JPH0796027A

JPH0796027A - 脱臭組成物

Info

Publication number: JPH0796027A
Application number: JP5269835A
Authority: JP
Inventors: Mitsumasa Horii; 満正堀井; Seiji Onoda; 誠次小野田; Hiroaki Hayashi; 宏明林
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1993-09-30
Filing date: 1993-09-30
Publication date: 1995-04-11
Anticipated expiration: 2015-07-10
Also published as: JP3060801B2

Abstract

(57)【要約】【目的】含窒素系臭気及び含硫黄系臭気の脱臭性能，
並びに機械的強度に優れた脱臭組成物を提供すること。【構成】含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物と活性炭と
を主成分とする脱臭組成物である。脱臭組成物における
活性炭の含有量は，含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物と
活性炭との合計量に対して１０重量％以上４０重量％未
満である。更に，２０〜３５重量％であることが好まし
い。粘土鉱物は，直径が０．００５〜０．６μｍ程度の
繊維からなり，繊維方向に約６〜１０Å程度の長方形の
断面の細孔を有している。粘土鉱物としては，セピオラ
イト，パリゴルスカイト等を用いる。活性炭としては，
木炭，コークス，ピッチ，椰子殻等を賦活させたものを
用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，硫化水素，アンモニア
等の臭気を吸着除去するための脱臭組成物に関する。

【０００２】

【従来技術】冷蔵庫，トイレなどの室内における気体中
には，アンモニア，アミン類などの含窒素化合物，硫化
水素，メルカプタン類などの含硫黄化合物，低級脂肪
酸，芳香族化合物などの炭化水素類など，種々の悪臭成
分が含まれている。また，トイレで発生する主要悪臭成
分はアンモニア，硫化水素，メチルメルカプタン等であ
る。これらの悪臭ガスは，人間に不快感を与えるため，
脱臭剤により，効率よく除去することが求められてい
る。

【０００３】上記脱臭剤としては，従来，例えば，特開
平４−１２２４３９号，特開昭６２−４６２１３号公報
において開示されている。前者は，粉末活性炭の割合を
４０〜７０重量％とし，複鎖構造型粘土鉱物を混合し，
焼成してなる多孔質の活性炭組成物に塩化物金属塩を含
浸，担持させた脱臭剤である。このものは，担持体であ
る活性炭本来の物理的吸着性能を活かし，金属塩との反
応による化学的脱臭効果を加えたことを特徴とする。

【０００４】即ち，疎水性の中性物質などの低濃度複合
成分は，活性炭により吸着される。また，硫化水素，メ
ルカプタン，アンモニア等の酸性または塩基性の各種悪
臭ガスは，金属塩との反応により消臭される。また，上
記複鎖構造型粘土鉱物は，焼結により活性炭を固結し，
活性炭と共に金属塩を担持する目的で配合している。

【０００５】

【解決しようとする課題】しかし，この活性炭と複鎖構
造型粘土鉱物の配合割合は，成形体の形状によっては強
度が不充分である。また，該粘土鉱物を焼結して強度を
得ているために，該粘土鉱物の吸着性は利用できない。

【０００６】また，後者の公報に示される脱臭組成物
は，（１）固形分として山皮を１０〜９５重量％含み８
５０℃以上の加熱によって一部または全部がコージエラ
イト特性を示す物質に変化する組成物１０〜５０重量％
と，（２）活性炭とを混合し，焼成してなる活性炭組成
物である。このものにおいては，山皮は前記（１）で示
される組成物の主原料として，該組成物を可塑性あるい
は抄紙可能な水分散液にするために使用している。した
がって，焼成後の活性炭組成物中に山皮は存在せず，コ
ージエライト特性を示す物質等に変化している。そのた
め，耐水性が機械的強度などの点で優れているが，活性
炭の吸着性能を利用するのでアンモニアなどの吸着性能
に劣っており，問題がある。

【０００７】また，一般に，各種脱臭剤は，脱臭機器等
に組み込む際の取扱い容易性，運搬時や使用中に破損せ
ずに長期の使用に耐えるための機械的強度を必要とす
る。特に，脱臭剤をフィルターとして使用する場合，機
械的強度が低いと破損，粉落ち等が発生する。そして，
圧力損失が増大して吸着効率が低下したり，脱臭機器の
故障等が発生し易いので問題となる。本発明はかかる従
来の問題点に鑑み，含窒素系臭気及び含硫黄系臭気の脱
臭性能，並びに機械的強度に優れた脱臭組成物を提供し
ようとするものである。

【０００８】

【課題の解決手段】本発明は，含水珪酸マグネシウム質
粘土鉱物と活性炭とを主成分とする脱臭組成物におい
て，上記脱臭組成物における活性炭の含有量が，含水珪
酸マグネシウム質粘土鉱物と活性炭との合計量に対して
１０重量％以上４０重量％未満であることを特徴とする
脱臭組成物にある。

【０００９】上記脱臭組成物における上記活性炭の含有
量は，粘土鉱物と活性炭との合計量（重量）に対して１
０重量％以上４０重量％未満である。活性炭が１０重量
％未満の場合には，成形時の収縮によりクラックを生じ
やすく機械的強度が低下し，また，硫化水素等の含硫黄
系臭気の吸着性能が低くなる。一方，活性炭が４０重量
％以上の場合には，活性炭の結合材でもある粘土鉱物の
量が少ないため，脱臭組成物の成形体の機械的強度が低
下する。

【００１０】更に，望ましくは，活性炭の含有量は，粘
土鉱物と活性炭との合計量に対して２０〜３３重量％で
あることが好ましい。この範囲の配合組成を有する脱臭
組成物は，機械的強度が高く，また，硫化水素等の含硫
黄系臭気とアンモニア等の含窒素系臭気をバランス良く
吸着することができる。

【００１１】含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物（以下，
粘土鉱物という）は，含水珪酸マグネシウムを主成分と
し，その表面に反応性に富む水酸基を有する。また，上
記粘土鉱物は直径が０．００５〜０．６μｍ程度の繊維
からなり，該繊維方向に約６〜１０Å（オングストロー
ム）程度の長方形の断面を持つ細孔（チャンネル）が存
在する。上記粘土鉱物は，マグネシウムあるいは珪素の
一部がアルミニウム，鉄，ニッケル，ナトリウム等によ
り置換されている場合もある。例えば，粘土鉱物の一種
であるパリゴルスカイトは，アルミニウムを若干含んで
いる。

【００１２】具体的には，粘土鉱物としては，理想組成
式，Ｍｇ₈Ｓｉ₁₂Ｏ₃₀（ＯＨ）₄（ＯＨ₂）₄（Ｈ
₂Ｏ）₈で示されるセピオライト（Ｓｅｐｉｏｌｉｔ
ｅ），Ｍｇ₅Ｓｉ₈Ｏ₂₀（ＯＨ）₂（ＯＨ₂）₄（Ｈ₂
Ｏ）₄で示されるパリゴルスカイト（Ｐａｌｙｇｏｒｓ
ｋｉｔｅ）等があり，これらの一種または二種以上の混
合物を用いる。また，これらの混合物を，１５０〜７５
０℃の温度範囲で仮焼したものを用いてもよい。

【００１３】また，通称でマウンテンコルク（Ｍｏｕｎ
ｔａｉｎｃｏｒｋ），マウンテンウッド（Ｍｏｕｎｔ
ａｉｎｗｏｏｄ），マウンテンレザー（Ｍｏｕｎｔａ
ｉｎｌｅａｔｈｅｒ），海泡石（Ｍｅｅｒｓｃｈａｕ
ｍ），アタパルジャイト（Ａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅ）等
と呼ばれる鉱物は，上記粘土鉱物に相当する。粘土鉱物
は，粉末状のものでもよく，また水や有機溶媒に分散さ
せた分散液またはペースト状のものを用いてもよい。

【００１４】上記活性炭は，たとえば木炭，コークス，
ピッチ，椰子殻などを原料として，通常の方法により賦
活されたものなどを用いる。また，その形状は粉末状，
粒状，破砕状などいかなるものでもよい。特に椰子殻を
原料とした粉末状の活性炭が好ましい。

【００１５】本発明の脱臭組成物には，市販されている
各種消臭剤の他，臭気を低減する試薬を単独あるいは２
種類以上混合して添着してもよい。該試薬を添着する方
法は特に限定されない。例えば，添着する試薬を粘土鉱
物と活性炭の混合時に加えてもよい。また，試薬を水，
有機溶剤等に溶解させるか，加熱して溶融させ，脱臭組
成物の成形品にスプレーするか，含浸させる等により添
着することができる。

【００１６】上記添着試薬としては，（１）酢酸，クエ
ン酸，又はリンゴ酸等の有機酸，塩酸，硫酸，又は硝酸
等の無機酸，或いはこれらの亜鉛，銅，鉄，マンガン，
又はニッケル等との金属塩，（２）水酸化ナトリウム，
又は水酸化第二鉄等のアルカリ金属塩，（３）過酸化
物，（４）ヨウ素またはヨウ素化合物，もしくは（５）
植物抽出油などの悪臭成分と反応する脱臭剤等がある。
また，脱臭組成物には，その特性を損なわない範囲で，
更に他の添加剤を添加してもよい。

【００１７】本発明の脱臭組成物を製造する方法は，特
に限定するものではなく，活性炭の配合量を粘土鉱物と
活性炭の合計量に対して１０重量％以上４０重量％未満
にして混合することにより得られる。混合手段はどのよ
うなものでもよいが，粉末，分散液，ペースト状などい
ずれかの形状の粘土鉱物に，粉末状，粒状，破砕状など
いずれかの形状の活性炭を適宜の手段で加え，攪拌混合
すればよい。この際，水，湯，アルコール類等の有機溶
媒を加えてもよい。

【００１８】本発明の脱臭組成物は，必要に応じて，成
形し，成形体として用いられる。成形する手段として
は，押出成形，打錠成形，転動造粒，圧縮成形などが好
ましい。成形体の形状は使用目的，使用方法に応じて決
める。成形体の形状としては，円柱状，破砕状，球状，
ハニカム状，凹凸状，波板状などがあげられる。特に，
ファン等により悪臭ガスを脱臭組成物に積極的に接触さ
せて吸着除去する場合には，網目状，波板状などの成形
物を適時組合わせたフィルター又はハニカム状フィルタ
ーとして用いることが好ましい。

【００１９】また，成形時には，でんぷん，リグニン，
ふのりなどの天然高分子，ステアリン酸，セルロースエ
ーテル又はその誘導体，ポリエーテル樹脂，アクリル樹
脂，ポリビニルアルコール樹脂などの合成樹脂などを加
えてもよい。

【００２０】

【作用及び効果】本発明にかかる脱臭組成物において，
粘土鉱物は，直径が０．００５〜０．６μｍ程度の繊維
からなり，その表面は反応性に富む水酸基を有してい
る。また，粘土鉱物は，繊維方向に約１０〜６Å程度の
長方形の断面を持つ細孔（チャンネル）を有している。

【００２１】かかる粘土鉱物の表面の水酸基，細孔もし
くは該細孔の破断部は，臭気性物質，特にアンモニア，
低級脂肪酸，ピリジン，トリメチルアミン等の受容部位
として機能する。しかし，硫化水素，メルカプタン類等
の含硫黄系臭気に対する吸着性能は劣っている。一方，
活性炭は，アンモニア等の含窒素系臭気に対する吸着性
能は劣っているが，硫化水素等の含有黄系臭気の吸着性
能は優れている。

【００２２】そこで，この粘土鉱物と活性炭とを混合す
ることにより，主として，含窒素系臭気は粘土鉱物によ
り，一方含硫黄系臭気は活性炭により，吸着させる。こ
れにより，含窒素系臭気と含硫黄系臭気とをバランス良
く効果的に脱臭することができる。本発明の脱臭組成物
は，硫化水素，アンモニア等の臭気を吸着除去できるた
め，冷蔵庫，トイレなどの脱臭剤として好適である。

【００２３】また，本発明の脱臭組成物は，乾燥固結性
に優れた含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物と，収縮によ
るひび割れの発生を抑える活性炭とを有している。その
ため，機械的強度に優れている。即ち，粘土鉱物は，直
径が０．００５〜０．６μｍ程度の繊維からなる。該繊
維の表面は，反応性に富む水酸基を有している。そのた
め，繊維同士が互いに絡まり，固結化する。その反面，
粘土鉱物は収縮率が高いため，単独で用いる場合には微
小なひび割れを生じやすく機械的強度が落ちる。しか
し，この収縮は，活性炭が骨材として作用することによ
り抑制される。

【００２４】従って，本発明の脱臭組成物は，上記粘土
鉱物及び活性炭が上記の配合比で混合しているため，両
者の固結性，及びひび割れ防止効果を最適条件で発揮す
ることができる。その結果，脱臭組成物の機械的強度が
向上する。上記のごとく，本発明の脱臭組成物によれ
ば，含窒素系臭気及び含硫黄臭気の両者の脱臭性能に優
れ，かつ機械的強度に優れた脱臭組成物を提供すること
ができる。

【００２５】

【実施例】

実施例１〜４本例にかかる脱臭組成物は，活性炭としての椰子殻活性
炭と，含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物としてのセピオ
ライトとを混合したものである。上記脱臭組成物におけ
る活性炭の含有量は，表１に示すごとく，「含水珪酸マ
グネシウム質粘土鉱物と活性炭」との合計量（６０重量
部）に対して１０重量％以上４０重量％未満である。

【００２６】上記脱臭組成物を製造するにあたっては，
まず，１００メッシュ以下に粉砕した椰子殻活性炭１０
重量％以上４０重量％未満と，１５０メッシュ以下に粉
砕したトルコ産セピオライト６０〜９０重量％とを混合
し，両者のみからなる脱臭原料を得た。次いで，該脱臭
原料６０重量部に，水１００重量部とメチルセルロース
７重量部とを加えて，ニーダーで十分混練する。次に，
この混練物を真空押出機を用いてハニカム状に成形し
た。次に，この成形体を室温で乾燥し，その後３２０℃
の熱風乾燥機中で１時間加熱し，１平方インチ当たり２
００セルのハニカムで，外形寸法が直径２８ｍｍの円柱
状の脱臭組成物を得た。

【００２７】尚，比較のため，上記表１に示すごとく，
椰子殻活性炭とセピオライトとの配合比を変えた脱臭組
成物（比較例１〜４）を，上記実施例１〜４と同様にし
て作製した。尚，比較例４の脱臭組成物は，ハニカム状
に成形できなかった。次に，上記実施例１〜４及び比較
例１〜４に係る脱臭組成物について，吸着性能と機械的
強度とを以下の方法で測定した。

【００２８】（１）吸着性能試験上記脱臭組成物を微粉砕し，その０．０１〜１ｇを臭気
サンプリングバッグ（ＰＥＴラミネートアルミニウム製
袋）に入れ，臭気として所定濃度のアンモニアおよび硫
化水素５リットルをそれぞれ導入した。次に，この袋を
２５℃の恒温槽内に，１５〜２０時間静置した後，袋内
の臭気濃度を北川式ガス検知管を用いて測定し，試料を
入れていない袋内との濃度差から，下記の算出式（１）
を用いて各残留濃度における試料のガス吸着量を算出し
た。その結果を図１に示した。同図中，「実」は実施例
を，「比」は比較例を示す。また，「活性炭配合量」
は，粘土鉱物と活性炭との合計重量に対する配合重量を
示す。

【００２９】試料のガス吸着量（ｍｇ／ｇ）＝Ｍ・Ｐ・Ｖ・（Ｃ_b−Ｃ）／Ｒ・Ｔ・ｍ・１０００・・・・・（１）ここで，各記号は，下記のものを示す。Ｍ〔ガスの分子量〕＝１７．０３（アンモニア），３
４．０８（硫化水素）Ｖ〔試験容器の容量〕＝５（リットル）Ｒ〔気体定数〕＝０．０８２０５Ｐ＝大気圧（ａｔｍ）Ｃ_b＝所定時間後の試料を入れない袋内の，臭気成分の
自然減衰濃度（ｐｐｍ）Ｃ＝所定時間後の試料を入れた袋内の臭気成分の濃度
（ｐｐｍ）Ｔ＝試験容器内の絶対温度（Ｋ）ｍ＝試料の重量（ｇ）

【００３０】（２）機械的強度試験図２に示すように，円柱状の脱臭組成物１を測定台９の
上に載置する。この脱臭組成物１の上部側面にプレート
８を静置し，脱臭組成物１が破壊するまで，その上方か
ら荷重７を加えた。そして，破壊したときの荷重７を脱
臭組成物１の破壊強度とした。その結果を，図１と同様
にして，図３に示した。

【００３１】測定の結果，図１に示すごとく，脱臭組成
物の硫化水素吸着性能は，活性炭配合量が増加するにつ
れて高くなる。一方，アンモニア吸着性能は，活性炭配
合量が減少するにつれて高くなる。そして，活性炭配合
量が１０重量％以上４０重量％未満のときに，硫化水素
とアンモニアとをバランス良く効果的に吸着している。
このことから，本発明に係る脱臭組成物（実施例１〜
４）によれば，含窒素系及び含硫黄系の両臭気を効率的
に脱臭できることが分かる。尚，比較例１，２の脱臭組
成物は，良好なアンモニア吸着性能を示したが，硫化水
素吸着性能に劣っていた。また，比較例３，４では，良
好な硫化水素吸着性能を示したが，アンモニア吸着性能
に劣っていた。

【００３２】また，図３に示すごとく，脱臭組成物の破
壊強度は，活性炭の配合比が１０重量％以上４０重量％
未満の場合に最も高い値を示した。以上の測定結果を表
２にまとめた。同表より，本発明の脱臭組成物は，含窒
素系臭気と含硫黄系臭気の脱臭性能及び機械的強度に優
れていることがわかる。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【表２】

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１〜４にかかる，活性炭の配合量変化が
与える，脱臭組成物の臭気吸着性能への影響を示すグラ
フ。

【図２】実施例１〜４にかかる，脱臭組成物の機械的強
度の測定方法を示す説明図。

【図３】実施例１〜４にかかる，活性炭の配合量変化が
与える，脱臭組成物の機械的強度への影響を示すグラ
フ。

【符号の説明】

１．．．脱臭組成物，

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ０１Ｊ 20/20 Ｄ 7202−4Ｇ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物と活性
炭とを主成分とする脱臭組成物において，上記脱臭組成
物における活性炭の含有量が，含水珪酸マグネシウム質
粘土鉱物と活性炭との合計量に対して１０重量％以上４
０重量％未満であることを特徴とする脱臭組成物。