JPS61274743A - 塩基性ガス吸着剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業」二の利用外黙 本発明は塩基性ガス吸着剤、さらに詳しくは、吸着能を
表示する手段を有し、それにより、吸着能の低下を知り
、取り替え時期等を的確に判断することのできる、脱臭
剤や空気清浄フィルター等として有用な、塩基性ガス吸
着剤に関する。

従来の技術 アンモニアやアミンのような塩基性ガスの吸着剤として
、従来から活性炭が知られており、また、近年、トリポ
リリン酸二水素アルミニウムが提案されている。

一般に、この種の吸着剤は、塩基性ガスを吸着するにつ
れ、吸着能が低下し、ついには、吸着能を失うので、適
当な時期に取り替えや、再生を行なう必要がある。しか
しながら、吸着剤は吸着能が低下しても、外観上、何ら
変化を示さず、その吸着能の低下を知り、取り替え時期
等を的確に判断することはできない。

このような事情から、トリポリリン酸二水素アルミニウ
ムにおいて、それがＩＩＩＨＩ〜３と低ｐＨの物質であ
り、塩基性ガスを吸着するとｐＨが上昇するところから
、Ｉ）Ｔ−１の変化に応じて変色する物質を含浸させ、
変色により、トリポリリン酸二水素アルミニウムの吸着
能変化を表示させ、取り替え時期等の判断に供すること
が試みられている（特開昭５８−１１９３４０号）。

発明が解決しようとする問題点 本発明者らは、意外にも、従来吸湿剤として知られてい
るシリカアルミナゲルが、アンモニアやアミンのような
塩基性ガスの吸着剤として有用であることを見出した。

しかしながら、シリカアルミナゲルにおいても、吸着能
の変化を外観上認識することができず、取り替え時期等
を的確に判断できないという問題がある。

一方、シリカアルミナゲルは、トリポリリン酸二水素ア
ルミニウムよりも、はるかに高いＩ）Ｈ値を有するもの
で、単にｐＨの変化に応じて変色する物質を含浸させて
も、吸着能の変化を明確に表示させることはできない。

そこで、本発明者らは、シリカアルミナゲルを塩基性ガ
スの吸着剤として使用するに際し、その吸着能の変化を
明確に表示する手段を得るべく、鋭意検討を重ねた。そ
の結果、シリカアルミナゲルは不揮発性酸の含浸により
、そのｐＨを１程度にまで低下させることができ、酸の
量を適宜調節し、同時に、Ｉ）Ｈの変化に応じて変色す
る物質を含浸させておけば、塩基性ガスに対する吸着能
の変化に応じて変色が起こり、シリカアルミナゲルの塩
基性ガスの吸着能を明確に表示でき、取り替え時期等を
的確に判断できることが判明した。

問題点を解決するための手段 本発明は、不揮発性酸およびｐｉ（の変化に応じて変色
する物質を含浸させたシリカアルミナゲルまたは、これ
と、含浸処理を施さないシリカアルミナゲルおよび／ま
たは他の塩基性ガス吸着剤を混合してなることを特徴と
する塩基性ガス吸着剤を提供するものである。

用いるシリカアルミナゲル（Ｓｉ０２−Ａ＋２２０３で
表わすことができる粒状物）は特に限定するものではな
く、粒径、５ｉ０２とＡｇ２Ｏ３の組成も広範囲のもの
が用いられ、例えば、ゲル中のアルミナ（ＡＬＯ３）の
割合がＯ１〜９９％の範囲のものでよい。通常、商業的
に入手可能なシリカアルミナが好適に使用できる。なお
、本発明においては、シリカアルミナゲルとして、Ａｇ
２Ｏ３の割合の０のもの、すなわち、シリカゲルあるい
は、ＳｉＯ２の割合が０のもの、すなわち、アルミナゲ
ルを用いることも可能である。

シリカアルミナゲルに含浸させる酸は無機酸、有機酸の
いずれでもよく、また、２種以上の酸を併用してもよい
が、吸着剤としての用途上、不揮発性酸であることが必
要である。このような酸の例としては、ｐＫａ２〜９の
範囲の不揮発性の無機酸および有機酸が挙げられ、これ
らには、硫酸、リン酸、ホウ酸、シコウ酸、乳酸、フマ
ル酸、マレイン酸、コハク酸、酒石酸、クエン酸などが
包含される。含浸させる酸の量は特に限定するものでは
ないが、一般に、シリカアルミナゲルのｐＨを約Ｉ　Ｏ
〜４．０程度にまで低下させるに充分な酸の量とするこ
とが好ましく、これは、実際に用いるシリカアルミナゲ
ル自体のｌ）Ｈとの関係から、実験により容易に決定で
きる。通常、シリカアルミナゲル１００重量部に対し、
０．０１〜２０重量部の酸を含浸に用いることが好まし
い。

ｐＨの変化に応じて変色する物質としては、Ｉ）８１以
上、好ましくは、ｐＨ１〜９の範囲に変色域を有するｐ
Ｈ指示薬を用いることができ、これらは２種以上を併用
することができる。例えば、チモールブルー、メタクレ
ゾールパープル、メチル′イエロー、メチルオレンジ、
メチルレッド、プロモクレゾールパープル、ブロモフェ
ノールレッド、ブロモチモールブルー、フェノールレッ
ドなどが挙げられる。かかる物質の含浸量も特に限定す
るものではなく、色の変化が明確に判断できる範囲で適
宜選択することができる。通常、シリカアルミナゲルの
表面が着色する程度の量を含浸に用いることが好ましい
。

シリカアルミナゲルへの酸およびｐＨの変化に応じて変
色する物質の含浸は通常の含浸技術に従って行なうこと
ができる。例えば、適当な濃度のｐ　ｒ−ｒ指示薬のエ
タノール溶液を含有する所望の酸の水溶液にシリカアル
ミナゲルを一定時間、例えば、飽和時点まで浸漬し、つ
いで、乾燥することにより、含浸を行なうことができる
。

かくして得られたシリカアルミナゲルはアンモニアやア
ミンのような塩基性ガスを吸着し、ゲルのｐＨに変化が
起こるにつれて、含浸させたＩ）Ｈの変化に応じて変色
する物質が変色し、その時点のゲルの塩基性ガス吸着能
を表示することができ、これにより、吸着能の残存有無
、取り替え時期等を的確に判断することができる。

本発明の塩基性ガス吸着剤は、かかる酸およびｐＨの変
化に応じて変色する物質を含浸させたシリカアルミナゲ
ル単独または、それと、これらの酸や物質を含浸さ且−
ないシリカアルミナゲルとの混合物を、所望により、常
法に従って適当な容器に入れてなるものである。また、
要すれば、これらに、さらに、他の塩基性ガス吸着剤、
例えば、活性炭、トリポリリン酸二水素アルミニウムを
適宜混合してもよい。

本発明の塩基性ガス吸着剤は、脱臭剤や空気清浄フィル
ター等として用いることができ、ことに、タバコの煙中
に含まれるアンモニアの除去にすぐれた効果を発揮する
。

寒檄鯉 つぎに実施例を挙げて、本発明をさらに詳しく説明する
。

実施例１ シリカアルミナゲル（水沢化学製ネオビーズＳＡ、ＡＱ
ｐＯ３：　５Ｉ０２＝　４：６．２％水懸濁液のｐＨは
約６．０）５０ｇをＯ、、ＯＯ５％チモールブルーを含
有する８、５％リン酸水溶ｅ、２（ＪｙｔｒＱに浸漬し
、１０分間攪拌した後、１００℃で３時間減圧乾燥し、
所望の吸着剤を得た。この吸着剤は塩基性ガスを吸着す
るに従って、赤色から黄色に変化する。

実施例２ 実施例１と同様に、ただし、リン酸の濃度を２倍（１７
％）にした水溶液を用いて所望の吸着剤を得た。

実施例３ ０．００５％メチルレッドを含む、０．５％クエン酸水
溶液２０１１ρを代わりに用いる以外は実施例１と同様
にして所望の吸着剤を得た。

実施例４ アルミナゲル（水沢化学製ネオビーズＧＢ）５０９を、
０００５％メチルレッドを含む、１７％リン酸水溶液２
０ｍＱに浸漬し、１０分間攪拌した後、１００℃で３時
間減圧乾燥して所望の吸着剤を得た。

実施例５ シリカアルミナゲル（水沢化学製ネオビーズＤ１Ａρ２
０３：　　５ｉ０２−９：］）５（Ｎ？を、０００５％
メチルレッドを含む、１７％リン酸水溶液２０ｒσに浸
漬し、１０分間攪拌した後、１００℃で３時間減圧乾燥
して所望の吸着剤を得た。

実施例６ シリカアルミナゲル（水沢化学製ネオビーズｃ１ＡＱ２
０３：　　５ｉｎ２＝９９．８　　：　　０．２）５０
ｇを、ブロムクレゾールパープル０．００５％を含む、
０．５％クエン酸水溶液２０ｍＱに浸漬し、１０分間攪
拌した後、１００℃で３時間減圧乾燥して所望の吸着剤
を得た。

実施例７ ブロムクレゾールパープル０．００５％を含む、１７％
リン酸水溶液２０ｉρを代わりに用いる以外は実施例６
と同様にして所望の吸着剤を得た。

発明の効果 （＋）本発明の吸着剤の、タバコ（マイルドセブン）副
流煙ガス中のアンモニア除去効果をっぎのようにして試
験した。

予め、ガラス繊維フィルターで粒子状物質を除去したタ
バコの副流煙ガスを断面積２８．３ｃｍ２の管状流路中
を整流状態で流し、流路の途中に設けた、フィルター状
の容器に収納した実施例Ｉの吸着剤層を通過させ、吸着
剤層通過前後の副流煙ガス中アンモニア濃度を、タバコ
１本ごとにインドフェノール法（ＪＩＳ　　ＫＯＯ９９
）で測定した。

通過前後のアンモニア濃度から、次式により、吸着剤の
アンモニア除去率を算出した。

同様に、含浸処理を施さないシリカアルミナゲル（ネオ
ビーズＳＡ）およびヤシガラ活性炭についても、アンモ
ニア除去率を測定した。

また、実施例１の吸着剤については、同時に、タバコ１
本ごとに、色差計（日本重色工業モデル＋００１ＤＰ）
を用いて表面色差を測定した。

結果を第１図に示す。

第１図は、縦軸にアンモニア除去率および色差（△ｂ）
、横軸にタバコの本数を取った、各吸着剤のアンモニア
除去率の変化および実施例１の吸着剤の色調変化を示す
グラフである。第１図に示すごとく、酸の含浸によって
も、アンモニア除去率に大きな変化はなく、シリカアル
ミナゲルは活性炭よりもすぐれたアンモニア除去率を示
す。また、△ｂ値は黄色の増加を示す値で、△ｂ＝ｏは
赤色、△ｂ＝２８．０程度で黄色になる。したがって、
実施例１の吸着剤は、アンモニアの除去率が低下するに
従い、赤色から黄色へと変化していき、アンモニア除去
率が１０％程度に低下した時点で完全に黄色となってお
り、これにより、吸着能の表示が行なえ、取り替え時期
等が的確に判断できる。

（２）酸の濃度と吸着剤の色調変化の関係を、実施例１
および２の吸着剤を用い、前記（１）と同様に試験した
。

結果を第２図に示す。

第２図は縦軸に色差（△ｂ）および横軸にタバコの本数
を取った色差変化を示すグラフである。第２図に示すご
とく、酸の量を調節することにより、色調変化を鋭敏に
したり、明確に表示させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は種々の吸着剤のアンモニア除去率の変化を示す
グラフ、第２図は酸農度と色調変化の関係を示すグラフ
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）不揮発性酸およびｐＨの変化に応じて変色する物
   質を含浸させたシリカアルミナゲルまたは、これと、含
   浸処理を施さないシリカアルミナゲルおよび／または他
   の塩基性ガス吸着剤を混合してなることを特徴とする塩
   基性ガス吸着剤。