化装置に取り付けて使用した際に、吸着フィルタの上流側と下流側の差圧が小さくなり、吸着性能が向上するとともに省エネにも寄与できる。
【0015】
平均粒子長径が２００μｍ～１０００μｍの吸着剤Ａと平均粒子長径が０．１μｍ～１００μｍの吸着剤Ｂは、吸着剤粒子をメッシュでふるうことにより得ることができる。平均粒子長径が大きい吸着剤Ａは、例えば、１８番メッシュを通過することができる粒子であって６５番以上のメッシュを通過することのできる粒子は除かれたものとしたり、平均粒子長径が小さい吸着剤Ｂは１６０番以上のメッシュでふるうことにより得たりする等、得たい粒子の長径によりメッシュの番手を選択することができる。
【0016】
吸着剤Ａの平均粒子長径は、２００μｍ以上であり、２５０μｍ以上が好ましく、３００μｍ以上がより好ましく、３５０μｍ以上がさらに好ましく、３７５μｍ以上が特に好ましく、４００μｍ以上であってもよい。吸着剤Ａの平均粒子長径の下限が上記範囲であれば、吸着フィルタの圧力損失を低くすることができる。また、吸着剤Ａの平均粒子長径は、１０００μｍ以下であり、９００μｍ以下が好ましく、８５０μｍ以下がより好ましく、８００μｍ以下がさらに好ましく、７５０μｍ以下であってもよい。吸着剤Ａの平均粒子長径の上限が上記範囲であれば、吸着フィルタの厚みが厚くなり過ぎずに製造が容易になるという利点がある。
【0017】
吸着剤Ｂの平均粒子長径は、０．１μｍ以上であり、０．５μｍ以上が好ましく、１μｍ以上がより好ましく、５μｍ以上がさらに好ましい。吸着剤Ｂの平均粒子長径の下限が上記範囲であれば、吸着剤Ｂの凝集力が強くなり過ぎず、吸着剤Ｂを吸着剤Ａの表面に均一に固着させることができる。また、吸着剤Ｂの平均粒子長径は、１００μｍ以下であり、７５μｍ以下が好ましく、５０μｍ以下がより好ましく、３０μｍ以下がさらに好ましい。吸着剤Ｂの平均粒子長径の上限が上記範囲であれば、吸着剤Ａの表面への吸着剤Ｂの固着力を確保でき、吸着剤Ａから吸着剤Ｂが脱落しないようにすることが容易となる。吸着剤Ｂの平均粒子長径が上記範囲であることで、吸着剤Ａの表面に均一かつ強い固着力で吸着剤Ｂを固着させることが可能である。
【0018】
吸着剤Ｂを吸着剤Ａの表面に固着する方法としては、特に限定されないが、例えば、水溶性高分子を溶解させた水溶液に吸着剤Ａと吸着剤Ｂを浸漬して攪拌し、次いで乾燥させる方法や、水溶性高分子を溶解させた水溶液を霧状やミスト状にして吸着剤Ａ及び吸着剤Ｂに吹き付け、次いで乾燥させる方法等の方法が挙げられる。
【0019】
吸着剤Ｂを吸着剤Ａの表面に固着するステップは、吸着剤Ａと吸着剤Ｂと結着剤を混合するステップを含むことが好ましい。吸着剤Ａと吸着剤Ｂと結着剤を混合する事により、吸着剤Ｂを吸着剤Ａの表面に固着させ易くなる。
【0020】
結着剤としては、吸着剤Ｂを吸着剤Ａの表面に固着できるものであれば特に限定されないが、例えば、水溶性高分子や熱可塑性樹脂、水分散性高分子が例示できる。特に、結着剤は水溶性高分子であることが好ましい。水溶性高分子は、２０℃、１気圧における水への溶解度が１ｇ以上であり、分子量１００００以上であることが好ましい。結着剤は、水溶性高分子であることが好ましく、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリ酢酸ビニル、及びこれらの共重合体からなる群から選ばれる少なくとも１つであることが好ましい。
【0021】
結着剤として水溶性高分子を使用することにより、結着剤の添加量が少量でも吸着剤Ｂを吸着剤Ａの表面に容易に固着させることができる。
【0022】
結着剤の溶液濃度は、０．１重量％～１０重量％が好ましく、１重量％～５重量％がより好ましい。結着剤の溶液濃度が０．１重量％以上であることにより、吸着剤Ｂの吸着剤Ａの表面への固着力を確保することができる。結着剤の溶液濃度が１０重量％以下であることにより、結着剤の溶液濃度が１０重量％を超えると結着剤が吸着剤粒子を被覆するという問題が生じるが、このような問題を回避できる。上記結着剤の溶液濃度は、水溶性高分子の溶液濃度であってもよい。
【0023】
吸着剤Ａと吸着剤Ｂからなる吸着剤を基材に担持させる方法としては、特に限定されず公知の加工方法を用いることができる。例えば、（ａ）基材を構成する繊維とともに吸着剤Ａと吸着剤Ｂを水中に分散させ脱水することにより得られる湿式シート化法、（ｂ）基材を構成する繊維とともに吸着剤Ａと吸着剤Ｂを気中分散させることにより得られるエアレイド法、（ｃ）二層以上の不織布、織布、ネット状物、フィルム、膜等の層間に熱接着により吸着剤Ａと吸着剤Ｂを充填する方法、（ｄ）エマルジョン接着剤、溶剤系接着剤を利用して不織布、織布、発泡ウレタン等の通気性材料に吸着剤Ａと吸着剤Ｂを結合担持させる方法、（ｅ）熱可塑性樹脂の熱可塑性を利用して不織布、織布、発泡ウレタン等の通気性材料に吸着剤Ａと吸着剤Ｂを結合担持させる方法、（ｆ）吸着剤Ａと吸着剤Ｂを繊維又は樹脂に練り込むことにより混合一体化する方法等、用途に応じて適当な方法を用いることができる。特に、界面活性剤を用いる必要がなく、吸着剤が界面活性剤により被覆されることを防止できるため、上記加工法のうち加工法（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）を用いることが好ましい。
【0024】
吸着剤Ａと吸着剤Ｂからなる吸着剤を基材に担持させるステップは、吸着剤Ｂを吸着剤Ａの表面に固着させて吸着剤を得るステップの後に行われることが好ましい。即ち、吸着剤Ｂが表面に固着された吸着剤Ａを基材に担持させることが好ましく、上記方法（ａ）～（ｆ）において、「吸着剤Ａと吸着剤Ｂ」を「吸着剤Ｂが表面に固着した吸着剤Ａ」と読み替えることができる。これにより、吸着剤Ｂを吸着剤Ａの表面に容易に固着することができる。これにより、吸着剤Ｂを吸着剤Ａの表面に容易に固着するステップを容易に行うことができる。或いは、吸着剤Ｂを吸着剤Ａの表面に固着させて吸着剤を得るステップと、吸着剤を基材に担持させるステップは同時に行われてもよい。この場合、「吸着剤を基材に担持させるステップ」は、「吸着剤Ａと吸着剤Ｂを基材に担持させるステップ」と理解することができる。
【0025】
基材は、平面状、プリーツ状、ハニカム状に成型されていることが好ましい。プリーツ状は直交流型フィルタとしての使用において、また、ハニカム状は平交流型フィルタとしての使用において、処理する気体との接触面積を大きくして汚染物質の除去率を向上させるとともに、フィルタの低圧力損失化を同時に実現することができる。
【0026】
基材は、不織布であることが好ましい。不織布の種類は特に限定されないが、突起の付いた針（ニードル）を突き刺して繊維同士を絡ませることにより形成できるニードルパンチ不織布、繊維を高圧水流により交絡することにより形成できるスパンレース不織布、長繊維により形成したウェブをシート状に結合させることにより形成できるスパンボンド不織布、又はこれらの積層体であることが好ましい。不織布を積層する場合には、例えばニードルを用いて各層を接合することが好ましい。基材は、不織布を帯電させたエレクトレット不織布であってもよい。言うまでもないが、基材は不織布以外の材料であってもよいし、不織布の基材に編布や織布等の別の材料が含まれていてもよい。
【0027】
吸着剤Ａの重量ＷＡと吸着剤Ｂの重量ＷＢの比ＷＡ／ＷＢの値Ｐは、０．３以上であり、０．５以上、１以上、２以上、３以上、５以上、７以上、１０以上等とすることができる。また、比ＷＡ／ＷＢの値Ｐは、１５０以下であり、１２０以下、１００以下、９０以下、８０以下、７０以下、５０以下等とすることができる。比ＷＡ／ＷＢの値Ｐが上記範囲であれば、吸着剤Ｂにより汚染物質を吸着する表面積を大きくして汚染物質の除去率を高められるとともに、吸着剤Ａにより空隙を確保して吸着フィルタの圧力損失を低く抑えることが可能である。
【0028】
吸着剤Ｂの全数を１００％としたとき、吸着剤Ａの表面に固着している吸着剤Ｂの数は６５％以上である。吸着剤Ａの表面に固着していない吸着剤Ｂは、基材の空隙を埋めて吸着フィルタの圧力損失を高めてしまうことがあるが、吸着剤Ａの表面に固着している吸着剤Ｂの数が吸着剤Ｂの全数１００％のうち６５％以上であることにより、吸着剤Ａの表面に固着せず遊離して基材の空隙を埋める吸着剤Ｂの数が少なくなるため、吸着フィルタの圧力損失を低く抑えることができる。吸着剤Ａの表面に固着している吸着剤Ｂの割合は、７０％以上がより好ましく、７５％以上がさらに好ましく、８０％以上がよりさらに好ましく、９０％以上が特に好ましい。吸着剤Ａの表面に固着している吸着剤Ｂの割合の下限が上記範囲であれば、吸着フィルタの圧力損失を低くすることができる。吸着剤Ａの表面に固着している吸着剤Ｂの割合は、理想的には１００％であるが、現実的には、９９％以下、９８％以下、９６％以下、９５％以下であってもよい。
【0029】
吸着剤Ａの表面に固着している吸着剤Ｂの割合は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等の顕微鏡写真から得ることができる。吸着剤Ａの表面に固着している吸着剤Ｂの割合は、例えば、吸着剤Ａ及び吸着剤Ｂが観察できるように基材の少なくとも一部を除去した上で、少なくとも１０個の吸着剤Ａが一視野に入るようにＳＥＭで観察し、当該視野中で吸着剤Ａの表面に固着している吸着剤Ｂと吸着剤Ａの表面に固着せず吸着剤Ａの隙間に存在する吸着剤Ｂの数を計測することで求めることができる。計測は、吸着剤Ｂの数を実際に数えてもよいし、吸着剤Ａの表面に固着している吸着剤Ｂと吸着剤Ａの表面に固着せず吸着剤Ａの隙間に存在する吸着剤Ｂの数を目測により決定してもよい。
【0030】
吸着剤Ａの１個あたりに固着している吸着剤Ｂの数は、５００個以上が好ましく、６００個以上がより好ましく、８００個以上がさらに好ましく、１０００個以上がよりさらに好ましく、２０００個以上が特に好ましい。吸着剤Ａの１個あたりに固着している吸着剤Ｂの数の下限が上記範囲であれば、吸着剤Ｂにより汚染物質を吸着する表面積を大きくすることができるため、汚染物質の除去率を向上できる。吸着剤Ａの１個あたりに固着している吸着剤Ｂの数の上限は特に制限されないが、例えば、２，０００，０００個以下が好ましく、１，０００，０００個以下がより好ましく、５００，０００個以下がさらに好ましく、１００，０００個以下が特に好ましく、８０，０００個以下、５０，０００個以下、３０，０００個以下、１０，０００個以下、９，０００個以下、８，０００個以下であってもよい。吸着剤Ｂが吸着剤Ａの表面に固着できる数は、吸着剤Ａの表面積に対する吸着剤Ｂの大きさに依存するが、吸着剤Ａの１個あたりに固着している吸着剤Ｂの上限が上記範囲であれば、吸着剤Ｂが吸着剤Ａの表面から脱落しにくく、脱落した吸着剤による目詰まりを防止できるため、吸着フィルタの圧力損失を低くすることができる。
【0031】
吸着剤吸着剤Ａの１個あたりに固着している吸着剤Ｂの数は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等の顕微鏡写真から得られる。吸着剤Ａの１個あたりに固着している吸着剤Ｂの数は、例えば、吸着剤Ａ及び吸着剤Ｂが観察できるように基材の少なくとも一部を除去した上で、１０個の吸着剤粒子をＳＥＭで観察し、それぞれにおいて吸着剤Ａの表面に固着している吸着剤Ｂの数を数え、観察面とは反対側の面にも同じ数の吸着剤Ｂが固着しているとしてその数を２倍し、得られた１０個の計測値の平均を求めて得ることができる。
【0032】
吸着剤Ａの平均粒子長径ＲＡと前記吸着剤Ｂの平均粒子長径ＲＢの比ＲＢ／ＲＡは、１／５０００～１／５であることが好ましく、１／１０００～１／１０であることがより好ましく、１／５００～１／２０であることが更に好ましく、１／１００～１／３０であることが最も好ましい。比ＲＢ／ＲＡが１／５０００以上であることで、吸着剤Ｂの凝集力が強くなり過ぎず、吸着剤Ａの表面に吸着剤Ｂが均一に固着できる。また、比ＲＢ／ＲＡが１／５以下であることで、吸着剤Ａの表面積に対する吸着剤Ｂの大きさが大きくなり過ぎないため、吸着剤Ａの表面への吸着剤Ｂの固着力を確保し易く、吸着剤Ａから吸着剤Ｂが脱落することを防止できる。
【0033】
吸着剤Ａの平均粒子長径ＲＡ、前記吸着剤Ｂの平均粒子長径ＲＢ、及び前記吸着剤Ａと前記吸着剤Ｂの重量比Ｐ（（吸着剤Ａの重量）／（吸着剤Ｂの重量））は、下記式（１）の関係を満たしていることが好ましい。
Ｐ＝ＲＡ ３／［｛（ＲＡ＋２ＲＢ）３－ＲＡ ３｝×Ｘ］ ・・・式（１）
Ｐ＝ＲＡ ３／［｛（ＲＡ＋２ＲＢ）３－ＲＡ ３｝×Ｘ］ ・・・式（１）
【0034】
式（１）は、重量比Ｐ（（吸着剤Ａの重量）／（吸着剤Ｂの重量））が、（吸着剤Ａの体積）／（吸着剤Ｂの体積）に相当することを表している。ここで、吸着剤Ａの体積は概ねＲＡ
３としている。また、吸着剤Ｃでは吸着剤Ｂが吸着剤Ａの両側に固着しているとして吸着剤Ａの長径ＲＡに吸着剤Ｂの長径ＲＢの２倍を足したものを３乗して吸着剤の体積（ＲＡ＋２ＲＢ）３とし、これから吸着剤Ａの体積ＲＡ
３を減じることで、吸着剤Ｂの体積［｛（ＲＡ＋２ＲＢ）３－ＲＡ
３｝］としている。Ｘが小さいほど吸着剤Ａの表面に固着している吸着剤Ｂの量が少なく、Ｘが大きいほど吸着剤Ａの表面に固着している吸着剤Ｂの量が多いことを意味している。
【0035】
Ｘは、０．１以上１０以下が好ましく、０．２以上８．０以下がより好ましく、０．４以上５．０以下がさらに好ましく、０．５以上２．０以下が最も好ましい。Ｘがこの範囲であれば、吸着剤Ａの表面に吸着剤Ｂを均一に固着させることができる。Ｘが０．１未満であれば、吸着剤Ｂの量が少なすぎて、本発明の効果が得られにくい。また、Ｘが１０より大きければ、吸着剤Ａの表面に複数層の吸着剤Ｂが堆積すると考えられ、Ｘが１０より大きくなるように吸着剤Ｂの量を増やしても吸着フィルタの圧力損失を低くする効果はＸが０．１以上１０以下の場合と比べて向上するとは考えにくい。逆に、Ｘが大きすぎると、吸着剤Ａの表面から吸着剤Ｂが離脱し易くなるため、吸着フィルタの圧力損失を高めてしまうと考えられる。その観点から、Ｘは１５以下が好ましく、１２以下がより好ましい。
【0036】
吸着剤Ａ及び吸着剤Ｂは、気相中に含まれる例えばトルエンやアセトアルデヒド等の汚染物質のイオンや分子を取り込むことにより、気相中からそれらを除去できる材料から構成されていることが好ましい。
【0037】
吸着剤Ａは、上記材料であれば特に限定されないが、例えば、活性炭、活性アルミナ、シリカゲル、ゼオライトのいずれかであることが好ましい。これらは、一種のみを単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。トルエンやアルデヒドを代表とする揮発性有機化合物を除去するには、吸着剤Ａは活性炭やシリカゲルで構成されていることが好ましい。
【0038】
吸着剤Ｂは、上記材料であれば特に限定されないが、例えば、活性炭、活性アルミナ、シリカゲル、ゼオライトのいずれかであることが好ましい。これらは、一種のみを単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。トルエンやアルデヒドを代表とする揮発性有機化合物を除去するには、吸着剤Ｂは活性炭やシリカゲルで構成されていることが好ましい。
【0039】
吸着剤Ａを構成する材料と吸着剤Ｂを構成する材料は、互いに同じであっても異なっていてもよいが、互いに同じであることが好ましい。これにより、吸着剤Ａの表面に対する吸着剤Ｂの固着力を確保することができる。
【0040】
上記活性炭は、特に限定されないが、ヤシ殻系活性炭、石炭系活性炭、木質系活性炭、合成樹脂系活性炭等の一般的な活性炭を用いることが性能面、入手の容易性の面で好ましい。
【0041】
上記活性炭のＢＥＴ比表面積は、特に限定されないが、８００ｍ２／ｇ～１５００ｍ２／ｇが好ましく、８５０ｍ２／ｇ～１３００ｍ２／ｇがより好ましい。活性炭のＢＥＴ比表面積が８００ｍ２／ｇ以上であることにより、脱臭効果が得られ易い。また、活性炭のＢＥＴ比表面積が１５００ｍ２／ｇ以下であることにより、一旦吸着された汚染物質が脱離することを防止できる。
【0042】
活性炭の細孔容積は、特に限定されないが、０．３０ｃｍ３／ｇ～０．７０ｃｍ３／ｇが好ましく、０．４０ｃｍ３／ｇ～０．５５ｃｍ３／ｇがより好ましい。活性炭の細孔容積が０．３０ｃｍ３／ｇ以上であることにより、脱臭効果が得られ易い。また、活性炭の細孔容積が０．７０ｃｍ３／ｇ以下であることにより、一旦吸着された汚染物質が脱離することを防止できる。
【0043】
活性炭の平均細孔径については、吸着対象により適宜調整が可能である。例えば、吸着対象がトルエンである場合、平均細孔径は１５Å～１９Åが好ましく、１６Å～１８Åがより好ましい。
【0044】
上記シリカゲルのＢＥＴ比表面積は、特に限定されないが、２０ｍ２／ｇ～１０００ｍ２／ｇが好ましく、５０ｍ２／ｇ～７００ｍ２／ｇがより好ましい。シリカゲルのＢＥＴ比表面積が２０ｍ２／ｇ以上であることにより、脱臭効果が得られ易い。また、シリカゲルのＢＥＴ比表面積が１０００ｍ２／ｇ以下であることにより、一旦吸着された汚染物質が脱離することを防止できる。
【0045】
本発明の実施形態に係る製造方法で製造された吸着フィルタは、気相中に含まれるイオンや分子、例えば、トルエンやアセトアルデヒドをその中に取り込むことで対象となる気相中からそれらを除去することができ、様々な用途に使用可能である。特に限定するわけではないが、吸着フィルタは、屋内、乗り物内等で使用でき、壁紙、家具、内装材、樹脂成形体、電気機器等において用いられることが好ましい。
【実施例0046】
以下、実施例に従って本発明を説明する。本発明は実施例に限定され解釈されるものではなく、前・後記の趣旨に沿って設計変更することはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
【0047】
（吸着剤Ａに固着している吸着剤Ｂの割合）
各実施例及び比較例において得られた吸着フィルタから片面の不織布を剥がし、少なくとも１０個の吸着剤Ａが一視野に入るように走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した。ＳＥＭの観察写真に撮像された吸着剤Ｂの全数１００％のうち、吸着剤Ａの表面に固着している吸着剤Ｂと吸着剤Ａの表面に固着せず吸着剤Ａの隙間に存在する吸着剤Ｂの数を目測により決定し、吸着剤Ａに固着している吸着剤Ｂの割合を求めた。
各実施例及び比較例において得られた吸着フィルタから片面の不織布を剥がし、少なくとも１０個の吸着剤Ａが一視野に入るように走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した。ＳＥＭの観察写真に撮像された吸着剤Ｂの全数１００％のうち、吸着剤Ａの表面に固着している吸着剤Ｂと吸着剤Ａの表面に固着せず吸着剤Ａの隙間に存在する吸着剤Ｂの数を目測により決定し、吸着剤Ａに固着している吸着剤Ｂの割合を求めた。
【0048】
（トルエン除去率）
断面積３６ｃｍ２のカラムに、シート化された吸着剤（吸着フィルタ）を挟んで配置した。トルエン蒸気濃度８０ｐｐｍの空気を通過線速度２０ｃｍ／秒、温度２５℃、湿度５０％ＲＨの条件でカラムに供給した。カラム出口のトルエン濃度を１分後に測定し、下記式（２）で表される除去率（η）を算出した。下記式（２）において、Ｃｉ（ｐｐｍ）はトルエン入口濃度であり、Ｃｏ（ｐｐｍ）はトルエン出口濃度である。なお、トルエン濃度は炭化水素系を使用して測定した。
除去率η（％）＝［１－（Ｃｏ／Ｃｉ）］×１００ ・・・（２）
断面積３６ｃｍ２のカラムに、シート化された吸着剤（吸着フィルタ）を挟んで配置した。トルエン蒸気濃度８０ｐｐｍの空気を通過線速度２０ｃｍ／秒、温度２５℃、湿度５０％ＲＨの条件でカラムに供給した。カラム出口のトルエン濃度を１分後に測定し、下記式（２）で表される除去率（η）を算出した。下記式（２）において、Ｃｉ（ｐｐｍ）はトルエン入口濃度であり、Ｃｏ（ｐｐｍ）はトルエン出口濃度である。なお、トルエン濃度は炭化水素系を使用して測定した。
除去率η（％）＝［１－（Ｃｏ／Ｃｉ）］×１００ ・・・（２）
【0049】
（圧力損失）
シート化された吸着剤（吸着フィルタ）をダクト内に設置し、フィルタ通過線速度が１０．４ｃｍ／秒になるようにコントロールし、フィルタ上流と下流での静圧差を圧力計で読み取ることで圧力損失（ｍｍａｑ）を求めた。
シート化された吸着剤（吸着フィルタ）をダクト内に設置し、フィルタ通過線速度が１０．４ｃｍ／秒になるようにコントロールし、フィルタ上流と下流での静圧差を圧力計で読み取ることで圧力損失（ｍｍａｑ）を求めた。
【0050】
＜実施例１＞
吸着剤Ａとして粒状活性炭（平均粒子長径３００μｍ、比表面積１０００ｍ２／ｇ、細孔容積０．４６ｃｍ３／ｇ、平均細孔径１７Å）と、吸着剤Ｂとして粉末活性炭（平均粒子長径１５μｍ、比表面積１０００ｍ２／ｇ、細孔容積０．４６ｃｍ３／ｇ、平均細孔径１７Å）を３：１の重量比、即ち吸着剤Ａの重量ＷＡと前記吸着剤Ｂの重量ＷＢの比ＷＡ／ＷＢの値Ｐが３となるように混合し、粒状活性炭と粉末活性炭の総重量に対して０．４６倍のアルギン酸ナトリウム（ＡＬＧ－Ｎａ）水溶液を投入し混合した。アルギン酸ナトリウム（ＡＬＧ－Ｎａ）の分子量は５５０００であり、アルギン酸ナトリウム（ＡＬＧ－Ｎａ）水溶液の濃度は４．４重量％であった。これを乾燥することで粒状活性炭の表面に粉末活性炭を固着させた吸着剤を得た。
吸着剤Ａとして粒状活性炭（平均粒子長径３００μｍ、比表面積１０００ｍ２／ｇ、細孔容積０．４６ｃｍ３／ｇ、平均細孔径１７Å）と、吸着剤Ｂとして粉末活性炭（平均粒子長径１５μｍ、比表面積１０００ｍ２／ｇ、細孔容積０．４６ｃｍ３／ｇ、平均細孔径１７Å）を３：１の重量比、即ち吸着剤Ａの重量ＷＡと前記吸着剤Ｂの重量ＷＢの比ＷＡ／ＷＢの値Ｐが３となるように混合し、粒状活性炭と粉末活性炭の総重量に対して０．４６倍のアルギン酸ナトリウム（ＡＬＧ－Ｎａ）水溶液を投入し混合した。アルギン酸ナトリウム（ＡＬＧ－Ｎａ）の分子量は５５０００であり、アルギン酸ナトリウム（ＡＬＧ－Ｎａ）水溶液の濃度は４．４重量％であった。これを乾燥することで粒状活性炭の表面に粉末活性炭を固着させた吸着剤を得た。
【0051】
サーマルボンド不織布を下流層とし、上記で得られた吸着剤と、接着剤として熱可塑性粉末樹脂を２０：１の重量比で混合したものを目付２００ｇ／ｍ２になるように散布した。上流層としてエレクトレット不織布を用いて加熱し、不織布に吸着剤が担持された吸着フィルタを得た。この吸着フィルタについて、上記方法により、吸着剤Ａに固着している吸着剤Ｂの数、吸着剤Ａの表面に固着している吸着剤Ｂの割合、トルエン除去率、及び圧力損失を測定した。製造条件及び測定結果を表１に示す。
【0052】
＜比較例１＞
粒状活性炭（平均粒子長径３００μｍ、比表面積１０００ｍ２／ｇ、細孔容積０．４６ｃｍ３／ｇ、平均細孔径１７Å）を吸着剤とし、これをシート化して吸着フィルタを作製した。サーマルボンド不織布を下流層とし、上記吸着剤と、接着剤として熱可塑性粉末樹脂を２０：１の重量比で混合したものを目付２００ｇ／ｍ２になるように散布した。上流層としてエレクトレット不織布を用いて加熱し、不織布に吸着剤が担持された吸着フィルタを得た。この吸着フィルタについて、上記方法によりトルエン除去率と圧力損失を測定した。製造条件及び測定結果を表１に示す。
粒状活性炭（平均粒子長径３００μｍ、比表面積１０００ｍ２／ｇ、細孔容積０．４６ｃｍ３／ｇ、平均細孔径１７Å）を吸着剤とし、これをシート化して吸着フィルタを作製した。サーマルボンド不織布を下流層とし、上記吸着剤と、接着剤として熱可塑性粉末樹脂を２０：１の重量比で混合したものを目付２００ｇ／ｍ２になるように散布した。上流層としてエレクトレット不織布を用いて加熱し、不織布に吸着剤が担持された吸着フィルタを得た。この吸着フィルタについて、上記方法によりトルエン除去率と圧力損失を測定した。製造条件及び測定結果を表１に示す。
【0053】
【表1】
【0054】
実施例１と比較例１では、用いた粒状活性炭（吸着剤Ａ）の平均粒子長径が同じであるため圧力損失は同等であったが、比較例１は粉末活性炭（吸着剤Ｂ）を用いていないため、実施例１に比べてトルエン除去率が低くなった。
【0055】
＜実施例２＞
吸着剤Ａとして粒状活性炭（平均粒子長径６００μｍ、比表面積１０００ｍ２／ｇ、細孔容積０．４６ｃｍ３／ｇ、平均細孔径１７Å）と、吸着剤Ｂとして粉末活性炭（平均粒子長径１５μｍ、比表面積１０００ｍ２／ｇ、細孔容積０．４６ｃｍ３／ｇ、平均細孔径１７Å）を７：１の重量比、即ち吸着剤Ａの重量ＷＡと前記吸着剤Ｂの重量ＷＢの比ＷＡ／ＷＢの値Ｐが７となるように混合し、粒状活性炭と粉末活性炭の総重量に対して０．４６倍のアルギン酸ナトリウム（ＡＬＧ－Ｎａ）水溶液を投入し混合した。アルギン酸ナトリウム（ＡＬＧ－Ｎａ）の分子量は５５０００であり、アルギン酸ナトリウム（ＡＬＧ－Ｎａ）水溶液の濃度は４．４重量％であった。これを乾燥することで粒状活性炭の表面に粉末活性炭を固着させた吸着剤を得た。得られた吸着剤のＳＥＭ写真を図１に示す。
吸着剤Ａとして粒状活性炭（平均粒子長径６００μｍ、比表面積１０００ｍ２／ｇ、細孔容積０．４６ｃｍ３／ｇ、平均細孔径１７Å）と、吸着剤Ｂとして粉末活性炭（平均粒子長径１５μｍ、比表面積１０００ｍ２／ｇ、細孔容積０．４６ｃｍ３／ｇ、平均細孔径１７Å）を７：１の重量比、即ち吸着剤Ａの重量ＷＡと前記吸着剤Ｂの重量ＷＢの比ＷＡ／ＷＢの値Ｐが７となるように混合し、粒状活性炭と粉末活性炭の総重量に対して０．４６倍のアルギン酸ナトリウム（ＡＬＧ－Ｎａ）水溶液を投入し混合した。アルギン酸ナトリウム（ＡＬＧ－Ｎａ）の分子量は５５０００であり、アルギン酸ナトリウム（ＡＬＧ－Ｎａ）水溶液の濃度は４．４重量％であった。これを乾燥することで粒状活性炭の表面に粉末活性炭を固着させた吸着剤を得た。得られた吸着剤のＳＥＭ写真を図１に示す。
【0056】
サーマルボンド不織布を下流層とし、上記吸着剤と、接着剤として熱可塑性粉末樹脂を２０：１の重量比で混合したものを目付２００ｇ／ｍ２になるように散布した。上流層としてエレクトレット不織布を用いて加熱し、不織布に吸着剤が担持された吸着フィルタを得た。この吸着フィルタについて、上記方法により、吸着剤Ａに固着している吸着剤Ｂの数、吸着剤Ａの表面に固着している吸着剤Ｂの割合、トルエン除去率、及び圧力損失を測定した。製造条件及び測定結果を表２に示す。また、片側の不織布を剥がして撮影したＳＥＭ写真を図２に示す。
【0057】
＜実施例３＞
吸着剤Ａと吸着剤Ｂの重量比を５０：１、即ち吸着剤Ａの重量ＷＡと前記吸着剤Ｂの重量ＷＢの比ＷＡ／ＷＢの値Ｐが５０となるように変更した以外は、実施例２と同様にして吸着フィルタを製造した。製造条件及び測定結果を表２に示す。
吸着剤Ａと吸着剤Ｂの重量比を５０：１、即ち吸着剤Ａの重量ＷＡと前記吸着剤Ｂの重量ＷＢの比ＷＡ／ＷＢの値Ｐが５０となるように変更した以外は、実施例２と同様にして吸着フィルタを製造した。製造条件及び測定結果を表２に示す。
【0058】
＜実施例４＞
吸着剤Ａと吸着剤Ｂの重量比を１：１、即ち吸着剤Ａの重量ＷＡと前記吸着剤Ｂの重量ＷＢの比ＷＡ／ＷＢの値Ｐが１となるように変更した以外は、実施例２と同様にして吸着フィルタを製造した。製造条件及び測定結果を表２に示す。
吸着剤Ａと吸着剤Ｂの重量比を１：１、即ち吸着剤Ａの重量ＷＡと前記吸着剤Ｂの重量ＷＢの比ＷＡ／ＷＢの値Ｐが１となるように変更した以外は、実施例２と同様にして吸着フィルタを製造した。製造条件及び測定結果を表２に示す。
【0059】
＜実施例５＞
吸着剤Ａと吸着剤Ｂの重量比を１：２、即ち吸着剤Ａの重量ＷＡと前記吸着剤Ｂの重量ＷＢの比ＷＡ／ＷＢの値Ｐが０．５となるように変更した以外は、実施例２と同様にして吸着フィルタを製造した。製造条件及び測定結果を表２に示す。
吸着剤Ａと吸着剤Ｂの重量比を１：２、即ち吸着剤Ａの重量ＷＡと前記吸着剤Ｂの重量ＷＢの比ＷＡ／ＷＢの値Ｐが０．５となるように変更した以外は、実施例２と同様にして吸着フィルタを製造した。製造条件及び測定結果を表２に示す。
【0060】
＜実施例６＞
粒状活性炭と粉末活性炭に混合するアルギン酸ナトリウム（ＡＬＧ－Ｎａ）水溶液の濃度を９．０重量％に変更した以外は、実施例２と同様にして吸着フィルタを製造した。製造条件及び測定結果を表２に示す。
粒状活性炭と粉末活性炭に混合するアルギン酸ナトリウム（ＡＬＧ－Ｎａ）水溶液の濃度を９．０重量％に変更した以外は、実施例２と同様にして吸着フィルタを製造した。製造条件及び測定結果を表２に示す。
【0061】
＜実施例７＞
粒状活性炭と粉末活性炭に混合するアルギン酸ナトリウム（ＡＬＧ－Ｎａ）水溶液の濃度を２．０重量％に変更した以外は、実施例２と同様にして吸着フィルタを製造した。製造条件及び測定結果を表２に示す。
粒状活性炭と粉末活性炭に混合するアルギン酸ナトリウム（ＡＬＧ－Ｎａ）水溶液の濃度を２．０重量％に変更した以外は、実施例２と同様にして吸着フィルタを製造した。製造条件及び測定結果を表２に示す。
【0062】
＜実施例８＞
粒状活性炭と粉末活性炭に混合するアルギン酸ナトリウム（ＡＬＧ－Ｎａ）の分子量を８００００に変更した以外は、実施例２と同様にして吸着フィルタを製造した。製造条件及び測定結果を表２に示す。
粒状活性炭と粉末活性炭に混合するアルギン酸ナトリウム（ＡＬＧ－Ｎａ）の分子量を８００００に変更した以外は、実施例２と同様にして吸着フィルタを製造した。製造条件及び測定結果を表２に示す。
【0063】
＜実施例９＞
粒状活性炭と粉末活性炭に混合するアルギン酸ナトリウム（ＡＬＧ－Ｎａ）の分子量を１０００００に変更した以外は、実施例２と同様にして吸着フィルタを製造した。製造条件及び測定結果を表２に示す。
粒状活性炭と粉末活性炭に混合するアルギン酸ナトリウム（ＡＬＧ－Ｎａ）の分子量を１０００００に変更した以外は、実施例２と同様にして吸着フィルタを製造した。製造条件及び測定結果を表２に示す。
【0064】
＜実施例１０＞
粒状活性炭と粉末活性炭に、アルギン酸ナトリウム（ＡＬＧ－Ｎａ）水溶液に代えて４．４重量％の濃度のポリビニルアルコール（ＰＶＡ）水溶液を混合した以外は、実施例２と同様にして吸着フィルタを製造した。ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）の分子量は９００００であった。製造条件及び測定結果を表２に示す。
粒状活性炭と粉末活性炭に、アルギン酸ナトリウム（ＡＬＧ－Ｎａ）水溶液に代えて４．４重量％の濃度のポリビニルアルコール（ＰＶＡ）水溶液を混合した以外は、実施例２と同様にして吸着フィルタを製造した。ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）の分子量は９００００であった。製造条件及び測定結果を表２に示す。
【0065】
＜実施例１１＞
粒状活性炭と粉末活性炭に、アルギン酸ナトリウム（ＡＬＧ－Ｎａ）水溶液に代えて４．４重量％の濃度のポリアクリルアミド（ＰＡＭ）水溶液を混合した以外は、実施例２と同様にして吸着フィルタを製造した。製造条件及び測定結果を表２に示す。
粒状活性炭と粉末活性炭に、アルギン酸ナトリウム（ＡＬＧ－Ｎａ）水溶液に代えて４．４重量％の濃度のポリアクリルアミド（ＰＡＭ）水溶液を混合した以外は、実施例２と同様にして吸着フィルタを製造した。製造条件及び測定結果を表２に示す。
【0066】
＜実施例１２＞
粒状活性炭と粉末活性炭に、アルギン酸ナトリウム（ＡＬＧ－Ｎａ）水溶液に代えて４．４重量％の濃度のカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）水溶液を混合した以外は、実施例２と同様にして吸着フィルタを製造した。カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）の分子量は１２００００であった。製造条件及び測定結果を表２に示す。
粒状活性炭と粉末活性炭に、アルギン酸ナトリウム（ＡＬＧ－Ｎａ）水溶液に代えて４．４重量％の濃度のカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）水溶液を混合した以外は、実施例２と同様にして吸着フィルタを製造した。カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）の分子量は１２００００であった。製造条件及び測定結果を表２に示す。
【0067】
＜実施例１３＞
粒状活性炭と粉末活性炭に、アルギン酸ナトリウム（ＡＬＧ－Ｎａ）水溶液に代えて４．４重量％の濃度のポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）水溶液を混合した以外は、実施例２と同様にして吸着フィルタを製造した。ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）の分子量は３６００００であった。製造条件及び測定結果を表２に示す。
粒状活性炭と粉末活性炭に、アルギン酸ナトリウム（ＡＬＧ－Ｎａ）水溶液に代えて４．４重量％の濃度のポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）水溶液を混合した以外は、実施例２と同様にして吸着フィルタを製造した。ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）の分子量は３６００００であった。製造条件及び測定結果を表２に示す。
【0068】
＜実施例１４＞
吸着剤Ａとして粒状活性炭（平均粒子長径９００μｍ、比表面積１０００ｍ２／ｇ、細孔容積０．４６ｃｍ３／ｇ、平均細孔径１７Å）を用い、吸着剤Ａと吸着剤Ｂを１０：１の重量比、即ち吸着剤Ａの重量ＷＡと前記吸着剤Ｂの重量ＷＢの比ＷＡ／ＷＢの値Ｐが１０となるように混合した以外は、実施例２と同様にして吸着フィルタを製造した。製造条件及び測定結果を表２に示す。
吸着剤Ａとして粒状活性炭（平均粒子長径９００μｍ、比表面積１０００ｍ２／ｇ、細孔容積０．４６ｃｍ３／ｇ、平均細孔径１７Å）を用い、吸着剤Ａと吸着剤Ｂを１０：１の重量比、即ち吸着剤Ａの重量ＷＡと前記吸着剤Ｂの重量ＷＢの比ＷＡ／ＷＢの値Ｐが１０となるように混合した以外は、実施例２と同様にして吸着フィルタを製造した。製造条件及び測定結果を表２に示す。
【0069】
＜実施例１５＞
吸着剤Ｂとして粉末活性炭（平均粒子長径５０μｍ、比表面積１０００ｍ２／ｇ、細孔容積０．４６ｃｍ３／ｇ、平均細孔径１７Å）を用い、吸着剤Ａと吸着剤Ｂを２：１の重量比、即ち吸着剤Ａの重量ＷＡと前記吸着剤Ｂの重量ＷＢの比ＷＡ／ＷＢの値Ｐが２となるように混合した以外は、実施例２と同様にして吸着フィルタを製造した。製造条件及び測定結果を表２に示す。
吸着剤Ｂとして粉末活性炭（平均粒子長径５０μｍ、比表面積１０００ｍ２／ｇ、細孔容積０．４６ｃｍ３／ｇ、平均細孔径１７Å）を用い、吸着剤Ａと吸着剤Ｂを２：１の重量比、即ち吸着剤Ａの重量ＷＡと前記吸着剤Ｂの重量ＷＢの比ＷＡ／ＷＢの値Ｐが２となるように混合した以外は、実施例２と同様にして吸着フィルタを製造した。製造条件及び測定結果を表２に示す。
【0070】
＜実施例１６＞
吸着剤Ｂとして粉末活性炭（平均粒子長径１μｍ、比表面積１０００ｍ２／ｇ、細孔容積０．４６ｃｍ３／ｇ、平均細孔径１７Å）を用い、吸着剤Ａと吸着剤Ｂを１００：１の重量比、即ち吸着剤Ａの重量ＷＡと前記吸着剤Ｂの重量ＷＢの比ＷＡ／ＷＢの値Ｐが１００となるように混合した以外は、実施例２と同様にして吸着フィルタを製造した。製造条件及び測定結果を表２に示す。
吸着剤Ｂとして粉末活性炭（平均粒子長径１μｍ、比表面積１０００ｍ２／ｇ、細孔容積０．４６ｃｍ３／ｇ、平均細孔径１７Å）を用い、吸着剤Ａと吸着剤Ｂを１００：１の重量比、即ち吸着剤Ａの重量ＷＡと前記吸着剤Ｂの重量ＷＢの比ＷＡ／ＷＢの値Ｐが１００となるように混合した以外は、実施例２と同様にして吸着フィルタを製造した。製造条件及び測定結果を表２に示す。
【0071】
【表2】
【0072】
＜比較例２＞
サーマルボンド不織布を下流層とし、粒状活性炭（平均粒子長径６００μｍ、比表面積１０００ｍ２／ｇ、細孔容積０．４６ｃｍ３／ｇ、平均細孔径１７Å）と、接着剤として熱可塑性粉末樹脂を２０：１の重量比で混合したものを目付２００ｇ／ｍ２になるように散布した。上流層としてエレクトレット不織布を用いて加熱し、不織布に粒状活性炭が担持された吸着フィルタを得た。この吸着フィルタについて、上記方法によりトルエン除去率と圧力損失を測定した。製造条件及び測定結果を表３に示す。
サーマルボンド不織布を下流層とし、粒状活性炭（平均粒子長径６００μｍ、比表面積１０００ｍ２／ｇ、細孔容積０．４６ｃｍ３／ｇ、平均細孔径１７Å）と、接着剤として熱可塑性粉末樹脂を２０：１の重量比で混合したものを目付２００ｇ／ｍ２になるように散布した。上流層としてエレクトレット不織布を用いて加熱し、不織布に粒状活性炭が担持された吸着フィルタを得た。この吸着フィルタについて、上記方法によりトルエン除去率と圧力損失を測定した。製造条件及び測定結果を表３に示す。
【0073】
＜比較例３＞
粒状活性炭（平均粒子長径９００μｍ、比表面積１０００ｍ２／ｇ、細孔容積０．４６ｃｍ３／ｇ、平均細孔径１７Å）を用いた以外は、比較例２と同様にして吸着フィルタを製造した。製造条件及び測定結果を表３に示す。
粒状活性炭（平均粒子長径９００μｍ、比表面積１０００ｍ２／ｇ、細孔容積０．４６ｃｍ３／ｇ、平均細孔径１７Å）を用いた以外は、比較例２と同様にして吸着フィルタを製造した。製造条件及び測定結果を表３に示す。
【0074】
＜比較例４＞
サーマルボンド不織布を下流層とし、吸着剤Ａとして粒状活性炭（平均粒子長径６００μｍ、比表面積１０００ｍ２／ｇ、細孔容積０．４６ｃｍ３／ｇ、平均細孔径１７Å）と、吸着剤Ｂとして粉末活性炭（平均粒子長径１５μｍ、比表面積１０００ｍ２／ｇ、細孔容積０．４６ｃｍ３／ｇ、平均細孔径１７Å）と、接着剤として熱可塑性粉末樹脂を７：１：０．４の重量比で混合したものを目付２００ｇ／ｍ２になるように散布した。吸着剤Ａの重量ＷＡと前記吸着剤Ｂの重量ＷＢの比ＷＡ／ＷＢの値Ｐは７であった。上流層としてエレクトレット不織布を用いて加熱し、不織布に吸着剤が担持された吸着フィルタを得た。この吸着フィルタについて、上記方法により、吸着剤Ａの表面に固着している吸着剤Ｂの数、吸着剤Ａの表面に固着している吸着剤Ｂの割合、トルエン除去率、及び圧力損失を測定した。製造条件及び測定結果を表３に示す。また、片側の不織布を剥がして撮影したＳＥＭ写真を図３に示す。
サーマルボンド不織布を下流層とし、吸着剤Ａとして粒状活性炭（平均粒子長径６００μｍ、比表面積１０００ｍ２／ｇ、細孔容積０．４６ｃｍ３／ｇ、平均細孔径１７Å）と、吸着剤Ｂとして粉末活性炭（平均粒子長径１５μｍ、比表面積１０００ｍ２／ｇ、細孔容積０．４６ｃｍ３／ｇ、平均細孔径１７Å）と、接着剤として熱可塑性粉末樹脂を７：１：０．４の重量比で混合したものを目付２００ｇ／ｍ２になるように散布した。吸着剤Ａの重量ＷＡと前記吸着剤Ｂの重量ＷＢの比ＷＡ／ＷＢの値Ｐは７であった。上流層としてエレクトレット不織布を用いて加熱し、不織布に吸着剤が担持された吸着フィルタを得た。この吸着フィルタについて、上記方法により、吸着剤Ａの表面に固着している吸着剤Ｂの数、吸着剤Ａの表面に固着している吸着剤Ｂの割合、トルエン除去率、及び圧力損失を測定した。製造条件及び測定結果を表３に示す。また、片側の不織布を剥がして撮影したＳＥＭ写真を図３に示す。
【0075】
＜比較例５＞
吸着剤Ａと吸着剤Ｂの重量比を２００：１、即ち吸着剤Ａの重量ＷＡと前記吸着剤Ｂの重量ＷＢの比ＷＡ／ＷＢの値Ｐが２００となるように変更した以外は実施例２と同様にして吸着フィルタを製造した。製造条件及び測定結果を表３に示す。
吸着剤Ａと吸着剤Ｂの重量比を２００：１、即ち吸着剤Ａの重量ＷＡと前記吸着剤Ｂの重量ＷＢの比ＷＡ／ＷＢの値Ｐが２００となるように変更した以外は実施例２と同様にして吸着フィルタを製造した。製造条件及び測定結果を表３に示す。
【0076】
＜比較例６＞
サーマルボンド不織布を下流層とし、粒状活性炭（平均粒子長径１５０μｍ、比表面積１０００ｍ２／ｇ、細孔容積０．４６ｃｍ３／ｇ、平均細孔径１７Å）と、接着剤として熱可塑性粉末樹脂を２０：１の重量比で混合したものを目付２００ｇ／ｍ２になるように散布した。上流層としてエレクトレット不織布を用いて加熱し、不織布に吸着剤が担持された吸着フィルタを得た。この吸着フィルタについて、上記方法によりトルエン除去率と圧力損失を測定した。製造条件及び測定結果を表３に示す。
サーマルボンド不織布を下流層とし、粒状活性炭（平均粒子長径１５０μｍ、比表面積１０００ｍ２／ｇ、細孔容積０．４６ｃｍ３／ｇ、平均細孔径１７Å）と、接着剤として熱可塑性粉末樹脂を２０：１の重量比で混合したものを目付２００ｇ／ｍ２になるように散布した。上流層としてエレクトレット不織布を用いて加熱し、不織布に吸着剤が担持された吸着フィルタを得た。この吸着フィルタについて、上記方法によりトルエン除去率と圧力損失を測定した。製造条件及び測定結果を表３に示す。
【0077】
【表3】
【0078】
表２からわかるように、実施例２～１６の吸着フィルタは、トルエン除去率が高いとともに圧力損失が低く抑えられた。
【0079】
これに対し、表３からわかるように、吸着剤Ｂを用いなかった比較例２及び３では、トルエン除去率が低くなった。吸着剤Ａと吸着剤Ｂを重量比が７：１、即ち吸着剤Ａの重量ＷＡと前記吸着剤Ｂの重量ＷＢの比ＷＡ／ＷＢの値Ｐが７となるように混合したものの、吸着剤Ａの表面に固着している吸着剤Ｂの割合が少ない比較例４では、トルエン除去率は高かったが、吸着フィルタの圧力損失が高くなった。これは、吸着剤Ａに固着せず遊離している吸着剤Ｂの割合が高いため、吸着剤Ｂが不織布繊維間の空隙を埋めて目詰まりを起こしたためであると考えられる。吸着剤Ｂを用いたものの、吸着剤Ａと吸着剤Ｂの重量比が２００：１、即ち吸着剤Ａの重量ＷＡと前記吸着剤Ｂの重量ＷＢの比ＷＡ／ＷＢの値Ｐが２００であった比較例５は、吸着剤Ｂの数が少ないためトルエン除去率が低くなった。吸着剤Ａにも吸着剤Ｂにも該当しない平均粒子長径１５０μｍの活性炭を単独で用いた比較例６では、トルエン除去率は高かったが、吸着フィルタの圧力損失が高くなった。
【0080】
実施例１～１６及び比較例１～６の吸着フィルタのトルエン除去率と圧力損失の関係を表すグラフを図４に示す。横軸は圧力損失（ｍｍａｑ）であり、縦軸はトルエン除去率（％）である。図４から、実施例１～１６の吸着フィルタは、圧力損失に対してトルエン除去率が高く、比較例１～６の吸着フィルタは、圧力損失に対してトルエン除去率が低いことがわかる。
【0081】
上記のように、本発明の吸着フィルタは、トルエン除去率が高いとともに圧力損失を低下させることが可能である。
【0082】
＜実施例１７＞
吸着剤Ａとしてシリカゲル（平均粒子長径６００μｍ、比表面積６００ｍ２／ｇ、細孔容積０．４６ｃｍ３／ｇ、平均細孔径２４Å）と、吸着剤Ｂとして粉末活性炭（平均粒子長径１５μｍ、比表面積１０００ｍ２／ｇ、細孔容積０．４６ｃｍ３／ｇ、平均細孔径１７Å）を７：１の重量比で混合し、シリカゲルと粉末活性炭の総重量に対して０．４６倍のアルギン酸ナトリウム（ＡＬＧ－Ｎａ）水溶液を投入し混合した。アルギン酸ナトリウム（ＡＬＧ－Ｎａ）の分子量は５５０００であり、アルギン酸ナトリウム（ＡＬＧ－Ｎａ）水溶液の濃度は４．４重量％であった。これを乾燥することでシリカゲルの表面に粉末活性炭を固着させた吸着剤を得た。また、実施例２と同様にして、得られた吸着剤を用いて吸着フィルタを作製した。吸着剤の製造条件及び測定結果を表４に示す。
吸着剤Ａとしてシリカゲル（平均粒子長径６００μｍ、比表面積６００ｍ２／ｇ、細孔容積０．４６ｃｍ３／ｇ、平均細孔径２４Å）と、吸着剤Ｂとして粉末活性炭（平均粒子長径１５μｍ、比表面積１０００ｍ２／ｇ、細孔容積０．４６ｃｍ３／ｇ、平均細孔径１７Å）を７：１の重量比で混合し、シリカゲルと粉末活性炭の総重量に対して０．４６倍のアルギン酸ナトリウム（ＡＬＧ－Ｎａ）水溶液を投入し混合した。アルギン酸ナトリウム（ＡＬＧ－Ｎａ）の分子量は５５０００であり、アルギン酸ナトリウム（ＡＬＧ－Ｎａ）水溶液の濃度は４．４重量％であった。これを乾燥することでシリカゲルの表面に粉末活性炭を固着させた吸着剤を得た。また、実施例２と同様にして、得られた吸着剤を用いて吸着フィルタを作製した。吸着剤の製造条件及び測定結果を表４に示す。
【0083】
＜比較例７＞
粒状活性炭に代えてシリカゲル（平均粒子長径６００μｍ、比表面積６００ｍ２／ｇ、細孔容積０．４６ｃｍ３／ｇ、平均細孔径２４Å）を吸着剤とした以外は、比較例２と同様にして吸着フィルタを得た。吸着剤の製造条件及び測定結果を表４に示す。
粒状活性炭に代えてシリカゲル（平均粒子長径６００μｍ、比表面積６００ｍ２／ｇ、細孔容積０．４６ｃｍ３／ｇ、平均細孔径２４Å）を吸着剤とした以外は、比較例２と同様にして吸着フィルタを得た。吸着剤の製造条件及び測定結果を表４に示す。
【0084】
【表4】
【0085】
【産業上の利用可能性】
【0086】
本発明の吸着フィルタの製造方法であれば、トルエンやアルデヒド等の揮発性有機化合物を始めとする汚染物質を効率的にかつ低い圧力損失で除去することが可能な吸着フィルタを製造できる。これにより、産業界に大きく寄与することが期待できる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】