JPH02180634A

JPH02180634A - 多孔性消臭フィルタ

Info

Publication number: JPH02180634A
Application number: JP63334740A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Fukumoto; 和広福本; Katsuji Yamashita; 勝次山下; Masaharu Sugiura; 杉浦　正治
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1988-12-28
Filing date: 1988-12-28
Publication date: 1990-07-13
Anticipated expiration: 2009-03-30
Also published as: JPH0622673B2

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］本発明は多孔性消臭フィルタに関する。詳しくは、アン
モニア、硫化水素、アセトアルデヒドといった工場排ガ
ス、生活環境において発生する煙草臭、体臭、し尿臭、
冷蔵庫内の食品具、あるいは自動車の排気ガス等の脱臭
・浄化のために用いられる多孔性消臭フィルタに関する
。

［従来の技術］従来より、空気を脱臭・浄化するために、活性炭を素材
とするフィルタが利用されてきた。

一方、化学反応で悪臭成分を中和消臭する方法が知られ
、例えば多孔性物質に植物より抽出された抽出成分を担
持させ、物理吸着のみでは吸着しにくかった物質を化学
反応により吸着するようにした消臭フィルタが提案され
ている（特開昭６２−３６０号公報）。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、活性炭単独では、悪臭成分の種類によっ
ては十分な効果が得られない場合があり、例えば生活環
境において発生する悪臭の主要成分であるアンモニア、
アセトアルデヒドなど、低分子量で極性を持つ臭気物質
は吸着しにくい。また、活性炭は物理吸着作用による吸
着であるために吸着除去すべき悪臭成分以外の物質、例
えば水蒸気や良好な香りまで吸着してしまい、本来除去
すべき悪臭成分の吸着能力の著しい低下を来たすという
問題があった。さらに、物理吸着では吸着剤の能力に限
界があり飽和吸着状態になると、悪臭成分をそれ以上吸
着できなくなり、逆に周囲の雰囲気によっては、−旦吸
着した悪臭成分を再放出する問題があった。

一方、化学反応を利用した上記従来の消臭フィルタは、
アンモニアの吸着除去性能は高いが、メチルメルカプタ
ンや硫化水素などの硫黄系の臭気に対する除去性能は十
分でなく、またホルムアルデヒドやアセトアルデヒドな
どの低級アルデヒド類は殆ど吸着できないなど、除去で
きる悪臭成分が限られているのが現状であった。

また製造工程が複雑でコスト高となったり、加工性が低
い、使用後の廃棄処理が難しいといった不具合があった
。

主要な悪臭成分のうち低級アルデヒド類の吸着除去に有
効な化学薬品として、フェニルヒドラジン、２．４−ジ
ニトロフェニルヒドラジンの塩が知られ、低級アルデヒ
ド類の捕集および定量に広く使用されている。特に２，
４−ジニトロフェニルヒドラジンの塩酸塩は、悪臭防止
法に規定されるアセトアルデヒドの測定に使用され、気
中のアセトアルデヒドを化学的に除去するのに有効と思
われる。

しかしながら、これらの化学薬品はガン誘導因子物質で
あるとして人体に対する影響が懸念され、また、生活空
間で使用するにはそれ自体の持つ臭気が人に嫌悪怒を与
えることが考えられることがら、これらの化学薬品を消
臭フィルタに適用することはできず、低級アルデヒド類
に対し顕著な除去効果を示す消臭フィルタは未だ実現し
ていない。

しかして、本発明の目的は、生活環境において発生する
悪臭の主要成分であるアンモニア、トリメチルアミンな
どの窒素系の臭気、硫化水素、メチルメルカプタンなど
の硫黄系の臭気、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド
などの低級アルデヒド類系の臭気の除去効果に優れ、安
全で、かつ安価で加工性が高く、廃棄処理が容易な消臭
フィルタを提供することにある。

［課題を解決するための手段］本発明者等は、このような従来の欠点を克服し、窒素系
の臭気、硫黄系の臭気、および低級アルデヒド類系の臭
気に対し迅速かつ優れた除去効果を発揮する消臭フィル
タを開発すべく鋭意研究を重ねた結果、セピオライトを
含有した紙を吸着担体とし、これに芳香族アミノ酸、芳
香族アミノ酸の塩類、銅化合物、または鉄化合物から選
ばれる少なくとも１種を担持することにより、極めて高
い効果が得られることを見出だした。

本発明において、上記各種化合物を担持させる紙は、紙
中にセピオライトを含有した紙（以下、吸着担体という
）であり、通常の製紙方法、例えば円網式、短網式およ
び長網式等のいずれの方法を用いて製紙したものでもよ
い。また、セピオライトの微粉末を溶液状態としておき
、紙に含浸する方法で製紙することもできる。

セピオライトはアンモニア、イソ吉草酸、酪酸、トリメ
チルアミン、とリジン等の悪臭ガスをよく吸着し、紙中
に５０重量％以上定着させることにより、紙に臭気成分
の吸着機能を付与することができる。

吸着担体の形状は特に制限されるものではなく、例えば
ハニカム状、シート状、切片状または短冊状等のいずれ
でもよいが、特にハニカム状とすることにより、消臭フ
ィルタとして圧力損失が小さく、かつ悪臭ガスとの接触
面積が大きく、脱臭効率のよいものとすることができる
。

吸着担体に担持する成分のうち、芳香族アミノ酸または
芳香族アミノ酸の塩類としては、〇−ｍ−またはｐ−ア
ミノ安息香酸、ｐ−アミノサリチル酸、ｍ−アミンサリ
チル酸などの芳香族アミノ酸、またはそれらのナトリウ
ム塩、カリウム塩などの金属塩類、硫酸塩、硝酸塩、塩
酸塩などの無機塩類などが挙げられる。

銅化合物としては、硫酸銅、塩化銅、臭化銅、硝酸銅、
炭酸銅などの銅無機塩のほか、酢酸銅、シュウ酸銀、ク
エン酸銅、フタロシアニン銅などの銅有機塩などが挙げ
られ、特に塩化銅、具体的には塩化第２銅が好適に使用
される。

鉄化合物としては、硫酸鉄、塩化鉄、臭化鉄、硝酸鉄、
炭酸鉄などの鉄無機塩のほか、酢酸鉄、シュウ酸鉄、ク
エン酸鉄、フタロシアニン鉄などの鉄有機塩などが挙げ
られ、特に塩化鉄、具体的には塩化第１鉄が好適に使用
される。

本発明の消臭フィルタは、上記吸着担体に、芳香族アミ
ノ酸、芳香族アミノ酸の塩類、銅化合物、または鉄化合
物の少なくとも一種を担持させたもので、これにより優
れた悪臭除去性能を発現する。

また、上記担持成分の二種以上を組合わせて使用しても
もちろんよく、それらの相乗効果によりさらに高い効果
を得ることができる。このとき、例えば芳香族アミノ酸
または芳香族アミノ酸の塩類は低級アルデヒド類系の悪
臭ガスに、銅化合物、鉄化合物は硫黄系および窒素系の
悪臭ガスに対し、極めて高い効果を示すので、芳香族ア
ミノ酸または芳香族アミノ酸の塩類の少なくとも一種と
、銅化合物または鉄化合物の少なくとも一種とを組合わ
せて使用すればより効果的である。

これら芳香族アミノ酸またはその塩類、銅化合物、また
は鉄化合物を吸着担体に担持させる方法は特に問わない
が、水またはエチルアルコール等の可溶性溶媒に溶解し
、その溶液をスプレー、へケ、ピペット等を用いて含浸
するか、吸着担体を直接溶液中に含浸して引上げ、その
後溶媒を蒸発させて担持する方法等が使用される。

吸着担体への芳香族アミノ酸またはその塩類、銅化合物
、または鉄化合物の担持量は、特に制限されるものでは
ないが、通常、吸着担体に対し０゜５〜９０重量％の範
囲が望ましい。担持量が０゜５重量％未満であると悪臭
成分の吸着除去効果が小さく、９０重量％を超えると担
体への分散性が悪くなり悪臭成分の除去効果も低下する
ので経済的ではない。なかでも１〜８０重１％担持する
のがより好ましい。

［作用］本発明の多孔性消臭フィルタは、その有効成分として芳
香族アミノ酸またはその塩類、銅化合物、または鉄化合
物を含有し、生活環境において発生する悪臭ガスの主要
成分である窒素系の臭気、硫黄系の臭気、および低級ア
ルデヒド類系の臭気を吸着除去する。

このうち、芳香族アミノ酸またはその塩類は、特に低級
アルデヒド類系の悪臭ガスの除去に著しい効果を示し、
吸着担体に担持させることでさらにその効果を向上させ
る。これは、吸着担体に担持させることで、芳香族アミ
ノ酸またはその塩類と低級アルデヒド類に基づく悪臭ガ
スとの接触面積が広がり吸着能を高めていることに加え
て、吸着担体との結合が低級アルデヒド類の吸着を促進
する作用を有するためと考えられる。

この作用機構については明確には分かっていないが、吸
着担体に芳香族アミノ酸またはその塩類を担持させると
分子レベルの共役系が変化し、カルボキシル基、アミン
基の電子が局在化してそこに低級アルデヒド類が来ると
アルデヒド基との反応が促進されるものと考えられる。

銅化合物または鉄化合物は、メチルメルカプタン、硫化
水素などの硫黄系の悪臭ガスおよびアンモニア、トリメ
チルアミンなどの窒素系の悪臭ガスの除去に特に有効で
ある。

銅化合物または鉄化合物による悪臭ガスの除去性は、こ
れら化合物が硫黄系の悪臭ガスに対しては銅硫化物また
は鉄硫化物を生成し、窒素系の悪臭ガスに対しては錯体
を生成するためと考えられる。そして、吸着担体に担持
させることで悪臭ガスとの接触面積が広がり悪臭ガスの
吸着能をさらに向上させる。

吸着担体は、これら担持成分をその構造中に有する細孔
内に保持してその作用を促進し、また、吸着担体自体が
有する吸着能により、消臭フィルタの悪臭除去性能をさ
らに向上させる。

［実施例］以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明
はその要旨を越えない限りこれら実施例により何等限定
されるものではない。

実施例１芳香族アミノ酸または芳香族アミノ酸の塩類として、０
−ｌｍ−およびｐ−アミノ安息香酸、ｐ−アミノサリチ
ル酸、０−アミノ安息香酸ナトリウムをそれぞれ１０ｇ
ビーカーに秤り収り、エチルアルコール９０ｇを加えて
芳香族アミノ酸またはその塩類のエチルアルコール溶液
を調製した。

次にセピオライトを含有させた紙（２１，８ａｎＸ２１
．８ｃｍＸ０．１３ＣＩＩｌ、以下、吸着担体という）
に、上記芳香族アミノ酸またはその塩類のエチルアルコ
ール溶液を、均一に含浸するよう、ピペットで注意深く
滴下した。次いで、この吸着担体を乾燥器で１００℃、
１６時間加熱乾燥してエチルアルコールを蒸発させ、本
発明の多孔性消臭フィルタを得た（本発明品１〜４）。

得られた各消臭フィルタの、アンモニア、硫化水素、お
よびアセトアルデヒドに対する除去性能試験を次のよう
にして行った。

まず、消臭フィルタを５１ＴＩｆｆ１角に切り出し、こ
の切片５ｇを秤量して、第１図に示した脱臭試験装置の
脱臭カラム１に入れた。また、測定条件を表１に示した
。

次に臭気物質気化器３を用いて悪臭ガスを気化させなが
ら、２５ｇの容器２内に導入した。悪臭ガスの初期濃度
はアンモニアが６０ｐｐｍ、硫化水素が９ｐｐｍ、アセ
トアルデヒドが５０ｐｐｍとなるようにした。

表１に示す条件で、循環ポンプ４を用いて系内の空気を
循環させ、所定時間後の装置内のガスを採気孔５からマ
イクロシリンジを用いてガスを少量採取し、ガス濃度の
変化を調べた。測定は、アンモニアと硫化水素について
は北用式ガス検知管で、アセトアルデヒドはガスクロマ
トグラフを用いて行った。また、ガスクロマトグラフの
測定条件を表２に示した。結果を表３〜５に示す。なお
、図中、６は恒温恒湿槽、７は流量計、８はマノメータ
である。

表１表２実施例２銅化合物として、塩化第二銅１０ｇをビーカーに秤り取
り、水９０Ｋを加えて塩化第、二銅の水溶液を調製し、
実施例１と同様の方法で吸着担体に担持して本発明の多
孔性消臭フィルタを得たく本発明品６）。

得られた消臭フィルタにつき、実施例１と同様にしてア
ンモニア、硫化水素、およびアセトアルデヒドに対する
除去性能試験を行い、結果を表６に示した。

実施例３鉄化合物として、塩化第一鉄Ｌｏｇをビーカーに秤り取
り、水９０ｇを加えて塩化第一鉄の水溶液を調製し、実
施例１と同様の方法で吸着担体に担持して本発明の多孔
性消臭フィルタを得た（本発明品７）。

得られた消臭フィルタにつき、実施例１と同様にしてア
ンモニア、硫化水素、およびアセトアルデヒドに対する
除去性能試験を行い、結果を表７に示した。

れ１０重量％であった。

得られた消臭フィルタにつき、実施例１で用いた脱臭試
験装置の脱臭カラム１の内寸法を３０×２０Ｘ２４０ｍ
ｍに、容器２の容量を３０１に変更した以外は、実施例
１と同様にして悪臭ガスの除去性能試験を行った。悪臭
ガスの初期濃度はアンモニアが４ｏｐｐｍ、硫化水素が
９ｐｐｍ、メチルメルカプタンが９ｐｐｍ、アセトアル
デヒドが３０ｐｐｍとなるようにし、結果を表８に示し
たなお、消臭フィルタは２個１組として組合わせて使用
し、脱臭カラム１内に第２図に示すように直列に配した
。

さらにアンモニア、アセトアルデヒドについては、表９
に示すように初期濃度を変更して同様に試験を行い、装
置内のガスを循環させて３０分経過後の容器２内のガス
の残留濃度と試料単位容積当りの吸着量との関係を調べ
た。

吸着量ｗ（ｍｇ／ａｎ３）は次式に従って算出し結果を
表９に示した。

Ｆ区ｎ実施例４吸着担体をコルゲート加工機によりＪＩＳ規格に定める
片面Ｅ段ボール（段の数９５ケ／３０（７）、段の高さ
１．２ｍｍ＞に加工し、これを重積接着して第２図に示
すコルゲートハニカム（１個当りの寸法；巾３０　ｍｍ
　Ｘ高さ２０　ｍｍ　Ｘ厚さ１４ｍｍ、重量２ｇ＞を２
個作製した。

次に、塩化第二銅１０ｇ、ｏ−アミノ安息香酸１０ｇを
各々ビーカーに秤り取り、水９０ｇ、エチルアルコール
９０ｇそれぞれ加えて、１０重１％塩化第二銅水溶液、
１０重量％０−アミノ安息香酸のエチルアルコール溶液
を調製した。

上記コルゲートハニカムの一方に塩化第二銅水溶液を、
他方に０−アミノ安息香酸のエチルアルコール溶液を、
均一に含浸するよう、スプレーを用いて噴霧した。次い
で、このコルゲートハニカムを乾燥器で１００’Ｃ１１
６時間加熱乾燥して水およびエチルアルコールを蒸発さ
せ、本発明の多孔性消臭フィルタを得た（本発明品８）
。塩化第二銅および０−アミノ安息香酸の担持量はそれ
ぞＭｗＸＶＸ２７３Ｘ（Ｃｏ　−Ｃ３０＞２２゜４Ｘ２９８ｘ１０３　ｘＶここで、ＭＷ：アンモニアまたはアセトアルデヒドの分子量Ｖ：容器の容量（Ｊｌ　）ＣＯ：初期濃度（ｐｐｍ＞Ｃ３０：３０分経過後の残留濃度（ｐｐｍ）■：試料容
積（ａＴＩ３）とじた。

比較例１パルプを抄き込んでできた紙を片面Ｅ段ボールに加工し
、これをロール状に巻き込み、これに植物より抽出され
た抽出物質を含浸してなる市販の消臭フィルタを用いて
、実施例１と同様にしてアンモニア、硫化水素、および
アセトアルデヒドに対する除去性能試験を行った。結果
を表１０に示す。

Ｅ日ヨ比較例２比較例１で使用したものと同じ市販の消臭フィルタを、
巾３０　ｍｍ　ｘ高さ２０　ｍｍ　ｘ厚さ２８＋ｍｎに
切り出し、これを用いて実施例４と同様の除去性能試験
を行った。アンモニア、硫化水素、メチルメルカプタン
およびアセトアルデヒドの時間経過に伴う濃度変化を表
１１に、アンモニア、アセトアルデヒドの残留濃度と吸
着量の関係を表１２に示した。

口百口以上の結果より、本発明の多孔性消臭フィルタは、窒素
系の臭気、硫黄系の臭気および低級アルデヒド類系の臭
気に対して迅速かつ優れた除去効果を発揮し、従来の消
臭フィルタに比べて吸着除去性能が著しく優れているこ
とがわかる。

［発明の効果］本発明の多孔性消臭フィルタは、生活環境で発生する悪
臭の主要成分であるアンモニア、トリメチルアミンなど
の窒素系の臭気、メチルメルカプタン、硫化水素などの
硫黄系の臭気、およびホルムアルデヒド、アセトアルデ
ヒドなどの低級アルデヒド類系の臭気に対して優れた除
去性能を示す。

また、それ自体の臭気はほとんどなく、人体に対する安
全性にも優れている。しかも、吸着担体の母材として紙
を用いているので、安価に製造でき、加工性も非常に高
く、廃棄処理が容易である。

さらに吸着担体をハニカム状に成形すれば、消臭フィル
タとして圧力損失が小さく、かつ悪臭ガスとの接触面積
が大きくなるので、脱臭効率をより向上させることがて
゛きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例で使用した脱臭試験装置の全体構
成図、第２図は本発明の多孔性消臭フィルタの全体斜視
図である。第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）セピオライトを含有した紙を吸着担体とし、これ
に芳香族アミノ酸または芳香族アミノ酸の塩類、銅化合
物、または鉄化合物から選ばれる少なくとも１種を担持
してなる多孔性消臭フィルタ。
（２）セピオライトを含有した紙を吸着担体とし、これ
に芳香族アミノ酸または芳香族アミノ酸の塩類の少なく
とも１種と、銅化合物または鉄化合物の少なくとも１種
とを担持してなる多孔性消臭フィルタ。
（３）吸着担体の形状がハニカム状である請求項１また
は２記載の多孔性消臭フィルタ。
（４）吸着担体の形状がシート状、切片状または短冊状
である請求項１または２記載の多孔性消臭フィルタ。
（５）芳香族アミノ酸または芳香族アミノ酸の塩類が、
ｏ−、ｍ−またはｐ−アミノ安息香酸、ｐ−アミノサリ
チル酸、またはそれらの塩類である請求項１または２記
載の多孔性消臭フィルタ。
（６）銅化合物が塩化第二銅である請求項１または２記
載の多孔性消臭フィルタ。
（７）鉄化合物が塩化第一鉄である請求項１または２記
載の多孔性消臭フィルタ。