JP4204423B2

JP4204423B2 - 粒状吸着材および吸着装置

Info

Publication number: JP4204423B2
Application number: JP2003327056A
Authority: JP
Inventors: 由美子紺藤
Original assignee: 紺藤智子; 紺藤晶子
Priority date: 2003-09-19
Filing date: 2003-09-19
Publication date: 2009-01-07
Anticipated expiration: 2023-09-19
Also published as: JP2005087575A

Description

本発明は、湿気や臭気を吸着する吸着消臭機能を有し吸着成分を分解する分解触媒を有する粒状吸着材および吸着装置に関するものである。

天然ゼオライトにより形成した内層、中層および外層からなる複層構造体の吸着剤がある（特許文献１）。

従来例の吸着消臭部材は、粒状、ブロック状、ハニカム状、シート状、もしくはフィルム状の材質に吸着消臭剤、分解触媒を添着したままで、意図的に着色することはなかった。そのほとんどが無彩色であった。

工業用の吸着剤は吸着機械装置の中に部品として反応塔やダクトの中に組み込まれたり、キャニスターに収納されて、その外観、色彩に視覚的心理効果を考慮する必要がなかった。そのため、家庭用に転用されることは少なかった。家庭用の空気清浄機、エアコン、冷蔵庫等に組み込まれた場合も、機械装置の外側からは見えなかった（特許文献２、３）。

分解触媒は吸着材に担持させ、可能な限り薄く被覆させ、視覚的な効果をもたせることを目的とはしていなかった（特許文献４）。
特開平７−５１５６３号特開平９−５８２５８号特開平３−２２４６１９号特開平１１−１９７５０３号

このため、吸着材を生活空間の中で露出した状態で使用する場合、その存在に違和感があるので、インテリアの装飾性の障害になった。そのため、露出した状態で使用されることがほとんどなかった。

また、従来の吸着剤は機能劣化の状態が容易にわからなかった。

したがって、この発明の目的は、生活空間の中で露出した状態で使用することが可能であり、インテリアの装飾材料として使用することができ、また吸着剤の機能劣化の状態を簡易に確認できる粒状吸着材および吸着装置を提供することである。

この発明の粒状吸着材は、吸水性と吸着性を有する粒状の成形品を芯材とし、その表面に顔料で着色された吸着剤および分解触媒、または発色機能を持った吸着剤および分解触媒を水性バインダーで混練したものを、被覆添着している。

上記構成において、顔料で着色された吸着剤および分解触媒、または発色機能を持った吸着剤および分解触媒の同色または異色のものを、芯材に複層に被覆添着したものである。

この発明の粒状吸着材は、吸水性と吸着性を有する粒状の成形品を芯材とし、その外側に銀箔粉または真鍮箔粉を水性バインダーで混練したものを被覆添着させたことを特徴とするものである。

上記構成において、粒径が約１ｍｍ以上約３０ｍｍ以下である。

この発明の粒状吸着材は、吸水性と吸着性を有する粒状の成形品を芯材とし、顔料で着色された吸着剤および分解触媒、または発色機能を持った吸着剤および分解触媒を、層の厚さが０．０１ｍｍから５ｍｍの範囲で単層または複層に被覆添着し、最終表面層を光触媒で被覆添着したものである。

上記構成において、層の厚さが０．０１ｍｍから５ｍｍの範囲に代えて、層の厚さが０．１ｍｍから３ｍｍの範囲である。

この発明の吸着装置は、透明部分を有しかつ通気孔のある容器を備え、上記粒状吸着材であって色の異なるものを前記容器に充填したこと特徴とするものである。

この発明の吸着装置は、基体を備え、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の粒状吸着材であって色の異なるものを前記基体の表面に配列して接着したことを特徴とするものである。

この発明によれば、着色された吸着剤および分解触媒を被覆添着された吸着材により、その着色効果がインテリアの中では違和感がなく、低彩度の配色から高彩度のアクセント色が可能になった。このため、吸着剤を着色することで、吸着材を生活空間の中で露出した状態で使用することが可能になり、吸着材をインテリアの装飾材料や装飾品として使用できる。

また粒状の芯材に、着色された吸着剤および分解触媒を被覆添着された吸着材は使用量の計量が容易となり、使用量を無段階的に調整することが可能になった。これにより効率よい使用が可能となり、経済性がよい。

さらに、着色された粒状吸着材の色と例えばシックハウス症候群の原因物質とされる化学物質の吸着など各種の吸着機能を対応させることにより、吸着機能の吸着対象ガスの選択性が生まれたが、性能に大きな低下はないので心理的には機能の期待感が生まれた。したがって、吸着の主要対象物質の異なる吸着剤を粒状に成形し、その吸着対象物質に応じて、多様な用途に使用できるように色彩で識別できるように着色した吸着材を作ることができる。ここで、図５に粒状吸着材の色彩とその発色顔料の関係、図６に粒状吸着材の色相と発色顔料の関係、および図７に粒状吸着材の色彩とその吸着分解対称物質の関係を示している。また吸着剤の機能、性能の差異を色彩で表示することにより、吸着目的、使用場所、使用情況、使用開始時期の管理を容易にすることができる。

また、色彩豊な粒状の吸着材の中で銀箔、真鍮箔を被覆添着した粒状吸着材を入れることで装飾効果と吸着機能劣化、被毒の進行状況を簡易に確認することができる。

さらに、光触媒を最外層に設けることにより、光のある空間での分解機能を高めることができる。また、光のない空間では中間層に混練された触媒が常時分解を継続する。

この発明の参考例について説明する。この粒状吸着剤材は、表面を顔料で着色したものである。顔料は公知の吸着分解機能性顔料および一般顔料を１種または２種以上を組み合わせて使用する。例えば、顔料として白、灰、黒の無彩色には酸化亜鉛、酸化チタン、アルミナ、備長炭、竹炭、黒炭を使い、赤、橙、黄の暖色には三二酸化鉄、カーマインを使い、緑、青、紫の寒色には銅フタロシアニン、鉄フタロシアニンとこれに三二酸化鉄、ゼオライト、黄土を加えたものを着色剤とし、これらの顔料を１種または２種以上組み合わせて使用した。また一般顔料のほか、吸着分解機能をもった顔料として酸化亜鉛、酸化チタン、アルミナ、三二酸化鉄、鉄フタロシアニン、銅フタロシアニン、コバルトフタロシアニンなどを用いる。粒状吸着材は、吸水性および吸着性のある材質で芯材の粒径を１ｍｍから３０ｍｍの範囲好ましくは２ｍｍ以上１０ｍｍ以下から選択する。粒径が１ｍｍより小さい場合、重量当たり粒体の見かけの表面積は大きくなるが、空気の通過抵抗も大きくなる。また粒体の径が３０ｍｍより大きくなると、空気の通過抵抗は小さくなるが、重量当たりの粒体の見かけの表面積は小さくなる。動力を用いない自然な空気の流動では粒径が２または３ｍｍから１０ｍｍが取扱やすい。具体的には、粒径が４ｍｍから６ｍｍの範囲にある住友化学株式会社製の粒状活性アルミナ、KHD−４６を使用する。芯材は含水率を１０％以下に管理する。粒状の形状は球状、円柱状、角柱状、多面体状および非定型状に成形されている。

この発明の第１の実施の形態について説明する。吸水性と吸着性を有する粒状の成形品を芯材とし、その表面に顔料で着色された吸着剤および分解触媒、または発色機能を持った吸着剤および分解触媒を水性バインダーで混練したものを、被覆添着している。すなわち、吸着分解機能性顔料、吸着消臭機能を持った体質顔料、機能性顔料を用いる。成形品は、アルミナ成形品、シリカゲル成形品、ゼオライト成形品、硫酸カルシウム成形品、陶土成形品、木質繊維成形品、パルプ繊維成形品を使用する。水性のバインダーとしては澱粉、デキストリン、植物性カゼイン、動物性カゼイン、酢酸ビニールエマルジョン、ポリアクリルエマルジョン、ポリアミドエマルジョン、ポリビニールアルコールの中から生分解性のバインダーを選定する。具体的には小島化学株式会社製の「アクアフレックス」を選定する。

着色された吸着剤、分解触媒を乾燥重量比で５０％から８０％の範囲になるように混練し、スラリーの粘度が１００ｍＰａ・ｓから１００，０００ｍＰａ・ｓの範囲になるように水を加えて調整するともに、浸漬時間で粒状芯材への被覆添着を制御する。粘度を調整する水にはカーボネイト・メチル・セルローズを加えてもよい。混練されたスラリーの粘度が低いと被覆添着の量が少なく、層の厚さが薄くなる。水性バインダーの吸着剤および分解触媒との配合比率を乾燥重量比２５％以下にすることで吸着機能と被覆添着の両立を図る。被覆添着の量、厚さは吸着剤の性能によって選択する。混練され着色された吸着剤、分解触媒のスラリーの中に芯材を例えば５秒間浸漬することで被覆添着する。スラリーから引き出された芯材はボールの中で回転させられて、表面形状が整えられる。この後、乾燥させられる。粒状活性アルミナはスラリーに浸漬された瞬間から急激にスラリーを吸着し、発熱する。この発熱で粒体は約３分以内に粒体同士が付着しない程度に自己乾燥する。

芯材に被覆添着される着色された吸着剤、分解触媒の被覆層の厚さは０．０１ｍｍから５ｍｍの範囲であるが０．０５ｍｍから３〜５ｍｍの範囲でもよい。

この発明の第２の実施の形態を説明する。すなわち、この粒状吸着材は、吸水性と吸着性を有する粒状の成形品を芯材とし、その外側に銀箔粉または真鍮箔粉を水性バインダーで混練したものを被覆添着させている。

銀箔粉は例えばポリビニールアルコールに混練し、このスラリーの中に前述の粒状活性アルミナ、KHD−４６を浸漬して、銀箔粉を被覆添着する。銀箔粉と同様に、真鍮箔粉を被覆添着することもできる。銀箔粉及び真鍮箔粉を被覆添着された粒状吸着材は、空気中の窒素酸化物、硫黄酸化物に暴露されて黒色に変色する。

この変色の進行状況は吸着剤、分解触媒の機能劣化、被毒の進行状況を確認する代替物となり、肉眼で視覚的に確認できる。

この発明の第３の実施の形態を図１により説明する。すなわち、第１の実施の形態において、顔料で着色された吸着剤および分解触媒の色の異なるもの、または発色機能を持った吸着剤および分解触媒の色の異なるものを、芯材１に複層に被覆添着したものである。実施の形態では中間被覆層２および最表面層３の３層としている。なお、これらの層は同じ色にしてもよい。

この発明の第４の実施の形態について説明する。すなわち、この粒状吸着材は、吸水性と吸着性を有する粒状の成形品を芯材とし、顔料で着色された吸着剤および分解触媒、または発色機能を持った吸着剤および分解触媒を、層の厚さが０．０１ｍｍから５ｍｍの範囲で単層または複層に被覆添着し、最終表面層を光触媒で被覆添着したものである。

なお、層の厚さは０．１ｍｍから３ｍｍの範囲でもよい。

この発明の第５の実施の形態について図２により説明する。すなわち、この発明の吸着装置は、透明部分を有しかつ通気孔のある容器４を備え、上記実施の形態の粒状吸着材５であって色の異なるものを容器４に充填している。実施の形態の容器４は透明ガラスで造られた広口ビンとしている。色の異なる粒状体が透明容器４に充填されているのでカラフルに見え、インテリアに好都合である。なお、一部の粒状吸着材を第２の実施の形態により構成すると、その劣化度合いもわかる。

図３は変形形態であり、容器４が側面に通気孔６を形成した透明プラスチックケースであり、壁かけ部７を設けたものである。

この発明の第６の実施の形態について図４により説明する。すなわち、この発明の吸着装置は、基体７を備え、色の異なる吸着材８を基体６の表面に配列して接着している。実施の形態の基体６としてパネルを用い、吸着材８をモザイクとして貼り込めている。

上記課題を解決するために、機能性顔料の種類と機能、その発色性を確認しこれを応用活用した。以下、本発明を粒状吸着材の実施例に基づき詳細に説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。

粒径サイズが４ｍｍから６ｍｍの活性アルミナ球を芯材として選択した。吸着剤として、木炭粉２０ｇ、ゼオライト粉３０ｇを選択した。分解触媒としては酸化亜鉛粉１０ｇ、鉄フタロシアニンを５ｇ計量した。水性のバインダーとしてはポリビニールアルコ−ルを３５ｇ計量した。これを混練したスラリーに芯材を浸漬、回転、乾燥させて、暗黒青色の粒状の吸着材を作成した。

実施例１と同様に粒径サイズが４ｍｍから６ｍｍの活性アルミナ球を芯材として選択した。吸着剤として、木炭粉５ｇ、アルミナ粉２０ｇ、ゼオライト粉２０ｇを計量した。分解触媒としては酸化亜鉛粉１０ｇ、酸化チタン粉を１０ｇ計量した。水性のバインダーとしてはポリビニールアルコ−ルを３５ｇ計量した。これを混練したスラリーに芯材を浸漬、回転、乾燥させて、灰色の粒状の吸着材を作成した。

実施例１と同様に粒径サイズが４ｍｍから６ｍｍの活性アルミナ球を芯材として選択した。吸着剤として、木炭粉１ｇ、アルミナ粉２４ｇ、ゼオライト粉２０ｇを計量した。分解触媒としては酸化亜鉛粉１０ｇ、三二酸化鉄粉を１０ｇ計量した。水性のバインダーとしてはポリビニールアルコ−ルを３５ｇ計量した。これを混練したスラリーに芯材を浸漬、回転、乾燥させて、暗赤色の粒状の吸着材を作成した。

実施例１と同様に粒径サイズが４ｍｍから６ｍｍの活性アルミナ球を芯材として選択した。吸着剤として、アルミナ粉２０ｇ、ゼオライト粉２３ｇを計量した。分解触媒としては酸化亜鉛粉１０ｇ、鉄フタロシアニンを１０ｇ計量した。水性のバインダーとしてはポリビニールアルコ−ルを３５ｇ計量した。これを混練したスラリーに芯材を浸漬、回転、乾燥させて、明青色の粒状の吸着材を作成した。

実施例１と同様に粒径サイズが４ｍｍから６ｍｍの活性アルミナ球を芯材として選択した。吸着剤として、アルミナ粉２０ｇ、ゼオライト粉２９ｇを計量した。分解触媒としては酸化亜鉛粉２０ｇ、鉄フタロシアニンを４ｇ計量した。黄土粉を２ｇ計量した。水性のバインダーとしてはポリビニールアルコ−ルを３５ｇ計量した。これを混練したスラリーに芯材を浸漬、回転、乾燥させて、濃緑色の粒状の吸着材を作成した。

実施例１から５で作製した粒状吸着剤を通気性のある透明な容器に入れて、色彩豊かなインテリアオブジェに、またパネルに貼り込んでモザイク画を作製した。すなわち、上記実施例の３種類の異なる色の吸着材を入れた図２の透明ガラスの広口ビンを載置面に載置した。図３に示すように、側面に通気孔をもった壁掛け用透明プラスチックケースに入れた。図４に示すように、同じ色の吸着材で色分けするように配色を考えてパネルにモザイク様に貼り込めた。

この発明にかかる粒状吸着材および吸着装置は、着色された吸着剤および分解触媒を被覆添着された吸着材により、その着色効果がインテリアの中では違和感がなく、低彩度の配色から高彩度のアクセント色が可能になった。このため、吸着剤を着色することで、吸着材を生活空間の中で露出した状態で使用することが可能になり、吸着材をインテリアの装飾材料として使用できること、劣化検知機能等の効果があり、粒状吸着材および吸着装置として有用である。

この発明の第３の実施の形態の一部破断斜視図である。第５の実施の形態の斜視図である。その変形形態の斜視図である。第６の実施の形態の斜視図である。粒状吸着材の色彩とその発色顔料の関係を示す説明図である。粒状吸着材の色相とその発色顔料の関係を示す説明図である。粒状吸着材の色彩とその吸着分解対象物質の関係を示す説明図である。

符号の説明

１芯材
２中間被覆層
３最表面層
４容器
５粒状吸着材
６通気孔
７基体
８粒状吸着材

Claims

吸水性と吸着性を有する粒状の成形品を芯材とし、その表面に顔料で着色された吸着剤および分解触媒、または発色機能を持った吸着剤および分解触媒を水性バインダーで混練したものを、被覆添着した粒状吸着材。
顔料で着色された吸着剤および分解触媒、または発色機能を持った吸着剤および分解触媒の同色または異色のものを、芯材に複層に被覆添着した請求項１記載の粒状吸着材。
吸水性と吸着性を有する粒状の成形品を芯材とし、その外側に銀箔粉または真鍮箔粉を水性バインダーで混練したものを被覆添着させたことを特徴とする粒状吸着材。
粒径が約１ｍｍ以上約３０ｍｍ以下である請求項１、請求項２または請求項３記載の粒状吸着材。
吸水性と吸着性を有する粒状の成形品を芯材とし、顔料で着色された吸着剤および分解触媒、または発色機能を持った吸着剤および分解触媒を、層の厚さが０．０１ｍｍから５ｍｍの範囲で単層または複層に被覆添着し、最終表面層を光触媒で被覆添着した粒状吸着材。
層の厚さが０．０１ｍｍから５ｍｍの範囲に代えて、層の厚さが０．１ｍｍから３ｍｍの範囲である請求項５記載の粒状吸着材。
透明部分を有しかつ通気孔のある容器を備え、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の粒状吸着材であって色の異なるものを前記容器に充填したこと特徴とする吸着装置。
基体を備え、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の粒状吸着材であって色の異なるものを前記基体の表面に配列して接着したことを特徴とする吸着装置。