JP2803952B2

JP2803952B2 - 粒状難燃性脱臭剤の製造方法

Info

Publication number: JP2803952B2
Application number: JP5027970A
Authority: JP
Inventors: 秀仁一ノ瀬; 裕造三船
Original assignee: Midori Anzen Co Ltd
Current assignee: Midori Anzen Co Ltd
Priority date: 1993-02-17
Filing date: 1993-02-17
Publication date: 1998-09-24
Anticipated expiration: 2013-09-24
Also published as: JPH06237976A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、二酸化マンガンと酸化
銅とからなるホプカライト触媒を用いて、担持性のよい
粒状難燃性脱臭剤の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、二酸化マンガンと酸化銅とからな
る酸化触媒は、ホプカライト触媒として知られている。
この触媒は、一酸化炭素の酸化除去能を有する他に、亜
硫酸ガス、塩化水素、硫化水素、窒素酸化物に対しても
浄化作用を示することは特公昭５５−４３３８６号公報
により、ホルムアルデヒドの除去能を有することは特公
昭５６−４９６２１号公報により公知である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
にホプカライト触媒は、多種類のガスに対して除去性能
を有するために、産業上有用であるが、バインダ―との
親和性が低いために、担持し難いという問題があった。
また、ホプカライト触媒は、助燃性があるために炭化水
素類がそばにあると僅かな火でも激しく燃焼することが
欠点として挙げられていた。

【０００４】実使用上の問題点として、前者は担体から
の離脱があり、室内に飛散する。後者はバインダ―とし
て担体に不燃剤を用いないと、火災の危険性を避けるこ
とができない。従って、ホプカライト触媒は、その担持
し難さと助燃性とを克服しない限り、その用途が限られ
るという問題があった。

【０００５】本発明の目的は、上記問題点を改善するた
めに、ホプカライト触媒の担持し難さと助燃性とが克服
されて、その性能が向上する粒状難燃性脱臭剤の製造方
法を提供することにある。

【０００６】

【課題を達成するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、二酸化マンガンと酸化銅とからなるホプ
カライト触媒において、前記ホプカライト触媒の担持性
を改善するべく無機系難燃剤として水酸化アルミニウ
ム、無機系バインダーとしてけい酸ナトリウム溶液を用
いて、前記ホブカライト触媒と水酸化アルミニウムおよ
びけい酸ナトリウム溶液との重量比を４４〜５７：１４
〜１９：２９〜３８として、混合し圧縮整形し乾燥後、
粉砕し分級することを特徴とする粒状難燃性脱臭剤の製
造方法である。

【０００７】また、本発明の一実施態様によれば、水酸
化アルミニウムとけい酸ナトリウム溶液との重量比を
１：２とする。

【０００８】

【０００９】

【作用】本発明の粒状難燃性脱臭剤の製造方法を採用す
ることにより、ホプカライト触媒の担持性を改善するべ
く無機系難燃剤として水酸化アルミニウム、無機系バイ
ンダーとしてけい酸ナトリウム溶液を用いて、前記ホブ
カライト触媒と水酸化アルミニウムおよびけい酸ナトリ
ウム溶液との重量比を４４〜５７：１４〜１９：２９〜
３８として、混合し圧縮整形し乾燥後、粉砕し分級し、
かつ水酸化アルミニウムとけい酸ナトリウム溶液都の重
量比を１：２とすることによって、ホプカライト触媒の
担持し難さと助燃性とが克服されて、その性能が向上す
る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

【００１１】試験サンプルとして試験例の脱臭剤(1) ，
(2) と、比較例の脱臭剤(3) 〜(10)との調整方法につい
て説明する。

【００１２】（試験例）粒状脱臭剤(1) は、二酸化マン
ガンと酸化銅との重量比８０：２０からなるホプカライ
ト触媒と、無機系難燃剤として平均粒子径１μ程度の水
酸化アルミニウムと、無機系バインダ―として含有水分
１０〜３０％程度のけい酸ナトリウム溶液とを重量比５
７：１４：２９の混合粉末とし、プレス圧力２ton /cm
²で圧縮成形し、直径３５mm、高さ２０mmの成形品を作
成した。この成形品を温度１１０℃で３時間乾燥した
後、粉砕し、ふるいにて分級し割粒子径０．３５〜０．
８４mmの粒状品を調整するものである。

【００１３】また、粒状脱臭剤(2) は、ホプカライト触
媒と、水酸化アルミニウムおよびけい酸ナトリウム溶液
との重量比４４：１９：３８の混合粉末を、粒状脱臭剤
(1) と同一の方法で粒子径０．３５〜０．８４mmの粒状
品を調整するものである。

【００１４】（比較例）粒状脱臭剤(3) 〜(10)は、粒状
脱臭剤(1) ，(2) の重量比を変えたもので、けい酸ナト
リウムの代りに無水けい酸（含有率３０％、ｐＨ９．５
〜１０．５、粒子径１０〜２０nm）を用いたもので、脱
臭剤(1) ，(2) と同一の方法で粒子径０．３５〜０．８
４mmの粒状品を調整する。

【００１５】以上、各成分の重量比を表１に示す。

【００１６】

【表１】なお、成形条件は、プレス圧力２ton/cm²による圧縮成
形の外に、プレス圧力０．９ton/cm²による圧縮成形、
押出し成形も実施したが、これらの成形品はいずれも粒
子の強度が弱く、担体からの脱落率が高かった。

【００１７】次に、図１は本発明の粒状脱臭剤による試
験用脱臭フィルタの概念図、図２は図１の試験用脱臭フ
ィルタを担持するアルミニウムハニカムの外観図、図３
は図２のセル拡大図を示す。図１ないし図３において、
本発明の粒状脱臭剤１は、非デカブロム系難燃剤を混入
したアクリルエマルジョン３により、担体としてアルミ
ニウムハニカム５に担持して脱臭フィルタ１０を作製
し、鉄道規格燃焼試験における難燃性を示すものであ
る。このアルミニウムハニカム５は、アルミニウム骨格
７と、このアルミニウム骨格７にて形成される空隙９と
からなる多数のセル（セルサイズＬは約６．３mm程度）
によって構成されている。

【００１８】なお、粒状脱臭剤１はふるいに掛けた際
に、粒子表面に微粉が付着し、これにより担体（アルミ
ニウムハニカム）５からの脱落が多くなる。そのために
担持の前処理として水洗し、乾燥して微粉を除去して使
用する。

【００１９】次に、試験サンプルの評価を（担体からの
脱臭剤の脱落率）、（難燃性）および（脱臭性能）につ
いて説明する。

【００２０】（担体からの脱臭剤の脱落率）縦５０mm×
横５０mm×厚さ１０mmの脱臭フィルタ試料１１を作製す
る。図４に示すように、この試料１１を床に置き、直径
７０mm、長さ１m の塩化ビニ―ル管１３を立掛けて、１
５０g の重し１５を自然落下した前後の重量差を測定
し、次式（１）より脱落率を求めた。

【００２１】

【数１】評価は難燃剤、バインダを含まない試料サンプル（比較
例(10)）より、脱落率が小さいものを０、大きいものを
×する。その結果を表２に示す。

【００２２】

【表２】表２において水酸化アルミニウムは脱落率を増加させる
（例えば比較例(8) ）。これに対して、けい酸ナトリウ
ムは有効である（例えば比較例(9) ）。実施例(1) ，
(2) は０で有効てあったが、けい酸ナトリウムの重量比
が実施例(1) と同様であっても、水酸化アルミニウムの
重量比が増加すると、脱落率が増加した（比較例(4)
）。

【００２３】また、同様の重量比でけい酸ナトリウムの
代りに、無水けい酸を使用したものはほとんど効果がな
かった（比較例(7) ）。

【００２４】（難燃性）鉄道車両用材料の燃焼試験に準
拠して、横１８２mm×縦２５７mm×厚さ１０mmの脱臭フ
イルタ試料を作製し、テストを実施する。その評価は難
燃性を０、緩燃性を△、可燃性を×とする。その結果を
表２に示す。

【００２５】けい酸ナトリウムを用いた場合、水酸化ア
ルミニウムが重量比１４％以上のものは難燃であった
（実施例(1) ，(2) 、比較例(4) ，(5) ）。水酸化アル
ミニウムが１３％以下の場合は、脱臭剤の残じんが認め
られ、緩燃性（比較例(3) ，(6) ）。含有しない場合、
アクリル層の発炎および脱臭剤の残じんによって可燃性
（比較例(9) ，(10)）であった。

【００２６】ここに、図５に示すように鉄道車両用材料
の燃焼試験方法は、Ｂ５判の供試材（１８２mm×２５７
mm）１７を４５度傾斜して保持し、燃料容器１９の底の
中心が、供試材１７の下面中心の垂直下方２５．４mm(1
インチ）のところにくるように、コルクのような熱伝導
率の低い材質の台２１に載せ、純エチルアルコ―ル０．
５ccを入れて着火し、燃料が燃え尽きるまで放置する。

【００２７】燃焼性の判定は、アルコ―ルの燃焼中と燃
焼後とに分けて、燃焼中は供試材１７への着火、発炎、
発煙状態、炎の状態等を観察する。燃焼後は残炎、残じ
ん、炭化、変形状態を調査するものである。

【００２８】（脱臭性能）横５０mm×縦５０mm×厚さ１
０mmの脱臭フイルタ試料を作製し、１m ³容器内に硫化
水素２５ppm を充満させ、風速１．６m/s でファンモ―
タを駆動させ、フィルタをガスが通過、循環させた時の
１時間後のガス残存率を求めた。このガスの測定にはガ
スクロマトグラフィを用いた。

【００２９】その評価はガス残存率が１０％未満の場合
を０、１０％以上の場合を×とした。その結果を表２に
示す。

【００３０】ホプカライト触媒の重量比が４４％以上で
あって、水酸化アルミニウムとけい酸ナトリウムの比率
が１：２以下であれば、良好な性能が得られた（実施例
(1) ，(2) ，比較例(4) ）。一方、この比率が１：２を
越えると、性能が低下した（比較例(3) ，(5) ）。この
ことは、過剰のけい酸ナトリウムが触媒表面を覆つてし
まうことを意味する。

【００３１】実際、ホプカライト触媒７０g 、水酸化ア
ルミニウム３０g に対して、けい酸ナトリウムを８０g
（重量比３９：１７：４４）まで増量すると、加圧なし
でも強固な塊りができる。この塊りを乾燥し、粉砕し、
分級し、担持し、脱臭フィルタとして、硫化水素にて脱
臭性能を検討した結果、残存率８１％と、ほとんどその
性能が認められなかった。

【００３２】以上のように、脱落率、難燃性、脱臭性能
の面を総合すると、実施例(1) ，(2) のようにホプカラ
イト触媒、水酸化アルミニウム、けい酸ナトリウムの重
量比は４４〜５７：１４〜１９：２９〜３８のもので、
水酸化アルミニウムとけい酸ナトリウムとの重量比は、
１：２のものでなければならない。水酸化アルミニウム
の比率が高いと脱落し易くなり、けい酸ナトリウムとの
比率が高いとその性能が低下するものである。

【００３３】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、適宜の設計的変更を行うことにより、他
の態様においても実施し得るもので、例えばフィルタ担
体としてアルミニウムハニカム５の外に、ステンレス鋼
等の金属、セラミック、難燃性プラスチック、難燃性紙
等により成形したものであれば、いずれを用いても難燃
性脱臭フィルタの製造が可能である。

【００３４】

【発明の効果】上述の説明ですでに明らかなように、本
発明の粒状難燃性脱臭剤の製造方法は、ホプカライト触
媒の担持性を改善するべく無機系難燃剤として水酸化ア
ルミニウム、無機系バインダーとしてけい酸ナトリウム
溶液を用いて、前記ホブカライト触媒と水酸化アルミニ
ウムおよびけい酸ナトリウム溶液との重量比を４４〜５
７：１４〜１９：２９〜３８として、混合し圧縮整形し
乾燥後、粉砕し分級し、かつ水酸化アルミニウムとけい
酸ナトリウム溶液都の重量比を１：２とすることによっ
て、従来技術の問題点が有効に解決され、ホプカライト
触媒の担持し難さと助燃性とが克服されて、その性能が
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の粒状脱臭剤による試験用脱臭フィルタ
の概念図である。

【図２】図１の試験用脱臭フィルタを担持するアルミニ
ウムハニカムの外観図である。

【図３】図２のセル拡大図である。

【図４】脱臭剤の脱落率テスト概要図である。

【図５】鉄道車輌用材料の燃焼試験方法の概要図であ
る。

【符号の説明】

１粒状脱臭剤３アクリルエマルジョン５アルミニウムハニカム１０脱臭フィルタ１１脱臭フィルタ試料１７供試材

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A61L 9/01 B01J 23/656 B01J 23/72 B01J 23/84

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】二酸化マンガンと酸化銅とからなるホプ
カライト触媒において、前記ホプカライト触媒の担持性
を改善するべく無機系難燃剤として水酸化アルミニウ
ム、無機系バインダーとしてけい酸ナトリウム溶液を用
いて、前記ホブカライト触媒と水酸化アルミニウムおよ
びけい酸ナトリウム溶液との重量比を４４〜５７：１４
〜１９：２９〜３８として、混合し圧縮整形し乾燥後、
粉砕し分級することを特徴とする粒状難燃性脱臭剤の製
造方法。
【請求項２】請求項１の記載において、水酸化アルミ
ニウムおよびけい酸ナトリウム溶液の重量比を１：２と
することを特徴とする粒状難燃性脱臭剤の製造方法。