JPH06196B2 - 空気浄化剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は空気浄化剤に関するもので、特にオフィス、家
庭等の室内空気のタバコの臭気除去に有効なものであ
る。

〔従来の技術〕

活性炭にアニリンを添着した添着剤は特公昭６０―５４
０９５号公報に開示され、活性炭100部にアニリンを３
〜３０部添着したものは気相中のホルムアルデヒド、ア
セトアルデヒドのような低級脂肪族アルデヒドガスの吸
着に有効であると記載されている。

さらに活性炭等の多孔性物質に硫酸やリン酸などの無機
酸を添着させて脱臭剤に使用するものは既に公知の技術
であり、アンモニア及び低級アミンの優れた吸着剤とし
て実用化されている。

〔発明が解決しようとしている問題点〕

活性炭は無極性吸着剤として極めて優れた吸着性を有す
る特異な材質で、殆んどすべてのガス状物質に対して高
い吸着性を示す。オフィス、家庭等生活空間の室内空気
は通常タバコの臭気が強く、組成的にはアセトアルデヒ
ド、アンモニア、低級アミン、炭化水素、硫化水素等が
含まれている。尚ここでタバコの臭気とは喫煙した時に
発生するガスの臭気の意味である。特に活性炭の吸着性
の弱点であるアンモニアの比率が高く、また相対的に低
級脂肪族アルデヒドも多いため通常の活性炭等の多孔性
物質のみではその臭気を除去することが困難なため、こ
れらの成分を効率よく完全に除去する吸着剤が要請され
ていた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は活性炭にアニリンのみを添着した場合を追
試すると共に、新しく、活性炭等の多孔性物質に無機酸
アニリン塩を添着したもの、あるいは無機酸及びアニリ
ンの双方を添着したものについて、低級脂肪族アルデヒ
ドガス及びアンモニアガス等の吸着性及びアニリンガス
の脱離性等を検討した。その結果、無機酸アニリン塩を
添着したものあるいは無機酸及びアニリンの双方を添着
したものは、アニリンのみを単独に添着したものにくら
べて、低級脂肪族アルデヒドガス及びアンモニアガス等
の吸着に優れ、またアニリンガスの脱離も全くないこと
を見い出して本発明に到達した。すなわち活性炭等の多
孔性物質に無機酸アニリン塩あるいは無機酸及びアニリ
ンの双方を添着せしめてなる空気浄化剤である。

以下に詳しく本発明について説明する。

ここで使用する活性炭は、通常１ｇ当り数百m²或いはそ
れ以上の大きな表面積を有し、高い吸着性を示す炭素材
料であれば広範囲に使用できる。活性炭の原料は通常ヤ
シ殻または木材等の炭化物或いは石炭が使用されるが何
れでもよい。また賦活法も水蒸気或いは二酸化炭素によ
り高温で、または塩化亜鉛、リン酸、農硫酸処理等何れ
の方法により得られたものでも良い。

また形状は破砕炭、造粒炭或は顆粒炭の何れでも効果は
認められるが、圧損失及び入替等取扱い上造粒炭または
活性炭を添着したシート状吸着剤が便利である。増粒炭
は常法に従って炭素材料100部に30〜60部の石油ピッチ
或いはコールタール等をバインダーとして加え、混和成
形後賦活して調製される。

なお活性炭以外の多孔性物質としてはゼオライト、アル
ミナ、シリカゲル、軽石、ウレタンフォーム、繊維、
紙、布など多孔質のものであれば広範囲に使用できる。

無機酸アニリン塩を添着した活性炭の多孔性物質は低級
脂肪族アルデヒドガウ及びアンモニアガス等に対して極
めて良好な吸着性を示すとともにアニリンガスの脱離が
全くなく、その添着量は特に限定しない。また塩を構成
する無機酸の種類も特に限定しない。しかしてリン酸ア
ニリン塩を添着する場合、これが水及びメタノール或は
エタノール等のアルコール類に溶け難いため、活性炭等
の多孔性物質にその懸濁液をふりかけておこなうが、懸
濁液によるふりかけの場合、その添着部分は活性炭等の
多孔性物質のマクロポアー、割れ目或は表面部分と推察
される。しかるにこの場合リン酸アニリン塩の添着量が
多過ぎると表面添着物の剥離がおこり、さらには添着活
性炭等の多孔性物質による他の物質の吸着が阻害され、
また添着量が少な過ぎると本発明の目的効果が乏しくな
るので、リン酸アニリン塩の添着量は活性炭等の多孔性
物質100部に対して１〜３０部の範囲内より選択するの
が好ましい。

他方、硫酸アニリン塩、塩酸アニリン塩、硝酸アニリン
塩等を添着する場合、これらは水に溶けるのでそれらの
水溶液を用うれば良いが、その添着量は上記に述べた理
由において、活性炭等の多孔性物質100部に対して１〜
３０部の範囲内から選択するのが好ましい。

他方無機酸及びアニリンの双方を添着した活性炭等の多
孔性物質も低級脂肪族アルデヒドガス及びアンモニアガ
ス等に対して極めて良好な吸着性を示すとともにアニリ
ンガスの脱離が全くなく、その個々の物質の添着量は特
に限定しない。また無機酸の種類も特に限定しない。し
かして活性炭等の多孔性物質にたとえばアニリン及びリ
ン酸、硫酸、塩酸、硝酸などの無機酸を添着するにはア
ニリンを添着したあとついで無機酸を添着する。しかし
アニリンの添着量は多過ぎると活性炭等の多孔性物質に
よる他の物質の吸着が阻害されると共に、無機酸に悪影
響を及ぼし、アンモニアガス等の吸着性能を低下させ、
また添着量が少な過ぎると本発明の目的が乏しくなるの
で、アニリンの添着量は活性炭等の多孔性物質100部に
対して１〜３５部の範囲内より選択するのが好ましい。
他方無機酸の添着量は特に限定しない。しかし無機酸の
添着量が多くなると、活性炭等の多孔性物質による他の
物質の吸着が阻害され、本発明の目的が乏しくなるので
無機酸の添着量は活性炭等の多孔性物質100部に対して
１〜３５部の範囲内で選択するのが好ましい。活性炭等
の多孔性物質にまずアニリンを添着するには、アニリン
溶液をふりかける方法の他、アニリンガスを気相吸着さ
せる方法で調製できる。次に無機酸を添着するには、無
機酸溶液中に浸漬して、活性炭等の多孔性物質の細孔中
に充分吸着せしめた後、別乾燥するか或いは溶液をふ
りかけて充分含浸させたものを乾燥してもよい。尚無機
酸を細孔中に均一に添着させアニリンと反応せしめるこ
とが重要であるから緩速で乾燥する必要がある。乾燥速
度が速過ぎると一旦内部に吸着された無機酸が脱着され
て活性炭等の多孔性物質の表面に析出して、その性能が
低下するおそれがある。

〔作用〕

活性炭は本来無極性吸着剤として殆んど全てのガス状物
質に対して高い吸着性を示すが、タバコの臭気等に相対
的に多く含まれている低級脂肪族アルデヒドガスには比
較的吸着力が弱い。またタバコ臭気の中で比率の高いア
ンモニアガスに対する吸着量はごくわずかである。しか
して本発明はこれら低級脂肪族アルデヒドガス及びアン
モニアガス等の吸着性に優れると共にアニリンガスの脱
離を全くなくするため、活性炭等の多孔性物質に無機酸
アニリン塩或いは無機酸及びアニリンの双方を添着した
ものである。

無機酸アニリン塩或いは無機酸及びアニリンの双方を添
着した活性炭等の多孔性物質がアンモニアガスを吸着す
る作用は中和によるものと考えられる。またガス濃度が
変動しても一旦吸着したガスを再放出し難い。これはア
ンモニアガスの吸着が化学反応機構によるためと考えら
れる。アンモニアガスのほかアミン類の吸着性も高く、
機構も同様と考えられる。

次にアルデヒド類の吸着剤としては活性炭等の多孔性物
質に亜硫酸塩または酸性亜硫酸を添着した吸着剤等が知
られているが、本発明で使用している無機酸アニリン塩
或いは無機酸及びアニリンの双方を添着した活性炭等の
多孔性物質はこれと較べてはるかに低級脂肪族アルデヒ
ドガスの吸着性が高く、特にアルデヒドガス濃度が100P
PM以下の低濃度領域において優れている。

アニリンを添着した場合、安全衛生上の配慮が必要とな
るが、本発明の場合、無機酸アニリン塩或いは無機酸及
びアニリンの双方を添着しているので、アニリンの脱離
は全く問題とならない。無機酸を添着する活性炭等の多
孔性物質には、あらがじめアニリンを添着するが、これ
は次の理由による。ホルムアルデヒドガス、アセトアル
デヒドガスのような低級脂肪族アルデヒドは活性炭等の
多孔性物質にある程度物理吸着されるが、保持力が小さ
いので保持限界以上に吸着されている活性炭等の多孔性
物質に清浄な空気が流れると一旦吸着された低級脂肪族
アルデヒドが再放出される。またアルデヒドガスの嗅覚
閾値は低濃度であるため、アルデヒドガス特有の臭いが
し、無機酸のみ添着した活性炭等の多孔性物質を用いる
ことがかえって悪影響になることもある。そこでアンモ
ニアガス及びアミン類を化学的に吸着する活性炭等の多
孔性物質にもアニリン処理をおこない、低級脂肪族アル
デヒドを化学的に吸着する。

〔実施例〕

以下実施例を挙げて具体的に本発明を説明するが、これ
らの実施例は本発明を何ら限定するものではない。

実施例１ リン酸アニリン塩添着活性炭試料を次のようにして調製
した。

通常の吸着能力をもつ８〜２０メッシュの粒状ヤシ殻活
性炭100部に対しリン酸アニリン塩結晶を100メッシュ以
下に粉砕した微粉末８部を水40部に懸濁させた懸濁液を
作り、活性炭をよくかきまぜながらリン酸アニリン塩の
水懸濁液を少量ずつよくかきまぜながらふりかけた。そ
のあと添着した活性炭を温度120℃の乾燥器中で３時間
乾燥して試料とした。

また硫酸アニリン塩添着活性炭試料を次のようにして調
製した。通常の吸着能力をもつ８〜２０メッシュの粒状
ヤシ殻活性炭100部に対し硫酸アニリン塩１２部を水４
０部に溶かした水溶液を活性炭をよくかきまぜながら、
少量づつふりかけた。そのあと添着した活性炭を温度12
0℃の乾燥器中で３時間乾燥して試料とした。

なお比較のため同じ活性炭100部を密閉した容器にとり
アニリン４部をふりかけ、密閉状態で温度４０℃の恒等
槽に４０時間放置し、アニリンを活性炭全体に平均に添
着させたもの、同様にして活性炭100部に対しアニリン
８部を添着したものを試料とした。そしてこれらの試料
を用いてアセトアルデヒドガスの吸着速度を調べた。

容量３０のガラス瓶と３９mmφのガラス管カラムとダ
イヤフラムポンプとを連結した循環系の吸着速度測定装
置を用いた。濃度５０PPMのアセトアルデヒドガスを容
量３０のガラス瓶に調製し、試料2.8ｇをカラムに充
てんする。流速２７／minでガスを循環し、アセトア
ルデヒドを吸着させる。

一定時間毎にガラス瓶内のガスをサンプリングして、ア
セトアルデヒドガス濃度をFID付高感度ガスクロマトグ
ラフで分析した。カラム充てん試料として活性炭100部
にアニリンを４部及び８部添着したもの、リン酸アニリ
ン塩を８部添着したもの及び硫酸アニイン塩を１２部添
着したものについて、初期濃度を100％とした時の濃度
残存率の経時変化を測定した結果を第１図に示す。

実施例２ 実施例１で調製した試料を用いてアニリンガスの脱離性
を調べた。

温度５０℃の恒恩槽内にセットした５０mmφのガラス管
カラムに試料100ｇを充てんし、温度50℃のフレッス空
気を流速470ml/min。で通し、出口ガス中のアニリンガス
濃度をFID付高感度ガスクロマトグラフで分析した。カ
ラム充てん試料として活性炭100部にアニリンを４部あ
るいは８部添着したもの、リン酸アニリン塩を８部添着
したもの及び硫酸アニリン塩を１２部添着したものにつ
いてアニリンガスの脱離性を測定した結果を第２図に示
す。

実施例３ 実施例１で調製した試料を用いて、アンモニアガスの吸
着量を調べた。

容量3.97lのガラス瓶に試料２ｇを入れ、真空ポンプで
脱気したのち、所定量のアンモニア水を加えて気化させ
る。次に空気を入れて常圧に戻したあと温度２５℃の恒
温槽中に放置し、アンモニアガス濃度をガス検知器で分
析した。試料として活性炭100部にアニリンを８部添着
したもの、リン酸アニリン塩を８部添着したものについ
て、平衡に達した場合のアンモニア吸着量とガス濃度の
関係を測定し、それをアンモニアガス等温吸着線として
表示した結果を第３図に示す。

実施例４ 活性炭の代わりに16〜24メッシュの粒状ゼオライトを用
いて実施例１と同じ方法で調製した試料のアンモニアガ
スの吸着量を調べた。ゼオライト100部にアニリンを８
部添着したもの及びリン酸アニリン塩を８部添着したも
のについて、実施例３と同様にして測定し、それをアン
モニアガス等温吸着線として表示した結果を第４図に示
す。

実施例５ リン酸あるいは硫酸とアニリンの双方添着活性炭試料を
次のようにして調製した。

通常の吸着能力をもつ８〜２０メッシュの粒状ヤシ殻活
性炭100部に対し、第１表に示す固型物配合量比で、ま
ずアニリン溶液、ついで濃度８５％のリン酸水溶液ある
いは濃度９５％の硫酸水溶液を少量づつよくかきまぜな
がらふりかけ、そのあと温度４０℃で１夜密封放置して
試料とした。そしてこれらの試料を用いてアセトアルデ
ヒドガスの吸着量を調べた。

容量3.97lのガラス瓶に試料２ｇを入れ、真空ポンプで
脱気したのち、所定量のアセトアルデヒド水を加えて気
化させる。次に空気を入れて常圧に戻したあと温度２５
℃の恒温槽中に放置し、アセトアルデヒドガス濃度をFI
D付高感度ガスクロマトグラフで分析した。平衡に達し
た場合のアセトアルデヒド吸着量とガス濃度の関係を測
定し、それをアセトアルデヒドガス等温吸着線として表
示した結果を第５図に示す。

実施例６ 活性炭の代りに16〜24メッシュの粒状ゼオライトを用い
て実施例５と同じ方法で調製した試料のアセトアルデヒ
ドガスの吸着量を調べた。ゼオライト100部にアニリン
を８部と硫酸２８部添着したものについて、実施例５と
同様にして測定し、それをアセトアルデヒドガス等温吸
着線として表示した結果を第６図に示す。

実施例７ 実施例５で調製した試料を用いて、アニリンガスの脱離
性を調べた。活性炭100部にアニリン８部とリン酸を２
８部添着したもの、アニリンを16部とリン酸を２８部添
着したもの及びアニリン８部と硫酸を４部添着したもの
について、実施例２と同様にアニリンガスの脱離性を測
定した結果を第７図に示す。

実施例８ 実施例５で調製した試料を用いて、アンモニアガスの吸
着量を調べた。活性炭100部にアニリン８部とリン酸を
２８部添着したもの、アニリンを１６部とリン酸を２８
部添着したもの、アニリンを８部と硫酸を２８部添着し
たもの及びアニリンを１６部と硫酸を２８部添着したも
のについて実施例３と同様にして測定し、それをアンモ
ニアガス等温吸着線として表示した結果を第８図に示
す。

〔効果〕

以上の様に、本発明の空気浄化剤はオフィス、家庭等通
常の生活環境における臭気の除去に特に有効である。ま
た低級脂肪族アルデヒドガス及びアンモニアガス等の吸
着力が強いので石油ストーブ消火直後の臭気の除去及び
電気掃除機の廃出臭気の除去等にも好適である。従って
エアークリーナのフィルター等に好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は温度２５℃、相対湿度３０％におけるアセトア
ルデヒドガスの吸着速度を示す。 1.活性炭（未添着） 2.活性炭100部にアニリンを４部添着。 3.活性炭100部にアニリンを８部添着。 4.活性炭100部にリン酸アニリン塩を８部添着。 5.活性炭100部に硫酸アニリン塩を１２部添着。 第２図は温度５０℃における添着活性炭からのアニリン
脱離性を示す。 1.活性炭100部にアニリンを４部添着。 2.活性炭100部にアニリンを８部添着。 3.活性炭100部にリン酸アニリン塩を８部添着。 4.活性炭100部に硫酸アニリン塩を１２部添着。 第３図は温度２５℃、相対湿度６０％におけるアンモニ
アガスの等温吸着線を示す。 1.活性炭（未添着）。 2.活性炭100部にアニリンを８部添着。 3.活性炭100部にリン酸アニリン塩を８部添着。 第４図は温度２５℃、相対湿度６０％におけるアンモニ
アガスの等温吸着線を示す。 1.ゼオライト（未添着）。 2.ゼオライト100部にアニリンを８部添着。 3.ゼオライト100部にリン酸アニリン塩を８部添着。 第５図は温度２５℃、相対湿度６０％におけるアセトア
ルデヒドガスの等温吸着線を示す。 1.活性炭（未添着）。 2.活性炭100部にアニリンを８部とリン酸を２８部添
着。 3.活性炭100部にアニリンを１６部と硫酸を２８部添
着。 4.活性炭100部にアニリンを１６部とリン酸を２８部添
着。 第６図は温度２５℃、相対湿度６０％におけるアセトア
ルデヒドガスの等温吸着線を示す。 1.ゼオライト（未添着）。 2.ゼオライト100部にアニリン８部とリン酸を２８部添
着。 3.ゼオライト100部にアニリンを１６部と硫酸を２８部
添着。 4.ゼオライト100部にアニリンを１６部とリン酸を２８
部添着。 第７図は温度５０℃における添着活性炭からのアニリン
脱離性を示す。 1.活性炭100部にアニリンを４部添着。 2.活性炭100部にアニリンを８部添着。 3.活性炭100部にアニリン８部とリン酸を２８部添着。 4.活性炭100部にアニリンを８部と硫酸を２８部添着。 第８図は温度２５℃、相対湿度６０％におけるアンモニ
アガスの等温吸着線を示す。 1.活性炭（未添着炭）。 2.活性炭100部にアニリンを８部とリン酸を２８部添
着。 3.活性炭100部にアニリンを８部と硫酸を２８部添着。

フロントページの続き (72)発明者 内田 浩史 岡山県備前市鶴海4125

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】活性炭等の多孔性物質に無機酸アニリン塩
   を１種類または２種類以上添着せしめてなる空気浄化
   剤。
2. 【請求項２】活性炭等の多孔性物質100部に無機酸アニ
   リン塩１〜３０部を添着せしめてなる特許請求の範囲第
   １項記載の空気浄化剤。
3. 【請求項３】活性炭等の多孔性物質に無機酸及びアニリ
   ンを添着せしめてなる空気浄化剤。
4. 【請求項４】活性炭等の多孔性物質100部に無機酸１〜
   ３５部及びアニリン１〜３５部の双方を添着せしめてな
   る特許請求の範囲第４項記載の空気浄化剤。