JPH06304233A

JPH06304233A - 脱臭剤

Info

Publication number: JPH06304233A
Application number: JP5094539A
Authority: JP
Inventors: Satoru Kadowaki; 覚門脇; Makoto Suzuki; 鈴木　　誠
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1993-04-21
Filing date: 1993-04-21
Publication date: 1994-11-01

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明は、気相中の酸性ガス、塩基性ガス、
中性ガスのいずれに対しても優れた吸着性能を示す脱臭
剤を提供することを目的とする。【構成】アミノ基含有有機ケイ素化合物とされる３−ア
ミノプロピルハイドロキシシランと、芳香族アミン化合
物としてアニリンを選択し、これらを容器11内で混合し
てＡ添着溶液とする。また容器12内にＢ添着溶液として
芳香族オキシ酸よりサリチル酸を用意する。そして、こ
れらの容器11および12内にそれぞれ活性炭素繊維13、14
を加え、それぞれＡ液およびＢ液を含浸させ、乾燥して
Ａ液およびＢ液の添着ＡＣＦを作製する。これらのＡ液
およびＢ液の添着ＡＣＦは、バインダおよび補強繊維と
共に混合し、シート状に成形して脱臭剤とされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、空気清浄用フィル
タ、脱臭シート、脱臭用装飾材等を構成するために用い
られ、気相中の酸性ガスや塩基性ガス、さらに中性ガス
のいずれに対しても吸着性能が得られるようにした脱臭
剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】活性炭が、気相中の悪臭物質を低濃度に
おいても優れた吸着特性を有するものであることは、一
般的に知られている。しかし、この様な優秀な特性を有
する活性炭においても、アルデヒドやアンモニア、さら
に硫化水素のように低濃度で刺激性のある成分に対して
は吸着性能が低く、さらにこの成分を吸着したとしても
脱離し易いという問題点を有する。

【０００３】この様な問題点を解決する手段としては、
例えば特公平３−４１１７８号公報に示されるように、
アニリン添着活性炭とリンゴ酸等の添着炭を混合するこ
とによって脱臭剤を構成することが考えられている。ま
た、特公平２−１６００４２号公報に示されるように、
リン酸アニリン塩を活性炭に添着することが考えられて
いる。しかし、この様にして脱臭剤を構成するようにし
ても、経時的な安定性を充分に満足させることができな
い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な点に鑑みなされたもので、酸性ガス吸着剤と塩基性ガ
ス吸着剤とが一体的に構成されるようにするもので、例
えば湿式成形においても相殺効果が少なく、且つ吸着性
能並びに経時安定性が優れ、各種脱臭機材に効果的に使
用できるようにした脱臭剤を提供しようとするものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る脱臭剤
は、アミノ基含有有機物を担体に担持して構成され、酸
性ガス吸着剤とされるアミノ基担持体、およびカルボキ
シル基含有有機物を担体に担持して構成され、塩基性ガ
ス吸着剤を構成するカルボキシル基担持体とを含み、こ
れらアミノ基担持体およびカルボキシル基担持体が一体
的に組み合わせ構成されるようにしたもので、これらの
担持体は補強繊維と共にバインダによって混合され、一
体的に組み合わせ構成されるようしている。

【０００６】

【作用】酸性ガス担持物としてアミノ基含有有機ケイ素
化合物と芳香族アミンが用いられるものであるが、アミ
ノ基含有有機ケイ素化合物は活性炭の表面で水酸基とシ
ラノール結合で強く固定され、三次元網目構造を形成す
る。また、芳香族アミンは活性炭の表面に物理吸着によ
って担持され、酸性ガス担持物の立体構造の底面に位置
して外因から保護されて経時安定性が向上される。ま
た、塩基性ガス吸着用担持物は電離定数の小さい有機物
が用いられて、酸性ガス担持物との相殺作用が極小とさ
れる。したがって、例えば湿式成形においても相殺効果
が少なく、且つ吸着性能並びに経時安定性が優れた脱臭
剤が構成されるようになる。

【０００７】

【実施例】以下、この発明の実施例につきその製造工程
に基づき説明する。

【０００８】［実施例１］まずＡ液を調合するもので、
図１の（Ａ）で示すようにアミノ基含有有機ケイ素化合
物として、３−アミノプロピルトリハイドロキシシラン
（以下ＡＳと略称する）を用意する。また、芳香族アミ
ン化合物としてアニリンを用いるもので、このＡＳとア
ニリンによって添着溶液Ａを調整する。

【０００９】具体的には、ＡＳとアニリンとを０．０１
〜０．１モル／リットルの範囲で等モル水溶液とされる
ように容器11の中で調整し、この容器11の中にＡ液が調
合されるようにする。

【００１０】また、同図の（Ｂ）で示すように容器12の
中に芳香族アミン化合物として、カルボキシル基を有す
るサリチル酸を用意する。この容器12の中には、サリチ
ル酸を０．０１〜０．１モル／リットルの範囲でＢ液が
調整される。

【００１１】この様にして容器11および12の内部に、そ
れぞれＡ液およびＢ液が調整されたならば、次の工程と
して容器11および12のそれぞれの中に、担体として比表
面積８００〜１５００ｍ²／ｇの活性炭素繊維（以下Ａ
ＣＦと略称する）13および14を投入する。この場合、容
器11および12内のＡおよびＢの添着溶液中の有機物の重
量に対して１〜１０倍量が加えられるもので、ＡＣＦ13
および14が加えられたＡおよびＢの溶液を撹拌翼で撹拌
しながら、５分〜２時間ＡＣＦ13および14にＡ液および
Ｂ液をそれぞれ含浸させて反応させる。次いで、真空吸
引濾過を行って１２０℃で３時間乾燥し、添着ＡＦＣを
得る。

【００１２】この様にしてＡ液およびＢ液がそれぞれ添
着されたＡＣＦ13および14は、１：１の重量比で混合
し、脱臭剤の素材が得られるようになるもので、この様
にして構成された脱臭剤の素材に対して５％のバインダ
および１５％の補強繊維を混合するもので、この混合物
を湿式抄紙法によってペーパ状に成形して、図２で示す
ようなペーパ状の脱臭部材15を構成した。ここで、バイ
ンダとしてはビニロンが用いられ、補強繊維としてはレ
ーヨンが用いられた。

【００１３】この様にしてペーパ状の脱臭部材15が形成
されたならば、この部材15をドラムドライヤによって１
２０℃で１０分間乾燥することによって、空気清浄用フ
ィルタや脱臭シート等に使用される脱臭剤が完成され
る。

【００１４】ここで、ペーパ状の脱臭部材15を形成する
湿式抄紙法は、容器11および12の内部に形成されたＡ液
およびＢ液が添着されたＡＣＦ13および14からなる原料
を水中で混合し、これを丸網あるいは平網等によって薄
いシート状に成形する方法である。

【００１５】この様に構成された脱臭剤について考察す
ると、ＡＳはＡＣＦの表面の水酸基とシラノール結合に
よって強くＡＣＦ表面に固定化され、同時に三次元網目
構造を構成するようになる。

【００１６】次に示す構造式はＡＣＦ表面にＡＳが固定
される構造を示しているもので、第１の段階ではＡＳの
構造を示し、第２の段階でＡＣＦ表面にＡＳが添着した
状態を示している。そして、第３の段階のようにＡＣＦ
表面にＡＳが固定されるようになる。

【００１７】

【化１】ただし、Ｘ＝ＮＨ₃ Ｐ＝３この様にＡＳがＡＣＦの表面の水酸基と結合することに
よってＡＣＦ表面に固定化されるもので、次の構造式は
その三次元網目構造を表現している。

【００１８】

【化２】一般に、溶解度の小さい化合物ほど活性炭に対して吸着
され易い傾向にあるものであるが、溶解度の大きさの順
と活性炭に対する吸着性は一致しない。例えば溶解度の
順では“フェノール＞アニリン＞安息香酸＞サルチル
酸”であるのに対し、活性炭に対する吸着性は“アニリ
ン＞フェノール＞安息香酸＞サリチル酸”と一致しな
い。水に対する溶解度を左右する因子の１つに有機物の
極性が考えられ、水酸基、スルホン基、アミノ基等の親
水性が存在すると溶解度は高く、アルキル基やベンゼン
核等の疎水性が存在すると溶解度が低くなる。ここで、
ＡＣＦである活性炭の表面は一般に疎水性であり、した
がって疎水性のものほど吸着され易い。

【００１９】Ａ液を構成する芳香族アミン化合物である
アニリンはＡＳよりも疎水性が強いものであるため、Ａ
Ｓよりも素早くＡＣＦ表面に吸着され、その後前記した
ような状況で添着機構によって固定化がなされる。これ
をモデル図で示すと次のような構造式で表現される。す
なわち、外因の水蒸気、雰囲気ガスは、まず外側のＡＳ
と接触するため、構造上必然的に保護される形態とな
る。

【００２０】

【化３】すなわち、アニリンは電離定数が小さく且つ疎水性の性
質を備えているものであるため、ＡＣＦ表面に物理吸着
によって強く担持され、ＡＳの立体構造の底面に位置し
て外因から保護され、経時的に非常に安定した構造とさ
れる。

【００２１】したがって、この様に効果的にアミノ基が
配置されるものであるため、アセトアルデヒド等の酸性
悪臭物質を吸着する性能は、他に類がないほど著しい性
能が発揮される。また、サリチル酸はアニリン同様に疎
水性の性質を備えているもので、したがってＡＣＦの表
面に強く担持されると共に、カルボキシル基の作用によ
ってアンモニア等の塩基性悪臭成分を充分に吸着するよ
うになる。

【００２２】この様なＡ液を添着したＡ液ＡＣＦと、Ｂ
液を添着したＢ液ＡＣＦを湿式により成形するようにし
ても、その双方の添着物質の脱落が極めて小さいもので
あるため、水中における相殺作用が充分に抑制され、酸
性並びに塩基性ガスの両方に対して効果のある脱臭性能
を発揮するもので、この脱臭性能は経時安定性をも発揮
する。

【００２３】また、担体としてＡＣＦを用いるようにし
ているものであるため、当然中性ガスの吸着効果も優れ
ているものであり、このためこの様に構成された脱臭剤
にあっては酸性や塩基性、さらに中性ガスの全てのガス
吸着に適応したマルチ型の高性能脱臭剤を実現するよう
になる。

【００２４】次に、この様な実施例で説明したような構
成の脱臭剤の効果を示すために、単成分ガスの吸着率を
測定した。この測定に際しては、まず初期濃度“Ｒ”の
単成分ガスを充満させた密室に、脱臭剤０．２５ｇを２
５℃の雰囲気内で１時間配置し、この間密室内の単成分
ガスを吸着させる。この間、密室内の単成分ガスは絶え
ず循環させるようにする。そして、その後密室内に残存
する単成分ガスの残存濃度“Ｑ”を、ガスクロマトグラ
フ（ＧＣ−９Ａ、島津製作所）によって測定する。

【００２５】単成分ガスの吸着率“Ｓ”については、以
下の式に基づいて算出する。Ｓ（％）＝１００×（Ｒ−Ｑ）／Ｒ上記の各種単成分ガスは、硫化水素（Ｈ₂Ｓ）、アセト
アルデヒド（ＣＨ₃ＣＨＯ）、トルエン（Ｃ₇Ｈ₈）、
アンモニア（ＮＨ₃）である。またこれらのガスの初期
濃度はＨ₂Ｓ、ＣＨ₃ＣＨＯ、については１００ｐｐ
ｍ、Ｃ₇Ｈ₈については１０００ｐｐｍである。なお、
比較のために未処理ＡＣＦ（比較例）について、上記と
同様にしてガス吸着率を測定した。

【００２６】また、経時安定性を確認するために、温度
２５℃で湿度６０％の恒温恒湿槽に測定サンプルを１５
０日間保存した。この測定サンプルは、Ａ液を添着した
ＡＣＦは、ＡＳおよびアニリン共に各０．０２５モル／
リットルの溶液で処理して構成し、またＢ液を添着した
ＡＣＦはサリチル酸の０．０５モル／リットルの溶液で
処理したもので構成した。ここで、担体のＡＣＦは比表
面積１２００ｍ²／ｇを用いた。そして、このサンプル
の脱臭剤は、秤量１２０ｇ／ｍ²で厚み１ｍｍのシート
で構成した。

【００２７】この様な脱臭剤の吸着効果の測定の結果は
表１に示される。すなわち、この表からも明らかなよう
に、実施例で示した脱臭剤は測定ガスの全てにおいて初
期性能はほぼ１００％であり、また１５０日経過しても
ほとんど劣化していないことが確認された。

【００２８】

【表１】［実施例２］実施例１で用いたＡＳの代わりに次の各種
のアミノ基含有有機物を用い、他は実施例１と同様にし
て脱臭剤を作成する。この様に構成された脱臭剤につい
てガス吸着率を経時的に測定した結果、実施例１におけ
る測定結果と同様の効果が得られることが確認された。

【００２９】ここで、アミノ基含有有機物としては、γ
−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキ
シプルピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチ
ル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、ジメチ
ルトリメチル−シリルアミン、Ｎ−（β−アミノエチ
ル）−γ−アミノプロピル−トリメトキシシランを用い
るようにした。

【００３０】［実施例３］実施例１で用いたアニリンの
代わりに、ベンゼナミンハイドロクロライド、ピリジ
ン、トルイジン、リン酸アニリン、塩酸アニリン、アン
トラニル酸、アミノエチルベンゼン、アニシジン、ナフ
チルアミン、ブチルアニリン、フェネチジンを用いるも
ので、実施例１と同様にして脱臭剤を作成する。そし
て、この様に構成された脱臭剤に対して実施例１と同様
の評価を行った結果、実施例１と同様の効果が得られる
ことが確認された。

【００３１】［実施例４］実施例１で用いたサリチル酸
の代わりに、次の各種のカルボキシル基含有有機物であ
るカルボン酸を用い、実施例１と同様にして脱臭剤を作
成し、そのガス吸着率を経時的に測定した。その結果、
実施例１と同様の効果が得られることが確認された。こ
こで、カルボン酸としてはピコリン酸等のピリジンカル
ボン酸、安息香酸等の芳香族カルボン酸、フタル酸等の
芳香族ポリカルボン酸を用いた。

【００３２】［実施例５］この実施例においては、担体
として粉末活性炭、粒状活性炭、ゼオライト、シリカゲ
ル、あるいは気相法による超微粒子状の酸化チタン、酸
化アルミ、二酸化ケイ素を用いて脱臭剤を作成した。そ
の他の構成は実施例１と同様であり、実施例１と同様の
効果が得られることが確認された。

【００３３】［実施例６］実施例１で用いたバインダと
補強繊維の代わりに次の各種の原料を用い、実施例１と
同様に脱臭剤を作成した。そして、この脱臭剤に対して
ガス吸着率を経時的に測定しても、実施例１と同様の結
果が得られた。

【００３４】ここでこの実施例において使用されるバイ
ンダとしては、アクリルエマルジョン、塩化ビニル、ア
クリルスチレン共重合体、エーテル−エステル系ポリウ
レタン樹脂、ポリエステル系ウレタン、ウレタン系レジ
ン、ポリビニルアルコール、アクリル等の水溶性高分子
を用いた。さらに、補強繊維としてはポリエステル、ナ
イロン、パルプ、リンターパルプ、マニラ麻等を用い
た。

【００３５】［実施例７］実施例１で用いた脱臭剤の製
造過程とは異なり、図１の（Ａ）における最初の工程に
おいてＡＳとアニリンとサリチル酸を同じ容器11内で調
整し、この容器11内にＡＣＦ13を浸漬することにより添
着ＡＣＦを作成する。そして、以後は実施例１と同様の
処理を行って脱臭剤を作成した。この様にして製造され
た脱臭剤においても、実施例１で説明したと同様の効果
が発揮された。この様な製造工程によって製造された脱
臭剤は、実施例２〜６においても同様に適用できるもの
で、この様な場合においても同様の効果が発揮されるこ
とが確認された。

【００３６】［実施例８］図２の状態に成形される湿式
成形工程において、その水中混合時にＡＳ、アニリン、
サリチル酸を同時に添加して添着処理を施し、脱臭剤を
作成するようにした。この様な場合でも実施例１と同様
の効果が発揮されるもので、この実施例８は実施例２〜
６に対してそれぞれ適用することができ、同様の効果が
発揮されるようになる。

【００３７】［実施例９］実施例１で用いたＡＳとアニ
リン、サリチル酸を混合して水溶液を作製し、未処理の
ＡＣＦを用いて図２で示したシート状成形物に対して、
スプレー、刷毛ぬり、ローラコート、あるいはディッピ
ング技法を用いて添着処理を行い、実施例１と同様の脱
臭剤を作製した。この様にしても実施例１と同様の効果
が発揮できるもので、これを実施例２〜６に対して適用
しても同様の効果が発揮されることが確認できた。

【００３８】［実施例１０］図２で示したシート状成形
物を形成する工程とは別に、Ａ液を添着したＡＣＦとＢ
液を添着したＡＣＦを用いてそれぞれ別々にシート状成
形体を作製し、これら２つのシート状成形体を熱融着レ
ジンで貼り合わせ一体化して脱臭剤とした。この様に構
成しても実施例１と同様の効果が発揮されることが確認
され、さらにこれを実施例２〜６それぞれに対して応用
しても、同様の効果が発揮されることが確認できた。

【００３９】

【発明の効果】以上のようにこの発明に係る脱臭剤によ
れば、酸性ガス吸着剤と塩基性ガス吸着剤とが一体的に
構成されるようにしたものであるため、例えば湿式成形
においても相殺効果が少なく、且つ吸着性能並びに経時
安定性が優れ、各種脱臭機材に効果的に使用できる脱臭
剤とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）および（Ｂ）はこの発明の一実施例に係
る脱臭剤を構成するＡ液およびＢ液の製造工程を説明す
る図。

【図２】製造された脱臭剤の断面構成を説明する図。

【符号の説明】

11、12…容器、13、14…活性炭素繊維（ＡＣＦ）、15…
脱臭部材。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アミノ基含有有機物を担体に担持して構
成され、酸性ガス吸着剤とされるアミノ基担持体と、カルボキシル基含有有機物を担体に担持して構成され、
塩基性ガス吸着剤を構成するカルボキシル基担持体とを
含み、前記アミノ基担持体およびカルボキシル基担持体が一体
的に組み合わせ構成されるようにしたことを特徴とする
脱臭剤。
【請求項２】前記アミノ基担持体およびカルボキシル
基担持体は、補強繊維と共にバインダによって混合さ
れ、一体的に組み合わせ構成されるようにした請求項１
記載の脱臭剤。
【請求項３】前記アミノ基含有有機物およびカルボキ
シル基含有有機物がそれぞれ担持される担体は、活性炭
によって構成されるようにした請求項１記載の脱臭剤。
【請求項４】前記アミノ基含有有機物は、アミノ基含
有有機ケイ素化合物と芳香族アミンとによって構成され
るようにした請求項１記載の脱臭剤。