(57)【要約】トリハロメタン類の除去吸着性能及び黴臭原因物質の除去吸着性能ともに優れた活性炭素繊維を提供する本発明は、７７．４Ｋにおける窒素吸着等温線において、相対圧力Ｐ／Ｐ０での窒素ガス吸着量をＶ（Ｐ／Ｐ０）として、（ａ）Ｖ（０．１）の値が２００ｃｃ／ｇ以上、（ｂ）Ｖ（０．１）／Ｖ（０．２）の値が０．９２〜０．９９、（ｃ）Ｖ（０．２）／Ｖ（０．８）の値が０．８０〜０．９５及び（ｄ）Ｖ（０．８）／Ｖ（１．０）の値が０．８０〜０．９０をすべて満たすことを特徴とする活性炭素繊維、及びその製造方法に係る。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
７７．４Ｋにおける窒素吸着等温線において、相対圧力Ｐ／Ｐ０での窒素ガス吸着量をＶ（Ｐ／Ｐ０）として、
（ａ）Ｖ（０．１）の値が２００ｃｃ／ｇ以上、
（ｂ）Ｖ（０．１）／Ｖ（０．２）の値が０．９２〜０．９９、
（ｃ）Ｖ（０．２）／Ｖ（０．８）の値が０．８０〜０．９５及び
（ｄ）Ｖ（０．８）／Ｖ（１．０）の値が０．８０〜０．９０
をすべて満たすことを特徴とする活性炭素繊維。
【請求項２】
請求項１記載の活性炭素繊維を含む浄水精製用材料。
【請求項３】
トリハロメタン類及び黴臭原因物質の吸着用活性炭素繊維の製造方法であって、
（１）活性炭前駆体としてバナジウム、白金及び鉄の少なくとも１種の金属成分を０．０１〜５重量％含有するピッチを用い、この前駆体を溶融紡糸し、不融化処理し、賦活処理することにより活性炭素繊維を得る工程、及び
（２）得られた活性炭素繊維の窒素ガス吸着量を測定することにより、７７．４Ｋにおける窒素吸着等温線において、相対圧力Ｐ／Ｐ０での窒素ガス吸着量をＶ（Ｐ／Ｐ０）として、
（ａ）Ｖ（０．１）の値が２００ｃｃ／ｇ以上、
（ｂ）Ｖ（０．１）／Ｖ（０．２）の値が０．９２〜０．９９、
（ｃ）Ｖ（０．２）／Ｖ（０．８）の値が０．８０〜０．９５及び
（ｄ）Ｖ（０．８）／Ｖ（１．０）の値が０．８０〜０．９０
をすべて満たす活性炭素繊維を選出する工程を有することを特徴とする製造方法。
【請求項４】
活性炭素繊維を用いてトリハロメタン類及び黴臭原因物質を吸着除去する方法であって、
当該活性炭素繊維が、７７．４Ｋにおける窒素吸着等温線において、相対圧力Ｐ／Ｐ０での窒素ガス吸着量をＶ（Ｐ／Ｐ０）として、
（ａ）Ｖ（０．１）の値が２００ｃｃ／ｇ以上、
（ｂ）Ｖ（０．１）／Ｖ（０．２）の値が０．９２〜０．９９、
（ｃ）Ｖ（０．２）／Ｖ（０．８）の値が０．８０〜０．９５及び
（ｄ）Ｖ（０．８）／Ｖ（１．０）の値が０．８０〜０．９０
をすべて満たすことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
技  術  分  野
本発明は、新規な活性炭素繊維及びその製造方法に関する。
背  景  技  術
活性炭素繊維は、その外観形状のみならず、細孔構造も粒状又は粉末状活性炭と異なる特徴を有している。かかる特徴をもつ活性炭素繊維は、吸着材をはじめとする様々な用途に幅広く利用されている。
活性炭素繊維は、その名の通り繊維状であることから、一般に粒状又は粉末状活性炭と比べ単位重量当たりの露出表面が大きい。このため、被処理物とより接触しやすく、また被処理物流体通過時の圧力損失を低く抑えられるという特性を発揮する。
特に飲料水の浄化に関し、残留塩素（いわゆる「カルキ臭」）を除去するために活性炭素繊維を吸着材とした浄水器が広く用いられている。ところが、近年では、河川水質の冨栄養化が問題視され、水道水中の有機塩素化合物（いわゆる「トリハロメタン類」）の除去、さらには微生物に由来するとされる「黴臭」の除去が「カルキ臭」の除去とともに要求されている。
活性炭素繊維は、比表面積が大きく、多くのミクロ細孔を有することから、カルキ臭の除去には非常に有効である。他方、黴臭の除去については、黴臭原因物質が巨大分子であるため、活性炭素繊維のミクロ細孔内に捕捉されにくく、活性炭素繊維に不向きである。
活性炭素繊維のトリハロメタン類の除去能力改善については、これまでに例えば特開平６−９９０６４号、特開平７−１４５５１６号、特開平１０−２４４２５３号、特開平１１−２４０７０８号、特開平１２−２５６９９９号公報等が提案されている。これらはいずれも活性炭素繊維に吸着したトリハロメタン類を脱着再生して活性炭素繊維の寿命の延命を図ろうとするものである。さらに、トリハロメタン類と黴臭原因物質を同時に除去する技術として、本出願人はさきに特開平１１−２４０７０７号公報において、ミクロ細孔のみならずメソ細孔をも有する活性炭素繊維を提案している。
しかしながら、これらの従来技術は、トリハロメタン類と黴臭原因物質とをともに除去するための材料としては必ずしも十分なものとは言えない。特に、処理水の流通しない状態（すなわち、静的条件）における吸着能力（いわゆる平衡吸着能力）のみならず、水浄化等での実際上の使用条件である通水状態における除去能力について改善すべき余地が大きい。
発  明  の  開  示
本発明の主な目的は、トリハロメタン類の除去吸着性能及び黴臭原因物質の除去吸着性能がともに優れた活性炭素繊維を提供することにある。
本発明者は、従来技術の問題に鑑みて研究を重ねた結果、特定の微細構造を有する活性炭素繊維が上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、下記に示す活性炭素繊維及びその製造方法に係るものである。
１．７７．４Ｋにおける窒素吸着等温線において、相対圧力Ｐ／Ｐ０での窒素ガス吸着量をＶ（Ｐ／Ｐ０）として、
（ａ）Ｖ（０．１）の値が２００ｃｃ／ｇ以上、
（ｂ）Ｖ（０．１）／Ｖ（０．２）の値が０．９２〜０．９９、
（ｃ）Ｖ（０．２）／Ｖ（０．８）の値が０．８０〜０．９５及び
（ｄ）Ｖ（０．８）／Ｖ（１．０）の値が０．８０〜０．９０
をすべて満たすことを特徴とする活性炭素繊維。
２．前記項１記載の活性炭素繊維を含む浄水精製用材料。
３．トリハロメタン類及び黴臭原因物質の吸着用活性炭素繊維の製造方法であって、（１）活性炭前駆体としてバナジウム、白金及び鉄の少なくとも１種の金属成分を０．０１〜５重量％含有するピッチを用い、この前駆体を溶融紡糸し、不融化処理し、賦活処理することにより活性炭素繊維を得る工程、及び
（２）得られた活性炭素繊維の窒素ガス吸着量を測定することにより、７７．４Ｋにおける窒素吸着等温線において、相対圧力Ｐ／Ｐ０での窒素ガス吸着量をＶ（Ｐ／Ｐ０）として、
（ａ）Ｖ（０．１）の値が２００ｃｃ／ｇ以上、
（ｂ）Ｖ（０．１）／Ｖ（０．２）の値が０．９２〜０．９９、
（ｃ）Ｖ（０．２）／Ｖ（０．８）の値が０．８０〜０．９５及び
（ｄ）Ｖ（０．８）／Ｖ（１．０）の値が０．８０〜０．９０
をすべて満たす活性炭素繊維を選出する工程を有することを特徴とする製造方法。
４．活性炭素繊維を用いてトリハロメタン類及び黴臭原因物質を吸着除去する方法であって、
当該活性炭素繊維が、７７．４Ｋにおける窒素吸着等温線において、相対圧力Ｐ／Ｐ０での窒素ガス吸着量をＶ（Ｐ／Ｐ０）として、
（ａ）Ｖ（０．１）の値が２００ｃｃ／ｇ以上、
（ｂ）Ｖ（０．１）／Ｖ（０．２）の値が０．９２〜０．９９、
（ｃ）Ｖ（０．２）／Ｖ（０．８）の値が０．８０〜０．９５及び
（ｄ）Ｖ（０．８）／Ｖ（１．０）の値が０．８０〜０．９０
をすべて満たすことを特徴とする方法。
５．前記項１記載の活性炭素繊維が充填された管状体に被処理水を通水することにより、トリハロメタン類及び黴臭原因物質を除去する方法。
以下、本発明について詳細に説明する。なお、本発明において「ミクロ細孔」とは細孔直径が２０Å未満の細孔、「メソ細孔」とは細孔直径が２０〜５００Åの細孔、「マクロ細孔」とは細孔直径が５００Åを超える細孔をいう。
１．活性炭素繊維
本発明の活性炭素繊維は、７７．４Ｋにおける窒素吸着等温線において、相対圧力Ｐ／Ｐ０での窒素ガス吸着量をＶ（Ｐ／Ｐ０）として、
（１）Ｖ（０．１）の値（以下「ａ値」という。）が２００ｃｃ／ｇ以上、
（２）Ｖ（０．１）／Ｖ（０．２）の値（以下「ｂ値」という。）が０．９２〜０．９９、
（３）Ｖ（０．２）／Ｖ（０．８）の値（以下「ｃ値」という。）が０．８０〜０．９５及び
（４）Ｖ（０．８）／Ｖ（１．０）の値（以下「ｄ値」という。）が０．８０〜０．９０
をすべて満たすことを特徴とする。
本発明において、上記窒素吸着等温線は次のようにして作成する。活性炭素繊維を７７．４Ｋ（窒素の沸点）に冷却し、窒素ガスを導入して容量法により窒素ガスの吸着量Ｖ［ｃｃ／ｇ］を測定する。このとき、導入する窒素ガスの圧力Ｐ［ｍｍＨｇ］を徐々に上げ、窒素ガスの飽和蒸気圧Ｐ０［ｍｍＨｇ］で除した値を相対圧力Ｐ／Ｐ０として、各相対圧力に対する吸着量をプロットすることにより窒素吸着等温線を作成する。この窒素吸着等温線において、各相対圧力（Ｐ／Ｐ０）における窒素ガス吸着量をＶ（Ｐ／Ｐ０）とする。例えば、相対圧力が０．１である場合の窒素ガス吸着量はＶ（０．１）と表記される。窒素吸着等温線は、図１に示すように、横軸に相対圧力（Ｐ／Ｐ０）をとり、縦軸に窒素ガス吸着量をＶ（Ｐ／Ｐ０）をとれば良い。窒素ガスの吸着量の測定に際しては、市販の自動ガス吸着量測定装置を用いることができる。例えば、商品名「ＡＵＴＯＳＯＲＢ−６」（ＱＵＡＮＴＣＨＲＯＭＥ製）等を好適に用いることができる。
上記ａ値は２００ｃｃ／ｇ以上とし、好ましくは２２０ｃｃ／ｇ以上とする。ａ値が２００ｃｃ／ｇ未満の場合は、一般に、被吸着物質を効果的に吸着除去することが困難になるおそれがある。
上記ｂ値は０．９２〜０．９９とし、好ましくは０．９５〜０．９９とする。ｂ値が０．９２未満の場合は、ミクロ細孔とミクロ細孔の細孔直径に近い細孔直径をもつメソ細孔とが過多となるため、所望の吸着性能が得られなくなるおそれがある。他方、ｂ値が０．９９を超えると、ミクロ細孔とミクロ細孔の細孔直径に近い細孔直径をもつメソ細孔とが過少となるため、吸着性能が低下することがある。
上記ｃ値は０．８０〜０．９５、好ましくは０．８５〜０．９５とする。ｃ値が０．８０未満の場合は、細孔直径２０〜１００Å付近のメソ細孔が過多となるため、本発明の効果が得られなくなることがある。ｃ値が０．９５を超えると、細孔直径２０〜１００Å付近のメソ細孔が過少となるため、本発明の浄水精製用材料等としての効果が得られなくなる場合がある。
上記ｄ値は０．８０〜０．９０、好ましくは０．８２〜０．９０とする。ｄ値が０．８０未満の場合は、マクロ細孔とマクロ細孔の細孔直径に近い細孔直径をもつメソ細孔とが過多となるため、所望の吸着性能が得られなくなるおそれがある。ｄ値が０．９０を超えると、マクロ細孔とマクロ細孔の細孔直径に近い細孔直径をもつメソ細孔とが過少となるため、本発明の浄水精製用材料等としての能力が発揮されない場合がある。
本発明の活性炭素繊維は、従来の活性炭素繊維の用途にも好適に用いることができる。特に、トリハロメタン類及び黴臭原因物質の吸着除去用材料に好適に用いることができる。従って、浄水精製用材料、ガス精製用材料等として使用することができる。例えば、浄水精製用材料として用いる場合は、公知の浄水器等における吸着材に代えて本発明材料をそのまま使用すれば良い。本発明は、上記活性炭素繊維を用いるトリハロメタン類及び黴臭原因物質の除去方法も包含する。具体的には、本発明の活性炭素繊維が充填された管状体に被処理水を通水することにより、被処理水中のトリハロメタン類及び黴臭原因物質を吸着除去することができる。このときの通水量、本発明材料の使用量等も公知の方法・条件に従えば良い。
２．活性炭素繊維の製造方法
本発明の活性炭素繊維は、上記ａ〜ｄ値を具備するものが得られる限り、どのような方法で製造しても良いが、例えば次のような製造方法によることが望ましい。
すなわち、活性炭前駆体を溶融紡糸し、不融化処理し、賦活処理することにより活性炭繊維を製造する方法において、当該活性炭前駆体としてバナジウム、白金及び鉄の少なくとも１種の金属成分を０．０１〜５重量％含有するピッチを用いることを特徴とする方法によって、本発明の活性炭素繊維をより確実に得ることができる。
金属成分は、バナジウム、白金及び鉄の少なくとも１種である。２種以上の金属成分を併用する場合、組み合わせる金属の種類、その割合等は活性炭素繊維の用途、使用目的等に応じて適宜設定すれば良い。
金属成分の含有量は活性炭前駆体中０．０１〜５重量％、好ましくは０．１〜２重量％になるように調整する。金属成分の含有量が０．０１重量％未満の場合は、賦活反応時の金属の作用が弱くなる等の理由により、上記ａ値〜ｄ値を有する活性炭素繊維が得られなくなることがある。逆に５重量％を超える場合は、活性炭中で金属成分が凝縮しやすくなり、活性炭素繊維の物理的強度が著しく低下するため、浄水用素材等としての実用性を欠くことがある。なお、金属成分の含有量は、金属化合物としての含有量ではなく金属元素換算の含有量を示し、ＩＣＰ発光分析法により測定した値を示す。
活性炭前駆体は、例えば上記金属成分を含む化合物（金属化合物）とピッチとを混合することによって調製することができる。
上記ピッチとしては、不融化、炭素化等により活性炭になり得、しかも金属化合物と混合可能なものであれば特に限定されない。例えば、石油系ピッチ、石炭系ピッチ、合成ピッチ等のいずれも使用できる。また、光学的性質としても、等方性又は異方性のいずれであっても良い。
なお、活性炭前駆体を調製する場合、例えばピッチの原料であるコールタールと金属化合物とを溶媒中で混合・攪拌した後、減圧蒸留することによりピッチと金属成分を含む活性炭前駆体を得ることもできる。
金属化合物としては、これらの金属成分が含まれていれば特に限定されず、無機化合物及び有機化合物のいずれも使用することができる。無機化合物としては、例えば塩化物、硝酸塩、及び酢酸塩等の無機塩類が用いられる。具体的には、塩化鉄、硝酸鉄、酢酸鉄等を例示することができる。また、有機化合物としては、上記金属成分とアセチルアセトンやシクロペンタジエン等との有機金属錯体が用いられる。具体的には、トリスアセチルアセトナト鉄、アセチルアセトナト鉄、トリスシクロペンタジエニル鉄等を例示することができる。
金属化合物とピッチとの混合方法は、均一に混合できれば限定されず、例えば金属化合物とピッチとをそのまま混合したり、あるいは適当な溶媒中で両者を混合しても良い。特に、金属化合物とピッチとを溶媒中で混合することが好ましい。
溶媒としては、金属化合物及びピッチの双方を溶解できるものであれば特に限定されず、キノリン、ベンゼン、ジクロロメタン、トルエン、キシレン、テトラヒドロフラン、メタノール、エタノール等の公知の溶媒の中から、用いるピッチの種類、金属化合物の種類に応じて適宜選択すれば良い。例えば、鉄化合物としてアセチルアセトン錯体を用い、ピッチとして石炭系等方性ピッチを用いる場合には、キノリン等を用いることができる。
溶媒の使用量は、均一な活性炭前駆体が得られる限り特に限定されず、使用する溶媒、金属化合物等の種類に応じて適宜設定すれば良い。
次いで、得られた活性炭前駆体を紡糸した後、不融化処理及び／又は炭素化処理し、次いで賦活処理を施すことによって本発明活性炭素繊維を得ることができる。上記紡糸方法、不融化処理、炭素化処理及び賦活処理は、以下に示す方法で実施することが好ましい。
紡糸方法は、公知の溶融紡糸方法に従って行うことができる。溶融温度及び紡糸温度は、一般に活性炭前駆体の軟化点温度以上の温度とし、好ましくは軟化点よりも３０〜１００℃高い温度に設定する。溶融した活性炭前駆体は、紡糸機のノズル部へ送液され、多数の細孔を穿ったノズル面より、紡糸温度以下に制御された雰囲気中に繊維を形成しつつ吐出される。
不融化処理は、不活性ガス雰囲気又は酸素含有ガス雰囲気下において活性炭前駆体をその融点以下の温度から昇温速度０．１〜１０℃／分で４００℃程度まで加熱することによって実施することができる。
炭素化処理は、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気下において、活性炭前駆体を昇温速度５〜１０℃／分で８００〜１２００℃程度まで加熱し、そのときの最大温度を最大限１０分程度維持することにより実施することができる。
賦活処理は、水蒸気、二酸化炭素、酸素及びこれらの混合ガス並びにこれらのガスを窒素等の不活性ガスで希釈したガス雰囲気中において、不融化処理及び／又は炭素化処理が施された活性炭前駆体を８００〜１２００℃程度の温度で５〜１２０分程度保持することにより実施することができる。
この場合、炭素化処理又は賦活処理に供する活性炭前駆体は、酸素原子を５重量％以上含むことが好ましい。酸素原子が５重量％以上含まれることにより、炭素化又は賦活反応において酸素原子が脱離する際に金属成分と相互作用が働き、本発明の活性炭素繊維の最大の特徴であるマクロ細孔の細孔直径に近い細孔直径をもつメソ細孔を適度に穿孔させる効果が得られる。酸素原子の含有量は、不融化温度、不融化時間等の不融化条件で適宜調節することができる。
本発明では、特にトリハロメタン類及び黴臭原因物質の吸着用に適した活性炭素繊維をより確実に得るために、このようにして得られた活性炭素繊維の窒素ガス吸着性能を測定することにより、７７．４Ｋにおける窒素吸着等温線において、相対圧力Ｐ／Ｐ０での窒素ガス吸着量をＶ（Ｐ／Ｐ０）として、
（ａ）Ｖ（０．１）の値が２００ｃｃ／ｇ以上、
（ｂ）Ｖ（０．１）／Ｖ（０．２）の値が０．９２〜０．９９、
（ｃ）Ｖ（０．２）／Ｖ（０．８）の値が０．８０〜０．９５及び
（ｄ）Ｖ（０．８）／Ｖ（１．０）の値が０．８０〜０．９０
をすべて満たす活性炭素繊維を選出する工程を有することが望ましい。窒素ガス吸着量の測定方法は前記と同様にすれば良い。
また、本発明は、トリハロメタン類及び黴臭原因物質の吸着用活性炭素繊維を選出する方法も包含する。すなわち、トリハロメタン類及び黴臭原因物質の吸着用活性炭素繊維を選出する方法であって、
活性炭素繊維の窒素ガス吸着量を測定することにより、７７．４Ｋにおける窒素吸着等温線において、相対圧力Ｐ／Ｐ０での窒素ガス吸着量をＶ（Ｐ／Ｐ０）として、
（ａ）Ｖ（０．１）の値が２００ｃｃ／ｇ以上、
（ｂ）Ｖ（０．１）／Ｖ（０．２）の値が０．９２〜０．９９、
（ｃ）Ｖ（０．２）／Ｖ（０．８）の値が０．８０〜０．９５及び
（ｄ）Ｖ（０．８）／Ｖ（１．０）の値が０．８０〜０．９０
をすべて満たす活性炭素繊維を選出することを特徴とする方法が本発明に包含される。この選出方法は、上記のような製法以外の方法で製造された活性炭素繊維を含め、あらゆる活性炭素繊維に適用できる。窒素ガス吸着量の測定方法は前記と同様にすれば良い。上記（ａ）〜（ｂ）の条件をすべて満たす活性炭素繊維は、トリハロメタン類及び黴臭原因物質の吸着用材料として優れた効果を発揮する。
トリハロメタン類の分子の大きさは、黴臭原因物質のようにミクロ細孔内に侵入できない大きさではない。そこで、ミクロ細孔とメソ細孔とを兼ね備えた活性炭素繊維に着目し、詳細に検討した結果、メソ細孔がミクロ細孔に近い小さい細孔部分及びマクロ細孔に近い大きい細孔部分が特定の範囲で占められるように、その微細構造を窒素吸着等温線（窒素ガス吸着量）によりコントロールすることによって、高いトリハロメタン類吸着性能を維持しつつ黴臭原因物質の吸着性能をも改善することが可能となる。
従って、本発明活性炭素繊維は、カルキ臭に代表される低分子物質からトリハロメタン類、さらに黴臭原因物質等の巨大分子までを実質的にすべて除去できる吸着材として優れた効果を発揮することができる。すなわち、かかる特徴を有する本発明活性炭素繊維は、トリハロメタン類及び黴臭原因物質の吸着用活性炭素繊維として有用であり、具体的には浄水精製用材料、ガス精製用材料等として好適に用いることができる。
発明を実施するための最良の形態
以下、実施例及び比較例を示し、本発明の特徴とするところをよりいっそう明確に示す。ただし、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。
なお、本実施例では、活性炭素繊維の窒素ガス吸着量は、商品名「ＡＵＴＯＳＯＲＢ−６」（ＱＵＡＮＴＣＨＲＯＭＥ製）を用いて測定した。
実施例１
水分及びキノリン不溶分を除去したコールタール１０００ｇを窒素雰囲気下９０℃に加温し、そこにアセチルアセトナト鉄６ｇを溶解したキノリン混合液２００ｍｌを徐々に滴下し、９０分間攪拌した。次に、これを減圧蒸留し、さらに３Ｌ／分の割合で空気を吹き込みながら３３０℃で３時間反応することにより、鉄含有コールタールピッチを得た。このピッチの鉄含有量は０．２３重量％であった。得られた鉄含有コールタールピッチを溶融温度３２０℃で溶融押出紡糸してピッチ繊維を得た。紡糸されたピッチ繊維を空気中で常温から昇温速度１〜１０℃で加熱し、最高温度３６４℃で４分保持し、全不融化時間６５分をかけて不融化処理を行った。次いで、不融化したピッチ繊維を窒素雰囲気下８５０℃で６０分間飽和水蒸気に暴露し、賦活処理を行い、鉄含有活性炭素繊維を得た。得られた活性炭素繊維のａ〜ｄ値を表１に示す。また、その窒素吸着等温線を図１に示す。
実施例２
アセチルアセトナト鉄６ｇの代わりにアセチルアセトナト白金５．７ｇを使用した以外は実施例１と同様の方法でコールタールピッチを得た。このピッチの白金含有量は２．６０重量％であった。紡糸されたピッチ繊維を空気中で常温から昇温速度２℃／分で加熱し、３７５℃で１５分間保持し、不融化処理を行った。次いで、不融化したピッチ繊維を窒素雰囲気下８５０℃で３５分間飽和水蒸気に暴露し、賦活処理を行い、白金含有活性炭素繊維を作製した。得られた活性炭素繊維のａ〜ｄ値を表１に示す。また、その窒素吸着等温線を図１に示す。
比較例１
金属化合物を混合しないこと及び賦活処理時間を３０分にした以外は実施例１と同様の方法で活性炭素繊維を製造した。得られた活性炭素繊維のａ〜ｄ値を表１に示す。また、その窒素吸着等温線を図１に示す。
比較例２
アセチルアセトナト鉄の量を１８０ｇに変更した以外は実施例１と同様の方法で鉄含有活性炭素繊維の作製を試みた。この時のピッチの鉄含有量は７重量％であった。しかし、紡糸の際に糸切れが多発し、操業上問題があり、作製した鉄含有活性炭素繊維は繊維形状が容易に崩壊し粉化した。また、鉄化合物の凝集物と認められるものが多数存在した。活性炭素繊維の粉化が著しく、ａ〜ｄ値の測定は困難であった。
比較例３
不融化処理における最高温度を２６４℃にした以外は実施例１と同様の方法で鉄含有活性炭素繊維を作製した。なお、この時の活性炭前駆体中の酸素原子含有量は２．５５％であった。得られた活性炭素繊維のａ〜ｄ値を表１に示す。また、その窒素吸着等温線を図１に示す。
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試験例１
各実施例及び比較例で得られた活性炭素繊維について、総トリハロメタンろ過能力試験及びカビ臭ろ過能力試験を行った。その結果を表２に示す。なお、各試験方法は以下の方法により実施した。
（１）総トリハロメタンろ過能力試験
ＪＩＳ−Ｓ−３２０１『家庭用浄水器試験方法（連続法）』に基づいてミルド化した試料８．４ｇをアクリル容器に４８ｍｍ（直径）・３０ｍｍ（高さ）となるように充填して、総トリハロメタンＴＴＨＭ（ＣＨＣｌ３：ＣＨＣｌ２Ｂｒ：ＣＨＣｌＢｒ２：ＣＨＢｒ３＝４５：３０：２０：５）の濃度が１０２．４ｐｐｔの原水を流量３Ｌ／分で通水した。このときの出口濃度Ｃと初期濃度Ｃ０の比Ｃ／Ｃ０が０．２となる通水量をろ過能力とした。なお、上記分析装置は、商品名『ＧＣ−１４Ｂ』（島津製作所製）を使用し、ヘッドスペース法で実施した。
（２）カビ臭ろ過能力試験
ＪＩＳ−Ｓ−３２０１『家庭用浄水器試験方法（連続法）』に基づいてミルド化した試料８．４ｇをアクリル容器に４８ｍｍ（直径）・３０ｍｍ（高さ）となるように充填して、２−メチルイソボルネオール濃度が５５ｐｐｔの原水を流量３Ｌ／分で通水した。このときの出口濃度Ｃと初期濃度Ｃ０の比Ｃ／Ｃ０が０．２となる通水量をろ過能力とした。なお、上記分析装置は、商品名『ＧＣＭＳ−ＱＰ５０５０』（島津製作所製）を使用し、パージトラップ法で実施した。
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これらの結果からも明らかなように、本発明の活性炭素繊維は、トリハロメタン類の吸着除去性能はもとより、黴臭原因物質の吸着除去性能においても優れた効果を発揮できることがわかる。なお、比較例２は、粉化が著しいため、ろ過能力試験の実施は困難であった。
【図面の簡単な説明】
図１は、実施例１の鉄含有活性炭素繊維、実施例２の白金含有活性炭素繊維、比較例１の金属を含まない活性炭素繊維及び比較例３の鉄含有活性炭素繊維の窒素吸着等温線を示す図である。
【図１】
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【国際調査報告】
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