KR20010040870A - 흡착처리용 조성물과, 이를 이용한 제품 및 흡착제 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 조작이 용이한 흡착처리용 조성물, 흡착력의 저하 없이 과립형의 조성물을 쉽게 제조하는 방법, 조성물로 형성된 흡착처리수단 및 공기청정용 필터 같은 제품들 및 흡착처리 방법을 제공한다. 본 발명의 흡착처리용 조성물은 습한 상태에서 흡착될 성분들과 반응하는 흡착물질, 물흡수물질 및 바인더를 포함하고, 상기 바인더는 물흡수물질에 대해 1.3 내지 8 중량%이다.

Description

흡착처리용 조성물과, 이를 이용한 제품 및 흡착제 제조방법{COMPOSITION FOR USE IN ADSORPTION TREATMENT, PRODUCTS FORMED WITH THE SAME, AND A METHOD FOR PRODUCING ADSORBENT USING THE SAME}

도시 지역의 쓰레기 처리시설과 열처리시설 같은 대규모 시설에서, 악취 성분은 악취성분의 의약성분을 물에 용해하여 세척수를 이용하는 스프링클러장치를 이용하여 기체에서 제거된다. 화장실, 집과 건물 및 차량 실내등과 같은 소형 밀폐공간은 대규모 스프링클러장치의 세척수단을 설치하는 것이 불가능하다. 이들 공간은, 따라서 악취성분을 활성탄과 같은 물리흡착제를 사용하여 제거한다.

차량에서, 연료와 기름 분해시, 담배의 연소물, 또는 실내 보드 및 부품의 접착에 사용되는 접착제로부터 증발하는 유기 화합물과 같은 무취 및 해로운 기체성분, 그리고 보온 형성 수지에서 기체가 발생하는 것을 확인하였다. 집이나 건물 실내에는, 담배의 연소물과, 보온재, 합판 및 접착제에서 증발된 해로운 기체성분이 존재한다. 이들 해로운 기체성분은 최근에 의료실의 문제가 되고 있다.

이들 악취나 무취 및 해로운 기체성분(이하, 일부 경우에서 기체성 성분이라 언급함)은 포름알데히드, 아세트알데히드, 아크롤레인 및 벤즈알데히드와 같은 카르보닐기 함유 성분을 포함한다. 전술한 바와 같이, 화장실, 집과 건물의 실내, 그리고 차량에 사용하는 공기청정기는 일반적으로 활성탄과 같은 물리흡착제를 포함한다. 그러나, 활성탄은 카르보닐기 함유 화합물을 충분히 흡착할 수 없다.

활성탄과 같은 물리흡착제는 다른 문제를 갖고 있다. 물리흡착제는 흡착지점을 가지며, 기체에서 흡착될 성분을 흡수 및 제거할 때, 흡착지점에 그 성분들을 포착한다. 이때, 물리흡착제는 또한 성분과 함께 기체의 습기(즉, 물)를 흡착한다. 흡착지점이 습기로 포화되면, 성분은 충분히 흡착될 수 없게 된다. 이들 상부에, 물리흡착제는 고온에서 이전에 흡착된 성분을 방출한다.

습기가 존재하는 실내와 실온이 태양에 의해 상승할 수 있는 차량에 사용시, 기체성분을 충분히 흡착할 수 있는 흡착제를 개발하기 위해서, 각종 연구가 실시되었다. 본 발명자는 페놀 화합물이 습한 상태에서 전술의 카르보닐기 함유물과 반응한다는 것을 발견하였다. 본 발명은 페놀 화합물을 함유하는 페놀성분을 운반하는 물흡수 성분에 관한 것이며, 이 발명에 관해 이미 출원되어 있다(일본국 특허 출원 10-271386호).

일본국 특허 출원 10-271386호에 개시된 조성물은 입자형태이다. 조성물이 흡착처리수단 또는 공기청정용 필터에 사용될 때, 투과성부재 사이에 개재된다. 조밀한 표면의 물질은 고투과성 및 고처리 효율을 지니도록 성분을 개재하기에 바람직하지 못하므로, 특정 직경의 다수의 기공을 갖는 물질은 투과성부재에 사용된다. 예컨대, 저밀도의 부직포가 투과성물질로 사용된다. 이 경우에 있어서, 조성물이 미소직경이면, 조성물은 부직포의 기공을 통과한다. 이러한 문제를 갖는 흡착제는 상업적 가치를 갖지 못하거나 흡착될 성분을 충분히 흡착하지 못한다.

상기 문제를 해결하기 위해, 입자 보다 큰 과립 형태의 조성물이 바람직하다. 또한, 과립 형태의 조성물은 취급이 용이하고, 작업 환경을 청결하게 유지하도록 한다. 이러한 상황에서, 특정 크기의 과립형태로 흡착처리 조성물을 제조하기 위한 상태를 찾아낼 필요가 있다.

본 발명은 악취 성분, 예컨대 알데히드와 케톤과 같은 카르보닐기 함유 화합물 및 무취의 해로운 기체 함유 성분을 용이하고 효율적으로 흡착 제거할 수 있는 흡착처리용 조성물과, 이를 제조하기 위한 방법 및 공기청정필터와 같은 이를 이용하여 생산된 제품에 관한 것이다. 본 발명의 기술은 차, 집 및 건물의 실내에서 전술한 성분들을 흡착 제거하는 데에 특히 효과적이다.

도1은 본 발명의 한 실시예에 따른 제조방법으로 제조된 흡착처리에 사용하는 흡착제를 개략적으로 도시하는 도면.

도2는 분말형의 물흡수물질이 용기에 놓이고 교반 블레이드로 혼합되는 상태를 개략적으로 도시하는 도면.

도3은 흡착물질과 물흡수성분을 서로 혼합하고, 혼합물과 바인더를 혼합함으로써 제조된 흡착처리에 사용하는 흡착제를 개략적으로 도시하는 도면.

도4는 본 발명의 흡착처리수단의 특정 실시예를 도시하는 개념도.

도5는 차량에 설치된 흡착처리수단의 위치를 도시하는 다이어그램.

도6은 본 발명의 한 실시예에 따라 제조된 흡착처리에 사용하는 필터가 장착된 에어컨디셔너를 개략적으로 도시하는 단면도.

도7은 도6의 Ⅱ 방향을 따라 투시한 도면.

도8은 도7의 선 Ⅲ-Ⅲ을 따라 절취한 선형 단면도.

도9는 도6의 Ⅳ 방향을 따라 투시한 도면.

도10은 도8의 필터의 내부 부분을 확대 도시한 단면도.

도11은 제1 및 제2필터가 장착된 공기송풍기에 인접한 영역을 개략적으로 도시한 단면도.

도12는 실시예1 내지 실시예4의 테스트를 실행하기 위해 사용된 도구를 개략적으로 도시한 다이어그램.

도13은 실시예4의 테스트 결과를 도시한 그래프.

도14는 실시예5의 테스트 결과를 도시한 그래프.

도15는 실시예6의 테스트를 실행하기 위해 사용된 도구를 개략적으로 도시한 다이어그램.

도16은 실시예6의 테스트 결과를 도시한 그래프.

도17은 실시예7의 테스트 결과를 도시한 그래프.

도18은 실시예8의 테스트 결과를 도시한 그래프.

도19는 본 발명의 한 실시예에 따른 공기청정기에 사용된 부재를 도시한 사시도.

도20은 공기청정기에 사용된 흡착제를 포함한 시트를 개략적으로 도시한 확대 사시도.

도21은 집과 건물 실내의 천장에 공기청정부재가 설치된 경우를 도시한 사시도.

도22는 실시예5의 테스트 결과를 도시한 그래프.

도23은 실시예6의 테스트를 실행하기 위해 사용된 도구를 개략적으로 도시한 다이어그램.

도24는 실시예6의 테스트 결과를 도시한 그래프.

도25는 실시예7의 테스트를 실행하기 위해 사용된 공구를 개략적으로 도시한 다이어그램.

도26은 실시예7의 테스트 결과를 도시한 그래프.

도27은 본 발명의 실시예1에 따라 제조된 오일 팬 히터를 도시한 단면도.

도28은 본 발명의 실시예2에 따라 제조된 담배를 도시한 사시도.

도29는 도28의 담배의 변형을 도시한 사시도.

도30은 도28의 담배의 다른 변형을 도시한 사시도.

도31은 본 발명의 실시예3에 따라 제조된 건축재를 도시한 사시도.

도32는 도31의 건축재의 변형을 도시한 사시도.

도33은 도31의 건축재의 다른 변형을 도시한 사시도.

도34는 본 발명의 실시예4에 따라 제조된 제품을 도시한 단면도.

도35는 도34의 제품의 변형을 도시한 단면도.

도36은 도34의 제품의 다른 변형을 도시한 단면도.

도37은 실시예9의 테스트 결과를 도시한 그래프.

도38은 실시예9의 테스트 결과를 도시한 그래프.

도39는 실시예10의 테스트 결과를 도시한 그래프.

도40은 실시예11의 테스트 결과를 도시한 그래프.

도41은 실시예11의 테스트 결과를 도시한 그래프.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

1 … 흡착물질 2 … 물흡수물질

3 … 바인더 5 … 용기

6 … 교반블레이드 7 … 흡착처리수단

8 … 팬 9 … 먼지제거용 필터

10 … 흡착처리부분 11 … 감지기

12 … 에어컨디셔너 13 … 필터

14 … 송풍장치 15 … 냉각장치

16 … 가열장치 17 … 송풍장치의 주요 본체

18 … 냉각장치의 주요 본체 19 … 가열장치의 주요 본체

21 … 통로 22 … 송풍기

23 … 증발기 24 … 히터

25 … 조절 댐퍼 26 … 외부 공기 입구

27 … 실내 공기 입구 28 … 스위칭 댐퍼

29 … 출구 30 … 필터부착 부분

31 … 프레임 32 … 입구

33 … 인게이지먼트 홀 34 … 스쿠르

35 … 필터고정부재 35a … 인게이지먼트 부분

35b … 죄어진 부분 35c … 필터고정부분

36 … 나비 너트 37 … 물리흡착제

38 … 화학흡착제 39 … 수용투과부재

본 발명은 전술 사항을 고려하여 달성된다. 본 발명의 목적은 조작이 용이한 흡착처리에 사용하는 조성물과, 흡착력을 저해하지 않고 과립형태의 조성물을 용이하게 제조하는 방법과, 상기 조성물로 형성된 흡착처리수단 및 공기청정필터와 같은 제품 및 흡착처리방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명에 따르면, 흡착처리용 조성물은 습기 상태에서 흡착될 성분과 반응하는 흡착물질, 물흡수물질 및 바인더를 포함한다. 바인더의 중량은 물흡수물질에 대해 1.3 내지 8%이다. 이 중량비로 혼합된 물질을 사용하여, 생성 조성물은 흡착 활성을 잃지 않고 높은 강도를 갖는 과립로 형성된다.

바인더의 중량은 물흡수물질의 중량에 대해 1.3 내지 3%가 더 바람직하다. 바람직한 바인더는 수용성 중합체이고, 특히 폴리비닐알코올이 더 바람직하다. 또한, 바인더의 중량은 물흡수물질의 중량에 대해 1.3 내지 8%가 바람직하다. 바인더의 중량이 물흡수물질의 중량에 대해 1.3 보다 작으면, 조성물의 과립은 약한 힘에도 쉽게 부서진다. 이와 반대로, 바인더의 중량이 8% 이상이면, 흡착물질 입자의 대부분은 바인더로 코팅되고, 생성 조성물의 흡착 활성은 불량하다. 이들의 상부에, 바인더의 중량은 물흡수물질의 중량에 대해 8% 이상이면, 시스템의 점성이 증가하여 시스템은 끈적해진다. 끈적한 시스템에서, 바람직한 과립의 조성물을 형성하기가 어렵다. 물흡수물질의 중량에 대해 바인더의 더욱 바람직한 중량의 상부한계는 5%이고, 가장 바람직한 것은 3%이다.

본 발명의 흡착처리용 조성물은 필수 성분으로, 습기 상태에서 흡착될 성분과 화학적으로 반응하고, 흡착하는 흡착물질, 물흡수물질 및 바인더를 포함한다.

바인더의 중량은 물흡수물질에 대해 1.3 내지 8%이다. 바인더의 중량이 1.3 보다 작으면, 조성물의 과립은 약한 힘에도 쉽게 부서진다. 그러므로, 이 조성물로 과립을 형성하는 것은 유용하지 않다. 이와 반대로, 바인더의 중량이 8% 이상이면, 바인더는 흡착물질 및 물흡수물질의 입자 대부분을 코팅하고, 흡착 활성은 저하한다. 생성 조성물은 불량한 흡착력을 갖는다. 또한, 바인더가 수용성 중합체이고 흡착물질의 수용액으로 혼합될지라도, 8% 이상의 바인더 사용은 문제를 일으킨다. 이는 시스템의 점성이 증가하여 시스템이 끈적해지기 때문이다. 끈적한 시스템에서, 조성물의 바람직한 과립 형성은 어렵다. 흡착 화합물의 중량에 대해 바인더의 더 바람직한 중량의 상부한계는 5%이고, 가장 바람직한 것은 3%이다.

바인더로는 수용성 중합체가 바람직하다. 수용성 중합체를 사용함으로써, 과립형의 조성물은 유기 용매 없이 제조될 수 있다. 흡착물질로는 페놀 화합물이 일반적으로 사용되고, 그 대부분은 수용성이다. 수용성 바인더 수지 및 흡착물질을 사용함으로써, 과립형 조성물은 세 가지 성분(물에 용해된 중합체, 흡착물질 및 물흡수물질)을 혼합하여서 쉽게 제조될 수 있다. 수용성 중합체로는 폴리아크릴산, 폴리비닐알코올 및 카르복시메틸셀룰로오스가 있다. 그들 중, 폴리비닐알코올은 적은 양 사용될지라도 높은 강도를 갖는 과립을 형성하기 때문에 가장 바람직하다. 과립형 조성물 제조에서, 물흡수물질이 충분히 습하지 않으면 적은 양의 표면 활성제가 추가될 수 있다.

종래의 다음 방법이 과립형 조성물을 제조하는데 사용되었다. 한 방법으로, 물흡수물질, 흡착 활성분 및 바인더가 동시에 혼합된다. 다른 방법으로, 흡착될 성분을 실제로 흡착하는 흡착물질은 물흡수물질과 혼합되어 물흡수물질은 흡착물질을 운반한다. 그 후, 생성 혼합물은 바인더와 혼합된다.

그러나, 이들 방법에 의해 제조된 조성물은 흡착물질의 흡착 활성은 다음의 이유로 바인더에 의해 저하되기 때문에 불량한 흡착 활성을 갖는다. 조성물에서, 흡착물질은 물흡수물질에 의해 운반되고 바인더층이 그 위에 형성된다. 흡착물질의 대부분의 입자는 바인더로 코팅되고, 바인더층은 흡착물질과 흡착될 성분 사이의 반응을 간섭한다. 결과로, 흡착물질은 흡착 활성을 충분히 발휘할 수 없다.

이와 반대로, 본 발명에 의한 조성물은 바인더가 흡착물질과 흡착될 성분 사이의 반응을 간섭하지 않기 때문에 높은 흡착력을 갖고, 흡착물질은 충분한 흡착 활성을 발휘한다. 본 발명의 방법은 습한 상태에서 처리될 기체에서 흡착될 성분과 반응하는 흡착물질 및 흡착물질을 운반하는 물흡수물질을 사용하고, 반응시 습기를 공급한다. 본 발명의 방법에서, 흡착물질은 충분히 균일하게 바인더와 혼합되고, 그 혼합물은 물흡수물질과 혼합된다. 흡착물질의 입자는 바인더에 균일하게 분산하고, 이 상태의 바인더는 입자가 서로 부착하지 않도록 물흡수물질 주위에 층을 형성하여서, 조성물의 과립을 형성한다. 조성물에서, 흡착물질 입자의 대부분은 바인더로 코팅되지 않은 부분적으로 노출된 상태에서 물흡수물질에 의해 운반된다. 이런 구조 때문에 흡착물질은 웰에 흡착될 성분과 반응하고, 바인더에 의해 조성물의 흡착력의 저하가 방지된다.

바인더는 수용성, 친수성 및 물투과성이다. 바인더가 흡착물질과 혼합될 때, 바인더는 물에 용해되어 수용액이 되고, 그 수용액은 흡착물질과 혼합된다.

바인더의 수용액화는 다음의 관점에서 이점을 갖는다. 먼저, 물흡수물질의 작용처럼 바인더 자체가 습기를 흡수하고, 반응시에 흡착물질에 습기를 공급한다. 충분한 습기 공급은 흡착물질 및 차례로 흡착제의 흡착 활성을 강화한다. 이것의 상부에, 조성물의 과립은 쉽게 형성되고, 물흡수물질의 입자가 서로 굳게 결합된다.

흡착물질로는, 수용성 물질이 사용된다. 수용성 물질을 바인더의 수용액과 혼합함으로써, 과립의 형성이 더 단순해진다. 게다가, 수용성 흡착물질은 물흡수물질과 굳게 운반된다.

또한, 다른 방법은 본 발명의 조성물을 제조하기 위해 사용될 수 있다. 이 방법에서, 물흡수물질은 물흡수물질의 입자를 서로 부착시켜서 그것의 과립을 형성하도록 하기 위해 바인더와 혼합된다. 물흡수물질의 과립은 흡착물질과 혼합되어 흡착물질은 물흡수물질에 의해 운반된다.

이 방법에서, 흡착물질은 바인더를 통해 물흡수물질에 의해 운반되거나 바인더가 없는 영역에서는 물흡수물질에 의해 직접 운반된다. 흡착물질의 입자는 바인더로 완전히 코팅되지 않고, 흡착될 성분과 흡착물질의 반응성은 높게 유지된다. 결과로, 상기 기술된 방법과 같이, 흡착제는 높은 흡착력을 갖는다.

습한 상태에서, 흡착물질은 공기 중에서 포름알데히드, 아세트알데히드, 아크롤레인 및 벤즈알데히드 같은 화합물을 함유하는 카르보닐기에 대해 특히 높은 흡착력을 나타낸다. 흡착물질은 카르보닐기에 대한 추가 반응을 나타내는 활성수소를 포함하고, 화학 반응에 의해 카르보닐기 함유 화합물을 흡착하여 제거한다. 흡착물질의 예로는 히드록시벤조산, 유지놀, 3,5-, 2,5-, 3,4-크실레놀과 같은 1가 페놀, 레소르신, 비스페놀 A 및 카테콜 같은 2가 페놀, 피로갈롤, 푸르푸린 및 나린진 같은 3가 페놀, 루틴 같은 4가 페놀이 있다. 흡착물질은 화학 반응을 통해 비반응 화합물인 알데히드 및 케톤 같은 카르보닐기 함유 화합물을 확실히 흡착한다. 그것은 아민 및 암모니아 같은 알데히드를 흡착하는 화합물과는 다르게 어떤 강한 악취도, 높은 부식성 이온도 발생시키지 않고, 결코 승화하지 않는다. 이런 이점 때문에, 흡착제용 흡착물질을 사용하는데 있어 어떤 문제도 생기지 않는다. 특히, 다가 페놀은 실내 온도에서 반응 속도가 빠르고, 그 대부분이 무취이기 때문에 바람직하다.

조성물 과립의 크기는 특별히 제한되지 않고, 각 적용에 따라 적당하게 결정된다. 그것의 바람직한 평균 직경은 흡착처리 효율, 통풍 저항 및 조작의 쉬움에 영향을 미치는 과립의 표면 영역을 고려하여 0.1 내지 1 mm이다. 그 조성물이 종래 제조방법에 의해 제조되고, 그 과립이 1 mm 보다 큰 직경을 갖는다면, 그들은 부서지고, 직경 0.1 내지 1 mm의 직경을 갖는 과립을 선별하여 얻기 위해 걸러진다.

도1은 본 발명에 따라 제조된 흡착제를 도시한 개략적 다이어그램이다. 흡착제는 습한 상태의 기체에서 흡착될 성분들과 반응하는 흡착물질(1) 및 흡착물질(1)을 운반하는 물흡수물질(2)을 포함하고, 흡착물질(1)이 흡착될 성분과 반응시, 흡착물질(1)에 습기를 공급한다.

물흡수물질(2)은 흡착물질(1)과 반응하지 않는 한 특정 종류에 제한되지 않고, 처리될 기체에서 습기를 흡수한다. 바람직하게는, 물흡수물질(2)은 물흡수무기물질 및 물흡수중합체 중 한 가지 이상이다. 물흡수물질(2) 위에, 흡착물질(1) 및 흡착될 성분들은 습한 상태에서 화학적으로 서로 반응한다. 물흡수물질(2)은 물흡수력을 갖고, 기체에서 습기를 흡수한다. 물흡수물질(2)에 의해 흡수된 습기는 흡착물질(1)에 공급되고, 따라서, 흡착물질(1) 및 흡착될 성분들 사이의 반응은 추가로 습기의 공급 없이 고효율로 진행한다. 물흡수물질(2)은 또한, 흡착물질(1) 및 흡착될 성분들 사이의 화학 반응의 범위뿐만 아니라 흡착물질(1)의 운반체로 제공된다. 이 구조의 흡착제는 조작이 쉽다.

물흡수무기물질의 바람직한 예로는 실리카겔, 제올라이트, 알루미나, 규조토 및 일반적으로 무기 운반체로 사용된 활성탄 등이 있다. 이들은 단독 또는 두 개 이상 혼합하여 사용된다. 제올라이트는 그 이온 형에 따라 두 가지, Na-형 및 H-형(즉, 양자-형)으로 분류된다. 이들 중에, H-형 제올라이트는 흡착물질(1)과 흡착될 성분들(특히, 카르보닐기 함유 성분) 사이의 반응성을 증가시키기 때문에 바람직하다. 제올라이트는 또한 그 결정 구조에 따라 A-형(평균 기공 직경: 약 2.5×10^-10m), ZSM5-형(평균 기공 직경: 약 5.5×10^-10m), Y-형(평균 기공 직경: 약 6×10^-10m) 및 X-형(평균 기공 직경: 약 10×10^-10)등과 같은 몇 가지형으로 분류된다. 그들 중에, ZSM5-형의 제올라이트가 흡착물질(1) 및 흡착될 성분들(특히, 카르보닐기 함유 성분들) 사이의 반응성을 증가시키기 때문에 바람직하다. H- 및 ASM5-형 제올라이트가 물흡수물질(2)로 가장 최적이다. 또한 제올라이트의 이용이 바람직한 이유가 다음에 따른다. 흡착물질(1)이 약산 물질 또는 약염기 물질과 함께 사용될 때, 습한 상태에서 약산 물질로부터 발생된 산 또는 약염기 물질로부터 발생된 알칼리는 흡착처리수단 및 그것에 부착된 기구 위에 산 또는 알칼리 부식을 야기할 우려가 있다. 부식의 문제는 고형 산 물질인 H-형 제올라이트 또는 고형 염기 물질인 Na-형 제올라이트를 사용하여 방지할 수 있다.

물흡수물질로 사용된 물흡수 중합체의 바람직한 예로는 아크릴산 또는 그 염, 아크릴아미드, 말레인산, 에틸렌산화물 및 비닐알코올의 중합체 또는 공중합체, 변성 전분 및 변성 셀룰로오스가 있다. 그것의 더욱 바람직한 예로는 폴리아크릴레이트, 아크릴산 및 비닐알코올 또는 아크릴산에스테르 또는 그 염의 공중합체, 아크릴아미드의 중합체, 폴리에틸렌산화물, 말레인산 및 이소부틸렌의 공중합체의 염 및 전분 또는 카르복시셀룰로오스의 이식 변성 아크릴레이트가 있다. 이들은 단독 또는 그들 중 두 개 이상의 조합으로 사용될 수 있다.

흡착물질(1)로는 습한 상태에서 흡착력을 나타내는 화합물이 사용된다. 흡착물질(1)은 카르보닐기에 대하여 추가 반응성을 나타내는 활성수소를 포함한다. 흡착물질(1)이 포름알데히드, 아세트알데히드, 아크롤레인 및 벤즈알데히드 같은 카르보닐기 함유 화합물을 포함하는 기체 처리에 사용될 때, 그들을 흡착하고 제거하기 위해 카르보닐기 함유 화합물과 화학적으로 반응한다. 카르보닐기에 대하여 추가 반응성을 나타내는 흡착물질(1)은 1가 페놀, 다가 페놀 또는 그것의 유도체 중 한 가지 이상이다. 그것의 특이적 실시예는 히드록시벤조산, 유지놀 및 3,5-, 2,5-, 3,4-크실레놀 같은 1가 페놀, 레소르신, 비스페놀 A 및 카테콜 같은 2가 페놀, 피로갈롤, 푸르푸린 및 나린진 같은 3가 페놀, 루틴 같은 4가 페놀이 있다.

카르보닐기와 추가 반응성을 나타내는 흡착물질(1)은 고효율로 카르보닐기 함유 화합물을 강하게 흡착한다. 이전에 흡착물질(1)과 흡착되고 반응된 화합물들은 비반응성 화합물로서의 흡착물질(1)에 결합되어 단독으로 방출되지 않는다. 흡착 활성은 습한 상태에서 진행되므로, 공기 중의 습기에 의해 억제되지 않는다. 알데히드를 흡착할 수 있는 아민 화합물 및 암모니아 화합물과는 다르게, 흡착물질(1) 자체는 어떤 강한 악취도 높은-부식성 이온도 발생시키지 않고, 승화하지 않는다. 흡착물질(1)은 실제 이용에 있어서 어떤 문제도 없다. 즉, 아민 화합물 및 암모니아 화합물이 알데히드를 흡착할 수 있을지라도, 이들은 강한 악취, 부식, 및 승화의 문제를 갖는다. 이와 반대로, 페놀 화합물을 사용하는 흡착물질(1)은 이런 문제가 없고, 실제 이용에 적합하다. 특히, 실내 온도에서, 사용할 경우, 실내 온도에서 반응 속도가 빠른 무취의 다가 페놀이 바람직하다. 흡착물질(1)로 사용할 화합물 선택에 따라, 카르보닐기 함유 화합물 및 무취 및 해로운 화합물 외에 악취 화합물을 흡착하는 것이 또한 가능하다.

흡착물질(1)로 사용할 수 있는 화합물 중에, 다가 페놀인 레소르신은 카르보닐기 함유 화합물과 뛰어난 반응성을 나타내기 때문에 최적이다. 레소르신이 수산 같은 약산 물질 또는 탄산나트륨 같은 약염기 물질과 함께 사용될 때, 알데히드는 더 강하게 흡착되고, 흡착 활성은 더 증가한다. 이 효과의 이유는 약산 물질과 약염기 물질이 레소르신이 알데히드(특히, 포름알데히드)와 반응할 때 촉매제로 작용하기 때문이다. 같은 효과가 1가 페놀 및 레소르신을 제외한 다가 페놀이 흡착물질(1)로 사용될 때 얻어질 수 있다.

흡착물질(1) 및 물흡수물질(2) 사이의 중량비는 그들의 흡착 활성, 포화시 운반량 및 요구된 흡착력을 고려하여 측정된다. 바람직하게는, 흡착물질(1)의 중량은 물흡수물질(2)의 중량에 대해 0.1 내지 50%이다. 중량비가 0.1% 보다 적으면, 흡착물질(1)은 충분한 흡착 활성을 보이지 않는다. 이와 반대로, 중량비가 50% 보다 크면, 흡착력은 포화되어 더 이상의 흡착은 일어나지 않는다. 게다가, 과도한 양의 흡착물질(1)의 사용은 후에 기술될 과립의 형성을 저하할 것이다. 더욱 바람직하게는 중량비의 상한치가 20%이고, 가장 바람직한 것은 10%이다. 양호한 흡착을 위해, 더욱 바람직하게는 중량비의 하한치가 1%이고, 가장 바람직한 것은 5%이다.

흡착제는 물흡수물질(2)의 입자가 바인더에 의해 서로 부착하여 과립 형태로 제조된다. 과립 형태의 흡착제는 조작이 용이하고, 공기 투과 부재들 사이에 개재하여 공기청정용 필터를 형성할 때, 부재가 다듬지 않은 망을 지닐지라도 부재의 홀을 통하여 흡착제가 떨어지지 않는다.

흡착처리제의 제조 과정은 다음과 같다. 먼저, 흡착물질(1) 및 바인더(3)를 혼합한다. 바인더로는 수용성, 친수성 및 물투과성 물질이 바람직하게 사용된다. 바인더(3)의 예로는 폴리아크릴산, 폴리비닐알코올 및 카르복시메틸셀룰로오스가 있다. 그들 중에, 폴리비닐알코올은 적은 양을 사용할지라도, 높은 강도의 과립이 제조될 수 있기 때문에 최적이다.

본 발명에서, 바인더(3)는 바람직하게는 수용성, 친수성 및 물투과성 물질이다. 흡착물질(1)과 혼합되기 전에, 바인더(3)는 바람직하게는 물에 용해되어 수용액이 된다. 물에 용해된 바인더(3)는 물흡수물질(2)의 입자가 서로 강하게 부착하도록 하여 과립 형성을 용이하게 한다. 게다가, 흡착물질(1)은 바람직하게는 역시 수용성이고, 바인더(3)의 수용액에 용해된다. 물흡수물질(2)을 이 수용액과 혼합함으로써, 그것은 흡착물질(1)의 대다수의 입자를 운반할 수 있고, 더 나아가, 과립 형성을 용이하게 한다. 레소르신 같은 페놀 화합물의 대부분은 수용성이고, 이 점에서, 페놀 화합물은 본 발명의 흡착제로 적합하다.

흡착물질(1) 및 바인더(3)의 혼합물을 물흡수물질(2)과 혼합한 후에, 생성 조성물은 과립으로 형성된다. 과립은 압출 성형(extrusion molding) 및 고속도 혼합 과립화(high speed mixing granulation) 같은 종래의 방법에 의해 형성될 수 있다. 상기 기술된 바와 같은 흡착물질(1) 및 바인더(3)의 수용액을 제조하는 경우에, 더 용이한 방법이 사용될 수 있다. 도2에서 도시된 바와 같이, 분말형의 물흡수물질(2)을 용기(5)에 넣는다. 물흡수물질(2)이 교반 블레이드(6)로 혼합되는 상태에서, 수용액은 특정 시간 당 일정한 양으로 그것에 기공이 생긴다. 이런 간단한 방법으로, 과립형의 조성물이 얻어진다.

전술한 바와 같이, 흡착물질(1) 및 바인더(3)은 서로 혼합되고, 그 후, 혼합물은 물흡수물질(2)와 혼합되어 과립을 형성한다. 이 과정은 흡착제의 흡착력이 바인더(3)에 의해 저하되지 않는 이점이 있다. 종래의 방법에서, 흡착물질(1)은 물흡수물질(2)와 혼합되어 물흡수물질(2)은 흡착물질(1)을 운반하다. 그리고, 그 혼합물은 바인더(3)와 혼합하고, 생성 조성물은 종래의 과립화 방법에 의해 과립으로 형성된다. 그러나 이 방법은 도3에서 개략적으로 도시된 바와 같이 바인더(3)의 층이 물흡수물질(2)에 의해 운반된 흡착물질(1)의 대다수의 입자를 덮도록 형성되는 단점이 있다. 바인더(3)는 흡착물질(1)과 흡착될 성분들 사이의 접촉을 간섭하여, 그들 사이의 반응을 저하시킨다. 이와 반대로, 본 발명의 방법에서, 바인더는 흡착물질(1)과 대체로 균일하게 혼합되고 흡착물질(1)의 입자는 바인더(3)에 균일하게 분산된다. 물흡수물질(2)과 혼합될 때 바인더는 흡착물질(1)을 운반하는 물흡수물질(2) 주위에 층을 형성한다. 물흡수물질(2)의 입자가 바인더(3)에 의해 서로 부착되는 영역에 위치한 흡착물질(1)의 입자는 바인더(3)로 코팅되는 반면, 흡착물질(1)의 대다수의 입자는 바인더로 코팅되지 않고, 부분적으로 노출된 상태에서 물흡수물질(1)에 의해 운반된다. 이런 구조에서, 흡착물질(1)과 흡착될 성분들 사이의 접촉은 바인더(3)에 의해 간섭되지 않고, 그들 사이의 반응성은 높게 유지된다.

과립형의 흡착제를 제조하기 위한 다른 방법이 또한 있다. 이 방법에서, 물흡수물질(2)은 바인더(3)와 혼합되어 물흡수물질(2)의 입자는 바인더(3)에 의해 서로 부착되어 과립을 형성한다. 그 후, 과립들은 흡착물질(1)과 혼합되어 물흡수물질(2)이 흡착물질(1)을 운반하게 한다. 특히, 바인더(3)는 물에 용해되어 수용액으로 되고, 분말형의 물흡수물질은 용기에 놓인다. 흡착물질(1) 및 바인더의 수용액을 사용한 이전 방법의 경우와 같이 물흡수물질이 교반블레이드(6)로 혼합되는 상태에서, 수용액에 기공이 생겨서 물흡수물질(2)의 입자가 서로 부착하여 과립을 형성한다. 계속해서, 흡착물질(1)은 물에 용해되어 수용액이 되고, 과립은 과립들이 수용액에 흡수되어 물흡수물질(2)은 흡착물질(1)을 운반하게 된다. 제품은 건조되어 과립형의 흡착제가 얻어진다. 이 방법에서, 약간의 흡착제(1)는 바인더(3)을 통하여 물흡수물질(2)에 의해 운반되고, 약간의 흡착물질(1)은 바인더(3) 없는 영역에서 물흡수물질(2)에 의해 직접 운반된다. 이 구조는 흡착물질(1)이 바인더(3)로 완전히 코팅되는 것을 막는다.

흡착제의 과립에서, 습기는 있거나 없을 수 있다. 습기가 흡착제에 없으면, 물흡수물질(2)은 공기 중의 습기를 흡수하여 그 작용제에 습기를 공급하고, 그러므로 습기의 추가 공급이 필요 없다. 강한 흡착이 흡착처리 초기에 요구될 때, 물이 흡착제에 공급되어 물흡수물질(2)이 흡착처리가 시작되기 전에 적당량의 습기를 흡수하는 것이 바람직하다.

과립의 크기는 특별히 제한되지 않고, 각 적용에 따라 결정된다. 그것의 바람직한 평균 직경은 흡착처리 효율, 통풍저항 및 조작의 용이함에 영향을 미치는 과립의 표면적을 고려하여 0.1 내지 1 mm이다. 상기 기술된 방법으로 제조된 과립이 1 mm 보다 큰 직경을 갖고 있을 때, 그들은 부서지고, 걸러져서, 평균 직경 0.1 내지 1 mm를 갖는 과립을 얻게 된다.

과립형의 흡착제는 조작이 용이하다. 그것이 공기청정용 필터를 형성하기 위해 공기투과 부재 사이에 개재시, 흡착제는 부재들의 홀로 떨어지지 않는다. 바인더의 중량을 물흡수물질(2)에 대해 1.3 내지 8%로 결정함으로써, 뛰어난 흡착력이 얻어질 수 있다. 이 중량비의 범위 내에서, 흡착제의 과립들은 그것이 공기투과 부재들 사이에 개재하여, 예컨대, 압력에 의해 주름잡힌 형태로 형성될 때 조차도 부서지고 깨지지 않는다.

전술한 바와 같이 본 발명의 흡착제는 바람직한 크기의 과립형으로 제조된다. 분말형의 흡착제와 비교할 때, 과립형의 흡착제가 작업환경에 바람직하고, 조작이 용이하다. 이후에, 본 발명의 흡착제로 형성된 흡착처리수단 및 공기청정용 필터가 기술될 것이다.

본 발명의 흡착처리수단은 필수적 부재로서, 본 발명의 흡착제로 충전된 적당한 용기로 형성된 흡착처리 부분을 포함한다. 처리될 기체가 흡착처리 부분을 통과하고, 기체에서 흡착될 성분들이 흡착제에 의해 흡착되고, 효율적으로 기체에서 제거된다. 결과로, 기체는 무해 및 무취의 기체로 정제된다. 팬이 흡착처리 부분의 전후의 적당한 위치에 설비되고, 회전되면, 처리될 기체는 원활하게 흡착처리 부분으로 도입된다. 흡착처리 효율은 기체에서 흡착될 성분들의 농도에 따라 적당한 수준으로 팬의 회전 속도를 조절하여 증가된다. 에어컨디셔너의 팬은 또한, 흡착처리를 위해 사용되기 때문에, 그 흡착처리 부분이 집, 건물, 및 차의 내부에 설치된 에어컨디셔너의 전후에 위치하는 방식으로 흡착처리수단이 놓이는 것이 바람직하다.

팬이 있는 흡착처리수단은 차의 천장 또는 뒤쪽 의자의 뒤 또는 집 및 건물의 실내에 설비될 수 있다. 차, 집 및 건물 실내의 공기는 팬에 의해 순환되는 동안 정화된다. 흡착처리 부분 및 먼지 제거용 필터를 한 개의 단위 장치로 조합하는 것이 바람직하다. 또한, 먼지 제거용 필터가 공기가 나가는 방향을 따라 흡착처리의 전후에 놓여서, 흡착처리와 먼지제거가 동시에 행해지는 것이 바람직하다.

도4는 순환 시스템에서 흡착처리수단의 실시예를 나타내는 개념도이다. 흡착처리수단(7)은 공기 송풍을 위한 팬(8) 및 먼지제거용 필터(9)를 포함하고, 흡착처리 부분(10)은 이런 순서로 팬(8)의 하부에 위치한다. 팬(8)은 회전하여 처리될 기체를 흡착처리수단(7)으로 빨아들이고, 기체로부터 먼지와 흡착될 성분들을 제거하기 위해 기체는 먼지제거 필터(9)와 흡착처리 부분(10)을 통과한다. 도4에서, 참조 숫자(11)는 감지기를 나타낸다. 감지기(11)는 처리될 기체의 오염도를 감지한다. 감지기(11)는 자동적으로 기체의 오염도가 특정 수준에 도달했는지를 감지하고, 특정 수준에 도달하면 팬(8)이 가동된다. 도5에 도시된 바와 같이 차의 뒤쪽 의자의 뒤 또는 천장 위에 상기 기술된 것과 같이 구조된 흡착처리수단(7)을 설비함으로써, 예컨대, 차안의 공기가 깨끗한 상태로 유지된다.

도6은 차량용 에어컨디셔너(12)를 나타내는 다이어그램이다. 에어컨디셔너(12)는 본 발명의 흡착처리제를 포함하는 필터(13)로 형성된다. 에어컨디셔너(12)는 그 통로(21)에, 송풍기(22), 송풍기(22)의 아래에 놓인 증발기(23) 및 증발기(23)의 아래 면에 놓인 히터(24)를 포함한다. 히터(24) 상부에 바로 인접하여 히터(24)를 통하는 공기의 양을 조절하는 조절 댐퍼(25)가 놓인다.

통로(21)의 상부 끝에, 실내의 외부로부터의 공기를 도입하기 위한 입구(26) 및 실내로부터의 공기를 도입하는 입구(27)가 형성되고, 그들은 스위칭 댐퍼(28)에 의해 개폐된다. 외부 공기 입구(26)가 스위칭 댐퍼(28)에 의해 닫힐 때, 실내 공기는 통로(21)로 도입되고, 실내 공기 입구(27)가 스위칭 댐퍼(28)에 의해 닫힐 때, 외부 공기가 통로(21)로 도입된다. 통로(21)의 하부 끝에, 중앙 제어 장치를 통하여 조절된 공기를 차로 송풍하는 출구(29)가 형성된다.

에어컨디셔너(12)는 송풍장치(14), 냉각장치(15) 및 가열장치(16)의 세 개의 장치로 구성된다. 송풍장치(14)는 통로(21), 송풍기(22), 외부 공기 입구(26), 실내 공기 입구(27) 및 스위칭 댐퍼(28)로 구성된 송풍장치의 주요 본체(17)를 포함한다. 냉각장치(15)는 통로(21) 및 증발기(23)로 구성된 냉각장치의 주요 본체(18)를 포함한다. 가열장치(16)는 통로(21), 히터(24), 조절 댐퍼(25) 및 출구(29)로 구성된 가열장치의 주요 본체(19)를 포함한다.

냉각장치 주요 본체(18)의 통로(21)에서, 필터부착 부분(30)은 송풍기(22)와 증발기(23) 사이에 형성된다. 필터부착 부분(30)을 위해, 시트형태로 4개의 필터(13)가 부착된다. 4개의 필터(13)는 도7에 도시된 바와 같이 가로 및 세로로 두 개씩 배열되어 있다. 한 방향(즉, 도6에서의 왼쪽에서 오른쪽으로)으로 보내지는 공기(즉, 처리될 기체)는 필터(13)를 통과하고, 흡착될 성분들은 필터(13)에 의해 그것으로부터 흡착된다. 필터(13)를 통과한 후, 공기는 증발기(23)와 히터(24)로 보내진다. 증발기(23)는 냉각 매체의 증발시, 발산된 증발열에 의해 공기를 냉각시킨다. 히터(24)는 엔진을 냉각시키기 위해 물을 사용하여 공기를 가열한다. 공기는 정제되고 조절되어 차안으로 송풍된다.

도8에서 도시된 바와 같이 각 필터(13)는 상기에서 나타난 주름잡힌 형태를 갖는다. 게다가, 각 필터(13)는 수지로 만들어진 프레임(31) 안에 설비되고, 굽혀지지 않게 프레임(31)에 의해 지지된다.

냉각장치 주요 본체(18)의 바닥 표면 위에, 필터(13)와 프레임(31)을 교환하기 위한 입구(32)가 도9에서 도시된 바와 같이 필터부착 부분(30)의 하부에 형성된다. 특히, 입구(32)는 도7의 오른쪽에 위치한 두 개의 필터(13)의 바로 하부에 형성된다. 도7의 왼쪽에 위치한 필터(13)을 교환할 필요가 있을 때, 오른쪽의 필터(13)를 입구(32)에서 꺼내고, 왼쪽의 필터(13)를 오른쪽으로 이동시켜 입구(32)에서 꺼낸다.

입구(32)의 근처에, 두 개의 인게이지먼트 홀(engagement hole)(33)이 입구가 그들 사이에 개재된 상태에서 스쿠르(34)의 반대편에 형성된다. 인게이지먼트 홀(33)을 위해 필터고정부재(35)의 인게이지먼트 부분(35a)이 설비된다. 스쿠르(34)를 위해, 나비 너트(36)가 필터고정부재(35)의 죄어진 부분(35b)을 통해 고정된다. 이런 방식으로, 필터고정부재(35)는 부분적으로 닫히는 입구(32)의 상태에서 냉각장치 주요 본체(18)의 외부 바닥 표면에 고정된다. 필터고정부재(35)의 왼쪽 및 오른쪽 위에, 필터고정부분(35c)이 설비된다. 프레임(31)에 설비된 필터(13)는 필터고정부분(35c)에 고정되고, 이런 방법으로, 필터부착부분(30)에 고정되게 부착된다.

도10은 필터(13)의 부분의 확대된 단면도이다. 도10에서 도시된 바와 같이, 각 필터(13)에서, 물리흡착제(37) 및 화학흡착제(38)는 서로 인접하게 설비된다. 물리흡착제(37)는 에어컨디션닝을 위해 공기의 흐름의 상부에 배치되고(도10에서 화살표에 의해 도시됨), 화학흡착제(38)는 하부에 배치된다. 물리흡착제(37) 및 화학흡착제(38)는 그것의 두께 방향으로 필터(13)의 표면을 구성하는 두 개의 투과부재(39) 사이에 개재된다. 수용투과부재(39)의 내부 표면에, 열용화접착제가 미리 도포되어 있다. 투과부재(39) 사이에 개재된 흡착제(37, 38)는 고온에서 가압된다. 흡착제(37, 38)는 접착제에 의해 서로 투과부재(39)에 부착되고, 투과부재(39) 자체는 그들의 주변 부분(즉, 프레임(31)과 접촉한 부분) 및 다른 비특정 부분에서 서로 부착된다. 동시에 각 필터(13)는 가해진 압력에 의해 전술한 바와 같이 주름잡힌 형태로 형성된다.

각 투과부재(39)는 여과지 및 부직포 같은 섬유-함유 재료로 구성된다. 상부의 투과부재(39)는 공기가 통과하는 동안 먼지 및 오염을 제거할 수 있다. 추가로 먼지 제거필터가 제공될 필요가 없고, 이에 의해 구조를 단순하게 하고, 공기-유동 저항을 낮춘다. 그러나, 먼지 제거력을 갖지 않는 재료가 상부의 투과부재(39)로 사용될 때, 먼지 제거필터가 상부 투과부재(39)의 상부 표면에 제공된다.

상기 기술에서, 물리흡착제(37) 및 화학흡착제(38)는 한 개의 동일한 필터(13)로 채워진다. 또한, 도11a 내지 11d에서 도시된 바와 같이, 필터(13a 및 13b)에, 제1필터(13a)에는 물리흡착제(37), 제2필터(13b)에는 화학흡착제(38)를 채운 두 종류의 필터(13a 및 13b)를 사용하는 것이 가능하다. 이런 경우에, 도 11a에 도시된 바와 같이, 제1필터(13a)는 제2필터(13b)와는 별개로, 송풍기(22)의 상부에 위치된다(제2필터는 상기 기술에서 필터(13)의 동일 지점에 위치된다). 또한, 도11b에 도시된 바와 같이, 제1필터(13a)는 송풍기(22) 및 제2필터(13b) 사이에 위치한다. 차의 에어컨디셔너(12)가 비작동 상태시, 차의 온도는 높아지고, 높은 온도에서, 물리흡착제(37)(특히, 활성탄)는 이전에 흡착된 성분들을 방출하는 경향이 있다. 그러나, 도11a 또는 11b의 구조를 갖는 에어컨디셔너가 가동시, 상부의 물리흡착제(37)로부터 방출된 성분들은 화학흡착제(38)에 의해 흡착된다. 또한 도11c에서 도시된 바와 같이, 제1 및 제2필터(13a 및 13b)는 제2필터(13b)가 상부에 위치한 상태에서 서로 밀접하게 위치하고, 제1필터(13a)는 하부에 위치한다. 이 구조에서, 필터(13a 및 13b)는 서로 인접하고, 물리흡착제(37)로부터 방출된 성분들은 화학흡착제(38)로부터 확실히 흡착된다. 또한, 도11d에서 도시된 바와 같이, 도11a의 구조와는 반대로, 송풍기(22)의 하부에 제1필터(13a) 및 송풍기(22)의 상부에 제2필터(13b)를 위치시키는 것이 가능하다. 이런 경우에, 화학흡착제(38)는 물리흡착제(37)보다 상부에 위치한다. 물리흡착제(37)가 에어컨디셔너(12)가 비작동시, 이전에 흡착된성분들을 방출할 지라도, 성분들은 상부로 이동하고, 필터(13b)의 근처에 머무르고, 필터(13b)에서 화학흡착제(38)에 의해 쉽게 흡착된다. 전술한 바와 같이 물리흡착제(37) 및 화학흡착제(38)는 필수적으로 서로 인접하지 않으나 화학흡착제(38)가 물리흡착제(37)에 의해 방출된 성분을 흡착할 수 있는 범위에서는 어떤 지점에도 위치할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 흡착처리용 조성물이 공기청정용 필터로 사용시, 조성물이 필터용 부직포 및 정전 종이 같은 투과재료(필터재료) 사이에 개재되는 것이 바람직하다. 조성물이 차의 배기가스, 담배 연기 및 오일 히터의 기체 같은 기체 처리를 위해 사용될 때, 조성물은 활성탄 같은 물리흡착제와 함께 사용되는 것이 바람직하다. 이런 경우에, 조성물의 혼합물 및 활성탄은 부직포 및 정전 종이 같은 투과재료 사이에 개재된다. 또한, 두 종류의 필터가 사용되는데, 한 가지는 투과재료 사이에 위치한 활성탄을 포함하고, 다른 한 가지는 투과재료 사이에 개재된 본 발명의 조성물을 포함한다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 흡착처리용 조성물은 처리될 기체가 강력하게 통과되는 것을 통하여 흡착처리수단 및 공기청정용 필터에서 사용된다. 또한, 조성물은 건축재, 벽지 및 장식용으로 사용될 수 있다. 이런 적용에서, 조성물은 기체와 자연적으로 접촉하고, 그것으로부터 성분들을 흡착한다.

본 발명의 조성물은 흡착될 성분들과 반응하고, 처리될 기체로부터 성분들을 흡착할 때, 습기를 필요로 한다. 그러나, 조성물에 물을 공급할 필요는 없다. 본 발명의 조성물은 최적의 비율로 바인더, 물흡수물질 및 흡착물질을 혼합함으로써 제조되고, 이렇게 제조된 조성물은 물흡수물질이 공기 중에서 습기(즉, 물)를 흡수하고, 흡착물질에 습기를 공급하는 메커니즘을 갖는다. 흡착물질과 흡착될 성분들 사이의 반응은 물흡수물질로부터 제공된 습기에 의해 만족스럽게 진행되고, 이에 의해 뛰어난 흡착을 얻을 수 있다. 예외로, 조성물이 매우 건조한 환경에서 사용될 때, 양호한 흡착 활성을 위해, 가습기가 사용되어 충분한 습기가 처리될 기체와 함께 조성물에 공급된다.

본 발명은 단순한 방식으로 고효율로 흡착될 성분들을 흡착할 수 있는 흡착처리용 조성물 및 그 조성물을 사용하여 성분들을 흡착하는 방법을 제공한다. 조성물의 사용을 통하여, 흡착처리수단 및 필터는 크기에 있어 소형화되고, 흡착될 성분들을 고효율로 흡착할 수 있다.

＜실시예＞

이후, 본 발명은 실시예를 통하여 더 상세히 기술될 것이다.

우선, 다음의 실시예1 내지 3에서, 흡착제의 아세트알데히드 흡착력을 조사하는 테스트가 시행되었다.

실시예1

테스트에서, 흡착제 A 내지 D는 다음의 각 방법에 따라 제조되었고, 그 테스트는 흡착제(41)처럼 각 흡착제 A 내지 D에 대해 실행되었다. 도12에서 도시된 바와 같이 흡착제(41)를 1000 cc 플라스크(42)에 넣었다. 플라스크 안으로, 아세트알데히드를 주사기로 주입하여 플라스크 안의 아세트알데히드 농도를 1000 ppm으로 되게 하고, 그 플라스크를 밀봉한다. 플라스크를 실내 온도(20 내지 30℃ 사이)에서 1시간 동안 방치하고, 그 후, 각 흡착제 A 내지 D의 아세트알데히드 제거율이 측정된다.

흡착제의 제조

흡착제 A: 흡착물질로 1 g의 유지놀 및 물흡수물질로 10 g의 실리카겔(평균 입경: 0.05 내지 0.2 mm)을 혼합하고, 부셔서 5 내지 50 ㎛의 평균 입경을 갖는 분말형의 흡착제 A를 제조한다.

흡착제 B: 흡착물질로 1 g의 3,5-크실레놀 및 물흡수물질로 흡착제 A와 동일한 10 g의 실리카겔을 혼합하고, 부셔서 5 내지 50 ㎛의 평균 입경을 갖는 분말형의 흡착제 B를 제조한다.

흡착제 C: 흡착물질로 1 g의 레소르신 및 물흡수물질로 흡착제 A와 동일한 10 g의 실리카겔을 혼합하고, 부셔서 5 내지 50 ㎛의 평균 입경을 갖는 분말형의 흡착제 C를 제조한다.

흡착제 D: 흡착물질로 1 g의 피로갈롤 및 물흡수물질로 흡착제 A와 동일한10 g의 실리카겔을 혼합하고, 부셔서 5 내지 50 ㎛의 평균 입경을 갖는 분말형의 흡착제 D를 제조한다.

각 흡착제 A 내지 D의 아세트알데히드 제거율(중량%)을 표1에 나타낸다. 표1과 같이, 모든 흡착제 A 내지 D는 아세트알데히드에 대해 뛰어난 흡착을 나타낸다.

실시예2

흡착제 E 내지 H는 실시예1에서 흡착제 C를 제조하는 경우와 같이 흡착물질로 레소르신을 사용하여 제조된다. 각 흡착제 E 내지 H의 아세트알데히드 제거율은 실시예1의 동일한 단계를 사용하여 측정된다.

흡착제의 제조

흡착제 E: 1 g의 레소르신 0.2 g의 수산 및 실시예1에서 사용된 것과 동일한 형태의 10 g의 실리카겔을 혼합하고 부셔서, 5 내지 50 ㎛의 평균 입경을 갖는 분말형의 흡착제 E를 제조한다.

흡착제 F: 1 g의 레소르신 0.2 g의 탄산나트륨 및 실시예1에서 사용된 것과 동일한 형태의 10 g의 실리카겔을 혼합하고 부신다. 그 혼합물을 정제의 형태로 만들어 서로 같은 크기를 갖는 정제형의 흡착제 F를 제조한다.

흡착제 G: 1 g의 레소르신 및 10 g의 H- 및 ZSM5-형 제올라이트(실리카-알루미나 비율: SiO₂/Al₂O₃(질량비) = 80, 5 내지 10 ㎛의 평균 과립경)가 혼합되어 교반된다. 그 혼합물은 정제로 만들어 서로 같은 크기를 갖는 정제형의 흡착제 G를 제조한다.

흡착제 H: 1 g의 레소르신 및 10 g의 Na-형 제올라이트(평균 입경 5 내지 10 ㎛)가 혼합되어 교반된다. 그 혼합물은 정제로 만들어 서로 같은 크기를 갖는 정제형의 흡착제 H를 제조한다.

표2는 각 흡착제 E 내지 H의 아세트알데히드 제거율을 나타낸다(흡착제 C의 테스트 결과를 또한 표2에 나타낸다). 표2와 같이, 레소르신과 함께 적은 양의 약산 물질 또는 약염기 물질을 포함하는 흡착제는 아세트알데히드 흡착력이 증가되고, 특히, 약산 물질을 포함하는 흡착제는 아세트알데히드에 대해 놀라운 정도로 강한 흡착력을 갖는다. 그러나, 약산 물질 및 약염기 물질은 흡착제에서 물흡수물질이 공기 중에서 습기를 흡착시 산 또는 알칼리에 의한 저하의 문제를 야기한다. 이 문제는 약산 물질 및 약염기 물질 대신에 H-형 제올라이트 또는 Na-형 제올라이트를 사용하여 방지된다. H-형 제올라이트 및 Na-형 제올라이트의 사용을 통하여, 아세트알데히드에 대한 강한 흡착력이 약산 물질 및 약염기 물질 없이도 얻어질 수 있다.

실시예3

다가 페놀로는 1 g의 카테콜, 푸르푸린, 나린진 및 루틴이 각각 제조되었다. 그들 각각은 10 g의 H- 및 ZSM5A-형 제올라이트(흡착제 G를 제조하기 위해 사용된 바와 같이)가 혼합되어 함께 교반된다. 각 혼합물은 정제로 만들어져 같은 크기를 갖는 정제형의 흡착제 I 내지 L이 제조된다. 실시예1의 단계를 반복하여서, 흡착제 I 내지 L의 아세트알데히드 제거율이 측정되었다.

표3은 흡착제 I 내지 L의 아세트알데히드 제거율을 나타낸다. 표3과 같이, 모든 흡착제 I 내지 L은 강한 아세트알데히드 흡착력을 나타낸다.

실시예4

다음에, 흡착제 형성에 추가된 바인더 양의 흡착 활성에 대한 영향이 조사되었다. 과립형의 흡착제 M 내지 Q는 1 g의 레소르신 및 H- 및 ZSM5-형 제올라이트(흡착제 G 제조를 위해 사용된 바와 같은) 및 바인더로 폴리비닐알코올을 사용하여 제조하였다. 폴리비닐알코올의 양은 각 흡착제 M 내지 Q에서 다르다. 즉, 제올라이트의 중량에 대해 바인더의 중량은 흡착제 M에서 1.7%, 흡착제 N에서 2%, 흡착제 O에서 2.5%, 흡착제 P에서 3% 및 흡착제 Q에서 5%이다. 측정이 매 5분마다 30분간 실행되는 것을 제외하고, 실시예1의 단계를 반복하여 각 흡착제 M 내지 Q에 대한 아세트알데히드 제거율이 측정되었다.

도13은 테스트 결과를 도시한다(비교를 위해, 도13은 또한 활성탄이 흡착제로 사용된 경우의 결과를 나타낸다). 도13에서 도시된 바와 같이, 폴리비닐알코올이 증가됨에 따라, 흡착제의 흡착력은 시간의 경과에 따라 저하되었다. 이 결과로부터, 강한 흡착력을 위해 소량의 폴리비닐알코올을 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 폴리비닐알코올의 중량이 제올라이트 중량에 대해 3% 이하일 때, 아세트알데히드가 거의 완전히 제거된다. 그러나, 폴리비닐알코올의 중량이 제올라이트 중량에 대해 5%일 때 조차도, 시간의 경과에 따른 흡착력의 저하는 활성탄을 사용하는 경우보다 더 적었다.

실시예5

세 종류의 흡착제가 흡착제 P를 제조하기 위해 사용된 것과 같은 동일한 중량비의 동일한 재료를 사용하여(즉, 제올라이트에 대해 폴리비닐알코올의 3중량%를 사용하여), 다음의 방법에 의해 제조되었다.

(ⅰ) 레소르신 및 폴리비닐알코올이 서로 혼합되고 그 혼합물은 물에 용해되어 수용액이 된다. 그 수용액은 교반기로 혼합되는 동안 분말형의 제올라이트에 기공이 생긴다. 결과로, 과립형의 흡착제가 얻어진다.

(ⅱ) 폴리비닐알코올은 물에 용해되어 수용액이 된다. 그 수용액은 교반기로 혼합되는 동안 분말형의 제올라이트에 기공이 생긴다. 결과로, 제올라이트의 입자가 서로 부착하여 과립형이 된다. 과립형의 제올라이트는 레소르신의 수용액에 담궈져서 제올라이트는 레소르신을 운반한다. 결과로 흡착체가 얻어진다.

(ⅲ) 분말형의 레소르신 및 제올라이트는 서로 혼합되고 교반기로 혼합물을 혼합하는 동안 폴리비닐알코올의 수용액이 그것에 구명이 생기게 한다. 결과로, 과립형의 흡착제가 얻어진다.

그 후, 상기 (ⅰ) 내지 (ⅲ) 방법 의해 제조된 0.2 g의 각 흡착제를 얇은 유리관에 놓는다. 10 ppm 농도의 아세트알데히드를 포함하는 공기가 유동률 0.6 m/s로 상부에서 하부로 유리관에 유동된다. 아세트알데히드의 농도는 아세트알데히드 제거율을 측정하기 위해 하부에서 시간의 경과에 따라 측정된다.

도14는 테스트 결과를 도시한다. 도14에서 도시된 바와 같이 레소르신 및 폴리비닐알코올이 혼합되고 그 혼합물이 제올라이트와 혼합된 방법(ⅰ)에 의해 제조된 흡착제는 아세트알데히드 흡착력이 가장 높다. 제올라이트 및 폴리비닐알코올이 혼합되어 제올라이트의 과립이 되고, 과립형의 제올라이트가 레소르신과 혼합되는 방법(ⅱ)에 의해 제조된 흡착제는 레소르신 및 제올라이트가 혼합되고 그 혼합물이 폴리비닐알코올과 혼합된 방법(ⅲ)에 의해 제조된 흡착제 보다 아세트알데히드 흡착력이 뛰어나다. 이들 결과의 이유는 방법(ⅰ) 및 (ⅱ)에서 아세트알데히드를 흡착하는 흡착물질로 사용된 레소르신의 대부분 입자가 폴리비닐알코올로 코팅되는 것이 방지될 수 있기 때문이라고 생각된다.

본 발명의 흡착제를 생산하는 방법에 따라, 흡착물질은 바인더와 혼합되고, 그 혼합물은 물흡수물질과 혼합되어 과립형의 흡착제를 제조한다. 또한, 물흡수물질은 바인더와 혼합되어 물흡수물질의 입자는 과립형으로 서로 부착되고, 과립형의 물흡수물질은 흡착물질과 혼합되어 물흡수물질은 흡착물질을 운반한다. 본 발명의 방법을 사용하여, 대다수의 흡착물질의 입자가 바인더로 코팅되지 않고, 그것의 흡착 활성이 바인더에 의해 저하되지 않는다. 이 구조를 갖는 흡착제는 높은 흡착력을 갖는다.

실시예6

다음으로, 도15a 내지 15d에서 도시된 바와 같이, 물리흡착제(44) 및 화학흡착제(45)를 함께 사용한 효과가 조사되었다. 물리흡착제(44)로는 활성탄이 사용되었다. 화학흡착제(45)로는 실시예2에서 제조된 흡착제 G(레소르신 + H- 및 ZSM5-형 제올라이트)와 동일한 형태의 흡착제가 사용되었다. 물리흡착제(44)(0.1 g) 및 화학흡착제(45)(0.1 g)가 함께 유리관(47)을 채웠다. 도15a에서, 아세트알데히드의 유동 방향에서, 물리흡착제(44)는 상부에 배열되고(즉, 도15a의 왼편에), 화학흡착제(45)는 하부에 배열되었다(즉, 도15a의 오른편에). 도15a의 구조와는 반대로, 도15b에서, 화학흡착제(45)는 상부에 배열되고, 물리흡착제(44)는 하부에 배열된다. 도15c에서, 물리흡착제(44) 및 화학흡착제(45)는 균일하게 혼합되고, 그 혼합물은 유리관을 채운다. 비교를 위해 도15d에서는, 물리흡착제(44)(0.1 g)만으로 유리관을 채운다. 흡착제(44 및 45)가 채워진 유리관의 영역의 양쪽은 투과부재(46)로 밀봉된다.

이어서, 농도 30 ppm의 아세트알데히드를 포함하는 공기가 5분 동안 유동률 1L/min으로 유리관을 통과한다. 그 후, 유리관(47)은 각각 부피 1L의 공기-주머니에 놓이고, 공기-주머니 안의 온도가 80℃로 유지된 상태로 20분 동안 방치한다. 20분 후, 공기-주머니의 아세트알데히드 농도가 측정된다. 아세트알데히드 농도가 높을수록, 활성탄이 이전에 흡착했으나 다시 방출하는 아세트알데히드 양이 증가한다.

도16a 내지 d는 테스트 결과이다. 도16a내지 d 각각은 도15a 내지 d에 상응한다. 도16a 내지 d에서 도시된 바와 같이, 물리흡착제 및 화학흡착제를 함께 사용시, 아세트알데히드의 농도는 물리흡착제만 사용시 보다 낮다. 이는 물리흡착제로부터 방출된 아세트알데히드가 화학흡착제에 의해 흡착되기 때문이다. 그 테스트 결과는 불량하고, 아세트알데히드의 농도는 물리흡착제가 하부에 충전되는 경우와 비교하여 상부에 충전되는 경우에 높다. 그 이유는 다음에 따라 생각된다. 아세트알데히드를 포함하는 공기가 유리관을 통과하는 동안, 상부에 위치된 물리흡착제가 화학흡착제 전에 노출되어 대부분을 흡착한다. 그러나, 물리흡착제는 높은 온도에서 이전에 흡착된 아세트알데히드의 대부분을 배출한다. 이 테스트 결과로부터 물리흡착제를 위한 더 좋은 위치를 결정하는 것은 불가능하다.

실시예7

다음에, 상부에 물리흡착제, 하부에 화학흡착제를 설비하는 것의 효과를 조사하였다. 이 테스트에서, 실시예6에서 사용된 것과 동일한 형태의 0.1 g의 물리흡착제 및 0.1 g의 화학흡착제를 실시예6에서 실행된 바와 같이 각각 유리관에 충전하였다. 10 ppm 농도의 아세트알데히드를 포함하는 공기를 0.6 m/s의 유동률로 상부로부터 유리관을 통과하게 하고, 아세트알데히드의 농도가 아세트알데히드 제거율을 조사하기 위해 시간이 경과한 후 하부에서 측정되었다. 이 테스트에서, 물리흡착제 및 화학흡착제는 다음의 4가지 방식으로 유리관에 채워졌다.

(ⅰ) 물리흡착제는 유리관의 상부 및 화학흡착제는 하부에 배열되었다(도15a에서 도시된 경우와 같이).

(ⅱ) 화학흡착제는 유리관의 상부 및 물리흡착제는 하부에 배열되었다(도15b에서 도시된 경우와 같이).

(ⅲ) 물리흡착제 및 화학흡착제가 균일하게 혼합되어 그 혼합물이 유리관에 충전되었다(도15c에서 도시된 경우와 같이).

(ⅳ) 화학흡착제만이 유리관에 충전되었다(물리흡착제 대신에 화학흡착제를 사용하는 것을 제외하고, 도15d에서 도시된 경우와 같이).

도17은 테스트 결과를 도시한다. 도17에서 도시된 바와 같이 물리흡착제가 상부에 배열될 때, 아세트알데히드 제거율이 다른 경우 보다 높다. 이 이유는 물리흡착제에 의해 방출된 아세트알데히드가 화학흡착제가 아세트알데히드를 흡착하는 하부로 보내기 때문이라고 여겨진다.

실시예8

아세트알데히드 제거율은 물리흡착제가 상부 및 화학흡착제가 하부에 배열된 경우에만 실시되고, 물리흡착제의 양은 (ⅴ) 0.5 g, (ⅵ) 0.2 g, (ⅶ) 0.05 g으로 변화시키는 것을 제외하고 실시예7의 단계를 반복하여 조사된다.

도18은 테스트 결과를 도시한다(비교를 위해, 도7의 경우(ⅳ)로부터 얻어진 테스트 결과를 또한 나타낸다). 도18에 도시된 바와 같이, 물리흡착제의 양이 더 많을수록, 아세트알데히드 제거율이 높아진다.

이후에, 본 발명의 흡착제의 다양한 제품에 적용과 제품이 도면을 통해 기술될 것이다.

도19는 실내 공기청정용 부재(51)를 나타내는 다이어그램이다. 공기청정부재(51)는 시트형이고, 실내 공기에서 흡착될 성분들을 흡착하기 위해 차안의 천장의 전체 표면에 충분하게 제공된다. 실내와 접하는 공기청정부재(51)의 아래쪽 표면은 투과부재(52)로 구성된다. 투과부재(52)는 차안의 천장에 흔히 사용되는 가죽으로 만들어진다. 공기청정부재(51)의 상부 표면은 우레탄으로 만들어진 기재(53)로 구성된다. 우레탄 기재(53)의 상부 표면은 지붕패널에 부착될 수 있다.

투과부재(52) 및 기재(53) 사이에, 접착제를 포함하는 두 개의 유리섬유매트(54)가 개재되고, 유리섬유매트(54) 사이에, 흡착제를 포함하는 시트(55)가 개재된다. 흡착제 시트(55)는 유리섬유매트(54)에 포함된 접착제에 의해 투과부재(52) 및 기재(53)에 부착된다. 도20에 도시된 바와 같이, 흡착제 시트는 폴리에틸렌 섬유로 구성된 두 개의 망재(56)를 포함한다. 그 망재(56)는 열용화에 의해 서로에 적층된다. 망재(56) 사이에, 화학흡착제(57) 및 물리흡착제(58)는 흡착제(57 및 58)가 서로 균일하게 혼합된 상태에서 전체 표면으로 운반된다. 흡착제 시트(55)는 화학흡착제(57) 및 물리흡착제(13)를 하부 망재(56)에 퍼뜨려서 제조되고, 상부 망재(56)가 하부 망재(56)에 적층된다. 결과로, 화학흡착제(57) 및 물리흡착제(58)는 서로 균일하게 혼합되는 상태에서 동일한 그물로 된 공간에 포함된다.

전술한 바와 같이, 화학흡착제(57) 및 물리흡착제(58)을 포함하는 시트형의 공기청정부재(51)는 차안의 천장용을 의도한다. 결과로, 넓은 영역의 쓸모 없는 공간이 효율적으로 사용될 수 있다. 게다가, 공기청정부재(51)는 차에서 발생할 수 있는 악취 및 무취의 해로운 성분 같은 다양한 성분을 흡착하고, 위로 이동시켜서 천장의 근처에 머무르게 한다. 차의 실내온도는 쉽게 높아지고, 특히 천장에서 높아진다. 높은 온도에서 물리흡착제(58)는 이전에 흡착된성분들을 방출하는 경향이 있다. 그러나, 화학흡착제(57)는 물리흡착제(58)로부터 방출된 성분들을 흡착하고, 그 성분들은 공기청정부재(51)에서 실내로 유동하지 않아서, 공기청정부재(51)의 흡착력은 높아진다. 특히, 더 높은 흡착력이 화학흡착제(57)로 레소르신 및 물리흡착제(58)로 H-형 제올라이트 같은 흡착물질을 사용하여 얻어질 수 있다. 이런 조합에서, 공기 중의 거의 모든 습기가 물흡수물질에 의해 흡수되어, 물리흡착제(58)의 흡착 활성이 공기 중의 습기에 의해 저하하지 않는다. 반면, 물흡수물질에 의해 흡수된 습기는 흡착화합물에 제공되고, 습한 상태에서, 흡착화합물은 알데히드 및 카르보닐기 함유 화합물과 반응하고, 효율적으로 흡착하고 제거할 수 있다.

이 실시형태에서, 화학흡착제(57) 및 물리흡착제(58)는 서로 균일하게 혼합된다. 그 혼합물의 농도는 연속적 또는 불연속적으로 흡착제 시트(55)의 상부 표면에서 하부 표면의 방향으로 변화되고, 그러한 방식은 화학흡착제(57)의 농도가 흡착제 시트(55)의 아래 영역(적어도 투과부재(52)의 근처)에서 높고, 물리흡착제(58)의 농도가 흡착제 시트(55)의 상부 영역에서 높게되어 가능하다. 물리흡착제(58)가 이전에 흡착된 성분들을 방출할 지라도, 이 구조는 효율적으로 투과부재(52)를 통하여 공기청정부재(51)로부터 성분들이 방출되는 것을 방지한다. 또한, 화학흡착제 및 물리흡착제의 층은 흡착제 시트(55)의 상부 표면에서 하부 표면의 방향으로 배열된다. 이런 경우에, 화학흡착제(57)가 공기청정부재(51)로부터 나가는 성분들을 방지하기 위해 물리흡착제(58)로부터 방출된 성분들을 완전히 흡착하기 위해 화학흡착제(57)의 층은 물리흡착제(57)의 층 보다 아래에 위치(즉, 투과부재(52)의 면에)하는 것이 바람직하다.

이 실시형태에서, 흡착제 시트(55)는 접착제를 포함하는 유리매트(54)를 통하여 투과부재(52) 및 기재(53)에 부착된다. 또한 흡착제 시트(55)는 접착제를 포함하는 유리섬유매트(54)를 사용하지 않고, 흡착제 시트(55)에 포함된 망 부재(56)를 용화하여 투과부재(52) 및 기재(53)에 직접 부착될 수 있다.

이 실시형태에서, 공기청정부재(51)는 차 내부의 천장에서의 사용을 의도한다. 공기청정부재(51)는 또한 집 및 건물 내부의 천장에 적용될 수 있다. 이런 경우에, 도21에서 도시된 바와 같이, 공기청정부재(51)는 구조되어 흡착제 시트(55)는 유리섬유매트(54)에 의해 투과부재(52) 및 천장 재료(59)에 부착될 수 있다. 투과부재(52)로 실내 장식에 적합한 재료를 사용하여서 천장의 외관이 저하되지 않는다.

실시예9

화학흡착제(57)로 실시예2(레소르신 H-형 제올라이트)에서 제조된 흡착제 G와 동일한 형태의 흡착제가 사용되고, 물리흡착제(58)로는 활성탄이 사용된 것을 제외하고, 공기청정부재(51)와 동일한 형태의 공기청정부재가 제조되었다. 화학흡착제(57)의 중량은 물리흡착제에 대해 20%이고, 흡착제(57 및 58)는 서로 균일하게 혼합된다. 투과부재의 표면적은 300 ㎠이다.

공기청정부재는 직사각형 형태의 10 L 부피 용기의 내부 상부 표면에 설치된다. 그리고, 톨루엔이 용기에 공급되어 그것의 농도는 10 ppm이 되고, 용기는 밀봉된다. 톨루엔 농도가 매 10분마다 측정되는 동안 용기는 실내 온도로 유지된다.

도22는 테스트 결과를 도시한다. 비교를 위하여, 도22는 또한 공기청정부재가 용기 내부 상부 표면에 설치되지 않았을 때, 얻어진 결과를 나타낸다. 도22에서 도시된 바와 같이 공기청정부재를 구비한 용기는 약 90%의 톨루엔이 약 한 시간 이내에 제거된다.

이와 반대로, 공기청정부재를 구비하지 않은 용기는 톨루엔 농도의 변화가 없다.

실시예10

다음에, 도23에 도시된 바와 같이, 화학흡착제(61)를 부피 3 L의 봉지(62)에 넣고, 아세트알데히드를 봉지(62)에 공급하여 그 농도를 100 ppm이 되게 한다. 화학흡착제(61)는 실시예2에서 제조된 흡착제 G와 동일한 형태이고, 그 중량은 1 g이다. 봉지(62) 안의 공기는 2 mL의 샘플을 취하기 위해 매 10분마다 주사기(63)에 의해 용기로부터 빨아내어지고, 그 샘플의 아세트알데히드 농도가 봉지(62) 안의 아세트알데히드 농도를 알기 위해 측정된다. 아세트알데히드 농도는 실내 온도에서 30분 동안 측정되고, 30분 후, 용기 안의 공기는 80℃로 가열되어, 아세트알데히드 농도가 측정된다. 그 후, 동일한 측정이 활성탄(1 g)을 사용하여 실시된다.

아세트알데히드 농도는 기체 크로마토그래피에 의해 측정된다. 표4는 기체 크로마토그래피의 조건을 나타낸다.

도24는 테스트 결과를 도시한다. 도24에서 도시된 바와 같이 온도가 80℃로 증가될 때, 아세트알데히드 농도도 증가된다. 이는 활성탄이 이전에 흡착된 아세트알데히드를 방출한다는 것을 의미한다. 이와는 반대로, 화학흡착제는 온도가 80℃로 증가될지라도, 아세트알데히드를 흡착하는 것을 정지하지 않고, 약 1시간 후에, 거의 모든 아세트알데히드가 흡착된다.

실시예11

다음에, 화학흡착제 및 물리흡착제의 혼합물 사용 효과가 조사되었다. 화학흡착제(64)로는 실시예2에서 제조된 흡착제 G와 같은 동일한 흡착제가 사용되었다. 물리흡착제(65)로는 활성탄이 사용되었다. 화학흡착제(64)(0.1 g) 및 물리흡착제(65)(0.1 g)가 서로 균일하게 혼합되고, 그 혼합물은 도25a에 도시된 바와 같은 얇은 유리관(67)에 충전되었다. 흡착제(64 및 65)의 혼합물이 충전된 부분의 양쪽은 투과부재(66)로 밀봉되었다. 비교를 위하여, 도25b에 도시된 바와 같이 물리흡착제(0.1 g)만이 다른 얇은 유리관(67)에 충전되었다.

농도 30 ppm의 아세트알데히드를 포함하는 공기가 5분 동안 유동률 1 L/min으로 각 유리관을 통과한다. 그 후, 유리관(67)은 각각 부피 1 L의 공기-주머니에 놓이고, 공기-주머니의 내부 온도가 80℃로 유지되는 상태에서 20분간 방치한다. 20분 후, 공기-주머니의 아세트알데히드 농도가 측정된다. 아세트알데히드 농도가 높을수록 활성탄에 의해 이전에 흡착된 아세트알데히드가 다시 방출되는 양이 증가한다.

도26a 및 b는 시험의 결과를 나타낸다. 도26a 및 b는 각각 도25a 및 b에 상응한다. 도26a 및 b에서 도시된 바와 같이 아세트알데히드 농도는 물리흡착제(65)만 사용한 경우 보다 화학흡착제(64) 및 물리흡착제(65)의 혼합물을 사용하는 경우에서 더 낮다. 이는 물리흡착제(65)로부터 방출된 아세트알데히드가 화학흡착제(64)에 의해 흡착되기 때문이다.

전술한 바와 같이, 차 내부의 천장 및 집의 실내에서 사용할 의도의 시트형의 공기청정부재는 화학흡착제 및 물리흡착제로 형성된다. 물리흡착제가 이전에 흡착된 성분들을 방출할 지라도, 화학흡착제는 그 성분들을 흡착하여, 공기청정부재로부터 성분들이 실내로 방출되는 것을 방지한다. 이런 구조로 된 공기청정부재는 어떤 온도에서도 높은 효율로 다양한 성분들을 흡착할 수 있다.

상기 기술된 공기청정부재에 부가하여, 본 발명에 따라 제조된 흡착제는,

히터 외에 연소장치 및 다양한 연소 기구(보일러, 연소처리 장치, 소각 장치, 가스레인지, 집에서 사용하는 기체 물 히터), 오일 스토브 및 오일 팬 히터, 그리고,문, 창문, 셔터, 집 및 타일용 내부재료에 적용될 수 있다.

또한, 다음과 같은 적용이 가능한데, 옷, 모자, 마스크 및 신발류 같은 의복 류, 가방 및 운반 가방 같은 휴대용품, 탁자, 책상, 사무용 기구, 캐비넷, 금고, 의자, 소파, 침대, 침구, 조명 고정장치, 통풍기, 주방기기, 악취 제거 기능의 장식품, 다양한 가구, 담배 홀더, 먼지 잡는 물건(집뿐만 아니라 사무실 및 공장에서 사용), 재 접시, 진공청소기, 전자팬, 공기청정기, 습기 제거기, 가습기, 카페트, 매트, 타타미 매트(tatami mats), 커텐, 블라인드, 벽지, 종이 슬라이딩 스크린(shoji), 종이 슬라이딩 문(fusuma), 텐트, 실내 제품, 집용 통기구의 장치 및 통로에 설비된 제품 및 상기 가스레인지에 위치된 레인지 푸드에 설비된 제품 같은 집 제품 등이 있다.

상기 품목은 단지 예이고, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 상기 기술된 제품의 상부에, 본 발명의 흡착제가 방충제, 페인트, 접착체, 시멘트, 석재, 점토 등과 같은 것과 조합되어 사용될 수 있다.

실시예12

도27은 본 발명에 따라 구조된 공기 연소식 히터인 오일 팬 히터(70)를 나타내는 단면도이다. 오일 팬 히터(70)는 케이싱(73), 케이싱(73) 중앙의 공간에 부착된 연소실(연소부)(74) 및 오일을 태우고, 연소실(74)의 바닥 표면의 중앙에 설비되어 있는 연소기(72)를 포함한다. 케이싱(73)의 뒷면에, 팬(75)을 갖는 입구(76)가 형성되고, 그 입구(76)를 통해, 공기가 오일 팬 히터(70)로 도입된다. 케이싱(73)의 앞면에, 출구(77)가 형성되고, 그 출구(77)를 통해, 오일 팬 히터에서 가열된 공기가 방출된다. 입구(76) 및 출구(77) 사이에, 연소실(74)에 연결된 공기가 통하는 통로(78)가 형성된다.

입구(76)에, 공기청정을 위한 4개의 필터(71)가 팬(75)의 뒤쪽에 설비된다. 필터(71)는 시트형이고, 도7에서 도시된 바와 같이 가로 및 세로로 두 개씩 배열되어 있다. 각 필터(13)는 도8에서 도시된 바와 같이 상기로부터 보여진 주름잡힌 형태를 갖는다. 게다가, 각 필터(13)는 수지로 만들어진 프레임(31) 내부에 설비되어, 굽혀지지 않도록 프레임(31)에 의해 지지된다.

필터(71)는 케이싱(73)의 뒷면에 제공된 필터홀더(79)에 분리할 수 있게 설비되어 필요시 교환할 수 있다. 필터(71)를 필터홀더(79)에 설비하는 메커니즘이 도면에 상세히 도시되지 않았을지라도, 그들은 다음의 방법에 의해 필터홀더(79)에 설비된다. 한 방법으로, 필터(71)가 케이싱(73)의 뒷면에 병렬로 필터홀더(79)로 들어가고, 나비 볼트에 의해 홀더(79) 안의 특정 위치에 고정된다. 다른 방법으로, 부착 홀이 각 필터(71)의 프레임(31)의 4개의 모서리에 형성된다. 나비 볼트는 각 홀에 놓여서 필터(71)를 케이싱(73)에 굳게 고정한다. 필터(71)를 설비하는 방법은 상기에 제한되지 않으며 어떤 다른 방법도 사용될 수 있다.

실내의 공기가 오일 팬 히터(70)에 도입될 때, 공기는 필터(71)에 의해 정제도기 위해, 도27에서 도시된 바와 같이 필터(71)를 통하여 오른쪽에서 왼쪽으로 통과한다. 그리고 나서, 공기는 연소실(74)에서 발산된 열에 의해 가열된 통로(78)를 통하여 더운 공기가 된다. 그 더운 공기는 실내로 들어간다.

실시예12의 필터부재(71)는 도10의 확대도에서 도시된 바와 같이, 화학흡착제(38) 및 물리흡착제(37)를 포함한다. 전술한 바와 같이, 화학흡착제(38)는 물흡수물질 및 카르보닐기 함유 화합물에 대해 높은 흡착력을 갖는 페놀 화합물인 흡착물질을 포함한다. 화학흡착제는 또한 페놀 화합물 및 물흡수물질과 함께 암모니아, 염화수소 및 황화수소에 대해 높은 흡착력을 갖는 화합물을 포함한다. 암모니아를 흡착하는데 바람직한 화합물의 예로는 푸마르산 같은 산성 방취제, 베타인(양성)화합물 및 아니코(철 화합물) 같은 복합형 방취제를 포함한다. 염화수소 및 황화수소를 흡착하는데 바람직한 화합물의 예로는 탄산나트륨 및 아민 화합물 같은 염기성 방취제, 카르복실 금속염 및 베타인(양성)화합물을 포함한다. 암모니아, 염화수소 및 황화수소는 이전에 활성탄에 의해 흡착될 지라도, 높은 온도에서 알데히드처럼 방출되는 경향이 있는 성분들이다. 활성탄이 물리흡착제(37)로 사용될 때, 활성탄을 화학흡착제(38)와 함께 사용하는 것이 바람직하다.

실시예13(실시예12의 변형)

실시예12에서, 물리흡착제(37) 및 화학흡착제(38)를 포함하는 필터(71)는 입구(76)의 팬(75)의 상부에 놓인다. 또한, 필터(71)는 입구(76)의 팬(75)의 하부에 놓인다(즉, 팬(75)과 연소실(74) 사이에).

필터(71)는 물리흡착제(37)만을 포함하는 제1필터 및 화학흡착제(38)만을 포함하는 제2필터로 구성된다. 제1 및 제2필터는 한 개의 장치로 조합되거나, 분리되어 사용될 수 있고, 그들 중 하나는 상부에, 다른 하나는 하부에 놓인다. 이런 경우에, 물리흡착제(37)가 상부에 놓이고, 화학흡착제(38)가 하부에 놓이는 것이 바람직하다. 이런 방식으로, 물리흡착제(37)가 이전에 흡착된 성분들을 방출할 지라도, 화학흡착제(38)가 그들을 흡착한다. 예컨대, 물리흡착제(37)에 의해 방출된 성분들은 제1필터 및 제2필터를 한 개의 장치로 조합함으로써, 화학흡착제(38)에 의해 완전히 흡착된다. 그러나, 흡착제(37 및 38)의 배열은 상기에 제한되지 않고, 어떤 다른 배열도, 물리흡착제(37)에 의해 방출된 성분들을 화학흡착제(38)가 흡착할 수 있는 한 사용될 수 있다.

또한, 입구(76)에 놓인 필터(71)가 흡착제(37 및 38)를 포함하지 않으나 단독으로 먼지제거 기능을 구비하는 것이 가능하다. 이 경우에서, 흡착제(37 및 38)는 통로(78)에 놓이거나 통로(78) 근처의 임의의 위치에 놓인다. 그러나, 물리흡착제(37)가 높은 온도에서 흡착될 성분들을 방출하고, 화학흡착제(38)가 열에 의해 역의 영향을 받는 것을 고려하여, 필터(71)에 포함된 흡착제(37 및 38)는 입구(26)에서 연소실(74)의 상부에 놓이는 것이 바람직하다.

또한, 필터는 화학흡착제(38)만을 포함하는 것이 가능하다.

실시예14

실시예14에서, 연소부 및 흡착제로 형성된 생산품으로 담배에 대해 기술한다. 도28 내지 30은 각각 본 발명에 따라 제조된 담배를 도시한 도면이다. 도28 내지 30에서, 담배잎을 싸는 종이는 도시되지 않고, 흡착제(84)가 서로 다른 필터의 위치에 충전된다.

도28a에 도시된 담배(81)는 스폰지형의 필터(82)를 구비하고, 활성탄(83)이 필터(82)의 한쪽 끝에 충전되어 필터(82)와 담배잎 사이에 개재된다. 실시예12에서 기술된 것과 동일한 형태의 화학흡착제(38)를 포함하는 흡착제(84)는 필터(82)의 중앙 부에 충전된다. 도28b에서 도시된 담배에서, 흡착제(84)는 담배잎 쪽의 필터의 한쪽 끝에 충전되고, 흡착제(84)에 인접하여 활성탄(83)이 충전되어 흡착제(84) 및 활성탄(83)은 필터(82) 및 담배잎 사이에 이 순서로 개재된다. 흡착제(84)는 투과성을 갖는 정제형으로 형성되거나 도28c에 도시된 바와 같이 담배(81)의 그것과 동일한 직경을 갖는 원반 형태를 갖는 투과 시트로 충전된다. 도28c에서 도시된 형태를 갖는 흡착제(84)가 담배 생산 이전에 제조되면, 담배(81)의 생산성은 결고 저하하지 않는다.

도28a의 구조와는 반대로, 도29a에 도시된 담배에서, 활성탄(83)이 필터(82)의 중앙에 충전되고, 흡착제(84)는 담배잎 쪽 필터(82)의 한쪽 끝에 배열되어 필터(82) 와 담배잎 사이에 개재된다. 도28a의 구조와는 반대로, 도29b에 도시된 담배(81)에서, 활성탄(83)은 담배잎쪽 필터(82)의 한쪽 끝에 충전되고 활성탄(83)에 인접하여 흡착제(84)가 배열되어 활성탄(83)과 흡착제(84)가 필터(82)와 담배잎 사이에 이 순서로 개재된다.

도30a에 도시된 담배에서, 흡착제(84)는 화학흡착제(38) 및 활성탄(83)을 모두 포함하고, 필터(82)의 중앙에 충전된다. 도30b에서 도시된 담배(81)에서, 흡착제(84)는 화학흡착제(38)와 물리흡착제(83)를 모두 포함하고, 담배잎 쪽의 필터(82)의 한 끝에 충전되어 필터(82)와 담배잎 사이에 개재된다.

흡착제(84)를 구비하는 담배(81)는 연기가 흡착제(84)를 통과할 때 알데히드가 연기로부터 흡착제(84)에 의해 효율적으로 제거되어 실내의 악취 및 부식의 문제를 방지하는 이점을 갖는다. 흡착제(84)에 의한 흡착 메커니즘은 실시예12에서 기술된 것과 동일하여 그 기술은 생략한다.

상기 기술에서, 흡착제(84) 및 활성탄(83)은 도28 내지 30에서 도시된 바와 같이 다양한 위치에 배열된다. 그러나, 화학흡착제(38)가 활성탄(83)에 의해 흡착되었으나 다시 방출된 알데히드를 흡착하도록 하기 위해서는, 활성탄(83)이 상부에 충전되고, 화학흡착제(38)가 하부에 충전된 도28a 및 b에서 도시된 구조 또는 화학흡착제(38) 및 활성탄(83)이 혼합된 도30a 및 b에 도시된 구조가 바람직하다. 그러나, 담배는 다량의 알데히드를 산출하여, 화학흡착제(38)가 상부에 충전되고, 활성탄(83)이 하부에 충전되는 여부의 문제가 없다.

실시예15

실시예14에서, 본 발명의 흡착제로 형성된 건축재(91)를 기술한다. 도31에서 도시된 건축재(91)는 도31에서 위에서 아래의 순서로 기재(92), 유리섬유매트(93), 흡착제 시트(94), 유리섬유매트(93) 및 투과부재(95)가 배열된 5개 층 구조를 갖는다. 건축재(91)는 예컨대, 건축재(91)는 실내의 천장에 사용된다. 건축재의 바닥 표면(즉, 투과부재)은 실내와 접한다. 기재(92)는 접착제에 의해 나무 칩을 경화하여 제조된 판이거나 얇은 패널을 적층하여 제조된 합판이다.

흡착제 시트(94)는 실시예12에서 기술된 것들과 동일한 분말형의 물리흡착제(37) 및 화학흡착제(38)를 포함한다. 특히, 흡착제 시트(94)는 부직포 같은 두 개의 투과시트를 부착하고, 흡착제(37 및 38)의 혼합물을 시트 사이의 공간에 충전하여 제조된다. 또한, 흡착제 시트(94)는 화학흡착제(38)만을 포함한다. 유리섬유매트(93)는 보강 재료로 사용된다. 투과부재(95)는 투과재료로 구성된 장식 적층물이다.

집 및 건물의 실내 천장에 건축재(91)를 부착함으로써, 흡착제 시트(94)는 기재(92)에 사용된 접착제로부터 방출된 알데히드를 흡착한다. 그러므로, 알데히드는 건축재(91)로부터 나와 실내로 들어가지 않는다. 연소 히터가 사용되거나 방에서 누군가가 담배를 피워서 알데히드가 산출될 때, 알데히드는 투과부재(95) 및 유리섬유매트(93)를 통하여 접착제 시트(94)와 접촉하여 흡착제 시트(94)에 의해 흡착된다. 이 건축재(91)의 사용을 통하여 실내의 아세트알데히드 농도는 결코 높아지지 않는다.

실시예16(실시예15의 변형)

도32는 실시예15의 건축재(91)의 변형인 건축재(91)의 다른 형태를 나타낸다. 실시예16의 건축재(91)에서, 복수의 리세스(recesses)(92a)가 기재(92)의 한 면에 형성된다(기재의 바닥면). 각 리세스(92a)에서, 과립형의 흡착제(92)가 충전된다. 기재(92)의 바닥면은 투과부재(95)로 덮여 리세스(92a)는 닫힌다. 기재(92)는 접착제로 나무 칩을 경화하여 제조된 판이거나 얇은 패널을 적층하여 제조된 합판이고, 투과부재(95)는 실시예15의 경우에서와 같이 투과재료로 구성된 장식 적층물이다.

투과부재(95)는 투과성을 위해 복수의 기공(미도시)으로 형성된다. 이 경우에, 각 기공은 기공을 통하여 떨어지는 과립을 방지하기 위해 흡착제(96)의 과립 보다 작은 직경이 요구된다. 이 문제는 실시예14에서 실시된 것과 같은 건축재(91)를 생산하기 전에 흡착제(96)를 고형으로 형성하고, 고형의 흡착제를 각 리세스(92a)에 충전하여 방지될 수 있다.

실시예16에서, 기재(92)에 함유된 접착제로부터 산출된 알데히드 및 연소 히터가 작동하거나 실내에서 누군가가 담배를 피어 산출된 알데히드는 실시예15의 동일한 메커니즘에 의해 흡착제(96)에 의해 흡착된다. 이 건축재(91)의 사용을 통하여, 실내의 알데히드 농도는 결코 높아지지 않는다.

실시예17(실시예15의 변형)

도33a는 실시예15의 건축재(91)의 변형인 건축재(91)의 또 다른 형태이고, 도33b는 도33a의 부분 확대도이다. 도33b에 도시된 바와 같이, 건축재(91)는 접착층(98a, 98b 및 98c)을 통하여 복수의 얇은 판(97)이 서로 부착하여 구성된 합판이다. 가장 낮은 위치의 접착층(98c)은 접착제를 포함한다.

그것으로부터 방출된 알데히드가 얇은 판(97)을 통하여 접착층(98c)에 도달할 때, 접착층(98c)에 포함된 접착제는 접착층(98c)뿐만 아니라 접착층(98a 및 98b)으로부터 방출된 알데히드를 흡착한다. 알데히드는 건축재(91)로부터 배출되지 않고, 실내의 아세트알데히드 확산이 방지될 수 있다.

실시예17에서, 가장 낮은 위치의 접착층(98c)만이 접착제를 포함한다. 접착층(98a 및 98b)은 접착층(98c)이 접착제를 포함하는 한 접착제를 포함하거나 하지 않을 수 있다. 모든 접착층(98a 내지 98c)이 접착제를 포함하지 않는다면, 각 접착층(98a 내지 98c)이 각 접착제로부터 산출된 아세트알데히드를 흡착하기 때문에 흡착 효율은 개선된다.

실시예15의 도31에서 도시된 건축재(91)는 실시예17의 것과 동일한 구조를 갖는다. 이 경우에, 흡착제 시트(94)는 생략되고, 흡착제는 유리섬유매트(93) 및 투과부재(95)를 부착하기 위해 사용된 복수의 접착층 중 가장 낮은 위치의 접착층에 포함되거나 흡착제는 모든 접착층에 포함된다.

또한, 건축재(91)를 흡착제로 포화하는 것이 가능하다.

실시예18

실시예18에서, 본 발명의 흡착제로 형성된 실시예12 내지 17에서 기술된 것들 외의 제품이 기술될 것이다. 그 장치의 예로 의복류, 휴대용품, 집 및 건물을 위한 가구 및 집 도구 등을 포함한다. 흡착제의 적용은 이에 제한되지 않고, 본 발명의 흡착제는 다른 다양한 제품에 사용될 수 있다.

도34에서 도시된 제품(101)은 기재(102), 두 개의 섬유매트(103)(직물 또는 부직포) 및 하부 섬유매트(103)의 아래 면에 부착된 섬유매트(103) 및 투과부재(105) 사이에 분말형의 물리흡착제(37) 및 화학흡착제(38)를 개재하여서 형성된 흡착 시트(104)를 구비한다.

실시예18에서, 실시예12 내지 17에서 사용된 동일한 형태의 물리흡착제(37) 및 화학흡착제(38)가 사용된다. 물리흡착제(37) 및 화학흡착제(38)는 서로 밀접하게 배열되어 있고 물리흡착제(37)는 기재 쪽에 배열된다. 흡착제(37 및 38)는 흡착 시트(104)의 상부 및 하부 면을 구성하는 두 개의 섬유매트(103) 사이에 개재된다. 물리흡착제(37) 및 화학흡착제(38)의 배열은 상기에 제한되지 않고, 다른 배열이 사용될 수 잇다. 예컨대, 화학흡착제(38)가 기재 쪽에 배열되거나 물리흡착제(37) 및 화학흡착제(38)의 혼합물이 사용될 수 있다.

각 섬유매트(103)의 내부 면 위로 열용화접착제(미도시)가 사용된다. 흡착제(37 및 38) 사이에 위치하는 섬유매트(103)는 높은 온도에서 가압되어 섬유매트(103)는 흡착제(37 및 38)에 부착되고, 동시에 그들의 주변 영역에서 서로 부착된다. 투과부재(105)는 여과지 및 부직포 같은 섬유를 함유하는 재료로 구성된다.

흡착제(37 및 38)를 포함하는 흡착 시트(104)로 형성된 제품(101)은 그것이 사용된 장소에서 알데히드를 효율적으로 흡착한다. 예컨대, 제품(101)이 옷 같은 의복일 경우에, 그 옷은 그 옷을 입고 있는 사람 주위의 알데히드를 흡착한다. 이런 이점을 고려하여, 작업복은 제품(101)의 바람직한 예이다.

실시예19(실시예18의 변형)

실시예19에서, 본 발명의 흡착제로 형성된 실시예18에서 기술된 외의 제품이 기술될 것이다. 실시예19에서, 물리흡착제 없이 화학흡착제(38)만이 사용된다. 화학흡착제(38)는 기재(102) 및 투과가죽(105) 사이에 개재되고, 도35에 도시된 바와 같이 섬유매트(103)는 사용되지 않는다.

특히, 실시예19의 제품(101)은 다음의 단계에 의해 제조된다. 기재(102) 위에, 열용화접착제(102a)가 도포되고, 화학흡착제(38)가 그 위에 설비된다. 한편, 투과가죽(105)의 한 면에 열용화접착제(105a)가 도포된다. 투과가죽(105)은 접착제로 코팅된 각 모서리를 서로 접하게 하는 방식으로 기재(102) 위에 놓이고, 고온에서 가압되어 서로 부착된다. 이런 방식으로, 화학흡착제가 기재(102) 및 투과가죽(105) 사이에 개재하고, 동시에, 기재(102) 및 투과부재(105)는 그들의 주변 영역 및 중앙 영역의 특정 위치에서 서로 부착된다.

또한, 투과가죽(105)의 한 면에, 접착제(105a)가 도포되고, 화학흡착제(38)는 그것에 설비된다. 반면, 접착제(102a)는 기재(102)의 표면에 도포된다. 투과가죽(105)은 접착제(105a 및 102a)로 코팅된 그들의 모서리가 서로 접촉하게 되는 방식으로 기재(102) 위에 놓이고, 그들은 고온에서 가압되어 서로 부착된다. 상기 방법에서, 기재(102)는 접착제(102a) 층을 구비하고, 투과부재(105)는 접착제(105a) 층을 구비한다. 또한, 그들 중 어느 것은 각각 접착제(102a)의 층 또는 접착제(105a)의 층을 구비한다. 게다가, 화학흡착제(38)만이 흡착제로 사용되나, 도34에 도시된 경우와 같이 화학흡착제(38) 및 물리흡착제(37)의 혼합물이 사용될 수 있다.

도36은 흡착제로 형성된 또 다른 제품을 도시한 단면도이다. 화학흡착제(38)는 제올라이트 같은 물흡수물질(111) 및 레소르신 같은 흡착물질(112)을 포함하고, 흡착물질(112)의 입자가 바인더(113)에 의해 물흡수물질(111)의 표면 주위에 부착된다. 화학흡착제(38)는 다음의 단계를 통해 제조된다. 폴리아크릴산, 폴리비닐알코올 및 카르복시메틸셀룰로오스 같은 수용성, 친수성 및 물투과성 바인더가 물에 용해되어 수용액이 된다. 수용액으로, 흡착물질(112)이 추가되고, 그 혼합물이 물흡수물질(111)과 혼합되어 과립형의 흡착제(38)가 제조된다. 흡착물질(112)과 균일하게 혼합된 바인더(113)는 물흡수물질(11)의 입자 주위에 층을 형성한다. 흡착물질(112)의 대다수의 입자는 바인더(113)로 코팅되지 않고 부분적으로 노출된 상태에서 물흡수물질(11)에 의해 운반된다. 흡착물질(112)과 흡착될 성분들과의 반응성은 높게 유지되고 흡착물질은 뛰어난 흡착을 나타낸다.

도36에서 도시된 제품(101)에서, 이렇게-제조된 화학흡착제(38)는 도35의 경우에서처럼, 기재(102)와 투과가죽(105) 사이에 개재된다. 도36에서, 접착제 층이 생략될 지라도, 실제로, 기재(102)와 투과가죽(105)이 각각 접착제 층으로 코팅되고 접착제 층을 통하여 서로 부착된다.

도34 내지 36에서 도시된 구조에서, 물리흡착제(37) 및/또는 화학흡착제(38)는 투과가죽(105)으로 덮인다. 흡착제(37 및 38)는 외부에 노출되지 않은 제품(101)의 부분(즉, 보이지 않는 부분 또는 사람의 손이 닿지 않는 부분)에 제공된다면, 투과가죽(105)은 생략될 수 있다.

도34에서 도시된 구조에서는, 화학흡착제(38) 및 물리흡착제(37)의 혼합물이 사용되고, 도35 및 36에서 도시된 구조에서는, 화학흡착제(38)만이 사용된다. 흡착제(37 및 38)의 혼합물 또는 화학흡착제(38) 중에 어떤 것을 사용할 지는 흡착될 성분에 따라 결정된다.

도34 내지 36에서 도시된 구조에서, 흡착제(37 및 38)는 기재(52)에 설비된다. 그러나, 흡착제(37 및 38)의 위치는 위에 제한되지 않고, 흡착제(37 및 38)가 설비될 제품에 따라 적당하게 결정된다. 예컨대, 흡착제(37 및 38)는 저장 상자에 수용된 상태로 사용될 수 있다.

실시예20

제올라이트 결정구조의 흡착 성능에 대한 영향을 조사했다. ZSM5-형 제올라이트를 사용하는 흡착제 G 및 비교를 위해 Y-형 제올라이트 및 X-형 제올라이트(모두 H-형)를 사용한 흡착제 R 및 S가 각각 제조되었다. 흡착제 R 및 S는 흡착제 G에 함유된 것과 다른 물흡수물질을 포함할지라도, 그들은 흡착제 G를 제조하는 동일한 단계에 의해 제조된다. 0.2 g의 흡착제 G, R 및 S를 얇은 유리관에 넣고, 10 ppm 농도의 아세트알데히드를 함유하는 공기를 유동률 0.6 m/s로 상부에서 가한다. 아세트알데히드 제거율을 조사하기 위해 하부에서 아세트알데히드 농도가 조사된다.

도37은 그 테스트 결과이다. 도37에서 도시된 바와 같이 ZSM5-형 제올라이트를 함유하는 흡착제 G는 Y-형 및 X-형 제올라이트를 함유하는 흡착제 R 및 S와 비교하여, 아세트알데히드 흡착력이 더 높다.

다음에, H- 및 ZSM5-형 제올라이트의 실리카-알루미나 비율의 흡착 성능에 대한 영향이 조사되었다. 즉, 80의 실리카-알루미나 비율을 갖는 0.2 g의 흡착제 G, 30의 실리카-알루미나 비율을 갖는 0.2 g의 흡착제 T 및 280의 실리카-알루미나 비율을 갖는 0.2 g의 흡착제 U가 제조되었다. 제올라이트의 결정구조의 영향을 조사한 테스트 단계를 반복하여서 아세트알데히드 제거율을 조사하였다.

도38은 테스트 결과를 도시한다. 도38에서 도시된 바와 같이 H- 및 ZSM5-형 제올라이트는 80의 실리카-알루미나 비율에서 가장 뛰어난 흡착 성능을 나타낸다.

실시예21

실시예12에서 사용된 오일 팬 히터(70)를 실내(6개의 타타미 매트의 일본식 방)에 놓고 가동시킨다. 실내의 포름알데히드 농도 변화가 조사되었고, 조사의 결과가 도39에 도시된다. 직선은 흡착제를 오일 팬 히터(70)가 흡착제를 구비하지 않는 경우에 상응하고, 점선은 오일 팬 히터(70)가 흡착제(37 및 38)를 함유하는 필터(13)를 구비하는 경우에 상응한다. 필터(13) 각각은 400 ㎠의 표면적을 갖고, 유동률 1 m/sec로 필터(13)를 통과한다. 각 필터(13)는 중량비 10:2로 물리흡착제(37) 및 화학흡착제(38)를 포함한다. 특히, 물리흡착제(37)로는 4 g의 활성탄이 사용되고, 화학흡착제(38)로는 20 g의 흡착제 G가 사용된다.

도39에 도시된 바와 같이 포름알데히드 농도는 흡착제(37 및 38)를 구비하지 않은 오일 팬 히터(21)가 가동시, 시간이 경과함에 따라 증가된다. 3시간 후, 포름알데히드 농도는 일본의 생활 공간에 최소값으로 한정된 범위를 넘었다. 이와는 반대로, 흡착제(37 및 38)를 구비한 오일 팬 히터는 가동시, 포름알데히드 농도가 시간의 경과에 따라 변화지 않고, 낮은 수준으로 유지되었다. 이 결과로부터, 흡착제(37 및 38)는 오일 팬 히터(70)에서 산출된 포름알데히드를 효율적으로 흡착했다.

실시예22

포름알데히드 및 아세트알데히드에 대한 흡착 성능이 화학흡착제 및 활성탄(물리흡착제)을 함유하는 필터를 구비하는 담배, 활성탄을 함유하는 필터를 구비하는 담배 및 필터를 구비하지 않는 담배에 대해 조사되었다. 도40 및 41은 테스트 결과를 도시한다. 이 테스트에서, 0.2 g의 화학흡착제 및 0.05 g의 활성탄이 각각 한 개의 담배에 대해 사용되었고, 담배 피는 속도는 1 L/min이다. 도40 및 41에 도시된 바와 같이, 화학흡착제 및 물리흡착제를 함유하는 필터를 구비한 담배의 경우에서, 포름알데히드 및 아세트알데히드의 농도는 두 개의 다른 담배와 비교하여 현저히 낮았다. 이 결과로부터, 흡착제(37 및 38)는 담배로부터 산출된 포름알데히드 및 아세트알데히드를 효율적으로 흡착했다.

본 발명에 따라 조작이 용이한 흡착처리용 조성물, 흡착력의 저하 없는 과립형 조성물을 쉽게 제조하는 방법, 그 조성물로 형성된 흡착처리수단 및 공기청정용 필터 같은 제품 및 흡착처리 방법을 제공하는 것이 가능하다.

Claims (33)

1. 습한 상태에서 흡착될 성분들과 반응하는 흡착물질, 물흡수물질 및 바인더를 포함하는 흡착처리용 조성물로서, 상기 바인더는 물흡수물질에 대해 1.3 내지 8 중량%인 것을 특징으로 하는 흡착처리용 조성물.
2. 제1항에 있어서,

   흡착될 성분들은 카르보닐기 함유 화합물이며, 흡착물질로 사용된 성분은 1가 페놀, 다가 페놀 및 그 유도체로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 흡착처리용 조성물.
3. 제2항에 있어서,

   평균 과립경이 0.1 내지 1 mm인 과립으로 형성되는 것을 특징으로 하는 흡착처리용 조성물.
4. 제2항에 있어서,

   상기 바인더는 물흡수물질에 대해 1.3 내지 3 중량%인 것을 특징으로 하는 흡착처리용 조성물.
5. 제2항에 있어서,

   상기 바인더는 수용성 중합체인 것을 특징으로 하는 흡착처리용 조성물.
6. 제5항에 있어서,

   상기 수용성 중합체는 폴리비닐알코올인 것을 특징으로 하는 흡착처리용 조성물.
7. 제2항에 있어서,

   상기 흡착 화합물은 물흡수물질에 대해 0.1 내지 50 중량%인 것을 특징으로 하는 흡착처리용 조성물.
8. 제7항에 있어서,

   상기 흡착 화합물은 물흡수물질에 대해 20 중량% 이하인 것을 특징으로 하는 흡착처리용 조성물.
9. 제2항에 있어서,

   상기 흡착 화합물은 무취의 다가 페놀인 것을 특징으로 하는 흡착처리용 조성물.
10. 제9항에 있어서,

    상기 다가 페놀은 레소르신(resorcin)인 것을 특징으로 하는 흡착처리용 조성물.
11. 제9항에 있어서,

    상기 물흡수물질은 물흡수무기물과 물흡수중합체로 구성된 군으로부터 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 흡착처리용 조성물.
12. 제11항에 있어서,

    상기 물흡수무기물은 실리카겔, 제올라이트, 알루미나 및 규조토를 포함하는 군으로부터 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 흡착처리용 조성물.
13. 제11항에 있어서,

    상기 물흡수중합체는 변성 전분, 변성 셀룰로오스 및 아크릴산 또는 그 염, 아크릴아미드, 말레인산, 에틸렌 산화물, 또는 비닐알코올의 중합체 또는 공중합체를 포함하는 군으로부터 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 흡착처리용 조성물.
14. 제9항에 있어서,

    흡착될 성분을 흡착할 수 있는 물리흡착제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흡착처리용 조성물.
15. 제14항에 있어서,

    상기 물리흡착제는 활성탄인 것을 특징으로 하는 흡착처리용 조성물.
16. 제9항에 있어서,

    약산 물질 또는 약염기 물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흡착처리용 조성물.
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 흡착처리용 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어컨디셔너에 설비되는 흡착처리수단.
18. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 흡착처리용 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기청정용 필터.
19. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 흡착처리용 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 집과 건물 실내의 천장에 설치된 시트형 부재.
20. 흡착될 휘발성 성분과, 이 휘발성 성분을 흡착하는 흡착제를 포함하는 건축재로서, 상기 흡착제는 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 흡착처리용 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 건축재.
21. 처리될 기체에 흡착될 성분들을 흡착하는 흡착제를 포함하는 제품으로서, 상기 제품은 의복류, 휴대용품, 집 및 건물용 가구 및 가정 기구를 포함하는 군으로부터 선택되며, 상기 흡착제는 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 제품.
22. 연소부와, 이 연소부에서 발생된 기체에서 처리될 성분을 흡착하는 흡착제를 포함하는 제품으로서, 상기 흡착제는 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 흡착처리용 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 제품.
23. 제22항에 있어서,

    상기 제품은 연소 히터인 것을 특징으로 하는 제품.
24. 제23항에 있어서,

    상기 연소 히터는 뜨거운 공기 연소식 히터인 것을 특징으로 하는 제품.
25. 제22항에 있어서,

    상기 제품은 담배인 것을 특징으로 하는 제품.
26. 습한 상태에서, 처리될 기체에서 흡착될 성분들과 반응하는 흡착물질 및 흡착물질을 운반하고, 흡착물질이 흡착될 성분들과 반응시, 흡착물질에 습기를 제공하는 물흡수물질을 포함하는 흡착제는,

    흡착물질 및 흡착물질의 입자를 서로 결합하도록 하는 바인더를 혼합하고,

    그 혼합물을 물흡수물질과 혼합하여 과립형의 흡착제를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡착제 제조방법.
27. 제26항에 있어서,

    상기 바인더는 수용성, 친수성 및 물투과성으로, 물에 용해되어 수용액이 되고, 그 수용액은 흡착물질과 혼합되는 것을 특징으로 하는 흡착제 제조방법.
28. 제27항에 있어서,

    상기 흡착물질은 수용성 물질인 것을 특징으로 하는 제조방법.
29. 습한 상태에서, 처리될 기체에서 흡착될 성분들과 반응하는 흡착물질 및 흡착물질을 운반하고, 흡착물질이 흡착될 성분들과 반응시, 흡착물질에 습기를 제공하는 물흡수물질을 포함하는 흡착제는,

    물흡수물질 및 물흡수물질의 입자를 서로 부착하여 과립을 형성하도록 하는 바인더를 혼합하고,

    그 과립들을 흡착물질과 혼합하여 과립형의 물흡수물질이 흡착물질을 운반하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡착제 제조방법.
30. 제26항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 흡착물질은 1가 페놀, 다가 페놀 및 그것의 유도체로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 흡착제 제조방법.
31. 제26항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 물흡수물질은 제올라이트인 것을 특징으로 하는 흡착제 제조방법.
32. 제26항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 흡착물질은 물흡수물질에 대해 0.1 내지 50 중량%인 것을 특징으로 하는 흡착제 제조방법.
33. 제26항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 바인더는 물흡수물질에 대해 1.3 내지 8 중량%인 것을 특징으로 하는 흡착제 제조방법.