JP2002177375A - 内部連通空間を有する発泡性合成樹脂の網目状骨格の表面に活性炭を担持させた脱臭材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】脱臭材を構成する個々の粒子の間隔を最小限に
し、臭気との接触効率を高め、しかも圧力損失が少ない
構造の超小型の安価な脱臭材の提供。 【解決手段】内部連通空間を有する発泡性合成樹脂の網
目状骨格２の表面に活性炭粉末３を担持させ、活性炭で
網目状骨格を被覆した立体的網目構造体を形成し、気体
や液体を内部まで流通し易くさせ、臭いの吸収速度を速
め、吸収量を増すことを特徴とする脱臭材である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】内部連通空間を有する発泡性合成
樹脂の網目状骨格の表面に活性炭を担持させた脱臭材に
関し、特に、脱臭材を構成する個々の粒子の間隔を最小
限にし、臭気との接触効率を高め、しかも圧力損失が少
ない構造の超小型の安価な脱臭材に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、我々の生活環境には悪臭を発する
物質が次々と発生しており、一般生活空間における脱臭
が強く要望されている。一般家庭でも便所、台所の生ご
みや冷蔵庫内の食品が混合した臭い、下駄箱、居間や自
動車内の煙草臭をはじめ学校の運動具ロッカーやスポー
ツバッグなどは低濃度といえ臭気がある。また、新築家
屋における接着剤、塗料などによるシックハウス病の原
因となるホルムアルデヒド、工場の廃水処理施設から漏
れる悪臭による健康被害、大病院の薬品、消毒薬等薬品
の悪臭の除去に対する要求が高まっている。これらの要
求に対する脱臭剤として様々な素材や脱臭装置が開発さ
れており、中でも活性炭やゼオライトが一般的に知られ
ている。しかしながら、小型の脱臭材、特に老人介護や
高速道路、下水、塵埃処理場等で働く人々の防臭マスク
など超小型の脱臭材に適し、かつ安価でありながら脱臭
効果の高い脱臭材が必要とされている。従来より用いら
れている脱臭装置は、活性炭等の脱臭材が入った通気性
を有する容器や袋を気体の通路に配置し、臭気成分を脱
臭材に吸着させて除去する方法がとられてきた。しか
し、この場合、脱臭速度を高め、効果を上げるには脱臭
材の量を増やすのが最も簡単な方法であるが、その結果
かさばる欠点がある。また、脱臭材を袋詰めした場合、
気体の流通が悪くなる。脱臭効率を上げるためには脱臭
材の各粒子に臭気が接触するように粒子間を空ける必要
があるが、空ければ脱臭装置自体が大きくなってしま
う。従って、小型でかさばることがなく、個々の粒子の
間隔を最小限にし、臭気との接触効率を高め、しかも圧
力損失が少ない構造の脱臭材が求められている。また、
吸着能力を回復させるために光触媒を使用する方法が採
られているが、この方法では紫外線照射が絶対条件であ
る。このような条件がないところでは、ひたすら活性炭
の量を増やすしかないのである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】臭気成分は活性炭等の
吸着材に吸着させて除去するものであり、吸着材は布や
板状の平面、網目状材料に糊着させたり、通気性のある
容器や袋に入れたり、またハニカム形状の材料の表面に
糊着させているが、脱臭目的のためには、臭気成分と活
性炭等の吸着材を短時間により多く接触させるほど効果
が大きい。そのためには吸着材の量が多いほど効果があ
ることになるが、量を一定にした場合、吸着材を担持す
る担体の構造が重要となる。そこで、立体ハニカム形状
や立体網目構造の表面に吸着材が糊着されていれば通気
部分の構造によって臭気成分と吸着材との接触が密にな
って脱臭効率を高めることになる。しかしながら、立体
ハニカム形状のものは比較的高価であり、一般的な生活
臭を除去するためには高価すぎて使用できない。立体網
目構造においては、量産される比較的安価な発砲性合成
樹脂がある。それは網目状骨格を有し、網目の表面に活
性炭等の吸着材を糊着させれば安価な脱臭材となるが、
一般的に発砲性合成樹脂の網目構造は、もともと弾力性
を持たせる意味もあり、内部の網目構造が泡状に独立し
ている部分もあって、臭気の通過を妨げる構造となって
いる。即ち、吸着材の担体としては、内部の網目構造が
泡状に独立しているものではなくて、内部が互いに連通
した空間をもつ発砲性合成樹脂でなくてはならない。か
くして、内部連通空間を有する発泡性合成樹脂の網目状
骨格の表面に活性炭粉末を担持させて立体的網目構造体
とし、気体や液体を内部まで流通し易くさせて臭気との
接触効率を高め、吸収量を増すことを特徴とする小型で
安価な脱臭材を提供することを第１の課題とする。脱臭
効果を長期間保持するために吸着材に光触媒を付加或い
は混入することによって被吸着成分の分解を促進させ、
活性炭の吸着能力を回復させることは知られている。光
触媒に紫外線が照射されると、光触媒の表面からＯＨラ
ジカルが発生する。このＯＨラジカルは強い酸化力をも
っているので臭気成分を分解するといわれている。しか
しこの場合、光触媒を活性化するための光源がなければ
その効果は望めない。そこで、活性炭で網目状骨格を被
覆した立体的網目構造体の網目状骨格の上にさらに光触
媒を担持させ、それに紫外線を照射することによって活
性炭の吸着能力を回復させるとともに、抗菌、殺菌機能
をも有してなる小型で安価な脱臭材を提供することを第
２の課題とする。この場合、本発明の脱臭材は簡単に移
動させることができるので、光触媒反応目的のためには
それを紫外線の照射可能な場所に置けばよい。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、内部連通空間
を有する発泡性合成樹脂の網目状骨格の表面に活性炭粉
末を担持させ、活性炭で網目状骨格を被覆した立体的網
目構造体を形成し、気体や液体を内部まで流通し易くさ
せ、臭いの吸収速度を速め、吸収量を増すことを特徴と
する脱臭材である。

【０００５】

【作用】臭気成分を吸着する活性炭等の吸着材を内部連
通空間を有する発泡性合成樹脂の網目状骨格の表面に糊
着、担持させて立体的網目構造体を形成した場合、発泡
性合成樹脂は内部連通空間を有するため、本来発泡性合
成樹脂が有している弾力性はなくなるが、弾力性は脱臭
材の担体としてはもともと必要がなく、気体や水分の吸
収性を増加させることが目的であるから、その内部連通
空間によってたとえ活性炭等の吸着材がなくとも臭気成
分を吸収する機能が高まり、さらに気体や水の流通が良
くなるので脱臭効果は高まることになる。活性炭等の吸
着材の担体自体の気体や水に対する吸収機能が高まり、
同時に流通が良くなることによって担体の厚みを増して
立体的に大きくしても内部まで気体や水が入り込みやす
くなり、必然的に活性炭等の吸着材との接触が密になり
脱臭効果が高くなる。本担体の素材は発泡性合成樹脂な
ので、はさみや通常のカッターで容易に裁断細工するこ
とができる。たとえば、短時間の脱臭材として、数セン
チ角に裁断して防臭マスク内に挟んで使用しても空気の
流通が良く、脱臭効果が高く、人畜無害であり、しかも
安価である。本発明の請求項２の光触媒によるさらなる
効果は、担持させた光触媒が紫外線により励起されるこ
とによって殺菌、抗菌効果を有すると同時に被吸着物質
の化学性質を変え、その分解を促進するものである。こ
の場合、本発明の脱臭材は簡単に移動させることができ
るので、光触媒反応目的のためにはそれを紫外線の照射
可能な場所に置けばよいのであって、紫外線の照射を受
ける場所に本発明の脱臭材が置かれていれば、光触媒反
応によって長期の脱臭効果を有し、常時でなくても後で
光照射を行えば活性炭の吸着能力、ひいては脱臭機能を
回復させることができ、抗菌、殺菌機能をも発揮する。
次に、本発明の脱臭材に活性炭を担持させた活性炭添加
ボードによる残留ガス濃度の経時変化の試験結果を示
す。 １．試験内容 活性炭添加ボード（有限会社 応用磁気研究所製）のア
ンモニアガスに対する吸着能力を確認するため以下の試
験を実施した。 （１）ブランク試験 活性炭添加ボードを試験用容器内に入れない状態で試験
を行った。 （２）吸着能力確認試験 活性炭添加ボードを試験用容器内に入れて試験を行っ
た。試験に使用したボードの大きさを以下に示す。 試料−１：１００ｍｍ（縦）×５０ｍｍ（横）×１０ｍ
ｍ（厚） 試料−２： ５０ｍｍ（縦）×５０ｍｍ（横）×１０ｍ
ｍ（厚） 試料−３： ５０ｍｍ（縦）×５０ｍｍ（横）×１０ｍ
ｍ（厚） ２．試験実施場所 財団法人 日本品質保証機構 環境計画センター 東京都品川区東大井１−８−１２ ３．試験実施日 平成１２年８月３日〜４日 ４．試験方法 この試験は依頼者の指定した方法（実用遠赤外線 第８
章の３９ 遠赤放射セラミックのアンモニアガス脱臭効
果 人間と歴史社）に準じ実施した。詳細は以下に示す
とおりである。 （１）試験装置 試験用容器は内容量２０Ｌのガラス製円筒容器を使用
し、試験用容器内のガスが均一な濃度になるように試験
用容器の底部のほぼ中央に小型ファンを設置した。ま
た、「活性炭添加ボード」（以下「試料」という。）は
試験用容器のほぼ中央に設置して、試験用容器内は窒素
ガスで置換した。試験用容器内のガス濃度の測定につい
ては、試験用容器内に挿入したガス採取管からガスを採
取して、「株式会社 ガステック製」のガス検知管（Ｎ
ｏ．３Ｌ［目盛範囲：１〜３０ｐｐｍ］、Ｎｏ．３Ｌａ
［目盛範囲：５〜１００ｐｐｍ］、Ｎｏ．３Ｍ［目盛範
囲：５０〜５００ｐｐｍ］）を用いて行った。 （２）試験方法 空気を窒素ガスで置換した後の試験容器内に、ガス
注入管からアンモニアガス（アンモニア水をマグネチッ
クスターラで撹拌して発生させたガス）をシリンジで２
０ｍ Ｌ注入した。 アンモニアガスを注入した後、約５分間小型ファン
を回転させ、試験用容器内のアンモニアガス濃度を均一
にし、容器内のガス濃度をガス検知管で測定して約１０
０ｐｐｍ〜１５０ｐｐｍの範囲となっていることを確認
した。 試験用容器内のアンモニアガス濃度の経時変化を見
るために、試験用容器内に「試料」を挿入し、十分撹拌
した時の濃度を０分の濃度ととして３０分、６０分、９
０分、１２０分、２４０分 後のアンモニアガス濃度を
ガス検知管で測定した。ただし、 試料−１については
１２０分後までとした。 ５．試験結果 単位：ｐｐｍ 経過時間（分） 試料−１ 試料−２ 試料−３ ブランク ０ １２０ １００ １００ １１５ ３０ ５０ ７０ ５７ １１０ ６０ ２８ ６２ ５０ １００ ９０ ２６ ５８ ４５ １００ １２０ １９ ５６ ４５ １００ ２４０ − ５０ ４５ １００ （備考） １ 経過時間とは、試料を試験用容器に挿入し、十分撹
拌した後からの時間である。 ２ 試験結果において、１００ｐｐｍを超える濃度は目
盛範囲が５０〜５００ｐｐｍ、１００ｐｐｍ未満の濃度
は目盛範囲が５〜１００ｐｐｍ、３０ｐｐｍ未満の濃度
は目盛範囲が１〜３０ｐｐｍの検知管で測定した値であ
る。

【０００６】

【実施例１】活性炭等の吸着材の担体となる発泡性合成
樹脂として発泡性ポウリウレタンを使用する。この発泡
性ポウリウレタンは活性炭と気体の接触を密にし、脱臭
を促進するため気体や水の流通抵抗をできるだけ小さく
するように、気泡の枠のみを独立させて網目状ないし繊
維状骨格を持つ連通気泡体を形成させたものである。こ
のような流通抵抗の小さい内部連通空間を有する発泡性
ポウリウレタンは独立した泡がほとんどなく、スポンジ
としての弾力性はほとんどないので吸着性能は高く、活
性炭同様に気体や水を吸着する性質を有する。そのよう
な気体や水の流通し易い連通空間をもつ吸着性能のある
発泡性ポウリウレタンに吸着性能の高い活性炭を付着さ
せているので、小型ながら吸着速度が速く、しかも吸着
量も多くなり、優れた脱臭効果を示す。発泡性ポウリウ
レタンの網目状骨格の表面に活性炭粉末を担持させる一
例として次の方法を使用した。透明クリヤー型の水性合
成樹脂塗料の透明クリヤー（アクリルと水）３０ｇを容
器に入れ、活性炭粉末（メッシュ１００）１０ｇを混入
してよく混ぜる。この溶液に網目状骨格を有する板状の
軟性発泡性合成樹脂（メッシュ１５ＰＰＩ、１００×５
０×１０ｍｍ）を漬け、２〜３回裏返し、中心まで活性
炭がゆきわたった状態で容器から取り出し、常温で約１
時間乾燥する。立体的網目構造体の骨格の表面を活性炭
粉が覆い、内部まで気体が流通し易いので臭気成分の吸
収速度が速く、吸収量も多い脱臭材となる。 メッシュ１５ＰＰＩ＝ １５孔／１インチ（Ｐｏｒｅ／
Ｉｎｃｈ）

【０００７】

【実施例２】実施例１の方法により活性炭を網目状骨格
に固着させた板状の軟性発泡性合成樹脂を予め清水に浸
し、内部まで水分がゆきわたった状態で外に取り出し、
数分間水切りを行い、湿った状態にする。２００ｃｃの
清水にアナタース型酸化チタン粉末１０ｇを溶かし、撹
拌して容器に移し、それを撹拌しながら湿った状態の軟
性発泡性合成樹脂を浸漬し、２〜３回裏返し、内部まで
酸化チタン粉を浸透させた後、外に取り出し、数時間常
温で乾燥する。このようにしてなる脱臭材をたとえば、
子犬の形のように好みの形や大きさに裁断して使用す
る。例えば、子犬の形の脱臭材を自動車用として運転の
妨げにならないところに吊すか、平面部に置いて使用す
る。自動車用として車内で使用すれば運転時、自然に紫
外線を受けるので脱臭効果が回復する。また、室内で使
用する場合には、脱臭効果が落ちたとき、水を多少含ま
せて数時間、太陽の下に晒し、水気がなくなるまで干せ
ば、脱臭効果を回復できる。実施例１、２のいずれにお
いても、使用する発泡性合成樹脂の素材、その大きさ、
形、寸法は上記のものに制限されるものではなく、用途
次第でいかようにも変化させ得るものである。

【０００８】

【効果】本発明は、上述のように、内部連通空間を有す
る発泡性合成樹脂の網目状骨格の表面に活性炭粉末を担
持させて立体的網目構造体とし、気体や液体を内部まで
流通し易くさせて臭気との接触効率を高め、吸収量を増
すことを特徴とする小型で安価な脱臭材であるから、軽
くてどこへでも持ち運びができるために小さな狭い空間
でも簡単に使用することができ、特に、老人介護や高速
道路、下水、塵埃処理場等で働く人々の防臭マスクなど
超小型の脱臭材にも適する効果がある。さらに、従来の
脱臭材と同じく、一般家庭の便所、台所、冷蔵庫内、下
駄箱、居間、自動車内、学校の運動具ロッカー、スポー
ツバッグ内、新築家屋の部屋、病院の病室などにも使用
でき、手軽でしかも安価でありながら脱臭効果の高い脱
臭材である。また、さらに光触媒を担持させると、脱臭
機能を回復させることができ、抗菌、殺菌機能をも発揮
する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の跳び箱型脱臭材の斜視図である。

【図２】本発明の発泡性合成樹脂の網目状骨格の部分拡
大概念図である。

【図３】本発明の子犬型脱臭材の斜視図である。

【符号の説明】

１ 跳び箱型脱臭材 ２ 発泡性合成樹脂の網目状骨格 ３ 網目状骨格に担持された活性炭 ４ 子犬型脱臭材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｊ 20/34 Ｂ０１Ｊ 20/34 Ａ 35/02 35/02 Ｊ 35/04 ３３１ 35/04 ３３１Ｚ Ｆターム(参考） 4C080 AA05 AA07 AA10 BB02 BB05 CC08 CC12 HH05 JJ03 KK08 MM02 MM05 NN22 NN28 4G066 AA05B AC11C AC17D BA22 CA02 DA03 FA14 GA18 4G069 AA03 AA11 BA04A BA04B BA08A BA08B BA22A BA22B BA48A BE19A BE19B CA01 CA11 CA17 EB11

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部連通空間を有する発泡性合成樹脂の網
   目状骨格の表面に活性炭粉末を担持させ、活性炭で網目
   状骨格を被覆した立体的網目構造体を形成し、気体や液
   体を内部まで流通し易くさせ、臭いの吸収速度を速め、
   吸収量を増すことを特徴とする脱臭材。
2. 【請求項２】活性炭で網目状骨格を被覆した立体的網目
   構造体を形成し、その網目状骨格の上にさらに光触媒を
   担持させ、それに紫外線を照射することによって活性炭
   の吸着能力を回復させるとともに、抗菌、殺菌機能をも
   有してなる請求項１記載の脱臭材。