KR20060126458A

KR20060126458A - 소취 필터

Info

Publication number: KR20060126458A
Application number: KR1020067007661A
Authority: KR
Inventors: 야스타로 세토; 다츠오 나카무라; 요시하루 니시노; 나오미 후쿠이
Original assignee: 스미노에오리모노가부시끼가이샤
Priority date: 2003-10-20
Filing date: 2004-10-20
Publication date: 2006-12-07
Also published as: US20070243112A1; CN1871035B; TW200514586A; WO2005037334A1; JPWO2005037334A1; CN1871035A

Abstract

본 발명의 소취 필터(1)는, 높은 pH 환경으로 한 제1 소취 필터(2)와, 낮은 pH 환경으로 한 제2 소취 필터(3)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 제1 소취 필터 및/또는 제2 소취 필터는, 활성탄 혼초지에 코발트 프탈로시아닌 착체 및 철 프탈로시아닌 착체가 담지된 것으로 이루어지는 것이 바람직하다.

Description

소취 필터{DEODORIZING FILTER}

본 발명은, 예컨대, 가정용 또는 업무용의 에어콘, 공기 청정기, 냉장고 등의 필터재, 혹은 자동차 등의 차내의 악취를 제거하는 필터재, 혹은 화장실 등의 악취를 제거하는 필터재 등으로서 사용되는 소취 필터에 관한 것으로, 특히 상이한 성질의 복수의 악취 가스를 효율적으로 분해 정화하는 필터에 관한 것이다.

소취 필터는, 다양한 용도로 이용되고 있고, 그 소취 방법은 크게 분류하여 활성탄이나 제올라이트 등의 흡착재를 이용한 흡착 타입과, 오존이나 광 촉매, 금속 프탈로시아닌(phthalocyanine) 착체 등에 의해 악취 물질을 분해 제거하는 촉매 타입, 혹은 이 흡착 타입과 촉매 타입을 병용한 병용 타입으로 나누어진다. 이 중에서 예를 들어, 활성탄의 우수한 흡착 작용을 이용한 기술이 잘 알려져 있으나, 이들은 악취 성분을 흡착하여, 주변의 취기(臭氣) 농도를 단기적으로 저하시키는 작용은 우수하지만, 악취 성분의 양이 감소하는 것이 아니고, 유효 기간에 한도가 있는 소취 방법으로 알려져, 최근에는 악취 물질을 분해 제거하는 촉매 타입 혹은 병용 타입의 것이 많이 이용되고 있다.

예를 들어, 특허문헌 1에서는, 평면 형상 시트(라이너)와 파형 시트(중심(中芯))를 구성 부재로 하는 코러게이트 필터(corrugated filter)로 이루어지고, 한쪽 의 부재가 광 촉매 함유 시트로 구성되고, 다른 쪽의 부재가 특수 활성탄 섬유 시트로 구성된 광 촉매 복합 코러게이트 필터가 개시되어 있다. 또한, 상기 특수 활성탄 섬유 시트로는, 저급 알데히드류 제거용 활성탄 섬유 시트, 알칼리 가스 제거용 활성탄 섬유 시트, 산성 가스 제거용 활성탄 섬유 시트 중, 적어도 1종류의 특수 활성탄 섬유 시트를 상기 광 촉매 함유 시트와 조합하여, 아세트알데히드, 암모니아, 황화수소, 아세트산 등의 가스를 효율적으로 분해 제거하는 방법이 기재되어 있다.

또한, 특허문헌 2에서는, 세라믹 섬유 부직포를 골격으로 하는 담지체에 구리와 망간을 주성분으로 하는 금속 산화물을 함유시킨 제1 탈취체와, 세라믹 섬유 부직포를 골격으로 하는 제올라이트 다공체에 금과 철의 금속 산화물을 함유시킨 제2 탈취체로 이루어지는 탈취 필터가 개시되어 있다. 이 탈취 필터에서는 악취 성분 중의 황화수소, 머캡탄 등은, 세라믹 섬유 부직포를 골격으로 하는 담지체에 구리와 망간을 주성분으로 하는 금속 산화물을 함유시킨 제1 탈취체에 의해 탈취되고, 암모니아, 아민 등의 질소 함유 화합물은, 제올라이트 다공체에 금과 철의 금속 산화물을 함유시킨 제2 탈취체의 표면에 흡착되어 효율적으로 탈취된다.

특허문헌 1 : 일본국 특개 2003-62413호 공보

특허문헌 2 : 일본국 특개평 6-285144호 공보

그러나, 이들 종래 기술은, 모두 흡착체와 촉매를 조합한 것으로, 흡착체에 부착한 악취를, 촉매에 의해 분해하여 탈취하는 것이며, 효율적으로 탈취하는 방법으로서 유용한 방법이기는 하지만, 상당히 고가가 된다는 문제가 있었다. 따라서, 더 저렴하고 소취 효과가 큰 필터가 요구되고 있다.

본 발명은, 이러한 기술적 배경을 감안하여 이루어진 것으로서, 비용이 낮으면서도, 염기성 냄새와 산성 냄새를 동시에 효율적으로 분해 정화할 수 있는 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 이하의 수단을 제공한다.

[1] 높은 pH 환경으로 한 제1 소취 필터와, 낮은 pH 환경으로 한 제2 소취 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 소취 필터.

[2] 상기 제1 소취 필터 및 상기 제2 소취 필터는, 활성탄 혼초지(混抄紙)에 금속 프탈로시아닌 착체가 담지된 것으로 이루어지는 전항 1에 기재된 소취 필터.

[3] 상기 제1 소취 필터 및 상기 제2 소취 필터는, 활성탄 혼초지에 코발트프탈로시아닌(cobalt phthalocyanine) 착체가 담지된 것으로 이루어지는 전항 1에 기재된 소취 필터.

[4] 상기 제1 소취 필터 및/또는 상기 제2 소취 필터는, 활성탄 혼초지에 코발트 프탈로시아닌 착체 및 철 프탈로시아닌 착체가 담지된 것으로 이루어지는 전항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 소취 필터.

[5] 상기 제1 소취 필터는, 활성탄 혼초지에 코발트 프탈로시아닌 착체 및 철 프탈로시아닌 착체가 담지된 것으로 이루어지는 전항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 소취 필터.

[6] 상기 제1 소취 필터 및 상기 제2 소취 필터는, 활성탄 혼초지에 코발트 프탈로시아닌 착체 및 철 프탈로시아닌 착체가 담지된 것으로 이루어지는 전항 1에 기재된 소취 필터.

[7] 상기 착체의 담지 질량비가, 코발트 프탈로시아닌 착체/철 프탈로시아닌 착체=98/2∼55/45인 전항 4 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 소취 필터.

[8] 상기 착체의 담지 질량비가, 코발트 프탈로시아닌 착체/철 프탈로시아닌 착체=95/5∼85/15인 전항 4 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 소취 필터.

[9] 상기 높은 pH 환경이 pH7.5∼12.0이고, 상기 낮은 높은 pH 환경이 pH1.5∼5.0 인 전항 1 내지 8 중 어느 한 항에 기재된 소취 필터.

[10] 상기 착체의 담지량이, 활성탄 혼초지 1g당 200∼20000㎍의 범위인 전항 2 내지 9 중 어느 한 항에 기재된 소취 필터.

[11] 상기 활성탄 혼초지는, 활성탄 함유율이 40∼80질량%인 전항 2 내지 10중 어느 한 항에 기재된 소취 필터.

[1]의 발명의 메커니즘은 충분히 해명되어 있지 않지만, 높은 pH 환경으로 한 제1 소취 필터와 낮은 pH 환경으로 한 제2 소취 필터를 조합함으로써, 암모니아나 아민류 등의 염기성 악취는, 낮은 pH 환경으로 한 제2 소취 필터에, 황화수소나 메틸머캡탄(methyl mercaptan) 등의 산성 악취는, 높은 pH 환경으로 한 제1 소취 필터에 각각 선택적으로 흡착되어 효과적으로 분해 정화되는 것으로 생각된다.

예를 들어, 제1 소취 필터, 제2 소취 필터에 차례로 가스가 통과하는 구조의 필터에서는, 산성 가스는 높은 pH 환경으로 한 제1 소취 필터에 의해서 흡착되어 분해된다. 염기성의 가스는, 높은 pH 환경으로 한 제1 소취 필터를 통과한 후, 낮은 pH 환경으로 한 제2 소취 필터에 의해서 흡착되어 분해된다. 이와 같이 산성 가스와 염기성 가스는, 각각 선택적으로 제1 및 제2 소취 필터에 흡착되어 효율적으로 소취된다. 또한, 제1 소취 필터와 제2 소취 필터의 구조가 허니컴(honeycomb) 구조인 경우에는, 제1 소취 필터와 제2 소취 필터를 겹쳐서 배치함으로써, 허니컴의 구멍에 어긋남이 발생하게 되어, 악취 가스의 흐름에 흐트러짐이 일어나, 단일 필터보다도 더 흡착 분해되기 쉬워지게 된다.

[2]의 발명에서는, 소취 필터는, 활성탄 혼초지에 금속 프탈로시아닌 착체가 담지된 것으로 이루어지므로, 활성탄의 강력한 흡착력에 의해서 흡착한 악취를, 금속 프탈로시아닌 착체의 산화력에 의해서 소취한다. 금속 프탈로시아닌 착체는, 광 촉매와 같이 담지체를 침범하는 일이 없을 뿐 아니라, 바인더 수지를 통하지 않고도 활성탄 혼초지에 직접 담지될 수 있으므로, 소취제로서 매우 유효하다.

[3]의 발명에서는, 소취 필터는, 활성탄 혼초지에 코발트 프탈로시아닌 착체가 담지된 것으로 이루어지므로, 다른 금속 프탈로시아닌 착체를 이용한 경우와 비교하여, 소취 성능을 더 향상시킬 수 있다.

[4][5][6]의 발명에서는, 코발트 프탈로시아닌 착체 뿐만이 아니라 철 프탈로시아닌 착체도 병용하여 담지되어 있으므로, 양 착체의 상승(相乘) 작용에 의해서 특히 디메틸설파이드, 디메틸디설파이드의 소취 제거율을 현저하게 향상시킬 수 있다.

그 중에서도, [5][6]의 발명에서는, 제1 소취 필터에 코발트 프탈로시아닌 착체 및 철 프탈로시아닌 착체가 담지되어 있으므로, 디메틸설파이드, 디메틸디설파이드의 소취 제거율 향상 효과가 특히 현저하다.

[7]의 발명에서는, 상기 양 착체의 담지 질량비가, 코발트 프탈로시아닌 착체/철 프탈로시아닌 착체=98/2∼55/45로 설정되어 있기 때문에, 양 착체의 상승 작용이 충분히 발휘될 수 있어 디메틸설파이드, 디메틸디설파이드의 소취 성능을 한 층 더 향상시킬 수 있다.

[8]의 발명에서는, 상기 양 착체의 담지 질량비가, 코발트 프탈로시아닌 착체/철 프탈로시아닌 착체=95/5∼85/15로 설정되어 있기 때문에, 양 착체의 상승 작용이 충분히 발휘될 수 있어 디메틸설파이드, 디메틸디설파이드의 소취 성능을 한 층 더 향상시킬 수 있다.

[9]의 발명에서는, 상기 높은 pH 환경이 pH7.5∼12.0, 상기 낮은 pH 환경이 pH1.5∼5.0이므로, 산성 가스와 염기성 가스는, 각각 선택적으로 제1, 제2 소취 필터에 효율적으로 흡착될 수 있어, 충분한 탈취 효과를 얻을 수 있다.

[10]의 발명에서는, 착체의 담지량이, 활성탄 혼초지 1g당 200∼20000㎍의 범위로 설정되어 있기 때문에, 소취 성능을 더 향상시킬 수 있다.

[11]의 발명에서는, 활성탄 혼초지에서의 활성탄 함유율이 40∼80질량%이기 때문에, 충분한 흡착 효과를 얻을 수 있게 되어, 소취 성능을 한 층 더 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 소취 필터의 일 실시형태를 도시하는 사시도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 소취 필터

2 : 제1 소취 필터

3 : 제2 소취 필터

본 발명의 소취 필터에 관해서, 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 관한 소취 필터의 일 실시형태를 도시하는 사시도이다. 이 도 1에서, 소취 필터(1)는, 높은 pH 환경의 제1 소취 필터(2)와, 낮은 pH 환경의 제2 소취 필터(3)가 접착 일체화된 것으로 이루어진다. 상기 소취 필터(1)를, 예를 들어, 팬 등의 전후에 설치하여, 악취 가스를 이 소취 필터(1) 내에 통과시킴으로써 소취를 행할 수 있다.

본 발명의 소취 필터(l)는, 높은 pH 환경으로 설정한 제1 소취 필터(2)와, 낮은 pH 환경으로 설정한 제2 소취 필터(3)를 구비하여 이루어지는 것이지만, 이들 필터(2)(3)는, 활성탄 혼초지에 금속 프탈로시아닌 착체가 담지된 것으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 활성탄 혼초지는 통상의 습식 초지법에 의해 제작할 수 있다. 예를 들어 활성탄과 천연 펄프를 물에 첨가하여, 물 슬러리를 작성한다. 그 슬러리를 교반하면서 소정의 고형분 농도로 조정하고, 그 후 양이온계 폴리머 또는 음이온계 폴리머를 첨가하고, 얻어진 응집체 수분산액을 초지기를 사용하여 습식 초지법에 의해 시트화하고, 건조 처리를 행함으로써 활성탄 혼초지를 얻는다. 이 활성탄 혼초지를 코러게이트 가공기를 이용하여 예컨대 허니컴 형상 등으로 가공하여 필터의 형상으로 한다. 상기 활성탄 혼초지에 의한 허니컴 필터는 활성탄의 강한 흡착력에 의해 악취 가스의 흡착체의 역할을 하는 것이다.

본 발명에 사용하는 활성탄으로는, 야자껍질 활성탄, 석유 피치계 구형상 활성탄, 활성 탄소 섬유, 목질계 활성탄 등의 활성탄계 탄소 다공질체가, 흡착비 표면적이 매우 높기 때문에 바람직하게 이용된다. 그 중에서도, 야자껍질 활성탄을 이용하는 것이 특히 바람직하다.

또한, 상기 활성탄 혼초지에 사용하는 섬유로는, 천연 펄프, 폴리올레핀 및 아크릴 섬유 등의 피브릴화 섬유를 이용하면 되지만, 금속 프탈로시아닌 착체를 담지하기 쉽다는 점에서 천연 펄프가 특히 바람직하다.

본 발명의 소취 필터(1)에 이용되는 금속 프탈로시아닌 착체는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 철 프탈로시아닌 착체, 코발트 프탈로시아닌 착체 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 코발트 프탈로시아닌 착체를 이용하는 것이 바람직하고, 이 경우에는, 특히 메틸머캡탄, 아세트산에 대한 소취 성능을 더 향상시킬 수 있다는 이점이 있다. 상기 코발트 프탈로시아닌 착체로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 코발트프탈로시아닌폴리술폰산나트륨, 코발트프탈로시아닌옥타카르복시산, 코발트프탈로시아닌테트라카르복시산, 모노아미노트리카르복시코발트프탈로시아닌 등을 들 수 있다. 상기 철 프탈로시아닌 착체로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 철프탈로시아닌테트라카르복시산, 철프탈로시아닌 옥타카르복시산 등을 들 수 있다.

더욱 바람직한 구성은, 상기 금속 프탈로시아닌 착체로서 코발트 프탈로시아닌 착체 및 철 프탈로시아닌 착체를 병용한 구성이다. 구체적으로는, 제1 소취 필터(2) 및/또는 상기 제2 소취 필터(3)는, 활성탄 혼초지에 코발트 프탈로시아닌 착체 및 철 프탈로시아닌 착체가 담지된 것으로 이루어지는 구성을 채용하는 것이 특히 바람직하다. 이 경우에는, 양 착체의 상승 작용에 의해서 특히 디메틸설파이드, 디메틸디설파이드의 소취 제거율을 현저하게 향상시킬 수 있다는 이점이 있다. 그 중에서도, 적어도 제1 소취 필터(2)에 코발트 프탈로시아닌 착체 및 철 프탈로시아닌 착체가 담지되어 있는 것이 바람직하고, 이 경우에는 디메틸설파이드, 디메틸디설파이드의 소취 제거율을 더 향상시킬 수 있다.

상기 양 착체의 담지 질량비는, 코발트 프탈로시아닌 착체/철 프탈로시아닌 착체=98/2∼55/45로 설정되는 것이 바람직하다. 이러한 비율 범위라면, 양 착체의 상승 작용이 충분히 발휘될 수 있어 디메틸설파이드, 디메틸디설파이드의 소취 성능을 한층 더 향상시킬 수 있다. 상기 범위를 일탈한 경우에는 양 착체의 상승 작용이 거의 얻어지지 않는다. 그 중에서도, 상기 양 착체의 담지 질량비는, 코발트 프탈로시아닌 착체/철 프탈로시아닌 착체=95/5∼85/15로 설정되는 것이 특히 바람직하다.

상기 금속 프탈로시아닌 착체를 활성탄 혼초지에 담지하기 전에, 활성탄 혼초지를 양이온화 처리하는 것이 바람직하다. 이는, 금속 프탈로시아닌 착체의 담지량을 증대하기 위한 처리이고, 양이온화 처리는 활성탄 혼초지의 화학 구조 중에 양이온기를 도입 부여할 수 있는 것이라면 어떠한 처리이어도 좋다. 그 중에서도 4급 암모늄염에 의해 양이온화 처리가 행하여지는 것이 바람직하고, 이 경우에는, 금속 프탈로시아닌 착체의 담지량을 더 증대시킬 수 있다는 이점이 있다. 상기 4급 암모늄염으로는, 예를 들어 3-클로로-2-히드록시프로필트리메틸암모늄클로라이드(3-chloro-2-hydroxypropyltrimethyla㎜oniumchloride), 글리시딜트리메틸암모늄클로라이드(glycidyltrimethyla㎜oniumchloride), 3-클로로-2-히드록시프로필트리메틸암모늄클로라이드의 축합 폴리머 등을 들 수 있다.

상기 양이온화 처리된 활성탄 혼초지에 의한 필터(허니컴 필터 등)를 수세하고 건조한 후, 금속 프탈로시아닌 착체의 알칼리 수용액에 함침시키고, 그리고 나서 수세하고 건조함으로써, 상기 높은 pH 환경의 제1 소취 필터(2)를 얻을 수 있다. 또, 상기 높은 pH 환경의 제1 소취 필터(2)로는, 이러한 제조법에 의해서 제조되는 것에 특별히 한정되지 않는다.

다음에 상기 높은 pH 환경의 제1 소취 필터(2)를 산성 수용액에 함침시켜, 수세하고 건조함으로써, 상기 낮은 pH 환경의 제2 소취 필터(3)를 얻을 수 있다. 또, 상기 낮은 pH 환경의 제2 소취 필터(3)로는, 이러한 제조법에 의해서 제조되는 것에 특별히 한정되는 것은 아니다.

그리고, 예를 들어, 상기 높은 pH 환경의 제1 소취 필터(2)와 상기 낮은 pH 환경의 제2 소취 필터(3)의 2종류의 필터재를 접착재로 맞붙임으로써, 본 발명의 소취 필터(1)를 얻을 수 있다. 또한, 물론, 상기 제1 소취 필터(2)와 상기 제2 소취 필터(3)를(접착제를 쓰지 않고서) 단순히 서로 겹친 형상으로 배치한 구성을 채 용하여도 된다. 혹은, 상기 제1 소취 필터(2)와 상기 제2 소취 필터(3)를 이간시켜 배치한 상태로 하여 소취 필터(1)를 구성할 수도 있다. 또한, 소취하는 가스의 종류, 농도에 따라서, 상기 제1 소취 필터(2)와 제2 소취 필터(3)의 매수나 조합 순서를 적절히 변경할 수도 있다.

또한, 상기 제1 소취 필터(2), 상기 제2 소취 필터(3)의 형상은 모두 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 평면적인 시트 형상으로 형성되어도 되고, 파형 형상의 시트로 형성되어도 되며, 혹은 허니컴 구조로 형성되어도 된다. 즉, 양 소취 필터(2)(3)를 소취 대상 가스가 통과하도록 구성되어 있으면 된다.

상기 산성 수용액으로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 불휘발성의 광산류(鑛酸類), 예를 들어 인산 수용액 등을 들 수 있다.

또한, 상기 알칼리 수용액으로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 수산화나트륨 수용액 등을 들 수 있다.

또한, 상기 접착재로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체, 아크릴산 중합체 등의 수성 에멀전 혹은 핫멜트 수지 등을 들 수 있다. ·

본 발명에서, 상기 높은 pH 환경은 pH7.5∼12.0의 범위인 것이 바람직하다. 높은 pH 환경이 pH7.5 미만이라면 산성 냄새의 흡착 속도가 저하하므로 바람직하지 않다. 또한, 높은 pH 환경이 pH12.0을 초과하면 금속 프탈로시아닌 착체의 안정성이 저하하므로 바람직하지 않다. 그 중에서도, 상기 높은 pH 환경은 pH8.0-11.0의 범위인 것이 특히 바람직하다.

또한 상기 낮은 pH 환경은 pH1.5∼5.0의 범위인 것이 바람직하다. 낮은 pH 환경이 pH1.5보다 작으면 활성탄 혼초지를 구성하는 셀룰로오스가 가수 분해되어 활성탄의 탈락이 발생하기 쉬워지므로 바람직하지 않다. 또한, 낮은 pH 환경이 pH5.0를 넘으면 염기성 냄새의 흡착 속도가 저하하므로 바람직하지 않다. 그 중에서도, 상기 낮은 pH 환경은 pH2.0∼4.0의 범위인 것이 특히 바람직하다.

본 발명에서, 상기 금속 프탈로시아닌 착체의 담지량은, 활성탄 혼초지 1g당 200∼20000㎍의 범위인 것이 바람직하다. 200㎍ 미만에서는, 분해 속도가 현저하게 저하하므로 바람직하지 않다. 한편, 20000㎍을 초과하면, 소취 효과의 이 이상의 증대는 거의 기대할 수 없을 뿐만 아니라, 결국 비용을 증대시키므로, 바람직하지 않다. 그 중에서도, 상기 금속 프탈로시아닌 착체의 담지량은, 활성탄 혼초지 1g당 300∼3000㎍의 범위로 하는 것이 특히 바람직하다.

또한, 상기 활성탄 혼초지에서의 활성탄 함유율은 40∼80질량%인 것이 바람직하다. 40질량% 미만이라면, 악취 가스의 흡착 속도가 저하하므로 바람직하지 않다. 또한 80질량%를 초과하면, 필연적으로 셀룰로오스계 섬유의 함유 비율이 감소하는 결과, 필터로서의 물리적인 강도가 저하하므로 바람직하지 않다. 그 중에서도, 활성탄 혼초지는, 활성탄 함유율이 55∼75질량%인 것이 더 바람직하다.

또한, 본 발명에서, 상기 활성탄 혼초지에 다른 소취제, 취기 흡착제, 첨가제 등을 더 담지시킨 구성을 채용하여도 된다. 다른 소취제로는 예컨대 히드라진(hydrazine) 유도체나 폴리비닐아민(polyvinylamine) 화합물을 예시할 수 있다. 또한, 취기 흡착제로는, 활성탄 외에, 제올라이트 등의 다공질 무기 물질을 예시할 수 있다.

상기 히드라진 유도체로는, 예를 들어 히드라진계 화합물과 장쇄(長鎖)의 지방족계 화합물을 반응시킨 것, 혹은 히드라진계 화합물과 방향족계 화합물을 반응시킨 것 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 히드라진 및 세미카르바지드(semicarbazide)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종의 화합물과, 탄소수 8∼16의 모노카르복시산, 디카르복시산, 방향족 모노카르복시산 및 방향족 디카르복시산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물과, 탄소수 8∼16의 모노글리시딜 유도체 및 디글리시딜 유도체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물과의 반응 생성물이 적합하다. 이러한 히드라진 유도체를 더 이용하면, 한층 더 뛰어난 소취 성능을 얻을 수 있다. 상기 반응 생성물로는, 구체적으로는, 세바식산 디히드라지드(sebacic acid dihydrazide), 도테칸니산 디히드라지드, 이소프탈산 디히드라지드 등을 들 수 있지만, 특별히 이들 예시된 화합물에 한정되는 것이 아니다.

실시예

다음으로, 본 발명의 구체적 실시예에 관해서 설명한다.

<실시예 1>

야자껍질 활성탄 70질량부와 천연 펄프 30질량부를 물 200질량부에 첨가하여, 물 슬러리를 작성한다. 얻어진 응집체 수분산액을 초지기를 사용하여 습식 초지법에 의해 시트화하고, 건조 처리를 행하여 활성탄 혼초지를 얻었다. 얻어진 활성탄 혼초지의 일부를 코러게이트 가공기를 이용하여 파형 형상지로 가공하였다. 이 파형 형상지와, 평면 형상지를 에틸렌-아세트산비닐 공중합체로 이루어지는 접착제로 접착하고 적층하여, 셀 밀도가 230셀/inch²의 필터재를 얻었다. 이 필터재를 3-클로로-2-히드록시프로필트리메틸암모늄클로라이드 수용액으로 양이온화 처리한 후, 건조시켰다. 다음으로, 이 양이온화 처리 후의 필터재를, 0.5질량%의 코발트프탈로시아닌폴리술폰산나트륨과 5g/L의 수산화나트륨을 함유한 알칼리 수용액에 함침한 후, 수세하여 건조함으로써, 높은 pH 환경으로 한(pH10.0) 제1 소취 필터(2)를 얻었다.

다음으로, 상기 제1 소취 필터 중의 반수를 2질량%의 인산 수용액에 함침시킨 후, 수세하여 건조함으로써, 낮은 pH 환경으로 한(pH3.0) 제2 소취 필터(3)를 얻었다. 상기 제1 소취 필터(2)와 제2 소취 필터(3)를 에틸렌-아세트산비닐 공중합체로 이루어지는 접착제로 접착 일체화하여 소취 필터(1)를 얻었다. 얻어진 소취 필터에서, 코발트프탈로시아닌폴리술폰산나트륨의 활성탄 혼초지에의 담지량은 400㎍/g이었다. 또한, 활성탄 혼초지에서의 야자껍질 활성탄의 함유율은 70질량%이었다.

<실시예 2>

상기 알칼리 수용액으로서, 0.5질량% 코발트프탈로시아닌폴리술폰산나트륨과 50g/L의 수산화나트륨을 함유한 알칼리 수용액을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 소취 필터(1)를 얻었다. 또, 높은 pH 환경으로 한 제1 소취 필터(2)의 pH는 12.0이었다.

<실시예 3>

상기 알칼리 수용액으로서, 1.5질량% 코발트프탈로시아닌폴리술폰산나트륨과 5g/L의 수산화나트륨을 함유한 알칼리 수용액을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 소취 필터(1)를 얻었다. 또, 얻어진 소취 필터에서, 코발트프탈로시아닌폴리술폰산나트륨의 활성탄 혼초지에 대한 담지량은 1000㎍/g이었다.

<실시예 4>

야자껍질 활성탄 30질량부와 천연 펄프 30질량부를 물 200질량부에 첨가하여, 물 슬러리를 작성하는 것으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 소취 필터(1)를 얻었다. 또, 활성탄 혼초지에서의 야자껍질 활성탄의 함유율은 50질량% 이었다.

<실시예 5>

상기 인산 수용액으로서, 5질량%의 인산 수용액을 이용하는 것으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 소취 필터(1)를 얻었다. 또, 낮은 pH 환경으로 한 제2 소취 필터(3)의 pH는 1.5이었다.

<실시예 6>

실시예 1에서 얻어진 제1 소취 필터 2매(2)(2) 사이에, 실시예 1에서 얻어진 제2 소취 필터 1매(3)를 끼워 넣어 접착 일체화하여, 소취 필터(1)를 얻었다.

<실시예 7>

실시예 1에서 얻어진 제1 소취 필터 2매(2)(2)와, 실시예 1에서 얻어진 제2 소취 필터 2매(3)(3)를 2매씩 차례로 반복하여 접착 일체화하여, 소취 필터(1)를 얻었다.

<실시예 8>

상기 알칼리 수용액으로서, 0.485질량% 코발트프탈로시아닌폴리술폰산나트륨, 0.015질량%의 철프탈로시아닌테트라카르복시산나트륨 및 5g/L의 수산화나트륨을 함유한 알칼리 수용액을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 소취 필터(1)를 얻었다. 또, 높은 pH 환경으로 한 제1 소취 필터(2)의 pH는 12.0이었다. 또한, 금속 프탈로시아닌 착체(코발트계 및 철계의 합계)의 활성탄 혼초지에 대한 담지량은 400㎍/g이었다. 즉, 코발트프탈로시아닌폴리술폰산나트륨의 활성탄 혼초지에 대한 담지량은 388㎍/g이고, 철프탈로시아닌테트라카르복시산나트륨의 활성탄 혼초지에 대한 담지량은 12㎍/g이었다.

<실시예 9>

상기 알칼리 수용액으로서, 0.45질량% 코발트프탈로시아닌폴리술폰산나트륨, 0.05질량%의 철프탈로시아닌테트라카르복시산나트륨 및 5g/L의 수산화나트륨을 함유한 알칼리 수용액을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 소취 필터(1)를 얻었다. 또, 높은 pH 환경으로 한 제1 소취 필터(2)의 pH는 12.0이었다. 또한, 금속 프탈로시아닌 착체(코발트계 및 철계의 합계)의 활성탄 혼초지에 대한 담지량은 400㎍/g이었다. 즉, 코발트프탈로시아닌폴리술폰산나트륨의 활성탄 혼초지에 대한 담지량은 360㎍/g이고, 철프탈로시아닌테트라카르복시산나트륨의 활성탄 혼초지에 대한 담지량은 40㎍/g이었다.

<실시예 10>

상기 알칼리 수용액으로서, 0.30질량% 코발트프탈로시아닌폴리술폰산나트륨, O.20질량%의 철프탈로시아닌테트라카르복시산나트륨 및 5g/L의 수산화나트륨을 함유한 알칼리 수용액을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 소취 필터(1)를 얻었다. 또, 높은 pH 환경으로 한 제1 소취 필터(2)의 pH는 12.0이었다. 또한 금속 프탈로시아닌 착체(코발트계 및 철계의 합계)의 활성탄 혼초지에 대한 담지량은 400㎍/g이었다. 즉, 코발트프탈로시아닌폴리술폰산나트륨의 활성탄 혼초지에 대한 담지량은 240㎍/g이고, 철프탈로시아닌테트라카르복시산나트륨의 활성탄 혼초지에 대한 담지량은 160㎍/g이었다.

<비교예 1>

상기 알칼리 수용액으로서, 0.5질량% 코발트프탈로시아닌폴리술폰산나트륨을 함유한 수용액을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 소취 필터(1)를 얻었다. 또, 제1 소취 필터(2)의 pH는 7.0이었다.

<비교예 2>

야자껍질 활성탄 10질량부와 천연 펄프 30질량부를 물 200질량부에 첨가하여, 물 슬러리를 작성하는 것으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 소취 필터(1)를 얻었다. 또, 활성탄 혼초지에서의 야자껍질 활성탄의 함유율은 25질량%이었다.

<비교예 3>

상기 인산 수용액으로서, 0.1질량%의 인산 수용액을 이용하는 것으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 소취 필터(1)를 얻었다. 또, 제2 소취 필터 (3)의 pH는 6.0이었다.

<비교예 4>

상기 알칼리 수용액으로서, O.1질량% 코발트프탈로시아닌폴리술폰산나트륨과 5g/L의 수산화나트륨을 함유한 알칼리 수용액을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 소취 필터(1)를 얻었다. 또, 얻어진 소취 필터에서, 코발트프탈로시아닌폴리술폰산나트륨의 활성탄 혼초지에 대한 담지량은 150㎍/g이었다.

<비교예5>

실시예 1에서 얻어진 제1 소취 필터 1매(2)만을 이용하여 소취 필터(1)를 구성하였다.

<비교예 6>

실시예 1에서 얻어진 제1 소취 필터 2매(2)(2)를 이용하여 소취 필터(1)를 구성하였다.

<비교예 7>

실시예 1에서 야자껍질 활성탄을 이용하지 않는 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 소취 필터(1)를 얻었다.

상기한 바와 같이 하여 작성된 각 소취 필터에 대하여, 하기 시험법에 따라서, 평가를 행하였다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.

<소취 성능 시험법>

(암모니아 소취 성능)

소취 필터(1)로부터 잘라낸 원형 시험편(지름 50㎜, 두께 20㎜(각 소취 필터층의 두께 10㎜을 일체화))을 장척의 원통관의 중간 위치에 배치된 샘플 홀더에 고정하고, 원통의 일단으로부터 매분 5리터의 통기를 행하는 팬을 세팅한 시험 키트를, 내용량 250리터의 아크릴 박스 내에 넣은 후, 박스 내에서 농도가 100ppm이 되도록 암모니아 가스를 주입하고, 1시간 경과 후에 암모니아 가스의 잔존 농도를 측정하여, 이 측정값으로부터 암모니아 가스를 제거한 총량을 산출하고, 이로부터 암모니아 가스의 제거율(%)을 산출하였다.

(황화수소 소취 성능)

암모니아 가스 대신에 황화수소 가스를 이용하여 아크릴 박스 내에서 농도가 10ppm이 되도록 주입한 것 이외에는, 상기 암모니아 소취 성능 측정과 동일하게 하여 황화수소의 제거율(%)을 산출하였다.

(메틸머캡탄 소취 성능)

암모니아 가스 대신에 메틸머캡탄 가스를 이용하여 아크릴 박스 내에서 농도가 10ppm이 되도록 주입한 것 이외에는, 상기 암모니아 소취 성능 측정과 동일하게 하여 메틸머캡탄 가스의 제거율(%)을 산출하였다.

(아세트산 소취 성능)

암모니아 가스 대신에 아세트산 가스를 이용하여 아크릴 박스 내에서 농도가 10ppm이 되도록 주입한 것 이외에는, 상기 암모니아 소취 성능 측정과 동일하게 하여 아세트산의 제거율(%)을 산출하였다.

(아세트알데히드 소취 성능)

암모니아 가스 대신에 아세트알데히드 가스를 이용하여 아크릴 박스 내에서 농도가 10ppm이 되도록 주입한 것 이외에는, 상기 암모니아 소취 성능 측정과 동일하게 하여 아세트알데히드의 제거율(%)을 산출하였다.

(포름알데히드 소취 성능)

암모니아 가스 대신에 포름알데히드 가스를 이용하여 아크릴 박스 내에서 농도가 10ppm이 되도록 주입한 것 이외에는, 상기 암모니아 소취 성능 측정과 동일하게 하여 포름알데히드의 제거율(%)을 산출하였다.

(디메틸설파이드 소취 성능)

암모니아 가스 대신에 디메틸설파이드 가스를 이용하여 아크릴 박스 내에서 농도가 10ppm이 되도록 주입한 것 이외에는, 상기 암모니아 소취 성능 측정과 동일하게 하여 디메틸설파이드의 제거율(%)을 산출하였다. 또, 디메틸설파이드는, 바닷가 냄새와 같은 냄새가 있다.

(디메틸디설파이드 소취 성능)

암모니아 가스 대신에 디메틸디설파이드 가스를 이용하여 아크릴 박스 내에서 농도가 10ppm이 되도록 주입한 것 이외에는, 상기 암모니아 소취 성능 측정과 동일하게 하여 디메틸디설파이드의 제거율(%)을 산출하였다. 또, 디메틸디설파이드는, 절임과 같은 냄새가 있다.

그리고, 제거율이 95% 이상인 것을 「◎」, 제거율이 90% 이상 95% 미만인 것을 「○」, 제거율이 85% 이상 90% 미만인 것을「△」, 제거율이 85% 미만인 것을 「×」라고 평가하였다.

표로부터 명백히 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예 1∼7의 소취 필터는, 암모니아, 황화수소, 메틸머캡탄, 초산, 아세트알데히드, 포름알데히드 모두에 대해서 뛰어난 소취 성능을 발휘할 수 있었다. 또한, 본 발명의 실시예 8∼10의 소취 필터는, 암모니아, 황화수소, 메틸머캡탄, 아세트산, 아세트알데히드, 포름알데히드, 또한 디메틸설파이드, 디메틸디설파이드 모두에 대해서 뛰어난 소취 성능을 발휘하였다.

이에 대하여, 비교예 1∼7의 소취 필터에서는, 모두 충분한 소취 성능을 얻을 수 없었다.

본원은, 2003년 10월 20일자로 출원된 일본국 특허 출원인 특원 2003-358642호의 우선권 주장을 따르는 것으로, 그 개시 내용은, 그대로 본원의 일부를 구성하는 것이다.

여기에서 사용된 용어 및 설명은, 본 발명에 관한 실시형태를 설명하기 위해서 사용된 것으로, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니다. 본 발명은 청구의 범위라면, 그 정신을 일탈하는 것이 아닌 한, 어떠한 설계적 변경도 허용하는 것이다.

본 발명의 소취 필터는, 예를 들어, 가정용 또는 업무용의 에어콘, 공기 청정기, 냉장고 등의 필터재, 혹은 자동차 등의 차내·실내의 악취를 제거하는 필터재, 혹은 화장실 등의 악취를 제거하는 필터재 등으로서 사용된다.

Claims

높은 pH 환경으로 한 제1 소취 필터와, 낮은 pH 환경으로 한 제2 소취 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 소취 필터.
청구항 1에 있어서, 상기 제1 소취 필터 및 상기 제2 소취 필터는, 활성탄 혼초지(混抄紙)에 금속 프탈로시아닌 착체가 담지된 것으로 이루어지는 소취 필터.
청구항 1에 있어서, 상기 제1 소취 필터 및 상기 제2 소취 필터는, 활성탄 혼초지에 코발트 프탈로시아닌 착체가 담지된 것으로 이루어지는 소취 필터.
청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 소취 필터 및/또는 상기 제2 소취 필터는, 활성탄 혼초지에 코발트 프탈로시아닌 착체 및 철 프탈로시아닌 착체가 담지된 것으로 이루어지는 소취 필터.
청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 소취 필터는, 활성탄 혼초지에 코발트 프탈로시아닌 착체 및 철 프탈로시아닌 착체가 담지된 것으로 이루어지는 소취 필터.
청구항 1에 있어서, 상기 제1 소취 필터 및 상기 제2 소취 필터는, 활성탄 혼초지에 코발트 프탈로시아닌 착체 및 철 프탈로시아닌 착체가 담지된 것으로 이루어지는 소취 필터.
청구항 4 내지 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 착체의 담지 질량비가, 코발트 프탈로시아닌 착체/철 프탈로시아닌 착체=98/2∼55/45인 소취 필터.
청구항 4 내지 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 착체의 담지 질량비가, 코발트 프탈로시아닌 착체/철 프탈로시아닌 착체=95/5∼85/15인 소취 필터.
청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 높은 pH 환경이 pH7.5∼12.0이고, 상기 낮은 높은 pH 환경이 pH1.5∼5.0인 소취 필터.
청구항 2 내지 9 중 어느 한 항에 있어서, 상기 착체의 담지량이, 활성탄 혼초지 1g당 200∼20000㎍의 범위인 소취 필터.
청구항 2 내지 10 중 어느 한 항에 있어서, 상기 활성탄 혼초지는, 활성탄 함유율이 40∼80질량%인 소취 필터.