JP2003126234A - Deodorizer for indoor space - Google Patents
Deodorizer for indoor spaceInfo
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Landscapes
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- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば室内住空間
において発生しうるメルカプタン類、硫化水素、アルデ
ヒド類、アンモニア等の不快な悪臭ガスを吸着し、光触
媒の酸化分解力により脱臭を行い、速やかに悪臭ガス濃
度を低下させる脱臭材およびそれを用いた脱臭シートに
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention adsorbs unpleasant malodorous gases such as mercaptans, hydrogen sulfide, aldehydes, and ammonia which can be generated in indoor living spaces, and deodorizes them by the oxidative decomposition power of the photocatalyst. The present invention relates to a deodorizing material that reduces the concentration of malodorous gas and a deodorizing sheet using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】工業的に発生する悪臭や廃棄物に起因す
る悪臭が問題となり、これらの悪臭除去装置や悪臭除去
フィルターの開発が盛んに行われてきた。最近では、自
動車内や一般室内などの日常生活空間における悪臭の除
去にも注目されてきている。酸化チタンをはじめとする
光触媒は、その強力な酸化分解力を利用して脱臭材の構
成材料として用いられている。光触媒反応は固体表面反
応であり、触媒表面近傍でしか起こらないため、悪臭成
分の分解にはそれを触媒表面に吸着させた状態を必要と
する。しかし、酸化チタン自体の吸着能力では不十分で
あり、例えば特開平９−３００５１５に開示される建築
材料のように、光触媒と吸着剤を併用し、結合材で基材
表面に被膜を形成した部材として用いることが提案され
ている。上記構成において、空気中の悪臭成分を吸着剤
表面に物理吸着作用により捕捉し、光触媒の活性部まで
表面拡散させ、光触媒の酸化作用によって分解するとい
う一連の反応を生じさせる。2. Description of the Related Art A malodor produced industrially and a malodor caused by waste have become problems, and development of these malodor removing devices and malodor removing filters has been actively carried out. Recently, attention has also been paid to the removal of offensive odors in everyday living spaces such as in automobiles and general rooms. Photocatalyst such as titanium oxide is used as a constituent material of a deodorant material by utilizing its strong oxidative decomposition power. Since the photocatalytic reaction is a solid surface reaction and occurs only in the vicinity of the catalyst surface, the state in which the malodorous component is adsorbed on the catalyst surface is required for decomposition. However, the adsorption capacity of titanium oxide itself is insufficient. For example, a member having a photocatalyst and an adsorbent used together to form a coating film on the surface of a base material with a binder, such as a building material disclosed in JP-A-9-300515. Is proposed to be used as. In the above structure, the malodorous component in the air is captured on the surface of the adsorbent by the physical adsorption action, is diffused to the active portion of the photocatalyst, and is decomposed by the oxidation action of the photocatalyst to cause a series of reactions.
【０００３】室内等の生活空間で発生する悪臭成分は多
種多様であるが、アンモニア、トリメチルアミン等の窒
素化合物、硫化水素、メチルメルカプタン等の硫黄化合
物、アルデヒド類や脂肪酸類等の有機化合物に大別され
る。ところが、前記特開平９−３００５１５に記載され
たペンタシル型ゼオライトと酸化チタンから成る材料
は、吸着剤であるペンタシル型ゼオライトが疎水性のハ
イシリカゼオライトであるため、硫化水素やメチルメル
カプタンなどの酸性ガスに対する吸着性が乏しく、これ
らの悪臭ガスに対しては、高い脱臭性能を得ることが出
来ないという問題があった。There are various types of malodorous components generated in living spaces such as indoors, but they are roughly classified into nitrogen compounds such as ammonia and trimethylamine, sulfur compounds such as hydrogen sulfide and methyl mercaptan, and organic compounds such as aldehydes and fatty acids. To be done. However, since the pentasil-type zeolite, which is an adsorbent, is a hydrophobic high-silica zeolite, the material composed of pentasil-type zeolite and titanium oxide described in JP-A-9-300515 is an acidic gas such as hydrogen sulfide or methyl mercaptan. However, there is a problem in that high deodorizing performance cannot be obtained for these malodorous gases.
【０００４】硫化水素やメチルメルカプタンなどの酸性
ガスに対する吸着性の問題を解決するために、例えば、
特公平３−３３０２２に開示されている白色脱臭剤のよ
うに、酸化亜鉛と酸化チタンと水の緊密結合体粒子の集
合体から成る白色微粉末を用いることが提案されてい
る。しかし、この白色脱臭剤は水溶性チタン化合物と水
溶性亜鉛化合物とを同時に合体させて中和することによ
り得られるため、脱臭剤を得るために煩雑な操作を必要
とすること、および生成した脱臭剤は、その酸化チタン
の表面が微細な酸化亜鉛粒子で覆われてしまい、吸着さ
れた酸性の悪臭ガスが酸化チタンまで拡散されにくくな
ってしまうという問題点があった。In order to solve the problem of adsorption to acidic gases such as hydrogen sulfide and methyl mercaptan, for example,
As a white deodorant disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 3-33022, it has been proposed to use a white fine powder composed of an aggregate of zinc oxide, titanium oxide and water tightly bound particles. However, since this white deodorant is obtained by simultaneously combining and neutralizing a water-soluble titanium compound and a water-soluble zinc compound, it requires a complicated operation to obtain the deodorant, and the generated deodorant. The agent has a problem that the surface of the titanium oxide is covered with fine zinc oxide particles, and the absorbed acidic malodorous gas is difficult to diffuse to the titanium oxide.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明では上
記事情に鑑み、室内住空間において発生しうる、メルカ
プタン類、硫化水素、アルデヒド類、アンモニア等の不
快な悪臭ガスに対して、ある特定のガスの吸着力を犠牲
にすることがなく、吸着した悪臭ガスを光触媒の酸化分
解力により脱臭を行い、速やかに悪臭ガス濃度を低下さ
せる脱臭材を提供することを目的とする。Therefore, in view of the above circumstances, the present invention provides a specific method for unpleasant odorous gases such as mercaptans, hydrogen sulfide, aldehydes, and ammonia which may be generated in indoor living spaces. An object of the present invention is to provide a deodorant material that deodorizes the adsorbed malodorous gas by the oxidative decomposition power of the photocatalyst without sacrificing the gas adsorption power, and quickly reduces the malodorous gas concentration.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決すべく、基材上に酸化チタンおよび酸化亜鉛の少な
くとも２種の光触媒粒子を含有する層が形成されてい
る、または、基材上に粒子状バインダーからなる層が形
成されており、さらにその上に酸化チタンおよび酸化亜
鉛の少なくとも２種の光触媒粒子を含有する層が形成さ
れており、前記酸化チタンの５０％粒子径よりも酸化亜
鉛の５０％粒子径のほうが大きいことを特徴とする室内
空間用脱臭材を提供する。上記構成であることにより、
室内住空間において発生しうる悪臭ガスの内、特に硫化
水素やメルカプタン類等の酸性ガスに対して優れた吸着
力を発揮し、吸着された悪臭ガスが光触媒の酸化分解力
により脱臭され、速やかに悪臭ガス濃度を低下させるこ
とができる。以下に詳述する。In the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, a layer containing photocatalyst particles of at least two kinds of titanium oxide and zinc oxide is formed on a base material, or a base material. A layer made of a particulate binder is formed on top of the layer, and a layer containing at least two kinds of photocatalyst particles of titanium oxide and zinc oxide is formed on the layer. Provided is a deodorizing agent for indoor space, characterized in that the 50% particle size of zinc oxide is larger. With the above configuration,
Out of the malodorous gases that can be generated in the indoor living space, it exhibits an excellent adsorption power for acidic gases such as hydrogen sulfide and mercaptans, and the adsorbed malodorous gas is deodorized by the oxidative decomposition power of the photocatalyst and quickly. The malodorous gas concentration can be reduced. The details will be described below.
【０００７】光触媒粒子は、酸化チタンおよび酸化亜鉛
であるようにする。光触媒はそのバンドギャップ以上の
エネルギーを持つ光を吸収すると、極めて大きな酸化力
を有するＯＨラジカル（・ＯＨ）とスーパーオキサイド
イオン（Ｏ２−）を生成する。このＯＨラジカルあるい
はスーパーオキサイドイオンと悪臭成分が接触すること
により酸化されて、最終的には二酸化炭素と水になる。
光触媒粒子として酸化チタンを用いることにより、上記
酸化反応を安定して得ることができる。酸化チタンに
は、無定形、アナターゼ型、ルチル型、ブルッカイト型
の多形が存在するが、アナターゼ型が最も高い酸化分解
作用を得ることができるので好ましい。また、酸化亜鉛
には光触媒としての酸化分解作用も有するが、硫黄化合
物のような酸性の悪臭ガスを吸着する能力を有し、幅広
い悪臭成分の脱臭に対応するには両者を組み合わせて使
用するとより好ましい。さらに、鋭意研究の結果、酸化
チタン単独ではなく酸化亜鉛を併存させることによっ
て、メルカプタン類や硫化水素のみならず、アルデヒド
類に対しても分解速度が向上することが分かった。The photocatalytic particles should be titanium oxide and zinc oxide. When the photocatalyst absorbs light having energy higher than the band gap, it produces OH radicals (.OH) and superoxide ions (O 2− ) having extremely large oxidizing power. This OH radical or superoxide ion comes into contact with the malodorous component to be oxidized, and finally becomes carbon dioxide and water.
By using titanium oxide as the photocatalyst particles, the above oxidation reaction can be stably obtained. There are amorphous, anatase-type, rutile-type, and brookite-type polymorphs in titanium oxide, but the anatase-type is preferable because it can obtain the highest oxidative decomposition action. Further, although zinc oxide also has an oxidative decomposition action as a photocatalyst, it has the ability to adsorb acidic malodorous gases such as sulfur compounds, and in order to deal with the deodorization of a wide range of malodorous components, it is better to use both in combination. preferable. Further, as a result of diligent research, it was found that the coexistence of not only titanium oxide but also zinc oxide improves the decomposition rate not only for mercaptans and hydrogen sulfide but also for aldehydes.
【０００８】前記光触媒粒子は、酸化チタンと酸化亜鉛
の５０％粒子径の比が、１対１以上であるようにする。
すなわち、酸化亜鉛の粒子径を酸化チタンのそれよりも
大きくすることによって、酸化チタンと酸化亜鉛の複合
粒子を形成する場合に、酸化チタン表面に適度な空間が
保たれるため、酸化分解しようとする悪臭ガスが粒子の
隙間を通過したり、吸着剤から表面拡散するのを妨げる
ことが無く、光触媒としての高い分解力を犠牲にするこ
と無く、両光触媒粒子を複合した効果が最大限に発揮さ
れるようになるのである。ここで、光触媒粒子の５０％
粒子径の測定方法は、ゾルや超微粒子のような５０％粒
子径が１μｍ未満の微粒子に対しては動的光散乱粒径分
布測定器を用いて測定し、粉末のような５０％粒子径が
１μｍ以上の粒子に対してはレーザー回折式粒径分布測
定器を用いて測定する。一般的に、動的光散乱粒径分布
測定器は、数十から数百ｎｍの微粒子の粒径を測定する
のを得意としているが、１μｍ以上の粒子に対しては測
定精度が悪くなるという欠点を有する。これとは反対
に、レーザー回折式粒径分布測定器は、数μｍから数十
μｍの粒子の粒径を測定するのを得意としているが、１
μｍ未満の微粒子に対しては測定精度が悪い。従って、
光触媒粒子の５０％粒子径を測定する場合は、その粒径
によって２種類の測定方法を適宜選択して用いることが
望ましい。The photocatalyst particles have a 50% particle diameter ratio of titanium oxide and zinc oxide of 1: 1 or more.
That is, when a particle size of zinc oxide is made larger than that of titanium oxide to form a composite particle of titanium oxide and zinc oxide, an appropriate space is maintained on the surface of titanium oxide, and therefore, oxidative decomposition is attempted. The odorous gas that does not pass through the gaps between the particles and does not prevent surface diffusion from the adsorbent, and maximizes the combined effect of both photocatalyst particles without sacrificing the high decomposition power of the photocatalyst. Will be done. Here, 50% of the photocatalyst particles
The particle size can be measured by using a dynamic light scattering particle size distribution measuring device for particles having a 50% particle size of less than 1 μm, such as sol and ultrafine particles, and a 50% particle size such as powder. Particles having a particle size of 1 μm or more are measured by using a laser diffraction type particle size distribution measuring device. Generally, the dynamic light scattering particle size distribution measuring device is good at measuring the particle size of fine particles of several tens to several hundreds of nm, but the measurement accuracy becomes poor for particles of 1 μm or more. It has drawbacks. On the contrary, the laser diffraction particle size distribution measuring device is good at measuring the particle size of particles of several μm to several tens of μm.
The measurement accuracy is poor for fine particles of less than μm. Therefore,
When measuring the 50% particle size of the photocatalyst particles, it is desirable to appropriately select and use two kinds of measuring methods depending on the particle size.
【０００９】本発明の好ましい態様においては、前記基
材は、ガラス繊維シートであるようにする。基材がガラ
ス繊維シートのような不織布であると、メルカプタン、
アルデヒド等の悪臭成分が通気し易いため、光触媒およ
び吸着剤に接触する機会が増加し、効率よく脱臭でき
る。また、不織布であるため、種々の粗さの基材を用意
でき、通気性などが任意に制御可能となる。さらに、光
触媒と組み合わせて使用する基材としては、有機化合物
からなる物質であるとその強力な酸化作用により分解さ
れてしまう可能性があり、無機物からなるガラス繊維シ
ートはこの点からも好ましい物質である。In a preferred embodiment of the present invention, the base material is a glass fiber sheet. When the base material is a non-woven fabric such as a glass fiber sheet, mercaptan,
Since a malodorous component such as aldehyde is easily ventilated, the chances of contact with the photocatalyst and the adsorbent are increased, and the deodorization can be efficiently performed. Further, since it is a non-woven fabric, it is possible to prepare substrates having various roughnesses, and it is possible to arbitrarily control the air permeability and the like. Further, as the base material used in combination with the photocatalyst, if it is a substance made of an organic compound, it may be decomposed by its strong oxidizing action, and a glass fiber sheet made of an inorganic substance is a preferable substance also from this point. is there.
【００１０】本発明の好ましい態様においては、吸着剤
としてペンタシル型ゼオライトが含まれていてもよい。
ペンタシル型ゼオライトは、通常のゼオライトと同じ
く、化学的にはアルミノ珪酸塩の結晶である。しかし、
結晶中のシリカとアルミナの比率が通常のゼオライトと
異なり、アルミナに比較してシリカの占める割合が大き
くなっており、いわゆるハイシリカゼオライトの一種で
ある。ゼオライト表面のＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合は疎水性を
示し、水分子を吸着しないので、アルミナに対するシリ
カの割合が大きくなるほど、疎水性が増すことになる。
ハイシリカゼオライトは、硫化水素やメルカプタン類の
ような硫黄化合物を除き、広範囲の悪臭成分を吸着でき
る。特に、アルデヒド類、脂肪酸類、ケトン類のような
有機化合物の悪臭成分を速やかに吸着できる。ハイシリ
カゼオライトとしては、Ｙ型、ペンタシル型、モルデナ
イト型、フェリエライト型等が存在するが、中でもアセ
トアルデヒドの吸着にはペンタシル型ゼオライトが特に
優れており、より好ましい物質である。基材上に光触媒
粒子と共に吸着剤を接触して存在させることにより、空
気中の悪臭成分を吸着剤表面に物理吸着作用により捕捉
し、光触媒の活性部まで表面拡散させ、光触媒の酸化作
用によって分解するという一連の反応を生じさせること
ができる。In a preferred embodiment of the present invention, a pentasil-type zeolite may be contained as an adsorbent.
Pentacyl-type zeolite is chemically an aluminosilicate crystal, like ordinary zeolite. But,
The ratio of silica to alumina in the crystal is different from that of normal zeolite, and the ratio of silica is larger than that of alumina, and it is a kind of so-called high silica zeolite. Since the Si-O-Si bond on the surface of zeolite exhibits hydrophobicity and does not adsorb water molecules, the hydrophobicity increases as the ratio of silica to alumina increases.
High-silica zeolite can adsorb a wide range of malodorous components except for sulfur compounds such as hydrogen sulfide and mercaptans. In particular, the malodorous components of organic compounds such as aldehydes, fatty acids and ketones can be quickly adsorbed. As the high-silica zeolite, there are Y-type, pentasil-type, mordenite-type, ferrierite-type, etc. Among them, pentasil-type zeolite is particularly excellent in adsorbing acetaldehyde and is a more preferable substance. By allowing the adsorbent to come into contact with the photocatalyst particles on the base material, the malodorous components in the air are captured on the adsorbent surface by physical adsorption, diffused to the active part of the photocatalyst, and decomposed by the oxidation of the photocatalyst. A series of reactions can be caused.
【００１１】本発明の好ましい態様においては、前記ペ
ンタシル型ゼオライトは、Ｈ−ＺＳＭ−５型ゼオライト
であるようにする。一般に、ゼオライトはその酸点のイ
オン種によって、吸着能力等の性質が変化することが知
られている。ペンタシル型ゼオライトであるＺＳＭ−５
型の中でも、水素イオン交換されたＨ−ＺＳＭ−５型
は、通常の吸着剤では吸着することが難しかったアセト
アルデヒドに対して優れた吸着機能を有することから好
ましい物質である。基材上に光触媒粒子と共に吸着剤を
接触して存在させることにより、空気中の悪臭成分を吸
着剤表面に物理吸着作用により捕捉し、光触媒の活性部
まで表面拡散させ、光触媒の酸化作用によって分解する
という一連の反応を生じさせることができる。In a preferred embodiment of the present invention, the pentasil type zeolite is H-ZSM-5 type zeolite. It is generally known that the properties of zeolite, such as adsorption ability, change depending on the ionic species of the acid site. ZSM-5, a pentasil-type zeolite
Among the types, the hydrogen ion-exchanged H-ZSM-5 type is a preferable substance because it has an excellent adsorbing function for acetaldehyde, which is difficult to adsorb with a normal adsorbent. By allowing the adsorbent to come into contact with the photocatalyst particles on the base material, the malodorous components in the air are trapped on the adsorbent surface by physical adsorption, diffused to the active part of the photocatalyst, and decomposed by the photocatalytic oxidation. A series of reactions can be caused.
【００１２】本発明の好ましい態様においては、前記粒
子状バインダーは、アルミナ粒子であるようにする。バ
インダー種類を粒子状とすることにより、光触媒または
吸着剤表面を全部覆ってしまうことが無くなり、適度な
空間を有するため、光触媒の酸化分解作用および吸着剤
の物理吸着作用を阻害することな無くなる。また、アル
ミナのような無機物をバインダーとして用いることによ
り、光触媒粒子が持つ酸化分解作用によって自身が分解
されるのを抑えることができ、長期間にわたって光触媒
粒子および吸着剤を基材上に接着させることができるの
で好適である。In a preferred aspect of the present invention, the particulate binder is alumina particles. By making the binder kind into particles, it is possible to prevent the photocatalyst or the adsorbent surface from being entirely covered, and since it has an appropriate space, it is possible to prevent the oxidative decomposition action of the photocatalyst and the physical adsorption action of the adsorbent from being obstructed. In addition, by using an inorganic substance such as alumina as a binder, it is possible to prevent the photocatalyst particles from being decomposed by the oxidative decomposition action, and to adhere the photocatalyst particles and the adsorbent onto the substrate for a long period of time. It is preferable because it can
【００１３】本発明の好ましい態様においては、前記光
触媒粒子である酸化チタンと酸化亜鉛の組成比は、重量
比で９９対１から８０対２０の間であるようにする。酸
化チタン光触媒は紫外線照射下において悪臭成分を酸化
分解することができるが、酸化亜鉛を重量比で１％以上
添加して酸化チタンと併存させた場合には、驚くべきこ
とに酸化チタン単独の場合に比べて５倍以上の悪臭成分
の酸化分解が可能であることが明らかになった。しか
し、酸化亜鉛が重量比で２０％を超えると、光触媒粒子
全体に占める酸化チタンの割合が減少し、光触媒として
の酸化分解作用が低下し始めることが分かった。従っ
て、酸化チタンと酸化亜鉛の組成比を重量比で９９対１
から８０対２０の間にすることにより、悪臭成分に対す
る酸化分解力が最も高い状態で使用することが可能にな
る。In a preferred embodiment of the present invention, the composition ratio of titanium oxide and zinc oxide, which are the photocatalyst particles, is between 99: 1 and 80/20 by weight. Titanium oxide photocatalysts can oxidize and decompose odorous components under UV irradiation, but when zinc oxide is added together with titanium oxide in an amount of 1% by weight or more, surprisingly, in the case of titanium oxide alone. It was revealed that the odorous decomposition of the malodorous component was more than 5 times that of the above. However, it was found that when the weight ratio of zinc oxide exceeds 20%, the proportion of titanium oxide in the entire photocatalyst particles decreases, and the oxidative decomposition action as a photocatalyst begins to decline. Therefore, the composition ratio of titanium oxide and zinc oxide is 99: 1 by weight.
It becomes possible to use it in the state with the highest oxidative decomposition power with respect to a malodorous component by setting it between 80 and 20 to 20.
【００１４】本発明の好ましい態様においては、前記光
触媒粒子と吸着剤の組成比は、重量比で２０対８０から
５０対５０の間であるようにする。室内空間で発生する
低濃度の悪臭成分に対しては、まず吸着剤の吸着作用に
より悪臭成分を光触媒近傍に捕捉し、ついで光触媒の酸
化分解作用により分解することが有効な手段である。吸
着剤が光触媒粒子に対して重量比で５０％よりも少なく
なると、上記低濃度の悪臭成分を吸着する力が十分に得
られない。また、高い吸着力を得ようとして吸着剤量を
増加させた場合、光触媒粒子に対して重量比で８０％を
超えると、今度は十分な酸化分解力が得られないことが
分かった。従って、光触媒粒子と吸着剤の組成比を重量
比で２０対８０から５０対５０の間にすることにより、
悪臭成分に対する吸着力と酸化分解力をバランスさせる
ことが可能となる。In a preferred embodiment of the present invention, the composition ratio of the photocatalyst particles to the adsorbent is between 20:80 and 50:50 by weight. For a low-concentration malodorous component generated in the indoor space, it is an effective means to first capture the malodorous component in the vicinity of the photocatalyst by the adsorbing action of the adsorbent and then decompose it by the oxidative decomposition action of the photocatalyst. If the weight ratio of the adsorbent to the photocatalyst particles is less than 50%, the adsorbent cannot sufficiently acquire the above-mentioned low concentration malodorous component. Further, it was found that when the amount of the adsorbent was increased in order to obtain a high adsorptive power and the weight ratio of the photocatalyst particles exceeded 80%, a sufficient oxidative decomposition power could not be obtained this time. Therefore, by setting the composition ratio of the photocatalyst particles and the adsorbent to be 20:80 to 50:50 by weight,
It is possible to balance the adsorption power and the oxidative decomposition power with respect to the malodorous component.
【００１５】本発明の好ましい態様においては、前記光
触媒粒子および吸着剤と粒子状バインダーの組成比は、
重量比で１００対１から１００対２０の間であるように
する。光触媒粒子および吸着剤を基材上に接着させてあ
る程度の接着強度を持たせるために使用する粒子状バイ
ンダーは、光触媒粒子と吸着剤の合計に対して重量比で
１％以上は必要である。また、高い接着強度を得ようと
して粒子状バインダー量を増加させた場合、光触媒粒子
と吸着剤の合計に対して重量比で２０％を超えると、バ
インダーが光触媒粒子または吸着剤表面を覆う面積が大
きくなってしまい、光触媒の酸化分解作用および吸着剤
の物理吸着作用を阻害するようになってしまうことが分
かった。従って、光触媒粒子および吸着剤と粒子状バイ
ンダーの組成比を重量比で１００対１から１００対２０
にすることにより、光触媒の酸化分解作用および吸着剤
の物理吸着作用を阻害することが無く、光触媒粒子と吸
着剤を基材上に十分な接着強度を持って担持することが
可能となる。In a preferred embodiment of the present invention, the composition ratio of the photocatalyst particles and the adsorbent to the particulate binder is
It should be between 100: 1 and 100/20 by weight. The particulate binder used for adhering the photocatalyst particles and the adsorbent to the substrate so as to have a certain degree of adhesive strength is required to have a weight ratio of 1% or more with respect to the total amount of the photocatalyst particles and the adsorbent. Further, when the amount of the particulate binder is increased in order to obtain high adhesive strength and the weight ratio exceeds 20% with respect to the total amount of the photocatalyst particles and the adsorbent, the area of the binder covering the photocatalyst particles or the adsorbent surface is increased. It has been found that the size of the photocatalyst becomes large and the oxidative decomposition action of the photocatalyst and the physical adsorption action of the adsorbent are impaired. Therefore, the composition ratio of the photocatalyst particles and the adsorbent to the particulate binder is 100: 1 to 100: 20 by weight.
By doing so, it becomes possible to support the photocatalyst particles and the adsorbent on the base material with sufficient adhesive strength without inhibiting the oxidative decomposition action of the photocatalyst and the physical adsorption action of the adsorbent.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】以下に、本発明で用いられる語に
つき、説明する。本発明における「５０％粒子径」と
は、５０％粒子径が１μｍ未満の値になるときには、動
的光散乱粒径分布測定器により得られる５０％粒子径、
５０％粒子径が１μｍ以上の値になるときには、レーザ
ー回折式粒径分布測定器により得られる５０％粒子径を
採用するものとする。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The terms used in the present invention will be described below. The "50% particle size" in the present invention means, when the 50% particle size is less than 1 μm, the 50% particle size obtained by a dynamic light scattering particle size distribution measuring instrument,
When the 50% particle size reaches a value of 1 μm or more, the 50% particle size obtained by a laser diffraction type particle size distribution measuring device shall be adopted.
【００１７】本発明に用いられる光触媒粒子は、酸化チ
タンと酸化亜鉛の少なくとも２種を含む。この２種以外
の光触媒物質については、あってもなくてもよい。それ
以外に利用可能な光触媒粒子としては、例えば、三酸化
タングステン、酸化鉄、チタン酸ストロンチウム、酸化
錫などが好適に用いられる。The photocatalyst particles used in the present invention contain at least two kinds of titanium oxide and zinc oxide. Photocatalytic substances other than these two types may or may not be present. Other usable photocatalyst particles include, for example, tungsten trioxide, iron oxide, strontium titanate, tin oxide and the like.
【００１８】本発明において、基材としては、光触媒粒
子を保持し得るものであれば何れでも使用できる。基材
に望まれる特性として、悪臭物質を通過させるための通
気性、光触媒を活性化させるための光透過性が必要と考
えられる。このような基材の形態としては、不織布が好
ましい。不織布は、ポリアミド系繊維、ポリエステル系
繊維、ポリウレタン系繊維、ポリビニルアルコール系繊
維、ポリ塩化ビニリデン系繊維、ポリ塩化ビニル系繊
維、ポリアクリロニトリル系繊維、ポリオレフィン系繊
維、フェノール系繊維などの合成繊維、ガラス繊維、金
属繊維、アルミナ繊維、活性炭素繊維などの無機繊維、
木材パルプ、麻パルプ、コットンリンターパルプなどの
天然繊維、再生繊維等、各種方法によって製造したもの
である。しかし、光触媒による酸化作用により分解しな
い基材である必要があり、脱臭シートとした後の加工性
も加味して選択すると、ガラス繊維の不織布が好ましい
基材の一つとして挙げられる。In the present invention, any substrate can be used as long as it can hold photocatalyst particles. It is considered that the desired properties of the base material are air permeability for passing a malodorous substance and light transmittance for activating the photocatalyst. A non-woven fabric is preferable as the form of such a substrate. Nonwoven fabrics include synthetic fibers such as polyamide fibers, polyester fibers, polyurethane fibers, polyvinyl alcohol fibers, polyvinylidene chloride fibers, polyvinyl chloride fibers, polyacrylonitrile fibers, polyolefin fibers and phenol fibers, and glass. Inorganic fibers such as fibers, metal fibers, alumina fibers, activated carbon fibers,
It is produced by various methods such as natural fibers such as wood pulp, hemp pulp, and cotton linter pulp, regenerated fibers, and the like. However, it is necessary that the base material is not decomposed by the oxidation action of the photocatalyst, and if the processability after forming the deodorizing sheet is taken into consideration, a nonwoven fabric of glass fiber is mentioned as one of the preferable base materials.
【００１９】本発明において、吸着剤は、悪臭成分が低
濃度であってもその吸着力を発揮できるように、空気中
の水分量に影響を受けないことが望ましい。数あるゼオ
ライト種の中でも、いわゆるハイシリカゼオライトは、
前記条件を満たすゼオライトとして好適である。ハイシ
リカゼオライトにも多くの種類が存在し、例えば、Ｙ
型、モルデナイト型、ペンタシル型、フェリエライト型
等が挙げられる。これらのハイシリカゼオライトのアセ
トアルデヒドに対する吸着性能を比較したところ、ペン
タシル型ゼオライトが特に優れており、中でもＨ−ＺＳ
Ｍ−５型の吸着性能が最も優れていたことから、光触媒
粒子と組み合わせる吸着剤としては、Ｈ−ＺＳＭ−５型
ゼオライトが最適と考えられる。In the present invention, it is desirable that the adsorbent is not affected by the amount of water in the air so that the adsorbent can exert its adsorbing power even when the malodorous component has a low concentration. Among the many types of zeolite, so-called high silica zeolite,
It is suitable as a zeolite that satisfies the above conditions. There are many types of high-silica zeolite, for example, Y
Type, mordenite type, pentasil type, ferrierite type and the like. Comparing the adsorption performance of these high silica zeolites with respect to acetaldehyde, pentasil-type zeolite is particularly excellent, and among them, H-ZS
Since the adsorption performance of M-5 type was the best, it is considered that H-ZSM-5 type zeolite is the most suitable as the adsorbent to be combined with the photocatalyst particles.
【００２０】本発明において、粒子状バインダーは、光
触媒の酸化分解作用と吸着剤の物理吸着作用を阻害しな
いものであり、かつ、光触媒により分解されないような
物質であれば、何れでも使用できる。このような物質の
形態としては、無機粒子が好ましい。無機粒子から成る
粒子状バインダーとしては、例えば、酸化ケイ素粒子、
酸化アルミニウム粒子、酸化ジルコニウム粒子、アルカ
リシリケート粒子等が好適に利用できる。In the present invention, the particulate binder may be any substance as long as it does not inhibit the oxidative decomposition action of the photocatalyst and the physical adsorption action of the adsorbent and is not decomposed by the photocatalyst. As a form of such a substance, inorganic particles are preferable. As the particulate binder composed of inorganic particles, for example, silicon oxide particles,
Aluminum oxide particles, zirconium oxide particles, alkali silicate particles and the like can be preferably used.
【００２１】本発明において、脱臭材料要素は上記光触
媒粒子と上記吸着剤との複合体である。複合体の形成方
法としては、例えば、光触媒粒子と吸着剤を水中に添加
し、混合・撹拌を行い、上記のような適当なバインダー
前駆体を混合して塗布／乾燥時の接着強度を持たせるよ
うに調整して脱臭触媒組成物を得る。In the present invention, the deodorizing material element is a composite of the photocatalyst particles and the adsorbent. As a method for forming a composite, for example, photocatalyst particles and an adsorbent are added to water, mixed and stirred, and an appropriate binder precursor as described above is mixed to provide adhesive strength during coating / drying. Thus, a deodorizing catalyst composition is obtained.
【００２２】上記脱臭触媒組成物をガラス繊維シート等
の基材に塗布したりあるいは吹き付けたりする方法とし
ては、例えば、含浸法、ディップコーティング法、スピ
ンコーティング法、ブレードコーティング法、ローラー
コーティング法、ワイヤーバーコーティング法、リバー
スロールコーティング法などの通常の方法で塗布した
り、あるいは、スプレーコーティング法などの通常の方
法で吹き付けたりして、基材の全面あるいは一部に光触
媒粒子と吸着剤と粒子状バインダーとを配置し、乾燥す
る方法が好適に利用できる。乾燥方法としては、加熱処
理、室温放置、紫外線照射等により行うことができる。
ここで、加熱処理の場合、その温度は、塗布方法や溶媒
やガラス繊維シートの種類や厚みによっても異なるが、
一般的には１５０℃以下が望ましい。Examples of the method for applying or spraying the above deodorizing catalyst composition onto a substrate such as a glass fiber sheet include, for example, an impregnation method, a dip coating method, a spin coating method, a blade coating method, a roller coating method and a wire. The photocatalyst particles, the adsorbent and the particles can be applied to the entire surface or a part of the base material by applying it by a usual method such as a bar coating method or a reverse roll coating method or by spraying it by a usual method such as a spray coating method. A method of arranging with a binder and drying can be suitably used. As a drying method, heat treatment, leaving at room temperature, ultraviolet irradiation, or the like can be performed.
Here, in the case of heat treatment, the temperature varies depending on the coating method, the solvent, and the type and thickness of the glass fiber sheet,
Generally, 150 ° C or lower is desirable.
【００２３】本発明の脱臭材は、これにその光触媒粒子
のバンドギャップ以上のエネルギーを持つ波長の光を照
射することにより、悪臭物質を分解して除去することが
できる。照射する光としては、紫外線を含有した光など
が挙げられ、例えば、ブラックライト、ハロゲンラン
プ、水銀灯、太陽光や蛍光灯などの光を用いることがで
きる。特に、３００〜４００ｎｍの近紫外線を含有した
光が好ましい。光の照射量は、処理する悪臭物質の量に
よって適宜設定できる。The deodorizing material of the present invention can decompose and remove a malodorous substance by irradiating the deodorizing material with light having a wavelength having an energy larger than the band gap of the photocatalyst particles. Examples of the light to be applied include light containing ultraviolet rays, and for example, light from a black light, a halogen lamp, a mercury lamp, sunlight, a fluorescent lamp, or the like can be used. Particularly, light containing near-ultraviolet rays of 300 to 400 nm is preferable. The light irradiation amount can be appropriately set depending on the amount of the malodorous substance to be processed.
【００２４】[0024]
【実施例】（実施例１）吸着剤としてペンタシル型ハイ
シリカゼオライトＨＳＺ−８９２ＨＯＡ（東ソー製、Ｈ
−ＺＳＭ−５型）粉末６．０ｇ、光触媒としてアナター
ゼ型酸化チタンゾルＳＴＳ−０１（石原産業製、固形分
濃度３０重量％）１．０ｇ、同じく光触媒として酸化亜
鉛微粒子スラリーＺｎ−Ｇ１２０（触媒化成製、固形分
濃度１５％）０．８ｇ、溶媒としてイオン交換水２４０
ｇを３００ｃｃビーカーに入れ、マグネティックスター
ラーで約２時間混合・撹拌し、スラリーを調製した。前
記スラリーをろ過することによって固形分と溶媒を分離
し、ろ紙上の残存物を８０℃で２時間乾燥後、乾燥した
残存物をメノウ乳鉢で軽く粉砕することにより脱臭材Ａ
を得た。前記脱臭材Ａのハイシリカゼオライト：ＴｉＯ
２：ＺｎＯ比率は、１００：５：１(重量％)である。上
記スラリーを調製する前に、アナターゼ型酸化チタンゾ
ルＳＴＳ−０１単独および酸化亜鉛微粒子スラリーＺｎ
−Ｇ１２０単独で動的光散乱粒径分布測定器（大塚電子
製、ＤＬＳ−６００）により平均粒子径を測定したとこ
ろ、酸化チタンが５０．６ｎｍ、酸化亜鉛が７７．７ｎ
ｍであった。従って、前記脱臭材Ａ中に含まれる二種の
光触媒粒子ＴｉＯ２とＺｎＯの粒径比は、１対１．５３
である。[Example] (Example 1) As an adsorbent, a pentasil-type high silica zeolite HSZ-892HOA (manufactured by Tosoh Corporation, H
-ZSM-5 type) powder 6.0 g, anatase type titanium oxide sol STS-01 (manufactured by Ishihara Sangyo, solid content concentration 30% by weight) as a photocatalyst, 1.0 g, and zinc oxide fine particle slurry Zn-G120 (catalyst chemical conversion product) as a photocatalyst. , Solid content concentration 15%) 0.8 g, ion-exchanged water 240 as a solvent
g was put in a 300 cc beaker and mixed and stirred with a magnetic stirrer for about 2 hours to prepare a slurry. The solid content and the solvent are separated by filtering the slurry, the residue on the filter paper is dried at 80 ° C. for 2 hours, and the dried residue is lightly crushed in an agate mortar to remove the deodorant material A.
Got High-silica zeolite of the deodorizing material A: TiO
The 2 : ZnO ratio is 100: 5: 1 (wt%). Before preparing the above slurry, anatase type titanium oxide sol STS-01 alone and zinc oxide fine particle slurry Zn
When the average particle size was measured by a dynamic light scattering particle size distribution analyzer (DLS-600, manufactured by Otsuka Electronics) using -G120 alone, titanium oxide was 50.6 nm and zinc oxide was 77.7 n.
It was m. Therefore, the particle size ratio of the two kinds of photocatalyst particles TiO 2 and ZnO contained in the deodorizing material A is 1: 1.53.
Is.
【００２５】メチルメルカプタンガスの分解率を測定す
るために、上記脱臭材Ａの粉末０．５ｇをガラス板上に
形成した２５×５０ｍｍの凹部全体に均一になるように
分散させ、４ワットのブラックライトブルー蛍光管（三
共電気製、ＦＬ−４ＳＢＬＢ）と送風ファンと共に容積
６リットルのガラス製デシケータ内の中央に設置した。
次に、紫外線を照射しない状態で、デシケータ内の初期
濃度が５ｐｐｍ程度になるようにメチルメルカプタンを
シリンジにより注入し、初期とその後５分間隔で３０分
経過するまで、デシケータ内のメチルメルカプタン濃度
をガスクロマトグラフ装置（ＨＥＷＬＥＴＴＰＡＣＫＡ
ＲＤ製、５８９０ＳＥＲＩＥＳII）により測定した。さ
らに、再度、デシケータ内の初期濃度が５ｐｐｍ程度に
なるようにメチルメルカプタンをシリンジにより注入
し、紫外線を照射した（３６５ｎｍ強度＝４ｍＷ／ｃｍ
２（トプコン製、ＵＶＲ−２＋ＵＤ−３６により測
定））状態で、初期とその後５分間隔で３０分経過する
まで、デシケータ内のメチルメルカプタン濃度を上記ガ
スクロマトグラフ装置により測定した。In order to measure the decomposition rate of methyl mercaptan gas, 0.5 g of the powder of the deodorizing material A was dispersed evenly over the recesses of 25 × 50 mm formed on the glass plate, and black of 4 watts was used. A light blue fluorescent tube (FL-4SBLB manufactured by Sankyo Electric Co., Ltd.) and a fan were installed in the center of a glass desiccator having a volume of 6 liters.
Next, without irradiating ultraviolet rays, methyl mercaptan was injected by a syringe so that the initial concentration in the desiccator was about 5 ppm, and the methyl mercaptan concentration in the desiccator was adjusted until the initial and 30 minutes at 5 minute intervals thereafter. Gas Chromatograph (HEWLETTPACKA
RD, 5890 SERIES II). Further, again, methyl mercaptan was injected by a syringe so that the initial concentration in the desiccator was about 5 ppm, and ultraviolet rays were irradiated (365 nm intensity = 4 mW / cm).
2 (made by Topcon, measured by UVR-2 + UD-36)), the methyl mercaptan concentration in the desiccator was measured by the above gas chromatograph device until 30 minutes passed at the initial stage and at 5 minute intervals thereafter.
【００２６】上記方法により測定した脱臭材Ａの経過時
間とメチルメルカプタンの濃度の関係を図１に示す。ま
た、暗時３０分間におけるメチルメルカプタンガスの吸
着率、および図１における紫外線照射時の濃度減衰から
最小自乗法により計算したガス分解速度を、表１に示
す。なお、暗時のメチルメルカプタン吸着率（％）は、
初期濃度Ｃ０と３０分後の濃度Ｃ３０から、以下の関係
式により計算した。
吸着率（％）＝Ｃ３０／Ｃ０×１００The relationship between the elapsed time of the deodorant A and the concentration of methyl mercaptan measured by the above method is shown in FIG. Table 1 shows the adsorption rate of methyl mercaptan gas in the dark for 30 minutes and the gas decomposition rate calculated by the method of least squares from the concentration decay at the time of ultraviolet irradiation in FIG. In addition, the adsorption rate (%) of methyl mercaptan in the dark is
It was calculated from the initial concentration C 0 and the concentration C 30 after 30 minutes by the following relational expression. Adsorption rate (%) = C 30 / C 0 × 100
【００２７】（実施例２）吸着剤としてペンタシル型ハ
イシリカゼオライトＨＳＺ−８９２ＨＯＡ（東ソー製、
Ｈ−ＺＳＭ−５型）粉末６．０ｇ、光触媒としてアナタ
ーゼ型酸化チタンゾルＳＴＳ−０１（石原産業製、固形
分濃度３０重量％）１７．０ｇ、同じく光触媒として酸
化亜鉛微粒子スラリーＺｎ−Ｇ１２０（触媒化成製、固
形分濃度１５％）６．０ｇ、溶媒としてイオン交換水２
４０ｇを３００ｃｃビーカーに入れ、マグネティックス
ターラーで約２時間混合・撹拌し、スラリーを調製し
た。前記スラリーをろ過することによって固形分と溶媒
を分離し、ろ紙上の残存物を８０℃で２時間乾燥後、乾
燥した残存物をメノウ乳鉢で軽く粉砕することにより脱
臭材Ｂを得た。前記脱臭材Ｂのハイシリカゼオライト：
ＴｉＯ２：ＺｎＯの比率は、１００：８５：１５(重量
％)である。また、前記脱臭材Ｂ中に含まれる二種の光
触媒粒子ＴｉＯ２とＺｎＯの粒径比は、実施例１と同じ
く１対１．５３である。(Example 2) As an adsorbent, a pentasil-type high silica zeolite HSZ-892HOA (manufactured by Tosoh Corporation,
H-ZSM-5 type) powder 6.0 g, anatase type titanium oxide sol STS-01 (manufactured by Ishihara Sangyo, solid content concentration 30% by weight) 17.0 g as a photocatalyst, and zinc oxide fine particle slurry Zn-G120 (catalyst formation) as a photocatalyst. Manufactured, solid content concentration 15%) 6.0 g, ion-exchanged water 2 as a solvent
40 g was put into a 300 cc beaker and mixed and stirred with a magnetic stirrer for about 2 hours to prepare a slurry. A solid content and a solvent were separated by filtering the slurry, the residue on the filter paper was dried at 80 ° C. for 2 hours, and the dried residue was lightly crushed in an agate mortar to obtain a deodorant material B. The high-silica zeolite of the deodorizing material B:
The ratio of TiO 2 : ZnO is 100: 85: 15 (wt%). Further, the particle size ratio of the two types of photocatalyst particles TiO 2 and ZnO contained in the deodorizing material B is 1: 1.53 as in the first embodiment.
【００２８】上記実施例１と同様の方法により測定した
脱臭材Ｂの経過時間とメチルメルカプタンの濃度の関係
を図１に示す。また、暗時３０分間におけるメチルメル
カプタンガスの吸着率、および図１における紫外線照射
時の濃度減衰から最小自乗法により計算したガス分解速
度を、表１に示す。FIG. 1 shows the relationship between the elapsed time of the deodorizing material B and the concentration of methyl mercaptan measured by the same method as in Example 1 above. Table 1 shows the adsorption rate of methyl mercaptan gas in the dark for 30 minutes and the gas decomposition rate calculated by the method of least squares from the concentration decay at the time of ultraviolet irradiation in FIG.
【００２９】（実施例３）吸着剤としてペンタシル型ハ
イシリカゼオライトＨＳＺ−８９２ＨＯＡ（東ソー製、
Ｈ−ＺＳＭ−５型）粉末６．０ｇ、光触媒としてアナタ
ーゼ型酸化チタンゾルＳＴＳ−０１（石原産業製、固形
分濃度３０重量％）１．０ｇ、同じく光触媒として酸化
亜鉛粉末ＺｎＯ−３５０（住友大阪セメント製）０．１
２ｇ、溶媒としてイオン交換水２４０ｇを３００ｃｃビ
ーカーに入れ、マグネティックスターラーで約２時間混
合・撹拌し、スラリーを調製した。前記スラリーをろ過
することによって固形分と溶媒を分離し、ろ紙上の残存
物を８０℃で２時間乾燥後、乾燥した残存物をメノウ乳
鉢で軽く粉砕することにより脱臭材Ｃを得た。前記脱臭
材Ｃのハイシリカゼオライト：ＴｉＯ２：ＺｎＯの比率
は、１００：５：１(重量％)である。酸化亜鉛粉末Ｚｎ
Ｏ−３５０単独でレーザー回折式粒度分布測定器（ＬＥ
ＥＤＳ＆ＮＯＲＴＨＲＵＰ製、ＭＩＣＲＯＴＲＡＣ Ｆ
ＲＡ）により５０％平均粒子経を測定したところ、１．
７７μｍであった。従って、前記脱臭材Ｃ中に含まれる
二種の光触媒粒子ＴｉＯ２とＺｎＯの粒径比は、１対３
５である。(Example 3) Pentacyl type high silica zeolite HSZ-892HOA (manufactured by Tosoh Corporation, as an adsorbent,
H-ZSM-5 type) powder 6.0 g, anatase type titanium oxide sol STS-01 (Ishihara Sangyo, solid content concentration 30% by weight) 1.0 g as a photocatalyst, zinc oxide powder ZnO-350 (Sumitomo Osaka Cement) as a photocatalyst Made) 0.1
2 g and 240 g of ion-exchanged water as a solvent were placed in a 300 cc beaker and mixed and stirred with a magnetic stirrer for about 2 hours to prepare a slurry. A solid content and a solvent were separated by filtering the slurry, the residue on the filter paper was dried at 80 ° C. for 2 hours, and the dried residue was lightly crushed in an agate mortar to obtain a deodorizing material C. The ratio of high silica zeolite: TiO 2 : ZnO of the deodorizing material C is 100: 5: 1 (wt%). Zinc oxide powder Zn
Laser diffraction particle size distribution analyzer (LE
Made by EDS & NORTHRUUP, MICROTRAC F
When the 50% average particle diameter was measured by RA), 1.
It was 77 μm. Therefore, the particle size ratio of the two kinds of photocatalyst particles TiO 2 and ZnO contained in the deodorizing material C is 1: 3.
It is 5.
【００３０】上記実施例１と同様の方法により測定した
脱臭材Ｃの暗時３０分間におけるメチルメルカプタンガ
スの吸着率、および紫外線照射時の濃度減衰から最小自
乗法により計算したガス分解速度を、表１に示す。The desorption rate of the methyl mercaptan gas of the deodorizing material C measured in the same manner as in Example 1 in the dark for 30 minutes and the gas decomposition rate calculated by the least squares method from the concentration decay at the time of ultraviolet irradiation are shown in the table below. Shown in 1.
【００３１】（実施例４）吸着剤としてペンタシル型ハ
イシリカゼオライトＨＳＺ−８９２ＨＯＡ（東ソー製、
Ｈ−ＺＳＭ−５型）粉末６．０ｇ、光触媒としてアナタ
ーゼ型酸化チタンゾルＳＴＳ−０１（石原産業製、固形
分濃度３０重量％）１７．０ｇ、同じく光触媒として酸
化亜鉛粉末ＺｎＯ−３５０（住友大阪セメント製）０．
９ｇ、溶媒としてイオン交換水２４０ｇを３００ｃｃビ
ーカーに入れ、マグネティックスターラーで約２時間混
合・撹拌し、スラリーを調製した。前記スラリーをろ過
することによって固形分と溶媒を分離し、ろ紙上の残存
物を８０℃で２時間乾燥後、乾燥した残存物をメノウ乳
鉢で軽く粉砕することにより脱臭材Ｄを得た。前記脱臭
材Ｄのハイシリカゼオライト：ＴｉＯ２：ＺｎＯの比率
は、１００：８５：１５(重量％)である。また、前記脱
臭材Ｄ中に含まれる二種の光触媒粒子ＴｉＯ２とＺｎＯ
の粒径比は、実施例３と同じく１対３５である。(Example 4) As an adsorbent, pentasil-type high silica zeolite HSZ-892HOA (manufactured by Tosoh Corporation,
H-ZSM-5 type) powder 6.0 g, anatase type titanium oxide sol STS-01 (manufactured by Ishihara Sangyo, solid content concentration 30% by weight) 17.0 g as a photocatalyst, and zinc oxide powder ZnO-350 (Sumitomo Osaka Cement) as a photocatalyst. Made) 0.
9 g and 240 g of ion-exchanged water as a solvent were placed in a 300 cc beaker and mixed and stirred with a magnetic stirrer for about 2 hours to prepare a slurry. A solid content and a solvent were separated by filtering the slurry, the residue on the filter paper was dried at 80 ° C. for 2 hours, and the dried residue was lightly crushed in an agate mortar to obtain a deodorant D. The ratio of high silica zeolite: TiO 2 : ZnO of the deodorizing material D is 100: 85: 15 (% by weight). Further, two kinds of photocatalyst particles contained in the deodorizing material D, TiO 2 and ZnO.
The particle size ratio of 1 is 35 as in Example 3.
【００３２】上記実施例１と同様の方法により測定した
脱臭材Ｄの暗時３０分間におけるメチルメルカプタンガ
スの吸着率、および紫外線照射時の濃度減衰から最小自
乗法により計算したガス分解速度を、表１に示す。The gas decomposition rate calculated by the least squares method from the adsorption rate of methyl mercaptan gas in the dark for 30 minutes of the deodorizing material D, which was measured by the same method as in Example 1 above, and the concentration decay at the time of ultraviolet irradiation was calculated. Shown in 1.
【００３３】（比較例１）吸着剤としてペンタシル型ハ
イシリカゼオライトＨＳＺ−８９２ＨＯＡ（東ソー製、
Ｈ−ＺＳＭ−５型）粉末１０ｇ、光触媒として酸化亜鉛
で被覆されたアナターゼ型酸化チタン粉末ＳＴ−３１
（石原産業製、ＴｉＯ２／ＺｎＯ＝８５／１５［重量
％］）０．６ｇ、溶媒としてイオン交換水２４０ｇを３
００ｃｃビーカーに入れ、マグネティックスターラーで
約２時間混合・撹拌し、スラリーを調製した。前記スラ
リーをろ過することによって固形分と溶媒を分離し、ろ
紙上の残存物を８０℃で２時間乾燥後、乾燥した残存物
をメノウ乳鉢で軽く粉砕することにより脱臭材Ｅを得
た。前記脱臭材Ｅのハイシリカゼオライト：ＴｉＯ２：
ＺｎＯの比率は、１００：５：１(重量％)である。な
お、脱臭剤Ｅ中に含まれる二種の光触媒粒子は、酸化亜
鉛が酸化チタン表面を被覆しているために、それぞれの
粒子径を個別に測定することができない。しかし、酸化
チタン表面の酸化亜鉛粒子はその製造方法から考えて非
常に微細であり、酸化チタンの粒子経を１とした場合、
酸化亜鉛の粒子経の比率は１未満であることは確実であ
る。(Comparative Example 1) A pentasil type high silica zeolite HSZ-892HOA (manufactured by Tosoh Corporation, as an adsorbent,
H-ZSM-5 type) powder 10 g, anatase type titanium oxide powder ST-31 coated with zinc oxide as a photocatalyst
(Ishihara Sangyo, TiO 2 / ZnO = 85/15 [wt%]) 0.6 g, ion-exchanged water 240 g as a solvent 3
It was put in a 00cc beaker and mixed and stirred with a magnetic stirrer for about 2 hours to prepare a slurry. A solid content and a solvent were separated by filtering the slurry, the residue on the filter paper was dried at 80 ° C. for 2 hours, and the dried residue was lightly crushed in an agate mortar to obtain a deodorizing material E. The high-silica zeolite of the deodorizing material E: TiO 2 :
The ratio of ZnO is 100: 5: 1 (wt%). The two types of photocatalyst particles contained in the deodorant E cannot be individually measured for their particle diameters because zinc oxide coats the titanium oxide surface. However, the zinc oxide particles on the surface of titanium oxide are extremely fine in view of the manufacturing method, and when the particle diameter of titanium oxide is 1,
It is certain that the particle size ratio of zinc oxide is less than 1.
【００３４】上記実施例１と同様の方法により測定した
脱臭材Ｅの経過時間とメチルメルカプタンの濃度の関係
を図１に示す。また、暗時３０分間におけるメチルメル
カプタンガスの吸着率、および図１における紫外線照射
時の濃度減衰から最小自乗法により計算したガス分解速
度を、表１に示す。FIG. 1 shows the relationship between the elapsed time of the deodorizing material E and the concentration of methyl mercaptan measured by the same method as in Example 1 above. Table 1 shows the adsorption rate of methyl mercaptan gas in the dark for 30 minutes and the gas decomposition rate calculated by the method of least squares from the concentration decay at the time of ultraviolet irradiation in FIG.
【００３５】（比較例２）吸着剤としてペンタシル型ハ
イシリカゼオライトＨＳＺ−８９２ＨＯＡ（東ソー製、
Ｈ−ＺＳＭ−５型）粉末６．０ｇ、光触媒として酸化亜
鉛で被覆されたアナターゼ型酸化チタン粉末ＳＴ−３１
（石原産業製、ＴｉＯ２／ＺｎＯ＝８５／１５［重量
％］）６．０ｇ、溶媒としてイオン交換水２４０ｇを３
００ｃｃビーカーに入れ、マグネティックスターラーで
約２時間混合・撹拌し、スラリーを調製した。前記スラ
リーをろ過することによって固形分と溶媒を分離し、ろ
紙上の残存物を８０℃で２時間乾燥後、乾燥した残存物
をメノウ乳鉢で軽く粉砕することにより脱臭材Ｆを得
た。前記脱臭材Ｆのハイシリカゼオライト：ＴｉＯ２：
ＺｎＯの比率は、１００：８５：１５(重量％)である。
なお、脱臭剤Ｆ中に含まれる二種の光触媒粒子は、比較
例１と同様の理由により、酸化チタンの粒子経を１とし
た場合、酸化亜鉛の粒子経の比率は１未満であることは
確実である。(Comparative Example 2) As an adsorbent, a pentasil type high silica zeolite HSZ-892HOA (manufactured by Tosoh Corporation,
H-ZSM-5 type) powder 6.0 g, anatase type titanium oxide powder ST-31 coated with zinc oxide as a photocatalyst
(Ishihara Sangyo, TiO 2 / ZnO = 85/15 [wt%]) 6.0 g, ion-exchanged water 240 g as a solvent 3 g
It was put in a 00cc beaker and mixed and stirred with a magnetic stirrer for about 2 hours to prepare a slurry. A solid content and a solvent were separated by filtering the slurry, the residue on the filter paper was dried at 80 ° C. for 2 hours, and the dried residue was lightly crushed in an agate mortar to obtain a deodorizing material F. High-silica zeolite of the deodorizing material F: TiO 2 :
The ratio of ZnO is 100: 85: 15 (% by weight).
For the same reason as in Comparative Example 1, the two types of photocatalyst particles contained in the deodorant F have a particle diameter ratio of zinc oxide of less than 1 when the particle diameter of titanium oxide is 1. Certainly.
【００３６】上記実施例１と同様の方法により測定した
脱臭材Ｆの経過時間とメチルメルカプタンの濃度の関係
を図１に示す。また、暗時３０分間におけるメチルメル
カプタンガスの吸着率、および図１における紫外線照射
時の濃度減衰から最小自乗法により計算したガス分解速
度を、表１に示す。FIG. 1 shows the relationship between the elapsed time of the deodorizing material F and the concentration of methyl mercaptan measured by the same method as in Example 1 above. Table 1 shows the adsorption rate of methyl mercaptan gas in the dark for 30 minutes and the gas decomposition rate calculated by the method of least squares from the concentration decay at the time of ultraviolet irradiation in FIG.
【００３７】（比較例３）吸着剤としてペンタシル型ハ
イシリカゼオライトＨＳＺ−８９２ＨＯＡ（東ソー製、
Ｈ−ＺＳＭ−５型）粉末６．０ｇ、光触媒としてアナタ
ーゼ型酸化チタン粉末ＳＴ−０１（石原産業製）０．３
３ｇ、同じく光触媒として酸化亜鉛粉末ＺｎＯ−３５０
（住友大阪セメント製）０．１２ｇ、溶媒としてイオン
交換水２４０ｇを３００ｃｃビーカーに入れ、マグネテ
ィックスターラーで約２時間混合・撹拌し、スラリーを
調製した。前記スラリーをろ過することによって固形分
と溶媒を分離し、ろ紙上の残存物を８０℃で２時間乾燥
後、乾燥した残存物をメノウ乳鉢で軽く粉砕することに
より脱臭材Ｇを得た。前記脱臭材Ｇのハイシリカゼオラ
イト：ＴｉＯ２：ＺｎＯの比率は、１００：５：１(重
量％)である。アナターゼ型酸化チタン粉末ＳＴ−０１
単独でレーザー回折式粒度分布測定器（ＬＥＥＤＳ＆Ｎ
ＯＲＴＨＲＵＰ製、ＭＩＣＲＯＴＲＡＣ ＦＲＡ）によ
り５０％平均粒子経を測定したところ、２．２８μｍで
あった。従って、前記脱臭材Ｇ中に含まれる二種の光触
媒粒子ＴｉＯ２とＺｎＯの粒径比は、１対０．７８であ
る。(Comparative Example 3) As an adsorbent, a pentasil-type high silica zeolite HSZ-892HOA (manufactured by Tosoh Corporation,
H-ZSM-5 type) powder 6.0 g, anatase type titanium oxide powder ST-01 (manufactured by Ishihara Sangyo) 0.3 as a photocatalyst
3 g, also zinc oxide powder ZnO-350 as a photocatalyst
(Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.) 0.12 g and ion exchanged water 240 g as a solvent were placed in a 300 cc beaker and mixed and stirred with a magnetic stirrer for about 2 hours to prepare a slurry. A solid content and a solvent were separated by filtering the slurry, the residue on the filter paper was dried at 80 ° C. for 2 hours, and the dried residue was lightly crushed in an agate mortar to obtain a deodorant material G. The ratio of high silica zeolite: TiO 2 : ZnO of the deodorizing material G is 100: 5: 1 (wt%). Anatase type titanium oxide powder ST-01
Laser diffraction particle size analyzer (LEEDS & N)
It was 2.28 μm when the 50% average particle size was measured by MICROTRAC FRA manufactured by ORTHRUP. Therefore, the particle size ratio of the two types of photocatalyst particles TiO 2 and ZnO contained in the deodorizing material G is 1: 0.78.
【００３８】上記実施例１と同様の方法により測定した
脱臭材Ｇの暗時３０分間におけるメチルメルカプタンガ
スの吸着率、および紫外線照射時の濃度減衰から最小自
乗法により計算したガス分解速度を、表１に示す。The desorption rate of the deodorizing material G measured in the same manner as in Example 1 above in the dark for 30 minutes, the adsorption rate of methyl mercaptan gas, and the gas decomposition rate calculated by the method of least squares from the concentration decay at the time of ultraviolet irradiation are shown in the table below. Shown in 1.
【００３９】（比較例４）吸着剤としてペンタシル型ハ
イシリカゼオライトＨＳＺ−８９２ＨＯＡ（東ソー製、
Ｈ−ＺＳＭ−５型）粉末１０ｇ、光触媒としてアナター
ゼ型酸化チタン粉末ＳＴ−０１（石原産業製）８．５
ｇ、同じく光触媒として酸化亜鉛粉末ＺｎＯ−３５０
（住友大阪セメント製）１．５ｇ、溶媒としてイオン交
換水２４０ｇを３００ｃｃビーカーに入れ、マグネティ
ックスターラーで約２時間混合・撹拌し、スラリーを調
製した。前記スラリーをろ過することによって固形分と
溶媒を分離し、ろ紙上の残存物を８０℃で２時間乾燥
後、乾燥した残存物をメノウ乳鉢で軽く粉砕することに
より脱臭材Ｈを得た。前記脱臭材Ｈのハイシリカゼオラ
イト：ＴｉＯ２：ＺｎＯの比率は、１００：８５：１５
(重量％)である。また、前記脱臭材Ｈ中に含まれる二種
の光触媒粒子ＴｉＯ２とＺｎＯの粒径比は、比較例３と
同じく１対０．７８である。(Comparative Example 4) A pentasil-type high silica zeolite HSZ-892HOA (manufactured by Tosoh Corporation, as an adsorbent,
H-ZSM-5 type) powder 10 g, anatase type titanium oxide powder ST-01 (manufactured by Ishihara Sangyo) 8.5 as a photocatalyst
g, also zinc oxide powder ZnO-350 as a photocatalyst
1.5 g (Sumitomo Osaka Cement) and 240 g of ion-exchanged water as a solvent were placed in a 300 cc beaker and mixed and stirred with a magnetic stirrer for about 2 hours to prepare a slurry. The solid content and the solvent were separated by filtering the slurry, the residue on the filter paper was dried at 80 ° C. for 2 hours, and the dried residue was lightly crushed in an agate mortar to obtain a deodorizing material H. The ratio of high silica zeolite: TiO 2 : ZnO of the deodorizing material H is 100: 85: 15.
(% By weight). Further, the particle size ratio of the two kinds of photocatalyst particles TiO 2 and ZnO contained in the deodorizing material H is 1: 0.78, which is the same as in Comparative Example 3.
【００４０】上記実施例１と同様の方法により測定した
脱臭材Ｈの暗時３０分間におけるメチルメルカプタンガ
スの吸着率、および紫外線照射時の濃度減衰から最小自
乗法により計算したガス分解速度を、表１に示す。The adsorption rate of methyl mercaptan gas in the dark for 30 minutes of the deodorizing material H measured by the same method as in Example 1 above and the gas decomposition rate calculated by the least square method from the concentration decay at the time of ultraviolet irradiation are shown in the table below. Shown in 1.
【００４１】[0041]
【図１】[Figure 1]
【００４２】[0042]
【表１】 [Table 1]
【００４３】表１に示すように、本発明の実施例におい
ては、光触媒粒子として酸化チタンと酸化亜鉛を併存さ
せ、かつ、酸化チタンと酸化亜鉛の５０％粒子径の比が
１対１以上にすることによって、酸化チタンと酸化亜鉛
の５０％粒子径の比が１対１未満の比較例に対して、室
内空間で発生しうるメチルメルカプタンに対して脱臭を
行う場合に、暗時の吸着量がほとんど減少することなく
維持したまま、紫外線照射時には速やかにその濃度を低
下させることができるものとなっている。また、本発明
の実施例においては、２種の光触媒粒子と共に吸着剤と
してＨ−ＺＳＭ−５型ハイシリカゼオライトを含有して
いるので、アルデヒド類、脂肪酸類、ケトン類のような
有機化合物やアンモニア、トリメチルアミン等の窒素化
合物に対しても脱臭し、その濃度を低下させることがで
きるものになっていると推定される。As shown in Table 1, in the examples of the present invention, titanium oxide and zinc oxide were allowed to coexist as photocatalyst particles, and the ratio of 50% particle diameter of titanium oxide and zinc oxide was 1: 1 or more. As a result, in the case of deodorizing methyl mercaptan which can be generated in the indoor space, compared with the comparative example in which the ratio of 50% particle size of titanium oxide and zinc oxide is less than 1: 1, the adsorption amount in the dark However, the concentration can be promptly reduced during the irradiation of ultraviolet rays while maintaining almost no decrease. Further, in the examples of the present invention, since H-ZSM-5 type high silica zeolite is contained as an adsorbent together with two types of photocatalyst particles, organic compounds such as aldehydes, fatty acids, and ketones and ammonia are used. It is presumed that nitrogen compounds such as trimethylamine can be deodorized and the concentration thereof can be reduced.
【００４４】[0044]
【発明の効果】本発明によれば、ガラス繊維基材上に、
酸化チタン及び酸化亜鉛の少なくとも２種の光触媒粒子
を含有する層が形成されており、前記酸化チタンの５０
％粒子径よりも酸化亜鉛の５０％粒子径のほうが大きい
ことを特徴とする脱臭材を、波長４００ｎｍ以下の紫外
線照射下で使用することによって、例えば室内住空間の
ように、メルカプタン類、硫化水素、アルデヒド類、ア
ンモニア等の悪臭ガスが発生する場所において、速やか
に悪臭ガス濃度を低下させることができる。従って、本
発明の脱臭材は様々な使用環境の下で悪臭成分の除去を
行うことができ、空気清浄機、空調設備、一般室内自動
車内などの脱臭フィルターなどとして有効に作用する。According to the present invention, on a glass fiber substrate,
A layer containing at least two kinds of photocatalyst particles of titanium oxide and zinc oxide is formed, and a layer of titanium oxide 50
By using a deodorant material characterized in that the 50% particle size of zinc oxide is larger than the% particle size under the irradiation of ultraviolet rays having a wavelength of 400 nm or less, for example, as in an indoor living space, mercaptans, hydrogen sulfide, etc. It is possible to quickly reduce the malodorous gas concentration in a place where a malodorous gas such as aldehydes and ammonia is generated. Therefore, the deodorant material of the present invention can remove a malodorous component under various use environments, and effectively acts as an air purifier, an air conditioner, a deodorizing filter for a general indoor vehicle, or the like.
【図１】 本発明に係る実施例の脱臭材Ａ、Ｂおよび比
較例の脱臭シートＥ、Ｆの紫外線照射前後におけるメチ
ルメルカプタン濃度の推移を示した図である。FIG. 1 is a diagram showing changes in the concentration of methyl mercaptan before and after ultraviolet irradiation of deodorizing materials A and B of examples according to the present invention and deodorizing sheets E and F of comparative examples.
───────────────────────────────────────────────────── 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 20/18 Ｂ０１Ｊ 23/06 Ａ 23/06 29/40 Ａ 29/40 35/02 Ｊ 35/02 35/06 Ｋ 35/06 Ｂ０１Ｄ 53/36 Ｊ Ｈ Ｆターム(参考） 4C080 AA05 AA07 AA10 BB02 CC02 CC04 CC05 CC08 CC12 HH05 JJ05 JJ06 KK08 LL10 MM02 MM04 NN02 NN03 NN04 QQ03 QQ11 4D012 BA02 CA09 CB03 CG01 CG04 CH05 4D048 AA22 AB01 AB03 BA03X BA07X BA11X BA13X BA16X BA42X BB08 EA01 EA04 4G066 AA20D AA61B CA02 DA03 EA20 FA03 FA14 FA37 4G069 AA03 AA08 BA01A BA01B BA04A BA04B BA07A BA07B BA14A BA14B BA48A BB06A BB06B BC35A BC35B BC50A BC50B BD01A BD01B CA07 CA10 CA17 EA09 EA13 EB18X EB18Y FA03 FB15 FB23 FC08 ZA10A ZA11A ZD01─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) B01J 20/18 B01J 23/06 A 23/06 29/40 A 29/40 35/02 J 35/02 35 / 06 K 35/06 B01D 53/36 J H F terms (reference) 4C080 AA05 AA07 AA10 BB02 CC02 CC04 CC05 CC08 CC12 HH05 JJ05 JJ06 KK08 LL10 MM02 MM04 NN02 NN03 NN04 QQ03 QQ11 4D012 BA02 CA09 CB03 CG01 CG04 CH05 4D048 AA22 AB01 AB03 BA03X BA07X BA11X BA13X BA16X BA42X BB08 EA01 EA04 4G066 AA20D AA61B CA02 DA03 EA20 FA03 FA14 FA37 4G069 AA03 AA08 BA01A BA01B BA04A BA04B BA07A BA07B BA14A BA14B BA48A BB06A BB06B BC35A BC35B BC50A BC50B BD01A BD01B CA07 CA10 CA17 EA09 EA13 EB18X EB18Y FA03 FB15 FB23 FC08 ZA10A ZA11A ZD01
Claims (10)
少なくとも２種の光触媒粒子を含有する層が形成されて
おり、前記酸化チタンの５０％粒子径よりも酸化亜鉛の
５０％粒子径のほうが大きいことを特徴とする室内空間
用脱臭材。1. A layer containing photocatalyst particles of at least two kinds of titanium oxide and zinc oxide is formed on a base material, and the layer having a particle size of 50% of zinc oxide is larger than the particle size of 50% of titanium oxide. Deodorizing material for indoor space, which is characterized by being larger.
が形成されており、さらにその上に酸化チタンおよび酸
化亜鉛の少なくとも２種の光触媒粒子を含有する層が形
成されており、前記酸化チタンの５０％粒子径よりも酸
化亜鉛の５０％粒子径のほうが大きいことを特徴とする
室内空間用脱臭材。2. A layer made of a particulate binder is formed on a base material, and a layer containing at least two kinds of photocatalyst particles of titanium oxide and zinc oxide is further formed on the base layer. A deodorizing material for indoor space, wherein the 50% particle size of zinc oxide is larger than the 50% particle size of titanium.
とを特徴とする請求項１または２に記載の室内空間用脱
臭材。3. The deodorizing material for indoor space according to claim 1, wherein the base material is a glass fiber sheet.
剤としてペンタシル型ゼオライトを含有することを特徴
とする請求項１〜３のいずれかに記載の室内空間用脱臭
材。4. The deodorizing material for indoor space according to claim 1, wherein the layer containing the photocatalyst particles contains pentasil-type zeolite as an adsorbent.
Ｍ−５型ゼオライトであることを特徴とする請求項１〜
４のいずれかに記載の室内空間用脱臭材。5. The pentasil-type zeolite is H-ZS.
It is M-5 type zeolite, It is characterized by the above-mentioned.
The deodorizing material for indoor space according to any one of 4 above.
であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載
の室内空間用脱臭材。6. The deodorizing material for indoor space according to claim 1, wherein the particulate binder is alumina particles.
亜鉛の組成比は、重量比で９９対１から８０対２０の間
であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載
の室内空間用脱臭材。7. The composition ratio of titanium oxide and zinc oxide, which are the photocatalyst particles, is between 99: 1 and 80/20 in weight ratio, according to any one of claims 1 to 6. Deodorant for indoor space.
量比で２０対８０から５０対５０の間であることを特徴
とする請求項１〜７のいずれかに記載の室内空間用脱臭
材。8. The deodorization for indoor space according to claim 1, wherein the composition ratio of the photocatalyst particles to the adsorbent is 20:80 to 50:50 by weight. Material.
インダーの組成比は、重量比で１００対１から１００対
２０の間であることを特徴とする１〜８のいずれかに記
載の室内空間用脱臭材。9. The indoor space according to any one of 1 to 8, wherein the composition ratio of the photocatalyst particles and the adsorbent to the particulate binder is between 100: 1 and 100/20 by weight. Deodorant material.
使用されることを特徴とする１〜９のいずれかに記載の
室内空間用脱臭材。10. The deodorizing material for indoor space according to any one of 1 to 9, which is used under irradiation of ultraviolet rays having a wavelength of 400 nm or less.
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| JP (1) | JP2003126234A (en) |
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- 2001-10-26 JP JP2001329406A patent/JP2003126234A/en active Pending
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