JPH02233138A - 脱臭シート - 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、一般家庭，自動車内，人体等から発生する臭
気成分、とくにアンモニア，アミン類等の塩双性悪臭ガ
スや硫化水素，メルカプタン類等の酸性悪臭ガスの除去
に対して有効な吸着剤を含′有する脱臭ンートに関する
。

［従来の技術］ 吸着剤を含有する脱臭シートとしては、活性炭紙．ゼオ
ライトを含有させたもの（特開昭５７−１０８１３７号
公報），結晶性オルソリン酸アルミニウムを含有するシ
ート（特開昭５９−９５９３１号公報），含水珪酸マグ
ネシウム粘土鉱物をセルロース繊維に含ませたもの（特
開昭６１−１３６４３６号公報），セビオライトを紙状
に成形したもの（特開昭６３−２２４７３４号公報）な
どが知られている。

［発明が解決，しようとする課題］ しかし、前記脱臭シートに含まれる吸着成分は、脱臭性
能が必ずしも十分でない。

例えば、結晶性オルソリン酸アルミニウムは、アンモニ
アに対しては比較的良好な脱臭性能を示すが、アンモニ
ア以外の臭気成分に対する脱臭性能が十分でない。活性
炭は、アンモニア等の塩基性の臭気成分を効果的に吸着
除去することができない。また、色が黒色であり、不潔
感或は嫌悪感を催すために、家庭用または衛生関連用等
人目に触れる場所や清潔感を要求される用途に対しては
最適とはいえない。現在その色を隠すために、しかたな
く何層もの紙で覆っている。

天然ゼオライトや珪酸マグネシウム鉱物（セビオライト
）は、アンモニアやトリメチルアミン等の塩基性臭気成
分に対しては、比較的良好な脱臭性能を示すが、硫化水
素やメチルメルカブタン等の酸性臭気成分に対しては全
く脱臭性能を示さない。従って、化学消臭剤などと組合
せて使用しなければ、脱臭シー１・とじての十分な性能
を発揮しない。

そこで、本発明者らは、このような欠点のない、即ち各
種の臭気成分に対して即効性・持続性のある優れた脱臭
能力示す吸着剤を含む脱臭シートを提供することを目的
として鋭意研究を重ねた。

［課題を解決するための手段および作用コ本発明者らは
、すでに金属でイオン交換したゼオライトが各種悪臭物
質に対して高い吸着性を示し、脱臭剤として優れた性能
を有することを見いだした（特願昭６３−３０８７８９
）。

なかでも、Ｚｎ，　Ｆｅ，　Ｃｏ，　Ｎｉ，　Ｃｕ，Ｍ
ｎ，ＡＩ及びＳｎの中から選ばれた１種以上の金属（以
下、Ｚｎ等という）イオンでイオン交換したゼオライト
（以下、Ｚｎ等一ゼオライトという）は、脱臭剤として
とくに優れている。

このＺｎ等−ゼオライトをシートに含有させることによ
って、優れた脱臭性能を示し、白色あるいは淡色であり
、かつ安定で、安価な脱臭シートを得るこ，とができた
。

以下、その詳細について説明する。

ゼオライト、すなわち金属イオンとしてアルカリ金属ま
たはアルカリ土類金属のみを含む結晶性含水アルミノ珪
酸塩は、他の鉱物に見られない非常に大きな空洞や孔路
を有している。これらの細孔の大きさは、ゼオライトの
種類によってことなるが、通常３〜９人であり、種々の
分子を細孔内部に捕捉することができる。また、結晶内
部の陽イオンによって形成された静電場の影響により、
極性分子や分極゜性分子を選択的に吸着する。

一方、悪臭の原因となる悪臭物質のほとんどは、その分
子量が２００以下の分子である。従って、分子の大きさ
のみから判断すると、ゼオライトの細孔は悪臭物質を十
分に捕捉することが可能なはずである。しかし、実際に
は悪臭物質が存在している大気中には水分が含まれてお
り、ゼオライトはこの極性分子である水分子を選択的に
吸若し、悪臭物質をよく吸着しない。

このことは、ゼオライト自体が親水性であり、親水性で
ない悪臭物質はゼオライトに吸着されにくいためである
と理解される。

また、ゼオライトは、無燐洗剤用ビルダーなどの用途な
どに使用されるようにイオン交換能を有しており、ゼオ
ライト中のイオンは容易に他の各種金属イオンとイオン
交換される。

そこで、本発明者は、Ｚｎ等一ゼオライトをシー１・に
含Ｈさせた、即ち、担持あるいは添着ではなくイオン交
換によりＺｎ等の金属イオンをゼオライトの細孔内に固
定化し、シートに含有させることを考えた。

Ｚｎ等−ゼオライトの製造原料としては、天然あるいは
合成ゼオライトのいずれでもよく、悪臭物質を吸着でき
る細孔（３〜９人）を有しておればいかなる構造のもの
をも使用することができる。天然ゼオライトとしては、
クリノブチロライト型．モルデナイト型，チャバサイ１
・型などが一般的に知られており；また、合成ゼオライ
トとしては、Ａ型，フォージャサイト型（Ｘ型．Ｙ型，
），Ｌ型，モルデナイト型，ＺＳＭ−５型等が工業的に
製造されており、いずれもＺｎ等−ゼオライトの原料と
して好適に使用される。ゼオライトは周知のごとく分子
ふるい効果を示すので、分子径の大きい臭気成分も含む
悪臭に対しては、細孔径の大きいフォージャサイト型，
Ｌ型等が好適に使用される。

アンモニア，アミン類等の塩基性の臭気成分に対しては
、Ｚｎ等のいずれの金属イオンでイオン交換したものも
有効に作用する。また、硫化水素、メルカブタン類等の
酸性の臭気成分に対しては、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ等
でイオン交換したゼオライトが好適に使用される。従っ
て、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ等でイオン交換したゼオラ
イ！・は、塩基性、酸性いずれの臭気成分を釘するもの
にも適用することができ、汎用性が高い。

ところで、我々の身近にある臭気成分は、発生場所やそ
の物質により多岐にわたっているので、上記の塩基性及
び酸性成分だけとは限らない。例えば、低級脂肪酸や低
級脂肪酸エステルも含まれている。これらをも含む悪臭
ガスに適用するには、Ｚｎ等一ゼオライトを他の脱臭剤
、例えばＳ　Ｉ　Ｏ　２　／　Ａ　Ｉ　２　０　３モル
比３０以上のゼオライト（特願昭６３−２４９７６３）
などと組み合わせて使用すればよい。

ゼオライトのイオン交換は、常温で各皿金属イオン水溶
液と接触させることによって容易に達成される。もっと
も、この処理によってすべてのイオンを交換することは
不可能であるが、アルカリ金属イオンやアルカリ土類金
属イオンが残存していても、本発明の脱臭シートに充分
使用しつる。そのイオン交換率は、Ｚｎ等の金属イオン
か０．Ｏｌｗｔ％以上、とぐに０．１ｗｔ％以上含まれ
るようにするのがよい。

Ｚｎ等一ゼオライトを保持させるシート材料としては、
紙２不織布などの繊維質材料を好適に用いることができ
る。

本発明の脱臭シートの態様としては、Ｚｎ等ゼオライト
をシ一ト材料に均一に分散含有させたもの，シー　１・
材料の間にＺｎ等一ゼオライトを挾んだもの．シート材
料の表面にＺｎ等一ゼオライトを塗布したものなどをあ
げることができる。たとえば、Ｚｎ等−ゼオライ！・を
塗被料として紙，不織布その他のシート材料に塗工する
方法；これらシート材料をＺｎ等一ゼオライトスラリー
に浸して含浸させる方法などがある。

紙をシート材料とする場合は、パルブのこう解または離
解の工程でＺｎ等一ゼオライトを填料として添加させる
ことによって、シート材料中にＺｎ等−ゼオライトを均
一に分散させたものをうろこともできる。しかし、最終
的にシートにＺｎ等一ゼオライトが分散含有されるので
あれば、いかなる方法でもよい。

Ｚｎ等一ゼオライトの含有量が少ないと充分な脱臭性能
が得られず、また含有量が多すぎるとその含ませ方のい
かんにかかわらず一般にシートの柔軟性が失われるため
に使用条件によって適切な含有量を決めなけれはならな
い。従って、使用される条件によっても変わるが、脱臭
シートに含有されるＺｎ等−ゼオライトの量は全体のＯ
、１〜９０ｗｔ％の範囲であり、通常１０〜７０ｗｔ％
の範囲が適当である。

シートに含有させるＺｎ等一ゼオライトの粒子径は、０
，２〜５００μのものが使用される。

一般に、合成ゼオライトの製造においてえられるゼオラ
イト凝集物の粒子径は、通常約１００μ以下であるので
、それをそのままイオン交換してンートに含ませるだけ
で本発明の脱臭シートとなる。とくに平滑性が要求され
る場合には、その粒子径が小さくなければならず、その
場合には凝集物の粒子径が０．２〜５μとなるような条
件で合成すればよい。

［発明の効果］ 本発明の脱臭シートは、ゼオライトの骨格およびイオン
交換によって導入されたＺｎ等の金属イオンが悪臭物質
に特異的に作用し、悪臭物質を含むガス中から悪臭物質
のみを効率的に捕捉し、無臭化する。一旦捕捉された悪
臭物質は、容易に脱離せず、ゼオライトに固定化される
。

このため他の，脱臭シートよりも強力かつ瞬時に悪臭物
質を除去することができる。

また、本発明の脱臭シートは、白色または淡色であり、
嫌悪感あるいは不潔感を催すことが゛ない。さらには、
金属イオンとして、Ｃｕ，Ｚｎ，Ｆｅ等を選択すること
によって、悪臭物質の捕捉瓜の増加とともに暗色に変化
させることかできる。その結果、脱臭剤自体がインジケ
一ターとなり、脱臭シートの能力低下をしめし、その取
り替え時期を知ることが出来る。

さらに、本発明の脱臭シートは、悪臭ガス中に水分が含
まれた状態でもその性能を発揮する。

従って、本発明による脱臭シートは、その性能より、例
えば、壁紙，障子紙，靴の中敷等の一般家庭用，自動車
内の臭い，衛生関連用品等の人体から発生する臭い等の
除去など広範囲にわたる応用が可能となる。

［実施例コ 以下に、この発明の具体例を示す。

くゼオライトの金属イオン交換〉 Ｙ型，Ｌ型及びモルデナイト型のゼオライトに純水を加
え、固形分濃度２０ｗｔ％のスラリーとした。このスラ
リーに硫酸銅，硫酸コバルト及び硫酸亜鉛を添加し、室
温で３０間ｌ））混合することによって、ゼオライトの
金属イオン交換を行った。このスラリーを濾過し、Ｓ０
４イオンが検出されなくなるまで水洗し、１００゜Ｃで
数時間乾燥を行い、さらに相対湿度８０％の？囲気下で
一晩放置することによって、永和状態の金属イオン交換
ゼオライトを得た。

これらに使用したゼオライトは、以下のとおりである。

Ｃｕ−Ｙ及びＣｏ−Ｙは、人工的に合成したナ１・リウ
ムＹ型ゼオライトを各々硫酸銅及び１′Ｉｌヒ酸コバル
トでイオン交換したものである。

Ｃｕ−Ｍは、人工的に合成したナ１・リウムモルデナイ
１・型ゼオライＩ・を硫酸銅でイオン交換したものであ
る。

Ｚ　ｎ　−　Ｌは、人工的に合成したカリウムＬ型ゼオ
ライトを硫酸亜鉛でイオン交換したものである。

これらの金属イオン交換ゼオライトを本発明の脱臭紙填
料として使用した。

表１にそれぞれ、原子吸光法により求めたＳ　ｉ　Ｏ　
２　／　Ａ　Ｉ■０３モル比、金属含有量及び含水率を
示した。

表１ く他の填料〉 本発明の脱臭シートと比較するために、以下の吸着剤を
填料としたシートを作成した。

合成ゼオライトとしては、ナトリウムＹ型ゼオライト（
表では、Ｎａ−Ｙ）を使用した。

天然ゼオライトとしては、クニミネ工業社製のモルデナ
イトをメノウ乳鉢で粉砕したもの（表では、クニミネ）
を使用した。

粘土鉱物としては、繊維性を持ったケイ酸マグネシウム
鉱物のセビオライト（昭和鉱業社製の商品名「エードプ
ラス」）を６００゜Ｃで２０分間焼成したもの（表では
、セピオライ１・）を填料として使用した。

く脱臭シートの作成〉 ティンユーペーパー（十條キンバリー社製の商品名［ク
リネックスＪ）１０ｇと純水４９０ｇをｆ・１ε取し、
家庭用ジューサーミキサー（東芝社製　Ｍ　Ｘ　−　２
　９　４　Ｇ型）で２０分間離解させた。その後、流水
で２０゜Ｃまで冷却し、填料１０ｇと糊剤（カルボキシ
メチルセルローズ）０．３ｇを添加し、さらに家庭用ジ
ューサーミキサーで２０分間混合と離解をおこなった。

このようにして得たバルプスラリ−２４０ｇを秤取り３
　０　０ｍａＸ　４　５　０ｍｍのステンレス製バッ１
・に均一な厚さになるように展開し、１２０℃で約４時
間乾燥した。乾燥終了後、バットから紙を２１１　Ａ’
Ｌして脱臭シートをえ、脱臭性能測定用のサンプルとし
た。

使用例１〜４、比較例１〜３ １００ｍｇの脱臭シートを内容ｆａ　６　２　ｍＡの三
角フラスコにいれ栓をする。９．６８ｖｏｌ％のアンモ
ニアガス２　ｍＡをガスタイトシリンジでこの三角フラ
スコに注入し、２分，１２分及び３０分後の三角フラス
コ内のアンモニアガス濃度をガスクロマ！・グラフィー
（検出器：ＴＣＤ）により定量した。また、比較のため
に、ブランクについて同様な測定を行った。結果を表２
に示す。

使用例１〜４及び比較例３では２分後にはアンモニアが
検出されなくなった。一方、比較例１及び２では３０分
経過後もアンモニアが検出された。

表２ アンモニアの吸着性能 使用例５〜８，、比較例４〜６ ６０ｍｇの脱臭シートを内容積６２ｍｆ！の三角フラス
コにいれ栓をする。１０．Ｏｖｏｌ９６のトリメチルア
ミン２．５蔵をガスタイトシリンジで上記三角フラスコ
に注入し、２分，１２分及び３０分後の三角フラスコ内
のトリメチルアミン濃度をガスクロマトグラフィー（検
出器二ＦＩＤ）により定ｍした。また、比較のために、
ブランクについて同様なｆｌｌｌｌ定を行った。結果を
表３に示す。

使用例５及び７では２分後に、使用例６及び８ては１２
分後にはトリメチルアミンが検出されなくなった。一方
、比較例４〜６ては、３０分経過後もトリメチルアミン
が検出された。

表３　トリメチルアミンの吸着性能 ６０ｍｇの脱臭シートを内容積６２ｍ１の三角フラスコ
にいれ栓をする。９．８２ｖｏｌ％のメチルメルカブタ
ン２　ｍＡをガスタイトシリンジで上記三角フラスコに
注入し、２分，１２分及び３０分後の三角フラスコ内の
メチルメルヵブタン濃度をガスクロマトグラフィー（検
出器ｚＦＩＤ）・により定量した。また、比較のだ・め
に、ブランクについて同様な４ｐ１定を行った。結果を
表４に示す。

使用例９では１２分後に、使用例１ｏでは３０分後には
メチルメルカブタンが検出されなくなった。一方、比較
例７〜９では３０分経過後もメチルメ，ルカプタンが検
出され、メチルメルカブタンが全く吸着していないと判
定される。

使用例９，１０、比較例７〜９ 表４ メチルメルカブタンの吸着性能 以上、比較例であるＮａ−Ｙ，セビオライトおよびクニ
ミゼオライトを含む脱臭シーｌ・は、アンモニア及びト
リメチルアミンに対して若干吸岩能を示すが、メチルメ
ルカブタンを全く吸着しない。それに対し、本発明によ
る使用例では、いずれの臭気成分に対してもよく吸着し
、短時間で脱臭することができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｚｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ａｌ及び
   Ｓｎの中から選ばれた一種以上の 金属イオンでイオン交換されたゼオライト を含有していることを特徴とする、脱臭シ ート。
2. （２）イオン交換されたゼオライトの含有量が０．１〜
   ９０ｗｔ％である、請求項（１）記載の脱臭シート。