JP5221871B2

JP5221871B2 - 脱臭材

Info

Publication number: JP5221871B2
Application number: JP2006349337A
Authority: JP
Inventors: 正信大北
Original assignee: Osaka Gas Chemicals Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Chemicals Co Ltd
Priority date: 2006-12-26
Filing date: 2006-12-26
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2026-12-26
Also published as: JP2008154915A

Description

本発明は、特にホルムアルデヒドやアセトアルデヒドなどのアルデヒド類の臭い成分の除去性能に優れた脱臭材に関するものである。

一般に、商業施設や工場、レストランなどで用いられる業務用の換気装置では、排気流路に脱臭材を配設して脱臭することが行われている。

従来より、この脱臭に用いる脱臭材としては、含水珪酸マグネシウム粘土鉱物を主成分とするハニカム通気孔の連続多孔構造体のものが知られている。（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−３０５２６８号公報

しかし、上記従来の脱臭材は、ガス状の有機化合物に対しては脱臭性能を有しているが、シックハウス症候群やタバコの刺激臭の原因となっているホルムアルデヒドやアセトアルデヒドその他のアルデヒド類の脱臭性能は、十分に発揮することができないといった不都合を生じていた。

本発明は係る実情に鑑みてなされたものであって、アルデヒド類への高い除去効率を発現し、かつ、長期間使用することができる脱臭材を提供することを目的としている。

本発明者等は、アルデヒド類の臭気成分の除去について鋭意研究を重ねたところ、含水珪酸マグネシウム組成物にカルボジヒドラジドを添着したものが優れた脱臭効果を発揮することを知見し、本発明に至ったものである。

すなわち、本発明は、含水珪酸マグネシウム組成物から得られるハニカム成形体にカルボジヒドラジドが添着されたことを特徴とする脱臭材である。

含水珪酸マグネシウム組成物は、例えば、含水珪酸マグネシウム粘土鉱物を主成分とする成形材料を結合材とともに湿式混練した後、多数の六角形状、細格子状の連続孔を有するいわゆるハニカム成形体として任意の寸法形状に押し出し成形し、乾燥後に焼成して含水珪酸マグネシウムハニカム成形体として形成することができる。ここで用いる結合材はＰＶＡ樹脂、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ポリアクリル酸エステル、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂、ポリエステルなどのポリマー、シリカゾル、アルミナゾル、ベントナイト、カオリナイト等の粘土鉱物が挙げられる。

含水珪酸マグネシウムハニカム成形体は、この成形体に一体的に形成された多数の空隙が連続して通気可能な通気孔を形成するように連続多孔構造となされたものであれば、特に限定されるものではない。また、セルサイズの異なるハニカム成形体を積層または組み合わせて配置したものであってもよい。なお、通気時の含水珪酸マグネシウム成形体と通気ガスとの接触を多くしようとして通気孔を細かくした場合、通気抵抗が増すこととなり、通気抵抗を低くした場合、含水珪酸マグネシウム成形体と通気ガスとを十分に接触させることができなくなる。したがって、これら含水珪酸マグネシウム成形体の大きさ、通気抵抗などは、用いる場所や許容される通気圧力損失などに応じたものが用いられる。

具体的な含水珪酸マグネシウム粘土鉱物としては、ホルマイト、ゼオライト、セピオライト、シロタイル、ラフリナイト、およびアタパルジャイト等が挙げられる。これらの含水珪酸マグネシウム粘土鉱物を用いた具体的な含水珪酸マグネシウムのハニカム成形体としては、例えば、株式会社カルモア社製「マグセライド( 商品名) 」などを用いることができる。

カルボジヒドラジドは、化学式ＮＨ ₂ ＮＨ−ＣＯ- ＮＨＮＨ ₂で表される。このカルボジヒドラジドは、含水珪酸マグネシウムハニカム成形体１００重量部に対して１重量部以上１５重量部以下、好ましくは５重量部以上１０重量部以下となるように、上記含水珪酸マグネシウムハニカム成形体に添着される。

この添着は、上記含水珪酸マグネシウムハニカム成形体を、カルボジヒドラジドの薬剤中に含浸させて含水珪酸マグネシウムハニカム成形体にカルボジヒドラジドを添着することによって行うことができる。このカルボジヒドラジドは、含水珪酸マグネシウムハニカム成形体１００重量部に対して１重量部未満の場合、アルデヒド類に対して十分な脱臭能力を得ることができず、一方、１５重量部を超えると、アルデヒド類に対する脱臭能力が飽和するとともに、カルボジヒドラジド自体に含まれるアミノ基によって脱臭材自体から放散するアミン臭が強くなり使用する用途によっては好ましくない。

なお、この添着は、含浸添着に限定されるものではなく、上記含水珪酸マグネシウムハニカム成形体にカルボジヒドラジドの薬剤をスプレーによって噴霧することで添着するものであってもよいし、刷毛などで塗布することによって添着するものであってもよい。

このようにして構成される脱臭材は、含水珪酸マグネシウムハニカム成形体に添着させたカルボジヒドラジドがアミノ基を有するため、脱臭材自体の臭気が発生することとなる。したがって、脱臭材自体のアミン臭を低減させる目的で、含水珪酸マグネシウムハニカム成形体１００重量部に対して５重量部以上となるようにリン酸を添着してもよい。この場合、リン酸の添着は、含水珪酸マグネシウムハニカム成形体にカルボジヒドラジドを添着した後、同じ要領でリン酸を添着するものであってもよいし、含水珪酸マグネシウムハニカム成形体にリン酸を添着した後、同じ要領でカルボジヒドラジドを添着するものであってもよいし、含水珪酸マグネシウムハニカム成形体にカルボジヒドラジドとリン酸とを同時に添着するものであってもよい。このリン酸の添着量が、含水珪酸マグネシウムハニカム成形体１００重量部に対して５重量部未満の場合には、このアミン臭低減効果が低く脱臭材自体の臭気を十分に除去することができない。また、５重量部以上では、アミン臭の除去効果が認められる。しかしながらリン酸添加量の増加に伴い、アセトアルデヒドの除去率が低下する現象があるため、したがって、含水珪酸マグネシウムハニカム成形体に添着させるリン酸の量としては、含水珪酸マグネシウムハニカム成形体１００重量部に対して５重量部以上１０重量部以下の範囲で、脱臭材に要求される脱臭能力に応じて適宜調整できる。このリン酸の添着についても、上記カルボジヒドラジドの添着と同様に含浸添着に限定されるものではなく、スプレーによる噴霧で添着するものであってもよいし、刷毛などによる塗布によって添着するものであってもよい。

このようにして構成される脱臭材は、アルデヒド類の臭気を高い除去効率で除去し、かつ、長期にわたって脱臭効果を維持することができるだけでなく、今までの含水珪酸マグネシウムハニカム成形体が有していた他の臭い成分の除去性能についてもそのまま維持することができる。したがって、他の臭い成分の中にアルデヒド類を含んだ複合臭気に対しても、この脱臭材一つで除去することが可能となる。

以上述べたように、本発明の脱臭材によると、アルデヒド類の臭気を高い除去効率で除去し、かつ、長期にわたって脱臭効果を維持することができる。

また、リン酸を添着することにより、脱臭材自体の臭気も抑えることができるので、広い用途に適用可能となる。

以下、本発明の実施例を挙げて具体的に説明する。
アセトアルデヒド１パス除去特性試験１
直径２５φ×長さ６０ｍｍ、重さ１２〜１４ｇの円柱状に形成され、断面に２００セル／平方インチの通気孔を有する含水珪酸マグネシウムの押出成形ハニカム成形体を用意した。

この押出成形ハニカム成形体に、カルボジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジドをそれぞれ含浸添着して表１に示すように、参考例１〜参考例３、比較例１〜３の各試験脱臭材を用意した。

各試験脱臭材の入口側から１０ｐｐｍに調整したアセトアルデヒドガスを１．０ｍ／ｓの線速度で供給し、各試験脱臭材を通過した後の出口側でアセトアルデヒドガスの濃度測定を行った。測定は、ガステック社製のガス検知管を使用してガス通過１分後、６０分後、１２０分後のそれぞれについて行った。出口濃度から各試験脱臭材によって除去されたアセトアルデヒドガスの除去率を求めた。結果を表１に示す。

表１の結果から、ハニカム成形体１００重量部に対して１０重量部となるようにカルボジヒドラジドを含浸添着した参考例３の試験脱臭材は、１分後から１２０分後の長時間にわたって高い除去率を維持することが確認できた。また、ハニカム成形体１００重量部に対して１重量部となるようにカルボジヒドラジドを含浸添着した参考例１の試験脱臭材でも、１分後から１２０分後の長時間にわたって、他の比較例と比べて良好な除去率を維持することが確認できた。
アセトアルデヒド１パス除去特性試験２
直径２５φ×長さ６０ｍｍの円柱状に形成され、断面に２００〜３００セル／平方インチの通気孔を有する、含水珪酸マグネシウムのハニカム成形体と、活性炭のハニカム成形体とを用意した。

これらのハニカム成形体に、カルボジヒドラジドをそれぞれ含浸添着し、ハニカム成形体１００重量部に対して１０重量部となるようにカルボジヒドラジドを含浸添着した含水珪酸マグネシウムのハニカム成形体からなる参考例４の試験脱臭材と、ハニカム成形体１００重量部に対して５重量部となるようにカルボジヒドラジドを含浸添着した活性炭のハニカム成形体からなる比較例４の試験脱臭材と、ハニカム成形体１００重量部に対して１０重量部となるようにカルボジヒドラジドを含浸添着した活性炭のハニカム成形体からなる比較例５の試験脱臭材をそれぞれ用意した。

各試験脱臭材の入口側から１０ｐｐｍに調整したアセトアルデヒドガスを１．０ｍ／ｓの線速度で供給し、各試験脱臭材を通過した後の出口側でアセトアルデヒドガスの濃度測定を行った。測定は、ガステック社製のガス検知管を使用してガス通過 2時間毎に行った。出口濃度から各試験脱臭材によって除去されたアセトアルデヒドガスの除去率を求めた。結果を図１のグラフに示す。

図１の結果から、カルボジヒドラジドを活性炭のハニカム構造体に含浸添着しても十分な除去率を得ることができないが、カルボジヒドラジドを含水珪酸マグネシウムのハニカム成形体に含浸添着した場合には、除去率が飛躍的に向上することが確認できた。
アルデヒド平衡吸着量評価試験
参考例３の試験脱臭材と、参考例３のカルボジヒドラジドをアジピン酸ジヒドラジドに変更し、それ以外は参考例３と同様に構成した比較例６の試験脱臭材と、参考例３のカルボジヒドラジドをコハク酸ジヒドラジドに変更し、それ以外は参考例３と同様に構成した比較例７の試験脱臭材とをそれぞれ用意した。また、他社製品として、比較例８に係るアニリン系添着剤の試験脱臭材、比較例９に係る過マンガン酸カリ系添着剤の試験脱臭材、比較例１０に係るモルフォリン系添着剤の試験脱臭材をそれぞれ用意した。

各試験脱臭材を２２リットル容量の密閉循環式平衡吸着量評価装置に投入し、５リットル／分の循環風量で、５０ｐｐｍのアセトアルデヒドと５０ｐｐｍのホルムアルデヒドとの混合ガスを循環させた。ガステック社製のガス検知管を使用して混合ガスの濃度測定を行い、濃度変化が無く平衡するまで循環させた後、最終測定濃度から各試験脱臭材の平衡吸着量を評価した。結果を表２、図２、図３に示す。

これらの結果から、カルボジヒドラジドを含水珪酸マグネシウムのハニカム成形体に含浸添着した本願発明に係る脱臭材の場合には、他の脱臭材と比べても、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒドの双方に対して優れた平衡吸着量を有することが確認できた。

また、この試験で使用したカルボジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、モルフォリンのそれぞれの添着剤５ｇを、３リットルの密閉バックに封入し、各添着剤の臭気の強弱を３人のパネラーで官能評価した。

その結果、モルフォリン＞アジピン酸ジヒドラジド＞コハク酸ジヒドラジド＞カルボジヒドラジドの順で、アミン臭気が低下することが確認できた。
アセトアルデヒド１パス除去特性試験３
参考例３の試験脱臭材に、リン酸を含浸添着して表３および図４に示すように、参考例３、参考例５、実施例１，２の各試験脱臭材を用意した。

各試験脱臭材のアミン臭気の有無を３人のパネラーで官能評価した。その結果、ハニカム成形体１００重量部に対して５重量部以上となるようにリン酸を含浸添着した場合、アミン臭気が気にならないといった結果が得られた。

次に、このようにしてリン酸を含浸添着した各試験脱臭材について、各試験脱臭材の入口側から１０ｐｐｍに調整したアセトアルデヒドガスを１．０ｍ／ｓの線速度で供給し、各試験脱臭材を通過した後の出口側でアセトアルデヒドガスの濃度測定を行った。測定は、ガステック社製のガス検知管を使用してガス通過１２０分後のそれぞれについて行った。出口濃度から各試験脱臭材によって除去されたアセトアルデヒドガスの除去率を求めた。結果を図４に示す。

図４の結果から、リン酸の含浸添着量が増加するに伴って除去率の低下はあるもののアミン臭気を低減できることを見出した。ハニカム成形体１００重量部に対して１５重量部以上となるようにリン酸を含浸添着した場合でも、アセトアルデヒド除去性能としては３０％の良好な除去率を維持することが確認できた。
複合臭気（厨房臭気）１パス除去特性試験
参考例３の試験脱臭材と比較例１の試験脱臭材とを用意した。

いわゆる４大悪臭といわれるアンモニア、トリメチルアミン、メチルメルカプタン、硫化水素の他、アルデヒド類や揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、低級脂肪酸を含んでいる厨房臭気を、現実の店舗においてガスバックに採取した。

次に、用意した実施例３および比較例１の各試験脱臭材について、各試験脱臭材の入口側から厨房臭気を１．０ｍ／ｓの線速度で供給し、各試験脱臭材を通過した後の出口側で臭気強度（濃度）の測定を行った。測定は、新コスモス電気社製の「においセンサーＸＰ３２９」（商品名）を使用し、測定器の表示値による判定を行った。結果を表３に示す。

表３の結果から、カルボジヒドラジドを含水珪酸マグネシウムのハニカム成形体に含浸添着した本願発明に係る脱臭材の場合には、複合臭気に対しても優れた脱臭性能を有することが確認できた。
清浄空気１パス除去特性試験
参考例３の試験脱臭材を用意した。また、この参考例３の試験脱臭材にリン酸を５％含浸添着し、それ以外は参考例３と同様に構成した実施例１の試験脱臭材と、参考例３の試験脱臭材におけるカルボジヒドラジドの添加量を１５重量部に変更し、それ以外は参考例３と同様に構成した参考例５の試験脱臭材と、参考例５の試験脱臭材にリン酸を５％含浸添着し、それ以外は参考例５と同様に構成した実施例３の試験脱臭材と、参考例３の試験脱臭材におけるカルボジヒドラジドの添加量を２０重量部に変更し、それ以外は参考例３と同様に構成した比較例１１の試験脱臭材と、この比較例１１の試験脱臭材にリン酸を５％含浸添着し、それ以外は比較例１１と同様に構成した比較例１２の試験脱臭材とを用意した。

次に、用意した実施例１、実施例３、参考例３、参考例５、比較例１１および比較例１２の各試験脱臭材１２〜１４ｇを、２５ｍｍφの円筒状容器に充填し、各試験脱臭材の入口側から清浄空気を１．０ｍ／ｓの線速度で供給し、各試験脱臭材を通過した後の出口側で臭気強度（濃度）の測定を行った。測定は、新コスモス電気社製の「においセンサーＸＰ３２９」（商品名）を使用し、測定器の表示値による判定を行った。結果を表４に示す。

表４の結果から、含水珪酸マグネシウムのハニカム成形体１００重量部に対してカルボジヒドラジドを１０重量部および１５重量部とした脱臭材の場合には、リン酸を５％含浸添着させたか否かに関係無く、脱臭性能を有することが確認できるが、カルボジヒドラジドの含浸添着量が２０重量部までになると、測定値が上昇してしまう。恐らくカルボジヒドラジドのアミン臭が脱離発生している可能性が考えられる。

各種換気装置などに装着する脱臭材として利用できる。

ハニカム構造体の相違によるアセトアルデヒドの除去率の経時的変化を示すグラフである。含浸添着薬剤の違いによるアセトアルデヒドの平衡吸着量の違いを示すグラフである。含浸添着薬剤の違いによるホルムアルデヒドの平衡吸着量の違いを示すグラフである。リン酸添着量の相違によるアセトアルデヒドの除去率の違いを示すグラフである。

Claims

ホルマイト、ゼオライト、セピオライト、シロタイル、ラフリナイト、アタパルジャイトから選ばれる少なくとも１種である含水珪酸マグネシウム粘土鉱物と結着材とから得られるハニカム成形体であって、ハニカム成形体１００重量部に対してカルボジヒドラジドが１０重量部以上１５重量部以下となるように添着され、ハニカム成形体１００重量部に対して５重量部以上１０重量部以下となるようにリン酸が添着されたことを特徴とする脱臭材。