JPH02189154A - 脱臭剤 - 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、大気やガス中の硫化水素、メルカプタン、硫
化メチル、′二硫化メチルの如き硫黄系悪臭物質とアン
モニア、アミン類の如き窒素系悪臭物質とを、水分の影
響を受けることなく共に効率良（吸着する脱臭剤、特に
常温・乾式での使用時における吸着能に優れた脱臭剤を
提供するものである。

〔従来の技術〕

大気やガス中の悪臭物質の存在は、公害として社会問題
化している。悪臭は生活環境を不快にするばかりでなく
、健康に影響する重大な問題となっており、近時では生
活水準の向上に伴い不快臭に対する苦情も増大している
。

周知の通り、脱臭方法としては、酸・アルカリ水溶液に
よる洗浄法、直接燃焼法、触媒酸化法、吸着法等がある
。しかし、酸・アルカリ水溶液による洗浄法は、脱臭排
液の処理とか保守・管理が難しく、直接燃焼法、触媒酸
化法は、大量の空気を高温で燃焼する必要がある上に発
生する亜硫酸ガスや窒素酸化物の処理も必要となり有利
な方法とはいえない。

それらに対して、比較的簡便で常温で用いることのでき
る吸着法が注目され、ガス中の悪臭物質の吸着能に優れ
た脱臭剤の開発が強く要望されている。

大気やガス中には、悪臭物質として、硫化水素、メルカ
プタン、硫化メチル、二硫化メチルの如き硫黄系悪臭物
質とアンモニア、アミン類の如き窒素系悪臭物質とが含
有されており、加えて、水分が同伴している。従来、硫
黄系悪臭物質と窒素系悪臭物質のそれぞれに適合した脱
臭剤が各種提案されている。

硫黄系悪臭物質の脱臭剤としては、含水酸化第二鉄、酸
化鉄、酸化亜鉛等が知られているが、窒素系悪臭物質の
吸着能は不十分である。

また、窒素系悪臭物質の脱臭剤としては、シリカ・アル
ミナ系吸着剤、ゼオライト等の固体酸、粘土類や多孔性
物質などの担体に硫酸、リン酸等の無機酸や、シュウ酸
、クエン酸等の有機酸等を担持させたものが知られてい
るが、これらは悪臭物質に同伴する水分の影響を受けや
すいという問題点がある。

特に、シリカ・アルミナ系吸着剤、ゼオライト等の固体
酸については、悪臭物質に同伴する水分によって、水分
が固体酸に優先的に吸着し、窒素系悪臭物質の吸着が低
下し、吸着能が十分発揮できないという問題点がある。

この事実は、例えば、「フレグランス　ジャーナルＪ　
　（Ｎ［１７２，１９８５年）第７５頁の「パ・・・シ
リカ・アルミナ系吸着剤は塩基性または極性の強い臭気
物質に対して親和性を呈するが、ガス中に同伴する水分
がより強く吸着するために臭気物質の吸着が妨害される
。ゼオライトについても広範囲な種類の臭気分子に対し
て分子の大きさにより異なる吸着親和性を示すが、水分
の共存下では前者と同様に脱臭が妨害される。・・・・
」なる記載の通りである。

即ち、シリカ・アルミナ系吸着剤、ゼオライト等の固体
酸は、水分の影響によって吸着能が低下する。また、無
機酸や有機酸を担持した脱臭剤は、粘土類や多孔性物質
が水分を吸着するために担持した無機酸や有機酸が溶出
して脱臭剤の収納容器や脱臭装置などの腐食が発生する
危険が伴い、取り扱い上も問題点がある。

一方、硫黄系悪臭物質と窒素系悪臭物質との両物質を共
に吸着する脱臭剤としては、活性炭や粘土類や多孔性物
質などの担体に無機酸と過マンガン酸カリウムなどの酸
化剤とを加えて担持させたものが知られている。

しかし、活性炭の吸着能は、不十分であることが指摘さ
れている。

この事実は、例えば、前出「フレグランス　ジャーナル
Ｊ　　（ｋ７２．１９８５年）第７５頁のｒ　、、　、
、汎用の活性炭ではアンモニア、アミンなどの塩基性ガ
ス、硫化水素、メルカプタンなどの酸性ガスあるいは硫
化メチル、アルデヒドなどの中性ガスに対して吸着能は
低い、・・・・」なる記載の通りである。

また、粘土類や多孔性物質などの担体に無機酸と酸化剤
を加えて担持させたものは、粘土類や多孔性物質が水分
を吸着するために、担持した無機酸や酸化剤が溶出し吸
着能が低下し、溶出した酸液により収納容器や脱臭装置
を腐食するという問題点もある。

硫黄系悪臭物質である硫化水素、メルカプタン、硫化メ
チル、二硫化メチルなどは酸性乃至中性を示すガスであ
り、窒素系悪臭物質であるアンモニア、アミン類は塩基
性を示すガスである。従って、悪臭物質によって吸着す
る脱臭剤も異なっていることは、上述した通りである。

特に、窒素系悪臭物質を吸着する脱臭剤や、両方の悪臭
物質を共に吸着する脱臭剤の多くが粘土類や多孔性物質
を担体に用いているために水分の妨害を受けて悪臭物質
の吸着能の低下を招いているばかりでなく、担持した無
機酸や酸化剤などの溶出によって取り扱いの危険も生じ
ている。

また、水分の影響を受けずに両方の悪臭物質を吸着しよ
うとするために、水分の吸着剤、硫黄系悪臭物質の脱臭
剤、窒素系悪臭物質の脱臭剤とを組み合わせて多段階で
吸着することも行われているが、脱臭剤の収納が複雑に
なり大きな容積を必要とするという問題点がある。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、前記諸問題点に鑑み、硫黄系悪臭物質と窒素
系悪臭物質とを、水分の影響を受けることな（共に効率
良く吸着し、かつ、取り扱いの危険の伴わず、特に常温
・乾式での使用時における吸着能に優れた脱臭剤を提供
することを技術的課題とするものである。

〔問題を解決する為の手段〕

本発明者は、前記技術的課題を解決することを目的とし
て系統的な検討及び研究を重ねた結果、本発明に到達し
たのである。

即ち、本発明は、スジ状の超微細構造を有している長軸
径０，２〜１．０μｍで軸比（長軸径／短軸径）３〜１
０の笹の葉状を呈した含水酸化第二鉄粒子粉末３０〜６
０重景％と固体酸の粉末４０〜７０％との混合粉末から
なる脱臭剤である。

〔作　　用〕

先ず、本発明において最も重要な点は、スジ状の超微細
構造を有している長軸径０．２〜１，０μｍで軸比（長
軸径／短軸径）３〜ｌＯの笹の葉状を呈した含水酸化第
二鉄微粒子粉末が、効果的に硫黄系悪臭物質を吸着する
と共に、同伴する水分を優先的に吸着することに起因し
て、固体酸が水分の影響を受けることなく、固体酸の粉
末が有する酸性質によって窒素系悪臭物質を効果的に吸
着することができる為、大気やガス中の硫黄系悪臭物質
と窒素系悪臭物質との両物質を水分の影響を受けること
なく共に効率良く吸着し、かつ、取り扱いの危険の伴わ
ない、特に常温・乾式での使用時においても効率良く行
うことができるという事実である。

本発明に使用する含水酸化第二鉄微粒子粉末は、スジ状
の超微細構造を有している長袖径０．２〜！、０μｍで
軸比（長軸径／短軸径）３〜ＩＯの笹の葉状を呈した粒
子であるから比表面積が極めて大きく、また、丸味を帯
びている粒子であるから、粒子と粒子がくっついて重な
り合うことが少ないため、空隙率が大きく空気の透過性
もよいので大気やガスとの接触面積が大きいことに起因
して、針状含水酸化第二鉄粒子粉末に比べ硫黄系悪臭物
質を効率良く吸着することができる。

また、本発明に使用する含水酸化第二鉄粒子粉末は、大
気やガス中の水分の影響を受けることがなく、従って、
水分が同伴する場合でも悪臭物質の吸着能は低下しない
ものである。

一般に含水酸化第二鉄粒子粉末が水分の影響を受は難い
という事実は、例えば、日本化学会発行「日本化学会誌
Ｊ　　（１９８０年）第６８１頁の「・・・・含水酸化
鉄がＳＯ２を化学吸着する能力が高いことを見い出して
以来、ＳＯ１吸着材料としての可能性を検討する目的で
、燃焼炉排ガス組成に近い混合気体からのＳＯ□吸着実
験を行ない、ＳＯ０吸着能は共存するＨｌＯの影響をを
ほとんどうけないことを知り、・・・・」なる記載の通
りである。

即ち、悪臭物質に同伴する水分を吸着しても硫黄系悪臭
物質の吸着効率が全く変わらないという極めて優れた吸
着能を有した硫黄系悪臭物質の脱臭剤である。

本発明脱臭剤は、硫黄系悪臭物質の吸着能に極めて優れ
た笹の葉状を呈した含水酸化第二鉄微粒子粉末を用いた
ことにより、大気やガス中に同伴する水分を優先的に吸
着するために、窒素系悪臭物質の吸着能に極めて優れた
固体酸の粉末に対する水分の影響を受けることがないこ
とに起因して、大気やガス中の硫黄系悪臭物質と窒素系
悪臭物質とを水分の影響を受けることなく共に効率良く
、かつ、取り扱いの危険の伴わない、特に常温・乾式で
の使用時における吸着能に優れた脱臭剤である。

次に、本発明実施にあたっての諸条件について述べる。

本発明に使用する含水酸化第二鉄微粒子粉末は、スジ状
の超微細構造を有している長さ０．２〜１．０μｍで軸
比（長軸径／短軸径）３〜ＩＯの笹の葉状を呈した含水
酸化第二鉄粒子からなる粉末である。

長軸径１．０μｍ以上の粒子は、比表面積が小さくなり
不適当であり、長軸径０．２μｍ以下の粒子は、あまり
に微細なため粒子間の凝集が生じて好ましくない。

また、軸比３以下の粒子は、スジ状の超微細構造を有し
ている笹の葉状を呈するという粒子の特徴が小さくなり
、軸比１０以上の粒子は、針状の形状に近くなり好まし
くない。

本発明に使用する含水酸化第二鉄微粒子粉末は、次の通
りの製造法によって容易に得られる。

即ち、第一鉄塩水溶液に第一鉄塩に対して１当量以上の
炭酸アルカリを加え、反応させてＦｅＣＯ１を得、得ら
れたｐｅｃＯｓを含む水溶液中に酸素含有ガスを通気し
て、酸化反応することにより得られる。

上記製造法において、第一鉄塩水溶液としては、硫酸第
一鉄水溶液、塩化第−鉄水溶液等が用いられる。第一鉄
塩水溶液に炭酸アルカリを加えＦｅＣＯ５を得る場合、
炭酸アルカリに水酸化アルカリを併用して使用してもよ
い、炭酸アルカリとしては、炭酸ナトリウム、炭酸カリ
ウム、炭酸水素アンモニウム等を単独で、又は、これら
と水酸化アルカリを併用して使用する場合は、水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム等が用
いられる。また、場合により非酸化性雰囲気下で熟成し
てもよい。

酸化反応時の溶液のｐＨは７〜１１である。ｐＨ１以下
、又は、ｐＨ１１以上である場合には、笹の葉状を呈し
た含水酸化第二鉄粒子を得ることはできない。

酸化時における反応温度は、３０〜８０℃である。

３０℃以下では、笹の葉状を呈した含水酸化第二鉄粒子
を得ることができず、８０℃以上である場合には、粒状
の黒色沈澱が混在してくる。

酸化手段は、酸素含有ガス（例えば、空気）を液中に通
気することにより行い、また、当該通気ガスや機械的操
作等により攪拌しながら行う。

本発明に使用する固体酸の粉末は、周知の物質であって
、酸性白土、ベントナイト、カオリン、シリカ・アルミ
ナ、シリカマグネシア、シリカボリア、合成ゼオライト
などの酸の性質を示す固体を使用することができる。

また、ジルコニウムの水酸化物を硫酸と接触させ焼成す
ることにより得られる超強酸も使用できる。

本発明の脱臭剤に使用する場合、酸性質をもたない粘土
鉱物やゼオライトに塩酸、硝酸などを接触させて、　Ｎ
ａ’イオンやに０イオンを置換してＨ０イオンとして固
体酸を形成させてもよい。

固体酸は、無機酸などを担持させた場合と異なり、陽イ
オン交換能を有する物質にイオン交換処理を行って生じ
た酸性質であるから、水分により溶出することもなく取
り扱いも安全なものである。

次に、本発明脱臭剤の製造方法は、極めて簡易であり、
笹の葉状を呈した含水酸化第二鉄微粒子粉末と固体酸の
粉末とを所要の割合をもって配合し、湿式法、乾式法の
混合機によって混合することによって目的物を得ること
ができる。尚、必要に応じて乾燥してもよい。

また、本発明脱臭剤は、そのまま粉末状で又はペレット
状に造粒成型して用いても良く、また、紙や布などに混
入あるいは塗布し、これをハニカム構造、ラミネート構
造に成型して用いることもできる。更にハニカム構造及
びラミネート構造の基材に添着し、脱臭フィルターとし
て用いることもできる。

本発明脱臭剤の笹の葉状を呈した含水酸化第二鉄微粒子
粉末と固体酸の粉末との混合割合は、笹の葉状を呈した
含水酸化第二鉄微粒子粉末を３０〜６０重量％と固体酸
の粉末を４０〜７０重量％であり、好ましくは、笹の葉
状を呈した含水酸化第二鉄微粒子粉末が４０〜５０重量
％と固体酸の粉末が５０〜６０重量％である。

笹の葉状を呈した含水酸化第二鉄微粒子粉末を３０重景
％以下にすると硫黄系悪臭物質の吸着能が低下すると共
に、固体酸が水分の影響を受けるようになり好ましくな
い。

固体酸の粉末を４０重量％以下にすると窒素系悪臭物質
の吸着能が低下し好ましくない。

【実施例〕

次に、実施例により本発明を説朋する。

実施例１ 笹の葉状を呈した含水酸化第二鉄微粒子粉末（電子顕微
鏡写真から求めた長軸径０．２５μｍ、軸比（長軸径／
短軸径）８、ＢＥＴ法から求めた比表面積１０６ｒｒｆ
／ｇである。）２５ｇと市販のＨＹ型ゼオライト（東洋
ツーダニ業■製ＴＳＺ−３２０８）　２５ｇを乾式混合
し、５０重量％：５０重量％の混合割合の脱臭剤１を羽
製した。

脱臭剤１と比較試料として市販の脱臭剤（活性炭（Ａ）
）とを、それぞれ加圧成型し、破砕して１０〜２０ｍｅ
ｓｈに粒度を揃えたものを試料として、約０．４ｇをカ
ラムに充填して流通式吸着容量評価装置（講談社すイエ
ンティフィク発行［触媒実験ハンドブック」　（触媒学
会＆Ｉ）　　（１９８６年）第４４頁記載の評価方法）
にセットし、次に濃度１０ρｐＩＩの硫化水素含有の試
験ガス（湿度θ％）を１１／ｗｉｎの流量で試料カラム
に通気した。試料カラムを通過した試験ガスを一定時間
毎にサンプリングし、サンプリングした試験ガス中（カ
ラム出口）の硫化水素含有濃度をガスクロマトグラフィ
ー法で測定した値を図１に示す。

図１より、脱臭剤１（図中の曲線ａ）は市販の脱臭剤（
図中の曲線ｂ）よりも硅化水素の吸着容量が大きい、こ
とが確認できる。

尚、使用した笹の葉状含水酸化第二鉄微粒子粉末の電子
顕微鏡写真（Ｘ　１５００００）を図３に示す。

実施例２ 試験ガスを濃度１０ρｐ−のトリメチルアミンに変えた
以外は実施例１と同様にして脱臭剤１と比較試料として
市販の脱臭剤（活性炭（Ｂ））とを、それぞれ試料とし
て、カラム出口のトリメチルアミン含有濃度を測定した
値を図２に示す。

図２より、脱臭剤ｌ（図中の曲線ａｌ）は市販の脱臭剤
（図中の曲線ｂ’）よりもトリメチルアミンの吸着容量
が大きいことが確認できる。

実施例３ 実施例１で用いた笹の葉状を呈した含水酸化第二鉄微粒
子粉末と比較界として針状含水酸化第二鉄微粒子粉末と
を用い、固体酸の粉末の種類、混合割合及び試験ガスの
湿度（０％、８０％）を種々変えた以外は、実施例１と
同様にして脱臭剤１〜８を調製し、実施例１と同様にし
て、１２０分通気後のカラム出口硫化水素濃度を測定し
た値を表１に示す。

尚、使用したモンモリロナイトは、モンモリロナイト５
０ｇをＩ　Ｎ−ＨＣｌ溶液ＩＩｌに加え、８０℃で２４
時間浸漬した後、水洗、乾燥して固体酸としたものを用
いた。

比較のため使用した針状含水酸化第二鉄微粒子粉末は、
電子Ｕ微鏡写真から求めた長袖径０．３μｍ、軸比（長
軸径／短軸径）１０、ＢＥＴ法から求めた比表面積９５
ｎｆ／ｇのものである。

実施例４ 実施例３で調製した脱臭剤１〜８を使用して、試験ガス
を濃度１０ｐｐ−のトリメチルアミンに変えた以外は、
実施例３と同様にして１２０分通気後のカラム出口トリ
メチルアミン濃度を測定した値を表１に示す。

〔発明の効果〕

本発明に係る含水酸化第二鉄粒子粉末と固体酸の粉末と
の混合粉末からなる脱臭剤は、大気やガス中の硫黄系悪
臭物質と窒素系悪臭物質とを水分の影響を受けることな
く共に効率良く吸着し、かつ、取り扱いの危険の伴わな
い、特に常温・乾式での使用時における吸着能に優れて
いる為、脱臭剤として最適である。

【図面の簡単な説明】

図１は、実施例１で求めた脱臭剤の硫化水素ガスの吸着
容量の評価結果を示すものである。 図２は、実施例２で求めた脱臭剤のトリメチルアミンガ
スの吸着容量の評価結果を示すものである。 図３は、使用した笹の葉状含水酸化第二鉄微粒子粉末の
電子顕微鏡写真（Ｘ　１５００００）である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）スジ状の超微細構造を有している長軸径０．２〜
   １．０μｍで軸比（長軸径／短軸径）３〜１０の笹の葉
   状を呈した含水酸化第二鉄粒子粉末３０〜６０重量％と
   固体酸の粉末４０〜７０重量％との混合粉末からなる脱
   臭剤。