JP5556038B2

JP5556038B2 - Manufacturing method of gas adsorption filter

Info

Publication number: JP5556038B2
Application number: JP2009078431A
Authority: JP
Inventors: 孝明島戸; 由浩辻
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2009-03-27
Filing date: 2009-03-27
Publication date: 2014-07-23
Anticipated expiration: 2029-03-27
Also published as: JP2010227830A

Description

本発明は、気中のガス成分を吸着するケミカルフィルタなどのガス吸着フィルタとその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a gas adsorption filter such as a chemical filter that adsorbs gas components in the air and a method for producing the same.

半導体製造工場や精密電子部品製造工場のクリーンルームにおける製造過程に使用されるケミカルフィルタに代表されるように、微量のガス状不純物を除去して高清浄度の空気を保ち、かつ長寿命であるガス吸着フィルタが求められている。 A gas that removes a small amount of gaseous impurities to maintain high clean air and has a long life, as represented by chemical filters used in the manufacturing process in clean rooms of semiconductor manufacturing plants and precision electronic component manufacturing plants. There is a need for an adsorption filter.

この種のガス吸着フィルタとして、次のような形状のガス吸着フィルタが提案されている（例えば、特許文献１および２参照）。 As this type of gas adsorption filter, a gas adsorption filter having the following shape has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特許文献１に記載のガス吸着フィルタは細孔をもたせ表面積を増大させた粒子状の吸着剤を収納ケースに充填したものであり、空気の流入口と流出口に多孔板が設けられている。この多孔板は空気を通過させるための穴が開いており、この目の大きさは吸着剤が収納ケースから落ちない程度のものである。 The gas adsorption filter described in Patent Document 1 is a container in which a particulate adsorbent having a pore and an increased surface area is filled in a storage case, and porous plates are provided at an air inlet and an outlet. The perforated plate has holes for allowing air to pass through, and the size of the eyes is such that the adsorbent does not fall out of the storage case.

特許文献２に記載のガス吸着フィルタは、吸着剤を担持した三次元網状構造物に表裏貫通孔を設けたものを、間隔をあけて積層したものである。この三次元網状構造物として網状ウレタンフォーム等の大径連続空孔を有するものが用いられている。
特開平０９−２２０４２５号公報特開２００５−１３１５０６号公報 The gas adsorption filter described in Patent Document 2 is obtained by laminating a three-dimensional network structure carrying an adsorbent provided with front and back through holes at intervals. As this three-dimensional network structure, one having large-diameter continuous pores such as a network urethane foam is used.
JP 09-220425 A JP 2005-131506 A

ガス吸着フィルタにはガスの捕集効率がある値まで低下するまでの時間、すなわち寿命という特性があり、ガスをいかに効率よく多く吸着できるかを表す。長寿命化のためにはガスとの接触効率を高め、吸着剤のフィルタ内への充填量を増やす必要があるが、充填量を多くすると圧力損失が大きくなり、フィルタに通風する際には、通風のための消費電力が大きくなることや騒音が大きくなるといった問題が生じる。そのため、長寿命でありながら、圧力損失が低いフィルタが求められている。 The gas adsorption filter has a characteristic of a time until the gas collection efficiency is lowered to a certain value, that is, a life, and indicates how much gas can be adsorbed efficiently. In order to extend the service life, it is necessary to increase the efficiency of contact with the gas and increase the amount of adsorbent filled into the filter, but increasing the amount of charge increases the pressure loss. There arises a problem that power consumption for ventilation increases and noise increases. Therefore, there is a need for a filter that has a long life and low pressure loss.

従来の技術において、特許文献１のようなフィルタはガスの捕集効率を上げるために吸着剤を隙間なく充填するため、圧力損失が高いという課題がある。 In the prior art, a filter such as Patent Document 1 has a problem of high pressure loss because it fills the adsorbent without gaps in order to increase gas collection efficiency.

また、特許文献２のようなフィルタは、三次元網状構造物を基材として吸着剤を接着する。そのため通気性は高いため圧力損失が低下するものの、フィルタにおける基材の体積率が高く、長寿命化するための吸着剤の添着量を多くできない課題がある。また、基材の構造が複雑で接着も困難であり高コストな製造方法である。 Moreover, the filter like patent document 2 adhere | attaches adsorption agent by using a three-dimensional network structure as a base material. Therefore, although the air permeability is high and the pressure loss is reduced, there is a problem that the volume ratio of the base material in the filter is high and the adsorbent adhering amount for extending the life cannot be increased. In addition, the structure of the base material is complicated and adhesion is difficult, and this is an expensive manufacturing method.

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、簡単な基材の構造で、吸着剤の充填量が多く、かつ簡単に製造することができるガス吸着フィルタの製造方法を提供することを目的としている。
The present invention is intended to solve the conventional problems described above, in the structure of a simple substrate to provide a manufacturing how the gas absorption filter which can loading of the adsorbent is many, and easy to manufacture The purpose is that.

本発明は上記目的を達成するために、吸着剤と熱可塑性樹脂接着剤の混合物をシート上に敷き、前記混合物を敷いたシートごと、前記熱可塑性樹脂接着剤が溶融する温度以上に加熱し、加熱された前記吸着剤と前記熱可塑性樹脂接着剤の混合物とその下に敷いたシートに対し、林立した針を刺して貫通させ、その後前記針を抜きとることで作成することを特徴とするガス吸着フィルタの製造方法である。
For the onset Ming to achieve the above object, a mixture of adsorbent and a thermoplastic resin adhesive spread on a sheet, the each mixture was covered with a sheet, heated to the thermoplastic resin adhesive is above the temperature of melting The mixture of the heated adsorbent and the thermoplastic resin adhesive and the sheet laid under the adsorbent and the thermoplastic resin adhesive are pierced with a forested needle, and then created by removing the needle. It is a manufacturing method of a gas adsorption filter.

この手段により、単位体積あたりに多くの吸着剤を保持したまま、穴を有して入ることにより圧力損失を低減でき、かつ穴の開いた通気端面をシートによって固定でき、また、シートと混合剤も熱可塑性樹脂接着剤によって接着されており、形状が強固に保持されるものである。 By this means, it is possible to reduce pressure loss by entering with holes while holding a large amount of adsorbent per unit volume, and to fix the vent end face with the holes by the sheet, and the sheet and the mixture Are bonded by a thermoplastic resin adhesive, and the shape is firmly held.

本発明によれば、吸着剤粒子と熱可塑性樹脂接着剤を混合し、熱可塑性樹脂接着剤の融点以上で加熱することで、吸着剤粒子同士、吸着剤とシートを、熱可塑性樹脂接着剤粒子で接着し、この加熱した混合物に針を刺すことで通気孔を設ける製造方法でガス吸着フィルタを製造することによって、圧力損失が小さく、かつ長寿命なガス吸着フィルタを提供できる。 According to the present invention, the adsorbent particles and the thermoplastic resin adhesive are mixed and heated at a temperature equal to or higher than the melting point of the thermoplastic resin adhesive, so that the adsorbent particles, the adsorbent and the sheet are made into the thermoplastic resin adhesive particles. The gas adsorption filter is manufactured by a manufacturing method in which the gas adsorbing filter is bonded, and a vent is provided by inserting a needle into the heated mixture, whereby a gas adsorption filter having a small pressure loss and a long life can be provided.

しかも、吸着剤粒子と熱可塑性樹脂接着剤の混合物をシート上に置くことにより、形状の端面部から吸着剤の脱落を防ぎ、また、従来シートがない場合に吸着剤の脱離を防ぐために多く含んでいた熱可塑性樹脂接着剤の量を、低減することができ、これによって吸着剤と吸着対象ガスの接触効率が向上し、吸着性能が向上したガス吸着フィルタを提供できるものである。 Moreover, by placing a mixture of adsorbent particles and thermoplastic resin adhesive on the sheet, it is often used to prevent the adsorbent from falling off from the end face of the shape, and to prevent the adsorbent from being detached when there is no conventional sheet. The amount of the thermoplastic resin adhesive contained can be reduced, whereby the contact efficiency between the adsorbent and the gas to be adsorbed is improved, and a gas adsorption filter with improved adsorption performance can be provided.

本発明の請求項１記載の発明は、吸着剤と熱可塑性樹脂接着剤の混合物をシート上に敷き、前記混合物を敷いたシートごと、熱可塑性樹脂接着剤が溶融する温度以上に加熱し、前記の加熱された吸着剤と熱可塑性樹脂接着剤の混合物とその下に敷いたシートに対し、穴をあけるための道具として林立した針を用いて、混合物とシートに刺して貫通させ、その後針を抜きとることで作成するガス吸着フィルタの製造方法である。 In the invention according to claim 1 of the present invention, a mixture of an adsorbent and a thermoplastic resin adhesive is laid on a sheet, and the sheet on which the mixture is laid is heated above the temperature at which the thermoplastic resin adhesive melts, Using a forested needle as a tool for drilling the mixture of the heated adsorbent and thermoplastic adhesive and the sheet underneath, the mixture and sheet were pierced and penetrated. It is a manufacturing method of the gas adsorption filter created by extracting.

この製造方法により、シート上に材料を敷き、加熱して任意の大きさと数の穴をあけるという簡単な方法で、フィルタの製造が可能である。 With this manufacturing method, a filter can be manufactured by a simple method in which a material is laid on a sheet and heated to form holes of an arbitrary size and number.

なお、熱可塑性樹脂接着剤としては、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、ポリエチレンテレフタラート、ポリアミドイミドなどが挙げられる。 Examples of the thermoplastic resin adhesive include polyethylene, polystyrene, polypropylene, polyvinyl acetate, polyamide, polyethylene terephthalate, and polyamideimide.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（実施の形態１）
図１に示すように、粒子状吸着剤としての活性炭粒子１の重量１００に対し水２を重量２５以上７５以下で混合する。活性炭表面に水膜を作ることで、粒子状熱可塑性樹脂接着剤３とのなじみを良くすることができる。水の量は２５以下であれば、表面を十分にぬらすことができず、また、７５以上では濡れすぎるために粒子状熱可塑性樹脂接着剤３と混ざるものの、水を蒸発させるためのエネルギーが余分にかかるため無駄であるし、活性炭粒子１が流動化して、型に入れにくくなるため、混合する水２の量は活性炭粒子１の重量１００に対して重量２５以上７５以下が望ましい。 (Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, water 2 is mixed in a weight of 25 to 75 with respect to 100 weight of activated carbon particles 1 as a particulate adsorbent. By making a water film on the activated carbon surface, the familiarity with the particulate thermoplastic resin adhesive 3 can be improved. If the amount of water is 25 or less, the surface cannot be sufficiently wetted, and if it is 75 or more, it is too wet, so it mixes with the particulate thermoplastic resin adhesive 3 but has extra energy for evaporating water. Therefore, the amount of the water 2 to be mixed is desirably 25 to 75 with respect to the weight 100 of the activated carbon particles 1 because the activated carbon particles 1 are fluidized and difficult to put into the mold.

なお、水はカルシウムやナトリウムなどが乾燥によって析出しないように、イオン交換水を用いるのが望ましい。 In addition, it is desirable to use ion-exchanged water so that calcium, sodium and the like are not precipitated by drying.

そして、この活性炭粒子１と水２の混合物に、粒子状熱可塑性樹脂接着剤３を混合し、活性炭熱可塑性樹脂接着剤の複合材料４を作成する。粒子状熱可塑性樹脂接着剤３の重量は吸着剤８０に対して５以上３０以下の割合にする。５未満では、フィルタの接着強度および構造体としての強度が弱くなってしまい、割れや吸着剤の欠落が起こる。また３０より多い場合、ガス吸着性能が低下するため、粒子状熱可塑性樹脂接着剤３の重量は吸着剤８０に対して５以上３０以下が望ましい。 Then, a particulate thermoplastic resin adhesive 3 is mixed with the mixture of the activated carbon particles 1 and water 2 to produce a composite material 4 of the activated carbon thermoplastic resin adhesive. The weight of the particulate thermoplastic resin adhesive 3 is 5 to 30 with respect to the adsorbent 80. If it is less than 5, the adhesive strength of the filter and the strength as a structure are weakened, and cracks and adsorbents are lost. Further, when the number is more than 30, the gas adsorption performance is deteriorated. Therefore, the weight of the particulate thermoplastic resin adhesive 3 is desirably 5 or more and 30 or less with respect to the adsorbent 80.

粒子状熱可塑性樹脂接着剤３として、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、ポリエチレンテレフタラート、ポリアミドイミドなどの粒子状材料があるが、中でもポリアミドは一般に融点がほかの熱可塑性樹脂接着剤と比べ高温であり、一旦融解して固化させガス吸着フィルタとした後に、使用中に熱可塑性樹脂接着剤の成分からのガス成分が発生しにくいため、望ましい。 As the particulate thermoplastic resin adhesive 3, there are particulate materials such as polyethylene, polystyrene, polypropylene, polyvinyl acetate, polyamide, polyethylene terephthalate, and polyamideimide. Among them, polyamide generally has a melting point of other thermoplastic resin adhesive. This is desirable because it is difficult to generate gas components from the thermoplastic resin adhesive during use after it is melted and solidified to form a gas adsorption filter.

なお活性炭粒子１と粒子状熱可塑性樹脂接着剤３の大きさは、粒子状熱可塑性樹脂接着剤３の大きさが、活性炭粒子１の大きさの２０分の１以上２分の１以下であること望ましい。粒子状熱可塑性樹脂接着剤３が、活性炭粒子１の２０分の１以下の大きさであると、活性炭粒子１間の空間を溶けた粒子状熱可塑性樹脂接着剤３が埋めにくく、接着力が弱くなってしまう。一方で、２分の１以上の大きさであると、活性炭粒子１間の空間を広くしてしまうために、粒子状熱可塑性樹脂接着剤３が溶解した場合に、広がった空間分隙間ができてしまい、活性炭粒子１同士の接着がうまくできず、やはり接着力が弱くなってしまう。そのために活性炭粒子１の大きさの２０分の１以上２分の１以下であることが望ましい。 The size of the activated carbon particles 1 and the particulate thermoplastic resin adhesive 3 is such that the size of the particulate thermoplastic resin adhesive 3 is not less than 1/20 and not more than 1/2 of the size of the activated carbon particles 1. It is desirable. When the particulate thermoplastic resin adhesive 3 has a size of 1/20 or less of the activated carbon particles 1, the particulate thermoplastic resin adhesive 3 in which the space between the activated carbon particles 1 is melted is difficult to fill, and the adhesive strength is high. It becomes weak. On the other hand, if the size is more than half, the space between the activated carbon particles 1 is widened, so when the particulate thermoplastic resin adhesive 3 is dissolved, a wide space gap is formed. As a result, the activated carbon particles 1 cannot be well bonded to each other, and the adhesive force is still weak. Therefore, it is desirable that it is 1/20 or less and 1/2 or less of the size of the activated carbon particles 1.

とくに活性炭粒子１の粒子径は細かいほうがより比表面積が大きくなるため粒子径が小さいほうがガス吸着フィルタとしては望ましい。一方、粒子状熱可塑性樹脂接着剤３の大きさは、製造上の制約がある。以上のことを考え、活性炭粒子１の大きさは０．２４ｍｍ以上１．６ｍｍ以下で粒子状熱可塑性樹脂接着剤３の大きさを０．０２ｍｍ以上０．８ｍｍ以下とするのが望ましい。 In particular, the smaller the particle diameter of the activated carbon particles 1 is, the larger the specific surface area becomes. Therefore, a smaller particle diameter is desirable as a gas adsorption filter. On the other hand, the size of the particulate thermoplastic resin adhesive 3 has manufacturing restrictions. Considering the above, it is desirable that the size of the activated carbon particles 1 is 0.24 mm or more and 1.6 mm or less, and the size of the particulate thermoplastic resin adhesive 3 is 0.02 mm or more and 0.8 mm or less.

こうして得られる前記活性炭熱可塑性樹脂接着剤の複合材料４を図２に示すシート５上に敷く。このときには、前記複合材料４が均一な厚みになるようにする。シート５として、パルプ紙や綿シート、不織布や金属フィルムなどが挙げられる。なお、粒子状熱可塑性樹脂接着剤３との接着性がよい樹脂、例えば、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル繊維、レーヨン、ナイロン樹脂などの不織布は望ましい。または、溶解した粒子状熱可塑性樹脂接着剤３が、後述の針を刺す工程において材料に与えられる圧力によってシートから染み出さないように、通気性を有しない材料、例えば金属フィルムなどは望ましい。 The composite material 4 of the activated carbon thermoplastic resin adhesive thus obtained is laid on a sheet 5 shown in FIG. At this time, the composite material 4 is made to have a uniform thickness. Examples of the sheet 5 include pulp paper, cotton sheet, nonwoven fabric, and metal film. A resin having good adhesion to the particulate thermoplastic resin adhesive 3, for example, a nonwoven fabric such as polyester, polyethylene, polypropylene, acrylic fiber, rayon, nylon resin is desirable. Alternatively, a material that does not have air permeability, such as a metal film, is desirable so that the dissolved particulate thermoplastic resin adhesive 3 does not exude from the sheet due to pressure applied to the material in the step of piercing the needle, which will be described later.

また、シート５の厚みは溶解した粒子状熱可塑性樹脂接着剤３が流れ出さないように、０．０５ｍｍ以上が必要である。なお、シート５の最大厚みとしては、無駄に構造体を大きくしてしまうことや、シート５自体が圧力損失体となってしまうため、厚すぎないように３ｍｍ以下が望ましい。 Further, the thickness of the sheet 5 needs to be 0.05 mm or more so that the dissolved particulate thermoplastic resin adhesive 3 does not flow out. The maximum thickness of the sheet 5 is desirably 3 mm or less so as not to be too thick because the structure is unnecessarily enlarged or the sheet 5 itself becomes a pressure loss body.

なお、シート５上に枠６をおき、シート５と枠６によって作られる空間に、前記複合材料４を敷くと、成型体の形を決めることができ、望ましい。 In addition, it is preferable that the frame 6 is placed on the sheet 5 and the composite material 4 is placed in a space formed by the sheet 5 and the frame 6 because the shape of the molded body can be determined.

前記シート５上の枠６内に敷いた複合材料４を、粒子状熱可塑性樹脂接着剤３の融点温度以上に加熱したオーブンで、水２が蒸発し、かつ粒子状熱可塑性樹脂接着剤３が全て溶解するまで、加熱する。ただし、粒子状熱可塑性樹脂接着剤３が全て溶解した後にさらに長時間加熱すると、粒子状熱可塑性樹脂接着剤３が液状化し流れる。そして厚み方向での活性炭粒子１の接着力にばらつきが生じてしまうため、粒子状熱可塑性樹脂接着剤３が全て溶解する程度の時間のみ加熱するのが望ましい。 In an oven in which the composite material 4 laid in the frame 6 on the sheet 5 is heated to a temperature equal to or higher than the melting temperature of the particulate thermoplastic resin adhesive 3, the water 2 evaporates and the particulate thermoplastic adhesive 3 is Heat until all are dissolved. However, when the particulate thermoplastic resin adhesive 3 is completely dissolved and heated for a longer time, the particulate thermoplastic resin adhesive 3 liquefies and flows. And since dispersion | variation arises in the adhesive force of the activated carbon particle 1 in the thickness direction, it is desirable to heat only the time of the extent which the particulate thermoplastic resin adhesive 3 melt | dissolves.

たとえば、ポリアミドを粒子状熱可塑性樹脂接着剤３とした場合、温度は１００℃以上１５０℃以下が望ましい。１００℃以上で、ポリアミド樹脂が徐々に融解して吸着剤同士を接着する。また１５０℃以上では、混合材料４全体の温度が均一になり、ポリアミドが全て融解する前に、早く加熱されたポリアミドの張力が弱まり、液状化し、活性炭粒子１の表面を覆ってしまう。そのため活性炭など吸着剤の吸着サイトを徐々にふさいでしまう。そのため、加熱温度は１５０℃以下であることが望ましい。 For example, when polyamide is used as the particulate thermoplastic resin adhesive 3, the temperature is preferably 100 ° C. or higher and 150 ° C. or lower. Above 100 ° C., the polyamide resin gradually melts and bonds the adsorbents together. When the temperature is 150 ° C. or higher, the temperature of the entire mixed material 4 becomes uniform, and before the polyamide is completely melted, the tension of the polyamide heated earlier is weakened and liquefied, covering the surface of the activated carbon particles 1. For this reason, the adsorption sites of adsorbents such as activated carbon are gradually blocked. Therefore, the heating temperature is desirably 150 ° C. or lower.

また、図３に示すように開孔を設けた板７の開孔に円心棒状の針８を刺して並べ、針金型９をつくる。各針の立ち並ぶ向きが林立し、平行になるように並べ針金型９とする。また、このときの板７の開孔および各針８の位置として各針８の中心を結んだ線が６０°の角度で交わる位置関係とする。６０°とすることで活性炭粒子１と粒子状熱可塑性樹脂接着剤３によってできる構造体の厚みがもっとも均一になる構造であるため、活性炭粒子１の吸着をもっとも有効に利用できるため望ましい。 Further, as shown in FIG. 3, a needle mold 9 is formed by inserting a needle 8 in the shape of a circular rod into the opening of the plate 7 provided with the opening. The needles 9 are arranged so that the direction in which the needles are lined up is parallel and parallel. Moreover, it is set as the positional relationship which the line | wire which connected the center of each needle | hook 8 cross | intersects at the angle of 60 degrees as a position of the opening of the board 7 and each needle | hook 8 at this time. By setting the angle to 60 °, the thickness of the structure formed by the activated carbon particles 1 and the particulate thermoplastic resin adhesive 3 is the most uniform, so that the adsorption of the activated carbon particles 1 can be used most effectively.

また、針金型９の針８と同じ位置に開孔を持つパンチング板１０をつくり、針金型９をパンチング板１０に刺す。このパンチング板１０に刺した針金型９を前述の融点温度以上のオーブンで加熱する。なお、針８の表面をポリテトラフルオロエチレンによってコーティングするのが、熱可塑性樹脂接着剤が針に付着しにくくなるため、望ましい。なお、このパンチング板１０は針８が加熱した複合材料４に刺さる際に、針の平行性を高める役割がある。 Also, it makes punching plate 10 having an opening in the same position as the needle 8 of the wire type 9, sting wire type 9 punching plate 10. The die 9 inserted into the punching plate 10 is heated in an oven having a melting point or higher. Note that it is desirable to coat the surface of the needle 8 with polytetrafluoroethylene because the thermoplastic resin adhesive hardly adheres to the needle. In addition, this punching board 10 has a role which improves the parallelism of a needle | hook when the needle | hook 8 stabs in the composite material 4 which heated.

そして図４に示すように、加熱した複合材料４に加熱したパンチング板１０に刺した針金型９を刺し、複合材料４およびシート５を貫通させる。そのため開口を有する下板１１を設けるのが望ましく、その下板１１の開口は、針金型９の針８の位置と同じである必要がある。 Then, as shown in FIG. 4, the composite material 4 and the sheet 5 are penetrated by piercing the heated composite material 4 with the needle 9 inserted into the heated punching plate 10. Therefore, it is desirable to provide the lower plate 11 having an opening, and the opening of the lower plate 11 needs to be the same as the position of the needle 8 of the wire mold 9.

貫通後、針金型９を刺した複合材料４をパンチング板１０で押さえながら、針８を抜く。孔の開いた複合材料とシートは、冷却されて活性炭粒子１と穴のあいたシート５とが粒子状熱可塑性樹脂接着剤３によって接着され、ガス吸着フィルタ１２として得られる（図５）。枠６は、そのままガス吸着フィルタ１２の外枠として用いてもよいし、外して繰り返し使用してもよい。 After the penetration, the needle 8 is pulled out while pressing the composite material 4 pierced with the needle die 9 with the punching plate 10. The composite material and sheet with holes are cooled, and the activated carbon particles 1 and the sheet 5 with holes are bonded by the particulate thermoplastic resin adhesive 3 to obtain a gas adsorption filter 12 (FIG. 5). The frame 6 may be used as it is as an outer frame of the gas adsorption filter 12, or may be removed and used repeatedly.

なお、これによって得られるガス吸着フィルタ１２は通気孔によって圧力損失をコントロールすることができるため、通気孔の数、孔の径とフィルタの厚みによって自由に変更が可能である。 In addition, since the gas adsorption filter 12 obtained by this can control a pressure loss with a ventilation hole, it can change freely with the number of ventilation holes, the diameter of a hole, and the thickness of a filter.

また、活性炭粒子１同士を粒子状熱可塑性樹脂接着剤３で接着してつなぎ合わせる構造とすることで、基材素材を使わずに済み、その結果活性炭粒子１をガス吸着フィルタ１２中に多く充填することができ、そのため、ガス吸着フィルタ１２の吸着容量が大きくなるため、長寿命のガス吸着フィルタ１２が得られるものである。 In addition, the activated carbon particles 1 are bonded together by the particulate thermoplastic resin adhesive 3 so that the base material is not used. As a result, the activated carbon particles 1 are filled in the gas adsorption filter 12 in a large amount. Therefore, since the adsorption capacity of the gas adsorption filter 12 is increased, the long-life gas adsorption filter 12 can be obtained.

しかしながら、活性炭粒子１に対し、粒子状熱可塑性樹脂接着剤３の割合を多く入れれば、接着力は上がり、強度が増すが、粒子状熱可塑性樹脂接着剤３が多くなるにしたがって溶融した粒子状熱可塑性樹脂接着剤３によって活性炭粒子１の表面が阻害され、ガス吸着フィルタ１２の吸着容量や吸着の速度が低下する。一方で粒子状熱可塑性樹脂接着剤３の割合が低くなると、吸着容量が増え、吸着速度は比較的高いものが得られるものの、接着点が少なくなり、少なすぎる場合、特にガス吸着フィルタ１２の端部から活性炭粒子１の欠落が起きたり、ガス吸着フィルタ１２の強度が弱くなる。そのため、本発明のように、シート５を敷く行為を工程内に取り込むことによって、端面部から活性炭粒子１の欠落を防ぐことが可能であり、また、シートを用いずに作成したガス吸着フィルタの場合に活性炭粒子１の脱離を防ぐために多く含んでいた粒子状熱可塑性樹脂接着剤３の量を低減でき、これによって活性炭粒子１と吸着対象ガスの接触効率が向上し、吸着性能が向上したガス吸着フィルタ１２を提供できるものである。 However, with respect to activated carbon particles 1, if the ratio of the particulate thermoplastic resin adhesive 3 multi Ku input, increases the adhesive strength, strength increases, but melted with increasing number particulate thermoplastic resin adhesive 3 The surface of the activated carbon particles 1 is inhibited by the particulate thermoplastic resin adhesive 3, and the adsorption capacity and adsorption speed of the gas adsorption filter 12 are reduced. On the other hand, when the ratio of the particulate thermoplastic resin adhesive 3 is lowered, the adsorption capacity is increased and the adsorption rate is relatively high. However, the number of adhesion points is reduced, and when the number is too small, the end of the gas adsorption filter 12 is particularly small. The activated carbon particles 1 are missing from the portion, and the strength of the gas adsorption filter 12 is weakened. Therefore, like the present invention, it is possible to prevent the activated carbon particles 1 from being lost from the end surface by incorporating the act of laying the sheet 5 into the process, and the gas adsorption filter produced without using the sheet In this case, the amount of the particulate thermoplastic resin adhesive 3 contained in a large amount in order to prevent desorption of the activated carbon particles 1 can be reduced, thereby improving the contact efficiency between the activated carbon particles 1 and the gas to be adsorbed and improving the adsorption performance. The gas adsorption filter 12 can be provided.

また本実施の形態ではシート５と枠６によって複合材料４を詰める空間を作ったが、シート５を箱型に加工して複合材料４を詰める容器としてもよい。但し、シート５の強度が弱いなどの場合には、その外側に枠を設けてもよい。なお、こうすることによって、得られるガス吸着フィルタの外周面もシート５によって保護され、活性炭粒子の欠落が生じにくくなる利点がある。 In this embodiment, the space for filling the composite material 4 is created by the sheet 5 and the frame 6. However, the sheet 5 may be processed into a box shape to be a container for filling the composite material 4. However, when the strength of the sheet 5 is weak, a frame may be provided outside the sheet 5. In addition, by carrying out like this, the outer peripheral surface of the gas adsorption filter obtained is also protected by the sheet | seat 5, and there exists an advantage by which the loss | disappearance of activated carbon particle does not arise easily.

また、本実施の形態では吸着剤として活性炭粒子１を用いたが、ゼオライトであってもよい。 In the present embodiment, activated carbon particles 1 are used as the adsorbent, but zeolite may be used.

また、吸着剤がイオン交換樹脂であってもよく、その場合、活性炭粒子１と粒子状熱可塑性樹脂接着剤３の混合の際に用いた水２が不要であり、実施の形態１で行ったオーブンによる加熱の加熱時間も短くなるという利点がある。 Further, the adsorbent may be an ion exchange resin. In that case, the water 2 used for mixing the activated carbon particles 1 and the particulate thermoplastic resin adhesive 3 is not necessary, and this is performed in the first embodiment. There is an advantage that the heating time of the oven is shortened.

（参考の形態１）
実施の形態１において、複合材料４を加熱後、針金型９を複合材料に刺す前において、図６に示すように、複合材料の上に、シート１３をおき、シート１３、複合材料４、シート５に針８を貫通させ、ガス吸着フィルタ１２の通気孔の両端面をシートで保護する構造としてもよい。シート５およびシート１３と複合材料の吸着剤とは粒子状熱可塑性樹脂接着剤３によって接着されているため、ガス吸着フィルタ１２において、もっとも粒子の接着力が弱い通気孔の端面が保護され、ガス吸着フィルタ１２からの吸着剤の欠落が両端面で保護される。 ( Reference form 1 )
In the first embodiment, after heating the composite material 4 and before inserting the die 9 into the composite material, as shown in FIG. 6, a sheet 13 is placed on the composite material, and the sheet 13, the composite material 4, and the sheet are placed. 5 may have a structure in which the needle 8 is passed through and the both end surfaces of the vent hole of the gas adsorption filter 12 are protected by a sheet. Since the sheet 5 and the sheet 13 and the composite material adsorbent are bonded to each other by the particulate thermoplastic resin adhesive 3, the gas adsorption filter 12 protects the end face of the vent hole having the weakest adhesive force of the particles. Missing adsorbent from the adsorption filter 12 is protected at both end faces.

なお、シート１３は針８の刺さる位置に、開口を設けているものが望ましく、それは、開口を設けない場合には、針８がシート１３に刺さる際、シート１３に穴が開くまえに、シート１３全体が押され、加熱された複合材料４をシート１３の面で押して、圧力がかかり、複合材料４が高密度になり、針８が複合材料４に刺さりにくくなることを防ぐためである。 The sheet 13 is preferably provided with an opening at the position where the needle 8 is inserted, and when the opening is not provided, the sheet 13 is opened before the hole is opened in the sheet 13 when the needle 8 is inserted into the sheet 13. This is because the entire composite 13 is pushed and the heated composite material 4 is pushed by the surface of the sheet 13 to apply pressure, the composite material 4 becomes dense, and the needle 8 is prevented from getting stuck in the composite material 4.

本参考の形態において、シートとしては吸着剤を繊維材料などと混合して漉きこんだ不織布シートとする。樹脂繊維の不織布や金属フィルムなど、ガス吸着性のないシートに対し、シート内に吸着剤を漉きこんでおくことで、通気端面においてもガスと接触し、吸着することが可能になる。 In the present reference, as a sheet and a nonwoven sheet yelling plow by mixing an adsorbent such as a fiber material. By introducing an adsorbent into a sheet having no gas adsorbability such as a resin fiber non-woven fabric or a metal film, the gas can be brought into contact with and adsorbed on the ventilation end surface.

また、この吸着剤として、活性炭、ゼオライト、イオン交換樹脂、イオン交換繊維などがよい。 As the adsorbent, activated carbon, zeolite, ion exchange resin, ion exchange fiber and the like are preferable.

また、本参考の形態において、シートを金属やカーボンなど導電性と、電気抵抗を有して発熱するフィルムとする。 Further, in the present reference, the sheet and the conductive metal or carbon, a film which generates heat has an electrical resistance.

ガス吸着フィルタの通気端面に存在するシートに通電して加熱することによって、吸着剤に伝熱させる。温められることによって、吸着していたガスを脱着するため、ガス吸着フィルタを再生することができる。 Heat is supplied to the adsorbent by energizing and heating the sheet present on the vent end surface of the gas adsorption filter. Since the adsorbed gas is desorbed by being warmed, the gas adsorption filter can be regenerated.

粒子径が３０から６０メッシュの活性炭粒子８０に対して、イオン交換水４０を混合して混ぜ、攪拌し、さらに粒子径が５０マイクロメートル以上２００マイクロメートル以下のポリアミド熱可塑性樹脂を１０の割合で追加して、混合材料を作成する。 Ion-exchanged water 40 is mixed and mixed with activated carbon particles 80 having a particle size of 30 to 60 mesh, stirred, and a polyamide thermoplastic resin having a particle size of 50 micrometers to 200 micrometers is added at a ratio of 10. Add to create a mixed material.

５０ｍｍ×１００ｍｍの箱型容器の底に剥離シートをしき、その上にポリエステル製の不織布を敷き、さらにその上に、前記の混合材料１５ｇ敷き詰める。 A release sheet is spread on the bottom of a 50 mm × 100 mm box-shaped container, a non-woven fabric made of polyester is spread thereon, and further 15 g of the mixed material is spread thereon.

この箱型容器を１３０℃のオーブン内で、熱可塑性樹脂が完全に溶解するまで加熱する。これを加熱混合材料とする。 This box-shaped container is heated in an oven at 130 ° C. until the thermoplastic resin is completely dissolved. This is a heated mixed material.

一方、先端のとがった円柱状の直径１．２ｍｍの針を、針と針の中心間が１．８ｍｍとなり、かつ中心を結んだ線が６０℃で交差するように並べ、針が１２０℃以上になるように加熱する。これを加熱針金型とする。 On the other hand, a cylindrical needle with a diameter of 1.2 mm with a pointed tip is arranged so that the distance between the center of the needle is 1.8 mm and the line connecting the centers intersects at 60 ° C., and the needle is 120 ° C. or more. Heat to be. This is a heating wire mold.

加熱針金型の針を、加熱混合材料に刺し、箱型容器ごと貫通し、加熱混合材料に貫通孔をあける。また、針は加熱混合材料が固まる前に抜く。 The needle of the heating needle mold is stabbed into the heated mixed material, penetrates the whole box-shaped container, and a through hole is made in the heated mixed material. The needle is removed before the heated mixed material is hardened.

箱型容器から混合材料とポリエステル製のシートが一体となって貫通孔を有したフィルタを得る。 A filter having a through hole is obtained by integrating the mixed material and the polyester sheet from the box-shaped container.

得られたフィルタは厚みが約６ｍｍで５０ｍｍ×１００ｍｍの大きさである。 The obtained filter has a thickness of about 6 mm and a size of 50 mm × 100 mm.

得られたフィルタに対して、図７に示すフォースゲージ１４を備えた折り曲げ試験装置にて、折り曲げ試験をした。フィルタを支える台１５幅は４０ｍｍでフィルタ１６をおき、幅５ｍｍの半円柱状の押し板１７を、押し速度３ｍｍ／分であて、フィルタが割れるまで行った。押し板１７はフィルタの幅５０ｍｍ以上のものとし、幅５０ｍｍ全体を押すものとする。 The obtained filter was subjected to a bending test using a bending test apparatus equipped with a force gauge 14 shown in FIG. The width of the base 15 for supporting the filter was 40 mm, the filter 16 was placed, and a 5 mm-width semi-cylindrical pressing plate 17 was applied at a pressing speed of 3 mm / min until the filter broke. The pressing plate 17 has a filter width of 50 mm or more and presses the entire width of 50 mm.

また、得られたフィルタを５０ｍｍ×５０ｍｍに切断し、落下試験を行った。落下試験は、５０ｃｍの高さから、鉄板の上に開口部が垂直になるように落下させ、フィルタを取り除いた後に、活性炭粒子がどの程度落ちているか確認した。また、５０ｃｍから順に５０ｃｍごとに高さを上げていき、鉄板の上に開口部が垂直になるように落下させ、割れが生じる高さまで同一のサンプルをもちいて行った。 Moreover, the obtained filter was cut | disconnected to 50 mm x 50 mm, and the drop test was done. In the drop test, the height of the activated carbon particles was dropped from a height of 50 cm so that the opening was vertical on the iron plate, and after removing the filter, it was confirmed how much the activated carbon particles had fallen. Further, the height was increased every 50 cm in order from 50 cm, dropped so that the opening was vertical on the iron plate, and the same sample was used up to the height at which cracking occurred.

比較例Comparative example

比較例として、ポリエステルシートを用いない場合のフィルタを作成し、同様に折り曲げ試験と落下試験を行った。得られたフィルタは実施例と同じく、厚みが約６ｍｍで５０ｍｍ×１００ｍｍの大きさである。 As a comparative example, a filter when a polyester sheet was not used was prepared, and a bending test and a drop test were similarly performed. The obtained filter has a thickness of about 6 mm and a size of 50 mm × 100 mm as in the example.

結果、折り曲げ試験では、比較例が０．４２ｋｇｆで割れたのに対し、実施例のフィルタは１．１４ｋｇｆであり、実施例のフィルタは完全に割れて分断しなかった。また、比較例のフィルタは２ｍｍ押し込んで割れたが、実施例では９ｍｍ押し込んでも完全に分断せず、曲がっただけであった。 As a result, in the bending test, the comparative example was cracked at 0.42 kgf, whereas the filter of the example was 1.14 kgf, and the filter of the example was completely cracked and not divided. Moreover, although the filter of the comparative example was pushed 2 mm and it cracked, even if it pushed 9 mm in the Example, it was not completely divided but only bent.

また、落下試験は表１に示すように比較例では粉落ちが確認され、また２００ｃｍから落下させて割れたのに対し、実施例では、５０ｃｍからの落下で粉落ちが確認されず、また２５０ｃｍの高さから落下しても割れなかった。 In addition, as shown in Table 1, in the drop test, powder falling was confirmed in the comparative example, and it was dropped from 200 cm and cracked, whereas in the example, powder falling was not confirmed by dropping from 50 cm, and 250 cm It did not crack even when dropped from the height.

以上の結果から、活性炭粒子と粒子状熱可塑性樹脂接着剤を混合し複合材料とし、シートを敷いて容器に入れ、熱可塑性樹脂溶解温度で加熱して熱可塑性樹脂接着剤を溶解させる。加熱した材料とシートに針を刺して、材料とシートに貫通孔をあけたのち、針を抜く製法で作成したガス吸着フィルタにおいて、端面が保護されており、粉落ちを防ぎ、また強度が向上したフィルタが得られることが分かった。 From the above results, the activated carbon particles and the particulate thermoplastic resin adhesive are mixed to form a composite material, and a sheet is laid and placed in a container, and heated at the thermoplastic resin dissolution temperature to dissolve the thermoplastic resin adhesive. The end face is protected in the gas adsorption filter created by the manufacturing method in which a needle is inserted into the heated material and the sheet, a through hole is made in the material and the sheet, and then the needle is pulled out. It was found that the obtained filter was obtained.

吸着剤と熱可塑性樹脂接着剤とを混合し、シート上にしいて加熱したのち、針で貫通孔を設けることで、圧力損失が小さくまたガス除去寿命が長くまた、針の構成などによって圧力損失及び寿命を制御できるガス吸着フィルタを提供でき、クリーンルームなどにおける有害ガス除去などの用途に適用できる。 After adsorbent and thermoplastic resin adhesive are mixed and heated on a sheet, a through hole is provided with a needle, so that the pressure loss is small and the gas removal life is long. A gas adsorption filter capable of controlling the life can be provided, and can be applied to uses such as removal of harmful gas in a clean room.

本発明の実施の形態１の混合した複合材料の概念図Conceptual diagram of mixed composite material according to Embodiment 1 of the present invention 同シートと枠に複合材料を詰めた図Diagram of composite material packed in the same sheet and frame 同針金型の概念図Conceptual diagram of the same needle mold 同複合材料に針金型を刺した図Figure showing the same composite material with a wire die 同ガス吸着フィルタの図Diagram of the gas adsorption filter 本発明の参考の形態１に示したシートと複合材料に針金型を刺した図The figure which stabbed the wire die in the sheet | seat and composite material which were shown in the reference form 1 of this invention 本発明の実施例１の折り曲げ試験の図Figure of the bending test of Example 1 of the present invention

１活性炭粒子
２水
３粒子状熱可塑性樹脂接着剤
４複合材料
５シート
６枠
７板
８針
９針金型
１０パンチング板
１１下板
１２ガス吸着フィルタ
１３シート
１４フォースゲージ
１５台
１６フィルタ
１７押し板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Activated carbon particle 2 Water 3 Particulate thermoplastic resin adhesive 4 Composite material 5 Sheet 6 Frame 7 Plate 8 Needle 9 Wire mold 10 Punching plate 11 Lower plate 12 Gas adsorption filter 13 Sheet 14 Force gauge 15 Unit 16 Filter 17 Push plate

Claims

吸着剤と熱可塑性樹脂接着剤の混合物をシート上に敷き、前記混合物を敷いたシートごと、前記熱可塑性樹脂接着剤が溶融する温度以上に加熱し、加熱された前記吸着剤と前記熱可塑性樹脂接着剤の混合物とその下に敷いたシートに対し、林立した針を刺して貫通させ、その後前記針を抜きとることで作成することを特徴とするガス吸着フィルタの製造方法。
A mixture of an adsorbent and a thermoplastic resin adhesive is laid on a sheet, and the sheet on which the mixture is laid is heated above the temperature at which the thermoplastic resin adhesive melts, and the heated adsorbent and the thermoplastic resin are heated. A method for producing a gas adsorption filter, characterized in that the adhesive adsorbent and a sheet laid under the adhesive mixture are pierced with a forested needle, and then the needle is removed.