CN116322806A - 吸附剂和其制造方法、滤材以及空气过滤器 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于提供醛去除性能优异、且其随时间劣化也小的吸附剂、滤材和空气过滤器。本发明为吸附剂,其特征在于,在无机多孔质体上至少负载有胺系化合物和官能团中具有硫醚基的化合物。
Description
技术领域
本发明涉及吸附剂、滤材和空气过滤器。
背景技术
由于健康舒适志向的提高,对生活环境提高的需求提高。室内空气中的污染物质多种多样,这些之中,特别是乙醛等醛类作为污染物质成为大问题。乙醛是烟草烟、汽车尾气中包含的代表性恶臭成分,臭气阈值低,即使低浓度也容易感到臭气。
以往,空气中的恶臭成分的去除一般而言使用具有大表面积和细孔容积的活性炭,但低级脂肪族醛在活性炭上的平衡吸附量与其他恶臭成分相比显著小,不具有实用性能。
作为低级脂肪族醛去除技术,提出了对活性炭添载胺化合物而提高其性能的方法(参照专利文献1)。
另一方面,以往的吸附剂中,这些胺化合物容易被空气中的氧气氧化,由此对醛的化学吸附作用的有效性降低,存在无法长期维持醛去除性能的问题。
为了解决该课题,提出了对硅胶添载作为胺化合物的酰肼化合物、和作为抗氧化剂的官能团中具有硫醇基的化合物,从而抑制胺系化合物的氧化,抑制醛去除性能的随时间劣化的技术(参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平5-317703号公报
专利文献2:国际公开第2015/037483号
发明内容
发明要解决的课题
然而,在硅胶上添载在官能团中具有硫醇基的化合物而得到的吸附剂尽管确认到抑制随时间劣化的性能,但期望进一步提高性能。因此,本发明的目的在于,提供醛去除性能优异、且其随时间劣化也小的吸附剂、滤材和空气过滤器。
用于解决课题的手段
本发明是吸附剂,其特征在于,在无机多孔质体上至少负载有胺系化合物和官能团中具有硫醚基的化合物。
此外,本发明是滤材,其特征在于,使用本发明的吸附剂。
此外,本发明是空气过滤器,其特征在于,使用本发明的滤材。
此外,本发明是吸附剂的制造方法,其特征在于,将官能团中具有硫醚基的化合物和胺系化合物溶解在水中,将得到的溶液添载于无机多孔质体上并进行干燥。
发明的效果
本发明通过在无机多孔质体上至少添载胺系化合物和官能团中具有硫醚基的化合物,能够提供醛去除性能优异、且其随时间劣化也小的吸附剂、滤材和空气过滤器。
具体实施方式
以下,针对本发明详细说明。应予说明,本发明中“以上”是指与在此所示的数值相同或大于其。此外,“以下”是指与在此所示的数值相同或者小于其。
本发明的吸附剂具有无机多孔质体。通过使用无机多孔质体,在得到能够与处理空气接触的表面积的同时,能够以充分的量负载后述药剂,能够提高醛去除效率。
作为本发明中采用的无机多孔质体,可以优选使用选自活性炭、沸石、活性氧化铝、硅胶、活性白土、硅酸铝和硅酸镁中的物质。也可以组合使用选自其中的2种以上。
无机多孔质体之中,多孔质二氧化硅不与后述胺系化合物反应,在能够抑制在多孔质二氧化硅上负载的胺系化合物的劣化方面是优异的。此外,多孔质二氧化硅的亲水性强,与胺系化合物等水溶性药剂的亲和性也高,从能够使吸附剂的醛吸附性能更优异的观点出发,无机多孔质体也优选为多孔质二氧化硅。
此外,本发明中使用的无机多孔质体优选为颗粒状。如果是颗粒状,则能够有效兼顾性能方面和经济方面。纤维状的无机多孔质体的比表面积增加,与对象气体的接触效率变高,性能面(去除效率)变好,但价格高。
无机多孔质体的平均粒径优选为1μm以上且1000μm以下。在此所称的平均粒径是指JIS-K1474(2014)活性炭试验方法中规定的质量平均粒径。通过使无机多孔质体的平均粒径为1000μm以下、更优选为600μm以下,能够加速吸附剂的低级脂肪族醛气体的吸附速度,此外,容易制造,此外强度方面也优异,难以被破坏,还能够抑制因破坏而导致的粉尘的产生。另一方面,通过为50μm以上、更优选为100μm以上,能够防止无机多孔质体的飞散,能够使处理性、加工性优异。
作为本发明中的无机多孔质体的平均细孔径,优选为4nm以上且50nm以下。本发明中的平均细孔径是指通过BJH法得到的峰位直径,更详细而言,使用通过77开尔文(液氮温度)下的氮吸附法而得到的吸附侧等温线来求出。通过使无机多孔质体的平均细孔径为50nm以下、更优选为30nm以下,能够在抑制无机多孔质体的机械强度降低的同时,增大无机多孔质体的比表面积,能够使吸附剂的低沸点醛去除性能更优异。此外,通过使无机多孔质体的平均细孔径为4nm以上、更优选为5nm以上.能够促进胺系化合物、VOC气体进入粒状无机多孔质体的细孔内部。
本发明中采用的无机多孔质体的比表面积以BET比表面积计优选为30m2/g以上且1000m2/g以下。通过使无机多孔质体的比表面积为30m2/g以上、更优选为50m2/g以上,作为无机多孔质体所负载的胺系化合物的反应位点,实效面积提高,吸附剂与想要去除的VOC气体的反应速度提高。此外,通过使无机多孔质体的BET比表面积为1000m2/g以下,能够抑制因无机多孔质体的机械强度降低而导致的处理性降低,同时能够抑制导致二次发臭的VOC气体在吸附剂上的无意吸附。
本发明的吸附剂重要的是,在无机多孔质体上负载胺系化合物。通过胺系化合物,能够有效地吸附醛系臭气物。
作为所述胺系化合物,可以使用作为伯胺系化合物的具有氨基的苯胺、酰肼类、苯甲基胺、萘基胺、环己基胺、(异)丙醇胺、乙醇胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、苯乙烯甲基丙烯酸乙基胺、苯乙烯丙烯酰胺(スチレンアクリル酸アミン)等化合物、单体、低聚物、聚合物或者由这些化合物衍生的含有氨基的衍生物等。
作为伯胺系化合物以外的胺系化合物,例如仲胺系化合物,包括3,5-二甲基吡唑、3-甲基-5-吡唑啉酮、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、3-正丁基-1,2,4-三唑、3,5-二甲基-1,2,4-三唑、3,5-二正丁基-1,2,4-三唑等唑类、嗪类、二丙基胺、二丁基胺等烷基类的仲胺化合物,另外还有哌啶、哌嗪、吡咯烷那样的环状仲胺化合物。
此外,作为仲胺化合物,在防止醛类的再释放的方面优选为具有酰胺键或脲键的仲胺化合物。其中,从安全性高、不产生胺臭、水溶性且加工性良好的观点出发,更优选为1,3-二甲基脲、亚乙基脲。
作为叔胺系化合物,可以举出乙烯基苯甲基二甲基胺、乙烯基苯甲基二乙基胺、苯乙烯丙烯酸二乙基胺、苯乙烯甲基丙烯酸二乙基胺、苯乙烯丙烯酸二甲基胺、苯乙烯甲基丙烯酸二甲基胺、苯乙烯甲基丙烯酸乙基二甲基胺、苯乙烯丙烯酸乙基二甲基胺、苯乙烯甲基丙烯酸乙基二乙基胺、苯乙烯丙烯酸乙基二乙基胺、三乙基胺等化合物、单体、低聚物、聚合物或者由这些化合物衍生的叔胺系化合物等。
从吸附剂的高沸点醛的脱离抑制性能更优异的理由出发,这些之中,优选为具有氨基的伯胺系化合物,其中,更优选为酰肼类。
酰肼类是具有由羧酸与肼衍生的-CO-NHNH2所示的酰肼基的化合物,在酰肼末端的α位处,进一步键合具有非共用电子对的氮原子,由此亲核反应性显著提高。据信该非共用电子对亲核进攻醛化合物的羰基碳原子从而反应,将醛化合物作为肼衍生物而固定化,由此能够表现出醛化合物的吸附性能。
醛化合物之中,乙醛在羰基碳的α位具有供电子性的烷基,因此羰基碳的亲电性低,难以被化学吸附,本发明中使用的吸附剂中优选采用的酰肼类如前述那样,亲核反应性高,因此对乙醛也表现出良好的化学吸附性能。
此外,该酰肼类从容易在无机多孔质体上负载加工的观点出发,优选为水溶性的酰肼类。
在此,水溶性的酰肼类是指在水(25℃)中溶解0.5质量%以上的酰肼类。
作为本发明中使用的酰肼化合物,例如,作为在分子中具有1个酰肼基的单酰肼,可以举出甲酰肼、乙酰肼、丙酰肼和苯甲酰肼等,作为在分子中具有2个酰肼基的二酰肼,可以举出碳酸二酰肼、谷氨酸二酰肼、琥珀酸二酰肼、己二酸二酰肼、十二烷二酸二酰肼、富马酸二酰肼、马来酸二酰肼和对苯二甲酸二酰肼等,和作为在分子中具有3个以上的酰肼基的多酰肼,可以举出聚丙烯酸酰肼等。
其中,从吸附性能的观点出发,优选使用碳酸二酰肼、琥珀酸二酰肼和己二酸二酰肼。此外,通过使用己二酸二酰肼,特别发挥出乙醛的吸附容量(adsorption capacity)优异的效果。
胺系化合物的负载量相对于无机多孔质体100质量份,优选为0.5质量份以上且30质量份以下。通过使胺系化合物的负载量为0.5质量份以上、更优选为2.0质量份以上,能够得到醛类的去除效率和醛类的吸附容量提高的实际效果。另一方面,通过使胺系化合物的负载量为30质量份以下、更优选为20质量份以下,能够抑制胺系化合物结晶而堵塞无机多孔质体的细孔从而吸附速度降低、同时成为粉尘掉落的原因。
此外,本发明的吸附剂重要的是,在无机多孔质体上也负载在官能团中具有硫醚基(-S-)的化合物(以下也称为“硫醚化合物”)。由此,能够得到抑制醛去除性能随时间劣化的吸附剂。无机多孔质体的细孔表面上存在金属,通过该金属的催化作用而促进胺化合物的分解反应被认为是醛类的去除性能随时间劣化的主要原因,其倾向在胺系化合物为酰肼化合物的情况下特别显著。对此,硫醚基具有与金属的反应性,因此被认为能够抑制上述那样的分解反应。进一步,其理由被认为在于,硫醚基具有自身容易被氧化的性质,通过负载硫醚化合物,有防止与醛类的反应性优异的胺系化合物被氧化分解的效果。
作为本发明中使用的硫醚化合物,除了二甲基硫醚、二乙基硫醚之外,还可以举出甲硫氨酸类。作为甲硫氨酸类,具体而言,可以举出选自L-甲硫氨酸、D-甲硫氨酸、D,L-甲硫氨酸和它们的盐、以及这些甲硫氨酸中包含的羧基的酯和羧基的酰胺等甲硫氨酸衍生物等中的1种或2种以上。这些之中,从廉价且耐热性也优异的观点出发,优选为甲硫氨酸。其中,L-甲硫氨酸在自然界中以较大比例存在,因此廉价而优选使用。
硫醚化合物的负载量相对于无机多孔质体100质量份,优选为0.5质量份以上且20质量份以下。通过使硫醚化合物的负载量为0.5质量份以上、更优选为1.0质量份以上,能够与在细孔表面上附着的金属成分充分反应。另一方面,通过使其为20质量份以下、更优选为10质量份以下,能够防止堵塞无机多孔质体的细孔而导致吸附速度的降低。
作为在无机多孔质体上负载胺系化合物和硫醚化合物的方法,可以举出在水中溶解胺系化合物和硫醚化合物,将所得水溶液添载于无机多孔质体上后,使该无机多孔质体干燥的方法。
本发明的气体吸附剂优选在25℃的水100g中分散5g时的水溶液的pH(氢离子指数)为3.0以上且7.5以下。由此,醛类的去除性能提高。通过使水溶液的pH为7.5以下、更优选为6.5以下,由基于胺系化合物的非共用电子对亲核进攻醛类的羰基碳原子的反应所生成的中间体在酸性的反应位点处被质子化,容易脱水,在衍生物上的固定化反应充分进行。此外,通过使水溶液的pH为3.0以上、更优选为4.0以上,能够充分维持胺系化合物的非共用电子对亲核进攻醛类的羰基碳原子的活性。
吸附剂的pH可以通过使选自有机酸和无机酸中的至少1种酸(以下也称为“有机/无机酸”)负载在吸附剂上而调整。作为有机/无机酸,优选为其本身不产生臭气的酸。
作为有机酸的具体例,可以举出己二酸、琥珀酸酐、对氨基苯磺酸、苹果酸和柠檬酸、氨基酸等,将己二酸二酰肼作为胺系化合物以水分散体形式浸渗加工于无机多孔质体的情况下,可以优选采用己二酸。己二酸稳定地保持己二酸二酰肼的分散液的平衡,此外不伴有臭气的产生、吸湿性的表现,故而优选使用。
作为无机酸,优选使用磷酸。磷酸与促进硫醚基的氧化的铁等溶存重金属形成难溶盐,能够将重金属不溶化,故而优选使用。
作为在吸附剂上负载有机/无机酸的方法,在将胺系化合物和硫醚化合物以水分散体形式进行浸渗加工的情况下,有机/无机酸也优选混合在该水分散体中添加。
接着,本发明的滤材的特征在于,使用本发明的吸附剂而得到。
本发明的滤材优选本发明的吸附剂被具有通气性的片状物(以下也称为“通气性片状物”)夹持而得到。
作为通气性片状物,优选为纤维结构物,具体而言,可以举出棉状物、针织/机织物、无纺布、纸和其他三维网状体等。此外,也可以使用它们的层叠体。通过采取这样的结构,能够在确保通气性的同时,取得较大表面积。从用作空气过滤器的观点出发,优选使用无纺布。
作为形成通气性片状物的纤维,可以举出天然纤维、合成纤维和玻璃纤维、金属纤维等无机纤维,其中,优选使用包含能够熔融纺丝的热塑性树脂的合成纤维。作为形成合成纤维的热塑性树脂的例子,可以举出聚酯、聚酰胺、聚烯烃、聚丙烯酸类、维尼纶(聚乙烯醇)、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯和聚乳酸等,可以根据用途等选择。此外,也可以组合使用多种。
构成通气性片状物的纤维的纤维直径在用作空气过滤器的用途中能够根据目标通气性、集尘性能选择,优选为1μm以上且2000μm以下。通过使纤维直径为1μm以上、更优选为5μm以上,能够防止吸附剂在纤维结构物表面堵塞,能够防止通气性的降低。此外,通过使纤维直径为2000μm以下、更优选为100μm以下,能够防止因纤维表面积的减少而导致的吸附剂的负载能力的降低、与处理空气的接触效率的降低。
作为通气性片状物的单位面积重量,优选为10g/m2以上且500g/m2以下。通过使单位面积重量为10g/m2以上,得到耐受用于负载吸附剂的加工的充分强度,得到使空气通过时维持过滤器结构所需要的刚性。此外,通过使单位面积重量为500g/m2以下、更优选为200g/m2以下,能够使吸附剂均匀负载至具有通气性的片状物的内部,此外,二次加工为褶皱形状、蜂窝形状时的处理性也优异。
通气性片状物的至少1片优选进行驻极体处理。通过进行驻极体处理,能够通过静电力捕集通常而言难以去除的亚微米尺寸、纳米尺寸的微细尘。
作为构成这样的经驻极体处理的通气性片状物的材料,优选使用聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚四氟乙烯等聚烯烃系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯等芳族聚酯系树脂、和聚碳酸酯树脂等具有高电阻率的材料。
本发明的滤材中,吸附剂优选通过热塑性树脂固定在通气性片状物上。通过使用热塑性树脂作为粘接剂树脂,能够在防止吸附剂被粘接剂覆盖而功能降低的同时,牢固地将吸附剂固定在通气性片状物上。
作为将本发明的吸附剂固定在通气性片状物上的热塑性树脂,可以使用EVA系、聚酯系、聚酰胺系和低密度聚乙烯系等热塑性树脂。
作为将吸附剂固定在通气性片状物上的方法,优选使用将本发明的吸附剂与热塑性树脂的混合粉体在通气性片状物上散布后,进一步重合其他通气性片状物而进行热压,进行一体化的方法。通过采用该方法,能够防止本发明的吸附剂的表面被热塑性树脂覆盖而功能降低,在吸附速度的方面是有利的,能够极有效地表现出吸附能力。
本发明的滤材中的吸附剂的负载量优选为5g/m2以上且300g/m2以下。通过使负载量为5g/m2以上、更优选为10g/m2以上,能够得到醛类的去除效率和吸附容量的提高的实际效果。此外,通过使负载量为300g/m2以下、更优选为200g/m2以下,能够防止吸附剂在具有通气性的吸附片状物表面堵塞,能够抑制通气性的降低。
此外,本发明的滤材也能够在本发明的吸附剂之外负载粒状活性炭。通过负载粒状活性炭,能够去除醛气体之外的VOC气体,能够吸附去除全部VOC气体。
本发明的空气过滤器的特征在于,使用本发明的滤材而得到。
作为其形状,可以直接以平面状使用,采用褶皱型、蜂窝型也是优选的方式。褶皱型在作为直行流型过滤器的用途中,此外蜂窝型在作为平行流型过滤器的用途中,能够分别增大处理空气的接触面积而提高捕集效率,同时实现低压损化。
此外,本发明的空气过滤器将本发明的滤材容纳在壳体内在空气的处理效率、处理性的方面是优选的方式。
实施例
[测定方法]
(1)吸附剂的pH(氢离子指数)
相对于25℃的温度的纯水100g,浸渍吸附剂5g,轻轻搅拌后放置10分钟,通过pH计(ラコム公司EcoscanpH5)测定所得水溶液的pH。测定进行3次,采用其平均值。
(2)胺系化合物和硫醚化合物的负载方法
将混合有胺系化合物和硫醚化合物的水溶液在无机多孔质体中浸渗·干燥,进行制备。
(3)吸附剂和热塑性树脂的负载单位面积重量(g/m2)
将吸附剂和热塑性树脂混合搅拌得到的混合粉体在具有通气性的片状物上散布后,进一步重合其他具有通气性的片状物进行热压,一体化,测定总单位面积重量,由总单位面积重量减去2片具有通气性的片状物的单位面积重量,将得到的值乘以各成分的投料量比,记作相对于滤材整体的吸附剂和热塑性树脂的各自的负载量。
(4)乙醛的去除性能
将12cm×12cm的平板状滤材安装在10cm×10cm的实验用管道上,向管道中以0.2m/sec的速度送温度23℃、湿度为50%RH的空气。进一步,从上游侧通过标准气瓶以上游浓度达到10ppm的方式添加乙醛(也表述为C2H4O),在滤材的上游侧和下游侧对空气进行取样,使用红外吸光式连续监测器,随时间测定各自的乙醛浓度,通过下式算出去除效率。
去除效率(%)=[(C0-C)/C0]×100
其中,
C0:上游侧的乙醛浓度(10ppm)
C:下游侧的乙醛浓度(ppm)
从乙醛的添加开始起100秒后的去除效率记作初始去除效率。如果样品刚制作后的乙醛的初始去除效率为40%以上,则为合格。
此外,随时间测定100秒以后的去除效率,将去除效率降低至5%为止的吸附总量(前述平板状的滤材的质量增加量(g))除以管道面积(10cm×10cm),换算为平均1m2,作为吸附容量(adsorption capacity)(g/m2)进行评价。
(5)随时间劣化试验
将平板状的气体吸附片材在温度85℃、湿度设定为85%RH的环境中,样品制作后静置3天后,安装在实验用管道上,通过上述(4)所述的方法评价乙醛去除性能。
此外,通过下式算出利用随时间劣化试验的吸附容量的降低率。
吸附容量的降低率(%)=[((样品刚制作后的吸附容量)-(随时间劣化试验后的吸附容量))/(样品刚制作后的吸附容量)]×100
如果利用随时间劣化试验得到的吸附容量的降低率为50%以下,则评价为合格。
(6)耐热性试验
将平板状的气体吸附片材在温度120℃、湿度设定为25%RH的环境中,样品制作后静置1天后,安装在实验用的管道上,通过上述(4)所述的方法评价乙醛去除性能。
此外,通过下式算出利用耐热性试验得到的吸附容量的降低率。
吸附容量的降低率(%)=[((样品刚制作后的吸附容量)-(耐热性试验后的吸附容量))/(样品刚制作后的吸附容量)]×100
如果利用耐热性试验得到的吸附容量的降低率为50%以下,则评价为“优异”。
[实施例1](吸附剂A)
(无机多孔质体)
作为无机多孔质体,使用平均粒径300μm的多孔质二氧化硅(富士シリシア化学(株))。
(胺系化合物)
使用己二酸二酰肼(大塚化学公司)。
(硫醚化合物)
使用L-甲硫氨酸(和研药株式会社制)。
(吸附剂的制备)
使上述胺系化合物5质量%和上述硫醚化合物2质量%溶解在水中,将所得水溶液与无机多孔质体混合并进行干燥,制备吸附剂A。吸附剂A在水100g中分散5g时的pH为6.3。
(上游侧用的通气性片状物)
相对于空气的流动而言位于上游侧的通气性片状物使用包含单纤维纤度为1.5dtex的维尼纶(聚乙烯醇)纤维16.5质量%、单纤维纤度为7.1dtex的维尼纶(聚乙烯醇)纤维22质量%、单纤维纤度为2.0dtex的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维16.5质量%、和含磷系阻燃剂的丙烯酸树脂粘接剂45质量%的单位面积重量为50g/m2的化学粘合无纺布。
(下游侧用的通气性片状物)
相对于空气的流动而言位于下游侧的通气性片状物使用包含聚丙烯纤维的驻极体加工熔喷无纺布的单位面积重量为20g/m2的带电纤维片材。
(热熔接树脂)
使用低密度聚乙烯(东京インキ(株)制熔点98~104℃)。
(滤材的制造)
以上述吸附剂与上述热熔接树脂的质量比率达到2:1的方式混合,搅拌至均匀,将其散布在下游侧用的通气性片状物上,进一步从其上盖上游侧用的通气性片状物,热压而制作滤材A。
[实施例2](吸附剂B)
(无机多孔质体)
使用与实施例1(吸附剂A)中使用的同样的无机多孔质体。
(胺系化合物)
使用与实施例1(吸附剂A)中使用的同样的胺系化合物。
(硫醚化合物)
使用二乙基硫醚(东京化成工业株式会社制)。
(吸附剂的制备)
使上述胺系化合物5质量%和上述硫醚化合物2质量%溶解在水中,将所得水溶液与无机多孔质体混合并干燥,制备吸附剂B。吸附剂B在水100g中分散5g时的pH为6.4。
(滤材的制造)
上游侧用的通气性片状物、下游侧用的通气性片状物、热熔接树脂使用与实施例1中使用的相同物质,作为吸附剂,使用吸附剂B,除此之外,与实施例1同样地制作滤材B。
[实施例3](吸附剂C)
(无机多孔质体)
使用与实施例1(吸附剂A)中使用的相同的无机多孔质体。
(胺系化合物)
使用1,3-二甲基脲(ナカライテスク公司制)。
(硫醚化合物)
使用与实施例1(吸附剂A)中使用的相同的硫醚化合物。
(吸附剂的制备)
使上述胺系化合物5质量%和上述硫醚化合物2质量%溶解在水中,将所得水溶液与无机多孔质体混合并干燥,制备吸附剂C。吸附剂C在水100g中分散5g时的pH为6.4。
(滤材的制造)
上游侧用的通气性片状物、下游侧用的通气性片状物、热熔接树脂使用与实施例1中使用的相同的物质,作为吸附剂,使用吸附剂C,除此之外,与实施例1同样地制作滤材C。
[实施例4](吸附剂D)
(无机多孔质体)
使用与实施例1(吸附剂A)中使用的相同的无机多孔质体。
(胺系化合物)
使用碳酸二酰肼(日本フアインケム公司制)。
(硫醚化合物)
使用与实施例1(吸附剂A)中使用的相同的硫醚化合物。
(吸附剂的制备)
使上述胺系化合物5质量%和上述硫醚化合物2质量%溶解在水中,将所得水溶液与无机多孔质体混合并干燥,制备吸附剂D。吸附剂D在水100g中分散5g时的pH为6.5。
(滤材的制造)
上游侧用的通气性片状物、下游侧用的通气性片状物、热熔接树脂使用与实施例1中使用的相同的物质,作为吸附剂,使用吸附剂D,除此之外,与实施例1同样地制作滤材D。
[实施例5](吸附剂E)
(无机多孔质体)
使用与实施例1(吸附剂A)中使用的相同的无机多孔质体。
(胺系化合物)
使用琥珀酸二酰肼(日本フアインケム公司制)。
(硫醚化合物)
使用与实施例1(吸附剂A)中使用的相同的硫醚化合物。
(吸附剂的制备)
使上述胺系化合物5质量%和上述硫醚化合物2质量%溶解在水中,将所得水溶液与无机多孔质体混合并干燥,制备吸附剂E。吸附剂E在水100g中分散5g时的pH为6.4。
(滤材的制造)
上游侧用的通气性片状物、下游侧用的通气性片状物、热熔接树脂使用与实施例1中使用的相同的物质,作为吸附剂,使用吸附剂E,除此之外,与实施例1同样地制作滤材E。
[实施例6](吸附剂F)
(无机多孔质体)
使用与实施例1(吸附剂A)中使用的相同的无机多孔质体。
(胺系化合物)
使用亚乙基脲(ナカライテスク公司制)。
(硫醚化合物)
使用与实施例1(吸附剂A)中使用的相同的硫醚化合物。
(吸附剂的制备)
使上述胺系化合物5质量%和上述硫醚化合物2质量%溶解在水中,将所得水溶液与无机多孔质体混合并干燥,制备吸附剂F。吸附剂F在水100g中分散5g时的pH为6.5。
(滤材的制造)
上游侧用的通气性片状物、下游侧用的通气性片状物、热熔接树脂使用与实施例1中使用的相同的物质,作为吸附剂,使用吸附剂F,除此之外,与实施例1同样地制作滤材F。
[比较例1](吸附剂G)
(无机多孔质体)
使用与吸附剂A相同的产品。
(胺系化合物)
使用与实施例1(吸附剂A)中使用的相同的胺系化合物。
(硫醚化合物的代替物)
不使用硫醚化合物,替代使用L-半胱氨酸(トモケミカル公司制)。
(吸附剂的制备)
使上述胺系化合物5质量%和L-半胱氨酸2质量%溶解在水中,将所得水溶液与无机多孔质体混合并干燥,制备吸附剂G。吸附剂G在水100g中分散5g时的pH为6.5。
(滤材的制造)
上游侧用的通气性片状物、下游侧用的通气性片状物、热熔接树脂使用与实施例1中使用的相同的物质,作为吸附剂,使用吸附剂G,除此之外,与实施例1同样地制作滤材G。
[比较例2](吸附剂H)
(无机多孔质体)
使用与实施例1(吸附剂A)中使用的相同的无机多孔质体。
(胺系化合物)
使用与实施例1(吸附剂A)中使用的相同的胺系化合物。
(硫醚化合物的代替物)
不使用硫醚化合物,替代使用L-α-丙氨酸(ナカライテスク公司制)。
(吸附剂的制备)
使上述胺系化合物5质量%和L-α-丙氨酸2质量%溶解在水中,将所得水溶液与无机多孔质体混合并干燥,制备吸附剂H。吸附剂H在水100g中分散5g时的pH为6.4。
(滤材的制造)
上游侧用的通气性片状物、下游侧用的通气性片状物、热熔接树脂使用与实施例1中使用的相同的物质,作为吸附剂,使用吸附剂H,除此之外,与实施例1同样地制作滤材H。
[比较例3](吸附剂I)
(无机多孔质体)
使用与实施例1(吸附剂A)中使用的相同的无机多孔质体。
(胺系化合物)
使用与实施例1(吸附剂A)中使用的相同的胺系化合物。
(硫醚化合物的代替物)
不使用硫醚化合物,替代使用琥珀酸酐(ナカライテスク公司制)。
(吸附剂的制备)
使上述胺系化合物5质量%和琥珀酸酐2质量%溶解在水中,将所得水溶液与无机多孔质体混合并干燥,制备吸附剂I。吸附剂I在水100g中分散5g时的pH为6.5。
(滤材的制造)
上游侧用的通气性片状物、下游侧用的通气性片状物、热熔接树脂使用与实施例1中使用的相同的物质,作为吸附剂,使用吸附剂I,除此之外,与实施例1同样地制作滤材I。
[比较例4](吸附剂J)
(无机多孔质体)
使用与实施例1(吸附剂A)中使用的相同的无机多孔质体。
(胺系化合物)
使用与实施例1(吸附剂A)中使用的相同的胺系化合物。
(有无使用硫醚化合物)
不使用硫醚化合物。
(吸附剂的制备)
使上述胺系化合物5质量%溶解在水中,将所得水溶液与无机多孔质体混合并干燥,制备吸附剂J。吸附剂J在水100g中分散5g时的pH为6.5。
(滤材的制造)
上游侧用的通气性片状物、下游侧用的通气性片状物、热熔接树脂使用与实施例1中使用的相同的物质,作为吸附剂,使用吸附剂J,除此之外,与实施例1同样地制作滤材J。
<总结>
实施例1~6与比较例1~4的乙醛去除效率和吸附容量以及吸附容量的降低率示于表1。
实施例1~6在胺系化合物中组合使用硫醚化合物,因此样品刚制作后的乙醛的初始去除效率均满足40%以上,且与比较例1~4相比,随时间劣化试验后的吸附容量的降低率也满足50%以下。
实施例1,2,4和5采用酰肼类作为胺系化合物,与实施例3和6相比,针对样品刚制作后的乙醛的吸附容量,均示出高值。
此外,进一步实施例1和2采用己二酸二酰肼作为胺系化合物,与实施例3~6相比,对于样品刚制作后的乙醛的吸附容量均示出0.30g/m2以上、对于初始去除效率均示出50%以上的特别高的值。
此外,进一步实施例1,3~6采用L-甲硫氨酸作为硫醚化合物,与实施例2相比,针对耐热性试验后的吸附容量的降低率均示出满足50%以下的低值。
工业实用性
使用本发明所述的吸附剂的滤材优选用作用于对汽车、铁路车辆等车室内的空气进行净化的空气过滤器、健康住宅、可养宠物公寓、老人入住施设、医院、办公室等中使用的空气净化机用过滤器、空调用过滤器、OA设备的吸气·排气过滤器、建筑空调用过滤器、和产业用洁净室用过滤器等的空气过滤器滤材。
Claims (11)
1.吸附剂,其特征在于,在无机多孔质体上至少负载有胺系化合物和官能团中具有硫醚基的化合物。
2.根据权利要求1所述的吸附剂,其中,前述胺系化合物为酰肼类。
3.根据权利要求1或2所述的吸附剂,其中,前述官能团中具有硫醚基的化合物为甲硫氨酸。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的吸附剂,其中,在100g水中分散5g时的pH为3.0以上且7.5以下。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的吸附剂,其在前述无机多孔质体上进一步负载有选自其它有机酸和无机酸中的至少1种酸。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的吸附剂,其中,前述无机多孔质体为多孔质二氧化硅。
7.滤材,其特征在于,使用权利要求1~6中任一项所述的吸附剂。
8.根据权利要求7所述的滤材,其中,前述吸附剂被具有通气性的片状物夹持。
9.根据权利要求7或8所述的滤材,其中,前述吸附剂通过热塑性树脂固定于前述片状物上。
10.空气过滤器,其特征在于,使用权利要求7~9中任一项所述的滤材。
11.吸附剂的制造方法,其特征在于,将官能团中具有硫醚基的化合物和胺系化合物溶解在水中,将得到的溶液添载于无机多孔质体上并干燥。
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