JPH03188923A - 脱臭フィルターの製造方法 - 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〕 本発明は硫化水素、メルカプタン及びアンモニアなどの
悪臭物質を極めて良く吸着する脱臭フィルターの製造方
法に関する。

〔従来の技術〕

屋外では工場、養鶏場、養豚場、し尿処理場。

ゴミ捨て場などの悪臭が、屋内ではトイレ、押し入れ、
ちゅう房などの臭いが発生しやすく快適な生活環境を乱
す原因になるため、性能の高い脱臭剤が求められている
。また老人ホーム。

潜水艦や自動車などの密閉された空間でも体臭などがこ
もるため脱臭剤による対策が必要である。このため、従
来から洋の東西を問わず、香水、香油の使用、あるいは
“香を焚＜″など。

いわゆる心地良い香りで不快感を低減させる方法が多用
されてきた。また最近では活性炭による物理吸着方法、
化学物質による反応吸着方法が実用化されてきた。

前者については活性炭が大きな比表面積を有することを
利用しており、後者は悪臭成分そのものを別の化学物質
に変換させる方法で、一般に大きな設備を必要とし、工
場などの悪臭防止対策として利用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

通常これらの脱臭剤は形状が、粉状または粒状であるこ
とから、特定の用途に対しては扱いにくいという問題が
ある。

例えば作業、居住環境改善のために設置されている強制
換気方式の悪臭除去装置や、空気浄化装置に適用されて
いる脱臭剤の大部分は粒状でろり、このため通気圧損が
大きく多大なファン動力を要する。このためこれらの装
置に適用する場合は圧損を少なくするために脱臭剤の層
をできるだけ薄くする方法や、また取扱いを容易にする
ため２粒状の脱臭剤をネットにはさみ込んだ一種のフィ
ルターが提案され、既に実用化されている。

また活性炭の粉末を不織布や合成樹脂の多孔質発泡体に
担持したフィルターも開発され既に実用化されている（
特公昭４６−２１００２゜特公昭４７−２９９８３．特
開昭５ｌ−１１０８５）。しかし、前者のネットにはさ
み込むタイプでは、脱臭剤が粒状であるため悪臭ガスと
の接触面積に制約を受け、（粒径を小さくすると接触面
積は大きくなるが通気圧損が大きくなる）効率な脱臭が
行われないという欠点がある。

一方、後者の活性炭粉末を担持したフィルターは、硫化
水素、メルカプタンなどの硫黄系悪臭物質や、ベンゼン
、アルデヒド類などの有機系物質の脱臭にはある程度の
効果は期待できるがアンモニア、トリメチルアミンなど
の窒素系悪臭物質に対しては、効果が極めて薄い。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、かかる従来の欠点を解決するため、実験
検討を重ねた結果、悪臭の根源の一つであるアンモニア
、アミン類などに強い吸着力を持つ固体酸が極めて優れ
た脱臭効果を示すことに着目し、この固体酸性を有する
無機物質と活性炭を粘結剤とともに連通気孔からなる合
成樹脂の発泡体に含浸添着してなる担持体が。

硫黄系、窒素系及び有機系の悪臭物質を除去する脱臭フ
ィルターとして優れていることを見いだし本発明を完成
するに至った。

すなわち本発明は固体酸性を有する無機物質と活性炭の
混合物に粘結剤を加えたスラリーを連通気孔からなる合
成樹脂の発泡体に含浸し。

ローラで搾液したのち乾燥することを特徴とする脱臭フ
ィルターの製造方法を提供するものである。

〔作用〕

本発明に用いる固体酸性を有する無機物質としてはシリ
カ、アルミナのほか、ゼオライト。

粘土鉱物などが挙げられる。このうちシリカ及びアルミ
ナ（特にγ−１ｖ！ｔＯ−）は単独でも固体酸性を有す
るが両者を複合した酸化物の系は更に酸性度、酸強度を
示し、一般には酸性触媒として多く使用される。□また
ゼオライトや粘土鉱物も酸処理することで固体酸を形成
し酸性質を与える。

一般にはゼオライトや粘土鉱物は特異な結晶構造（空洞
２層状）を持ち、かつ陽イオン交換能を有することから
吸着剤等に多く使用される。

しかし通常は、Ｎａ、になどのアルカリ金属を含んだ状
態で合成または産出されるため１本発明の脱臭剤に適用
するには、酸性質を与えるための処理を行うことが好ま
しい。この方法は単に塩酸、硝酸などと接触させてもよ
く、また、ＮＩ（ｔイオンでＮ武に＋イオンを置換し、
Ｗ型の固体酸を形成させてもよい。

一方、この固体酸性を有する無機物質と組合せる活性炭
としては木材、ヤシガラ、石炭等を炭化して賦活したの
ち得られるものが使用でき。

また組合せる割合も対象とする悪臭成分に応じて任意に
選定することができる。この場合、活性炭の量が多すぎ
ると逆に固体酸としての作用が減少し、特にアンモニア
、アミン類などの悪臭物質に対する脱臭効果が得られな
くなる。また、活性炭が少なずぎると硫化水素やメルカ
プタン類に対する脱臭効果が十分得られない。

次に、このようにして得られる組成物をフィルター基材
に担持する方法について説明する。

まず９本発明に使用するフィルター基材は連通気孔から
なる三次元網目構造の合成樹脂発泡体で、このうち好ま
しく適用できるのはセル範囲（平方インチ当りの穴の個
数）１７以上、２３以下が好ましい。フィルターとして
の通気抵抗を考えると気孔径が大きい方が良いが目付量
（ｇ／ｍ”　）が少なくなるため、ガスとの接触面積が
減って吸着性能が悪くなる。逆に気孔径が小さいと通気
抵抗が大きくなるためフィルターとして好ましくない。

このフィルター基材に前記固体酸性を有する無機物質と
活性炭からなる組成物（以下、脱臭組成物と称す）を担
持するためには粘結剤が必要であるが、これらの物質と
しては澱粉、ＣＭＣ，ＰＶＡ、　ゴム乳液（ラテックス
）などが使用できる。このうち澱粉は脱臭組成物のそれ
ぞれの粒子間の結合に、またラテックスはフィルター基
材との付着力を向上させる効果があり１両者を併用する
ことによりそれぞれの脱臭組成物が持つ吸着能力の低下
を抑えることができ、かつ付着性の高いフィルターを得
ることができる。

次に９本発明におけるフィルター基材への脱臭組成物の
担持量及び粘結剤との配合割合について説明する。

まず、脱臭組成物に対する粘結剤の添加量であるが脱臭
組成物１００重量部に対し澱粉は１０〜２０重量部の範
囲が好ましい。澱粉は脱臭組成物である固体酸無機物質
の粒子及び／又は活性炭粒子同志の結合に効果があり、
フィルターに担持した場合、これらの結合によって硬さ
が発現し、振動や衝撃による担持物の剥離脱落が少なく
なる。しかし、澱粉は必要以上加えると逆に脱臭性能が
低下することとなる。一方。

ラテックスはフィルター基材との付着力を強める効果が
ある。このラテックスの添加量は脱臭組成物１００重量
部に対し、５〜１０重量部の範囲が好ましい。ラテック
スの添加量がこの範囲より少ない場合は、フィルター基
材との付着力が弱く、また多い場合は悪臭物質の吸着能
力が低下し好ましくない。

次にフィルター基材への担持方法について説明する。

本発明に使用する脱臭組成物に前記粘結剤と水を加えス
ラリー状とし、このスラリー中に合成樹脂の多孔質発泡
体を浸漬し２発泡体内部までスラリーを十分に含浸する
。その後ゴムロールで余剰のスラリーを絞り取り発泡体
の内部及び表面に所定量の脱臭組成物を添着担持させる
。

この場合、担持量はローラでの絞り具合で任意に選定で
きるが絞り過ぎると担持量が少なくなり、吸着能力が低
下する。逆に絞りが不足すると２発泡体内部に脱臭組成
物が充填されたまま残ることとなり通気抵抗の上昇を招
く。したがって担持量は、吸着性能及び通ネ抵抗の両面
から脱臭フィルターの適用分野に応じて決めるべきであ
り９例えば２　ｔｏ　Ｈ＊Ｏ（風速１ｍんとして）以下
を目標にするならば担持量は２０〜４０　ｇｅｔの範囲
が好ましい。この担持量はフィルターに含浸させたスラ
リーを絞り取り乾燥した後における体積当りの付着重量
を指す。

このようにして得られる脱臭フィルターは適用分野に応
じ任意の大きさに切断して、そのまま悪臭除去用に用い
ることができる。

〔実施例〕

以下９本発明の一実施例に係る脱臭フィルター吸着性能
評価用の循環式吸着試験装置のフロー図である。此で１
・・・悪臭ガス、２・・・圧送プロワ、３・・ガスメー
タ、４・・・テトラバック、５・・プロワ、６・・・流
量用マノメータ、７・・バイパス。

８・・・フィルター、９・・・圧損用マノメータ、１０
・・サンプリング部、以下に実施例を説明する。

〔実施例１〕 ３２５ｍｅＳｈ　以下に粉砕した市販活性炭（比表面積
８６０　ｙｙ／／ｇ）とＹ型ゼオライト（ＨＹ）を重量
比９０／１０　、７０／３０　、５０１５０　、３０／
７０　、１０／９０で混合し脱臭組成物を調製した。こ
の各組成物１００重量部に２．５　ｗｔ％の澱粉水溶液
（コーンスターチ）４００重量部とラテックス（昭和電
工：　ＰＥＴＡＬＵＳ　３００　）　５重量部を加え、
更に５０重量部の水を加えて湿式ボールミルで混合しス
ラリーを調製した。この各スラリーに連通気孔からなる
合成樹脂発泡体（セル数１７〜２３個）３０゜Ｘ３００
Ｘ５ｍｍｔ　を浸漬し発泡体内部まで十分スラリーを含
浸させた後、ゴムローラで余剰スラリーを絞り取り６０
℃で乾燥して、脱臭フィルター１〜５を調製した。比較
のため前記活性炭のみ担持したフィルターも同様の方法
で調製した。

このようにして得られた各フィルターを６゜Ｘ６０Ｘ５
ｔｍｍの大きさに切断し、各２枚を重ね合せ第１図のよ
うな循環式吸着試験装置にセットし１表１の試験条件で
それぞれＨａＳ、メチルメルカプタン及びトリメチルア
ミンヲ５ＰＩＩＩｌ（残りは空気）含有するガスを循環
させ、一定時間毎にガスをサンプリンし、各成分ガスの
残存濃度をガスクロマトグラフィーで分析した。この結
果を第２表に示す。

第 １表 第　　２ 表 ※フィルターに通気し始めて２０分経過した時の残存濃
度を示す。

第２表から活性炭のみではトリメチルアミンは殆んど吸
着されないがこれにＹ型ゼオライトを加えると吸着効果
が発現することが分かる。

Ｙ型ゼオライトの添加量を増せばそれだけトリメチルア
ミンの吸着能は向上するが、逆に活性炭のＨ２Ｓ、メチ
ルメルカプタン吸着能が低下することとなるため活性炭
とＹ型ゼオライトの混合割合は７０／３０〜３０／７０
　　（重量比）が好ましい。

〔実施例２〕 Ｈ型にイオン交換された合成モルデナイト（ＨＭゼオラ
イト）５０重量部と実施例１で使用した活性炭粉末５０
重量部に澱粉、ラテックスを第３表のように配合し水を
加えてスラリー濃度が２０〜２２　Ｗｅ％のスラリーを
各々調製した。

これに実施例１と同じサイズのウレタンフオームに含浸
し、余剰のスラリーを絞り取った後。

６０℃で乾燥し脱臭フィルター６〜１６を得た。

得られた各々のフィルターを６０Ｘ６０Ｘ５ｔｍｍの大
きさに切断し、各２枚の重量を測定したのち、実施例１
と同じ方法でＨ，Ｓ及びトリメチルアミンの吸着性能を
測定した。

フィルターの重量から担持量を求めた結果は１．１〜１
３ｇであった。更にフィルターへの担持物の付着力をポ
ールタッピング方法（８０グの篩いの中に６０Ｘ６０Ｘ
５　ｔのフィルターサンプルを置き、この上に１０個の
１２グアルミナボールを乗せてフタをし振とう機でフィ
ルターに一ボールをたたきつける（７０回７３０分）方
法←により剥離の割合を測定した。これらの結果を第３
表に示す。

第　　３　　表 〔実施例３〕 実施例１で用いたＹ型ゼオライト５０重量部と粉末活性
炭５０重量部に澱粉１０重量部、ラテックス１０重量部
を含むスラリーを調製し、これをウレタンフオームに含
浸させ、ゴムローラで絞りを調整して第４表に示す担持
量の異なる脱臭フィルター、１７〜２１を得た。この各
フィルターを６０Ｘ６０ｍｍの寸法に切断し実施例１で
評価した方法と同じ要領でＨ，Ｓとトリメチルアミンの
吸着性能を測定した。同時にフィルターの通気抵抗を測
定し、この結果を第４表に示した。

第　　４　　表 〔発明の効果〕 本発明に係る脱臭フィルターはガス中のＨｓＳ。

メチルメルカプタンなどの硫黄系悪臭物質及びアンモニ
ア、アミン類などの窒素系悪臭物質の吸着能に優れるた
め、これらの悪臭を除去する空気浄化装置などの脱臭フ
ィルターとして最適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る循環式吸着試験装置の
フロー図である。 １・・・悪臭ガス、２・・・圧送ブロワ、３・・ガスメ
ータ、４・・・テトラバック、５・ブロワ、６・・・流
量用マノメータ、７・・・バイパス、８・・・フィルタ
。 ９・・・圧損用マノメータ、１０・・・サンプリング部
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　固体酸性を有する無機物質と活性炭の混合物に粘結剤
   を加えたスラリーを連通気孔からなる合成樹脂の発泡体
   に含浸し、ローラで搾液したのち乾燥することを特徴と
   する脱臭フィルターの製造方法。