JPS63130138A - 薬液多層添着成型活性炭および製造方法 - 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、空気清浄機や脱臭機の脱臭フィルタとして用
いる薬液多層添着成型活性炭および製造方法に関するも
のである。

従来の技術 従来、活性炭による悪臭の脱臭分野では粒径０．２〜０
．５ｆｌ程度の粒状活性炭が用いられているが、近年は
炭塵の発生がなく、しかも粒状活性炭と比較して通気抵
抗の少ないハニカム型構造や。

中空円筒形あるいは平板状等に形成された使い易い成型
活性炭の需要が高まり使用されてきている。

しかし、一般に悪臭と呼ばれるものは多成分の複合臭気
であり、通常の活性炭ではアンモニア。

ホルムアルデヒド、硫化水素等の低沸点で低分子量化合
物の吸着性能が劣っているため、これらの単一臭気成分
と反応性を持つ薬液あるいは吸収力を持つ溶剤を個々に
添着した各種の添着成型活性炭を用意して、それぞれの
添着成型活性炭を悪臭の成分組成に応じて２種類あるい
はそれ以上の種類を組合せて使用するものであった。

発明が解決しようとする問題点 このような従来の構成では、単一薬液を添着した添着成
型活性炭を多種類の組合せとして使用するため、取扱い
や交換する場合等のメンテナンスあるいはサービス性が
悪いという問題を有していた。また、一つの成型活性炭
に２液を同時に添着すると２液間に化学反応が起こり、
その効果は相殺されるという問題をも有していた。

本発明は上記問題点に鑑み、２種類以上の薬液を一つの
成型活性炭に添着することにより多種類の悪臭成分を化
学的に吸着する性態に優れた薬液多層添着成型活性炭を
提供することを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 この問題点を解決するために本発明の薬液多層添着成型
活性炭は、成型活性炭に多種類の臭気成分をそれぞれ化
学吸着させるだめの物性の異なった薬液を添着し、複数
の薬液添着層を形成した構成としたものである。

本発明はまた、前記のような薬液多層添着成型活性炭を
製造するために薬液の水溶液と、この水溶液と比重の異
なる非水溶性溶剤を槽に入れて複数の液層をつくり、こ
れに成型活性炭を浸漬して前記複数の液層を前記成型活
性炭に含浸させ、その後乾燥して薬液のみを添着し、以
上の操作を複数回行うことにより物性の異なる複数の薬
液添着層を形成する方法を用いている。

作　　用 このように、単一の成型活性炭に、複数種の薬液を添着
することにより、活性炭単独では吸着しにくい臭気成分
でも添着した薬液の特性に応じて吸着脱臭されることと
なる。

実施例 以下、本発明の実施例を第１図〜第３図にもとづき説明
する。

（第１の実施例） 第１図において、成型活性炭４は薬液Ａ添着層１を最底
部として、その上に生地のままの活性炭である無添着層
２と、さらにその上に薬液Ｂ添着層３を設けた薬液を多
層添着したものとなっている。

成型活性炭４に薬液を多層添着するには、成型活性炭の
浸漬を行う薬液槽に比重が異なり、かつ、お互いに溶解
し合わない水溶液層と非水溶液層の２種類の液層を形成
し、それぞれの液層高は必要とする添着層の高さに合わ
せる。

たとえば、厚さ３儒のハニカム型の成型活性炭４の１／
３　を薬液Ａ添着層１としてアンモニア。

アミン類に化学反応し易い硫酸第１鉄を添着し、その上
の層１／３　を活性炭の生地のままの無添着層２とし、
残り１／３　を薬液Ｂ添着層３としてアルデヒド類と反
応性を持つ酸性亜硫酸ソーダを添着する場合、まず薬液
槽に高さ１ｃＩｎまでの硫酸第１鉄水溶液を入れ、次に
硫酸第１鉄水溶液より比重の軽いベンゼンを全体の高さ
３７ｍになるまで入れ、これに成型活性炭４を浸漬する
とそれぞれの高さに応じた液が付着し、これを乾燥して
水および非水溶液溶剤を蒸発させる。

次に酸性亜硫酸ソーダ水溶液より比重の重いジクロルベ
ンゼンを高さ２ｃＩｎまで入れ、その上に酸性亜硫酸ソ
ーダ水溶液を１ｃｒｎの高さに入れた薬液槽に、前記乾
燥された放置活性炭４を浸漬する。

その後同様に乾燥して製品とする。この操作によって成
型活性炭４は、異なった２種類の薬液添着層および活性
炭のままの層の３種類の層を形成した薬液多層添着成型
活性炭となる。

ここで使用される非水溶性溶剤は、水より比重の軽いも
のでヘキサン、ベンゼン、キシレン等があり、水より比
重の重いもので、ジクロルベンゼン、トリクロルエチレ
ン、パークロルエチレン等がある。

また、ここで使用する臭気成分と反応する水溶性の薬液
は、無機塩としては鉄塩、マグネシウム塩、カルシウム
塩、ナトリウム塩、マンガン塩。

重炭酸塩、亜硫酸塩等があり、酸としては硫酸。

りん酸等、アリカリとしては、苛性アルカリ、炭酸アル
カリ等がある。これらを溶解した薬液の濃度は必要に応
じて自由に選択できるが、通常は３〜２０％程度が使用
される。

各添着層の厚さは、薬液槽の水溶液層と非水溶液層の高
さを変えることにより任意に調整できる。

また浸漬する方法としては、薬液等を入れた薬液槽に上
方から成型活性炭を降下して入れる方法と、あらかじめ
成型活性炭を入れた薬液槽にあとから薬液を入れる方法
等があるが、浸漬するとき上方から薬液槽に徐々に降下
するような場合で、しかも薬液同志が瞬間的に反応する
場合は後者の方法が良い。

薬液に浸漬している時間は成型活性炭の構造により異な
るが、十分に薬液が浸透するにはノ・ニカム構造で１〜
３分、板状構造で３〜１０分を必要とする。

乾燥工程は非水溶性溶剤の沸点あるいは沸点より５層程
度高い温度で乾燥される。

なお３種類以上の薬液添着層を形成した薬液多層添着成
型活性炭を製造する場合は、１種類の水溶性薬液と比重
が異なる２種類の非水溶性溶剤を薬液槽に入れて成型活
性炭を浸漬し、まず３層の含浸部をつくυ、前記同様の
操作を繰返して製造する。

また添着している層は活性炭本来の吸着性能をも十分持
っているため、特別に活性炭のままの層を設けなくとも
よい。

（第２の実施例） 次に縦８ｃｒｎ、横５ｃｒｎ、高さ３ｃｍのノ・ニカム
構造で、１インチ平方に四角穴４５０個を持ち、重さ６
７ｇの成型活性炭４に２種類の薬液を添着した例を説明
する。薬液は、１０％りん酸水溶液と１０％炭酸ソーダ
水溶液を用い、成型活性炭４の下方より高さ１ｃｒｎま
でりん酸水溶液を添着した薬液Ａ添着層１とし、上方よ
り下へ１ｃ！ｎまで炭酸ソーダ水溶液を添着した薬液Ｂ
添着層３とする。

薬液槽は本発明による場合、槽下部に薬ＩＡとして高さ
１σの１０％りん酸水溶液を入れ、その上に１〜２σの
へキサン層を作った。一方、本発明によらない場合とし
て高さ１１１ｍの１０％りん酸薬液槽を作り、それぞれ
に成型活性炭を浸漬した。

浸漬２分後、これを取り出して含浸の状況を観察すると
本発明の場合では付着した溶剤がすぐに揮発して乾いた
状態となり、薬液Ａ添着層１として下方１σ厚みのみ湿
った状態を示していた。もう一方の場合は、上部まで薬
液が吸い上がり、全体が濡れた状態を示していた。次に
これらを１００℃で乾燥し、重量を測定したところ、本
発明の場合では６２．９９であったが、もう一方の場合
では７３．２　ｆ／となりほとんど成型活性炭全体に薬
液が吸い上がったことを示していた。

次に乾燥後の成型活性炭に１０％炭酸ソーダ溶液に浸漬
するために、本発明の方法では、薬液槽の下部に高さ２
ｃｒｎまでジクロルベンゼンを入れて、その上に薬液Ｂ
として高さ１αの１Ｇ％炭酸ソーダ水溶液を入れた。も
う一方は、高さ１ｃｒｎの１０％炭酸ソーダ水溶液を入
れた。そして、本発明の場合成型活性炭の上下の向きを
変えることなくそのまま浸漬し、もう一方の場合は上下
の向きを反対にして浸漬した。この結果、本発明の方法
ではほとんど炭酸ガスの発泡も見られず明確に厚さ１Ｇ
に薬液Ｂ添着層３として炭酸ソーダ添着層ができる。し
たがって第１図に示すように薬液Ａ添着層１のりん酸添
着層、無添着層２の活性炭層および薬液Ｂ添着層３の炭
酸ソーダ層と、明確に分れた３種類の層を形成した成型
活性炭４ができた。

もう一方の本発明によらない場合では炭酸ガスの発泡が
著しく、３分後でもまだ発泡が続いた。

したがってりん酸添着層と炭酸ソーダ添着層とわけるこ
ともできずりん酸と炭酸ソーダが反応して添着活性炭の
能力を消失した。

なお、炭酸ソーダを添着する場合、本発明の場合におい
て、成型活性炭の上下面を反転して添着する場合、初め
の添着法と同じ、水より軽い溶剤ヘキサン、ベンゼン等
を炭酸ソーダ水溶液の上方に入れておけば同様に添着さ
れる。ただし、これを機械的、半連続的に行う場合、反
転操作を必要とする。

（第３の実施例） 第２の実施例と同様の方法で、前記と同形状で同重量の
ハニカム構造の成型活性炭４に、薬液Ｂ添着層３として
１０％硫酸鉄水溶液を１／３　層に添着し、中間１／３
　層は無添着層２として本来の活性炭のまま、残り１／
３　層に薬液Ａ添着層１として酸性亜硫酸ソーダ５％水
溶液を添着して薬液多層添着成型活性炭をつくった。こ
の薬液多層添着成型活性炭と何も添着しない無添着活性
炭および市販の粒状ヤシガラ活性炭に１０％硫酸鉄添着
して乾燥したもの２３．２　Ｊと、６％亜硫酸ソーダを
添着して乾燥したも２３．２１と、添着しないもの２２
１９（総重量は添着成型活性炭とほぼ同重量）を縦８σ
、横８ｃｍ、高さ２．１ａの金網で形成されたフィルタ
へ３種類それぞれ積層状に充填したものを用意して脱臭
性能の比較を行った。実験方法はアンモニア１１００ｐ
ｐ　　、硫化水素１０ｐｐｍ。

アセトアルデヒド７０ｐｐｍ　を含む悪臭ガスに前記３
種類の脱臭剤に０．３ｍ、／＋　　の流速で流し、除去
率を測定し、その結果を第１表に示す。

また、薬液多層添着成型活性炭と３種類の粒状活性炭の
積層フィルタの通気抵抗（圧力損失）の結果を第２図に
示す。ａは本発明の薬液多層添着成型活性炭で、ｂは粒
状活性炭の積層フィルタである。

この薬液多層添着成型活性炭は、タバコの主な臭気成分
であるアセトアルデヒド、硫化水素、アンモニアを化学
的に吸着するため、通常の活性炭に比較して脱臭効果が
極端に良くなる。薬液多層添着成型活性炭１００．９と
無添着成型活性炭１００９を、それぞれ脱臭機の脱臭フ
ィルタとして用いたときの脱臭性能の比較を第３図に示
す。第３図は容積１　ｍ”の空間にタバコ２本を燃やし
たときの脱臭性能で、Ｃは自然減衰曲線、ｄは無添着成
型活性炭、ｅは本発明の薬液多層添着成型活性炭の脱臭
性能を示すものである。

発明の効果 以上の実施例の説明から明らかなように本発明によれば
、お互いに反応性のある２種類以上の薬液であっても、
容易に単一の成型活性炭に添着することかでき、薬液の
種類および層高についても悪臭の臭気成分の種類および
濃度によって任意に調整できる。しかも、このように形
成された薬液多層添着成型活性炭は、圧力損失が増加す
ることなく多種類の臭気に優れた脱臭効果を示し、かつ
交換等の補修保全も簡単にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における薬液多層添着成型活性
炭の外観斜視図、第２図は本発明の実施例と従来例との
圧力損失比較図、第３図は本発明の実施例と従来例のタ
バコ臭の脱臭性能を示す比較図である。 １・・・・・・薬液Ａ添着層、２・・・・・・無添着層
、３・・・・・・薬液Ｂ添着層、４・・・・・・成型活
性炭。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）成型活性炭に多種類の臭気成分をそれぞれ化学吸
   着させるための物性の異なった薬液を添着し、複数の薬
   液添着層を形成した薬液多層添着成型活性炭。
2. （２）薬液の水溶液と、この水溶液と比重の異なる非水
   溶性溶剤を槽に入れて複数の液層をつくり、これに成型
   活性炭を浸漬して前記複数の液層を前記成型活性炭に含
   浸させ、その後乾燥して薬液のみを添着し、以上の操作
   を複数回行うことにより物性の異なる複数の薬液添着層
   を形成する薬液多層添着成型活性炭の製造方法。