JPS61136436A

JPS61136436A - 吸臭材料およびその製造方法

Info

Publication number: JPS61136436A
Application number: JP59259575A
Authority: JP
Inventors: Osami Uegakito; 上垣外　修己; Hiroaki Hayashi; 宏明林; Masaharu Sugiura; 杉浦　正治; Yoshiaki Fukushima; 喜章福嶋; Mitsumasa Horii; 満正堀井
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1984-12-07
Filing date: 1984-12-07
Publication date: 1986-06-24

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、吸臭性能に優れた材料に関し、より詳しくは
、セルロース繊維と含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物と
を主成分として成る吸臭材料およびその１遣方法に関す
るものである。

〔従来の技術およびその問題点〕

近年２国民生活水準の向上とともに、Ｗ４境衛生上問題
となる臭気・悪臭等について、よシ十分な対応が要求さ
れるようになってきた。

これら問題には、一般家庭においては、閉空間の臭い１
例えば、トイレの臭い、押入れの臭いおよび湿気１台所
の生ゴミ臭、集会場・談話室等の大勢人の集する場所に
おけるロ臭１体臭、タバコ臭等の臭気・悪臭・不快臭が
あり、また９社会および産業界からの強い要請があり、
優れた吸臭性能を有する材料の開発が俟たれていた。

従来より、これら不具合を解決する方法として、パルプ
スラリーに微細粒状結晶性オルソリン酸アルミニウムｔ
−混合し、該混合スラリーを抄紙したアンモニア金吸着
するシート状物質（特開昭５９−９５９３１）、パルプ
に吸着媒として微粉活性炭ｔ−混入した吸着物質含有紙
（ドイツ国特許第６５５７８３号）、海泡石を微細に分
割した吸着媒粉末を含有した吸着物質含有紙（特開昭５
３−６６１１）などが提案されている。

しかしながら、これら従来の吸臭材料は、繊維質として
のパルプに活性炭または海泡石等の吸着吸臭剤を抄き込
んで吸着性能を付与・向上させたものであるが、Ｗ４境
衛生上問題となる臭気・悪臭等ｔ−除去する材料として
は、その吸臭性能が不充分であった。

そこで２本発明者等は、これら従来の問題点を解決すべ
く鋭意研究し、各種の系統的実験を重ねた結果０本発明
ｔ−戚すに至ったものである。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、Ｗｋ臭性能に優れた材料およびその製
造方法を提供するにある。

〔発明の構成〕

本発明の吸臭材料は、セルロース繊維と、該セルロース
繊維１００重量部に対して１００〜３０００重量部の含
水珪酸マグネシウム質粘土鉱物と金主成分として成るこ
とを特徴とするものである（以下９本第１発明とする）
。

次に１本発明の吸臭材料の製造方法は、セルロース繊維
と含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物と水トラ混合してス
ラリーとする混合工程と、該スラリーｆｉ！：脱水・成
形して半湿濾過体とする成形工程と、該半湿濾過体を乾
燥・固化して一体固化物とする乾燥工程とから成ること
を特徴とするものである（以下１本第２発明とする）。

以下１本発明の構成をより詳細に説明する。

本第１発明において用いるセルロース繊維は。

植物体の細胞膜の主成分であるセルロースを主成分とす
る繊維素繊維である。これらのものには。

天然セルロース繊維としては、綿花、ボンパックス綿（
午ワタ］、カポック等の種子毛繊維、麻。

徂麻、黄麻、ラミー、コウゾ、ミツマタ等のジン皮繊維
、マニラ麻、エニーシーラント麻等の葉繊維、針葉樹（
マツ、モミ、トウヒ、ツガ、スギ］。

広葉樹（ブナ、カバ、ポプラ、カエデナト］の木材繊維
等がある。また２人造セルロース繊維としては、ビスコ
ース人造絹糸、銅アンモニアレーヨサ゛ン、７オルチＩン、硝醗人綱等の再生セルロース繊維、
アセテート人絹等の半合成繊維等かある。

更に、このセルロース繊維は、古新聞、チリ紙。

古雑誌等の再生資源から得られるものであってもよい。

このセルロース繊維は、繊維長か０．１　ｆｉｔ〜数士
鱈の範囲のものであることが好ましい。これは・該繊維
長が０．１　ｔｘ未満である場合くは、該繊維の絡みが
不十分で吸臭材料として成形することがで吉ない虞れが
あシ、また。数十ｗｚｆ：越える場合には、該繊維と含
水珪酸マグネシウム質粘土鉱物が均質に分散しにりく、
また、比表面積が小さくなり、吸臭性能が低下する虞れ
があるからである。

また、含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物（以下、該粘土
鉱物というＪは、含水珪酸マグネシウムを主成分とし、
その表面に反、応性に富む水酸基を有する粘土鉱物であ
る。また、該粘土鉱物は。

直径が０．００５〜０．６μｍ程度の繊維からな）、該
繊維に平行に約ｌＯ〜６Ａ或いは６×６Ａ程度の長方形
の断面を持つ細孔（チャンネル）が存在するもので、そ
れ自体が、気中の湿気を吸収したり放出しえすする性質
および気中の臭気性ガス状物質を吸収する性質を有する
。尚、該粘土鉱物は。

マグネシウムの一部が、アルミニウム、鉄、ナトリウム
、ニッケル等に置換されている場合もある。

具体的には、含水マグネシウムシリケートを主成分とす
るセピオライト（ＳｅｐｉｏｌｉｔｅＬ　シロタイル（
Ｘｙｌｏｔｉｌｅ）　＊　　ラフリナイト（Ｌｏｕｇｈ
ｌ　ｉｎｉ　ｔｅ　）。

ファルコンドアイト（Ｆａｌｃｏｎｄｏｉｔａ　Ｊ　＊
含水マグネシウムアルミニウムシリケートを主成分とす
るバｌＪ：ｒＡｚ７．カイ）　（Ｐａｌｙｇｏｒｓｋｉ
ｔｅ）等があシ、これらの一種または二種以上の混合物
を用いる。

また１通称で、マウンテンコルク（Ｍｏｕｎｔａｉｎｃ
ｏｒｋ）　、マウンテンウッド（Ｍｏｕｎｔａｉｎ　ｗ
ｏｏｄ　）　＋　マウンテンレザ−（Ｍｏｕｎｔａｉｎ
　１ｅａｔｈｅｒ）　　＊海泡石（Ｍｅｅｒｓ−ｃｈａ
ｕｎＢ　、　　アタパルジャイト（Ａｔｔａｐｕｌｇｉ
ｔｅ　）等と呼ばれる鉱物は、これに当る。

該粘土鉱物は、粉末状１粒状或いは板状の何れの形で用
いてもよいが、該粘土鉱物の有する孔が残留する程度に
粉砕したものがよく、長さが１０−以下で、アスペクト
比（繊維長／繊維径）が１００以下の範囲内にある微結
晶の集合体であることが好ましい。この際の粉砕は、ミ
キサー。

ボールミル、振動ミル、ビンミル、叩解機などを用い、
湿式粉ＦｉＩ！または乾式粉砕によシ行なう。

本第１発明の吸臭材料は、上述のセルロース繊維と含水
珪酸マグネシウム質粘土鉱物とを主成分として成るもの
である。

ここで、含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物の含有量は、
セルロース繊維１００重量部に対して１００〜３０００
重量部である。これは、該含有量が１００重量部未満の
場合には、気中の湿気および臭気性ガス状物′Ｉ１．ｔ
−吸収する十分な能力が得られない虞れがあるからであ
る。また、＠含有量が３０００重量！ＩＳを越える場合
には、吸臭材料としてその形状を保持することが困難と
なるからである。

また１本第１発明の吸臭材料は、該材料の優れた性能を
損なわない程度ＪＩｃ池の添加剤を添原することができ
る。具体的には１分散性を向上する分散剤としてポリビ
ニルアルコール（Ｐ、Ｖ、Ａ）。

ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）、アルミナゾル
、シリカゾル等が、繊維質のものとしてはガラス繊維、
セラミックファイバー等の無機質繊維、またはナイロン
繊維、レーヨン繊維等の合成繊維が、添加助剤として顔
料や染料等がある。また１強度を向上する結合剤として
水ガラス、セメント、石膏等がある。

本第２発明の吸臭材料の製造方法は、以下の様である。

先ず９本第１発明で述べたセルロース・繊維と含水珪酸
マグネシウム質粘土鉱物と水とを混合してスラリーとす
る（混合工程）。

これら原料を混合する順番は、特に限定するものではな
いが、先ずセルロース繊維を叩解機等により叩解してセ
ルロース繊維の水性スラリーを用意し１次いで、別に用
意した適宜の大きさ・形状に乾式粉砕して得た該粘土鉱
物または湿式粉砕して得た該粘土鉱物の水懸濁液および
適宜水を加え１分散・混合する混合方法であることが好
ましい。該混合方法に依る場合には１分散・混合に要す
る時間を短かくすることができるからである。

また、該粘土鉱物およびセルロース繊維を予め乾式粉砕
して適宜形状・大きさのものとし、それらに水を加えて
混合・分散させてスラリーとする方法、更に、該粘土鉱
物を水に入れ混合して湿式粉砕し適宜形状・大ささのも
のとした後に、セルロース繊維および適宜水ｔ−加えて
混合・分散させる方法等がある。

ここで、該粘土鉱物の混合量は、セルロース繊維１００
重量部未満して１００〜３０００重ｆｆｉ部であること
が好ましい。また、水の混合量は、セルロース繊維１０
０重量部に対して１０００〜３０００００重量部である
ことが好フしい。混合量をこれら範囲のものとすること
により、以下に述べる工程を容易に行なうことができる
と共に、得られる吸臭材料ｔ−吸奥性能により優れたも
のとすることができるからである。

また、この混合は、プロペラミ午す−、ヘンシェルミキ
サー、ボールミル、振動ミル、ディスパーミル等を用い
て行なう。

該混合工程において、Ｆ水性向上の目的で。

硫酸パン土、アクリルアミド重合体、アクリルアミド変
性重合体等の凝集剤を適宜添加・混合してもよい。また
、染料１Ｍ科等の添加剤を適宜添加してもよい。

次に、得られたスラリーを抄造機、フィルタープレス機
等を用いて所望の形状に脱水・成形し半湿濾過体を得る
（成形工程）。

該成形法としては、抄造法、フィルタープレス法、スリ
ップキャスト法等がある。

また、該脱水・成形により得られた半湿濾過体の水分量
は、５０〜３Ｑｗｔ％であることが好ましい。これは、
該水分量がｇ　Ｑ　ｗｔ％を越えた場合。

該成形工程における成形がしに＜＜、また、収縮率が大
となり乾燥工程でひび割れやクラック等が発生して強度
低下をもたらす虞れがあるからである。また＊　５０　
ｗｔ％未満の場合には、結合力が弱いので好ましくない
からである。尚、該水分量が５５〜７Ｑｗｔ％の場合に
は、より好ましい。

次いで、該半湿濾過体を加熱・固化して一体固化物とす
る（乾燥工程）。この乾燥工程くおいては、常温乾燥法
、真空乾燥法、７ＪＯ圧乾燥法、加圧・加熱乾燥法、真
空加熱乾燥法、真空凍結乾燥法等により該半湿濾過体の
乾燥を行なう。

この場合、上記乾燥は、成形工程における成形と同時に
行なってもよい。

本第２発明では、添加剤として２強度向上。

外観向上等の目的で、適宜充填剤を添加してもよい。こ
の添加剤としては１例えば、カオリン、珪砂等が挙けら
れる。また、防カビ剤、香料、顔料。

染料等の各種添加剤を適宜添加してもよい。

〔発明の作用および効果〕

本発明の吸臭材料は、優れた吸臭性能を有する材料であ
る。

また、高湿度の環境の様な結露の発生し易い場合には水
分を吸収し、また低湿度の様な環境下では内部に含んで
いた水分を放出する調湿性を有する材料である。

更に１本発明の吸臭材料の製造方法によシ。

均質な吸臭材料が容易Ｋかつ安価ＶｃＷ造することがで
きる。

また９本発明の製造方法により製造された吸臭材料は、
吸臭性能に優れかつ調湿性を有する材料である。

この様に１本発明の吸臭材料および本発明の方法により
製造された吸臭材料がかかる効果を発揮するメカニズム
については未だ必ずしも明らかではないが９次の様に考
えられる。

即ち、この吸臭材料は、主成分としての該粘土鉱物が、
直径がｏ、ｏｏｓ〜０．６μｍ程度の繊維からなり、該
繊維に平行に約１０〜６Ａ或いは６×この細孔が、臭気
性ガス状物質の受容部位として機能し、気中の臭気性ガ
ス状物質を吸臭し、また。

湿気を吸放湿しているものと考えられる。

また、他の主成分としてのセルロース繊維は。

それ自体で多少の吸臭性能および吸放湿性能を有してい
るので１両者の機能が相俟って、優れた吸臭性能および
調湿性能を有する吸臭材料とすることができると思われ
る。

この様に１本発明の吸臭材料は、優れた吸臭性能を有し
、また、調湿性を有するので、建築用天井材、壁材、ｆ
ｌｇえばトイレ、押入れ等の閉空間部における天井材、
壁材として、また、ロッカーやタンス等の吸臭吸湿シー
トとして大変有用である。

〔実施例〕

以下１本発明の詳細な説明する。

実施例第１表に示す量のパルプセルロース繊維を叩解機を用い
ａ′ｉｋの水で叩解してパルプセルロース繊維の水性ス
ラリー金得た。次に、このスラリーヲ混合槽に入れ、ハ
ンマーミルで２００メツシユ以下の粒度になる様に粉砕
したセピオライト（平均の長さ４μｍ、アスペクト比１
００以下）を第１表に示す量加え、更に水を合計が３０
（ｌとなる様に厘えて、十分分散するまで混合し、均質
なスラリーを得た。

次に、得られたスラリーを、濾過材として８０メツシユ
のステンレス製金網を具備した内寸法１ｍＸ１ｍＸＱ、
５７ｆｆの抄造粋に注入し、水流ポンプで減圧して水を
濾過し、板状の半湿成形体を得た。

次に、この成形体をステンレス板の上に載せ。

常温常圧の雰囲気下で乾燥・固化して一体固化物である
板状の成形品を得た（試料番号１〜５）。

この得られた成形品の性能評価試験を、吸臭試験および
吸放湿試験により行なった。

最初に、吸臭試験を行なった。先ず、成形品の一部を温
度２４°Ｃ１相対湿度４０％ＲＨ（ＲＨはＲｅ１ａｔｉ
ｖｅ　Ｈｕｍｉｄｉｔｙの略、以下同じ］の環境下に２
週間放置し９次に温度１１０″Ｃ１相対湿度４０％ＲＨ
に５時間放置し、更に、温度２４℃、相対湿度４０％Ｒ
Ｈの環境下に戻し、それから５Ｏｆ切り出し試料片とし
た。これｔ、ＩＯｌのポリエステル袋の中に入れ、該袋
中の空気ｔ−１回説気した。次に、これｔ−吸臭試験装
置に取り付けたく第１図）。窒素ガスを流しながら、ヒ
ータ６によシ２００”ＣＩＣ局部加熱された試料注入口
５よシマイクロシリンジを用いて硫化メチル０．５μｌ
とジエチルアミン０．５μｌｔ−注入し、気化させて乾
式流量計が５１ｔ−示す１で窒素ガスを流し、ポリエス
テル袋中に臭気性ガス状物質の導入を完了した。

このときの該袋内のガス濃度は、硫化メチルが４ｉｐｐ
ｍ、　　ジエチルアミンが３１　ｐｐｍと定量した。

次に、ガスタイトシリンジによシ、ポリエステル袋内の
臭気性ガス状物質をガスクロマトグラフを用いて、第２
表および第３表に示す分析条件で測定し、ガス濃度の経
時変化を調べた。その結果を、導入した臭気性ガス状物
質の初期濃度を１００％として、硫化メチルおよびジエ
チルアミンの禰度の減少率をそれぞれ第２図および第３
図に示し九。図中、右上部表示記号横の数字は、試料番
号を示す。

第２表、硫化メチル分析条件・　カラム　：　β、β／−０ＤＰＮ、８０−１００メ
ッシ馬３ＨφＸ４ｍガラス・カラム温度＝７０℃ ・検出器：フレームフォトメトリック検出器（ＦＰＤ）・装　Ｎ：島津ＧＣ−Ｒ９Ａ型ガスクロマトグラフ第３
表、ジエチルアミンの分析条件・カラム：２８％ＰｅｒｒＷＬｌｔ　２２３　＋　４％
ＫＯＨ８０−１００メツシニ３Ｍ１１φＸ３ｍガラス・カラム温度：８°０“Ｃ→１８０°Ｃ１３°Ｃ／分で
昇温・検出器＝７レームサーミオミツク検出器（ＦＴＤ）・装　置：高滓ＧＣ−７ＡＧ型ガスクロマトグラフ吹り
１ｇ＆放湿試験を行なった。先ず、成形品の一部ｆｃ濡
度２４°Ｃ９相対湿度４０％ＲＨの環境下に２週間放置
した後、該成形品のかさ比重ｔ−測測定た。この結果を
第１表に示す。次いで、該成形品の一部から１００ｆｔ
−切り出し、試料片とし。

２４°Ｃに保持した恒温恒湿槽に入れ相対湿度４０％Ｒ
Ｈとし、この時の重量を基準値とした（第１表中、吸放
湿試験結果の欄のＩに示す）。次いで。

相対湿度を９５％ＲＨにして２４時間保持し、この時の
重量増加全測定した（同上、■に示す］。

次いで、相対湿度を４０％ＲＨにして２４時間保持し、
この時の重量増加ｔ−測測定た（同上、■に示す）。以
下、この操作を２回繰り返し、それぞれ重量増加を測定
した（同上、　ｉｖ、　ｖ、　■、■にそれぞれ示すン
。尚１表中の重量増加量は、試料片１１当りの重量増７
ＸＩｉｉ（ダ／１；比吸放湿率ンである。

尚、比較のために、該粘土鉱物（セピオライト）を混入
しない（試料番号Ｃ１）、または、該粘土鉱物（セピオ
ライト）の混合量が過多量である（試料番号Ｃ２）、更
には、該粘土鉱物として９０％以上が１０μｍ以上の長
さを有し、アスペクト比が１００ｔ−越える大きさのセ
ピオライト８０（ｌと水１５ＯＮとの混合スラリーを用
いた（試料番号Ｃ３）ほかは、上述と同様の組成、方法
にて比較用材料をそれぞれ作製し、同様にその性能評価
試験を行なった。但し、試料番号Ｃ２については１作製
生乾燥工程で発生したひび割れがひどく、比較試験用試
料とすることができず、性能評価試験は行なわなかった
。得られた結果を。

吸臭試験については第２図および第３図に１ｇ＆放湿試
験については第１表にそれぞれ併わせて示す。

尚、第２図および第３図中９曲、ｌＮＣｌは試料番号Ｃ
１の結果を１曲＃Ｃ３は試料番号Ｃ３の結果をそれぞれ
示す。

以上の試験結果より明らかの如く１本発明に係る成形品
（吸臭材料）は、比較用材料に比して。

優れた吸臭性能を有し、更には＊ｉ性を有することが分
る。

【図面の簡単な説明】

図は１本発明の実施例金示い第１図は実施例における吸
奥試験装ａｔ−模式的に説明する図。第２図は硫化メチｔｖＱ度の減少率を示す線図、第３図
はジエチルアミン濃度の減少率を示す線図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）セルロース繊維と、該セルロース繊維１００重量
部に対して１００ないし３０００重量部の含水珪酸マグ
ネシウム質粘土鉱物とを主成分として成ることを特徴と
する吸臭材料。
（２）含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物は、セピオライ
ト、シロタイル、パリゴルスカイト、ラフリナイトであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の吸
臭材料。
（３）含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物は、長さが１０
μｍ以下、アスペクト比が１００以下の微結晶の集合体
であることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
の吸臭材料。
（４）セルロース繊維と含水珪酸マグネシウム質粘土鉱
物と水とを混合してスラリーとする混合工程と、該スラ
リーを脱水・成形して半湿濾過体とする成形工程と、該
半湿濾過体を乾燥・固化して一体固化物とする乾燥工程
とから成ることを特徴とする吸臭材料の製造方法。
（５）含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物の混合量は、セ
ルロース繊維１００重量部に対して１００ないし３００
０重量部であることを特徴とする特許請求の範囲第（４
）項記載の吸臭材料の製造方法。
（６）水の混合量は、セルロース繊維１００重量部に対
して１０００ないし３０００００重量部であることを特
徴とする特許請求の範囲第（４）項記載の吸臭材料の製
造方法。
（７）含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物は、セピオライ
ト、シロタイル、パリゴルスカイト、ラフリナイトであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第（４）項記載の吸
臭材料の製造方法。
（８）含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物は、長さが１０
μｍ以下、アスペクト比が１００以下の微結晶の集合体
であることを特徴とする特許請求の範囲第（４）項記載
の吸臭材料の製造方法。