JP3799382B2 - Humidity control body and porous sintered body used therefor - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築物の壁材、空気清浄フィルタ等に用いられる調湿体及びそれに用いられる多孔質焼結体に関するものである。より詳しくは、吸着したガスの脱離を抑制することができる調湿体及びそれに用いられる多孔質焼結体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、建築物の壁材に用いられる調湿体としての調湿機能建材は、粉粒炭と珪藻土等の不燃性調湿材との造粒物により形成されている炭調湿材を備えている（例えば、特許文献１参照。）。そして、粉粒炭及び不燃性調湿材により調湿性及び揮発性有機化合物（ＶＯＣ）ガス等のガスに対するガス吸着性を発揮する。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３２５７３３号公報（第２〜３頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来の調湿体は、炭調湿材を構成する粉粒炭等に吸着したガスが加熱等によって粉粒炭等から容易に脱離して炭調湿材から放出されるという問題があった。これは、粉粒炭等へのガスの吸着は、粉粒炭等の表面とガスの分子との間に作用するファンデルワールス力による物理的な結合、即ち物理吸着である。よって、粉粒炭等の表面と吸着したガスの分子との結合力は弱く、吸着したガスの分子に例えば加熱により熱エネルギーが加えられたときには、粉粒炭等の表面と吸着したガスの分子との結合が容易に切断されてガスが粉粒炭等から脱離するためと推察される。
【０００５】
本発明は、上記のような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、吸着したガスの脱離を抑制することができる調湿体及びそれに用いられる多孔質焼結体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明の調湿体は、カルシウムフェライトを主成分とするとともに細孔を有する多孔質焼結体に遷移金属系化合物としてＦｅ（ＯＨ） ２ やＦｅＯＯＨが担持され、細孔内には、担持された遷移金属系化合物によって細孔よりも孔径が小さい微細孔が形成されているものである。
【０００７】
請求項２に記載の発明の調湿体は、請求項１に記載の発明において、毛管凝縮法（ガス吸着法）により求められる孔径が１〜２０ｎｍであるとともに水銀圧入法により求められる気孔率が４０〜７０％である。
【０００８】
請求項３に記載の発明の調湿体は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、ＢＥＴ法（気相吸着法）により求められる比表面積が５〜４０ｍ2／ｇである。
【０００９】
請求項４に記載の発明の調湿体は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記遷移金属系化合物は、ＦｅＳＯ ４ あるいはＦｅＣｌ ２ を溶剤に分散させた分散液又は溶剤に溶解させた溶液を細孔に充填した後に乾燥して溶剤を除去することにより細孔内に担持されているものである。
【００１０】
請求項５に記載の発明の多孔質焼結体は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の調湿体に用いられ、カルシウムフェライトを主成分とするとともに細孔を有するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施形態を詳細に説明する。
本実施形態の調湿体は、カルシウムフェライト（ＣａＯ−Ｆｅ2Ｏ3系化合物）を主成分とするとともに細孔を有する多孔質焼結体に遷移金属系化合物が担持されて形成されている。この調湿体は調湿性及びガス吸着性を有し、建築物の壁材、空気清浄フィルタ等に用いられる。ここで、調湿性とは、外気中の湿度が高いとき、例えば相対湿度が９０％のときには吸湿性を有し、外気中の湿度が低いとき、例えば相対湿度が５０％のときには水蒸気の放出性を有することをいう。
【００１２】
調湿体を構成する遷移金属系化合物は、多孔質焼結体の表面に担持されるとともに、遷移金属系化合物を溶剤に分散させた分散液又は溶剤に溶解させた溶液を細孔に充填した後に乾燥して溶剤を除去することにより、細孔の内表面に結晶化した状態等で担持されている。そして、多孔質焼結体の細孔内には担持された遷移金属系化合物によって細孔よりも孔径が小さい微細孔が形成され、調湿体はこれら細孔及び微細孔により吸放湿性を発揮する。
【００１３】
遷移金属系化合物はＶＯＣガスや酸性ガス等のガスに対する優れたガス吸着性を有している。ＶＯＣガスの具体例としてはホルムアルデヒド（ＨＣＨＯ）ガス、アンモニア（ＮＨ3）ガス、メチルメルカプタン（ＣＨ3ＳＨ）ガス、アセトアルデヒド（ＣＨ3ＣＨＯ）ガス、キシレン（Ｃ8Ｈ10）ガス等が挙げられ、酸性ガスの具体例としては硫化水素（Ｈ2Ｓ）ガス、二酸化硫黄（ＳＯ2）ガス等が挙げられる。遷移金属系化合物の具体例としてはＦｅ（ＯＨ）2やＦｅＯＯＨ等が挙げられ、ＦｅＯＯＨとしてはα−ＦｅＯＯＨやγ−ＦｅＯＯＨ等が挙げられる。これらは単独で担持されてもよいし、二種以上を組み合わせて担持されてもよい。これらの中でも、ガス吸着性が高いためにＦｅＯＯＨが好ましく、α−ＦｅＯＯＨがより好ましい。
【００１４】
遷移金属系化合物の分散液又は溶液の具体例としては硫酸鉄（ＦｅＳＯ4）、硝酸鉄（Ｆｅ（ＮＯ3）3）、塩化鉄(II)（ＦｅＣｌ2）等の水溶液やエタノール溶液等が挙げられ、これらは単独で充填されてもよいし、二種以上を組み合わせて充填されてもよい。調湿体は、多孔質焼結体の細孔内等に遷移金属系化合物が担持されることにより、多孔質焼結体に比べてＢＥＴ法（気相吸着法）により測定される比表面積を例えば５０倍以上にまで大きくすることができるとともに、ＢＥＴ法により測定される細孔容積を例えば４０倍以上にまで大きくすることができる。これは、担持されている遷移金属系化合物による微細孔が形成されることによって多孔質焼結体に比べて表面積が大きくなるためと推察される。このため、調湿体は、多孔質焼結体に比べてガス吸着性を向上させることができる。
【００１５】
調湿体の吸湿性やガス吸着性には、調湿体の表面積が要因の１つとなっている。このため、調湿体の毛管凝縮法（ガス吸着法）により求められる孔径は好ましくは１〜２０ｎｍである。ここで、孔径とは、多孔質焼結体の細孔径と遷移金属化合物の担持によって細孔内に形成される微細孔の微細孔径とを含む概念であり、調湿体の水銀圧入法によって求められた細孔半径最多分布値を示す。さらに、孔径が前記範囲であるときには、水銀圧入法により求められる孔径は０．１〜０．５μｍであり、電子顕微鏡により測定される平均孔径は０．０５〜２．５μｍである。さらに、調湿体は、水銀圧入法により求められる気孔率が好ましくは４０〜７０％であり、ＢＥＴ法により求められる比表面積が好ましくは５〜４０ｍ2／ｇである。
【００１６】
孔径が前記範囲未満では、孔径が小さいために外気中の水蒸気やガスの細孔への侵入が困難になる。一方、孔径が前記範囲を超えると、調湿体の表面積が低下して吸湿性やガス吸着性が低下するおそれがある。気孔率又は比表面積が前記範囲未満では、調湿体の表面積が低下して吸湿性やガス吸着性が低下するおそれがある。一方、気孔率又は比表面積が前記範囲を超えると、調湿体の３点曲げ強度等の強度が低下し、調湿体を建築物の壁材等に用いるのが困難になる。
【００１７】
調湿体の吸湿性やガス吸着性には、前記調湿体の表面積の他に細孔容積が要因となっている。このため、ＢＥＴ法により求められる調湿体の細孔容積は好ましくは０．０５〜０．１ｍｌ／ｇである。ここで、ＢＥＴ法により求められる細孔容積が前記範囲のときには、水銀圧入法により求められる細孔容積で好ましくは０．２〜０．５ｍｌ／ｇである。調湿体の細孔容積が前記範囲未満では、細孔容積が低いために水蒸気やガスの細孔への侵入量が低下し、吸湿性やガス吸着性が低下するおそれがある。一方、細孔容積が前記範囲を超えると、調湿体の３点曲げ強度等の強度が低下し、調湿体を建築物の壁材等に用いるのが困難になる。
【００１８】
調湿体の３点曲げ強度は好ましくは３〜３０ＭＰａである。ここで、３点曲げ強度は、調湿体により縦１７ｍｍ、横３４ｍｍ及び厚さ４ｍｍの直方体をなす成形体を成形し、加速度を０．５ｍｍ／ｓとするとともに支点間距離を２０ｍｍとしたときの成形体の３点曲げ強度を測定することにより求められる。３点曲げ強度が３ＭＰａ未満では、調湿体の強度が低いために建築物の壁材等に用いるのが困難になる。一方、３０ＭＰａを超えると、調湿体の密度が高くなって孔径や気孔率等が低下し、調湿体の表面積が低下して吸湿性やガス吸着性が低下するおそれがある。
【００１９】
調湿体を構成する多孔質焼結体はカルシウムフェライトを主成分、即ち５０重量％以上含有している。この多孔質焼結体はカルシウムフェライトによりＶＯＣガス等のガスに対するガス吸着性を有し、ブラウンミラー型スレブロドルスカイトを５０重量％以上含有するものがガスに対するガス吸着性を向上させることができるために好ましい。
【００２０】
多孔質焼結体は炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）を含有する粉末と酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）を含有する粉末とを混合して混合物を調製した後に混合物を所定の形状に成形して焼成することにより得られる。そして、混合物の焼成により炭酸カルシウム及び酸化鉄が例えば下記反応式（１）に従って反応してブラウンミラー型スレブロドルスカイトが生成される。
【００２１】
２ＣａＣＯ3＋Ｆｅ2Ｏ3→Ｃａ2Ｆｅ2Ｏ5＋２ＣＯ2 …（１）
炭酸カルシウムを含有する粉末の具体例としては炭酸カルシウムを主成分とする石灰石粉末、カルシウム及びマグネシウムの複炭酸塩であるＣａＭｇ（ＣＯ3）2を主成分とするドロマイト等が挙げられ、石灰石粉末としては石灰石水洗スラッジ、炭酸カルシウム粉末等が挙げられる。これらは単独で配合されてもよいし、二種以上を組み合わせて配合されてもよい。これらの中でも、石灰石粉末が、炭酸カルシウムの含有量が高くカルシウムフェライトを多孔質焼結体の主成分と容易にすることができるために好ましい。石灰石水洗スラッジ粉末は、石灰石を水洗いしたときに得られるスラッジ、即ち石灰石水洗スラッジの粉末化等により得られる。石灰石粉末は、石灰石水洗スラッジ粉末が、用途が狭く一般的には廃棄されていた石灰石水洗スラッジの用途を広げることができるために好ましい。
【００２２】
石灰石粉末中の炭酸カルシウムの含有量は、炭酸カルシウム粉末のときにはより好ましくは７０〜９９重量％であり、石灰石水洗スラッジ粉末のときにはより好ましくは８０〜９０重量％である。石灰石粉末中の炭酸カルシウムの含有量が５０重量％未満では、炭酸カルシウムの含有量が低いためにカルシウムフェライトを多孔質焼結体の主成分とするのが困難になる。一方、前記範囲を超えると、石灰石粉末の製造が困難になる。
【００２３】
酸化鉄を含有する粉末は、生成されるカルシウムフェライトを多孔質焼結体の主成分とするために酸化鉄を主成分とするものが好ましく、酸化鉄を８０〜１００重量％含有するものがより好ましい。酸化鉄の含有量が５０重量％未満では、炭酸カルシウムを含有する粉末と同様にカルシウムフェライトを多孔質焼結体の主成分とするのが困難になる。
【００２４】
各粉末の平均粒子径はそれぞれ好ましくは０．５〜１０．０μｍである。粉末の平均粒子径が０．５μｍ未満では、粉末の製造が困難になる。一方、１０．０μｍを超えると、混合物を調製するときに各粉末を均一に分散させるのが困難になる。混合物の調製における各粉末の配合量は前記反応式（１）等の反応を十分に進行させることができる量であり、例えば炭酸カルシウムと酸化鉄とがモル比で炭酸カルシウム：酸化鉄＝２：１となる量である。
【００２５】
混合物には、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化カリウム（ＫＦ）、ホウ酸リチウム（Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7）等の焼結助剤を含有させるのが好ましい。ここで、炭酸カルシウムの融点は約１３００℃であるとともに酸化鉄の融点は約１４００℃であり、例えばフッ化リチウムの融点は約８４０℃である。このため、焼結助剤は、各粉末の融点よりも低い温度でそれ自身が溶融することにより、各粉末をそれらの融点よりも低い温度で溶融させることができる。よって、混合物に焼結助剤を含有させることにより、焼結助剤を含有していない混合物に比べて焼成温度を低下させることができる。
【００２６】
混合物中の焼結助剤の含有量は、混合物１００重量部に対して好ましくは０．１〜１．０重量部である。焼結助剤の含有量が０．１重量部未満では、焼結助剤の含有量が低いために混合物の焼成温度を十分に低下させることができない。一方、１．０重量部を超えると、混合物の焼成により得られる多孔質焼結体中の焼結助剤に起因する不純物の含有量が多くなるおそれがある。
【００２７】
多孔質焼結体は、互いに連通している細孔を多数有している。ところで、多孔質焼結体への遷移金属系化合物の担持量や多孔質焼結体のガス吸着性には、多孔質焼結体の表面積が要因の１つとなっている。このため、ＢＥＴ法により測定された比表面積から求められる細孔径は好ましくは３〜２０ｎｍである。ここで、細孔径とは、多孔質焼結体の水銀圧入法によって求められた細孔半径最多分布値を示す。さらに、細孔径が前記範囲であるときには、水銀圧入法により求められる細孔径は好ましくは０．３〜３．０μｍであり、電子顕微鏡により測定される平均細孔径は好ましくは２．０〜４．０μｍである。細孔径が前記範囲未満では、細孔が小さいために、細孔内に遷移金属系化合物を担持させるのが困難になる。一方、細孔径が前記範囲を超えると、多孔質焼結体の表面積が低下して遷移金属系化合物の担持量やガス吸着性が低下するおそれがある。
【００２８】
多孔質焼結体の表面積には、前記細孔径の他に気孔率が要因となっている。このため、多孔質焼結体の水銀圧入法により求められる気孔率は好ましくは３０〜７０％である。気孔率が３０％未満では、多孔質焼結体の表面積が低下して遷移金属系化合物の担持量やガス吸着性が低下するおそれがある。一方、７０％を超えると、多孔質焼結体の３点曲げ強度等の強度が低いために調湿体の強度が低下し、調湿体を建築物の壁材等に用いるのが困難になる。
【００２９】
多孔質焼結体は酸性ガスに対するガス吸着性を発揮するためにアルカリ性が好ましく、ｐＨが１１〜１２であるのがより好ましい。ここで、多孔質焼結体のｐＨは、純水中に多孔質焼結体を１２時間浸漬した後に純水のｐＨを測定することにより求められる。多孔質焼結体がアルカリ性のときには、酸性ガスは多孔質焼結体に物理吸着するだけでなく、多孔質焼結体の表面と酸性ガスの分子との中和反応により多孔質焼結体に化学吸着すると推察される。
【００３０】
多孔質焼結体は、例えば多孔質焼結体自身をガス吸着体として用いるときに、外方からの衝撃等による多孔質焼結体の破損を抑制するために一定の強度を有する必要がある。このため、多孔質焼結体の３点曲げ強度は３〜４５ＭＰａが好ましい。３点曲げ強度が３ＭＰａ未満では、多孔質焼結体の強度が低いために、多孔質焼結体をガス吸着体として用いるのが困難になる。一方、４５ＭＰａを超えると、多孔質焼結体の密度が高くなるために細孔径や気孔率が低下し、多孔質焼結体の表面積が低下してガス吸着性が低下するおそれがある。
【００３１】
続いて、調湿体の製造方法について説明する。
調湿体を製造するときには、まず多孔質焼結体を製造する。即ち、炭酸カルシウムを含有する粉末と酸化鉄を含有する粉末とを乾式混合して混合物を調製した後、プレス成形法により所定形状に圧縮成形して成形体を得る。このとき、プレス成形法における圧力は、好ましくは２０〜３０ＭＰａ（２００〜３００ｋｇｆ／ｃｍ2）である。圧力が２０ＭＰａ未満では、成形体の密度が低くなり調湿体の３点曲げ強度が前記範囲未満になるおそれがある。一方、３０ＭＰａを超えると、成形体の密度が高くなり、製造される調湿体の孔径や気孔率が低下しガス吸着性が低下するおそれがある。
【００３２】
ここで、成形体全体にわたって成分を均一にするために、混合物を調製する前に各粉末を７０メッシュの篩を通過する粒度になるまでそれぞれ粉砕したり、混合物を所定形状に圧縮成形する前に７０メッシュの篩を通過する粒度になるまで混合物を解砕するのが好ましい。また、プレス成形法において混合物の取扱いを容易にするために、調製した混合物１００重量部に対して例えば１０重量部の水を加えるのが好ましい。
【００３３】
混合物に焼結助剤を配合するときには、焼結助剤を混合物中に均一に分散させるために、調製された混合物に焼結助剤の分散液を加えて湿式混合した後に乾燥及び圧縮成形を行なうのが好ましい。焼結助剤を分散させる液体の具体例としては水やエタノール等が挙げられ、液体の配合量は混合物１００重量部に対して５０〜２００重量部である。
【００３４】
液体の配合量が５０重量部未満では、分散液の配合量が低いために分散液を混合物全体に均一に加えるのが困難になり、焼結助剤を混合物中に均一に分散させるのが困難になる。一方、２００重量部を超えると、分散液が配合された混合物の乾燥に長時間を要して調湿体の製造効率が低下するおそれがある。分散液が配合された混合物の乾燥温度は液体の沸点以上が好ましく、例えば１０５℃である。乾燥温度が液体の沸点未満では、分散液が配合された混合物を十分に乾燥させることができない。
【００３５】
続いて、成形体を乾燥した後、電気炉等により焼成して多孔質焼結体を得る。このとき、例えば成形体中の炭酸カルシウム及び酸化鉄が前記反応式（１）に従って反応することによりブラウンミラー型スレブロドルスカイトが生成されるとともに副生成物である二酸化炭素が生成される。二酸化炭素は成形体から脱離し、この二酸化炭素の脱離により多孔質焼結体には多数の細孔が形成される。
【００３６】
成形体の乾燥温度及び乾燥時間は例えば１００℃で２４時間である。焼成温度は、混合物が焼結助剤を含有しているときには好ましくは９００℃を超えるとともに１１００℃以下であり、より好ましくは１０００〜１０５０℃である。また、混合物が焼結助剤を含有していないときには好ましくは１６００〜１８００℃である。焼成時間は好ましくは１〜３時間である。
【００３７】
焼成温度が前記範囲未満又は焼成時間が１時間未満では、ＣａＯやＣａＦｅ2Ｏ4等が生成されてカルシウムフェライトを多孔質焼結体の主成分とするのが困難になる。一方、焼成温度が前記範囲を超えると、焼成温度が高いために焼締めが発生し、多孔質焼結体が収縮して細孔の一部が埋まるおそれがある。また、焼成時間が３時間を超えても成形体をそれ以上焼成することができず、調湿体の製造効率が低下するおそれがある。
【００３８】
続いて、得られた多孔質焼結体内に例えば遷移金属系化合物の溶液を流し込むことにより多孔質焼結体の細孔に遷移金属系化合物の溶液を充填した後に、電気炉等により多孔質焼結体を乾燥して調湿体を製造する。このとき、多孔質焼結体の細孔内に充填された遷移金属系化合物の溶液は乾燥されることにより溶剤が蒸発する。このため、多孔質焼結体の細孔の内表面には遷移金属系化合物の結晶が析出し、遷移金属系化合物は結晶化した状態で担持される。さらに、細孔内には、乾燥に伴い担持されている遷移金属系化合物及び遷移金属系化合物の分解によって微細孔が形成され、調湿体は多孔質焼結体に比べて比表面積が大きくなる。
【００３９】
例えば多孔質焼結体内に硫酸鉄の水溶液を充填したときには、細孔の内表面等に水酸化鉄（ＦｅＯ（ＯＨ））が結晶化した状態で担持される。このとき、乾燥に伴い水酸化鉄の結晶水が結晶から脱離することにより細孔内には微細孔としての脱水孔が形成され、調湿体は多孔質焼結体に比べて比表面積が大きくなる。さらに、細孔の内表面に存在する酸化カルシウムと硫酸イオンとが反応して細孔の内表面に石膏の結晶が析出する。このため、調湿体は、石膏の結晶により多孔質焼結体等に比べて強度を向上させることができる。
【００４０】
遷移金属系化合物の分散液又は溶液中の遷移金属系化合物の含有量は好ましくは０．０５〜０．５Ｍ（ｍｏｌ／リットル）である。遷移金属系化合物の含有量が０．０５Ｍ未満では、遷移金属系化合物の担持量が減少するおそれがある。一方、０．５Ｍを超えると、例えば硫酸鉄を水に溶解して遷移金属系化合物の溶液を調製するときに、硫酸鉄の水への溶解量が高くなるために遷移金属系化合物の溶液のｐＨが低くなってその取扱いが困難になる。
【００４１】
遷移金属系化合物の分散液又は溶液の多孔質焼結体の細孔への充填量は、多孔質焼結体３．５ｇに対して好ましくは１００〜３００ｍｌである。遷移金属系化合物の分散液等の充填量が１００ｍｌ未満では、充填量が低いために、遷移金属系化合物の分散液等を多孔質焼結体の細孔全体に均一に充填するのが困難になる。一方、３００ｍｌを超えても、遷移金属系化合物の分散液等を多孔質焼結体の細孔にそれ以上充填することができない。
【００４２】
乾燥温度は担持された遷移金属系化合物から結晶水等が脱離する温度、即ち遷移金属系化合物の分解温度以上が好ましく、乾燥時間は好ましくは２４〜７２時間である。乾燥温度が遷移金属系化合物の分解温度未満、又は乾燥時間が２４時間未満では、細孔内に微細孔を十分形成することができない。一方、乾燥時間が７２時間を超えても、遷移金属系化合物の結晶の析出量をそれ以上増加させることができない。
【００４３】
さて、本実施形態の調湿体を例えば建築物の壁材として用いるときには、調湿体は外気中の湿度に従って調湿性を発揮することができる。即ち、外気中の湿度が高いときには、調湿体の細孔及び微細孔の内表面に水蒸気が物理吸着することにより吸湿性を発揮することができ、外気中の湿度が低いときには、調湿体の細孔及び微細孔の内表面に物理吸着した水蒸気が脱離することにより水蒸気の放出性を発揮することができる。
【００４４】
さらに、外気中のＶＯＣガスや酸性ガス等のガスが遷移金属系化合物や多孔質焼結体に吸着することにより、調湿体はガス吸着性を発揮することができる。このとき、ガスは遷移金属系化合物及びカルシウムフェライトに物理吸着及び化学吸着すると推察され、遷移金属系化合物及びカルシウムフェライトと吸着したガスの分子との結合は強く調湿体は吸着したガスの脱離を抑制することができる。
【００４５】
以上詳述した本実施形態によれば、次のような効果が発揮される。
・ 本実施形態の調湿体は、カルシウムフェライトを主成分とするとともに細孔を有する多孔質焼結体に遷移金属系化合物が担持されて形成され、細孔内には担持された遷移金属系化合物によって細孔よりも孔径が小さい微細孔が形成されている。調湿体は、細孔及び微細孔により調湿性を発揮し、カルシウムフェライト及び遷移金属系化合物によりガス吸着性を発揮する。ここで、ガスはカルシウムフェライト及び遷移金属系化合物に物理吸着及び化学吸着すると推察される。このため、調湿体及び多孔質焼結体は、吸着したガスの脱離を抑制することができる。
【００４６】
・ 調湿体は、毛管凝縮法により求められる孔径が好ましくは１〜２０ｎｍであるとともに水銀圧入法により求められる気孔率が好ましくは４０〜７０％である。この場合には、調湿体のガス吸着性を向上させることができる。
【００４７】
・ 調湿体は、ＢＥＴ法により求められる比表面積が好ましくは５〜４０ｍ2／ｇである。この場合には、調湿体のガス吸着性をより向上させることができる。
【００４８】
・ 遷移金属系化合物は、遷移金属系化合物の分散液又は溶液を細孔に充填した後に乾燥して溶剤を除去することにより細孔内に担持されている。このため、細孔内に遷移金属系化合物を容易に担持させることができる。
【００４９】
・ 調湿体の細孔内には、遷移金属系化合物の分散液又は溶液が細孔に充填された後に遷移金属系化合物の分解温度以上等で乾燥されることにより微細孔が形成されている。このため、調湿体の比表面積を大きくすることができ、調湿性を向上させることができるとともにガス吸着性をより向上させることができる。
【００５０】
・ 本実施形態の調湿体を壁材等の建築物基材や空気清浄フィルタの基材として構成する、即ち本実施形態の調湿体により建築物の壁材、空気清浄フィルタを構成することにより、調湿性及びガス吸着性を発揮するとともに吸着したガスの脱離を抑制することができる。
【００５１】
なお、前記実施形態を次のように変更して構成することもできる。
・ 前記多孔質焼結体の表面又はその近傍に遷移金属系化合物として酸化チタン（ＴｉＯ2）を担持させてもよい。このように構成した場合には、酸化チタンは光触媒としても作用し、調湿体は吸着したガスを酸化チタンによって分解することができる。
【００５２】
【実施例】
次に、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明する。
（実施例１〜６）
実施例１においては、まず炭酸カルシウムを含有する粉末としての炭酸カルシウム粉末（純度９０％）及び酸化鉄を含有する粉末としての酸化鉄（α−Ｆｅ2Ｏ3）粉末（純度９７％）とを、７０メッシュの篩を通過する粒度になるまでそれぞれ粉砕した。次いで、炭酸カルシウム粉末５２重量部及び酸化鉄粉末４８重量部を袋に入れて袋を密閉した後、乾式混合して混合物を調製した。一方、磁性乳鉢中にエタノール１００重量部を入れた後に焼結助剤としてのフッ化リチウム０．５重量部を加えてフッ化リチウムをエタノール中に分散させ、フッ化リチウムの分散液を調製した。
【００５３】
続いて、フッ化リチウムの分散液に混合物を加えて湿式混合した後、乾燥機を用いて１００℃で２４時間乾燥した。次いで、７０メッシュの篩を通過する粒度になるまで乾燥した混合物を解砕し、解砕された混合物１００重量部に対して水１０重量部を加えて混合した。そして、プレス成形法により成形体を成形した後に乾燥機により成形体を１００℃で２４時間乾燥し、電気炉により９００℃で２時間焼成して多孔質焼結体を得た。プレス成形法における圧力は２５．５ＭＰａ（２６０ｋｇｆ／ｃｍ2）とし、成形体は縦１７ｍｍ、横３４ｍｍ及び厚さ４ｍｍの直方体とした。実施例２及び実施例３においては、焼成温度を表１に示すように変更した以外は実施例１と同様にして多孔質焼結体を得た。
【００５４】
実施例４においては、炭酸カルシウムを含有する粉末を石灰石水洗スラッジ粉末（炭酸カルシウムの含有量７０重量％）に変更し、石灰石水洗スラッジ６２重量部及び酸化鉄粉末３８重量部により混合物を調製した以外は、実施例１と同様にして多孔質焼結体を得た。実施例５及び実施例６においては、焼成温度を表１に示すように変更した以外は実施例４と同様にして多孔質焼結体を得た。各例の多孔質焼結体について、下記の（１）〜（４）の項目に関し測定を行なった。それらの結果を、図１〜図８及び表１にそれぞれ示す。尚、以下の各項目において、試験片は縦１７ｍｍ×横３４ｍｍ及び厚さ４ｍｍの直方体である。
【００５５】
（１）Ｘ線回折
各例の多孔質焼結体を粉砕した後、粉末Ｘ線構造解析装置（ＲＩＮＴ２０００／ＰＣ；理学電機株式会社製）を用いたＸ線解析測定（ＣｕＫα）法によりＸ線回折を行なった。
【００５６】
（２）細孔半径分布
各例の多孔質焼結体について、自動ポリシメータ（株式会社島津製作所の製品名）を用いた水銀圧入法により細孔半径分布を測定した。ここで、高圧部圧力を１７０ＭＰａ（２５，０００ｐｓｉａ）とし、試験片を横方向にその長さの１／３程度の箇所で切断してバルク状で測定した。さらに、測定された細孔半径分布から細孔半径最多分布値を求めた。
【００５７】
（３）３点曲げ強度
各例の多孔質焼結体について、精密万能試験機オートグラフ（株式会社島津製作所の製品名）を用いて３点曲げ強度を測定した。ここで、加圧速度は０．５ｍｍ／ｓとするとともに支点間距離は２０ｍｍとし、１０個の試験片に対する測定の結果得られた平均値を３点曲げ強度とした。
【００５８】
（４）気孔率
各例の多孔質焼結体について、自動ポリシメータ（株式会社島津製作所の製品名）を用いた水銀圧入法により気孔率を測定した。ここで、高圧部圧力を１７０ＭＰａ（２５，０００ｐｓｉａ）とし、試験片を測定セルに対して容積が１／３程度になるように切断してバルク状で測定した。
【００５９】
【表１】
（実施例７〜１０）
実施例７においては、実施例２と同様にして多孔質焼結体を得た後、ブフナー漏斗を吸引濾過ビンに取付け、円板状をなすとともに中央部に多孔質焼結体と同じ大きさに切り抜かれたゴム部材をブフナー漏斗内に配設するとともにゴム部材の切り抜かれた箇所に多孔質焼結体を嵌め込んだ。次いで、ブフナー漏斗をパラフィルムで覆い、吸引濾過ビンより吸引してパラフィルム、ゴム部材、多孔質焼結体及びブフナー漏斗を互いに密着させた。続いて、パラフィルムにおいて多孔質焼結体を覆っている箇所を切り取り、遷移金属化合物の溶液としてのＦｅＳＯ4・７Ｈ2Ｏ（和光純薬工業株式会社製）の０．１Ｍ水溶液をブフナー漏斗内に流し込むとともに吸引濾過した。次いで、濾液を再度ブフナー漏斗内に流し込むとともに吸引濾過し、多孔質焼結体に遷移金属嵌合物の溶液を充填した。そして、遷移金属嵌合物の溶液が充填された多孔質焼結体を乾燥機により１０５℃で２時間乾燥した後、電気炉により１００℃で１時間か焼して調湿体を得た。
【００６０】
実施例８及び実施例９においては、か焼温度を表２に示すように変更した以外は実施例７と同様にして調湿体を得た。実施例１０においては、実施例５と同様にして多孔質焼結体を得た後、実施例８と同様にして調湿体を得た。そして、各例の調湿体について、前記項目（３）及び（４）並びに下記の（５）〜（１０）に関し測定を行なった。ここで、実施例２及び実施例５の多孔質焼結体を、ブランクとして各調湿体と同様に測定を行った。それらの結果を、図９〜図１２及び表２にそれぞれ示す。
【００６１】
（５）細孔半径分布
各例の調湿体を粉砕した後、自動比表面積・細孔分布測定装置トライスター３０００（株式会社島津製作所の製品名）を用いたＢＥＴ法により細孔半径分布を測定するとともに、細孔半径分布より平均細孔半径を求めた。
【００６２】
（６）比表面積
各例の調湿体又は多孔質焼結体を粉砕した後、自動比表面積・細孔分布測定装置トライスター３０００（株式会社島津製作所の製品名）を用いたＢＥＴ法により比表面積を測定した。
【００６３】
（７）細孔容積（Ｎ2；ＢＥＴ）
各例の調湿体又は多孔質焼結体を粉砕した後、自動比表面積・細孔分布測定装置トライスター３０００（株式会社島津製作所の製品名）を用いたＢＥＴ法により細孔容積を測定した。
【００６４】
（８）細孔容積（Ｈｇ）
各例の調湿体又は多孔質焼結体について、自動ポリシメータ（株式会社島津製作所の製品名）を用いた水銀圧入法により細孔容積を測定した。ここで、高圧部圧力を１７０ＭＰａ（２５，０００ｐｓｉａ）とし、試験片を測定セルに対して容積が１／３程度になるように切断してバルク状で測定した。
【００６５】
（９）平均嵩密度
各例の調湿体又は多孔質焼結体の重量を測定するとともにノギス（ＡＢＳデジマチックキャリパ；株式会社ミツトヨ製）を用いて縦、横及び厚さの寸法を測定して体積を算出し、重量及び体積の値から嵩密度を算出した。３個の試験片に対する算出の結果得られた平均値を平均嵩密度とした。
【００６６】
（１０）調湿機能
各例の調湿体又は多孔質焼結体について、まず試験片を温度２０℃及び相対湿度６０％の恒温恒湿槽内において恒量になるまでシーズニングした。次いで、試験片の重量を測定した後、試験片をその縦及び横を含む１面を残して残り５面アルミ箔でシールした。続いて、温度２０℃及び相対湿度９０％の恒温恒湿槽内に試験片を配置し、配置後１時間、２時間、３時間、４時間又は２４時間経過したときに試験片の重量変化を吸湿量としてそれぞれ測定した。次いで、温度２０℃及び相対湿度相対湿度５０％の恒温恒湿槽内に試験片を配置し、前記と同様にして試験片の重量変化を水蒸気の放出量としてそれぞれ測定した。これらの工程を連続して２回繰返し、温度２０℃及び相対湿度９０％の恒温恒湿槽内に試験片を最初に配置したときを試験開始時として下記に示す計算式に基づいて平均吸湿量を算出した。３個の試験片に対する算出の結果得られた平均値を平均吸湿量とした。
＜平均吸湿量の計算式＞
吸湿量［ｇ］＝（試験開始２４時間後の試験片の重量変化［ｇ］−試験開始４８時間後の試験片の重量変化［ｇ］＋試験開始７２時間後の試験片の重量変化［ｇ］−試験開始９６時間後の試験片の重量変化［ｇ］）÷２
平均吸湿量［ｇ／ｍ2］＝吸湿量［ｇ］÷吸放湿面積（０．０３４ｍ×０．０１７ｍ）
【００６７】
【表２】
（実施例１１〜１３）
実施例１１においては実施例８と同様にし、実施例１２においては、か焼温度を３００℃に変更し、実施例１３においては、か焼温度を４００℃に変更した以外は、実施例１１と同様にして調湿体を得た。そして、各例の調湿体について、下記の項目（１１）に関し測定を行なった。ここで、実施例２の多孔質焼結体を、ブランクとして各調湿体と同様に測定を行った。その結果を図１３〜１５及び表３に示す。尚、ガス吸着率及びガス放出率を表３に示し、数値は％で示す。
【００６８】
（１１）ガス吸脱着速度並びにガス吸着率及びガス放出率
各例の調湿体又は多孔質焼結体を粉砕した後にシャーレに粉砕物１．００ｇを入れ、袋内にシャーレを配置する。次いで、袋内の空気を完全に抜いた後、測定ガスを含有する空気を袋内に入れて袋を密閉する。続いて、袋を温度２５℃の高温槽内に配置し、配置後１０分、２０分、４０分又は６０分経過したときに袋内の測定ガス濃度をガス検知管により測定した。次いで、袋内の空気を完全に抜いた後、ドライエアー３リットルを袋内に入れて袋を密閉する。続いて、袋を温度４０℃の高温槽内に配置し、前記と同様の時間経過したときに袋内の測定ガス濃度をガス検知管により測定した。そして、６０経過後の袋内の測定ガス濃度より、６０分経過後でのガス吸着率及びガス放出率をそれぞれ求めた。測定ガスの種類を表３に示す。
【００６９】
【表３】
（実施例１４〜１６）
実施例１４においては実施例７と同様にし、実施例１５においては、か焼温度を２００℃に変更し、実施例１６においては、か焼温度を３００℃に変更した以外は、実施例１４と同様にして調湿体を得た。そして、各例の調湿体について、硫化水素ガスのガス吸脱着速度並びにガス吸着率及びガス放出率を前記項目（１１）に従って測定した。ここで、実施例２の多孔質焼結体を、ブランクとして各調湿体と同様に測定を行った。その結果を図１６及び表４に示す。尚、ガス吸着率及びガス放出率を表４に示し、数値は％で示す。
【００７０】
【表４】
（実施例１７〜１９）
実施例１７においては実施例１０と同様にし、実施例１８においては、か焼温度を３００℃に変更し、実施例１９においては、か焼温度を４００℃に変更した以外は、実施例１７と同様にして調湿体を得た。そして、各例の調湿体について、アンモニアガス又は硫化水素ガスのガス吸脱着速度並びにガス吸着率及びガス放出率を前記項目（１１）に従って測定した。ここで、実施例５の多孔質焼結体を、ブランクとして各調湿体と同様に測定を行った。その結果を図１７及び図１８並びに表５に示す。尚、ガス吸着率及びガス放出率を表５に示し、数値は％で示す。
【００７１】
【表５】
（実施例２０）
実施例２０においては、遷移金属化合物の溶液をＦｅＣｌ2・４Ｈ2Ｏ（和光純薬工業株式会社製）の０．５Ｍ水溶液とするとともに、か焼温度を３００℃とした以外は実施例７と同様にして調湿体を得た。そして、実施例２０の調湿体について、前記（３）〜（７）、（１０）及び（１１）の項目に関し測定を行った。ここで、項目（１０）において、実施例１８の調湿体をブランクとして実施例２０の調湿体と同様に測定を行った。さらに、項目（１１）において、珪藻土を主原料とする壁塗布材（吉野石膏株式会社製のタイガーケンコート）を比較例１として実施例２０の調湿体と同様に測定を行った。それらの結果を図１９〜２１並びに表６及び表７に示す。尚、測定ガスの種類並びにガス吸着率及びガス放出率を表７に示し、数値は％で示す。
【００７２】
【表６】
【表７】
【００７４】
一方、比較例１の壁塗布材は、カルシウムフェライトを主成分とせず遷移金属系化合物が担持されていないために、各種測定ガスをほとんど吸着することができないとともに吸着したガスの脱離を抑制することができなかった。
【００７５】
次に、前記実施形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。
・ 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の調湿体により構成されていることを特徴とする建築物基材。この構成によれば、調湿性及びガス吸着性を有するとともに、吸着したガスの脱離を抑制することができる。
【００７６】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
請求項１に記載の発明の調湿体及び請求項５に記載の多孔質焼結体によれば、吸着したガスの脱離を抑制することができる。
【００７７】
請求項２及び請求項３に記載の発明の調湿体によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、ガス吸着性を向上させることができる。
請求項４に記載の発明の調湿体によれば、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明の効果に加え、遷移金属系化合物を細孔内に容易に担持させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例１についてのＸ線回折結果を示すチャート。
【図２】 実施例２についてのＸ線回折結果を示すチャート。
【図３】 実施例３についてのＸ線回折結果を示すチャート。
【図４】 実施例４についてのＸ線回折結果を示すチャート。
【図５】 実施例５についてのＸ線回折結果を示すチャート。
【図６】 実施例６についてのＸ線回折結果を示すチャート。
【図７】 実施例１〜３の細孔半径分布を示すグラフ。
【図８】 実施例４〜６の細孔半径分布を示すグラフ。
【図９】 実施例７〜９の細孔半径分布を示すグラフ。
【図１０】 実施例２の細孔半径分布を示すグラフ。
【図１１】 実施例２及び実施例８の吸湿量を示すグラフ。
【図１２】 実施例５及び実施例１０の吸湿量を示すグラフ。
【図１３】 実施例２及び実施例１１〜１３のアンモニアガス吸脱着速度を示すグラフ。
【図１４】 実施例２及び実施例１１〜１３の二酸化硫黄ガス吸脱着速度を示すグラフ。
【図１５】 実施例２及び実施例１１〜１３のホルムアルデヒドガス吸脱着速度を示すグラフ。
【図１６】 実施例２及び実施例１４〜１６の硫化水素ガス吸脱着速度を示すグラフ。
【図１７】 実施例５及び実施例１７〜１９のアンモニアガス吸脱着速度を示すグラフ。
【図１８】 実施例５及び実施例１７〜１９の硫化水素ガス吸脱着速度を示すグラフ。
【図１９】 実施例２０及び比較例１の硫化水素ガス吸脱着速度を示すグラフ。
【図２０】 実施例２０及び比較例１の二酸化硫黄ガス吸脱着速度を示すグラフ。
【図２１】 実施例２０及び比較例１のメチルメルカプタンガス吸脱着速度を示すグラフ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a humidity control body used for a wall material of a building, an air cleaning filter, and the like, and a porous sintered body used therefor. More specifically, the present invention relates to a humidity control body that can suppress desorption of adsorbed gas and a porous sintered body used therefor.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a humidity control function building material as a humidity control body used for a wall material of a building includes a charcoal humidity control material formed by a granulated product of granular coal and a non-combustible humidity control material such as diatomaceous earth. (For example, refer to Patent Document 1). And gas adsorption property with respect to gas, such as humidity control property and a volatile organic compound (VOC) gas, is exhibited with a granular coal and a nonflammable humidity control material.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2000-325733 A (
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, this conventional humidity control body has a problem that the gas adsorbed to the granular coal constituting the charcoal conditioning material is easily detached from the granular coal by heating or the like and released from the charcoal conditioning material. there were. This is because the adsorption of gas to pulverized coal or the like is physical coupling by van der Waals force acting between the surface of pulverized coal or the like and gas molecules, that is, physical adsorption. Therefore, the binding force between the surface of the pulverized coal and the adsorbed gas molecule is weak, and when heat energy is applied to the adsorbed gas molecule by heating, for example, the surface of the pulverized coal and the adsorbed gas molecule. It is inferred that the bond is easily broken and the gas is desorbed from the granular coal.
[0005]
The present invention has been made paying attention to the problems existing in the prior art as described above. The object is to provide a humidity control body capable of suppressing desorption of the adsorbed gas and a porous sintered body used therefor.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the humidity control body of the invention according to
[0007]
The humidity control body of the invention according to
[0008]
The humidity control body of the invention described in claim 3 has a specific surface area of 5 to 40 m determined by the BET method (vapor phase adsorption method) in the invention of
[0009]
The humidity control body of the invention according to claim 4 is the invention according to any one of
[0010]
A porous sintered body according to a fifth aspect of the present invention is used for the humidity control body according to any one of the first to fourth aspects, and includes a calcium ferrite as a main component and pores. It is.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described in detail.
The humidity control body of this embodiment is calcium ferrite (CaO—Fe2OThreeAnd the transition metal compound is supported on a porous sintered body having pores. This humidity control body has humidity control and gas adsorption properties, and is used for building wall materials, air purification filters, and the like. Here, the humidity control means that when the humidity in the outside air is high, for example, when the relative humidity is 90%, it has hygroscopicity, and when the humidity in the outside air is low, for example, when the relative humidity is 50%, the water vapor releasing property. It means having.
[0012]
The transition metal compound constituting the humidity control body is supported on the surface of the porous sintered body, and the pores are filled with a dispersion liquid in which the transition metal compound is dispersed in a solvent or a solution in which the transition metal compound is dissolved. After drying to remove the solvent, it is supported on the inner surface of the pores in a crystallized state. The pores of the porous sintered body form micropores having a pore size smaller than the pores due to the supported transition metal compound, and the humidity control body exhibits moisture absorption and desorption properties through these pores and micropores. To do.
[0013]
The transition metal compound has excellent gas adsorbability with respect to gases such as VOC gas and acid gas. Specific examples of VOC gas include formaldehyde (HCHO) gas, ammonia (NHThree) Gas, methyl mercaptan (CHThreeSH) gas, acetaldehyde (CHThreeCHO) gas, xylene (C8HTenGas) and the like, and as a specific example of acid gas, hydrogen sulfide (H2S) Gas, sulfur dioxide (SO2) Gas etc. are mentioned. Specific examples of transition metal compounds include Fe (OH)2And FeOOH. Examples of FeOOH include α-FeOOH and γ-FeOOH. These may be carried alone or in combination of two or more. Among these, FeOOH is preferable due to high gas adsorbability, and α-FeOOH is more preferable.
[0014]
Specific examples of transition metal compound dispersions or solutions include iron sulfate (FeSOFour), Iron nitrate (Fe (NOThree)Three), Iron (II) chloride (FeCl2) And the like, and these may be filled alone or in combination of two or more. The humidity control body has a specific surface area measured by the BET method (vapor phase adsorption method) compared to the porous sintered body by supporting the transition metal compound in the pores of the porous sintered body. For example, it can be increased to 50 times or more, and the pore volume measured by the BET method can be increased to 40 times or more, for example. This is presumably because the surface area becomes larger than that of the porous sintered body due to the formation of micropores by the supported transition metal compound. For this reason, the humidity control body can improve gas adsorption property compared with a porous sintered compact.
[0015]
The surface area of the humidity control body is one factor in the hygroscopicity and gas adsorption of the humidity control body. For this reason, the hole diameter calculated | required by the capillary condensation method (gas adsorption method) of a humidity control body becomes like this. Preferably it is 1-20 nm. Here, the pore diameter is a concept including the pore diameter of the porous sintered body and the micropore diameter of the micropores formed in the pores by supporting the transition metal compound, and is obtained by the mercury intrusion method of the humidity control body. The obtained pore radius maximum distribution value is shown. Furthermore, when the pore diameter is in the above range, the pore diameter determined by the mercury intrusion method is 0.1 to 0.5 μm, and the average pore diameter measured by an electron microscope is 0.05 to 2.5 μm. Further, the humidity control body preferably has a porosity of 40 to 70% determined by the mercury intrusion method, and a specific surface area determined by the BET method of preferably 5 to 40 m.2/ G.
[0016]
If the pore diameter is less than the above range, the pore diameter is small, so that it is difficult for water vapor or gas in the outside air to enter the pores. On the other hand, if the pore diameter exceeds the above range, the surface area of the humidity control body may be reduced, and the hygroscopicity and gas adsorption property may be reduced. If the porosity or specific surface area is less than the above range, the surface area of the humidity control body may be reduced, and the hygroscopicity and gas adsorbability may be reduced. On the other hand, when the porosity or specific surface area exceeds the above range, strength such as the three-point bending strength of the humidity control body decreases, and it becomes difficult to use the humidity control body as a wall material of a building.
[0017]
In addition to the surface area of the humidity control body, the pore volume is a factor in the hygroscopicity and gas adsorbability of the humidity control body. For this reason, the pore volume of the humidity control body calculated | required by BET method becomes like this. Preferably it is 0.05-0.1 ml / g. Here, when the pore volume determined by the BET method is in the above range, the pore volume determined by the mercury intrusion method is preferably 0.2 to 0.5 ml / g. When the pore volume of the humidity control body is less than the above range, since the pore volume is low, the amount of water vapor or gas that penetrates into the pores decreases, and the hygroscopicity or gas adsorption property may decrease. On the other hand, when the pore volume exceeds the above range, the strength of the humidity control body, such as the three-point bending strength, decreases, and it becomes difficult to use the humidity control body as a wall material of a building.
[0018]
The three-point bending strength of the humidity control body is preferably 3 to 30 MPa. Here, the three-point bending strength is obtained when a molded body having a rectangular parallelepiped shape having a length of 17 mm, a width of 34 mm, and a thickness of 4 mm is formed by the humidity control body, the acceleration is set to 0.5 mm / s, and the distance between the fulcrums is set to 20 mm. It is calculated | required by measuring the 3 point | piece bending strength of the molded object. If the three-point bending strength is less than 3 MPa, the strength of the humidity control body is low, so that it is difficult to use it for building wall materials. On the other hand, if it exceeds 30 MPa, the density of the humidity control body becomes high, the pore diameter, the porosity and the like decrease, the surface area of the humidity control body decreases, and the hygroscopicity and gas adsorbability may decrease.
[0019]
The porous sintered body constituting the humidity control body contains calcium ferrite as a main component, that is, 50% by weight or more. This porous sintered body has a gas adsorptivity to a gas such as VOC gas due to calcium ferrite, and a material containing 50% by weight or more of a brown mirror type slabrodolskite can improve the gas adsorptivity to the gas. Therefore, it is preferable.
[0020]
The porous sintered body is calcium carbonate (CaCOThree) And iron oxide (Fe2OThree) Containing powders are mixed to prepare a mixture, and then the mixture is formed into a predetermined shape and fired. Then, by firing the mixture, calcium carbonate and iron oxide react with each other in accordance with, for example, the following reaction formula (1) to produce a brown mirror type sbrobroskite.
[0021]
2CaCOThree+ Fe2OThree→ Ca2Fe2OFive+ 2CO2 ... (1)
Specific examples of the powder containing calcium carbonate include limestone powder mainly composed of calcium carbonate, CaMg (COThree)2And limestone powders such as limestone washing sludge, calcium carbonate powder and the like. These may be blended singly or in combination of two or more. Among these, limestone powder is preferable because the content of calcium carbonate is high and calcium ferrite can be easily used as the main component of the porous sintered body. Limestone washing sludge powder is obtained by pulverization of sludge obtained when limestone is washed with water, that is, limestone washing sludge. Limestone powder is preferred because limestone rinse sludge powder can be used for a wide range of applications of limestone rinse sludge that has been narrowly used and generally discarded.
[0022]
The content of calcium carbonate in the limestone powder is more preferably 70 to 99% by weight when the calcium carbonate powder is used, and more preferably 80 to 90% by weight when the sludge powder is washed with limestone. If the content of calcium carbonate in the limestone powder is less than 50% by weight, it is difficult to use calcium ferrite as the main component of the porous sintered body because the content of calcium carbonate is low. On the other hand, when the above range is exceeded, it becomes difficult to produce limestone powder.
[0023]
The powder containing iron oxide is preferably composed mainly of iron oxide in order to have the calcium ferrite to be produced as the main component of the porous sintered body, and more preferably contains 80 to 100% by weight of iron oxide. preferable. When the iron oxide content is less than 50% by weight, it is difficult to use calcium ferrite as the main component of the porous sintered body, as in the case of the powder containing calcium carbonate.
[0024]
The average particle diameter of each powder is preferably 0.5 to 10.0 μm. If the average particle diameter of the powder is less than 0.5 μm, it is difficult to produce the powder. On the other hand, if it exceeds 10.0 μm, it is difficult to uniformly disperse each powder when preparing a mixture. The blending amount of each powder in the preparation of the mixture is an amount capable of sufficiently proceeding the reaction such as the above reaction formula (1). For example, calcium carbonate and iron oxide are in a molar ratio of calcium carbonate: iron oxide = 2: It is an amount that becomes 1.
[0025]
The mixture includes lithium fluoride (LiF), potassium fluoride (KF), lithium borate (Li2BFourO7It is preferable to contain a sintering aid such as Here, the melting point of calcium carbonate is about 1300 ° C. and the melting point of iron oxide is about 1400 ° C. For example, the melting point of lithium fluoride is about 840 ° C. For this reason, the sintering aid melts itself at a temperature lower than the melting point of each powder, whereby each powder can be melted at a temperature lower than their melting point. Therefore, by including a sintering aid in the mixture, the firing temperature can be lowered compared to a mixture not containing the sintering aid.
[0026]
The content of the sintering aid in the mixture is preferably 0.1 to 1.0 part by weight with respect to 100 parts by weight of the mixture. When the content of the sintering aid is less than 0.1 parts by weight, the firing temperature of the mixture cannot be lowered sufficiently because the content of the sintering aid is low. On the other hand, if it exceeds 1.0 part by weight, the content of impurities due to the sintering aid in the porous sintered body obtained by firing the mixture may increase.
[0027]
The porous sintered body has a large number of pores communicating with each other. By the way, the surface area of the porous sintered body is one of the factors in the amount of the transition metal compound supported on the porous sintered body and the gas adsorbability of the porous sintered body. For this reason, the pore diameter calculated | required from the specific surface area measured by BET method becomes like this. Preferably it is 3-20 nm. Here, the pore diameter refers to the maximum pore radius distribution value obtained by the mercury intrusion method of the porous sintered body. Further, when the pore diameter is in the above range, the pore diameter determined by mercury porosimetry is preferably 0.3 to 3.0 μm, and the average pore diameter measured by an electron microscope is preferably 2.0 to 4. 0 μm. If the pore diameter is less than the above range, the transition metal compound is difficult to be supported in the pores because the pores are small. On the other hand, if the pore diameter exceeds the above range, the surface area of the porous sintered body may decrease, and the amount of transition metal compound supported and the gas adsorption property may decrease.
[0028]
In addition to the pore diameter, the porosity is a factor in the surface area of the porous sintered body. For this reason, the porosity calculated | required by the mercury intrusion method of a porous sintered compact becomes like this. Preferably it is 30 to 70%. If the porosity is less than 30%, the surface area of the porous sintered body may decrease, and the amount of the transition metal compound supported and the gas adsorbability may decrease. On the other hand, if it exceeds 70%, the strength of the humidity control body is reduced because the strength of the porous sintered body is low, such as the three-point bending strength, and it becomes difficult to use the humidity control body as a wall material of a building. Become.
[0029]
The porous sintered body is preferably alkaline in order to exhibit gas adsorption with respect to acidic gas, and more preferably has a pH of 11-12. Here, the pH of the porous sintered body is obtained by immersing the porous sintered body in pure water for 12 hours and then measuring the pH of pure water. When the porous sintered body is alkaline, the acidic gas not only physically adsorbs to the porous sintered body, but also becomes a porous sintered body by a neutralization reaction between the surface of the porous sintered body and molecules of the acidic gas. Presumed to be chemisorbed.
[0030]
For example, when the porous sintered body itself is used as a gas adsorbent, the porous sintered body needs to have a certain strength in order to suppress damage to the porous sintered body due to an impact from the outside. . For this reason, the 3-point bending strength of the porous sintered body is preferably 3 to 45 MPa. When the three-point bending strength is less than 3 MPa, it is difficult to use the porous sintered body as a gas adsorbent because the strength of the porous sintered body is low. On the other hand, when it exceeds 45 MPa, the density of the porous sintered body increases, so that the pore diameter and porosity decrease, and the surface area of the porous sintered body decreases and the gas adsorbability may decrease.
[0031]
Then, the manufacturing method of a humidity control body is demonstrated.
When manufacturing a humidity control body, a porous sintered body is first manufactured. That is, a powder containing calcium carbonate and a powder containing iron oxide are dry-mixed to prepare a mixture, and then compression molded into a predetermined shape by a press molding method to obtain a molded body. At this time, the pressure in the press molding method is preferably 20 to 30 MPa (200 to 300 kgf / cm).2). When the pressure is less than 20 MPa, the density of the molded body is low, and the three-point bending strength of the humidity control body may be less than the above range. On the other hand, when the pressure exceeds 30 MPa, the density of the molded body increases, and the pore diameter and porosity of the produced humidity control body may decrease, leading to a decrease in gas adsorbability.
[0032]
Here, in order to make the components uniform throughout the molded body, before preparing the mixture, each powder is pulverized to a particle size passing through a 70-mesh sieve, or before the mixture is compressed into a predetermined shape. It is preferred to crush the mixture until the particle size passes through a 70 mesh sieve. Further, in order to facilitate the handling of the mixture in the press molding method, for example, 10 parts by weight of water is preferably added to 100 parts by weight of the prepared mixture.
[0033]
When blending a sintering aid into the mixture, in order to uniformly disperse the sintering aid in the mixture, the dispersion of the sintering aid is added to the prepared mixture and wet-mixed, followed by drying and compression molding. It is preferred to do so. Specific examples of the liquid in which the sintering aid is dispersed include water and ethanol, and the amount of the liquid is 50 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the mixture.
[0034]
If the amount of the liquid is less than 50 parts by weight, it is difficult to uniformly add the dispersion to the entire mixture because the amount of the dispersion is low, and it is difficult to uniformly disperse the sintering aid in the mixture. become. On the other hand, if it exceeds 200 parts by weight, it takes a long time to dry the mixture in which the dispersion is blended, and the production efficiency of the humidity control body may be reduced. The drying temperature of the mixture in which the dispersion is blended is preferably equal to or higher than the boiling point of the liquid, for example, 105 ° C. When the drying temperature is lower than the boiling point of the liquid, the mixture containing the dispersion cannot be sufficiently dried.
[0035]
Subsequently, the molded body is dried and then fired in an electric furnace or the like to obtain a porous sintered body. At this time, for example, calcium carbonate and iron oxide in the molded body react according to the reaction formula (1) to generate a brown mirror type sbrobroskite and carbon dioxide as a by-product. Carbon dioxide is desorbed from the compact, and a large number of pores are formed in the porous sintered body by the desorption of the carbon dioxide.
[0036]
The drying temperature and drying time of the molded body are, for example, 100 ° C. and 24 hours. When the mixture contains a sintering aid, the firing temperature is preferably higher than 900 ° C. and not higher than 1100 ° C., more preferably 1000 to 1050 ° C. Further, when the mixture does not contain a sintering aid, the temperature is preferably 1600 to 1800 ° C. The firing time is preferably 1 to 3 hours.
[0037]
When the firing temperature is less than the above range or the firing time is less than 1 hour, CaO or CaFe2OFourIt becomes difficult to make calcium ferrite as a main component of the porous sintered body. On the other hand, if the firing temperature exceeds the above range, the firing temperature is high, so that sintering occurs, and the porous sintered body may shrink and part of the pores may be buried. Moreover, even if baking time exceeds 3 hours, a molded object cannot be baked any more and there exists a possibility that the manufacture efficiency of a humidity control body may fall.
[0038]
Subsequently, for example, by pouring a transition metal compound solution into the obtained porous sintered body to fill the pores of the porous sintered body with the transition metal compound solution, A dried body is dried to produce a humidity control body. At this time, the solvent evaporates by drying the transition metal compound solution filled in the pores of the porous sintered body. For this reason, crystals of the transition metal compound are deposited on the inner surface of the pores of the porous sintered body, and the transition metal compound is supported in a crystallized state. Furthermore, fine pores are formed in the pores by decomposition of the transition metal compound and the transition metal compound supported by drying, and the humidity control body has a larger specific surface area than the porous sintered body. .
[0039]
For example, when a porous sintered body is filled with an aqueous solution of iron sulfate, iron hydroxide (FeO (OH)) is supported in a crystallized state on the inner surface of the pores. At this time, dehydration pores as fine pores are formed in the pores due to the desorption of iron hydroxide crystal water from the crystals with drying, and the humidity control body has a specific surface area as compared to the porous sintered body. growing. Further, calcium oxide and sulfate ions present on the inner surface of the pore react to precipitate gypsum crystals on the inner surface of the pore. For this reason, a humidity control body can improve intensity | strength compared with a porous sintered compact etc. by the crystal | crystallization of gypsum.
[0040]
The content of the transition metal compound in the dispersion or solution of the transition metal compound is preferably 0.05 to 0.5 M (mol / liter). If the content of the transition metal compound is less than 0.05M, the supported amount of the transition metal compound may decrease. On the other hand, if it exceeds 0.5M, for example, when preparing a solution of a transition metal compound by dissolving iron sulfate in water, the amount of iron sulfate dissolved in water increases. The pH becomes low and the handling becomes difficult.
[0041]
The filling amount of the transition metal compound dispersion or solution into the pores of the porous sintered body is preferably 100 to 300 ml with respect to 3.5 g of the porous sintered body. When the filling amount of the transition metal compound dispersion or the like is less than 100 ml, it is difficult to uniformly fill the entire pores of the porous sintered body with the dispersion of the transition metal compound or the like because the filling amount is low. Become. On the other hand, even if the amount exceeds 300 ml, the pores of the porous sintered body cannot be filled any more with the transition metal compound dispersion or the like.
[0042]
The drying temperature is preferably the temperature at which water of crystallization is desorbed from the supported transition metal compound, that is, the decomposition temperature of the transition metal compound or more, and the drying time is preferably 24 to 72 hours. If the drying temperature is less than the decomposition temperature of the transition metal compound or the drying time is less than 24 hours, sufficient fine pores cannot be formed in the pores. On the other hand, even when the drying time exceeds 72 hours, the amount of transition metal compound crystals deposited cannot be increased further.
[0043]
Now, when using the humidity control body of this embodiment as a wall material of a building, for example, the humidity control body can exhibit humidity control according to the humidity in the outside air. That is, when the humidity in the outside air is high, moisture absorption can be exerted by physically adsorbing water vapor on the inner surfaces of the pores and micropores of the humidity control body, and when the humidity in the outside air is low, the humidity control body The release of water vapor can be achieved by desorption of water vapor physically adsorbed on the inner surfaces of the pores and micropores.
[0044]
Further, the humidity adjusting body can exhibit gas adsorbability by adsorbing a gas such as VOC gas or acid gas in the outside air to the transition metal compound or the porous sintered body. At this time, it is assumed that the gas is physically adsorbed and chemisorbed on the transition metal compound and calcium ferrite, and the binding between the transition metal compound and calcium ferrite and the molecule of the adsorbed gas is strong, and the humidity controller desorbs the adsorbed gas. Can be suppressed.
[0045]
According to the embodiment described in detail above, the following effects are exhibited.
The humidity control body of the present embodiment is formed by supporting a transition metal compound on a porous sintered body having calcium ferrite as a main component and having pores, and the transition metal system supported in the pores. Fine pores having a pore diameter smaller than that of the pores are formed by the compound. The humidity control body exhibits humidity control properties due to the pores and fine pores, and gas adsorption properties due to calcium ferrite and the transition metal compound. Here, it is presumed that the gas is physically adsorbed and chemisorbed on the calcium ferrite and the transition metal compound. For this reason, the humidity control body and the porous sintered body can suppress desorption of the adsorbed gas.
[0046]
-The humidity control body preferably has a pore size determined by the capillary condensation method of 1 to 20 nm and a porosity determined by the mercury intrusion method of preferably 40 to 70%. In this case, the gas adsorbability of the humidity control body can be improved.
[0047]
-The humidity control body preferably has a specific surface area determined by the BET method of 5 to 40 m.2/ G. In this case, the gas adsorption property of the humidity control body can be further improved.
[0048]
The transition metal compound is supported in the pores by filling the pores with a dispersion or solution of the transition metal compound and then drying to remove the solvent. For this reason, the transition metal compound can be easily supported in the pores.
[0049]
・ Fine pores are formed in the pores of the humidity control body by being dried above the decomposition temperature of the transition metal compound after the transition metal compound dispersion or solution is filled in the pores. . For this reason, the specific surface area of the humidity control body can be increased, the humidity control property can be improved, and the gas adsorbability can be further improved.
[0050]
-The humidity control body of this embodiment is configured as a base material of a building base material such as a wall material or a base material of an air cleaning filter, that is, the wall material of the building or the air cleaning filter is configured by the humidity control body of this embodiment. Thus, it is possible to exhibit humidity control and gas adsorbability and to suppress desorption of the adsorbed gas.
[0051]
In addition, the said embodiment can also be changed and comprised as follows.
-Titanium oxide (TiO2) as a transition metal compound on or near the surface of the porous sintered body2) May be carried. In such a configuration, titanium oxide also acts as a photocatalyst, and the humidity control body can decompose the adsorbed gas with titanium oxide.
[0052]
【Example】
Next, the embodiment will be described more specifically with reference to examples and comparative examples.
(Examples 1-6)
In Example 1, first, calcium carbonate powder (
[0053]
Subsequently, the mixture was added to the dispersion of lithium fluoride and wet-mixed, and then dried at 100 ° C. for 24 hours using a dryer. Next, the dried mixture was pulverized until the particle size passed through a 70-mesh sieve, and 10 parts by weight of water was added to 100 parts by weight of the crushed mixture and mixed. And after shape | molding the molded object by the press molding method, the molded object was dried at 100 degreeC with the dryer for 24 hours, and it baked at 900 degreeC for 2 hours with the electric furnace, and obtained the porous sintered compact. The pressure in the press molding method is 25.5 MPa (260 kgf / cm2The molded body was a rectangular parallelepiped having a length of 17 mm, a width of 34 mm, and a thickness of 4 mm. In Example 2 and Example 3, a porous sintered body was obtained in the same manner as in Example 1 except that the firing temperature was changed as shown in Table 1.
[0054]
In Example 4, the powder containing calcium carbonate was changed to limestone washed sludge powder (
[0055]
(1) X-ray diffraction
After pulverizing the porous sintered body of each example, X-ray diffraction was performed by an X-ray analysis measurement (CuKα) method using a powder X-ray structure analyzer (RINT2000 / PC; manufactured by Rigaku Corporation).
[0056]
(2) Pore radius distribution
About the porous sintered compact of each example, pore radius distribution was measured by the mercury intrusion method using the automatic polysimeter (product name of Shimadzu Corporation). Here, the high-pressure part pressure was set to 170 MPa (25,000 psia), and the test piece was cut in the transverse direction at a place about 1/3 of the length and measured in bulk. Further, the maximum pore radius distribution value was determined from the measured pore radius distribution.
[0057]
(3) Three-point bending strength
About the porous sintered compact of each example, 3 point | piece bending strength was measured using the precision universal testing machine autograph (product name of Shimadzu Corporation). Here, the pressing speed was 0.5 mm / s, the distance between the fulcrums was 20 mm, and the average value obtained as a result of the measurement for 10 test pieces was defined as the 3-point bending strength.
[0058]
(4) Porosity
About the porous sintered compact of each example, the porosity was measured by the mercury intrusion method using the automatic polysimeter (product name of Shimadzu Corporation). Here, the pressure of the high pressure portion was set to 170 MPa (25,000 psia), and the test piece was cut in a bulk shape by cutting the test piece so as to have a volume of about 1/3 with respect to the measurement cell.
[0059]
[Table 1]
(Examples 7 to 10)
In Example 7, after obtaining a porous sintered body in the same manner as in Example 2, the Buchner funnel was attached to a suction filtration bottle to form a disk and the same size as the porous sintered body at the center. The rubber member cut out in (2) was disposed in the Buchner funnel, and the porous sintered body was fitted into the cut out portion of the rubber member. Next, the Buchner funnel was covered with parafilm, and sucked from a suction filtration bottle to bring the parafilm, the rubber member, the porous sintered body, and the Buchner funnel into close contact with each other. Subsequently, a portion of the parafilm covering the porous sintered body is cut out, and FeSO as a transition metal compound solution is cut.Four・ 7H2A 0.1M aqueous solution of O (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was poured into a Buchner funnel and filtered with suction. Next, the filtrate was again poured into the Buchner funnel and suction filtered, and the porous sintered body was filled with the transition metal fitting solution. And the porous sintered compact with which the solution of the transition metal fitting thing was filled was dried at 105 degreeC with the dryer for 2 hours, Then, it calcined at 100 degreeC for 1 hour with the electric furnace, and the humidity control body was obtained.
[0060]
In Example 8 and Example 9, the humidity control body was obtained like Example 7 except having changed the calcination temperature as shown in Table 2. In Example 10, after obtaining a porous sintered body in the same manner as in Example 5, a humidity control body was obtained in the same manner as in Example 8. And about the humidity control body of each example, it measured about the said item (3) and (4) and following (5)-(10). Here, the porous sintered bodies of Example 2 and Example 5 were measured as blanks in the same manner as each humidity control body. The results are shown in FIGS. 9 to 12 and Table 2, respectively.
[0061]
(5) Pore radius distribution
After the humidity control body of each example was pulverized, the pore radius distribution was measured by the BET method using an automatic specific surface area / pore distribution measuring device Tristar 3000 (product name of Shimadzu Corporation), and the pore radius The average pore radius was determined from the distribution.
[0062]
(6) Specific surface area
After the humidity control body or porous sintered body of each example was pulverized, the specific surface area was measured by the BET method using an automatic specific surface area / pore distribution measuring device Tristar 3000 (product name of Shimadzu Corporation).
[0063]
(7) Pore volume (N2; BET)
After the humidity control body or porous sintered body of each example was pulverized, the pore volume was measured by the BET method using an automatic specific surface area / pore distribution measuring device Tristar 3000 (product name of Shimadzu Corporation). .
[0064]
(8) Pore volume (Hg)
About the humidity control body or porous sintered body of each example, the pore volume was measured by the mercury intrusion method using the automatic polysimeter (product name of Shimadzu Corporation). Here, the pressure of the high pressure portion was set to 170 MPa (25,000 psia), and the test piece was cut in a bulk shape by cutting the test piece so as to have a volume of about 1/3 with respect to the measurement cell.
[0065]
(9) Average bulk density
Measure the weight of the humidity control body or porous sintered body of each example and calculate the volume by measuring the vertical, horizontal and thickness dimensions using calipers (ABS Digimatic Caliper; manufactured by Mitutoyo Corporation), The bulk density was calculated from the weight and volume values. The average value obtained as a result of calculation for three test pieces was defined as the average bulk density.
[0066]
(10) Humidity control function
With respect to the humidity control body or porous sintered body of each example, the test piece was first seasoned until it reached a constant weight in a constant temperature and humidity chamber at a temperature of 20 ° C. and a relative humidity of 60%. Then, after measuring the weight of the test piece, the test piece was sealed with the remaining five aluminum foils, leaving one side including the length and width. Subsequently, the test piece is placed in a constant temperature and humidity chamber at a temperature of 20 ° C. and a relative humidity of 90%, and the weight change of the test piece is measured when 1 hour, 2 hours, 3 hours, 4 hours or 24 hours have elapsed after the placement. Each was measured as the amount of moisture absorption. Next, the test piece was placed in a constant temperature and humidity chamber having a temperature of 20 ° C. and a relative humidity of 50%, and the change in the weight of the test piece was measured as the amount of water vapor released in the same manner as described above. These steps are repeated twice in succession, and when the test piece is first placed in a constant temperature and humidity chamber at a temperature of 20 ° C. and a relative humidity of 90%, the average moisture absorption amount is based on the calculation formula shown below at the start of the test. Was calculated. The average value obtained as a result of calculation for the three test pieces was defined as the average moisture absorption.
<Calculation formula of average moisture absorption>
Moisture absorption [g] = (weight change of test piece [g] 24 hours after start of test [g] −weight change of test piece 48 g after start of test [g] + weight change of test piece 72 h after start of test [g ]-Change in weight of
Average moisture absorption [g / m2] = Moisture absorption [g] ÷ Moisture absorption / release area (0.034 m × 0.017 m)
[0067]
[Table 2]
(Examples 11 to 13)
Example 11 is the same as Example 8. In Example 12, the calcination temperature was changed to 300 ° C., and in Example 13, except that the calcination temperature was changed to 400 ° C. A humidity control body was obtained in the same manner. And about the humidity control body of each example, it measured about the following item (11). Here, the porous sintered body of Example 2 was measured in the same manner as each humidity control body as a blank. The results are shown in FIGS. The gas adsorption rate and the gas release rate are shown in Table 3, and the numerical values are shown in%.
[0068]
(11) Gas adsorption / desorption rate, gas adsorption rate and gas release rate
After the humidity control body or porous sintered body of each example is crushed, 1.00 g of the pulverized product is put in the petri dish, and the petri dish is placed in the bag. Next, after the air in the bag is completely evacuated, air containing the measurement gas is put into the bag and the bag is sealed. Subsequently, the bag was placed in a high-temperature bath at a temperature of 25 ° C., and the measured gas concentration in the bag was measured with a gas detector tube when 10 minutes, 20 minutes, 40 minutes, or 60 minutes had elapsed after placement. Next, after completely removing the air in the bag, 3 liters of dry air is put in the bag and the bag is sealed. Subsequently, the bag was placed in a high-temperature tank having a temperature of 40 ° C., and when the same time as described above had elapsed, the measured gas concentration in the bag was measured with a gas detector tube. Then, from the measured gas concentration in the bag after 60 minutes, the gas adsorption rate and the gas release rate after 60 minutes were obtained, respectively. Table 3 shows the types of measurement gas.
[0069]
[Table 3]
(Examples 14 to 16)
Example 14 is the same as Example 7, and Example 15 is the same as Example 14 except that the calcination temperature is changed to 200 ° C., and in Example 16, the calcination temperature is changed to 300 ° C. A humidity control body was obtained in the same manner. And about the humidity control body of each example, the gas adsorption-desorption rate of the hydrogen sulfide gas, the gas adsorption rate, and the gas release rate were measured according to the said item (11). Here, the porous sintered body of Example 2 was measured in the same manner as each humidity control body as a blank. The results are shown in FIG. The gas adsorption rate and gas release rate are shown in Table 4, and the numerical values are shown in%.
[0070]
[Table 4]
(Examples 17 to 19)
Example 17 is the same as Example 10, except that in Example 18, the calcination temperature was changed to 300 ° C., and in Example 19, the calcination temperature was changed to 400 ° C. A humidity control body was obtained in the same manner. And about the humidity control body of each example, the gas adsorption-desorption rate of ammonia gas or hydrogen sulfide gas, the gas adsorption rate, and the gas release rate were measured according to the said item (11). Here, the porous sintered compact of Example 5 was made into the blank, and the measurement was performed similarly to each humidity control body. The results are shown in FIGS. 17 and 18 and Table 5. The gas adsorption rate and gas release rate are shown in Table 5, and the numerical values are shown in%.
[0071]
[Table 5]
(Example 20)
In Example 20, the transition metal compound solution was FeCl.2・ 4H2A humidity control body was obtained in the same manner as in Example 7 except that a 0.5 M aqueous solution of O (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used and the calcination temperature was 300 ° C. And about the humidity control body of Example 20, it measured about the item of said (3)-(7), (10) and (11). Here, in item (10), the humidity control body of Example 18 was used as a blank, and measurement was performed in the same manner as the humidity control body of Example 20. Furthermore, in the item (11), the measurement was performed in the same manner as the humidity control body of Example 20 by using a wall coating material (Tigerken coat manufactured by Yoshino Gypsum Co., Ltd.) mainly composed of diatomaceous earth as Comparative Example 1. The results are shown in FIGS. 19 to 21 and Tables 6 and 7. In addition, the kind of measurement gas, gas adsorption rate, and gas release rate are shown in Table 7, and numerical values are shown in%.
[0072]
[Table 6]
[Table 7]
[0074]
On the other hand, since the wall coating material of Comparative Example 1 does not contain calcium ferrite as a main component and does not carry a transition metal compound, it hardly adsorbs various measurement gases and suppresses desorption of the adsorbed gas. I couldn't.
[0075]
Next, the technical idea that can be grasped from the embodiment will be described below.
-The building base material characterized by being comprised by the humidity control body as described in any one of Claims 1-4. According to this structure, it has humidity control property and gas adsorption property, and can suppress desorption of the adsorbed gas.
[0076]
【The invention's effect】
Since this invention is comprised as mentioned above, there exist the following effects.
According to the humidity control body of the invention described in
[0077]
According to the humidity control body of the invention of the second and third aspects, in addition to the effect of the invention of the first aspect, the gas adsorbability can be improved.
According to the humidity control body of the invention described in claim 4, in addition to the effect of the invention described in any one of
[Brief description of the drawings]
1 is a chart showing X-ray diffraction results for Example 1. FIG.
2 is a chart showing X-ray diffraction results for Example 2. FIG.
FIG. 3 is a chart showing X-ray diffraction results for Example 3.
4 is a chart showing X-ray diffraction results for Example 4. FIG.
5 is a chart showing X-ray diffraction results for Example 5. FIG.
6 is a chart showing X-ray diffraction results for Example 6. FIG.
7 is a graph showing the pore radius distribution of Examples 1 to 3. FIG.
FIG. 8 is a graph showing the pore radius distribution of Examples 4 to 6.
FIG. 9 is a graph showing pore radius distributions of Examples 7 to 9.
10 is a graph showing the pore radius distribution of Example 2. FIG.
11 is a graph showing the amount of moisture absorbed in Example 2 and Example 8. FIG.
12 is a graph showing the amount of moisture absorbed in Examples 5 and 10. FIG.
FIG. 13 is a graph showing ammonia gas adsorption / desorption rates of Example 2 and Examples 11-13.
14 is a graph showing the sulfur dioxide gas adsorption / desorption rates of Example 2 and Examples 11 to 13. FIG.
FIG. 15 is a graph showing the formaldehyde gas adsorption / desorption rates of Example 2 and Examples 11-13.
FIG. 16 is a graph showing hydrogen sulfide gas adsorption / desorption rates of Example 2 and Examples 14 to 16.
17 is a graph showing ammonia gas adsorption / desorption rates of Example 5 and Examples 17 to 19. FIG.
18 is a graph showing the hydrogen sulfide gas adsorption / desorption rates of Example 5 and Examples 17 to 19. FIG.
19 is a graph showing the hydrogen sulfide gas adsorption / desorption rates of Example 20 and Comparative Example 1. FIG.
20 is a graph showing the sulfur dioxide gas adsorption / desorption rates of Example 20 and Comparative Example 1. FIG.
FIG. 21 is a graph showing the methyl mercaptan gas adsorption / desorption rates of Example 20 and Comparative Example 1.
Claims (5)
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