JPS6284766A - 多孔質セラミツクを主体とする脱臭剤 - 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】 本発明は脱臭剤に係り、特に各種悪臭成分の分子と化学
的に結合する物質の一種又はそれ以上をカラギーナン又
はサイクロデキストリンなどで包括せしめて之を多孔質
セラミックに含有させることを特徴とする多孔質セラミ
ックに関する。

種々の環境から排出される悪臭の種類は多岐にわたりか
つその主な特徴は生活環境との関連において次のように
要約される。

（１）間隔公害の代表的なもので、判断が主観的である
。人間の嗅覚は慣れ、疲労、個人差がある。

（２）実際の悪臭は、低濃度多成分の混合したものであ
り、各成分の認知闇値は異なり、かつきわめて低し＼も
のである。

（３）悪臭物質化合物は数十刃に達し、各成分間には相
乗作用や相殺作用がある。この結果として、総合臭気が
不快感を与えるものである。

（４）悪臭成分はかなり除去されても、感覚的にはそれ
ほど減少したようには感じないことが多い。

（５）悪臭成分の量、濃度、被害の間の評価は、環境的
条件や人的条件を含めて確立されていない。そして被害
の様態は、健康上の問題よりはむしろ不快感、嫌悪感が
主体を占め、その程度は個人の感受性にも影響される。

またこれら悪臭化合物の代表的な８種類をそれらの規制
基準値（ｐ、ｐ、ｍ：敷地境界線）と共に示すと次の通
りである。アンモニア（１〜５）、メチルメルカプタン
（０，００２〜０．０１）　、硫化水素（０，０２〜０
．２）、硫化メチル（０，０１〜０．２）、トリメチル
アミン（０，００５〜０．０７）　、アセトアルデヒド
（０，０５〜０．５）、スチレン（０，４〜２）および
二硫化メチル（０，００９〜０．１）。

さらに、これら化合物の主なものの悪臭の性状および発
生源は次表１の通りである。

表１．　代表的悪臭物質 このように種々の環境からは多種類の悪臭成分が放出さ
れており、発生源の環境からは適宜なダクトワーク等に
よって取除くことがある程度可能であるが、いずれにし
ても、これらを外部環境に対してそのまま放出すること
は環境衛生上もとより容認されず適切な悪臭処理と良質
の脱臭剤が必要である。

一般にこのような悪臭処理の方法としては水洗、冷却お
よび吸着による物理的方法、燃焼法、酸、アルカリ等の
薬剤による洗浄、酸化、マスキング、中和等による化学
的方法および土壌酸化脱臭等の微生物学的方法がとられ
ており、それらの中の主な処理方法についての特徴およ
び適用条件を次表２に示す。

しかし、これらの各種処理方法はその操作上の問題およ
びコスト等の点で一長一短があり、適切な脱臭剤が要求
されるゆえんである。

さらに処理対象の悪臭成分が複合形態をとることが多い
ので、場合によっては夫々の対象に適した方法を組合せ
て用いねばならない繁雑さがある。

その上悪臭は前記のように極めて感覚的なものであり、
その許容度を成分温度と感覚量との関係から決定するこ
とは容易ではなく、各成分の刺戟闇値自体も文献によっ
て一定していないのが現状である。したがって、夫々の
悪臭排出環境に応じて具体的な悪臭処理手段を適切に設
計することは極めて困難である。

このため、前記の悪臭成分をその種類を問わず簡単な方
法によって効果的に処理できる脱臭剤の開発が各方面で
望まれている。

本発明者はこのような悪臭処理における従来技術の問題
点を克服すべく研究を重ねた結果、多孔質セラミックに
悪臭成分の分子と化学的に結合する物質の一種か又はそ
れ以上をカラギーナン又はサイクロデキストリンなどの
包括剤で包括せしめて之を多孔質セラミックに含有させ
ることにより解決した。

ここでいう悪臭成分と化学的に結合する物質として本発
明では、硫酸鉄とグリオキザールが考慮される。硫酸鉄
としては、Ｆｅ５Ｏａ”４ＨｚＯ，ＦｅＳＯ４・５Ｈ２
Ｏ，ＦｅＳＯ４４Ｈ２０が用いられる。

硫酸第１鉄などの安定剤としてマロン酸を使用すること
により効果的な脱臭剤が得られる。

又悪臭成分中の硫黄化合物と化学的に結合する金属は、
一般に、Ｆｅ、　Ｃｕ＋　Ａｇ、　Ｃｄ＋　ｌ１ｇ、　
Ａｓ、　Ｂｉ＋Ｓｎ、　Ｓｂ等であるが、経済的理由と
毒性などを考慮して本発明においては鉄塩を利用した。

更に悪臭成分中のＮＨ３化合物と化学的に結合する物質
は、一般の無機酸、有機酸何れでもよいが本発明では無
機酸で比較的安定な硫酸塩を使用した。

本発明で使用する包括剤は、天然高分子物質と合成高分
子物質が考えられこれらを列挙すれば、カラギーナン、
サイクロデキストリン、コンニャク粉、グルテン、ゼラ
チン、−デキストリン、ローカストビーンガム、カゼイ
ンデキスリン、デン粉。

エチルセルローズ、　Ｃ，Ｍ、Ｃ，、Ｃ，Ｍ、Ｓ、、ポ
リ・アクリル・アミドゲル、ポリスチレン、酢酸ビニル
。

ポリエチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリイソブチ
レン等がある。代表的なものとしてカラギーナンについ
て詳述すれば次の如し。カラギーナンは、海藻の紅藻類
、スギノリ属に含まれている主成分力ラゲーン（Ｃａｒ
ｒａｇｅｅｎ）を抽出・精製した天然高分子物質で、に
、λの二種類があり、一般のものはこの混合物である。

■カラゲーンの一般的性状は、下記の通り。

形　状ニー粉末（約６０メリシユ） 水分含有量ニー１２％以下 色　調ニー淡黄色 勾　調ニー無臭 溶解性ニー水又は温水に可溶、有機溶媒に不溶■カラゲ
ーンの組成及び構造は次の如し。

に−カラゲーン 組成　Ｄ−ｇａｌａｃｔｏｓｅ・・・・・・・・３３％
３．６　ａｎｈｙｄｒｏ−Ｄ−ｇａｌａｃｔｏｓｅ　　
−０２３％Ｓｏｔ　　・　・　・　・　・　・　・　・
　・　・　・　・２６％構造 λ−カラゲーン ｍ　成　　　Ｄ−ｇａｌａｃｔｏｓｅ　　・　　俸　　
修　　・　　・　　・　　Φ　　参　４６％ＳＯ，・・
・・・・・・・・・・３５％構造 ■カラゲーンの溶液性状 溶液は無味、無臭の粘稠液で（ＰＨ６，０〜９．５）で
ある。

１、粘　性ニー 水溶液の粘性は強い粘性を示し時間と共にその粘度は低
下する。

２、安定性ニー 常温でＰＨ３，０〜１２．０の間で安定。

３、ミルク反応ニー ミルク、小麦粉などに含まれるカゼイン。

グルテンのような蛋白質に対して特有の反応を示しホエ
イ（Ｗｈｅｙ　ｏｆｆ）分離の防止や増粘性およびゼリ
ー化性を与える。

４、イオン反応ニー Ｃａ＋　ＭＬ　Ｋ、　Ｎａなどの金属イオンやＣＺ、ポ
リ燐酸などの酸性イオンと特有な反応を示し各イオンの
バランスによってミルク反応、ゼリー化能、粘性などに
よい影響を与える。

５、ヂクソトロピー性：− カラゲーンはチクソトロピー的性質をもっています。

６、ゼリー化性ニー カラゲーンのゼリー化は、品種により強弱があり、ペク
チン、ゼラチン、寒天のように温度と時間の関係による
ものでなく一定のゼリー化温度以下（ゼリー化温度は品
種により異なる）になると直ちにゼリー化する。また、
ゼリー化は熱可逆的で、ゼリー強度の温度に対する影響
もゼラチンゼリーに比して極めて少なくまたペクチンゼ
リーのように砂糖も必要でない。尚、Ｋイオンの添加に
よりゼリー。

化能を強めることができる。

７、界面活性ニー カラゲーンの水溶液は、負に荷電したコロイド溶液で高
分子界面活性剤と同じような界面活性力を持ち懸濁液、
乳濁液分散安定機能がある。

８、保水性：− カラゲーンは保水性が極めて大きく、酸。

アルカリに対しても、その力が失われることなく、ゼリ
ーなどでも長時にわたって保水する。

以上の如き特性をもつカラゲーンを本発明に使用する場
合は原料をアルカリ処理して得られたに、λの夫々のカ
ラゲーンの混合物を使用することで目的を達成すること
ができた。

次にサイクロデキストリンについて述べれば次の如し。

サイクロデキストリンは、グルコースが６個以上リング
状につながった物質で、グルコースが６個のα型、７個
のβ型、８個のγ型が良く知られている。何れもちょう
ど底なし桶のような形をした分子構造をしており、外側
は水になじみやすい親水性、内側は水になじみにくい疏
水性の性質を保有している。このためこの分子構造のサ
イクロデキストリンは、内側に油性物質をとり込んで包
み込んでしまうマイクロカプセルの働きをする。

この性質が香りなどの物質をうまく閉じ込めたり、粉末
化しにくい物を粉末化しやすくしたり、分解し易い不安
定な物質を安定させたりするのに役立つ機能を発揮する
。

本発明ではこのサイクロデキストリンのα、β。

γの混合物を使用した。

サイクロデキストリンの一般的物性は、表３゜表４．の
とおりである。

、阪４ 多孔質セラミックについて示せば、本発明において使用
する多孔質セラミックは常法の如く粘土鉱物粉末、例え
ば、粘土、珪石の混合物に水を添加混合したスラクーに
気孔形成材料例えば、オガクズを含有させ、乾燥、焼成
して得られたものでその物性組成、気孔分布を示せば表
５〜９の如し。

表５ 表７　多孔質セラミックの気孔分布 表８　粒度分布 表９ 実施例１ 粒度２ｍｍ〜ｌ　５ｍｍの多孔質セラミック１にｇを準
備し、別にカラギーナンの１．５％水溶液ＩＩ！を作り
之にグリオキザール４０％水溶液３０ｍ１を添加し得た
該水溶液に微粉末の硫酸第一鉄５０ｇを徐々に添加して
なるカラギーナンに硫酸第一鉄を包括せしめた混合溶液
を調製しこの混合溶液中に前記多孔質セラミックを浸漬
した後、之を取出し、分離し常温か又は６０℃以下の温
度で乾燥すれば多孔質セラミックに硫酸第一鉄などを含
有せしめた優秀な脱臭剤を得ることができた。

実施例２ 実施例１と同様の多孔質セラミックＩＫｇを準備し、別
にカラギーナンの２％水溶液１βを作り、之にグリオチ
ール４０％水溶液゛、１５０ｍ１　とリンゴ酸Ｌｏｇを
添加して得た該水溶液に硫酸第一鉄１５％水溶液５００
ｍ１を徐々に添加して、カラギーナンに硫酸第一鉄を包
括せしめた混合溶液を調製し、この混合溶液中に多孔質
セラミックを浸漬した後、実施例１と同様に乾燥すれば
多孔質セラミックに硫酸第一鉄を含有せしめた優秀な脱
臭剤を得ることができた。

実施例３ 実施例１と同様の多孔質セラミックＩＫｇを準備し、別
にカラギーナン１％水溶液５００ｍ１　とコンニャク精
粉の０．７％水溶液５００ｎ＋１を夫々調製し之を攪拌
混合して１１混合液となし之にマロン酸３０ｇｒを添加
して更に攪拌して得た水溶液に硫酸第一鉄２０％水溶液
５００ｍ　ｌを徐々に添加してカラギーナン。

コンニャクに夫々硫酸第一鉄を包括せしめ赳混合溶液を
調製しこの混合溶液中に多孔質セラミックを浸漬した後
実施例１と同様に乾燥すれば多孔質セラミックに硫酸第
一鉄を含有せしめた優秀な脱臭剤をうろことができた。

実施例４ 粒度ｌｌｌ１１〜４ｎｕａの多孔質セラミックｌｏｏｇ
ｒを採り別に準備したカラギーナン１．５％水溶液５０
ｍ１とコンニャク精粉の０．５％水溶液５０＋ｍｌを夫
々調製し之を混合してよく攪拌して１００ｍ１の混合液
となし之とは別に準備したサイクロデキストリン１５ｇ
ｒにグリオキサル４０％水溶’／（ｉ２０ｍｌを添加し
てよ（攪拌・混合した後、之を上記した混合液に添加し
て更によく撹拌・混合して得た混合液を調製し、この混
合液中に多孔質セラミックを浸漬した後、実施例１と同
様に乾燥すればサイクロデキストリンにグリオキザール
含有せしめた優秀な脱臭剤を得ることができた。

実施例５ 粒度１〜３５ｍｍの多孔質セラミック１００ｇｒを準備
し、別に準備したカラギーナン２％水溶液１００ｍ１に
尿素３ｇｒを添加してよく攪拌・混合する。

之とは別にサイクロデキスリン２０ｇｒにグリオキザー
ル４０％水溶液１０ｍ１を添加してよく攪拌・混合して
グリオキザールをサイクロデキストリンに包括せしめた
後、上記した混合液に添加してよく攪拌・混合して得た
混合液を調製し、この混合液中に多孔質セラミックを浸
漬した後、実施例１と同様に乾燥すればサイクロデキス
トリンにグリオキザール含有せしめた優秀な脱臭剤を得
ることができた。

本発明による多孔質セラミックを主体とした脱臭剤は次
の各々の試験結果で明かな如く悪臭の種類を問わずその
大部分を効果的ｌ′、処理することができる。アンモニ
アおよびアミン等のチン素化合物や硫化水素のイオウ化
合物の脱臭効率は約８７〜９９．５％であり、従来の活
性炭吸着処理の脱臭効率が約３０〜６０％であるのに比
較して脱臭効果が著しく改善されている。

次に多孔質セラミックを主体とした脱臭剤と市販活性炭
とによる各々の比較試験結果を示せば次の如し。

比較試験１ 実施例１．で製造した脱臭剤を用いて、バキュームカー
がし尿を吸引するときの排気中の悪臭成分の本発明脱臭
剤による脱臭効率を測定した。試験は比較として市販活
性炭１５Ｋｇ用いた処理と平行して本発明多孔質セラミ
ック主体の脱臭剤１５Ｋｇを用いた処理について行った
。実験結果を次表に示す。

表１０ 試験は測定時の気温２７℃（くもり）および排ガス温度
８１ｔで排気量２．８８０１２１分のし尿バキューム車
を利用し排気ガス出口に従来より取付けである活性炭槽
を利用して行った。

比較試験２ 実施例２．で製造した脱臭剤を用いて、前記試験と同様
にしてし尿処理場貯留槽の原炭を処理対象として行った
。本発明の脱臭剤１０Ｋｇと活性炭１５Ｋｇとで比較実
験した。

表１１ 測定時の気温２０℃（晴）流速３０００１７分比較試験
３ 実施例３．で製造した脱臭剤を用いて、前記試験と同様
の手法によりガソリン車の運転状態によるエンジン排気
ガスを原炭として本発明の多孔質セラミックを主体とし
た脱臭剤１０Ｋｇによる処理を市販活性炭１５Ｋｇによ
る処理と比較して行なった。実験結果を次表に示す。

測定時の気温２０℃（くもり）：　流速１８００β／分
比較試験４ 実施例４．で製造した脱臭剤を用いて、原炭として、メ
チル・イソ・ブチルケトン、二流化メチル夫々一定量を
採り、試料ガスタンク−ボンブーフローメーター脱臭カ
ラム−試料ガスタンクの循環による脱臭効果試験を行っ
た。カラム内径１０ｍｍ、長さ８０ｍｍのガラス管に多
孔質セラミックを主体とした脱臭剤１０ｇを充填し両端
をガラスウールで留め充填密度０．０５ｇ／ｃ＋ｄとし
て試験を行なった。

比較のため同様な試験を市販粒状活性炭Ｌｏｇを用いて
行なった。実験結果を次表に示す。

７１１ヨ メチルイソブチルケトンおよび二流化メチルの試料につ
いてはその１０−μｌを充分減圧した１βの真空ビンに
注入して気化後、空気で常圧とｑで試料ガスを調製した
。

比較試験５ 実施例５．で製造した脱臭剤を用いて、タバコ煙（マイ
ルド・セブン・ピース各１本分）を１０βテトラ−バン
クに通人後、活性炭で洗浄した空気で希釈して１０／の
試料を調製し之を実施例４と同様のカラムを通過させて
処理した。一定時間毎に試料を採取して三点比較臭突法
により人名のパネラによってタバコ臭気を判断させた。

結果を次表に示す。

表１５　　　タバコ煙脱臭率 アンモニア臭についてもタバコ煙の場合と同様にして試
料を調製し同様な方法によってパネラ−に判断させた。

結果を次表に示す。

表１６　　　アンモニア脱臭率 前記各試験結果は、含有成分の測定は悪臭ガスについて
はすべてガスクロマトグラフによりまたその他について
は分光分析による結果であり、ＪＩＳ蜆格又は几Ｓ規格
に準拠したものである。

実施例６ 一般に硫酸鉄塩（硫酸第一鉄、モール塩、鉄明パン）な
どの安定化剤としては、持分１５８−１５６５３９号公
報にアスコルビン酸が最も優秀である旨記載されている
が本発明者の研究結果によれば必ずしもそうではなく、
むしろ、マロン酸の方が優れていることを知見した。

その試験結果を示せば次表の通りである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）多孔質セラミックに悪臭成分の分子と化学的に結
   合する物質の一種か又はそれ以上をカラギーナン又はサ
   イクロデキストリンなどの包括剤で包括せしめて含有さ
   せることを特徴とする多孔質セラミックを主体とする脱
   臭剤。
2. （２）脱臭成分として硫酸鉄又はグリオキザールを利用
   してなる特許請求の範囲第１項記載の脱臭剤。