JPH04346831A - 空気清浄力を有する組成物の製造方法 - Google Patents

空気清浄力を有する組成物の製造方法

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JPH04346831A
JPH04346831A JP3120473A JP12047391A JPH04346831A JP H04346831 A JPH04346831 A JP H04346831A JP 3120473 A JP3120473 A JP 3120473A JP 12047391 A JP12047391 A JP 12047391A JP H04346831 A JPH04346831 A JP H04346831A
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air purifying
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aqueous solution
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Tamio Noda
多美夫 野田
Yozo Takemura
竹村 洋三
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はNH3やH2S等に代表
される悪臭ガス類を含有する汚染空気を浄化する空気清
浄化材に関し、この空気清浄化材は、例えば家庭用の脱
臭剤として用いることができる。
【0002】
【従来の技術】空気中の悪臭ガスに対しては、活性炭を
用いる吸着法や、他の香料を用いるマスキング法や、臭
気を化学反応させる化学的方法で除去、あるいは不快感
の軽減が行われている。しかし、活性炭を用いる吸着法
は脱臭性能が短期間で劣化するという問題があり、他の
香料を用いるマスキング法では香料が新たな不快感を与
えることがあり、根本的な解決策とならない。化学反応
をさせる化学的方法では例えばオゾンにより、悪臭ガス
を酸化分解する方法等があるが、過剰なオゾンが人体に
有害であるために新たな害を引き起こす。即ち、悪臭ガ
スとちょうど反応してくれる化学物質の量を制御するこ
とが困難なために不要な化学物質を発生させることにな
り、根本的な解決と成りがたい。
【0003】それらの問題点を解決する技術として、繊
維学会誌(繊維と工業)Vol.42,No.12(1
986)、P18〜26には、第一鉄化合物とアスコル
ビン酸とを水溶液状態で反応させて得られた錯体化合物
が窒素化合物系臭気ガスに対して脱臭力を有することが
述べられている。しかし、本発明者等の知見では、この
錯体化合物は硫黄化合物系の臭気ガスに対する脱臭力が
弱いという問題点がある。また本発明者等の知見によれ
ば、この錯体化合物は脱臭力が比較的短期間で劣化する
という問題点もあった。
【0004】本発明者等は、鉄、マンガン等の金属にア
スコルビン酸等を接触させてできる反応生成物を未反応
の鉄、マンガン等と共存させた組成物を発明し、先に特
願平1−280776号で特許出願した。この組成物は
安価に製造できるし、空気清浄力の劣化が極めて小さく
、従来技術の問題点を解決するものであった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、特願平1
−280776号の組成物を更に広範囲に研究して成し
たもので、更に簡潔な工程で新たな空気清浄力を有する
材料の提供を課題としている。特に、脱CH3SH速度
の改善、及び脱CH3SH性能を長期間にわたって発揮
する脱臭材が望まれている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、2価または3
価またはその両方の鉄イオンを含む水溶液に鉄または鉄
合金を接触させて酸化雰囲気に放置して反応させた後、
その生成物に硫化水素を吸着させることを特徴とする空
気清浄力を有する組成物の製造方法であり、また上記2
価または3価またはその両方の鉄イオンを含む水溶液を
硫酸鉄または塩化鉄または水酸化鉄を使って製造するこ
とを特徴とする空気清浄力を有する組成物の製造方法で
あり、また前記水溶液にL−アスコルビン酸、没食子酸
、タンニン酸から選ばれる少なくとも一種類の有機酸を
共存させたことを特徴とする空気清浄力を有する組成物
の製造方法であり、また前記水溶液に水酸化カルシウム
、塩化ナトリウム、塩化カリウム等の塩基性物質を添加
し、pHを2〜11に調整したことを特徴とする空気清
浄力を有する組成物の製造方法である。
【0007】
【作用】本発明者等の研究によれば、NH3や(CH3
)3N等の窒素系ガスは酸と金属の反応生成物である金
属錯体や酸化鉄に非常に良く吸着するが、H2Sガスは
吸着力が弱い。その一つの解決方法は、本発明者等が特
願昭63−273195号に記述しているような金属錯
体に固体塩基を配する方法である。しかし、その後の研
究で、H2S等の酸性ガスの吸着力の強い物質は金属鉄
が水溶液に溶解して生成する水酸化第一鉄及び酸化第一
鉄であることを突き止めた。一般に酸化鉄がH2Sの分
解作用を有することは知られているが、常温では反応速
度が遅く、200℃以上の雰囲気に保つ必要がある。し
か、水酸化第一鉄や酸化第一鉄は常温でもH2Sの分解
速度が極めて速く、脱臭材として充分に活用できること
が発明者等の研究により明らかになった。
【0008】しかし、一般に水酸化第一鉄や酸化第一鉄
は大気中に放置することにより簡単にマグネタイト、ヘ
マタイト、ゲーサイト等に酸化が進み、常温でのH2S
分解性能を無くしてしまうので実用的な材料を作るため
には、酸化第一鉄を効率良く生成させることと、更には
生成した酸化第一鉄が酸化第二鉄に酸化が進んでしまわ
ないように安定化する方法が必要である。また、酸化第
一鉄のみでは脱NH3性能、脱CH3SH性能が無いの
で、他の材料との共存を成立させる条件も必要となる。
【0009】脱H2S性能が良くなると脱CH3SH性
能も良くなるのは−SH基のHがH2Sと同様な性質を
持つためと考えられる。従って水酸化第一鉄、酸化第一
鉄を効果的に生成せしめることが有効であることが推察
できる。しかし、脱H2S性能が良いことが脱CH3S
H性能も良いことの充分条件ではないことが、本発明者
等の研究で判明した。例えば、鉄とL−アスコルビン酸
水溶液を空気中で接触させ、生成した錯塩と鉄の共存物
を150℃で24時間加熱処理した反応生成物は酸化第
一鉄を含み、極めて脱H2S性能が良いが脱CH3SH
性能がやや劣る。脱CH3SH性能を改善するために種
々の対策を調査研究した結果、2価または3価の鉄イオ
ンを含む水溶液のpHを2〜11に調整し、その水溶液
を金属鉄と接触させて大気中で放置乾燥させると効率良
く鉄表面に酸化第一鉄が生じ、極めて脱H2S性能の優
れた組成物が生じる。
【0010】pHが低過ぎると鉄と酸の錯体が過剰に生
成し、保護膜を形成してしまうため、酸化第一鉄、水酸
化第一鉄の形成が抑えられ窒素化合物系の悪臭除去能力
は高まるが硫化水素の除去能力が低下する。逆にpHが
高過ぎると酸化第一鉄、水酸化第一鉄の形成が多くなり
硫化水素の除去能力は高まるが窒素化合物系の悪臭除去
能力は弱まる。従って、総合的な空気清浄力を持たせる
ためにはpHを2〜11に調整する必要がある。
【0011】pHの最適点は水溶液中の鉄イオン濃度、
2価と3価の比率、接触させる金属鉄の組成によって変
化する要素を持っている。また、水溶液と金属鉄、合金
鉄類を反応させる雰囲気温度、湿度、酸素分圧によって
も最適なpHは変化するが、pHを上記範囲に制御すれ
ば実用的には問題の無い脱臭能力を有する組成物が得ら
れる。それらの組成物の特性を更に研究した結果、それ
らに硫化水素が吸着すると、硫化水素を吸着させる前の
組成物に比較して極めて脱CH3SH性能の優れた組成
物に変化することを突き止めた。
【0012】また、水溶液中にL−アスコルビン酸また
はタンニン酸等を添加し、中和剤として水酸化カルシウ
ム、水酸化ナトリウム等を使用すると脱NH3性能を良
くする鉄錯体と酸化第一鉄が同時に形成し、脱NH3、
脱(CN3)3N、脱H2S性能の全てに優れた材料を
製造できることを突き止めた。また、それにH2Sを吸
着させると脱NH3、脱(CN3)3N、脱H2S性能
を維持しながら、更に脱CH3SH性能が飛躍的に向上
することも突き止めた。
【0013】更に、そのようにして製造した材料は金属
鉄が共存することによって性能が長期間維持できること
、かつ金属鉄または硫化鉄の表面を鉄錯体、酸化鉄、硫
化鉄が覆う構造を形成することによってより長期間にわ
たって脱臭性能を維持できることを突き止め、本発明を
完成させるに至った。
【0014】硫化水素を吸着させることによる脱CH3
SH性能の改善効果のメカニズムは充分には解明できて
いないが、脱硫化水素性能は繰り返し使用しても劣化が
殆ど見られないこと、硫化水素吸着後の組成物の分析結
果より吸着した硫化水素は大半が分解していること、脱
臭フィルターの残留硫黄分が吸着した硫化水素の硫黄分
にほぼ匹敵する量であることから推定して、この組成物
に硫化鉄が生じてCH3SHの吸着性能を大幅に改善し
ているものと考えられる。次に本発明の実施例について
述べる。
【0015】
【実施例】目の粗さが20PPIのウレタンフォームに
、10μアンダーの微細銑鉄粉末を塗着して非酸化雰囲
気で1150℃×2時間焼成して鉄多孔体を製造した。 一部の鉄多孔体には20μアンダーの微細硫化鉄粉末、
または酸化コバルト微細粉末を混合して約10%の硫黄
を含有する鉄多孔体製造して使用した。1個のサイズは
約90mm×80mm×10mmで重量は約40gであ
った。
【0016】その鉄多孔体を硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、
塩化第一鉄、塩化第二鉄、タンニン酸、L−アスコルビ
ン酸、Ca(OH)2粉末、水酸化ナトリウムを適宜組
合せ混合して製造した水溶液に浸漬し、大気中で約2週
間乾燥させた。同一の水溶液で2枚の脱臭フィルターを
製造しておき、各1枚についてはそのまま脱臭性能を評
価し、各1枚についてはH2Sを予め100cc吸着さ
せて24時間放置してから脱臭性能を評価した。具体的
な配合比については代表的な例を表1に示し、それらに
対応した水溶液のpHとそれぞれの脱臭性能評価結果に
ついては表2に示した。
【0017】
【表1】
【0018】
【表2】
【0019】脱臭性能は40リツトルの密封容器に40
0リットル/分の送風能力を持つ循環ファンを設置し、
図1に示した要領でNH3、(CH3)3N、H2S、
CH3SHの除去性能を調べた。初期値はNH3は10
00ppm、(CH3)3Nは100ppm、H2Sは
500ppm、CH3SHは50ppmに設定して各1
0分後〜30分後の残存濃度を測定し除去率を脱臭率と
して求めた。脱CH3SH性能はH2Sの吸着により大
幅に改善され、他の脱臭性能は殆ど影響を受けていない
。その後の繰り返し脱CH3SH試験でも改善効果が持
続することが確認できた。
【0020】
【発明の効果】本発明により、脱CH3SH性能の高い
空気清浄化物、脱臭フィルターが製造できる。
【図面の簡単な説明】
図1は脱臭性能を評価する試験装置の構造を示す説明図
である。
【符号の説明】
1:密閉容器、  2:循環ファン、  3:脱臭フィ
ルター、  4:ガス導入口、  5:ガスサンプル採
取口、  6:ガス循環の方向。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2価または3価またはその両方の鉄イオン
    を含む水溶液に鉄または鉄合金を接触させて酸化雰囲気
    に放置して反応させた後、その生成物に硫化水素を吸着
    させることを特徴とする空気清浄力を有する組成物の製
    造方法。
  2. 【請求項2】請求項1の水溶液を硫酸鉄または塩化鉄ま
    たは水酸化鉄を使って製造することを特徴とする空気清
    浄力を有する組成物の製造方法。
  3. 【請求項3】請求項1または2の水溶液にL−アスコル
    ビン酸、没食子酸、タンニン酸から選ばれる少なくとも
    一種類の有機酸を共存させたことを特徴とする空気清浄
    力を有する組成物の製造方法。
  4. 【請求項4】請求項3の水溶液に水酸化カルシウム、塩
    化ナトリウム、塩化カリウム等の塩基性物質を添加し、
    pHを2〜11に調整したことを特徴とする空気清浄力
    を有する組成物の製造方法。
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