JPH0810315A - 空気浄化剤およびこれを用いた空気清浄機用脱臭フィルター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、タバコ臭、生ゴミ臭、トイレ臭な
どの臭気が含有する酸性〜塩基性を示す各臭気成分に対
して広く吸着脱臭効果を有し、生活臭全般の脱臭に使用
することができる空気浄化剤およびこれを用いた空気清
浄機用脱臭フィルターを提供することを目的とする。 【構成】 本発明は、アルカリ分を含有しかつ細孔が発
達している活性炭とリンゴ酸と鉄塩とを添着した活性炭
とが配合された空気浄化剤およびこの空気浄化剤を基体
に担持してなる脱臭フィルターからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気浄化剤およびこれ
を用いた空気清浄機用脱臭フィルターに関し、さらに詳
しくは、タバコ臭、生ゴミ臭、トイレ臭など生活臭全般
に対して脱臭効果を有するものに関する。

【０００２】

【従来の技術】脱臭の対象となる生活臭にはタバコ臭、
生ゴミ臭、トイレ臭など多くの種類の臭気があり、これ
らの臭気は種々の化学物質からなる混合物である。例え
ば、タバコ臭はアンモニア、アセトアルデヒド、イソプ
レンなどを主成分とし、生ゴミ臭はメルカプタンやアミ
ンをまたトイレ臭の場合にはアンモニア、硫化水素、メ
ルカプタン、スカトールなどを主成分とし、これらの成
分を化学的性状の面から分類すると、硫化水素、吉草酸
などの酸性ガス、アンモニア、トリメチルアミンなどの
塩基性ガス、イソプレン、アルデヒド類などの中性ガス
に大別される。

【０００３】これらの生活臭の脱臭には、従来から、活
性炭が用いられるが、最近では、特定の成分の除去を目
的として、塩基性物質や酸性物質を活性炭表面に付着さ
せた添着活性炭も使用されている。この例としては、例
えば、特公平３−４１１８７号公報に記載されている通
常の活性炭、アニリン添着活性炭、リンゴ酸−鉄塩添着
活性炭の３種類の活性炭を混合した空気浄化剤や、特公
平４−３８４５２号公報に記載されているアニリン添着
活性炭、リンゴ酸−鉄塩−アニリン添着活性炭の２種類
の活性炭を混合した空気浄化剤、特公平４−３８４５１
号公報に記載のアニリン添着活性炭、リン酸−アニリン
添着活性炭の２種類の活性炭を混合した空気浄化剤がな
どがあげられる。また、特開平５−４９９２２号公報に
は、活性炭繊維にアニリンおよび有機酸を添着した空気
浄化剤のように繊維状の活性炭に添着した例が記載され
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特公平３−４１１８７
号公報、特公平４−３８４５２号公報および特公平４−
３８４５１号公報では通常の活性炭で吸着除去されにく
いアンモニアおよびアセトアルデヒドを除去するため
に、リンゴ酸またはリン酸−鉄塩添着活性炭、アニリン
添着活性炭を使用し、または、活性炭と併用したもの
で、アンモニアおよびアセトアルデヒドに対しては高い
吸着能を示しているが、ベンゼンなどの炭化水素、硫化
水素に対する吸着能は活性炭単独の場合に比べて低下し
ている。これは、塩基性物質や酸性物質を添着したこと
により炭化水素や硫化水素の吸着能が低下してしまうこ
とを示している。このように公報に記載されている吸着
脱臭剤ではアセトアルデヒド、アンモニアが主成分と考
えられるタバコ臭のような場合にはある程度効果がある
といえるが、本発明の目的である、生活臭全般という観
点から考えると、生ゴミ臭の成分である硫化水素やメル
カプタンのような含硫化合物やアミン化合物、トイレ臭
の成分である硫化水素、メルカプタン、スカトールなど
に対しては充分な脱臭効果を有するものではない。

【０００５】また、特開平５−４９９２２号公報記載の
ように粒状の活性炭にかえて繊維状の活性炭を用いた場
合であっても、アニリンや有機酸の添着によって活性炭
の細孔が埋まり中性〜酸性成分に対するガス吸着能は低
下するという同様な結果となり生活臭全般に適用するこ
とはできない。

【０００６】一方、含硫化合物に対する吸着剤として活
性炭を用いる場合には、活性炭の含硫化合物に対する吸
着は活性炭細孔内での物理吸着が主であり、活性炭を通
過する風速が遅い場合には、含硫化合物は活性炭と充分
に接触ができるため吸着除去されるが、風速が速い場合
には、硫化水素などのように小さな分子では細孔内を通
過してしまい充分に吸着除去されなかった。そのため、
広い空間の空気を脱臭処理する場合には、大量の空気を
処理しなければならない必要上、活性炭を通過する風速
は速くなり硫化水素などの除去は充分ではなかった。さ
らに、充分に吸着除去するためには、空気を活性炭と遅
い速度で接触させなければならず、大量の活性炭を使用
しなければならないなど装置が大型化する問題があっ
た。

【０００７】また、硫化水素などの含硫化合物を除去す
る脱臭方法としては、アルカリ成分を添着した活性炭に
よる中和反応を用いる方法や金属酸化物による脱硫反応
を用いる方法などがある。しかし、アルカリ成分を添着
した活性炭では添着により細孔が埋まる結果、酸性ガス
以外のガス成分に対する吸着能力が低下する結果とな
る。また、金属酸化物は吸着能を有せず、含硫化合物以
外の成分に対する脱臭効果はないため、一般に、脱臭剤
として使用する場合には活性炭を併用する必要がある。

【０００８】以上のように、酸性〜塩基性を示す臭気成
分の個々の物質を吸着するために種々の物質を添着した
活性炭を用いると、添着した物質に対して効果的に除去
される物質はあるものの、本来、活性炭が有していた優
れた吸着能は低下してしまい、またこれを補うために活
性炭を混合して用いると、活性炭を配合するため添着活
性炭の使用量が相対的に減少し、充分な吸着量を確保す
ることができなくなる。

【０００９】また、硫化水素などを吸着除去するアルカ
リ添着活性炭とアンモニアなどを吸着除去する有機酸添
着活性炭とを混合して使用すると、添着成分であるアル
カリと酸とが活性炭の表面に漏出し中和反応を起こし、
吸着除去能力が半減してしまうため、通常、空気浄化剤
としてアルカリ添着活性炭と有機酸添着活性炭とを混合
して使用することはできず、別々にフィルターとして組
み立て、これらのフィルターを組み合わせてひとつの空
気浄化用フィルターとして用いているため、フィルター
全体の通気抵抗が高く、製造工数も増えるなど問題があ
った。

【００１０】従って、本発明は上述の欠点を解消した、
タバコ臭、生ゴミ臭、トイレ臭などの臭気を構成する酸
性〜塩基性を示す各臭気成分に対して広く吸着脱臭効果
を有し、生活臭全般の脱臭に使用することができる空気
浄化剤および改良された空気清浄機用脱臭フィルターを
提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者は、空気浄化剤
を構成する活性炭の吸着能力について鋭意研究を重ねた
結果、特定のアルカリ性を示すアルカリ分を含有する活
性炭を用いることにより中性〜塩基性成分に対する吸着
量を低下させることなしに酸性成分を効率よく吸着でき
ることをを見いだし、この知見に基づいて本発明をなす
に至った。

【００１２】本発明は、アルカリ分を含有しかつ細孔が
発達している活性炭とリンゴ酸と鉄塩とを添着した活性
炭とが配合された空気浄化剤からなる。

【００１３】上記活性炭は、アルカリ性を示す、特にｐ
Ｈ９〜１１を示す活性炭であり、リンゴ酸と鉄塩とを添
着した活性炭は酸性を示す、特にｐＨ１〜３を示す活性
炭である。

【００１４】また、上記活性炭は、比表面積が１６００
ｍ² ／ｇ以上であり、細孔半径０．８〜１０ｎｍの累積
細孔容積が０．６ｍｌ／ｇの活性炭であり、ベンゼン吸
着量が３０重量％以上の吸着量を示す活性炭である。

【００１５】また、上記活性炭とリンゴ酸と鉄塩とを添
着した活性炭とが配合比が重量％で６５〜８５：１５〜
３５の範囲にある空気浄化剤である。

【００１６】さらに、本発明は、アルカリ分を含有しか
つ細孔が発達している活性炭、リンゴ酸と鉄塩とを添着
した活性炭と中性を示す活性炭とが配合された空気浄化
剤からなる。

【００１７】また、中性を示す活性炭はｐＨ５〜８を示
す活性炭であり、ベンゼン吸着量が３０重量％以上の吸
着量を示す活性炭である。

【００１８】また、アルカリ分を含有しかつ細孔が発達
している活性炭の配合比が３５重量％以上であり、リン
ゴ酸と鉄塩とを添着した活性炭の配合比が１５重量％〜
３５重量％の範囲で混合された空気浄化剤である。

【００１９】さらに、本発明は、内部を空気が流通する
ことができる基体に、請求項１または２記載の空気浄化
剤を担持させた脱臭フィルターからなる。

【００２０】また、基体は、セル形状が中空であるフィ
ルター担体、または、発泡樹脂もしくは発泡金属からな
るものである。

【００２１】また、担持方法は基体表面の粘着剤層を介
して空気浄化剤を固定したものからなる。

【００２２】以下、本発明を詳細に説明する。

【００２３】臭気の脱臭に関して単独ガスの場合は、感
覚的なにおいの強さは物質濃度の対数に比例して減少す
ることがウェーバー−ヘフナー則として知られている
が、混合臭気の場合は必ずしも法則通りになるとは限ら
ない。すなわち、混合臭気を構成するガス成分の相互作
用により、臭いの強さが増強されたり、減弱されたりす
ることもある。従って、実際に脱臭を行う場合において
は、臭気を構成しているガスの一部の除去するのみでは
充分な効果が得られないことが多く、場合によっては、
かえって臭気の程度が増してしまうこともある。従っ
て、臭気の原因となるガスの全てを除去しないと完全に
脱臭したことにはならず、臭気成分の酸性〜塩基性を示
す各成分に対して広く吸着除去できる脱臭剤でなければ
ならない。

【００２４】本発明は酸性ガスと中性ガスの双方に活性
を示す、アルカリ分を含有しかつ細孔が発達している特
定の活性炭と、塩基性ガスに活性を示すリンゴ酸と鉄塩
とを添着した活性炭とを混合した空気浄化剤およびこれ
を用いた空気清浄機用脱臭フィルターからなることを特
徴とする。

【００２５】本発明に用いられるアルカリ分を含有しか
つ細孔が発達している活性炭は、ＪＩＳ Ｋ１４７４に
よる活性炭試験方法のｐＨ測定でｐＨが９以上の塩基性
を示し、比表面積はＢＥＴ法による窒素ガスの測定値が
１６００ｍ² ／ｇ以上であり、細孔半径０．８〜１０ｎ
ｍの累積細孔容積が水蒸気吸収法において、０．６ｍｌ
／ｇを示す活性炭である。また、活性炭の吸着能につい
ては、炭化水素に対する吸着能を示す指標としてＪＩＳ
Ｋ１４７４によるベンゼンの吸着量の測定で、３０重
量％以上の値を示す活性炭である。このような活性炭は
以下に示すような方法で製造することができる。

【００２６】製造方法としては、例えば、ヤシ殻を５０
０〜８００℃まで加熱し、消火冷却し乾留炭化を行い、
炭化物を得る。得られた炭化物は、所定の粒度の原料炭
を得るため、粉砕とふるいわけを繰り返し破砕整粒され
る。ついで、破砕整粒された原料炭は賦活工程により微
細な細孔が形成される。賦活は、ロータリーキルンなど
により水蒸気や二酸化炭素を用いて、７５０〜１０５０
℃位の温度で行われる。このときの賦活時間を一般の活
性炭を製造する場合に比べて長くすることにより、メソ
孔（孔径１〜２５ｎｍ）、ミクロ孔（孔径０．４〜１ｎ
ｍ）、サブミクロ孔（孔径０．４ｎｍ以下）などの細孔
が発達した活性炭を得ることができる。

【００２７】このようにして得られた活性炭には、ヤシ
殻のような活性炭の原料に起因する多少のアルカリ金属
やアルカリ土類などの灰分が存在している。通常の活性
炭の製造ではこれらの灰分は酸および水により洗浄除去
され、製品化される。この結果これらの活性炭のｐＨは
５〜８の中性を示す。一方、本発明で用いる活性炭はこ
れらの灰分を洗浄除去せずにそのまま用いる。残存する
灰分であるアルカリ分は、活性炭の細孔内に存在し、含
硫化合物や酸性物質と反応し吸着除去に利用される。こ
のようにして得られたアルカリ分を含有する活性炭のｐ
Ｈは９以上、通常は９〜１１の塩基性を示し、硫化水素
に対する吸着量は３５重量％以上の値を示している。ま
た、通常の活性炭に比べ賦活操作を長時間行い、細孔を
発達させ細孔容量および比表面積とも大きくしたため、
比表面積はＢＥＴ法による測定値が通常の活性炭の場合
が１０００ｍ² ／ｇ以上であるのに対し、１６００ｍ²
／ｇ以上であり、細孔半径０．８〜１０ｎｍでの累積細
孔容積は水蒸気吸収法による測定で通常の活性炭が０．
４ｍｌ／ｇであるのに対し、０．６ｍｌ／ｇの値を示
し、ベンゼンの吸着量は、通常の活性炭が示す３０重量
％以上、特に４０重量％以上の高い吸着量を示すものが
得られる。

【００２８】以上のように、本発明に用いるアルカリ分
を含有する活性炭は通常の活性炭とは製造工程を別に
し、脱臭性能の面からも酸性ガスに対する化学的中和反
応性と活性炭本来の物理的吸着能を合わせ持つ点で、物
理吸着能のみの通常の活性炭とは本質的に異なるもので
ある。また、得られた活性炭のｐＨはｐＨ９以上の塩基
性を示し、通常の活性炭が示すｐＨ５〜８とは異なる値
を示している。このｐＨの相違は例えば、水で濡らした
ｐＨ試験紙にそれぞれの活性炭を接触させることによっ
ても、ｐＨ試験紙の変色により容易に確認することがで
きる。

【００２９】一方、通常の活性炭にアルカリ分を含浸な
どにより担持した添着活性炭では活性炭の細孔はアルカ
リ成分で埋まっており、活性炭本来の物理的吸着は乏し
い。従って、これらの添着活性炭と今回使用したアルカ
リ分を含有する活性炭とは、発達した細孔を有し物理的
吸着にも優れている点で大きく異なる。

【００３０】本発明に用いるアルカリ分を含有した活性
炭を得るためには、ヤシ殻、木材、石炭などの原料中に
存在していたアルカリ分を用いる他、原料をアルカリ金
属またはアルカリ土類金属化合物などで処理しアルカリ
分を含浸させた後に乾留炭化し、充分に賦活を行うこと
により製造できる。また、アルカリ金属またはアルカリ
土類金属化合物の水酸化物、炭酸塩、硫化物などを用い
て薬品賦活によっても製造することもできる。さらに、
通常の活性炭にアルカリを添着したのち、水蒸気賦活な
どにより活性炭の比表面積を増大させ、添着により低下
したベンゼンに対する吸着能を通常の活性炭と同等以上
に回復させるようにしても製造できる。

【００３１】なお、本発明に用いる活性炭の原料として
ヤシ殻にのみでなく、木材、木炭などの植物系炭素材や
石炭など鉱物系炭素材なども使用しても同様に製造する
ことができ、また、活性炭の形状としては、破砕状活性
炭や造粒活性炭のような粒状活性炭、粉末活性炭などい
ずれでも使用することができる。

【００３２】本発明で用いるリンゴ酸と鉄塩とを添着し
た活性炭は、中性を示す通常の活性炭にリンゴ酸と鉄塩
とを添着させたもので、化学的に酸性を示し、そのｐＨ
は一般に１〜３である。リンゴ酸添着量は一般に５〜３
０重量％の範囲であり、鉄塩には例えば、硫酸第一鉄、
硫酸第二鉄、塩化第一鉄、塩化第二鉄、リン酸第一鉄、
リン酸第二鉄などが用いられ、その添着量は３〜２５重
量％の範囲で用いられる。

【００３３】添着活性炭はリンゴ酸および鉄塩の混合溶
液中に活性炭を浸漬し、細孔中に充分吸着させた後、濾
別乾燥することにより製造することができる。得られた
添着活性炭はｐＨ１〜３の酸性の値を示し、アンモニア
の吸着量としては７重量％以上のものが得られる。

【００３４】本発明で用いる中性を示す活性炭は、一般
に活性炭として用いられている通常の活性炭であり、例
えば、ヤシ殻などを原料にし乾留炭化し、水蒸気などを
用い賦活した原料炭を、塩酸および水で洗浄し、ヤシ殻
など原料に起因する灰分を除去したものである。このよ
うな活性炭はｐＨ５〜８の中性を示し、発達した細孔を
有し、炭化水素に対する吸着能を示す指標としてのベン
ゼン吸着能（ＪＩＳＫ１４７４による試験法）は３０重
量％以上の値を示すものである。

【００３５】本発明の空気浄化剤は、上述のアルカリ分
を含有しかつ細孔が発達している活性炭とリンゴ酸と鉄
塩とを添着した活性炭の２種類の活性炭を混合するか、
または、アルカリ分を含有しかつ細孔が発達している活
性炭、リンゴ酸と鉄塩とを添着した活性炭および中性を
示す活性炭の３種類の活性炭を混合して調製される。用
いる活性炭は粒径が１５０μｍ以下の粉末活性炭、１５
０μｍ以上の粒状活性炭でも用いることができ、どのよ
うな粒度範囲の活性炭を用いるかは、本空気浄化剤を浄
化装置に適用する場合、例えば、フィルターとするかカ
ートリッジとするかなどどのような形式のものとする
か、また、必要とされる吸着量や浄化運転時の圧損失な
どによって定められる。本空気浄化剤をロールコアを基
材として脱臭フィルターとして使用する場合には、２０
〜４２メッシュの粒径のものを用いると、フィルターの
性能および取扱い上好ましい結果が得られる。

【００３６】アルカリ分を含有しかつ細孔が発達してい
る活性炭は、活性炭の細孔内に存在しているアルカリ分
により硫化水素など含硫化合物や酸性ガスを吸着し化学
的に中和することにより除去する。また、賦活により発
達した細孔によって炭化水素などの無極性ガスを物理的
に吸着し除去する作用を有する。リンゴ酸と鉄塩とを添
着した活性炭は、アンモニア、トリメチルアミンなどの
アルカリ性ガスに対してする高い吸着能を有し、除去す
る作用を有する。中性を示す活性炭は、通常の活性炭で
あり広範囲の種々のガス成分を吸着し、特に中性のガス
に対しては高い吸着能を示し、これらを吸着除去するこ
とができる。

【００３７】空気浄化剤としてこれらの活性炭を配合す
る場合、脱臭目的の臭気ガスの構成成分の種類により適
時配合割合を変更し臭気ガスに適合するように配合すべ
きであるが、一般にタバコ臭、生ゴミ臭、トイレ臭など
を対象とする場合には、これらの臭気の成分の除去率や
タバコ臭の軽減度を考慮し次に示すような配合割合で使
用すると脱臭効果が優れたものを得ることができる。

【００３８】すなわち、アルカリ分を含有しかつ細孔が
発達している活性炭とリンゴ酸と鉄塩とを添着した活性
炭とを配合する場合は、重量％で表して６５〜８５：１
５〜３５の範囲がよく、特に７５〜８５：１５〜２５の
範囲で用いるとタバコ臭に対する軽減度が高く好ましい
空気浄化剤が得られる。

【００３９】また、さらに中性を示す活性炭を配合し３
種類の活性炭を配合する場合には、アルカリ分を含有し
かつ細孔が発達している活性炭および中性を示す活性炭
はアンモニアを吸着する能力は低いため、アンモニアを
効率よく除去するリンゴ酸と鉄塩とを添着した活性炭を
１５重量％以上添加する必要があり、上限は中性ガスな
ど他の成分の吸着を考慮して３５重量％以下、好ましく
は２５重量％以下にする必要がある。従って、アルカリ
分を含有しかつ細孔が発達している活性炭および中性を
示す活性炭との合計は６５重量％以上８５重量％以下、
好ましくは７５重量％以上８５重量％以下に規定され
る。このうち、アルカリ分を含有しかつ細孔が発達して
いる活性炭は硫化水素やメルカプタン類の吸着量を考慮
すると３５重量％以上が必要であり、残りの部分に中性
を示す活性炭を配合することができる。これらの配合比
は対象とする臭気ガスの成分などにより決定される。従
って、配合範囲としてはアルカリ分を含有しかつ細孔が
発達している活性炭と中性を示す活性炭とリンゴ酸と鉄
塩とを添着した活性炭との配合割合を、重量％で３５〜
７５：１０〜５０：１５〜３５の範囲で用い、特に、３
５〜５５：２５〜４５：１５〜２５の範囲で用いると生
活臭全般に対して脱臭効果のある空気浄化剤が得られ
る。

【００４０】次に、本発明の空気浄化剤を用いた空気清
浄機用脱臭フィルターについて説明する。

【００４１】フィルターとして用いる基体は、フィルタ
ー担体や触媒担体として広く使用されている、セル形状
が円形のロールコア担体、六角形のハニカム担体、波状
のコルゲート担体などセル形状が中空のものが使用で
き、基材の材質は紙、樹脂含浸紙、塩化ビニルのような
プラスチック類、セラミックやセラミックペーパー、ア
ルミニウムなどの金属で構成されている。

【００４２】さらに、フィルター基体として発泡ウレタ
ン、発泡スチレンなどのような発泡樹脂、発泡アルミニ
ウム、発泡チタン、発泡鉄などの発泡金属類のように空
気が流通できる連続した気孔を有するようなものであれ
ば同様に使用でき、また、ガラス繊維、合成繊維、天然
繊維のような繊維状基体のものを用いてフィルターを形
成することができる。

【００４３】脱臭フィルターは、以上のようなフィルタ
ー基体に本発明の活性炭からなる空気浄化剤を担持させ
て作製する。担持には、アクリルエマルジョンからなる
粘着剤液に、フィルター基体を浸漬してアクリルエマル
ジョンを含浸塗布し、約６０℃で１時間乾燥させ充分に
水または溶剤を除去した後、空気浄化剤をアクリルエマ
ルジョンを介して接着して行う。また、用いる粘着剤と
しては、ゴム系、ビニルエーテル系、シリコーン系の粘
着剤も使用でき、フィルター基体に粘着剤をスプレー塗
布しても作製することができる。

【００４４】このようにして得られた脱臭フィルター
は、空気清浄機などに装着され使用される。

【００４５】次に実験例および実施例によって本発明を
さらに詳しく説明する。

【００４６】

【実施例】

実験例１ ヤシ殻を乾留炭化し、水蒸気で賦活して製造したアルカ
リ分を含有しかつ細孔が発達している活性炭（以下、ア
ルカリ含有活性炭という）と中性を示す活性炭（以下、
中性の活性炭という）およびアルカリを添着した活性炭
（以下、アルカリ添着活性炭という）との吸着活性の相
違について検討した。

【００４７】検討には、アルカリ含有活性炭（ｐＨ：１
１．０、硫化水素吸着量：３８．０％、ベンゼン吸着
量：４７．１％）と、中性の活性炭（ｐＨ：５．８、ベ
ンゼン吸着量：３４．８％）と、アルカリ添着活性炭を
用い、粒径はいずれも２０〜４２メッシュの範囲のもの
を用いた。

【００４８】ついで、セル径８．５ｍｍ、３５８ｍｍ×
５８ｍｍ、厚さ１０ｍｍの尿素樹脂含浸紙製のロールコ
アをアクリルエマルジョン系粘着剤に浸漬し、粘着剤を
塗布し、１時間６０℃で乾燥し、水分を除去した後、各
々の活性炭を担持した。

【００４９】作製したフィルターの圧力損失は風速２ｍ
／ｓｅｃで０．８ｍｍＨ₂ Ｏと極めて低いものであっ
た。このフィルターをファンモーターを有する脱臭テス
ト機に装着し、４ｍ³ のチャンバー内に設置した。チャ
ンバー内に標準ガスを導入し、チャンバー内のガス濃度
が２０ｐｐｍとなるように調整した。テスト機を風速
１．０または２．２ｍ／ｓｅｃで運転し、各時間におけ
るチャンバー内のガス濃度を測定し、初期の濃度に対す
る残存率を求めた。結果を図１に示す、なお、図中、ａ
は硫化水素、ｂはメチルメルカプタン、ｃはイソプレ
ン、ｄはスチレンの場合についてガス残存率を示してい
る。なお、各ガスの濃度はガスクロマトグラフにより測
定した。

【００５０】実験例２ アルカリ含有活性炭の活性を中性の活性炭およびアルカ
リ添着活性炭と比較するため、これらの活性炭をリンゴ
酸と鉄塩とを添着した活性炭（以下リンゴ酸鉄塩添着活
性炭という）とアニリンを添着した活性炭（以下、アニ
リン添着活性炭という）とを混合した系で検討した。

【００５１】特公平３−４１１８７号公報記載の発明に
従って、中性の活性炭、リンゴ酸鉄塩添着活性炭および
アニリン添着活性炭とを重量比で３５：４８：１７で混
合してサンプル１を得た。

【００５２】サンプル１で用いた中性の活性炭に代えて
アルカリ含有活性炭（ｐＨ：１１．０、硫化水素吸着
量：３８．０％、ベンゼン吸着量：４７．１％）を同様
の配合比で混合して調整したサンプル２およびアルカリ
添着活性炭を混合したサンプル３を調製した。

【００５３】ついで、実験例１と同様にしてフィルター
を作製し、脱臭テストを行い、ガスの残存率を求めた。
なお、得られたフィルターの圧力損失は風速２ｍ／ｓｅ
ｃにおいて０．８ｍｍＨ₂ Ｏであり、ガス濃度はガスク
ロマトグラフまたはガス検知管を用いて測定した。結果
を図２および図３に示す。図２中、ａはイソプレン、ｂ
はアセトアルデヒド、ｃはアンモニア、ｄはトリメチル
アミンの場合を、図３中、ｅは硫化水素、ｆはメチルメ
ルカプタンの場合のガス残存率を示している。

【００５４】実施例１〜３および比較例１〜２ 粒径２０〜４２メッシュの、アルカリ含有活性炭（ｐ
Ｈ：１１．０、硫化水素吸着量：３８．０％、ベンゼン
吸着量：４７．１％）と、中性の活性炭（ｐＨ：５．
８、ベンゼン吸着量：３４．８％）およびリンゴ酸鉄塩
添着活性炭（添着量：２７％、ｐＨ：１．６、アンモニ
ア吸着量：８．１％）とを重量比で８０：０：２０（実
施例１）、５０：３０：２０（実施例２）および４０：
４０：２０（実施例３）の割合で混合し空気浄化剤を調
製し、実験例１と同様な方法でフィルターを作製した。
また、比較のため、中性の活性炭（ｐＨ：５．８、ベン
ゼン吸着量：３４．８％）のみでフィルターを作製（比
較例１）し、さらに、中性の活性炭（ｐＨ：５．８、ベ
ンゼン吸着量：３４．８％）とリンゴ酸鉄塩添着活性炭
（添着量：２７％、ｐＨ：１．６、アンモニア吸着量：
８．１％）およびアニリン添着活性炭（添着量：８％、
ｐＨ：１０．５、アセトアルデヒド吸着量：４．７％）
とを重量比で３５：４８：１７の割合で混合し、フィル
ターを作製した（比較例２）。得られたフィルターの圧
力損失は風速２ｍ／ｓｅｃで０．８ｍｍＨ₂ Ｏであっ
た。

【００５５】得られたフィルターを５０ｍｍ×５０ｍ
ｍ、厚さ１０ｍｍの大きさに切取りファンモーターを有
する脱臭テスト機に装着し、１ｍ³ のチャンバー内に設
置した。チャンバー内に標準ガスを導入してガス濃度が
２０ｐｐｍになるように調整した。ガスの濃度はガスク
ロマトグラフまたはガス検知管により測定した。脱臭テ
ストは風速２．３ｍ／ｓｅｃで行い、１時間後のガス濃
度より当初のガス濃度に対するガスの除去率を求めた。
結果を表１に示す。

【００５６】

【表１】 つぎに、実施例１〜３で作製したフィルターについて、
タバコ臭に対する脱臭効果を次に示す評価方法を用いて
検討した。

【００５７】得られたフィルターを５０ｍｍ×５０ｍ
ｍ、厚さ１０ｍｍの大きさに切取りファンモーターを有
する脱臭テスト機に装着し、１ｍ³ のチャンバー内に設
置した。チャンバー内でタバコ（マイルドセブン）０．
５本を燃焼し、脱臭テスト機を風速２．３ｍ／ｓｅｃで
１時間運転し、試験の前後でチャンバー内ガスを採取し
臭気に対する官能検査を環境庁による６段階臭気強度表
示法に基づいて行った。また、タバコ臭との関連が深い
と考えられるイソプレン、アンモニアおよびアセトアル
デヒドについてガスクロマトグラフまたはガス検知管に
より濃度を測定し、除去率を求めた。

【００５８】なお、比較のため、アルカリ含有活性炭
（ｐＨ：１１．０、硫化水素吸着量：３８．０％、ベン
ゼン吸着量：４７．１％）とリンゴ酸鉄塩添着活性炭
（添着量：２７％、ｐＨ：１．６、アンモニア吸着量：
８．１％）およびアニリン添着活性炭（添着量：８％、
ｐＨ：１０．５、アセトアルデヒド吸着量：４．７％）
とを重量比で５５：１５：３０（比較例３）、６０：
０：４０（比較例４）および０：１０：９０（比較例
５）の割合で混合し、フィルターを作製し、比較例１と
ともに評価した結果を表２に示す。

【００５９】

【表２】 また、イソプレン、アンモニアおよびアセトアルデヒド
について、これらのガスの除去率と官能検査によるタバ
コ臭気強度の軽減度との相関性について図４に示す。

【００６０】実施例４〜９および比較例６〜９ 種々の配合比を有するフィルターを実施例１〜３と同様
にして作製し、評価した結果を配合比とともに表３に示
す。表３中の総合評価は生活臭全般にたいする脱臭効果
を目的とするため、タバコ臭気の脱臭効果を考慮しタバ
コ臭気強度の軽減度が−１．１ポイントを超え、かつ、
生ゴミ臭やトイレ臭に起因する硫化水素、メチルメルカ
プタン、トリメチルアミンの除去率がいずれも６０％以
上の場合を○、それ以外の場合を×とした。

【００６１】

【表３】 実験例３ 実施例１のフィルターを１２５ｍｍ×１２５ｍｍ、厚さ
１０ｍｍに切取り、４ｍ³ のチャンバー内に設置し、ガ
ス初期濃度を硫化水素０．７ｐｐｍ、メチルメルカプタ
ン３ｐｐｍに設定し、風速２．５ｍ／ｓｅｃの条件で、
２０℃、相対湿度８０％ＲＨおよび５０％ＲＨの条件で
ガスの残存率を調べた。結果を図５に示す。なお、図に
おいて、ａは硫化水素、ｂはメチルメルカプタンの場合
のガス残存率を示す。

【００６２】図１によると、アルカリ含有活性炭はアル
カリ添着活性炭と比較して硫化水素に対して同等な吸着
能を示し、メチルメルカプタンに対しては高い吸着能を
示している。また、中性の活性炭と比較しても、イソプ
レンに対して同等の吸着能を示し、スチレンに対しては
高い吸着能を示している。これは、アルカリ含有活性炭
中のアルカリ分はアルカリ添着活性炭のアルカリ分と同
様に含硫化合物に対して吸着性を示し、かつ、細孔が発
達している結果、物理的吸着能がアルカリ添着活性炭や
中性の活性炭に比べて大きいことを示している。

【００６３】図２および図３は、アルカリ含有活性炭を
配合したサンプル２は、アルカリ添着活性炭を配合した
サンプル３に比べてイソプレン、アセトアルデヒドおよ
びトリメチルアミンに対して高い吸着能を示し、中性の
活性炭を配合したサンプル１に比較して硫化水素および
メチルメルカプタンに対して高い吸着能を示している。

【００６４】以上のように、アルカリ含有活性炭はイソ
プレンやスチレンなどの中性ガスに対する物理吸着は中
性の活性炭と同等かそれ以上であり、含硫化合物に対す
る吸着はアルカリ添着活性炭よりも優れていることがわ
かる。

【００６５】また、図２のｃ、ｄに示すように、アルカ
リ含有活性炭を配合した場合であってもリンゴ酸鉄塩添
着活性炭が示すアンモニア、トリメチルアミンの吸着能
は中性の活性炭を配合した場合と同等レベルに維持され
ている。しかし、アルカリ添着活性炭を配合した場合に
は、特に風速が速くなると、分子が大きいトリメチルア
ミンに対して吸着量が減少している。これは、添着に使
用したリンゴ酸とアルカリが活性炭の表面や比較的大き
な細孔内で中和反応により消費され、トリエチルアミン
の中和吸着に寄与することができなくなったことを示し
ている。なお、アンモニアのような小さな分子を遅い風
速で吸着する場合には、アンモニアは微細な細孔中に拡
散し、微細な細孔中のリンゴ酸が中和されずに残ってい
る部分で優先的に中和、吸着される結果、影響は少ない
と考えられる。本発明で用いるアルカリ含有活性炭の場
合は、含有しているアルカリ分は細孔内部で炭素と強固
に結合して存在しているため、添着したアルカリとは異
なり、リンゴ酸を中和するようなことはなく、混合して
使用してもリンゴ酸鉄塩添着活性炭のアミン類に対する
吸着能を阻害しないことが理解される。

【００６６】従って、酸およびアルカリを添着した活性
炭で別々にフィルターを作製し、組み合わせて１つのフ
ィルターとする必要はなく、アルカリ含有活性炭を混合
した空気浄化剤を用いて、フィルターを作製することが
できる。

【００６７】表１の結果から、本発明のフィルターは各
ガスに対して除去率６０％以上の値を示し種々のガスに
対して吸着活性を有しているが、中性の活性炭のみ（比
較例１）では塩基性物質に対して吸着活性が劣り、ま
た、比較例２では、アルカリ含有活性炭を含まないた
め、含硫化合物に対する吸着活性が劣り、中性ガスであ
るイソプレンに対する吸着性能も低いことがわかる。

【００６８】表２および図４から、実施例１〜３のフィ
ルターはタバコ臭気が改善されていることがわかる。ま
た、タバコ臭気強度の軽減度とイソプレン、アンモニア
の除去率とは正の相関関係を示し、双方ともタバコ臭気
の除去になんらかの関与があると考えられる。中性の活
性炭を用いた場合、イソプレンの除去率は高いがアンモ
ニアに対しては極めて低いためタバコ臭気についてはそ
れほどの効果が得られていない。また、アセトアルデヒ
ドについては負の相関関係を示し、アセトアルデヒドの
除去率を高めるだけではタバコ臭気が減少しにくいこと
を示している。従って、アセトアルデヒドの除去に高い
活性を示すアニリン添着活性炭を併用しなくとも充分に
タバコ臭に対する脱臭効果のある空気浄化剤が得られる
ことがわかる。

【００６９】表３によると、実施例４、７および８の組
成はアンモニアの除去率は５５％であるがタバコ臭の除
去に対して優れた脱臭効果を有しており、生活臭全般に
対する脱臭フィルターとして有用なものであることがわ
かる。

【００７０】また、表３の結果より、活性炭の配合比に
ついて、アンモニアやトリメチルアミンなどの塩基性ガ
スを除去するためには、リンゴ酸鉄塩添着活性炭が１５
重量％以上必要であり、硫化水素やメチルメルカプタン
のような含硫化合物を除去するためにはアルカリ含有活
性炭が３５重量％以上必要であることがわかる。また、
リンゴ酸鉄塩添着活性炭が３５重量％を超え、アルカリ
含有活性炭が６５重量％未満となるとイソプレンなど中
性ガスに対する除去率が低下する傾向が見られる。従っ
て、アルカリ含有活性炭は３５〜８５重量％の範囲で用
いられ、アルカリ含有活性炭を３５重量％以上を配合し
た残りの部分について、５０重量％以下の範囲で中性ガ
スに対してアルカリ含有活性炭と同様な吸着活性を有す
る中性の活性炭で置換することができる。中性の活性炭
は検討したガス以外にも種々のガスに対して広く吸着活
性を示すため、配合により生活臭全般に対する脱臭効果
が上がると考えられる。

【００７１】図５によると、硫化水素およびメチルメル
カプタンの除去について、湿度による影響は認めらな
い。このことは、通常の中性の活性炭の場合、相対湿度
６０％ＲＨ以上の高湿度の環境では、水分の吸着がガス
の吸着に先行し、ガス吸着能が低下する傾向が認められ
るが、アルカリ含有活性炭の場合はアルカリ中和で化学
的に吸着除去されるため湿度の影響をまったく受けてい
ないものと考えられる。すなわち、トイレや台所など湿
度の高い場所であっても脱臭能力が低下しない空気清浄
機用脱臭フィルターが得られる。

【００７２】

【発明の効果】本発明に従って、生活臭全般に対して効
果を有する空気浄化剤および脱臭フィルターを得ること
ができる。また、アルカリ含有活性炭を添着活性炭と混
合しても、添着活性炭の吸着活性は低下させないため、
これらの活性炭を混合して空気浄化剤を調製でき、当初
より１つのフィルターとして作製できるため、低圧損の
フィルターが得られ、製造工数の面でも改良された脱臭
フィルターが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】アルカリ含有活性炭とアルカリ添着活性炭また
は中性の活性炭とのガス残存率と時間との関係を示すグ
ラフである。

【図２】アルカリ含有活性炭を配合した空気浄化剤とア
ルカリ添着活性炭または中性の活性炭を配合した空気浄
化剤とのガス残存率と時間との関係を示すグラフであ
る。

【図３】アルカリ含有活性炭を配合した空気浄化剤とア
ルカリ添着活性炭または中性の活性炭を配合した空気浄
化剤とのガス残存率と時間との関係を示すグラフであ
る。

【図４】タバコ臭気強度の軽減度とガス除去率との相関
性を示すグラフである。

【図５】本発明の空気浄化剤のガス残存率の湿度による
影響を示すグラフである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルカリ分を含有しかつ細孔が発達して
   いる活性炭とリンゴ酸と鉄塩とを添着した活性炭とが配
   合された空気浄化剤。
2. 【請求項２】 アルカリ分を含有しかつ細孔が発達して
   いる活性炭、リンゴ酸と鉄塩とを添着した活性炭と中性
   を示す活性炭とが配合された空気浄化剤。
3. 【請求項３】 内部を空気が流通することができる基体
   に、請求項１または２記載の空気浄化剤を担持させた脱
   臭フィルター。