JPH11189481A

JPH11189481A - 多孔質機能材

Info

Publication number: JPH11189481A
Application number: JP35947097A
Authority: JP
Inventors: Shinya Takimoto; 眞也瀧本; Kenichi Ito; 健一伊藤; Shigeo Yasutake; 重雄安武; Minoru Takeda; 実武田
Original assignee: Ebara Corp; Rengo Co Ltd
Current assignee: Ebara Corp; Rengo Co Ltd
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 1999-07-13

Abstract

(57)【要約】【課題】十分な強度を有し、有する機能を維持する材
料を提供することである。【解決手段】無定形炭素及び珪酸カルシウム水和物か
ら構成される多孔質複合体に、金属化合物を固着させ、
又は金属イオンを担持させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、無定形炭素及び
珪酸カルシウム水和物から構成される多孔質複合成形体
の製造時に、金属化合物を固着、又は金属イオンを担持
させてなる多孔質機能材及びその用途に関する。

【０００２】

【従来の技術】活性炭に新たな機能を付加したものとし
ては、繊維活性炭、天然樹脂又は合成樹脂製バインダ、
及び銀イオンを担持した活性炭を混合して成形した抗菌
性活性炭や、繊維活性炭、上記バインダ、及び銀イオン
を担持したゼオライトを混合して成形した抗菌性活性炭
−ゼオライト複合体が知られている（特開平６−７９２
８５号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
抗菌性活性炭や抗菌性活性炭−ゼオライト複合体の本体
は、活性炭又は活性炭及びゼオライトであるため、強度
的に十分ではなく、輸送時等における破損、長期又は摩
耗条件下での使用における粉末化の問題を有する。

【０００４】また、これらは、接合部材として天然樹脂
又は合成樹脂製バインダが用いられる。このバインダ
は、活性炭やゼオライトの細孔の一部を閉塞するため、
活性炭やゼオライトの吸着能を低下させる。このため、
その細孔内に担持されている銀イオンの一部も閉塞さ
れ、有効に抗菌能を発揮する銀イオンの量が低下する。

【０００５】そこで、この発明の課題は、十分な強度を
有し、有する機能を維持する材料を提供することであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この多孔質機能材にかかる発明は、無定形炭素及び
珪酸カルシウム水和物から構成される多孔質複合体に、
金属化合物を固着させ、又は金属イオンを担持させてな
る。

【０００７】無定形炭素及び珪酸カルシウム水和物から
構成される多孔質複合体は、無定形炭素の多孔質表面と
珪酸カルシウム水和物結晶とに密なる絡み合いが生じ、
複合体全体に分散する無定形炭素が上記無定形炭素の表
層又は孔内部に水熱合成された珪酸カルシウム水和物に
より相互に連結固定するので、圧壊強度等の強度を向上
させることができる。さらに、無定形炭素及び珪酸カル
シウム水和物が金属化合物を吸着させやすく、多孔質機
能材として使用することができる。

【０００８】また、珪酸カルシウム水和物結晶は、層状
構造を有し、カルシウムイオンが層間に配される。この
ため、このカルシウムイオンが他の金属イオンと置換し
やすい。このため、上記の多孔質複合体は、各種の金属
イオンを担持させやすく、多孔質機能材として使用する
ことができる。

【０００９】さらに、バインダを用いないので、無定形
炭素及び珪酸カルシウム水和物の細孔が閉塞されること
はなく、また、上記イオン交換能を低下させることはな
い。

【００１０】この多孔質機能材に担持させる金属イオン
としては、重金属イオンも可能であるので、この多孔質
機能材を用いることにより、環境からの重金属除去が可
能となる。また、抗菌性金属イオンを担持させれば、こ
の多孔質機能材を抗菌材として使用することができる。
さらに、銀イオン又は銅イオンは、低分子硫黄化合物と
反応して溶解度の低い硫黄化合物を合成するため、これ
らの金属イオンを担持させれば、硫化水素、メチルメル
カプタン、亜硫酸ガス等の硫黄系ガスを分解し、硫黄分
を保持することができる。

【００１１】また、光触媒作用を有する金属化合物を固
着又は光触媒作用を有する金属イオンを担持させること
により、光触媒活性を付与することができ、ＮＯ_X、Ｓ
Ｏ_X等の有害ガスを分解させることができる。さらに、
白金、パラジウム等の貴金属を固着させ、又は白金、パ
ラジウム等の貴金属イオンを担持させることにより、エ
チレンガスの分解能を付与させることができ、青果物の
鮮度保持等に応用することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を説明
する。この発明にかかる多孔質機能材は、無定形炭素及
び珪酸カルシウム水和物から構成される多孔質複合体
に、金属化合物を固着させ、又は金属イオンを担持させ
たものである。

【００１３】上記の無定形炭素は、はっきりと結晶状態
を示さない炭素をいい、活性炭、木炭等が例としてあげ
られる。

【００１４】上記珪酸カルシウム水和物は、カルシウム
成分含有粉粒体、珪素成分含有粉粒体、及び水を混合し
水熱合成したものである。

【００１５】このカルシウム成分含有粉粒体は、主成分
としてカルシウムを含む粉状又は粒状の物質をいい、そ
の例として、生石灰、消石灰、セメント、焼却灰、スラ
グ、フライアッシュ、貝殻焼成カルシウム等があげられ
る。これらの中でも、生石灰や消石灰が好ましい。

【００１６】また上記珪素成分含有粉粒体は、主成分と
して珪素を含む粉状又は粒状の物質をいい、その例とし
て、珪石、ホワイトカーボン、珪藻土、ガラス、セメン
ト、焼却灰、スラグ、フライアッシュ、ベントナイト等
があげられる。これらの中でも、珪石、珪藻土やベント
ナイトが好ましい。

【００１７】上記のうち、セメント、焼却灰、スラグ、
フライアッシュ等は、カルシウム分と珪素分のいずれを
も含む。これらは、カルシウム成分含有粉粒体又は珪素
成分含有粉粒体のいずれかとして用いることができ、ま
たそれ単独で、カルシウム成分含有粉粒体及び珪素成分
含有粉粒体の両方を兼ねることもできる。

【００１８】上記カルシウム成分含有粉粒体及び珪素成
分含有粉粒体の粒径は、特に限定されるものではない
が、水熱合成の反応効率を上げるためには細かいほうが
好ましい。これらの好ましい粒子径は、１〜１００μｍ
である。１μｍより細かいと、原料の粉砕コストに対し
て、それに見合った製品の物性並びに水熱合成における
反応性の向上といった経済的効果が得られない。また、
無定形炭素の粒径は、特に限定されるものではないが、
１０〜８００μｍがよく、１００〜４００μｍがより好
ましい。１０μｍより細かいと水熱合成後に得られる多
孔質複合成形体の強度が向上しない場合が生じ、８００
μｍより大きいと、強度を保持するうえで無定形炭素の
含有量を低下せざるを得ず、上記多孔質複合成形体の表
面における無定形炭素の露出頻度が減少し、吸着能の低
下につながる。

【００１９】上記の珪酸カルシウム水和物を水熱合成し
て得た後、無定形炭素と混合して得られる多孔質複合体
は、無定形炭素の多孔質表面と珪酸カルシウム水和物結
晶とに密なる絡み合いが生じないため、高強度なものは
得にくい。これに対し、上記無定形炭素、カルシウム成
分含有粉粒体、及び珪素成分含有粉粒体を水と混合し、
水熱合成することにより得られる多孔質複合体を多孔質
機能材として用いると、無定形炭素の多孔質表面と珪酸
カルシウム水和物結晶とに密なる絡み合いが生じ、生成
する多孔質複合体全体に分散する無定形炭素が上記無定
形炭素の表層又は孔内部に水熱合成された珪酸カルシウ
ム水和物により相互に連結固定するので、圧壊強度等の
強度を向上させることができる。

【００２０】上記金属化合物及び金属イオンは、多孔質
機能材として使用される用途に合わせて任意の金属化合
物及び金属イオンを用いることができる。例えば、抗菌
材として使用する場合は、銀塩、銅塩、亜鉛塩等の抗菌
性金属化合物、銀イオン、銅イオン、亜鉛イオン等の金
属イオンがあげられる。

【００２１】また、多孔質機能材に硫化水素、メチルメ
ルカプタン、亜硫酸ガス等の硫黄系有害ガスを吸収、反
応させて硫化金属とし、硫黄分を除去する硫黄系ガス分
解材として使用する場合は、銀イオン、銅イオン等のよ
うに硫化銀、硫化銅等の硫化物となったときの溶解度が
低くなる金属イオンや、その金属イオンを含む金属化合
物をあげることができる。このように硫黄系ガス分解材
として用いる場合、多孔質機能材の無定形炭素の部分が
ダイオキシン類やアンモニア臭、アミン系臭、スチレン
臭等を吸着する能力を有する。したがって、酸性系の悪
臭のみならず、ダイオキシン類やアルカリ性系の悪臭を
も同時に除去することができる。

【００２２】さらに、多孔質機能材をＮＯ_X、ＳＯ_X等
の有害ガスを分解する有害ガス分解材として使用する場
合は、酸化チタン、三酸化タングステン、酸化亜鉛等の
光触媒作用を有する金属化合物や、光触媒作用を有する
金属イオンをあげることができる。また、上記光触媒作
用を有する金属化合物又は金属イオンに加え、硫化亜鉛
等の蓄光物質を添加させることにより、夜間及び暗所で
も光触媒作用を有効に発揮させることができる。

【００２３】さらにまた、多孔質機能材をエチレンガス
を分解する青果物鮮度保持材として使用する場合は、白
金、パラジウム等の貴金属からなる金属化合物や、白金
イオン、パラジウムイオン等の貴金属イオンからなる金
属イオンを上げることができる。

【００２４】上記の金属化合物は、上記多孔質複合体の
製造時、すなわち、無定形炭素とカルシウム成分含有粉
粒体及び珪素成分含有粉粒体の混練時に添加したり、多
孔質複合体の製造後に添加することにより上記多孔質複
合体に固着させることができる。また、上記の金属イオ
ンは、上記多孔質複合体の製造後、多孔質複合体のカル
シウムイオンと、上記金属イオンとをイオン交換するこ
とにより、多孔質複合体にその金属イオンを担持させる
ことができる。

【００２５】次に、この高強度の多孔質機能材の製造法
について説明する。まず、多孔質複合体の製造法につい
て説明する。

【００２６】上記無定形炭素、カルシウム成分含有粉粒
体、珪素成分含有粉粒体、及び水を混合し、混練して、
ほぼ均一状態にする。混練は任意の方法を用いることが
できる。上記カルシウム成分含有粉粒体及び珪素成分含
有粉粒体の混合割合は、特に限定されるものではない
が、使用される上記カルシウム成分含有粉粒体及び珪素
成分含有粉粒体全体におけるカルシウム及び珪素の比
が、モル比において、カルシウム／珪素＝１／４〜３／
１が好ましく、４／５〜５／４がより好ましい。１／４
〜３／１の範囲を外れると、水熱合成の際、未反応のま
ま残るカルシウム分又は珪素分が増加し、得られる上記
多孔質複合成形体の強度が低下するので好ましくない。

【００２７】また、カルシウム成分含有粉粒体及び珪素
成分含有粉粒体の合計の添加量は、無定形炭素、カルシ
ウム成分含有粉粒体、及び珪素成分含有粉粒体合計に対
して、３０〜７０重量％がよく、４０〜６０重量％がよ
り好ましい。

【００２８】さらに、無定形炭素の添加量は、無定形炭
素、カルシウム成分含有粉粒体、及び珪素成分含有粉粒
体合計に対して、７０〜３０重量％がよく、６０〜４０
重量％がより好ましい。無定形炭素の添加量が３０重量
％未満だと、活性炭を取り囲む珪酸カルシウム水和物の
層が厚くなり、上記多孔質複合成形体における無定形炭
素の表面露出頻度が低くなり、無定形炭素の吸着作用が
弱くなるからである。また、７０重量％を越えると、無
定形炭素と珪酸カルシウム水和物の絡み合いが少なくな
り、上記多孔質複合成形体の強度が弱くなるからであ
る。

【００２９】さらにまた、無定形炭素、カルシウム成分
含有粉粒体、及び珪素成分含有粉粒体に加えられる水の
量は、混合及び混練後、成形ができる量だけ加えればよ
いが、混合した各粉粒体の種類、粒径及び混合比等によ
り吸水性が大きく変わる。通常、無定形炭素、カルシウ
ム成分含有粉粒体、及び珪素成分含有粉粒体合計量に対
して、３０〜１０００重量％がよい。成形方法が転動造
粒、攪拌造粒、解砕造粒、押出成形、圧縮成形等の場合
は、３０〜３００重量％が好ましく、５０〜２００重量
％がより好ましい。３０重量％より少ないと、成形して
もひび等が生じやすく、３００重量％より多いと、成形
しにくくなる場合が生ずる。また、成形方法が、スプレ
ードライヤー等を用いる噴霧成形によるときは、２００
〜１０００重量％が好ましい。２００重量％より少ない
と、噴霧成形を行いにくく、１０００重量％より多い
と、成形しにくくなる場合が生ずる。

【００３０】得られた混練物を水熱合成する前に、適量
の水を加えて任意の形状に成形する。この際、得られる
多孔質複合成形体の多孔性を阻害しない程度のバインダ
を添加することができる。

【００３１】上記成形法の例として、転動造粒、攪拌造
粒、解砕造粒、押出成形、圧縮成形、噴霧成形等をあげ
ることができる。造粒による成形で、任意の大きさの成
形混練物を得ることができるが、多孔質機能材として使
用するときの利便性を考慮し、１５０μｍ以上の粒径と
することが好ましく、１〜５ｍｍとすることがより好ま
しい。また、粒子以外にも、押出成形や圧縮成形等によ
って、板状、円筒状等の任意の形状及び大きさの、少な
くとも１面に平面を有する中間生成物を得ることができ
る。

【００３２】所定の形状に成形された上記混練物を水蒸
気雰囲気下で水熱合成を行い、珪酸カルシウム水和物を
生成させる。水熱合成は、オートクレーブ等の反応容器
が用いられる。上記反応容器内に上記混練物を入れ、上
記混練物を静止状態にして、加熱又は加熱加圧の条件下
で所定時間反応させることにより、珪酸カルシウム水和
物を生成させることができる。

【００３３】また、水熱合成に用いられる水の量は、上
記無定形炭素、カルシウム成分含有粉粒体、及び珪素成
分含有粉粒体の合計量に対して、少なくとも３０重量％
あればよく、通常、上記成形時において使用された水分
量で充分である。ただし、スプレードライヤーを用いた
場合のように、得られる成形混練物の水分含量が３０重
量％未満と成る場合は、不足分を補えばよい。

【００３４】さらに、水熱合成における反応温度は、８
０〜３７０℃がよく、１５０〜２５０℃が好ましい。３
７０℃を越えた場合でも反応は進行するが、加圧器の保
安上、好ましくない。また、８０℃未満のときは、反応
時間がかかり、反応効率があまりよくない。

【００３５】上記水熱合成により、カルシウム成分含有
粉粒体と珪素成分含有粉粒体とが反応して珪酸カルシウ
ム水和物が生成する。この珪酸カルシウム水和物は、お
互いが絡み合う。また、反応液中の無定形炭素は反応す
ることなく残存するが、上記珪酸カルシウム水和物の結
晶が生成される際に、上記無定形炭素の間に入り込み、
上記珪酸カルシウム水和物と無定形炭素が互いに強く絡
み合う。すなわち、成形体全体に分散する無定形炭素が
上記無定形炭素の表層又は孔内部に水熱合成された珪酸
カルシウム水和物により相互に連結固定される。このた
め、上記珪酸カルシウム水和物と無定形炭素とが強く結
びつき、強度を増すことができる。

【００３６】さらに、水熱合成では、反応前の混練物の
形状が維持されるので、反応前に混練物を目的の形状に
成形することにより、水熱合成後、そのまま使用でき
る。

【００３７】上記の多孔質複合体に金属化合物を固着さ
せるか、又は金属イオンを担持させることにより、多孔
質機能材が得られる。

【００３８】上記多孔質複合体に金属化合物を固着させ
る方法としては、上記の多孔質複合体の製造時に金属化
合物を添加することによって固着させる方法や、製造後
に金属化合物を添加して固着させる方法がある。製造時
に添加して固着させる方法は、上記の無定形炭素、カル
シウム成分含有粉粒体、及び珪素成分含有粉粒体の混練
物に金属化合物を添加して、水熱反応に供与する方法で
ある。また、製造後に添加して固着させる方法は、製造
された多孔質複合体に金属化合物を加え、加熱処理等を
施す方法である。いずれの場合も、金属化合物が多孔質
複合体に強固に固着する。

【００３９】上記多孔質複合体に金属イオンを担持する
方法としては、製造された多孔質複合体に金属イオンを
溶解させた溶液を含浸させることによって担持させる方
法があげられる。上記多孔質複合体に含まれる珪酸カル
シウム水和物結晶は層状構造を有しており、カルシウム
イオンが層間に配されている。このため、カルシウムイ
オンの脱離が容易となり、金属イオンとの交換が可能と
なるからである。このような金属イオンの例としては、
ナトリウムイオンやカリウムイオン等のアルカリ金属イ
オンや、上記の銀イオン、銅イオン、抗菌性イオン、光
触媒作用を有する金属イオン、貴金属イオン等があげら
れる。

【００４０】この金属イオンを担持した多孔質複合体、
すなわち、多孔質機能材は、上記のように、抗菌材、硫
黄系ガス分解材、有害ガス分解材、青果物鮮度保持材等
として使用することができる。また、この多孔質機能材
は、含有する金属イオンを重金属イオンとイオン交換す
る能力を有するので、重金属除去材としても使用するこ
とができる。この重金属除去材として使用する多孔質機
能材に含有される金属イオンとしては、上記各金属イオ
ンであれば特に限定されないが、イオン交換能力やコス
トの面から、アルカリ金属イオンがより好ましい。これ
は、アルカリ金属イオンのイオン化傾向が重金属イオン
のイオン化傾向より十分大きく、容易にイオン交換する
ことができるからである。なお、上記多孔質複合体、す
なわち、金属イオンがカルシウムイオンの場合でも十分
な重金属イオン交換能を有するが、例えば、廃液中にリ
ン酸イオンと重金属イオンとが共存すると、重金属イオ
ンとのイオン交換でカルシウムイオンが溶離したとき、
その溶離カルシウムイオンとリン酸イオンとが反応して
沈殿物が生じ、多孔質の部分を閉塞することがある。

【００４１】したがって、この多孔質機能材を、産業廃
棄物、焼却灰、廃液等の重金属等を含む有害物質から重
金属を障害なく除去することが可能となり、重金属除去
材として使用することが可能となる。

【００４２】金属化合物又は金属イオンとして上記の金
属化合物又は金属イオンを用いることにより、多孔質機
能材を、抗菌材、硫黄系ガス分解材、有害ガス分解材、
青果物鮮度保持材、重金属除去材等として使用すること
ができる。

【００４３】

【実施例】以下に、この発明の実施例を説明する。

【００４４】〔多孔質複合体の製造〕（製造例１〜４）カルシウム成分含有粉粒体として平均
粒径１５μｍの白セメント（秩父小野田社製：白色ポル
トランドセメント）、珪素成分含有粉粒体として平均粒
径２０μｍのベントナイト（クニミネ工業社製：クニゲ
ル−Ｖ１）を、両成分中のカルシウム及び珪素の比率が
カルシウム／珪素＝５／６（モル比）となるように混合
した。上記混合物と平均粒径３７５μｍの活性炭を、表
１に記載の割合で混合し、上記混合物及び活性炭の合計
配合量に対して、表１に記載の割合で水を配合した。こ
の配合物を混練し、転動造粒機を用いて、平均粒径３．
１ｍｍの中間生成物たる球状造粒体を得た。この球状造
粒体をオートクレーブに入れ、静置状態にし、水蒸気雰
囲気下、１９１℃、１２ｋｇｆ／ｃｍ²で７時間水熱合
成した。水熱合成後、乾燥し、標準ふるいにより分級し
て粒径２．８３〜３．３６ｍｍの多孔質複合粒体を選択
した。それらの見掛け比重、圧壊強度、硬さ、充填密
度、ヨウ素吸着性能を測定した。その結果を表１に示
す。ヨウ素吸着性能の値は、多孔質複合粒子１ｇ当たり
のヨウ素（ｍｇ）を示し、同欄のかっこ内に、上記ヨウ
素吸着性能の値を多孔質複合体中の活性炭量１ｇを基準
として換算した値を示す。

【００４５】尚、各試験方法は、下記の方法による。１）見掛け比重：日本粉体工業技術協会規格（造粒物の
見掛け密度の測定方法）に準拠２）圧壊強度：木屋式硬度計（最大加圧重５ｋｇ）を用
いた１０回試行の平均値３）硬さ：ＪＩＳＫ１７１４−１９９１（活性炭試
験法）より測定する。

【００４６】４）充填密度、ヨウ素吸着性能：ＪＩＳ
Ｋ１７１４−１９９１（活性炭試験法）により測定す
る。

【００４７】

【表１】

【００４８】（製造比較例１〜４）製造例１で用いた白
セメント、ベントナイトを、両成分中のカルシウム及び
珪素の比率がカルシウム／珪素＝５／６（モル比）とな
るように混合し、次いで、上記混合物の固形分に対し
て、２０倍量の水を加えてスラリー状態とした。このス
ラリーをオートクレーブに入れ、攪拌しながら、水蒸気
雰囲気下、１９１℃、１２ｋｇｆ／ｃｍ²で７時間水熱
合成した。得られた珪酸カルシウム水和物のスラリーを
脱水、乾燥して、対固形分比３倍の水を加えた。これ
に、製造例１で用いた活性炭を表２に記載の割合で混合
した。上記混合物を混練し、押出成形を行って円柱状成
形体に加工し、次いで、球形機によって平均粒径３．１
ｍｍの球状造粒体に加工した。乾燥、分級して粒径２．
８３〜３．３６ｍｍを有する粒子を選択し、製造例１と
同様に見掛け比重、圧壊強度、硬さ、充填密度、ヨウ素
吸着性能を測定した。その結果を表２に示す。

【００４９】

【表２】

【００５０】（結果）製造例１〜４及び製造比較例１〜
４から明らかなように、この発明にかかる多孔質複合体
は、高い圧壊強度が得られ、強度が向上したことが明ら
かとなった。また、無定形炭素の吸着能力も損なわれて
いないことが明らかとなった。

【００５１】〔多孔質複合体に抗菌性金属イオンを担持
させてなる多孔質機能材〕（実施例１）製造例１で得られた多孔質複合体１０．０
ｇを１０．０ｍＭ硝酸銀水溶液１０００ｍｌに４時間浸
漬して、銀イオンを担持した。得られた銀イオン担持多
孔質機能材の抗菌性を下記の方法により試験した。その
結果を表３に示す。抗菌性試験は、繊維製品衛生加工協
議会が定める「衛生加工製品の加工効果評価試験法（シ
ェークフラスコ法）」に準じて行い、使用菌株として大
腸菌（ＩＦＯ３９７２）を用いた。すなわち、坂口フラ
スコにリン酸緩衝液７０ｍｌを入れ、１２１℃で１５分
間湿熱滅菌した。次いで、ここに、上記銀イオン担持多
孔質機能材１．０ｇと、別途培養しておいた上記菌株の
菌液５ｍｌを加えて蓋をし、３０±１℃、振とう回転数
１１０ｒｐｍで３時間振とうした。その後、この振とう
液１ｍｌについて、ＳＡ培地を使用した寒天平板培養法
により、２４時間後の生残菌数を測定した。なお、初発
菌数は、２．４×１０⁵個／ｍｌであった。

【００５２】（比較例１）銀イオン担持多孔質機能材の
代わりに、製造例１で得られた多孔質複合体を用いた以
外は、実施例１と同様にして抗菌性試験を行った。その
結果を表３に示す。

【００５３】（比較例２）ゼオライトＡ（東ソー社製：
ゼオラム、合成ゼオライトＡ−４系吸着剤、粉末１００
メッシュ以下）と平均粒径３７５μｍの活性炭を、表２
に記載の割合で混合し、押出成形を行って円柱状成形体
に加工し、次いで球形機によって平均粒径３．１ｍｍの
球状造粒体を得た。得られた球状造粒体を乾燥、分級し
て粒径２．８３〜３．３６ｍｍの多孔質複合粒子からな
る多孔質複合体を選択した。それらの見掛け比重、圧壊
強度、硬さ、充填密度、ヨウ素吸着性能を測定した。そ
の結果を表２に示す。また、抗菌性試験を行った。その
結果を表３に示す。

【００５４】

【表３】

【００５５】（結果）銀イオンを担持させることによ
り、この発明にかかる多孔質機能材を抗菌材として使用
できることが明らかとなった。

【００５６】〔多孔質複合体に硫黄系ガス分解性金属イ
オンを担持させてなる多孔質機能材のガス吸着試験〕（実施例２）実施例１で得られた銀イオン担持多孔質機
能材１．０ｇを１０リットルのデシケータ内に入れ、そ
こに硫化水素７５ｐｐｍを室温で封入した。２４時間経
過後、検知管を用いてガス濃度を測定した。その結果を
表４に示す。

【００５７】（比較例３）銀イオン担持多孔質機能材の
代わりに製造例１で製造した多孔質複合体を用いた以外
は実施例２と同様にして硫化水素の吸着試験を行った。
その結果を表４に示す。

【００５８】（実施例３〜６）硫化水素の代わりに、メ
チルメルカプタン、トリメチルアミン、アンモニア、エ
チレンの表４に記載の量を室温で封入した以外は、実施
例２と同様にしてガス吸着試験を行った。その結果を表
４に示す。

【００５９】

【表４】

【００６０】（結果）銀イオン担持多孔質機能材は、硫
化水素、メチルメルカプタン、トリエチルアミン、アン
モニア、エチレンの各ガスの吸着能を有することが明ら
かとなった。

【００６１】〔多孔質複合体に硫黄系ガス分解性金属イ
オンを担持させてなる多孔質機能材のガス吸着試験（通
気型）〕（実施例７、８）実施例１で得られた銀イオン担持多孔
質機能材をφ１００ｍｍのカラムに充填し、硫化水素
６．４ｐｐｍ、又はメチルメルカプタン０．０２ｐｐｍ
を含むガスを、ＳＶ２０００ｈ^-1で通気し、処理ガス中
の成分濃度を測定した。その結果を表５に示す。

【００６２】

【表５】

【００６３】（結果）銀イオン担持多孔質機能材は、通
気式によっても十分な悪臭ガス吸着能を有することが明
らかとなった。

【００６４】〔多孔質複合体からなる多孔質機能材の廃
液中の重金属除去試験〕（実施例９〜１１）水１０００ｍｌ中にＣｄ²⁺１００ｍ
ｇ、Ｐｂ²⁺５００ｍｇ、Ｃｕ²⁺５０ｍｇとなるように、
それぞれの標準液（和光純薬工業社製試薬）を入れ、モ
デル廃液を調製した。製造例１で得られた多孔質複合体
１０．０ｇを１０．０ｍＭ塩化ナトリウム水溶液１００
０ｍｌに４時間浸漬して、ナトリウムイオンを担持した
多孔質機能材を得た。このナトリウムイオン担持多孔質
機能材を２００メッシュ以下に粉砕し、表５に記載の各
添加量となるように、液温２０℃の恒温状態の上記モデ
ル廃液に添加した。この廃液をジャーテスターを用い、
１８０ｒｐｍ、２時間攪拌した後、濾紙（Ｎｏ．５Ｃ）
で濾過した。得られた濾液について、Ｃｄ²⁺、Ｐｂ²⁺、
Ｃｕ²⁺含有量を測定した。その結果を表６に示す。

【００６５】

【表６】

【００６６】（結果）多孔質機能材は、廃液中の重金属
を吸着することが明らかとなった。

【００６７】〔多孔質複合体に貴金属イオンを担持させ
てなる多孔質機能材の鮮度保持試験〕（実施例１２）製造例１で得られた多孔質複合体１０．
０ｇを１０．０ｍＭ塩化パラジウム分散溶液１０００ｍ
ｌに４時間浸漬して、パラジウムイオンをカルシウムイ
オンとイオン交換させ、パラジウム担持量３重量％の多
孔質複合体からなる多孔質機能材を得た。このパラジウ
ムイオン担持多孔質機能材１０ｇを５ｃｍ角の不織布袋
に入れてその口をヒートシールし、鮮度保持材（すなわ
ち、エチレン吸着材）とした。これを用いて桃果実（品
種：白鳳）の日持ち性を下記の方法で検討した。すなわ
ち、桃果実２４個を密封した段ボール意匠ケース３ケー
スに８個ずつ分け、各ケースにこの鮮度保持材１個を入
れた。７日間経過後、目視により、腐敗した桃果実の個
数を調べた。その結果を表７に示す。

【００６８】（比較例４）鮮度保持材を密封した段ボー
ル意匠ケースに入れなかった以外は、実施例１２と同様
にして、目視により、腐敗した桃果実の個数を調べた。
その結果を表７に示す。

【００６９】

【表７】

【００７０】（結果）パラジウム担持多孔質機能材はエ
チレン吸着能を有し、桃果実の腐敗発生率を抑制するこ
とが明らかとなった。

【００７１】

【発明の効果】この発明によれば、高強度の多孔質複合
成形体が得られるので、輸送等における破損、長期及び
摩耗条件下での使用における粉状化を低減できる。この
ため、圧壊強度、耐摩耗性に優れた多孔質機能材を提供
でき、寿命が延び、取扱いが容易になる。

【００７２】また、得られる多孔質機能材の金属イオン
交換能を利用し、重金属除去、抗菌処理、悪臭除去、有
害ガス分解及び青果物鮮度保持等の種々の目的に使用で
きる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０２Ｆ 1/62 Ｂ０１Ｄ 53/34 １２１Ａ // Ａ２３Ｂ 7/14 (72)発明者安武重雄東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内 (72)発明者武田実東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無定形炭素及び珪酸カルシウム水和物か
ら構成される多孔質複合体に、金属化合物を固着させ、
又は金属イオンを担持させてなる多孔質機能材。
【請求項２】担持させる金属イオンが、抗菌性金属イ
オンである請求項１に記載の多孔質機能材からなる抗菌
材。
【請求項３】担持させる金属イオンが、銀イオン又は
銅イオンのいずれかのイオンである請求項１に記載の多
孔質機能材からなる硫黄系ガス分解材。
【請求項４】固着させる金属化合物が光触媒作用を有
する金属化合物、又は担持させる金属イオンが光触媒作
用を有する金属イオンである請求項１に記載の多孔質機
能材からなる有害ガス分解材。
【請求項５】固着させる金属化合物が貴金属、又は担
持させる金属イオンが貴金属イオンである請求項１に記
載の多孔質機能材からなる青果物鮮度保持材。
【請求項６】請求項１に記載の多孔質機能材を用いて
なる重金属除去材。