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    活性炭素繊維(ACF)とは?
    ACFの製造方法
    製造プロセス
    原料
    ACFの形態
    ACFの特長
    ACFの比表面積
    ACFの加工性
    ACFの通電性
    ACF環境浄化への応用
    気相処理での応用
     1. 有機溶剤回収
     2. 悪臭ガス、タバコ臭の除去
     3. NOx?SOxの除去
    液相処理での応用
     1. 塩素化合物除去
     2. 有害重金屬イオン除去
     3. 色素除去
    活性炭素繊維環境浄化材
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      活性炭素繊維環境浄化材

    活性炭素繊維とは?

     活性炭素繊維(Activated Carbon Fiber、以下ACF)は、繊維狀の活性炭のことです。
     セルロース系、PAN系、フェノール系、ピッチ系繊維を原料として製造され、一般的に知られている粒狀や粉末狀の活性炭とは異なる、新しい高機能材料です。
     ACFの繊維直徑は、約5~30μmと粒狀活性炭(粒徑約500~5000μm)に比べ微細で表面積が広く、細孔直徑は15~20?付近にピークを有し粒狀活性炭に比べミクロ孔で構成されているため吸脫著速度が速くかつ低濃度の吸著性能に優れています。
     粉末狀活性炭(粒徑約5~30μm)と比べた場合にも、取扱時に微粉末の発生が少なく、繊維狀形態のため紙狀、織物狀、フェルト狀など多様な形に加工ができます。
      ※1μm=10?6m =1/1000mm
      ※1?=10?10m =1/1000萬mm=0.1??????(nm)=100???????(pm)?。ē螗哎攻去愆`ム)
     



       活性炭素繊維と粒狀炭素繊維の比較             
          活性炭素繊維ACF 粒狀活性炭
    寸  法 直徑5~30μmの繊維狀 粒徑0.5~5㎜
    比表面積(㎡/g) 700~2500 900~1200
    外表面積(㎡/g) 0.2~2.0 ~0.001
    細孔寸法?。?) 20以下


    活性炭素繊維ACFと粒狀活性炭の細孔構造

    ACFの製造方法

      製造プロセス
      ACFの製造方法は、原料の種類により條件およびプロセスが多少異なりますが、基本的には衣料用繊維と同じです。紡糸した繊維を加熱処理などにより酸化、不溶融化した後、賦活工程にて活性化して、繊維內部の微細孔を開孔させます。
     


       ACFの製造方法の例
    賦活とは?
       炭素繊維原料の細孔構造をさらに発達させ、細孔を付ける反応操作で、この工程により微細孔を開けることができます。つまり、炭化処理によって出來た孔にさらに多くの細孔を付加させ、表面積を大きくし、一般の炭化物に比べて非常に大きな能力(吸著性能等)を持たせることができます。賦活方法には、薬品賦活方法とガス賦活方法がありますが、ACFの場合には、繊維強度および純度の向上を図るためにガス賦活方法が一般的です。
      原料
      ACF製造用原料は、高品質のセルロース系、PAN系、ピッチ系などの繊維素材を原料としています。そのため、通常のヤシ殻、石炭を原料とした活性炭と比べ品質安定性は高く不純物の混入がありません。
     
      ACFの形態
      ACFは、トウ(數萬本のフィラメント束)、カットファイバー、ヤーン(撚りのかかった糸)織物、不織布?。ē榨Д毳龋─胜啥鄻敜市螒Bを取ることができます。また、ハニカム狀や円筒狀のフィルターに加工され幅広く利用されています。
     

    ACFの特長

      ACFの比表面積
      ACFは、炭素繊維であることから直徑5~30μm 程度の繊維狀であり、接觸面となる外表面積が、粒狀活性炭など比べ非常に大きく200倍以上あります。そして、表面近くに、20?以下の微細孔が直接開いているため、大きな比表面積が有効に機能して、粒狀活性炭と比較して、吸著?脫著速度が速く、吸著容量が大きくなります。
     
      ACFの加工性
      軽量で成形加工の自由度が高く、炭粉の飛散がないため、様々な形態に加工できます。
     
      ACFの通電性
      炭素材料であることから、電気抵抗が小さく、高い伝導率があります。
      ACFの比抵抗値は、約10-1~10Ωcmの範囲にあるため、この電気特性を利用して、コンデンサー、リチウムイオン電池や電極材などへの応用が検討されています。
     

    ACF環境浄化への応用

     ACFは、大きな外表面積と比表面積を持つため、非常に大きな吸著力と吸著特性を持っています。
     この吸著特性は、気相処理(排ガス処理)や液相処理(水処理)などの環境浄化に対して有効に作用します。
     


    ACFの特性と応用
      気相処理での応用
     
     1. 有機溶剤回収
        低濃度ガス吸著能に優れかつ吸著速度が速いため、溶剤回収裝置の吸著材としての機能します。
        ドライクリーニングや金屬洗浄、エレクトロニクス関連のIC、プリント基板などの製造に用いられるトリクロルエチレンなどの有機溶剤の回収に有効です。

      2. 悪臭ガス、タバコ臭の除去
        悪臭成分であるアンモニアや硫化物を素速く吸著するため、脫臭裝置フィルターに適しています。
        タバコ臭や煙の吸著効果があるため空気清浄機などのフィルターにも適しています。

      3. NOx?SOxの除去
        排ガス中や大気中に含まれる低濃度でのNOxおよび SOxの吸著除去が可能であることから、排ガス裝置や脫硝システムの觸媒として適しています?!?BR>
      ※気相では、ACFは新型ウィルスなど病原菌吸著と抗菌性があるため、マスクに組み込むことによりウィルスの體內侵入を防ぎ、感染癥予防に効果があります。微細な埃や粉塵などの吸著効果もあるため、花粉対策や粉塵作業現場、災害現場などの作業用としても効果的です。
     
      液相処理での応用
      1. 塩素化合物除去
        水道水に含まれるトリハロメタンなどの塩素化合物の除去や、塩素臭除去に有効に機能するため、浄水器などのフィルターに適しています。ACFは、黒粉が出にくく、圧力損失が小さいため、通水速度を妨げません。

      2. 有害重金屬イオン除去
        排水中や飲料水水源に含まれる有害金屬屬イオンの吸著除去が可能です。排水処理においては、生物処理や凝集沈殿処理工程では除去できない有害物質の吸著除去に適しています。鉱山排水や鉱物を含む大地から溶出されるカドミや鉛、ヒ素やマンガンなどの有害重金屬を吸著除去します。

      3. 色素除去
        染料排水など、凝集沈殿処理工程では除去できない色素除去を可能とします?!?BR>
      ※液相においては、電気的抵抗が小さいため、微生物などの付著が早く、炭素質であることから生物親和性も高い ため生物処理擔體や、微生物燃料電池などの電極にも適しています。
     

    活性炭素繊維環境浄化材

      活性炭素繊維シート Activated Carbon Fiber Non-Woven Fabric
       
       活性炭素繊維を不織布としてシート狀に加工してあります。
       大きな外表面積と比表面積により、様々な物質の吸著が可能です。

       MiraCarbon ACFNW-EM 1(t=1mm)
       MiraCarbon ACFNW-EM 2(t=2mm)
       MiraCarbon ACFNW-EM 3(t=3mm)
       MiraCarbon ACFNW-EM 4(t=4mm)
       MiraCarbon ACFNW-EM 5(t=5mm)

       
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