JP2014005195A - カルシウム含有組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のカルシウム含有組成物は、貝殻、骨、卵殻及び石灰石からなる群より選択される1若しくは2以上を焼成することにより製造され、JIS Z8722に準拠して測定した明度(L値)が30〜70である焼成物又は貝殻、骨、卵殻及び石灰石からなる群より選択される1若しくは2以上並びに木質チップ、間伐材、建築廃材、もみがら及びやしがらからなる群より選択される1若しくは2以上を混合して焼成することにより製造される焼成物を含む。
【選択図】なし
Description
例えば、日本国内の年間鶏卵出荷量は243万トンであるが、液卵、乾燥卵、濃縮卵等の加工卵の年間出荷量は47万トンである。卵殻は加工卵の約10%を占めるが、適当な用途がないため、大半が産業廃棄物として捨てられている。
同様に、食用貝類の水揚げ高は増加傾向にあり、例えばホタテ貝とカキ貝の水揚げ量は年間約50万トンにも及ぶ。食用貝類の貝殻は、処理や運搬に多額の費用がかかるため、未処理のまま放置される場合が多く、悪臭や水質汚染の原因となっている。
しかし、特許文献1に記載の発明は、血液などの粘性液体、動物油脂、植物油脂、鉱物油脂などの液状油脂類の粉末化、食品への添加等の酸化カルシウムとしての用途に限定される。そのため消費量が限られ、産業廃棄物の有効利用という課題を解決するには至っていない。
[1] 貝殻、骨、卵殻及び石灰石からなる群より選択される1又は2以上を焼成することにより製造され、JIS Z8722に準拠して測定した明度(L値)が30〜70である焼成物を含むカルシウム含有組成物。
[2] さらに活性炭、シリカゲル、アルミナ、ゼオライト、ベントナイト、セメント及び多孔質樹脂からなる群より選択される1又は2以上を含有する[1]に記載の組成物。
[3] 前記焼成物が卵殻を焼成することより製造される[1]又は[2]に記載の組成物。
[4] 前記焼成物が400℃〜800℃で焼成することにより製造される[1]〜[3]のいずれかに記載の組成物。
[5] 前記焼成物が500℃〜750℃で焼成することにより製造される[1]〜[4]のいずれかに記載の組成物。
[6] 貝殻、骨、卵殻及び石灰石からなる群より選択される1又は2以上並びに木質チップ、間伐材、建築廃材、もみがら及びやしがらからなる群より選択される1又は2以上を混合して焼成することにより製造される焼成物を含むカルシウム含有組成物。
[7] さらにベントナイトを混合して焼成することにより製造される焼成物を含む[6]に記載の組成物。
[8] [1]〜[7]のいずれかに記載の組成物を含有し、揮発性有機化合物及び/又は酸性ガスを除去するガス除去剤。
[9] 除去剤100重量部当たり0.01〜50重量部の水を含有する[8]に記載のガス除去剤。
[10] さらに活性炭、シリカゲル、アルミナ、ゼオライト、ベントナイト、セメント及び多孔質樹脂からなる群より選択される1又は2以上の吸着剤を含有する[8]又は[9]に記載のガス除去剤。
[11] 吸着剤が活性炭である[10]に記載のガス除去剤。
[12] 揮発性有機化合物がホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、1,3,5−トリメチルベンゼン、スチレン、パラジクロロベンゼン、ジクロロメタン、クロルピリホス、フタル酸ジ−n−ブチル、酢酸エチル、デカン、d−リモネン、アセトン、メチルエチルケトン、メタノール、エタノール、2−プロパノール、ヘキサナール、酢酸、プロピオン酸、酪酸及び吉草酸からなる群より選択される1又は2以上の化合物である[8]〜[11]のいずれかに記載のガス除去剤。
[13] 酸性ガスが二酸化炭素、窒素酸化物(NOx)、硫黄酸化物(SOx)、硫化水素、硫化カルボニル、ハロゲン化水素、ハロゲンガス、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ギ酸及びメチルメルカプタンからなる群より選択される1又は2以上のガスである請求項[8]〜[12]のいずれかに記載のガス除去剤。
[14] [8]〜[13]のいずれかに記載のガス除去剤を用いるガス除去方法。
[15] [1]〜[7]のいずれかに記載の組成物を含有し、
活性炭、シリカゲル、アルミナ、ゼオライト、ベントナイト、セメント及び多孔質樹脂からなる群より選択される1又は2以上の吸着剤を再生させる脱着剤。
[16] 吸着剤が活性炭である[15]に記載の脱着剤。
[17] 脱着剤100重量部当たり0.01〜50重量部の水を含有する[15]又は[16]に記載の脱着剤。
[18] [1]〜[7]のいずれかに記載の組成物を含有し、溶液中の金属イオン又はこれを含む金属化合物を除去する除去剤。
[19] さらに活性炭、シリカゲル、アルミナ、ゼオライト、ベントナイト、セメント及び多孔質樹脂からなる群より選択される1又は2以上の吸着剤を含有する[18]に記載の除去剤。
[20] チタンイオン、クロムイオン、マンガンイオン、鉄イオン、コバルトイオン、ニッケルイオン、銅イオン、亜鉛イオン、ロジウムイオン、パラジウムイオン、銀イオン、カドミウムイオン、錫イオン、タングステンイオン、イリジウムイオン、白金イオン、銀イオン、金イオン、水銀イオン及び鉛イオンからなる群より選択される1又は2以上の金属イオン又はこれを含む化合物を除去する[19]に記載の除去剤。
[21] [19]又は[20]に記載の除去剤を用いる溶液の浄化方法。
焼成物の原料となる貝殻は、入手可能なものであれば特に限定されず、例えばホタテ貝殻、カキ貝殻、アサリ貝殻、シジミ貝殻、ホッキ貝殻、サザエ貝殻、カタツムリ貝殻等を用いることができる。
焼成物の原料となる骨は、動物の骨であれば特に限定されず、例えば動物又は魚の骨を用いることができる。本発明に用いる骨としては、例えばイヌ、ネコ、ウサギ、ウシ、ウマ、ブタ、ヒツジ、サル、サケ、サバ、ニシン、マグロ等の骨が挙げられる。
焼成物の原料となる卵殻は、種々の卵の卵殻を用いることができ、例えばニワトリ、ウズラ、アヒル、ダチョウ、ハト、カモ、ガチョウ、カモメ、ホロホロチョウ、エミュー等のいずれの卵の卵殻を用いることができる。中でも、入手の容易性及び価格より、ニワトリの卵(鶏卵)の卵殻を用いるのが好ましい。
焼成物の原料となる石灰石は、入手可能なものであれば特に限定されず、方解石型石灰石、アゴラナイト型、結晶質石灰岩のいずれも用いることができる。
焼成物の明度が30〜70の範囲にあることにより、金属イオン又はこれを含む金属化合物の除去、酸性ガスの除去、揮発性有機化合物の除去等の優れた効果を発揮することができる。
発明における明度(L値)の測定は、焼成物が粉末状の場合、粒子径が一定の状態(30〜60メッシュ)で行うことが好ましい。
焼成卵殻は細孔を有する。よって、該焼成卵殻の粒子径を一定とした場合、原料、焼成温度等により比表面積が異なる。
焼成物(2)の焼成条件は特に限定されずいかなる温度及び時間で行ってもよいが、焼成物(1)と同様に400℃〜800℃で焼成することが好ましく、500℃〜800℃で焼成することがより好ましく、500℃〜750℃で焼成することにより製造されることがさらに好ましい。焼成雰囲気は有酸素雰囲気及び無酸素雰囲気のいずれであってもよいが、無酸素雰囲気であることが好ましい。木質チップ、間伐材、建築廃材、もみがら又はやしがらは、焼成することにより炭化され、活性炭となる。
焼成物(2)は、さらにベントナイトを混合して焼成することが好ましい。この場合、焼成雰囲気は有酸素雰囲気及び無酸素雰囲気下のいずれであってもよい。ベントナイトの添加量は木質チップ、間伐材、建築廃材、もみがら又はやしがらの1〜30w/v%であることが好ましく、4〜6w/v%であることがより好ましい。
焼成物は、一の焼成条件で製造されたものを用いてもよいし、異なる焼成条件で製造されたものを2種類以上混合して用いてもよい。
焼成物は、一の粒子径のものを用いてもよいし、粒子径の異なるものを2種類以上混合して用いてもよい。
本発明のカルシウム含有組成物は水を含有することが好ましい。水の含有量は、組成物100重量部当たり0.01〜50重量部であることが好ましく、0.1〜40重量部であることがより好ましく、0.5〜30重量部であることが特に好ましい。
焼成物を焼成後に別途水を添加することで、カルシウム含有組成物が水を含有してもよい。水を添加する場合、水は固体、液体、気体等のいずれの形態で加えてもよく、水単独で加えてもよく、他の物質中に含まれる水を加えてもよい。
水の添加量は、組成物100g当たり0.01〜100mlであることが好ましく、0.1〜70mlであることがより好ましく、0.5〜50mlであることが特に好ましい。
本発明のカルシウム含有組成物は、固体状、液体状、ゲル状のいずれの形態で用いてもよい。固体状の場合は、粉末状であってもよく、粉末を固めた固形物としてもよい。
(揮発性有機化合物及び/又は酸性ガスの除去)
本発明のカルシウム含有組成物は、揮発性有機化合物及び/又は酸性ガスを除去することができる。
揮発性有機化合物としては特に限定されないが、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、クロトンアルデヒド、ベンズアルデヒド、ヘキサアルデヒド、ノナナール、デカナール、アクロレイン、メタクロレイン、ノルマルブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、ノルマルバレルアルデヒド、イソバレルアルデヒド等のアルデヒド類;ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカン、2,4−ジメチルペンタン、2,2,4−トリメチルペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン等の脂肪族炭化水素類;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、スチレン、エチルトルエン、1,3,5−トリメチルベンゼン、1,2,4−トリメチルベンゼン、1,2,3−トリメチルベンゼン、1,2,4,5−テトラメチルベンゼン、p−シメン、4−エチル−1,2−ジメチルベンゼン、ナフタレン、d−リモネン等の芳香族炭化水素類;パラジクロロベンゼン、ジクロロメタン、クロロホルム、1,2−ジクロロメタン、1,1,1−トリクロロメタン、四塩化炭素、1,2−ジクロロプロパン、ブロモジクロロメタン、トリクロロエチレン、ジブロモクロロメタン、テトラクロロエチレン等のハロゲン類;酢酸エチル、酢酸ブチル、硫酸ジエチル、硫酸ジメチル、フタル酸ジ−n−ブチル等のエステル類;アセトン、2−ブタノン、4−メチル−2−ペンタノン、メチルエチルケトン等のケトン類;メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、2−エチル−1−ヘキサノール等のアルコール類;クロルピリホス等の有機リン化合物類及び酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸等のカルボン酸類からなる群より選択される1又は2以上の化合物であることが好ましい。
酸性ガスとしては特に限定されないが、二酸化炭素、窒素酸化物(NOx)、イオウ酸化物(SOx)、硫化水素、硫化カルボニル、ハロゲン化水素、酢酸、酪酸、ギ酸、吉草酸、硫化水素、メチルメルカプタン、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸、安息香酸、トリデカン酸、テトラデカン酸、ペンタデカン酸及びヘキサデカン酸からなる群より選択される1又は2以上のガスであることが好ましい。
本発明のカルシウム含有組成物は、活性炭、シリカゲル、アルミナ、ゼオライト、ベントナイト、セメント及び多孔質樹脂からなる群より選択される1又は2以上の吸着剤を再生させることができる。
上記吸着剤としては、活性炭が好ましい。
本発明のカルシウム含有組成物を用いて吸着剤を再生する場合、本発明のカルシウム含有組成物は、組成物100重量部当たり0.01〜50重量部の水を含有することが好ましい。水の含有量は、組成物100重量部当たり0.1〜40重量部であることがより好ましく、0.5〜30重量部であることが特に好ましい。
本発明のカルシウム含有組成物は、金属イオン又はこれを含む金属化合物を除去することができる。
金属イオン又はこれを含む金属化合物としては特に限定されないが、チタンイオン、クロムイオン、マンガンイオン、鉄イオン、コバルトイオン、ニッケルイオン、銅イオン、亜鉛イオン、ロジウムイオン、パラジウムイオン、銀イオン、カドミウムイオン、錫イオン、タングステンイオン、イリジウムイオン、白金イオン、銀イオン、金イオン、水銀イオン及び鉛イオンからなる群より選択される1又は2以上の金属イオン又はこれを含む化合物であることが好ましく、鉄イオン、カドミニウムイオン、銅イオン、水銀イオン、クロムイオン、コバルトイオン、銅イオン、亜鉛イオン及び鉛イオンからなる群より選択される1又は2以上の金属イオン又はこれを含む化合物であることがより好ましい。
金属イオンを含む化合物としては、例えば金属の酸化物、水酸化物、硫化物等の無機塩、カルボン酸塩等の有機塩などが挙げられる。金属イオンを含む化合物は、水溶性であってもよく、脂溶性であってもよく、また不溶性であってもよい。
本発明のカルシウム含有組成物は、花粉、ホコリ、ダニ、ハウスダスト等の空気中の微粒子を吸着除去することができる。カルシウム含有組成物は多孔質構造であるため、微粒子を物理的に吸着することで除去すると考えられる。
また、本発明のカルシウム含有組成物は、脂肪分、老廃物、細菌等の皮膚上の不要な物質を吸着除去すると共に、細菌、カビ、酵母、ウイルスに対して、アルカリ性組成物による除菌又は殺菌効果を有する。
本発明のカルシウム含有組成物は、酸性溶液のpHを下げる中和剤として用いることができる。これは、カルシウム含有組成物が炭酸カルシウム(CaCO3)に加え、酸化カルシウム(CaO)、水酸化カルシウム(Ca(OH)2)等を含むため、塩基性組成物としての性質を示すからである。
(ガス除去剤)
本発明のカルシウム含有組成物は、揮発性有機化合物及び/又は酸性ガスを除去するガス除去剤として用いることができる。
上記ガス除去剤は、例えばエアコンや空気清浄機のフィルターの素材として用いることで、空気中の酸性ガス、揮発性有機化合物等の臭い成分を効率的に除去することができる。
上記ガス除去剤は、さらに活性炭、シリカゲル、アルミナ、ゼオライト、ベントナイト、セメント及び多孔質樹脂からなる群より選択される1又は2以上の吸着剤を含有することが好ましい。
本発明のカルシウム含有組成物は、活性炭、シリカゲル、アルミナ、ゼオライト、ベントナイト、セメント及び多孔質樹脂からなる群より選択される1又は2以上の吸着剤を再生させる脱着剤として用いることができる。上記脱着剤は、例えばエアコンや空気清浄機のフィルターの素材として用いることで、吸着剤の吸着力を回復することができる。
本発明のカルシウム含有組成物は、そのまま又は公知の吸着剤、除去剤等と混合することで、金属イオン又はこれを含む金属化合物を除去する除去剤として用いることができる。金属イオン等の除去剤としてカルシウム含有組成物を用いる場合、表面積が大きくなるよう粒子状に加工してもよいし、固形の浄水剤に添加してもよい。また、浄水用フィルター、汚水処理装置用のフィルターの素材として用いてもよい。一例として、本発明の除去剤は、活性炭と共に、又は活性炭に代えて用いることができる。上記除去剤を用いることで、溶液を浄化することができる。
除去剤は、さらに活性炭、シリカゲル、アルミナ、ゼオライト、ベントナイト、セメント及び多孔質樹脂からなる群より選択される1又は2以上の吸着剤を含有することが好ましい。
本発明のカルシウム含有組成物は、肥料として用いることができる。カルシウム含有組成物はカルシウム成分を含むため、土壌にカルシウム成分を供給することができる。カルシウム含有組成物を土壌改良剤として用いる場合、例えば公園、緑地土壌、農業土壌、園芸土壌等に対し用いることができる。
土壌改良剤又は肥料としてカルシウム含有組成物を用いる場合、堆肥等の公知の土壌改良剤と共に用いることができる。また、固体状で土壌に散布してもよいし、液体と混合して土壌に散布してもよい。
カルシウム含有組成物を添加物として用いる場合、例えばスポーツ飲料、イオン飲料、ビタミン補給飲料、栄養補給バランス飲料、機能性飲料、ドリンク剤、牛乳、乳飲料、乳酸菌飲料、豆乳、豆乳飲料、調製豆乳、ミネラルウォーター、果汁飲料、果汁入り清涼飲料、炭酸飲料、野菜飲料、茶飲料、ゼリー飲料、ノンアルコールビール等の飲料;ビール、発泡酒、カクテル、チューハイ、焼酎、日本酒、ウィスキー、ブランデー、ワイン等のアルコール飲料;そば、うどん、ラーメン、パスタ等の麺類;カスタードプリン、ミルクプリン、果汁入りプリン等のプリン類、ゼリー類、クリーム類のようなゲル状菓子、チューインガム、風船ガムのようなガム類(板ガム、糖衣状粒ガム等)、チョコレート類(無垢チョコレート、コーティングチョコレートや、イチゴチョコレート、ブルーベリーチョコレート、メロンチョコレート等の風味を付加したチョコレート等)、ソフトキャンディ(キャラメル、ヌガー、グミキャンディ、マシュマロ等を含む)、タフィ等のキャラメル類、ビスケット類(ハードビスケット、ソフトビスケット、ソフトクッキー、クラッカー、半生ビスケット等)、焼き菓子、ケーキ類、洋菓子、和菓子、スナック菓子等の菓子類;アイスクリーム、ソフトクリーム、アイスミルク、ラクトアイス、シャーベット、氷菓等の冷菓類;ドレッシング類、ソース類、乳製品、水産加工品、パン類、米飯類、スープ類などの一般食品、サプリメント等として用いることができる。
皮膚外用剤として用いる場合、カルシウム含有組成物に加え、精製水、アルコール類(低級アルコール、多価アルコールなど)、油脂類、ロウ類、炭化水素類のような基剤と、必要に応じて、界面活性剤、増粘剤、紫外線吸収剤、紫外線散乱剤、安定剤、防腐剤、着色剤、香料等の化粧品に通常用いられる添加剤を配合して、調製することができる。カルシウム含有組成物として、鶏卵の卵殻を焼成したものを用いた場合、焼成により生卵殻の卵アレルギーが消失するという利点がある。
(実験例1)
カルシウム含有組成物の原料として、鶏卵の卵殻の粉末を用いた。
鶏卵の卵殻100gをホモジナイザー(アズワン株式会社製、商品名「セルマスター CM100」)を用い、10,000rpmで3分間粉砕した。粒子径が30メッシュ〜60メッシュの卵殻粉末を篩い分け、測定用サンプルとした。
得られた卵殻粉末を粉体セル(コニカミノルタ社製、商品名「CR−A50」)に入れ、D/0方式拡散照明垂直受光方式(JIS Z 8722準拠)により明度(L値)を測定した。測定には、色彩色差計(測定ヘッド:CR−400、データプロセッサ:DP−400、いずれもコニカミノルタ社製)を用いた。
卵殻粉末1gに1000mlの水を加え、懸濁液を調製した。この懸濁液のpHを測定した。
測定用サンプルとして、あらかじめ実験例1と同様の条件でホモジナイザー(アズワン株式会社製、商品名「セルマスター CM100」)で粉砕した卵殻を、電気オーブン(光洋サーモシステム株式会社製、商品名「1,250℃ボックス炉」)を用い、表1に記載の温度で2時間焼成し、実験例1と同様の方法で篩い分けたものを用いた以外、実験例1と同様に実験を行った。
結果を表1に示す。
焼成卵殻粉末の明度(L値)は、焼成温度を600℃とした場合がもっとも小さくなり、焼成卵殻が黒色に近くなることがわかった。また、焼成温度を600℃を超えて上昇させると、焼成卵殻粉末の明度が大きくなり、白色に近くなることが分かった。
卵殻粉末のpHは、焼成温度が500℃までは未焼成時と変わらず、焼成温度を500℃を超えて上昇させると、焼成卵殻粉末がアルカリ性となることが分かった。
試験例2−1:酢酸の除去
(実験例11)
1Lのガラス容器に、酸性ガスの発生源として10%酢酸水溶液1.0mlを加えた。ガス除去剤として、鶏卵の卵殻をホモジナイザー(アズワン株式会社製、商品名「セルマスター CM100」)を用いて、10,000rpm、3分間粉砕し、700℃にて2時間焼成後、60メッシュ以上に篩い分けた焼成卵殻粉末を用いた。上記焼成卵殻粉末1.0gをガラス容器内に加えた後に容器を密封し、30℃で2時間保持した。混合から2時間、1日、7日経過後の残留ガス濃度をガステック製酢酸用検知管にて測定した。
ガス除去剤として表2に示すものを用いた以外、実験例11と同様の手順にてガス濃度を測定した。結果を表2に示す。
(実験例15〜17)
酸性ガスの発生源として、10%酪酸水溶液1.0mlを用いた以外、実験例11〜14と同様の条件により実験を行った。結果を表3に示す。
表2及び表3より、焼成卵殻は、酢酸及び酪酸のいずれに対しても、活性炭より高い酸性ガス除去能を有することが分かった。
試験例3−1:卵殻焼成時の温度とホルムアルデヒド吸着能の関係
(実験例18)
ガス除去剤として、鶏卵の卵殻をホモジナイザー(アズワン株式会社製、商品名「セルマスター CM100」)を用いて、10,000rpm、3分間粉砕した後、600℃にて2時間焼成後、粒子径が60メッシュ以上に篩い分け調製した卵殻粉末を用いた。
1Lのガラス容器に除去剤として上記焼成1g及び水1.0mLを加えた。この容器にホルマリン原液10μlを添加したのち容器を密閉し、30℃で保持した。その後、ホルムアルデヒド用検知管を用いて、2時間経過時の容器内のホルムアルデヒド濃度を計測した。
ガス除去剤として表4に示すものを用いた以外、実験例18と同様の手順にてホルムアルデヒド濃度を測定した。
結果を表4に示す。
(実験例25)
ガス除去剤として、700℃で2時間焼成を行った卵殻粉末(粒子径:60メッシュ以上)を用いた。
1Lのガラス容器にガス除去剤として上記焼成卵殻1.0gを加えた。この容器に10%ホルマリン溶液 0.1mlと指定した量の水を添加したのち容器を密閉し、30℃で保持した。その後、ホルムアルデヒド用検知管(株式会社ガステック製)を用いて、所定時間経過時の容器内のホルムアルデヒド濃度を計測した。
ガス除去剤として表5に示すものを用いた以外、実験例25と同様の手順にてホルムアルデヒド濃度を測定した。
結果を表5に示す。
表4及び表5より、焼成卵殻と水の混合物は、活性炭を上回るホルムアルデヒド除去効果を示すことが分かった。
(実験例29)
ガス除去剤として、700℃で2時間焼成を行った卵殻粉末(粒子径:60メッシュ以上)1.0g及び活性炭1.0gを用い、実験例25と同様の方法にて、所定時間経過時の容器内のホルムアルデヒド濃度を計測した。
ガス除去剤として表6に示すものを用いた以外、実験例25と同様の手順にてホルムアルデヒド濃度を測定した。
結果を表6に示す。
表6より、焼成卵殻、活性炭を含有するカルシウム含有組成物は、ガス除去剤として優れた効果を発揮することが分かった。また、上記組成物は、さらに水を含有することにより、ガス除去能力が向上することが分かった。
試験例4−1:酢酸破過活性炭の脱着
(実験例40)
活性炭1.0gに100%酢酸0.1mlを添加し、密閉容器内に2時間放置した。活性炭による酢酸の吸着が平衡状態となり、活性炭が破過状態となった。
上記破過活性炭に700℃焼成卵殻粉末1.0gを添加し、活性炭と卵殻粉末を接触・混合させた。所定時間毎の容器中の酢酸ガス濃度を測定した。
焼成卵殻1.0gを入れた密閉容器中に、小型容器に入れた破過活性炭(活性炭1.0gに100%酢酸0.1mlを加えたもの)を入れ、酢酸破過活性炭と焼成卵殻が直接接触しないようにした。それ以外は実験例40と同様の条件で、実験を行った。
結果を表7に示す。表中、**は破過状態であることを示す。
焼成卵殻は、破過活性炭の脱着剤として優れた効果を発揮することが分かった。また、焼成卵殻と破過活性炭を接触しない場合でも、活性炭から放出された酢酸ガスが焼成卵殻により除去され、活性炭が破過状態から脱するメカニズムを明らかにした。
(実験例42)
活性炭1.0gに10%ホルマリン溶液0.1mlを添加し、密閉容器内に2時間放置した。活性炭によるホルムアルデヒドの吸着が平衡状態となり、活性炭が破過状態となった。
上記破過活性炭に小型容器に入れた700℃焼成卵殻1.0gを加え、ホルムアルデヒド破過活性炭と焼成卵殻が直接接触しないようにした。所定時間毎の容器中の酢酸ガス濃度を測定した。
表8に従い、破過活性炭中に、焼成卵殻及び水を入れた小型容器を加えた以外、実験例42と同様に実験を行った。
結果を表8に示す。表中、**は破過状態であることを示す。
表8より、焼成卵殻及び水を含有するカルシウム含有組成物は、破過活性炭の脱着剤として優れた効果を発揮することが分かった。
鶏卵の卵殻100gを、ホモジナイザー(アズワン株式会社製、商品名「セルマスター CM100」)を用い、10,000rpmで3分間、粉砕した。20メッシュ以下の粒子径を有する粗卵殻粉末を得た。これを磁性皿にとり、電気オーブン(光洋サーモシステム株式会社製、商品名「1,250℃ボックス炉」)にて所定の温度で2時間焼成し、卵殻粉末を調製した。得られた卵殻粉末は、篩で粒子径が60メッシュ以上の微細粒子となるよう調製し、除去剤とした。
図1より、焼成を行っていない卵殻を用いた場合、反応の初期に僅かに濃度が減少したのみで、その後はほとんど変化がなかった。400分経過後の残留亜鉛濃度は4000mg/lであった。
それに対し、500℃で焼成を行った卵殻及び600℃で焼成を行った卵殻は、時間の経過とともに残留亜鉛濃度が減少した。また、700℃、800℃で焼成を行った卵殻は、混合後10分未満で残留亜鉛濃度が急激に減少し、その後はほとんど変化がなかった。
これより、焼成卵殻は、未焼成の卵殻に比べ、優れた金属の除去能力を示すことが分かった。
除去剤として、500℃で焼成を行った卵殻粉末(粒子径:60メッシュ以上)を用いた。
50mlの亜鉛水溶液(亜鉛濃度 120mg/l、pH=5.0)に、各分量の卵殻を加え、十分に混合した。測定は0.45μmフィルターで不純物をろ過後、残留亜鉛濃度を測定した。亜鉛濃度の測定は、JIS K 0102に準拠して行った。
また、比較として、各分量の炭酸カルシウムを亜鉛水溶液に添加し、亜鉛濃度の変化を測定した。結果を図2に示す。
図2より、焼成卵殻の添加量を増やした場合、同じ量の炭酸カルシウムを添加した場合に比べ、亜鉛濃度が顕著に低下することが分かった。
(実験例46)
中和剤として、鶏卵の卵殻をホモジナイザー(アズワン株式会社製、商品名「セルマスター CM100」)を用いて、10,000rpm、3分間粉砕した後、600℃にて2時間焼成後、粒子径を60メッシュ以上に篩い分けた卵殻粉末を用いた。
酸性溶液として、10%酢酸溶液10mlを用いた。酸性溶液に上記卵殻粉末1gを加え、十分に混合した。反応終了後、焼成卵殻の添加の前後のpHを測定した。
酸性溶液として、表9に記載の濃度の酢酸溶液を用いた以外は、実験例24と同様の条件により実験を行った。
結果を表9に示す。
表9より、700℃焼成卵殻は、酸性溶液を中和する中和剤としての効果を有することが分かった。
(実験例49〜54)
試験例1と同様の方法により、表10に示す各温度で焼成された卵殻粉末を調製した。これをBET比表面積計(株式会社島津製作所製、商品名「トライスターII 3020」)を用い、比表面積を測定した。結果を表10に示す。
試験例8−1:焼成卵殻及び活性炭を用いた場合のホルムアルデヒド除去能の測定
(実験例55)
ガス除去剤として、700℃で2時間焼成を行った卵殻粉末(粒子径:60メッシュ以上)を用いた。
1Lのガラス容器にガス除去剤として上記焼成卵殻0.1g、活性炭1.0g又は上記焼成卵殻0.1gと活性炭1.0gとの混合物を加えた。この容器に10%ホルマリン溶液 100μLと水200μLを添加したのち容器を密閉し、30℃で保持した。その後、ホルムアルデヒド用検知管(株式会社ガステック製)を用いて、所定時間経過時の容器内のホルムアルデヒド濃度を計測した。
結果を図3に示す。
図3より、水の存在下、焼成卵殻単独でもホルムアルデヒド除去効果を示すことが分かった。また、水の存在下、焼成卵殻および活性炭を含むカルシウム含有組成物は、6時間という短時間で検知管内のホルムアルデヒド濃度を154ppmから0.1ppmに減少させるという非常に優れたホルムアルデヒド除去効果を発揮することが分かった。
(実験例56)
10%ホルマリン溶液 100μLの代わりに10%アセトアルデヒド溶液 100μLを、ホルムアルデヒド用検知管(株式会社ガステック製)の代わりにアセトアルデヒド用検知管(株式会社ガステック製)を用いた以外は、実験例55と同様の方法で行い、所定時間経過時の容器内のアセトアルデヒド濃度を計測した。
結果を図4に示す。
図4より、水の存在下、焼成卵殻単独でもアセトアルデヒド除去効果を示すことが分かった。また、水の存在下、焼成卵殻および活性炭を含むカルシウム含有組成物は、24時間という短時間で検知管内のアセトアルデヒド濃度を826ppmから0.1ppmに減少させるという非常に優れたアセトアルデヒド除去効果を発揮することが分かった。
(実験例57)
10%ホルマリン溶液 100μLの代わりに10%プロピオンアルデヒド溶液 100μLを、ホルムアルデヒド用検知管(株式会社ガステック製)の代わりにプロピオンアルデヒド用検知管(株式会社ガステック製)を用いた以外は、実験例55と同様の方法で行い、所定時間経過時の容器内のプロピオンアルデヒド濃度を計測した。
結果を図5に示す。
図5より、水の存在下、焼成卵殻単独でもプロピオンアルデヒド除去効果を示すことが分かった。また、水の存在下、焼成卵殻および活性炭を含むカルシウム含有組成物は、24時間という短時間で検知管内のプロピオンアルデヒド濃度を1140ppmから0.1ppmに減少させるという非常に優れたプロピオンアルデヒド除去効果を発揮することが分かった。
(実験例58)
10%ホルマリン溶液 100μLの代わりに20%アセトン溶液 100μLを、ホルムアルデヒド用検知管(株式会社ガステック製)の代わりにアセトン用検知管(株式会社ガステック製)を用いた以外は、実験例55と同様の方法で行い、所定時間経過時の容器内のアセトン濃度を計測した。
結果を図6に示す。
図6より、水の存在下、焼成卵殻単独でもアセトン除去効果を示すことが分かった。また、水の存在下、焼成卵殻および活性炭を含むカルシウム含有組成物は、48時間という短時間で検知管内のアセトン濃度を3000ppmから0.1ppmに減少させるという非常に優れたアセトン除去効果を発揮することが分かった。
(実験例59)
活性炭1.0gの代わりにゼオライト1.0gを用いた以外は、実験例55と同様の方法で行い、所定時間経過時の容器内のホルムアルデヒド濃度を計測した。
結果を図7に示す。
図7より、水の存在下、焼成卵殻単独でもホルムアルデヒド除去効果を示すことが分かった。また、水の存在下、焼成卵殻および活性炭を含むカルシウム含有組成物は、48時間という短時間で検知管内のホルムアルデヒド濃度を154ppmから0.1ppmに減少させるという非常に優れたホルムアルデヒド除去効果を発揮することが分かった。
(実験例60,61)
各々実験例36、37と同様の実験を再度行い、所定時間経過時の容器内のホルムアルデヒド濃度を計測した。
結果を表11に示す。
表11より、焼成卵殻、活性炭及び水を含有するカルシウム含有組成物は、6時間という短時間で検知管内のホルムアルデヒド濃度を0.1ppm以下に減少させるという非常に優れたホルムアルデヒド除去効果を発揮することが分かった。
Claims (21)
- 貝殻、骨、卵殻及び石灰石からなる群より選択される1又は2以上を焼成することにより製造され、JIS Z8722に準拠して測定した明度(L値)が30〜70である焼成物を含むカルシウム含有組成物。
- さらに活性炭、シリカゲル、アルミナ、ゼオライト、ベントナイト、セメント及び多孔質樹脂からなる群より選択される1又は2以上を含有する請求項1に記載の組成物。
- 前記焼成物が卵殻を焼成することにより製造される請求項1又は2に記載の組成物。
- 前記焼成物が400℃〜800℃で焼成することにより製造される請求項1〜3のいずれかに記載の組成物。
- 前記焼成物が500℃〜750℃で焼成することにより製造される請求項1〜4のいずれかに記載の組成物。
- 貝殻、骨、卵殻及び石灰石からなる群より選択される1又は2以上並びに木質チップ、間伐材、建築廃材、もみがら及びやしがらからなる群より選択される1又は2以上を混合して焼成することにより製造される焼成物を含むカルシウム含有組成物。
- さらにベントナイトを混合して焼成することにより製造される焼成物を含む請求項6に記載の組成物。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の組成物を含有し、揮発性有機化合物及び/又は酸性ガスを除去するガス除去剤。
- 除去剤100重量部当たり0.01〜50重量部の水を含有する請求項8に記載のガス除去剤。
- さらに活性炭、シリカゲル、アルミナ、ゼオライト、ベントナイト、セメント及び多孔質樹脂からなる群より選択される1又は2以上の吸着剤を含有する請求項8又は9に記載のガス除去剤。
- 吸着剤が活性炭である請求項10に記載のガス除去剤。
- 揮発性有機化合物がホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、1,3,5−トリメチルベンゼン、スチレン、パラジクロロベンゼン、ジクロロメタン、クロルピリホス、フタル酸ジ−n−ブチル、酢酸エチル、デカン、d−リモネン、アセトン、メチルエチルケトン、メタノール、エタノール、2−プロパノール、ヘキサナール、酢酸、プロピオン酸、酪酸及び吉草酸からなる群より選択される1又は2以上の化合物である請求項8〜11のいずれかに記載のガス除去剤。
- 酸性ガスが二酸化炭素、窒素酸化物(NOx)、硫黄酸化物(SOx)、硫化水素、硫化カルボニル、ハロゲン化水素、ハロゲンガス、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ギ酸及びメチルメルカプタンからなる群より選択される1又は2以上のガスである請求項8〜12のいずれかに記載のガス除去剤。
- 請求項8〜13のいずれかに記載のガス除去剤を用いるガス除去方法。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の組成物を含有し、
活性炭、シリカゲル、アルミナ、ゼオライト、ベントナイト、セメント及び多孔質樹脂からなる群より選択される1又は2以上の吸着剤を再生させる脱着剤。 - 吸着剤が活性炭である請求項15に記載の脱着剤。
- 脱着剤100重量部当たり0.01〜50重量部の水を含有する請求項15又は16に記載の脱着剤。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の組成物を含有し、溶液中の金属イオン又はこれを含む金属化合物を除去する除去剤。
- さらに活性炭、シリカゲル、アルミナ、ゼオライト、ベントナイト、セメント及び多孔質樹脂からなる群より選択される1又は2以上の吸着剤を含有する請求項18に記載の除去剤。
- チタンイオン、クロムイオン、マンガンイオン、鉄イオン、コバルトイオン、ニッケルイオン、銅イオン、亜鉛イオン、ロジウムイオン、パラジウムイオン、銀イオン、カドミウムイオン、錫イオン、タングステンイオン、イリジウムイオン、白金イオン、銀イオン、金イオン、水銀イオン及び鉛イオンからなる群より選択される1又は2以上の金属イオン又はこれを含む化合物を除去する請求項19に記載の除去剤。
- 請求項19又は20に記載の除去剤を用いる溶液の浄化方法。
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