JPS6291225A - 空気浄化剤 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は空気浄化剤に関し、さらに詳述すると大気汚染
物質又は悪臭物質を効率よく除去するために用いられる
薬剤を担持した無ａ譲維紙からなる空気浄化剤に関する
ものである。

［従来の技術］ 従来、工場、事務所、家庭等において、快適な環境をつ
くる一環として空気中に含有されている大気汚染物質又
は悪臭物質を除去して大気汚染の防止及び清浄化を計る
ために各種の方法が行われている。

例えば、過マンガン酸カリウムの如き酸化剤を活性アル
ミナ、ゼオライト等の所望の担体に含有せしめ、これを
球状９円柱状、うどん状又は破砕塊状などの成型体とし
て用いる空気浄化剤がある。

また紙、布等に活性二酸化マンガンを担持したものが知
られている（特開昭４８−７１７８６号公報）。

一方１本発明者らは、上記のものを改良するものとして
過マンガン酸カリウムを含有した例えば活性アルミナま
たはゼオライトのハニカム成型体よりなる空気浄化剤を
開発した（特開昭６０−１０８０４８号公報）。

他方、ハニカム成型体の空気浄化剤は、上記のほかに活
性炭で構成したハニカム成型体も知られている。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記において球状１円柱状（うどん状）等の成型体の空
気浄化剤は、該成型体をステンレス、鉄等の金属あるい
はプラスチックの網よりなるフィルター、不織布等のフ
ィルターに充填して使用しているが、空気の通気抵抗が
高いため圧力損失が高く、小型のファンを使用した空気
浄化装置では十分な薬剤量を充填することが不可能であ
り、又該成型体は粉化し易く、強度が不足する欠点があ
る。

一方、活性炭等の吸着作用を利用する方法として、活性
炭からなるハニカム成型体が知られているが、該ハニカ
ム成型体では大気汚染物質又は悪臭物質の中でＮＯ、エ
チレン、ホルマリン等を全く除去できず、Ｎ）１３　、
　Ｈ２Ｓ　、　Ｓ０２等に対しては吸着能力が低く、活
性炭への吸着の飽和現象や脱着現象があり、父権〈稀薄
な濃度のガスに対しては吸着容量が小さい欠点がある。

他方、Ｌ記の欠点を改鮮すべく、本発明者らは先に、過
マンガン酸カリウム含有ハニカム成型体の空気浄化剤を
開発した。

しかして、かかる空気浄化剤はいずれも機械的強度に劣
り、製造過程および使用上において、取扱いに慎重を要
すのみならず、大型にもなれば重量も結構無視できなく
なる。

また、空気浄化性能は基材たるハニカム成型体の場合に
は、物性に大きく依存されるため、その基材の如何によ
って変動するので、再現性よくその品質保証することは
極めて重要なことである。

このようなことから本発明の目的は、機械的強度があり
、かつ軽量な基材に担持した空気浄化剤を提供すること
にある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者等は、空気浄化剤において、その性能を左右す
る基材の研究を鋭意続けたところ、ｆｉｌ！１１１ｍ紙
が予想外にすぐれていることを知見し本発明を完成した
。

すなわち本発明は、無ａ譲維紙に溶解性酸化剤を有効成
分として担持してなることを特徴とする空気浄化剤にか
かる。

本発明において担体となる黒磯繊維紙とは、天然又は合
成の無機質短繊維を抄紙してなる無機繊維紙をいい、無
機質繊維としては、例えば、アスベスト、ワラストナイ
トの如き天然魚＊ｍｍ、ロックウール、スラグウール、
ガラスｆａ雄、シリカｔａ雅、アルミナ繊維、シリカ・
アルミナ繊維、ムライトｉａ維、ジルコニア繊維、炭素
繊維、ホウ素ｍ維あるいは炭化珪素ｍ維、窒化ホウ素繊
維等があげられ、これらは１種又は２種以上の配合で構
成されたａｍ紙であっても差支えない。

かかるＦａ維紙は、抄紙の際に、天然又は合成の無機質
粉末をフィラーとして含有させたものであってもよく、
また、その紙の厚さは特に限定される必要はない。

本発明において、無機繊維紙を担体として使用する場合
、所望の形状と大きさにして用いるが、空気浄化剤とし
て使用する態様に応じて設計されるものであるから形状
や大きさは特に限定される必要はない。

例えば、円形、正方形、直方形等の形状にて、単一紙状
のシート状、積層状、端層円筒状（バラムク−ヘン型）
あるいはハニカム状等の成型体などが所望により採用さ
れる。

本発明では、特にハニカム成型体が好適なものとしてあ
げることができ、その断面形状は六角形、五角形、三角
形等の多角形、円形あるいは海綿状等のハニカム成型体
などいずれの場合であってもよく、所望により設計すれ
ばよい。

次に、本発明において、上記無機繊維紙に担持する薬剤
は、溶解性酸化剤を有効成分とするものであるが、かか
る酸化剤としては、例えば過マンガン酸カリウム、鉄酸
カリウム、重クロム酸アルカリ、無水クロム酸１次亜ハ
ロゲン酸アルカリ。

次亜ハロゲン酸カルシウム、過酸化ピロリンｍカリウム
、過炭酸ソーダ、過炭酸ソーダ、過酸化カルシウムの如
き過酸化物等から選ばれた少なくとも１種又は２種以上
があげられ、これらのうち、過マンガン酸カリウムが特
に好ましい。

かかる薬剤の無ａｍ維紙への担持量は、使用目的、薬剤
の種類、無機繊維紙の物性等によって異なるが、空気浄
化剤（乾燥基準）当り１〜２０重量％の範囲であり、好
ましくは２〜１５重量％であり、１重量％未満では除去
性能の寿命が短かくなり、又２０重量％をこえると薬剤
の担持が困難となり、またハニカム成型体の細孔が塞が
れ除去効率が低下する傾向になり好ましくない。

なお、溶解性酸化剤を有効成分とするとは、担体に担持
させる場合、上記薬剤水溶液自体は勿論であるが、必要
に応じシリカゾル、アルミナゾルあるいは金属水酸化物
、金属珪酸塩などを薬剤水溶液に添加又は生成させる場
合も含むことを意味する。

本発明に係わる空気浄化剤は上記担体を特定の濃度の薬
剤水溶液、ゾル液又はスラリーに一定時間浸漬した後、
乾燥して薬剤を含浸せしめて担持することにより容易に
得ることができる。この際、薬剤水溶液の濃度は担体へ
の含浸効率を上げるためになるべく高濃度が好ましいが
、通常５〜２０重量％の水溶液が好ましい。

このようにして得られた本発明にかかる空気浄化剤を所
望の形状と大きさに調製した後カラム等に充填し、該カ
ラム内に大気汚染物質又は悪臭物質を含有する空気を通
過せしめることにより容易に空気の浄化を行うことがで
きる。

本発明に係わる空気浄化剤は薬剤の酸化作用あるいは担
体の吸着作用により還元性ガス、酸化性ガスその他の広
範囲の大気汚染物質又は悪臭物質を除去することができ
る。該物質の具体例を示すと、ＮＯ，ＳＯ２，Ｈ２Ｓ、
　トリメチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類、
硫化メチル等の硫化アルキル、　ＮＨ，、メチルメルカ
プタン等のメルカプタン類、ホルマリン等のアルデヒド
類、フェノール類、エチレン等の不飽和炭化水素等と下
水具、動物臭、Ｎ尿臭等の悪臭およびこれ等の混合物か
挙げられる。

なお、Ｎしガスの除去の場合には、活性炭との併用が必
要である。

［作　用］ 本発明にかかる空気浄化剤に基づく空気汚染ガスの除去
の作用は、該ガスの種類や濃度によって、又浄化剤の物
性によって複雑であり、その詳細は不明であるが、基本
的には、空気中の水分を吸着して浄化剤中に保持された
少量の水分の介在か汚染ガスとの反応の律速段階となっ
て、分解か生ずるものと理解される。

このようなことから、本発明にかかる空気浄化剤は低湿
度の条件において充分水分保持能力のあるものが優れた
性能を発揮することができる。

［実施例］ 次に、実施例及び比較例を示して、本発明をさらに具体
的に説明する。

実施例１ アルミナ・シリカ系のセラミックベーパーハニカムにチ
アス■社製、商品名ハニクルＮｏＪ：１１９及びＮｏ、
２８１３）の２種の担体、比較担体として活性アルミナ
ハニカム（任意アルミニウム製錬■社製：商品名５ＡＨ
−２１）の合計３種の担体（いずれも大きさ２ｈｍＸ　
２０ｎｏ＋Ｘ　５０ｍｍの正四角柱）を５０〜１５０　
ｇ／　　のＫＭｎＯ４水溶液（液温６０°Ｃ）に１５分
間浸漬してＫＭｎＯ，を担持した。

次いで乾燥して空気浄化剤を得、これをそれぞれ、２２
ｍａ＋Ｘ　２２＋ａｍＸ　７０ｍｍのカラムに充填して
空気浄化能を評価した。

（ｔ）　１１２ｓ除去率の測定 カラム入口より、約５　ｐｐｍのＨ２Ｓガスで汚染した
空気（相対湿度６０％、室温）を空間速度（ＳＶ値）　
２５０００および面風速（ＬＶ値）０．３５テ通過せし
め、出口のＨ２Ｓを経時的にサンプリングし、ガスチッ
ク検知管（北洋産業■社製）　　（４ＬＬ：感度０．０
５　ｐｐｍ）で測定し、１１．ｓの除去率を求めた。そ
の結果を第１表に示す。

（２）　Ｓ０２ガス除去率の測定 Ｈ２Ｓガスの代りにＳＯ２ガス汚染空気を用いた以外は
Ｈ２Ｓガスの除去率の測定と全く同様の条件で測定した
。なお、Ｓ０２ガスの測定はガスチック検知管（５Ｌａ
）を用いた。その結果を第２表に示す。

（３）　Ｎｏ、ガス除去率の測定 空気浄化剤Ａ　（ＫＭＪ１０４　３〜７重量％担持）の
後に活性炭ハニカム（２０ａ＋ａ＋Ｘ　２０ｍａ＋Ｘ　
５０ｍｍ）を直列して充填したカラムにＮＯＸで汚染し
た空気（室温。

相対湿度６０％）ヲｓｖ値２５０００−ｔ’通過サセテ
、ＮＯＸガスの除去率を測定した。なお、ＮＯｘ　（Ｎ
Ｏ＋ＮＯ２）ガスの測定はＮＯＸ　メーターによる連続
化学発光法を用いた。その結果を第３表に示す。

第　　　３　　　表 実施例２ シリカ−アルミナを主成分とするセラミックベーパー（
厚さ１．ｓ　Ｉｍｍ）をロール状に巻き取り、直径３０
■、長さ６ｃｍの円柱にしたものを、１５０ｇ／４のＫ
ＭｎＯ４溶液に浸漬して、ＫＭｎＯ４７，０重量％担持
した空気浄化剤を調製した。

この空気？７．化剤を円形カラムに充填して入口より約
２　ｐｐｍのメチルメルカプタンで汚染した空気（室温
、相対湿度７０％）をＳｖ値ｔｓｏｏｏで通過させて、
その除去率をみたところ、スタートより６０分において
も除去率は９７％以上を保持していた。なお、ガスの測
定はガスチック検知管を用いて測定した。

実施例３ 実施例２で用いたのと同じセラミ、：、クベーバーを短
冊状（２ｈｍＸ　５０ｍｍ）に切り、実施例２と同様に
してＫＭｎＯ，７，：１重量％担持した空気浄化剤を調
製した。これをカラムに第一列は水平に、第二列はこれ
と直角になるように垂直に重ねて充填（各シート間は約
１ａ＋＋ｓの間隙を保つ）して実施例１と同様にＨ，Ｓ
ガスで汚染した空気を通過させたところ、通過１２０分
後においてもＨ，Ｓガス除去率は実質１００％であった
。

実施例４ 実施例１で用いたセラミックベーパーハニカム（ハニク
ルＮｏ、３：１１９　：ニチアス■社製）を重クロム酸
カリウム水溶液に浸漬してに２Ｃｒ２０ｔ　　６．５重
量％担持した空気浄化剤を調製した。これを実施例１と
同様にカラムに充填してＳＯ２ガスで汚染した空気を通
過せしめ、その６０分後の除去率を経時的に測定したと
ころ、除去率９８％以上を示し、実質的に汚染ガスを除
去することができた。

比較例１ ＫＭｎＯａ結晶１７重量部、ゼオライト４３重量部、ベ
ントナイト１０重量部、珪酸カルシウム１３重量部。

消石灰１３重量部、　５ｉ０２２０重量部、コロイドシ
リカ１６．５重量部および水８２．５重量部からなる混
合物を充分に混練した後、押出成型機にて直径３ｍｍ、
長さ１０ｍ＋ｓの円柱状に成型し、次いで１１０℃にて
乾燥して空気浄化剤を調製した。

このものを実施例１におけるＨ２Ｓガス汚染空気の測定
条件と全く同様な条件でＨ２Ｓガスの除去率の測定をし
たところ、第４表の結果が得られた。

第　　　　４　　　　表 実施例５および比較例２ 実施例２で用いたと同じロール状円柱担体を５０ｇ＃）
　　ＫＭｎＯ４溶液に６０℃で、１５分間浸漬し１次い
で乾燥してＫＭｎＯ４２，１重量％担持した空気浄化剤
（Ａ）を調製した。

他方、比較のため、ロール前の無ａａｍ維紙を５０８／
ｉ’　　ＫＭｎＯａ溶液および１重量％ゼラチン水溶液
との混合液に同様に浸漬した後、１１０°Ｃで乾燥後、
その全面に０．５重量％ホルムアルデヒド水溶液を均一
に噴霧してＫＭｎＯ４を還元したのち、ロール状に巻き
とり、乾燥したものを空気浄化剤（Ｂ）とした。この２
種の空気浄化剤を、それぞれカラムに充填し、実施例１
と同様にして、ＳＯ２ガスで汚染した空気をカラムに通
過させて、その除去率を測定したところ、第５表の結果
が得られた。

第　　　　５　　　　表 （数値は％） 実施例６ 実施例１で調製したハニカム形の空気浄化剤（ハニクル
Ｎｏ、：ｌ：＋１！ｌ　）　　（ＫＭｎＯ＜　７重量％
担持）をカラムに充填し、１　ｐｐｍ　　１１．３ガス
で汚染した常温かつ大気湿度（相対湿度６０％）にある
空気をＳＶ値２５００で８０００時ｎｉ１通過させて１
通過後のガスを経時的にサンプリングしてガスクロ分析
（感度０．０２ｐｐｂ　）　Ｌ／てガスの除去率を監視
したところ、８０００時間に至うてもなお１１□Ｓガス
の除去率は９９％以上であった。

［発明の効果］ 本発明にかかる空気浄化剤は、例えば従来のハニカム成
型体の空気浄化剤に比して軽量かつ機械的強度が高いの
で信頼性が向上し、また、空気浄化能も一定のレベルで
再現性よく発揮することができる。

即ち、本発明にかかる空気浄化剤は軽量かつ機械的強度
があるため、成形が容易なところから、フィルター、エ
アコン、クーラー等の所望の機器に組み込むことができ
、各種の機器、又は装置等あるいは環境に基因する悪臭
又は有害ガスを効果的に除去して空気を清浄化すること
ができる。特にハニカム体にしたものは、圧力損失か少
ないので、風量が少量でも充分機能し長時間、使用に酎
えることができる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）無機繊維紙に溶解性酸化剤を有効成分として担持
   してなることを特徴とする空気浄化剤。
2. （２）無機繊維紙がハニカム成型体に構成されたもので
   ある特許請求の範囲第１項記載の空気浄化剤。
3. （３）溶解性酸化剤が過マンガン酸カリウム、クロム酸
   塩又は鉄酸カリウムから選ばれた少なくとも１種又は２
   種以上である特許請求の範囲第１項記載の空気浄化剤。
4. （４）溶解性酸化剤は空気浄化剤（乾燥基準）当り１〜
   ２０重量％無機繊維紙に担持したものである特許請求の
   範囲第１項又は第３項記載の空気浄化剤。