JPS63283645A - 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　空気清浄剤に関するもので、特にオフィス、
家庭等の室内空気のタバコの臭気除去に有効なものであ
る。

［従来の技術］ 活性炭にアニリンを添着した吸着剤は特公昭６０−５４
０９５号公報に開示され、アニリンを３〜３０重量％（
対活性炭）添着した活性炭は気相中のホルムアルデヒド
、アセトアルデヒドのような低級脂肪族アルデヒドの吸
着に有効であると記載されている。

さらに、活性炭に硫酸やリン酸などの無機酸を添着させ
て脱臭剤に使用するものは既に公知の技術であり、アン
モニア及び低級アミンの優れた吸着剤として実用化され
ている。

［発明が解決しようとしている問題点］活性炭は無極性
吸着剤として極めて優れた吸着性を有する特異な材質で
、殆どすべてのガス状物質に対して高い吸着性を示す。

オフィス、家庭等生活空間の室内空気は通常タバコの臭
気が強く、組成的にはアセトアルデヒド、アンモニア、
低級アミン、炭化水素、硫化水素等が含まれている。

尚ここでタバコの臭気とは喫煙した時に発生するガスの
臭気の意味である。特に活性炭の吸着性の弱点であるア
ンモニアの比率が高く、また、相対的に低級脂肪族アル
デヒドも多いため通常の活性炭のみではその臭気を除去
することが困難なため、これらの成分を効率よく完全に
除去する吸着剤が要請されていた。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者等は種々法１着活性炭の組成及びそれらを組み
合わせた場合の脱臭性について検討した。

その結果アニリンを添着した活性炭を加えることにより
低級脂肪族アルデヒドは完全に除去できること及びこれ
にリン酸及びアニリンを添着した活性炭を加えると優れ
たアンモニアの吸着性を得ると稗に低級脂肪族アルデヒ
ドの再放出が防げるので、これに基イいて本発明を完成
した。

すなわち、アニリンを添着した活性炭、リン酸及びアニ
リンを添着した活性炭を混合した空気浄化剤である。

以下詳しく本発明について説明する。

ここで使用する活性炭は、通常１ｇあたり数１００讐或
いはそれ以上の大きな表面積を有し、高い吸着性を示す
炭素材料であれば広範囲に使用できる。活性炭の原料は
通常ヤシ殻または木材等の炭化物或いは石炭が使用され
るが何れでもよい。

また賦活法も水蒸気或いは二酸化炭素により高温でまた
は塩化亜鉛、リン酸、濃硫酸処理等いずれの方法により
得られたものでもよい。

また形状は破砕炭、造粒炭或いは槽粒炭の何れでも効果
は認めら、れるが、圧損失及び入替等取扱い上造粒炭ま
たは活性炭を添着したシート状吸着層が便利である。造
粒炭は常法に従って炭素材料１００部に３０〜６０部の
石油ピッチ或いはコールタール等をバインダーとして加
え混和成形後賦活して調整される。

アニリンを添着した活性炭はホルムアルデヒド。

アセトアルデヒドのような低級脂肪族アルデヒドに極め
て高い吸着性を示し、添着量は特に限定しない。活性炭
はアニリンに対しても高い吸着性を示し、その細孔内に
吸着保持されるので蒸気圧が著しく抑制され一般に臭気
は殆ど感じられない。

しかし、添着量が非常に高くなると一部説着のおそれも
あり、またあまり微量では、アニリン添着の効果が乏し
いので３〜３０皿量％の範囲がより好ましい。

活性炭にアニリンを添着するにはアニリン水溶液に活性
炭を常温で２〜３時間浸漬した後ろ別、乾燥する方法の
他、アニリンを含むガスを活性炭充填層に通して気相吸
着させる方法でも調整できる。

リン酸及びアニリンを添着した活性炭を作るには、まず
前記した方法と同じ方法でアニリンを添着した後、リン
酸を添着する。この活性炭はアンモニア及びアミン類に
対して高い吸着性を示すと兵に、低級脂肪族アルデヒド
に対しても良好な吸着性を示し、添着量は特に限定しな
い。しかし、アニリンの添着量は多過ぎると活性炭のそ
の他の物質に対する吸着性能を明害すると夫に、リン酸
に悪影響を及ぼし、アンモニア及びアミン類の吸着性能
を低下させ、添着量が′ｆ＆童な場合は効果が乏しいの
でアニリンの添着量は活性炭に対して２〜１０重量％が
好ましい。リン酸添着量は特に限定しない。しかし、リ
ン酸添着量が微量な場合は効果が乏しく、添着量が多く
なると活性炭のその他の物質に対する吸着能を阻害する
傾向が著しくなるのでリン酸添着量は活性炭に対して８
〜５０重量％が好ましい。

活性炭にリン酸を添着するにはリン酸溶液中に浸漬して
、活性炭の細孔中に充分吸着せしめた後、ろ別乾燥する
か或いは溶液を活性炭にふりかけて充分に含浸させたも
のを乾燥してもよい。尚リン酸を活性炭の細孔中に均一
に添着させることが重要であるから緩速で乾燥する必要
がある。乾燥速度が速過ぎると一旦内部に吸着されたリ
ン酸が脱着されて活性炭表面に析出して、その性能が低
下するおそれがある。

本発明の空気浄化剤は以上詳述したアニリンを添着した
活性炭と、リン酸及びアニリンを添着した活性炭を混合
して調整する。このようにして調整した脱臭剤は広範囲
な添着比率及び混合比率で主としてタバコの臭気等が含
まれるオフィス、家庭等生活空間の脱臭に有効で特に混
合比率は限定しない。しかして、各成分を上記のような
好ましい組成とした場合、実施例３，４及び５に示した
ようなアルデヒド、アンモニア等特定物質以外に対する
吸着性の低下を抑制するためにはアニリンを添着した活
性炭４０〜９０重量％、リン酸及びアニリンを添着した
活性炭１０〜６０重量％の範囲内より選択して混合する
ことが好ましい。

［作用］ 活性炭は本来無極性吸着剤として殆ど全てのガス状物質
に対して高い吸着性を示すが、タバコの臭気等に相対的
に多く含まれている低級脂肪族アルデヒドには比較的吸
着力が弱い。またタバコ臭気の中で比率の高いアンモニ
アに対する吸着量はごくわずかである。しかして本発明
はリン酸及びアニリン添着活性炭を混合することにより
低級脂肪族アルデヒドの吸着性能が良好でかつ、アンモ
ニア吸着性能を高めるとめに、低級脂肪族アルデヒドを
極めて効率的に除去するためにアニリン添着活性炭を加
えて調合したものである。

リン酸添着活性炭がアンモニアを吸着する作用は中和に
よるものと考えられる。また、ガス濃度が変動しても一
旦吸着したガスを再放出しがたい。

これはアンモニアの吸着が化学反応的機構によるためと
考えられる。アンモニアの外、アミン類の吸着性も高く
機構も同様と考えられる。

次にアルデヒド類の吸着剤としては活性炭に亜膝酸塩ま
たは酸性亜硫酸塩を添着した吸着剤等が知られているが
、本発明で使用しているアニリン添着炭はこれらとくら
べて逼かに低級脂肪族アルデヒドの吸着性が高く、特に
低濃度領域（アルデヒド濃度１１００ｐｐ以下）におい
て優れている。

アニリンを添着させた場合、安全衛生上の配慮が必要と
なるがアルデヒド吸着性の見地から好適と述べた特許請
求の範囲第２項記載のような添着量では臭気は全く感じ
られない。これはアニリン分子が活性炭の細孔中に強固
に吸着されているためと考えられる。ちなみに添着ｆｆ
１６．１０，１５゜２０．２５．３０重童％の試料をつ
くり室温く２５℃）で密閉容器中に放置した場合の臭気
を官能試験とＦ　Ｉ　Ｄ　（ｆｌａｍｅ　１ｏｎｉｚａ
ｔｉｏｎ　ｄｅｔｅｃｔｏｒ　）付高感度ガスクロマト
グラフで分析した結果、官能試験による臭気は全く感じ
られず、ガスクロマトグラフでアニリンは検出されなか
った。

リン酸を添着する活性炭には、あらかじめアニリンを添
着するが、これは次の理由による。ホルムアルデヒド、
アセトアルデヒドのような低級脂肪族アルデヒドは活性
炭にある程度物理吸着されるが、活性炭の保持力が小さ
いので保持限界以上に吸着されている活性炭に清浄な空
気が流れると、一旦吸着された低脂肪族アルデヒドが再
放出される。また、アルデヒドの嗅覚闇値は低濃度であ
るため、アルデヒド特有の臭いがし、リン酸のみを添着
した活性炭を用いることがかえって悪影響になることも
ある。そこでアンモニア及びアミン類を化学的に吸着す
る活性炭にもアニリン処理を行い、低級脂肪族アルデヒ
ドを化学的に吸着する。

［実施例］ 以下実施例を逢げて具体的に本発明を説明するが、これ
らの実施例は本発明を同等限定するものではない。

実施例１゜ 容量ａ、９７＋はのガラス瓶に無水換算２ｇの試料を入
て真空ポンプで脱気した後、所定量のアンモニア水を加
えて気化させる。

次に空気を入れて常圧に戻した後２５℃の恒温槽中に放
置し、アンモニア濃度をガス検知管で測定した。平衡に
達した場合のアンモニア吸着量とガス濃度の関係を調べ
等温吸着線を測定した。活性炭（未添着炭）及びそれに
リン酸添着炭（３５重量％）及びリン酸、アニリン混合
添着炭（リン酸３５重量％、アニリン４重蛍％）、さら
にアニリン添着炭く８重量％）、リン酸、アニリン混合
添着炭（リン酸３５重量％、アニリン４重量％）の２：
１の混合物についての結果を第１図に示す。

実施例２゜ 実施例１と同様に容器に試料を入れた後脱気し、所定量
のアセトアルデヒド水溶液を加え気化させた。次に空気
を導入して放置しアセトアルデヒド濃度をガス検知管で
測定し、平衡に達した場合の等温吸着線を測定した。活
性炭及びそのアニリン添着炭（８重量％）、さらにアニ
リン添着炭（８重量％）、リン酸、アニリン混合添着炭
（リン酸３５重量％、アニリン４重量％）の２＝１の混
合物についての測定結果を第２図に示す。

実施例３゜ 実施例１と同様に容器に試料を入れた後脱気し、所定量
のベンゼンを加え気化させた。次に空気を導入して放置
しベンゼン濃度をガスクロマトグラフで測定し、平衡に
達した場合の等温吸着線を測定した。活性炭及びそのア
ニリン添着炭（８重量％）、リン酸、アニリン混合添着
炭（リン酸３５重量％、アニリン４重量％）の２＝１の
混合物及び比率を９：１としたもの、比率を２：３とし
たものについての結果を第３図に示す。

実施例４ 実施例１と同様に容器に試料を入れた後脱気し、所定量
の硫化水素ガスを加え、次に空気を導入して放置硫化水
素濃度を検知管で測定した。活性炭及びそのアニリン添
着炭（８重量％）〜リン酸。

アニリン混合添着炭（リン酸３５重量％、アニリン４重
量％）の比率を２：１，２：３としたものについての結
果を第４図に示す。

実施例５゜ エアークリーナを中に置いたアルミ製の１ｍボックスに
火をつけたタバコ（セブンスター）１本を入れ、ボック
ス内をファンで４党神してタバコを燃焼させると共に、
中の煙および臭気を均一に分散させる。

タバコが全部燃焼したところで初期値を測定し、その後
エアークリーナを運転して、運転時間と残存臭気量の関
係を調べ、吸着スピードを測定した。

測定は、アンモニアはガス検知管で、沸点−７℃以上の
脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、ケトン類、カルボン
酸、ニコチンやピリジンの窒素化合物等の臭気成分及び
アセトアルデヒドをＦＩＤ付高感度ガスクロマトグラフ
で、また硫化水素をＦ　Ｐ　Ｄ　（ｆｌａｍｅ　ｐｈｏ
ｔｏｍｅｔｏｒｉｃ　ｄｅｔｅｃｔｏｒ　）付高感度ガ
スクロマトグラフで分析した。

エアークリーナに用いた空気浄化剤は総量２５０ｇ、風
量は２ｍ／分とした。

活性炭及びモのアニリン添着炭（８重量％）、リン酸、
アニリン混合添着炭（リン酸３５重量％。

アニリン４重量％）の２：１，９：１，３：２の混合物
についての鎗果を第６〜８図に示す。

実施例６ 空気浄化剤の入ったニブ−クリーナ　を中に置いたアル
ミ製の１ｍボックスに、火をつけたタバコ（セブンスタ
ー）１０本を入れ、タバコを自然燃焼させながらＴ−１
−クリーナ　を運転して煙及び臭気を吸着させた。煙及
び臭気の濃度がほぼ一定になったところでさらにタバコ
１０本を入れて燃焼させ、これを繰り返して計６０本の
タバコの煙及び臭気を吸着させた。この空気浄化剤を一
日放置した後、エアー’７Ｕ−ｆ　　にセットして清浄
な空気の室内で運転し、エアークツ−六の出口から出て
来る空気をサンプリングして、アセトアルデヒドをＦＩ
Ｄ付高感度ガスクロマトグラフで分析した。この値を再
放出量と呼ぶ。

１アークリーナに用いた空気浄化剤は総量２５０ｇ、風
量は２ｍ／分とした。

ここで空気浄化剤として、アニリン添着炭（８重量％）
とリン酸、アニリン混合添着炭（リン酸３５重量％、ア
ニリン４重量％）の比を変えてアセトアルデヒドの放出
量を測定した結果を、アニリン添着炭（８！量％）とリ
ン酸添着炭（リン酸３５重量％）の比を変えてアセトア
ルデヒドの放出量を測定した結果と比較して第９図に示
す、また同時に０丁ｒ−クリーｔの出口の臭いをかいで
官能評価を行った結果を第１表に示す。

第９図、第１表に示すようにリン酸、アニリン混合添着
炭を混合した空気浄化剤を使った場合、配合比を変化さ
せても、アセトアルデヒドの放出量は少ししか変わらず
、独特の甘い臭いを放出することはない。

２種の活性炭の好適な混合比率は第３〜８図に示したよ
うな結果に基ずくものである。

［効果コ 以上の様に、本発明の空気浄化剤はオフィス、家庭等通
常の生活環境における臭気の除去に特に有効である。ま
た低級脂肪族アルデヒド類の吸着力が強いので石油スト
ーブの消火直後の臭気の除去にも好適である。従って、
エアークリ一方のフィルター等に好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は２５℃、相対湿度６０％におけるアンモニアガ
スの等温吸着線を示す。 １、活性炭 ２、活性炭にリン酸（３５重量％）添着。 ３、活性炭にリン酸（３５重量％）アニリン（４重量％
）添着。 ４、リン酸、アニリン混合添着活性炭（リン酸３５重員
％、アニリン４重量％）＼アニリ、ン添着活性炭（８ｍ
１％）の１：２の混合物。 第２図は２５℃、相対湿度６０％におけるアセトアルデ
ヒドの等温吸着線を示す。 １、活性炭 ２、活性炭にアニリン（８重量％）添着。 ３、リン酸、アニリン混合添着活性炭（リン酸３５ＭＩ
ｔ％、アニリン８重量％）ゝアニリン添着活性炭く８重
量％）の１：２の混合物。 第３図は２５℃、相対湿度６０％におけるベンゼンの等
温吸着線を示す。 １、活性炭 ２、リン酸、アニリン混合添着活性炭（リン酸３５ｍ！
ｍ％、アニリン４重量％）′アニリン添着活性炭（８！
ｉ１％）の１：２の混合物。 ３．２において混合比率をＩ：９としたもの。 ４．２において活性炭の？ゴ合比率を２：３としたもの
。 第４図は２５℃、相対湿度６０％における硫化水素の等
温吸着線を示す。 １、活性炭 ２、リン酸、アニリン混合添着活性炭（リン酸３５重員
％、アニリン４重量％）ゝアニリン添着活性炭（８重量
％）の１：２の混合物。 ３．２において混合比率を３：２としたもの。 第５図は２５℃、相対湿度６０％におけるタバコ臭気中
のアンモニアの吸着スピードを示す。 第６図は２５℃、相対湿度６０％におけるタバコ臭気中
のアセトアルデヒドの吸着スピードを示す。 第７図は２５℃、相対湿度６０％におけるタバコ臭気中
の沸点−７℃以上の脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、
ケトン類、カルボン酸、ニコチンやピリジンの窒素化合
物等の臭気成分の吸着スピードを示す。 第８図は２５℃、相対湿度６０％におけるタバコ臭気中
の硫化水素の吸着スピードを示す。 １１、活性炭 １２、リン酸、アニリン混合添着活性炭（リン酸３５重
量％、アニリン４重量％）＼アニリン添着活性炭（８重
量％）の１：２の混合物。 １３．１２において混合比率１：９としたもの。 １４．１２において混合比率を３：２としたもの。 第９図は２５℃、相対湿度６０％におけるタバコ６０本
分の臭気をあらかじめ吸着した空気清浄剤のアセトアル
デヒドの再放出量について、アニリン添着炭とリン酸、
アニリン混合添着炭の比との関係２１と、アニリン添着
炭とリン酸添着炭の比との関係２２を示した。 ア乞トアルデヒド漬し度（ＰＰ笥） 第　３　閏 見４０ ａイ乙７Ｋ　未　３１　Ｌ　　ｃ　ＰＰ％　）第５０ 干 六 エアークリーナ運転Ｊ寺間　（介） 名乙口 エフー’７リーナ運転埼Ｍ　　Ｃ分ン 第７図 エアークリーナ　ｉ転詩間　（介） 濤８図 エアークリーナｊ（私ル１間　（介） 聾　ｑ１肩 ７＝＋／ｙ−Σ−〇ｙ」遁−４ビし 〉置台）朶為束

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）アニリンを添着した活性炭、リン酸及びアニリン
   を添着した活性炭を混合せしめてなる空気浄化剤。
2. （２）アニリンを添着した活性炭が、添着量３〜３０重
   量％（対活性炭）である特許請求の範囲第１項記載の空
   気浄化剤。
3. （３）リン酸及びアニリンを添着した活性炭の添着量が
   リン酸８〜５０重量％（対活性炭）、アニリン２〜１０
   重量％（対活性炭）である特許請求の範囲第１項記載の
   空気浄化剤。
4. （４）アニリンを添着した活性炭４０〜９０重量％、リ
   ン酸及びアニリンを添着した活性炭１０〜６０重量％を
   混合せしめてなる特許請求の範囲第１項記載の空気浄化
   剤。