JP2002153754A

JP2002153754A - 消臭剤

Info

Publication number: JP2002153754A
Application number: JP2000351750A
Authority: JP
Inventors: Koji Okawa; 皓司大川; Toru Ueno; 徹上野; Masaaki Sugawara; 正明菅原
Original assignee: CHARCOAL KK; Mizusawa Industrial Chemicals Ltd
Current assignee: CHARCOAL KK; Mizusawa Industrial Chemicals Ltd
Priority date: 2000-11-17
Filing date: 2000-11-17
Publication date: 2002-05-28

Abstract

(57)【要約】【課題】竹炭粉末を含有するにもかかわらず、粉立ち
や着火傾向が抑制され、広い消臭スペクトルを有すると
共に、消臭性能にも優れた消臭剤を提供する。【解決手段】ホルマイト系粘土鉱物、モンモリロナイ
ト族粘土鉱物、及びその酸処理物からなる群より選択さ
れた少なくとも１種の担体と該担体に担持された竹炭粉
末とからなる粉粒体であって、前記担体と竹炭粉末とが
９９：１乃至８０：２０の重量比で存在することを特徴
とする消臭剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は竹炭粉末を含有する
消臭剤に関するもので、より詳細には粉立ちや着火傾向
が抑制され、広い消臭スペクトルを有すると共に、消臭
性能にも優れた消臭剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、悪臭成分を低減する方法として
は、活性炭、アルミナ、ゼオライト等の多孔質吸着剤に
よる吸着法、触媒燃焼法、オゾンによる酸化法、化学薬
品を用いた中和法、あるいはバクテリアによる分解法等
が知られている。しかし、吸着剤を用いた吸着法の場合
は、吸着容量が小さく吸着速度も遅い。また、触媒燃焼
法、オゾンによる酸化法、あるいはバクテリア分解法で
は装置が複雑で、ランニングコストも高い。さらに、化
学薬品を用いて中和する中和法は、消臭容量が比較的小
さい。

【０００３】竹炭は多数の細孔を有しており、木炭等に
比して大きな吸着力を有することが既に知られており、
これを吸着剤として用いることは既に知られている。日
経産業新聞平成１２年８月２３日号には、竹炭にセピオ
ライトを混合したものを８２０℃以下で焼成し、ホルム
アルデヒドを吸着するためのシックハウス対策タイルに
用いることが発表されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】竹炭は確かに吸着性能
に優れており、消臭性能にも優れているが、粉体の状態
では粉立ちが著しく、その取り扱い時に周囲に付着して
汚れを生じるという点で未だ不満足なものである。ま
た、竹炭はタバコの臭いを吸着し、この分野の消臭剤と
しても優れているが、タバコの火で容易に着火し、燃焼
するという点でも改善の必要性がある。

【０００５】本発明者らは、モンモリロナイト族粘土鉱
物、その酸処理物及びホルマイト系粘土鉱物からなる群
より選択された少なくとも１種を担体とし、これに竹炭
粉末を、特定の手段で混合すると、竹炭粉末を上記粘土
類の表面に有効に担持させうることを見出した。

【０００６】即ち、本発明の目的は、竹炭粉末を含有す
るにもかかわらず、粉立ちや着火傾向が抑制され、広い
消臭スペクトルを有すると共に、消臭性能にも優れた消
臭剤を提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、ホルマ
イト系粘土鉱物、モンモリロナイト族粘土鉱物、及びそ
の酸処理物からなる群より選択された少なくとも１種の
担体と該担体に担持された竹炭粉末とからなる粉粒体で
あって、前記担体と竹炭粉末とが９９：１乃至８０：２
０の重量比で存在することを特徴とする消臭剤が提供さ
れる。本発明の消臭剤においては、１．担体への竹炭粉末の担持が、担体を水性媒体で湿潤
させた状態で竹炭粉末を混合することにより行われてい
ること、２．担体と竹炭粉末とが９９：１乃至９０：１０の重量
比で存在すること、３．担体が５０乃至５００ｍ^２／ｇのＢＥＴ比表面積と
０．１０乃至１．０ｍｌ／ｇの細孔容積とを有するもの
であること、４．担体がセピオライトであること、５．竹炭粉末が１５０乃至３００ｍ^２／ｇのＢＥＴ比表
面積と１．０乃至１．８ｍｌ／ｇの細孔容積とを有する
ものであること、が好ましい。

【０００８】

【発明の実施形態】［作用］本発明では、竹炭粉末を担
持させる担体として、ホルマイト系粘土鉱物、モンモリ
ロナイト族粘土鉱物、及びその酸処理物からなる群より
選択された少なくとも１種を選択したことが特徴であ
る。竹炭粉末をこれらの単体に担持させることにより、
竹炭の欠点である粉立ちを抑制し、タバコの火などによ
る着火傾向を抑制することができる。

【０００９】加えて、本発明で用いるホルマイト系粘土
鉱物、モンモリロナイト族粘土鉱物或いはその酸処理物
は、それ自体無機の吸着性物質であり、消臭剤としても
有用な物質である。このため、上記担体に竹炭粉末を担
持させて、消臭剤として使用すると、消臭スペクトルを
広くし、しかも消臭容量をも増大させることができる。

【００１０】タバコの臭気に対する消臭性能の評価に
は、必須試験ガスとして、アンモニア、アセトアルデヒ
ド、酢酸が取り上げあられており、任意の試験物質とし
て硫化水素、ピリジン（ニコチン代替物質）が挙げられ
ている。後述する例に示すとおり、竹炭粉末はアセトア
ルデヒドに対しては優れた消臭性能を示し、アンモニア
に対してもある程度の消臭性能を示すが、酢酸に対する
消臭性能は未だ十分のものではない。一方、ホルマイト
系粘土鉱物等の担体は酢酸に対して優れた消臭性能を示
し、アンモニアに対してもある程度の消臭性能を示すの
である。かくして、ホルマイト系粘土鉱物等の担体に竹
炭粉末を担持させたものを、タバコの臭気に対する消臭
剤として使用すると、この用途に適した消臭スペクトル
を有する消臭剤となることが分かる。

【００１１】一方、吸着剤による消臭機能には、物理吸
着と化学吸着との２つの機能が関係している。物理吸着
では、消臭性能は吸着剤表面と外部の臭気成分との吸着
平衡により制限されるのに対して、化学吸着では吸着剤
表面と臭気成分との化学反応により吸着が進行する。本
発明の消臭剤において、竹炭粉末は物理吸着が主体とな
っていると考えられるのに対して、ホルマイト系粘土鉱
物等の担体は、勿論物理吸着の寄与があることも事実で
あるが、酢酸等の臭気成分に対しては、化学吸着の側面
も大きいと考えられる。かくして、本発明によれば、竹
炭粉末による物理吸着と担体による化学吸着とが連携し
て、消臭容量の増大に役立っていると考えられる。

【００１２】本発明においては、前記担体と竹炭粉末と
が９９：１乃至８０：２０、好適には９９：１乃至９
０：１０、最も好適には９９：１乃至９５：５の重量比
で存在することも重要である。竹炭粉末の量が上記範囲
を下回ると、竹炭粉末を用いることによる特徴が失われ
る傾向があり、一方竹炭粉末の量が上記範囲を上回る
と、竹炭粉末の粉立ちが発生し易くなり、またタバコの
火などによる竹炭の着火傾向が大きくなるので好ましく
ない（後述する実施例を参照）。

【００１３】本発明の消臭剤においては、担体への竹炭
粉末の担持が、担体を水性媒体で湿潤させた状態で竹炭
粉末を混合することにより行われていることが好まし
い。即ち、担体への竹炭粉末の担持は非常に困難なもの
であるが、本発明によれば、担体を予め水性媒体で湿潤
させ、これに竹炭粉末を混合することにより、竹炭粉末
粒子の殆ど全てを担体粒子表面に有効に担持させること
ができる。添付図面の１図は、本発明の消臭剤粉粒体の
粒子構造を示す顕微鏡写真であり、実質上全ての竹炭粉
末粒子が担体粒子の表面に担持された構造を有している
ことが理解される。

【００１４】［担体］本発明では、ホルマイト系粘土鉱
物、モンモリロナイト族粘土鉱物或いはその酸処理物を
担体として使用する。これらの担体は、５０乃至５００
ｍ^２／ｇのＢＥＴ比表面積と０．１０乃至１．０ｍｌ／
ｇの細孔容積とを有するものであることが好ましい。比
表面積や細孔容積が上記範囲を下回ると、上記範囲内に
ある場合に比して、消臭性能に劣る結果となり、好まし
くない。

【００１５】本発明に好適に使用されるホルマイト系粘
土鉱物は、セピオライト、アタパルジャイト及びパリゴ
ルスカイト等に代表される繊維状ケイ酸マグネシウム粘
土鉱物であるが、これらは、三次元の鎖状の構造を有
し、タルクのような二次元の結晶構造物とは異なり、こ
の鎖状構造の隙間にできる空孔がＢＥＴ法比表面積で１
００乃至３５０ｍ^２／ｇの範囲になるような大きな比表
面積を有し、しかも吸着作用を有する多孔質の粘土鉱物
である。

【００１６】このようなセピオライト等の鎖状粘土鉱物
が持つ特徴によって、即ち、繊維状であること及びこの
ものが多孔質であることが、竹炭粉末との絡みを増大さ
せて、竹炭粉末の担持を容易にし、また臭気成分の吸着
にも役立っている。

【００１７】本発明に好適に使用されるセピオライト
は、式（ＯＨ_２）_４（ＯＨ）_４Ｍｇ_８Ｓｉ_ｌ２Ｏ_３０・６〜８
Ｈ_２Ｏで表される化学構造を持ち、タルクのような二次元の結
晶構造物がレンガを交互に積み重ねたような鎖状の結晶
構造を形成している。またこの鎖状の隙間に出来た空孔
によって繊維状であるが他の繊維状鉱物とは異なり大き
な比表面積と吸着性を有することも大きな特徴である。

【００１８】本発明においては、比表面積が１００乃至
３５０ｍ^２／ｇの範囲にあり、吸油量が１００乃至３０
０ｍｌ／１００ｇの範囲にあるセピオライトが好適に使
用される。比表面積がこの範囲より小さいと吸着性が小
さく、一方この範囲よりも大きくて、それ以上の効果は
得られない。

【００１９】また、本発明に好適に使用される繊維状の
セピオライトは、一般に繊維子経が０．１乃至３μｍ、
繊維長が５乃至２０μｍで、アスペクト比が１．６乃至
２００の範囲にあることが好ましい。繊維子及びアスペ
クト比がこの範囲よりも小さいと、担体として竹炭粉末
の担持性が低下する傾向がある。

【００２０】下記［表１］にセピオライト（１１０℃で
２時間の乾燥品）の一般的化学組成の一例を示す。

【表１】セピオライトの一般的化学組成ＳｉＯ_２５２．５０（重量％）ＭｇＯ２２．８Ａｌ_２Ｏ_３１．７Ｆｅ_２Ｏ_３０．８ＣａＯ０．８Ｈ_２Ｏ+ １０．５Ｈ_２Ｏ- １１．０

【００２１】また、本発明では、担体としてモンモリロ
ナイト系粘土鉱物、例えば酸性白土、ベントナイト、サ
ブベントナイト、フーラースアース等や、これらの酸処
理物を用いることもできる。モンモリロナイト族粘土鉱
物は、二つのＳｉＯ_４の四面体層がＡｌＯ_６八面体層を
間に挟んでサンドイッチされた三層構造を基本単位とし
ており、この基本単位の三層構造がさらにＣ軸方向に多
数積層されて層状結晶構造を構成しているアルミノケイ
酸塩である。この層状構造に由来して、モンモリロナイ
ト族粘土鉱物も吸着性を有しており、消臭剤としての用
途にも広く使用されている。

【００２２】モンモリロナイトの代表例である酸性白土
（100 ℃乾燥品）の一般的化学組成の一例を示す。

【表２】

【００２３】これらのモンモリロナイト族粘土鉱物は、
産出されたものをそのまま用いることもできるし、また
精製処理を行った後、本発明の目的に用いることもでき
る。精製処理として、酸性白土が含有している岩石類の
クリストバライト、石英、長石等は、比重差を利用した
分離方法（水簸や風簸等の分級手段）で容易に分離する
ことができる。また、この中で結晶性ケイ酸のクリスト
バライトはアルカリと容易に反応してケイ酸アルカリに
転化できるのて、この方法でも除去することができる。
これらの方法によって、層状結晶構造物の純度を向上さ
せることができる。

【００２４】一方、酸性白土の酸処理物は、一般に油脂
類等の精製剤である活性白土や触媒担体等として知られ
ているが、本発明の担体にも用いることができる。この
酸処理物は酸性白土を硫酸や塩酸等の鉱酸溶液で処理し
て含有する塩基性成分の一部を溶出せしめ、洗浄するこ
とによって容易に調製することができる。この酸処理に
よって本来酸性白土が持つていた層状結晶構造の一部は
破壊される。しかし、ケイ酸(SiO₂)の含有量は増加し、
このことによって、比表面積は増大し、吸着能等の物性
は向上する。一般に、比表面積は180乃至300m²/gの範囲
にあり、吸油量は50至120ml／100ｇの範囲にある。本発
明で用いる酸性白土の酸処理物としては、一般に市販さ
れている活性白土ならびにその製造中間品も使用するこ
とができる。

【００２５】上記の担体は、消臭剤の用途に応じて単独
で使用することもできるし、２種類以上の組合せで用い
ることもできる。

【００２６】［竹炭粉末］本発明に用いる竹炭粉末は、
１５０乃至３００ｍ^２／ｇのＢＥＴ比表面積と１．０乃
至１．８ｍｌ／ｇの細孔容積とを有するものであること
が好ましい。が好ましい。比表面積や細孔容積が上記範
囲を下回ると、上記範囲内にある場合に比して、消臭性
能が劣る結果となり、好ましくない。

【００２７】竹炭に使われる竹は、どんな竹を使っても
炭に焼くことができる。例えば、孟宗竹（モウソウチ
ク）、真竹（マダケ）、淡竹（ハチク）、根曲竹（ナマ
ガリタケ）等が用いられるが、中でも孟宗竹（モウソウ
チク）が好適である。また、竹炭に適した竹は、成育し
て四〜五年の成竹か茶色になって寿命に近づきつつある
老竹が用いられる。

【００２８】竹の焼き方は、炭焼き窯を用いて焼く方法
（築窯製炭法）と、炭焼き窯を用いずに焼く方法（簡易
製炭法）がある。炭化温度は４００〜７００℃と黒炭窯
で焼くことにより得ることができる。

【００２９】［消臭剤の加工］本発明の消臭剤は、粉末
もしくは顆粒状または球状の消臭剤とすることができる
他、練合物を、例えば、棒状、ペレット状、ハニカム状
に押出し成形を行うなど、公知の方法により用途に応じ
た適宜の形状に容易に成形することができる。更に本発
明の消臭剤をシート状基材に担持させ、シート状消臭剤
とすることが可能である。このようなシート状消臭剤と
しては、本消臭剤を梳き込んだ抄紙や被覆したコート紙
等の消臭紙（この場合、シート状基材は紙またはパルプ
である）、不織布等の薄いシート状基材とシート状物な
どが挙げられる。

【００３０】このようにして得られた消臭剤は、各種の
用途に応用可能である。例えば、アルデヒド、酢酸、ア
ンモニア等の悪臭を取ることが出来るため、タバコ、生
ゴミ等の消臭を行うことができる。タバコの臭いは灰皿
に本発明の消臭剤を入れておくことで消臭することがで
きる。また、生ゴミの臭いは、ゴミの上に適量振りかけ
るだけで消臭することができる。

【００３１】

【実施例】本発明を以下の実施例により説明する。実施
例で用いた測定は以下のように行った。

【００３２】（１）ＢＥＴ比表面積及び細孔容積マイクロメリテックス社製ＡＵＴＯＰＯＲＥ II ９２２
０により窒素吸着法で測定した。

【００３３】（２）消臭試験試料１．００ｇを１．８リットルのガラス瓶に取り、ゴ
ム製注入口のついた蓋で密栓する。それに所定量のガス
を注入し、残存ガス濃度をガス検知管で測定した。測定
したガスは、アセドアルデヒド（初期濃度１００ｐｐ
ｍ）、アンモニア（初期濃度４０ｐｐｍ）、酢酸（初期
濃度１００ｐｐｍ）で行った。

【００３４】（３）粉立ち試験試料５０ｇを袋に入れ、その後試料を袋から出した時
の、袋の状態から試料の粉立ち性を以下のように評価し
た。 ○：袋内に試料がほとんど付着せず、袋が透明である。 △：袋内に試料が少し付着している。 ×：袋内に試料がかなり付着している。

【００３５】（４）不燃性試験試料の上に火をつけたタバコを乗せたままにしておき、
試料が燃えるかどうかを試験し、以下のように評価し
た。 ○：試料は全く燃えない △：時間が経つと試料が焦げる ×：試料が着火し燃える

【００３６】実施例で用いた、担体の物性は以下の通り
である。１：セピオライト（水澤化学製エードプラス）（ＢＥＴ比表面積３００ｍ^２／ｇ、細孔容積０．３８ｍ
ｌ／ｇ）２：活性白土（水澤化学製）（ＢＥＴ比表面積１５０ｍ^２／ｇ、細孔容積０．２４ｍ
ｌ／ｇ）また、竹炭の物性は以下の通りである。３：竹炭粉末
（孟宗竹）（ＢＥＴ比表面積１７９ｍ^２／ｇ、細孔容積１．３５ｍ
ｌ／ｇ）

【００３７】（実施例１）セピオライト９９ｇに粉末の
竹炭１ｇを水をバインダーにして担持した。得られた試
料について試験を行い結果を表３〜６に示す。また、マ
イクロスコープ（キーエンス社製）で撮影した写真（倍
率１００倍）を図１に示す。

【００３８】（実施例２）セピオライト（水澤化学製エ
ードプラス）９７ｇに粉末の竹炭３ｇを水をバインダー
にして担持した。得られた試料について試験を行い結果
を表４及び６に示す。

【００３９】（実施例３）セピオライト（水澤化学製エ
ードプラス）９５ｇに粉末の竹炭５ｇを水をバインダー
にして担持した。得られた試料について試験を行い結果
を表３〜６に示す。

【００４０】（実施例４）セピオライト（水澤化学製エ
ードプラス）８０ｇに粉末の竹炭２０ｇを水をバインダ
ーにして担持した。得られた試料について試験を行い結
果を表５及び６に示す。

【００４１】（実施例５）活性白土（水澤化学製）９５
ｇに粉末の竹炭５ｇを水をバインダーにして担持した。
得られた試料について試験を行い結果を表３及び６に示
す。

【００４２】（実施例６）セピオライト（水澤化学製エ
ードプラス）４５ｇと活性白土（水澤化学製）４５ｇに
粉末の竹炭１０ｇを水をバインダーにして担持した。得
られた試料について試験を行い結果を表３及び６に示
す。

【００４３】（比較例１）竹炭をそのまま用いて試験を
行い、結果を表４及び６に示す。

【００４４】（比較例２）セピオライト（水澤化学製エ
ードプラス）をそのまま用いて試験を行い、結果を表３
及び６に示す。

【００４５】（比較例３）セピオライト（水澤化学製エ
ードプラス）７０ｇに粉末の竹炭３０ｇを水をバインダ
ーにして担持した。得られた試料について試験を行い結
果を表５及び６に示す。また、マイクロスコープ（キー
エンス社製）で撮影した写真（倍率１００倍）を図２に
示す。

【００４６】（比較例４）市販のケイ砂８０ｇに粉末の
竹炭２０ｇを水をバインダーにして担持した。得られた
試料について試験を行い結果を表５及び６に示す。

【００４７】

【表３】

【００４８】

【表４】

【００４９】

【表５】

【００５０】

【表６】

【００５１】

【発明の効果】本発明では、ホルマイト系粘土鉱物、モ
ンモリロナイト族粘土鉱物、及びその酸処理物からなる
群より選択された少なくとも１種の担体と該担体に担持
された竹炭粉末とからなる粉粒体であって、前記担体と
竹炭粉末とが９９：１乃至８０：２０の重量比で存在す
ることを特徴とする消臭剤を提供することができた。本
発明の消臭剤は、竹炭粉末を含有するにもかかわらず、
粉立ちや着火傾向が抑制され、広い消臭スペクトルを有
すると共に、消臭性能にも優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明品（実施例１）をマイクロスコープ（キ
ーエンス社製）で撮影した写真（倍率１００倍）であ
る。

【図２】比較例２の試料をマイクロスコープ（キーエン
ス社製）で撮影した写真（倍率１００倍）である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上野徹東京都中央区日本橋室町４丁目１番21号水澤化学工業株式会社内 (72)発明者菅原正明東京都中央区日本橋室町４丁目１番21号水澤化学工業株式会社内Ｆターム(参考） 4C080 AA05 BB02 CC01 CC02 CC04 CC07 CC08 CC12 HH05 JJ04 KK08 LL03 MM05 NN01 QQ03 4G066 AA04B AA63B AA64B AA66B BA12 BA25 BA26 BA38 CA02 CA29 CA52 CA56 DA03 FA03 FA37

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ホルマイト系粘土鉱物、モンモリロナイ
ト族粘土鉱物、及びその酸処理物からなる群より選択さ
れた少なくとも１種の担体と該担体に担持された竹炭粉
末とからなる粉粒体であって、前記担体と竹炭粉末とが
９９：１乃至８０：２０の重量比で存在することを特徴
とする消臭剤。
【請求項２】担体への竹炭粉末の担持が、担体を水性
媒体で湿潤させた状態で竹炭粉末を混合することにより
行われていることを特徴とする請求項１に記載の消臭
剤。
【請求項３】担体と竹炭粉末とが９９：１乃至９０：
１０の重量比で存在することを特徴とする請求項１また
は２に記載の消臭剤。
【請求項４】担体が５０乃至５００ｍ^２／ｇのＢＥＴ
比表面積と０．１０乃至１．０ｍｌ／ｇの細孔容積とを
有するものであることを特徴とする請求項１乃至３の何
れかに記載の消臭剤。
【請求項５】担体がセピオライトであることを特徴と
する請求項１乃至４の何れかに記載の消臭剤。
【請求項６】竹炭粉末が１５０乃至３００ｍ^２／ｇの
ＢＥＴ比表面積と１．０乃至１．８ｍｌ／ｇの細孔容積
とを有するものであることを特徴とする請求項１乃至５
の何れかに記載の消臭剤。