JPH04363136A

JPH04363136A - 空気清浄力を有する組成物の製造方法

Info

Publication number: JPH04363136A
Application number: JP3160753A
Authority: JP
Inventors: Tamio Noda; 多美夫野田; Yozo Takemura; 竹村　洋三
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1991-06-06
Filing date: 1991-06-06
Publication date: 1992-12-16

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Ｈ２　Ｓ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
空気清浄化組成物の製造方法に関する。本発明の空気清
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。

【０００３】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。

【０００４】化学反応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為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為に不要な化学物質を発
生させることになり、根本的な解決策と成りがたい。

【０００５】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。

【０００６】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。

【０００７】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。

【０００８】本発明者等の研究によれば、ＮＨ３　や（
ＣＨ３）３　Ｎ等の塩基性ガスの脱臭性能は多塩基酸と
金属の反応生成物である金属錯体に非常に良く吸着する
が、ＣＨ３　ＳＨガスの吸着力が弱い。その一つの解決
方法は、本発明者等が特願昭６３―２７３１９５号に記
述しているような固体塩基を配する方法である。

【０００９】しかし、その後の研究で、Ｈ２　Ｓ等の酸
性ガスの吸着力の強い物質は金属が水溶液に溶解して生
成する金属水酸化物及び金属酸化物であることを突き止
めた。更に、水酸化物を効果的に生成せしめ、長期に安
定して効果を継続する為には金属と水酸化物、金属酸化
物が共存する状態を形成させる必要があることも突き止
めた。

【００１０】脱Ｈ２　Ｓ性能が良くなると脱ＣＨ３　Ｓ
Ｈ性能も良くなるのは―ＳＨ基のＨがＨ２　Ｓと同様な
性質を持つ為と考えられる。従って金属水酸化物を効果
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Ｈ２　Ｓ性能が良いことが脱ＣＨ３　ＳＨ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。

【００１１】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極めて脱Ｈ２　
Ｓ性能が良いが脱ＣＨ３　ＳＨ性能がやや劣る。

【００１２】脱ＣＨ３　ＳＨ性能を改善する為に種々の
対策を調査研究した結果、比較的薄い酸の水溶液に接触
させて大気中に放置した鉄表面には水酸化鉄、酸化第二
鉄、マグネタイトが生じ、極めて脱Ｈ２Ｓ性能の優れた
組成物が生じるが、それ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ＣＨ３Ｓ
Ｈ性能の優れた組成物に変化することを突き止めた。

【００１３】この硫化水素吸着によって生成する脱ＣＨ
３　ＳＨ性能の優れた組成物について詳細に調べた結果
、硫化鉄が主な効果を発揮していることを突き止めた。

【００１４】さらに、事前に硫黄含有量の高い金属を使
用して酸の水溶液と空気中で反応させることにより、同
様の成果が得られることをも見出し、先に本発明者等が
特願平３―１６８１５号で記述した方法で解決できた。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者等の特願平３
―１６８１５号の組成物を更に広範囲に研究して、更に
簡単な工程でかつ安全な新たな方法で空気清浄力を有す
る材料を提供することを課題としている。特に、製造工
程でＨ２Ｓが発生して作業者がガス中毒を起こす心配の
無い製造工程を提供することが望まれている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、（１）鉄また
は鉄と酸化鉄または鉄と酸化鉄と鉄化合物と、タンニン
酸または没食子酸またはそれらの混合物を水溶液状態で
反応させてｐＨ５以上にした後、その水溶液に硫化物の
粉末を添加して混合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る。

【００１７】また、（２）（１）の鉄分が０．０５〜１
ｍｏｌ／ｌと、没食子酸換算で算出するタンニン酸また
は没食子酸の量を０．０５〜１ｍｏｌ／ｌの割合で水と
混合させ、水の温度を８０℃以上に上げて反応させ、室
温付近まで冷却した後でその水溶液に添加する硫化物の
添加量が鉄分に対する硫黄分の量としてモル比で０．０
２〜０．５であ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る。

【００１８】また、（３）（１）の組成物がＦｅ、Ｎｉ
、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚｎから選ばれる１または
２以上の金属またはその硫化物と共存する組成物である
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
である。

【００１９】

【作用】硫化物と酸が反応するとＨ２　Ｓが発生する。従って、まず鉄と酸の水溶液を反応させておいてｐＨを
５．０以上の水溶液にして硫化物を混合してもＨ２　Ｓ
の発生がほとんど無い状態にしておく必要がある。

【００２０】また、ｐＨが５．０以上でもわずかながら
Ｈ２　Ｓが発生する場合があるので、それを吸着して硫
化金属と水に変える酸化鉄を生成させる必要がある。

【００２１】それらの目的を達成する鉄分、タンニン酸
または没食子酸、硫化物の配合量はそれぞれ０．０５〜
１ｍｏｌ／ｌとする。この配合量が少ないと効果が小さ
く、配合量が多すぎると溶液の粘性が高くなり過ぎて製
造作業が困難になり実用的でない。

【００２２】適切な作業効率、性能を同時に達成する具
体的な方法は、ほぼ等モルの鉄と有機酸水溶液を熱湯状
態に加熱して反応させ、しかる後に硫化物を添加混合す
る方法である。

【００２３】鉄と有機酸水溶液を熱湯状態に加熱して反
応させることにより、鉄と有機酸の錯体を生成するだけ
でなくＨ２　Ｓと極めて反応が速い酸化鉄、マグネタイ
トを生じる。

【００２４】Ｈ２　Ｓが発生しても激しい反応でない限
りにおいてＨ２　Ｓガスはマグネタイトと反応して硫化
鉄と水を生じる為、Ｈ２　Ｓガスが大気中に逃げ出すこ
とは無く、逃げだしたとしても設備がよほど気密な構造
で囲まれていない限り環境基準である１０ｐｐｍを越え
る心配は全く無い。

【００２５】鉄と有機酸水溶液を混合して室温付近で長
期間保持する方法でも、ある程度の酸化鉄やマグネタイ
トは生成する為、熱湯状態で反応させた場合の数分の１
程度の効果は得られるが、生成する酸化鉄の量が少なく
万全ではないので、できるだけ水溶液の温度を上げて反
応させることが好ましい。

【００２６】また、このようにして製造した空気清浄力
を持つ物質はＦｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚ
ｎ等の金属と共存することにより時間経過とともに新た
な酸化金属を形成する効果により脱臭性能を発揮する寿
命期間が長くなる効果がある。

【００２７】次に本発明の実施例について述べる。

【００２８】

【実施例】

【００２９】

【実施例１】カルボニル鉄粉０．５ｍｏｌ／ｌとタンニ
ン酸を没食子酸換算で同じく０．５ｍｏｌ／ｌ添加した
水溶液を１００℃に加熱して１０分間攪拌しながら反応
させて室温まで冷却した。その水溶液にＳ分を２０％含
有する硫化鉄を５０ｇ／ｌ添加して２４時間攪拌して脱
臭材溶液を製造した。

【００３０】その溶液中に、目の粗さが２０ＰＰＩのウ
レタンフォームを浸漬して反応生成物を塗着して室温で
２４時間乾燥し、脱臭フィルターを製造した。脱臭フィ
ルターのサイズは約８０ｍｍ×１００ｍｍ×１２ｍｍで
重量は約２０ｇであった。

【００３１】その脱臭性能を図１に示した構造の試験装
置を使って評価した。試験装置の内容積は４０ｌ、循環
ファンの風量は約４００ｌ／分であった。

【００３２】まず、最初に脱ＣＨ３　ＳＨ性能を評価し
、引続き脱ＮＨ３　性能、脱Ｈ２　Ｓ性能を評価した。その評価結果を表１に示した。

【００３３】

【実施例２】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、非酸化雰囲
気で１１５０℃×２時間焼成して製造した鉄多孔体を、
実施例１と同様にして製造した鉄粉、タンニン酸、硫化
鉄の反応水溶液に浸漬し、室温で２時間放置して乾燥し
脱臭フィルターを製造した。できあがった脱臭フィルタ
ーのサイズは約８０ｍｍ×９０ｍｍ×１０ｍｍで重量は
約４５ｇであった。

【００３４】その脱臭性能を図１に示した構造の試験装
置を使って評価した。試験装置の内容積は４０ｌ、循環
ファンの風量は約４００ｌ／分であった。まず、最初に
脱ＣＨ３ＳＨ　性能を評価し、引続き脱ＮＨ３　性能、
脱Ｈ２Ｓ　性能を評価した。その評価結果を表２に示し
た。

【００３５】

【実施例３】実施例２と同様にして１０％の硫黄と２０
％のＭｎを含有する合金鉄多孔体を製造した。その合金
鉄多孔体を使用して実施例１と同様にして製造した鉄粉
、タンニン酸、硫化鉄の反応水溶液に浸漬し、室温で２
週間放置して乾燥し脱臭フィルターを製造した。できあ
がった脱臭フィルターのサイズは約８５ｍｍ×９５ｍｍ
×１０ｍｍで重量は約５０ｇであった。

【００３６】その脱臭性能を図１に示した構造の試験装
置を使って評価した。試験装置の内容積は４０ｌ、循環
ファンの風量は約４００ｌ／分であった。まず、最初に
脱ＣＨ３ＳＨ　性能を評価し、引続き脱ＮＨ３　性能、
脱Ｈ２Ｓ　性能を評価した。その評価結果を表３に示し
た。

【００３７】

【実施例４】カルボニル鉄粉０．０５〜１．０　ｍｏｌ
／ｌとタンニン酸を没食子酸換算で同じく０．０５〜１
．０　ｍｏｌ／ｌ添加した水溶液を表４に示したように
５種類製造し、１００　℃に加熱して１０分間攪拌しな
がら反応させて室温まで冷却した。それらの水溶液にＳ
分を２０％〜３０％含有する硫化鉄または硫化銅を５〜
５０ｇ／ｌ　添加して２４時間攪拌して脱臭材溶液を製
造した。

【００３８】その中に目の粗さが２０ＰＰＩのＦｅ、Ｎ
ｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚｎでできた多孔体を浸
漬して、室温で１０日間以上乾燥させて脱臭フィルター
を製造した。脱臭フィルターのサイズは約８０ｍｍ×９
０ｍｍ×１０ｍｍで重量は約４０〜６０ｇであった。

【００３９】その脱臭性能を図１に示した構造の試験装
置を使って評価した。試験装置の内容積は４０ｌ、循環
ファンの風量は約４００ｌ／分であった。

【００４０】まず、最初に脱ＣＨ３ＳＨ　性能を評価し
、引続き脱ＮＨ３　性能、脱Ｈ２Ｓ　性能を評価した。その評価結果を表４に示した。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【表２】

【００４３】

【表３】

【００４４】

【表４】

【００４５】

【００４６】

【発明の効果】本発明により、脱ＮＨ３　性能、脱Ｈ２
Ｓ　性能、脱（ＣＨ３）３Ｎ　性能が良くて更に脱ＣＨ
３ＳＨ　性能も極めて優れた空気清浄化物が安全に効率
良く製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】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

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　鉄または鉄と酸化鉄または鉄と酸化鉄
と鉄化合物と、タンニン酸または没食子酸またはそれら
の混合物を水溶液状態で反応させてｐＨ５以上にした後
、その水溶液に硫化物の粉末を添加して混合することを
特徴とする空気清浄力を有する組成物の製造方法。
【請求項２】　　請求項１の鉄分が０．０５〜１ｍｏｌ
／ｌと、没食子酸換算で算出するタンニン酸または没食
子酸の量を０．０５〜１ｍｏｌ／ｌの割合で水と混合さ
せ、水の温度を８０℃以上に上げて反応させ、室温付近
まで冷却した後でその水溶液に添加する硫化物の添加量
が鉄分に対する硫黄分の量としてモル比で０．０２〜０
．５であ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。
【請求項３】　　請求項１の組成物がＦｅ、Ｎｉ、Ｃｒ
、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚｎから選ばれる１または２以上
の金属またはその硫化物と共存する組成物であることを
特徴とする空気清浄力を有する組成物の製造方法。