JP3304245B2 - 吸着触媒体の製造方法 - Google Patents

吸着触媒体の製造方法

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JP3304245B2 JP26730195A JP26730195A JP3304245B2 JP 3304245 B2 JP3304245 B2 JP 3304245B2 JP 26730195 A JP26730195 A JP 26730195A JP 26730195 A JP26730195 A JP 26730195A JP 3304245 B2 JP3304245 B2 JP 3304245B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、臭気を吸着剤で吸
着したり触媒で分解するための吸着触媒体の製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、吸着剤や酸化触媒を塗膜に形成し
たり粒状のペレットに形成するときは粉体の吸着剤や酸
化触媒に水を加え、さらにバインダーにシリカゲルある
いはアルミナゾル等の無機バインダーを混合したものを
塗布して乾燥し焼き付けして塗膜としたり、それらの混
合物をるつぼ等で乾燥し焼結したものを粉砕して粒状の
ペレットなどを得ていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の無機系のバイン
ダーを用いて焼き付けた塗膜や、焼結し粉砕して得た粒
状のペレットなどは組織が緻密であるために臭気の吸着
や分解が表面に限られ、脱臭性能をみると破過試験によ
る吸着量は塗膜の厚みやペレットの重量に比例せず性能
の悪いものであったので、臭気が表面のみならず内部に
おいても吸着したり分解するようにそれらを多孔質にす
る試みがなされている。
【0004】多孔質の吸着触媒体を得る方法として、特
開平3−103375号公報にあるように木材パルプ成
分とカーボンブラックと、熱揮散性バインダーを構成す
るポリビニルアルコールと炭化性バインダーを構成する
フェノール樹脂またはフラン樹脂を混合したエマルジョ
ンとを混合して窒素ガス雰囲気中、1000℃で焼成し
て多孔質炭素粒を得る方法がある。この焼成段階では熱
揮散性バインダーが揮散してマクロな細孔を形成し、炭
化性バインダーは炭化残留して粒組織を形成している。
【0005】このように、ポリビニルアルコールの熱揮
散性バインダーとフェノール樹脂等の炭化性バインダー
を混合したエマルジョンをバインダーとして焼成しよう
とすると、焼成の条件として窒素ガスの非酸化性雰囲気
中で700℃以上の温度にする必要があり、塗膜として
用いるときなど塗布される担体にも耐熱性が必要とな
る。
【0006】本発明は、比較的低い焼結温度で大気中で
容易に焼結できる臭気を吸着したり分解したりするため
の塗膜や粒状の吸着触媒体を得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の吸着触媒体の製
造方法は上記課題を解決するために、請求項1記載の発
明は、粉体の吸着剤、又は、粉体の酸化触媒、若しく
は、粉体の吸着剤と粉体の酸化触媒とを任意の混合比で
混合したものに適宜の量の水を加え、さらにアクリルス
チレン系の合成樹脂からなるエマルジョンを固形分比で
10重量%以上20重量%以下添加した無機系のバイン
ダーを加えて混合撹拌したものをるつぼの中で乾燥し、
大気中または酸化雰囲気中でアクリルスチレン系の合成
樹脂の酸化分解温度以上の温度である350℃以上で焼
結したものを粉砕して多孔質の粒状とした吸着触媒体の
製造方法である。
【0008】
【0009】さらに、請求項記載の発明は、粉体の吸
着剤、又は、粉体の酸化触媒、若しくは、粉体の吸着剤
と粉体の酸化触媒とを任意の混合比で混合したものに適
宜の量の水を加え、さらにアクリルスチレン系の合成樹
脂からなるエマルジョンを固形分比で10重量%以上2
0重量%以下添加した無機系のバインダーを加えて混合
撹拌したものをセラミックなどの担体の表面に塗布し、
乾燥し大気中または酸化雰囲気中で前記合成樹脂の酸化
分解温度以上の温度、350℃以上で焼き付けて多孔質
の塗膜としたことを特徴とする吸着触媒体の製造方法で
ある。
【0010】上記構成により、請求項1記載の発明は、
上記構成により、請求項1記載の発明は、粉体の任意の
混合比の吸着剤や酸化触媒にアクリルスチレン系などの
熱可塑性合成樹脂のエマルジョンを添加した無機系のバ
インダーを加えて混合撹拌したものを、酸化雰囲気中で
アクリルスチレン系の熱可塑性合成樹脂の酸化分解温度
以上の温度で焼き付けないしは焼結すると、エマルジョ
ンに含まれた合成樹脂の多数の微粒子が酸化分解し、そ
こに多数の細孔が生じるので多孔質で比表面積の大きい
吸着触媒体が得られる。また、上記構成により請求項2
記載の発明は、粉体の吸着剤か酸化触媒、もしくは任意
の混合比のそれらに適宜の量の水を加え、さらにアクリ
ルスチレン系の合成樹脂からなるエマルジョンを固形分
比で10重量%以上20重量%以下添加した無機系のバ
インダーを加えて混合撹拌したものをるつぼの中で乾燥
し、大気中または酸化雰囲気中でアクリルスチレン系の
合成樹脂の酸化分解温度以上の350℃以上で焼結する
とエマルジョンに含まれた合成樹脂の多数の微粒子が酸
化分解し、そこに多数の細孔が生じるので多孔質で比表
面積が大きくかつ、焼結強度が強く摩擦や熱ストレスな
どで容易に剥離したり損壊したりしない吸着触媒体が得
られる。これを粉砕すれば粒状のポーラスな吸着触媒体
となる。
【0011】
【0012】さらに、上記構成により請求項記載の発
明は、同様に、混合撹拌したものを塗料として用いると
きセラミックなどの担体にスプレーあるいはその塗料に
担体をディッピングしたのち、大気中または酸化雰囲気
中で350℃以上で焼き付ければ、同様にエマルジョン
に含まれた合成樹脂の多数の微粒子が酸化分解し、そこ
に多数の細孔が生じて多孔質で比表面積が大きく、摩擦
や熱ストレスなどで容易に剥離したり損耗しないポーラ
スな吸着触媒体の塗膜が得られる。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の第1の実施形態は、粉体
の吸着剤として合成ゼオライト系の吸着剤であるペンタ
ジル粉55g(日産ガードラー社製)と適宜な粘度を得
るためのイオン交換水170gとバインダーとして固形
分比で20重量%のアクリルスチレン系エマルジョンを
添加したコロイダルシリカ系バインダー85gとをボー
ルミルで2時間混合撹拌し、るつぼの中で100℃、2
時間乾燥したものを4個作りそれぞれ150、300、
400、450℃の温度で大気中で1時間焼結を行い、
冷却後ボールミルにて50メッシュ程度に粉砕して4種
類の異なる焼結温度の粒状の吸着体を得たものである。
【0014】図1にこれら粒状の脱臭剤の比表面積をB
ET方式の比表面積計で測定した結果を示す。図1に示
すように焼結温度が高いほど比表面積が増大し、アクリ
ルスチレン系合成樹脂の酸化分解温度を越える350℃
以上では比表面積の値が飽和している。
【0015】さらに、本発明の第2の実施形態は、酸化
マンガン系の触媒であるN140粉55g(日産ガード
ラー社製)と適宜な粘度を得るためのイオン交換水17
0gとバインダーとして固形分比20重量%の熱可塑性
樹脂であるアクリルスチレン系エマルジョンを添加した
コロイダルシリカ系バインダー85gとをボールミルで
2時間混合撹拌する。この塗料を66セル/in2 (4
00セル/in2) 、40×40×t20mmのセラミ
ックにウォッシュコートしてセラミックの体積1lあた
り51g塗布し、100℃で2時間乾燥したのちそれぞ
れ150℃と350℃で1時間焼き付けて2種類の異な
る焼き付け温度の触媒の塗膜をもつハニカム状の触媒体
を得たものである。
【0016】図2にこれらハニカム状の触媒体の酸化分
解能力を調べるために破過試験を行った結果を示す。濃
度7ppmの硫化水素ガスを空間速度SV=22500
(1/hr)で通過させてハニカム状のセラミックの出
口の濃度が3.5ppmとなる50%破過試験結果を比
較すると、焼き付け温度150℃のとき流通時間が25
分、焼き付け温度350℃のとき105分となり、焼き
付け温度がアクリルスチレン系の合成樹脂の酸化分解温
度を越える350℃では約4倍の吸着量を示している。
【0017】これらの例のように、焼結温度あるいは焼
き付け温度の高さに応じてエマルジョンに含まれたアク
リルスチレン系の合成樹脂の微粒子が軟化、酸化分解へ
と進行し、多数の微粒子の酸化分解した所が細孔となっ
て表面から内部にまで一様に分布して多孔質の吸着体や
触媒体の塗膜を得ることができる。
【0018】なお、第1の実施形態ではゼオライト系の
吸着剤により、第2の実施形態では酸化マンガン系の触
媒によりそれぞれ臭気を吸着または酸化分解している
が、吸着剤と触媒を任意の混合比に混合することも可能
であり、混合すれば互いの作用が効果的に補い合って吸
着触媒体として機能する。
【0019】イオン交換水の量は、第2の実施形態のよ
うに塗料として用いるときには比較的分量を多くして、
セラミックなどの担体にスプレーして塗布したり浸漬し
てディッピングするときに塗膜を形成しやすいようにす
るが、第1の実施形態のように粒状の吸着触媒体を得る
ときなどにはこの例より分量を少なくすることもでき、
イオン交換水の分量は目的に応じた粘度になるように適
宜の量に調節する。
【0020】また、本発明の実施例ではイオン交換水を
用いたが特に水質が悪くなければ一般の水道水でも吸着
能力や酸化分解能力に差が生じない。
【0021】さらに、バインダーに関しコロイダルシリ
カ系バインダーのほか他の無機系材料のバインダーを用
いることもできるが、添加するアクリルスチレン系の合
成樹脂のエマルジョンの量が固形分比で20重量%を越
えれば焼結ないし焼き付けした吸着触媒体は細孔が過剰
になって焼結強度が低下し、摩擦や衝撃や熱ストレスな
どで粒状体が損壊したり塗膜が剥離したりして実用性を
失う。また、添加するアクリルスチレン系の合成樹脂の
エマルジョンの量が固形分比で10重量%より少なけれ
ば、焼結後に十分な細孔が形成されない。
【0022】
【発明の効果】本発明は、請求項1に記載されるよう
に、粉体の吸着剤、又は、粉体の酸化触媒、若しくは、
粉体の吸着剤と粉体の酸化触媒とを任意の混合比で混合
したものに適宜の量の水を加え、さらに、アクリルスチ
レン系などの熱可塑性合成樹脂のエマルジョンを添加し
た無機系のバインダーを加えて混合撹拌し、酸化雰囲気
中でアクリルスチレン系などの熱可塑性合成樹脂の酸化
分解温度を越える温度で焼結ないしは焼き付けした吸着
触媒体であるので、エマルジョンに含まれた微粒子の酸
化分解による多数の細孔が吸着触媒体に一様に分布して
比表面積が大きくポーラスとなり、臭気が吸着触媒体の
内部にまで容易に浸透する性能のよい脱臭剤を得ること
ができる。また、バインダーとして無機系のバインダー
にアクリルスチレン系の合成樹脂のエマルジョンを固形
分比で10重量%以上20重量%以下添加して350℃
以上で焼結したものを粉砕して粒状の吸着触媒体を得る
と、同様に比表面積が大きくポーラスとなり臭気が吸着
触媒体の内部にまで容易に浸透して脱臭能力が向上する
とともに実用的に十分な焼結強度があって製造しやす
く、摩擦や衝撃や熱ストレスなどで損壊しない粒状の吸
着触媒体が得られる。
【0023】
【0024】そして、請求項記載されるように、バイ
ンダーとして無機系のバインダーにアクリルスチレン系
の合成樹脂のエマルジョンを固形分比で10重量%以上
20重量%以下添加して塗料とし、セラミックなどの担
体に塗布して350℃以上で焼き付けすると、同様に脱
臭能力が向上するとともに摩擦や衝撃や熱ストレスなど
で剥離や損耗のない吸着触媒体の塗膜が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態の焼結温度に対する比
表面積の測定結果を示す図。
【図2】本発明の第2の実施形態の焼き付け温度に対す
る破過試験の結果を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI B05D 5/00 C04B 38/06 B C04B 38/06 B01D 53/36 ZABH

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】粉体の吸着剤、又は、粉体の酸化触媒、若
    しくは、粉体の吸着剤と粉体の酸化触媒とを任意の混合
    比で混合したものに適宜の量の水を加え、さらにアクリ
    ルスチレン系の合成樹脂からなるエマルジョンを固形分
    比で10重量%以上20重量%以下添加した無機系のバ
    インダーを加えて混合撹拌し、乾燥し大気中または酸化
    雰囲気中で前記合成樹脂の酸化分解温度以上の温度、3
    50℃以上で焼結したのち粉砕して多孔質の粒状体とし
    たことを特徴とする吸着触媒体の製造方法。
  2. 【請求項2】粉体の吸着剤、又は、粉体の酸化触媒、若
    しくは、粉体の吸着剤と粉体の酸化触媒とを任意の混合
    比で混合したものに適宜の量の水を加え、さらにアクリ
    ルスチレン系の合成樹脂からなるエマルジョンを固形分
    比で10重量%以上20重量%以下添加した無機系のバ
    インダーを加えて混合撹拌したものをセラミックなどの
    担体の表面に塗布し、乾燥し大気中または酸化雰囲気中
    で前記合成樹脂の酸化分解温度以上の温度、350℃以
    上で焼き付けて多孔質の塗膜としたことを特徴とする吸
    着触媒体の製造方法。
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