JPH0483531A - 空気清浄化組成物および空気清浄化成形物 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ＮＯｘやＳＯｘやＯ，ガス等の有害ガスや、
ＮＨ，をはじめとする窒素化合物系ガス、Ｈ２Ｓをはじ
めとする硫黄化合物系ガス、アセトアルデヒドをはじめ
とするカルボキシル基系ガス、酢酸をはじめとするカル
ボン酸系ガス等を含有する汚染空気を清浄化する、空気
清浄材として、あるいは燃焼排ガス、有害ガスの清浄材
として使用する事ができる組成物に関する。また本発明
の組成物は、食品鮮度保持剤としても使用することがで
きる。

［従来の技術］ 空気中のＮＯｘガスやＳＯｘガスや０３ガスは、呼吸器
疾患を起こすために低減することが望ましく、発生を防
止しあるいは低減するための各種の燃焼装置やガス洗浄
装置や化学処理装置が用いられている。しかし汚染され
た空気から、簡易な設備を用いて、これ等の有毒ガスを
効率よく除去する方法は、−膜化されていない。

空気中の窒素化合物系ガスや硫黄化合物系ガスは悪臭を
伴うため、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、臭気ガスを化学反応させる化学法で、
悪臭の処理が行なわれている。しかし従来の脱臭剤は、
脱臭力が短期間で劣化するという問題点がある。

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、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１−２８０７
７６号で特許出願した。この組成物は、安価に簡易に製
造できるし、また長期間に亘って使用しても、空気清浄
力が劣化し難い。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明者等は特願平１−２８０７７６号の組成物を更に
広範囲に研究して本発明をなすに至った。即ち本発明は
、特願平１−２８０７７６号の組成物と同等のあるいは
更に優れた空気清浄の効力を有する新たな空気清浄化組
成物と新たな空気清浄化成形物の提供を課題としている
。

［課題を解決するための手段および作用］本発明の空気
清浄化組成物と空気清浄化成形物は、ＦｅＯとＦｅ２Ｏ
３とを主成分として含有する原料物質を用いて製造する
。ＦｅＯとＦｅ２Ｏ３とを主成分とし、更に金属鉄を含
有した原料物質も、本発明の原料として用いる。本発明
では、これ等をマグネタイト系物質と総称する。マグネ
タイト系物質はまた、ＣａＯや５ｉ０２等を不純物とし
て含有するものであっても、支障−なく使用することか
でまる。従ってマグネタイト系物質としては、人工マグ
ネタイト、磁鉄鉱、フェライト等が使用できる。また製
鉄工場では、高炉ダスト、製鋼ダスト、製鋼スラグ、圧
延スケール等が発生するが、製鉄工場で発生するこれ等
の副産物も、本発明のマグネタイト系物質として使用す
ることができる。例えば転炉で溶鋼を酸素吹錬する際に
発生する転炉ダストは、ＦｅＯ：　４０〜７０％、　Ｆ
ｅ２Ｏ，：　４−３０％、金属鉄：４〜７％、　ＣａＯ
：　１〜８％の組成であるが、微粉状であるため、後で
述べるオキシ多塩基酸類との反応性に優れた、好ましい
マグネタイト系物質である。

本発明では、マグネタイト系物質に、マグネタイト系物
質の全鉄分に対して０．５〜１０重量％のオキシ多塩基
酸類を加えて、マグネタイト系物質とオキシ多塩基酸類
とを反応させる。上記の０．５〜１０重量％のオキシ多
塩基酸類は、マグネタイト系物質の全量を化学反応させ
るには不十分な添加量である。従って上記の処理によっ
て得られた組成物は、酸化鉄とオキシ多塩基酸類との反
応生成物が未反応のＦｅｄ、　Ｆｅ２Ｏ，あるいは更に
金属鉄と共存している組成物である。しかしオキシ多塩
基酸類が０．５重量％未満では反応によって得られる組
成物の量が少なく、組成物の空気清浄化力が小さい。ま
たオキシ多塩基酸類が１０％超では、反応によって得ら
れた組成物が余剰のオキシ多塩基酸類に掩われて、組成
物の空気清浄化力が小さくなる。

尚本発明でオキシ多塩基酸類とは、アスコルビン酸ある
いはＯＨ基とＣ０ＯＨ基とをもったアスコルビン酸に類
似した酸、あるいはこれ等の２種以上の混合した酸をい
う。ＯＨ基とＣ０ＯＨ基とをもったアスコルビン酸と類
似した酸としては、クエン酸、グルコン酸、酒石酸、タ
ンニン酸、没食子酸、フタロシアニン等を挙げることが
できる。

マグネタイト系物質とオキシ多塩基酸類との反応は、マ
グネタイト系物質をオキシ多塩基酸類の水溶液に混じて
、攪拌する事によって達せられる。

マグネタイト系物質が、過剰の例えばＣａＯを不純物と
して含有する場合は、マグネタイト系物質はＰＨが７以
上のアルカリ性を示すが、この場合は、オキシ多塩基酸
類と反応させる前に、マグネタイト系物質をあらかじめ
ＨＣｆｌあるいは）ｌ、　Ｓｏ、等により中和処理して
おくとことが好ましい。

特願平１−２８０７７６号には、　Ｆｅ、Ｍｎ、Ａ　Ｑ
　、Ｚｎ等の金属とオキシ多塩基酸類との反応生成物と
、Ｆｅ　、　Ｍｎ　。

Ａｆｌ、Ｚｎ等の金属とを共存せしめた組成物や、ある
いはこの組成物を固体の成形物に成形し、この固体の成
形物にあとから更に塩基を添着して配した組成物は、空
気清浄化力を有する事が述べられている。

本発明者等の新たな知見によると、後で述べる如く、マ
グネタイト系物質とオキシ多塩基酸類とを反応せしめて
得られた本発明の空気清浄化組成物は、特願平１−２８
０７７６号の組成物と同等以上の空気清浄化力を有する
。

本発明の空気清浄化組成物には、未反応のＦｅｄ。

Ｆｅ２Ｏ，、Ｆｅ等を含有せしめる。例えば大量の臭気
ガスを含有する空気清浄化装置に本発明の空気清浄化組
成物を連続して使用すると１本発明の空気清浄化組成物
の空気清浄化力も劣化するが１本発明の空気清浄化組成
物には、未反応のＦｅＯ、Ｆｅ、　Ｏ，、Ｆｅ等を含有
せしめたために１本発明の空気清浄化組成物は、例えば
大気中に放置することによりあるいは加熱加湿すること
により、劣化した空気清浄化力は短時間で回復し、強い
空気清浄化力が再現される。

本発明者等は、１０μ以下の鉄粉と鉄粉の２重量％のア
スコルビン酸とを水で混練し、この混線物を三次元に連
通孔を有するウレタンフオーム（１００ｍｍ　Ｘ　１０
０ｍｍ　Ｘ　ｌｏａｍ）に添着し、酸化鉄を使用しない
特願平１−２８０７７６号の脱臭フィルターを作成した
。

本発明者等はまた、転炉酸素吹錬時の発生ダスト（Ｆｅ
Ｏ：　６Ｑｗｔ％＄　Ｆｅ２Ｏ３、：　３０ｗｔ％、　
Ｆｅ　：　６ｗｔ％）と、該発生ダストの全鉄粉の２重
量％のアスコルビン酸とを水で混練し、この混線物を同
上のウレタンフオームに添着し、本発明のフィルター状
の空気浄化体を作成した。

第１図に示した空気清浄他力試験装置を用い、上記の作
成物を脱臭フィルターとして用いて、定濃度ガスと−し
てＮＨ，を３５０ｐｐｍ含有するガスを５ＱＩ分で脱臭
フィルターを通過させ、フィルター出側のＮＨ，濃度を
測定した。その結果を第２図に示した。

第２図にみられる如く１本発明の空気浄化体は特願平１
−２８０７７６号の３〜５倍のＮＨ，清浄化力を有して
いる。

本発明の空気清浄化組成物のＮＨ，清浄化力が、特願平
］−２８０７７６号に比べて優れている理由は詳かでな
いが、ＦｅＯがあるため、鉄／アスコルビン酸の錯体枯
造が、下記の従来例から本発明例の如くに変わり、配位
結合の核となるＦｅ　　項が多くできて、　Ｎｉ１３が
配位結合するＦｅ＋＋の数が増加する事よると思考され
る。

本発明の空気清浄化組成物はまた。硫黄化合物系ガス例
えば１１□Ｓに対しても、特願平１−２８０７７６号の
ものに比べて強い清浄化力を発揮する。この理由も詳か
ではないが１本発明の空気清浄化組成物に含有されてい
るＦｅ２Ｏ，が、下記の如くに１１□Ｓを分解する触媒
として働くためｔこ、先に述べた配位結合分に更にｌ（
、Ｓを分解する触媒としての作用が追加される事による
と想定される。

Ｆｅ２Ｏ３・３　ＴＩ、Ｏ＋３Ｈ，５−）Ｆｅ、Ｓ、＋
６Ｈ，０Ｆｅ２０．・３Ｈ，Ｏ＋３Ｈ２Ｓ−＋２ＦｅＳ
　＋Ｓ　＋６Ｈ，０Ｆｅ２５．・３Ｈ，Ｏ＋３／２０．
−＋Ｆｅ２Ｏ，・３Ｈ，○＋３Ｓ２ＦｅＳ　＋３Ｈ２０
＋３／２０２→Ｆｅ２Ｏ！−３Ｈ２０＋２Ｓ以上述べた
如く、本発明の空気清浄化組成物は、下記の点で、特願
平１−２８０７７６号に比べて優れた空気清浄力を有し
ている。

ｉ　、　ＦｅＯを含有しているため、ＮＨ，等の吸収能
力が大きい。

ｉｉ　、　Ｆｅ２Ｏ，を含有しているため、Ｈ，Ｓ等の
硫黄化合物の分解能力が大きい。

ｉｉｉ　、　Ｆｅｄ、　Ｆｅ２Ｏ３をあるいはＦｅｄ、
　Ｆｅ２Ｏ．、　Ｆｅを主成分とする原料は、製鉄工場
の副産物とし、微粉の状態のものが容易に且つ安価に入
手できる。従って安価に空気清浄化組成物を製造する事
ができる。

本発明の請求項（３）の空気清浄化組成物は、マグネタ
イト系物質に、マグネタイト系物質の全鉄粉に対して２
Ｏ．５〜１０重量％のオキシ多塩基酸類を加え、マグネ
タイト系物質とオキシ多塩基酸類とを十分に反応させた
後で、更に塩基を共存させて製造する。塩基としてはＣ
ａ（Ｏ）Ｉ）２．　ＮａＯＨ。

Ｍｇ（ＯＨ）ｚ　＋にＯＨ等の通常使用する塩基を、例
えばマグネタイト系物質の全鉄分に対して０．５〜３重
量％加える。マグネタイト系物質とオキシ多塩基酸類と
を十分に反応させると、オキシ多塩基酸類は十分に使い
尽くされているため、塩基を共存させても活発に反応す
ることはない。

本発明者等の知見によると、塩基を共存させることによ
って、硫黄化合物系ガスやアセトアルデヒド等に対する
空気清浄化力が一層強くなる。これは塩基を共存せしめ
ることによって、これ等のガスの分解反応を進みやすく
する反応の場が形成されることによると想定される。

既にに述べた、請求項（１）〜（６）の空気清浄化組成
物は一般にはスラリー状でありそのまＮ使用してもよい
、またこれを乾燥すると粉末状の空気清浄化組成物とな
る。

請求項（７）の空気清浄化成形物は、スラリー状のある
いは粉末状の空気清浄化組成物な有機質あるいは無機質
の担持体に塗着する事によって得られる。担持体として
は、三次元に連通孔を有するウレタンフオーム、発泡ビ
ーズ、シラスバルーン、フィルター状物、ゼオライト、
不織布、布状物、紙状物等、各種の形状や材質のものを
用いる事ができる。これ等の担持体に空気清浄化組成物
を塗着させるには、担持体をスラリー状の空気清浄化組
成物中に浸漬し、あるいは空気清浄化組成物をスプレー
する等の方法によって行うことができる。

必要に応じスラリー状の空気清浄化組成物に、ＣＭＣ、
セラミゾール、ＰＶＡ等のバインダーを添加し、また粉
末状の空気清浄化組成物にこれ等のバインダーを添加し
、担持体にバインダーと共に塗着すると、空気清浄化組
成物の塗着を強固なものにする事ができる。

本発明の１求項（８）の空気清浄化成形物では、Ｆｅ、
Ｍｎ、＾Ｑ、Ｚｎから選ばれる１または２以上の金属の
担持体を用いる。本発明の空気清浄化組成物も、多量の
空気を清浄化すると空気清浄力は低下する。

この際Ｆｅ、Ｍｎ、Ａ　Ｑ　、Ｚｎを空気清浄化組成物
と共存せしめると、空気清浄化組成物の空気清浄力が一
旦低下しても、短時間で空気清浄力を回復し、強い空気
清浄力が再現される。従ってＦｅ、Ｍｎ、Ａ　Ｉ２　、
Ｚｎを担持体として、空気清浄化組成物と共存せしめる
と、空気清浄力の回復を促進させる。これ等の金属の担
持体としては、金属の成形品、金属の二次加工品、金属
粉末を固めた成形品、金属の焼結等を用いることができ
る。またこれ等金属の担持体は、非金属の担持体、例え
ば三次元に連通孔を有するウレタンフオームや有機質あ
るいは無機質の不織布や紙状物等に、これらの金属をメ
ツキしあるいは溶射したものであってもよい。

［実施例］ 本発明者らは第１表のＢ、Ｃ，Ｄに示す製鉄所で発生す
る酸化鉄副産物を、ＦｅＯ，Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅを主成分
とする原料物質として用いて、■のオキシ多塩基酸を該
原料物質の鉄分に対して■の重量比で添加し、水を加え
１時間混練後、三次元に連通孔を有するウレタンフオー
ム（１００ｍｍ　Ｘ　１００ｍｍ　Ｘ　１０ｎｍｍ）に
塗着乾燥しフィルター状の本発明の空気清浄化成形物を
作成した。

第１表でＡは原料として鉄粉を用いた特願平１−２８０
７７６号に記載のもので、比較例である。これらのフィ
ルターを第１図の装置で、３５０ｐｐｍのＮＨ，ガスを
５Ｑ／分流し、フィルター出側の１０分後、３０分後、
６０分後、１００分後のＮＨ，の濃度を測定した。

その結果を第１表のＮＨ３脱臭テスト欄に示した。

尚第１表でＮＨ３脱臭再テスト欄は、１００分間ＮＨ，
の脱臭に使用したフィルターをその後大気中に２時間放
置し、再度前記のＮＨ３ガスの脱臭の再テストを行った
際の３０分後のフィルター出側のＮＨ，９度である。

第１表にみられる如く、本発明の空気清浄化組成物Ｂ、
Ｃは比較例Ａに比べて、ＮＨ３に対する脱臭力が強い。

また、本発明のフィルターＢおよびＣは、脱臭再テスト
欄にみられる如く、比較例Ａと同様に、大気中に放置す
る事によって脱臭力は回復し、強い脱臭力が再生されて
いる。第１表でＤは原料として転炉スラグを用いた例で
あるが、転炉スラグは、　ＦｅＯ，Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅの
合計含有量が２３％であるため、ＮＨ，ガスの吸収力は
大きくない。

本発明者等はまた、上記と同じ方法でフィルターＡ−Ｄ
を作成し、これ等のフィルターに更にエチルアルコール
とＣａ　（ＯＨ）２の混合液を吹きつけてＣａ（ＯＨ）
ｚを共存せしめた。これ等のフィルターを用いて、第１
図の装置で、Ｈ２Ｓ　：　１００ｐｐ＋ｗのガスを５Ｑ
／分流して同様のテストを行った。本発明のフィルター
ＢおよびＣは比較例のフィルターＡよりも良好なＨ，Ｓ
ガスの除去性能を示している。

［発明の効果コ 本発明の空気清浄化組成物および空気清浄化成形物は、
特願平１−２８０７７６号のものに比べて、安価に製造
でき、また同等以上の空気清浄化力を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は一１空気清浄化試験装置の説明図、第２図は、
本発明例と比較例のＮＨ３ガス清浄化力の例を示す図。 である。 １：定濃度ガス、　２：流量計、　３：脱臭フィルター
、　４：フィルター出側ガス試料採取口。 紡凸１１テ間（分）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）ＦｅＯとＦｅ＿２Ｏ＿３とを主成分とする原料物
   質に、該原料物質の全鉄分に対して０．５〜１０重量％
   のオキシ多塩基酸類を加えて、該原料物質とオキシ多塩
   基酸類とを十分に反応させて製造した事を特徴とする空
   気清浄化組成物。 （２）ＦｅＯとＦｅ＿２Ｏ＿３とＦｅとを主成分とする
   原料物質に、該原料物質の全鉄分に対して０．５〜１０
   重量％のオキシ多塩基酸類を加えて、該原料物質とオキ
   シ多塩基酸類とを十分に反応させて製造した事を特徴と
   する空気清浄化組成物。 （３）ＦｅＯとＦｅ＿２Ｏ＿３とを主成分とする原料物
   質、あるいはＦｅＯとＦｅ＿２Ｏ＿３とＦｅとを主成分
   とする原料物質に、該原料物質の全鉄分に対して０．５
   〜１０重量％のオキシ多塩基酸類を加えて、該原料物質
   とオキシ多塩基酸類とを十分に反応せしめ、その後で更
   に塩基を共存せしめた事を特徴とする空気清浄化組成物
   。 （４）ＦｅＯとＦｅ＿２Ｏ＿３とを主成分とする原料物
   質が、あるいはＦｅＯとＦｅ＿２Ｏ＿３とＦｅとを主成
   分とする原料物質が、製鉄工場で発生する、高炉ダスト
   、焼結ダスト、製鋼ダスト、圧延スケール、製鋼スラグ
   から選ばれる１または２以上である、請求項（１）また
   は（２）または（３）に記載の空気清浄化組成物。 （５）ＦｅＯとＦｅ＿２Ｏ＿３とを主成分とする原料物
   質が、磁鉄鉱、人工マグネタイト、フェライトから選ば
   れる１または２以上である、請求項（１）または（２）
   または（３）に記載の空気清浄化組成物。 （６）オキシ多塩基酸類が、アスコルビン酸、クエン酸
   、グルコン酸、酒石酸、タンニン酸、没食子酸、フタロ
   シアニンから選ばれる１種または２種以上の混合物であ
   る、請求項（１）または（２）または（３）または（４
   ）または（５）に記載の空気清浄化組成物。（７）請求
   項（１）または（２）または（３）または（４）または
   （５）または（６）に記載の空気清浄化組成物を、有機
   質あるいは無機質の担持体に塗着せしめた事を特徴とす
   る空気清浄化成形物。 （８）担持体が、Ｆｅ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｚｎから選ばれる
   １または２以上の金属の担持体である請求項（７）に記
   載の空気清浄化成形物。