JPH04220257A - 空気清浄化物および空気清浄化物の製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＮＨ３　やＨ２Ｓ　等
に代表される悪臭ガス類を含有する汚染空気を浄化する
空気清浄化物および空気清浄化物の製造方法に関するも
のであり、この空気清浄化物は、例えば家庭用の脱臭剤
として用いることができる。

【０００２】

【従来の技術】空気中の悪臭ガスに対しては、活性炭を
用いる吸着法、他の香料を用いるマスキング法、臭気を
化学反応させる化学的方法で除去、あるいは不快感の軽
減が行われている。

【０００３】しかし、活性炭を用いる吸着法は脱臭性能
が短期間で劣化するという問題があり、他の香料を用い
るマスキング法では香料が新たな不快感を与えることが
ある等、根本的な解決策とならない。

【０００４】化学反応させる化学的方法では、例えばオ
ゾンにより悪臭ガスを酸化分解する方法等があるが、過
剰なオゾンが人体に有害である為に新たな害を引き起こ
す。

【０００５】即ち、悪臭ガスとちょうど反応してくれる
化学物質の量を制御することが困難な為に不要な化学物
質を発生させることになり、根本的な解決と成りがたい
。

【０００６】それらの問題点を解決する技術として繊維
学会誌「繊維と工業」Ｖｏｌ．４２，Ｎｏ．１２（１９
８６）、Ｐ１８　〜２６には、第一鉄化合物とアスコル
ビン酸とを水溶液状態で反応させて得られた錯体化合物
が窒素化合物系臭気ガスに対して脱臭力を有することが
述べられている。

【０００７】しかし、本発明者等の知見ではこの錯体化
合物は硫黄化合物系の臭気ガスに対する脱臭力が弱いと
いう問題点がある。また本発明者等の知見によればこの
錯体化合物は脱臭力が比較的短期間で劣化するという問
題点もあった。

【０００８】本発明者等は先に、鉄、マンガン等の金属
にアスコルビン酸等を接触させてできる反応生成物を未
反応の鉄、マンガン等と共存させた組成物を発明し、先
に特願平１―２８０７７６号で特許出願した。

【０００９】この組成物は安価に製造できるし、空気清
浄力の劣化が極めて小さく、従来技術の問題点を解決す
るものであった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、特願平
１―２８０７７６号の組成物を更に広範囲に研究して、
更に簡潔な工程で新たな空気清浄力を有する材料の提供
を課題としている。特に、脱ＣＨ３ＳＨ　速度の改善、
及び脱ＣＨ３ＳＨ　性能を長期間にわたって発揮する脱
臭材が望まれている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、金属鉄の表面
に、鉄、酸化鉄、水酸化第一鉄、水酸化第二鉄および鉄
と酸の錯体の共存物を生成させたことを特徴とする空気
清浄化物、

【００１２】上記錯体を生成する酸がアスコルビン酸、
クエン酸、酒石酸、グルコン酸、タンニン酸、没食子酸
から選ばれる１または２以上の酸であることを特徴とす
る請求項１記載の空気清浄化物、

【００１３】上記金属鉄が粒状鉄の集合体であることを
特徴とする請求項１または２記載の空気清浄化物であり
、

【００１４】金属鉄を多塩基酸水溶液と接触させて大気
中で反応させ、その反応生成物が未反応の金属鉄と共存
している状態で１５０℃〜２５０℃に加熱処理すること
を特徴とする空気清浄化物の製造方法、

【００１５】上
記多塩基酸がアスコルビン酸、クエン酸、酒石酸、グル
コン酸、タンニン酸、没食子酸から選ばれる１または２
以上の酸であることを特徴とする請求項４記載の空気清
浄化物の製造方法である。

【００１６】以下、本発明を具体的に説明する。本発明
者等の研究によれば、ＮＨ３　や（ＣＨ３）３Ｎ　等の
塩基性ガスの脱臭性能は多塩基酸と金属の反応生成物で
ある金属錯体に非常に良く吸着するが、ＣＨ３ＳＨ　ガ
スの吸着力が弱い。

【００１７】その一つの解決方法は、本発明者等が特願
昭６３―２７３１９５号に記述しているような固体塩基
を配する方法である。しかし、その後の研究によって、
Ｈ２Ｓ　等の酸性ガスの吸着力の強い物質は、金属鉄が
水溶液に溶解して生成する水酸化鉄及び酸化第二鉄であ
ることを突き止めた。

【００１８】更に水酸化鉄を効果的に生成せしめ、長期
に安定して効果を継続する為には、金属鉄と水酸化鉄、
酸化第二鉄、マグネタイトが共存する状態を形成させる
必要があることも突き止めた。

【００１９】脱Ｈ２Ｓ　性能が良くなると脱ＣＨ３ＳＨ
　性能も良くなるのは―ＳＨ基のＨがＨ２Ｓ　と同様な
性質を持つ為と考えられる。従って水酸化鉄を効果的に
生成せしめることが有効であることは容易に推察できる
が脱Ｈ２Ｓ　性能が良いことが脱ＣＨ３ＳＨ　性能も良
いことの充分条件ではない。

【００２０】一般に、水酸化鉄は水酸化第一鉄、水酸化
第二鉄に大きく分けられるが水酸化第二鉄も、α、β、
γ、δの４種類があり水酸化第二鉄でも性質が異なる。

【００２１】また、水酸化第二鉄は大気中湿度の変化で
酸化第二鉄に変化するが、一般にα、β、γ、δの構造
種は引き継がれ、例えばα水酸化第二鉄はα酸化第二鉄
に変わり、ガス吸着力の強弱も引き継がれる。

【００２２】水酸化第一鉄は反応性に富み、ガスの吸着
力もあって脱臭剤としての活用が期待できる。しかし、
逆に言えば大気中での安定性に乏しく酸化されてマグネ
タイトや水酸化第二鉄に変化しやすい。

【００２３】比較的安定性の高い水酸化第二鉄では、β
、γ型の水酸化第二鉄はガスの吸着力が弱くδ、α型の
水酸化第二鉄を形成することにより安定的に長持ちする
脱臭剤となる。

【００２４】また、金属鉄、水酸化第一鉄、水酸化第二
鉄が層状に共存する物質ではガスの吸着力が増し脱臭剤
としての性能が強化される。特にこの現象は対象ガスが
Ｈ２Ｓ　の場合に顕著に現れる。

【００２５】鉄と多塩基酸を反応させて生成する錯塩は
、酸性を保っている為に普通の状態では水酸化鉄にはな
らない。この錯塩にはＮＨ３　等の塩基性ガスの吸着力
が強い性質があり、特定のガスに対しては非常に有用な
脱臭剤となるが、Ｈ２Ｓ　等のガスに対しては極めて吸
着力が弱く実用的でない。

【００２６】そこで、この錯塩を多塩基酸が分解しない
程度の温度、具体的には１５０℃〜２５０℃に加熱して
やると酸の力が弱まり、空気中の湿分と反応して水酸化
鉄が生成する。

【００２７】初期には水酸化第一鉄が生じるがこの方式
で処理した錯塩からは主としてδ、α型の水酸化第二鉄
が生じ、Ｈ２Ｓ　等の吸着力が極めて優れた脱臭剤が生
じる。

【００２８】上記加熱温度が低過ぎると酸の力が弱まら
ず水酸化鉄が充分に形成されない。また、加熱温度が高
過ぎると鉄の酸化が進み過ぎてマグネタイトやヘマタイ
トを生じる為に空気中に置くだけではガス吸着力の強い
水酸化鉄が生じなくなる。

【００２９】本発明の空気清浄化物は下記の工程で製造
する。初めに鉄を多塩基酸水溶液に含浸して、空気中に
放置して乾燥させる。鉄表面に付着した多塩基酸水溶液
が乾燥するまでの間に鉄と多塩基酸が反応して錯塩を形
成する。

【００３０】この時、予め鉄の表面を酸洗しておくと反
応が促進される。鉄と多塩基酸水溶液の空気中での反応
には時間がかかる為、水分が容易に蒸発する環境に放置
すれば錯塩が充分に形成されない。

【００３１】従って、予め鉄多塩基酸を空気中で反応さ
せて錯塩の水溶液、またはコロイド溶液を作っておき、
その中に鉄多孔体を含浸させる方法も有効であり、乾燥
時間を短縮させるには有効である。

【００３２】

【実施例】次に本発明の実施例について述べる。

【００３３】

【実施例１】目の粗さが２０ＰＰＩのウレタンフォーム
に、１０μアンダーの微細銑鉄粉末を塗着して非酸化雰
囲気で１１５０℃×２時間焼成して鉄多孔体を製造した
。１個のサイズは約９０ｍｍ×８０ｍｍ×１０ｍｍで重
量は約４５ｇであった。

【００３４】その鉄多孔体をＬ―アスコルビン酸の１　
ｍｏｌ／ｌの水溶液に含浸し、室温で２４時間放置した
。それを大気雰囲気の乾燥炉に入れて１００℃〜５００
℃で２４時間乾燥して脱臭性能を調べた。

【００３５】脱臭性能の評価装置は図１に示したような
構造で、試験装置の内容積は４０ｌ、循環ファンの風量
は約　４００ｌ／分であった。その評価結果を表１に示
した。

【００３６】１５０℃〜２５０℃で乾燥処理したフィル
ターの脱Ｈ２Ｓ　性能が著しく向上しており、逆に脱Ｎ
Ｈ３　性能の低下が見られた。また３００℃以上の高温
で処理したフィルターについては全ての脱臭性能が低下
していた。

【００３７】これらのフィルターを微粉砕してＸ線回折
で形態を調査した結果、１５０℃〜２５０℃で乾燥処理
したフィルターにはαまたはδ構造の水酸化鉄が顕著に
含まれていることが判明した。その解析例を図２に示し
た。

【００３８】

【実施例２】実施例１と同様にして製造した鉄多孔体を
使用して、タンニン酸とカルボニル鉄粉を等モルの水溶
液にして５日間攪拌、反応させて製造した鉄タンニン酸
錯体溶液に含浸して室温で２４時間乾燥した。

【００３９】それを１０５℃〜５００℃で２４時間加熱
処理して大気中に３日間放置した後脱臭性能を調べた。 その結果は表２に示したように脱Ｈ２Ｓ　性能、脱ＮＨ
３　性能ともに優れた脱臭フィルターであることが確認
できた。

【００４０】１５０℃で加熱処理した脱臭フィルターで
繰り返しで脱臭試験を繰り返した。その繰り返し試験結
果を表３に示した。脱Ｈ２Ｓ　性能、脱ＮＨ３　性能と
もに繰り返し試験を行っても全く劣化することなく耐久
性の優れていることが確認できた。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【表２】

【００４３】

【表３】

【００４４】

【発明の効果】本発明により、脱ＮＨ３　性能、脱Ｈ２
Ｓ　性能ともに優れ耐久性の高い脱臭フィルターが製造
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】脱臭性能を評価する試験装置の構造を示す説明
図である。

【図２】脱臭フィルターを微粉砕してＸ線回折で鉄の酸
化形態を調査したチャートである。横軸は傾斜角度、縦
軸は強度を示す。

【符号の説明】

１　　密閉容器 ２　　循環ファン ３　　脱臭フィルター ４　　ガス導入口 ５　　ガスサンプル採取口 ６　　ガス循環の方向 Ｐ　　α水酸化鉄のピーク

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　金属鉄の表面に、鉄、酸化鉄、水酸化
   第一鉄、水酸化第二鉄および鉄と酸の錯体の共存物を生
   成させたことを特徴とする空気清浄化物。
2. 【請求項２】　　上記錯体を生成する酸がアスコルビン
   酸、クエン酸、酒石酸、グルコン酸、タンニン酸、没食
   子酸から選ばれる１または２以上の酸であることを特徴
   とする請求項１記載の空気清浄化物。
3. 【請求項３】　　金属鉄が粒状鉄の集合体であることを
   特徴とする請求項１または２記載の空気清浄化物。
4. 【請求項４】　　金属鉄を多塩基酸水溶液と接触させて
   大気中で反応させ、その反応生成物が未反応の金属鉄と
   共存している状態で１５０℃〜２５０℃に加熱処理する
   ことを特徴とする空気清浄化物の製造方法。
5. 【請求項５】　　上記多塩基酸がアスコルビン酸、クエ
   ン酸、酒石酸、グルコン酸、タンニン酸、没食子酸から
   選ばれる１または２以上の酸であることを特徴とする請
   求項４記載の空気清浄化物の製造方法。