汽车吸附罐用活性碳纤维片材制造技术

本发明专利技术的课题在于，提供适于搭载于汽车的吸附罐的新形态吸附材料。制成满足比表面积、具有规定的细孔径的细孔的容积、片材密度等各种指标中的1个或2个以上的要件的活性碳纤维片材。例如，比表面积为1400～2200m

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】汽车吸附罐用活性碳纤维片材
本专利技术涉及活性碳纤维片材，详细来说，涉及适于汽车的吸附罐(canisters)用途的活性碳纤维片材。
技术介绍
对于汽油车而言，与外部气温变化等相伴，燃料箱内的压力发生变动，在燃料箱内充满的蒸散燃料气体从燃料箱中释放。被释放的蒸散燃料气体成为PM2.5、光化学烟雾的原因物质之一，为了防止其释放至大气中而设置了具备活性碳等吸附材料的吸附罐。(以下，本说明书中，有时将搭载于汽车的吸附罐简称为“汽车吸附罐”或者仅简称为“吸附罐”。)与近年来环境保全意识的提高相伴，气体的排放限制具有逐年强化的倾向，因此，对于吸附罐而言，也要求更高的吸附性能。另外，由于怠速停止等的普及而具有汽车的吸气能力被抑制的倾向，因此，具有吸附于吸附罐内的吸附材料的汽油难以脱附的倾向。因此，要求用于吸附罐的吸附材料的进一步高性能化。作为用于吸附罐的吸附材料，使用了活性碳，作为其形状，提出了成型为粒状、粉状或蜂窝形状的吸附材料等(例如，专利文献1等)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-173137号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题相对于自古就有的粉状、粒状或颗粒状的活性碳，活性碳纤维(或纤维状活性碳)有时被称为第三活性碳。在广义的活性碳中，活性碳纤维被认为具有下述倾向：比表面积较高、吸附容量较大、吸附脱附速度较快。但是，活性碳纤维还未被实用化为吸附罐，就具有何种特性的活性碳纤维适于吸附罐的实用而言，尚未充分进行研究、开发。鉴于如上所述的状况，本专利技术的课题在于，提供适于汽车吸附罐的新形态吸附材料。用于解决课题的手段本申请的专利技术人进行了深入研究，结果发现：对于汽车吸附罐而言，从需要以吸附材料不会因振动等而发生磨损的方式进行固定、处置的容易性等观点考虑，由活性碳纤维形成的片材在实用上是优选的。但是，发现：对于汽车而言，由于吸附罐的容积存在限制等，因此仅通过将活性碳纤维片材收纳于吸附罐的壳体内，难以充分发挥吸附罐所要求的每单位体积的性能。本申请的专利技术人进一步进行深入研究，结果发现：通过下述手段能够制成适合于汽车用吸附罐的活性碳纤维片材，从而完成了本专利技术。〔1〕汽车吸附罐用活性碳纤维片材，其比表面积为1400～2200m2/g，细孔径大于0.7nm且为2.0nm以下的细孔的细孔容积为0.20～1.20cm3/g，并且片材密度为0.030～0.200g/cm3。〔2〕根据上述〔1〕所述的汽车吸附罐用活性碳纤维片材，其总细孔容积为0.50～1.20cm3/g。〔3〕根据上述〔1〕或〔2〕所述的汽车吸附罐用活性碳纤维片材，所述活性碳纤维片材为纤维素系纤维的碳化处理物。〔4〕汽车吸附罐，其具备上述1～3中任一项所述的汽车吸附罐用活性碳纤维片材。〔5〕汽车吸附罐用活性碳纤维片材的制造方法，其包括：对保持有磷酸系催化剂或有机磺酸系催化剂中任一者或两者的原料片材进行碳化及赋活化；以及进行压紧化处理以使得活性碳纤维片材的密度成为0.030～0.200g/cm3。专利技术效果根据本专利技术，能够提供处置容易、低浓度下的吸附脱附性能高、适合于汽车的吸附罐用途的活性碳纤维片材。另外，根据本专利技术，能够提供低浓度下的吸附脱附性能优异的汽车吸附罐。具体实施方式以下，针对本专利技术的实施方式进行说明。需要说明的是，在没有特别说明的情况下，关于数值范围，“AA～BB”这一记载表示“AA以上且BB以下”(此处，“AA”和“BB”表示任意的数值)。1.汽车吸附罐用活性碳纤维片材本专利技术的汽车吸附罐用活性碳纤维片材是由经赋活化的碳纤维形成的片状成型物，适合用作收纳在搭载于汽车的吸附罐中的吸附材料。(需要说明的是，以下，有时将本专利技术的汽车吸附罐用活性碳纤维片材简称为本专利技术的活性碳纤维片材。)本专利技术的活性碳纤维片材满足包含下述规定项目中的至少1个或任意2个以上的组合的条件。<比表面积>本专利技术的活性碳纤维片材的比表面积的下限优选为1400m2/g以上，更优选为1500m2/g以上，进一步优选为1600、1700或1800m2/g以上。对于本专利技术的活性碳纤维片材的比表面积而言，从吸附性能的观点考虑，一般优选较宽广的比表面积，但是在活性碳纤维片材的情况下，比表面积的上限可以大概为2200或2000m2/g以下。通过将比表面积设为如上所述的范围，从而能够制成对于蒸散燃料气体的吸附脱附性能更优异的片材。<总细孔容积>本专利技术的活性碳纤维片材的总细孔容积的下限优选为0.50cm3/g以上，更优选为0.60cm3/g以上，进一步优选为0.70、0.80或0.85cm3/g以上。本专利技术的活性碳纤维片材的总细孔容积的上限优选为1.20cm3/g以下，更优选为1.10cm3/g以下，进一步优选为1.00cm3/g以下。通过将总细孔容积设为如上所述的范围，从而能够制成对于蒸散燃料气体的吸附脱附性能更优异的片材。<平均细孔直径>本专利技术的活性碳纤维片材的平均细孔直径的下限优选为1.69nm以上，更优选为1.70nm以上，进一步优选为1.72、1.75、1.78或1.80nm以上。本专利技术的活性碳纤维片材的平均细孔直径的上限可以为任意，但是优选为4.00nm以下，更优选为3.50nm以下，进一步优选为3.00nm以下。通过将平均细孔直径设为如上所述的范围，从而能够制成对于蒸散燃料气体的吸附脱附性能更优异的片材。<超微孔容积：V0.7>本专利技术中，“超微孔”这一用语是指细孔径为0.7nm以下的细孔。(需要说明的是，“细孔径”这一用语在没有特别明示的情况下，是指细孔的直径或宽度，而非细孔的半径。)本专利技术的活性碳纤维片材的超微孔容积的下限优选为0.10cm3/g以上，更优选为0.20cm3/g以上，进一步优选为0.22或0.25cm3/g以上。本专利技术的活性碳纤维片材的超微孔容积的上限优选为0.30cm3/g以下，更优选为0.29cm3/g以下，进一步优选为0.28或0.27cm3/g以下。通过将超微孔容积设为如上所述的范围，从而能够制成对于蒸散燃料气体的吸附脱附性能更优异的片材。<微孔容积：V2.0>本专利技术中，“微孔”这一用语是指细孔径为2.0nm以下的细孔。本专利技术的活性碳纤维片材的微孔容积的下限优选为0.45cm3/g以上，更优选为0.50cm3/g以上，进一步优选为0.55、0.60或0.70cm3/g以上。本专利技术的活性碳纤维片材的微孔容积的上限优选为1.00cm3/g以下，更优选为0.90cm3/g以下，进一步优选为0.80cm3/g以下。通过将微孔容积设为如上所述的范围，从而能够制成对于蒸散燃料气体的吸附脱附性能更优异的片材。<细孔径大于0.7nm且为2.0nm以下的细孔的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.汽车吸附罐用活性碳纤维片材，/n其比表面积为1400～2200m

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180619 JP 2018-115823;20190124 JP 2019-0099591.汽车吸附罐用活性碳纤维片材，
其比表面积为1400～2200m2/g，
细孔径大于0.7nm且为2.0nm以下的细孔的细孔容积为0.20～1.20cm3/g，并且
片材密度为0.030～0.200g/cm3。


2.根据权利要求1所述的汽车吸附罐用活性碳纤维片材，其总细孔容积为0.50...

【专利技术属性】
技术研发人员：今井大介，渡边佳英，高田由生，小泽骏介，芳田千惠，藤野谦一，
申请(专利权)人：日本制纸株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP