JPH01258740A - ガス吸着剤の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は臭気成分、特に悪臭成分を効率的に除去する吸
着剤の製造方法に関する。

（従来の技術） 自然環境の破壊、生活環境の悪化の原因として大気汚染
問題は比較的古くから論議されてきた。

最近の傾向は、生活レベルの向上に伴い、ごく日常的な
生活空間における居住性の向上に関心が向いていること
である。そのため、以前は大気汚染物質の毒性による自
然環境の破壊が大きな問題となったが、最近は悪臭が快
適さを損うという理由でクローズ・アップされている。

一般に、悪臭成分は、アンモニア、トリメチルアミン、
硫化水素等のように極微量でも影響が大きいため、効率
の良い除去技術が必要とされている。

このような悪臭成分を除去する方法としては、酸やアル
カリを使用した薬液洗浄法、吸着剤を用いる吸着法、触
媒や酸化剤を用いる酸化法、燃焼法等が知られている。

これらの方法のうち、吸着法以外は比較的大きな事業場
などで大量の空気を処理する場合に適しており小事業場
や一般家庭には向いていない。これは装置が大きく操作
が複雑な上、危険な薬品を使用する等の理由による。

吸着法は吸着剤として代表的な活性炭のほかゼオライト
、アルミナ等が使用されており、操作が簡単で場所もと
らないため、小事業場や一般家庭に向いているが問題点
も多い。

活性炭は古くから粒状のものが多く使用され、最近、活
性炭素繊維が開発されて吸着性能が向上しているが、極
性物質、たとえばアンモニア、トリメチルアミン等の悪
臭成分の除去効果があまり高くない。これら悪臭成分は
、一般家庭でよく問題となるトイレ臭、魚の腐った臭い
の中心成分である。

ゼオライト、アルミナ等は吸着速度等が十分とは言えな
い。

特殊な吸着剤としてイオン交換樹脂が挙げられる。イオ
ン交換樹脂としてはカチオン交換樹脂とアニオン交換樹
脂があり、それぞれ塩基性ガス（アンモニア、トリメチ
ルアミン等）および酸性ガス（硫化水素、塩化水素等）
を吸着するが、形状がビーズ状なので使用方法が充填方
式に限定され、表面積が小さいので反応速度も早くない
。

（本発明が解決しようとする課題） 上記イオン交換樹脂における課趙を改善するため、繊維
状のイオン交換体を用いることにより繊維の特長である
表面積の大きさと反応速度の早さとを生かしたガス吸着
剤が提案されている。しかし、これ等はいずれも短繊維
として製造されているに過ぎず、むしろ粉末に近いため
操作性は極めて悪い、成型加工が容易であるという繊維
状であることのもう１つの特長が十分生かされていると
は言い難い。

本発明が解決しようとする点は、短、１ｉｆｔ、長繊維
、あるいは織布、不織布など任意の形状に成型加工する
ことが容易な繊維状イオン交換体よりなるガス吸着剤の
製造方法を提供することである。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決すべく本発明による方法においては、有
機系高分子化合物に電離性放射線を照射したのち、グラ
フト重合を用いてイオン交換基を導入してガス吸着剤を
製造している。

（作用） ここで用いるＮ、離性放射線としては、α、β、γ。

紫外線２電子線などがあり、限定されるものではないが
γ線や電子線が比較的本発明には適している。

有機系高分子化合物としては、ポリオレフィン系やハロ
ゲン化ポリオレフィン系のものが本発明には適している
が、この範囲に限定されるわけではない。

また、有機系高分子化合物の形状は繊維状が適しており
、短繊維でも長繊維でも可能であり、繊維の成型体であ
る織布や不織布が特に適している。

有機系高分子化合物に電離性放射線を照射したのち、イ
オン交換基を有する及び／又はイオン交換基に転換可能
な重合性モノマーをグラフト重合させるが、基材とモノ
マーの接触の仕方がモノマーが溶液の場合と蒸気の場合
との２種類あり、前者を液相グラフト重合、後者を気相
グラフト重きと呼び、本発明の手段としてはいずれも可
能である。

気相グラフト重合は液相グラフト重合に較べ、単に減圧
にするだけで反応終了後の未反応モノマーを除去できる
なめ、洗浄工程が容易である。特に、本発明に用いる繊
維状の織布、不織布の場合のように、保液性が良く洗浄
しにくいものの反応には気相グラフト重合が経済的に極
めて有利である。更に、気相グラフト重合では基材の表
面付近に集中して反応が進行するため、ガス吸着などの
ように表面からの拡散速度が律速となるような場合にお
いてはガス吸着速度の点で気相グラフト重合の方が有利
である。

イオン交換基を有する重合性モノマーとしては、アクリ
ル酸やメタクリル酸のようにカルボキシル基を有するも
の、スチレンスルホン酸ソーダのようにスルホン基を有
するもの、アリールアミンのようにアニオン交換性を有
するものがあり、また、イオン交換基に転換可能な重合
性モノマーとしては、アクリロニトリル、アクロレイン
スチレン、クロルメチルスチレン、メタクリル酸グリシ
ジル、ビニルピリジン等があるが、この範囲に限定され
るわけではない、イオン交換基に転換するには公知の方
法を用いることができる。

イオン交換基としては、カチオン交換基としてスルホン
基、リン酸基、カルボキシル基のＨ型及び／又は塩型を
有するものが吸着速度および吸着容量の点で適している
。アニオン交換基としては、４級アンモニウム基、４級
より低級のアミノ基のＯＨ型及び／又は塩型が適してい
る。使用方法にか より単一のイオン交換基が組合わせで用いるかを適宜選
ぶことができる。

以上述べたように、本発明によれば短繊維および長繊維
のいずれにもイオン交換基を有するガス吸着剤の製造が
可能であり、これを成型加工して小事業場や一般家庭に
も使用できるコンパクトな脱臭装置の製造も容易となる
。特に、織布および不織布はそれ自体で微粒子の除去に
使用されているが、本発明によりイオン交換基を導入さ
れればガス成分の除去も同時に行える素材となる。

（実施例） 以下に、本発明による方法の実施例を説明する。

（実施例１） 直径３０μのポリプロピレン製繊維よりなる目付２０ｇ
／ｍ”の不織布５！？に加速電子線を２０Ｍ　ｒａｄ照
射したのち、スチレンを気相でグラフト重合して１３６
％のグラフト率を得た。この不織布をクロルスルホン酸
にてスルホン化したのち、３．１ｚｅｑ／ｇの中性塩分
解容量を有する強酸性カチオン交換繊維の不織布を得た
。次に、これを−片４０ｃｍの枠にはりつけてフィルタ
ー状とした。

アンモニア濃度１５ｐｐｍに設定した３０隋３の部屋に
前記フィルタを設置し、ｉｓｊ／ｓｉｎの流量で処理し
たところ、室内のアンモニア濃度はわずか２１分で１７
２に低減した。

（実施例２） 実施例１と同様の条件でモノマーをクロルメチルスチレ
ンに変え、１１５％のグラフト率を得た。

この不織布をトリメチルアミン水溶液にて４級アンモニ
ウム化し、水酸化ナトリウム溶液で再生して２．６輪ｅ
ｑ／ｇの中性塩分解容量を有する強塩基性アニオン交換
繊維の不織布を得た。これを実施例１と同様の枠にはり
つけてフィルター状とした。

塩化水素濃度を２０ｐｐｍに設定した３０ｍ’の部屋に
前記フィルタを設置し、ｉｍ’／ｓｉｎの流量で処理し
たところ、室内の塩化水素濃度は２５分と短時間で１７
２に低減した。

（実施例３） 直径３０μ、長さｌｌ１１ｍのポリプロピレン製短繊維
５ｇに加速電子線を２０Ｍｒａｄ照射したのち、スチレ
ンを液相でグラフト重合して１５３％のグラフト率を得
た。これをクロルスルホン酸にてスルホン化し、３．３
ｍｅｑ／ｙの中性塩分解容量を有する強酸性カチオン交
換繊維を得た０次に、この繊維０．５ｇを内径２５１１
Ｍのガラス管に２ｃｍの層となるよう充填し、アンモニ
アガス１０ｐｐｍを含有する空気をｌｆ／ｓｉｎの流し
たところ、９０時間経過後も処理ガス中のアンモニア濃
度は検出されなかった。

（発明の効果） 本発明により、種々の形状およびイオン交換基を有する
繊維状ガス吸着剤が極めて容易に製造できるようになっ
たなめ、極微量の悪臭成分が効率的に除去され、生活環
境の改善に資すること大である。

特許出願人　　日本原子力研究所 同　　　　株式会社　菌属製作所 （外４名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、有機系高分子化合物に電離性放射線を照射したのち
   、グラフト重合を用いてイオン交換基を導入したことを
   特徴とするガス吸着剤の製造方法。 ２、前記有機系高分子化合物は、繊維の長さが短繊維及
   び／又は長繊維の繊維状であり且つ織布及び／又は不織
   布形状の成形体であることを特徴とする第（１）請求項
   記載の方法。 ３、前記グラフト重合に用いる重合性モノマーは、イオ
   ン交換基を有するもの及び／又はイオン交換基の導入可
   能なものより選ばれた１種またはそれ以上のモノマーで
   あることを特徴とする第（１）請求項又は（２）請求項
   記載の方法。