DE19531179B4

DE19531179B4 - Ozonfilter und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE19531179B4
Application number: DE19531179A
Authority: DE
Inventors: Isao Yokohama Terada; Shinichiro Yokohama Arai
Original assignee: Nichias Corp
Current assignee: Nichias Corp
Priority date: 1994-08-31
Filing date: 1995-08-24
Publication date: 2005-08-11
Anticipated expiration: 2015-08-25
Also published as: DE19531179A1; US5698165A; GB9516983D0; GB2292698B; GB2292698A

Abstract

Ozonfilter mit einem Papierträger aus einer anorganischen Faser, der eine Porosität von 70 bis 95 % aufweist, und mit feinem, pulverförmigem, aktiviertem Mangandioxid, welches ein Ozonzersetzungsvermögen aufweist, gekennzeichnet durch ein auf dem Papierträger aufgebrachtes Zeolith-Pulver mit einem SiO₂/Al₂O₃-Molverhältnis von nicht weniger als 15, wobei das Zeolith-Pulver in dem Kernabschnitt des Trägers in einer höheren Dichte vorliegt als in dem Oberflächenabschnitt desselben und das Mangandioxid in dem Oberflächenabschnitt des Trägers in einer höheren Dichte vorliegt als in dem Kernabschnitt desselben.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ozonfilter, der ein feines, pulverförmiges, aktiviertes Mangandioxid (nachstehend als „Mangandioxidkatalysator" bezeichnet) umfaßt, das Ozon zersetzen kann, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Ozon übt auf Menschen eine gute Wirkung und eine schlechte Wirkung aus. Das heißt, von der bakteriziden Wirkung von Ozon, die auf seinem starken Oxidationsvermögen beruht, wird in großem Umfang auf dem medizinischen Gebiet, dem Nahrungsmittelgebiet und dgl. Gebrauch gemacht, während Ozon eine wahrnehmbare Reizwirkung auf die Atmungsorgane hat, wenn es in der Luft in einer Konzentration von mehr als 0,1 ppm vorhanden ist, und bei einer Konzentration von mehr als 50 ppm besteht Lebensgefahr. Die Quellen für die Ozonbildung nehmen ständig zu mit der steigenden Verbreitung von Ozon-bildenden Büro-Automations-Vorrichtungen, beispielsweise elektrostatischen Kopiervorrichtungen und Laserdruckern, und es wurde die Forderung erhoben, ein Verfahren zur leichten Zersetzung von Ozon in der Luft zu entwickeln.

Zu den konventionellen Verfahren zum Unschädlichmachen von niedrigen Ozonkonzentration in der Luft gehören ein Aktivkohle-Adsorptionsverfahren, ein thermisches Zersetzungsverfahren, ein Naßverfahren und ein katalytisches Zersetzungsverfahren. Das katalytische Zersetzungsverfahren hat den Vorteil, daß es sehr sicher ist und daß die Behandlung leicht bei Normaltemperaturen und in einem kleinen Maßstab durchgeführt werden kann. Ein Beispiel für Ozonfilter, welche die leichte Durchführung einer katalytischen Zersetzung von Ozon und in einem kleinen Maßstab ermöglichen, ist in DE 42 23 662 A1 beschrieben. Dieser Ozonfilter umfaßt einen wabenförmigen (Bienenwaben) Träger aus Papier mit einer hohen Porosität, der mit Mangandioxid imprägniert ist.

Der Ozonfilter, in dem ein Mangandioxidkatalysator verwendet wird, ist charakterisiert durch ein lang anhaltendes hohes Ozon-Zersetzungsvermögen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß es Fälle, wenn auch selten, gibt, in denen die Verwendung des Filters über einen langen Zeitraum hinweg zur Emission eines unangenehmen Geruches führt, obgleich der Filter noch ein normales Ozonzersetzungsvermögen aufweist.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben einen Ozonfilter, der als Folge einer Langzeitverwendung einen unangenehmen Geruch hatte, untersucht und dabei gefunden, daß eine Reihe von organischen Verbindungen an dem Filter adsorbiert worden war. Die identifizierten organischen Verbindungen umfassen hauptsächlich Aceton, 2-Propanol, t-Butanol, Methylethylketon, niedere Fettsäuren, Chloroform, Toluol, Butylacetat, Ethylbenzol, Xylol, Butylethylketon, Styrol, α-Methylstyrol, o-Xylol, Acetophenon, t-Butylphenylether und Dimethylbiphenyl. Aufgrund der Tatsache, daß diese Verbindungen an einem Ozonfilter vor dessen Verwendung nicht oder nur wenig adsorbiert werden, scheint es, daß sie durch Mangandioxid, das während der Verwendung eine Adsorptionsfähigkeit aufweist, adsorbiert werden.

Der Grund dafür, warum Verbindungen, die in der Luft bei normaler Umgebung kaum vorkommen, an einem Ozonfilter adsorbiert werden, ist wahrscheinlich folgender: die Luft enthält Spuren von organischem Material, das aus organischen Substanzen stammt, die von Menschen, Tieren und Pflanzen freigesetzt werden, wie Schweiß, Tabakrauch und Parfüm, und das organische Material passiert einen Ozonfilter. Spuren von organischen Substanzen, die aus denjenigen stammen, die von einer Vorrichtung mit einem daran befestigten Ozonfilter während des Betriebs derselben freigesetzt werden, wie z.B. Toner und Maschinenöl, passieren ebenfalls den Ozonfilter. Ein Teil des organischen Materials, das mit einem Ozonfilter in Kontakt kommt, wird von dem Mangandioxidkatalysator adsorbiert entweder als solches oder nach der Oxidation oder Zersetzung unter dem Einfluß des Ozons und des Mangandioxidkatalysators und darauf angereichert.

Aber obwohl diese organischen Substanzen einen Geruch haben können, stellen sie kein Problem dar, so lange sie von dem Mangandioxidkatalysator adsorbiert werden. Wenn jedoch das Adsorptionsvermögen des Mangandioxidkatalysators nach der Langzeit-Verwendung eine Sättigung erreicht, werden die organischen Substanzen zusammen mit der behandelten Luft an die Luft freigesetzt und einige von ihnen scheinen in Kombination miteinander einen unangenehmen Geruch abzugeben.

In der JP 04-7038 A ist ein Katalysator zur Zersetzung von Ozon beschrieben, welcher zusätzlich zu Mangandioxid noch das mineralische Material Zeolith in einem wabenförmigen Träger aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ozonfilter, der aus der DE 42 23 662 A1 bekannten Gattung zu schaffen, der selbst nach lang anhaltender Benutzung keinen üblen (unangenehmen) Geruch abgibt.

Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der aus der vorstehend genannten DE-A1 bekannten Gattung so auszubilden, daß der erfindungsgemäße Ozonfilter damit herstellbar wird.

Hinsichtlich des zu schaffenden Ozonfilters wird die obengenannte Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Eine bevorzugte Ausgestaltung ist im Anspruch 2 angegeben.

Hinsichtlich des zu schaffenden Verfahrens wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 3 gelöst. Eine bevorzugte Ausführungsform dieses Verfahrens ist in Anspruch 4 angegeben.

Der Zeolith, der zusammen mit einem Mangandioxidkatalysator auf einen Träger aufgebracht wird, weist ein SiO₂/Al₂O₃-Molverhältnis von 15 oder mehr auf, wobei die bevorzugte Obergrenze 100 beträgt. Im allgemeinen hat ein Zeolith mit einem SiO₂/Al₂O₃- Molverhältnis von etwa 2 bis 10 stark hydrophile Eigenschaften und er wird als Trocknungsmittel verwendet. Dagegen ist ein Zeolith mit einem hohen SiO₂/Al₂O₃-Molverhältnis von 15 oder höher bekannt für seine Fähigkeit, eher Kohlenwasserstoff-Verbindungen als Wasserdampf zu adsorbieren, und er wird als hydrophober Zeolith bezeichnet. Als typische Beispiele für einen hydrophoben Zeolith können genannt werden HAlSi₃₅O₇₂ und HAlSi₂₅O₅₂ (vgl. JP-W-60-501495; (der hier verwendete Ausdruck „JP-W" steht für eine „ungeprüfte, publizierte, internationale Patentanmeldung") und JP-A1-31457). Ein handelsüblicher hydrophober Zeolith hat ein SiO₂/Al₂O₃-Molverhältnis von etwa 50 bis 500.

Ein Ozonfilter, der sowohl ein hydrophobes Zeolithpulver als auch einen Mangandioxidkatalysator auf seinem Träger aufweist, gibt keinen wahrnehmbaren üblen (unangenehmen) Geruch ab, selbst wenn er über einen langen Zeitraum hin weg verwendet wird. Obgleich der Mechanismus der Wirkung des hydrophoben Zeoliths bisher noch nicht geklärt ist, wird angenommen, daß der hydrophobe Zeolith das organische Material in der Luft entweder als solches oder nach der Oxidation mit Ozon in der Umgebung des Mangandioxidkatalysators adsorbiert, wobei er dazu dient, die Freisetzung von Substanzen, die einen üblen (unangenehmen) Geruch hervorrufen, zu inhibieren.

Bei der Einarbeitung von hydrophobem Zeolith besteht die Neigung, daß das Ozon-Zersetzungsvermögen eines Mangandioxidkatalysators geringfügig abnimmt. Dem ist entgegengewirkt worden durch Vorsehen des hydrophoben Zeoliths in einer höheren Dichte in dem Kernabschnitt als in dem Oberflächenabschnitt des Trägers bei gleichzeitigem Vorsehen des Mangandioxidkatalysators in einer höheren Dichte in dem Oberflächenabschnitt als in dem Kernabschnitt des Trägers, wodurch es möglich ist, daß der Mangandioxidkatalysator sein volles Ozon-Zersetzungsvermögen ausübt.

Vorzugsweise wird der hydrophobe Zeolith in einer Menge von 15 bis 40 Gew.-Teilen auf 100 Gew.-Teile Mangandioxidkatalysator verwendet. Eine zu geringe Menge an hydrophobem Zeolith würde keine vollständige Inhibierung der Emission eines üblen (unangenehmen) Geruches ergeben. Andererseits führt die Verwendung von hydrophobem Zeolith in einer Menge, die größer ist als erforderlich, nicht nur zu einer Beschränkung der Menge an Mangandioxidkatalysator, die auf den Träger aufgebracht werden kann, sondern auch zu einer Behinderung der Ozon-Zersetzungswirkung des Mangandioxidkatalysators.

Der erfindungsgemäße Ozonfilter kann wie folgt hergestellt werden:
Mangandioxid, das als Katalysator für die Ozonzersetzung verwendet werden kann, unterliegt keinen speziellen Be schränkungen, und es kann jedes beliebige Handelsprodukt oder ein solches Produkt verwendet werden, das unter Anwendung eines beliebigen Verfahrens hergestellt worden ist. Ein besonders empfehlenswerter Katalysator ist feines, pulverförmiges, aktiviertes Mangandioxid mit einer Teilchengröße von 0,3 bis 50 μm und einer spezifischen Oberflächengröße von nicht weniger als 150 m²/g. Die Obergrenze der spezifischen Oberflächengröße beträgt vorzugsweise 300 m²/g. Die spezifische Oberflächengröße kann nach dem BET-Verfahren (Stickstoff-Adsorptionsverfahren) bestimmt werden. Ein solches feines, pulverförmiges Mangandioxid, das eine große spezifische Oberflächengröße aufweist, kann an einem Papierträger, der anorganische Fasern umfaßt, in einer großen Menge und gleichmäßig tief in dem Kernabschnitt desselben fixiert werden. Das feine, pulverförmige, aktivierte Mangandioxid kann leicht hergestellt werden, beispielsweise durch Zugabe einer wäßrigen Lösung eines Oxidationsmittels, wie eines Hypochlorits oder eines Permanganats, zu einer wäßrigen Suspension von Mangancarbonat und Behandeln des gesammelten Mangandioxid-Niederschlags mit einer Säure, woran sich eine Neutralisation mit einem Alkali anschließt (vgl. JP-B-55-8456, der hier verwendete Ausdruck „JP-B" steht für eine „geprüfte publizierte japanische Patentanmeldung").

Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, daß der hydrophobe Zeolith eine Teilchengröße von etwa 1 bis 10 μm aufweist. Ein zu grober Zeolith tritt nicht leicht in die feinen Hohlräume zwischen den Fasern eines Trägers ein, so daß es schwierig ist, ihn in dem Kernabschnitt eines Trägers anzuordnen.

Der Papierträger, der aus einer anorganischen Faser hergestellt ist und eine hohe Porosität aufweist, ist bekannt und beispielsweise in JP-A-59-10345 beschrieben. Das heißt, der erfindungsgemäß verwendete Papierträger umfaßt Papier, das besteht aus anorganischen Fasern, beispiels weise Aluminiumoxid-Fasern, Siliciumdioxid-Aluminiumoxid-Fasern, Glasfasern oder Steinwolle-Fasern und weist eine hohe Porosität von 70 bis 95 % auf; er besitzt eine Waben-Struktur, die aus diesem Papier erzeugt worden ist. Der hier verwendete Ausdruck „Porosität" steht für einen Wert, der nach der folgenden Gleichung errechnet wird: Porosität (%) = (1 – scheinbare Dichte/echte Dichte) × 100

Eine geeignete Dicke des Papierträgers beträgt, obgleich die Erfindung darauf nicht beschränkt ist, etwa 0,1 bis etwa 0,4 mm.

Eine Waben-Struktur des Papiers aus der anorganischen Faser ist am besten geeignet für die wirkungsvolle Behandlung einer großen Luftmenge bei einem geringen Druckverlust und ist besonders vorteilhaft als Träger für einen Mangandioxid-Katalysator für die Behandlung von Luft, die Ozon in einer geringen Konzentration enthält. Außerdem kann sie leicht auf jede gewünschte Gestalt und Größe zugeschnitten werden und zerbricht nicht, wenn sie herunterfällt. Eine bevorzugte Waben-Struktur hat eine wirksame Oberflächengröße von 8 bis 40 cm²/cm³, insbesondere von 20 bis 40 cm²/cm³, und einen Anteil an offener Fläche von 50 bis 90 %, vorzugsweise 50 bis 70 %.

Das feine, pulverförmige, aktivierte Mangandioxid und der hydrophobe Zeolith können an dem obengenannten Träger fixiert werden durch Imprägnieren des Trägers mit einer Suspension von aktiviertem Mangandioxid bzw. hydrophobem Zeolith, der ein anorganisches Bindemittel, wie Silicasol, Aluminiumoxid-Sol, Titandioxid-Sol oder eine Mischung davon, zugesetzt worden ist, woran sich das Trocknen anschließt. Das Imprägnieren kann durch Eintauchen oder Be schichten durchgeführt werden. Die zu verwendende Menge an Bindemittel wird vorzugsweise minimal gehalten. Wenn es im Überschuß verwendet wird, bedeckt das Bindemittel die Oberfläche des Mangandioxids, wodurch die katalytische Aktivität vermindert wird. Die Menge des anorganischen Bindemittels (als Feststoffgehalt) beträgt im allgemeinen 5 bis 100 Gew.-Teile auf 100 Gew.-Teile des in der Suspension enthaltenen Pulvers (aus aktiviertem Mangandioxid bzw. hydrophobem Zeolith). Wenn es schwierig ist, die erforderliche Menge an Katalysator und hydrophobem Zeolith auf einmal zu fixieren, können die Imprägnierung und Trocknung wiederholt werden, bis die gewünschte Menge abgeschieden worden ist.

Bei der Erfindung wird der hydrophobe Zeolith zuerst an dem Träger fixiert. Der zu fixierende hydrophobe Zeolith wird zusammen mit einem anorganischen Bindemittel, wie Silicasol, Aluminiumoxidsol, Titandioxidsol oder einer Mischung davon, in Wasser suspendiert. Vorzugsweise wird das Bindemittel in einer minimalen Menge verwendet, die jedoch ausreicht, um den hydrophoben Zeolith an der Oberfläche des faserförmigen Trägers zu fixieren. Wenn es im Uberschuß verwendet wird, bedeckt das Bindemittel die Zeolith-Teilchen beim Fixieren und hindert den Zeolith daran, den Effekt der Verhinderung der Bildung eines üblen (unangenehmen) Geruches auszuüben. Die Menge des anorganischen Bindemittels (der Feststoffgehalt beträgt im allgemeinen 5 bis 100 Gew.-Teile auf 100 Gew.-Teile des in der Suspension enthaltenen Pulvers (aus hydrophobem Zeolith). Nachdem der Träger die hydrophobe Zeolith-Suspension durch Eintauchen oder Beschichten in ausreichendem Maße absorbiert hat, wird die überschüssige Zeolith-Suspension entfernt und der imprägnierte Träger wird getrocknet, wodurch die Zeolith-Teilchen durch die feinen Hohlräume des Trägers nach innen dringen und den Kernabschnitt erreichen und dort fixiert werden.

Dann wird ein Mangandioxid-Katalysator an dem Träger fixiert, auf den bereits der hydrophobe Zeolith aufgebracht worden ist. Das Fixieren eines Mangandioxid-Katalysators an dem Träger kann auf die gleiche Weise, wie für den hydrophoben Zeolith beschrieben, durchgeführt werden. Da die Anzahl und Größe der Hohlräume des Trägers durch die vorherige Fixierung von hydrophobem Zeolith vermindert worden ist, wird der größte Teil des Mangandioxid-Katalysators an dem Oberflächenabschnitt des Trägers fixiert und erreicht kaum den Kernabschnitt. Wenn es schwierig ist, die erforderliche Menge des Katalysators auf einmal zu fixieren, können die Imprägnierung und Trocknung wiederholt werden, bis die gewünschte Menge an Katalysator fixiert worden ist.

Auf diese Weise entsteht ein Ozonfilter, in dem das Zeolith-Pulver in dem Kernabschnitt in einer höheren Dichte vorliegt als in dem Oberflächenabschnitt eines Trägers, während der Mangandioxid-Katalysator in dem Oberflächenabschnitt in einer höheren Dichte vorliegt als in dem Kernabschnitt.

Ein Teil der Hohlräume zwischen den Fasern des Trägers sollte frei von hydrophobem Zeolith und Mangandioxid-Katalysator bleiben, um so die Diffusion der zu behandelnden Luft zu erleichtern, so daß die Oberfläche der Zeolith und Katalysator-Teilchen, die in dem Kernabschnitt und in dem Oberflächenabschnitt fixiert sind, eine hohe Ausnutzung des Zeoliths und des Katalysators gewährleisten. Es ist insbesondere bevorzugt, daß die Rest-Porosität des re sultierenden Ozonfilters etwa 50 bis 85 % beträgt, errechnet nach der vorstehend angegebenen Gleichung.

Die Erfindung wird anhand der nachstehenden Beispiele näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Alle darin angegebenen Teile sind, wenn nichts anderes angegeben ist, auf das Gewicht bezogen.
Papier mit einer Dicke von 0,1 mm und einer Porosität von 90 %, das Siliciumdioxid-Aluminiumoxid-Fasern mit einem Faserdurchmesser von 2 bis 3 μm und einen geringen Mengenanteil eines organischen Bindemittels enthielt, wurde gerippt (gewellt). Geripptes Papier und nicht-geripptes Papier wurden abwechselnd mit einem Klebstoff vom Siliciumdioxid-Typ beschichtet, der auf die Rippen-Scheitel aufgebracht wurde zur Herstellung einer Waben-Struktur mit 560 Zellen pro 6,45 cm² (1 inch²).
In 2000 ml Wasser wurde 1 kg Mangancarbonat, hergestellt durch Umsetzung einer wäßrigen Mangansulfat-Lösung mit einer wäßrigen Natriumcarbonat-Lösung und Waschen und Trocknen des gebildeten Niederschlags, suspendiert. Die Suspension wurde auf 60°C erhitzt, und es wurde eine wäßrige Natriumhypochlorit-Lösung in kleinen Portionen unter Rühren zugegeben. Dabei reagierte das Mangancarbonat unter Entwicklung von Kohlendioxid-Gas und es ging über in schwarzes Mangandioxid. Nach Beendigung der Reaktion wurde der Mangandioxid-Niederschlag durch Filtrieren gesammelt, mit Wasser gewaschen und getrocknet, wobei man Mangandioxid-Pulver mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 5 μm und einer spezifischen Oberflächengröße von 220 m²/g erhielt.
20 Teile eines hydrophoben Zeoliths mit einem SiO₂/Al₂O₃-Molverhältnis von 150 und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 5 μm wurden mit 100 Teilen Silicasol (Feststoffgehalt 30 Gew.-%) und 80 Teilen Wasser gemischt zur Herstellung einer Aufschlämmung. Eine Waben-Struktur (Dimension: Zellöffnungsebene: 100 mm × 100 mm; Länge in der Luftdurchflußrichtung: 15 mm) wurde in die resultierende Zeolith-Aufschlämmung eingetaucht. Nach der Entfernung der überschüssigen Aufschlämmung wurde der imprägnierte Träger getrocknet.
100 Teile des hergestellten Mangandioxid-Katalysators wurden mit 80 Teilen Silicasol (Feststoffgehalt 30 Gew.-%) und 280 Teilen Wasser gemischt zur Herstellung einer Aufschlämmung, und der oben erhaltene Träger mit darauf aufgebrachtem Zeolith wurde in die Aufschlämmung eingetaucht und getrocknet. Das Eintauchen in die Mangandioxid-Aufschlämmung und das Trocknen wurden einmal wiederholt, wobei man einen Ozonfilter erhielt, auf den 46 g/m² Mangandioxid und 14 g/m² eines hydrophoben Zeoliths aufgebracht waren und der eine Restporosität von 70 % aufwies.
Die Betrachtung der Oberfläche des resultierenden Ozonfilters unter einem Elektronenmikroskop zeigte, daß die Oberfläche der Trägers mit dem Mangandioxid-Katalysator dicht bedeckt war, während praktisch keine Zeolith-Teilchen zu erkennen waren.
Vergleichsbeispiel
Auf die gleiche Weise wie im Beispiel wurde ein Ozonfilter hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, daß das Imprägnieren mit der hydrophoben Zeolith-Aufschlämmung nicht durchgeführt wurde. Die Menge des auf den Träger auf gebrachten Mangandioxid-Katalysators betrug 46 g/m².
Bezugsbeispiel
Es wurde die gleiche Waben-Struktur wie im Beispiel in eine Aufschlämmung eingetaucht, die durch Mischen von 100 Teilen Mangandioxid-Pulver, 30 Teilen hydrophobem Zeolith, 100 Teilen Silicasol (die jeweils die gleichen waren wie im Beispiel) und 200 Teilen Wasser hergestellt worden war, und getrocknet. Das Eintauchen und Trocknen wurden einmal wiederholt, wobei man einen Ozonfilter erhielt, der auf einem Träger 46 g/m² Mangandioxid und 14 g/m² hydrophoben Zeolith enthielt und eine Rest-Porosität von 70 % aufwies.
Das Betrachten der Oberfläche des resultierenden Ozonfilters unter einem Elektronenmikroskop ergab, daß der Mangandioxid-Katalysator und der hydrophobe Zeolith an der Oberfläche des Trägers in einem Verhältnis vorlagen, das etwa dem oben angegebenen Mangandioxid : hydrophoben Zeolith-Verhältnis entsprach.
Jeder der hergestellten Ozonfilter wurde unter Anwendung des folgenden Testverfahrens getestet, um das Ozon-Zersetzungsvermögen zu prüfen.
Testverfahren
Ozon enthaltende Luft, die durch Behandeln von entfeuchteter Luft mit einem Ozonisator (einem Ozon-Generator vom stillen Entladungs-Typ) erzeugt worden war, wurde mit frischer Luft verdünnt bis auf eine Ozonkonzentration von 0,5 ppm und auf 27°C und eine relative Feuchtigkeit von 80 % eingestellt. Das hergestellte Gas wurde mit einer Raumgeschwindigkeit von 280 000 h^–1 kontinuierlich durch den Ozonfilter geleitet, wobei die Zellöffnungsebene des Filters senkrecht zur Fließrichtung der Luft lag. Nach einer vorgeschriebenen Zeitspanne wurde eine Probe aus der Luft, die den Filter passiert hatte, entnommen zur Bestimmung der Ozonkonzentration und es wurde die Ozon-Zersetzungsrate nach der folgenden Gleichung errechnet: Ozon-Zersetzungsrate (%) = (Ozon-Konzentration am Einlaß – Ozon-Konzentration am Auslaß) × 100/Ozon-Konzentration am Einlaß
Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle angegeben.
Tabelle
Außerdem wurde jeder Ozonfilter in eine elektrostatische Kopier-Vorrichtung eingesetzt und auf sein Leistungsvermögen beim kontinuierlichen Kopieren getestet. Als Ergebnis gab der Ozonfilter des Vergleichsbeispiels nach der Herstellung von 100 000 Kopien einen üblen (unangenehmen) Geruch ab, während die Filter des Beispiels und des Be zugsbeispiels auch nach der Herstellung von 180 000 Kopien keinen üblen (unangenehmen) Geruch hatten.
Wie vorstehend beschrieben, ist der erfindungsgemäße Ozonfilter frei von einem üblen (unangenehmen) Geruch, auch dann, wenn er über einen langen Zeitraum hinweg verwendet wird und deshalb ist er in der Lage, eine die Ozon erzeugende Vorrichtung umgebende zufriedenstellende Arbeitsumwelt aufrechtzuerhalten.
Die Erfindung wurde zwar vorstehend anhand spezifischer bevorzugter Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele näher erläutert, es ist jedoch für den Fachmann selbstverständlich, daß sie darauf nicht beschränkt ist, sondern daß diese in vielfacher Hinsicht abgeändert und modifiziert werden können, ohne daß dadurch der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

Claims

Ozonfilter mit einem Papierträger aus einer anorganischen Faser, der eine Porosität von 70 bis 95 % aufweist, und mit feinem, pulverförmigem, aktiviertem Mangandioxid, welches ein Ozonzersetzungsvermögen aufweist, gekennzeichnet durch ein auf dem Papierträger aufgebrachtes Zeolith-Pulver mit einem SiO₂/Al₂O₃-Molverhältnis von nicht weniger als 15, wobei das Zeolith-Pulver in dem Kernabschnitt des Trägers in einer höheren Dichte vorliegt als in dem Oberflächenabschnitt desselben und das Mangandioxid in dem Oberflächenabschnitt des Trägers in einer höheren Dichte vorliegt als in dem Kernabschnitt desselben.
Ozonfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeolith-Pulver in einer Menge von 15 bis 40 Gew.-Teilen auf 100 Gew.-Teile des Mangandioxids vorliegt.
Verfahren zur Herstellung eines Ozonfilters, bei dem man einen Papierträger aus einer anorganischen Faser, der eine Porosität von 70 bis 95 % aufweist, mit einer Suspension von feinem, pulverförmigem, aktiviertem Mangandioxid, das ein Ozonzersetzungsvermögen aufweist, imprägniert, dadurch gekennzeichnet, dass man den Träger zunächst mit einem Zeolith-Pulver mit einem SiO₂/Al₂O₃-Molverhältnis von nicht kleiner als 15 imprägniert und nach dem Trocknen den imprägnierten Träger anschließend mit der Mangandioxid-Suspension imprägniert.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Zeolithpulver eine durchschnittliche Teilchengröße von 0,5 bis 30 μm hat.