JPH0615034B2 - 空気浄化剤 - Google Patents

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、活性炭100部にアニリン１〜30部を
添着したもの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。

さらに、活性炭等の多孔性物質に硫酸やリン酸などの無
機酸を添着させて脱臭剤に使用するものは既に公知の技
術であり、アンモニア及び低級アミンの優れた吸着剤と
して実用化されている。

〔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。オフィス，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等の多孔
性物質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〕

本発明者等は活性炭にアニリンのみを添着した場合を追
試すると共に、新しく活性炭にリン酸アニリン塩を単独
に添着したものの他、リン酸アニリン塩とアニリンの双
方を添着したものについて低級脂肪族アルデヒドガス，
アンモニアガス及び硫化水素ガス等の吸着性及びアニリ
ンガスの脱離性等を検討した。その結果、アニリン及び
リン酸アニリン塩を添着した活性炭は低級脂肪族のアル
デヒドガス，アンモニアガス及び硫化水素ガス等の吸着
に優れ、またアニリンガスの脱離もほとんどないことを
見い出して本発明に到達した。すなわち、活性炭にアニ
リン及びリン酸アニリン塩を添着せしめてなる空気浄化
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あたり数百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は二酸化炭素によ
り高温でまたは塩化亜鉛，リン酸，濃硫酸処理等いずれ
の方法により得られたものでもよい。

また形状は破砕炭，造粒炭或いは顆粒炭の何れでも効果
は認められるが、圧損先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材が便利である。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
後賦活して調製される。

アニリン及びリン酸アニリンを添着した活性炭はホルム
アルデヒド，アセトアルデヒドガスのような低級脂肪族
アルデヒドガス，アンモニアガス及び硫化水素ガス等に
対して極めて良好な吸着性を示すと共にアニリンガスの
脱離がほとんどない。リン酸アニリン塩は水及びメタノ
ール或はエタノール等のアルコール類に溶けないため活
性炭にリン酸アニリン塩を添着するには、その懸濁液を
ふりかけておこなうが、懸濁液によるふりかけの場合、
その添着部分は活性炭等の多孔性物質のマクロポアー，
割れ目或は表面部分と推察される。しかるにこの場合リ
ン酸アニリン塩の添着量が多過ぎると表面添着物の剥離
がおこり、さらには添着活性炭の硫化水素ガス及びその
他の物質の吸着が阻害され、また添着量が少な過ぎると
本発明の目的効果が乏しくなるので、リン酸アニリン塩
の添着量は活性炭100部に対して１〜３０部好ましくは
１〜１０部の範囲内より選択するのが好ましい。特筆す
べきはこのリン酸アニリン塩添着炭にアニリンを活性炭
100部に対して１〜３０部好ましくは１〜８部の範囲で
添着させるとアルデヒドガス類の吸着に悪影響無く硫化
水素ガスの吸着力を未添着炭並に保持できることを見出
した。

〔作 用〕

活性炭は本来無極性吸着剤として殆んど全てのガス状物
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
明はこれら低級脂肪族アルデヒドガス及びアンモニアガ
ス等の吸着性に優れると共に、アニリンガスの脱離を全
くなくするため活性炭にアニリン及びリン酸アニリン塩
を添着したものである。

アニリン及びリン酸アニリン塩添着活性炭がアンモニア
ガスを吸着する作用は中和によるものと考えられる。ま
たガス濃度が変動しても一旦吸着したガスを再放出し難
い。これはアンモニアガスの吸着が化学反応機構による
ためと考えられる。アンモニアガスの外アミン類の吸着
性も高く、機構も同様と考えられる。

次にアルデヒド類の吸着剤としては活性炭等の多孔性物
質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及びリ
ン酸アニリン塩添着炭はこれと較べてはるかに低級脂肪
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。次に硫化水
素ガスは活性炭に吸着され易いが、酸性物質を添着させ
ると、吸着力が低下する。

リン酸アニリン塩単独で添着量を多くすると硫化水素ガ
スの吸着量が低下する。これは活性炭細孔内で分解され
て生成した酸の影響と考えられる。そこで適正な添着量
の範囲内でリン酸アニリン塩を添着し、さらに塩基性ア
ニリンを添着することにより、酸の悪影響を受ける事な
く硫化水素ガス吸着能力が維持することができると考え
られる。

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、本発明の場合リン酸アニリン塩として添着して
いるのでアニリンの脱離は全く問題とならない。ちなみ
に活性炭100部に対してリン酸アニリン塩を１０，２
０，３０部添着したものにアニリン８部を添着したもの
を室温（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もアニリン
は検出されなかった。この性能は本発明品を空気浄化剤
として用いる場合、極めて有利に作用するものである。

〔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 通常の吸着能力をもつ８〜２０メッシュの粒状ヤシ殻活
性炭100部に対しリン酸アニリン塩結晶を100メッシュ以
下に粉砕した微粉末４部を水20部に懸濁させた懸濁液を
作り、活性炭をよくかきまぜながらリン酸アニリン塩の
水懸濁液を少量づつよくかきまぜながらふりかけた。そ
の後添着した活性炭を温度120℃の乾燥器中で３時間乾
燥したものを密閉した容器にとりアニリンを２部ふりか
け密閉状態で温度４０℃の恒温槽に４０時間放置し、ア
ニリンを活性炭全体に平均的に添着させた。同様に活性
炭100部に対しリン酸アニリン塩８部を添着した比較試
料も調製した。次に活性炭100部に対しアニリン４部を
添着した比較試料も調製した。これらの試料を用いて下
記の実験をおこなった。

容量３０のガラス瓶と３９mmφのガラス管カラムとダ
イヤフラムポンプとを連結した循環系の吸着速度測定装
置を用いた。濃度５０ppmのアセトアルデヒドガスを容
量３０のガラス瓶に調製し、試料２．８ｇをカラムに
充てんする。流速２７/min.でガスを循環しアセトア
ルデヒドガスを吸着させる。

一定時間毎にガラス瓶内のガスをサンプリングして、ア
セトアルデヒドガス濃度をFID付高感度ガスクロマトグ
ラフで分析した。

カラム充てん試料として、活性炭（未添着炭）及び活性
炭100部にアニリン４部を添着したもの、リン酸アニリ
ン塩８部を添着したもの及びリン酸アニリン塩４部とア
ニリン２部を添着したものを用い、初期濃度を100％と
した時の濃度残存率の経時変化を比較したものについて
の結果を第１図に示す。

実施例２ 添着したアニリン，リン酸アニリン塩及びリン酸アニリ
ン塩とアニリンの脱離性を調べた。温度５０℃の恒温槽
内にセットした５０mmφのガラス管カラムに試料100ｇ
を充てんし、温度５０℃のフレッシュ空気を流速470m
/min．で通し、出口ガス中のアニリンガス濃度をFID付
高感度ガスクロマトグラフで分析した。カラム充てん試
料として、実施例１で調製した活性炭100部にアニリン
４部を添着したもの、リン酸アニリン塩８部を添着した
もの及びリン酸アニリン塩４部とアニリン２部を添着し
たものについての結果を第２図に示す。

実施例３ 容量３．９７のガラス瓶に無水換算２ｇの試料を入れ
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温度２５℃の恒温槽中
に放置し、アンモニアガス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）
及び実施例１で調製した活性炭100部にアニリン４部を
添着したもの、リン酸アニリン塩８部を添着したもの及
びリン酸アニリン塩４部とアニリン２部を添着したもの
についての結果を第３図に示す。

実施例４ 容量３．９７のガラス瓶に無水換算２ｇの試料を入れ
て真空ポンプで脱気した後、所定量の硫化水素ガスを加
える。次に空気を入れて常圧に戻した後温度２５℃の恒
温槽中に放置し、硫化水素ガスの濃度を検知管で測定し
た。活性炭（未添着炭）及び実施例１で調製した活性炭
100部にアニリン４部を添着したもの及びリン酸アニリ
ン塩８部を添着したもの及びリン酸アニリン塩４部とア
ニリン２部を添着したものについての結果を第４図に示
す。

実施例５ 実施例１と同じ吸着速度測定装置を用い、濃度５０ppm
の硫化水素ガスを容量３０のガラス瓶に調製し、試料
２．８ｇをカラムに充てんする。流速27／min.でガス
を循環し硫化水素ガスを吸着させる。

一定時間毎にガラス瓶内のガスをサンプリングして、硫
化水素ガス濃度をFPD（炎光光度検出器Flame photometr
ic detector）付高感度ガスクロマトグラフで分析し
た。

活性炭（未添着炭）及び実施例１で調製した活性炭100
部にアニリン４部を添着したもの及びリン酸アニリン塩
８部を添着したもの及びリン酸アニリン塩４部とアニリ
ン２部を添着したものについての結果を第５図に示す。

〔効 果〕

以上の様に、本発明の空気浄化剤はオフィス、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ガス及びアンモニアガス及び硫
化水素ガス等の吸着力が強いので石油ストーブの消火直
後の除去にも好適である。従って、エアークリナーのフ
ィルター等に好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は温度２５℃、相対湿度３０％におけるアセトア
ルデヒドガスの吸着速度を示す。 １……活性炭（未添着） ２……活性炭100部にアニリン４部を添着。 ３……活性炭100部にリン酸アニリン塩８部を添着。 ４……活性炭100部にリン酸アニリン塩４部とアニリン
２部双方を添着。 第２図は温度５０℃における添着活性炭からのアニリン
脱離性を示す。 １……活性炭100部にアニリン４部を添着。 ２……活性炭100部にリン酸アニリン塩８部を添着。 ３……活性炭100部にリン酸アニリン塩４部とアニリン
２部双方を添着。 第３図は温度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（未添着） ２……活性炭100部にアニリン４部を添着。 ３……活性炭100部にリン酸アニリン塩８部を添着。 ４……活性炭100部にリン酸アニリン塩４部とアニリン
２部双方を添着。 第４図は温度２５℃、相対湿度６０％における硫化水素
ガスの等温吸着線を示す。 １……活性炭（未添着炭） ２……活性炭100部にアニリン４部を添着。 ３……活性炭100部にリン酸アニリン塩８部を添着。 ４……活性炭100部にリン酸アニリン塩４部とアニリン
２部双方を添着。 第５図は温度２５℃、相対湿度３０％における硫化水素
ガスの吸着速度を示す。 １……活性炭（未添着炭） ２……活性炭100部にアニリン４部を添着。 ３……活性炭100部にリン酸アニリン塩８部を添着。 ４……活性炭100部にリン酸アニリン塩４部とアニリン
２部の双方を添着。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内田 浩史 岡山県備前市鶴海4125

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】活性炭にアニリン及びリン酸アニリン塩を
   添着せしめてなる空気浄化剤。
2. 【請求項２】活性炭100部にアニリン１〜３０部及びリ
   ン酸アニリン塩１〜３０部を添着せしめてなる特許請求
   の範囲第１項記載の空気浄化剤。