JP2006026494A - 除湿剤及び除湿用部材 - Google Patents
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Abstract
【課題】 絶対湿度が低い空気中であっても優れた除湿性能及び脱湿性能を発揮し、且つ乾湿繰り返し耐久性に優れる除湿剤及び除湿用部材を提供すること。
【解決手段】 ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比が４．０〜６．０、Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３モル比が０．５〜１．０、平均粒径が３μｍ以下のＹ型ゼオライトであることを特徴とする除湿剤、並びに該Ｙ型ゼオライトが担体に担持されていることを特徴とする除湿用部材。
【選択図】 なし
【解決手段】 ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比が４．０〜６．０、Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３モル比が０．５〜１．０、平均粒径が３μｍ以下のＹ型ゼオライトであることを特徴とする除湿剤、並びに該Ｙ型ゼオライトが担体に担持されていることを特徴とする除湿用部材。
【選択図】 なし
Description
本発明は、一般にＹ型と呼ばれる骨格構造を有するゼオライトであって、酸点の対イオンがナトリウムであるゼオライト（以下、ナトリウムＹ型ゼオライトと記載する。）により構成される除湿剤及び該Ｙ型ゼオライトが担持されている除湿用部材に関する。
現在、連続的に除湿を行なう除湿装置としては、除湿剤による被処理空気の除湿及び水分を吸着した該除湿剤の再生を同時に行うものが多く使用されている。そのため、該除湿装置に用いられている該除湿剤には、被処理空気中の水分を吸着除去する性能（以下、吸湿性能と記載する。）ばかりではなく、吸着した水分を脱着する性能（以下、脱湿性能と記載する。）にも優れていることが要求される。
該吸着性能及び該脱湿性能の両方が優れている除湿剤としては、シリカゲルが挙げられ、一般産業用に用いられる除湿装置の除湿剤として広く使用されている。
しかし、シリカゲルは、絶対湿度が高い空気中においては、優れた吸湿性能を発揮するものの、絶対湿度が低い空気中のおいては、殆ど水分を吸着せず、吸湿性能を発揮しない。そのため、例えば、絶対湿度が低い冬に、室内で洗濯物を乾燥させるときに用いる除湿機用の除湿剤としては、シリカゲルを使用することはできない。
絶対湿度が低い空気中の水分を吸着することができる物質しては、ゼオライトが知られている。該ゼオライトとしてはＹ型ゼオライト、Ｘ型ゼオライト及びＡ型ゼオライトが挙げられ、これらのうち、Ｙ型ゼオライトが、Ｘ型ゼオライト又はＡ型ゼオライトに比べ、低温で水分の脱着をすることができるので、連続的に除湿を行なう除湿装置用の除湿剤としては、最も適していると考えられる。
一般に、合成により得られるＹ型ゼオライトは、該ゼオライトの酸点の対イオンとなる陽イオンがナトリウムイオンであるナトリウムＹ型ゼオライトである。そして、該ナトリウムＹ型ゼオライトは、絶対湿度が低い空気中でも、吸湿速度が速く、優れた吸湿性能を発揮する。
しかし、該ナトリウムＹ型ゼオライトは、脱湿性能が十分でないという問題があった。具体的には、加熱により脱湿して該ナトリウムＹ型ゼオライトの除湿性能を再生させるためには、多量の熱エネルギーが必要であるので、ランニングコストが高くなるという問題があった。
そこで、従来より、該ナトリウムＹ型ゼオライトのナトリウムイオンを他の陽イオンにイオン交換し、Ｙ型ゼオライトの吸湿性能と脱湿性能のバランスを調整することが行われてきた。例えば、特開２００１−２３９１５６号公報には、該ナトリウムＹ型ゼオライトが、ナトリウム以外の金属イオンでイオン交換されたＹ型ゼオライトが開示されている。
特開２００１−２３９１５６号公報
ところが、該ナトリウム以外の金属イオンでイオン交換されたＹ型ゼオライトは、ナトリウムＹ型ゼオライトに比べ、脱湿性能に優れるものの、水分の吸脱着を繰り返すと、徐々に吸湿性能が低下するという問題があった。
従って、本発明の課題は、絶対湿度が低い空気中であっても優れた吸湿性能及び脱湿性能を発揮し、且つ水分の吸脱着を繰り返したときの吸湿性の維持性能（以下、乾湿繰り返し耐久性とも記載する。）に優れる除湿剤及び除湿用部材を提供することにある。
本発明者らは、上記従来技術における課題を解決すべく、鋭意研究を重ねた結果、ナトリウムＹ型ゼオライトの特定の物性を特定の範囲とすることにより、該ナトリウムＹ型ゼオライトの脱湿性能が向上し、吸湿性能と脱湿性能のバランスが良くなることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明（１）は、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比が４．０〜６．０、Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３モル比が０．５〜１．０、平均粒径が３μｍ以下のＹ型ゼオライトであることを特徴とする除湿剤を提供するものである。
また、本発明（２）は、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比が４．０〜６．０、Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３モル比が０．５〜１．０、平均粒径が３μｍ以下のＹ型ゼオライトが担体に担持されている除湿用部材を提供するものである。
本発明の除湿剤及び除湿用部材は、吸湿性能及び脱湿性能のバランスが良く、且つ乾湿繰り返し耐久性に優れているので、絶対湿度が低い空気中の水分を良好に除去することができ、且つランニングコストを低くすることができる。
本発明の除湿剤は、一般にＹ型ゼオライトと呼ばれている骨格構造を有し、酸点の対イオンがナトリウムイオンであるＹ型ゼオライトである。また、該Ｙ型ゼオライトは、一般式（１）；
ｘＮａ２Ｏ・Ａｌ２Ｏ３・ｙＳｉＯ２・ｚＨ２Ｏ （１）
で表すことができる。該一般式（１）中、ｘの値、すなわち、Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３モル比は０．５〜１．０、好ましくは０．６〜０．９である。該ｘの値が、０．５未満だと水分の吸着能力が低いので、絶対湿度が低い空気中の水分を十分に除去することができず、また、１．０を超えると脱湿し難いので、該Ｙ型ゼオライトが吸着した水分を脱着するために必要な熱エネルギー量（以下、脱湿エネルギー量と記載する。）が多くなる。また、ｙの値、すなわち、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比は４．０〜６．０、好ましくは４．０〜５．５である。該ｙの値が、４．０未満だと脱湿し難いので、脱湿エネルギー量が多くなり、また、６．０を超えると水分の吸着能力が低いので、絶対湿度が低い空気中の水分を十分に除去することができない。
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で表すことができる。該一般式（１）中、ｘの値、すなわち、Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３モル比は０．５〜１．０、好ましくは０．６〜０．９である。該ｘの値が、０．５未満だと水分の吸着能力が低いので、絶対湿度が低い空気中の水分を十分に除去することができず、また、１．０を超えると脱湿し難いので、該Ｙ型ゼオライトが吸着した水分を脱着するために必要な熱エネルギー量（以下、脱湿エネルギー量と記載する。）が多くなる。また、ｙの値、すなわち、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比は４．０〜６．０、好ましくは４．０〜５．５である。該ｙの値が、４．０未満だと脱湿し難いので、脱湿エネルギー量が多くなり、また、６．０を超えると水分の吸着能力が低いので、絶対湿度が低い空気中の水分を十分に除去することができない。
なお、ゼオライトがＹ型ゼオライトであることは、Ｘ線回折分析を行なって得られる回折パターンにより確認することができる。
該Ｙ型ゼオライトの平均粒径は、３μｍ以下であり、好ましくは０．８〜２．０μｍである。該平均粒径が３μｍを超えると、脱湿し難いので、該Ｙ型ゼオライトを再生するための脱湿エネルギー量が多くなる。Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３モル比及びＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比が同程度のナトリウムＹ型ゼオライトであっても、平均粒径の違いによって、その脱湿エネルギー量は大きく異なる。例えば、平均粒径が３μｍのものは、平均粒径が５μｍのものに比べ、概ね２０％程度脱湿エネルギー量が低い。
なお、本発明において、脱湿エネルギー量とは、該Ｙ型ゼオライトが吸着した水１ｇを、該Ｙ型ゼオライトから脱湿するために必要な熱エネルギー量をいう。そして、該脱湿エネルギー量は、以下の方法によって求められる。（ｉ）まず、該Ｙ型ゼオライトを、５００℃の乾燥機中で、２時間乾燥する。その後、該ゼオライトを乾燥機から取り出し、乾燥剤が入れられているデシケーター中で、該ゼオライトを２５℃まで冷却する。そして、該ゼオライトを秤量ビンに入れ、該秤量ビンを密閉し、秤により秤量して、該ゼオライトの乾燥時の重量（乾燥重量Ｘ（ｇ））を測定する。（ｉｉ）乾燥後の該ゼオライトを、２５℃、９０％ＲＨに制御されているデシケーター中で、４８時間放置する。そして、該ゼオライトを秤量ビンに入れ、該秤量ビンを密閉し、秤により秤量して、該ゼオライトの吸湿時の重量（吸湿重量Ｙ（ｇ））を測定する。（ｉｉｉ）そして、吸湿重量Ｙの値から、乾燥重量Ｘの値を減じて、該ゼオライトの飽和吸着水分量を求める。（ｉｖ）次に、吸湿後の該ゼオライト２０．０ｍｇを秤採り、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて、吸湿後の該ゼオライトから水分が脱湿されるのに要する熱エネルギー量（Ｚ（Ｊ））を測定する。（ｖ）下式（２）により、脱湿エネルギー量（Ｊ／ｇ）を算出する。
脱湿エネルギー量＝（Ｚ×Ｘ）／｛０．０２×（Ｙ−Ｘ）｝ （２）
脱湿エネルギー量＝（Ｚ×Ｘ）／｛０．０２×（Ｙ−Ｘ）｝ （２）
該Ｙ型ゼオライトは、乾湿繰り返し耐久性に優れるので、除湿剤としての寿命が長く、そのためランニングコストを低くすることができる。なお、該Ｙ型ゼオライトの乾湿繰り返し耐久性は、乾湿繰り返し試験前及び試験後の該Ｙ型ゼオライトの吸湿速度を測定することにより把握でき、該乾湿繰り返し試験前の吸湿速度と試験後の吸湿速度に変化がない場合には、乾湿繰り返し耐久性は良好と判断する。また、本発明において、該乾湿繰り返し試験とは、該Ｙ型ゼオライトを８００℃で１０分間加熱後、乾燥剤が入れられているデシケーター中で２５℃まで冷却し、次いで、２５℃、５０％ＲＨのデシケーター中に１０分間放置するという操作を、１００回繰り返す試験である。
該Ｙ型ゼオライトは、例えば、Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３モル比及びＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比が前記範囲内にあるナトリウムＹ型ゼオライトを、乾式粉砕、湿式粉砕等の常法により粉砕し、必要に応じて、櫛分け等の常法により分級して得られる。
本発明に係るＹ型ゼオライトは、Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３モル比、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比及び平均粒径が、上記範囲にあることにより、絶対湿度が低い空気中の水分を吸着するのに必要な吸湿性能を有し、且つ再生時の脱湿エネルギー量が少ない。従って、該Ｙ型ゼオライトは、吸湿性能と脱湿性能のバランスが良い。
このように、乾湿繰り返し耐久性に優れるナトリウムＹ型ゼオライトの特定の物性を、特定の範囲とすることにより、絶対湿度が低い空気中であっても優れた除湿性能及び脱湿性能を発揮し、且つ乾湿繰り返し耐久性に優れる除湿剤を提供することができる。
本発明の除湿剤は、内部に多数の小透孔を備える多孔質ハニカム構造体に除湿剤を担持して構成されているハニカムローターの該除湿剤として、用いられる。該ハニカムローターは、被処理空気の除湿を行なう除湿ゾーン、該除湿剤の再生を行う再生ゾーン及び再生ゾーンで加熱されたハニカムローターを冷却する冷却ゾーンに分割されており、該ハニカムローターが回転することにより、該除湿剤が該除湿ゾーン、該再生ゾーン及び該冷却ゾーンを順に移動する。
本発明の除湿用部材は、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比が４．０〜６．０、Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３モル比が０．５〜１．０、平均粒径が３μｍ以下のＹ型ゼオライトが担体に担持されている。
該担体としては、該Ｙ型ゼオライトを担持することができる多孔質体であれば特に制限されず、好ましくは、ハニカム構造担体であり、特に好ましくは、特開昭５９−１０３４５号公報に記載されている高空隙率の無機繊維製紙により構成されるものである。該無機繊維製紙は、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維又はガラス繊維等の無機繊維により製造され、且つ７０〜９５％の高空隙率を有するものが好ましい。
該Ｙ型ゼオライトを担持する方法としては、特に制限されず、常法により行うことができる。例えば、該Ｙ型ゼオライトを、シリカゾル、アルミナゾル又はチタニアゾル等の無機質結合剤と共に水に懸濁させた懸濁液を調製し、該懸濁液に担体を浸漬するか、又は担体に該懸濁液を塗工することにより、該Ｙ型ゼオライトを担体に十分に吸収させ、過剰の懸濁液を除去した後、乾燥して、固定させる方法が挙げられる。この時、使用する無機質結合剤の量は、担体の表面に固定するのに必要最小限度とすることが、該無機質結合剤の硬化物が該Ｙ型ゼオライトの表面を覆うことによる該Ｙ型ゼオライトの吸湿性能の低下を少なくできる点で好ましい。
次に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、これは単に例示であって、本発明を制限するものではない。
（ナトリウムＹ型ゼオライトの製造）
ＳｉＯ２含有量が６３重量％、Ａｌ２Ｏ３含有量が２４重量％、Ｎａ２Ｏ含有量が１３重量％（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比が４．４６、Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３モル比が０．８９）のナトリウムＹ型ゼオライトＡを粉砕及び分級して、平均粒径が１．２μｍであるナトリウムＹ型ゼオライトＢを得た。
ＳｉＯ２含有量が６３重量％、Ａｌ２Ｏ３含有量が２４重量％、Ｎａ２Ｏ含有量が１３重量％（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比が４．４６、Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３モル比が０．８９）のナトリウムＹ型ゼオライトＡを粉砕及び分級して、平均粒径が１．２μｍであるナトリウムＹ型ゼオライトＢを得た。
（吸湿性試験）
試料をあらかじめ破砕してＪＩＳ Ｚ ８８０１の規定による呼び寸法８４０以下を用いてふるう操作を行わない以外は、ＪＩＳ Ｚ ０７０１−１９７７に準拠して、吸湿性試験を行った。その結果を表１に示す。なお、吸湿性試験時のデシケーター内の温度は、２６℃であった。
試料をあらかじめ破砕してＪＩＳ Ｚ ８８０１の規定による呼び寸法８４０以下を用いてふるう操作を行わない以外は、ＪＩＳ Ｚ ０７０１−１９７７に準拠して、吸湿性試験を行った。その結果を表１に示す。なお、吸湿性試験時のデシケーター内の温度は、２６℃であった。
（脱湿エネルギー量の測定）
まず、ナトリウムＹ型ゼオライトＢを、５００℃の乾燥機中で、２時間乾燥した。乾燥後、該ゼオライトを乾燥機から取り出し、乾燥剤が入れられているデシケーター中で、該ゼオライトを２５℃まで冷却した。そして、該ゼオライトを秤量ビンに入れ、該秤量ビンを密閉し、秤により秤量して、該ゼオライトの乾燥重量（Ｘ）を測定したところ、０．２００ｇであった。次に、乾燥後の該ゼオライトを、２５℃、９０％ＲＨに制御されているデシケーター中で、４８時間放置した。そして、該ゼオライトを秤量ビンに入れ、該秤量ビンを密閉し、秤により秤量して、該ゼオライトの吸湿重量（Ｙ）を測定したところ、０．２６１ｇであった。次に、吸湿後の該ゼオライト２０．０ｍｇを秤採り、示差走査熱量計（ＤＳＣ）（ＤＳＣ８２３０Ｄ、リガク社製）を用いて、３０℃から昇温速度１０℃／分の昇温条件で昇温して、吸湿後の該ゼオライトから水分が脱湿されるのに要した熱エネルギー量（Ｚ）を測定したところ、１９．５２Ｊであった。そして、下式（２）により、脱湿エネルギー量を算出したところ、３．２×１０３Ｊ／ｇであった。
脱湿エネルギー量（Ｊ／ｇ）＝（Ｚ×Ｘ）／｛０．０２×（Ｙ−Ｘ）｝（２）
まず、ナトリウムＹ型ゼオライトＢを、５００℃の乾燥機中で、２時間乾燥した。乾燥後、該ゼオライトを乾燥機から取り出し、乾燥剤が入れられているデシケーター中で、該ゼオライトを２５℃まで冷却した。そして、該ゼオライトを秤量ビンに入れ、該秤量ビンを密閉し、秤により秤量して、該ゼオライトの乾燥重量（Ｘ）を測定したところ、０．２００ｇであった。次に、乾燥後の該ゼオライトを、２５℃、９０％ＲＨに制御されているデシケーター中で、４８時間放置した。そして、該ゼオライトを秤量ビンに入れ、該秤量ビンを密閉し、秤により秤量して、該ゼオライトの吸湿重量（Ｙ）を測定したところ、０．２６１ｇであった。次に、吸湿後の該ゼオライト２０．０ｍｇを秤採り、示差走査熱量計（ＤＳＣ）（ＤＳＣ８２３０Ｄ、リガク社製）を用いて、３０℃から昇温速度１０℃／分の昇温条件で昇温して、吸湿後の該ゼオライトから水分が脱湿されるのに要した熱エネルギー量（Ｚ）を測定したところ、１９．５２Ｊであった。そして、下式（２）により、脱湿エネルギー量を算出したところ、３．２×１０３Ｊ／ｇであった。
脱湿エネルギー量（Ｊ／ｇ）＝（Ｚ×Ｘ）／｛０．０２×（Ｙ−Ｘ）｝（２）
（乾湿繰り返し試験）
ナトリウムＹ型ゼオライトＢ １０ｇを自動昇降炉中、８００℃で１０分間加熱後、乾燥剤が入れられているデシケーター中で２５℃まで冷却し、次いで、２５℃、５０％ＲＨのデシケーター中に１０分間放置するという操作を、１００回繰り返し、乾湿繰り返し試験を行った。
ナトリウムＹ型ゼオライトＢ １０ｇを自動昇降炉中、８００℃で１０分間加熱後、乾燥剤が入れられているデシケーター中で２５℃まで冷却し、次いで、２５℃、５０％ＲＨのデシケーター中に１０分間放置するという操作を、１００回繰り返し、乾湿繰り返し試験を行った。
（乾湿繰り返し耐久性の評価）
次に、該乾湿繰り返し試験前及び試験後のナトリウムＹ型ゼオライトＢの吸湿速度を測定し、該乾湿繰り返し試験前後の該吸湿速度の変化量より、乾湿繰り返し耐久性の評価を行った。該吸湿速度の測定は、２００℃で１時間加熱後、乾燥剤が入れられているデシケーター中で冷却したナトリウムＹ型ゼオライトＢ １ｇを、２５℃、５０％ＲＨに制御されている室内に設置された天秤に載せる。５秒に１回重量を測定し、該重量測定を１０分間行う。次に、５秒間隔で行う重量測定毎に、前の重量測定からの重量の増加量を計算し、測定間隔（５秒）で除して、単位時間当たりの重量変化量（ｍｇ／秒）を算出する。１０分間に行った全ての重量測定毎に重量変化量を算出し、それらの平均値（ｍｇ／秒）を求める。そして、該平均値を、ナトリウムＹ型ゼオライトＢの重量１ｇで除して、１ｇ当りの吸湿速度（ｍｇ／秒）とする。ナトリウムＹ型ゼオライトＢの吸湿速度は、試験前は、２５℃、５０％ＲＨの空気中で、１ｇ当り０．２７ｍｇ／秒であり、試験後も０．２７ｍｇ／秒と変化がなかった。
次に、該乾湿繰り返し試験前及び試験後のナトリウムＹ型ゼオライトＢの吸湿速度を測定し、該乾湿繰り返し試験前後の該吸湿速度の変化量より、乾湿繰り返し耐久性の評価を行った。該吸湿速度の測定は、２００℃で１時間加熱後、乾燥剤が入れられているデシケーター中で冷却したナトリウムＹ型ゼオライトＢ １ｇを、２５℃、５０％ＲＨに制御されている室内に設置された天秤に載せる。５秒に１回重量を測定し、該重量測定を１０分間行う。次に、５秒間隔で行う重量測定毎に、前の重量測定からの重量の増加量を計算し、測定間隔（５秒）で除して、単位時間当たりの重量変化量（ｍｇ／秒）を算出する。１０分間に行った全ての重量測定毎に重量変化量を算出し、それらの平均値（ｍｇ／秒）を求める。そして、該平均値を、ナトリウムＹ型ゼオライトＢの重量１ｇで除して、１ｇ当りの吸湿速度（ｍｇ／秒）とする。ナトリウムＹ型ゼオライトＢの吸湿速度は、試験前は、２５℃、５０％ＲＨの空気中で、１ｇ当り０．２７ｍｇ／秒であり、試験後も０．２７ｍｇ／秒と変化がなかった。
（比較例１）
（吸湿性試験）
ナトリウムＹ型ゼオライトＢに代えＡ型シリカゲル（ガレオン シリカゲルＡ、水澤化学工業社製）とする以外は、実施例１と同様の方法で行った。その結果を表１に示す。
（吸湿性試験）
ナトリウムＹ型ゼオライトＢに代えＡ型シリカゲル（ガレオン シリカゲルＡ、水澤化学工業社製）とする以外は、実施例１と同様の方法で行った。その結果を表１に示す。
（比較例２）
（吸湿性試験）
ナトリウムＹ型ゼオライトＢに代えＢ型シリカゲル（ガレオン シリカゲルＢ、水澤化学工業社製）とする以外は、実施例１と同様の方法で行った。その結果を表１に示す。
（吸湿性試験）
ナトリウムＹ型ゼオライトＢに代えＢ型シリカゲル（ガレオン シリカゲルＢ、水澤化学工業社製）とする以外は、実施例１と同様の方法で行った。その結果を表１に示す。
このように、実施例１のナトリウムＹ型ゼオライトＢは、絶対湿度に関係なく一定した吸湿性を有し、絶対湿度が低い空気中でも高い吸湿性を示した。一方、比較例１のＡ型シリカゲル及び比較例２のＢ型シリカゲルは、絶対湿度が低くなる程吸湿性が低くなり、絶対湿度が低い空気中では、非常に吸湿性が低かった。
（比較例３）
（ナトリウムＹ型ゼオライトの製造）
実施例１で用いたナトリウムＹ型ゼオライトＡを粉砕及び分級して、平均粒径が５．１μｍであるナトリウムＹ型ゼオライトＣを得た。
（ナトリウムＹ型ゼオライトの製造）
実施例１で用いたナトリウムＹ型ゼオライトＡを粉砕及び分級して、平均粒径が５．１μｍであるナトリウムＹ型ゼオライトＣを得た。
（脱湿エネルギー量の測定、乾湿繰り返し試験、乾湿繰り返し耐久性）
ナトリウムＹ型ゼオライトＢに代えナトリウムＹ型ゼオライトＣとする以外は、実施例１と同様の方法で行った。その結果、脱湿エネルギー量は４．０×１０３Ｊ／ｇであった。また、乾湿繰り返し試験前の吸湿速度は、２５℃、５０％ＲＨの空気中で、１ｇ当り０．２６ｍｇ／秒であり、試験後も０．２６ｍｇ／秒と変化がなかった。
ナトリウムＹ型ゼオライトＢに代えナトリウムＹ型ゼオライトＣとする以外は、実施例１と同様の方法で行った。その結果、脱湿エネルギー量は４．０×１０３Ｊ／ｇであった。また、乾湿繰り返し試験前の吸湿速度は、２５℃、５０％ＲＨの空気中で、１ｇ当り０．２６ｍｇ／秒であり、試験後も０．２６ｍｇ／秒と変化がなかった。
（比較例４）
（ナトリウムＹ型ゼオライトの製造）
ＳｉＯ２含有量が７６．３重量％、Ａｌ２Ｏ３含有量が１６．２重量％、Ｎａ２Ｏ含有量が７．３重量％（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比が５．１、Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３モル比が０．７６）のナトリウムＹ型ゼオライトＤを粉砕及び分級して、平均粒径が４．５μｍであるナトリウムＹ型ゼオライトＥを得た。
（ナトリウムＹ型ゼオライトの製造）
ＳｉＯ２含有量が７６．３重量％、Ａｌ２Ｏ３含有量が１６．２重量％、Ｎａ２Ｏ含有量が７．３重量％（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比が５．１、Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３モル比が０．７６）のナトリウムＹ型ゼオライトＤを粉砕及び分級して、平均粒径が４．５μｍであるナトリウムＹ型ゼオライトＥを得た。
（脱湿エネルギー量の測定、乾湿繰り返し試験、乾湿繰り返し耐久性）
ナトリウムＹ型ゼオライトＢに代えナトリウムＹ型ゼオライトＥとする以外は、実施例１と同様の方法で行った。その結果、脱湿エネルギー量は３．８×１０３Ｊ／ｇであった。また、乾湿繰り返し試験前の吸湿速度は、２５℃、５０％ＲＨの空気中で、１ｇ当り０．２６ｍｇ／秒であり、試験後も０．２６ｍｇ／秒と変化がなかった。
ナトリウムＹ型ゼオライトＢに代えナトリウムＹ型ゼオライトＥとする以外は、実施例１と同様の方法で行った。その結果、脱湿エネルギー量は３．８×１０３Ｊ／ｇであった。また、乾湿繰り返し試験前の吸湿速度は、２５℃、５０％ＲＨの空気中で、１ｇ当り０．２６ｍｇ／秒であり、試験後も０．２６ｍｇ／秒と変化がなかった。
（比較例５）
（カリウムＹ型ゼオライトの製造）
実施例１で用いたナトリウムＹ型ゼオライトＡを、０．９ｍｏｌ／Ｌの塩化カリウム水溶液に、８０℃で１２時間浸漬した。該Ｙ型ゼオライトをろ別及び水洗後、２００℃で２時間乾燥し、カリウムイオンでイオン交換されたＹ型ゼオライト（以下、カリウムＹ型ゼオライトＦと記載する。）を得た。得られたカリウムＹ型ゼオライトＦの組成は、ＳｉＯ２含有率が６０．０重量％、Ａｌ２Ｏ３含有率が２２．９重量％、Ｋ２Ｏ含有率が１３．７重量％、Ｎａ２Ｏ含有率が３．４重量％（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比が４．５、Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３モル比が０．１２）であった。
（カリウムＹ型ゼオライトの製造）
実施例１で用いたナトリウムＹ型ゼオライトＡを、０．９ｍｏｌ／Ｌの塩化カリウム水溶液に、８０℃で１２時間浸漬した。該Ｙ型ゼオライトをろ別及び水洗後、２００℃で２時間乾燥し、カリウムイオンでイオン交換されたＹ型ゼオライト（以下、カリウムＹ型ゼオライトＦと記載する。）を得た。得られたカリウムＹ型ゼオライトＦの組成は、ＳｉＯ２含有率が６０．０重量％、Ａｌ２Ｏ３含有率が２２．９重量％、Ｋ２Ｏ含有率が１３．７重量％、Ｎａ２Ｏ含有率が３．４重量％（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比が４．５、Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３モル比が０．１２）であった。
（脱湿エネルギー量の測定、乾湿繰り返し試験、乾湿繰り返し耐久性）
ナトリウムＹ型ゼオライトＢに代えカリウムＹ型ゼオライトＦとする以外は、実施例１と同様の方法で行った。その結果、脱湿エネルギー量は４．２×１０３Ｊ／ｇであった。また、乾湿繰り返し試験前の吸湿速度は、２５℃、５０％ＲＨの空気中で、１ｇ当り０．２６ｍｇ／秒であったが、試験後は０．２４ｍｇ／秒であった。
ナトリウムＹ型ゼオライトＢに代えカリウムＹ型ゼオライトＦとする以外は、実施例１と同様の方法で行った。その結果、脱湿エネルギー量は４．２×１０３Ｊ／ｇであった。また、乾湿繰り返し試験前の吸湿速度は、２５℃、５０％ＲＨの空気中で、１ｇ当り０．２６ｍｇ／秒であったが、試験後は０．２４ｍｇ／秒であった。
（比較例６）
（ランタンＹ型ゼオライトの製造）
実施例１で用いたナトリウムＹ型ゼオライトＡを、０．３ｍｏｌ／Ｌの塩化ランタン（ＬａＣｌ３）水溶液に、８０℃で１２時間浸漬した。該Ｙ型ゼオライトをろ別及び水洗後、２００℃で２時間乾燥し、ランタンイオンでイオン交換されたＹ型ゼオライト（以下、ランタンＹ型ゼオライトＧと記載する。）を得た。得られたランタンＹ型ゼオライトＧの組成は、ＳｉＯ２含有率が６０．６重量％、Ａｌ２Ｏ３含有率が２０．８重量％、Ｌａ２Ｏ３含有率が１４．７重量％、Ｎａ２Ｏ含有率が３．７重量％（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比が５．０、Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３モル比が０．３）であった。
（ランタンＹ型ゼオライトの製造）
実施例１で用いたナトリウムＹ型ゼオライトＡを、０．３ｍｏｌ／Ｌの塩化ランタン（ＬａＣｌ３）水溶液に、８０℃で１２時間浸漬した。該Ｙ型ゼオライトをろ別及び水洗後、２００℃で２時間乾燥し、ランタンイオンでイオン交換されたＹ型ゼオライト（以下、ランタンＹ型ゼオライトＧと記載する。）を得た。得られたランタンＹ型ゼオライトＧの組成は、ＳｉＯ２含有率が６０．６重量％、Ａｌ２Ｏ３含有率が２０．８重量％、Ｌａ２Ｏ３含有率が１４．７重量％、Ｎａ２Ｏ含有率が３．７重量％（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比が５．０、Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３モル比が０．３）であった。
（脱湿エネルギー量の測定、乾湿繰り返し試験、乾湿繰り返し耐久性）
ナトリウムＹ型ゼオライトＢに代えランタンＹ型ゼオライトＧとする以外は、実施例１と同様の方法で行った。その結果、脱湿エネルギー量は３．４×１０３Ｊ／ｇであった。また、乾湿繰り返し試験前の吸湿速度は、２５℃、５０％ＲＨの空気中で、１ｇ当り０．２４ｍｇ／秒であったが、試験後は０．２１ｍｇ／秒であった。
ナトリウムＹ型ゼオライトＢに代えランタンＹ型ゼオライトＧとする以外は、実施例１と同様の方法で行った。その結果、脱湿エネルギー量は３．４×１０３Ｊ／ｇであった。また、乾湿繰り返し試験前の吸湿速度は、２５℃、５０％ＲＨの空気中で、１ｇ当り０．２４ｍｇ／秒であったが、試験後は０．２１ｍｇ／秒であった。
（除湿用部材の製造）
シリカアルミナ繊維製紙（厚さ０．２ｍｍ、空隙率９０％）により構成され、幅３．０ｍｍ、高さ１．６ｍｍのセルを有するのハニカム構造担体（ニチアス株式会社製、商品名：ハニクル）を直径２７０ｍｍ、厚さ１７ｍｍの円筒状に切り出し、担体とした。
次に、実施例１で得たナトリウムＹ型ゼオライトＢを９０重量部、シリカゾル（「商品名：スノーテックス」（固形分３０重量％、日産化学社製））３０重量部、及び水１３０重量部を混合し、スラリーを調製した。得られたスラリー中に、上記ハニカム構造担体を浸漬した後、過剰のスラリーの除去、乾燥を行い、除湿用部材Ｈを得た。
シリカアルミナ繊維製紙（厚さ０．２ｍｍ、空隙率９０％）により構成され、幅３．０ｍｍ、高さ１．６ｍｍのセルを有するのハニカム構造担体（ニチアス株式会社製、商品名：ハニクル）を直径２７０ｍｍ、厚さ１７ｍｍの円筒状に切り出し、担体とした。
次に、実施例１で得たナトリウムＹ型ゼオライトＢを９０重量部、シリカゾル（「商品名：スノーテックス」（固形分３０重量％、日産化学社製））３０重量部、及び水１３０重量部を混合し、スラリーを調製した。得られたスラリー中に、上記ハニカム構造担体を浸漬した後、過剰のスラリーの除去、乾燥を行い、除湿用部材Ｈを得た。
（乾湿繰り返し試験、乾湿繰り返し耐久性の評価）
ナトリウムＹ型ゼオライトＢ １０ｇに代え、該除湿用部材Ｈとする以外は、実施例１と同様の方法で行ったところ、吸湿速度は、該除湿用部材に担持されているナトリウムＹ型ゼオライトＢ １ｇ当たり、試験前は０．２７ｍｇ／秒、試験後も０．２７ｍｇ／秒と変化がなかった。
ナトリウムＹ型ゼオライトＢ １０ｇに代え、該除湿用部材Ｈとする以外は、実施例１と同様の方法で行ったところ、吸湿速度は、該除湿用部材に担持されているナトリウムＹ型ゼオライトＢ １ｇ当たり、試験前は０．２７ｍｇ／秒、試験後も０．２７ｍｇ／秒と変化がなかった。
（除湿耐久試験）
上記と同様の方法で製造した除湿用部材Ｈを除湿装置（Ｆ−Ｙ１００Ｚ３、松下エコシステムズ社製）の除湿用ローターとして取り付け、該除湿装置を２５℃、５０％ＲＨに制御した恒温恒湿室内に設置し、「自動」の運転条件で、１００時間除湿運転を行った。そして、試験開始１時間後から１時間（１時間目〜２時間目の間）の除湿量及び９９時間後から１時間（９９時間目〜１００時間目）の除湿量を測定し、除湿用部材Ｈの除湿耐久性を求めた。その結果を表２に示す。なお、除湿量は、電子天秤の上に除湿装置を載せて、「自動」の運転条件で運転し、１分ごとに重量増を記録して、１時間の総重量増を測定することにより求めた。また、除湿量の低下率は、１時間後の除湿量をＰｇ／時間、１００時間後の除湿量をＱｇ／時間とすると、次式（３）により求められる値である。
除湿量の低下率（％）＝｛（Ｐ−Ｑ）／Ｐ｝×１００
上記と同様の方法で製造した除湿用部材Ｈを除湿装置（Ｆ−Ｙ１００Ｚ３、松下エコシステムズ社製）の除湿用ローターとして取り付け、該除湿装置を２５℃、５０％ＲＨに制御した恒温恒湿室内に設置し、「自動」の運転条件で、１００時間除湿運転を行った。そして、試験開始１時間後から１時間（１時間目〜２時間目の間）の除湿量及び９９時間後から１時間（９９時間目〜１００時間目）の除湿量を測定し、除湿用部材Ｈの除湿耐久性を求めた。その結果を表２に示す。なお、除湿量は、電子天秤の上に除湿装置を載せて、「自動」の運転条件で運転し、１分ごとに重量増を記録して、１時間の総重量増を測定することにより求めた。また、除湿量の低下率は、１時間後の除湿量をＰｇ／時間、１００時間後の除湿量をＱｇ／時間とすると、次式（３）により求められる値である。
除湿量の低下率（％）＝｛（Ｐ−Ｑ）／Ｐ｝×１００
（比較例７）
（除湿用部材の製造）
実施例１で得たナトリウムＹ型ゼオライトＢを９０重量部に代え、比較例６で得たランタンＹ型ゼオライトＧを９０重量部とする以外は、実施例２と同様の方法で行い、除湿用部材Ｊを得た。
（除湿用部材の製造）
実施例１で得たナトリウムＹ型ゼオライトＢを９０重量部に代え、比較例６で得たランタンＹ型ゼオライトＧを９０重量部とする以外は、実施例２と同様の方法で行い、除湿用部材Ｊを得た。
（除湿耐久試験）
除湿用部材Ｈに代え除湿用部材Ｊとする以外は、実施例２と同様の方法で行った。その結果を表２に示す。
除湿用部材Ｈに代え除湿用部材Ｊとする以外は、実施例２と同様の方法で行った。その結果を表２に示す。
このように、実施例２の除湿用部材Ｈは、１００時間の除湿耐久試験を行っても、除湿性の低下が極めて低く、耐久性に優れていた。
Claims (3)
- ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比が４．０〜６．０、Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３モル比が０．５〜１．０、平均粒径が３μｍ以下のＹ型ゼオライトであることを特徴とする除湿剤。
- ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比が４．０〜６．０、Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３モル比が０．５〜１．０、平均粒径が３μｍ以下のＹ型ゼオライトが担体に担持されていることを特徴とする除湿用部材。
- 前記担体が、ハニカム構造担体であることを特徴とする請求項２記載の除湿用部材。
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