JP2020110765A - Gas adsorbent - Google Patents

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加藤 洋
Hiroshi Kato
洋 加藤
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Abstract

To provide a chemisorption-type adsorbent that excels in the adsorption effect for basic gases such as ammonia gas and also has excellent chemical resistance, and to provide an adsorptive finished article such as fiber and resin molding using the same.SOLUTION: The adsorbent of the present invention comprises a solid represented by the following formula (1). aM12O-bP2O5-SiO2-cM2O2-dH2O (1). (In the formula (1), M1 is an alkali metal element, M2 is Zr and/or Ti, a to d represents molar ratios, a is 0.005 to 0.2, b is 0.05 to 1.0, c is 0.05 to 1.0, and d is 0.05 to 2.).SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、特定の成分組成を含む固体からなる吸着剤及びそれを用いたガス吸着性加工品に関する。 The present invention relates to a solid adsorbent having a specific component composition and a gas adsorbent processed product using the same.

快適な環境の要求や健康志向の高まりにより、日常生活における空気環境への関心が近年強まっている。たとえば、空気環境の改善のため、悪臭又は有害ガスを低減できる室内置き型消臭剤や空気清浄機などのガス吸着性加工品が製品化されている。また、壁紙、カーテン、カーペット、マット、ソファ、マスク又は衣類等に消臭効果を付与した様々な加工品も製品化されている。これらの吸着性加工品には、対象とするガス成分がまちまちなため、ガス種類に応じた吸着剤が用いられている。 Due to the demand for a comfortable environment and increasing health consciousness, interest in the air environment in daily life has been increasing in recent years. For example, in order to improve the air environment, a gas-adsorbed processed product such as an indoor deodorant or an air purifier that can reduce a bad smell or harmful gas has been commercialized. In addition, various processed products having a deodorizing effect added to wallpaper, curtains, carpets, mats, sofas, masks, clothes and the like have been commercialized. Since the target gas components are varied in these adsorptive processed products, adsorbents are used according to the type of gas.

従来から吸着剤には活性炭が多用されてきたが、色調が黒色であることや、物理吸着であることから、活性炭を汎用的に使用することには限界がある。物理吸着の欠点は、ガス成分であれば何でも吸着することから、開放空間では悪臭以外のガスも常時吸着し続けることで直ぐに飽和してしまうことがあげられる。更に、使用している物理吸着剤の吸着量が飽和域に近づくか環境温度が上がることで、一旦吸着したガスを環境に放出してしまい物理吸着剤自体が悪臭源となってしまうことにより、吸着効果が低下したらすぐに取り替えが可能な製品にしか使用できないという課題もある。 Conventionally, activated carbon has been frequently used as an adsorbent, but there is a limit to general-purpose use of activated carbon due to its black color tone and physical adsorption. One of the drawbacks of physical adsorption is that it adsorbs any gas component, and in the open space, gas other than malodorous is constantly adsorbed, resulting in immediate saturation. Furthermore, because the adsorption amount of the physical adsorbent used approaches the saturation range or the environmental temperature rises, the once adsorbed gas is released to the environment, and the physical adsorbent itself becomes a source of malodor, There is also a problem that it can only be used for products that can be replaced as soon as the adsorption effect decreases.

そこで、白色又は淡色の様々な化学吸着剤が開発、実用化されている。化学吸着剤は、一旦吸着したガス成分を放出することなく、吸着効果が低下しても悪臭源になることがないため、取り換えが容易でない製品にも使用が可能である。ただし、化学吸着剤は、対象ガス成分と反応することにより吸着するため、吸着できるガス成分種類は限定される。ガス成分のなかでも腐敗臭、排せつ臭、汗臭、加齢臭、タバコ臭、ペット臭、魚臭などに含まれるアンモニアやトリメチルアミンなどの塩基性ガスは、活性炭では酸性ガスに比較して吸着しにくいガスであり、塩基性ガスを吸着対象とした化学吸着剤の開発は重要である。 Therefore, various white or light-colored chemical adsorbents have been developed and put into practical use. The chemical adsorbent does not release the once adsorbed gas component and does not become a source of a bad odor even if the adsorption effect is lowered, and therefore it can be used for a product which is not easily replaced. However, since the chemical adsorbent is adsorbed by reacting with the target gas component, the types of gas components that can be adsorbed are limited. Among the gas components, basic gases such as ammonia and trimethylamine, which are contained in rotten odor, excretion odor, sweat odor, age odor, cigarette odor, pet odor, fish odor, etc. are adsorbed by activated carbon as compared with acidic gas. Since it is a difficult gas, it is important to develop a chemical adsorbent that adsorbs basic gas.

塩基性ガスに対する化学吸着性を有する吸着剤としては、例えば、特許文献1には、酸化物として表わした3成分組成比でSiO2:50〜80モル%、MOn/2:5〜65モル%、Al23:1〜60モル%(Mは亜鉛、銅、銀、コバルト、ニッケル、鉄、チタン、バリウム、スズおよびジルコニウムから選ばれる少なくとも1種の金属を、nは金属の原子価を表わす)に相当するアルミノ珪酸塩と比表面積500m2/g以上を有する多孔質物質とを含有する消臭剤組成物が開示されている。特許文献2には、抗菌作用を有する金属の酸化物と二酸化ケイ素との無定形の複合物からなる脱臭性能を有する抗菌剤が開示されている。特許文献3には、バインダー樹脂材に、ケイ酸もしくはその塩と金属酸化物との固溶体からなる多孔質ケイ酸系粉体および多孔質酸化チタン粉末を分散させてなる防臭・抗菌性繊維加工剤が開示されている。特許文献4には、抗菌消臭成分とシリカ系複合酸化物粒子とからなる抗菌消臭剤であって、抗菌消臭成分として銀イオンをAg2Oとして0.1〜25重量%含み、Al23、B23、ZrO2、TiO2、MgO、CaO、CeO2、SnO2、Sb25、ZnO、Fe23、P25か選ばれる1種または2種以上の酸化物を含むシリカ系複合酸化物粒子が該粒子中にNaOとして1〜20重量%のナトリウムイオンを含むことを特徴とする抗菌消臭剤が開示されている。特許文献5には、酸化物表示で、SiO2・xZnO(0<x<0.60)で表されるモル組成比を有しており、ジ-n-ブチルアミン滴定法で測定した水酸基量が200〜900meq/kgであると共に、一次粒子径が7.0〜20.0nmである特定のモル組成からなるSiO ・xZnOで表される非晶質−シリカ亜鉛系アンモニア消臭剤が開示されている。特許文献6には、xM2O・Al2O3・ySiO2・nH2O(Mはアルカリ金属であり、xは0.1から0.5の数であり、yは5〜15の数であり、nは0.3から15の数である)で示される非晶質ケイ酸アルミニウムからなる消臭剤が、アンモニアガス等の臭気を確実に吸着可能で繊維や樹脂成形品などに容易に加工できることが開示されている。特許文献7には、平均一次粒子径が3nm以上かつ100nm以下の酸化亜鉛および/または酸化ジルコニウムからなる金属酸化物粒子と、多孔質シリカ粒子の混合物であって、前記混合物の比表面積が100m/g以上かつ900m /g以下であり、特定の方法で測定したアンモニアの減少率が75%以上、酢酸の減少率が85%以上、かつイソ吉草酸の減少率が95%以上である消臭剤が開示されている。 As an adsorbent having a chemical adsorption property to a basic gas, for example, in Patent Document 1, SiO 2 : 50 to 80 mol% and MO n/2 : 5 to 65 mol in terms of a three-component composition ratio expressed as an oxide. %, Al 2 O 3 : 1 to 60 mol% (M is at least one metal selected from zinc, copper, silver, cobalt, nickel, iron, titanium, barium, tin and zirconium, and n is a valence of the metal. The deodorant composition containing an aluminosilicate corresponding to (4) and a porous material having a specific surface area of 500 m 2 /g or more is disclosed. Patent Document 2 discloses an antibacterial agent having a deodorizing property, which is composed of an amorphous composite of an oxide of a metal having an antibacterial effect and silicon dioxide. Patent Document 3 discloses a deodorant/antibacterial fiber finishing agent in which a porous silicic acid-based powder made of a solid solution of silicic acid or a salt thereof and a metal oxide and a porous titanium oxide powder are dispersed in a binder resin material. Is disclosed. Patent Document 4 discloses an antibacterial deodorant composed of an antibacterial deodorant component and silica-based composite oxide particles, containing 0.1 to 25% by weight of silver ion as Ag 2 O as an antibacterial deodorant component, and Al 1 or 2 or more selected from 2 O 3 , B 2 O 3 , ZrO 2 , TiO 2 , MgO, CaO, CeO 2 , SnO 2 , Sb 2 O 5 , ZnO, Fe 2 O 3 and P 2 O 5 . Disclosed is an antibacterial deodorant characterized in that the silica-based composite oxide particles containing the oxide of 1) contain 1 to 20% by weight of sodium ions as Na 2 O in the particles. Patent Document 5 has a molar composition ratio represented by SiO 2 ·xZnO (0<x<0.60) in oxide display, and the amount of hydroxyl groups measured by the di-n-butylamine titration method is Disclosed is an amorphous-silica zinc-based ammonia deodorant represented by SiO 2 .xZnO having a specific molar composition of 200 to 900 meq/kg and a primary particle diameter of 7.0 to 20.0 nm. ing. Patent Document 6, xM are 2 O · Al 2 O 3 · ySiO 2 · nH 2 O (M is an alkali metal, x is a number from 0.1 to 0.5, y is a number of 5-15 And n is a number from 0.3 to 15), and the deodorant composed of amorphous aluminum silicate can surely adsorb odors such as ammonia gas and is easy for fibers and resin molded products. It is disclosed that it can be processed into. Patent Document 7 discloses a mixture of metal oxide particles having an average primary particle diameter of 3 nm or more and 100 nm or less and made of zinc oxide and/or zirconium oxide, and porous silica particles, and the specific surface area of the mixture is 100 m 2. /G or more and 900 m 2 /g or less, the reduction rate of ammonia measured by a specific method is 75% or more, the reduction rate of acetic acid is 85% or more, and the reduction rate of isovaleric acid is 95% or more. Odorants are disclosed.

特開平1−148340号公報JP-A-1-148340 特開平3−190805号公報JP-A-3-190805 特開平9−217278号公報JP, 9-217278, A 特開2010-273698号公報JP, 2010-273698, A 特開2015−29645号公報JP, 2005-29645, A 再表2016−167272号公報Re-table 2016-167272 特開2017−63945号公報JP, 2007-63945, A

しかし、特許文献1〜7に開示された吸着剤は、アンモニアガスの吸着効果が十分ではない。吸着効果は吸着剤1g当たりに吸着可能な最大ガス容量mL/gで示すことができる。アンモニアのガス吸着容量は、繊維やフィルムなど様々な樹脂加工製品に応用することを考慮すると30mL/g以上のより高い値であるほど望ましく、30mL/g未満では多量に吸着剤を使用しなければ十分な消臭効果が発現できない。特許文献1〜5に開示された吸着剤のアンモニアガス吸着容量は10mL/g以下であり、特許文献6および7に開示された吸着剤は、アンモニアガスの吸着容量は最大で46mL/gである。また、開示された吸着剤は、Al2O3やZnOなど耐酸性の低い成分から構成されているため、耐薬品性に劣り効果の持続性にも課題が残っている。
そこで、本発明の課題は、アンモニアガス等の塩基性ガスに対する吸着効果に優れ、しかも耐薬品性にも優れる化学吸着型吸着剤を提供することである。また、それを用いた繊維や樹脂成形品など吸着性加工品を提供することである。
However, the adsorbents disclosed in Patent Documents 1 to 7 do not have a sufficient ammonia gas adsorption effect. The adsorption effect can be shown by the maximum gas capacity mL/g that can be adsorbed per 1 g of the adsorbent. Ammonia gas adsorption capacity is preferably as high as 30 mL/g or more in consideration of application to various resin processed products such as fibers and films. If less than 30 mL/g, a large amount of adsorbent must be used. A sufficient deodorizing effect cannot be expressed. The adsorbents disclosed in Patent Documents 1 to 5 have an ammonia gas adsorption capacity of 10 mL/g or less, and the adsorbents disclosed in Patent Documents 6 and 7 have an ammonia gas adsorption capacity of 46 mL/g at the maximum. .. Further, since the disclosed adsorbent is composed of a component having low acid resistance such as Al 2 O 3 and ZnO, the chemical resistance is poor and the effect persistence remains a problem.
Then, the subject of this invention is providing the chemical adsorption type adsorbent which is excellent in the adsorption effect with respect to basic gas, such as ammonia gas, and also excellent in chemical resistance. Another object is to provide an absorbent processed product such as a fiber or a resin molded product using the same.

本発明者は、特定の組成からなる固体吸着剤が極めて高いアンモニアガスの化学吸着性を発現し、かつ耐薬品性にも優れることを見出した。また、この吸着剤を含有する、紙、不織布、繊維、プラスチック成形品等の吸着性加工品は、高い消臭性能を発現することも見出した。
即ち、本発明の第1の視点において、以下の通りの吸着剤が提供される。
1.下記式(1)で示される固体からなることを特徴とする吸着剤。
aM1 2O・bP25・SiO2・cM22・dH2O (1)
(式(1)において、M1はアルカリ金属元素であり、M2はZrおよび/またはTiであり、a〜dはモル比を示し、aは0.005〜0.2、bは0.05〜1.0、cは0.05〜1.0、dは0.05〜2である。)
2.非晶質であり、塩基性ガス吸着能を有することを特徴とする上記1に記載の吸着剤。
3.アンモニアガスの化学吸着容量が30mL/g以上である上記1又は2に記載の吸着剤。
本発明の第2の視点において、上記1〜3のいずれかに記載の吸着剤を含有することを特徴とするガス吸着性加工品が提供される。
The present inventor has found that a solid adsorbent having a specific composition exhibits extremely high chemical adsorption of ammonia gas and is also excellent in chemical resistance. It was also found that adsorptive processed products containing this adsorbent, such as paper, non-woven fabrics, fibers and plastic molded products, exhibit high deodorant performance.
That is, in the first aspect of the present invention, the following adsorbent is provided.
1. An adsorbent comprising a solid represented by the following formula (1).
aM 1 2 O・bP 2 O 5・SiO 2・cM 2 O 2・dH 2 O (1)
(In the formula (1), M 1 is an alkali metal element, M 2 is Zr and/or Ti, a to d represent a molar ratio, a is 0.005 to 0.2, and b is 0. 05 to 1.0, c is 0.05 to 1.0, and d is 0.05 to 2.)
2. 2. The adsorbent according to 1 above, which is amorphous and has a basic gas adsorption ability.
3. 3. The adsorbent according to 1 or 2 above, which has a chemical adsorption capacity of ammonia gas of 30 mL/g or more.
In a second aspect of the present invention, there is provided a gas adsorptive processed product containing the adsorbent according to any one of 1 to 3 above.

本発明の吸着剤は、化学吸着により塩基性ガス、特にアンモニアガスに対する優れた吸着効果を発現する。当該吸着剤は耐酸性のある成分から構成されており耐薬品性にも優れる。また、本発明の吸着剤は、紙、繊維又は樹脂成形品等に塗布、練り込み等の加工が容易であり、吸着性加工品の生産加工性にも優れている。本発明に係る吸着剤を用いることにより、優れた吸着性能を発揮する紙、繊維、又は樹脂成形品等の吸着性加工品を提供することができる。 The adsorbent of the present invention exhibits an excellent adsorption effect on basic gas, particularly ammonia gas, by chemisorption. The adsorbent is composed of a component having acid resistance and has excellent chemical resistance. In addition, the adsorbent of the present invention can be easily applied to paper, fiber, resin molded products, etc. such as coating and kneading, and is excellent in production processability of adsorptive processed products. By using the adsorbent according to the present invention, it is possible to provide an adsorptive processed product such as a paper, a fiber, or a resin molded product that exhibits excellent adsorption performance.

本発明の実施形態について説明すると以下の通りであるが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、特に断りのない%は質量%であり、部は質量部を示す。 The embodiments of the present invention are described below, but the present invention is not limited thereto. Unless otherwise specified,% means mass %, and part means part by mass.

本発明は、下記式(1)で示される固体からなることを特徴とする吸着剤を提供する。
aM1 2O・bP25・SiO2・cM22・dH2O (1)
(式(1)において、M1はアルカリ金属元素であり、M2はZrおよび/またはTiであり、a〜dはモル比を示し、aは0.005〜0.2、bは0.05〜1.0、cは0.05〜1.0、dは0.05〜2である。)
元素Mは、アンモニアガスの吸着性の観点から、好ましくはNa又はKであり、特に好ましくはNaである。元素Mは耐酸性があるZrおよび/またはTiであり、塩基性ガス、特にアンモニアガスの吸着性にも有効な成分であり、好ましくはTiである。
なお、モル比a〜dの好ましい範囲は以下のとおりである。
aの範囲は、好ましくは0.01〜0.2であり、より好ましくは、0.05〜0.1である。aが0.005より小さい場合は、吸着剤の耐薬品性が低下する。一方、0.2より大きいとアンモニアガスの化学吸着性が低下するうえ、樹脂に配合した時に黄変等の不具合を生じやすい。
bの範囲は、好ましくは0.1〜0.8であり、より好ましくは0.2〜0.7である。bが0.05未満、又は1.0を超えると、吸着剤の生産性やアンモニアガスの化学吸着性が低下する。
cの範囲は、好ましくは0.1〜0.9であり、より好ましくは0.2〜0.8である。cが0.05未満、又は1.0を超えると、吸着剤の生産性やアンモニアガスの化学吸着性が低下する。
dの範囲は、好ましくは0.1〜1.5であり、より好ましくは、0.2〜1.0である。dの値が0.05より低いものは吸着剤の生産性が低下する。一方、2.0を超えるものは吸着性能が低下するうえ、樹脂に配合した時に発泡等の不具合を生じやすい。
The present invention provides an adsorbent characterized by comprising a solid represented by the following formula (1).
aM 1 2 O・bP 2 O 5・SiO 2・cM 2 O 2・dH 2 O (1)
(In Formula (1), M 1 is an alkali metal element, M 2 is Zr and/or Ti, a to d represent a molar ratio, a is 0.005 to 0.2, and b is 0. 05 to 1.0, c is 0.05 to 1.0, and d is 0.05 to 2.)
The element M 1 is preferably Na or K, and particularly preferably Na, from the viewpoint of adsorption of ammonia gas. The element M 2 is Zr and/or Ti that has acid resistance, is a component that is also effective in adsorbing a basic gas, particularly ammonia gas, and is preferably Ti.
The preferable ranges of the molar ratios a to d are as follows.
The range of a is preferably 0.01 to 0.2, and more preferably 0.05 to 0.1. When a is less than 0.005, the chemical resistance of the adsorbent is lowered. On the other hand, when it is larger than 0.2, the chemical adsorption of ammonia gas is lowered and, when compounded with a resin, problems such as yellowing are likely to occur.
The range of b is preferably 0.1 to 0.8, more preferably 0.2 to 0.7. When b is less than 0.05 or exceeds 1.0, the productivity of the adsorbent and the chemisorption of ammonia gas are reduced.
The range of c is preferably 0.1 to 0.9, and more preferably 0.2 to 0.8. If c is less than 0.05 or exceeds 1.0, the productivity of the adsorbent and the chemisorption of ammonia gas are reduced.
The range of d is preferably 0.1 to 1.5, and more preferably 0.2 to 1.0. When the value of d is lower than 0.05, the productivity of the adsorbent is lowered. On the other hand, if it exceeds 2.0, the adsorption performance is deteriorated and, when compounded with the resin, problems such as foaming are likely to occur.

本発明の吸着剤は非晶質の固体粉末であり、粉末X線回折測定において結晶構造に起因する明確な回折ピークが存在しないか、回折ピークが存在する場合は最大ピークの半値幅が1.5rad未満である。物理吸着性を有する吸着剤と同様に、化学吸着性を有する吸着剤であっても、ガスとの接触面積が大きいほど効率良くガスを吸着する。その点、非晶質である粉末はガスとの接触面積が大きく、吸着性に優れる。しかも、本発明の非晶質固体は、特定の組成から構成されることで固体の内外表面に多くの化学吸着性を有する反応基が配置しており、化学吸着性に優れている。 The adsorbent of the present invention is an amorphous solid powder, and in the powder X-ray diffraction measurement, there is no clear diffraction peak due to the crystal structure, or when there is a diffraction peak, the half-value width of the maximum peak is 1. It is less than 5 rad. Similar to an adsorbent having a physical adsorptivity, even an adsorbent having a chemical adsorptivity adsorbs a gas more efficiently as the contact area with the gas is larger. In that respect, the amorphous powder has a large contact area with the gas and is excellent in adsorptivity. Moreover, since the amorphous solid of the present invention is composed of a specific composition, many reactive groups having chemisorption are arranged on the inner and outer surfaces of the solid, and thus the chemisorption is excellent.

本発明の吸着剤は非晶質の固体粉末ではあるが、同成分組成となる原料を1000℃以上の高温で熱溶融することで得られたガラスまたはその粉砕物ではない。ガラスは比表面積が小さいうえ活性な吸着サイトが少ないためガス吸着性に劣るからである。BET比表面積は、アンモニアガスの吸着性の観点から、好ましくは50m2/g以上、より好ましくは100〜1000m2/g、更に好ましくは200〜700m2/gである。 Although the adsorbent of the present invention is an amorphous solid powder, it is not glass obtained by heat-melting raw materials having the same component composition at a high temperature of 1000° C. or higher, or a pulverized product thereof. This is because glass has a low specific surface area and a small number of active adsorption sites, and thus has poor gas adsorption properties. BET specific surface area, from the viewpoint of adsorption of ammonia gas, preferably 50 m 2 / g or more, more preferably 100~1000m 2 / g, more preferably 200-700 2 / g.

本発明の吸着剤の粒径は、使用用途により選定すればよい。粒径はレーザー回折式の粒度分布測定で、好ましくは平均粒径0.5〜20μm、より好ましくは2〜10μmである。吸着剤の最大粒径は、好ましくは50μm以下、より好ましくは30μm以下である。最大粒径が50μm以下であれば、吸着性加工品を製造する場合の加工性が良好で、成形品等の吸着性加工品の外観等に不具合が生じることもない。 The particle size of the adsorbent of the present invention may be selected according to the intended use. The particle size is preferably 0.5 to 20 μm, more preferably 2 to 10 μm, as measured by laser diffraction type particle size distribution. The maximum particle size of the adsorbent is preferably 50 μm or less, more preferably 30 μm or less. When the maximum particle diameter is 50 μm or less, the workability in manufacturing the adsorptive processed product is good, and the appearance of the adsorptive processed product such as a molded product does not occur.

本発明の吸着剤の粉末色は特に限定されないが、一般的に言って、白色であり、Lab色空間表示で示すことができる。Lab色空間表示の測定法は、吸着剤を透明なフィルムで挟んで色彩色差計で測定することができる。本発明における吸着剤の粉末色彩は、L値90〜99、a値−2〜3、b値−2〜3であることが好ましい。Lab色空間表示が前記範囲内であれば、幅広い用途に吸着剤を用いることができる。 The powder color of the adsorbent of the present invention is not particularly limited, but is generally white and can be represented by the Lab color space display. In the Lab color space display method, the adsorbent can be sandwiched between transparent films and measured with a colorimeter. The powder color of the adsorbent in the present invention is preferably L value 90 to 99, a value -2 to 3, and b value -2 to 3. When the Lab color space display is within the above range, the adsorbent can be used for a wide range of purposes.

本発明の吸着剤は各種ガス成分のなかでも、塩基性ガスの吸着に優れる。ガス種類は塩基性ガス、酸性ガス、硫黄系ガス、アルデヒドガスなどに分類ができ、代表的な塩基性ガスにはアンモニア、トリメチルアミン、ピリジンなどが例示される。 The adsorbent of the present invention is excellent in adsorbing a basic gas among various gas components. The types of gas can be classified into basic gas, acidic gas, sulfur-based gas, aldehyde gas, and the like, and typical basic gases include ammonia, trimethylamine, pyridine, and the like.

本発明の吸着剤は、特に、各成分について公知の技術を応用することで製造可能であり、原料、製法や設備等に制約はない。一般的に言うと、水溶性化合物を所定成分比に配合して生じた固形物を回収することにより得られる。
吸着剤の好ましい製造方法は、次のとおりである。
水溶性アルカリ金属化合物、水溶性けい酸化合物、水溶性リン酸化合物、水溶性チタン化合物および/または水溶性ジルコニウム化合物を、出発物質として、これらの水性混合液を調整し、静置して固形物を得る。これらの化合物の成分比は、各酸化物に換算した際に酸化けい素のモル比で割った際にアルカリ金属元素は0.005〜0.2の数であり、五酸化リンは0.05〜1.0の数であり、酸化チタンおよび/または酸化ジルコニウムは0.05〜1.0の数となるように配合する。水溶性アルカリ金属化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、硫酸ナトリウム、硝酸ナトリウム等を用いることができる。水溶性けい酸化合物には水ガラスやコロイダルシリカ等を用いることができる。水溶性チタン化合物としては、硫酸チタン、オキシ硫酸チタン、コロイド状チタン等を用いることができる。水溶性ジルコニウム化合物としては、硫酸ジルコニウム、オキシ塩化ジルコニウム、硝酸ジルコニウム、コロイダルジルコン等を用いることができる。これらの混合液を調整した後、数分間から10日間程度混合または静置保存する。得られた固形物をろ別、洗浄した後に、80℃〜300℃で乾燥する。その後、必要な粒度に調整するため粉砕することにより、本発明の吸着剤を製造することができる。
The adsorbent of the present invention can be manufactured by applying a known technique to each component, and there is no restriction on the raw material, the manufacturing method, the equipment and the like. Generally speaking, it is obtained by blending a water-soluble compound in a predetermined component ratio and collecting the resulting solid matter.
The preferred method for producing the adsorbent is as follows.
A water-soluble alkali metal compound, a water-soluble silicic acid compound, a water-soluble phosphoric acid compound, a water-soluble titanium compound and/or a water-soluble zirconium compound is used as a starting material to prepare an aqueous mixed solution of these, and the mixture is left to stand to give a solid product. To get The component ratio of these compounds, when converted to each oxide, is a number of 0.05 to 0.2 for the alkali metal element when divided by the molar ratio of silicon oxide, and 0.05 for phosphorus pentoxide. The number of titanium oxide and/or zirconium oxide is 0.05 to 1.0. As the water-soluble alkali metal compound, sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, sodium sulfate, sodium nitrate or the like can be used. Water glass, colloidal silica, or the like can be used as the water-soluble silicate compound. As the water-soluble titanium compound, titanium sulfate, titanium oxysulfate, colloidal titanium or the like can be used. As the water-soluble zirconium compound, zirconium sulfate, zirconium oxychloride, zirconium nitrate, colloidal zircon, or the like can be used. After these mixed solutions are prepared, they are mixed or stored by standing for several minutes to 10 days. The obtained solid is filtered, washed, and then dried at 80°C to 300°C. Then, the adsorbent of the present invention can be produced by pulverizing to adjust the particle size to a required level.

本発明の吸着剤は、他の目的のため吸着剤物性やガス吸着容量が大きく変わらない量のアルカリ土類金属元素、遷移金属元素等を少量含有していてもよい。これらの他の金属元素を含有させるには、上記製造方法において、対応元素の水溶性化合物を加えればよい。 For other purposes, the adsorbent of the present invention may contain a small amount of an alkaline earth metal element, a transition metal element, or the like in an amount that does not significantly change the physical properties of the adsorbent or the gas adsorption capacity. In order to contain these other metal elements, a water-soluble compound of the corresponding element may be added in the above manufacturing method.

本発明の吸着剤の吸着容量は、吸着剤1gあたりのアンモニアガス吸着量で30mL以上であり、好ましくは40mL以上、さらに好ましくは50mL以上である。吸着容量が30mL以下では多量に吸着剤を使用しなければ十分な吸着効果が得られない。この吸着容量は、吸着剤が吸収又は吸着できる特定のガス成分の最大量であり、実用上は物理吸着と化学吸着の両吸着機構で吸着した吸着容量を区別していない場合が多い。物理吸着は高温では吸着しなくなるため、吸着剤の化学吸着容量は、吸着試験温度を40℃以上の高温にすることで測定ができる。具体的な化学吸着容量の測定方法は以下のとおりである。
対象ガスが吸着し難く、かつ、空気を通さない材質であるビニルアルコール系ポリマー又はポリエステル等の試験袋に吸着剤を入れて密封し、この密封された試験袋に対象ガスを注入後、40℃〜60℃の恒温器で保存する。対象ガス注入直後及び一定時間経過後に、試験袋中の残存する対象ガス濃度を測定する。このとき、一定時間経過後の残存ガス濃度が吸着剤を入れていない比較対象試験袋のガス濃度の減少速度と同等となった時点を吸着性能が飽和した点とし、このときの吸着剤有無の試験袋内の残存ガス濃度の差を試験袋内ガス容量を乗じた値を吸着剤が吸収した吸着ガス量とする。吸着ガス量を試験に用いた吸着剤重量で除した値が吸着容量mL/gである。
The adsorption capacity of the adsorbent of the present invention is 30 mL or more, preferably 40 mL or more, and more preferably 50 mL or more in terms of the amount of adsorbed ammonia gas per 1 g of the adsorbent. If the adsorption capacity is 30 mL or less, a sufficient adsorption effect cannot be obtained unless a large amount of adsorbent is used. This adsorption capacity is the maximum amount of a specific gas component that can be absorbed or adsorbed by the adsorbent, and in practice, the adsorption capacities adsorbed by both physical adsorption and chemical adsorption mechanisms are often not distinguished. Since physical adsorption does not adsorb at high temperatures, the chemisorption capacity of the adsorbent can be measured by increasing the adsorption test temperature to 40° C. or higher. The specific method for measuring the chemical adsorption capacity is as follows.
The adsorbent is placed in a test bag made of vinyl alcohol-based polymer or polyester, which is a material that does not easily adsorb the target gas and is impermeable to air, and the bag is sealed. After the target gas is injected into the sealed test bag, 40°C Store in an incubator at ~60°C. The concentration of the target gas remaining in the test bag is measured immediately after the target gas is injected and after a certain time has elapsed. At this time, the point when the residual gas concentration after a certain period of time became equal to the decreasing rate of the gas concentration of the comparison test bag containing no adsorbent was defined as the point at which the adsorption performance was saturated, The value obtained by multiplying the residual gas concentration difference in the test bag by the gas volume in the test bag is taken as the amount of adsorbed gas absorbed by the adsorbent. The value obtained by dividing the amount of adsorbed gas by the weight of the adsorbent used in the test is the adsorption capacity mL/g.

本発明の吸着剤は、他の吸着剤や非吸着剤と混合、希釈等してもよい。複合型悪臭を効率的に除去するために、本発明の吸着剤と酸性ガス、脂肪酸ガス、硫黄系ガス、アルデヒドガスなどの他のガス吸着剤とを併用して吸着剤組成物として使用することも可能である。他の吸着剤としては、活性炭、けい酸アルミニウム、けい酸ナトリウム、けい酸カリウム、ハイドロタルサイト、ゼオライト、シリカゲル、銅含有シリカゲル、含水酸化ジルコニウム、リン酸ジルコニウム、リン酸チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、セピオライト、ジヒドラジド化合物等が挙げられる。 The adsorbent of the present invention may be mixed or diluted with other adsorbents or non-adsorbents. Use of the adsorbent of the present invention in combination with another gas adsorbent such as an acidic gas, a fatty acid gas, a sulfur-based gas, an aldehyde gas, etc., as an adsorbent composition in order to efficiently remove the complex malodor Is also possible. Other adsorbents include activated carbon, aluminum silicate, sodium silicate, potassium silicate, hydrotalcite, zeolite, silica gel, copper-containing silica gel, hydrous zirconium oxide, zirconium phosphate, titanium phosphate, zinc oxide, aluminum oxide. , Sepiolite, dihydrazide compounds and the like.

吸着性材料(加工品)の調製
本発明の吸着剤を紙、繊維、樹脂などの他の材料と組み合わされて吸着性加工品とすることについて説明する。吸着剤を添加した吸着性加工品の加工方法には原料樹脂に練り込み加工する方法と、既に加工品の形状等になった成型品表面にバインダーなどを用いて後加工により吸着剤を展着する方法がある。
Preparation of adsorptive material (processed product) It will be described that the adsorbent of the present invention is combined with other materials such as paper, fiber and resin to form an adsorptive processed product. As the processing method of the adsorptive processed product to which the adsorbent is added, there is a method of kneading into the raw material resin and the adsorbent is spread by post-processing by using a binder etc. on the surface of the molded product that has already become the shape of the processed product. There is a way to do it.

練り込み加工は液状樹脂の溶融物又は溶解や熱溶融した樹脂に、本発明の吸着剤を配合し、得られた吸着剤含有樹脂組成物を成型機で成型することにより得ることができる。なお、マスターバッチと呼ばれる高濃度で吸着剤を含有したペレット状樹脂を予め調製し、これを主樹脂と混合後、成形機により成型することも可能である。吸着剤含有樹脂組成物には、物性を改善するために、必要に応じて、分散剤、顔料、染料、酸化防止剤、耐光安定剤、帯電防止剤、抗菌剤、発泡剤、耐衝撃強化剤、ガラス繊維、防湿剤及び増量剤等の添加剤を配合することもできる。上記の樹脂成形品を製造するための成型方法としては、乾式紡糸、湿式紡糸、溶融紡糸、射出成型、押出成型、インフレーション成型、真空成型、発泡成型等の一般の紡糸や樹脂成型方法を適用することができる。適用する樹脂は、特に限定されず、公知の合成、半合成、天然樹脂を使用することができ、これらの樹脂は、単独重合体であっても共重合体であってもよい。好ましい樹脂は、ポリエステル、ポリカーボネイト、ポリアミド、アクリル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニリデン、ポリウレタン、ポリスチレン、ABS、AS,およびセルロース等である。練り込み加工の場合の吸着剤含有量は特に限定されないが、樹脂100質量部に対して好ましくは0.1〜20質量部であり、より好ましくは0.5〜10質量部である。吸着剤の含有量を増やせば吸着性を強力に発揮させ、長期間持続させることができるが、過度に多く含有させても吸着効果に大きな差が生じず、成型品の強度が低下するなどの不具合も生じることがある。 The kneading process can be obtained by blending a melted or melted or heat-melted liquid resin with the adsorbent of the present invention, and molding the obtained adsorbent-containing resin composition with a molding machine. It is also possible to prepare a pellet-shaped resin called a masterbatch containing a high concentration of an adsorbent in advance, mix this with a main resin, and then mold the resin with a molding machine. In order to improve the physical properties, the adsorbent-containing resin composition may include a dispersant, a pigment, a dye, an antioxidant, a light stabilizer, an antistatic agent, an antibacterial agent, a foaming agent, and an impact strengthening agent, if necessary. Additives such as glass fiber, moisture-proofing agents and extenders can also be added. As a molding method for producing the above resin molded product, general spinning and resin molding methods such as dry spinning, wet spinning, melt spinning, injection molding, extrusion molding, inflation molding, vacuum molding, and foam molding are applied. be able to. The resin to be applied is not particularly limited, and known synthetic, semi-synthetic or natural resins can be used, and these resins may be homopolymers or copolymers. Preferred resins are polyester, polycarbonate, polyamide, acrylic, polypropylene, polyethylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene, polyurethane, polystyrene, ABS, AS, cellulose and the like. The adsorbent content in the case of kneading is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 20 parts by mass, and more preferably 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin. If the content of the adsorbent is increased, the adsorptivity can be strongly exerted and can be maintained for a long period of time.However, if the content is excessively large, the adsorption effect does not significantly change, and the strength of the molded product decreases. Problems may also occur.

加工品の表面に吸着剤を後加工する方法は、吸着剤およびバインダー樹脂を含有した水系あるいは有機溶剤系懸濁液からなる吸着剤含有液体組成物からなる加工液を、噴霧塗布、コーティング塗布やディッピング等の方法で加工製品表面に展着させ、溶剤等の媒体を除去することにより得ることができる。吸着剤含有加工液を製造する際に使用するバインダー成分は特に限定されず、天然植物油、天然樹脂、半合成樹脂及び合成樹脂のいずれであってもよい。使用できる油脂及び樹脂としては、例えば、あまに油、しなきり油、大豆油等の乾性油又は半乾性油、ロジン、ニトロセルロース、エチルセルロース、酢酸酪酸セルロース、ベンジルセルロース、ノボラック型又はレゾール型のフェノール樹脂、アルキド樹脂、アミノアルキド樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂及びポリ塩化ビニリデン樹脂等が挙げられる。これら吸着剤加工液は、いかなる機構により硬化するタイプでもよく、塗膜を硬化させる場合には、酸化重合型、湿気重合型、加熱硬化型、触媒硬化型、紫外線硬化型、及びポリオール硬化型等とすることができる。 The method of post-processing the adsorbent on the surface of the processed product is carried out by spraying, coating or coating a working liquid composed of an adsorbent-containing liquid composition consisting of an aqueous or organic solvent-based suspension containing the adsorbent and a binder resin. It can be obtained by spreading it on the surface of the processed product by a method such as dipping and removing the medium such as a solvent. The binder component used in producing the adsorbent-containing processing liquid is not particularly limited, and may be any of natural vegetable oil, natural resin, semi-synthetic resin and synthetic resin. Examples of fats and oils that can be used include linseed oil, sesame oil, dry oil or semi-dry oil such as soybean oil, rosin, nitrocellulose, ethyl cellulose, cellulose acetate butyrate, benzyl cellulose, novolac type or resol type. Examples thereof include phenol resin, alkyd resin, aminoalkyd resin, acrylic resin, vinyl chloride resin, silicone resin, fluororesin, epoxy resin, urethane resin, saturated polyester resin, melamine resin and polyvinylidene chloride resin. These adsorbent processing liquids may be of a type that cures by any mechanism, and when curing a coating film, an oxidation polymerization type, a moisture polymerization type, a heat curing type, a catalyst curing type, an ultraviolet curing type, a polyol curing type, etc. Can be

吸着剤加工液に含まれる本発明の吸着剤の割合は、特に限定されない。一般に、吸着剤の含有量を増やせば、吸着性を強力に発揮させ、長期間持続させることができるが、ある程度以上に含有させても、吸着効果に大きな差が生じないこと、あるいは、展着加工面の光沢がなくなったり、割れが生じたりする。従って、展着加工の場合の吸着剤の含有割合は、加工表面積1m当たり0.1g〜10gの付着量が適量であり、併用するバインダーは吸着剤100部に対し10部〜500部、好ましくは30部〜200部が適量である。また、加工液に配合される顔料、分散剤その他の添加剤は、本発明の吸着剤と化学的反応を起す可能性のあるものを除けば、特に制限はない。この吸着剤含有加工液は、容易に調製することができ、具体的には、例えば、ボールミル、ロールミル、デイスパーやミキサー等の一般的な混合装置を用いて、吸着剤、バインダー、溶剤等の原料成分を十分に分散、混合すればよい。 The ratio of the adsorbent of the present invention contained in the adsorbent processing liquid is not particularly limited. Generally, if the content of adsorbent is increased, the adsorbability can be strongly exerted and can be maintained for a long period of time, but even if it is contained above a certain level, there is no big difference in the adsorption effect, or spread The processed surface loses its luster or cracks. Therefore, the adsorbent content ratio in the spreading process is such that the adhering amount of 0.1 g to 10 g per 1 m 2 of the processed surface area is appropriate, and the binder used in combination is 10 parts to 500 parts, preferably 100 parts to 100 parts of the adsorbent. An appropriate amount is 30 to 200 parts. Further, the pigment, the dispersant, and other additives to be mixed in the processing liquid are not particularly limited, except those which may cause a chemical reaction with the adsorbent of the present invention. This adsorbent-containing working fluid can be easily prepared, and specifically, for example, using a general mixing device such as a ball mill, a roll mill, a disper or a mixer, a raw material such as an adsorbent, a binder or a solvent. It suffices to sufficiently disperse and mix the components.

本発明の吸着剤を用いた有用な吸着性加工品には、消臭繊維が挙げられる。消臭繊維は、吸着剤を繊維原料樹脂に練り込み加工することも、既に繊維、綿、不織布、編み物または織物となった繊維加工品等にバインダーなどを用いて後加工により展着することも可能である。後加工する繊維種類としては、合成繊維だけでなく木綿やウールなどの天然繊維でもよい。本発明の吸着剤を含む消臭繊維の用途は、肌着、靴下、タイツ、エプロン、紡糸、スポーツウェア等の衣類、介護用衣類、布団、座布団、毛布、じゅうたん、ソファ、エアーフィルター、布団カバー、カーテン、カーシート、カーマット等が例示され、後述する消臭シートにも使用することができる。 Useful absorbent products using the adsorbent of the present invention include deodorant fibers. The deodorant fiber may be processed by kneading an adsorbent into a resin as a raw material for fiber, or may be spread by post-processing using a binder or the like on a fiber, cotton, non-woven fabric, knitted or woven fabric processed product, etc. It is possible. The type of fiber to be post-processed may be not only synthetic fibers but also natural fibers such as cotton and wool. The deodorant fiber containing the adsorbent of the present invention is used for underwear, socks, tights, aprons, spinning, clothing such as sportswear, nursing clothes, duvets, cushions, blankets, carpets, sofas, air filters, duvet covers, Curtains, car seats, car mats, etc. are exemplified, and they can also be used for deodorant sheets described later.

本発明の吸着剤の用途には、消臭シートや消臭フィルムも好ましい例として挙げられる。加工前の原料シートは、特に限定されず、その材質、微細構造等も、用途等に応じたものとすることができる。原料シートの好ましい材質は、樹脂、紙等の有機材料、無機材料、あるいはこれらの複合物である。好ましい具体例としては、和紙、合成紙、不織布、樹脂フィルム等が挙げられ、特に好ましい原料シートは、天然パルプ及び/又は合成パルプからなる紙である。本発明の吸着剤を備える消臭シートは、例えば、医療用包装紙、食品用包装紙、電気機器用梱包紙、介護用紙製品、鮮度保持紙、紙製衣料、空気清浄フィルター、壁紙、ティッシュペーパー、トイレットペーパー等として用いることができる。 For the use of the adsorbent of the present invention, a deodorant sheet and a deodorant film are also mentioned as preferable examples. The raw material sheet before processing is not particularly limited, and its material, fine structure, and the like can be adapted according to the application and the like. A preferable material for the raw material sheet is resin, an organic material such as paper, an inorganic material, or a composite thereof. Preferable specific examples include Japanese paper, synthetic paper, non-woven fabric, resin film and the like, and a particularly preferable raw material sheet is paper made of natural pulp and/or synthetic pulp. The deodorant sheet provided with the adsorbent of the present invention is, for example, medical wrapping paper, food wrapping paper, electrical equipment wrapping paper, nursing care paper product, freshness keeping paper, paper clothing, air purifying filter, wallpaper, tissue paper. It can be used as toilet paper.

本発明の吸着剤を含有する樹脂成形品又は発泡成形品は、例えば、クーラーボックス、空気清浄器、冷蔵庫等の家電製品や、ゴミ箱、水切り等の一般家庭用品、ポータブルトイレ等の介護用品として用いることができる。 The resin molded product or foam molded product containing the adsorbent of the present invention is used, for example, as a home appliance such as a cooler box, an air purifier, or a refrigerator, a general household item such as a trash box or a drainer, and a care product such as a portable toilet. be able to.

以下、実施例を挙げて、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、かかる実施例に限定されるものではない。なお、「%」は特段の表示のない場合、質量%である。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the examples. In addition, "%" is mass% unless otherwise indicated.

吸着剤の分析方法、評価方法および吸着性加工製品である消臭布の評価方法は以下のとおりである。
(1)吸着剤の組成分析
吸着剤を蛍光X線分析装置によりNa2O、P2、SiO2、TiO2及びZrO2含有量を定量した。また、150℃の2時間における乾燥減分量からH2O含有量を定量し、Na2O、P2、SiO2、TiO、ZrO及びH2Oのモル比を算出した。
The method for analyzing the adsorbent, the method for evaluating the adsorbent, and the method for evaluating the deodorant cloth, which is an adsorbent processed product, are as follows.
(1) was quantified Na 2 O, P 2 O 5 , SiO 2, TiO 2 and ZrO 2 content by the composition analysis adsorbent of the adsorbent X-ray fluorescence spectrometer. Further, the H 2 O content was quantified from the loss on drying at 150° C. for 2 hours, and the molar ratio of Na 2 O, P 2 O 5 , SiO 2 , TiO 2 , ZrO 2 and H 2 O was calculated.

(2)吸着剤粉末の結晶性
粉末結晶性は、粉末X線回折装置を用いて、Cu Kα線により行い、X線回折像を得た。明確な回折ピークが得られれば結晶質であり、得られなければ非晶質と判定した。
(2) Crystallinity of the adsorbent powder The powder crystallinity was measured by Cu Kα ray using a powder X-ray diffractometer to obtain an X-ray diffraction image. If a clear diffraction peak was obtained, it was judged to be crystalline, and if not, it was judged to be amorphous.

(3)吸着剤粉末の平均粒径(d50)
吸着剤粉末を、レーザー回折式粒度分布測定装置で測定し、結果を体積基準で解析した。なお、粒度分布の含有率%は、この解析方法から全粒子中の体積%であるが、測定粉末の密度が一定であるので、質量%と同じ意味を持つ。
(3) Average particle size of adsorbent powder (d50)
The adsorbent powder was measured with a laser diffraction particle size distribution analyzer, and the results were analyzed on a volume basis. The content% of the particle size distribution is the volume% of all particles according to this analysis method, but since the density of the measured powder is constant, it has the same meaning as mass %.

(4)吸着剤のアンモニアガス吸着容量
乾燥した吸着剤粉末0.01gをビニルアルコール系ポリマーフィルム製の試験袋に入れ、ここにアンモニアガス3L注入し、45℃で1時間保存後の試験袋中の残存ガス濃度をアンモニア用ガス検知管で測定した。吸着剤未使用の試験袋内の残存ガス濃度との差から吸着剤粉末0.01gでの吸着ガス量とする。アンモニア吸着容量は、吸着剤粉末1g当たりのアンモニア吸着容量mL/gで示した。
(4) Ammonia gas adsorption capacity of adsorbent 0.01 g of dried adsorbent powder was placed in a test bag made of vinyl alcohol polymer film, 3 L of ammonia gas was injected therein, and the test bag was stored at 45°C for 1 hour. The residual gas concentration of was measured with a gas detector tube for ammonia. The amount of the adsorbed gas in 0.01 g of the adsorbent powder is determined from the difference with the residual gas concentration in the test bag without the adsorbent. The ammonia adsorption capacity is indicated by the ammonia adsorption capacity mL/g per 1 g of the adsorbent powder.

(5)消臭布の消臭性能
消臭布100cm2をビニルアルコール系ポリマーフィルム製の試験袋に入れ、ここにアンモニア100ppm含む空気を3L注入し、45℃で2時間保存後の試験袋中の残存ガス濃度をガス検知管で測定し、消臭布を入れないで同様に測定した試験袋のみによる空試験の残存ガス濃度を100%とした際の消臭率で示した。
(5) Deodorant performance of deodorant cloth 100 cm 2 of deodorant cloth was put in a test bag made of vinyl alcohol-based polymer film, 3 L of air containing 100 ppm of ammonia was injected therein, and the test bag was stored at 45°C for 2 hours. The residual gas concentration was measured by a gas detector tube, and the deodorization rate was shown when the residual gas concentration in the blank test with only the test bag, which was similarly measured without the deodorant cloth, was 100%.

(6)吸着剤の耐薬品性
消臭布をpH3の塩酸水溶液に2時間浸漬処理後、水でよくすすぎ、乾燥した消臭布の消臭性能を測定した。即ち、耐薬品性は、耐酸性で評価したものである。
(6) Chemical resistance of adsorbent The deodorant cloth was immersed in a hydrochloric acid solution of pH 3 for 2 hours, rinsed well with water, and the deodorant performance of the dried deodorant cloth was measured. That is, chemical resistance is evaluated by acid resistance.

〇吸着剤の製造、分析および評価
(実施例1)
75%リン酸水溶液70g、1号けい酸ソーダ80gと30%硫酸チタン水溶液100gを混合し、白色固形物を生成させた後、撹拌しながら80℃で2時間加熱した。次いで、得られた固形物含有液をろ過して、固形物を水で洗浄した後、150℃で24時間乾燥することにより固形物を得た。この固形物を粉砕することで得た粉末状の吸着剤を各種分析および測定を行った結果を表1に示した。
-Production, analysis and evaluation of adsorbent (Example 1)
70 g of 75% aqueous phosphoric acid solution, 80 g of No. 1 sodium silicate and 100 g of 30% aqueous titanium sulfate solution were mixed to form a white solid, and then heated at 80° C. for 2 hours while stirring. Then, the obtained solid-containing liquid was filtered, the solid was washed with water, and then dried at 150° C. for 24 hours to obtain a solid. Table 1 shows the results of various analyzes and measurements of the powdery adsorbent obtained by crushing the solid matter.

(実施例2)
75%リン酸水溶液80g、3号けい酸ソーダ80gと30%硫酸チタン水溶液150gを混合し、白色固形物を生成させた後、撹拌しながら80℃で2時間加熱した。次いで、得られた固形物含有液をろ過して、水で洗浄した後、150℃で24時間乾燥することにより固形物を得た。この固形物を粉砕した。この固形物を粉砕することで得た粉末状の吸着剤を各種分析および測定を行った結果を表1に示した。
(Example 2)
A 75% phosphoric acid aqueous solution (80 g) and No. 3 sodium silicate (80 g) were mixed with a 30% titanium sulfate aqueous solution (150 g) to form a white solid, which was then heated at 80° C. for 2 hours while stirring. Then, the obtained solid-containing solution was filtered, washed with water, and then dried at 150° C. for 24 hours to obtain a solid. This solid was ground. Table 1 shows the results of various analyzes and measurements of the powdery adsorbent obtained by crushing the solid matter.

(実施例3)
75%リン酸水溶液70g、1号けい酸ソーダ80gと30%オキシ硫酸チタン水溶液150gを混合し、白色固形物を生成させた後、撹拌しながら20℃で2時間保管した。次いで、得られた固形物含有液をろ過して、水で洗浄した後、150℃で24時間乾燥することにより固形物を得た。この固形物を粉砕することで得た粉末状の吸着剤を各種分析および測定を行った結果を表1に示した。
(Example 3)
A 75% phosphoric acid aqueous solution (70 g) and No. 1 sodium silicate (80 g) were mixed with a 30% titanium oxysulfate aqueous solution (150 g) to form a white solid, which was then stored at 20° C. for 2 hours while stirring. Then, the obtained solid-containing solution was filtered, washed with water, and then dried at 150° C. for 24 hours to obtain a solid. Table 1 shows the results of various analyzes and measurements of the powdery adsorbent obtained by crushing the solid matter.

(実施例4)
75%リン酸水溶液30g、48%苛性ソーダ15g、30%コロイダルシリカ80gと20%オキシ硫酸チタン水溶液130gを混合し、白色固形物を生成させた後、20℃で2時間静置保管した。次いで、得られた固形物含有液をろ過して、水で洗浄した後、150℃で24時間乾燥することにより固形物を得た。この固形物を粉砕することで得た粉末状の吸着剤を各種分析および測定を行った結果を表1に示した。
(Example 4)
30 g of 75% phosphoric acid aqueous solution, 15 g of 48% caustic soda, 80 g of 30% colloidal silica and 130 g of 20% titanium oxysulfate aqueous solution were mixed to form a white solid, which was then left standing at 20° C. for 2 hours. Then, the obtained solid-containing solution was filtered, washed with water, and then dried at 150° C. for 24 hours to obtain a solid. Table 1 shows the results of various analyzes and measurements of the powdery adsorbent obtained by crushing the solid matter.

(実施例5)
75%リン酸水溶液80g、48%苛性ソーダ20g、1号けい酸ソーダ80gと30%オキシ塩化ジルコニウム水溶液100gを混合し、白色固形物を生成させた後、撹拌しながら20℃で2時間保管した。次いで、得られた固形物含有液をろ過して、水で洗浄した後、150℃で24時間乾燥することにより固形物を得た。この固形物を粉砕した。この固形物を粉砕することで得た粉末状の吸着剤を各種分析および測定を行った結果を表1に示した。
(Example 5)
80 g of 75% phosphoric acid aqueous solution, 20 g of 48% caustic soda, 80 g of No. 1 sodium silicate and 100 g of 30% zirconium oxychloride aqueous solution were mixed to form a white solid, which was then stored at 20° C. for 2 hours while stirring. Then, the obtained solid-containing solution was filtered, washed with water, and then dried at 150° C. for 24 hours to obtain a solid. This solid was ground. Table 1 shows the results of various analyzes and measurements of the powdery adsorbent obtained by crushing the solid matter.

(比較例1)
75%リン酸水溶液5g、1号けい酸ソーダ80gと30%硫酸チタン水溶液150gを混合し、白色固形物を生成させた後、撹拌しながら100℃で10時間加熱した。次いで、得られた固形物含有液をろ過して、水で洗浄した後、150℃で24時間乾燥することにより固形物を得た。この固形物を粉砕することで得た粉末状の吸着剤を各種分析および測定を行った結果を表1に示した。
(Comparative Example 1)
A 75% phosphoric acid aqueous solution (5 g) and No. 1 sodium silicate (80 g) were mixed with a 30% titanium sulfate aqueous solution (150 g) to form a white solid, which was then heated with stirring at 100° C. for 10 hours. Then, the obtained solid-containing solution was filtered, washed with water, and then dried at 150° C. for 24 hours to obtain a solid. Table 1 shows the results of various analyzes and measurements of the powdery adsorbent obtained by crushing the solid matter.

(比較例2)
1号けい酸ソーダ80gと30%硫酸チタン水溶液150gを混合し、白色固形物を生成させた後、撹拌しながら80℃で2時間加熱した。次いで、得られた固形物含有液をろ過して、水で洗浄した後、150℃で24時間乾燥することにより固形物を得た。この固形物を粉砕することで得た粉末状の吸着剤を各種分析および測定を行った結果を表1に示した。
(Comparative example 2)
80 g of sodium silicate No. 1 and 150 g of a 30% titanium sulfate aqueous solution were mixed to form a white solid, which was then heated at 80° C. for 2 hours while stirring. Then, the obtained solid-containing solution was filtered, washed with water, and then dried at 150° C. for 24 hours to obtain a solid. Table 1 shows the results of various analyzes and measurements of the powdery adsorbent obtained by crushing the solid matter.

(比較例3)
48%苛性ソーダ30g、3号けい酸ソーダ100gと30%アルミン酸ソーダ水溶液150gを混合し、白色固形物を生成させた後、撹拌しながら100℃で2時間加熱した。次いで、得られた固形物含有液をろ過して、水で洗浄した後、150℃で24時間乾燥することにより固形物を得た。この固形物を粉砕することで得た粉末状の吸着剤を各種分析および測定を行った結果を表1に示した。
(Comparative example 3)
30 g of 48% sodium hydroxide and 100 g of No. 3 sodium silicate and 150 g of 30% sodium aluminate aqueous solution were mixed to form a white solid, which was then heated at 100° C. for 2 hours while stirring. Then, the obtained solid-containing solution was filtered, washed with water, and then dried at 150° C. for 24 hours to obtain a solid. Table 1 shows the results of various analyzes and measurements of the powdery adsorbent obtained by crushing the solid matter.

(比較例4)
75%リン酸水溶液180g、48%苛性ソーダ20g、1号けい酸ソーダ80gと30%オキシ塩化ジルコニウム水溶液100gを混合し、白色固形物を生成させた後、得られた固形物含有液をろ過して、水で洗浄した後、150℃で24時間乾燥することにより固形物を得た。この固形物を粉砕することで得た粉末状の吸着剤を各種分析および測定を行った結果を表1に示した。
(Comparative Example 4)
180 g of 75% phosphoric acid aqueous solution, 20 g of 48% caustic soda, 80 g of No. 1 sodium silicate and 100 g of 30% zirconium oxychloride aqueous solution were mixed to form a white solid, and the obtained solid-containing solution was filtered. After washing with water, it was dried at 150° C. for 24 hours to obtain a solid. Table 1 shows the results of various analyzes and measurements of the powdery adsorbent obtained by crushing the solid matter.

(比較例5)
75%リン酸水溶液80g、48%苛性ソーダ20g、1号けい酸ソーダ80gと30%塩化アルミニウム水溶液100gを混合し、白色固形物を生成させた。得られた固形物含有液をろ過して、水で洗浄した後、150℃で24時間乾燥することにより固形物を得た。この固形物を粉砕することで得た粉末状の吸着剤を各種分析および測定を行った結果を表1に示した。
(Comparative example 5)
80 g of 75% phosphoric acid aqueous solution, 20 g of 48% caustic soda, 80 g of No. 1 sodium silicate and 100 g of 30% aluminum chloride aqueous solution were mixed to form a white solid. The obtained solid-containing liquid was filtered, washed with water, and then dried at 150° C. for 24 hours to obtain a solid. Table 1 shows the results of various analyzes and measurements of the powdery adsorbent obtained by crushing the solid matter.

(比較例6)
10 % 硫酸アルミニウム水溶液と、2号水ガラスとを混合し、白色固形物を生成させた後、撹拌しながら96 ℃ で4時間かけて加熱熟成した。次いで、得られた固形物含有液をろ過して、水で洗浄した後、105℃ で24時間乾燥することにより固形物を得た。この固形物を粉砕することにより、非晶質ケイ酸アルミニウムの粉末を製造した。得られた粉末を吸着剤として、各種分析又は測定を行った。その分析結果及び測定結果を表1 に示した。
(Comparative example 6)
A 10% aluminum sulfate aqueous solution and No. 2 water glass were mixed to form a white solid, which was then heat aged at 96° C. for 4 hours with stirring. Then, the obtained solid-containing liquid was filtered, washed with water, and then dried at 105° C. for 24 hours to obtain a solid. A powder of amorphous aluminum silicate was produced by crushing this solid material. Various analyzes or measurements were performed using the obtained powder as an adsorbent. The analysis results and measurement results are shown in Table 1.

Figure 2020110765
Figure 2020110765

表1から明らかなように、実施例1〜5および比較例6の吸着剤は、45℃におけるアンモニアガス吸着容量が30mL/g以上あり、化学吸着による吸着効果が優れることが分かった。一方、比較例1〜5の吸着剤は、45℃のアンモニアガス吸着容量が低く、化学吸着効果に劣っていた。
比較例6の吸着剤はアンモニアガスの吸着容量は42mL/gであったが、耐酸性に優れる成分であるTiまたはZrを含んでおらず、耐酸性に乏しいAlが含まれているため、耐酸性において劣っている。(表2の比較例9参照)
As is clear from Table 1, the adsorbents of Examples 1 to 5 and Comparative Example 6 have an ammonia gas adsorption capacity of 30 mL/g or more at 45° C., and it was found that the adsorption effect by chemisorption is excellent. On the other hand, the adsorbents of Comparative Examples 1 to 5 had a low ammonia gas adsorption capacity at 45°C and were poor in the chemical adsorption effect.
The adsorbent of Comparative Example 6 had an ammonia gas adsorption capacity of 42 mL/g, but did not contain Ti or Zr, which is a component excellent in acid resistance, and contained Al having poor acid resistance. Inferior in sex. (See Comparative Example 9 in Table 2)

〇消臭布の製造及び評価
(実施例6)
実施例1で製造した吸着剤を5g、固形分40%のアクリルエマルション系バインダーを100g、及び水500gを混合して、吸着剤含有加工液を作製した。この加工液を、ポリエステル繊維布に吸着剤の展着量が0.5g/m2となるように塗布及び乾燥して、消臭布を製造した。得られた消臭布そのままと消臭布をpH3の塩酸水溶液に2時間浸漬後に精製水ですすぎ、乾燥した消臭布を用いて消臭性能および耐薬品性を評価した結果を表2に示した。
○ Production and evaluation of deodorant cloth (Example 6)
An adsorbent-containing working liquid was prepared by mixing 5 g of the adsorbent produced in Example 1, 100 g of an acrylic emulsion binder having a solid content of 40%, and 500 g of water. This processing liquid was applied to a polyester fiber cloth so that the spread amount of the adsorbent was 0.5 g/m 2 and dried to produce a deodorant cloth. The obtained deodorant cloth as it is and the deodorant cloth were immersed in an aqueous hydrochloric acid solution of pH 3 for 2 hours, rinsed with purified water, and the dried deodorant cloth was used to evaluate deodorant performance and chemical resistance. The results are shown in Table 2. It was

(実施例7および8、並びに比較例7〜9)
実施例1で製造した吸着剤に代えて、実施例2、実施例5、比較例2、比較例4または比較例6で製造した吸着剤を用いた以外は、実施例6と同様にして消臭布を製造して、消臭性能および耐薬品性評価を実施した結果を表2に示した。
(Examples 7 and 8, and Comparative Examples 7-9)
In the same manner as in Example 6, except that the adsorbent produced in Example 2, Example 5, Comparative Example 2, Comparative Example 4 or Comparative Example 6 was used instead of the adsorbent produced in Example 1. Table 2 shows the results of the production of odor cloth and the evaluation of deodorant performance and chemical resistance.

Figure 2020110765
Figure 2020110765

表2から明らかなように、実施例6〜8の消臭布のアンモニアガスに対する消臭率は、未処理も耐薬品試験後も95%以上であるのに対し、比較例7〜9の消臭布のアンモニアガスに対する消臭率は70%未満であり、耐薬品試験後には20%未満にまで低下する。本発明の吸着剤およびそれを用いた消臭布の消臭効果および耐薬品性が優れていることは明らかである。 As is clear from Table 2, the deodorizing rates of the deodorizing cloths of Examples 6 to 8 with respect to the ammonia gas were 95% or more both in the untreated and after the chemical resistance test, while the deodorizing ratios of Comparative Examples 7 to 9 were high. The deodorizing rate of the odorous cloth with respect to the ammonia gas is less than 70%, and decreases to less than 20% after the chemical resistance test. It is apparent that the adsorbent of the present invention and the deodorant cloth using the same have excellent deodorizing effect and chemical resistance.

本発明における吸着剤は、塩基性ガス、特にアンモニアガスに対する吸着性に優れる。また、この吸着剤は耐薬品性に優れるため、紙や繊維などの製品に塗布又は練り込み加工が可能であり、様々な吸着性加工品を提供することができる。 The adsorbent in the present invention is excellent in adsorbability to basic gas, especially ammonia gas. Further, since this adsorbent has excellent chemical resistance, it can be applied to or kneaded into products such as paper and fibers, and various adsorbent processed products can be provided.

なお、引用した上記の特許文献の各開示は、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示(請求の範囲を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の開示の枠内において種々の開示要素(各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む)の多様な組み合わせ、ないし選択(非選択を含む)が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。 It should be noted that the disclosures of each of the above cited patent documents are incorporated herein by reference. Modifications and adjustments of the exemplary embodiments and examples are possible within the scope of the overall disclosure (including claims) of the present invention and based on the basic technical concept of the invention. Further, within the framework of the disclosure of the present invention, various combinations of various disclosed elements (including each element of each claim, each element of each embodiment or example, each element of each drawing, etc.), or selection (non- Selection is possible). That is, it goes without saying that the present invention includes various variations and modifications that can be made by those skilled in the art according to the entire disclosure including the claims and the technical idea. In particular, with regard to the numerical range described in this specification, any numerical value or small range included in the range should be construed as being specifically described even if not otherwise specified.

Claims (4)

下記式(1)で示される固体からなることを特徴とする吸着剤。
aM1 2O・bP25・SiO2・cM22・dH2O (1)
(式(1)において、M1はアルカリ金属元素であり、M2はZrおよび/またはTiであり、a〜dはモル比を示し、aは0.005〜0.2、bは0.05〜1.0、cは0.05〜1.0、dは0.05〜2である。)
An adsorbent comprising a solid represented by the following formula (1).
aM 1 2 O・bP 2 O 5・SiO 2・cM 2 O 2・dH 2 O (1)
(In Formula (1), M 1 is an alkali metal element, M 2 is Zr and/or Ti, a to d represent a molar ratio, a is 0.005 to 0.2, and b is 0. 05 to 1.0, c is 0.05 to 1.0, and d is 0.05 to 2.)
非晶質であり、塩基性ガス吸着能を有することを特徴とする請求項1に記載の吸着剤。 The adsorbent according to claim 1, which is amorphous and has a basic gas adsorption ability. アンモニアガスの化学吸着容量が30mL/g以上である請求項1又は2に記載の吸着剤。 The adsorbent according to claim 1 or 2, which has a chemical adsorption capacity of ammonia gas of 30 mL/g or more. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の吸着剤を含有することを特徴とするガス吸着性加工品。 A gas-adsorbing processed product, comprising the adsorbent according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113716585A (en) * 2021-09-08 2021-11-30 天津派森新材料技术有限责任公司 Method for preparing Cu-SSZ-13 molecular sieve by one-step method

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