JPH0141340B2 - - Google Patents

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JPH0141340B2
JPH0141340B2 JP59260036A JP26003684A JPH0141340B2 JP H0141340 B2 JPH0141340 B2 JP H0141340B2 JP 59260036 A JP59260036 A JP 59260036A JP 26003684 A JP26003684 A JP 26003684A JP H0141340 B2 JPH0141340 B2 JP H0141340B2
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JP
Japan
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zeolite
solid
metal ions
drying
weight
Prior art date
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JP59260036A
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JPS61137564A (ja
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Saburo Nohara
Zenji Hagiwara
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Kanebo Ltd
Original Assignee
Kanebo Ltd
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Publication date
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  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、空気を乾燥及び殺菌する方法に関す
る。
従来、食品、薬品、電子部品などの製造工場で
種々の空気殺菌装置及び空気乾燥装置が用いられ
ている。本発明は、空気の乾燥と殺菌を連続して
行う新規な方法を提供する。
本発明者は、殺菌作用を有する金属イオンをイ
オン交換して含有するゼオライト系固体より成る
殺菌剤をゼオライトとして用い、このゼオライト
の含水率を15重量%以上、好ましくは15〜25重量
%に保つと、高くかつ持続的な殺菌効果が得られ
ること、従つて乾燥工程を殺菌工程の後に行うと
無駄なく空気の乾燥と殺菌を続けて行えることを
見い出し、本発明を完成させた。
すなわち本発明は、空気を乾燥及び殺菌する方
法において、殺菌作用を有する金属イオンをイオ
ン交換して含有するゼオライト系固体より成る殺
菌剤にゼオライトライト系固体の含水率を15重量
%以上、好ましくは15〜25重量%に保ちながら空
気を接触させ、次に乾燥することを特徴とする方
法である。
本発明において殺菌剤は、アルミノシリケート
よりなる天然または合成ゼオライトのイオン交換
可能な部分に殺菌効果を持つ金属イオンの1種又
は2種以上を保持しているものである。
殺菌作用のある金属イオンの好適例としてAg,
Cu,Znが挙げられる。従つて上記目的に対して
殺菌性のある上記金属の単独または混合型の使用
が可能である。
ゼオライトは一般に三次元的に発達した骨格構
造を有するアルミノシリケートであつて、一般に
はAl2O3を基準にしてXM2/nO・Al2O3・
ySiO2・ZH2Oで表わされる。Mはイオン交換可
能な金属イオンを表わし、通常は1価〜2価の金
属であり、nはこの原子価に対応する。一方Xお
よびyはそれぞれ金属酸化物、シリカの係数、Z
は結晶水の数を表わしている。ゼオライトは、そ
の組成比及び細孔径、比表面積などの異る多くの
種類のものが知られている。
本発明で使用する殺菌力を有する金属たとえば
銀、銅および亜鉛の水溶性塩類の溶液は、ゼオラ
イトとは容易にイオン交換するので、かかる現象
を利用して必要とする上記の金属イオンを単独ま
たは混合型でゼオライトの固定相に保持させるこ
とが可能であるが、金属イオンを保持しているゼ
オライト系粒子は、比表面積が150m2/g以上、
かつSiO2/Al2O3モル比が14以下とくに11以下で
あることが好ましい。もしそうでなければ殺菌作
用が劣る。これは、効果を発揮できる状態でゼオ
ライトに固定された金属イオンの量が少ないため
であると考えられる。つまり、ゼオライトの交換
基の量、交換速度、アクセシビリテイなどの物理
化学的性質に帰因するものと考えられる。
従つて、モレキユラーシーブとして知られてい
るSiO2/Al2O3モル比の大きなゼオライトは、本
願発明において好ましくない。
またSiO2/Al2O3モル比が14以下のゼオライト
においては、殺菌作用を有する金属イオンを均一
に保持させることが可能であり、このためにかか
るゼオライトを用いることにより高い殺菌効果が
得られることが判つた。加えて、ゼオライトの
SiO2/Al2O3モル比が14を越えるシリカ比率の高
いゼオライトの耐酸、耐アルカリ性はSiO2の増
大とともに増大するが、一方これの合成にも長時
間を要し、経済的にみてもかかる高シリカ比率の
ゼオライトの使用は得策でない。前述した
SiO2/Al2O3≦14の天然または合成ゼオライトは
本構造物の通常考えられる利用分野では、耐酸
性、耐アルカリ性の点よりみても充分に使用可能
であり、また経済的にみても安価であり得策であ
る。この意味からもSiO2/Al2O3モル比は14以下
であることが好都合である。
本発明で使用するSiO2/Al2O3のモル比が14以
下のゼオライト素材としては天然または合成品の
何れのゼオライトも使用可能である。例えば天然
のゼオライトとしてはアナルシン(Analcime:
SiO2/Al2O3=3.6〜5.6)、チヤバサイト
(Chabazite:SiO2/Al2O3=3.2〜6.0および6.4〜
7.6)、クリノプチロライト(Clinoptilolite:
SiO2/Al2O3=8.5〜10.5)、エリオナイト
(Erionite:SiO2/Al2O3=5.8〜7.4)、フオジヤ
サイト(Faujasite:SiO2/Al2O3=4.2〜4.6)、
モルデナイト(mordenite:SiO2/Al2O3=8.34
〜10.0)、フイリツプサイト(Phillipsite:
SiO2/Al2O3=2.6〜4.4)等が挙げられる。これ
らの典型的な天然ゼオライトは本発明に好適であ
る。一方合成ゼオライトの典型的なものとしては
A−型ゼオライト(SiO2/Al2O3=1.4〜2.4)、X
−型ゼオライト(SiO2/Al2O3=2〜3)、Y−
型ゼオライト(SiO2/Al2O3=3〜6)、モルデ
ナイト(SiO2/Al2O3=9〜10)等が挙げられる
が、これらの合成ゼオライトは本発明のゼオライ
ト素材として好適である。特に好ましいものは、
合成のA−型ゼオライト、X−型ゼオライト、Y
−型ゼオライト及び合成又は天然のモルデナイト
である。
本発明において殺菌作用を行う金属イオンは、
ゼオライト系固体粒子にイオン交換反応により保
持されなければならない。イオン交換によらず単
に吸着あるいは付着したものでは殺菌効果および
その持続性が不充分である。金属イオンを保持さ
せる方法としては、イオン交換反応を利用して金
属イオン溶液にゼオライトを浸漬することにより
行うことができる。たとえば本発明で定義した各
種のゼオライトを本発明のAg−ゼオライトに転
換する場合を例にとると、通常Ag−ゼオライト
転換に際しては硝酸銀のような水溶性銀塩の溶液
が使用されるが、これの濃度は過大にならないよ
う留意する必要がある。例えばA−型またはX−
型ゼオライト(ナトリウム−型)をイオン交換反
応を利用してAg−ゼオライトに転換する際に、
銀イオン濃度が過大であると(例えば1〜
2MAgNO3使用時は)イオン交換により銀イオン
は固相のナトリウムイオンと置換すると同時にゼ
オライト固相中に銀の酸化物等が沈殿析出する。
このために、ゼオライトの多孔性は減少し、比表
面積は著しく減少する欠点がある。また比表面積
は、さほど減少しなくても、銀酸化物の存在自体
によつて殺菌力は低下する。かかる過剰銀のゼオ
ライト相への析出を防止するためには銀溶液の濃
度をより希釈状態例えば0.3MAgNO3以下に保つ
ことが必要である。もつとも安全なAgNO3の濃
度は0.1M以下である。かかる濃度のAgNO3溶液
を使用した場合には得られるAg−ゼオライトの
比表面積も転換素材のゼオライトとほぼ同等であ
り、殺菌力の効果が最適条件で発揮できることが
判つた。
次に本発明で定義したゼオライト類をCu−ゼ
オライトに転換する場合にも、イオン交換に使用
する銅塩の濃度によつては、前述のAg−ゼオラ
イトと同様な現象が起る。例えばA−型またはX
−型ゼオライト(ナトリウム−型)をイオン交換
反応によりCu−ゼオライトに転換する際に、
1MCuSO4使用時は、Cu2+は固相のNa+と置換す
るが、これと同時にゼオライト固相中にCu3
(SO4)(OH)4のような塩基性沈殿が析出するた
めにゼオライトの多孔性は減少し、比表面積は著
しく減少する欠点がある。かかる過剰な銅のゼオ
ライト相への析出を防止するためには使用する水
溶性銅液の濃度をより希釈状態、例えば0.05M以
下に保つことが好ましい。かかる濃度のCuSO4溶
液の使用時には得られるCu−ゼオライトの比表
面積も転換素材のゼオライトとほぼ同等であり、
殺菌効果が最適な状態で発揮できる利点があるこ
とが判つた。
Ag−ゼオライトならびにCu−ゼオライトへの
転換に際して、イオン交換に使用する塩類の濃度
によりゼオライト固相への固形物の析出があるこ
とを述べたが、Zn−ゼオライトへの転換に際し
ては、使用する塩類が2〜3Mの付近では、かか
る現象がみられない。通常本発明で使用するZn
−ゼオライトは上記濃度付近の塩類を使用するこ
とにより容易に得られる。
上述のAg−ゼオライト、Cu−ゼオライトおよ
びZn−ゼオライトへの転換に際してイオン交換
反応をバツチ法で実施する際には上述の濃度を有
する塩類溶液を用いてゼオライト素材の浸漬処理
を実施すればよい。ゼオライト素材中への金属含
有量を高めるためにはバツチ処理の回数を増大す
ればよい。一方、上述の濃度を有する塩類溶液を
用いてカラム法によりゼオライト素材を処理する
際には吸着塔にゼオライト素材を充填し、これに
塩類溶液を通過させれば容易に目的とする金属−
ゼオライトが得られる。
上記の金属−ゼオライト(無水ゼオライト基
準)中に占める金属の量は、銀については30重量
%以下であり、好ましい範囲は0.001〜5重量%
にある。一方本発明で使用する銅および亜鉛につ
いては金属−ゼオライト(無水ゼオライト基準)
中に占める銅または亜鉛の量は35重量%以下であ
り、好ましい範囲は0.01〜15重量%にある。銀、
銅および亜鉛イオンを併用して利用することも可
能であり、この場合は金属イオンの合計量は金属
−ゼオライト(無水ゼオライト基準)に対し35重
量%以下でよく、好ましい範囲は金属イオンの構
成比により左右されるが、およそ0.001〜15重量
%にある。
また、銀、銅、亜鉛以外の金属イオン、例えば
ナトリウム、カリウム、カルシウムあるいは他の
金属イオンが共存していても殺菌効果をさまたげ
ることはないので、これらのイオンの残存又は共
存は何らさしつかえない。
上記のようにして殺菌性金属イオンをイオン交
換して含有せしめられたゼオライトは、粉末状、
又は常法に従つて粉末を固めたペレツト状あるい
は該粉末を空隙の多い多孔体に成形した物などの
任意の形であることができる。あるいはゼオライ
トは有機高分子体内に分散して支持された微粉末
であることができる。この場合にはゼオライトの
形状は1ミクロン〜数10ミクロン、あるいは数
100ミクロンであることができ、有機高分子体自
体は繊維状又は粒状など任意の形状であることが
できる。殺菌性金属含有ゼオライトを有機高分子
体内に分散して支持する方法としては、該ゼオラ
イトを例えば原料モノマーに添加混合后重合する
方法、反応中間体に添加混合する方法、重合終了
時のポリマーに添加混合する方法、ポリマーペレ
ツトに添加混合して成型する方法、成型用ドープ
例えば紡糸原液へ添加混合する方法などがある
(特開昭59−133235)。
また、ゼオライトは、空気を細かく分配できる
有機質又は無機質の発泡体中に分散して支持され
た形態で用いることもできる。
上記では、予め殺菌性金属イオンを含有させた
ゼオライト系固体を、使用形態に変えることを述
べたが、この順を逆にして先ずゼオライト系固体
を使用形態にした後に、上記と同じやり方でイオ
ン交換により殺菌性金属イオンをゼオライトに保
持せしめることもできる。この場合、有機高分子
体たとえば繊維に支持されたゼオライト系固体粒
子も、十分にイオン交換されることができる(特
開昭59−133235)。
本発明においてゼオライト系固体に保持された
殺菌性金属イオンの殺菌作用は、金属の触媒作用
によつて酸素がオゾンに転化され、これが菌の酵
素を酸化して菌を殺すものと考えられる。ところ
が、この殺菌作用はゼオライト系固体がある程度
の水分を含んでいなければ十分有効に発揮されな
いことが判つた。すなわち、殺菌作用を有する金
属イオンを含有するゼオライト系固体は、15重量
%以上の含水率、好ましくは15〜25重量%の含水
率を持つことが必要である。
従つて、本発明の空気の乾燥・殺菌方法におい
ては、乾燥工程を殺菌工程の後に行うことを要す
る。さもなくば、ゼオライト系固体粒子の含水率
を上述の範囲に保つための別途の手段が必要とな
り、また一旦乾燥された空気が殺菌工程で再び水
分を受け取ることになり不合理である。
ここで乾燥工程自体は従来公知の方法で行うこ
とができる。たとえば慣用の乾燥剤を充填したカ
ラムに空気を通すことができる。
乾燥剤としては特に限定されないがたとえばゼ
オライト粒子、アルミナゲル粒子、活性炭、シリ
カゲル、あるいはこれらを接着成形して塊状にし
たものなどを用いることができる。
また、乾燥工程の運転方法としては、吸着−減
圧−パージ−加圧の工程をサイクルするいわゆる
PSA方式を採用することもできる。
本発明方法を行うための装置としては、第1図
に示すように、殺菌剤を充填した殺菌カラム1に
先ず空気を通し、次に二つの乾燥カラムの一方に
空気を通す。他方の乾燥カラム2は吸収した水分
を除く再生工程に付される。殺菌剤を充填した殺
菌カラムの再生工程は通常の使用ではほとんど必
要ない。
あるいは第2図に示すように、殺菌剤aと乾燥
剤bを充填した殺菌・乾燥カラムを二本用意し、
一方のカラムの殺菌剤充填側から空気を流通して
殺菌・乾燥し、他方のカラムは再生処理に付す。
上記のように本発明に従い、殺菌と乾燥を連続
的に効率よく行うことができる方法が提供され
た。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は、本発明方法を行う装置の
フロー図であり、図中の数字は下記のものを示
す: 1:殺菌カラム、2:乾燥カラム、a:殺菌
剤、b:乾燥剤。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 空気を乾燥及び殺菌する方法において、殺菌
    作用を有する金属イオンをイオン交換して含有す
    るゼオライト系固体より成る殺菌剤に該ゼオライ
    ト系固体の含水率を15重量%以上に保ちながら空
    気を接触させ、次に乾燥することを特徴とする方
    法。 2 殺菌作用を有する金属イオンが銀、銅、亜鉛
    から成る群より選ばれた1種または2種以上の金
    属イオンである特許請求の範囲第1項記載の方
    法。 3 ゼオライト系固体の含水率が15重量%ないし
    25重量%の間に保たれる特許請求の範囲第1項記
    載の方法。 4 ゼオライト系固体が150m2/g以上の比表面
    積及び14以下のSiO2/Al2O3モル比を有する特許
    請求の範囲第1項記載の方法。 5 ゼオライト系固体がA−型ゼオライト、X−
    型ゼオライト、Y−型ゼオライト又はモルデナイ
    トから構成されている特許請求の範囲第1項記載
    の方法。 6 ゼオライト系固体が空隙の多い多孔体に成形
    されている特許請求の範囲第1項記載の方法。 7 ゼオライト系固体が粒子状で繊維中に分散し
    て支持される特許請求の範囲第1項記載の方法。
JP59260036A 1984-12-11 1984-12-11 空気を乾燥及び殺菌する方法 Granted JPS61137564A (ja)

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