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WO2023054012A1 - ガス吸着剤ならびにそれを用いたガス吸着シート、濾材およびエアフィルター - Google Patents

ガス吸着剤ならびにそれを用いたガス吸着シート、濾材およびエアフィルター Download PDF

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WO2023054012A1
WO2023054012A1 PCT/JP2022/034719 JP2022034719W WO2023054012A1 WO 2023054012 A1 WO2023054012 A1 WO 2023054012A1 JP 2022034719 W JP2022034719 W JP 2022034719W WO 2023054012 A1 WO2023054012 A1 WO 2023054012A1
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WO
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activated carbon
acid
impregnated activated
gas
adsorbent
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/034719
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English (en)
French (fr)
Inventor
山賀直貴
林俊輝
楽間健人
Original Assignee
東レ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 東レ株式会社 filed Critical 東レ株式会社
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Priority to JP2022558067A priority patent/JPWO2023054012A1/ja
Priority to CN202280063677.2A priority patent/CN117980064A/zh
Priority to KR1020247002562A priority patent/KR20240066244A/ko
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Definitions

  • the present invention relates to gas adsorbents and gas adsorption sheets, filter media and air filters using the same.
  • Air purifiers are used to remove dust and odorous gas components in the home.
  • deodorizing performance against volatile organic compounds (VOC) generated in the living environment where the air purifier is used is required as a performance requirement for the deodorizing function of the air purifier for home use.
  • VOCs such as formaldehyde have been shown to have an undesirable effect on the human body, and laws and ordinances of each country stipulate that indoor environmental concentrations should be controlled below a certain level.
  • Air purifiers are expected to have performance as removal equipment for this VOC.
  • there is a demand for high efficiency in removing formaldehyde which is at risk of being released from building materials such as wallpaper, which is thought to cause sick house syndrome, and for a long service life.
  • a high deodorizing efficiency means that the operation time of the air purifier required to lower the gas concentration in a predetermined space is short. Longer life means that the above deodorizing efficiency is maintained even after a predetermined amount of gas is adsorbed.
  • the deodorizing efficiency is shown as the space purification capacity (CADR: Clean Air Delivery Rate), and the lifetime is shown as the cumulative clean mass (CCM: Cumulate Clean Mass) with evaluation criteria such as GB/T 18801 2015 (Chinese national standard).
  • the present invention is capable of maintaining the ability to remove odorous components such as formaldehyde for a long period of time and suppressing the desorption of gas components adsorbed during use from the air filter. To provide an adsorbent effective in suppressing secondary odor generation.
  • the gas adsorbent of the present invention that solves the above problems includes (A1) acid-impregnated activated carbon, (A2) base-impregnated activated carbon and (B) aldehyde adsorbent.
  • the gas adsorbent of the present invention preferably satisfies the following (1) to (4).
  • the ratio of the pore volume of pores with a pore diameter of 0.4 to 2.0 nm calculated by the MP method of (A1) acid-impregnated activated carbon is 75 to 100% of the pore volume of pores with a calculated pore diameter of 0.4 nm or more, and/or (A2) the pore diameter of the base-impregnated activated carbon calculated by the MP method is 0.4 to 2.0 nm is 75 to 100% of the pore volume of pores having a pore diameter of 0.4 nm or more calculated by the MP method and BJH method of (A2) base-impregnated activated carbon.
  • the specific surface area of (A1) acid-impregnated activated carbon and/or (A2) base-impregnated activated carbon is 400 to 1300 m 2 /g.
  • the gas adsorption sheet of the present invention contains the gas adsorbent of the present invention.
  • the filter medium of the present invention holds the gas adsorbent of the present invention in at least one of one or more layers formed by two or more layers of nonwoven fabric.
  • the air filter of the present invention includes the filter medium of the present invention.
  • the present invention it is possible to suppress desorption from the air filter of gas components such as aldehyde, ammonia, and acetic acid adsorbed on the air filter. It is possible to provide a gas adsorbent that is effective in suppressing and prolonging the life of formaldehyde gas removal performance.
  • the present invention solves the above problem, that is, it is possible to suppress detachment from the air filter of odorous components such as aldehyde, ammonia, and acetic acid once adsorbed on the air filter.
  • odorous components such as aldehyde, ammonia, and acetic acid
  • the gas adsorbent of the present invention includes (A1) acid-impregnated activated carbon, (A2) base-impregnated activated carbon and (B) aldehyde adsorbent.
  • activated carbon to which no acid or base is impregnated has only a so-called physical adsorption action, in which the pore structure allows gas to be adsorbed on the pore surfaces by intermolecular force generated by contact with gas in the air. Therefore, when a gas exceeding the physical adsorption capacity of activated carbon is adsorbed, the same component as the adsorbed gas is released again.
  • Acid-impregnated activated carbon is an unimpregnated activated carbon impregnated with an acid agent to make the acid exist on the pore surface of the activated carbon. It is an activated carbon imparted with a so-called chemisorption effect, which is a neutralization reaction that converts to a non-volatile component different from that before adsorption.
  • the acid of the acid-impregnated activated carbon (A1) used in the gas adsorbent of the present invention is not particularly limited, and inorganic acids such as phosphoric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid and boric acid, citric acid, oxalic acid and apple acid. acid, and other organic acids.
  • inorganic acids such as phosphoric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid and boric acid, citric acid, oxalic acid and apple acid. acid, and other organic acids.
  • an inorganic acid selected from phosphoric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid and nitric acid is more preferable in terms of deodorizing effect.
  • Base-impregnated activated carbon impregnates unimpregnated activated carbon with a chemical consisting of a base, and by making the base exist on the pore surface of the activated carbon, in addition to the physical adsorption action inherent to activated carbon, acid gases such as acetic acid can be removed. It is an activated carbon imparted with a so-called chemisorption effect, which is a neutralization reaction that changes the components into non-volatile components different from those before adsorption.
  • the base of the base-impregnated activated carbon (A2) used in the gas adsorbent of the present invention is not particularly limited, and hydroxides or salts of alkali metal and alkaline earth metal ions such as potassium, calcium, sodium and magnesium are used.
  • alkali metal and alkaline earth metal ions such as potassium, calcium, sodium and magnesium are used.
  • Examples include potassium hydroxide, sodium hydroxide, potassium carbonate, sodium carbonate, potassium hydrogen carbonate, sodium hydrogen carbonate, and the like.
  • hydrogencarbonates such as potassium hydrogencarbonate and sodium hydrogencarbonate are preferable because they hardly clog pores of activated carbon due to deliquescence.
  • the method for impregnating the acid or base drug is not particularly limited, but an aqueous solution or dispersion of the acid or base is sprayed onto the activated carbon and dried to remove moisture, thereby allowing the drug component to adhere to the pores of the activated carbon. A method is preferred.
  • (A1) acid-impregnated activated carbon and/or (A2) base-impregnated activated carbon in the present invention preferably have the following pore structure. That is, (A1) the ratio of the pore volume of pores with a pore diameter of 0.4 to 2.0 nm calculated by the MP method of acid-impregnated activated carbon is calculated by (A1) the MP method and BJH method of acid-impregnated activated carbon. and (A2) the pore diameter calculated by the MP method of the base-impregnated activated carbon is 0.4 to 2.0 nm.
  • the ratio of the pore volume of the pores of (A2) is 75 to 100% of the pore volume of pores having a pore diameter of 0.4 nm or more calculated by the MP method and the BJH method of the base-impregnated activated carbon. It is preferable to satisfy at least one of
  • the ratio of the pore volume of pores with a pore diameter of 0.4 to 2 nm is 0.4 to 2 nm.
  • the adsorbent with activated carbon exhibits physical adsorption of organic gas components such as toluene and chemisorption performance of acidic or basic gases. Furthermore, re-release of gas components once adsorbed from the adsorbent is further suppressed.
  • the mechanism by which this effect is obtained is as follows. That is, among the pores provided in (A1) the acid-impregnated activated carbon and (A2) the base-impregnated activated carbon, the pores having a pore diameter of 0.4 to 2 nm impregnated with an acid or a base contain an acid gas such as acetic acid. Alternatively, since the molecular size is close to that of a basic gas such as ammonia, it has excellent physical adsorption performance, and furthermore, it is said that odorous components once adsorbed in the pores are difficult to desorb from the pores. It has characteristics.
  • Methods for analyzing the pore diameter and pore volume of activated carbon include the MP (MICROPORE) method and the BJH (Barrett-Joyner-Halenda) method.
  • the MP method was adopted for the analysis of micropores with a pore diameter of 0.4 to 2 nm, in which capillary condensation does not occur, among the pores of activated carbon.
  • the BJH method was adopted for the analysis of macropores having a pore diameter of 2 nm or more among the pores of activated carbon.
  • the pore volume of pores having a pore diameter of 0.4 nm or more calculated by the MP method and the BJH method of activated carbon in the present invention means the value of the pore volume obtained by the MP method and the pore volume obtained by the BJH method. It refers to the total value of the pore volume values obtained.
  • the specific surface area of (A1) acid-impregnated activated carbon and/or (A2) base-impregnated activated carbon is preferably in the range of 400 to 1300 m 2 /g, more preferably in the range of 600 to 1000 m 2 /g.
  • the specific surface area referred to here is determined by the BET multipoint method specified in JIS R 1626-1996. measurement.).
  • the amount of acid or base impregnated to obtain the above specific surface area is preferably 2 to 40% by mass, more preferably 5 to 25% by mass, based on the entire impregnated activated carbon.
  • Activated carbon having a pore structure as described above can be arbitrarily selected as a raw material from known materials such as coconut shells, charcoal, coal pitch, and phenolic resin. It is obtained by adjusting the activation conditions that form pores by Among them, it is more preferable to use coconut shells as a raw material and select the activation method with steam, because it is easy to obtain activated carbon with a smaller pore size.
  • Aldehyde adsorbent is a chemical adsorbent in which inorganic particles are used as a carrier and agents having chemical reactivity with aldehyde components such as acetaldehyde and formaldehyde are added thereto.
  • inorganic particles inorganic particles that react less with the attached drug are preferable.
  • the specific surface area of the inorganic particles employed in the present invention is preferably 50-1200 m 2 /g, more preferably 100-1000 m 2 /g.
  • the specific surface area of the inorganic particles is measured according to the BET multi-point method specified in JIS R 1626-1996 (constant volume method described in 6.1 Volume method, preheating, N 2 as adsorbate, and measurement by the constant volume method). can.
  • the inorganic particles preferably have a pore volume of 0.3 to 2.5 cc/g, more preferably 1.0 to 2.0 cc/g.
  • a pore volume of the inorganic particles By setting the pore volume of the inorganic particles to 0.3 to 2.5 cc/g, it is possible to increase the amount of the chemical to be impregnated while retaining pores that are excellent in reacting with aldehyde gas in the air. It is preferable because it can increase the adsorption efficiency and adsorption capacity as an adsorbent.
  • the pore volume referred to here can be measured by the BJH method described above.
  • the inorganic particles preferably have pores with an average diameter of 0.5 to 100 nm, more preferably 2 to 50 nm.
  • the average diameter of the pores of the inorganic particles is 0.5 to 100 nm, it is possible to secure a large specific surface area for supporting the drug while ensuring mechanical strength even in a porous body, and This is preferable because it facilitates penetration of the drug into the pores.
  • pores with a diameter of 2 to 50 nm are called mesopores, and particles having mesopores are excellent in efficiently advancing the reaction between the attached drug and acetaldehyde.
  • Inorganic particles employed in the present invention include porous silicon dioxide (silica), zeolite, sepiolite, activated alumina, aluminum silicate, silica gel, alumina gel, activated clay, layered compounds such as zirconium phosphate and ammonium polytriphosphate, porous
  • porous silicon dioxide (silica) has the above-mentioned preferred average pore diameter, specific surface area, and pore size. It is possible to procure a large volume at a low cost, which is preferable.
  • tertiary amine compounds can be used as agents having chemical reactivity with aldehyde components employed in the present invention, and hydrazide compounds such as adipic acid dihydrazide, dodecanedioic acid dihydrazide, and succinic acid dihydrazide are preferred. , p-aminobenzenesulfonic acid, ethylene urea condensates, tris(hydroxymethyl)aminomethane and the like. Among them, adipic acid dihydrazide is preferable in terms of adsorption performance of aldehydes.
  • the amount of adipic acid dihydrazide used in the present invention is preferably 7 mg to 120 mg, more preferably 35 to 90 mg, per 1 g of inorganic particles.
  • the gas adsorbent of the present invention is composed of the above two types of drug-impregnated activated carbon and aldehyde adsorbent.
  • the first point is that when a gas adsorbent is used as an air filter, the gas in the air is composed of an extremely large number of components, among which are basic gases typified by ammonia, acidic gases typified by acetic acid, acetaldehyde, Aldehyde gases, such as formaldehyde, have a low concentration threshold at which humans perceive them as odors, and chemisorption by acids, bases, and aldehyde adsorbents are all used as a means of suppressing the re-emission of these gases from adsorbents.
  • the second point is that many of the chemicals that react with the aldehyde component impregnated on the inorganic particles are highly reactive with the aldehyde gas in the air when the pH is weakly acidic to near neutral.
  • activated carbon or base-impregnated activated carbon alone, by using both together with an aldehyde adsorbent, it is possible to maintain an appropriate pH. can be exhibited, and its performance can be maintained even after long-term storage.
  • the gas adsorbent By blending the gas adsorbent within this range, the re-release amount of the adsorbed gas when used as a filter is reduced, and (A1) the acid-impregnated activated carbon and (A2) the base-impregnated activated carbon come into contact with each other, resulting in a decrease in the performance of each other. can be suppressed.
  • the ratio of (M A ) By setting the ratio of (M A ) to 95 or less, it is possible to reduce the neutralization reaction due to contact between (A1) the acid-impregnated activated carbon and (A2) the base-impregnated activated carbon in the gas adsorbent, and the mutual chemisorption performance It is preferable because it is possible to suppress the decrease in On the contrary, by setting the ratio of (M A ) to 25 or more, the adsorption performance of acidic and basic gases in the air becomes more sufficient, and (B) these gas components adhering to the surface of the aldehyde adsorbent are chemisorbed. It is preferable because it can suppress the generation of unpleasant odors.
  • the pH of the gas adsorbent of the present invention is preferably 3-7, more preferably 5-7.
  • a pH of 3 to 7 is preferable because the absorption-desorption characteristics of acid gases, basic gases, and non-polar gases such as formaldehyde are not biased.
  • the pH of the gas adsorbent 0.3 g of the gas adsorbent is put into 5 g of ultrapure water at a temperature of 20° C., and the pH in the water can be measured with a glass electrode type pH meter.
  • the average particle size of (A1) acid-impregnated activated carbon used in the gas adsorbent of the present invention is preferably 40 to 500 ⁇ m, and the average particle size of (A2) base-impregnated activated carbon is preferably 40 to 500 ⁇ m.
  • (B) the average particle diameter of the aldehyde adsorbent is preferably 100, and (A1) the average particle diameter of the acid-impregnated activated carbon is preferably 95 to 600.
  • the average particle size of the base-impregnated activated carbon is preferably 95-600.
  • the average particle size of the acid-impregnated activated carbon is 40 ⁇ m or more, preferably 50 ⁇ m or more. Since the frequency of contact between (A1) the acid-impregnated activated carbon and (A2) the base-impregnated activated carbon is reduced, deterioration in performance can be suppressed.
  • (A1) the average particle size of the acid-impregnated activated carbon is 500 ⁇ m or less, preferably 400 ⁇ m or less
  • (A2) the average particle size of the base-impregnated activated carbon is 500 ⁇ m or less, preferably 400 ⁇ m or less. Since the degree of contact with the activated carbon particles can be reduced, deterioration in performance can be suppressed.
  • the ratio of the average particle size of (A1) acid-impregnated activated carbon to the average particle size of (A2) base-impregnated activated carbon is preferably close.
  • the average particle size of the base-impregnated activated carbon is preferably 80-120.
  • the average particle size of the aldehyde adsorbent is 100, and (A1) the average particle size of the acid-impregnated activated carbon is 95 or more, preferably 100 or more, (B) the average particle size of the aldehyde adsorbent is 100, and (A2) a base
  • the average particle size of the impregnated activated carbon is 95 or more, preferably 100 or more, the air permeability after forming into a sheet can be made more sufficient.
  • (A1) the average particle size of the acid-impregnated activated carbon is 600 or less, preferably 500 or less;
  • (B) the average particle size of the aldehyde adsorbent is 100;
  • the average particle size referred to here means the particle size distribution measured according to JIS-Z-8815 (1994), and the granular (A1) acid-impregnated activated carbon, (A2) base-impregnated activated carbon and (B) aldehyde adsorbent. For each of the particles, the particle size is determined to correspond to the size of the sieve through which 50% by mass of the total mass passes.
  • the shape of (A1) acid-impregnated activated carbon, (A2) base-impregnated activated carbon, and (B) aldehyde adsorbent can be arbitrarily selected from known shapes such as spherical, crushed, and columnar shapes.
  • the gas adsorbent of the present invention is preferably used in the form of a sheet. That is, the gas adsorbent of the present invention is suitable for use in gas adsorption sheets.
  • the gas adsorbent is formed in the form of a sheet, which means a method of forming a sheet by dispersing the gas adsorbent particles between the fibers of the fabric, or a method of connecting the surface of the composite gas adsorbent with an adhesive or the like. and forming it into a sheet.
  • the form of the fabric is not particularly limited, and can be arbitrarily selected from woven fabrics, knitted fabrics, molded nets, non-woven fabrics, and the like.
  • nonwoven fabrics are preferable because the desired physical properties can be easily obtained by arbitrarily selecting the fiber diameter, fiber length, etc. of the fibers to be used and combining them.
  • nonwoven fabrics include chemical bond nonwoven fabrics, wet stamp nonwoven fabrics, spunbond nonwoven fabrics, meltblown nonwoven fabrics, spunlace nonwoven fabrics and air-laid nonwoven fabrics.
  • the basis weight of the gas adsorbent is preferably in the range of 15 to 400 g/m 2 . Furthermore, the range of 30 to 300 g/m 2 is more preferable because the gas adsorption capacity is high and the obtained sheet-like filter material is excellent in pleating (bending) workability when processed into an air filter.
  • the gas adsorbent is preferably particulate, and the shape can be arbitrarily selected from known ones such as spherical, crushed, and columnar.
  • the gas adsorbent of the present invention is suitable for use as a filter medium.
  • the filter medium comprises two or more layers of nonwoven fabric and the gas adsorbent of the present invention. At least one of the layers formed by two or more layers of nonwoven fabric holds the gas adsorbent of the present invention.
  • the amount of the gas adsorbent used in the filter medium of the present invention is preferably in the range of 40 to 400 g/ m2 , more preferably 100 to 200 g/m2, from the viewpoint of obtaining gas removal efficiency and adsorption capacity when used as the filter medium. 2 .
  • the nonwoven fabric included in the filter material is preferably an electret nonwoven fabric.
  • the electret nonwoven fabric is preferable because the filter medium can collect dust in the air with higher efficiency.
  • gas adsorbent particles and powdery heat-bonding resin particles are uniformly dispersed on one non-woven fabric, and after heating and melting the heat-bonding resin particles with a heater, the other non-woven fabric is produced.
  • a method of integrating by laminating and pressure bonding, and a method of integrating by laminating and pressure bonding the other nonwoven fabric after spraying gas adsorbent particles on one nonwoven fabric while spraying a heated molten resin is not limited to these.
  • the thickness of the nonwoven fabric is preferably 0.08 to 0.60 mm from the viewpoint of having a certain strength and increasing the area that can be accommodated in a certain volume when pleated, and the lower limit is 0.15 mm or more. More preferably, the upper limit is 0.50 mm or less.
  • the filter medium has two or more layers of nonwoven fabric, the thickness of these nonwoven fabrics may be the same or different.
  • fibers used in the above nonwoven fabric natural fibers, synthetic fibers, or inorganic fibers such as glass fibers or metal fibers can be used.
  • thermoplastic resin synthetic fibers that can be melt-spun are preferable.
  • the air filter of the present invention comprises the gas adsorption sheet of the present invention or the filter material and outer frame of the present invention. It is preferable that the four sides of the filter medium are fixed to the outer frame.
  • the gas adsorption sheet or filter medium may be used as a sheet, or may be pleated to form a three-dimensional shape having ridges and valleys.
  • a gas adsorbent and a polyethylene adhesive powder (Abifor 1200 manufactured by Abifor AG) (hereinafter referred to as an adhesive powder) are blended at a mass ratio of 2 gas adsorbents: 1 adhesive powder, and a spunbond nonwoven fabric made of polyester fibers (Toray Axter (registered trademark) H2070-1S manufactured by Co., Ltd., thickness 0.27 mm) is uniformly dispersed in a predetermined amount, and the adhesive powder is melted by heating to 110 ° C. to 130 ° C.
  • melt-blown nonwoven fabric (basis weight: 30 g/m 2 , thickness: 0.25 mm)
  • pressure is applied by nip rolls to obtain a sheet-like filter medium with a predetermined thickness.
  • the mass (g) of the filter material taken out from the desiccator was measured with an electronic balance. The obtained measured value was defined as m2 (g).
  • the toluene concentration (ppm) of the air on the downstream side of the filter medium sample was measured using an infrared absorption gas concentration meter (Nippon Thermo Co., Ltd. The passage of the gas was stopped after 25 minutes of measurement at 10-second intervals using the MIRAN Apphl Re). was calculated .
  • the ammonia concentration (ppm) in the air on the downstream side of the filter medium sample was measured using an infrared absorption gas concentration meter (manufactured by Nippon Thermo Co., Ltd. MIRAN ApphlRe) was used to measure for 60 minutes at 10 second intervals until the ammonia gas concentration on the downstream side of the sample reached 9 ppm, that is, the ammonia adsorption efficiency of the filter material reached 10%.
  • the cumulative adsorption amount (g/m 2 ) of ammonia per (1 m 2 ) was calculated and taken as the saturated adsorption amount.
  • a relative humidity of 50% was passed from one side of the filter medium sample to the other side at a wind speed of 20 cm/sec. . 120 seconds after passing acetic acid gas through the filter medium sample, the acetic acid concentration (ppm) of the air on the downstream side of the filter medium sample (the other side of the filter medium sample) was measured using an infrared absorption gas concentration meter (Nippon Thermo Co., Ltd. The passage of the gas was stopped after 25 minutes of measurement at 10-second intervals using a MIRAN Apphl Re), and the concentration of acetic acid in the air detected from the downstream side until then was determined to be acetic acid per unit area (1 m 2 ) of the filter medium. was calculated .
  • Acetic acid _ _ The desorption rate (%) was calculated.
  • Acetic acid desorption rate (%) [accumulated desorption amount of acetic acid per unit area (1 m 2 ) (g/m 2 )/accumulated adsorption amount of acetic acid per unit area (1 m 2 ) (g/m 2 ) ] ⁇ 100.
  • Polyolefin adhesive (Hitachi Kasei Polymer Hibon YH450-1 manufactured by Co., Ltd.) was attached to the four sides of the pleated filter medium to obtain an air filter with a frontage size of 372 mm long, 291 mm wide, and 60 mm high.
  • the air purifier after collecting the tobacco combustion smoke is left in a test room with a volume of 30 m 3 for 24 hours without being operated, and then the air purifier is operated, and the odor intensity and comfort level of the discharged air were scored by five panelists according to the criteria shown in Tables 1 and 2, and the average value was obtained.
  • Pore volume of activated carbon pores Put 0.10 g of activated carbon in a glass cell, degassed at 150 ° C. for 5 hours, and then, using a device BELSORP-18PLUS manufactured by Bell Japan Co., Ltd., liquid nitrogen temperature 77 K, Activated carbon was put into the apparatus under the condition that the temperature inside the apparatus was set to 35° C. and the saturated vapor pressure was set to 101.3 kPa, and the isothermal adsorption and desorption processes of nitrogen were measured. From the measurement results, the pore volume of pores with a pore diameter of 0.4 to 2 nm was calculated by the MP method, and the pore volume of pores with a pore diameter of 0.4 nm or more was calculated by the BJH method.
  • Example 1 As the acid-impregnated activated carbon, granular activated carbon (MNC30/60-O manufactured by Manei Kogyo Co., Ltd., average particle size 300 ⁇ m according to JIS Z8815 method, specific surface area 1200 m 2 /g measured by BET multipoint method) was added with 40 mass of citric acid. and an impregnated activated carbon having a specific surface area of 450 m 2 /g impregnated so as to have a specific surface area of 450 m 2 /g.
  • MNC30/60-O manufactured by Manei Kogyo Co., Ltd., average particle size 300 ⁇ m according to JIS Z8815 method, specific surface area 1200 m 2 /g measured by BET multipoint method was added with 40 mass of citric acid.
  • an impregnated activated carbon having a specific surface area of 450 m 2 /g impregnated so as to have a specific surface area of 450 m 2 /g.
  • the acid-impregnated activated carbon was 30 g/m 2
  • the base-impregnated activated carbon was 30 g/m 2
  • the aldehyde adsorbent was 90 g/m 2
  • total impregnated activated carbon: aldehyde adsorbent A mass ratio of 40:60 was obtained.
  • the thickness of this filter medium was 1.1 mm.
  • the gas adsorbent was 80 g/m 2
  • the acid-impregnated activated carbon was 36 g/m 2
  • the base-impregnated activated carbon was 36 g/m 2
  • the aldehyde adsorbent was 8 g/m 2
  • total impregnated activated carbon: aldehyde adsorbent A mass ratio of 90:10 was obtained.
  • the thickness of this filter medium was 0.7 mm.
  • Example 4 As the acid-impregnated activated carbon, granular activated carbon (MNC30/60-O manufactured by Manei Kogyo Co., Ltd., average particle size 300 ⁇ m according to JIS Z8815 method, specific surface area 1200 m 2 /g measured by BET multipoint method) was added with 20 mass of orthophosphoric acid. and an impregnated activated carbon having a specific surface area of 700 m 2 /g impregnated so as to have a specific surface area of 700 m 2 /g.
  • MNC30/60-O manufactured by Manei Kogyo Co., Ltd., average particle size 300 ⁇ m according to JIS Z8815 method, specific surface area 1200 m 2 /g measured by BET multipoint method was added with 20 mass of orthophosphoric acid.
  • an impregnated activated carbon having a specific surface area of 700 m 2 /g impregnated so as to have a specific surface area of 700 m 2 /g.
  • the acid-impregnated activated carbon was 30 g/m 2
  • the base-impregnated activated carbon was 30 g/m 2
  • the aldehyde adsorbent was 90 g/m 2
  • total impregnated activated carbon: aldehyde adsorbent A mass ratio of 40:60 was obtained.
  • the thickness of this filter medium was 1.2 mm.
  • Example 5 The same acid-impregnated activated carbon and base-impregnated activated carbon as in Example 4, and as an aldehyde adsorbent, porous silica particles (pore volume 1.0 cc/g measured by BJH method, specific surface area 500 m measured by BET multipoint method 2 / g, average particle size 280 ⁇ m according to JISZ8815 method), and an adsorbent in which adipic acid dihydrazide (manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd.) is impregnated so that it becomes 7% by mass of the total.
  • porous silica particles pore volume 1.0 cc/g measured by BJH method, specific surface area 500 m measured by BET multipoint method 2 / g, average particle size 280 ⁇ m according to JISZ8815 method
  • adipic acid dihydrazide manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd.
  • Acid-impregnated activated carbon base-impregnated activated carbon: aldehyde adsorption
  • a gas adsorbent blended at a mass ratio of agent 30:30:90 was used.
  • a filter medium having a gas adsorbent was produced by the method described in the above [Method for producing filter medium using gas adsorbent].
  • the acid-impregnated activated carbon was 30 g/m 2
  • the base-impregnated activated carbon was 30 g/m 2
  • the aldehyde adsorbent was 90 g/m 2
  • total impregnated activated carbon: aldehyde adsorbent A mass ratio of 40:60 was obtained.
  • the thickness of this filter medium was 1.1 mm.
  • Example 6 As the acid-impregnated activated carbon, granular activated carbon (Kuraray Co., Ltd., Kuraray Coal (registered trademark) GW30/60D, average particle size 300 ⁇ m according to JIS Z8815 method, specific surface area 950 m 2 /g measured by BET multipoint method) was added with orthorin in the same manner as in Example 4. Impregnated activated carbon having a specific surface area of 600 m 2 /g impregnated with an acid of 20% by mass of the whole, and sodium hydrogen carbonate similar to that of Example 4 as the base-impregnated activated carbon and the same granular activated carbon as the above-mentioned impregnated activated carbon.
  • Kuraray Co., Ltd., Kuraray Coal (registered trademark) GW30/60D average particle size 300 ⁇ m according to JIS Z8815 method, specific surface area 950 m 2 /g measured by BET multipoint method
  • Impregnated activated carbon with a specific surface area of 850 m 2 /g impregnated so as to be 5% by mass, and the same adsorbent as in Example 5 as an aldehyde adsorbent, acid-impregnated activated carbon: base-impregnated activated carbon: aldehyde adsorbent 20 : A gas adsorbent blended at a mass ratio of 40:90 was used. Using this gas adsorbent, a filter medium having a gas adsorbent was produced by the method described in the above [Method for producing filter medium using gas adsorbent].
  • the gas adsorbent was 150 g/m 2
  • the acid-impregnated activated carbon was 20 g/m 2
  • the base-impregnated activated carbon was 40 g/m 2
  • the aldehyde adsorbent was 90 g/m 2
  • total impregnated activated carbon: aldehyde adsorbent A mass ratio of 40:60 was obtained.
  • the thickness of this filter medium was 1.2 mm.
  • Example 1 Without using the base-impregnated activated carbon, the same citric acid-impregnated granular activated carbon as in Example 1 was used as the acid-impregnated activated carbon, and the same adsorbent as in Example 5 was used as the aldehyde adsorbent. A gas adsorbent blended at a mass ratio was used. Using 150 g/m 2 of this gas adsorbent, a filter medium having a gas adsorbent was produced by the method described in the above [Method for producing filter medium using gas adsorbent].
  • the acid-impregnated activated carbon was 60 g/m 2 and the aldehyde adsorbent was 90 g/m 2 , so the mass ratio of the total impregnated activated carbon: aldehyde adsorbent was 40:60. .
  • the thickness of this filter medium was 1.0 mm.
  • Example 2 Without using acid-impregnated activated carbon, the same potassium carbonate-impregnated granular activated carbon as in Example 1 was used as the base-impregnated activated carbon, and the same adsorbent as in Example 5 was used as the aldehyde adsorbent. A gas adsorbent blended at a mass ratio was used. Using 150 g/m 2 of this gas adsorbent, a filter medium having a gas adsorbent was produced by the method described in the above [Method for producing filter medium using gas adsorbent].
  • the base-impregnated activated carbon was 60 g/m 2 and the aldehyde adsorbent was 90 g/m 2 , so the mass ratio of the total impregnated activated carbon: aldehyde adsorbent was 40:60. .
  • the thickness of this filter medium was 1.0 mm.
  • the thickness of this filter medium was 1.0 mm.
  • Tables 3 and 4 show the gas adsorbents of Examples 1 to 6 and the filter media and air filters using the gas adsorbents of Examples 1 to 6.
  • Tables 5 and 6 summarize the filter media and air filters using adsorbents.
  • Example 1 a gas adsorbent that combines acid-impregnated activated carbon, base-impregnated activated carbon, and an aldehyde adsorbent is used, so the desorption rate after adsorption is low.
  • citric acid used as an acid adsorbs ammonia gas in the air through an acid-base reaction, so it has excellent adsorption capacity for ammonia
  • potassium carbonate used as a base adsorbs acetic acid gas in the air through an acid-base reaction. Therefore, the desorption rate after adsorption of acetic acid is low.
  • the neutralization reaction due to the contact of citric acid and potassium carbonate, which are the impregnated components of the activated carbon is suppressed by the inclusion of inorganic particles, so that the adsorption performance of ammonia gas and acetic acid gas was maintained even after long-term storage.
  • the formaldehyde cleanability (F-CADR) performance is also good, and the odor intensity of the secondary odor after adsorption of tobacco odor is small. It was a long-life air filter that made it difficult to perceive unpleasant odors.
  • Example 4 the activated carbon impregnated with orthophosphoric acid, which has better reactivity with ammonia gas in the air than in Example 1, was used, so the saturated adsorption amount of ammonia was improved.
  • the obtained filter material is processed into a filter and installed in an air purifier, the odor intensity of the secondary odor after adsorbing the tobacco odor is small, and the user does not feel uncomfortable, that is, it is a long-life air filter. there were.
  • Example 5 the average particle size of the aldehyde adsorbent composed of inorganic particles was approximately the same as the average particle size of the acid-impregnated activated carbon and the base-impregnated activated carbon. Since the neutralization reaction due to contact between acid and sodium bicarbonate is suppressed, the adsorption performance of ammonia gas and acetic acid gas was maintained even after long-term storage. In addition, when the obtained filter material is processed into a filter and mounted in an air purifier, the formaldehyde cleanability (F-CADR) performance is also good, and the odor intensity of the secondary odor after adsorption of tobacco odor is small. It was a long-life air filter that made it difficult to perceive unpleasant odors.
  • F-CADR formaldehyde cleanability
  • Example 6 compared with Examples 1 to 5, the ratio of the pore volume due to pores having a pore diameter of 0.4 to 2 nm to the pore volume of all pores of acid-impregnated activated carbon and base-impregnated activated carbon was Since the higher one is used, the desorption rate after adsorption of toluene and acetic acid was decreased as compared with Examples 1-5.
  • the formaldehyde cleanability (F-CADR) performance is also good, and the odor intensity of the secondary odor after adsorption of tobacco odor is small. It was a long-life air filter that made it difficult to perceive unpleasant odors.
  • Comparative Example 1 does not contain base-impregnated activated carbon, all acetic acid gas in the air is adsorbed by the physical adsorption properties of activated carbon, and the desorption rate after adsorption is remarkably high. Therefore, after processing it into a filter and installing it in an air purifier, the odor intensity of the secondary odor emitted after adsorption of tobacco odor was high, and the odor was felt to be highly unpleasant.
  • Comparative Example 2 did not contain acid-impregnated activated carbon, so the saturated adsorption capacity for ammonia was remarkably low. Therefore, it was processed into a filter and installed in an air purifier, and the odor intensity of the secondary odor after adsorption of the cigarette odor containing a high concentration of ammonia component was high, and the odor was felt to be highly unpleasant. In addition, it is thought that the pH of the entire gas adsorbent changed to the alkaline side due to the influence of the base-impregnated activated carbon, causing a decrease in the formaldehyde adsorption performance, and a decrease in the formaldehyde detergency (F-CADR) was observed.
  • F-CADR formaldehyde detergency
  • Comparative Example 3 does not use an aldehyde chemical adsorbent, so when processed into a filter and installed in an air purifier, the formaldehyde cleanability (F-CADR) performance is low.
  • F-CADR formaldehyde cleanability
  • acid-impregnated activated carbon and base-impregnated activated carbon adhere to each other, and the neutralization reaction of the impregnating agent reduces the adsorption performance of ammonia and acetic acid. The amount of re-released was increased, the intensity of the secondary odor was strong, and the odor was felt to be highly unpleasant.
  • the gas adsorbent according to the present invention is mainly installed in household air purifiers and used in air filters and filtering materials for cleaning indoor air.

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Abstract

ガス成分の吸着容量に優れ、かつその吸着容量の長期的安定性に優れ、エアフィルターとして使用後の臭気の再放出も少ないガス吸着剤、ガス吸着シート、濾材およびエアフィルターを得ることを課題とし、本発明のガス吸着剤は、酸添着活性炭、塩基添着活性炭およびアルデヒド吸着剤を含むことを本旨とする。

Description

ガス吸着剤ならびにそれを用いたガス吸着シート、濾材およびエアフィルター
　本発明はガス吸着剤ならびにそれを用いたガス吸着シート、濾材およびエアフィルターに関する。
　家庭内における粉塵や臭気ガス成分を除去する目的で空気清浄機が使用されている。近年、家庭用空気清浄機の脱臭機能に対する要求性能として、空気清浄機を使用する居住環境で発生する揮発性有機化合物（ＶＯＣ）に対する脱臭性能が求められる。中でもホルムアルデヒド等のＶＯＣについては、人体への好ましくない影響が示されており、室内環境濃度を一定以下に管理することが各国の法令、省令で定められている。空気清浄機はこのＶＯＣに対する除去機器としての性能が期待されている。また、シックハウス症候群の原因とされる、壁紙等の建築材料中から放出されるリスクのあるホルムアルデヒドに対する除去効率の高さと、その長寿命化が求められている。脱臭効率の高さとは、所定空間内のガス濃度を下げるのに要する、空気清浄機の運転時間が短いことを示す。長寿命化とは、所定量のガスを吸着した後でも、上記の脱臭効率が維持されることである。脱臭効率は空間浄化能力（ＣＡＤＲ：Ｃｌｅａｎ　Ａｉｒ　Ｄｅｌｉｖｅｒｙ　Ｒａｔｅ）、寿命は累積浄化量（ＣＣＭ：Ｃｕｍｕｌａｔｅ　Ｃｌｅａｎ　Ｍａｓｓ）として評価基準がＧＢ／Ｔ　１８８０１　２０１５（中国国家基準）等で示されている。
　これらの要求性能を満足するために、空気清浄機に用いられるエアフィルターとして、活性炭、およびアルデヒドと化学反応性により吸着する吸着剤の混合物を担持させたエアフィルターが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
　また、フィルターとして使用中、吸着したガスを再放出する現象（２次発臭）を抑える方法として、空気流出側にアルカリ性脱臭剤が、空気流入側に中性又は／及び酸性脱臭剤が配置されてなる濾材が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００８－１４８８０４号公報 特開２０１６－１７１８７５号公報
　しかしながら、発明者らの知見によると、実際に上記した設計思想に基づいて得られたエアフィルターは、エアフィルターに吸着された臭気成分がエアフィルターから脱離して空間に放出される（２次発臭）問題が発生する。
　そこで、本発明は、上記の事情に鑑み、ホルムアルデヒドなどの臭気成分の除去能力を長期間にわたって維持し、かつ使用によって吸着したガス成分のエアフィルターからの脱離を抑制できる、すわなち、２次発臭の抑制に効果がある吸着剤を提供する。
　上記課題を解決する本発明のガス吸着剤は、（Ａ１）酸添着活性炭、（Ａ２）塩基添着活性炭および（Ｂ）アルデヒド吸着剤を含む。
　本発明のガス吸着剤は以下の（１）~（４）を満たすことが好ましい。
（１）（Ａ１）酸添着活性炭および（Ａ２）塩基添着活性炭の合計質量（ＭＡ）と、（Ｂ）アルデヒド吸着剤の質量（ＭＢ）の比率が、（ＭＡ）：（ＭＢ）＝９５：５～２５：７５である。
（２）（Ａ１）酸添着活性炭の平均粒子径が４０～５００μｍ、（Ａ２）塩基添着活性炭の平均粒子径が４０～５００μｍであり、
（Ｂ）アルデヒド吸着剤の平均粒子径を１００として（Ａ１）酸添着活性炭の平均粒子径が９５～６００、（Ｂ）アルデヒド吸着剤の平均粒子径を１００として（Ａ２）塩基添着活性炭の平均粒子径が９５～６００である。
（３）（Ａ１）酸添着活性炭のＭＰ法により算出される細孔径が０．４～２．０ｎｍの細孔の細孔容積の割合が、（Ａ１）酸添着活性炭のＭＰ法およびＢＪＨ法により算出される細孔径が０．４ｎｍ以上の細孔の細孔容積に対し７５～１００％、および／または（Ａ２）塩基添着活性炭のＭＰ法により算出される細孔径が０．４～２．０ｎｍの細孔の細孔容積の割合が、（Ａ２）塩基添着活性炭のＭＰ法およびＢＪＨ法により算出される細孔径が０．４ｎｍ以上の細孔の細孔容積に対し７５～１００％である。
（４）（Ａ１）酸添着活性炭および／または（Ａ２）塩基添着活性炭の比表面積が、４００～１３００ｍ２／ｇである。
　本発明のガス吸着シートは本発明のガス吸着剤を含んでいる。
　本発明の濾材は、２層以上の不織布により形成される１つ以上の層間の少なくとも１つに本発明のガス吸着剤が保持されている。
　本発明のエアフィルターは、本発明の濾材を備えている。
　本発明によれば、エアフィルターに吸着されたアルデヒド、アンモニア、酢酸などのガス成分のエアフィルターからの脱離を抑制できる、すわなち、２次発臭の抑制と、アルデヒド吸着剤の経時劣化を抑制し、ホルムアルデヒドガスの除去性能の長寿命化に効果があるガス吸着剤を提供できる。
　本発明は、前記課題、すなわち、一旦、エアフィルターに吸着されたアルデヒド、アンモニア、酢酸などの臭気成分のエアフィルターからの脱離を抑制できる、すわなち、２次発臭を抑制しつつ、ホルムアルデヒドガスの除去性能を長寿命化できるガス吸着剤を提供することについて鋭意検討した結果、到達したものである。以下、本発明について詳細に説明する。
　まず、本発明のガス吸着剤は、（Ａ１）酸添着活性炭、（Ａ２）塩基添着活性炭および（Ｂ）アルデヒド吸着剤を含む。通常、酸もしくは塩基が添着されていない活性炭は、その細孔構造によって空気中のガスとの接触により発生する分子間力でガスを細孔表面に吸着する、いわゆる物理吸着作用のみを有する。そのため、活性炭が持つ物理吸着容量を超えるガスを吸着した場合、吸着したガスと同一成分の再放出が発生する。
　（Ａ１）酸添着活性炭とは、未添着の活性炭に酸からなる薬剤を添着し、活性炭の細孔表面に酸を存在させることにより、活性炭本来の物理吸着作用に加え、アンモニア等の塩基性ガスを中和反応によって吸着前と別の不揮発性成分に変化させる作用、いわゆる化学吸着作用を付与した活性炭である。
　本発明のガス吸着剤に用いる（Ａ１）酸添着活性炭の酸については特に限定されるものではなく、リン酸、塩酸、硫酸、硝酸、ホウ酸などの無機酸や、クエン酸、シュウ酸、リンゴ酸、等の有機酸を挙げることができる。中でもリン酸、塩酸、硫酸および硝酸から選ばれた無機酸が脱臭効果の面でより好ましい。
　（Ａ２）塩基添着活性炭とは、未添着の活性炭に塩基からなる薬剤を添着し、活性炭の細孔表面に塩基を存在させることにより、活性炭本来の物理吸着作用に加え、酢酸等の酸性ガスを中和反応によって吸着前と別の不揮発性成分に変化させる作用、いわゆる化学吸着作用を付与した活性炭である。
　本発明のガス吸着剤に用いる（Ａ２）塩基添着活性炭の塩基については特に限定されるものではなく、カリウム、カルシウム、ナトリウム、マグネシウムなどのアルカリ金属およびアルカリ土類金属イオンの水酸化物または塩を挙げることができ、水酸化カリウムや水酸化ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素ナトリウムなどを挙げることができる。中でも炭酸水素カリウム、炭酸水素ナトリウムなどの炭酸水素塩は、潮解現象による活性炭の細孔閉塞を起こしにくいため好ましい。
　また、酸または塩基薬剤の添着方法としては特に限定されないが、酸または塩基の水溶液や水分散体を活性炭に噴霧し、乾燥させて水分を除去することで、活性炭細孔に薬剤成分を固着させる方法が好ましい。
　本発明における（Ａ１）酸添着活性炭および／または（Ａ２）塩基添着活性炭は、以下の細孔構造を有することが好ましい。すなわち、（Ａ１）酸添着活性炭のＭＰ法により算出される細孔径が０．４～２．０ｎｍの細孔の細孔容積の割合が、（Ａ１）酸添着活性炭のＭＰ法およびＢＪＨ法により算出される細孔径が０．４ｎｍ以上の細孔の細孔容積に対し７５～１００％であること、および（Ａ２）塩基添着活性炭のＭＰ法により算出される細孔径が０．４～２．０ｎｍの細孔の細孔容積の割合が、（Ａ２）塩基添着活性炭のＭＰ法およびＢＪＨ法により算出される細孔径が０．４ｎｍ以上の細孔の細孔容積に対し７５～１００％であること、の少なくともいずれか一方を満たすことが好ましい。
　このように、（Ａ１）酸添着活性炭および／または（Ａ２）塩基添着活性炭が備える細孔のうち、細孔径が０．４～２ｎｍの細孔の細孔容積の割合が、細孔径が０．４ｎｍ以上の細孔の細孔容積に対し７５～１００％、より好ましくは８０～１００％、すなわち、細孔径が２ｎｍを超える細孔の細孔容積の、細孔径が０．４ｎｍ以上の細孔の細孔容積に対する比率が２５％未満、より好ましくは２０％未満であることで、この活性炭を有する吸着剤は、トルエンなどの有機ガス成分の物理吸着および酸性ガスもしくは塩基性ガスの化学吸着性能に優れ、さらに、一旦、吸着したガス成分の吸着剤からの再放出がより抑制される。
　この効果が得られるメカニズムについては以下のとおりと推測する。すなわち、（Ａ１）酸添着活性炭および（Ａ２）塩基添着活性炭が備える細孔のうち、細孔径が０．４～２ｎｍの細孔に酸もしくは塩基が添着された細孔は、酢酸等の酸性ガスもしくはアンモニア等の塩基性ガスの分子サイズと近いため、物理吸着の性能に優れ、さらに、この細孔内に、一旦、吸着されたなどの臭気成分は、この細孔内から脱離し難いとの特徴を有する。その一方で、細孔径が２ｎｍを超える細孔は細孔内に吸着された臭気成分の脱離を抑制する性能（以下、脱離抑制性能とすることがある）に劣ると推測する。そして、ＭＰ法により算出される細孔径が０．４～２ｎｍの細孔の細孔容積の、ＭＰ法およびＢＪＨ法により算出される細孔径が０．４ｎｍ以上の細孔の細孔容積に対する比率が７５～１００％である細孔構造を備えた（Ａ１）酸添着活性炭および／または（Ａ２）塩基添着活性炭は、これらの活性炭に存在する細孔径が０．４ｎｍ以上の細孔の量に対する臭気成分の脱離抑制性能に優れる細孔の量の比率が特定以上である。言い換えると、臭気成分の脱離抑制性能に劣る細孔の合計の量の比率が特定の値より小さい細孔構造である。このことにより、この活性炭を有するガス吸着剤は、臭気成分の脱離抑制性能が優れたものとなると推測する。
　活性炭が備える細孔径の細孔直径および細孔容積の解析法としては、ＭＰ（ＭＩＣＲＯＰＯＲＥ）法や、ＢＪＨ（Ｂａｒｒｅｔｔ－Ｊｏｙｎｅｒ－Ｈａｌｅｎｄａ）法などがある。本発明では、活性炭が備える細孔のうち、毛管凝縮が起こらない細孔径が０．４～２ｎｍのミクロ孔の解析にはＭＰ法を採用した。また、本発明では、活性炭が備える細孔のうち、細孔径が２ｎｍ以上のマクロ孔の解析にはＢＪＨ法を採用した。ここで、本発明における活性炭のＭＰ法およびＢＪＨ法により算出される細孔径が０．４ｎｍ以上の細孔の細孔容積とは、ＭＰ法で得られた細孔容積の値とＢＪＨ法で得られた細孔容積の値の合計値をいう。
　（Ａ１）酸添着活性炭および／または（Ａ２）塩基添着活性炭の比表面積は、４００～１３００ｍ２／ｇの範囲が好ましく、より好ましくは６００～１０００ｍ２／ｇの範囲である。酸添着活性炭および／または塩基添着活性炭の比表面積が上記の範囲であることにより、空気中のガス成分に対する薬剤との化学吸着性能と、活性炭細孔との物理吸着性能をより両立することができるため好ましい。なお、ここでいう比表面積はＪＩＳ Ｒ　１６２６－１９９６ に規定のＢＥＴ多点法（６．１容量法に記載の定容法、加熱前処理を施し、Ｎ２を吸着質とし、定容法による測定。）に従って測定できる。上記比表面積を得るための酸または塩基の薬剤添着量としては、添着活性炭全体に対し２～４０質量％であることが好ましく、より好ましくは５～２５質量％である。
　上記のような細孔構造を有する活性炭は、原料として、ヤシ殻、木炭、石炭ピッチ、フェノール樹脂など公知のもから任意に選択でき、水蒸気による高温処理や、リン酸や塩化亜鉛等の薬品処理によって細孔を形成する賦活条件の調整によって得られる。中でもヤシ殻を原料とし、水蒸気による賦活方法を選択することが、より細孔サイズの小さい活性炭が得られやすいため、より好ましい。
　（Ｂ）アルデヒド吸着剤とは、無機粒子を担体とし、そこにアセトアルデヒドやホルムアルデヒドといったアルデヒド成分との化学反応性を有する薬剤を付与した化学吸着剤である。無機粒子としては添着した薬剤との反応が小さい無機粒子が好ましい。
　本発明で採用する無機粒子の比表面積としては、５０～１２００ｍ２／ｇが好ましく、より好ましくは１００～１０００ｍ２／ｇである。無機粒子の比表面積を５０～１２００ｍ２／ｇとすることで、機械的強度を有し、かつ担持した化学吸着剤とアルデヒドガスの接触に有効な接触面積が得られ、反応速度が向上するため好ましい。比表面積はＪＩＳ Ｒ　１６２６－１９９６ に規定のＢＥＴ多点法（６．１容量法に記載の定容法、加熱前処理を施し、Ｎ２を吸着質とし、定容法による測定。）に従って測定できる。
　また、無機粒子としては細孔容積が０．３～２．５ｃｃ／ｇであることが好ましく、より好ましくは１．０～２．０ｃｃ／ｇである。無機粒子の細孔容積を０．３～２．５ｃｃ／ｇとすることにより、薬剤の添着量を増やしつつ、空気中のアルデヒドガスとの反応に優れた細孔を保持することができ、アルデヒド吸着剤としての吸着効率、吸着容量を高めることができるため好ましい。ここでいう細孔容積は、上記したＢＪＨ法により測定できる。
　また無機粒子としては、粒子中の細孔の平均直径が０．５～１００ｎｍの範囲であるものが好ましく、より好ましくは２～５０ｎｍである。無機粒子の細孔の平均直径を０．５～１００ｎｍとすることで、多孔質体であっても機械的強度を確保しつつ、薬剤を担持させるための比表面積を大きくとることができ、かつ薬剤が細孔内部に浸透しやすくなるため好ましい。また、直径２～５０ｎｍの細孔はメソ孔と呼ばれ、メソ孔を有する粒子は添着した薬剤とアセトアルデヒドの反応を効率良く進める上で優れている。ここでいう細孔の平均直径は、上記した比表面積（Ｓ）および上記した細孔容積（Ｖ）から次式より平均細孔径（Ｄ）として算出できる。なお細孔の形状を円筒状と仮定している。
Ｄ＝４ Ｖ／Ｓ
　本発明で採用する無機粒子としては、多孔質二酸化ケイ素（シリカ）、ゼオライト、セピオライト、活性アルミナ、ケイ酸アルミニウム、シリカゲル、アルミナゲル、活性白土、リン酸ジルコニウムやポリトリリン酸アンモニウム等の層状化合物、多孔性粘土鉱物といった中から目的に応じて選択できるが、薬剤との反応が小さい無機粒子が好ましく、中でも多孔質二酸化ケイ素（シリカ）は、上記の好ましい細孔の平均直径や比表面積、および細孔容積を有するものを安価に調達可能であり好ましい。
　本発明で採用するアルデヒド成分との化学反応性を有する薬剤としては、第１級から第３級アミン化合物が使用できるが、好ましくはアジピン酸ジヒドラジド、ドデカン二酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジドなどのヒドラジド化合物や、ｐ－アミノベンゼンスルホン酸、エチレン尿素縮合体薬剤、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタンなどが挙げられる。とりわけ、アジピン酸ジヒドラジドがアルデヒド類の吸着性能の点で好ましい。本発明におけるアジピン酸ジヒドラジドの使用量としては、無機粒子１ｇあたり７ｍｇ～１２０ｍｇが好ましく、より好ましくは３５～９０ｍｇである。アジピン酸ジヒドラジドの使用量を上記の範囲とすることにより、ガス吸着剤としてホルムアルデヒドの吸着速度と吸着容量のバランスに優れたアルデヒド吸着剤を得ることができる。
　本発明のガス吸着剤が上記２種類の薬剤添着活性炭およびアルデヒド吸着剤から構成される理由としては主に２点ある。１点目はガス吸着剤をエアフィルターとして用いる際、空気中のガスは極めて多数の成分で構成されているが、中でもアンモニアに代表される塩基性ガス、酢酸に代表される酸性ガス、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒドに代表されるアルデヒドガスは、人間が臭気として感じる濃度閾値が低く、これらのガスが吸着剤から再放出されるのを抑制する手段として、酸、塩基およびアルデヒド吸着剤による化学吸着を全て用い、酸性、塩基性以外の多様なガスに対しては、活性炭の物理吸着作用で吸着することが最も有効である。その一方、酸および塩基を同一の活性炭内に添着させると、両者の中和反応によってそれぞれの効果が消失してしまい、酸および塩基を別々の活性炭にそれぞれ添着させた場合でも、一つのガス吸着剤内でお互いが接触状態にあると、やはり両者の中和反応が発生し、化学吸着性能が徐々に低下する。そのため、酸性、塩基性を有さない無機粒子を両者の間に介在させることにより、酸、塩基それぞれの活性炭の接触を抑制し、化学吸着性能の長寿命化を図ることができる。
　２点目は無機粒子に添着するアルデヒド成分と反応する薬剤は、ｐＨが弱酸性から中性付近の場合に空気中のアルデヒドガスとの反応性が高いものが多いため、アルデヒド吸着剤を酸添着活性炭もしくは塩基添着活性炭のどちらかのみと併用する場合と比較し、アルデヒド吸着剤を両者と併用することで、適切なｐＨを維持することができるため、本薬剤が本来有しているアルデヒド吸着性能を発揮し、またその性能を長期保管後も維持することができる。
　本発明のガス吸着剤に用いる（Ａ１）酸添着活性炭および（Ａ２）塩基添着活性炭の合計質量（ＭＡ）と、（Ｂ）アルデヒド吸着剤の質量（ＭＢ）の比率は、（ＭＡ）：（ＭＢ）＝９５：５～２５：７５の範囲であることが好ましく、より好ましくは（ＭＡ）：（ＭＢ）＝９０：１０～３５：６５の範囲である。この範囲でガス吸着剤を配合することにより、フィルターとして使用した際の吸着したガスの再放出量が低減し、かつ（Ａ１）酸添着活性炭と（Ａ２）塩基添着活性炭の接触によるお互いの性能低下を抑制することができる。（ＭＡ）の比率を９５以下とすることで、ガス吸着剤内で（Ａ１）酸添着活性炭と（Ａ２）塩基添着活性炭の接触による中和反応を少なくすることができ、お互いの化学吸着性能の低下を抑制できるため好ましい。逆に（ＭＡ）の比率を２５以上とすることで、空気中の酸性や塩基性ガスの吸着性能がより十分となり、（Ｂ）アルデヒド吸着剤の表面に付着したこれらのガス成分を化学吸着し、不快な臭気の発生を抑制できるため好ましい。
　また本発明のガス吸着剤のｐＨは３～７が好ましく、より好ましくは５～７である。ｐＨを３～７とすることで、酸性ガス、塩基性ガスおよびホルムアルデヒドなどの無極性ガスの吸着－脱離特性に偏りを生じさせないため好ましい。なお、ガス吸着剤のｐＨは温度２０℃の超純水５ｇ中にガス吸着剤０．３ｇを投入したものの水中のｐＨをガラス電極式ｐＨ計で測定できる。
　本発明のガス吸着剤に用いる（Ａ１）酸添着活性炭の平均粒子径は４０～５００μｍであることが好ましく、（Ａ２）塩基添着活性炭の平均粒子径は４０～５００μｍであることが好ましい。また（Ｂ）アルデヒド吸着剤の平均粒子径を１００として（Ａ１）酸添着活性炭の平均粒子径が９５～６００であることが好ましく、（Ｂ）アルデヒド吸着剤の平均粒子径を１００として（Ａ２）塩基添着活性炭の平均粒子径が９５～６００であることが好ましい。
　（Ａ１）酸添着活性炭の平均粒子径を４０μｍ以上、好ましくは５０μｍ以上、（Ａ２）塩基添着活性炭の平均粒子径を４０μｍ以上、好ましくは５０μｍ以上とすることで、活性炭の粒子数を適度に抑えることができ、（Ａ１）酸添着活性炭と（Ａ２）塩基添着活性炭同士の接触頻度が少なくなるため、性能低下を抑制できる。また（Ａ１）酸添着活性炭の平均粒子径を５００μｍ以下、好ましくは４００μｍ以下、（Ａ２）塩基添着活性炭の平均粒子径を５００μｍ以下、好ましくは４００μｍ以下とすることで、一つの活性炭粒子と周囲の活性炭粒子との接触度合いを減らすことができるため、性能低下を抑制できる。また、（Ａ１）酸添着活性炭の平均粒子径と（Ａ２）塩基添着活性炭の平均粒子径の比は近い方が好ましく、具体的には（Ａ１）酸添着活性炭の平均粒子径を１００として（Ａ２）塩基添着活性炭の平均粒子径が８０～１２０であることが好ましい。
　また（Ｂ）アルデヒド吸着剤の平均粒子径を１００として（Ａ１）酸添着活性炭の平均粒子径を９５以上、好ましくは１００以上、（Ｂ）アルデヒド吸着剤の平均粒子径を１００として（Ａ２）塩基添着活性炭の平均粒子径を９５以上、好ましくは１００以上とすることで、シート状に形成後の通気性をより十分なものとすることができ、（Ｂ）アルデヒド吸着剤の平均粒子径を１００として（Ａ１）酸添着活性炭の平均粒子径を６００以下、好ましくは５００以下、（Ｂ）アルデヒド吸着剤の平均粒子径を１００として（Ａ２）塩基添着活性炭の平均粒子径を６００以下、好ましくは５００以下とすることで、活性炭の粒子数と比較した無機粒子の粒子数がより適切となり、（Ａ１）酸添着活性炭および（Ａ２）塩基添着活性炭の接触を抑制する中間粒子としての働きをより十分なものとすることができる。
　なお、ここで言う平均粒子径とは、ＪＩＳ－Ｚ－８８１５（１９９４）によって粒子径分布を測定し、粒状の（Ａ１）酸添着活性炭、（Ａ２）塩基添着活性炭および（Ｂ）アルデヒド吸着剤のそれぞれについて、総質量の５０質量％が通過するふるい目の大きさに相当する粒子径とする。また、（Ａ１）酸添着活性炭、（Ａ２）塩基添着活性炭および（Ｂ）アルデヒド吸着剤の形状としては、それぞれ球状、破砕状、柱状など公知のものから任意に選定可能である。
　本発明のガス吸着剤は、シート状に形成されて用いられることが好ましい。すなわち、本発明のガス吸着剤はガス吸着シートに好適に用いられる。ここでいうガス吸着剤がシート状に形成されているとは、ガス吸着剤粒子を布帛の繊維間に分散させてシート状を形成する方法や、複合ガス吸着剤の表面を接着剤等で連結し、シート状に形成する方法が挙げられる。ここで、布帛の形態は特に限定されず、織物、編物、成型ネット、不織布などから任意に選択できる。中でも不織布は使用する繊維の繊維径、繊維長などを任意に選択、複合することにより所望の物性を容易に得ることができるため好ましい。不織布はケミカルボンド不織布、湿式証紙不織布、スパンボンド不織布、メルトブロー不織布、スパンレース不織布およびエアレイド不織布等が挙げられる。
　本発明のガス吸着剤がシート状に形成される際のガス吸着剤の目付は、１５～４００ｇ／ｍ２の範囲が好ましい。さらに、３０～３００ｇ／ｍ２の範囲であると、ガス吸着容量が高く、かつ得られたシート状濾材をエアフィルターに加工する際のプリーツ（折り曲げ）加工性に優れるためより好ましい。
　ガス吸着剤は粒子状からなることが好ましく、形状としては、球状、破砕状、柱状など公知のものから任意に選定可能である。
　本発明のガス吸着剤は濾材に好適に用いられる。この濾材は、２層以上の不織布および本発明のガス吸着剤を含む。２層以上の不織布により形成される１つ以上の層間の少なくとも１つに本発明のガス吸着剤が保持されている。
　本発明の濾材におけるガス吸着剤の使用量は、濾材として用いた際のガスの除去効率と吸着容量を得る観点から、４０～４００ｇ／ｍ２の範囲が好ましく、より好ましくは１００～２００ｇ／ｍ２である。
　上記の濾材が備える不織布は、エレクトレット不織布であることが好ましい。エレクトレット不織布であることで、上記の濾材は空気中の粉塵をより高い効率で捕集できるため好ましい。
　濾材の具体的な製造方法としては、例えば一方の不織布上にガス吸着剤粒子と粉末状の熱接着樹脂粒子を定量均一散布し、ヒーターで熱接着樹脂粒子を加熱溶融した後、もう一方の不織布を積層圧着することにより一体化する方法や、一方の不織布上に加熱溶融樹脂をスプレーしながらガス吸着剤粒子を散布した後、もう一方の不織布を積層圧着することにより一体化する方法などが挙げられるが、これらに限定されるものでは無い。
　上記不織布の厚みは、一定の強度を有し、かつプリーツ折り加工をした際に一定容積に収容できる面積を増やす観点から、０．０８～０．６０ｍｍが好ましく、その下限は０．１５ｍｍ以上がより好ましく、その上限は０．５０ｍｍ以下がより好ましい。なお、上記の濾材は、２層以上の不織布を有しているが、これらの不織布の厚さは同じでも、異なっていてもよい。
　上記の不織布に使用する繊維としては、天然繊維、合成繊維またはガラス繊維もしくは金属繊維等の無機繊維が使用でき、中でも溶融紡糸が可能な熱可塑性樹脂の合成繊維が好ましい。
　本発明のエアフィルターは、本発明のガス吸着シートまたは本発明の濾材および外枠を備えている。濾材の四方が外枠に固定されて構成されていることが好ましい。ここで、ガス吸着シートまたは濾材は、シート状のまま使用しても、プリーツ加工された状態で山谷を有する立体形状を形成してもよい。
　以下、実施例によって本発明の作用効果をより具体的に示すが、本発明は下記実施例のみに限定されるものではない。
　［ガス吸着剤を用いた濾材の製造方法］
　ガス吸着剤とポリエチレン系接着パウダー（ＡｂｉｆｏｒＡＧ社製　Ａｂｉｆｏｒ１２００）（以下、接着パウダーとする）を、ガス吸着剤２：接着パウダー１の質量割合でブレンドし、それをポリエステル繊維からなるスパンボンド不織布（東レ株式会社製　アクスター（登録商標）Ｈ２０７０－１Ｓ、厚み０．２７ｍｍ）上に所定量均一に散布し、加熱炉内で１１０℃～１３０℃に加熱することにより接着パウダーを溶融させ、その散布面にエレクトレットメルトブロー不織布（目付３０ｇ／ｍ２、厚み０．２５ｍｍ）を積層後、ニップロールによって加圧し、所定の厚みのシート状の濾材を得る。
　［測定方法］
　（１）トルエンの飽和吸着量（ｇ／ｍ２）
　上記［ガス吸着剤を用いた濾材の製造方法］で得られたガス吸着剤を用いたシート状濾材を１０ｃｍ×１０ｃｍの四角形に採取し、それを８０℃に加熱した乾燥機内に入れ、２時間乾燥処理し、取り出した濾材の質量（ｇ）を電子天秤で測定した。得られた測定値をｍ１（ｇ）とした。次に、湿度を５０％ＲＨに管理した１０Ｌのデシケーター内にトルエンを飽和させ、そこに質量測定した後の濾材を投入し、２４時間放置した。そして、上記のデシケーター内から取り出した後の濾材の質量（ｇ）を電子天秤で測定した。得られた測定値をｍ２（ｇ）とした。次に、下記計算式より、濾材の単位面積当たりのトルエン飽和吸着容量を算出した。
・トルエン飽和吸着容量＝（ｍ２－ｍ１）／（０．１×０．１）　（ｇ／ｍ２）。
　（２）トルエンの脱離率（％）
　上記［ガス吸着剤を用いた濾材の製造方法］で得られたガス吸着剤を用いたシート状濾材から、直径６ｃｍの円径の濾材サンプル（面積２８．３ｃｍ２）を採取し、それを８０℃に加熱した乾燥機内に入れ、２時間乾燥処理後に取り出した。次に通風直径４ｃｍ、および胴部長さ１５ｃｍからなる円筒形風洞を２つ用意し、それぞれを濾材サンプルの一方の面側と他方の面側とに取り付けた。次に、濾材サンプルの一方の面側から他方の面側の方向に、温度を２０℃、相対湿度を５０％に調整した濃度８０ｐｐｍのトルエンガスを含む空気を、風速２０ｃｍ／ｓｅｃで通過させた。濾材サンプルにトルエンガスを通過させた１２０秒後から、濾材サンプルの下流側（濾材サンプルの他方の面側）の空気のトルエン濃度（ｐｐｍ）を、赤外吸光式ガス濃度計（日本サーモ株式会社製　ＭＩＲＡＮＳａｐｐｈｌＲｅ）を用いて１０秒間隔で２５分間測定したところでガスの通過を停止し、そこまでに下流側から検出された空気中のトルエンの濃度から、濾材の単位面積（１ｍ２）あたりのトルエンの積算吸着量（ｇ／ｍ２）を計算した。
　トルエンの積算吸着量を測定した後の濾材サンプルに、温度が２０℃、湿度が５０％ＲＨの空気のみを風速０．０６ｍ／秒で通過させた。濾材サンプルに空気を通過させた２０秒後から、濾材サンプルの下流側（濾材サンプルの他方の面側）の空気のトルエン濃度（ｐｐｍ）を、上記同様の赤外吸光式ガス濃度計を用いて２秒間隔で５分間測定し、検出された空気中のトルエンの濃度よりトルエンの積算脱離量を測定し、得られた測定結果から濾材の単位面積（１ｍ２）あたりのトルエンの積算脱離量（ｇ／ｍ２）を計算した。
　得られた単位面積（１ｍ２）あたりのトルエンの積算吸着量（ｇ／ｍ２）と単位面積（１ｍ２）あたりのトルエンの積算脱離量（ｇ／ｍ２）から以下の式で、トルエンの脱離率（％）を算出した。
トルエンの脱離率（％）＝単位面積（１ｍ２）あたりのトルエンの積算脱離量（ｇ／ｍ２）／単位面積（１ｍ２）あたりのトルエンの積算吸着量（ｇ／ｍ２）×１００。
　（３）アンモニアの飽和吸着量（ｇ／ｍ２）
　上記［ガス吸着剤を用いた濾材の製造方法］で得られたガス吸着剤を用いたシート状濾材から、直径６ｃｍの円径の濾材サンプル（面積２８．３ｃｍ２）を採取し、それを８０℃に加熱した乾燥機内に入れ、２時間乾燥処理後に取り出した。次に通風直径４ｃｍ、および胴部長さ１５ｃｍからなる円筒形風洞を２つ用意し、それぞれを濾材サンプルの一方の面側と他方の面側とに取り付けた。次に、濾材サンプルの一方の面側から他方の面側の方向に、温度を２０℃、相対湿度を５０％に調整した濃度１０ｐｐｍのアンモニアガスを含む空気を、風速２０ｃｍ／ｓｅｃで通過させた。濾材サンプルにアンモニアを通過させた１２０秒後から、濾材サンプルの下流側（濾材サンプルの他方の面側）の空気のアンモニア濃度（ｐｐｍ）を、赤外吸光式ガス濃度計（日本サーモ株式会社製　ＭＩＲＡＮＳａｐｐｈｌＲｅ）を用いて１０秒間隔で６０分間測定し、サンプル下流側のアンモニアガス濃度が９ｐｐｍ、すなわち濾材のアンモニア吸着効率が１０％に到達するまで測定し、得られた測定結果から濾材の単位面積（１ｍ２）あたりのアンモニアの積算吸着量（ｇ／ｍ２）を計算し、飽和吸着量とした。
　（４）酢酸の脱離率（％）
　上記［ガス吸着剤を用いた濾材の製造方法］で得られたガス吸着剤を用いたシート状濾材から、直径６ｃｍの円径の濾材サンプル（面積２８．３ｃｍ２）を採取し、それを８０℃に加熱した乾燥機内に入れ、２時間乾燥処理後に取り出した。次に通風直径４ｃｍ、および胴部長さ１５ｃｍからなる円筒形風洞を２つ用意し、それぞれを濾材サンプルの一方の面側と他方の面側とに取り付けた。次に、濾材サンプルの一方の面側から他方の面側の方向に、温度を２０℃、相対湿度を５０％に調整した濃度８０ｐｐｍの酢酸ガスを含む空気を、風速２０ｃｍ／ｓｅｃで通過させた。濾材サンプルに酢酸ガスを通過させた１２０秒後から、濾材サンプルの下流側（濾材サンプルの他方の面側）の空気の酢酸濃度（ｐｐｍ）を、赤外吸光式ガス濃度計（日本サーモ株式会社製　ＭＩＲＡＮＳａｐｐｈｌＲｅ）を用いて１０秒間隔で２５分間測定したところでガスの通過を停止し、そこまでに下流側から検出された空気中の酢酸の濃度から、濾材の単位面積（１ｍ２）あたりの酢酸の積算吸着量（ｇ／ｍ２）を計算した。
　酢酸の積算吸着量を測定した後の濾材サンプルに、温度が２０℃、湿度が５０％ＲＨの空気のみを風速０．０６ｍ／秒で通過させた。濾材サンプルに空気を通過させた２０秒後から、濾材サンプルの下流側（濾材サンプルの他方の面側）の空気の酢酸濃度（ｐｐｍ）を、上記同様の赤外吸光式ガス濃度計を用いて２秒間隔で５分間測定し、検出された空気中の酢酸の濃度より酢酸の積算脱離量を測定し、得られた測定結果から濾材の単位面積（１ｍ２）あたりの酢酸の積算脱離量（ｇ／ｍ２）を計算した。
　得られた単位面積（１ｍ２）あたりの酢酸の積算吸着量（ｇ／ｍ２）と単位面積（１ｍ２）あたりの酢酸の積算脱離量（ｇ／ｍ２）から以下の式で、酢酸の脱離率（％）を算出した。
酢酸の脱離率（％）＝［単位面積（１ｍ２）あたりの酢酸の積算脱離量（ｇ／ｍ２）／単位面積（１ｍ２）あたりの酢酸の積算吸着量（ｇ／ｍ２）］×１００。
　（５）ホルムアルデヒドの空間浄化能力（Ｆ－ＣＡＤＲ）　新品　（ｍ３／ｈｒ）　
　上記［ガス吸着剤を用いた濾材の製造方法］で得られたガス吸着剤を用いたシート状濾材を巾方２８９ｍｍ、長さ７．８ｍ分作製し、レシプロプリーツ加工機（ホップテック株式会社製　Ｗ６５０）を用いて濾材の長さ方向に対し折高さ５８ｍｍで６６山分プリーツ加工した後、その濾材を一度展開し、濾材表裏の各面上に、ホットメルトアプリケーター（ＩＴＷダイナテック株式会社製　Ｄｙｎａｍｅｌｔ）を用いて１８０℃に加熱し溶融させたポリオレフィン系樹脂（日立化成ポリマー(株)製　ハイボン９５００）を、圧空ノズルを用いて太さ３ｍｍ、濾材巾方向に対し５ｃｍ間隔で計６本連続で塗布した後、再度プリーツ加工の折り目に合わせて折り畳み、隣接するプリーツ山同士の間隔が５．６ｍｍとなるよう、線状のホットメルト樹脂同士を接着固定させ、略直方体のプリーツ形状の濾材を得た。
　目付２６０ｇ／ｍ２、厚み１ｍｍのポリエステルサーマルボンド不織布を巾６０ｍｍにカットした外枠を、ロールコーター（株式会社エピック製　Ｒ２）にて２００℃で加熱、溶融させたポリオレフィン系接着剤（日立化成ポリマー(株)製　ハイボンＹＨ４５０－１）を用いて、上記プリーツ形状の濾材の四方に貼り付け、間口サイズとして縦３７２ｍｍ、横２９１ｍｍで、高さ６０ｍｍのエアフィルターを得た。
　上記エアフィルターを市販の空気清浄機（定格風量４５０ｍ３／時）に搭載後、３０ｍ３の試験室内に設置し、「ＧＢ／Ｔ　１８００１－２０１５　Ａｉｒ　ｃｌｅａｎｅｒ」に準拠した方法にて、ホルムアルデヒドのＣＡＤＲ（ｍ３／ｈｒ）を測定した。
　（６）ホルムアルデヒドの空間浄化能力（Ｆ－ＣＡＤＲ）　長期保管後　（ｍ３／ｈｒ）　
　上記（５）と同様の方法で得られたエアフィルターを温度６０℃、相対湿度６０％ＲＨの環境下で３０日間放置後、上記（５）と同様の空気清浄機に搭載し、上記（５）と同様の試験方法でホルムアルデヒドのＣＡＤＲ（ｍ３／ｈｒ）を測定した。
　（７）２次発臭の臭気強度（点）および快不快度（点）
　上記（５）と同様の方法で得られたエアフィルターを市販の空気清浄機（定格風量４５０ｍ３／時）に搭載した。次に、この空気清浄機を容積１ｍ３の透明アクリル製の試験室内に設置し、その試験室内でタバコ（メビウス１０ｍｇ）５本を燃焼させた後、空気清浄機を稼働させ、燃焼煙をエアフィルターに３０分間捕集させた。この作業を１０回繰り返し、計５０本分のタバコ燃焼煙を捕集させた。
　上記タバコ燃焼煙捕集後の空気清浄機を、容積３０ｍ３の試験室内で稼働せずに２４時間放置し、その後、空気清浄機を稼働させ、排出される空気の臭気強度、および快不快度を、表１および表２に示す判定基準で、５人のパネラーが採点し、その平均値を求めた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
（８）活性炭の細孔の細孔容積
　活性炭０．１０ｇをガラスセルに入れて、１５０℃で５時間脱気したのち、日本ベル株式会社製の装置ＢＥＬＳＯＲＰ－１８ＰＬＵＳを用い、液体窒素温度７７Ｋ、装置内温度を３５℃、飽和蒸気圧は１０１．３ｋＰａに設定した条件にて、活性炭を装置に投入して、窒素の等温吸着、脱着過程を測定した。測定結果から、ＭＰ法で細孔径０．４～２ｎｍの細孔の細孔容積を計算し、ＢＪＨ法で細孔径０．４ｎｍ以上の細孔の細孔容積を計算した。
　［実施例１］
　酸添着活性炭として、粒状活性炭（満栄工業株式会社製　ＭＮＣ３０／６０－Ｏ、ＪＩＳＺ８８１５法による平均粒子径３００μｍ、ＢＥＴ多点法で測定された比表面積１２００ｍ２／ｇ）にクエン酸を全体の４０質量％となるよう添着処理した、比表面積が４５０ｍ２／ｇの添着活性炭と、塩基添着活性炭として、上記添着活性炭と同じ粒状活性炭に炭酸カリウムを全体の７質量％となるよう添着した、比表面積が８００ｍ２／ｇの添着活性炭と、アルデヒド吸着剤として、多孔質シリカ粒子（ＢＪＨ法により測定された細孔容積１．０ｃｃ／ｇ、ＢＥＴ多点法で測定された比表面積５００ｍ２／ｇ、ＪＩＳＺ８８１５法 による平均粒子径４００μｍ）にアジピン酸ジヒドラジド（日本化成株式会社製）を全体の７質量％となるよう添着させた吸着剤とを、酸添着活性炭：塩基添着活性炭：アルデヒド吸着剤＝１０：１０：８０の質量比率で配合したガス吸着剤を用いた。このガス吸着剤を用い、上記の［ガス吸着剤を用いた濾材の製造方法］に記載の方法で、ガス吸着剤を有する濾材を製造した。ガス吸着剤を１００ｇ／ｍ２用いたので、酸添着活性炭が１０ｇ／ｍ２、塩基添着活性炭が１０ｇ／ｍ２、アルデヒド吸着剤が８０ｇ／ｍ２となるから、添着活性炭合計：アルデヒド吸着剤＝２０：８０の質量比率となった。またこの濾材の厚みは０．９ｍｍであった。
　得られた濾材を用いて上記（１）～（８）の測定を行った。
　［実施例２］
　実施例１と同じ酸添着活性炭、塩基添着活性炭、およびアルデヒド吸着剤を酸添着活性炭：塩基添着活性炭：アルデヒド吸着剤＝３０：３０：９０の質量比率で配合したガス吸着剤を用いた。このガス吸着剤を用い、上記の［ガス吸着剤を用いた濾材の製造方法］に記載の方法で、ガス吸着剤を有する濾材を製造した。ガス吸着剤を１５０ｇ／ｍ２用いたので、酸添着活性炭が３０ｇ／ｍ２、塩基添着活性炭が３０ｇ／ｍ２、アルデヒド吸着剤が９０ｇ／ｍ２となるから、添着活性炭合計：アルデヒド吸着剤＝４０：６０の質量比率となった。またこの濾材の厚みは１．１ｍｍであった。
　得られた濾材を用いて上記（１）～（８）の測定を行った。
　［実施例３］
　実施例１と同じ酸添着活性炭、塩基添着活性炭、およびアルデヒド吸着剤を酸添着活性炭：塩基添着活性炭：アルデヒド吸着剤＝３６：３６：８の質量比率で配合したガス吸着剤を用いた。このガス吸着剤を用い、上記の［ガス吸着剤を用いた濾材の製造方法］に記載の方法で、ガス吸着剤を有する濾材を製造した。ガス吸着剤を８０ｇ／ｍ２用いたので、酸添着活性炭が３６ｇ／ｍ２、塩基添着活性炭が３６ｇ／ｍ２、アルデヒド吸着剤が８ｇ／ｍ２となるから、添着活性炭合計：アルデヒド吸着剤＝９０：１０の質量比率となった。またこの濾材の厚みは０．７ｍｍであった。
　得られた濾材を用いて上記（１）～（８）の測定を行った。
　［実施例４］
　酸添着活性炭として、粒状活性炭（満栄工業株式会社製　ＭＮＣ３０／６０－Ｏ、ＪＩＳＺ８８１５法による平均粒子径３００μｍ、ＢＥＴ多点法で測定された比表面積１２００ｍ２／ｇ）にオルソリン酸を全体の２０質量％となるよう添着処理した、比表面積が７００ｍ２／ｇの添着活性炭と、塩基添着活性炭として、上記添着活性炭と同じ粒状活性炭に炭酸水素ナトリウムを全体の５質量％となるよう添着した、比表面積が９５０ｍ２／ｇの添着活性炭と、アルデヒド吸着剤として、実施例１と同様の吸着剤とを、酸添着活性炭：塩基添着活性炭：アルデヒド吸着剤＝３０：３０：９０の質量比率で配合したガス吸着剤を用いた。このガス吸着剤を用い、上記の［ガス吸着剤を用いた濾材の製造方法］に記載の方法で、ガス吸着剤を有する濾材を製造した。ガス吸着剤を１５０ｇ／ｍ２用いたので、酸添着活性炭が３０ｇ／ｍ２、塩基添着活性炭が３０ｇ／ｍ２、アルデヒド吸着剤が９０ｇ／ｍ２となるから、添着活性炭合計：アルデヒド吸着剤＝４０：６０の質量比率となった。またこの濾材の厚みは１．２ｍｍであった。
　得られた濾材を用いて上記（１）～（８）の測定を行った。
　［実施例５］
　実施例４と同じ酸添着活性炭、塩基添着活性炭と、アルデヒド吸着剤として、多孔質シリカ粒子（ＢＪＨ法により測定された細孔容積１．０ｃｃ／ｇ、ＢＥＴ多点法で測定された比表面積５００ｍ２／ｇ、ＪＩＳＺ８８１５法 による平均粒子径２８０μｍ）にアジピン酸ジヒドラジド（日本化成株式会社製）を全体の７質量％となるよう添着させた吸着剤とを、酸添着活性炭：塩基添着活性炭：アルデヒド吸着剤＝３０：３０：９０の質量比率で配合したガス吸着剤を用いた。このガス吸着剤を用い、上記の［ガス吸着剤を用いた濾材の製造方法］に記載の方法で、ガス吸着剤を有する濾材を製造した。ガス吸着剤を１５０ｇ／ｍ２用いたので、酸添着活性炭が３０ｇ／ｍ２、塩基添着活性炭が３０ｇ／ｍ２、アルデヒド吸着剤が９０ｇ／ｍ２となるから、添着活性炭合計：アルデヒド吸着剤＝４０：６０の質量比率となった。またこの濾材の厚みは１．１ｍｍであった。
　得られた濾材を用いて上記（１）～（８）の測定を行った。
　［実施例６］
　酸添着活性炭として、粒状活性炭（株式会社クラレ製　クラレコール（登録商標）ＧＷ３０／６０Ｄ、ＪＩＳＺ８８１５法による平均粒子径３００μｍＢＥＴ多点法で測定された比表面積９５０ｍ２／ｇ）に実施例４同様のオルソリン酸を全体の２０質量％となるよう添着処理した、比表面積が６００ｍ２／ｇの添着活性炭と、塩基添着活性炭として、上記添着活性炭と同じ粒状活性炭に実施例４同様の炭酸水素ナトリウムを全体の５質量％となるよう添着した、比表面積が８５０ｍ２／ｇの添着活性炭と、アルデヒド吸着剤として、実施例５と同様の吸着剤とを、酸添着活性炭：塩基添着活性炭：アルデヒド吸着剤＝２０：４０：９０の質量比率で配合したガス吸着剤を用いた。このガス吸着剤を用い、上記の［ガス吸着剤を用いた濾材の製造方法］に記載の方法で、ガス吸着剤を有する濾材を製造した。ガス吸着剤を１５０ｇ／ｍ２用いたので、酸添着活性炭が２０ｇ／ｍ２、塩基添着活性炭が４０ｇ／ｍ２、アルデヒド吸着剤が９０ｇ／ｍ２となるから、添着活性炭合計：アルデヒド吸着剤＝４０：６０の質量比率となった。またこの濾材の厚みは１．２ｍｍであった。
　得られた濾材を用いて上記（１）～（８）の測定を行った。
　［比較例１］
　塩基添着活性炭を用いず、酸添着活性炭として実施例１と同様のクエン酸添着粒状活性炭、アルデヒド吸着剤として実施例５と同様の吸着剤とを、酸添着活性炭：アルデヒド吸着剤＝６０：９０の質量比率で配合したガス吸着剤を用いた。このガス吸着剤を１５０ｇ／ｍ２用い、上記の［ガス吸着剤を用いた濾材の製造方法］に記載の方法で、ガス吸着剤を有する濾材を製造した。ガス吸着剤を１５０ｇ／ｍ２用いたので、酸添着活性炭が６０ｇ／ｍ２、アルデヒド吸着剤が９０ｇ／ｍ２となるから、添着活性炭合計：アルデヒド吸着剤＝４０：６０の質量比率となった。またこの濾材の厚みは１．０ｍｍであった。
　得られた濾材を用いて上記（１）～（８）の測定を行った。
　［比較例２］
　酸添着活性炭を用いず、塩基添着活性炭として実施例１と同様の炭酸カリウム添着粒状活性炭、アルデヒド吸着剤として実施例５と同様の吸着剤とを、塩基添着活性炭：アルデヒド吸着剤＝６０：９０の質量比率で配合したガス吸着剤を用いた。このガス吸着剤を１５０ｇ／ｍ２用い、上記の［ガス吸着剤を用いた濾材の製造方法］に記載の方法で、ガス吸着剤を有する濾材を製造した。ガス吸着剤を１５０ｇ／ｍ２用いたので、塩基添着活性炭が６０ｇ／ｍ２、アルデヒド吸着剤が９０ｇ／ｍ２となるから、添着活性炭合計：アルデヒド吸着剤＝４０：６０の質量比率となった。またこの濾材の厚みは１．０ｍｍであった。
　得られた濾材を用いて上記（１）～（８）の測定を行った。
　［比較例３］
　アルデヒド吸着剤を用いず、酸添着活性炭として実施例１と同様のクエン酸添着粒状活性炭、塩基添着活性炭として実施例１と同様の炭酸カリウム添着粒状活性炭とを酸添着活性炭：塩基添着活性炭＝５０：１００の質量比率で配合したガス吸着剤を用いた。このガス吸着剤を計１５０ｇ／ｍ２用い、上記の［ガス吸着剤を用いた濾材の製造方法］に記載の方法と同様の方法で濾材を製造した。ガス吸着剤を１５０ｇ／ｍ２用いたので、酸添着活性炭が５０ｇ／ｍ２、塩基添着活性炭が１００ｇ／ｍ２となるから、添着活性炭合計：アルデヒド吸着剤＝１００：０の質量比率となった。またこの濾材の厚みは１．０ｍｍであった。
　得られた濾材を用いて上記（１）～（８）の測定を行った。
　実施例１～６のガス吸着剤、実施例１～６のガス吸着剤を用いた濾材およびエアフィルターについて表３、４に、比較例１~３のガス吸着剤、比較例１~３のガス吸着剤を用いた濾材およびエアフィルターについて表５、６にまとめた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　実施例１では、酸添着活性炭、塩基添着活性炭、およびアルデヒド吸着剤を複合したガス吸着剤を用いているため、吸着後の脱離率が低い。また、酸として用いたクエン酸が空気中のアンモニアガスを酸・塩基反応によって吸着するためアンモニアの吸着容量に優れ、塩基として用いた炭酸カリウムが空気中の酢酸ガスを酸・塩基反応によって吸着するため、酢酸吸着後の脱離率が低い。さらに、無機粒子の介在により活性炭への添着成分であるクエン酸と炭酸カリウムの接触による中和反応が抑制されるため、長期保管後もアンモニアガスと酢酸ガスの吸着性能が維持されていた。また、得られた濾材をフィルターに加工し、空気清浄機に搭載した際のホルムアルデヒドの清浄能力（Ｆ－ＣＡＤＲ）の性能も良好で、タバコ臭気吸着後の２次発臭の臭気強度が小さくかつ不快な臭気を感じにくい、すなわち長寿命なエアフィルターであった。
　実施例２および３では、いずれも実施例１よりも酸添着活性炭、塩基添着活性炭の使用量およびガス吸着剤全体に占める割合を増やしたため、実施例１と比べてアンモニアの飽和吸着量が増加し、酢酸吸着後の脱離率が減少した。そのため、得られた濾材をフィルターに加工し、空気清浄機に搭載した際のタバコ臭気吸着後の２次発臭の臭気強度が小さく、使用者が不快に感じにくい、すなわち長寿命なエアフィルターであった。
　実施例４では、実施例１よりも空気中のアンモニアガスとの反応性に優れるオルソリン酸を添着した活性炭を用いているため、アンモニアの飽和吸着量が向上した。また、実施例１よりも活性炭の細孔が閉塞しにくい炭酸水素ナトリウムを用いることで物理吸着能力の高い塩基添着活性炭となり、酢酸の脱離量が低くかつトルエンの飽和吸着量が向上した。そのため、得られた濾材をフィルターに加工し、空気清浄機に搭載した際のタバコ臭気吸着後の２次発臭の臭気強度が小さく、使用者が不快に感じにくい、すなわち長寿命なエアフィルターであった。
　実施例５では、無機粒子からなるアルデヒド吸着剤の平均粒子径が、酸添着活性炭および塩基添着活性炭の平均粒子径とほぼ同じものを用いたため、無機粒子の介在により活性炭への添着成分であるオルソリン酸と炭酸水素ナトリウムの接触による中和反応が抑制されるため、長期保管後もアンモニアガスと酢酸ガスの吸着性能が維持されていた。また、得られた濾材をフィルターに加工し、空気清浄機に搭載した際のホルムアルデヒドの清浄能力（Ｆ－ＣＡＤＲ）の性能も良好で、タバコ臭気吸着後の２次発臭の臭気強度が小さくかつ不快な臭気を感じにくい、すなわち長寿命なエアフィルターであった。
　実施例６では、実施例１~５と比較して、酸添着活性炭および塩基添着活性炭の全細孔の細孔容積に対し細孔径が０．４～２ｎｍの細孔による細孔容積の割合が高いものを用いているため、実施例１~５と比較してトルエン、酢酸吸着後の脱離率が減少した。また、得られた濾材をフィルターに加工し、空気清浄機に搭載した際のホルムアルデヒドの清浄能力（Ｆ－ＣＡＤＲ）の性能も良好で、タバコ臭気吸着後の２次発臭の臭気強度が小さくかつ不快な臭気を感じにくい、すなわち長寿命なエアフィルターであった。
　比較例１は、塩基添着活性炭を含まないため、空気中の酢酸ガスは全て活性炭の物理吸着特性で吸着され、吸着後の脱離率が著しく高かった。そのため、フィルターに加工し、空気清浄機に搭載して、タバコ臭気吸着後の２次発臭の臭気強度が高く、不快度の高い臭気が感じられた。
　比較例２は、酸添着活性炭を含まないため、アンモニアの飽和吸着容量が著しく低かった。そのため、フィルターに加工し、空気清浄機に搭載して、アンモニア成分を高濃度含むタバコ臭気吸着後の２次発臭の臭気強度が高く、不快度の高い臭気が感じられた。また、塩基添着活性炭の影響でガス吸着剤全体のｐＨがアルカリサイドに変化し、ホルムアルデヒド吸着性能の低下が発生したと考えられ、ホルムアルデヒド清浄能力（Ｆ－ＣＡＤＲ）の低下が見られた。
　比較例３は、アルデヒド化学吸着剤を使用していないため、フィルターに加工し、空気清浄機に搭載した際のホルムアルデヒドの清浄能力（Ｆ－ＣＡＤＲ）の性能が低い。また、酸添着活性炭と塩基添着活性炭が密着し、添着薬剤の中和反応によりアンモニアや酢酸の吸着性能が低下したため、フィルターに加工し、空気清浄機に搭載した際のタバコ臭気吸着後のガス成分の再放出量が多くなり、２次発臭の強度が強く、不快度の高い臭気が感じられた。
　本発明によるガス吸着剤は、主に家庭用空気清浄機に搭載され、室内空気を清浄化するためのエアフィルターおよび濾材に使用される。

Claims (8)

  1. 　（Ａ１）酸添着活性炭、（Ａ２）塩基添着活性炭および（Ｂ）アルデヒド吸着剤を含むガス吸着剤。
  2. 　（Ａ１）酸添着活性炭および（Ａ２）塩基添着活性炭の合計質量（ＭＡ）と、（Ｂ）アルデヒド吸着剤の質量（ＭＢ）の比率が、（ＭＡ）：（ＭＢ）＝９５：５～２５：７５である請求項１に記載のガス吸着剤。
  3. 　（Ａ１）酸添着活性炭の平均粒子径が４０～５００μｍ、（Ａ２）塩基添着活性炭の平均粒子径が４０～５００μｍであり、（Ｂ）アルデヒド吸着剤の平均粒子径を１００として（Ａ１）酸添着活性炭の平均粒子径が９５～６００、（Ｂ）アルデヒド吸着剤の平均粒子径を１００として（Ａ２）塩基添着活性炭の平均粒子径が９５～６００である請求項１または２に記載のガス吸着剤。
  4. 　（Ａ１）酸添着活性炭のＭＰ法により算出される細孔径が０．４～２．０ｎｍの細孔の細孔容積の割合が、（Ａ１）酸添着活性炭のＭＰ法およびＢＪＨ法により算出される細孔径が０．４ｎｍ以上の細孔の細孔容積に対し７５～１００％であること、および（Ａ２）塩基添着活性炭のＭＰ法により算出される細孔径が０．４～２．０ｎｍの細孔の細孔容積の割合が、（Ａ２）塩基添着活性炭のＭＰ法およびＢＪＨ法により算出される細孔径が０．４ｎｍ以上の細孔の細孔容積に対し７５～１００％であること、の少なくともいずれか一方を満たす請求項１～３のいずれかに記載のガス吸着剤。
  5. （Ａ１）酸添着活性炭の比表面積が、４００～１３００ｍ２／ｇである、および／または、（Ａ２）塩基添着活性炭の比表面積が、４００～１３００ｍ２／ｇである請求項１～４のいずれかに記載のガス吸着剤。
  6. 　請求項１～５のいずれかに記載のガス吸着剤を含む、ガス吸着シート。
  7. 　２層以上の不織布およびガス吸着剤を含む濾材であって、該ガス吸着剤が請求項１～５のいずれかに記載のガス吸着剤であり、２層以上の不織布により形成される１つ以上の層間の少なくとも１つに該ガス吸着剤が保持されている、濾材。
  8. 　請求項７に記載の濾材を備える、エアフィルター。
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