JPH09313931A

JPH09313931A - 脱臭体

Info

Publication number: JPH09313931A
Application number: JP8138995A
Authority: JP
Inventors: Kimiyasu Honda; 公康本田; Yukiyoshi Ono; 之良小野; Hidenobu Wakita; 英延脇田; Kunio Kimura; 邦夫木村; Yasuhiro Fujii; 康浩藤井; Hiroko Tachibana; 裕子立花
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-05-31
Filing date: 1996-05-31
Publication date: 1997-12-09

Abstract

(57)【要約】【課題】多種の臭気に対して有効で、かつ長期に渡り
優れた脱臭能を発揮する脱臭体を提供する。【解決手段】銅酸化物とマンガン酸化物の混合物、銅
とマンガンの複合酸化物、または白金族金属と、モルデ
ナイトと、ペンタシル型またはβ型のうちの少なくとも
一方のゼオライトを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、暖房、給湯、乾
燥、調理、冷蔵、空調等の用途に用いる機器において臭
気成分を除去する脱臭体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ガス状の臭気成分を除去する方法
として、活性炭やゼオライトなどの吸着剤を脱臭器内に
配置して、吸着する方法がおもに用いられてきた。ま
た、オゾン発生機能を有する機器を脱臭装置内に配置し
て臭気成分をオゾンガスによって酸化分解する方式や、
貴金属などの酸化分解触媒を火炎、発熱体などの熱源近
傍に設けることにより触媒を加熱、活性化させ、臭気成
分を酸化分解する方式も採用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの脱臭
法には、以下に示すような課題があった。吸着脱臭法で
は、吸着剤として一般に活性炭やゼオライトが使用され
ている。しかし、通常の活性炭はメルカプタンやアミン
といった臭気成分に対して十分な吸着能力を持っていな
いため、メルカプタン除去用として臭素添着炭、アミン
除去用としてスルホン化活性炭がそれぞれ用いられてい
るが、これらの添着炭は水溶性であり、水に溶け出した
場合、脱臭能力が低下するだけでなく、脱臭体周辺の機
器を腐食するなどの問題がある。このため、これらを使
用できる用途は、脱臭体に水がかかる心配がない場合に
限られてくる。また、ゼオライトもメルカプタンの吸着
能力が十分でない。ゼオライトについては、Ｃｕなどの
酸化能力のある遷移金属をイオン交換することにより、
メルカプタンを常温で部分酸化して除去するといった方
法も可能であるが、ゼオライトの構造上、Ｃｕの添加量
が限られているため、メルカプタンの除去能力には限界
がある。

【０００４】オゾン脱臭では、オゾンを発生させるため
特殊な機器が必要であり、また未反応のオゾンが装置外
部に排出しないようにオゾン分解触媒を設置しなければ
いけないなどの問題がある。

【０００５】一方、酸化分解触媒による脱臭法では、触
媒の加熱が必要なため、冷蔵庫や冷房機器など、冷却を
目的とする機器には応用が困難である。

【０００６】本発明は、これらの問題を解決し、常温で
長期間有効な脱臭能を発揮する脱臭体を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の脱臭体は、銅酸
化物とマンガン酸化物の混合物または銅とマンガンの複
合酸化物により、臭気成分を酸化分解するとともに、モ
ルデナイトと、ペンタシル型またはβ型のゼオライトに
より、メルカプタン分解時に生成される臭気成分である
ジスルフィドを吸着させるものである。また、銅酸化物
とマンガン酸化物の混合物または銅とマンガンの複合酸
化物に代えて、白金族金属を用いるものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の脱臭体は、銅酸化物とマ
ンガン酸化物の混合物、および銅とマンガンの複合酸化
物のうちの少なくとも一方と、モルデナイトと、ペンタ
シル型およびβ型のうちの少なくとも一方のゼオライト
を含むものである。メチルメルカプタンなどのメルカプ
タン系臭気は、銅酸化物とマンガン酸化物の混合物もし
くは、銅とマンガンの複合酸化物により、常温で効率的
に酸化分解される。また、メルカプタン分解時に生成さ
れる臭気成分であるジスルフィドを、モルデナイト、お
よびペンタシル型またはβ型のゼオライトに吸着させる
ことにより、異臭の発生を抑制することが可能である。

【０００９】また、銅酸化物の含有率がＣｕＯに換算し
て０．５〜５０ｗｔ％であり、かつマンガン酸化物の含
有率がＭｎＯ₂に換算して３〜７０ｗｔ％であることが
好ましい。メルカプタンの分解は、銅酸化物およびマン
ガン酸化物のいずれでも可能であるが、両方を含む場
合、特に優れた除去能力が得られる。この場合、脱臭体
全体に対して、銅酸化物の含有率がＣｕＯに換算して
０．５〜５０ｗｔ％であり、かつマンガン酸化物の含有
率がＭｎＯ₂に換算して３〜７０ｗｔ％であるとき、高
い性能が得られる。

【００１０】本発明の他の脱臭体は、白金族金属と、モ
ルデナイトと、ペンタシル型およびβ型のうちの少なく
とも一方のゼオライトを含むものである。Ｐｔ、Ｒｈな
どの白金族金属も、同様に高いメルカプタン酸化能力を
有している。この場合、これら白金族金属は、アルミナ
などの高比表面積の無機酸化物に高分散に担持させるこ
とにより、少量で効率的にメルカプタンを分解すること
ができる。

【００１１】モルデナイト、ペンタシル型ゼオライトお
よびβ型ゼオライトは、いずれも、銅酸化物やマンガン
酸化物を用いた場合に除去が困難なトリメチルアミンな
どのアミン類を効果的に除去できるが、とくにアミンが
低濃度の場合、モルデナイトが有効であり、高濃度の場
合は、ペンタシル型ゼオライトおよびβ型ゼオライトが
有効である。したがって、モルデナイトと、ペンタシル
型ゼオライトまたはβ型ゼオライトの双方を含むことに
より、いかなる条件でも効果的にアミン類を効率よく吸
着除去することが可能となる。

【００１２】さらに、モルデナイトの含有率が１０ｗｔ
％以上であり、かつゼオライトの含有率が１０ｗｔ％以
上であることが好ましい。

【００１３】本発明の脱臭体は、粉末を不織布などの通
気性の良い基材に固定して、フィルターとして用いて
も、また樹脂等のバインダーと混合してハニカム状など
に成型して利用してもよい。さらには、セラミックス等
からなるハニカム状基材の表面に被膜として担持させて
もよい。これらの場合も、バインダーやハニカム状基材
を除いた脱臭体成分に占める吸着剤の含有率が、上記範
囲であれば、本発明の効果が期待できる。

【００１４】上記方法の中でも特に、バインダーを加
え、ハニカム体などに成型して用いることが望ましい。
これにより、コンパクトで、かつ長期間にわたって臭気
吸着能を有効に発揮することのできる脱臭体を得ること
ができる。この場合、吸着剤とバインダーを混錬し、押
し出し成型などにより成型した後、乾燥することによ
り、機械的強度に優れ、高い臭気吸着能を有する構造体
が得られる。バインダーは、メチルセルロースなどの多
糖類およびその誘導体を水に溶解させた有機系バインダ
ーを用いることが望ましい。これらの多糖類やその誘導
体は、その水酸基、カルボニル基、アミノ基などが臭気
成分の吸着能を有することから、バインダー自体も吸着
剤として機能させることができる。また、シリカゾル、
アルミナゾル、チタニアゾルなどの無機系バインダーを
用いることにより、脱臭体の機械的強度を向上させるこ
とも可能である。また、これらの有機系バインダーと無
機系バインダーを混合して用いてもよい。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の脱臭体の具体的な実施例を詳
細に説明する。

【００１６】《実施例１》硝酸銅と硝酸マンガンの混合
水溶液を２５０℃で加熱し、これらの化合物を熱分解さ
せることにより、銅酸化物とマンガン酸化物の混合物を
調製した。ついで、この混合物を粉砕し、粉末状にし
た。これを粉末Ａとする。なお、銅とマンガンの比率
は、銅酸化物をＣｕＯに換算して３０ｗｔ％とし、マン
ガン酸化物をＭｎＯ₂に換算して７０ｗｔ％とした。こ
の粉末Ａを、加圧成型後、破砕し、粒径１〜２ｍｍのペ
レット状にした。これを試料Ａとする。

【００１７】この試料Ａを用いて、以下のようにして浄
化試験を行った。試料Ａを試験管に０．０２ｇ充填し、
この試験管を常圧流通式の吸着試験装置に装着した。試
料Ａに濃度１００ｐｐｍのメチルメルカプタンを含む空
気を３リットル／分で流通させ、試料Ａの前後の流通ガ
ス濃度の経時変化を、ガスクロマトグラフィで調べた。
なお、試料Ａを充填した試料管を恒温槽に入れることに
より、試料Ａの臭気吸着温度を２５℃で一定に保った。

【００１８】試料下流のガス中には、メチルメルカプタ
ンと、メチルメルカプタンの部分酸化生成物であるジメ
チルジスルフィドが観測された。脱臭体の臭気吸着能の
低下により、メチルメルカプタン濃度は経時的に増加し
た。この浄化試験を１０００分間連続した結果、メチル
メルカプタンの除去量は、１ｇの試料Ａに対して０．３
１ｇであった。また、この間に生成したジメチルジスル
フィドは、１ｇの試料Ａに対して０．１７ｇであった。
これより、ジメチルジスルフィド発生率は、５５％とな
る。

【００１９】一方、ペンタシル型ゼオライトの一種であ
るＨ−ＺＳＭ−５を同様の方法でペレット状とした試料
Ｂ、ナトリウムイオンでイオン交換したβ型ゼオライト
（以下、Ｎａ−βゼオライトとする）をペレット状とし
た試料Ｃ、水素イオンでイオン交換したモルデナイト
（以下、Ｈ−モルデナイトとする）をペレット状とした
試料Ｄ、粉末ＡとＨ−ＺＳＭ−５を１：１の重量比で十
分混合後ペレット状とした試料Ｅ、粉末ＡとＮａ−βゼ
オライトを１：１の重量比で十分混合後ペレット状とし
た試料Ｆ、および粉末Ａとモルデナイトを１：１の重量
比で十分混合後ペレット状とした試料Ｇについて、試料
Ａと同様の方法でメチルメルカプタン浄化試験を行っ
た。これらの結果を表１に示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】これより、銅酸化物とマンガン酸化物の混
合物からなる試料Ａは、メチルメルカプタンを効果的に
浄化することができるが、一方で、ジスルフィドが生成
する。また、Ｈ−ＺＳＭ−５、Ｎａ−βゼオライトおよ
びＨ−モルデナイトをそれぞれ単独で用いた試料Ｂ〜Ｄ
は、メチルメルカプタン浄化能が低い。これに対して、
銅酸化物とマンガン酸化物の混合物にモルデナイト、ペ
ンタシル型ゼオライトまたはβ型ゼオライトを添加した
試料Ｅ〜Ｇは、メチルメルカプタンの浄化能に優れると
ともに、ジスルフィドの発生を抑制することができる。

【００２２】《実施例２》γ−Ａｌ₂Ｏ₃粉末に塩化白金
酸水溶液を含浸させ、これを５００℃で焼成することに
より、γ−Ａｌ₂Ｏ₃粉末にＰｔを１ｗｔ％担持させた。
次いでこれを粉砕し、粉末状にした。これを粉末Ｈとす
る。この粉末Ｈを加圧成型した後、ペレット状にした。
これを試料Ｈとする。

【００２３】同様のγ−Ａｌ₂Ｏ₃粉末に硝酸パラジウム
水溶液を含浸させ、これを５００℃で焼成することによ
り、γ−Ａｌ₂Ｏ₃表面にパラジウムを１ｗｔ％担持させ
た。この粉末を、同様に加圧成型した後、ペレット状に
した。また、同様にγ−Ａｌ₂Ｏ₃粉末に硝酸ロジウム水
溶液を含浸させ、これを５００℃で焼成することによ
り、γ−Ａｌ₂Ｏ₃粉末表面にロジウムを１ｗｔ％担持さ
せた後、この粉末をペレット状にした。

【００２４】これら３種類のペレットについて、実施例
１と同様の方法で、濃度１０ｐｐｍのメチルメルカプタ
ンを含む空気の浄化試験を行った。また、あわせて、ブ
ランクとして、白金族金属を担持しないγ−Ａｌ₂Ｏ₃粉
末についても同様の浄化試験を行った。その結果を表２
に示す。

【００２５】

【表２】

【００２６】表２より、Ｐｔ、ＰｄあるいはＲｈといっ
た白金族金属により、メチルメルカプタンを効果的に除
去できることがわかる。

【００２７】次に、粉末ＨとＨ−ＺＳＭ−５を１：１の
重量比で混合したものをペレット状にした試料Ｉ、粉末
ＨとＮａ−βゼオライトを１：１の重量比で混合したも
のをペレット状にした試料Ｊ、および粉末Ｈとモルデナ
イトを１：１の重量比で混合したものをペレット状にし
た試料Ｋを、それぞれ調製した。これらの試料につい
て、実施例１と同様の方法で、メチルメルカプタン浄化
試験を行った。その結果を表３に示す。

【００２８】

【表３】

【００２９】表３より、試料Ｈは、白金族金属であるＰ
ｔによりメチルメルカプタンは浄化できるが、臭気成分
の一つであるジメチルスルフィドが生成する。これに対
して試料Ｉ〜Ｈのように、白金族金属にモルデナイト、
およびペンタシル型ゼオライトまたはβ型ゼオライトを
添加することにより、ジスルフィドの発生を抑制できる
ことがわかる。

【００３０】《実施例３》銅酸化物とマンガン酸化物の
複合効果及び最適添加量を調べるため、以下の検討を行
った。粉末Ａと同様の製造方法において、硝酸銅と硝酸
マンガンの混合水溶液を調合する際、銅とマンガンの比
率を種々変化させることにより、異なる含有率の銅酸化
物とマンガン酸化物の混合物を調製した。これを用い
て、銅酸化物、マンガン酸化物、Ｈ−モルデナイトおよ
びＨ−ＺＳＭ−５の４成分からなる脱臭体を、以下のよ
うにして作製した。マンガン酸化物の含有率をＭｎＯ₂
に換算して２０ｗｔ％、Ｈ−モルデナイトの含有率を１
５ｗｔ％で一定とし、銅酸化物の含有率をＣｕＯに換算
して０〜５１ｗｔ％に変化させ、それにともないＨ−Ｚ
ＳＭ−５の含有率を変化させた試料を種々調製した。こ
れらの試料について、実施例１と同様の方法で濃度１０
０ｐｐｍのメチルメルカプタンを含む空気の浄化試験を
行うことにより、銅酸化物の含有率とメルカプタン浄化
量の関係を調べた。結果を表４に示す。

【００３１】

【表４】

【００３２】これより、銅酸化物を含有しないときはメ
チルメルカプタン浄化量は小さいが、銅酸化物の添加に
より浄化能は向上し、銅酸化物の含有率がＣｕＯに換算
して０．５〜５０ｗｔ％の場合、ほぼ一定で優れた浄化
能を示すことがわかる。

【００３３】同様に、銅酸化物、マンガン酸化物、Ｈ−
モルデナイトおよびＨ−ＺＳＭ−５の４成分からなる脱
臭体を、銅酸化物の含有率をＣｕＯに換算して５ｗｔ
％、Ｈ−モルデナイトの含有率を１０ｗｔ％で一定と
し、マンガン酸化物の含有率をＭｎＯ₂に換算して０〜
７３ｗｔ％に変化させ、それにともないＨ−ＺＳＭ−５
の含有率を変化させた試料をそれぞれ調製した。これら
の試料について、実施例１と同様の方法で濃度１００ｐ
ｐｍのメチルメルカプタンを含む空気の浄化試験を行
い、マンガン酸化物の含有率とメルカプタン浄化量の関
係を調べた。その結果を表５に示す。

【００３４】

【表５】

【００３５】これより、マンガン酸化物を含有しないと
きにメチルメルカプタン浄化量は小さいものの、マンガ
ン酸化物の添加により、浄化能は向上することがわか
る。特にマンガン酸化物の含有率がＭｎＯ₂に換算して
３〜７０ｗｔ％のときに、浄化量はほぼ一定で、優れた
浄化能を示すことがわかる。

【００３６】《実施例４》銅酸化物およびマンガン酸化
物を含む粉末Ａとモルデナイトを１：１の重量比で十分
混合した後、実施例１と同様にペレット状に成型した。
これを試料Ｌとする。試料Ｌのモルデナイトに代えて、
Ｈ−ＺＳＭ−５、Ｎａ−βゼオライト、Ｎａ−Ａ型ゼオ
ライトおよび１３Ｘを用いて同様に試料を調製した。こ
れらをそれぞれ試料Ｍ、Ｎ、ＰおよびＱとする。

【００３７】これら、試料Ｌ、Ｍ、Ｎ、ＰおよびＱにつ
いて、以下のようにしてトリメチルアミン浄化試験を行
った。外部から空気を吸引し、経路内を循環させた後、
外部に排出する循環機能を備えた装置を容量３５０リッ
トルの容器内に配置した。この装置の循環経路中に試料
を配置し、さらに容器内に濃度が２ｐｐｍとなるように
トリメチルアミンを充填した後、容器を密閉し、装置を
作動させ、経路中に空気を２リットル／分で循環させる
ことにより、装置に吸引されたトリメチルアミンを含む
空気を、試料に流通させた。このときの容器内のトリメ
チルアミンの１２０分後の濃度をガスクロマトグラフィ
で測定し、これより、試料のトリメチルアミン浄化率を
求めた。ただし、試料の臭気吸着温度を２５℃で一定に
保った。また、初期のボックス内のトリメチルアミン濃
度を１００ｐｐｍとして同様の試験を行った。これらの
結果を表６に示す。

【００３８】

【表６】

【００３９】表６に示すように、モルデナイト、ペンタ
シル型ゼオライトおよびβ型ゼオライトをそれぞれ含む
試料Ｌ、ＭおよびＮは、優れたアミン吸着性能を示す。
特に、アミンが低濃度の場合には、モルデナイトを含む
試料Ｌが優れたアミンの吸着性能を示し、またアミンが
高濃度の場合には、ペンタシル型ゼオライトを含む試料
Ｍ、あるいはβ型ゼオライトを含む試料Ｎがアミンに対
して有効に作用することがわかる。すなわち、モルデナ
イトと、ペンタシル型ゼオライトまたはβ型ゼオライト
を添加することにより、いかなる条件でも効果的にアミ
ンを除去することが可能となる。

【００４０】《実施例５》銅酸化物とマンガン酸化物を
含む粉末Ａの含有率を１０ｗｔ％で一定とし、モルデナ
イトの含有率を８〜８２ｗｔ％に変化させ、それにとも
ないＨ−ＺＳＭ−５の含有率を変化させた試料を、種々
調製した。これらの試料について、実施例４と同様の方
法で浄化試験を行い、トリメチルアミンの吸着能力を調
べた。その結果を表７に示す。

【００４１】

【表７】

【００４２】表７に示すように、モルデナイトの含有率
が１０ｗｔ％より低いと、低濃度のアミンに対する吸着
能力は低く、十分な除去効果は得られない。また、Ｈ−
ＺＳＭ−５の含有率が１０ｗｔ％より低いと、高濃度の
アミンに対して、吸着能力が低く、十分な除去効果は得
られない。

【００４３】《実施例６》銅酸化物とマンガン酸化物を
含む粉末Ａの含有率を９０ｗｔ％、モルデナイトの含有
率を１０ｗｔ％として混合し、ペレット状に成型した。
また、同様にして、試料Ｒのモルデナイトに代えて、Ｈ
−ＺＳＭ−５およびＮａ−βゼオライトをそれぞれ用い
た試料を調製した。

【００４４】実施例４と同様の試験法で、臭気成分にメ
チルメルカプタンを用い、初期濃度を１００ｐｐｍとし
て、ジメチルジスルフィドの発生状況を調べた。その結
果、これらのいずれの試料の場合にも、ジメチルジスル
フィドの発生は認められなかった。

【００４５】

【発明の効果】以上のように、本発明によると、多くの
臭気成分に対して優れた脱臭能を長期間発揮する脱臭体
を提供することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ０１Ｊ 29/068 Ｂ０１Ｊ 29/068 Ｍ 29/076 29/076 29/22 29/22 Ｍ 29/26 29/26 29/44 29/44 Ｍ 29/48 29/48 Ｍ (72)発明者木村邦夫大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者藤井康浩大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者立花裕子大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】銅酸化物とマンガン酸化物の混合物、お
よび銅とマンガンの複合酸化物のうちの少なくとも一方
と、モルデナイトと、ペンタシル型およびβ型のうちの
少なくとも一方のゼオライトを含む脱臭体。
【請求項２】前記銅酸化物の含有率がＣｕＯに換算し
て０．５〜５０ｗｔ％であり、かつ前記マンガン酸化物
の含有率がＭｎＯ₂に換算して３〜７０ｗｔ％である請
求項１記載の脱臭体。
【請求項３】白金族金属と、モルデナイトと、ペンタ
シル型およびβ型のうちの少なくとも一方のゼオライト
を含む脱臭体。
【請求項４】前記モルデナイトの含有率が１０ｗｔ％
以上であり、かつ前記ゼオライトの含有率が１０ｗｔ％
以上である請求項１または３に記載の脱臭体。