JPH03296434A - 複合吸着材およびその製造方法 - Google Patents

複合吸着材およびその製造方法

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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、工場排ガス、生活環境において発生する煙草
臭、体臭、し尿臭、冷蔵庫の食品具、あるいは自動車の
排ガス等に含まれるアンモニア、硫化水素、アセトアル
デヒド等の悪臭の除去に有効な脱臭材に関する。
〔従来の技術〕
自動車、台所、居室内、事務所なと生活環境に発生する
悪臭は多種の悪臭が混合した複合臭である。例えば自動
車内の臭いは、煙草臭、汗臭、排ガス臭、ホコリ臭、な
とか混合した複合臭で、その成分は数千種類にも及ぶと
言われている。悪臭防止法では、これらの臭気中の８種
類の成分、すなわちアンモニア、メチルメルカプタン、
硫化水素、硫化メチル、二硫化メチル、トリメチルアミ
ン、アセトアルデヒド、スチレンか特に重要な悪臭成分
として指定されている。
従来、このような悪臭を除去する方法としては、芳香剤
を利用してマスキングする方法、活性炭やシリカゲル等
で吸着除去する方法、などが採られてきた。
しかしながら、これらの方法にはそれぞれ欠点か存在し
ていた。芳香剤を用いてマスキングする方法は、悪臭の
成分を根本的に除去するというものではなく、また芳香
剤そのものの臭いも気になる場合かある。また、活性炭
やシリカゲル等物理吸着を利用する方法は、その吸着材
の種類で、吸着できる悪臭成分の種類が制限される。例
えば活性炭では、アンモニア、トリメチルアミンなどの
塩基性の臭気に対しては全く効果を示さなかった。
そこで、これらの欠点を解決する方法として、化学的方
法か考え出された。これは、中和反応により化学的に悪
臭を除去する方法であり、アセトアルデヒド、硫化水素
等の酸性臭気、アンモニア、トリメチルアミン等の塩基
性臭気の両者を同時に除去できる。
即ち、酸性臭気は塩基性吸着剤、塩基性臭気は酸性吸着
剤により中和して除去する。
しかしながら、塩基性吸着剤と酸性吸着剤はその性質上
、同一担体に同時に担持させた状態や、同一液体中に同
時に分散させた状態では、お互いに反応を起こし、失活
してしまうものであり、これが化学反応を利用した複合
吸着材の欠点となっていた。そこで従来の吸着材では塩
基性吸着剤と酸性吸着剤とを別々の担体に保持していた
か、この場合には、各吸着剤の実質的な担持量が低下し
、これに伴って複合吸着材の脱臭性能も低下することと
なっていた。
〔発明の目的〕
そこで本発明の目的は、塩基性吸着剤であるアミノ酸と
酸性吸着剤である遷移金属塩とを同時に高分散状態で共
存させた新規な複合吸着材を提供することである。さら
に詳しくは酸性臭気に対しても、塩基性臭気に対しても
、臭気の化学的性質にかかわらず、大きな吸臭性能を発
揮し、さらには化学的性質の異なる各吸着剤を同時に担
持することにより、複合活性化の弊害である担持量の低
下を防ぎ、脱臭能力に関しても単独の吸着剤を使用した
時と同じ水準である複合吸着材を提供することにある。
〔発明の構成〕
本発明者らは、このような従来の欠点を克服し、多種の
悪臭成分を含む複合臭に対し、優れた除去性能を発揮す
る複合吸着材を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、ｍ−
１またはｐ−芳香族アミノ酸の酸性塩、酸および遷移金
属化合物を有効成分として共存させた複合吸着材がきわ
めて高い脱臭効果を示すことを見出した。
〔溌明の作用〕
ｍ−１ｐ−芳香族アミノ酸の酸性塩は、酸性物質である
にもかかわらず、酸性臭気である低級アルデヒド類に基
づく悪臭ガスの除去に有効である。
この性質は、アミノ酸中の酸性塩化したアミノ基とカル
ボキシル基か同時的且つ協奏的に作用し、低級アルデヒ
ド類を化学的に吸着除去あるいは化学的に不活性化する
ことによって生ずると推定される。また、共存した酸は
、一般によく知られている酸塩基反応により、アンモニ
ア、トリメチルアミンなど塩基性の悪臭ガスを除去する
。
遷移金属化合物は、硫化水素やメチルメルカプタンなど
硫化物系の悪臭ガスの除去に有効である。
この性質は、遷移金属化合物か硫化物系の悪臭ガスと化
学反応し、金属硫化物を生成することにより生ずる。
また、上記芳香族アミノ酸と遷移金属化合物とは芳香族
アミノ酸中の塩基性のアミノ基と、酸性の遷移金属化合
物との酸塩基反応のために、通常安定には共存しない。
しかしなから、芳香族アミノ酸を酸性塩とした場合には
、このアミノ基か加えた酸と塩を形成し、遷移金属化合
物との反応が生ぜず、両者の共存か可能となる。
さらに加えた酸は、上述のように塩基性悪臭ガスの除去
に有効である。従って、酸を過剰に加えることが芳香族
アミノ酸と遷移金属化合物との共存および塩基性悪臭ガ
スの除去という２つのことを可能とした。
このように、上記の３種類以上から成る有効成分か相互
に化学的に反応しないため、これら有効成分を一度に同
時にかつ均一に多孔性担体に担持てきるので、アンモニ
ア、硫化水素、およびアセトアルデヒドといった性質の
異なる悪臭ガスを効率よく除去することかできる。
〔発明の効果〕
本発明の複合吸着材は、低級アルデヒド類に基づく悪臭
ガス、メチルメルカプタン、硫化水素などの硫化物系の
悪臭ガス、およびアンモニア、トリメチルアミンなどの
塩基性の悪臭ガスなどのいずれに対しても優れた除去性
能を示す。
従って、自動車、台所、居室内、事務所など生活環境に
発生する多種の悪臭成分を含む複合臭に対し、優れた効
果を発揮する実用上極めて有用性の高い複合吸着材であ
る。
〔その他の発明〕
ｍ−またはｐ−芳香族アミノ酸の酸性塩は以下のように
つくることかできる。即ち、ｍ−またはｐ−芳香族アミ
ノ酸、あるいは該アミノ酸の塩に酸を加えることにより
、ｍ−またはｐ−芳香族アミノ酸のアミノ基にプロトン
を供与し、アンモニウムイオンを形成させ、芳香族アミ
ノ酸の酸性塩とする。さらにこの時、酸を過剰に加える
ことにより、ｍ−１またはｐ−芳香族アミノ酸の酸性塩
と酸との共存物をつくることができる。
前記芳香族アミノ酸には、芳香族モノアミノモノカルボ
ン酸が用いられる。芳香族モノアミノモノカルボン酸と
して、好ましくはｍ−またはｐ−アミノ安息香酸、およ
びｐ−アミノサリチル酸か用いられる。
酸としては、塩酸、硝酸、硫酸、燐酸などの無機酸のほ
か、クエン酸、マロン酸、リンゴ酸、蓚酸などの有機酸
が挙げられ、高温下で使用する場合においては硫酸、燐
酸、蓚酸などの不揮発性の酸を用いることが好ましい。
遷移金属化合物としては、ヒ素、水銀、銅、アンチモン
、ビスマス、すす、カドミウム、鉛、亜鉛、コバルト、
ニッケル、鉄およびマンガンの硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩
、塩化物、臭化物、弗化物などが挙げられ、中でも特に
銅、亜鉛、コバルト、およびニッケルの塩化物、臭化物
、弗化物が好適に使用される。
これらｍ−またはｐ−芳香族アミノ酸の酸性塩、酸、お
よび遷移金属化合物との共存物を本発明の複合吸着材と
して使用する場合、その使用形態は特に制限されるもの
ではなく、これらを粉末のまま使用することもできるか
、その効果を高めるためには任意の濃度の溶液とするか
、あるいは多孔性担体に担持させて使用することか有効
である。
多孔性担体としては、セピオライト、パリゴルスカイト
、活性炭、ゼオライト、活性炭素繊維、活性アルミナ、
セピオライト混合紙、シリカゲル、活性白土、バーミキ
ュライト、ケイソウ土なとの無機質多孔性担体のほか、
パルプ、繊維、布、高分子多孔体なとの有機質多孔性担
体などか使用できる。好ましくは、セピオライト、パリ
ゴルスカイト、活性炭、活性アルミナまたはゼオライト
か使用される。
本発明の有効成分をこれら多孔性担体に高分散状態で共
存担持させる。多孔性担体は、有効成分をその構造中に
有する細孔内に均一に保持し、悪臭ガスとの接触面積を
広げ、これら有効成分による悪臭ガスの吸着性能を向上
させる。また、多孔性担体自身か有する吸着能により吸
着材の悪臭除去性能がさらに向上する。例えば、活性炭
は炭化水素類に基づ（悪臭ガスを、セピオライトは低級
脂肪酸類に基づく悪臭ガスをよく吸着する。
なお、多孔性担体の形状は、シート状、ハニカム状、粉
末状、粒状、顆粒状、板状、繊維状のいずれてもよい。
ｍ−１またはｐ−芳香族アミノ酸の酸性塩、酸および遷
移金属化合物の共存物を前記多孔性担体に担持する手法
は特に問わないか、好ましくはｍ、またはｐ−芳香族ア
ミノ酸の酸性塩、酸および遷移金属化合物の共有物を微
粉砕して多孔性担体の微粉末に混合して成形して担持す
る。より好ましくは、水またはその他の可溶性溶媒に溶
解し、その溶液を多孔性担体に含浸させ、担持する。こ
のように溶液状で使用することにより、芳香族アミノ酸
の酸性塩、酸および遷移金属化合物を同時に多孔性担体
に均一に分散担持させることができ、これらの有する脱
臭性能を最大限に発揮させることができる。
ｍ−１またはｐ−芳香族アミノ酸の酸性塩、酸および遷
移金属化合物を同時に多孔性担体に担持する量は、担体
に対し該共存物の総量か０．１〜３０重量％の範囲とす
ることか好ましい。
担持量が０．１重量％未満であるとアンモニア、アセト
アルデヒド、および硫化水素等の臭気の除去効果が小さ
く、３０重量％を超えると多孔性担体への分散性が悪く
なり、アンモニア、アセトアルデヒド、および硫化水素
等の臭気に対する除去性能も低下するばかりか、多孔性
担体それ自体が有する各種ガス吸着性能も低下する。よ
り好ましくは０．５〜１５重量％の範囲で担持するのか
よい。
なお、芳香族アミノ酸の酸性塩、酸および遷移金属化合
物から成る共存物の各成分の配合割合、および該共存物
を担持する多孔性担体は、発生する悪臭の主要成分によ
って、適当な配合割合および多孔性担体を選ぶことがで
きる。
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明
はその要旨を超えない限りこれら実施例により何等限定
されるものではない。
〔実施例〕
第１表に示した様に所定の芳香族アミノ酸、酸、および
遷移金属化合物を水に溶解し、芳香族アミノ酸の酸性塩
、酸および遷移金属化合物が共存する水溶液を作製した
。なお、本実施例では、該共存物をつくる際、芳香族ア
ミノ酸の酸性塩を直接に用いず、芳香族アミノ酸に過剰
の酸を加えることによって芳香族アミノ酸のアミノ基に
プロトンを供与し、アンモニウムイオンを形成させ、芳
香族アミノ酸の各種酸性塩を形成させた。
第１表 次に、この水溶液を粒度４〜６メツシユのヤシガラ活性
炭３００ｇに含浸させた後、１００°Ｃで１０時間加熱
乾燥して本実施例の複合吸着材を得たく試料Ｎα１〜５
）。
得られた複合吸着材について、アセトアルデヒド、アン
モニア、および硫化水素の除去性能試験を次のようにし
て行った。
複合吸着材（試料Ｎαｌ〜５）をそれぞれ１ｇ秤量し、
５Ｉ！容量のガス非透過性の袋に入れた。この袋に４２
５ｐｐｍアセトアルデヒド、９００ｐｐｍアンモニア、
および１１００００ｐｐ硫化水素をそれぞれ導入して密
封し、室温で放置した。
２４時間後に袋内に残留したアセトアルデヒド、アンモ
ニアおよび硫化水素の濃度を測定した。結果を除去率（
％）として求めた。測定は、アセトアルデヒドについて
はガスクロマトグラフ、アンモニアおよび硫化水素につ
いては乳用式ガス検知管によった。第２表にガスクロマ
トグラフの測定条件を、第３表に測定結果を示した。
比較のため、塩化第二銅のみ担持したもの、０−アミノ
安息香酸のみ担持したものもそれぞれについて、同様に
してアセトアルデヒド、アンモニアおよび硫化水素に対
する除去性能試験を行った。
結果を試料Ｎ１１Ｃ−１、Ｃ−２として第３表に併記す
る。
なお、除去率は下記（１）式により求めた。
ｐｍ、および７２００ｐｐｍであった。
第３表の結果からに明らかなように本実施例の複合吸着
材は、比較品に比べ、飛躍的に性能が向上した。
第３表 第２表 ユニでブランク濃度は、吸着材を袋に入れないで同様の
処理を行った場合の残留濃度であり、アセトアルデヒド
、アンモニアおよび硫化水素のブランク濃度はそれぞれ
４０１．ｌｐｐｍ、８２０ｐただし、＊印は検出されず
を意味する。
１゜ ３゜ 手続補正書（自発）　も 平成２年１２月２０日

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）ｍ−、ｐ−芳香族アミノ酸の酸性塩、酸、および
    遷移金属化合物を有効成分として共存させた複合吸着材
    。
  2. （２）多孔性担体に、請求項（１）記載の各成分を高分
    散状態で共存担持した複合吸着材。
  3. （３）ｍ−、ｐ−芳香族アミノ酸あるいは該アミノ酸の
    塩に酸を過剰添加するとともに、該遷移金属化合物を添
    加することにより、該アミノ酸の酸性塩、該酸および該
    遷移金属化合物が共存する請求項（１）または（２）記
    載の複合吸着材の製造方法。
  4. （４）前記芳香族アミノ酸が芳香族モノアミノモノカル
    ボン酸であることを特徴とする請求項（１）または（２
    ）記載の複合吸着材および請求項（３）記載の複合吸着
    材の製造方法。
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