JP3528293B2 - Deodorant - Google Patents

Deodorant

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JP3528293B2
JP3528293B2 JP33591994A JP33591994A JP3528293B2 JP 3528293 B2 JP3528293 B2 JP 3528293B2 JP 33591994 A JP33591994 A JP 33591994A JP 33591994 A JP33591994 A JP 33591994A JP 3528293 B2 JP3528293 B2 JP 3528293B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、悪臭、異臭などの各種
の不快臭気を効率的に除去することができるシリカ系の
脱臭剤に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a silica-based deodorant capable of effectively removing various unpleasant odors such as bad odors and offensive odors.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、不快臭気を脱臭除去する手段とし
ては種々の方法が知られている。例えば、アンモニアな
どの水溶性ガス成分を水に溶解させる水洗浄法、酸、ア
ルカリまたは酸化剤などで吸収分解させる薬液吸収法、
活性炭やイオン交換樹脂などの吸着剤による物理的ある
いは化学的吸着法、650℃以上の温度で燃焼分解酸化
させる直接燃焼法、白金触媒などを用いて約300〜4
00℃で酸化分解させる触媒酸化法、オゾンによる酸化
分解とマスキングを併用するオゾン酸化法、芳香性成分
などを用いて悪臭成分を隠蔽させるマスキング法などで
ある。
2. Description of the Related Art Conventionally, various methods have been known as means for deodorizing and removing unpleasant odors. For example, a water washing method of dissolving a water-soluble gas component such as ammonia in water, a chemical solution absorption method of absorbing and decomposing with an acid, an alkali or an oxidizing agent,
Approximately 300-4 using a physical or chemical adsorption method using an adsorbent such as activated carbon or ion exchange resin, a direct combustion method in which combustion decomposition oxidation is performed at a temperature of 650 ° C. or higher, and a platinum catalyst.
Examples include a catalytic oxidation method in which oxidative decomposition is performed at 00 ° C., an ozone oxidation method in which oxidative decomposition by ozone is used in combination with masking, and a masking method in which a malodorous component is hidden by using an aromatic component.

【0003】このうち、最も一般的に普及してい脱臭方
法は活性炭による物理的吸着法である。通常、活性炭は
単独で使用されることが多いが、活性炭に酸、アルカ
リ、触媒成分などの反応性成分を添着保持させた添着炭
も実用されている。特に活性炭は低濃度の混合臭気を除
去するために有効とされており、例えばビルや病院の換
気用空気、食品加工工程からの発生臭気、し尿、下水の
各処理工程からの発生臭気に対する除去用として広い分
野で汎用されている。
Of these, the most widely used deodorizing method is a physical adsorption method using activated carbon. Usually, activated carbon is often used alone, but impregnated carbon obtained by impregnating and holding reactive components such as acid, alkali and catalyst component is also in practical use. Activated carbon is especially effective for removing low-concentration mixed odors, such as ventilation air in buildings and hospitals, odors generated from food processing processes, and odors generated from human waste and sewage treatment processes. It is widely used as a wide field.

【0004】また、吸着型の脱臭剤としては活性炭のほ
かに、ゼオライト、活性アルミナ、シリカゲル、あるい
は無機質担体に過マンガン酸カリ、活性二酸化マンガ
ン、塩素酸カリ等の酸化剤やアスコルビン酸ソーダ、低
次リン酸化合物等の還元剤を担持させたものが知られて
いる。
As the adsorption type deodorant, in addition to activated carbon, zeolite, activated alumina, silica gel, or an inorganic carrier such as an oxidizing agent such as potassium permanganate, activated manganese dioxide or potassium chlorate, or sodium ascorbate, is used. It is known to carry a reducing agent such as a hypophosphoric acid compound.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、活性炭
は材質的に黒色の炭素質で構成されているため、他の色
調に変えることができないうえ、加熱された酸化雰囲気
下では酸化消耗が進行する関係で使用範囲が限定される
欠点がある。また、ゼオライトは特定の汚染ガスに対す
る選択吸着性には優れるものの、組織の開孔が3〜20
オングストローム程度のミクロポアであるため多種類の
悪臭成分を吸着除去する機能に欠ける難点がある。
However, since the activated carbon is composed of a black carbonaceous material, it cannot be changed to another color tone, and in addition, oxidation consumption is promoted in a heated oxidizing atmosphere. There is a drawback that the range of use is limited. Moreover, although zeolite is excellent in selective adsorption to a specific pollutant gas, the open pores of the tissue are 3 to 20.
Since it has a micropore size of about angstrom, it has a drawback that it lacks the function of adsorbing and removing various kinds of malodorous components.

【0006】活性アルミナやシリカゲルは、微細な一次
粒子のランダム集合体であり、組織内にミクロポアから
マクロポアまで幅広い細孔が分布しているが、それ自体
の脱臭機能は十分ではなく、成形手段によってポアサイ
ズを一定の範囲に制御することも極めて困難である。し
たがって、担体として用いられることはあっても、脱臭
剤としての使用分野は限定される。
Activated alumina and silica gel are random aggregates of fine primary particles, and a wide range of pores ranging from micropores to macropores are distributed in the tissue, but their deodorizing function by themselves is not sufficient, and depending on the molding means. It is also extremely difficult to control the pore size within a certain range. Therefore, although it may be used as a carrier, its field of use as a deodorant is limited.

【0007】近時、産業上の環境は勿論のこと、健康で
快適な生活追求の指向に伴って生活環境を改善する各種
のアメニティー商品が求められる中で、脱臭・防臭関連
のニーズが高まっており、より機能的な脱臭剤の開発が
要望されている。
Recently, in addition to the industrial environment, various amenity products for improving the living environment have been demanded in accordance with the pursuit of a healthy and comfortable life, and the needs for deodorization and deodorization have increased. Therefore, the development of more functional deodorant is desired.

【0008】本発明者らは、このような背景に鑑み、活
性炭のもつ高吸着能を有しながら活性炭固有の欠点がな
い脱臭材質について多角的に研究を進めた結果、従来脱
臭機能に関しては全く注目されていなかったメソポーラ
スシリカが前記の要求性能を満たすことを知見して本発
明の開発に至った。
In view of such background, the inventors of the present invention have conducted various researches on a deodorizing material which has a high adsorption ability of activated carbon but does not have a defect peculiar to activated carbon. The present invention was developed by finding that mesoporous silica, which has not received attention, satisfies the above-mentioned required performance.

【0009】なお、特開平6−24867号公報にはカ
ネマイトのような層状ケイ酸塩を原料成分とするシリカ
多孔体が開示され、オクタンや燃焼等の有機物に対する
吸着性があることが記載されているが、悪臭ガスの除去
や分解を目的とする脱臭剤については解明されていな
い。
[0009] Incidentally, JP-A-6-24867 discloses a porous silica material containing a layered silicate such as kanemite as a raw material component, and has a property of adsorbing organic substances such as octane and combustion. However, the deodorant for the purpose of removing or decomposing malodorous gas has not been clarified.

【0010】本発明の目的は、各種の悪臭ガス成分に対
し高度の吸着脱臭能を有し、高温酸化雰囲気下において
も安定に使用し得る白色シリカ系の脱臭剤を提供するこ
とにある。
It is an object of the present invention to provide a white silica-based deodorant which has a high adsorptive deodorizing ability for various malodorous gas components and can be stably used even in a high temperature oxidizing atmosphere.

【0011】上記の目的を達成するための本発明による
脱臭剤は、活性シリカとカチオン界面活性剤とに基づく
複合体を焼成して得られたメソポーラスシリカを有効成
分とすることを構成上の特徴とするものである。
The deodorant according to the invention for achieving the above object is based on active silica and a cationic surfactant.
The constitutional feature is that mesoporous silica obtained by firing the composite is used as an active ingredient.

【0012】一般に、メソポアとはミクロポアとマクロ
ポアの中間的なポアサイズを有する多孔組織構造を意味
するが、本発明に係るメソポーラスシリカは白色で、平
均細孔径が10〜500オングストローム、好ましくは
20〜200オングストロームのミクロポア乃至メソポ
アサイズの細孔分布を備え、BET比表面積(窒素吸着
比表面積)として800m2/g以上の多孔質組織構造を有
するものである。なお、本発明のメソポーラスシリカ組
織は均一な細孔セルにより構成されているが、その細孔
単位セルの平均直径は粉末法X線回折パターンの六方構
造(100) 面の間隔d100 を測定し、この値から〔2d
100 /√3〕式により算出することができ、その平均細
孔径は窒素吸着法により求めることができる。
Generally, mesopores mean a porous structure having an intermediate pore size between micropores and macropores, but the mesoporous silica according to the present invention is white and has an average pore size of 10 to 500 angstroms, preferably 20 to 200. It has a pore distribution of angstrom micropores or mesopores, and has a porous structure having a BET specific surface area (nitrogen adsorption specific surface area) of 800 m 2 / g or more. The mesoporous silica structure of the present invention is composed of uniform pore cells, and the average diameter of the pore unit cells is determined by measuring the spacing d 100 of the hexagonal structure (100) plane of the powder method X-ray diffraction pattern. , From this value [2d
100 / √3] formula, and the average pore diameter can be determined by the nitrogen adsorption method.

【0013】また、本発明に係るメソポーラスシリカは
結晶化度は低いが、X線回折では明らかに結晶性が認め
られる。したがって、組織を構成するメソポアの細孔径
は均一性に優れている。更に、本発明のメソポーラスシ
リカは活性シリカまたは結晶性層状珪酸を起源としてい
るため、従来のシリカ多孔質体に比べてNa含有量が著
しく少なく、熱安定性が優れていることも大きな特徴の
1つである。
The mesoporous silica according to the present invention has a low crystallinity, but the crystallinity is clearly recognized by X-ray diffraction. Therefore, the pore size of the mesopores forming the structure is excellent in uniformity. Further, since the mesoporous silica of the present invention is derived from activated silica or crystalline layered silicic acid, it has a significantly small Na content and is excellent in thermal stability as compared with the conventional porous silica. Is one.

【0014】メソポーラスシリカの細孔径および分布
は、製造段階で任意に調整することができる。見掛けの
粉末度は所望の粉砕機で粉砕処理することにより容易に
調整できるが、過粉砕はメソポアの構造組織を破壊する
恐れがあるので注意が肝要である。なお、本発明に係る
脱臭剤は粉体のメソーラスシリカをそのまま用いること
もできるが、この粉体を適宜な成形体として使用に供す
ることもできる。またこれら粉体もしくは成形体に使用
目的に応じ所望の薬剤を担持させて悪臭物質に対する脱
臭能を増大させることも可能である。
The pore size and distribution of mesoporous silica can be arbitrarily adjusted at the production stage. The apparent fineness can be easily adjusted by pulverizing with a desired pulverizer, but it is important to note that excessive pulverization may destroy the structural structure of mesopores. As the deodorant according to the present invention, powdered mesorus silica can be used as it is, but the powder can also be used as an appropriate molded body. Further, it is possible to increase the deodorizing ability against malodorous substances by supporting a desired drug on these powders or molded articles according to the purpose of use.

【0015】本発明に係る脱臭剤が吸着対象とする悪臭
物質としては、例えば硫化水素、硫化メチル、メチルメ
ルカプタン、エチルメルカプタン等の各種硫黄化合物、
アンモニア、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリ
メチルアミン等の塩基性窒素化合物、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等のアル
デヒド類、酪酸、イソ吉草酸等のカルボン酸および誘導
体、インドール、スカトール等のインドール類、フェノ
ール類、エチレン類等の不飽和炭化水素類、イソプロピ
ルアルコール等のアルコール類、下水臭、動物臭、屎尿
等を挙げることができる。
Examples of the malodorous substances to be adsorbed by the deodorant according to the present invention include various sulfur compounds such as hydrogen sulfide, methyl sulfide, methyl mercaptan and ethyl mercaptan,
Basic nitrogen compounds such as ammonia, monomethylamine, dimethylamine and trimethylamine, aldehydes such as formaldehyde, acetaldehyde and propionaldehyde, carboxylic acids and derivatives such as butyric acid and isovaleric acid, indoles such as indole and skatole, phenols, Examples thereof include unsaturated hydrocarbons such as ethylene, alcohols such as isopropyl alcohol, sewage odor, animal odor, and human waste.

【0016】本発明の脱臭剤の有効成分となるポーラス
シリカの製造手段は、上述した物性を付与し得る限り限
定されるものではないが、工業的にはシリカ源の種類に
応じた次の2つの方法が有効である。まず、第1の方法
は,活性シリカを出発シリカ源とするもので、珪酸ソー
ダ水溶液をカチオン交換樹脂と接触させて活性シリカを
調製する第1工程と、ついで活性シリカとカチオン系界
面活性剤をアルカリ性領域で混合反応させてシリカとカ
チオン系界面活性剤の複合体を生成させる第2工程と、
前記複合体を焼成処理する第3工程を順次に施すプロセ
スである。
The means for producing porous silica, which is the active ingredient of the deodorant of the present invention, is not limited as long as it can impart the above-mentioned physical properties, but industrially, the following two methods are used depending on the type of silica source. Two methods are effective. First, the first method uses activated silica as a starting silica source. The first step is to prepare an activated silica by contacting an aqueous solution of sodium silicate with a cation exchange resin, and then the activated silica and a cationic surfactant are added. A second step of performing a mixed reaction in an alkaline region to form a complex of silica and a cationic surfactant,
This is a process of sequentially performing a third step of firing the composite.

【0017】第2の方法は、結晶性層状珪酸塩を出発シ
リカ源とするもので、カネマイトのような結晶性層状珪
酸塩中のアルカリ金属イオンをカチオン系界面活性剤と
イオン交換させてカチオン系界面活性剤を層間に導入す
る第1工程と、前記イオン交換により遊離したアルカリ
金属イオンを洗浄除去する第2工程と、前記複合体を焼
成する第3工程を順次に施すプロセスである。該方法の
出発原料として選択使用する結晶性層状珪酸塩として
は、例えばカネマイト (NaHSi2O5・3H2O) 、ジ珪酸ナト
リウム(Na2Si2O3)、マカタイト (Na2Si4O9・5H2O) 、ア
イラアイト(Na2Si8O17・XH2O) 、マガディアイト (Na2S
i1 4O29・XH2O) 、ケニヤアイト (Na2Si2 0O41・XH2O) 等
が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
The second method is to use a crystalline layered silicate as a starting silica source. The alkali metal ion in the crystalline layered silicate such as kanemite is ion-exchanged with a cationic surface active agent to form a cationic system. This is a process in which a first step of introducing a surfactant between layers, a second step of washing and removing alkali metal ions liberated by the ion exchange, and a third step of firing the composite are sequentially performed. Examples of the crystalline layered silicate that is selectively used as a starting material of the method include kanemite (NaHSi 2 O 5 .3H 2 O), sodium disilicate (Na 2 Si 2 O 3 ), and macatite (Na 2 Si 4 O 9・ 5H 2 O), islaite (Na 2 Si 8 O 17・ XH 2 O), magadiite (Na 2 S
i 1 4 O 29 · XH 2 O), kenyaite (Na 2 Si 2 0 O 41 · XH 2 O) , etc. including without being limited thereto.

【0018】また、上記の方法で使用されるカチオン系
界面活性剤としては、例えば第4級アンモニウム塩また
はアルキルアミン塩等が好適である。第4級アンモニウ
ム塩は一般式〔Rn (CH3)4-n + 〔X〕- (式中、
Rは炭素数8〜24の長鎖アルキル基、nは1〜3の整
数、XはハロゲンまたはOH基を表す)で示される第4
級アルキルトリメチルアンモニウム塩であり、アルキル
アミン塩は一般式〔RNH3 + 〔X〕- (式中、Rは
上記と同じ長鎖アルキル基、nは1〜3の整数、Xはハ
ロゲンまたはOH基を表す)で示されるアルキルアミン
塩である。これら界面活性剤の選択により、メソポーラ
スシリカ組織のメソポアサイズを適宜に設計することが
可能となる。
Further, as the cationic surfactant used in the above method, for example, a quaternary ammonium salt or an alkylamine salt is suitable. The quaternary ammonium salt is represented by the general formula [Rn (CH 3 ) 4-n ] + [X] - (wherein
R is a long-chain alkyl group having 8 to 24 carbon atoms, n is an integer of 1 to 3, and X is a halogen or an OH group)
Is a primary alkyltrimethylammonium salt, and the alkylamine salt is represented by the general formula [RNH 3 ] + [X] (wherein R is the same long-chain alkyl group as described above, n is an integer of 1 to 3, X is halogen or OH). Which represents a group). By selecting these surfactants, the mesopore size of the mesoporous silica structure can be appropriately designed.

【0019】焼成工程における焼成温度は、界面活性剤
成分が消失する温度以上、概ね500℃以上の温度に設
置する。より高い温度での焼成はシリカの構造を安定さ
せて機械的強度を向上させるために有効であるが、12
00℃を越えると構造の安定化に寄与しなくなるうえ、
構造破壊を生じる。焼成時間は処理温度との関係で適宜
に設定されるが、概ね10分から1時間程度である。し
たがって、焼成温度600〜1200℃、焼成時間1時
間以内が好適な焼成条件となる。
The calcination temperature in the calcination step is set to a temperature at which the surfactant component disappears, generally at a temperature of 500 ° C. or higher. Firing at a higher temperature is effective for stabilizing the structure of silica and improving mechanical strength.
If the temperature exceeds 00 ° C, it will not contribute to the stabilization of the structure and
Causes structural destruction. The firing time is appropriately set in relation to the treatment temperature, but is generally about 10 minutes to 1 hour. Therefore, a suitable firing condition is a firing temperature of 600 to 1200 ° C. and a firing time of 1 hour or less.

【0020】本発明に係る脱臭剤は、メソポーラスシリ
カを単独の粉体、あるいはペレット状、ハニカム状もし
くは球状に成形して調製することができる。成形する場
合には、メソポーラスシリカに所望の無機質または有機
質結合剤を添加混合して成形処理する。無機結合剤とし
ては、例えばアルミナゾル、シリカゾル、シリカーアル
ミナゾルまたは粘土類を使用することがきる。有機系結
合剤としては、例えばポリビニルアルコール、CMC、
MC、シアノエチル化デンプン、カゼイン、アルギン酸
ソーダ、水溶性セルロース誘導体等の水溶性高分子、ポ
リ酢酸ビニルラテックス、SBRラッテクス等の各種合
成樹脂や合成ゴムのラッテクス等が挙げられる。これら
は1種又は2種以上を混合使用してもよい。メソポーラ
スシリカに対するこれらの結合剤の使用量は、使用形態
によって変動し、特に限定されるものではない。
The deodorant according to the present invention can be prepared by molding mesoporous silica into a single powder or in the form of pellet, honeycomb or sphere. In the case of molding, a desired inorganic or organic binder is added to and mixed with mesoporous silica for molding. As the inorganic binder, for example, alumina sol, silica sol, silica-alumina sol or clays can be used. Examples of organic binders include polyvinyl alcohol, CMC,
Examples include MC, cyanoethylated starch, casein, sodium alginate, water-soluble polymers such as water-soluble cellulose derivatives, polyvinyl acetate latex, various synthetic resins such as SBR latex, and synthetic rubber latex. You may use these 1 type or in mixture of 2 or more types. The amount of these binders used with respect to mesoporous silica varies depending on the use form and is not particularly limited.

【0021】更に、脱臭能を向上させ、脱臭ガススペク
トルを広くするために、所望により他の無機質微粉末を
併用するか、メソポーラスシリカの粉体または成形体に
Li、Na、K等のアルカリ金属の水酸化物または炭酸
塩などのアルカリ剤、塩酸、硫酸、硝酸、燐酸、酸性リ
ン酸アルミニウム等の酸性化剤、アルカリ金属の過マン
ガン酸塩、塩素酸塩、沃素酸塩、過硫酸塩、鉄酸塩、過
炭酸塩、過硼酸塩などの酸化剤、アルカリ金属の亜燐酸
塩、次亜燐酸塩などの還元剤、このほか着色剤、芳香剤
等の1種以上の薬剤を担持させてもよい。併用する無機
質微粉末としては、例えばアルミナゲル、シリカゲル、
チタン酸ゲル、亜鉛華、酸化鉄、二酸化マンガン、酸化
マグネシウム、酸化銅、亜酸化銅、酸化カルシウム等の
金属酸化物あるいはそれ等の含水物である金属水酸化
物、珪酸マグネシウム、珪酸カルシウム等の金属珪酸
塩、ゼオライトの如き結晶質アルミノ珪酸塩、非晶質ア
ルミノ珪酸塩(アルミノ珪酸塩は一般的にナトリウムシ
リケートであるが、ナトリウムが他の金属に置換したも
のであってもよい)、その他微粉末珪酸などが挙げられ
る。このようにして得られた脱臭剤は、通気性の袋、容
器、カラム等に充填または装着して、悪臭物質を含有す
る空気を通過させることにより容易に空気の脱臭を行う
ことができる。
Further, in order to improve the deodorizing ability and to broaden the deodorizing gas spectrum, other inorganic fine powders may be used in combination if desired, or mesoporous silica powder or a molded body may be mixed with an alkali metal such as Li, Na or K. Alkaline agents such as hydroxides or carbonates, acidifying agents such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, acidic aluminum phosphate, etc., alkali metal permanganates, chlorates, iodates, persulfates, Oxidizing agents such as ferrate, percarbonate, perborate, reducing agents such as alkali metal phosphite, hypophosphite, etc., as well as one or more agents such as colorants and fragrances. Good. Examples of the inorganic fine powder used in combination include alumina gel, silica gel,
Metal oxides such as titanate gel, zinc white, iron oxide, manganese dioxide, magnesium oxide, copper oxide, cuprous oxide and calcium oxide, or metal hydroxides such as hydrates thereof, magnesium silicate, calcium silicate, etc. Metal silicates, crystalline aluminosilicates such as zeolites, amorphous aluminosilicates (aluminosilicate is generally sodium silicate, but sodium may be replaced with other metal), etc. Examples include fine powder silicic acid. The deodorant thus obtained can be easily deodorized by filling or mounting it in a breathable bag, container, column or the like and allowing air containing a malodorous substance to pass through.

【0022】[0022]

【作用】本発明に係る脱臭剤は、メソポーラスシリカを
有効成分とすることに特徴づけられる。このメソポーラ
スシリカは、組織が従来のシリカとは異なる多孔質構造
を有しているが、特に多孔性状として平均細孔径が10
〜500オングストロームのメソポア範囲にあり、BE
T比表面積が800m2/g以上である場合に高水準の脱臭
能を発揮する。該比表面積値は、例えばシリカゲルやゼ
オライトのBET比表面積が概ね200〜600m2/gの
範囲であるのに比べて著しく大きく、高性能活性炭でさ
え800m2/gを越える比表面積をもつものは極く稀であ
るから、表面活性が如何に大きいかが理解できる。この
ような独特の細孔構造が大気中に含まれる種々の悪臭ガ
ス成分に対して幅広く優れた吸着能を発揮し、強力な固
体酸による分解作用により効果的に脱臭されるものと推
測される。
The deodorant according to the present invention is characterized by containing mesoporous silica as an active ingredient. This mesoporous silica has a porous structure different from that of conventional silica, but is particularly porous and has an average pore diameter of 10
In the Mesopore range of ~ 500 Å, BE
It exhibits a high level of deodorizing ability when the T specific surface area is 800 m 2 / g or more. Specific surface area value, for example, considerably greater than that of BET specific surface area of the silica gel or zeolite is in the range of approximately 200~600m 2 / g, those having a specific surface area exceeding 800 m 2 / g even at high activated carbon Since it is extremely rare, we can understand how large the surface activity is. It is speculated that such a unique pore structure exerts a wide range of excellent adsorption ability for various malodorous gas components contained in the atmosphere, and is effectively deodorized by the decomposition action of a strong solid acid. .

【0023】また、製法的に従来の多孔質シリカより著
しく少ないNa含有量のものが得られ、このものは熱安
定性に優れている。したがって、酸化雰囲気下で加熱さ
れる苛酷な条件においても安定した脱臭能を持続し、活
性炭のように酸化損耗することがない。そのうえ、本発
明の脱臭剤は対象ガス成分によっては吸着分解する性質
があるため長期間に亘って使用することができるが、吸
着能力が減退した場合には加熱処理することにより容易
に再生することができる。
In addition, a Na content significantly smaller than that of the conventional porous silica is obtained by the manufacturing method, and this one has excellent thermal stability. Therefore, a stable deodorizing ability is maintained even under severe conditions of being heated in an oxidizing atmosphere, and there is no oxidative wear unlike activated carbon. In addition, the deodorant of the present invention can be used for a long period of time because it has a property of being adsorbed and decomposed depending on the target gas component, but when the adsorption capacity is reduced, it can be easily regenerated by heat treatment. You can

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と対比しなが
ら具体的に説明する。
EXAMPLES Examples of the present invention will be specifically described below in comparison with comparative examples.

【0025】実施例1〜、比較例1〜5 (1)メソポーラスシリカの製造例―1(試料A);ヘ
キサデシルトリメチルアンモニウムCl塩(以下、「H
DTMA−Cl」という)の7Kgを水120Kgに投
入し、1時間攪拌してHDTMA−Clを溶解した。つ
いで、予めOH型にしておいてアニオン交換樹脂
(‘‘アンバーライトIRA−410’’)を充填した
カラムに溶解スラリーを通過させ、pH13のHDTM
A−OH水溶液150Kgを回収した。3号珪酸ソーダ
(SiO;29.1%、NaO;9.45%)12
Kgを水で120Kgに希釈して、予めH型にしてお
いたカチオン交換樹脂(‘‘アンバーライトIR−12
0B’’)を充填したカラム中を通過させて、活性シリ
カを含む水性ゾル125Kgを回収した。この活性シリ
カゾルは、pH3.1、シリカ中のNa含有量は50p
pmであった。上記のHDTMA−OH水溶液を攪拌
し、そこへ活性シリカゾルを少しづつ加えて全量を混合
した。混合により液は白濁した。混合スラリーのpHは
10.2であった。
Examples 1 to 4 , Comparative Examples 1 to 5 (1) Production Example of Mesoporous Silica-1 (Sample A); Hexadecyltrimethylammonium Cl salt (hereinafter referred to as "H").
7 kg of "DTMA-Cl") was added to 120 kg of water and stirred for 1 hour to dissolve HDTMA-Cl. Then, the dissolved slurry was passed through a column which was previously made into an OH type and filled with an anion exchange resin (“Amberlite IRA-410”), and HDTM of pH 13 was passed.
150 Kg of A-OH aqueous solution was recovered. No. 3 sodium silicate (SiO 2 ; 29.1%, Na 2 O; 9.45%) 12
Kg was diluted with water to 120 Kg to make it a H + type cation exchange resin (“Amberlite IR-12”).
OB ″) was passed through a column to collect 125 Kg of an aqueous sol containing activated silica. This activated silica sol has a pH of 3.1 and the Na content in silica is 50 p.
It was pm. The above HDTMA-OH aqueous solution was stirred, to which active silica sol was added little by little, and the whole amount was mixed. The liquid became cloudy by mixing. The pH of the mixed slurry was 10.2.

【0026】ついで、混合スラリーを75℃の温度で3
時間攪拌処理して反応させ、放冷した。この際のpHは
10.2であった。スラリーを濾過し、100リットル
にリパルプしたのち、再度濾過して120℃の温度で乾
燥処理した。得られた乾燥粉末をX線回折したところ、
2θ=2.18度、3.74度および4.20度にパタ
ーンのピークを示し、シリカ・界面活性剤の複合体であ
ることが確認された。
Then, the mixed slurry is mixed at a temperature of 75.degree.
The mixture was stirred for a reaction for reaction and allowed to cool. The pH at this time was 10.2. The slurry was filtered, repulped to 100 liters, filtered again, and dried at a temperature of 120 ° C. When the obtained dry powder was subjected to X-ray diffraction,
The peaks of the pattern were observed at 2θ = 2.18 °, 3.74 ° and 4.20 °, and it was confirmed that the compound was a silica / surfactant complex.

【0027】上記の乾燥粉末を650℃で30分間焼成
処理して界面活性剤成分を焼失除去した。得られた焼成
物をX線回折した結果、2θ=2.34度と3.92
度、4.12度および4.60度にピークを示し、平均
細孔セル径43.5オングストローム、窒素吸着法では
平均細孔径38.6オングストロームの均一細孔セルか
らなるメソポーラス組織の骨格が残留していることが認
められた。また、焼成物のBET法による比表面積は1
400m2/g、Na含有量は22ppm であった。
The above dry powder was calcined at 650 ° C. for 30 minutes to burn off and remove the surfactant component. As a result of X-ray diffraction of the obtained fired product, 2θ = 2.34 degrees and 3.92
Shows a peak at 4.12 degrees and 4.12 degrees and has a mesoporous skeleton composed of uniform pore cells with an average pore cell diameter of 43.5 angstroms and an average pore diameter of 38.6 angstroms by the nitrogen adsorption method. It was recognized that Further, the specific surface area of the fired product by the BET method is 1
The content was 400 m 2 / g and the Na content was 22 ppm.

【0028】[0028]

【0029】[0029]

【0030】(3)脱臭試験;上記で得られたメソポー
ラスシリカ粉末(試料A)を脱臭剤とし、代表的な悪臭
ガスである下記のガスを用いて脱臭試験を行った。(1) NHガスの除去測定 メソポーラスシリカ粉末0.5gを直径8.5cmのシ
ャーレに分散し、10リットルのテドラーバック内に静
置した。次いで、テドラーバック内をガス注入口からN
ガスを流入して汚染し、その汚染空気を経時的にサ
ンプリングしてガステック検知管で測定し、NHガス
の濃度を求めた。このようにして得られたテドラーバッ
ク内のNHの経時的な濃度変化の結果を表1に示し
た。(2) (CHNガスの除去測定 NHガスの代わりに(CHNガスを用い、その
他はNHガスの除去測定と全く同様の条件で測定し
た。その結果を表1に併載した。(3) 酪酸の除去測定 NHガスの代わりに酪酸(CCOOH)を用
い、その他はNHガスの除去測定と全く同様の条件で
測定した。その結果を表1に併載した。(4) イソ吉草酸の除去測定 NHガスの代わりにイソ吉草酸[(CHCHC
COOH]を用い、その他はNHガスの除去測定
と全く同様の条件で測定した。その結果を表1に併載し
た。
(3) Deodorization test: The mesoporous silica powder (Sample A) obtained above was used as a deodorant, and a deodorization test was conducted using the following gases, which are typical malodorous gases. (1) Measurement of Removal of NH 3 Gas 0.5 g of mesoporous silica powder was dispersed in a petri dish having a diameter of 8.5 cm, and left standing in a 10 liter Tedlar bag. Then, from inside the Tedlar bag,
The H 3 gas was introduced and polluted, and the polluted air was sampled with time and measured by a gas tech detector tube to determine the concentration of the NH 3 gas. Thus the results of the concentration over time changes in the NH 3 in the resulting Tedlar bag which are shown in Table 1. (2) (CH 3) 3 in place of N gas removal measuring NH 3 gas using (CH 3) 3 N gas, others were measured in the same conditions as removal measurements of the NH 3 gas. The results are also shown in Table 1. (3) butyric acid (C 3 H 7 COOH) instead removal of measured NH 3 gas butyrate, others were measured in the same conditions as removal measurements of the NH 3 gas. The results are also shown in Table 1. (4) Isovaleric Acid Removal Measurement Instead of NH 3 gas, isovaleric acid [(CH 3 ) 2 CHC
[H 2 COOH] was used, and the other conditions were measured under exactly the same conditions as the NH 3 gas removal measurement. The results are also shown in Table 1.

【0031】なお、比較例として市販の銅置換型A型ゼ
オライト、活性二酸化マンガン、シリカゲル、活性炭を
脱臭剤として同様に測定し、結果を表1に併せて示し
た。
As comparative examples, commercially available copper-substituted A-type zeolite, activated manganese dioxide, silica gel and activated carbon were similarly measured as deodorants, and the results are also shown in Table 1.

【0032】[0032]

【表1】 [Table 1]

【0033】表1の結果から、メソポーラスシリカを脱
臭剤とした実施例では、市販の各種脱臭剤に比べて悪臭
ガス成分に対する脱臭能が高いことが認められた。
From the results shown in Table 1, it was confirmed that the examples using mesoporous silica as a deodorizing agent have a higher deodorizing ability for malodorous gas components than various commercially available deodorizing agents.

【0034】実施例 実施例1でNHガスを吸着させた試料Aを、250℃
で30分加熱再生し、同一条件でNHガスの除去測定
を行った。この吸着再生試験を反復した結果を表2に示
した。
Example 5 Sample A on which NH 3 gas was adsorbed in Example 1 was heated to 250 ° C.
After heating and regenerating for 30 minutes, the NH 3 gas removal measurement was performed under the same conditions. The results of repeating this adsorption regeneration test are shown in Table 2.

【0035】[0035]

【表2】 [Table 2]

【0036】実施例 試料Aのメソポーラスシリカ粉体を3重量%KIO
液に浸漬したのち、乾燥してKIOが約0.35重量
%担持された粉体を得た。この試料につき実施例1と同
じ方法でホルムアルデヒドの除去測定を行ったところ、
テドラーバック内の濃度16ppmのホルムアルデヒド
は60分経過後に2ppmに減少し、実質的に脱臭除去
されていることが確認された。
Example 6 The mesoporous silica powder of sample A was dipped in a 3 wt% KIO 3 solution and then dried to obtain a powder carrying KIO 3 of about 0.35 wt%. When the formaldehyde removal measurement was performed on this sample by the same method as in Example 1,
The formaldehyde having a concentration of 16 ppm in the Tedlar bag was reduced to 2 ppm after 60 minutes, and it was confirmed that deodorization was substantially removed.

【0037】実施例 0.5%濃度のカルボキシメチルセルロース溶液380
重量部を試料A100重量部に加え、十分混練した。混
練物を細棒状に押出し成形し、通風乾燥機を用いて12
0℃で2時間乾燥して、直径3mm、長さ3〜7mmの
円柱状のペレットを調製した。得られた成形ペレット1
0.4gを、試験カラム(直径25mm)に充填した。
この時の充填層高は63mmであった。次いで、トリメ
チルアミンを大気で希釈して40ppm濃度としたもの
を通過させた。条件として、空間速度2000/hr、
ガス流量10リットル/min、面風速0.34m/s
ec、温度20℃、湿度50%に設定し、ガス検知管法
により入口および出口濃度を測定してガス吸着率を求め
た。得られた経過時間と吸着率の関係グラフを、図1に
示した。
Example 7 Carboxymethyl cellulose solution 380 having a concentration of 0.5%
Parts by weight were added to 100 parts by weight of sample A and kneaded sufficiently. The kneaded product is extruded into a thin rod shape and
After drying at 0 ° C. for 2 hours, a cylindrical pellet having a diameter of 3 mm and a length of 3 to 7 mm was prepared. Obtained molded pellet 1
0.4 g was packed into a test column (25 mm diameter).
The height of the packed bed at this time was 63 mm. Then, trimethylamine was diluted with air to a concentration of 40 ppm and passed through. As a condition, the space velocity is 2000 / hr,
Gas flow rate 10 liter / min, surface wind speed 0.34 m / s
The temperature was set to ec, the temperature was 20 ° C., and the humidity was 50%. The inlet and outlet concentrations were measured by the gas detector tube method to determine the gas adsorption rate. The obtained relationship graph between the elapsed time and the adsorption rate is shown in FIG.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、メソポ
ーラスシリカを有効成分とすることにより従来吸着型脱
臭剤として汎用されている活性炭と同等以上の高い脱臭
性能を発揮する脱臭剤を提供することができる。そのう
え、メソポーラスシリカは白色粉末であり、耐熱性およ
び化学的安定性、安全性に優れており、また再生が容易
であるから、活性炭をはじめとする従来の脱臭剤に比べ
て適用する用途分野が著しく広くなる利点がある。
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, according to the present invention, a deodorant having a high deodorizing performance equivalent to or higher than that of activated carbon generally used as a conventional adsorption type deodorizing agent is provided by using mesoporous silica as an active ingredient. be able to. Moreover, since mesoporous silica is a white powder, it has excellent heat resistance, chemical stability, and safety, and because it is easy to regenerate, it has a wider range of applications than conventional deodorants such as activated carbon. It has the advantage of being significantly wider.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例9によるトリメチルアミンのガス吸着率
を示したグラフである。
FIG. 1 is a graph showing a gas adsorption rate of trimethylamine according to Example 9.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 番田 知宏 東京都江東区亀戸9丁目15番1号 日本 化学工業株式会社研究開発本部内 (56)参考文献 特開 平7−80296(JP,A) 特開 昭55−116615(JP,A) 特開 平6−15165(JP,A) 特開 平8−67578(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61L 9/00 - 9/22 B01D 53/34 - 53/96 B01J 20/00 - 20/34 C01B 33/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tomohiro Banda 9-15-1, Kameido, Koto-ku, Tokyo Inside the Research and Development Headquarters of Nippon Kagaku Kogyo Co., Ltd. (56) Reference JP-A-7-80296 (JP, A) JP-A-55-116615 (JP, A) JP-A-6-15165 (JP, A) JP-A-8-67578 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) A61L 9/00-9/22 B01D 53/34-53/96 B01J 20/00-20/34 C01B 33/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 活性シリカとカチオン界面活性剤とに基
づく複合体を焼成して得られたメソポーラスシリカを有
効成分とすることを特徴とする脱臭剤。
1. Based on active silica and a cationic surfactant.
A deodorant characterized by using mesoporous silica obtained by firing a composite as described below as an active ingredient.
【請求項2】 メソポーラスシリカが、平均細孔径10
〜500オングストローム、BET比表面積800m
/g以上の粒子性状を有するものである請求項1記載の
脱臭剤。
2. Mesoporous silica has an average pore size of 10
~ 500 Å, BET specific surface area 800 m 2
The deodorant according to claim 1, which has a particle property of not less than / g.
【請求項3】 メソポーラスシリカが、粉体または成形
体である請求項1又記載の脱臭剤。
Wherein the mesoporous silica is deodorizing agent according to claim 1 or 2, wherein the powder or molded body.
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