JPH11216332A - 二酸化炭素の中和方法およびその素材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】中和能力が低下しない中和材を実現することを
目的とする。 【解決手段】アルカリ金属およびアルカリ土類金属を含
むケイ酸塩化合物と非鉄金属および非金属鉱物の粉体原
料と固体原料を主体とする原材料の混合物を仮焼成し、
イオン交換等によって製品に汚れが付着することなく、
長期間にわたって中和能力が低下しない機能を持つ中和
材とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、二酸化炭素と同時
に発生する炭素系ヤニが付着せず、水中使用も可能で、
その効果が長時間持続する、二酸化炭素の中和方法およ
びその素材の製造方法に関する技術に属するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の方法については、中和方法はある
がその効果がない。

【０００３】従来の中和方法としては、白金を用いたも
のがあるが、その素材コストが高く、使用可能な分野が
限定されていた。

【０００４】また、従来二酸化炭素の吸着剤としてゼオ
ライトや活性炭のように一時的には吸着能力が高くて
も、使用期間が長くなるとその能力が著しく低下し、い
わゆる沸化現象を生じて分子構造が破壊されるものであ
った。

【０００５】また、吸着を利用する方法では、吸着能力
が失われると、吸着された物質が再び吐き出されたり、
廃棄する場合も二次公害が起こる等の問題があった。

【０００６】従来のゼオライトや活性炭は、吸着剤であ
り、二酸化炭素の中和は出来ない。

【０００７】また、結晶格子欠陥の手法が行われていな
いため、多孔質鉱物が持つ特有の陽イオン交換能力が失
われている。

【０００８】また、活性炭のように臭気や有毒ガスの吸
着能力はあっても、高温での使用は不可能で、二酸化炭
素の一部が持つ正電荷と負電荷が重なり合って、電荷を
消滅させることが出来ない。

【０００９】また、一般の吸着剤は、二酸化炭素と同時
に排出される炭素系のヤニを取り除くことが出来ない。

【００１０】本発明で製造された物質は、基本的にセラ
ミックスであり、リサイクルの問題も全く問題ない。

【００１１】

【本発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した
従来の技術の欠点を解決するために、多種類の鉱産物を
複合化することにより、二酸化炭素の中和能力作用の幅
が広く、かつ長期間連続的に持続する二酸化炭素の中和
作用と炭素系ヤニが付着しないという機能を持ち、同時
に水中でも使用可能な機能の発現と、その製造方法を実
現することを課題とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記した課題を解決する
ために、本発明はアルカリ土類金属、カルシウム類鉱
物、非鉄金属、非金属鉱物、硫酸類を含む非金属鉱物、
酸性類有機系物質、フェライト系の磁場セラミックス、
希有鉱産物類を含有する、二酸化炭素の中和及びその素
材の製造方法としたものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明は、請求項１記載に係わる
発明に示すように、アルカリ土類金属、カルシウム類鉱
物、ケイ酸塩鉱物、非鉄金属、非金属鉱物、工業用原
料、鉱産物、硫酸塩類を含む非金属鉱物、酸性類有機系
物質、希有鉱産物類、フェライト系の磁場セラミック
ス、種々の粉体原料及び固体原料からなる中和素材とす
ることによって、素材中から放出されるイオンや磁場セ
ラミックスから形成される磁力線と前述のイオンに接触
することにより複素環式化合物や二酸化炭素を瞬時に中
和、破壊し、同時にその効果を長時間持続的に発揮す
る。また、無機物を主体としていることにより、リサイ
クルについては全く問題なく、環境保全に繋がる。

【００１４】また、請求項２記載に係る発明に示したよ
うに、ゼオライドゼオライト系鉱物、硼素鉱物、硼砂、
硼酸、クレー、ベントナイト、酸性白土、活性白土、ア
バタイト、アタパルジャイト、セピオライト、珪藻土、
絹雲母、アルミニウム類、硫酸バンド、ソーダアルミ
ナ、亜鉛類、軽石、カルシウム類、炭酸カルシウム、リ
ン酸カルシウム、骨灰、チタニウム類、酸化チタン、金
属チタン、鉄類、四三酸化鉄、酸化鉄、磁砂鉄、硫酸
鉄、マンガン類、酸化マンガン、炭酸マンガン、硫酸マ
ンガン、二酸化マンガン、バリウム類、炭酸バリウム、
硫酸バリウム、炭酸ストロンチウム、ストロンチウム
類、マグネシウム類、炭酸マグネシウム、ジルコニウム
類、ジルコニア、ジルコンフラワー、酸化コバルド、リ
チウム類、炭酸リチウム、銅類、酸化銅、クロム類、酸
化クロム、酸化ニッケル、ソーダ類、ソーダ灰、リン酸
ソーダ、オガクズ、希有鉱産物類、塩酸類、硝酸類、酸
性類有機物質等多数の原材料の群の中から選ばれた原材
料を組み合わせて請求項１記載の中和素材とすることが
出来る。

【００１５】そして、請求項２記載に係る原材料の全て
が比較的低コストであるため、低廉な請求項１記載の中
和素材とすることが出来る。

【００１６】原材料の中には、イオン交換性があり、ス
ポンジ状あるいは長い袋状の空孔を有する結晶構造を持
つ物質があるが、その特徴を吟味して加工することによ
り、希望する機能を容易に得ることが出来る。

【００１７】請求項３記載に係る発明に示したように、
請求項２記載に係る原材料の群より選ばれた原材料を低
融点用、中融点用、高融点用として加工すれば、二酸化
炭素の発生場所によりそれぞれの特徴を失うことなく、
請求項１記載に掲げる中和剤として、全ての発生場所で
その効果を発揮することが出来る。

【００１８】また、ゼオライト類のような多孔質鉱物と
金属鉱物を同時に混合することは避けなければならな
い。それは、ゼオライト類が持つイオン交換性や金属鉱
物が持つイオン放出能を消失することになるためであ
る。

【００１９】しかし、空孔容積を増大させ、その機能を
安定持続させるためには、焼成処理することが最も望ま
しい方法である。それは、中和機能を活かし、水分やガ
スを吸収した際、沸化現象（分子構造が崩壊する現象）
を起こすことなく、持続的に上記の機能を発現させるた
めである。

【００２０】そして、本発明の仮焼成とは低融点素材と
高融点素材を同時に混合、焼成するための必須の過程で
ある。本発明の中和素材の効果を発揮するためには、本
焼成時に各素材の持つ特性を目的通りに発現させること
が必要である。

【００２１】そして、原材料を組み合わせた複合材料の
中には、陰イオンを発生しやすい物質や磁場体のイオン
を発生しやすい物質が含まれており、それらの複合作用
により二酸化炭素を除去できる。

【００２２】請求項４記載に係る発明に示したように、
請求項２記載に係る原材料の群の中より選ばれた、高融
点素材を仮焼成後粉末とし、低融点素材と混合、混練、
成型、乾燥、焼成して中和素材とすることが出来る。

【００２３】また、仮焼成した高融点素材を多く低融点
素材を少なく混合、混練、成型、乾燥、焼成することに
より、水中でも炭素系のヤニが付着しない中和素材とす
ることが出来る。

【００２４】請求項５記載に係る発明に示したように、
二酸化炭素の中和を目的として、その放出量や設置場所
によって、粉末状、粒状、球状、ペレット状、柱状、ハ
ニカム状、板状の成型体が要求される。

【００２５】請求項６記載に係る発明に示したように、
自動車の排気量により設置場所が異なるが、いずれも排
気ガス中に含まれる二酸化炭素の中和方法として、ペレ
ット状の素材が適用できる。

【００２６】ハニカム状、円形あるいはその他の形状
で、自動車の排気量に応じ、また、機種に対応して、当
成型材を一段階で使用することができる。

【００２７】また、当成型材の設置方法としては、一段
階ではなく、２〜３段階で使用することも可能であり、
大部分の二酸化炭素を中和することができる。

【００２８】また、自動車が排出する二酸化炭素の中和
方法は、請求項４，５記載に係る発明で全てに対応でき
る。

【００２９】請求項７記載に係る発明に示すように、燃
焼によって二酸化炭素が排出される場所、たとえば煙突
のような特別な場合を除いて、球状、ペレット状、ハニ
カム状の成型が要求される。

【００３０】しかし、いずれの場合も、排出された二酸
化炭素を今回開発した素材と接触させなければならな
い。

【００３１】また、膨張剤、たとえばアルカリ土類原料
と酸性類原料を混合、成型、乾燥、焼成すれば、成型前
の孔の大きさを３〜４倍に拡大することができる。

【００３２】また、オガクズのように焼成後無くなって
しまう原料と混合して、成型、乾燥、焼成することで、
高強度の中和素材ができる。

【００３３】そして、請求項２記載に係る発明に示す原
材料の群の中から選ばれた原材料を仮焼成しないで加工
材料として混合する場合は、磁場系イオンや磁力を必要
とする物質については、混合割合によって磁力の効果が
高まり、設置場所によっては中和の能力を高めることが
できる。

【００３４】また、一般に多孔質鉱物は、水分を多く含
んでおり、加工によって水分を除去すれば、より多孔質
なものとなる。そして、水分を除去する方法として以下
の方法がある。 １．自然乾燥 ２．温度を上げて蒸し焼きする ３．焼成処理

【００３５】すなわち、請求項２記載に係る原材料の中
から凝集効力のある粉砕素材と、臭気、ガス等を吸着す
る作用を持つ原材料及びその他の物質を混合することに
より、電気化学的に犠牲的に起動作用物質の特性を集結
させ、多孔質鉱産物の陽イオン置換作用以外の即効置換
と持続性を持つ中和材とすることができる。

【００３６】そこで、上記の作用を生かすために、本製
造工程の素材配合で、混入、かくはんと順をおって製造
する。

【００３７】また、使用用途によっては、焼成した素材
を再度粉砕器によって粉末状として、製造する方法もあ
る。

【００３８】請求項８記載に係る発明に示すように、ガ
スコンロ、ストーブ、湯沸かし器類等の燃焼器具から排
出される二酸化炭素の中和材として、低温用、中温用、
高温用が必要となる。

【００３９】そこで、上記の器具に対しては、設置場所
にもよるが、一般的にタイル状、板状の成型品が必要と
される。

【００４０】また、低温用は８００℃まで、中温用は１
０００℃まで、高温用は１２００℃までの素材として製
造できる。

【００４１】そして、上記３種類の素材をしようするこ
とにより、燃焼器具類から排出される二酸化炭素を中和
することができる。

【００４２】また、二酸化炭素の中和材は、本方法によ
り安価にかつ大量に生産できる。

【００４３】

【実施例】以下、本発明の低温用素材の具体的な実施例
を説明する。

【００４４】原料として、ゼオライド、硼砂、クレー、
ベントナイト、酸性白土、アバタイト、セピオライト、
絹雲母、炭酸マグネシウム、ソーダアルミナ、亜鉛、軽
石、リン酸カルシウムを使用する。

【００４５】請求項２記載に係る原料の中より上記複数
種を原材料として選び出し、仮焼成し、用途に応じて請
求項４，５記載の製造方法により製作した。

【００４６】以下、本発明の中温用の具体的な実施例を
説明する。

【００４７】原料として、硫酸バンド、ソーダアルミ
ナ、骨灰、酸化チタン、軽石、珪藻土、酸化マンガン、
炭酸カルシウム、活性白土、ストロンチウム、酸化クロ
ム、リン酸ソーダ、磁砂鉄、硼素鉱物を使用する。

【００４８】請求項２記載に係る原材料の中から上記原
料を選び出し、仮焼成し、用途に応じ、請求項４，５記
載の製造方法により製作した。

【００４９】以下、本発明の高温用の具体的な実施例を
説明する。

【００５０】酸化コバルト、酸化クロム、ソーダ灰、炭
酸ニッケル、ジルコンフラワー、炭酸バリウム、硫酸バ
リウム、酸化銅、炭酸リチウム、硫酸マンガン、酸化チ
タン、硫酸バンド、酸化鉄、硫酸鉄、ベントナイトを原
料として使用する。

【００５１】請求項２記載に係る原料の中より上記原料
を選び出し、仮焼成し、用途に合わせて、請求項４，５
記載の製造方法により製作した。

【００５２】上記低温用の二酸化炭素中和材の効果は表
１に示すとおりである。

【００５３】

【表１】

【００５４】上記中温用の二酸化炭素中和材の効果は、
表２のとおりである。

【００５５】

【表２】

【００５６】上記高温用の二酸化炭素中和材の効果は、
表３のとおりである。

【００５７】

【表３】

【００５８】なお、同一素材で１０回の繰り返し試験を
行ったが、性能の劣化は認められず、耐久性に優れるこ
とが明らかである。

【００５９】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の中和材
は、金属鉱物の粉体、アルカリ土類金属を含むケイ酸塩
化合物、個体化合物を主体とする混合物を焼成して得ら
れたものであり、長期間持続的に二酸化炭素を中和す
る。しかも、安価で大量生産可能であることを特徴とす
る。また、リサイクル可能で、環境保全にも貢献でき
る。

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【手続補正書】

【提出日】平成１０年４月１５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】 二酸化炭素の中和方法およびその素
材の製造方法

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アルカリ土類、ケイ酸塩化合物、非鉄金
   属、金属鉱物、工業原料鉱産物、種々の粉体原料及び固
   体原料を含有するセラミックスの特徴を生かした二酸化
   炭素の中和に用いる素材。
2. 【請求項２】ゼオライトおよびゼオライト系、硼素化合
   物、硼砂、硼酸、クレー、ベントナイト、酸性白土、活
   性白土、アパタイト、アタパルジャイト、セピオライ
   ト、珪藻土、絹雲母、アルミニウム類、硫酸バンド、ソ
   ーダアルミナ、亜鉛類、亜鉛華、軽石、カルシウム類、
   炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、骨灰、チタニウム
   類、酸化チタン、鉄類、四三酸化鉄、酸化鉄、磁砂鉄、
   硫酸鉄、マンガン類、酸化マンガン、炭酸マンガン、硫
   酸マンガン、二酸化マンガン、バリウム類、炭酸バリウ
   ム、硫酸バリウム、ストロンチウム類、炭酸ストロンチ
   ウム、マグネシア類、炭酸マグネシウム、ジルコニウム
   類、ジルコニア、ジルコンフラワー、コバルト類、酸化
   コバルト、リチウム源、炭酸リチウム、銅類、酸化銅、
   クロム類、酸化クロム、酸化ニッケル、ソーダ類、ソー
   ダ灰、リン酸ソーダ、オガクズ、希有鉱産物類、塩酸
   類、硝酸類、酸性有機物質等、多数の原材料の群より選
   ばれた材料を組み合わせて用いたことを特徴とする請求
   項１記載の中和に用いる素材。
3. 【請求項３】請求項２記載に係る原材料の群より選ばれ
   た原材料を低融点焼成温度、中融点焼成温度、高融点焼
   成温度、とそれぞれ材料に適した温度で仮焼成を行い、
   最後に低温用、中温用、高温用の中和に用いる素材とし
   て、その機能をその設置場所で最大に発揮することを特
   徴とする請求項１記載の中和用素材。
4. 【請求項４】請求項３に係る原材料を仮焼成を行うこと
   により、多種類の材料の特徴を活かして、その効力を長
   時間持続する加工法に関わり、炭素系ヤニが付着せず、
   水中でも使用可能な請求項３記載の中和に用いる素材の
   製造法。
5. 【請求項５】請求項２記載に係る原材料の群の中より選
   ばれた原材料を粉末状、粒状、ペレット状、柱状、タイ
   ル状、角柱状、ハニカム状、板状、多孔質体に成型する
   ことにより、あらゆる使用状況に適応することを特徴と
   する請求項３記載の中和に用いる素材の製造法。
6. 【請求項６】自動車の排気量により設置場所は異なる
   が、いずれの場合にも自動車の排気ガス中に含まれる二
   酸化炭素を中和することが出来る請求項１記載の二酸化
   炭素の中和方法。
7. 【請求項７】燃焼により煙突等より排出される二酸化炭
   素を請求項１の素材を用いることにより中和する方法。
8. 【請求項８】請求項４，５記載に係る原材料の群の中か
   ら選ばれた原材料を燃焼器具であるガスコンロ類、スト
   ーブ類、湯沸かし器等の二酸化炭素を発生する器具に対
   して、請求項１記載の素材を用いることを目的とする二
   酸化炭素の中和方法。