JPH04219118A - 空気清浄化物 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＮＯｘ　やＳＯｘ　や
Ｏ３ガスやＣＯガス等の有毒ガスや、ＮＨ３　をはじめ
とする窒素化合物系ガス、Ｈ２Ｓ　をはじめとする硫黄
化合物系ガス、アセトアルデヒドをはじめとするカルボ
キシル基系ガス、酢酸をはじめとするカルボン酸系ガス
、ＣＯ２　ガス等を含有する汚染空気の浄化力を有する
空気浄化材に関する。

【０００２】本発明の空気浄化材は、例えば脱臭剤とし
て家庭用に、また例えば燃焼排ガス除去や有害ガスの清
浄を目的とした工業用に用いることができる。

【０００３】

【従来の技術】空気中の有害ガスは、各種の燃焼装置や
ガス洗浄装置や化学処理装置を用いて、その低減や発生
防止が図られている。しかし汚染された空気から、簡易
な設備を用いて、有害ガスを効率よく除去する方法は一
般化されていない。

【０００４】活性炭を用いる吸着法や、他の香料を用い
るマスキング法や、臭気ガスを化学反応させる化学法は
悪臭の処理に用いられている。しかし従来の脱臭剤は、
脱臭力が短期間で劣化するという問題点がある。

【０００５】本発明者等は鉄、マンガン等の金属にアス
コルビン酸等を接触させて、反応生成物を鉄、マンガン
等の金属と共存させた組成物を発明し、特願平１―２８
０７７６号で特許出願した。

【０００６】この空気清浄化物は安価且つ簡易に製造出
来、又長期間に亘って使用しても空気浄化力の劣化が少
ない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明者等は特願平１
―２８０７７６号の組成物を更に、容易に成形加工する
研究を行い本発明を完成するに至った。

【０００８】即ち本発明は特願平１―２８０７７６号の
組成物と同等、あるいは更に優れた空気浄化力を有し、
且つ成形容易な空気清浄化材料及び成形物を提案するも
のである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明ではＦｅ、Ｍｎ、
Ａｌ、Ｚｎ、Ｃｕから選ばれる一つ又は二つ以上の金属
を三次元通気性多孔体骨格部に溶射又は及びメッキによ
って多孔質金属層からなる三次元通気性多孔体を使用す
る。

【００１０】三次元通気性多孔体としては、通気性ウレ
タンフォーム、有機質、無機質材料からなる不織布等が
使用出来る。

【００１１】溶射は一般に、アーク加熱を利用して金属
を溶解し、担持体に溶解金属を吹付、担持体に金属をコ
ーテングする方法であり、一般に、溶射された金属は極
めて稠密な構造組織である。

【００１２】一方、溶射の時に溶融金属を噴霧する気体
（Ｎ２、空気等）の流路を改善する事によって、溶融さ
れた金属が担持体に附着した瞬間に噴霧気体で冷却され
溶融金属が瞬間凝固する方式がある（パンメタルエンジ
ニアリングＫＫーＰＭＥ溶射法）。

【００１３】この溶射方式では発火点の低い布、有機高
分子体、紙等にも容易に金属を溶射する事が可能であり
、且つその時溶射された金属組織は極めてポーラスで比
表面積が多い事を見い出した。

【００１４】三次元通気性多孔体がレーヨン系の不織布
等の場合、骨格を形成しているレーヨンが低温で溶融ガ
ス化しやすいので溶射をする前に、水ガラス、ベントナ
イト等で多孔体骨格部表面をコーテングしておくと、溶
射金属が骨格部に添着しやすい。

【００１５】本発明で溶射する金属層の厚みは　１００
μ〜２０００μが好ましい。　１００μ未満では処理後
の空気清浄力の耐久性が不充分である。又２０００μ超
では、加工性が悪くなる。

【００１６】本発明で使用される金属は一般に金属ワイ
ヤーの状態で使用されるのでＦｅ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｚｎ等
の金属をワイヤー化するため、他の金属を合金化して線
材とする事も可能であり、上記金属に他の合金用金属が
入っても空気清浄化効果はあまり影響を受けない。

【００１７】三次元通気性多孔体を無電解メッキ又は電
解メッキ法によって溶射法に近い多孔質金属層を多孔体
骨格部に形成する事も出来る。

【００１８】導電性のある例えばカーボン繊維不織布等
はそのまま電解メッキで金属をカーボン繊維上に添着出
来るが有機質不織布等の導電性のないものは導電塗料等
で処理した後メッキ処理する必要がある。

【００１９】メッキ法ではメッキ金属層の厚みは１０μ
〜１００　μ程度が一般であるので、溶射法に比較して
最終的空気清浄化力が少々劣るので、空気との接触効果
を増大させるため、三次元通気性多孔体の空孔率の小さ
い材料を使用する必要がある。

【００２０】一方ＰＭＥ溶射法等の瞬間凝固溶射方式で
は、溶射された金属が一部ハク離するケースがあるので
、溶射した金属表面をさらにメッキをして、溶射金属を
メッキでコーテングして保持する方法が最も好ましい方
法である。

【００２１】本発明では上記の溶射又は及びメッキした
三次元通気性多孔質金属多孔体の金属表面上に金属とオ
キシ多塩基酸との反応生成物を共存せしめる。

【００２２】金属表面上に金属とオキシ多塩基酸との反
応生成物を共存せしめる方法は主として２つある。

【００２３】■３次元通気性多孔質金属多孔体を０．０
１〜２ｍｏｌ　のオキシ多塩基酸水溶液に浸漬し、その
後大気中で乾燥し、金属とオキシ多塩基酸類の反応生成
物を溶射金属表面上に生成させる方法。

【００２４】０．０１ｍｏｌ未満の溶液では酸濃度が薄
すぎるため金属と酸の反応が起こりづらく反応生成物が
充分生成しない。

【００２５】又３ｍｏｌ超では酸濃度が高すぎるため、
反応生成物の周辺に未反応オキシ多塩基酸類が残存し、
反応生成物と空気の接触を妨害し清浄化作用が低下する
。

【００２６】■３次元通気性多孔質金属多孔体をあらか
じめ金属とオキシ多塩基酸類を反応させ反応生成物が生
成している水溶液に浸漬し、その後大気中で乾燥し金属
とオキシ多塩基酸類の反応生成物を溶射金属表面に生成
させる方法である。

【００２７】金属とオキシ多塩基酸類の反応生成物をあ
らかじめ生成させる方法としては金属粉末とオキシ多塩
基酸類を等モル溶液混合する事によって容易に得られる
。

【００２８】金属粉末と酸類の混合比率は等モルに限る
ものではないが、金属粉末が多すぎると未溶解金属が発
生し、無駄な金属粉末となり経済的でない。

【００２９】本発明における空気清浄化機構は、金属と
オキシ多塩基酸類と酸素の反応生成物による悪臭ガスの
吸着化学結合と反応生成物直下にある活性金属の触媒反
応及び活性金属からの電子授受による反応生成物の長寿
命化によって構成されているため、溶射金属表面にあま
り厚く反応生成物を添着するのは好ましくなく、重量比
で金属に対して０．５　％〜５％の反応生成物が添着さ
れるのが好ましい。

【００３０】０．５　％未満では反応生成物の量が少な
く清浄化速度が低下する。５％超では活性金属からの電
子授受が起こりづらく清浄化寿命が短くなる。

【００３１】本発明でオキシ多塩基酸類とは、アスコル
ビン酸、あるいはＯＨ基とＣＯＯＨ基とをもったアスコ
ルビン酸に類似した酸、あるいはこれ等の２種以上の混
合した酸をいう。ＯＨ基とＣＯＯＨ基とをもったアスコ
ルビン酸と類似した酸としては、例えばグルコン酸、ク
エン酸、酒石酸、タンニン酸、没食子酸等を挙げること
ができる。金属とオキシ多塩基酸の反応生成物の安定化
を計るため、上記処理の後更にオキシ多塩基酸を反応生
成物上に吹きつけると効果が大きい。

【００３２】本発明請求項２は請求項１の空気清浄化物
に更に塩基又は及び水酸化鉄又は及び硫化鉄を共存せし
めた空気清浄化物である。

【００３３】水酸化鉄は硫化物系ガスの分解触媒となる
ので、特に硫化物系ガスの脱臭を強化したい時に好まし
い。

【００３４】又塩基を更に共存させると、Ｈ２Ｓ→Ｈ＋
　＋ＨＳ−→２Ｈ＋＋Ｓ２−の分解反応が進みやすく、
更に好ましい結果が得られる。

【００３５】水酸化鉄としては市販されているＦｅ（Ｏ
Ｈ）２　、Ｆｅ（ＯＨ）３　でもよく、あるいはアルカ
リ溶液、例えばＮａＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）２　、Ｍｇ（Ｏ
Ｈ）２　等とＦｅＳＯ４、ＦｅＣｌ３　、ＦｅＣｌ２　
等を混合し反応せしめて、生成させた水酸化鉄でも良い
。

【００３６】塩基としてはＣａ（ＯＨ）２　、ＮａＯＨ
、Ｍｇ（ＯＨ）２　、ＫＯＨ　等の一般的塩基性物質を
そのままあるいは有機溶剤等で溶液化して添加する。

【００３７】硫化鉄はメチルメルカプタンを無害化する
触媒作用があることを発明者等は見出した。硫化鉄粉末
を上記空気清浄化物に添着することにより、メチルメル
カプタン脱臭性能が向上する。硫化鉄は酸と反応してＨ
２Ｓ　を発生し、分解してしまうので塩基性、中性溶液
又は有機溶剤等で添着するのが好ましい。

【００３８】本発明では、Ｆｅ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｃ
ｕから選ばれる一種又は二種以上の金属を三次元通気性
多孔体骨格部に溶射又は及びメッキにより、多孔質金属
層を作った後、骨格部を除去した骨格部が中空の三次元
通気性多孔質金属多孔体を作り、その金属表面上に該金
属とオキシ多塩基酸との反応生成物を共存せしめる。

【００３９】三次元通気性多孔体がウレタン、アクリル
等の有機高分子材料から出来ているものは無酸化雰囲気
で加熱分解処理又はアセトン等の有機溶媒で溶解除去し
骨格部を中空化出来る。

【００４０】又、三次元通気性多孔体がカーボン繊維等
の無機材料で出来ている場合は酸化性雰囲気で加熱し、
酸化分解除去出来る。

【００４１】骨格部を除去した空気清浄化物は空気と接
触する反応生成物が骨格部に添着した多孔質金属の表層
部と骨格部が除去された中空部にも生成しており、大気
と反応生成物の接触チャンスが大となり空気清浄化性能
が向上する。

【００４２】本発明請求項４は、請求項３の中空三次元
通気性多孔質金属多孔体に該金属とオキシ多塩基酸との
反応生成物に加えるに、塩基又は及び水酸化鉄又は及び
硫化鉄を共存せしめたものである。

【００４３】本発明では、三次元通気性多孔体骨格部に
金属を溶射又は及びメッキした多孔質金属組織体である
ので、金属とオキシ多塩基酸の反応生成物が金属面に密
着し、安定した空気清浄化性能を発揮すると同時に、極
めて比表面積が大きいので、空気との接触チャンスが多
く高い清浄化力が得られる。

【００４４】又、空気清浄化物の比表面積を増大させる
為、請求項１、２、３、４の空気清浄化物をＨ２Ｓ　等
の腐食ガスで腐食させ、比表面積を増大させて使用する
のも効果的である。

【００４５】

【実施例】表１に示す三次元通気性多孔体に各種金属を
添着し、三次元通気性多孔質金属多孔体を試作した。

【００４６】

【表１】 表１の担持体を表２に示す薬液処理を実施し空気清浄化
物を試作した。

【００４７】

【表２】 　　表２で試作した空気清浄化物を図１に示した４０ｌ
密閉ボックス型脱臭器で、各種ガスの脱臭テストをした
所、表３に示すすぐれた性能を示した。

【００４８】

【表３】脱臭テスト結果

【００４９】

【発明の効果】本発明により、各種ガスに対し、すぐれ
た脱臭効果を示した。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に用いた４０ｌ密閉ボックス型脱臭器の
説明図である。

【符号の説明】

１　　ガス装入口 ２　　ガスサンプリング孔 ３　　空気清浄化物 ４　　ファン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　Ｆｅ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｃｕから選
   ばれる一種又は二種以上の金属を三次元通気性多孔体骨
   格部に溶射又は及びメッキにより、多孔質金属層を作り
   、その金属表面上に、該金属とオキシ多塩基酸との反応
   生成物を共存せしめた事を特徴とする空気清浄化物。
2. 【請求項２】　　Ｆｅ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｃｕから選
   ばれる一種又は二種以上の金属を三次元通気性多孔体骨
   格部に溶射又は及びメッキにより、多孔質金属層を作り
   、その金属表面上に、該金属とオキシ多塩基酸との反応
   生成物に加えるに、塩基又は及び水酸化鉄又は及び硫化
   鉄を共存せしめた事を特徴とする空気清浄化物。
3. 【請求項３】　　Ｆｅ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｃｕから選
   ばれる一種又は二種以上の金属を三次元通気性多孔体骨
   格部に溶射又は及びメッキにより、多孔質金属層を作っ
   た後、骨格部を除去して、骨格部が中空の三次元通気性
   多孔質金属多孔体を作り、その金属表面上に該金属とオ
   キシ多塩基酸との反応生成物を共存せしめた事を特徴と
   する空気清浄化物。
4. 【請求項４】　　請求項３の中空の三次元通気性多孔質
   金属多孔体を作り、その金属表面上に該金属とオキシ多
   塩基酸との反応生成物に加えるに、塩基又は及び水酸化
   鉄又は及び硫化鉄を共存せしめた事を特徴とする空気清
   浄化物。