JP4938164B2 - Deodorant structure and deodorant - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、消臭性構造体及び消臭剤に関し、詳しくは、悪臭を放つ物質を吸着且つ分解する消臭性構造体及び該消臭性構造体を用いた消臭剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
悪臭を消臭するための従来の消臭剤としては、活性炭の吸着能を利用したもの、酸化剤による悪臭成分の分解能を利用したもの、触媒による悪臭成分の分解活性を利用したもの、微生物菌体による悪臭成分の分解能を利用したもの等が挙げられる。このような消臭剤のひとつとして、特開昭５６−６３３５５号公報に記載された消臭剤がある。この消臭剤は、悪臭を放つ物質を吸着媒体としての活性炭、ベントナイト及び／又はゼオライト等によって吸着し、該物質を触媒としての金属フタロシアニンポリカルボン酸によって分解するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の消臭剤の消臭性能は必ずしも十分ではなく、良好な消臭効果を得るためには、活性炭等の吸着媒体と金属フタロシアニンポリカルボン酸の必要量が増大してしまうという問題があった。その結果、消臭剤の形状をコンパクトにできなかったり、消臭効果が少ない割に高価となってしまう傾向にあった。
【０００４】
そこで、本発明は係る従来の問題点に鑑みて、吸着媒体及び触媒の量を低減しても十分な消臭効果を得ることが可能な消臭性構造体及び消臭剤を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、細孔を有する所定の吸着媒体に金属フタロシアニンポリカルボン酸を担持させることによって優れた消臭効果が得られることを見出し、本発明に到達した。すなわち、本発明のシート状の消臭性構造体は、細孔を有する吸着媒体としての活性炭素繊維と、この活性炭素繊維に担持された下記式（１）で表される金属フタロシアニンポリカルボン酸とを含有して成り、吸着媒体として前記金属フタロシアニンポリカルボン酸を担持した活性炭を更に含有し、パルプと、パルプと吸着媒体とを接合することが可能な接着剤とを更に含有し、パルプと吸着媒体とが混合且つ接合されて成ることを特徴とする。
【０００６】
【化２】
【０００７】
このように構成された消臭性構造体においては、まず、吸着媒体である活性炭素繊維に形成された細孔に悪臭を放つ物質（以下、悪臭物質と云う）が吸着されて脱臭される。次に、吸着された悪臭物質は、式（１）で表される金属フタロシアニンポリカルボン酸が人工酵素とも言われるように、その触媒作用によって効果的に分解されて消臭される。
【０００８】
活性炭素繊維には、通常の粒状又は粉状の活性炭に比して小さい孔径の細孔が多く形成されており、その孔径は代表的な悪臭物質の分子径に略匹敵する傾向にある。また、従来の活性炭に比して、比表面積及び細孔容積が非常に大きいという特性を有している。よって、悪臭物質の吸着効率及び吸着容量が従来に比して格段に大きいので、各種悪臭物質の吸着除去性能が高められる。また、金属フタロシアニンポリカルボン酸が悪臭物質と接触する機会が増えるので、消臭性能が高められる。
【０００９】
ここで、従来と同程度の含有割合で金属フタロシアニンポリカルボン酸を用いたところ、活性炭素繊維による効果から期待される以上の消臭性能の向上が認められた。これは、活性炭素繊維の比表面積及び細孔容積が非常に大きいため、金属フタロシアニンポリカルボン酸の偏在が緩和されて均一に分散するように担持され、悪臭物質と接触し得る有効な金属フタロシアニンポリカルボン酸が従来に比して増大することが一因と考えられる。ただし、作用機序はこれに限定されるものではない。
【００１０】
よって、従来に比して、消臭性構造体に使用される吸着媒体（活性炭素繊維）及び触媒（金属フタロシアニンポリカルボン酸）両方の必要量を低減し得るので、消臭性構造体のコンパクト化を図りつつ、消臭性能を一層高めることが可能となる。また、活性炭素繊維は、従来の活性炭に比して吸着速度が非常に大きいので、悪臭物質が速やかに吸着除去されて即効性のある消臭が可能となる。
【００１１】
また、活性炭素繊維を用いるので、消臭性構造体を布帛（織布及び不織布）としたり、パルプ等と混抄することができる。よって、消臭性構造体を、シート、ハニカム構造体、ジャバラ、波形板等の各種形状を有する部材に加工することが簡易となる。さらに、金属フタロシアニンポリカルボン酸は、悪臭物質の分解反応において触媒として機能するので、それ自身が消耗することがない。また、金属フタロシアニンポリカルボン酸は、酸やアルカリに対して安定であり、且つ耐候性、耐熱性及び耐湿性に優れるので、安定した消臭効果を得ることができる。むしろ、金属フタロシアニンポリカルボン酸が分子内にカルボキシル基を有しており水溶性なので、吸湿によって悪臭物質の分解効率が一層高められる。
【００１２】
また、本発明の消臭性構造体は、式（１）におけるＭがコバルトであると好適である。フタロシアニンポリカルボン酸と配位結合した金属がコバルトであると、他の金属が配位した金属フタロシアニンポリカルボン酸に比して、触媒能が高められる。その結果、悪臭物質の分解反応の速度が大きくなり、悪臭物質の分解効率が一層高められる。
【００１３】
さらに、吸着媒体として活性炭を更に含有することが好ましい。このように構成した消臭性構造体を用いたところ、活性炭素繊維のみ含む場合及び活性炭のみ含む場合に比して、消臭性能の向上が確認された。これは、活性炭素繊維と活性炭との相乗効果によるものと考えられる。活性炭には、孔径の大きいほうから、所謂マクロポア、メゾポア、ミクロポア、サブミクロポアと呼ばれる孔径が異なる細孔が混在しており、活性炭素繊維に比して、平均孔径及び孔径分布幅が大きくなっている。よって、活性炭を併用することにより、活性炭素繊維の孔径よりも大きな分子径の悪臭物質に対する吸着性能が向上され、消臭性能が高められると推定される。ただし、作用機序はこれに限定されるものではない。
【００１４】
またさらに、吸着媒体が平均孔径１〜４ｎｍ、好ましくは２〜３ｎｍである細孔を有するとより好適である。このような大きさの孔径は、代表的な悪臭物質であるアンモニア、アセトアルデヒド、メチルメルカプタン、トリメチルアミン、硫化水素、エタンチオール等の分子径と略同等かやや大きいので、それら悪臭物質を極めて効率よく吸着することが可能である。
【００１５】
さらにまた、可燃性繊維と、この可燃性繊維と上記吸着媒体とを接合することが可能な接着剤とを更に含有し、可燃性繊維と吸着媒体とが混合且つ接合されて成ると一層好ましい。このように構成された消臭性構造体においては、例えばパルプのような可燃性繊維と吸着媒体との相乗効果によって以下のような作用が呈される。すなわち、吸着媒体である活性炭素繊維、更には活性炭が、可燃性繊維と一体化されて良好に保持されると共に、消臭性構造体の取扱性が高められる。また、可燃性繊維を用いることにより、消臭性構造体を可燃物として廃棄できる。さらに、吸着媒体が可燃性繊維と混合されて消臭性構造体中に適度に分散されるので、悪臭物質の吸着効率が更に一層高められる。
【００１６】
加えて、消臭性構造体の一部又は全部が、例えば、所謂コルゲート板のような波形状に加工されて成ると一層好適である。このようにすると、消臭性構造体の容積あたりの有効表面積が増大されるので、消臭性能が更に高められると共に、消臭性構造体を小型とし得る。また、波形状とすることによって空間が画成され得るので、通気性が高められて消臭性能が更に一層高められ得る。その上、波形状は強度上優れた特性を有しており、例えば、保管時等に多段積みしても上記空間が変形したり圧潰する虞が少ない。
【００１７】
また、本発明の消臭剤は、通気孔を有する筐体と、この筐体の内部に配設された本発明による消臭性構造体とを備えることを特徴とする。このように構成された消臭剤によれば、悪臭物質を含む気体が、通気孔を通して筐体内部の消臭性構造体に到達して吸着及び分解される。上述の如く、本発明の消臭性構造体の消臭性能は、従来に比して格段に高められているので、消臭剤が設置された環境に対して十分な消臭効果が得られる。
【００１８】
また、消臭性構造体は、良好な消臭性能を維持しつつ小型化され得るので、筐体もコンパクトにすることができる。よって、消臭剤の設置スペースを縮小して省スペース化を図ることができる。さらに、筐体を可燃性部材、例えば紙製とすれば、消臭性構造体が可燃性であるので、消臭剤全体が可燃物となって廃棄が簡易になる。
【００１９】
なお、本発明における「活性炭素繊維」とは、炭素を主成分とする多孔質の物質であり、気体、液体又は固体の吸着能を有し、繊維状を成すものであって粒状及び粉状の成分を含まない。また、「活性炭」とは、炭素を主成分とする多孔質の物質であり、気体、液体又は固体の吸着能を有し、繊維状以外の形状を成すものであって粒状及び粉状の成分を含む。さらに、本発明における「波形状」とは、シート（フィルムを含む）又は板に段差を設けた形状を指すものであり、波形板（波板又はコルゲート板とも云われる）形状、ハニカム形状、ジャバラ形状を含む。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２１】
図１は、本発明の消臭性構造体に係る好適な一実施形態を示す斜視図である。図１に示す消臭性構造体１は、シート１１に波形状を成すシート１２が接合されて形成されている。シート１１，１２は、活性炭素繊維、及び、可燃性繊維としてのパルプの混合物に、接着剤としてアクリル系エマルジョンを添加して混抄したシートであり、これら構成部材が一体的に接合されている。活性炭素繊維は、石油ピッチ系の活性炭素繊維であり、平均孔径が好ましくは１〜４ｎｍ、特に好ましくは２〜３ｎｍである細孔を有するものである。そして、シート１１，１２には、下記式（１）で表される金属フタロシアニンポリカルボン酸が略均一に添着されて担持されている。
【００２２】
【化３】
シート１１，１２に式（１）で表される金属フタロシアニンポリカルボン酸を担持させる方法としては、例えば、上述した抄紙後のシート１１，１２を、金属フタロシアニンポリカルボン酸を含む溶液に浸漬（含浸）した後乾燥させる方法が好ましく用いられる。
【００２４】
また、消臭性構造体１におけるこれら構成部材の好適な含有割合は、活性炭素繊維が好ましくは５〜５０重量（質量）％、特に好ましくは２０〜４０重量％、パルプが好ましくは３５〜９３．９重量％、特に好ましくは４５〜７８．９重量％、アクリル系エマルジョンが好ましくは１〜１０重量％、そして、金属フタロシアニンポリカルボン酸が好ましくは０．１〜５重量％とされている。
【００２５】
また、消臭性構造体１は、吸着媒体として活性炭を更に含んでもよく、活性炭の好適な含有割合としては、好ましくは０〜４５重量％、特に好ましくは５〜２５重量％（但し、活性炭素繊維と活性炭の合計が５０重量％を超えない。）である。この場合、活性炭は、例えば、活性炭素繊維及びパルプと共に混抄され、アクリル系エマルジョンによって接合されて一体化される。
【００２６】
ここで、これら構成部材同士の含量比（重量比）に着目すると、パルプ含量に対する活性炭素繊維含量、又は、活性炭素繊維及び活性炭の合計含量の比は、好ましくは０．０５３〜１．４３となっている。また、活性炭素繊維含量、又は、活性炭素繊維及び活性炭の合計含量に対する金属フタロシアニンポリカルボン酸含量の比は、好ましくは０．００２〜１となっている。
【００２７】
活性炭素繊維が５重量％未満の場合には、悪臭物質の吸着効果が十分に得られない傾向にある。これに対して活性炭素繊維（又は活性炭素繊維と活性炭との合計）が５０重量％を超える場合、すなわち、パルプ含量に対する活性炭素繊維含量、又は活性炭素繊維及び活性炭の合計含量の比が１．４３を超える場合には、それらの均一な混抄が困難になると共に、シート１１，１２の強度が不足して加工が困難となる傾向にある。
【００２８】
また、金属フタロシアニンポリカルボン酸の含有割合が０．１重量％未満のときには、悪臭物質の分解が不十分となる傾向にある。その一方で、この含有割合が５重量％を超えると、すなわち、活性炭素繊維含量、又は活性炭素繊維及び活性炭の合計含量に対する金属フタロシアニンポリカルボン酸含量の比が１を超えると、悪臭物質の分解効果が飽和する傾向にある。金属フタロシアニンポリカルボン酸は、消臭性構造体１の構成材料のなかでは比較的高価なものなので、経済性の観点からも５重量％を超えないことが望ましい。
【００２９】
さらに、アクリル系エマルジョンの含有割合が１重量％未満であると、接合力が不足する傾向にある。一方、この含有割合が１０重量％を超えると、接合効果が飽和する傾向にある。なお、パルプの含有割合の上記好適範囲は、活性炭素繊維、活性炭、金属フタロシアニンポリカルボン酸及びアクリル系エマルジョンの好適な含有割合によって決定され得る。
【００３０】
また、式（１）におけるＭ（金属）としては、例えば、コバルト、鉄、ニッケル、銅、マンガン、オスミウム、チタン、モリブデン、タングステン等が挙げられる。これらの金属が結合配位した金属フタロシアニンポリカルボン酸は、他の金属が結合配位したものに比して触媒活性が高い傾向にあり、これらの金属が関与する酸化還元反応の反応速度がより大きい。なかでもコバルト又は鉄が結合配位した金属フタロシアニンポリカルボン酸は、酸化能が比較的優れており、特にコバルトが結合配位したものは、鉄が結合配位したものに比して酸化能が１０倍程度高く、悪臭物質の分解性能が非常に優れている。そこで、本実施形態では、金属フタロシアニンポリカルボン酸としてコバルトフタロシアニンポリカルボン酸を用いている。
【００３１】
また、金属フタロシアニンポリカルボン酸におけるカルボキシル基の結合数は特に限定されるものではないが、下記式（２）で表される金属フタロシアニンテトラカルボン酸又は下記式（３）で表される金属フタロシアニンオクタカルボン酸を用いると好ましい。
【００３２】
【化４】
このように構成された消臭性構造体１においては、まず、活性炭素繊維が吸着媒体として作用し、この活性炭素繊維に形成された細孔に悪臭物質が吸着されて脱臭される。そして、吸着された悪臭物質は、活性炭素繊維に添着された式（１）で表される金属フタロシアニンポリカルボン酸と接触し、その触媒作用によって効果的に分解される。これにより、優れた消臭効果を得ることができる。
【００３４】
ここで、活性炭素繊維の孔径は、通常の粒状又は粉状の活性炭に比して小さく、代表的な悪臭物質の分子径に略匹敵する傾向にある。また、従来の活性炭に比して、比表面積及び細孔容積が非常に大きいという特性を有している。よって、悪臭物質の吸着効率及び吸着容量が従来に比して格段に大きいので、各種悪臭物質の吸着除去性能が高められる。また、金属フタロシアニンポリカルボン酸が悪臭物質と接触する機会が増大するので、消臭性能が高められる。したがって、消臭性構造体１を用いることにより、十分な消臭効果を得ることが可能となる。
【００３５】
より具体的には、消臭性構造体１を構成する活性炭素繊維の平均孔径は、上述の如く、平均孔径１〜４ｎｍとなっており、その孔径は代表的な悪臭物質（アンモニア、アセトアルデヒド、メチルメルカプタン、トリメチルアミン等）の分子径と略同等又は稍大きい。平均孔径が１ｎｍ未満であると、これら悪臭物質分子が細孔に入り込み難い傾向にある。一方、平均孔径が４ｎｍを超えると、細孔に入った悪臭物質分子の脱離が吸着と競合するようになると考えられる。
【００３６】
よって、平均孔径が１〜４ｎｍの活性炭素繊維を採用することにより、上記悪臭物質の吸着効率が一層高められるので、消臭性構造体１の消臭性能を向上することが可能となる。しかも、消臭性構造体１が、活性炭素繊維に比して平均孔径及び孔径分布幅が大きい活性炭をも含んでいると、活性炭素繊維の孔径よりも大きい分子径の悪臭物質が存在しても十分な消臭効果を得ることができる。さらに、活性炭素繊維が石油ピッチ系のものであり、吸脱着による再生損失が少なく且つ炭素の純度が高いという特性を有するので、悪臭の脱臭性能が更に高められる。
【００３７】
またさらに、活性炭素繊維の比表面積及び細孔容積が非常に大きいため、式（１）で表される金属フタロシアニンポリカルボン酸が偏在し難く、均一に分散するように担持され、悪臭物質と接触し得る有効な金属フタロシアニンポリカルボン酸が従来に比して増大する傾向にある。よって、活性炭素繊維による吸着性能の向上から期待される以上に、消臭性能が高められる。その結果、従来に比して、吸着媒体（活性炭素繊維）及び触媒（金属フタロシアニンポリカルボン酸）両方の必要量を低減できる。したがって、消臭性構造体１をコンパクト化して省スペース化を図ることができると共に、より優れた消臭効果が得られる。さらにまた、活性炭素繊維は、従来の活性炭に比して吸着速度が非常に大きいという特性を有しており、悪臭物質が速やかに吸着除去されるので、即効性のある消臭が可能となる。
【００３８】
また、消臭性構造体１は、活性炭素繊維とパルプとが混抄され、接着剤で接合されて一体化されたシート１１，１２から形成されているので、活性炭素繊維が良好に保持され、且つ、取扱性に優れている。この効果は、活性炭が含まれる場合でも同様である。さらに、消臭性構造体１は活性炭素繊維やパルプ等の繊維が主成分なので、シート１１，１２のようなシート状、ハニカム状、ジャバラ状等の各種形状への加工性に優れている。またさらに、消臭性構造体１は可燃性なので、廃棄が簡易であり、且つ、焼却による減容性が高められる。またさらに、活性炭素繊維がパルプと混合されて消臭性構造体１中に適度に且つ良好に分散されているので、悪臭物質の吸着効率が一層高められる。したがって、消臭性構造体１の消臭性能がより一層高められ、一層優れた消臭効果を得ることができる。
【００３９】
また、シート１２が波形状に加工されているので、消臭性構造体１の容積あたりの有効表面積が増大されると共に、波形状によって空間が画成されて通気性が高められる。これらにより、消臭性構造体１の消臭性能が一層高められる。よって、消臭性構造体１による消臭効果を更に一層向上することが可能となる。加えて、消臭性構造体１をより小型化でき、消臭性構造体１の設置スペースを一層縮小することが可能となる。さらに、波形状は優れた強度特性を有するので、保管時等に多段積みしたり又は外部からの衝撃に対しても変形や圧潰し難く、画成された空間が保持されて良好な消臭性能を維持できる。
【００４０】
またさらに、金属フタロシアニンポリカルボン酸は、悪臭物質の分解反応において触媒として機能し、それ自身が消耗することがない。したがって、十分な消臭効果を長期間持続することが可能となる。加えて、金属フタロシアニンポリカルボン酸は、酸やアルカリに対して安定であり、且つ、耐候性及び耐熱性に優れると共に水に可溶であって耐湿性にも優れる。よって、安定した消臭効果が得られる。むしろ、吸湿することによって金属フタロシアニンポリカルボン酸による悪臭物質の分解効果が高められる。したがって、消臭性構造体１を湿気の多い場所に適用しても、十分な消臭効果が得られる。
【００４１】
そして、フタロシアニンポリカルボン酸と配位結合している金属がコバルトなので、他の金属が配位した金属フタロシアニンポリカルボン酸に比して触媒能が高く、悪臭物質の分解効率が高められる。したがって、一段と優れた消臭効果を得ることができる。
【００４２】
図２及び図３は、本発明の消臭剤に係る好適な一実施形態を示す斜視図である。消臭剤２は、本発明による消臭性構造体１が、通気孔２２を有する紙製のケース２１（筐体）の内部に配置されたものである。また、図３に示すように、消臭性構造体１は、ケース２１の開閉可能な側壁からケース２１の内部に挿入され、図２に示す如くケース２１と一体化されている。また、ケース２１の外面には、消臭剤２の交換時期を示すシール２３を貼付できるようになっている。
【００４３】
消臭剤２が、図２に示す状態で、消臭が望まれる環境に設置されると、その環境に存在する悪臭物質を含む空気等の気体が、主に通気孔２２からケース２１内へ侵入（流入）する。ケース２１内へ入った気体は、消臭性構造体１の周囲に拡散し、気体中の悪臭物質が消臭性構造体１に到達して活性炭素繊維に迅速に吸着される。また、消臭性構造体１が活性炭をも含む場合には、悪臭物質は活性炭にも吸着される。吸着された悪臭物質は、金属フタロシアニンポリカルボン酸の触媒作用によって速やかに分解され、周囲の消臭が迅速に行われる。
【００４４】
このように構成された消臭剤２によれば、消臭性構造体１の消臭性能が従来に比して格段に高められているので、消臭剤２が設置された環境に対して十分な消臭効果を得ることが可能となる。また、消臭性構造体１が良好な消臭性能を維持しつつ小型化され得るので、ケース２１もコンパクトにすることができる。その結果、消臭剤２の設置スペースを縮小して省スペース化を図ることができる。よって、収納等のスペースを極力確保したい場所に適用すると非常に有用である。さらに、ケース２１が紙製なので、消臭剤２全体が可燃物となる。したがって、消臭剤２の廃棄が簡易となり、且つ、焼却による減容性を向上できる。
【００４５】
なお、上述の消臭性構造体１に用いられる活性炭素繊維として石油ピッチ系のものを採用したが、繊維とし得るものであれば特に限定されるものではなく、具体的には、例えば、ポリアクリロニトリル系（ＰＡＮ系）、フェノール系等のものが挙げられる。また、消臭性構造体１に用いられる活性炭としては、椰子殻を原料とするものが好ましく用いられるが、これに限定されるものではなく、石炭系でも木質系等であってもよく、骨炭又は獣炭を含んでいても構わない。さらに、活性炭の平均孔径は、通常、活性炭素繊維の平均孔径よりも大きいが、両者の平均孔径が同等であっても構わない。例えば、上述の実施形態において、消臭性構造体１に含まれる活性炭の平均孔径が活性炭素繊維と同様に１〜４ｎｍであってもよい。
【００４６】
さらに、消臭性構造体１を構成するシート１１，１２は、混抄によってシート化されているが、シート化する方法は、この方法に限定されるものではない。他の方法としては、例えば、抄紙せずに混練したものを延伸してシート化する方法、パルプと活性炭素繊維を公知の織布又は不織布の製造方法により個別にシート化したものを積層させて接合する方法、それらシートで活性炭を囲繞して包接する方法等が挙げられる。またさらに、シート１１，１２を金属フタロシアニンポリカルボン酸溶液に含浸し、乾燥して金属フタロシアニンポリカルボン酸を添着させているが、この方法に限定されるものではない。例えば、シート１１，１２にアクリル系エマルジョン等の接着剤を塗布し、その上に金属フタロシアニンポリカルボン酸を乾式で定着させてもよいし、混抄又は混練時に混入させても構わない。
【００４７】
さらにまた、消臭性構造体１は、活性炭、パルプ及びアクリル系エマルジョンを含んでいるが、これらの一部又は全部を省略してもよい。構成部材が活性炭素繊維及び金属フタロシアニンポリカルボン酸のみの場合でも、例えば、活性炭素繊維を公知の織布又は不織布の製造方法によってシート化し、これに金属フタロシアニンポリカルボン酸を湿式又は乾式で担持させることが可能である。
【００４８】
また、接着剤としてアクリル系エマルジョンを用いているが、接着剤の主成分としては、例えば、酢酸ビニル系、ポリビニルアルコール系、ポリビニルアセタール系、塩化ビニル系、ポリアミド系、ポリエチレン系、セルロース系、ユリア系、メラミン系、フェノール系、エポキシ系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリアロマティック系、レゾルシノール系等の化合物であってもよく、これら成分を単独或いは二種以上混合して用いることができる。そして、これら主成分に、必要に応じて溶剤、可塑剤、樹脂、充填剤、顔料、硬化剤、劣化防止剤、防腐剤、増粘剤、消泡剤、カップリング剤（増強剤）等を添加して接着剤とすることが好ましい。
【００４９】
さらに、パルプの代わりに、他の可燃性繊維を用いても構わない。またさらに、消臭性構造体１又は消臭剤２は、例えば、抗菌剤、抗カビ剤、防菌剤、防カビ剤、制電剤、帯電防止剤、色素等の成分を含んでいてもよい。さらにまた、消臭剤２を構成するケース２１を紙製としているが、紙以外の可燃性材料で形成してもよい。また、ケース２１はこのような可燃性材料から成るものに限定されるものではなく、例えば、金属製又はプラスチック製（樹脂製）の筐体として強度を高めてもよい。この場合には、消臭性構造体１のみを取り替えて何回も使用することが可能である。金属材料及びプラスチック材料としては、再利用（リサイクル）可能なものであると好適であり、プラスチック材料が可燃物であれば、易廃棄性の観点から一層望ましい。
【００５０】
そして、消臭性構造体１又は消臭剤２は、それらの高い消臭性能及び省スペース性能を生かして、冷蔵庫、食器棚、台所の流し、箪笥、クローゼット、下駄箱等に好ましく用いることができる。また、空調機器、冷暖房機器、乾燥機、加湿器、掃除機等のフィルター基材として有用である。さらに、靴の中敷きとして用いても好適である。この場合には、消臭性構造体の消臭性能が優れるが故に、消臭性構造体を薄層化することができる。よって、例えば、この薄い消臭性構造体をメッシュ状の通気性部材（通気孔を有する部材）等で覆うことにより、靴底にフィットして靴の履き心地を損なわない消臭剤が得られる。
【００５１】
このとき、消臭性構造体又は消臭剤が抗菌・抗カビ剤をさらに含有すると、良好な消臭性能と相俟って、菌体の繁殖と、その菌体に起因する悪臭物質の発生が低減されるので、靴の内部が長期間清潔に維持されて衛生上非常に好ましい。また、生ゴミが発する悪臭（腐敗臭）の消臭に対しても極めて有効である。具体的には、消臭性構造体を粉状、粒状、線状、紙片等として生ゴミに混入したり、シート状として生ゴミと共にゴミ袋中に収容したり、シート状として生ゴミを覆ったりすることが挙げられる。このとき、前述したように消臭性構造体及び／又は消臭剤を可燃性のものとすれば、生ゴミと共に可燃物として簡易に廃棄できる。或いは、他の用法として、生ゴミの収納容器（ゴミ箱等）の側壁、内壁又は蓋裏に貼付したり、台所流しの生ゴミ収容器（コーナーボックス等）に配置してもよい。
【００５２】
【実施例】
以下、本発明に係る具体的な実施例について説明するが、本発明はその要旨を超えない限りこれらに限定されるものではない。
【００５３】
〈実施例１〜３〉
石油ピッチ系活性炭素繊維、椰子殻活性炭及びパルプを下記表１に示した割合で混合し、アクリル系エマルジョン５重量％を用いて混抄して厚み約２００μｍ、秤量約１００ｇ／ｍ2のシートを得た。そして、コバルトフタロシアニンテトラカルボン酸（オリエント化学工業製、製品名ＣＰＣ−４）をアルカリ溶液（ｐＨが１２〜１３）に溶解し、その溶液を中和した後、この溶液に上記シートを含浸させた。含浸後、そのシートを乾燥し、若干緑色を帯びた青色のシート状の消臭性構造体を作製した。コバルトフタロシアニンテトラカルボン酸の添着量（担持量）を重量法で定量したところ、消臭性構造体の全重量に対して、０．９９重量％であった。
【００５４】
【表１】
次いで、消臭性構造体の消臭性能を評価するため、消臭性構造体６ｇを容量１０リットルの容器内に入れ、下記表２に記載の各悪臭物質を独立に投入して密閉した。そして、１時間経過後の各悪臭物質の残存量を測定し、それらの残存率を求めた。この残存率から下記式（４）；
除去率（％）＝１００−残存率（％） …（４）
で表される関係を用いて各悪臭物質の除去率を算出した。得られた除去率の結果を表２に示す。なお、容器中の各悪臭物質の初期濃度は、アンモニアが１２０ｐｐｍ、アセトアルデヒドが１５ｐｐｍ、メチルメルカプタンが２０ｐｐｍ、トリメチルアミンが１５ｐｐｍであった。また、表中、（ ）内の数値は残存率を示す。
【００５６】
【表２】
〈実施例４及び５〉
実施例２と同じ成分混合比のシートに、コバルトフタロシアニンテトラカルボン酸（オリエント化学工業製、製品名ＣＰＣ−４）を０．１０重量％（実施例４）、０．５０重量％（実施例５）添着させたこと以外は、実施例１と同様にして消臭性構造体を作製し、それらの消臭性能を評価した。結果を表２に併せて示す。
【００５８】
〈参考例１〜３〉
吸着媒体として活性炭を用いずに活性炭素繊維のみとし、表１に示す成分比としたこと以外は、実施例１と同様にして消臭性構造体を作製し、それらの消臭性能を評価した。結果を表２に併せて示す。
【００５９】
〈比較例１〉
消臭性構造体の代わりに椰子殻活性炭４５ｇのみを用いたこと以外は、実施例１と同様にして消臭性能を評価した。結果を表２に併せて示す。
【００６０】
〈比較例２〉
活性炭素繊維及び活性炭を用いずにパルプのみで抄紙したシートを、鉄フタロシアニンポリカルボン酸溶液に含浸させた後乾燥させた。このシートに対し、実施例１と同様にして消臭性能を評価した。結果を表２に併せて示す。
【００６１】
〈比較評価１〉
表２に示すように、本発明の消臭性構造体を用いた場合（実施例１〜５）、活性炭のみの場合（比較例１）、及び、鉄フタロシアニンポリカルボン酸とパルプのみの場合（比較例２）における１時間経過後のアセトアルデヒドの除去率は、それぞれ７３〜８８％、５６％、及び３７％であった。また、同メチルメルカプタンに対する除去率は、それぞれ８７〜１００％、４０％、及び２０％であった。さらに、同トリメチルアミンに対する除去率は、それぞれ９６〜１００％、２９％、及び６４％であった。
【００６２】
これらの結果より、本発明の消臭性構造体は、悪臭物質（アセトアルデヒド、メチルメルカプタン、トリメチルアミン）に対して十分な消臭効果を発揮することが確認された。また、その即効性の観点で非常に優れていることが明らかとなった。なお、同アンモニアに対する除去率は、それぞれ９０〜９６％、９０％、及び１００％であり、アンモニアに対する三者の消臭性能には遜色がなかった。
【００６３】
〈実施例９〉
実施例１と同様に作製した消臭性構造体（面積１００ｃｍ2）を容器内に入れ、この容器に初期濃度が５ｐｐｍとなるように、悪臭物質として硫化水素を投入して密閉した。３０分経過後の硫化水素の残存濃度をガス検知管により測定し、硫化水素の除去率を求めた。これを１サイクルとし、このサイクルを２０回繰り返した。なお、各サイクルの初期濃度は全て５ｐｐｍとした。１〜１０及び２０サイクルにおける除去率を下記表３に示す。
【００６４】
【表３】
〈比較例３〉
石油ピッチ系活性炭素繊維、椰子殻活性炭及びパルプを表１に示す割合で混合し、アクリル系エマルジョン５重量％を用いて混抄して厚み約２００μｍ、秤量約１００ｇ／ｍ2のシートを得た。そして、消臭性構造体の代わりにこのシート（２００ｃｍ2）を用いたこと以外は、実施例９と同様にして硫化水素の除去率を求めた。１〜１０及び２０サイクルにおける除去率を表３に併せて示す。
【００６６】
〈比較評価２〉
表３に示すように、本発明の消臭性構造体を用いた場合（実施例９）には、１０サイクル経過しても硫化水素は１００％除去されており、２０サイクル経過後においても除去率は９０％と十分に高かった。一方、コバルトフタロシアニンテトラカルボン酸を含有しない場合（比較例３）には、３サイクル目にして早くも除去率が低下し始め、１０サイクル経過後の除去率は１７％と低く、そして２０サイクル経過後には硫化水素を全く除去できない状態となった。
【００６７】
これは、本発明の消臭性構造体では、吸着された硫化水素がコバルトフタロシアニンテトラカルボン酸によって短時間に十分に分解されるので、消臭効果が長時間持続することを示すものである。一方、コバルトフタロシアニンテトラカルボン酸が含まれないと、吸着された硫化水素が分解されずに保持されるだけなので、吸着能が速やかに低下し、消臭効果が長時間持続されないことを示すものでもある。よって、この比較結果より、本発明の消臭性構造体は、十分な消臭性能を長時間維持できることが確認された。
【００６８】
〈参考例４〉
参考例１と同様に作製した消臭性構造体５０ｃｍ2（成分比を下記表４に示す）を容量７０ｍｌのバイアル瓶に入れ、このバイアル瓶に悪臭物質としてエタンチオール１００μｌを投入して密閉した。それから１０分経過後のエタンチオールの残存量を測定し、エタンチオールの残存率を求めた。この残存率を用い、上述した式（４）で表される関係からエタンチオールの除去率を算出した。また、同様にして、１時間経過後のエタンチオールの残存率を求め、除去率を算出した。得られた結果を活性炭素繊維及び活性炭の含有割合と共に下記表５に示す。なお、表中、（ ）内の数値は残存率を示す。
【００６９】
【表４】
【表５】
〈実施例１１〉
実施例１と同様に作製した消臭性構造体５０ｃｍ2（成分比を表４に併せて示す）を用いた以外は、実施例１０と同様にしてエタンチオールの残存率を求め、その除去率を算出した。結果を表５に併せて示す。
【００７２】
〈参考例５〉
活性炭素繊維及びパルプの含有割合を変えたこと以外は、参考例１と同様にして消臭性構造体を作製した。成分比を表４に併せて示す。この消臭性構造体５０ｃｍ2を用いた以外は、参考例４と同様にしてエタンチオールの残存率を求め、その除去率を算出した。結果を表５に併せて示す。
【００７３】
〈比較例４〉
石油ピッチ系活性炭素繊維を用いずに、椰子殻活性炭及びパルプを表４に示す割合で混合し、アクリル系エマルジョン５重量％を用いて混抄して厚み約２００μｍ、秤量約１００ｇ／ｍ2のシートを得た。このシートを用いた以外は、実施例１と同様にして消臭性構造体を作製した。この消臭性構造体５０ｃｍ2を用いた以外は、実施例１０と同様にしてエタンチオールの残存率を求め、その除去率を算出した。結果を表５に併せて示す。
【００７４】
〈比較評価３〉
表５に示すように、従来の活性炭のみを吸着媒体として用いた消臭性構造体（比較例４）では、１０分経過後及び１時間経過後のエタンチオールの除去率は、それぞれ４５％及び５６％であった（残存率はそれぞれ５５％及び４４％）。これに対し、比較例４の活性炭と同じ割合（成分比）で活性炭素繊維のみを吸着媒体として用いた消臭性構造体（参考例４）では、同除去率がそれぞれ５７％及び６３％（残存率はそれぞれ４３％及び３７％）であった。また、活性炭素繊維が参考例４の半分量含まれている消臭性構造体（参考例５）では、同除去率がそれぞれ５０％及び６０％（残存率はそれぞれ４３％及び３７％）であり、比較例４よりも高い除去率を示した。これらの結果より、本発明による消臭性構造体の消臭性能は、従来に比して改善されることが確認された。
【００７５】
また、吸着媒体全量の含有割合は比較例４と同じであり、且つ、吸着媒体として活性炭素繊維と活性炭とを混合して用いた本発明の消臭性構造体（実施例１１）では、同除去率がそれぞれ６５％及び７６％（残存率はそれぞれ３５％及び２４％）であった。実施例１１は活性炭素繊維と活性炭とを組み合わせて用いた消臭性構造体であるので、そのエタンチオールの除去率は、比較例４と参考例４との中間的な値、例えば、１０分経過及び１時間経過後の除去率がそれぞれ約５０％及び約６０％になると予想される。ところが、上記の結果は、この予想値を有意に上回るものであった。これは活性炭素繊維と活性炭との相乗効果を示すものと考えられ、このことから、吸着媒体として両者を混合して用いる本発明の消臭性構造体の優位性が理解される。
【００７６】
〈参考例６、実施例１４及び参考例７〉
消臭性構造体の使用面積を５ｃｍ2としたこと、並びに、エタンチオール残存量の測定時間（経過時間）を、バイアル瓶の密閉から６、２４、７２、１６８及び２４０時間経過後としたこと以外は、参考例４、実施例１１及び参考例５と同様にしてエタンチオールの残存率を求め、その除去率を算出した。このように、参考例４、実施例１１及び参考例５と本参考例６、実施例１４及び参考例７とで用いた消臭性構造体の成分比はそれぞれ同じである（表４参照）。得られたエタンチオールの除去率を下記表６に示す。
【００７７】
【表６】
〈比較例５〉
消臭性構造体の使用面積を５ｃｍ2としたこと、並びに、エタンチオール残存量の測定時間を、バイアル瓶の密閉から６、２４、７２、１６８及び２４０時間経過後としたこと以外は、比較例４と同様にしてエタンチオールの残存率を求め、その除去率を算出した。このように、比較例４及び５で用いた消臭性構造体の成分比は同一である（表４参照）。得られたエタンチオールの除去率を表６に併せて示す。
【００７９】
〈比較評価４〉
図４は、表６に示すデータをグラフ化したものであり、比較例５及び参考例６、実施例１４及び参考例７における経過時間に対するエタンチオールの除去率の変化を示すグラフである。図中、Ｌ５、Ｌ１３、Ｌ１４及びＬ１５は、それぞれ比較例５、参考例６、実施例１４及び参考例７のデータ値を結ぶ折れ線である。これらの図表より、まず、比較例５と参考例６とを比較したところ、６時間乃至２４時間経過時点において、両者の間には差異が認められ難いものの、７２時間以上経過すると参考例６のエタンチオール除去率は、比較例５に比して有意に高くなっていることが判明した。
【００８０】
比較例５及び参考例６は、それぞれ活性炭及び活性炭素繊維を吸着媒体として用いており、その含有割合は同じである。よって、この結果より、活性炭素繊維を用いた消臭性構造体は、活性炭を用いた従来に比して、優れた消臭性能を発現でき、特に経過時間が長くなるとその効果が顕著となることが確認された。また、参考例６の７２時間及び１６８時間経過時のエタンチオール除去率は、比較例５の１６８時間及び２４０時間経過時の値とそれぞれ略同等である。よって、消臭効果の即効性の観点からも、本発明による消臭性構造体は従来よりも優れていることが理解される。
【００８１】
一方、吸着媒体としての含有割合は比較例５及び参考例６と同じであるが、活性炭素繊維と活性炭とを混合して用いた実施例１４は、消臭の初期（６時間経過時）から一貫して、比較例５及び参考例６よりも高いエタンチオールの除去率を示した。特に、２４時間経過時における実施例１４の除去率は７４％であり、比較例５及び参考例６の除去率（約５０％強）より２０％以上も高い値であった。
【００８２】
ところで、実施例１４における除去率は、比較例５及び参考例６の中間的な値を示すと通常は予想されるが、上記の結果は、この予想を覆すものであった。これは、〈比較評価３〉で述べたのと同様に、活性炭素繊維と活性炭との相乗効果を示すものであり、一般に容易に想到し得ない結果であると考えられる。このことから、吸着媒体として活性炭素繊維と活性炭とを混合して用いる本発明の消臭性構造体の優位性が更に理解される。
【００８３】
他方、吸着媒体として参考例４の半分量の活性炭素繊維のみを用いた参考例７では、消臭の初期（６時間及び２４時間経過時）におけるエタンチオールの除去率は、参考例４の１／２程度であった。この結果は、活性炭素繊維の含有量に比例した除去率を示すものである。ところが、経過時間が７２時間以上となると、活性炭素含有量の比から推定される除去率よりもはるかに高い値、しかも吸着媒体の含有量としては参考例７の２倍である比較例５と同等の値を示すことが確認された。これより、活性炭素繊維を含む本発明の消臭性構造体は、極めて高い消臭性能を有することが理解される。
【００８４】
〈実施例１６〉
実施例１と同様に作製したシート状の消臭性構造体を、図１に示す消臭性構造体１の形状（コルゲート形状）に加工した。この消臭性構造体を、図３に示す形態の紙製のケースに挿入して消臭剤２と同等形状を有する消臭剤を作製した。この消臭剤を用いて実施例１と同様にして消臭性能を評価したところ、実施例１と同等の結果が得られた。これより、本発明による消臭剤は、従来に比して優れた消臭性能を発現することが確認された。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の消臭性構造体及び消臭剤によれば、吸着媒体及び触媒の量を低減しても十分な消臭効果を得ることが可能になると共に、コンパクト化によって省スペース化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の消臭性構造体に係る一実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明の消臭剤に係る一実施形態を示す斜視図である。
【図３】本発明の消臭剤に係る一実施形態を示す斜視図である。
【図４】比較例５及び実施例１３、１４及び１５における経過時間に対するエタンチオールの除去率の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１…消臭性構造体、２…消臭剤、２１…ケース（筐体）、２２…通気孔。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a deodorant structure and a deodorant, and more particularly, to a deodorant structure that adsorbs and decomposes a substance that gives off a bad odor, and a deodorant using the deodorant structure.
[0002]
[Prior art]
Conventional deodorizers for deodorizing bad odors include those that use activated carbon adsorption ability, those that make use of the ability to decompose bad odor components with oxidizing agents, those that make use of the decomposition activity of bad odor components with catalysts, microbial bacteria Examples include those utilizing the resolution of malodorous components by the body. As one of such deodorizers, there is a deodorizer described in JP-A-56-63355. This deodorant adsorbs a substance that emits malodors by activated carbon, bentonite, and / or zeolite as an adsorption medium, and decomposes the substance with metal phthalocyanine polycarboxylic acid as a catalyst.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the deodorizing performance of the conventional deodorant is not always sufficient, and in order to obtain a good deodorizing effect, there is a problem that the required amount of adsorption medium such as activated carbon and metal phthalocyanine polycarboxylic acid increases. was there. As a result, the shape of the deodorant could not be made compact, or the deodorant effect tended to be expensive for a small amount.
[0004]
Then, in view of the conventional problem which this invention concerns, even if it reduces the quantity of an adsorption medium and a catalyst, it provides the deodorant structure and deodorizer which can acquire sufficient deodorizing effect. Objective.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present inventors have conducted intensive research and found that an excellent deodorizing effect can be obtained by loading a metal phthalocyanine polycarboxylic acid on a predetermined adsorption medium having pores, The present invention has been reached. That is, the sheet-like deodorant structure of the present invention includes an activated carbon fiber as an adsorption medium having pores, and a metal phthalocyanine polycarboxylic acid represented by the following formula (1) supported on the activated carbon fiber. As an adsorption medium Loading the metal phthalocyanine polycarboxylic acid It further comprises activated carbon, further contains pulp and an adhesive capable of joining the pulp and the adsorption medium, and is characterized in that the pulp and the adsorption medium are mixed and joined.
[0006]
[Chemical formula 2]
[0007]
In the deodorant structure configured as described above, first, a substance that emits malodor (hereinafter referred to as malodorous substance) is adsorbed and deodorized in the pores formed in the activated carbon fiber that is the adsorption medium. Next, the adsorbed malodorous substance is effectively decomposed and deodorized by its catalytic action so that the metal phthalocyanine polycarboxylic acid represented by the formula (1) is also called an artificial enzyme.
[0008]
The activated carbon fiber has a large number of pores having a small pore size as compared with normal granular or powdery activated carbon, and the pore size tends to be approximately equal to the molecular size of a typical malodorous substance. Moreover, it has the characteristic that a specific surface area and pore volume are very large compared with the conventional activated carbon. Therefore, the adsorption efficiency and adsorption capacity of malodorous substances are much higher than those of the prior art, so that the adsorption removal performance of various malodorous substances can be enhanced. Moreover, since the opportunity for metal phthalocyanine polycarboxylic acid to come in contact with a malodorous substance increases, the deodorizing performance is enhanced.
[0009]
Here, when metal phthalocyanine polycarboxylic acid was used at the same content ratio as before, an improvement in deodorizing performance more than expected from the effect of activated carbon fiber was recognized. This is because the active carbon fiber has a very large specific surface area and pore volume, so that the uneven distribution of the metal phthalocyanine polycarboxylic acid is alleviated and uniformly dispersed, and effective metal phthalocyanine polysiloxane that can come into contact with malodorous substances. The increase in carboxylic acid is considered to be one factor. However, the mechanism of action is not limited to this.
[0010]
Therefore, the amount of both the adsorption medium (activated carbon fiber) and the catalyst (metal phthalocyanine polycarboxylic acid) used in the deodorant structure can be reduced as compared with the conventional case, so the deodorant structure is compact. It is possible to further improve the deodorizing performance while achieving the above. In addition, since the activated carbon fiber has a very high adsorption rate as compared with the conventional activated carbon, the malodorous substance is quickly adsorbed and removed, thereby enabling immediate deodorization.
[0011]
Moreover, since the activated carbon fiber is used, the deodorant structure can be made into a fabric (woven fabric and non-woven fabric) or mixed with pulp or the like. Therefore, it becomes easy to process the deodorant structure into a member having various shapes such as a sheet, a honeycomb structure, a bellows, and a corrugated plate. Furthermore, since the metal phthalocyanine polycarboxylic acid functions as a catalyst in the decomposition reaction of malodorous substances, it does not itself wear out. Moreover, since the metal phthalocyanine polycarboxylic acid is stable against acids and alkalis and is excellent in weather resistance, heat resistance and moisture resistance, a stable deodorizing effect can be obtained. Rather, since the metal phthalocyanine polycarboxylic acid has a carboxyl group in the molecule and is water-soluble, the decomposition efficiency of malodorous substances is further enhanced by moisture absorption.
[0012]
Moreover, the deodorant structure of this invention is suitable in M in Formula (1) being cobalt. When the metal coordinated with the phthalocyanine polycarboxylic acid is cobalt, the catalytic ability is enhanced as compared with the metal phthalocyanine polycarboxylic acid coordinated with another metal. As a result, the speed of the decomposition reaction of the malodorous substance is increased, and the decomposition efficiency of the malodorous substance is further enhanced.
[0013]
Furthermore, it is preferable to further contain activated carbon as an adsorption medium. When the deodorant structure comprised in this way was used, the improvement of deodorizing performance was confirmed compared with the case where only activated carbon fiber is included and the case where only activated carbon is included. This is considered to be due to a synergistic effect of activated carbon fiber and activated carbon. Activated carbon has pores with different pore sizes, so-called macropores, mesopores, micropores, and sub-micropores, from the larger pore size, and the average pore size and pore size distribution width are larger than activated carbon fibers. Yes. Therefore, it is estimated that the combined use of activated carbon improves the adsorption performance for malodorous substances having a molecular diameter larger than the pore diameter of the activated carbon fiber, and improves the deodorizing performance. However, the mechanism of action is not limited to this.
[0014]
Further, it is more preferable that the adsorption medium has pores having an average pore diameter of 1 to 4 nm, preferably 2 to 3 nm. The pore size of this size is almost equal to or slightly larger than the molecular diameters of typical malodorous substances such as ammonia, acetaldehyde, methyl mercaptan, trimethylamine, hydrogen sulfide, ethanethiol, etc., so these malodorous substances can be adsorbed very efficiently. Is possible.
[0015]
It is further preferable that the composition further contains a combustible fiber and an adhesive capable of joining the combustible fiber and the adsorption medium, and the combustible fiber and the adsorption medium are mixed and joined. In the deodorant structure thus configured, for example, the following action is exhibited by the synergistic effect of the combustible fiber such as pulp and the adsorption medium. That is, the activated carbon fiber as an adsorbing medium, and further the activated carbon are integrated with the combustible fiber and are held well, and the handleability of the deodorant structure is enhanced. Moreover, by using a combustible fiber, the deodorant structure can be discarded as a combustible material. Furthermore, since the adsorption medium is mixed with the combustible fiber and appropriately dispersed in the deodorant structure, the adsorption efficiency of the malodorous substance is further enhanced.
[0016]
In addition, it is more preferable that a part or all of the deodorant structure is processed into a wave shape such as a so-called corrugated plate. In this way, since the effective surface area per volume of the deodorant structure is increased, the deodorization performance can be further improved and the deodorant structure can be made compact. Further, since the space can be defined by using the wave shape, the air permeability can be improved and the deodorizing performance can be further improved. In addition, the wave shape has excellent strength characteristics, and there is little risk of the space being deformed or crushed even if it is stacked in multiple stages during storage, for example.
[0017]
Moreover, the deodorizer of this invention is equipped with the housing | casing which has a vent hole, and the deodorizing structure by this invention arrange | positioned inside this housing | casing. According to the deodorant configured as described above, the gas containing the malodorous substance reaches the deodorant structure inside the housing through the vent and is adsorbed and decomposed. As described above, since the deodorizing performance of the deodorant structure of the present invention is significantly improved as compared with the conventional structure, a sufficient deodorizing effect can be obtained for the environment where the deodorant is installed. .
[0018]
Moreover, since the deodorizing structure can be reduced in size while maintaining good deodorizing performance, the housing can also be made compact. Therefore, the installation space of the deodorant can be reduced to save space. Further, if the casing is made of a flammable member, for example, paper, the deodorant structure is flammable, so that the entire deodorizer becomes a flammable material and is easily disposed of.
[0019]
The “activated carbon fiber” in the present invention is a porous substance mainly composed of carbon, has a gas, liquid or solid adsorbing ability, forms a fiber, and is granular and powdery. Contains no ingredients. In addition, “activated carbon” is a porous substance mainly composed of carbon, has a gas, liquid or solid adsorbing ability and has a shape other than a fibrous shape, and is a granular and powdery component. including. Furthermore, the “wave shape” in the present invention refers to a sheet (including a film) or a shape provided with a step, and includes a corrugated plate (also referred to as a corrugated plate or a corrugated plate), a honeycomb shape, a bellows. Includes shape.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element and the overlapping description is abbreviate | omitted.
[0021]
FIG. 1 is a perspective view showing a preferred embodiment according to the deodorant structure of the present invention. The
[0022]
[Chemical 3]
As a method for supporting the metal phthalocyanine polycarboxylic acid represented by the formula (1) on the
[0024]
Moreover, the suitable content rate of these structural members in the
[0025]
The
[0026]
Here, paying attention to the content ratio (weight ratio) between these constituent members, the ratio of the activated carbon fiber content to the pulp content or the total content of activated carbon fiber and activated carbon is preferably 0.053 to 1.43. It has become. The ratio of the metal phthalocyanine polycarboxylic acid content to the activated carbon fiber content or the total content of activated carbon fiber and activated carbon is preferably 0.002-1.
[0027]
When the activated carbon fiber is less than 5% by weight, the effect of adsorbing malodorous substances tends to be insufficient. On the other hand, when the activated carbon fiber (or the total of activated carbon fiber and activated carbon) exceeds 50% by weight, that is, the ratio of the activated carbon fiber content to the pulp content or the total content of activated carbon fiber and activated carbon is 1. If it exceeds 43, it is difficult to uniformly mix them, and the strength of the
[0028]
Further, when the content ratio of the metal phthalocyanine polycarboxylic acid is less than 0.1% by weight, the malodorous substance tends to be decomposed insufficiently. On the other hand, when the content ratio exceeds 5% by weight, that is, when the ratio of the activated carbon fiber content, or the ratio of the metal phthalocyanine polycarboxylic acid content to the total content of activated carbon fiber and activated carbon exceeds 1, the decomposition of malodorous substances The effect tends to saturate. Since the metal phthalocyanine polycarboxylic acid is relatively expensive among the constituent materials of the
[0029]
Furthermore, when the content of the acrylic emulsion is less than 1% by weight, the joining force tends to be insufficient. On the other hand, when the content ratio exceeds 10% by weight, the joining effect tends to be saturated. In addition, the said suitable range of the content rate of a pulp may be determined by the suitable content rate of activated carbon fiber, activated carbon, metal phthalocyanine polycarboxylic acid, and an acrylic emulsion.
[0030]
Moreover, as M (metal) in Formula (1), cobalt, iron, nickel, copper, manganese, osmium, titanium, molybdenum, tungsten etc. are mentioned, for example. Metal phthalocyanine polycarboxylic acids in which these metals are bonded and coordinated tend to have higher catalytic activity than those in which other metals are bonded and coordinated, and the reaction rate of oxidation-reduction reactions involving these metals is higher. large. Among them, metal phthalocyanine polycarboxylic acid bonded with cobalt or iron is relatively excellent in oxidizing ability, and particularly, those bonded with cobalt are more capable of oxidizing than those bonded with iron. It is about 10 times higher and has a very good ability to decompose malodorous substances. Therefore, in this embodiment, cobalt phthalocyanine polycarboxylic acid is used as the metal phthalocyanine polycarboxylic acid.
[0031]
Further, the number of carboxyl groups bonded in the metal phthalocyanine polycarboxylic acid is not particularly limited, but the metal phthalocyanine tetracarboxylic acid represented by the following formula (2) or the metal phthalocyanine octane represented by the following formula (3) It is preferable to use a carboxylic acid.
[0032]
[Formula 4]
In the
[0034]
Here, the pore diameter of the activated carbon fiber is smaller than that of normal granular or powdery activated carbon, and tends to be roughly comparable to the molecular diameter of typical malodorous substances. Moreover, it has the characteristic that a specific surface area and pore volume are very large compared with the conventional activated carbon. Therefore, the adsorption efficiency and adsorption capacity of malodorous substances are much higher than those of the prior art, so that the adsorption removal performance of various malodorous substances can be enhanced. Moreover, since the opportunity for metal phthalocyanine polycarboxylic acid to contact a malodorous substance increases, deodorizing performance is improved. Therefore, it is possible to obtain a sufficient deodorizing effect by using the
[0035]
More specifically, the average pore diameter of the activated carbon fiber constituting the
[0036]
Therefore, by adopting activated carbon fibers having an average pore diameter of 1 to 4 nm, the adsorption efficiency of the malodorous substance can be further increased, so that the deodorizing performance of the
[0037]
Furthermore, since the specific surface area and the pore volume of the activated carbon fiber are very large, the metal phthalocyanine polycarboxylic acid represented by the formula (1) is hardly unevenly distributed and is supported so as to be uniformly dispersed and contacted with malodorous substances. The effective metal phthalocyanine polycarboxylic acid that can be produced tends to increase as compared with the conventional case. Therefore, the deodorizing performance is enhanced more than expected from the improvement of the adsorption performance by the activated carbon fiber. As a result, the required amounts of both the adsorption medium (activated carbon fiber) and the catalyst (metal phthalocyanine polycarboxylic acid) can be reduced as compared with the conventional case. Therefore, the
[0038]
Moreover, since the
[0039]
Moreover, since the sheet |
[0040]
Furthermore, the metal phthalocyanine polycarboxylic acid functions as a catalyst in the decomposition reaction of malodorous substances and does not itself wear out. Therefore, it is possible to maintain a sufficient deodorizing effect for a long time. In addition, the metal phthalocyanine polycarboxylic acid is stable to acids and alkalis, is excellent in weather resistance and heat resistance, is soluble in water, and is excellent in moisture resistance. Therefore, a stable deodorizing effect can be obtained. Rather, the decomposition effect of malodorous substances by the metal phthalocyanine polycarboxylic acid is enhanced by absorbing moisture. Therefore, even if the
[0041]
Since the metal coordinated with phthalocyanine polycarboxylic acid is cobalt, the catalytic ability is higher than that of metal phthalocyanine polycarboxylic acid coordinated with other metals, and the decomposition efficiency of malodorous substances is increased. Therefore, a more excellent deodorizing effect can be obtained.
[0042]
2 and 3 are perspective views showing a preferred embodiment according to the deodorant of the present invention. The
[0043]
When the
[0044]
According to the
[0045]
In addition, although the petroleum pitch type thing was employ | adopted as the activated carbon fiber used for the above-mentioned
[0046]
Furthermore, although the sheet | seats 11 and 12 which comprise the
[0047]
Furthermore, although the
[0048]
In addition, an acrylic emulsion is used as the adhesive. Examples of the main component of the adhesive include vinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetal, vinyl chloride, polyamide, polyethylene, cellulose, and urea. , Melamine, phenol, epoxy, polyester, polyurethane, polyaromatic, resorcinol, and the like, and these components can be used alone or in admixture of two or more. And, as necessary, a solvent, a plasticizer, a resin, a filler, a pigment, a curing agent, a deterioration preventing agent, an antiseptic, a thickening agent, an antifoaming agent, a coupling agent (enhancement agent), etc. It is preferable to add it as an adhesive.
[0049]
Furthermore, other combustible fibers may be used instead of pulp. Furthermore, the
[0050]
And the
[0051]
At this time, if the deodorant structure or deodorant further contains an antibacterial / antifungal agent, combined with good deodorization performance, the proliferation of the bacterial cells and the generation of malodorous substances due to the bacterial cells Therefore, the inside of the shoe is kept clean for a long time, which is very preferable for hygiene. In addition, it is extremely effective for deodorizing bad odors (rotted odors) generated from garbage. Specifically, the deodorant structure is mixed with garbage in the form of powder, granules, lines, paper pieces, etc., stored in a garbage bag together with the garbage as a sheet, or covered with garbage as a sheet. Can be mentioned. At this time, if the deodorant structure and / or deodorant is made flammable as described above, it can be easily disposed of as flammable material together with garbage. Alternatively, as another usage, it may be affixed to the side wall, inner wall or back of the lid of a garbage storage container (trash box or the like), or may be placed in a kitchen sink (such as a corner box).
[0052]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, specific examples according to the present invention will be described, but the present invention is not limited to these unless it exceeds the gist.
[0053]
<Examples 1-3>
Petroleum pitch-based activated carbon fiber, coconut shell activated carbon, and pulp are mixed in the proportions shown in Table 1 below, and mixed using 5% by weight of acrylic emulsion to obtain a thickness of about 200 μm and a weighing of about 100 g / m. 2 Got the sheet. Then, cobalt phthalocyanine tetracarboxylic acid (product name: CPC-4, manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) was dissolved in an alkaline solution (pH: 12 to 13), the solution was neutralized, and then the solution was impregnated with the sheet. . After impregnation, the sheet was dried to produce a blue sheet-like deodorant structure having a slightly greenish tinge. When the amount (supported amount) of cobalt phthalocyanine tetracarboxylic acid was determined by a weight method, it was 0.99% by weight based on the total weight of the deodorant structure.
[0054]
[Table 1]
Subsequently, in order to evaluate the deodorizing performance of the deodorant structure, 6 g of the deodorant structure was put in a container having a capacity of 10 liters, and each malodorous substance described in Table 2 below was independently charged and sealed. And the residual amount of each malodorous substance after 1 hour progress was measured, and those residual ratios were calculated | required. From this residual rate, the following formula (4);
Removal rate (%) = 100-Residual rate (%) (4)
The removal rate of each malodorous substance was calculated using the relationship expressed by The results of the removal rate obtained are shown in Table 2. The initial concentration of each malodorous substance in the container was 120 ppm for ammonia, 15 ppm for acetaldehyde, 20 ppm for methyl mercaptan, and 15 ppm for trimethylamine. Moreover, the numerical value in () in a table | surface shows a residual rate.
[0056]
[Table 2]
<Examples 4 and 5>
Cobalt phthalocyanine tetracarboxylic acid (product name: CPC-4, manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), 0.10 wt% (Example 4), 0.50 wt% (Example 5) was added to the sheet having the same component mixing ratio as in Example 2. ) Deodorant structures were prepared in the same manner as in Example 1 except that they were attached, and their deodorization performance was evaluated. The results are also shown in Table 2.
[0058]
< Reference Examples 1-3 >
Deodorant structures were prepared in the same manner as in Example 1 except that activated carbon fibers were not used as the adsorption medium, and only the active carbon fibers were used, and the component ratios shown in Table 1 were evaluated, and their deodorizing performance was evaluated. . The results are also shown in Table 2.
[0059]
<Comparative example 1>
Deodorization performance was evaluated in the same manner as in Example 1 except that only 45 g of coconut shell activated carbon was used instead of the deodorant structure. The results are also shown in Table 2.
[0060]
<Comparative example 2>
A sheet made with only pulp without using activated carbon fiber and activated carbon was impregnated with an iron phthalocyanine polycarboxylic acid solution and then dried. The sheet was evaluated for deodorizing performance in the same manner as in Example 1. The results are also shown in Table 2.
[0061]
<
As shown in Table 2, when the deodorant structure of the present invention was used (Examples 1 to 5 ), The removal rate of acetaldehyde after 1 hour in the case of only activated carbon (Comparative Example 1) and in the case of only iron phthalocyanine polycarboxylic acid and pulp (Comparative Example 2) is 73 to 88%, 56%, respectively. And 37%. Moreover, the removal rates with respect to the methyl mercaptan were 87 to 100%, 40%, and 20%, respectively. Furthermore, the removal rate for the trimethylamine is respectively 96 -100%, 29%, and 64%.
[0062]
From these results, it was confirmed that the deodorant structure of the present invention exhibits a sufficient deodorizing effect on malodorous substances (acetaldehyde, methyl mercaptan, trimethylamine). It was also revealed that it was very excellent in terms of its immediate effect. In addition, the removal rates with respect to the ammonia were 90 to 96%, 90%, and 100%, respectively.
[0063]
<Example 9>
Deodorant structure produced in the same manner as in Example 1 (area: 100 cm 2 ) Was placed in a container, and hydrogen sulfide was added as a malodorous substance to the container so that the initial concentration was 5 ppm. The residual concentration of hydrogen sulfide after 30 minutes was measured with a gas detector tube to determine the removal rate of hydrogen sulfide. This was one cycle, and this cycle was repeated 20 times. The initial concentration for each cycle was 5 ppm. The removal rate in 1 to 10 and 20 cycles is shown in Table 3 below.
[0064]
[Table 3]
<Comparative Example 3>
Petroleum pitch-based activated carbon fiber, coconut shell activated carbon and pulp are mixed in the proportions shown in Table 1 and mixed using an acrylic emulsion of 5% by weight to obtain a thickness of about 200 μm and a weighing of about 100 g / m. 2 Got the sheet. And this sheet (200cm instead of deodorant structure) 2 ) Was used, and the removal rate of hydrogen sulfide was determined in the same manner as in Example 9. The removal rates in 1 to 10 and 20 cycles are also shown in Table 3.
[0066]
<
As shown in Table 3, when the deodorant structure of the present invention was used (Example 9), 100% of the hydrogen sulfide was removed even after 10 cycles, and removed even after 20 cycles. The rate was as high as 90%. On the other hand, when no cobalt phthalocyanine tetracarboxylic acid was contained (Comparative Example 3), the removal rate began to decrease as early as the third cycle, and the removal rate after 10 cycles was as low as 17%, and 20 cycles passed. Later, hydrogen sulfide could not be removed at all.
[0067]
This indicates that in the deodorant structure of the present invention, the adsorbed hydrogen sulfide is sufficiently decomposed in a short time by the cobalt phthalocyanine tetracarboxylic acid, so that the deodorizing effect lasts for a long time. On the other hand, if cobalt phthalocyanine tetracarboxylic acid is not included, the adsorbed hydrogen sulfide is only retained without being decomposed, so that the adsorptive capacity is quickly reduced and the deodorizing effect is not maintained for a long time. is there. Therefore, from this comparison result, it was confirmed that the deodorant structure of the present invention can maintain sufficient deodorization performance for a long time.
[0068]
< Reference example 4 >
Reference example 1 50cm deodorant structure produced in the same way 2 (The component ratio is shown in Table 4 below) was placed in a vial with a capacity of 70 ml, and 100 μl of ethanethiol was added as a malodorous substance to the vial and sealed. Then, the residual amount of ethanethiol after 10 minutes was measured to determine the residual rate of ethanethiol. Using this residual rate, the removal rate of ethanethiol was calculated from the relationship represented by the above-described formula (4). Similarly, the residual rate of ethanethiol after 1 hour was determined, and the removal rate was calculated. The obtained results are shown in Table 5 below together with the content ratios of activated carbon fibers and activated carbon. In the table, the numerical value in () indicates the remaining rate.
[0069]
[Table 4]
[Table 5]
<Example 11>
[0072]
< Reference Example 5 >
Except for changing the content of activated carbon fiber and pulp, Reference example 1 In the same manner, a deodorant structure was produced. The component ratio is also shown in Table 4. This deodorant structure 50cm 2 Except using Reference example 4 The residual rate of ethanethiol was determined in the same manner as above, and the removal rate was calculated. The results are also shown in Table 5.
[0073]
<Comparative example 4>
Without using petroleum pitch-based activated carbon fibers, coconut shell activated carbon and pulp were mixed in the proportions shown in Table 4 and mixed using an acrylic emulsion of 5% by weight to obtain a thickness of about 200 μm and a weighing of about 100 g / m. 2 Got the sheet. A deodorant structure was produced in the same manner as in Example 1 except that this sheet was used. This deodorant structure 50cm 2 Except that was used, the residual rate of ethanethiol was determined in the same manner as in Example 10, and the removal rate was calculated. The results are also shown in Table 5.
[0074]
<Comparison evaluation 3>
As shown in Table 5, in the deodorant structure (Comparative Example 4) using only conventional activated carbon as the adsorption medium, the removal rate of ethanethiol after 10 minutes and after 1 hour was 45% and 56% (remaining rates were 55% and 44%, respectively). On the other hand, only activated carbon fiber is used as an adsorbing medium at the same ratio (component ratio) as the activated carbon of Comparative Example 4. Erasure Odorable structure ( Reference example 4 ), The removal rates were 57% and 63%, respectively (residual rates were 43% and 37%, respectively). In addition, activated carbon fiber Reference example 4 Deodorant structure containing half the amount of Reference Example 5 ), The removal rates were 50% and 60%, respectively (remaining rates were 43% and 37%, respectively), indicating a higher removal rate than Comparative Example 4. From these results, it was confirmed that the deodorizing performance of the deodorant structure according to the present invention was improved as compared with the conventional case.
[0075]
In addition, the content ratio of the total amount of the adsorption medium is the same as that in Comparative Example 4, and the deodorant structure (Example 11) of the present invention in which activated carbon fibers and activated carbon are mixed and used as the adsorption medium. The removal rates were 65% and 76%, respectively (residual rates were 35% and 24%, respectively). Since Example 11 is a deodorant structure using a combination of activated carbon fiber and activated carbon, the ethanethiol removal rate is the same as that of Comparative Example 4 Reference example 4 For example, the removal rates after 10 minutes and 1 hour are expected to be about 50% and about 60%, respectively. However, the above results were significantly higher than this expected value. This is considered to show the synergistic effect of the activated carbon fiber and the activated carbon, and from this, the superiority of the deodorant structure of the present invention in which both are used as an adsorbing medium is understood.
[0076]
< Reference Example 6, Example 14 and Reference Example 7 >
Use area of deodorant structure 5cm 2 And the measurement time (elapsed time) of the residual amount of ethanethiol was 6, 24, 72, 168 and 240 hours after the vial was sealed, Reference Example 4, Example 11 and Reference Example 5 The residual rate of ethanethiol was determined in the same manner as above, and the removal rate was calculated. in this way, Reference Example 4, Example 11 and Reference Example 5 And book Reference Example 6, Example 14 and Reference Example 7 The component ratios of the deodorant structures used in and are the same (see Table 4). The removal rate of the obtained ethanethiol is shown in Table 6 below.
[0077]
[Table 6]
<Comparative Example 5>
Use area of deodorant structure 5cm 2 And the residual time of ethanethiol in the same manner as in Comparative Example 4 except that the measurement time for the residual amount of ethanethiol was 6, 24, 72, 168 and 240 hours after the vial was sealed. And the removal rate was calculated. Thus, the component ratio of the deodorant structure used in Comparative Examples 4 and 5 is the same (see Table 4). The removal rate of the obtained ethanethiol is also shown in Table 6.
[0079]
<Comparison evaluation 4>
FIG. 4 is a graph of the data shown in Table 6, with Comparative Example 5 and Reference Example 6, Example 14 and Reference Example 7 It is a graph which shows the change of the removal rate of ethanethiol with respect to the elapsed time in. In the figure, L5, L13, L14 and L15 are respectively Comparative Example 5, Reference Example 6 , Example 14 as well as Reference Example 7 This is a line connecting the data values. From these charts, first, Comparative Example 5 and Reference Example 6 As a result, it is difficult to find a difference between 6 hours and 24 hours, but 72 hours or more have passed. Reference Example 6 It was found that the ethanethiol removal rate of was significantly higher than that of Comparative Example 5.
[0080]
Comparative Example 5 and Reference Example 6 Each use activated carbon and activated carbon fiber as the adsorption medium, and the content ratios thereof are the same. Therefore, from this result, using activated carbon fiber Erasure It was confirmed that the odorous structure can exhibit an excellent deodorizing performance as compared with the conventional case using activated carbon, and the effect becomes remarkable when the elapsed time is particularly long. Also, Reference Example 6 The ethanethiol removal rate when 72 hours and 168 hours elapsed was substantially the same as the values after 168 hours and 240 hours of Comparative Example 5, respectively. Therefore, it is understood that the deodorant structure according to the present invention is superior to the conventional one from the viewpoint of the immediate effect of the deodorization effect.
[0081]
On the other hand, the content ratio as the adsorption medium is Comparative Example 5 and Reference Example 6 Example 14 using a mixture of activated carbon fiber and activated carbon, consistently from the initial stage of deodorization (after 6 hours), Reference Example 6 Higher ethanethiol removal rate. In particular, the removal rate of Example 14 after 24 hours was 74%, and Comparative Example 5 and Reference Example 6 The removal rate was 20% or more higher than the removal rate (over about 50%).
[0082]
By the way, the removal rate in Example 14 is Comparative Example 5 and Reference Example 6 Although it is usually expected to show an intermediate value of, the above results overturned this expectation. As described in <Comparative Evaluation 3>, this indicates a synergistic effect between the activated carbon fiber and the activated carbon, and is generally considered to be a result that cannot be easily conceived. From this, the superiority of the deodorant structure of the present invention in which activated carbon fiber and activated carbon are mixed as an adsorption medium is further understood.
[0083]
On the other hand, as an adsorption medium Reference example 4 Only half the amount of activated carbon fiber was used Reference Example 7 Then, the removal rate of ethanethiol at the initial stage of deodorization (after 6 hours and 24 hours), Reference example 4 It was about 1/2 of. This result shows a removal rate proportional to the content of activated carbon fiber. However, when the elapsed time is 72 hours or more, the removal rate estimated from the ratio of the activated carbon content is much higher, and the content of the adsorption medium is Reference Example 7 It was confirmed to show a value equivalent to that of Comparative Example 5 which is twice the value. From this, it is understood that the deodorizing structure of the present invention containing activated carbon fibers has extremely high deodorizing performance.
[0084]
<Example 16>
The sheet-like deodorant structure produced in the same manner as in Example 1 was processed into the shape (corrugated shape) of the
[0085]
【Effect of the invention】
As described above, according to the deodorant structure and the deodorant of the present invention, it is possible to obtain a sufficient deodorizing effect even if the amount of the adsorption medium and the catalyst is reduced, and it is possible to save by reducing the size. Space can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a deodorant structure according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing an embodiment according to the deodorant of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing an embodiment according to the deodorant of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing changes in the removal rate of ethanethiol with respect to elapsed time in Comparative Example 5 and Examples 13, 14 and 15.
[Explanation of symbols]
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