JPH0438452B2

JPH0438452B2 -

Info

Publication number: JPH0438452B2
Application number: JP62119594A
Authority: JP
Priority date: 1987-05-15
Filing date: 1987-05-15
Publication date: 1992-06-24
Also published as: JPS63283646A

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］本発明は空気浄化剤に関するもので、特にオフ
イス、家庭等の室内空気のタバコの臭気除去に有
効なものである。［従来の技術］活性炭にアニリンを添着した吸着剤は特公昭60
−54095号公報に開示され、アニリンを３〜30重
量％（対活性炭）添着した活性炭は気相中のホル
ムアルデヒド、アセトアルデヒドのような低級脂
肪族アルデヒドの吸着に有効であると記載されて
いる。また鉄塩を脱臭に使用するものとして、特
開昭57−99318及び57−113826号公報に鉄塩を含
むコロイド溶液に高分子物質を加えて溶液を安定
化させその効果を持続させる方法が記載されてお
り、また特開昭58−156539号公報には鉄（）化
合物水溶液にＬ−アスコルビン酸を加えることに
より溶液を安定化させ脱臭力を向上させる方法が
記載されている。さらに、活性炭に有機酸を添着させて脱臭剤に
使用するものとして、特開昭58−26810号公報が
あり、活性炭にクエン酸を添着せしめることによ
りアンモニアの吸着性が著しく高められることが
記載されている。［発明が解決しようとしている問題点］活性炭は無極性吸着剤として極めて優れた吸着
性を有する特異な材質で、殆どすべてのガス状物
質に対して高い吸着性を示す。オフイス、家庭等
生活空間の室内空気は通常タバコの臭気が強く、
組成的にはアセトアルデヒド、アンモニア、低級
アミン、炭化水素、硫化水素等が含まれている。
尚ここでタバコの臭気とは喫煙した時に発生する
ガスの臭気の意味である。特に活性炭の吸着性の
弱点であるアンモニアの比率が高く、また、相対
的に低級脂肪族アルデヒドも多いため通常の活性
炭のみではその臭気を除去することが困難なた
め、これらの成分を効率よく完全に除去する吸着
剤が要請されていた。［問題点を解決するための手段］本発明者等は種々添着活性炭の組成及びそれら
を組み合わせた場合の脱臭性について検討した。
その結果アニリンを添着した活性炭を加えること
により低級脂肪族アルデヒドは完全に除去できる
こと及びこれにリンゴ酸、鉄塩及びアニリンを添
着した活性炭を加えるとアンモニアの吸着性に対
する相乗的な効果が一層促進されると共に低級脂
肪族アルデヒドの再放出が防げることをみいだし
たので、これに基づいて本発明を完成した。すな
わち、アニリンを添着した活性炭、リンゴ酸、鉄
塩及びアニリンを添着した活性炭を混合した空気
浄化剤である。以下詳しく本発明について説明する。ここで使用する活性炭は、通常１ｇあたり数
100m²或いはそれ以上の大きな表面積を有し、高
い吸着性を示す炭素材料であれば広範囲に使用で
きる。活性炭の原料は通常ヤシ殻または木材等の
炭化物或いは石炭が使用されるが何れでもよい。
また賦活法も水蒸気或いは二酸化炭素により高温
でまたは塩化亜鉛、リンゴ酸、濃硫酸処理等何れ
の方法により得られたものでもよい。また形状は破砕炭、造粒炭或いは粒炭のいずれ
でも効果は認められるが、圧損失及び入替等取扱
い上造粒炭または活性炭を添着したシート状吸着
層が便利である。造粒炭は常法に従つて炭素材料
100部に30〜60部の石油ピツチ或いはコールター
ル等をバインダーとして加え混和成形後賦活して
調整される。アニリンを添着した活性炭はホルム
アルデヒド、アセトアルデヒドのような低級脂肪
族アルデヒドに極めて高い吸着性を示し、添着量
は特に限定しない。活性炭はアニリンに対しても
高い吸着性を示し、その細孔内に吸着保持される
ので蒸気圧が著しく抑制され一般に臭気は殆ど感
じられない。しかし、添着量が非常に高くなる
と、一部脱着のおそれもあり、またあまり微量で
は、アニリン添着の効果が乏しいので３〜30重量
％の範囲がより好ましい。活性炭にアニリンを添着するにはアニリン水溶
液に活性炭を常温で２〜３時間浸漬した後ろ別、
乾燥する方法の他、アニリンを含むガスを活性炭
充填層に通して気相吸着させる方法でも調整でき
る。リンゴ酸、及び鉄塩を添着した活性炭はアンモ
ニアおよびアミン類に対して高い吸着性を示し、
添着量は特に限定しない。しかし、リンゴ酸添着
量が微量な場合には効果が乏しく、リンゴ酸添着
量が多くなると活性炭のその他の物質に対する吸
着能を阻害する傾向が著しくなるのでリンゴ酸添
着量は５〜30重量％が好ましい。鉄塩は広くアン
モニア吸着の効果が認められ、その種類を限定し
ないが、取扱上硫酸第１鉄、硫酸第２鉄、塩化第
１鉄、塩化第２鉄、リン酸第１鉄、リン酸第２鉄
等がより好ましい。鉄塩及びリンゴ酸添着の相乗
効果はかなり顕著に認められるが、添着量が微量
な場合は効果が乏しく、また添着量が多くなる
と、リンゴ酸ほどでないが活性炭のその他の物質
に対する吸着のうを低下させるので鉄塩添着量は
３〜25重量％が好適である。活性炭にリンゴ酸及び鉄塩を添着するにはリン
ゴ酸及び鉄塩の混合溶液中に浸漬して、細孔中に
充分吸着せしめた後、ろ別乾燥するか或いはこれ
らの溶液を活性炭にふりかけて充分に含浸させた
ものを乾燥してもよい。尚この際リンゴ酸及び鉄
塩を活性炭の細孔中に均一に添着させることが重
要であるから緩速で乾燥する必要がある。乾燥速
度が速過ぎると一旦内部に吸着された酸及び鉄塩
が脱着されて活性炭表面に析出して、その性能が
低下するおそれがある。またこの添着活性炭は絶
乾状態ではアンモニア及びアミン類の吸着性が大
幅に低下するので少量の水分を含有した状態で使
用する必要がある。上記のリンゴ酸及び鉄塩を添着した活性炭に
は、さらにアニリン添着をする。この活性炭はア
ンモニア及びアミン類に対して高い吸着性を示す
と共に、低級脂肪族アルデヒドに対しても良好な
吸着性を示し、添着量は特に限定しない。しか
し、アニリンの添着量は多過ぎると活性炭のその
他の物質に対する吸着能を阻害すると共に、リン
ゴ酸及び鉄塩に悪影響を及ぼし、アンモニア及び
アミン類の吸着性を低下させ、添着量が微量な場
合には効果が乏しいのでアニリンを添着量は２〜
10重量％が好ましい。なおアニリンを添着した方
法は、前に述べた方法と同じように行う。本発明の空気浄化剤は以上詳述したアニリンを
添着した活性炭と、リンゴ酸、鉄塩及びアニリン
を添着した活性炭を混合して調整する。このよう
にして調整した脱臭剤は広範囲な添着比率及び混
合比率で主としてタバコの臭気等が含まれるオフ
イス、家庭等生活空間の脱臭に有効で特に混合比
率は限定しない。しかして、各成分を上記のよう
な好ましい組成とした場合、実施例３，４及び５
に示したようなアルデヒド、アンモニア等特定物
質以外に対する吸着性の低下を抑制するためには
アニリンを添着した活性炭40〜80重量％、リンゴ
酸、鉄塩及びアニリンを添着した活性炭20〜60重
量％の範囲内より選択して混合することが好まし
い。［作用］活性炭は本来無極性吸着剤として殆ど全てのガ
ス状物質に対して高い吸着性を示すが、タバコの
臭気等に相対的に多く含まれている低級脂肪族ア
ルデヒドには比較的吸着力が弱い。またタバコ臭
気の中で比率の高いアンモニアに対する吸着量は
ごくわずかである。しかして本発明はリンゴ酸、
鉄塩及びアニリン添着活性炭を混合することによ
り低級脂肪族アルデヒドの吸着性能が良好でか
つ、アンモニア吸着性を高めると共に、低級脂肪
族アルデヒドを極めて効率的に除去するためにア
ニリン添着活性炭を加えて調合したものである。リンゴ酸添着活性炭がアンモニアを吸着する作
用は中和によるものと考えられ、鉄塩の場合は詳
細明らかでないが錯体形成によると考えられる。
活性炭にリンゴ酸のみ或いは鉄塩のみを等量添着
させた場合、リンゴ酸のほうが高いアンモニア吸
着性を示すが、活性炭のその他の物質に対する吸
着性が大幅に低下する。リンゴ酸及び鉄塩を特許
請求の範囲第３号記載のような範囲で添着させた
場合アンモニア吸着性はリンゴ酸または鉄塩を単
独で添着させた場合の吸着量の加成性が成立する
ものとした計算値の数倍に達する。従つて、比較
的少量の混合添着でも所要のアンモニア吸着性を
保持できるので、ベースとなる活性炭のその他の
物質に対する吸着性を阻害しない利点がある。またこの混合添着炭によるアンモニア吸着は低
濃度で特に効率が高いことと、ガス濃度が変動し
ても一旦吸着したガスを再放出しがたい。これは
アンモニアの吸着が化学反応的機構によるためと
考えられる。アンモニアの外、アミン類の吸着性
も高く、機構も同様と考えられる。またリンゴ酸
は活性炭の細孔中に強固に吸着されていると考え
られ臭気は殆ど感じられない。次にアルデヒド類の吸着剤としては活性炭に亜
硫酸塩または酸性亜硫酸塩を添着した吸着剤等が
知られているが、本発明で使用しているアニリン
添着炭はこれらとくらべて!?かに低級脂肪族アル
デヒドの吸着性が高く、特に低濃度領域（アルデ
ヒド濃度100ppm以下）において優れている。アニリンを添着させた場合、安全衛生上の配慮
が必要となるがアルデヒド吸着性の見地から好適
と述べた特許請求の範囲第２項記載のような添着
量では臭気は全く感じられない。これはアニリン
分子が活性炭の細孔中に強固に吸着されているた
めと考えられる。ちなみに添着量５，10，15，
20，25，30重量％の試料をつくり室温（25℃）で
密閉容器中に放置した場合の臭気を官能試験と
FID（Flame ionization detector）付高感度ガス
クロマトグラフで分析した結果、官能試験による
臭気は全く感じられず、ガスクロマトグラフでア
ニリンは検出されなかつた。リンゴ酸及び鉄塩を添着した活性炭にさらにア
ニリンを添着するが、これはホルムアルデヒド、
アセトアルデヒドのような低級脂肪族アルデヒド
は活性炭にある程度物理吸着されるが、保持力が
小さいので保持限界以上に吸着されている活性炭
に清浄な空気が流れると、低級脂肪族アルデヒド
が再放出される。また、アルデヒドの嗅覚閾値は
低濃度であるため、アルデヒド特有の臭いがし、
リンゴ酸、鉄塩のみを添着した活性炭を用いるこ
とがかえつて悪影響になることもある。そこでア
ンモニア及びアミン類を化学的に吸着する活性炭
にもアニリン処理を行い、低級脂肪族アルデヒド
を化学的に吸着する。［実施例］以下実施例を挙げて具体的に本発明を説明する
が、これらの実施例は本発明を何等限定するもの
ではない。実施例１容量3.97リツトルのガラス瓶に無水換算２ｇの
試料を入て真空ポンプで脱気した後所定量のアン
モニア水を加えて気化させる。次に空気を入れて常圧に戻した後25℃の恒温槽
中に放置し、アンモニア濃度をガス検知管で測定
した。平衡に達した場合のアンモニア吸着量とガ
ス濃度の関係を調べ等温吸着線を測定した。活性
炭（未添着炭）及びそれにリンゴ酸及び硫酸第１
鉄の単独添着炭（20重量％）及び混合添着炭（酸
14重量％、硫酸鉄６重量％）、及びリンゴ酸、硫
酸第１鉄及びアニリンの３成分混合添着炭（酸14
重量％、硫酸鉄６重量％、アニリン３重量％）、
さらにアニリン添着炭（８重量％）、リンゴ酸、
硫酸第１鉄、アニリンの３成分混合添着炭（酸14
重量％、硫酸鉄６重量％、アニリン３重量％）の
６：４の混合物についての結果を第１図に示す。実施例２実施例１と同様に容器に試料を入れた後脱気
し、所定量のアセトアルデヒド水溶液を加え気化
させた。次に空気を導入して放置しアセトアルデ
ヒド濃度をガス検知管で測定し、平衡に達した場
合の等温吸着線を測定した。活性炭及びそのアニ
リン添着炭（８重量％）、さらにアニリン添着炭
（８重量％）、リンゴ酸、硫酸第１鉄、アニリン混
合添着炭（酸14重量％、硫酸鉄６重量％、アニリ
ン３重量％）の６：４の混合物についての測定結
果を第２図に示す。実施例３実施例１と同様に容器に試料を入れた後脱気
し、所定量のベンゼンを加え気化させた。次に空
気を導入して放置しベンゼン濃度をガスクロマト
グラフで測定し、平衡に達した場合の等温吸着線
を測定した。活性炭及びそのアニリン添着炭（８
重量％）、リンゴ酸、硫酸第１鉄、アニリン混合
添着炭（酸14重量％、硫酸鉄６重量％、アニリン
３重量％）の混合比率を８：２，６：４，４：６
としたものについての結果を第３図に示す。実施例４実施例１と同様に容器に試料を入れた後脱気
し、所定量の硫化水素ガスを加え、次に空気を導
入して放置硫化水素濃度を検知管で測定した。活
性炭及びそのアニリン添着炭（８重量％）、リン
ゴ酸、硫酸第１鉄、アニリン混合添着炭（酸14重
量％、硫酸鉄６重量％、アニリン３重量％）の混
合比率を６：４，４：６としたものについての結
果を第４図に示す。実施例５エアークリーナを中に置いたアルミ製の１m³ボ
ツクスに火をつけたタバコ（セブンスター）１本
を入れ、ボツクス内をフアンで攪拌してタバコを
燃焼させると共に、中の煙および臭気を均一に分
散させる。タバコが全部燃焼したところで初期値を測定
し、その後エアークリーナを運転して、運転時間
と残存臭気量の関係を調べ、吸着スピードを測定
した。測定は、アンモニアはガス検知管で、沸点−７
℃以上の脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、ケト
ン類、カルボン類、ニコチンやピリジンの窒素化
合物等の臭気成分及びアセトアルデヒドをFID付
高感度ガスクロマトグラフで、また硫化水素を
FPD（flame photometoric detector）付高感度
ガスクロマトグラフで分析した。エアークリーナに用いた空気浄化剤は総量250
ｇ、風量は２m³／分とした。活性炭及びそのアニリン添着炭（８重量％）、
リンゴ酸、硫酸第１鉄、アニリン混合添着炭（酸
35重量％、硫酸鉄６重量％、アニリン３重量％）
の混合比を８：２，６：４，４：６にしたものに
ついての結果を第５〜８図に示す。実施例６空気浄化剤の入つたエアークリーナを中に置い
たアルミ製の１m³ボツクスに、火をつけたタバコ
（セブンスター）10本を入れ、タバコを自然燃焼
させながらエアークリーナを運転して煙及び臭気
を吸着させた。煙及び臭気の濃度がほぼ一定にな
つたところでさらにタバコ10本を入れて燃焼さ
せ、これを繰り返して計60本のタバコの煙及び臭
気を吸着させた。この空気浄化剤を一日放置した
後、エアークリーナにセツトして清浄な空気の室
内で運転し、エアークリーナの出口から出て来る
空気をサンプリングして、アセトアルデヒドを
FID付高感度ガスクロマトグラフで分析した。こ
の値を再放出量と呼ぶ。エアークリーナに用いた空気浄化剤は総量250
ｇ、風量は２m³／分とした。ここで空気浄化剤として、アニリン添着炭（８
重量％）とリンゴ酸、硫酸第１鉄、アニリン混合
添着炭（酸14重量％、硫酸鉄６重量％、アニリン
３重量％）の比を変えてアセトアルデヒドの放出
量を測定した結果を、アニリン添着炭（８重量
％）とリンゴ、硫酸第１鉄混合添着炭（酸14重量
％、硫酸鉄６重量％）の比を変えてアセトアルデ
ヒドの放出量を測定した結果と比較して第９図に
示す。また同時にエアークリーナの出口の臭いを
かいで官能評価を行つた結果を第１表に示す。

【表】第９図、第１表に示すようにリンゴ酸、硫酸第
１鉄、アニリン混合添着炭を混合した空気浄化剤
を使つた場合、配合比を変化させても、アセトア
ルデヒドの放出量は少ししか変わらず、独特の甘
い臭いを放出することはない。２種の活性炭の好適な混合比率は第３〜９図及
び第１表に示したような結果に基づくものであ
る。［効果］以上の様に、本発明の空気浄化剤はオフイス、
家庭等通常の生活環境における臭気の除去に特に
有効である。また低級脂肪族アルデヒド類の吸着
力が強いので石油ストーブの消火直後の臭気の除
去にも好適である。従つて、エアークリーナのフ
イルター等に好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は25℃、相対湿度60％におけるアンモニ
アガスの等温吸着線を示す。１……活性炭、２……活性炭にリンゴ酸（20重
量％）添着、３……活性炭に硫酸第１鉄（20重量
％）添着、４……活性炭にリンゴ酸（14重量％）、
硫酸第１鉄（６重量％）添着、５……活性炭にリ
ンゴ酸（14重量％）、硫酸第１鉄（６重量％）、ア
ニリン（３重量％）添着、６……リンゴ酸、硫酸
第１鉄、アニリンの３成分混合添着活性炭（酸14
重量％、硫酸鉄６重量％、アニリン３重量％）、
アニリン添着活性炭（８重量％）の４：６の混合
物。第２図は25℃、相対湿度60％におけるアセトア
ルデヒドの等温吸着線を示す。１……活性炭、２……活性炭にアニリン（８重
量％）添着、３……リンゴ酸、硫酸第１鉄、アニ
リン添着活性炭（酸14重量％、硫酸鉄６重量％、
アニリン３重量％）、アニリン添着活性炭（８重
量％）の４：６の混合物。第３図は25℃、相対湿度60％におけるベンゼン
の等温吸着線を示す。１……活性炭、２……リンゴ酸、硫酸第１鉄、
アニリン混合添着活性炭（酸14重量％、硫酸鉄６
重量％、アニリン３重量％）、アニリン添着活性
炭（８重量％）の比が４：６の混合物。３……２
において混合比率を２：８としたもの、４……２
において活性炭の混合比率を６：４としたもの。第４図は25℃、相対湿度60％における硫化水素
の等温吸着線を示す。１……活性炭、２……リンゴ酸、硫酸第１鉄、
アニリン混合添着活性炭（酸14重量％、硫酸鉄６
重量％、アニリン３重量％）、アニリン添着活性
炭（８重量％）の比が４：６の混合物、３……２
において混合比率を６：４としたもの。第５図は25℃、相対湿度60％におけるタバコ臭
気中のアンモニアの吸着スピードを示す。第６図
は25℃、相対湿度60％におけるタバコ臭気中のア
セトアルデヒドの吸着スピードを示す。第７図は
25℃、相対湿度60％におけるタバコ臭気中の沸点
−７℃以上の脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、
ケトン類、カルボン酸類、ニコチンやピリジンの
窒素化合物等の臭気成分の吸着スピードを示す。
第８図は25℃、相対湿度60％におけるタバコ臭気
中の硫化水素の吸着スピードを示す。１１……活性炭、１２……リンゴ酸、硫酸第１
鉄、アニリン混合添着活性炭（酸14重量％、硫酸
鉄６重量％、アニリン３重量％）、アニリン添着
活性炭（８重量％）の４：６の混合物、１３……
１２において混合比率２：８としたもの、１４…
…１２において混合比率を６：４としたもの。第９図は25℃、相対湿度60％におけるタバコ60
本分の臭気をあらかじめ吸着した空気清浄剤のア
セトアルデヒドの再放出量について、アニリン添
着炭とリンゴ酸、硫酸第１鉄、アニリン混合添着
炭の比との関係21と、アニリン添着炭とリンゴ
酸、硫酸第１鉄混合添着炭の比との関係22を示し
た。

Claims

【特許請求の範囲】１アニリンを添着した活性炭、リンゴ酸、鉄塩
及びアニリンを添着した活性炭を混合せしめてな
る空気浄化剤。２アニリンを添着した活性炭が、添着量３〜30
重量％（対活性炭）である特許請求の範囲第１項
記載の空気浄化剤。３リンゴ酸、鉄塩及びアニリンを添着した活性
炭の添着量がリンゴ酸５〜30重量％（対活性炭）、
鉄塩３〜25重量％（対活性炭）、アニリン２〜10
重量％（対活性炭）である特許請求の範囲第１項
記載の空気浄化剤。４アニリンを添着した活性炭40〜80重量％、リ
ンゴ酸、鉄塩及びアニリンを添着した活性炭20〜
60重量％を混合せしめてなる特許請求の範囲第１
項記載の空気浄化剤。