JPH04290547A - 吸水性脱臭剤 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は吸水性を有する脱臭剤及
びそれを使用したペットの排泄物処理剤に関するもので
、更に詳しく述べると、硫化水素、アンモニア、メルカ
プタン、アミン及びアルデヒド等の悪臭ガスの吸着性に
優れ且つ吸水性が高い脱臭剤で、特にペットの排泄物の
処理に適したものである。

【０００２】

【従来の技術】近年ペットの普及に伴い、室内における
ペット及びその排泄物の臭気が問題となっている。ペッ
トの臭気の最も大きな発生源は、排泄物によるものであ
るが、ペットは２４時間室内で飼育される場合も多く、
そのような環境では特に問題となる。

【０００３】ペットの排泄物処理用に使用される砂とし
ては、従来から通常の砂、ベントナイトの破砕物、ゼオ
ライト、紙の砂、ポーラスサンド等が使用されている。 しかし、ベントナイトは尿により固化する性質はあるが
、脱臭性はない。ゼオライトはアンモニア等に対する脱
臭能力はあるが、固化しないため尿等で汚染した部分の
み選別して除去することが困難であり、また取扱上不便
であった。ゼオライトとベントナイトを混合した成型物
を使用する試みもなされたが、成型した粒子が崩壊し易
く、また吸水性も少ないため実用性が乏しかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ペットの排泄物等を処
理した場合、尿が吸水性ポリマーに吸収されて瞬間的に
固化し、またアンモニア等の吸着能力も高く、放置して
も臭気が発散せず、使用量も従来から使用されていた砂
あるいはベントナイト等より少なくても効果がある吸水
性脱臭剤を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述の課
題を解決するため、珪酸塩ゲルに金属塩を内包させたゲ
ルが優れた脱臭性を有する点に着目して研究したところ
、これらのゲルに更にベントナイト及び、イソブテン−
無水マレイン酸共重合体とポリエチレンイミンのコンプ
レックスを加えた成型物が、水分の含有率が高い悪臭物
質の処理に適していることを見出し、これに基づいて本
発明に到達した。

【０００６】すなわち、珪酸塩及び、銀、アルミニウム
、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバル
ト、ニッケル、錫、銅、亜鉛、カドミウム、鉛の金属塩
からなる群より選ばれた一種または二種以上の金属塩を
含む水溶液を、ＰＨを９〜１１に調整し、４５〜７０℃
に保持して珪酸塩及び金属塩を含有するゾルを生成せし
めた後、酸で中和して、得られた珪酸ゲル構造の内部に
金属塩を包含したゲルに、ベントナイト及び、イソブテ
ン−無水マレイン酸共重合体とポリエチレンイミンのコ
ンプレックスを混合せしめてなる吸水性脱臭剤及び、更
にその吸水性脱臭剤を成型したペットの排泄物処理剤で
ある。

【０００７】以下本発明について詳しく説明する。尚こ
こで、珪酸塩とは珪酸の塩のみではなく珪酸ゲルを生成
させる過程で生じた珪酸、無水珪酸等も含まれている。

【０００８】本発明の吸水性脱臭剤は珪酸塩及び金属塩
からなる珪酸ゲル構造を有する組成物である。本発明の
脱臭剤の原料には広範囲の珪酸塩を使用できるが、例え
ば、アルカリ性の水溶液に溶解する水ガラス、水酸化珪
素、シリカゾル、シリカゲル等が好ましい。

【０００９】本発明に使用される金属塩は銀、アルミニ
ウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コ
バルト、ニッケル、錫、銅、亜鉛、カドミウム、鉛から
なる群より選ばれた一種または二種以上の金属塩を使用
する必要がある。塩の種類は特に限定せず、広範囲の種
類の塩を使用することが出来るが、硫酸塩、塩化物、硝
酸塩、酢酸塩等が好ましい。その他これらの金属の酸化
物を使用することも出来る。これらの金属塩または金属
酸化物は一種類でもよいし、或いはまた複数種類を混合
して使用することも出来る。

【００１０】金属塩の含有量はとくに限定しないが、珪
酸塩（ａ）（ＳｉＯ２換算）と金属塩（ｂ）　（金属換
算）の重量比が（ａ）　：　（ｂ）＝５：１〜２０：１
が好ましい。金属塩の比率がこれ以上高くなっても吸着
性はあまり向上せず、金属塩含有率がこれより低下する
と、悪臭物質の吸着性が低下するため好ましくない。

【００１１】珪酸ゲル構造の内部に金属塩を内包させる
ためには、珪酸塩のアルカリ性水溶液に金属塩を溶解し
、溶液中に金属塩を内包した珪酸ゾルを成長させる必要
がある。

【００１２】珪酸塩及び金属塩の水溶液のＰＨを調整す
るためには、アルカリ性化合物、例えば、水酸化ナトリ
ウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、アンモニア
等が使用出来る。また、このアルカリ性水溶液を中和す
るためには、酸例えば、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸等を使
用することが出来る。但し、ＰＨの調整或いは中和の際
、水に不溶性の塩が生成するようなアルカリ性化合物ま
たは酸は好ましくない。

【００１３】金属塩を内包した珪酸ゾルを成長させるた
めには、溶液のＰＨを９〜１１に調整し、溶液を５０〜
７０℃に保持することが好ましい。この様な条件下では
溶液中の珪酸分子が次第に重合してポリ珪酸分子が形成
され、その内部に金属塩を包含したゾルが形成される。

【００１４】この際、溶液のＰＨ及び温度は生成するゾ
ルの組成及び構造と密接な関係があり、更に本発明の脱
臭剤の比表面積、細孔容積、細孔分布等微細構造に極め
て大きな影響を有する。溶液中に含まれる水酸基が、珪
酸分子の重合触媒となるため、ＰＨが９より低いと、触
媒になる水酸基の濃度が低いため重合が進まず、すなわ
ちゾルが成長しない。従って、溶液を中和してゲルを沈
澱、乾燥して脱臭剤を調製しても、細孔構造が発達して
いないため比表面積が小さく、脱臭性も低いため実用上
好ましくない。

【００１５】またＰＨが１１より高くなると重合が阻害
されて、ゾルの生成速度が低下する傾向が認められる。 これは水酸基濃度の上昇により、ポリ珪酸分子の荷電が
増大して分子同志の反発が増大することによるものと考
えられる。

【００１６】また、珪酸ゾルの成長速度と溶液温度も密
接な関係があり、５０〜７０℃の範囲内に保持すること
が好ましい。溶液の温度が高いと重合速度が速くなり、
溶液中に生成するゾルは疎な構造となる。このため脱臭
剤の比表面積が低下して、悪臭吸着能力が減少する。温
度が低下すると、重合速度が遅くなり、溶液中に生成す
るゾルは緻密な構造となって、細孔が殆ど形成されず、
従って比表面積が非常に小さくなるため、吸着性が低下
するので好ましくない。

【００１７】次に、溶液を中和することにより、金属塩
を包含した珪酸ゾルはゲルに相転移して沈降する。中和
時のＰＨは特に限定しないが、６〜７の範囲が好ましい
。 沈降物をろ別、乾燥することによりゲルを分離すること
が出来る。

【００１８】このようにして得られた多孔性構造を有す
るゲルの比表面積は、おおよそ５００〜７００　ｍ２／
ｇであり、比表面積が低下すると、悪臭ガスに対する吸
着性が著しく低下する。これは比表面積の減少により、
物理吸着性が低下するためと考えられる。

【００１９】上記の金属塩を包含した珪酸ゲルは５００
　℃付近までは良好な吸着性を示し、熱的安定性も優れ
ている。

【００２０】本発明の脱臭剤に含まれている金属塩は、
シリカゲルのガラス構造体に内包されているため、直接
水や酸に接触しても外部に溶出することはない。従って
、ペット等が接触しても害がない。更に、金属塩がガラ
ス構造体に包含された状態でも、アンモニア等の悪臭ガ
スに対する吸着性は低下しないため、脱臭剤として多く
の用途に使用することが出来る。

【００２１】前記の様にして得られた金属塩を内包した
珪酸ゲルに、ベントナイト及び、イソブテン−無水マレ
イン酸共重合体とポリエチレンイミンのコンプレックス
を混合することにより、本発明の吸水性脱臭剤が得られ
る。

【００２２】本発明のベントナイトにはベントナイトの
他、カオリナイト、モンモリロナイト等の粘土質を使用
することが出来る。また珪酸塩としては水ガラス、シリ
カゲル、シリカゾル等を本脱臭剤成型体の原料として使
用することが出来る。

【００２３】本発明に使用されるイソブテン−無水マレ
イン酸共重合体とポリエチレンイミンのコンプレックス
は、イソブテンと無水マレイン酸を共重合せしめたポリ
マーをアルカリ性の水溶液に溶解し、ポリエチレンイミ
ンを加えて、両者をイオン結合によってコンプレックス
としたものである。コンプレックスは、ポリマーの分子
構造の内部に、多数の水分子を包含することが出来るた
め、固形分重量に対して、吸水比で数１００　倍に達す
る高い吸水能力を有する。吸水性ポリマーとして該ポリ
マーの代わりに他の吸水性ポリマーについても試験した
が、脱臭剤の吸水性及び悪臭ガスの吸着性共にかなり低
下した結果になった。

【００２４】珪酸ゲル構造の内部に金属塩を包含したゲ
ル、ベントナイト及び、イソブテン−無水マレイン酸共
重合体とポリエチレンイミンのコンプレックスの混合物
からなる吸水性脱臭剤は、そのまま粉末状で使用出来る
他、成型物或いは顆粒状等任意の形状にしも使用するこ
とが出来る。ペットの排泄物処理剤として使用する場合
は、粉末は飛散し易いため取扱上好ましくなく、成型物
が好適である。

【００２５】本発明の混合物は硫化水素、アンモニア、
メルカプタン、アミン等の悪臭ガスを吸着除去する能力
が大きい。これらの悪臭ガスは通常の生活空間にも存在
するもので、普通の活性炭では比較的吸着性が低いため
完全に除去できない。従って、通常の脱臭剤としても有
効であるが、特にペットの臭気または排泄物の処理剤に
は吸水性と相まって好適である。

【００２６】

【作用】本発明の脱臭剤成型体は、シリカゲルに基づく
細孔構造を有し、比表面積が数１００ｍ２／ｇ　のシリ
カゲル及びその内部に包含された一種または二種以上の
金属塩或いは金属酸化物からなっている。従って、シリ
カゲル及びベントナイトの物理吸着と金属塩等の化学作
用との相乗作用によって、悪臭に対して高い吸着性を示
すものと考えられる。更に吸水比が非常に高いイソブテ
ン−無水マレイン酸共重合体とポリエチレンイミンのコ
ンプレックス及びベントナイトを含有するため、ペット
の尿等は瞬間的に固化せしめることが出来、悪臭除去機
能が一層高められている。

【００２７】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。

【００２８】（実施例１）水２５重量部、水ガラス（　
固形分換算、以下同じ）１０重量部、硫酸亜鉛（金属亜
鉛換算、以下同じ）９重量部を加えＮａＯＨでＰＨを１
０にして攪拌して均一な溶液とし、６０℃で１５分間保
持して熟成した。 次に攪拌しながら４０％Ｈ２ＳＯ４　を加えＰＨを７．
１に調製し、生成物をろ過洗浄後、２００　℃で３時間
乾燥し、硫酸亜鉛を包含した珪酸ゲルを得た。このゲル
のＢＥＴ比表面積は５３０ｍ２／ｇ　であった。

【００２９】この珪酸ゲルにベントナイト８０重量部、
イソブテン−無水マレイン酸共重合体とポリエチレンイ
ミンのコンプレックス１重量部を加えて良く混合した後
、エクスツゥルーダーにより直径３ｍｍの円柱状ペレッ
トとした。

【００３０】この脱臭剤の吸水速度、吸水量及び硫化水
素、アンモニア、メチルメルカプタン、亜硫酸ガス、ア
ルデヒド等の悪臭ガスの吸着量及びペレットの硬度を測
定した。

【００３１】尚、悪臭ガス吸着量の測定法は次の如くで
ある。吸着剤１００ｍｇ　を内容積１２０ｍｌのバイア
ル瓶に入れ、ゴム栓をした後、マイクロシリジンを使っ
て所定量の悪臭ガス成分をバイアル瓶内に注入する。ガ
スを注入してから２時間後、バイアル瓶内の空気をマイ
クロシリジンで取り出し、ガスクロマトグラフを使用し
てガス濃度を分析した。また、ペレットの硬度は木屋式
硬度計で測定した。

【００３２】その結果を表１に示す。

【００３３】

【表１】

【００３４】（実施例２〜４）表２に示すような組成の
硫酸亜鉛を包含した珪酸ゲル、ベントナイト及び、イソ
ブテン−無水マレイン酸共重合体とポリエチレンイミン
のコンプレックスの混合物を使用した他は、実施例１と
同様な条件で吸着剤を調製し、エクスツゥルーダーによ
り直径２ｍｍの円柱状ペレットとした。

【００３５】上記で得られた脱臭剤の吸水速度、吸水量
及び硫化水素、アンモニア、メチルメルカプタン、亜硫
酸ガス及びアルデヒド等の悪臭ガスの吸着量、ペレット
の硬度を測定した。

【００３６】その結果を表２に示す。

【００３７】

【表２】

【００３８】（比較例１、２）イソブテン−無水マレイ
ン酸共重合体とポリエチレンイミンのコンプレックスを
使用しない他は、実施例１と同様にして脱臭剤を調製し
た場合（比較例１）及び、吸水性ポリマーとして澱粉−
アクリル酸系ゲルを使用した他、実施例１と同様にして
脱臭剤を調製した場合（比較例２）について吸水速度、
吸水量及び硫化水素、アンモニア、メチルメルカプタン
、亜硫酸ガス及びアルデヒド等の悪臭ガスの吸着量、ペ
レットの硬度を測定した。

【００３９】その結果を表１に示す。

【００４０】

【発明の効果】本発明の吸水性脱臭剤は、日常の生活空
間に存在する主な悪臭である硫化水素、アンモニア、メ
ルカプタン、アミン等の悪臭ガスを吸着除去する能力が
大きく、また金属塩は珪酸ゲルのガラス構造体の内部に
包含されているため、直接人体や動物に接触しても無害
である。

【００４１】更に、ベントナイト及び吸水性ポリマーも
含有しているため、水分を加えると瞬時に固化する機能
も有するため、最近しばしば問題となっているペットの
排泄物処理剤に好適でる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　珪酸塩及び、銀、アルミニウム、チタ
   ン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニ
   ッケル、錫、銅、亜鉛、カドミウム、鉛の金属塩からな
   る群より選ばれた一種または二種以上の金属塩を含む水
   溶液を、ＰＨを９〜１１に調整し、４５〜７０℃に保持
   して珪酸塩及び金属塩を含有するゾルを生成せしめた後
   、酸で中和して、得られた珪酸ゲル構造の内部に金属塩
   を包含したゲルに、ベントナイト及び、イソブテン−無
   水マレイン酸共重合体とポリエチレンイミンのコンプレ
   ックスを混合せしめてなる吸水性脱臭剤。
2. 【請求項２】　　珪酸塩及び、銀、アルミニウム、チタ
   ン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニ
   ッケル、錫、銅、亜鉛、カドミウム、鉛の金属塩からな
   る群より選ばれた一種または二種以上の金属塩を含む水
   溶液を、ＰＨを９〜１１に調整し、４５〜７０℃に保持
   して珪酸塩及び金属塩を含有するゾルを生成せしめた後
   、酸で中和して、得られた珪酸ゲル構造の内部に金属塩
   を包含したゲルに、ベントナイト及び、イソブテン−無
   水マレイン酸共重合体とポリエチレンイミンのコンプレ
   ックスの混合物を成型せしめてなるペットの排泄物処理
   剤。