【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粒状脱臭剤を充填してなる脱臭容量の大きい脱臭フィルターに関し、更に詳しくは、脱臭性の再生が可能であって繰り返し使用ができる脱臭フィルターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、工場などにおける工業的に発生する悪臭や、多量の廃棄物を排出する飲食店やホテルなどのサービス産業における廃棄物に起因した悪臭が問題となっていたが、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もクローズアップされてきている。従って、これら悪臭などの有害物質除去に対するニーズが高まっており、脱臭装置や脱臭フィルターなどを組み込んだ空気清浄機の開発が盛んに行なわれている。
【０００３】
一般の空気清浄機には、活性炭を含有するフィルターが使用されており、活性炭に悪臭などの有害物質を吸着させて除去する方法がとられている。中でもハニカムのセル内に粒状活性炭を充填し、該ハニカムの両側の開孔面を通気性基材で封鎖してなる脱臭フィルターは、単位容積当たりの活性炭量が大きく、且つ活性炭量の割には通気性が高く、活性炭を用いた脱臭フィルターとして特に優れたものであり、種々の空気清浄機で採用されている。
【０００４】
一方、地球環境への配慮から廃棄物の減量が望まれており、使用後の脱臭フィルターが廃棄物となることが問題となっており、再生によって脱臭フィルターを繰り返し用いることが求められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、大きな脱臭容量を有し、且つ再生によって繰り返し使用することが可能な脱臭フィルターを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに至ったものである。
【０００７】
（１）ハニカムのセル内に粒状脱臭剤を充填し、該ハニカムの両側の開孔面を通気性基材で封鎖してなる脱臭フィルターであって、該粒状脱臭剤が水洗再生に対応する脱臭剤であることを特徴とする脱臭フィルター。
【０００８】
（２）上記の発明（１）において、水洗再生に対応する該粒状脱臭剤が無機吸着剤であることを特徴とする脱臭フィルター。
【０００９】
（３）上記の発明（１）または（２）において、該通気性基材の少なくとも一部が耐水性光触媒フィルターからなることを特徴とする脱臭フィルター。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の脱臭フィルターについて以下に詳細に説明する。
【００１１】
本発明の脱臭フィルターは水洗によって再生されるものであるため、ハニカム、粒状脱臭剤、または通気性基材などの構成要素は耐水性を有することが好ましく、耐水性の具体的な要求性能は、以下に各構成要素と合わせて説明する。
【００１２】
本発明に係わるハニカムとは、開孔を有するセル壁からなる構造体であり、ハニカムの具体例として、ＪＩＳ−Ｚ−１５１６に記載の「外装用段ボール」に準拠して作製される片段ボールを積層してなるコルゲートハニカム、特開平３−６７６４４号公報または特開平５−３３８０６５号公報に開示されている方法で作製される六角形セルからなるヘキサゴンハニカム、正方形セルからなるハニカム、三角形セルからなるハニカム、および中空円筒状セルを集合してなるハニカムなどが挙げられる。ここで、六角形や正方形などのセル形状は正式な多角形ではなく、角が丸いまたは辺が曲がっているなどした異形であっても良い。
【００１３】
本発明に係わるハニカムは耐水性を備えることが好ましく、耐水性を有するシート、例えば耐水紙、各種不織布、樹脂フィルム、金属箔などを用いて、後述する耐水性を有する接着剤を用いて成形されるハニカムを用いることができる。
【００１４】
本発明に係わる粒状脱臭剤は、粒状の脱臭剤であり、粒の大きさは封鎖に用いる通気性基材の目から剥落しない程度に大きく、且つハニカムのセル内に収まる大きさであれば良い。
【００１５】
本発明に係わる粒状脱臭剤の形状は特に制限されるものではなく、球状、四面体状、六面体状、八面体状、円柱状、多角形柱状、棒状、板状などが挙げられる。
【００１６】
中でも、中空柱状または管状、あるいは星型や歯車型のような凹多角形柱状などの形状は、粒状脱臭剤の表面積が増すため脱臭性に有利であり、また、ハニカムのセル内において空気の流路が確保できるため通気性に有利である。
【００１７】
但し、中空柱状または管状の粒状脱臭剤は、管の長さまたは深さに対する開口面積を十分大きくすることが好ましく、水洗時には管内に水が侵入し易く、また、水洗後には管内の水の除去が容易となる。
【００１８】
本発明に係わる粒状脱臭剤を作製する方法として、粉体状の脱臭剤を、押し出し造粒機、攪拌造粒機、流動造粒機、転動造粒機、圧縮造粒機、または打錠機などをの各種造粒機を用いて粒状に成形する方法、および塊状の脱臭剤をボールミル、振動ミル、ロールミル、遠心ミル、またはジェットミルなどの乾式または湿式の各種粉砕機を用いて粒状に粉砕する方法が挙げられ、得られた粒状脱臭剤は篩い式またはサイクロン式などの各種分級法を用いて所望の粒径に調整することができる。
【００１９】
本発明に係わる水洗再生に対応する脱臭剤は、水に対して基本的に不溶または難溶であり、水中に浸漬しても崩壊せず、且つ水洗によって臭気物質が除去されて脱臭性が再生されることが好ましく、このような脱臭剤としてゼオライトまたはアルミナなどの無機吸着剤が挙げられ、本発明に係わる粒状脱臭剤として優位に用いられる。
【００２０】
本発明に係わる粒状脱臭剤は無機吸着剤の中でも粘土鉱物系吸着剤であることが好ましく、親水性表面に吸着した臭気物質が水洗によって除去され易く、水洗再生に適した脱臭剤である。
【００２１】
本発明に用いられる粘土鉱物系吸着剤とは、粘土鉱物、すなわち化学組成はシリカを主成分としてＡｌ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｚｎなどの構成金属成分を含有し、形状は四面体結晶を形成する層（４配位層）または八面体結晶を形成する層（６配位層）からなる単位層が積層した層状構造を有する層状ケイ酸塩（フィロケイ酸塩）を主成分とする吸着剤であり、具体的にはタルク、カオリナイト、セピオライト、ベントナイト、活性ベントナイト、ヘクトライト、モンモリロナイト、酸処理モンモロロナイト、活性白土、燐酸添着活性白土、スチブンサイト、アメサイト、フライポンタイトなどを主成分とする吸着剤が挙げられ、これらは天然物、変性物、合成物または複合化物の何れであっても良い。
【００２２】
粘土鉱物は一般に二層または三層構造として表される単位層が数層乃至数十層積層されて存在するが、このように単位層を積層させず、シリカ微粒子などからなるマトリックス中に単位層を分散させ、粘土鉱物の吸着表面積を拡大した粘土鉱物系吸着剤が合成されており、本発明の粘土鉱物系吸着剤として好ましいものである。
【００２３】
本発明に用いられる粘土鉱物系吸着剤は、固体酸性の部位と固体塩基性の部位を併せ持つ両性吸着剤であることが好ましく、アンモニアやトリメチルアミンなどの塩基性臭気成分および硫化水素やイソ吉草酸などの酸性臭気成分の両者を効率良く脱臭することができる。
【００２４】
本発明に係わる粘土鉱物系両性吸着剤として、ヘクトライトやモンモリロナイト等のスメクタイト群に属する粘土、合成スチブンサイト、合成アメサイトおよび合成フライポンタイト等の合成粘土などが挙げられる。
【００２５】
本発明に係わる封鎖は、粒状脱臭剤を充填したハニカムの両側の開孔面を通気性基材で挟んでなされるものであり、粒状脱臭剤の脱落の防止を主たる目的とする。封鎖の具体的な方法として、ハニカムのセル壁の端面に通気性基材を接着する方法や枠付け加工においてハニカムと通気性基材を固定する方法などが挙げられる。
【００２６】
本発明に係わる通気性基材として、織布、乾式不織布、メルトブローン不織布、スパンボンド不織布、エアレイドパルプ、湿式不織布、各種の紙、ネット、ハニカム、フォーム、スポンジ及びフェルト等の他、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、及びポリエステルフィルムの様な汎用の樹脂フィルムや薄板、並びに金属箔などが挙げられる。これらの内、フィルム、薄板および金属箔等の通気性に乏しいシートは、適度な大きさの穴をあける穿孔加工、または上記したハニカム加工を施して、通気性を付与または向上させても良い。
【００２７】
中でも、ハニカムまたはフォームは、通気性に優れるため、特に好ましい。ハニカムを用いる場合には、セルの開孔サイズが粒状活性炭のサイズよりも小さくすることが好ましい。
【００２８】
本発明に係わる通気性基材は、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて脱臭、除塵、抗菌、防虫、害虫忌避などの機能を備えても良い。
【００２９】
本発明に係わる通気性基材は少なくともその一部が耐水性光触媒フィルターからなることが好ましく、水洗による脱臭性の再生に加えて、光触媒の作用による光再生によって脱臭性を回復することができる。
【００３０】
本発明に係わる耐水性光触媒フィルターとは、特開２００１−７０４１８号公報に開示されているように、水洗いが可能であり、且つ水洗後にフィルターの水を切っても、その構造が破壊しないフィルターである。
【００３１】
本発明に係わる耐水性光触媒フィルターの形状は特に限定されるものではなく、上記に例示した通気性基材に光触媒または所望により後述する脱臭剤を併用して担持することができるが、耐水性光触媒コルゲートフィルターであることが好ましく、強固な構造を備え、耐水性に優れる。
【００３２】
本発明に用いられる耐水性光触媒コルゲートフィルターは、一般にはＪＩＳ−Ｚ−１５１６に記載の「外装用段ボール」に準拠して、耐水性または撥水性を有し、且つ少なくとも光触媒を含有するシートを中しんまたはライナに用いて作製される片面段ボールを積層してなるコルゲートハニカム形状のフィルターである。
【００３３】
本発明に用いられる光触媒とは、０．５〜５ｅＶ、好ましくは１〜４ｅＶの禁止帯幅を有する、光触媒反応をもたらす光反応性半導体であり、励起光を照射することによって、脱臭、抗菌、抗ウイルス、防黴、防汚、有害物質分解などの機能を発現する素材であり、脱臭のみならず複合的な空気清浄機能を有する素材である。特にその抗菌性は優れたものであり、細菌の増殖を抑えるだけでなく、細菌が死滅する際に発生する毒素を分解して無害化し、また、細菌の死骸をも分解するため、その効果は従来の無機系抗菌剤などのように短期間で低下することがなく永続すると言われている。
【００３４】
本発明に用いられる光触媒としては、酸化亜鉛、酸化タングステン、酸化チタン、及び酸化セリウム等の金属酸化物粒子が挙げられる。中でも、酸化チタンはその構造安定性、光反応性有害物除去能、更には取扱い上の安全性等から生活空間において使用するには最も適しており、本発明においても有利に用いられる。酸化チタンは、白色顔料として用いられる汎用の二酸化チタン（但し、耐候処理が全くまたは部分的にしかされていないもの）の他、メタチタン酸、オルトチタン酸、含水酸化チタン、水和酸化チタン、水酸化チタンおよび過酸化チタン等のチタン酸化物や水酸化物などが挙げられる。中でも一次粒径が数十ｎｍ程度で、アナターゼ結晶構造を有する微粒子酸化チタンは比較的安価で性能の優れた光触媒である。但し、本発明に係わる酸化チタンはアナターゼ結晶構造に限定されるものではなく、光触媒能を有するものであれば、ルチルやブルカイトなどの結晶構造を有するものや非晶性酸化チタンであっても良い。
【００３５】
また、本発明に用いられる光触媒はシリカ、アルミナ−シリカ、ジルコニアまたはアパタイトなどの無機物質、好ましくは多孔性無機物質によって被覆されたマイクロカプセル化光触媒であっても良く、光触媒が基材と直接接触することがなく担持性に優れ、また、被覆物である多孔性無機物質が吸着剤として機能する場合があるため好ましい。
【００３６】
本発明に用いられる光触媒は室内照明光、すなわち波長４００ｎｍ以上の可視光によって励起され得る可視光対応型の光触媒であっても良く、バナジウムやクロムなどの金属元素または金属イオン、あるいは窒素などの還元性元素をドープした酸化チタン化合物、低温プラズマ処理などで改質された酸素欠陥型酸化チタン、および酸化チタン／酸化タングステン複合体などが知られている。
【００３７】
本発明に係わる耐水性光触媒フィルターは、光触媒の他に脱臭剤を含有しても良い。
【００３８】
本発明に係わる耐水性光触媒フィルターに併用される脱臭剤とは、主に悪臭を除去する目的で用いられる薬剤であり、具体的には活性炭、添着活性炭、活性炭素繊維、竹炭および備長炭などの炭素系吸着脱臭剤、天然および合成ゼオライト（沸石族）、活性アルミナ、酸化鉄等の鉄系化合物および多孔質シリカなどの無機系吸着脱臭剤、有機酸系化合物、キチン、キトサンおよびイオン交換樹脂などの有機系吸着脱臭剤、鉄アスコルビン酸や鉄、コバルトまたはマンガン等の金属フタロシアニン誘導体などの酵素系脱臭剤、マンガン系酸化物やペロブスカイト型化合物、白金酸化物、パラジウム酸化物またはバナジウム酸化物などの酸化触媒、炭化珪素、窒化珪素、珪酸カルシウム、アルミナ・シリカ系、ジルコニア系などの合成セラミクスや麦飯石、フェルソング石などの遠赤外線セラミクス、植物抽出成分に含まれる化合物であるカテキン、タンニン、フラボノイド、リモネンおよびピネン等を用いた消臭剤などが挙げられる。これらの脱臭剤は必要に応じて複数のものを併用しても良く、また、これらの脱臭剤を複合化したハイブリッド脱臭剤として用いても良い。
【００３９】
光触媒と併用される脱臭剤は特に限定されるものではないが、吸着剤が好ましく、中でも対象とする主な臭気物質に対して物理吸着を主体とする吸着剤、特に臭気物質の吸着熱量が４６ｋＪ／ｍｏｌ（１１ｋｃａｌ／ｍｏｌ）以下である吸着剤が好ましく、臭気物質によって脱臭性が飽和すること無く光触媒の作用により再生される。
【００４０】
本発明に係わる耐水性光触媒フィルターに併用される吸着剤としてはハイシリカゼオライトが特に好ましい。ハイシリカゼオライト（疎水性ゼオライト）は通常のゼオライトと同様にアルミノシリケート金属塩の結晶であるが、特に結晶中のアルミナに対するシリカの割合が高いものであり、シリカ構造中の酸素原子が塩基性をほとんど持たず、表面のＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合が水素結合の形成に関与しないため、疎水性を示して水分子を吸着せず、高湿度環境下および高温度環境下においても効率良くアルデヒド類などを吸着することが可能である。
【００４１】
更に、ハイシリカゼオライトは吸着法での除去が一般に困難なアルデヒド類などの低沸点化合物を始めとする広範囲の臭気物質、例えば有機酸、アンモニア、アミン類、ケトン類、硫化水素やメルカプタン類などの含硫黄化合物、インドール類などを吸着できる特長を有する。加えて、水洗再生による除去が困難な疎水性ガスや中性ガスの吸着に優れるため、水洗再生に適した粒状脱臭剤の脱臭性能を補完することが可能であり、総合脱臭を達成できる。
【００４２】
本発明に用いられる耐水性光触媒コルゲートフィルターの材料となる少なくとも光触媒を含有するシートとして、洋紙（特に耐水紙）、和紙、湿式不織布および乾式不織布などの繊維を主成分とする繊維状シート、織布または編布などの布帛、金属箔、樹脂フィルム、樹脂フォームなどの発泡体シート、セラミクスシートおよびこれらのシートを積層したラミネートシートなどが挙げられ、シートの種類は特に限定されるものではないが、前述した耐水性の条件を満たすことが好ましい。
【００４３】
本発明に用いられる耐水性光触媒コルゲートフィルターの材料となる少なくとも光触媒を含有するシートを作製する方法として、基材となるシートに塗工および含浸などの方法によって光触媒および所望により脱臭剤などを担持させる方法および基材となるシートの原料となる樹脂や金属などに練り混みなどの手段によって光触媒などを担持する方法が挙げられる。また、基材となるシートが繊維状シートからなる場合には、上記の方法以外に湿式抄紙法における内添のように原料繊維をシート化する過程で光触媒などを担持させる方法が挙げられる。
【００４４】
本発明に用いられる繊維として、ポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアルキレンパラオキシベンゾエート系繊維、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、炭素繊維、活性炭素繊維などの無機繊維、木材パルプ、竹パルプ、麻パルプ、ケナフパルプ、藁パルプ、バガスパルプ、コットンリンターパルプ、木綿、羊毛、絹などの天然繊維、古紙再生パルプ、レーヨン等の再生セルロース繊維やコラーゲン等のタンパク質、アルギン酸、キチン、キトサン、澱粉などの多糖類等を原料とした再生繊維など、あるいはこれらの繊維に親水性や難燃性などの機能を付与した繊維などが挙げられる。
【００４５】
本発明に用いられる塗工および含浸の方法として、２ロールタイプのコンベンショナルサイズプレス、タブサイズプレス、ゲートロールサイズプレス、及びフィルムトランファー方式のサイズプレス等や、ロールコーター、エアドクターコーター、ロッド（バー）コーター、ブレードコーター、スプレーコーター、グラビアコーター、マイクログラビアコーター、ダイコーター、及びカーテンコーターを用いた方法等が挙げられる。
【００４６】
本発明に係わる耐水性を有する通気性基材、または本発明に好ましく用いられる耐水性を有するシートとは、ＪＩＳ−Ｐ−８１１１に記載の環境下において２４時間水に浸漬した後に、ＪＩＳ−Ｐ−８１１３に準拠して測定される引っ張り強度が、水浸漬しない場合の引っ張り強度の９０％以上を保持するものを云う。
【００４７】
本発明に係わるハニカムの作製に用いられる接着剤、または本発明に用いられる耐水性光触媒コルゲートフィルターを作製する過程において片面段ボールの作製または積層に用いられる接着剤、或いは封鎖に用いられる接着剤は特に限定されるものではないが、少なくとも水洗に耐え得る耐水性を発現させるためには、耐水性を有する接着剤であることが好ましく、ＪＩＳ−Ｋ−６８５７に記載の「接着剤の耐水性試験方法」の処理条件Ｃ法またはＦ法における耐水接着強さ保持率が８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることが更に好ましい。
【００４８】
このような接着剤として、澱粉系接着剤、エチレン酢酸ビニル共重合体などのポリ酢酸ビニル系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤、アクリル系接着剤、または湿気硬化型ウレタン系接着剤などが挙げられる。中でも、湿気硬化型ウレタン系接着剤は、低温で使用でき、耐熱性が高く、耐水性に優れ、且つ、各種材料との接着性が良好であり、優位に用いられる。また、通常の接着剤を用いる場合でも、例えばオキサゾリンなどの反応性官能基を有するポリマーを架橋剤として添加することにより、耐水性や耐熱性を向上させることができる。
【００４９】
また、後述する耐洗剤性を付与する場合には、澱粉や変性澱粉、ポリ酢酸ビニルまたはポリビニルアルコールなど親水性基を持つ樹脂よりも、ポリアクリロニトリルやポリスチレンなど親水性基を持たない樹脂を主成分とする接着剤を用いる方が好ましく、また、上記に例示した反応型または架橋型の接着剤を用いても良い。
【００５０】
本発明の脱臭フィルターは、水洗いが可能であることに加えて洗剤または界面活性剤を用いて洗浄できる耐洗剤性を備えることが好ましく、洗剤を用いて洗浄することにより、疎水性、不溶性または難溶性の臭気物質が容易に除去され、脱臭性の再生効果が向上する場合がある。
【００５１】
本発明の脱臭フィルターが好ましく備えるべき耐洗剤性の程度は、市販の洗剤を使用量の目安の１０倍濃度に希釈した水溶液中に浸漬して３０日間放置した後に、変形や剥がれなどが生じず、フィルター構造を維持することが好ましい。
【００５２】
本発明の脱臭フィルターを洗浄する方法として、水または所望により薬剤を含有する水溶液で洗浄して乾燥することができ、脱臭剤中の臭気物質が十分に拡散除去できるように洗浄時には水または水溶液中に数時間程度は浸漬することが好ましい。また、薬剤を含有する水溶液で洗浄する場合には、その後に水での濯ぎを加えても良い。
【００５３】
本発明の第三の発明の脱臭フィルターを再生する方法として、水または所望により薬剤を含有する水溶液で洗浄して乾燥する水洗い工程と、光触媒励起光を照射する光再生工程を組み合わせることができ、水洗い工程の後に光再生工程としても良く、または光再生工程の後に水洗い工程としても良く、更にこれらの工程を繰り返しても良い。なお、水洗い工程における乾燥は光再生工程に含んで光を照射しながら乾燥しても良く、また、水洗い工程において所望により薬剤を含有する水溶液で洗浄する場合には、その後に水での濯ぎを加えても良い。
【００５４】
本発明の第三の発明に係わる通気性基材は、一方のみが耐水性光触媒フィルターであっても良く、両方が耐水性光触媒フィルターであっても良い。一方のみが耐水性光触媒フィルターからなる場合には、光触媒フィルターの側に光触媒励起光を照射することが好ましく、また、両方が耐水性光触媒フィルターからなる場合には、一方の側にのみ光触媒励起光を照射しても良いが、一方の側に照射した後に、他方の側にも照射するなどして両側に光触媒励起光を照射することが好ましい。
【００５５】
また、本発明の第三の発明の脱臭フィルターへの光触媒励起光の照射は、上記した再生処理中だけに制限されるものではなく、所望に応じては脱臭中、すなわち脱臭フィルターの使用中に行っても良い。
【００５６】
本発明の第三の発明に係わる光触媒への光の照射手段として、ブラックライト、捕虫灯、健康ランプ、殺菌灯、一般照明用の蛍光灯、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、高圧ナトリウムランプ、紫外線発光ダイオードなど専用の光源を設けて照射することが好ましいが、専用光源以外にも、光触媒方式の空気清浄装置が内蔵する光源が発する直接光や反射光等の間接光や多孔質フィルター等からもれる漏洩光の照射、蛍光灯などの室内照明光の照射、および屋外や窓際での日光の照射などを利用することができる。光触媒励起光の照射は連続または断続のいずれを採ることも可能である。
【００５７】
【実施例】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明の趣旨を逸脱しない限り、実施例に限定されるものではない。
【００５８】
調製例１
耐水性を備えた防湿包装紙を用いてセルサイズ１２ｍｍの六角形ハニカムを作製し、これを調製例１および２のハニカムとした。
なお、調製例１に用いた防湿包装紙をＪＩＳ−Ｐ−８１１１に記載の環境下において２４時間水に浸漬した後にＪＩＳ−Ｐ−８１１３に準拠して測定した引っ張り強度は、水浸漬しない防湿包装紙をＪＩＳ−Ｐ−８１１３に準拠して測定した引っ張り強度の９７％であった。
【００５９】
調製例２
脱臭剤としてハイシリカゼオライト４０質量％と、支持体形成成分として０．５デニール×５ｍｍのポリエステル繊維３０質量％と、支持体形成成分として２デニール×５ｍｍの芯鞘構造を有する低融点熱融着性ポリエステル繊維３０質量％とを含む水性分散液を調製して湿式抄紙法により坪量１００ｇ／ｍ２ の脱臭シートを作製し、次いで、この脱臭シートを用いてピッチ４．１ｍｍ、段高さ２．５ｍｍのコルゲートハニカムを作製し、これを調製例２の耐水性脱臭フィルターとした。
【００６０】
調製例３
調製例２において、脱臭剤としてハイシリカゼオライト４０質量％に代えて、光触媒性能を有する酸化チタン１０質量％とハイシリカゼオライト３０質量％とする以外は全て実施例１と同一の方法でコルゲートハニカムを作製し、これを調製例３の耐水性光触媒フィルターとした。
【００６１】
実施例１
調製例１のハニカムのセル内に粒状の粘土鉱物系吸着剤および粒状のゼオライトを充填し、ハニカムの一方の開孔面を通気性基材としてウレタンフォオーム、およびハニカムの他方の開孔面を通気性基材としてスパンボンド不織布で封鎖して脱臭フィルターを作製し、これを実施例１の脱臭フィルターとした。
【００６２】
実施例２
実施例１において、通気性基材としてウレタンフォオームに代えて調製例２の耐水性脱臭フィルターとする以外は全て実施例１と同一の方法で脱臭フィルターを作製し、これを実施例２の脱臭フィルターとした。
【００６３】
実施例３
実施例１において、通気性基材としてウレタンフォオームに代えて調製例３の耐水性光触媒フィルターとする以外は全て実施例１と同一の方法で脱臭フィルターを作製し、これを実施例３の脱臭フィルターとした。
【００６４】
比較例１〜３
実施例１〜３において、粒状の粘土鉱物系吸着剤および粒状のゼオライトに代えて粒状の燐酸添着活性炭とする以外は全て実施例１〜３と同一の方法で脱臭フィルターを作製し、これらを実施例の番号の順に各々比較例１、２および３の脱臭フィルターとした。
【００６５】
以上、実施例および比較例で得られた脱臭フィルターは以下の方法で脱臭性能試験を行い、その結果を表１に示した。
【００６６】
［アンモニア脱臭性能試験］
実施例および比較例の脱臭フィルターを試験用空気清浄機に搭載し、１立米の密閉容器内で運転しながらアンモニア標準ガスを徐々に注入し、アンモニアガスセンサーを用いて検出される密閉容器内のアンモニア濃度が２０ｐｐｍになるまでに注入したアンモニアガスの容量Ｗ（ｍｌ）を求めた。次いで、実施例および比較例の脱臭フィルターを後述の方法で再生処理した後に、上記と同様の方法で再度脱臭試験を行い、注入したアンモニアガスの容量Ｘ（ｍｌ）を求めた。
再生後のアンモニアガス注入容量を最初のアンモニアガス注入容量で除した値（Ｘ／Ｗ）を求め、アンモニア脱臭性再生率（％）とした。
【００６７】
［アルデヒド脱臭性能試験］
実施例および比較例の脱臭フィルターを試験用空気清浄機に搭載し、１立米の密閉容器内で運転しながらアセトアルデヒド標準ガスを徐々に注入し、ＶＯＣセンサーを用いて検出される密閉容器内のアセトアルデヒド濃度が５ｐｐｍになるまでに注入したアセトアルデヒドガスの容量Ｙ（ｍｌ）を求めた。次いで、実施例および比較例の脱臭フィルターを後述の方法で再生処理した後に、上記と同様の方法で再度脱臭試験を行い、注入したアセトアルデヒドガスの容量Ｚ（ｍｌ）を求めた。
再生後のアセトアルデヒドガス注入容量を最初のアセトアルデヒドガス注入容量で除した値（Ｚ／Ｙ）を求め、アルデヒド脱臭性再生率（％）とした。
【００６８】
［再生処理］
アンモニア脱臭性能試験またはアルデヒド脱臭性能試験において、１回目の測定に用いた実施例および比較例の脱臭フィルターを、個別に市販の家庭用中性洗剤（商品名ママレモン、ライオン（株）製）を使用量の目安の更に１０倍に希釈した水溶液に１時間浸漬し、次いで流水を注入しながら１時間浸漬して充分に濯ぎ、良く水を切って８０℃の熱風乾燥機に入れて十分乾燥させた後に、ブラックライトを用いて紫外線を６時間照射し、脱臭性を再生した。
【００６９】
上記の方法により試験を行い、その性能を評価した結果を表１に示す。
【００７０】
【表１】
【００７１】
表１の結果より、本発明の実施例の脱臭フィルターはアンモニアガスの脱臭性が水洗い洗浄によって効率良く再生されることが分かる。一方、比較例の脱臭フィルターは水洗い洗浄してもアンモニアガスの脱臭性が充分には回復しておらず、これは粒状の燐酸添着活性炭が高いアンモニア脱臭性を有するものの、燐酸がアンモニアと反応して失活し、水洗い洗浄によっても復活し難く、水洗再生に対応しないためである。
【００７２】
更に、本発明の第三の発明の脱臭フィルターは、アセトアルデヒドガスの脱臭性も効率良く再生されることが分かり、これは水洗のみによっては除去され難いアセトアルデヒドを光触媒の光分解作用との相乗効果により、脱臭性の再生を達成し得るものである。
【００７３】
【発明の効果】
本発明によれば、大きな脱臭容量を有し、且つ水洗または水洗と光照射を組み合わせた再生処理によって、繰り返し脱臭に用いることが可能な脱臭フィルターが得られる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a deodorizing filter having a large deodorizing capacity filled with a particulate deodorizing agent, and more particularly to a deodorizing filter that can regenerate deodorizing properties and can be used repeatedly.
[0002]
[Prior art]
In the past, odors caused by industrial odors in factories and the like, and odors caused by waste in service industries such as restaurants and hotels that discharge large amounts of waste have been problems. The stench in everyday living spaces such as indoors is also getting closer. Accordingly, there is an increasing need for the removal of harmful substances such as these odors, and the development of air purifiers incorporating a deodorizing device, a deodorizing filter and the like has been actively carried out.
[0003]
A filter containing activated carbon is used in a general air purifier, and a method is employed in which a harmful substance such as a bad smell is adsorbed to the activated carbon and removed. Above all, a deodorizing filter in which granular activated carbon is filled in the cells of a honeycomb and the opening surfaces on both sides of the honeycomb are closed with a breathable substrate has a large amount of activated carbon per unit volume, and the amount of activated carbon is large. It has high air permeability and is particularly excellent as a deodorizing filter using activated carbon, and is used in various air purifiers.
[0004]
On the other hand, it is desired to reduce the amount of waste in consideration of the global environment, and there is a problem that the used deodorizing filter becomes waste, and it is required to use the deodorizing filter repeatedly by regeneration.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a deodorizing filter which has a large deodorizing capacity and can be repeatedly used by regeneration.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have made intensive studies to solve the above problems, and as a result, have completed the present invention.
[0007]
(1) A deodorizing filter in which a granular deodorant is filled in a cell of a honeycomb, and an opening surface on both sides of the honeycomb is closed with a breathable base material, wherein the granular deodorant corresponds to washing and regeneration. A deodorizing filter characterized by being an agent.
[0008]
(2) The deodorizing filter according to the above invention (1), wherein the granular deodorizing agent corresponding to the washing and regenerating operation is an inorganic adsorbent.
[0009]
(3) The deodorizing filter according to the invention (1) or (2), wherein at least a part of the air-permeable substrate is formed of a water-resistant photocatalytic filter.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The deodorizing filter of the present invention will be described in detail below.
[0011]
Since the deodorizing filter of the present invention is one that is regenerated by washing with water, it is preferable that components such as a honeycomb, a granular deodorant, or a breathable substrate have water resistance, and specific required performance of water resistance is as follows: The following is a description together with each component.
[0012]
The honeycomb according to the present invention is a structure composed of cell walls having openings, and as a specific example of the honeycomb, a single corrugated cardboard manufactured according to “exterior corrugated cardboard” described in JIS-Z-1516 is used. A laminated corrugated honeycomb, a hexagonal honeycomb composed of hexagonal cells produced by the method disclosed in JP-A-3-67644 or JP-A-5-338065, a honeycomb composed of square cells, and a triangular cell Examples include a honeycomb and a honeycomb formed by assembling hollow cylindrical cells. Here, the cell shape such as a hexagon or a square is not a formal polygon, and may be an irregular shape having rounded corners or curved sides.
[0013]
The honeycomb according to the present invention preferably has water resistance, and is formed using a water-resistant sheet, such as water-resistant paper, various nonwoven fabrics, resin films, and metal foils, using a water-resistant adhesive described below. Honeycomb can be used.
[0014]
The granular deodorizing agent according to the present invention is a granular deodorizing agent, and the size of the particles may be large enough not to peel off from the eyes of the air-permeable base material used for sealing, and may be large enough to fit in the cells of the honeycomb. .
[0015]
The shape of the granular deodorant according to the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a sphere, a tetrahedron, a hexahedron, an octahedron, a column, a polygonal column, a rod, and a plate.
[0016]
Above all, a shape such as a hollow column or a tube, or a concave polygonal column such as a star or a gear is advantageous for deodorization because the surface area of the granular deodorant increases, and the flow of air in the honeycomb cells is also increased. Since a path can be secured, it is advantageous for air permeability.
[0017]
However, it is preferable that the hollow columnar or tubular granular deodorant has a sufficiently large opening area with respect to the length or depth of the tube, and that water easily enters the tube during washing, and that water in the tube is removed after washing. Becomes easier.
[0018]
As a method for producing a granular deodorant according to the present invention, a powdery deodorant is prepared by using an extruder, a stirring granulator, a fluidized granulator, a tumbling granulator, a compression granulator, or tableting. Method of forming granules using various types of granulators such as mills, and the use of various types of dry or wet pulverizers such as ball mills, vibratory mills, roll mills, centrifugal mills, or jet mills to form bulk deodorants into granules. A pulverizing method is mentioned, and the obtained granular deodorant can be adjusted to a desired particle size by using various classification methods such as a sieve type or a cyclone type.
[0019]
The deodorant corresponding to water washing regeneration according to the present invention is basically insoluble or hardly soluble in water, does not disintegrate when immersed in water, and removes odorous substances by water washing to regenerate deodorizing properties. Preferably, such a deodorant includes an inorganic adsorbent such as zeolite or alumina, and is used as a particulate deodorant according to the present invention.
[0020]
The particulate deodorant according to the present invention is preferably a clay mineral-based adsorbent among the inorganic adsorbents, and is a deodorant that is easy to remove odorous substances adsorbed on a hydrophilic surface by washing with water and is suitable for washing and recycling.
[0021]
The clay mineral-based adsorbent used in the present invention refers to a clay mineral, that is, a layer whose chemical composition is mainly silica and contains constituent metal components such as Al, Fe, Mg, and Zn, and has a tetrahedral crystal shape. An adsorbent mainly composed of a layered silicate (phyllosilicate) having a layered structure in which unit layers each comprising a (4-coordinated layer) or a layer forming an octahedral crystal (6-coordinated layer) are laminated; Specifically, adsorption mainly containing talc, kaolinite, sepiolite, bentonite, activated bentonite, hectorite, montmorillonite, acid-treated montmorillonite, activated clay, phosphoric acid-activated activated clay, stevensite, amesite, frypontite, etc. Agents, which may be any of natural products, modified products, synthetic products and composite products.
[0022]
Clay minerals generally exist in the form of stacked layers of several to several tens of unit layers represented as a two-layer or three-layer structure. Has been synthesized to increase the adsorption surface area of the clay mineral, and is preferred as the clay mineral-based adsorbent of the present invention.
[0023]
The clay mineral-based adsorbent used in the present invention is preferably an amphoteric adsorbent having both a solid acidic site and a solid basic site, such as a basic odor component such as ammonia and trimethylamine, and hydrogen sulfide and isovaleric acid. Both acidic odor components can be efficiently deodorized.
[0024]
Examples of the clay mineral-based amphoteric adsorbent according to the present invention include clay belonging to the smectite group such as hectorite and montmorillonite, and synthetic clay such as synthetic stevensite, synthetic amesite, and synthetic fryponite.
[0025]
The sealing according to the present invention is performed by sandwiching the open surfaces on both sides of a honeycomb filled with a granular deodorant with a breathable base material, and has a main object of preventing the granular deodorant from falling off. Specific methods for sealing include a method of bonding a gas-permeable base material to an end face of a cell wall of a honeycomb, and a method of fixing a honeycomb and a gas-permeable base material in a frame forming process.
[0026]
As the air-permeable base material according to the present invention, woven fabrics, dry nonwoven fabrics, melt blown nonwoven fabrics, spunbonded nonwoven fabrics, air-laid pulp, wet nonwoven fabrics, various papers, nets, honeycombs, foams, sponges, felts, etc., as well as polyethylene films and polypropylenes Films, general-purpose resin films such as polyester films, thin plates, metal foils, and the like. Of these, a sheet having poor air permeability such as a film, a thin plate, and a metal foil may be subjected to a perforation process for forming a hole of an appropriate size or the above-described honeycomb process to impart or improve the air permeability.
[0027]
Among them, a honeycomb or a foam is particularly preferable because of excellent air permeability. When a honeycomb is used, it is preferable that the pore size of the cell is smaller than the size of the granular activated carbon.
[0028]
The breathable substrate according to the present invention may have functions such as deodorization, dust removal, antibacterial, insect repellent, and insect repellent without departing from the spirit of the present invention.
[0029]
It is preferable that at least a part of the air-permeable base material according to the present invention is formed of a water-resistant photocatalyst filter.
[0030]
The water-resistant photocatalyst filter according to the present invention is, as disclosed in JP-A-2001-70418, a filter which can be washed with water and whose structure is not destroyed even if the filter is drained after washing with water. is there.
[0031]
The shape of the water-resistant photocatalyst filter according to the present invention is not particularly limited, and a photocatalyst or, if desired, a deodorant described later can be supported on the air-permeable substrate exemplified above. It is preferably a corrugated filter, which has a strong structure and excellent water resistance.
[0032]
The water-resistant photocatalyst corrugated filter used in the present invention generally has a water-resistant or water-repellent sheet containing at least a photocatalyst in accordance with “corrugated cardboard for exterior” described in JIS-Z-1516. This is a corrugated honeycomb-shaped filter formed by laminating single-sided corrugated cardboard produced using a shin or a liner.
[0033]
The photocatalyst used in the present invention is a photoreactive semiconductor having a bandgap of 0.5 to 5 eV, preferably 1 to 4 eV, which causes a photocatalytic reaction. It is a material that exhibits functions such as antivirus, antifungal, antifouling, and decomposition of harmful substances, and has not only deodorization but also a complex air cleaning function. In particular, its antibacterial properties are excellent, it not only suppresses the growth of bacteria, but also decomposes toxins generated when bacteria die, detoxifying them, and also decomposes dead bacteria, so its effect is It is said that it does not deteriorate in a short period of time unlike conventional inorganic antibacterial agents and is permanent.
[0034]
Examples of the photocatalyst used in the present invention include metal oxide particles such as zinc oxide, tungsten oxide, titanium oxide, and cerium oxide. Among them, titanium oxide is most suitable for use in a living space because of its structural stability, ability to remove photoreactive harmful substances, and safety in handling, and is advantageously used in the present invention. Titanium oxide is a general-purpose titanium dioxide used as a white pigment (provided that the weathering treatment is not or only partially performed), metatitanic acid, orthotitanic acid, hydrous titanium oxide, hydrated titanium oxide, water Examples include titanium oxide and hydroxide such as titanium oxide and titanium peroxide. Above all, fine particle titanium oxide having a primary particle size of about several tens of nanometers and having an anatase crystal structure is a relatively inexpensive and excellent performance photocatalyst. However, the titanium oxide according to the present invention is not limited to the anatase crystal structure, and may have a crystal structure such as rutile or brookite or an amorphous titanium oxide as long as it has photocatalytic ability. .
[0035]
Further, the photocatalyst used in the present invention may be a microencapsulated photocatalyst coated with an inorganic substance such as silica, alumina-silica, zirconia or apatite, preferably a porous inorganic substance. This is preferable because the support is excellent and the porous inorganic substance as a coating may function as an adsorbent.
[0036]
The photocatalyst used in the present invention may be a visible light-compatible photocatalyst that can be excited by room illumination light, that is, visible light having a wavelength of 400 nm or more, and reduces a metal element or metal ion such as vanadium or chromium, or nitrogen or the like. There are known a titanium oxide compound doped with a neutral element, an oxygen-deficient titanium oxide modified by low-temperature plasma treatment or the like, and a titanium oxide / tungsten oxide composite.
[0037]
The water-resistant photocatalyst filter according to the present invention may contain a deodorant in addition to the photocatalyst.
[0038]
The deodorant used in combination with the water-resistant photocatalyst filter according to the present invention is a chemical used mainly for the purpose of removing offensive odor, and specifically, activated carbon, impregnated activated carbon, activated carbon fiber, bamboo charcoal, Bincho charcoal and the like Carbon-based adsorptive deodorants, natural and synthetic zeolites (zeolites), activated alumina, iron compounds such as iron oxide, inorganic adsorptive deodorants such as porous silica, organic acid compounds, chitin, chitosan and ion exchange resins Organic adsorption deodorizers, such as enzymatic deodorants such as iron phthalocyanine derivatives such as ascorbic acid and iron, cobalt or manganese, manganese oxides and perovskite compounds, platinum oxide, palladium oxide or vanadium oxide Oxidation catalysts, synthetic ceramics such as silicon carbide, silicon nitride, calcium silicate, alumina / silica, zirconia Elvan, far-infrared ceramic, such as Fel song stone, catechin compounds contained in the plant extract, tannin, flavonoid, and the like deodorant with limonene and pinene. If necessary, a plurality of these deodorants may be used in combination, or these deodorants may be used as a hybrid deodorant in which these are combined.
[0039]
The deodorant used in combination with the photocatalyst is not particularly limited, but is preferably an adsorbent, and particularly, an adsorbent mainly comprising physical adsorption for a main odor substance of interest, particularly, the heat of adsorption of an odor substance is 46 kJ. / Mol (11 kcal / mol) or less is preferred, and the adsorbent is regenerated by the action of a photocatalyst without saturating the deodorizing properties by odorous substances.
[0040]
High silica zeolite is particularly preferred as the adsorbent used in the water resistant photocatalyst filter according to the present invention. High-silica zeolites (hydrophobic zeolites) are crystals of aluminosilicate metal salts, like ordinary zeolites. In particular, the ratio of silica to alumina in the crystals is high, and oxygen atoms in the silica structure are basic. Almost no, since the surface Si-O-Si bond does not participate in the formation of hydrogen bonds, it shows hydrophobicity and does not adsorb water molecules, and efficiently under high humidity and high temperature environments, such as aldehydes Can be adsorbed.
[0041]
Furthermore, high silica zeolites have a wide range of odorants including low-boiling compounds such as aldehydes, which are generally difficult to remove by the adsorption method, such as organic acids, ammonia, amines, ketones, hydrogen sulfide and mercaptans. It has the advantage of adsorbing sulfur-containing compounds and indoles. In addition, since it is excellent in adsorption of a hydrophobic gas or a neutral gas which is difficult to remove by washing and regenerating, it is possible to complement the deodorizing performance of a granular deodorant suitable for washing and regenerating, and achieve total deodorization.
[0042]
Examples of the sheet containing at least the photocatalyst used as the material of the water-resistant photocatalyst corrugate filter used in the present invention include fibrous sheets and woven fabrics mainly composed of fibers such as paper (especially water-resistant paper), Japanese paper, wet nonwoven fabric and dry nonwoven fabric. Or a fabric such as a knitted fabric, a metal foil, a resin film, a foam sheet such as a resin foam, a ceramic sheet and a laminated sheet obtained by laminating these sheets, and the like.The type of sheet is not particularly limited, It is preferable that the above-mentioned condition of water resistance is satisfied.
[0043]
As a method for producing a sheet containing at least a photocatalyst to be a material of the water-resistant photocatalytic corrugated filter used in the present invention, a photocatalyst and optionally a deodorant and the like are supported on a sheet to be a substrate by a method such as coating and impregnation. A method and a method in which a photocatalyst or the like is supported by a method such as kneading with resin or metal as a raw material of a sheet serving as a base material by kneading or the like. When the sheet to be the base material is a fibrous sheet, other than the above-mentioned method, a method of supporting a photocatalyst or the like in the process of forming raw material fibers into a sheet, such as internal addition in a wet papermaking method, may be mentioned.
[0044]
As the fibers used in the present invention, polyamide fibers, polyester fibers, polyalkylene paraoxybenzoate fibers, polyurethane fibers, polyvinyl alcohol fibers, polyvinylidene chloride fibers, polyvinyl chloride fibers, polyacrylonitrile fibers, polyolefins Fiber, synthetic fiber such as phenolic fiber, glass fiber, metal fiber, alumina fiber, inorganic fiber such as carbon fiber, activated carbon fiber, wood pulp, bamboo pulp, hemp pulp, kenaf pulp, straw pulp, bagasse pulp, cotton linter pulp Natural fibers such as cotton, wool, and silk; regenerated cellulose fibers such as recycled pulp and rayon; proteins such as collagen; and regenerated fibers made from polysaccharides such as alginic acid, chitin, chitosan, and starch. Hydrophilic or Such as fiber imparted with features such as retardant, and the like.
[0045]
Examples of the coating and impregnating methods used in the present invention include a two-roll type conventional size press, a tab size press, a gate roll size press, a film transfer type size press, a roll coater, an air doctor coater, a rod ( Bar) Examples include a method using a coater, a blade coater, a spray coater, a gravure coater, a microgravure coater, a die coater, and a curtain coater.
[0046]
The water-resistant air-permeable base material according to the present invention or the water-resistant sheet preferably used in the present invention refers to a JIS-P sheet which is immersed in water for 24 hours under the environment described in JIS-P-8111. It means that the tensile strength measured according to -8113 is 90% or more of the tensile strength when not immersed in water.
[0047]
The adhesive used for producing the honeycomb according to the present invention, or the adhesive used for producing or laminating a single-faced cardboard in the process of producing the water-resistant photocatalytic corrugated filter used for the present invention, or the adhesive used for closing is particularly Although not limited, in order to at least exhibit water resistance that can withstand washing with water, it is preferable that the adhesive has water resistance, and the JIS-K-6857 describes a method for testing the water resistance of an adhesive. The retention of the water-resistant adhesive strength in Method C or Method F is preferably 80% or more, and more preferably 90% or more.
[0048]
Examples of such an adhesive include a starch-based adhesive, a polyvinyl acetate-based adhesive such as an ethylene-vinyl acetate copolymer, a polyvinyl alcohol-based adhesive, an acrylic-based adhesive, and a moisture-curable urethane-based adhesive. . Above all, moisture-curable urethane-based adhesives can be used at low temperatures, have high heat resistance, are excellent in water resistance, and have good adhesion to various materials, and are used advantageously. Further, even when a normal adhesive is used, water resistance and heat resistance can be improved by adding a polymer having a reactive functional group such as oxazoline as a crosslinking agent.
[0049]
In addition, when imparting the detergent resistance described below, a resin having no hydrophilic group such as polyacrylonitrile or polystyrene is used as a main component, rather than a resin having a hydrophilic group such as starch or modified starch, polyvinyl acetate or polyvinyl alcohol. It is preferable to use the adhesive described above, and the reactive or cross-linked adhesive exemplified above may be used.
[0050]
The deodorizing filter of the present invention preferably has detergent resistance that can be washed with a detergent or a surfactant in addition to being washable with water.By washing with a detergent, the filter is hydrophobic, insoluble or hardly soluble. In some cases, soluble odorous substances are easily removed, and the deodorizing regeneration effect may be improved.
[0051]
The degree of detergent resistance that the deodorizing filter of the present invention should preferably have is such that after a commercial detergent is immersed in an aqueous solution diluted to 10 times the concentration of the used amount and left for 30 days, no deformation or peeling occurs. Preferably, the filter structure is maintained.
[0052]
As a method for washing the deodorizing filter of the present invention, the deodorizing filter can be washed with water or an aqueous solution containing a drug as desired, and dried. It is preferable to soak for about several hours. When washing with an aqueous solution containing a drug, rinsing with water may be added thereafter.
[0053]
As a method for regenerating the deodorizing filter of the third invention of the present invention, a water washing step of washing and drying with water or an aqueous solution containing a drug as desired, and a light regeneration step of irradiating photocatalytic excitation light can be combined, A light regeneration step may be performed after the water washing step, or a water washing step may be performed after the light regeneration step, and these steps may be repeated. The drying in the water washing step may be carried out while irradiating light in the light regeneration step, and when washing with an aqueous solution containing a drug as desired in the water washing step, rinsing with water may be performed thereafter. May be added.
[0054]
Only one of the air-permeable substrates according to the third invention of the present invention may be a water-resistant photocatalytic filter, or both may be water-resistant photocatalytic filters. When only one is made of a water-resistant photocatalyst filter, it is preferable to irradiate the photocatalyst filter side with photocatalytic excitation light. However, it is preferable to irradiate the photocatalyst excitation light to both sides by irradiating one side and then irradiating the other side.
[0055]
Further, the irradiation of the photocatalytic excitation light to the deodorizing filter of the third invention of the present invention is not limited to the above-described regeneration treatment only, and if desired, during the deodorization, that is, during the use of the deodorization filter. You may go.
[0056]
As means for irradiating light to the photocatalyst according to the third invention of the present invention, black light, insect trap, health lamp, germicidal lamp, fluorescent lamp for general lighting, high pressure mercury lamp, metal halide lamp, high pressure sodium lamp, ultraviolet light emission It is preferable to irradiate by providing a dedicated light source such as a diode, but in addition to the dedicated light source, leak from indirect light such as direct light or reflected light emitted from the light source built in the photocatalytic air cleaning device, a porous filter, or the like. Irradiation with leakage light, irradiation with indoor illumination light such as a fluorescent lamp, and irradiation with sunlight outdoors or near a window can be used. Irradiation with the photocatalytic excitation light can be continuous or intermittent.
[0057]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples. However, the present invention is not limited to the examples unless departing from the gist of the present invention.
[0058]
Preparation Example 1
A hexagonal honeycomb having a cell size of 12 mm was prepared using moisture-proof wrapping paper having water resistance, and this was used as a honeycomb of Preparation Examples 1 and 2.
The moisture-proof wrapping paper used in Preparation Example 1 was immersed in water for 24 hours in an environment described in JIS-P-8111, and the tensile strength measured in accordance with JIS-P-8113 was determined. The tensile strength of the paper was 97% of the tensile strength measured according to JIS-P-8113.
[0059]
Preparation Example 2
40% by mass of high silica zeolite as a deodorant, 30% by mass of polyester fiber of 0.5 denier × 5 mm as a support-forming component, and low melting point heat fusion having a core-sheath structure of 2 denier × 5 mm as a support-forming component Aqueous dispersion containing 30% by mass of water-soluble polyester fiber was prepared to prepare a deodorizing sheet having a basis weight of 100 g / m 2 by a wet papermaking method. Then, using this deodorizing sheet, a pitch of 4.1 mm and a step height of 2 were used. A 0.5 mm corrugated honeycomb was prepared and used as a water-resistant deodorizing filter of Preparation Example 2.
[0060]
Preparation Example 3
A corrugated honeycomb was prepared in the same manner as in Example 1, except that in Preparation Example 2, 10% by mass of titanium oxide having photocatalytic performance and 30% by mass of high silica zeolite were used instead of 40% by mass of high silica zeolite as a deodorant. This was used as a water-resistant photocatalyst filter of Preparation Example 3.
[0061]
Example 1
The cells of the honeycomb of Preparation Example 1 were filled with a granular clay mineral-based adsorbent and granular zeolite, and one open surface of the honeycomb was used as a gas-permeable base material, and a urethane foam and the other open surface of the honeycomb were used. A deodorizing filter was prepared by closing with a spunbonded nonwoven fabric as a breathable substrate, and this was used as the deodorizing filter of Example 1.
[0062]
Example 2
In Example 1, a deodorizing filter was prepared in the same manner as in Example 1 except that the water-permeable deodorizing filter of Preparation Example 2 was used instead of urethane foam as the air-permeable base material, and this was used as the deodorizing filter of Example 2. A filter was used.
[0063]
Example 3
In Example 1, a deodorizing filter was prepared in the same manner as in Example 1 except that the water-resistant photocatalyst filter of Preparation Example 3 was used instead of urethane foam as the air-permeable substrate, and this was used as the deodorizing filter of Example 3. A filter was used.
[0064]
Comparative Examples 1-3
In Examples 1 to 3, deodorizing filters were prepared in the same manner as in Examples 1 to 3, except that granular phosphoric acid-impregnated activated carbon was used instead of the granular clay mineral-based adsorbent and the granular zeolite, and these were used. The deodorizing filters of Comparative Examples 1, 2 and 3 were used in the order of the example numbers.
[0065]
As described above, the deodorizing filters obtained in Examples and Comparative Examples were subjected to a deodorizing performance test by the following method, and the results are shown in Table 1.
[0066]
[Ammonia deodorization performance test]
The deodorizing filters of Examples and Comparative Examples were mounted on a test air purifier, and while being operated in a 1-medium closed container, ammonia standard gas was gradually injected, and the inside of the closed container detected using an ammonia gas sensor was detected. The volume W (ml) of the ammonia gas injected until the ammonia concentration became 20 ppm was determined. Next, after the deodorizing filters of Examples and Comparative Examples were regenerated by a method described later, a deodorizing test was performed again by the same method as described above, and the volume X (ml) of the injected ammonia gas was obtained.
A value (X / W) obtained by dividing the ammonia gas injection capacity after the regeneration by the initial ammonia gas injection capacity was determined and defined as an ammonia deodorizing regeneration rate (%).
[0067]
[Aldehyde deodorization performance test]
The deodorizing filters of the Examples and Comparative Examples were mounted on a test air purifier, and acetaldehyde standard gas was gradually injected while operating in a 1 cubic meter closed container, and acetaldehyde in the closed container detected using a VOC sensor was detected. The volume Y (ml) of the acetaldehyde gas injected until the concentration reached 5 ppm was determined. Next, after the deodorizing filters of Examples and Comparative Examples were regenerated by a method described later, a deodorizing test was performed again by the same method as described above, and the volume Z (ml) of the injected acetaldehyde gas was determined.
A value (Z / Y) obtained by dividing the acetaldehyde gas injection volume after the regeneration by the initial acetaldehyde gas injection volume was determined and defined as the aldehyde deodorizing regeneration rate (%).
[0068]
[Playback processing]
In the ammonia deodorizing performance test or the aldehyde deodorizing performance test, the deodorizing filters of Examples and Comparative Examples used for the first measurement were individually used with a commercially available neutral detergent for home use (trade names: Mama Lemon, Lion Co., Ltd.). It was immersed for 1 hour in an aqueous solution diluted to 10 times the amount of the standard, then immersed for 1 hour while pouring running water, rinsed well, drained well, dried in a hot air dryer at 80 ° C. and dried sufficiently. Thereafter, the film was irradiated with ultraviolet rays for 6 hours using a black light to regenerate the deodorizing property.
[0069]
Table 1 shows the results of the tests performed according to the above-described method and the evaluation of the performance.
[0070]
[Table 1]
[0071]
From the results shown in Table 1, it can be seen that the deodorizing filter of the example of the present invention efficiently regenerates the deodorizing property of ammonia gas by washing with water. On the other hand, in the deodorizing filter of the comparative example, the deodorizing property of ammonia gas was not sufficiently recovered even after washing with water, and although the activated phosphoric acid-impregnated activated carbon has a high ammonia deodorizing property, phosphoric acid reacts with ammonia. This is because they are inactivated and hardly recovered by washing with water, and do not respond to regeneration with washing.
[0072]
Furthermore, the deodorizing filter of the third invention of the present invention was also found to efficiently regenerate the deodorizing properties of acetaldehyde gas, and this is because acetaldehyde, which is difficult to remove only by washing with water, has a synergistic effect with the photolytic action of a photocatalyst. And deodorizing regeneration can be achieved.
[0073]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the deodorizing filter which has a large deodorizing capacity and can be used for deodorization repeatedly by washing with water or the regenerative process which combined washing with water and light irradiation is obtained.
