JP2803952B2 - 粒状難燃性脱臭剤の製造方法 - Google Patents

粒状難燃性脱臭剤の製造方法

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JP2803952B2 JP5027970A JP2797093A JP2803952B2 JP 2803952 B2 JP2803952 B2 JP 2803952B2 JP 5027970 A JP5027970 A JP 5027970A JP 2797093 A JP2797093 A JP 2797093A JP 2803952 B2 JP2803952 B2 JP 2803952B2
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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 (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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。
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