JPH05317703A - 悪臭ガス吸着剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】多孔性物質に少なくとも１種の有機カルボン酸
及び、少なくとも１種の有機アミンを添着し、多孔性物
質上に塩を形成せしめてなる悪臭ガス吸着剤である。
尚、多孔性物質が活性炭である場合がより好ましい。 【効果】本発明の空気浄化剤は、空気中の悪臭成分の中
最も大きな要因の一つである、タバコの煙等に含まれて
いるアルデヒド類、特にアセトアルデヒドの吸着・除去
性に優れている。更に本浄化剤は初期活性が高いのみな
らず、添着後時間の経過によるアセトアルデヒド吸着能
の低下が少なく、長期間その効果を持続出来る特徴を持
っている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は悪臭ガス吸着剤に関する
もので、特に低濃度の悪臭ガス吸着性が優れた吸着剤で
ある。更に詳しく述べると空気中の悪臭の最も大きな原
因の一つである、タバコの煙等に含まれているアセトア
ルデヒド等アルデヒド類の吸着・除去性に優れた吸着剤
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、生活環境の変化に伴い生活空間に
存在する微量な硫化水素、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に対する関心が高ま
っている。これらの悪臭ガスを除去して快適な生活環境
を維持するために、脱臭剤が要求され、家庭生活にも様
々な悪臭ガス吸着剤が使用されている。

【０００３】これらの悪臭ガス吸着剤は日常生活で使用
されるものであるから、次のような条件を満たすもので
あることが要求される。

【０００４】（１）日常の生活空間に存在する微量な硫
化水素、アンモニア、メルカプタン、アミン及びアルデ
ヒド等の各種悪臭ガスに対して優れた脱臭性能を有する
ものであること。（２）安全性が高いものであること。
（３）取扱が容易なものであること。（４）安価なもの
であること。

【０００５】室内または車内等一般の生活空間の空気中
に含まれている、悪臭成分の種類はかなり多いが、最も
大きな原因の一つはタバコの煙等に含まれているアルデ
ヒド類、特にアセトアルデヒドの臭気である。

【０００６】一般に、活性炭は気相での悪臭物質を低濃
度でも比較的高い平衡吸着量で吸着するため、他の脱臭
剤に比較して有利であり、現在広く使用されている。し
かし、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドの様な脂肪
族アルデヒドの低濃度の気相中からの吸着は悪く、例え
ば、気相における吸着性能が優れた椰子がら活性炭によ
る吸着試験の結果、気相中のアセトアルデヒド濃度26pp
m の場合、活性炭のアセトアルデヒド平衡吸着量は0.1%
であり、100ppmでも0.65% にしか達しない。

【０００７】この欠点を改良する試みとしては、アンモ
ニウム塩、亜硫酸塩、または酸性亜硫酸塩を活性炭に添
着する方法が提案されている（特開昭53-29292号) 。し
かしながら、その効果は十分満足できるものでなく、特
に生活空間における悪臭除去の場合に問題とされる低濃
度領域において、その効果は著しく低い。

【０００８】また、主として空気中のアセトアルデヒド
を除去するための吸着剤として、アニリンを添着した活
性炭が、特公昭60-54095号公報、特開平252043号公報及
び特開平3-98642 号公報に開示されている。現在アニリ
ンを添着した活性炭は室内または車内の空気浄化剤とし
てかなり使用されている。しかし、アニリンは元来劇毒
物であり、一般家庭で脱臭用に使用することが好ましく
ないことは言うまでもない。

【０００９】その他、有機系脱臭剤もあるが耐熱性が低
く、加工も困難で高価である。また、硫酸鉄にアスコル
ビン酸を加えた脱臭剤も使用されている。この様な組成
の脱臭剤は、アンモニア、アミン等の塩基性の悪臭ガス
に対する脱臭効果は良好であるが、硫化水素、メルカプ
タン及びアルデヒド等に対する脱臭効果は殆どなく、ま
た水に濡れると溶解するため、湿潤ガスの脱臭には使用
出来ない欠点がある。

【００１０】その他にも多数の化学脱臭剤が開示されて
いるが、酸性やアルカリ性の強いものが多く、また除去
出来るガスの種類も限られており、吸湿または乾燥の影
響を受け易い欠点を有するものも多い。

【００１１】ベントナイトに無機の多塩基酸を添着した
脱臭剤（特開昭60-43373）、ビタミンB12 の触媒作用に
よるもの（特開昭61-164556 ）、金属フタロシアニンを
使用するもの（特開昭62-131514 ）等も有開示されてい
るが、吸着性能が悪く効果も小さい。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は日常の生活空
間に存在する微量の悪臭成分の除去を目的としたもの
で、特に問題となるアルデヒド等の悪臭ガスに対して優
れた脱臭効果を有し、且つ安全性が高く取扱が容易な、
新しい組成の悪臭ガス吸着剤を提供しようとするもので
ある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者等は吸着性が優
れ、特に低濃度領域において効果を十分発揮できる新た
な吸着剤を求めて種々研究を行った結果、有機アミン−
有機酸の塩を活性炭などの多孔体に添着して得られる吸
着剤が、気相中のホルムアルデヒド、アセトアルデヒ
ド、の様な脂肪族アルデヒド（特に、低級脂肪族アルデ
ヒド）の除去性が極めて高いことを見出した。これに基
づいて吸着剤の組成及びそれを担持させる担体について
検討した結果本発明に到達した。

【００１４】すなわち、多孔性物質に少なくとも１種の
有機カルボン酸及び、少なくとも１種の有機アミンを添
着し、多孔性物質上に塩を形成せしめてなる悪臭ガス吸
着剤である。尚、多孔性物質が活性炭である場合がより
好ましい。

【００１５】ここで多孔性物質上とは、多くの多孔性物
質はミクロポアーまたはクラックからなっている場合が
多いが、これらの物質の外部から観察出来る表面のみな
らず内部のミクロポアーまたはクラック表面をも含む意
味である。以下本発明について詳しく説明する。

【００１６】本発明の特徴は前記のように活性炭などの
多孔性物質に、有機アミン−有機酸の塩を添着させたも
のを吸着剤として用いるところにある。有機アミン−有
機酸より生成した塩以外に、例えば、アミンとしてアニ
リン、エチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、な
どの有機アミンのみを添着した場合は、多孔性物質も脂
肪族アルデヒド類に対して良好な吸着性能を有する。し
かし、これらのアミン類の添着量を吸着性能を失わない
範囲で可及的に抑えても、これらのアミンを添着した多
孔性物質は強いアミン臭を呈し、吸着剤としては実用上
不適当であった。これに反し、有機アミン−有機酸の塩
を使用する場合には、充分な吸着性能を示す程度まで多
孔性物質に添着しても、アミンの臭気は感じらず、吸着
剤に適している事が認められた。

【００１７】本発明の脱臭剤には、有機アミン−有機酸
の塩の担体として多孔性物質を使用する必要がある。尚
ここで、多孔体としては例えば、活性炭、活性アルミ
ナ、シリカゲル、ゼオライトなどが使用可能である。

【００１８】ここで担体として使用される活性炭は、通
常1gあたり数100 m²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賦活する方法、或
いは塩化亜鉛、リン酸、濃硫酸等の化学薬品で処理する
方法等、いづれの方法によって得られたものでもよい。

【００１９】また形状は破砕炭、造粒炭或いは顆粒炭の
何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。造粒炭は常法に従って炭素材料100 部に30〜60
部の石油ピッチ或いはコールタール等をバインダーとし
て加え混和成型後賦活して調整される。

【００２０】尚、活性炭以外の多孔性物質としてはゼオ
ライト、アルミナ、シリカゲル、軽石、ウレタンフォ−
ム、繊維、紙、布など多孔質のものであれば広範囲に使
用できる。

【００２１】これらの多孔性物質の形状は特に限定しな
いが、例えば、粒状、粉末状の他に、繊維状、ハニカム
状、シ−ト状、布状、フェルト状或いは、粉末状多孔性
物質をウレタンフォーム等に添着したもの、粉末状多孔
性物質をコ−ティングした紙をコルゲ−ト状にしてハニ
カム構造としたもの等が使用できる。

【００２２】有機酸としては、蟻酸、酢酸、プロピオン
酸などの一塩基酸、蓚酸、マロン酸、琥珀酸などの２塩
基酸などの他に三塩基酸以上の多塩基酸も使用可能であ
る。

【００２３】有機アミン化合物としては、メチルアミ
ン、エチルアミン、エタノールアミン、トリエタノール
アミン、アニリン、プロピルアミンなどの他に、エチレ
ンジアミン、トリエチレンテトラミン、ポリエチレンイ
ミンなどの多塩基アミンが使用可能である。

【００２４】多孔性物質に対する有機酸及び有機アミン
の添着量としては、各々1.0 〜50.0重量％、好ましくは
3 〜30重量％である。添着量が1.0 重量％より少ないと
有機酸及び有機アミン添着の効果が乏しく、また添着量
が50.0重量％を越えると多孔性物質の吸着性が阻害され
るためである。

【００２５】塩を生成する際のアミンと酸の比率として
は、当量比で有機酸／有機アミンが0.8 〜1.5 ，好まし
くは1.1 〜1.3 である。有機酸／有機アミンの当量比が
0.8以下では生成しているイオンコンプレックスの結合
が弱くなり、有機アミンが脱着し易いくなるため好まし
くない。

【００２６】本発明の脱臭剤を調整するためには、アミ
ンを予め多孔性物質に所定量添着しておき、その後所定
量の酸を添着するのがよい。具体的には、有機アミンを
吸着法や振りかけ法で多孔体に吸着させ、その後、有機
酸の水溶液を振りかけて所定量添着し、これを100 ℃以
上で乾燥して得られる。

【００２７】または、有機アミンの水溶液中に酸の水溶
液を添加して塩を生成させ、この有機アミン−有機酸塩
の水溶液を多孔体に振りかけ、乾燥して添着させること
によっても得られる。

【００２８】いづれの方法によって添着した多孔性物質
も、アセトアルデヒド等に対して充分な吸着性能を示
す。

【００２９】

【作用】有機酸及び有機アミンを添着した多孔性物質
は、同量のアミンのみを添着した多孔体に較べて、添着
後の時間経過によるアセトアルデヒド吸着性の低下が少
ないのみならず、吸着直後のアセトアルデヒド吸着性も
高い。すなわち、空気浄化剤としてアセトアルデヒド吸
着性能の劣化も少なく且つ、初期活性も高い優れた性質
を持っている。

【００３０】また、この空気浄化剤を150 ℃にまで加熱
しても、アミン類の分解はみられず、アルデヒド吸着性
能の低下も認められなかった。この作用は有機酸がアミ
ンを安定化しているためではないかと考えられるが、そ
のメカニズムの詳細は明らかでない。

【００３１】オフィス、家庭等生活空間の室内には、通
常タバコの臭気が強く感じられるが、組成的にはアセト
アルデヒドの他、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。これらの成分の中、本発明
の浄化剤はタバコの臭気の主成分であるアセトアルデヒ
ドの吸着性には極めて優れているが、その他の成分の吸
着性は必ずしも充分でない。従って、本発明の空気浄化
剤は単独で使用することも出来るが、他の浄化剤と併用
すれば一層効果がある。

【００３２】

【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。

【００３３】（実施例１〜12、比較例１〜６）多孔性物
質としては、ココヤシの殻の炭化物を原料として調製し
た活性炭で、粒度６〜10メッシュの破砕炭及びその粉末
をコールタールピッチをバインダーとして直径２mm長さ
数mmに成型した造粒炭を使用した。アルミナとしては水
沢化学(株) 製ネオビードＣ、シリカゲルとしては富士
ゲル (株) 製キャリアクト５０を用いた。次に示した調
製条件によって多孔性物質にアミンと酸を振りかけて添
着した後、乾燥して試料を調製した。

【００３４】実施例１: 破砕炭100 部、ジエチレントリ
アミン １０部、蓚酸 １２部

【００３５】実施例２: 造粒炭100 部、トリエチレンテ
トラミン 10部、マレイン酸 10部

【００３６】実施例３: 破砕炭100 部、アニリン １０
部、 マレイン酸 10部

【００３７】実施例４: 造粒炭100 部、ポリエチレンイ
ミン ３０部、 蓚酸 15部

【００３８】比較例１: 破砕炭100 部、ジエチレントリ
アミン １０部

【００３９】比較例２: 造粒炭100 部、トリエチレンテ
トラミン 10部

【００４０】比較例３: 破砕炭100 部、アニリン
10部

【００４１】比較例４: 造粒炭100 部、ポリエチレンイ
ミン 30部

【００４２】実施例５: 破砕炭100 部、エチルアミン
15部、 コハク酸 25部

【００４３】実施例６: 造粒炭100 部、エタノールアミ
ン 10部、 フマール酸 15部

【００４４】比較例５: 破砕炭100 部、エチルアミン
１５部

【００４５】比較例６: 造粒炭100 部、エタノールアミ
ン １０部

【００４６】実施例７: アルミナ100 部、トリエチレン
テトラミン 10部、 マレイン酸10部

【００４７】実施例８: アルミナ100 部、トリエチレン
テトラミン 20部、 マレイン酸20部

【００４８】実施例９: アルミナ100 部、トリエチレン
テトラミン 30部、 マレイン酸30部

【００４９】実施例10: アルミナ100 部、トリエチレン
テトラミン 40部、 マレイン酸40部

【００５０】実施例11: シリカゲル100 部、ジエチレン
トリアミン 15部、 蓚酸 15部

【００５１】実施例12: シリカゲル100 部、ジエチレン
トリアミン 30部、 蓚酸 30部

【００５２】次に、容量3.97 lのガラス瓶に無水換算2g
の試料を入れ、真空ポンプで少し脱気した後、所定のア
セトアルデヒド液を加え気化させる。次に空気を入れて
常圧に戻した後、25℃の恒温槽中に放置する。24Hr経過
後、アセトアルデヒド濃度をガス検知管で測定した。平
衡に達した時のアセトアルデヒド吸着量と濃度との関係
を調べ、20℃の等温線を測定し、ガス濃度10ppm におけ
る吸着量を算出した。

【００５３】

【表１】

【００５４】また、試料をポリ袋に入れ密封し、60℃で
１ケ月保存したものを作り、同様にテストし吸着量を測
定した。

【００５５】その測定結果を表２に示す。

【００５６】

【表２】

【００５７】これにより、有機アミン−有機酸イオンコ
ンプレックスを添着した多孔体は、アミンのみを添着し
た多孔体に較べて、初期のアセトアルデヒド吸着量が高
いのみならず、時間経過による吸着量の低下も小さいこ
とが分かる。

【００５８】次に、添着したアミン類の脱着性を調べ
た。温度100 ℃の恒温槽内にセットした50mmΦのガラス
管カラムに試料100gを充填し、温度50℃のフレッシュ空
気を流速470ml/min で通し、出口ガス中のアミン類のガ
ス濃度をガス検知管で測定した。

【００５９】その結果を図１に示す。

【００６０】

【発明の効果】本発明の空気浄化剤は、空気中の悪臭成
分の中最も大きな要因の一つである、タバコの煙等に含
まれているアルデヒド類、特にアセトアルデヒドの吸着
・除去性に優れている。更に本浄化剤は初期活性が高い
のみならず、添着後時間の経過によるアセトアルデヒド
吸着能の低下が少なく、長期間その効果を持続出来る特
徴を持っている。

【図面の簡単な説明】

【図１】通気時間と通気ガス中のアミン濃度の関係を示
したものである。

【符号の説明】

１ 実施例１ ２ 実施例２ ３ 実施例３ ４ 実施例４ ５ 比較例１ ６ 比較例２ ７ 比較例３ ８ 比較例４

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多孔性物質に少なくとも１種の有機カル
   ボン酸及び、少なくとも１種の有機アミンを添着し、多
   孔性物質上に塩を形成せしめてなる悪臭ガス吸着剤。
2. 【請求項２】 多孔性物質100 部に有機アミン１〜５０
   部及び、有機カルボン酸１〜50部を添着し、多孔性物質
   上に塩を形成せしめてなる請求項１記載の悪臭ガス吸着
   剤
3. 【請求項３】 多孔性物質が活性炭である請求項１及び
   ２記載の悪臭ガス吸着剤