JPH03161050A - 吸着シートの製造方法 - 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］ 本発明は車両用あるいは家庭用空気清浄器の脱臭フィル
タ等として用いられ、特に、タバコの臭気の主要戒分で
ある低級アルデヒド類の除去性能および保持性能に優れ
る吸着シートの製造方法に関する。

［従来の技術］ 従来より、空気中に含まれる臭気を除去し、浄化するた
めに、活性炭の有する物理吸着作用が広く利用されてお
り、例えば、活性炭を含有するシート材を作製し、これ
を加工して空気清浄器の脱臭フィルタに利用することが
行なわれている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、活性炭はアセトアルデヒド、アンモニア
、硫化水素等、低分子量で極性を持つ奥．気物質に対す
る吸着性能が低く、また、周囲の雰囲気によっては一旦
吸着した臭気物質を容易に再放出するという性質を有し
ている。

活性炭のこのような選択吸着性のため、例えば、喫煙時
に空気清浄器を作動させた場合、タバコの刺激臭は除去
されるが、甘い不快なにおいが残るといった問題があっ
た。この甘い不快なにおいは、タバコ煙中のアセトアル
デヒドが主原因と考えられており、活性炭単独では十分
な脱臭効果が得られない場合があった。また、経年使用
したフィルタよりこのアセトアルデヒドに起因する不快
臭が再放出されるという問題があり、これら臭気物質に
対し優れた吸着・除去性能を有する吸着フィルタの開発
が望まれている。

しかして、本発明の目的は、特に、タバコ煙中のアセト
アルデヒドなど低級アルデヒド類に起因する臭気の除去
性能および保持性能に優れ、広範囲な臭気物質を吸着、
除去できるとともに、人体に安全で、廃棄処理も容易な
吸着シートの製造方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために、本発明では、活性炭、混抄
材、およびバインダを水に均一分散した紙料原液を調製
し、抄紙して活性炭シートを製作する工程と、芳香族ア
ミノ酸または芳香族アミノ酸の塩類を溶媒に溶解して、
この溶液を芳香族アミノ酸または芳香族アミノ酸の塩類
の添着量が０．１〜３０重量％の範囲となるように活性
炭シートに含浸、添着する工程と、溶液を含浸した活性
炭シートを乾燥する工程とにより吸着シートを製造する
ものである。

活性炭シートを製作する工程において、使用される活性
炭の形状は、粉末状、粒状または繊維状のいずれでもよ
く、これらの１種または２種以上を混合して使用するこ
とができる。

粉末状または粒状の活性炭としては、汎用されているヤ
シガラ活性炭や石炭系活性炭が、繊維状の活性炭として
は、セルロース系、フェノール樹脂系、アクリロニトリ
ル系、芳香族ポリアミド系、石油ピッチ系活性炭等、種
々の原料から得られたものを使用することができる。

混抄材として、これら活性炭に混抄される他の繊維とし
ては、バルブ等の天然繊維、レーヨン等の再生繊維、あ
るいはポリエステル、ポリアミド、ポリアクリロニトリ
ル、ポリオレフイン等の合戒繊維の短繊維等が挙げられ
る。なかでも、十分に叩解されたバルブが、抄紙性、接
着性等に優れるため好ましい。

活性炭シートの製作は、通常の製紙方法と同じ手法を用
いて行なうことができる。例えば、混抄材となる繊雑を
水中に懸濁させ、次いで活性炭およびバインダを混合し
て均一に撹拌し、紙料原液を調製する。バインダはシー
トの強度を向上させるためのもので、具体的には、例え
ばポリビニルアルコール等が使用される。その後、流下
式、円網式、長網式、短網式等のいずれかの方法で抄紙
することによりシート化する。また、紙料原液に、シー
トの地合いを良好にするため、あるいは活性炭と混抄材
の分散を均質にするための粘剤、例えばポリエチレンオ
キサイド、ポリアクリルアミドや、乾燥機からのシート
離れを良好にするためのフッ素系の助剤などを添加して
もよい。

得られた活性炭シートは、次いで、芳香族アミノ酸また
は芳香族アミノ酸の塩類の含浸、添着工程に供する。

低級アルデヒド類系の臭気の除去に対し、有効成分とな
る芳香族アミノ酸または芳香族アミノ酸の塩類としては
、〇一、ｍ−、ρ−アミノ安息香酸、ｐ−アミノサリチ
ル酸、ｍ−アミノサリチル酸等の芳香族アミノ酸、およ
びこれらのナトリウム塩、カリウム塚等の金属塩類、硫
酸塩、硝酸塩等の無機塩類等が挙げられる。特に、作業
性、安全性、コストおよび除去性能等を考慮すると、Ｏ
、またはｐ−アミノ安息香酸、およびそのナトリウム塩
またはカリウム塩を用いるのが好ましい。

これら芳香族アミノ酸または芳香族アミノ酸の塩類は１
種で、あるいはそれ以上、組合わせて使用することがで
きる。

芳香族アミノ酸またはその塩類を活性炭シートに添着す
る場合には、これらを適当な溶媒に溶解し、その溶液を
活性炭シートに含浸させ、添着する。具体的な方法は特
に問わないが、活性炭シートを溶液中に含浸させるか、
あるいは溶液を活性炭シートに撒布、噴霧または塗布す
る方法等を用いることができる。

このように溶液状で使用することにより、芳香族アミノ
酸またはその塩類を活性炭シートに均一に分散させるこ
とができ、これらの有する消臭性能を最大限に発揮させ
ることができる。また、活性炭自身の有する広範な吸着
性能を低下させることがない。

添着方法としては、例えば、芳香族アミノ酸またはその
塩類を粉末のまま添着させることも可能であるが、均一
に分散させることが難しく、除去性能が低下する。また
、活性炭シートの製作時に芳香族アミノ酸またはその塩
類を添加する方法はコスト高となり実用的ではない。

芳香族アミノ酸またはその塩類を溶解する溶媒としでは
、水、メタノール、エタノール、アセトンの他、クロロ
ホルム、ジエチルエーテル、酢酸エチル等が使用でき、
これら溶媒の↓種、またはそれ以上の組合わせで使用す
る。

芳香族アミノ酸またはその塩類を前記溶媒に溶解する方
法は、速やかに溶解できる方法であればよく、例えばプ
ロペラ撹拌機を用いて撹拌、溶解すればよい。

活性炭シートへの芳香族アミノ酸またはその塩類の添着
量は、０．１〜３０−重量％の範囲とするのが好ましい
。添着量が０．１重量％未満であると低級アルデヒド類
による臭気の除去効果が小さく、３０重量％を越えると
活性炭シートへの分散性が悪くなり、低級アルデヒド類
による臭気の除去性能も低下するばかりか、活性炭シー
ト自身の各種ガス吸着性能も低下する。より好ましくは
０．５〜ｌＯ重量％の範囲で添着するのがよい。

芳香族アミノ酸またはその塩類の溶液を含浸した活性炭
シートは、続いて乾燥工程において、溶媒を蒸発、乾燥
させる。活性炭シートを乾燥させる手段は特に問わない
が、例えば回転乾燥ドラム，加熱乾燥炉等を用いて加熱
乾燥させるのが通常である。あるいは他の乾燥手段、例
えば自然乾燥、天日乾燥、または冷風乾燥装置によって
もよい。

［作用］ 本発明では、アセトアルデヒドなどの低級アルデヒド類
に起因する臭気の除去のための有効或分として、芳香族
アミノ酸または芳香族アミノ酸の塩類を用いる。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
類と化学的に反応し、複数の分子量の大きい物質に変化
する。このため、低級アルデヒド類を確実に吸着・除去
することができ、再放出量を著しく低減させる。

そして、本発明においては、予め活性炭と基材とするシ
ートを作製し、このシートに芳香族アミノ酸またはその
塩類を溶液状態で添着しているので、有効或分である芳
香族アミノ酸またはその塩類を活性炭シートに均一に分
散させることができ、活性炭シート自身の各種臭気物質
の吸着性能を低下させることなく、芳香族アミノ酸また
はその塩類の有する除去性能を最大限に発揮することを
可能にする。

［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 繊維長５ｍｍ、繊度１．５デニールの活性炭素繊維７５
重量部、繊維長６ＩＴＩＩＴＩ、繊度４デニールのレー
ヨンパルブ２０重量部、ポリビニルアルコール繊維５重
量部とをパルパーで水中に分散、混合し、全繊維濃度が
１％の紙料原液を調製した。これを長網式抄紙機により
抄紙して、活性炭シートを得た。得られた活性炭シート
は、厚み０．５ｍｍ、坪量８０ｇ／一であり、通気抵抗
は通気線速度が３０　ｃｍ　／　ｓで５　ｍｍＨ　２　
０であった。

次に、以下１〜６の各種芳香族アミノ酸またはその塩類
を秤量し、それぞれ水ｌｏｋｇを入れた２５Ｄ容器に入
れた。

１．ｏ−アミノ安息香酸２０４ｇ、 ２．Ｐ−アミノ安息香酸２０４ｇ、 ３．ｏ−アミノ安息香酸１７６ｚｒおよび炭酸水素ナト
リウム１１８ｇ、 ４．Ｐ−アミノ安息香酸１７６ｇおよび炭酸水素ナトリ
ウム１１８ｇ、 ５．０−アミノ安息香酸１７６ｇおよび炭酸水素カリウ
ム１４０ｇ、 ６．ｐ−アミノ安息香Ｍ　１　７　６　ｇおよび炭酸水
素カリウム１４０ｇ、 これらをそれぞれプロペラ撹拌機を用いて撹拌、溶解し
て、０−アミン安息香酸（試料Ｎｏ．１＞、ｐ−アミノ
安息香酸（試料Ｎｏ．２）、ｏ−アミノ安息香酸ナトリ
ウム（試料Ｎｏ．３＞、Ｐ−アミノ安息香酸ナトリウム
（試料Ｎｏ．４＞、Ｏ−アミノ安息香酸カリウム（試料
Ｎｏ．５＞、およびｐ−アミノ安息香酸カリウム（試料
Ｎｏ．６＞の２重量％水溶液をそれぞれ調製した。

次に、このようにして調製した各種水溶液を、それぞれ
上記活性炭シートに含浸させ、添着した．この添着方法
を第１図で説明すると、まず、芳香族アミノ酸または芳
香族アミノ酸の塩類の水溶液１２を液槽１３内に入れ、
含漫ローラ１４によって活性炭シ一ト１１に含浸させた
。その後、溶液を含浸した活性炭シ一ト１ｌを、ガイド
ローラ１５を経て温度２００℃に設定したドラム乾燥機
１６に通し、加熱乾燥して、本発明の吸着シートを得た
｛試料Ｎｏ．１〜６｝。なお、各種芳香族アミノ酸また
は芳香族アミノ酸の塩類の添着量は、いずれも２．５重
量％であった。

得られた各吸着シートについて、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なった。まず、吸
着シートを直径約４７ｍｍに切出してこれを第２図に示
した脱臭試験装置の脱臭力ラム２１に入れた。次に、臭
気物質気化器２３を用いて所定量のアセトアルデヒド水
溶液を気化させながら２５１の容器２２内に導入した。

アセトアルデヒドの初期濃度は、３ｐｐｍとなるように
適宜濃度を調節した。第１表に示す条件で、循環ボンプ
２４を用いて系内のガスを循環し、採気口２５からマイ
クロシリンジによりガスを所定旦採取して、ガスクロマ
トグラフでガス濃度の変化を調べた。第２表にガスクロ
マトグラフの測定条件を、測定結果を第３表に示した。

なお、第２図中、２６は恒温恒湿槽、２７は流量計、２
８はマノメータである。

また、比較のため、無添着の活性炭シートを用いて、同
様にしてアセトアルデヒドに対する除去性能試験を行な
った。結果を試料Ｎｏ．ＣＩとして第３表に併記する。

表に明らかなように、本発明の吸着シート（試料ＮＯ．
１〜６）の３０分後におけるアセトアルデヒド濃度は１
．０ｐｐｍ前後と大幅に低下している。これに対し、比
較例の試料Ｎｏ．ＣＩでは２．７ｐｐｍと、初期濃度の
３ｐｐｍからほとんど低下しておらず、本発明の吸着シ
ートがアセトアルデヒドに対し優れた除去性能を有する
ことがわかる。

巨虫 第 １ 表 第 ２ 表 実施例２ 水１０ｋｇを２５ｆＪ容器に入れ、この容器に〇一アミ
ノ安息香酸ナトリウム２０４ｇを加えてプロペラ撹拌機
で撹拌、溶解して、２．５重量％のＯーアミノ安漕、香
酸ナトリウムの水溶液を調製した（試料Ｎｏ．７）。ま
た同様にして、２．５重量％の０−アミノ安息香酸ナト
リウムのメタノール溶液（試料Ｎｏ．８＞　、エタノー
ル溶液（試料Ｎｏ．９＞、およびアセトン溶液（試料Ｎ
ｏ．１０＞をそれぞれ調製した。

次に、実施例ｌで作製したのと同じ活性炭シートに、こ
れらの溶液を同様の方法で含浸させ、〇一アミノ安息香
酸を添着して本発明の吸着シートを得た（試料ＮＯ．７
〜１０＞。

得られた吸着シートについて、実施例１と同様にしてア
セトアルデヒドに対する除去性能試験を行ない、結果を
第４表に示した。また表には上記比較例（試料Ｎｏ．Ｃ
Ｉ　＞の結果を併せ示した。

表に明らかなように、本発明の吸着シ一ト（試料Ｎｏ．
７〜１０）の３０分後におけるアセトアルデヒド濃度は
１． Ｏｐｐｍ前後と大幅に低下し ており、比較例に対し優れた除去性能を有することがわ
かる。

四 実施例３ 実施例１で作製した本発明の吸着シート｛試料Ｎｏ．１
〜６｝について、アセトアルデヒドに対する保持性能試
験を次にようにして行なった。

まず、吸着シートを直径約４７ｍｍφに切出して前記第
２図の脱臭力ラム２１に入れた。次に臭気物質気化器２
３を用いて、所定量のアセトアルデヒド水溶液を気化さ
せながら２５ｊの容器２２内に導入した。アセトアルデ
ヒドの初期濃度は、１０ｐｐｍとなるように適宜濃度を
調節した。

第１表の条件で、循環ボンプ２４を用いてアセトアルデ
ヒドの濃度が５ｐｐｍになるまで系内のガスを循環し、
吸着シートに一定量のアセトアルデヒドを吸着させた。

続いて、容器２２内のガスを清浄空気と入替え５０゜Ｃ
に加熱した。再度第１表の条件で系内ガスを循環して、
吸着シートから脱離する容器２２内のアセトアルデヒド
の濃度変化を求め、保持性能を評価した。なお、アセト
アルデヒドの分析条件は実施例１と同じである。

また、比較例である試料Ｎｏ．ＣＩの無添着シートにつ
いても同様の保持性能試験を行ない、これらの結果を第
５表に示した。

第５表より、本発明の吸着シートを用いた場合には、容
器２２内のアセトアルデヒド濃度が低く、アセトアルデ
ヒドの脱離が少ないこと、すなわち、保持性能が優れて
いることがわかる。

ＥＥ 実施例４ 第６表に示す量の０−アミノ安息香酸ナトリウムおよび
水を２５１容器に入れ、プロペラ撹拌機を用いて撹拌、
溶解し、各種濃度のＯ−アミノ安息香酸ナトリウム水溶
液を調製し７′：（試料Ｎｏ．１１〜１６、Ｃ２〜Ｃ４
　）。

実施例ｌで作製した活性炭シートに、これら各種濃度の
Ｏ−アミノ安息香酸ナトリウム水溶液を含浸させ、添着
した。添着には第３図に示す装置を用い、試料Ｎｏ．１
１〜１６、Ｃ２〜Ｃ４の各種溶液３２を液槽３３内に入
れ、活性炭シ一ト３１をガイドローラ３４を用いて溶液
３２に浸漬した。溶液を含浸させた活性炭シ一ト３１は
、続いて絞りローラ３５により余分な溶液を絞り取り、
その後温度２００℃に設定したドラム乾燥機３６を通し
、加熱乾燥して添着量の異なる各種吸着シートを得た（
試料Ｎｏ．１１〜１６、Ｃ２〜Ｃ４）。活性炭シートに
添着されたＯ−アミノ安息香酸ナトリウムの固形分量（
添着量〉は第７表に示す通りであった。

得られた吸着シートについて、アセトアルデヒドおよび
トルエンの除去性能試験を次のようにして行なった。吸
着シート（試料Ｎｏ．１１〜１６、Ｃ２〜Ｃ４　）をそ
れぞれＩｇ秤量し、５１容量のガス非透過性の袋に入れ
た。この袋に５０％アセトアルデヒド水溶液１０μ１　
（または純トルエン６０μＤ）を臭気物質気化器で気化
させて５Ｄの空気とともに導入して密封し、室温で２４
時間放置した。その後、袋中の残留アセトアルデヒド濃
度（または残留トルエン濃度）をガスクロマトグラフで
測定した。測定条件は実施例１と同様とした。

アセトアルデヒドおよびトルエンの残留濃度、これら臭
気物質の除去率、各吸着シートのアセトアルデヒドおよ
びトルエン吸着量を第７表に示す。

さらに、試料Ｎｏ．ＣＩの無添着のシートについても同
様にアセトアルデヒドおよびトルエンの除去性能試験を
行なって結果を第７表に併記した。

なお、試料除去率は下記（１〉式により求めた。

ブランク濃度一残留濃度 （％〉　　　　ブランク濃度 ・・・・・・・・・（１） ここでブランク濃度は、吸着シートを袋に入れないで同
様の処理を行なった場合の残留濃度であり、アセトアル
デヒドのブランク濃度は３８ｌ．Ｏｐｐｍ、トルエンの
ブランク濃度は８８９．２ｐｐｍであった。

また、吸着量は、ブランク濃度とこの残留濃度から下記
（２）式に基づいて計算で求めた。

２２．４Ｘ２９８Ｘ１０３Ｘｗ ・・・・・・・・・（２） アセトアルデヒド（トルエン）の分子量容器の容量（．
Ｑ　） ブランク濃度（ｐｐｍ＞ 残留濃度（ｐｐｍ） 試料重量（ｇ） この結果、Ｏ−アミノ安息香酸ナトリウムの添着により
、アセトアルデヒドの残留濃度の低減が認められ、特に
、Ｏ−アミノ安息香酸ナトリウムの添着量を０．１重量
％以上とした場合に、無添着の試料Ｎｏ．ＣＩに対し明
らかな効果が見られる。一方、０−アミノ安息香酸ナト
リウムの添着量が３０重量％を越えるとトルエンの除去
率が低下し、添着量５０重量％の試料Ｎｏ．Ｃ４ではト
ルエンの除去率ｌ９．４％と、アセトアルデヒド以外の
ガス吸着性能が著しく低下する。以上より、Ｏ−アミノ
安息香酸ナトリウムの添着量は、０．ｔ重量％〜３０重
量％の範囲が有効であるといえる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明の方法によって得られる吸着シー
トは、アセトアルデヒドなど低級アルデヒド類による臭
気の除去性能に優れ、従来の脱臭材では困難であったタ
バコによる甘い不快臭の除去に著しい効果を示す。しか
も、吸着した臭気物質の保持性能にも優れるので、臭気
物質が再放出することを防止する。

さらに、芳香族アミノ酸またはその塩類を溶液状で添着
させたので、基材である活性炭シートに均一に分散させ
ることができ、またその添着量を所定範囲としたので、
基材である活性炭シート自身の除去性能を低下させるこ
となく、芳香族アミノ酸またはその塩類の有する特性を
最大限に発揮することができる。従って、家庭あるいは
車室内等において発生する種々の臭気物質の除去に有効
であり、広範な用途に使用可能である。また、人体に対
し安全で、廃棄処理も容易であるなどの効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例１における吸着シートの製造工程
を示す図、第２図は本発明実施例１で使用した脱臭試験
装置の全体構成図、第３図は本発明実施例４における吸
着シートの製造工程を示す図である。 第１図 第３図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）活性炭、混抄材、およびバインダを水に均一分散
   した紙料原液を調製し、抄紙して活性炭シートを製作す
   る工程と、芳香族アミノ酸または芳香族アミノ酸の塩類
   を溶媒に溶解して、この溶液を芳香族アミノ酸または芳
   香族アミノ酸の塩類の添着量が０．１〜３０重量％の範
   囲となるように活性炭シートに含浸、添着する工程と、
   溶液を含浸した活性炭シートを乾燥する工程とを有する
   ことを特徴とする吸着シートの製造方法。
2. （２）芳香族アミノ酸または芳香族アミノ酸の塩類が、
   ｏ−、またはｐ−アミノ安息香酸およびその塩類から選
   ばれる少なくとも一種である請求項１記載の吸着シート
   の製造方法。
3. （３）芳香族アミノ酸または芳香族アミノ酸の塩類が、
   ｏ−、またはｐ−アミノ安息香酸およびそのナトリウム
   塩またはカリウム塩から選ばれる少なくとも一種である
   請求項１記載の吸着シートの製造方法。
4. （４）芳香族アミノ酸または芳香族アミノ酸を溶解する
   溶媒が、水、メタノール、エタノール、またはアセトン
   から選ばれる少なくとも一種である請求項１記載の吸着
   シートの製造方法。