JPH054021A - 空気清浄化物及び脱臭フイルター - Google Patents

空気清浄化物及び脱臭フイルター

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JPH054021A
JPH054021A JP3157950A JP15795091A JPH054021A JP H054021 A JPH054021 A JP H054021A JP 3157950 A JP3157950 A JP 3157950A JP 15795091 A JP15795091 A JP 15795091A JP H054021 A JPH054021 A JP H054021A
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ferric
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JP3157950A
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Tamio Noda
多美夫 野田
Shuichi Mitamura
修一 三田村
Yozo Takemura
洋三 竹村
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】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材あるい
は脱臭フィルターを提供する。 【構成】硫酸第一鉄、水酸化第二鉄、鉄アスコルビン酸
錯体等の鉄錯体をAグループ、酸化第一鉄、水酸化第一
鉄等のBグループ、硫化鉄、鉄化合物に硫化水素を吸着
させた物質、酸化コバルト(II,III)等にH2Sを吸着さ
せた物質等をCグループ、酸化コバルト(II,III)、酸
化クロム(VI)をDグループとし、各グループの物質の構
成重量が10%以上になるように配合する。

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
浄化材に関する。
【0002】
【従来の技術】空気中の悪臭ガスに対しては、活性炭を
用いる吸着法や、他の香料を用いるマスキング法や、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
あり、根本的な解決策とならない。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た
めに新たな害を引き起こす。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た
め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。
【0004】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(1986)、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。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。ま
た、一方でタバコの有害ガスとしてアセトアルデヒドに
代表されるガスについても弱く、総合的な脱臭素材とし
ては不充分な性能しか持たなかった。
【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、更にそれ
を改善してH2Sを吸着させることによりNH3、(C
3)3N、H2S、CH3SHの4大悪臭の除去性能が特
に優れた組成物を発明し、先に特願平2−410073
号で出願した。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。しかし、これらもアセトアルデヒド
の除去性能は活性炭に比較して寿命の点では優位にあっ
たが、初期性能そのものは活性炭をはるかに凌駕する程
に飛び抜けた性能を持つものではなかった。
【0006】アセトアルデヒドの分解除去を促進するに
は酸化コバルトによる酸化触媒効果が有効であること
が、平成3年度の日本化学会第62回総会講演大会予稿
集の2H236の原稿番号の論文中に述べられている。
その内容の骨子は、アルミナ担体の上にCo34を乗せ
た触媒は他の酸化金属に比較して室温付近でのアセトア
ルデヒドの酸化効率が圧倒的に高く、アセトアルデヒド
を酸化して酢酸を生成させるというものである。
【0007】本発明物らの研究によれば、アセトアルデ
ヒドの室温付近での分解性能はコバルト系触媒の中で
は、酸化コバルト(III)が最も性能が高く、次いで酸化
コバルト(II)が高い。しかし、分解生成物として酢酸が
含まれるため脱臭という意味ではこれらのコバルト系触
媒を使うだけでは総合的な素材としては不充分であっ
た。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は特願平2−4
10073の組成物を更に広範囲に研究した結果なした
もので、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る。特に、NH3、(CH3)3N、
2S、CH3SHの4大悪臭の除去性能が優れていると
同時に、脱CH3CHO速度の改善、脱CH3CHO性能
を長期間にわたって発揮する脱臭材の提供を課題として
いる。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、(1)硫酸第一
鉄、硫酸第二鉄、水酸化第二鉄、鉄アスコルビン酸錯
体、鉄タンニン酸錯体等の鉄錯体をAグループ、酸化第
一鉄、酸化第二鉄、水酸化第一鉄をBグループ、硫化
鉄、鉄化合物に硫化水素を吸着させた物質、硫化コバル
ト、酸化コバルト(II,III)等にH2Sを吸着させた物質
をCグループ、酸化コバルト(II,III)、酸化クロム(V
I)をDグループとして分類するとき、各グループの物質
の構成重量が10%以上になるように配合した組成物で
あることを特徴とする空気清浄化物。
【0010】(2)前記(1)の組成物が、金属鉄または金
属コバルト、またはそれらを含有する合金、またはそれ
らの複数種と共存することを特徴とする空気清浄化物。
【0011】(3)前記(1)の組成物が、比表面積0.1m
2/g以上の微粉末で構成される組成物であることを特
徴とする空気清浄化物。
【0012】(4)前記(3)の組成物が前記(2)の金属また
は合金の担体に担持した構造であることを特徴とする空
気清浄化物。
【0013】(5)金属鉄または金属コバルト、またはそ
れらを含有する合金からなる多孔担体に前記(1)記載の
Aグループ、Bグループ、Cグループの組成物を担持さ
せた担持体と、該多孔担体に前記(1)記載のDグループ
である酸化コバルト(II,III)または、酸化クロム(VI)
を担持させた担持体を重設したことを特徴とする脱臭フ
ィルター。
【0014】(6)前記(5)記載の多孔担体に酸化コバル
ト(II,III)または、酸化クロム(VI)を担持させた担持
体を風上側に配置するように重設したことを特徴とする
脱臭フィルターである。
【0015】
【作用】本発明者等の研究によれば、NH3や(CH3)3
N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、CH3
Hガスの吸着力が弱い。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
で、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。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ためには金属鉄
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。
【0016】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
持つためと考えられる。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。
【0017】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、水酸化第二鉄は更に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。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。
【0018】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、
逆にい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。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。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
に現われる。
【0019】鉄と多塩基酸を反応させて生成する錯塩は
酸性を保っているため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吸着力が弱く
実用的でない。
【0020】本発明の空気清浄化物は、硫酸第一鉄、硫
酸第二鉄、水酸化第二鉄、鉄アスコルビン酸錯体、鉄タ
ンニン酸錯体等の鉄錯体、酸化第一鉄、酸化第二鉄、水
酸化第一鉄、硫化鉄、鉄化合物に硫化水素を吸着させた
物質、硫化コバルト、酸化コバルト(II,III)等にH2
を吸着させた物質、酸化コバルト(II,III)、酸化クロ
ム等の粉末をそれぞれ評量して直接混合して製造でき
る。また、それらを通気性のある膜で仕切って全体とし
て共存する形を採ってもよいが、性能をより長く持続さ
せるためには金属鉄、金属コバルト等の粉末を共存させ
ることが好ましい。
【0021】硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、水酸化第二鉄、
鉄アスコルビン酸錯体、鉄タンニン酸錯体等の鉄錯体は
特に脱NH3性能、脱(CH33N性能が優れている。酸
化第一鉄、酸化第二鉄、水酸化第一鉄は特に脱H2S性
能が優れている。硫化鉄、鉄化合物に硫化水素を吸着さ
せた物質、硫化コバルト、酸化コバルト(II,III)等に
2Sを吸着させた物質は脱CH3SH性能が特に優れて
いる。また、脂肪酸類の吸着能力にも優れている。酸化
コバルト(II,III)、酸化クロム(VI)は特に脱CH3CH
O性能が優れていることが、本発明者らの研究で明らか
にできた。
【0022】また、金属鉄、金属コバルトも脂肪酸類を
吸着し、反応して錯体を形成することにより脱臭効果を
持つことも解明し本発明を完成させるに到った。多種類
の材料を評量、混合する工程が煩わしい場合は、例え
ば、下記の工程で製造することにより、より簡単に製造
できる。
【0023】初めに鉄多孔体をL−アスコルビン酸、タ
ンニン酸等の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。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
がかかるため、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。従って、予め鉄と多塩基酸
を空気中で反応させて錯塩の水溶液、またはコロイド溶
液を造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。
【0024】また、錯塩の水溶液、またはコロイド溶液
をつくる際に、鉄イオンの溶けた水溶液を併用するのも
効果があり、硫酸第一鉄、塩化第一鉄等の水に溶けやす
い鉄塩を使用すると乾燥条件のバラツキによる性能のバ
ラツキが小さくできる。但し、その場合は、水酸化カル
シウム等を使って水溶液のpHを5〜10程度に調整し
ておくと、各種の悪臭に対する性能のバランスが良くな
る。
【0025】このようにして製造した物質は、酸化第一
鉄、酸化第二鉄、水酸化第一鉄、水酸化第二鉄を含み、
脱H2S性能も極めて良い。それにH2Sを吸着させると
硫化鉄や活性硫黄が生成し脱CH3SH性能も極めて良
い物質に変化する。一方、酸化コバルト(II,III)、ま
たは酸化クロム(VI)の粉末をバインダーを塗布したウレ
タンフォームにまぶして塗着してフィルターを作る。
【0026】鉄多孔体を使って製造した脱臭フィルター
とウレタンフォームに粉末を塗着して製造したフィルタ
ーを重ねて使用することにより通常の環境で発生する悪
臭はほぼ完全に除去できる性能の脱臭フィルターが製造
できる。二種類のフィルターは風上側に酸化コバルト(I
II)等を塗布したウレタンフォームを使用することによ
り酸化コバルト(III)等によりアセトアルデヒドが酸化
されて生成する酢酸の吸着除去が風下の鉄多孔体製脱臭
フィルターに吸着除去されるため効率が良い。
【0027】次に本発明の実施例について述べる。
【0028】
【実施例1】内容積が約2リットルのテドラーパックの
袋に、各種の粉末を配合したものを20gづつ投入し、
その中に空気を約2リットルとNH3を100cc、
(CH3)3Nを50cc、H2Sを100cc、CH3
SHを50cc、CH3CHOを1cc、それぞれ別々
に投入して10rpmで回転して粉末を流動させながら
30分間反応させて、各悪臭ガスの残留値を測定した。
その試験装置の構造を図1に示した。
【0029】また金属鉄、金属コバルトの効果を確認す
るため、各種の粉末を配合したもの20gの他に数gの
金属鉄または金属コバルトを添加して同様の試験を行っ
た。寿命評価のため、同一の試験を1日1回の頻度で連
続5回実施した。
【0030】粉末種類と配合比(重量%)を表1に示し
た。表1で金属鉄、金属コバルト粉末の配合比は外数で
表示してある。表1の各試験番号の脱臭性能の試験結果
を表2と表3に示した。表2は初回目の脱臭性能(%)で
あり、表3は5回目の脱臭性能(%)である。悪臭の種類
によって吸着除去性能が優れる物質の種類が異なるが、
調合をうまくすることにより万能な脱臭材が得られ、か
つ金属粉末を併用することにより寿命が長くなる。
【0031】
【表1】
【0032】
【表2】
【0033】
【表3】
【0034】
【実施例2】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×5mmで重
量は約22gであった。その鉄多孔体を塩酸1.5%水
溶液に10分間浸漬して酸洗し、水洗した後、硫酸第一
鉄を0.3mol/リットル、L−アスコルビン酸を0.
1mol/リットル、水酸化カルシウムを0.2mol
/リットル溶かした水溶液に1分間浸漬し、室温で48
時間放置した。それに100ccH2Sを吸着させて脱
臭フィルターとした。
【0035】また目の粗さが15PPIのウレタンフォ
ームに、10μアンダーの微細酸化コバルト(II,II
I)、三酸化クロムを別々に塗着して脱臭フィルターを製
造した。各1個のサイズは約90mm×80mm×5m
mで重量は約12gであった。
【0036】ウレタンフォームに粉末を塗着したフィル
ターを、鉄多孔体を処理して製造した脱臭フィルター2
枚でサンドイッチ状に重ねて3枚1組の脱臭フィルター
とし、図2に示した試験装置で脱臭性能を調査した。試
験装置の内容積は40リットル、循環風量は400リッ
トル/minである。その結果は表4に示した通りでN
3、(CH3)3N、H2S、CH3SH、CH3CHO全て
の除去性能に優れていることが判明した。
【0037】
【表4】
【0038】
【発明の効果】本発明によると、簡単な工程で新たな空
気清浄力を有する材料が得られ、特に、NH3、(CH3)
3N、H2S、CH3SHの4大悪臭の除去性能が優れて
いると同時に、脱CH3CHO速度の改善、脱CH3CH
O性能を長期間にわたって発揮する脱臭材が得られ、こ
れらの空気清浄化材あるいはフィルターは、例えば家庭
用の脱臭剤として用いることができる。
【図面の簡単な説明】 図1は粉末の脱臭性能を評価する試験装置の構造を示す
説明図、図2は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。
【符号の説明】
1はテドラーパック、 2は脱臭剤粉末、 3は回転装
置、 4はガス検知孔、5は回転方向、 6は密閉容
器、 7は循環ファン、 8は脱臭フィルター、 9は
ガス導入口、 10はガスサンプル採取口、 11はガ
ス循環の方向。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、水酸化第二鉄、
    鉄アスコルビン酸錯体、鉄タンニン酸錯体等の鉄錯体を
    Aグループ、酸化第一鉄、酸化第二鉄、水酸化第一鉄を
    Bグループ、硫化鉄、鉄化合物に硫化水素を吸着させた
    物質、硫化コバルト、酸化コバルト(II,III)等にH2
    を吸着させた物質をCグループ、酸化コバルト(II,II
    I)、酸化クロム(VI)をDグループとして分類するとき、
    各グループの物質の構成重量が10%以上になるように
    配合した組成物であることを特徴とする空気清浄化物。
  2. 【請求項2】請求項1の組成物が、金属鉄または金属コ
    バルト、またはそれらを含有する合金、またはそれらの
    複数種と共存することを特徴とする空気清浄化物。
  3. 【請求項3】請求項1の組成物が、比表面積0.1m2
    g以上の微粉末で構成される組成物であることを特徴と
    する空気清浄化物。
  4. 【請求項4】請求項3の組成物を請求項2の金属または
    合金の担体に担持した構造であることを特徴とする空気
    清浄化物。
  5. 【請求項5】金属鉄または金属コバルト、またはそれら
    を含有する合金からなる多孔担体に請求項1記載のAグ
    ループ、Bグループ及びCグループの組成物を担持させ
    た担持体と、該多孔担体に請求項1記載のDグループで
    ある酸化コバルト(II,III)または、酸化クロム(VI)を
    担持させた担持体とを重設したことを特徴とする脱臭フ
    ィルター。
  6. 【請求項6】請求項5記載の多孔担体に酸化コバルト(I
    I,III)または、酸化クロム(VI)を担持させた担持体を
    風上側に配置するように重設したことを特徴とする請求
    項5の脱臭フィルター。
JP3157950A 1991-06-28 1991-06-28 空気清浄化物及び脱臭フイルター Withdrawn JPH054021A (ja)

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Cited By (3)

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