JP2003199811A - 廃棄物や副産物や利用が低迷している物を利活用した脱臭資材クリーン・ゼオの製造方法。 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［課題］ これまで製造が困難であった、人工ゼオライ
トの微細粉体物を目的の造粒物やその他の型状物に加工
後もゼオライト機能を低下させずに安価で容易に加工で
きる製造方法の開発。 ［解決手段］ 前述の課題を数マイクロミリの毛繊維状
であるアルミ状やガラス状の物を数種類混合し、更に接
着剤と硬化剤とを混合する特殊合成バインダーを用いて
加圧を行い、必要とする造粒物や型状物に製造し、空気
と水だけを通過させて、人工ゼオライトの機能である吸
着能や陽イオン交換能やその他の触媒機能の低下を少な
くするクリーン・ゼオの製造方法で問題を解決する事が
できます。更に、いろいろな炭等を混合する事により脱
臭機能の幅を広げる事ができ、また、用途によってはろ
いろいなリサイクル物や利用が低迷している前述の活用
物等を一つ又は複数種類混合することにより、脱臭機能
の幅を広げる相乗効果を得る事ができる製造方法であ
り、多用途に利活用できるいろいろなクリーン・ゼオを
製造する事が可能であります。なお、炭や天然ゼオライ
ト等を混合すると製造が容易です。用途により単材での
製造も可能です。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】［発明の属する技術分野］本発明は、廃棄
物から製造されている石炭灰人工ゼオライト及び製紙ス
ラッジ灰人工ゼオライト及びその他の人工ゼオライト
（以下人工ゼオライトという）と、廃棄物となっている
都市ごみ焼却灰や石炭灰や製紙スラッジ（以下リサイク
ル１という）及び、廃木材屑や樹皮や間伐材を適度の大
きさに粉砕した物（以下リサイクル２という）及び、オ
ガクズや木材チップや籾殼や禾本科殻（以下リサイクル
３という）及び、雑誌やダンボール（以下リサイクル４
という）及び、廃タイヤや廃ゴム製品を用途別に粉砕し
た物（以下リサイクル５という）及び、各種木炭や竹炭
や籾殻燻炭やその他の炭材（以下活用物１という）や、
和紙や襖紙やいぐさ（以下活用物２という）及びパーラ
イトや石膏や軽石や火山灰（以下活用物３という）及
び、天然ゼオラトや珪藻土やモンモリロナイトやカオリ
ンややハロイサイト等の鉱物類（以下活用物４という）
を用途別に適度に混合し、障子や壁面や床面や天井やそ
の他の場所の脱臭資材として利活用するクリーン・ゼオ
資材の製造方法及び使用方法に関する。

【０００２】［従来の技術］脱臭資材について、人工ゼ
オライトは微粉末であるため特殊な装置を使用した微粉
末状の範囲が限られた使用であった。造粒物やパネル状
や盤等の多目的に使用でき人工ゼオライトの機能が低下
しない使い勝手のよい物の開発が求められている。

【０００３】リサイクル１からリサイクル５については
脱臭機能が低く本格的には使用されていない。

【０００４】活用物１は、脱臭資材として現用されてい
るが機能が低いため、より機能の高い物や使い勝手の向
上が求められている。

【０００５】活用物２は、脱臭機能が低く本格的には使
用されていない。

【０００６】活用物３は脱臭機能があるが機能が低くよ
り機能の高い物が求められている。

【０００７】活用物４の天然ゼオライトは自然界の物と
しては陽イオン交換能が最も高く、序で珪藻土やモンモ
リロナイトも使用されているが、他用途に幅広く使用で
きる使い勝手の向上や高品質の物が強く求められてい
る。

【０００８】リサイクル２やリサイクル３やリサイクル
４や活用物２には害虫が発生するので消毒剤や防虫剤を
施すため、アレルギー性過敏症の幼児や方々には問題が
ある。クリーン環境資材としては適さないでいる。

【０００９】活用物４の中で特に天然ゼオライトは陽イ
オン交換能が高いため幅広く、所によっては珪藻土がよ
く使用されている。しかし、陽イオン交換能のより高い
多目的に使用出来る物の開発が待たれている。

【００１０】人工ゼオライトの陽イオン交換能の高機能
や天然ゼオライトと人工ゼオライトの素材機能を活用し
た組合せ物等の高機能物や使い勝手のよい物の開発が待
たれている。

【００１１】［発明が解決しようとする課題］前述のリ
サイクル１からリサイクル５及び活用物１や活用物２の
廃棄物や利用率が低い物を完全利活用する技術や方法が
未開発であるため、多くは最終処分されており、資源を
有効活用する技術開発が待たれている。

【００１２】活用物３や活用物４は有効利用が低迷して
おり、単独での利用方法には限界値に近付いている。新
たな用途の開発による活性化が待たれている。

【００１３】石炭灰の人工ゼオライトについては、１０
年程前から市販されているが本発明のような新たな用途
に適する技術は未開発である。多目的に使用するためセ
メントが使用されているが、セメント又は自然鉱物のベ
ントナイト（以下セメント等という）や合成接着剤をバ
インダーとして使用による機能低下の弊害として、ゼオ
ライトを包囲するため、空気や臭気や水分等の通過率が
低下するため人工ゼオライトの本来機能が減少してしま
う。このようなバインダーでは新たな用途開発や高性能
物の開発難しい。人工ゼオライトの新たな需要開拓のた
めの新技術の開発が待たれている。

【００１４】炭の活用については、杉間伐材木炭は需要
が伸び悩んでおり、新たな用途開発が待たれている。ま
た、山林の保全による水資源確保のためにも間伐材の有
効用途の開発が必須として強く望まれている。

【００１５】炭のこれらの課題を解決するための一つの
方法として、人工ゼオライトが持つ吸着能や陽イオン交
換能や触媒機能と炭の持つ脱臭機能や除放温機能や▲ろ
▼過機能を利活用主体として、リサイクル１からリサイ
クル４及び活用物１や活用物２の廃棄物の各々の機能や
及び活用物３や活用物４を用途別により適宜組み合わせ
混合製造し、多目的に使用する事ができる物の開発が強
く求められている。

【００１６】本発明は、人工ゼオライトや木炭を主体物
にリサイクル１からリサイクル５及び活用物１や活用物
２の廃棄物や活用が低迷している活用物３や活用物４の
物を“ベントナイトや合成バインダー”（以下バインダ
ーという）の単独又は混合を用いて、目的物の各種脱臭
資材を製造し前述の問題点を解決する製造方法や使用方
法を提供する事を目的とする。

【００１７】［課題を解決するための手段］本発明は、
前述の人工ゼオライトや炭を主体物にリサイクル１から
リサイクル５及び活用物１や活用物２、活用物３や活用
物４を用途別により適宜混合した後、バインダーを入れ
て均等に撹拌混合し、目的の用途物に吹付け塗布または
型枠に入れ、加圧して板や盤やブロックやヒューム管や
その他いろいろな型枠等に入れ、又は造粒してこれらの
リサイクル物や活用が低迷している物を完全に有効利活
用する製造方法や使用方法を提供する事を目的とする。

【００１８】［発明の実施の形態］本発明は、主要材料
物として人工ゼオライトとし、副材料としてリサイクル
１からリサイクル５や、活用物１から活用物４として、
用途別により、主要材料の担体又は主要材料と副材料の
一つ又は複数種類の混合物とバインダーとの混練後に、
目的の物に散布塗布する方法や、パネル状や盤やブロッ
クやヒューム管やいろいろな型枠等や造粒物に製造す
る。以下にバインダーを使用しての条件のもとに説明し
ます。

【００１９】脱臭資材の製造方法の詳細について、人工
ゼオライトは陽イオン交換能は２００以上で高い物ほど
好ましく、また、微細孔は数オングストロームから数百
オングストロームと幅広い物がいろいろな臭気や有害物
質を吸着するのによく脱臭資材として優れた効果が出ま
す。担体資材として活用する事ができます。

【００２０】リサイクル１やリサイクル２は担体その物
では期待する脱臭効果は高くない。臭気の元となるいろ
いろなイオンを分解する要素は持っていないが保持能は
幾分はある。人工ゼオライト担体や活用物１との混合物
を表面に散布や塗布やその他の形状物の構造主対物とし
て活用すると好ましい効果がでます。

【００２１】リサイクル３やリサイクル４はバインダー
の種類により、空気通や通排水性が可能な物は各種類の
臭気イオンの吸着分解によく、素材その物の脱臭効果を
最大限に引出す事が可能であります。

【００２２】リサイクル５は担体その物では脱臭効果は
ないが、人工ゼオライトを表面にコーディングする方法
での組合せにより、よりよい活用ができます。

【００２３】活用物１は脱臭資材として既に社会的に認
知され使用されているが、微細孔の下限値幅が少ないた
め、いろいろな臭気を除去する機能が低く、人工ゼオラ
イトとの混合使用により微細孔の範囲が広くなると同時
にイオン交換能が加わるため従来にはなかったよい効果
がでます。

【００２４】活用物２は脱臭資材としての効果は期待す
る物ではないが、人工ゼオライトや活用物２との混合物
を塗布や散布する等の構造主体物や副材料としてよい効
果があります。

【００２５】活用物３は天然物であり、脱臭資材として
の効果を多く期待するものではなく、脱臭機能を持つ人
工ゼオライトとの混合物を散布や塗布又は混合物として
構造主対物や副材料として使用すると良い効果がありま
す。

【００２６】活用物４は脱臭資材として既に担体又はセ
メント等との混合物で使用されている。セメント等との
混合物は前述のような機能低下が生じるため期待する効
果が出ていない。又、担体の場合でも素材その物の機能
が低いため期待する効果が出ないが、機能の高い人工ゼ
オライトや炭との組合せ混合により良い効果出ます。

【００２７】脱臭資材に使用する人工ゼオライトの種類
はナトリウム型やカルシウム型やカリウム型や鉄型や静
菌効果や殺菌効果を担持させたい場合は銅型や銀型等の
物を使用する。

【００２８】バインダーの使用等の詳細について、本発
明のバインダーは用途別の条件により適度の空気通や通
水性が必要であり、これらの条件を選択確保して目的と
する脱臭資材を製造する物である。

【００２９】バイダンーの構成内容物について、素材は
合成繊維状や珪素線状やアルミ線状の物と合成接着剤及
び合成硬化剤で構成されています。これらの素材を用途
別に数量を適宜調整して目的の資材の用途に使用しま
す。合成繊維状や珪素線状やアルミ線状の網細径の線径
は用途により数ミクロンから数十ミクロンの物を使用し
ます。合成接着剤及び合成硬化剤は、用途により数オン
グストロームから数ミクロンのものが好ましく、合成バ
インダーは水に溶けず一般常温に耐える物で、接合力や
接着力が強い程目的の結合物が強度に耐える物が製造さ
れます。この様な物を、線状の物と線状の物との接合
に、又は、線状の物とを介して目的の結合物とを線状に
接合させます。この線状と線状を用途により数段又は数
十段重ね接合する事により空気と水を通過させる物と通
過させない物とに分離製造する事ができます。

【００３０】脱臭資材に使用するバンイダーの詳細につ
いて、通過できる有害イオンや臭気イオンの合成繊維の
網目孔は１マイクロミリ以下の物が好ましく、毛繊維状
の微細径程臭気イオンやその他の要素イオンの通過に好
ましく脱臭効果が高くなる。

【００３１】造粒物や形状物に使用するバインダーにつ
いて、いろいろな型の物を製造する場合、製造装置が異
なってきます。均等円形型の場合は遠心型の装置等を、
一定形状を求めない場合は押出し装置等で、角型や不定
形の場合は圧縮型の装置を使用します。その場合、使用
するバインダーの数量は製造物の形状が用途別による崩
れない程度のもの物であり、用途の目的機能を持ち合わ
せるバインダーの使用量となります。

【００３２】活用物１の炭の製造方法の詳細について、
本発明で使用する炭は炭焼き完了後に、用途別により数
ミリ乃至数マイクロミリの粉末に粉砕機にて製造する。

【００３３】次ぎに製造装置の説明について、人工ゼオ
ライトと未利用物とバインダーを混合撹拌する装置であ
ればどの様な装置でもよく特に限定する物ではありませ
ん。

【００３４】造粒製造装置、その他の形状物製造装置に
ついて、希望する造粒やその他の形状物ができる物であ
ればどれでもよく特別に限定する物ではありません。

【００３５】造粒物やその他の形状物の乾燥装置につい
て、乾燥できるものであればどの様な方法や装置でもよ
く特に限定するものではありません。

【００３６】［実施例１］脱臭資材の製造について、ス
テンレス製品の円筒型５リットル容器に、石炭灰の人工
ゼオライトカルシウム型の物で、粒子径５ミクロンから
１００ミクロンアンダー程度で平均粒径３２マイクロミ
リ、ＣＥＣ２５０、水素イオン濃度（ｐＨ）６．５、比
表面積１２０ｍ^２／ｇ、かさ比重０７４、真比重２．
０、ＳｉＯ_２４１．４％、Ａｌ_２Ｏ_３２１．１％、Ｎａ
_２Ｏ２．５％、ＣａＯ４．０％、Ｋ_２Ｏ０．７％、Ｔ−
Ｆｅ２．４％、ＭｇＯ０．５７％、その他１０．０％、
湿分１７．４％の物を３００グラムとリサイクル１の杉
間伐材木炭粉末２ミリアンダー程度の物１００グラムと
黒曜石パーライト３ミリ粒径の物１リットルを均等に拡
販混合した後、バインダー（図５）１０グラムを入れ均
等に拡販混合した後、接着剤１０グラムを入れ均等に拡
販混合した後、最後に硬化剤１０グラムを入れ全体物を
均等に拡販混合し、ステンレス製品の角皿容器状の物に
取出し、５ミリ程度の造粒物を手動にて１．３リットル
作った後、天日乾燥して、脱臭資材カルシウム型クリー
ン・ゼオを製造しました。図１．図２．図３．図４．の
とおりです。

【００３７】［実施例２］実施例１同様の方法で、実施
例１同様のナトリウム型の物を銅型に型変換したの物
で、径５ミクロンから１００ミクロンアンダー程度で平
均粒径３２マイクロミリ、ＣＥＣ２５０、水素イオン濃
度（ｐＨ）６．５、比表面積１２０ｍ^２／ｇ、かさ比重
０７４、真比重２．０、ＳｉＯ_２４１．４％、Ａｌ_２Ｏ
_３２１．１％、Ｎａ_２Ｏ６．５％、Ｋ_２Ｏ０．７％、Ｔ
−Ｆｅ２．４％、ＭｇＯ０．５７％、その他１０．０
％、湿分１７．４％の物（以下人工ゼオライト試料２と
いう）を３００グラムとリサイクル１の杉間伐材木炭粉
末２ミリアンダー程度の物１００グラムと黒曜石パーラ
イト３ミリ粒径の物１リットルを均等に拡販混合した
後、バインダー（図５）１０グラムを入れ均等に拡販混
合した後、接着剤１０グラムを入れ均等に拡販混合した
後、最後に硬化剤１０グラムを入れ均等に拡販混合した
後、最後に硬化剤１０グラムを入れ全体物を均等に拡販
混合した後、ステンレス製品の角皿容器状の物に取出し
５ミリ程度の造粒物を手動にて１．３リットル作った
後、天日乾燥して脱臭資材銅型クリーン・ゼオを製造し
ました。前述の図１．図２．図３．図４．のとおりで
す。

【００３８】［実施例３］実施例１同様の方法で、実施
例１同様のナトリウム型の脱臭資材ナトリウム型クリー
ン・ゼオを製造しました。図１．図２．図３．図４．の
とおりです。

【００３９】［実施例４］実施例１の物に市販の天然ゼ
オライトで日本ゼオライト（株）の１０号ゼオクリーン
（０．５から６０ミリクンの物）を混合した物も同様の
方法で製造しました。図３、図４のとおりです。

【００４０】［発明の効果］本発明は、従来まで製造が
困難であった微細粉体物である人工ゼオライトの造粒や
その他の型状を前述のバインダーを単独又は混合物を用
いて、人工ゼオライトの機能を低下させずに目的とする
造粒物やその他の型状物に加工製造する事が容易に可能
となります。

【００４１】また、本発明の製造方法により、従来まで
のセメントやベントナイトや合成接着剤を使用したバイ
ンダーでの製造方法によりも、微細孔の被覆による吸着
能やイオン交換能やその他の触媒機能の低下が少なくな
り人工ゼオライトの本来の性能を最大限利活用できるよ
うになります。

【００４２】加えて、いろいろな炭等を混合することに
より、更に炭等のもつ脱臭能力が加剰されて脱臭効果が
向上するようになります。

【００４３】用途により、いろいろな人工ゼオライトや
いろいろいな炭等の組合わせや混合を行い製造する事が
できます。また、一種類の型式の物を製造する事も可能
です。

【００４４】廃棄物の利活用や未利用物や活用が低迷し
ている物を有効利活用できる事は資源の有効利活用と共
に環境保全の向上にも貢献する事ができます。

【符号の説明】

１．石炭灰人工ゼオライト、カルシウム型。 ２．杉間伐材木炭粉末。 ３．黒曜石パーライト等やバインダー。 ４．石炭灰人工ゼオライト、銅型。 ５．石炭灰人工ゼオライト、ナトリウム型。 ６．天然ゼオライトの粉末、０．５から６０ミクロンの
物。 ７．数マイクロミリの毛繊維状のアルミ又はガラス。 ８．ベントナイトや合成接着剤や硬化剤の接合材等の混
合物又は単独物。

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【手続補正書】

【提出日】平成１５年２月５日（２００３．２．５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】追加

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】断面図 黒曜石パーライトの微細孔部分や表面に平均３０ミクロ
ンの石炭灰人工ゼオライトと平均３００ミクロンの杉間
伐材木炭粉末を含浸や表面に付着後、線径３マイクロミ
リ・線長２０ミリの毛繊維状合成樹脂と０．１ミクロン
以下の接着剤と硬化剤との合成バインダーを用いて、石
炭灰人工ゼオライトや杉間伐材木炭粉末が表面上より飛
散しないように均一に搦めるように撹拌混合後、モール
ス硬度１以上に耐えるように加圧して製造した粒径６ミ
リの通水性ある造粒物の外観図。

【図２】断面図 図１の物をブロック化した物の外観図。

【図３】断面図 図１の物に平均３０ミクロンの天然ゼオライトを加え、
図１と同様の方法で製造した物の外観図。

【図４】断面図 図３の物をブロック化した物の外観図。

【図５】断面図 線径３マイクロミリの毛繊維状合成樹脂又はアルミの毛
繊維状又はガラスの毛繊維状にベントナイトや合成接着
剤や硬化剤の接合材等を表面にコーディングしたバイン
ダー１本の外観図。

【符号の説明】 １．石炭灰人工ゼオライト、カルシウム型。 ２．杉間伐材木炭粉末。 ３．黒曜石パーライト等やバインダー。 ４．石炭灰人工ゼオライト、銅型。 ５．石炭灰人工ゼオライト、ナトリウム型。 ６．天然ゼオライトの粉末、平均３０ミクロンの物。 ７．線径３マイクロミリの毛繊維状の合成樹脂又はアル
ミ又はガラス。 ８．ベントナイトや合成接着剤や硬化剤の接合材等の混
合物。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各種人工ゼオライトとベントナイト等の
   バインダーと合成バインダーの単独又は混合した物と廃
   棄物や副産物や利用が低迷している物を利活用したクリ
   ーン・ゼオの製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１の物を用途別に一つ又は複数種
   類の物を混合し製造するクリーン・ゼオ資材の製造方
   法。
3. 【請求項３】 請求項１の物に用途別に脱臭効果をより
   担持向上させる脱臭資材クリーン・ゼオ資材の製造方
   法。
4. 【請求項４】 請求項１の物を用途別に造粒物やその他
   の型状物にするクリーン・ゼオ資材の製造方法。