JP2000210373A

JP2000210373A - 脱臭剤および脱臭フィルタ―

Info

Publication number: JP2000210373A
Application number: JP11013100A
Authority: JP
Inventors: Noboru Nakao; 昇中尾; Atsushi Furuya; 敦志古谷
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1999-01-21
Filing date: 1999-01-21
Publication date: 2000-08-02

Abstract

(57)【要約】【課題】単一構成に係る脱臭剤および脱臭フィルター
により低設備・運転コストの下で効率良く除去すること
を可能となして、居住環境における快適性のより一層の
向上を図らせる。【解決手段】多孔質担体にパラジウム及び塩素が塩素
／パラジウムで表されるモル比で２．５以上となるよう
に担持されてなり、かつ、パラジウムの多孔質担体に対
する担持量が０．１〜１０重量％の割合である脱臭剤。
更に銅または銅化合物が担持されてなる脱臭剤。また、
脱臭剤を多孔質基材に添着してなる脱臭フィルター。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、臭気を脱除する脱
臭剤および該脱臭剤を使用した脱臭フィルターに関し、
特に、たばこの臭気を高効率で除去することが可能な脱
臭剤および脱臭フィルターに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、室内や車内等の居住環境における
快適性の向上を図ることを目的として、生活空間で発生
する不快臭を除去することの要求が強くなり、その中で
も特にたばこ臭の除去に対する要求は一段と高まってい
る。

【０００３】たばこ臭を構成する成分は、ニコチン、ア
ルデヒド類、アンモニア、酢酸、硫化水素、不飽和炭化
水素類など非常に多くの種類が知られており、これらの
成分の全てを効率良く除去するのは非常に難しいとされ
ている。

【０００４】例えば、活性炭等の吸着材を用いて臭気成
分を物理吸着により除去する方法は、臭気成分の中で比
較的低沸点の化合物の除去については有効であるが、そ
の除去機構が吸着材と臭気成分のファンデルワールス力
のみによるため、高沸点の臭気成分については吸着力が
弱く除去が難しいという問題がある。

【０００５】このような問題を解決する方法としては、
吸着材に薬剤を添着し、特定の臭気成分の除去性能を高
める手法が知られている。例えば、硫化水素や酢酸など
の酸性成分に対しては、アルカリ化合物を添着した吸着
材が有効なことが知られており、このような吸着材の場
合、酸性成分は吸着材に化学吸着することにより、その
除去性能が高められる。

【０００６】また、逆にアンモニアなどの塩基性成分に
対しては、酸性化合物を添着した吸着材が有効である。
さらに、アルデヒド類に対しては、アルデヒドと化学反
応する薬剤を吸着材に添着する方法が種々提案されてお
り、例えば、特公昭60− 54095号公報や、特開平 5− 2
3588号公報では、活性炭にアニリンやリン酸アニリンを
添着したものが提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述す
るような従来の脱臭剤では、たばこ成分の中でも酸性成
分、塩基性成分、アルデヒド類など特定の成分に対して
効率良く除去できる脱臭は可能であるが、その他の臭気
成分を含むたばこ臭気全体を効率良く脱臭できるという
ことにはならない。酸性成分、塩基性成分、アルデヒド
類の個々に脱臭効果の高い脱臭剤を組み合わせて使用す
る方法もあるが、複数の脱臭剤を使用するため複雑、コ
スト高になる問題があり、また、アルデヒド類を除く中
性成分の臭気については、その除去が吸着材の物理吸着
能のみによるため、除去性能が十分でないという問題も
ある。

【０００８】本発明は、このような問題点の解消を図る
ために成されたものであり、本発明の目的は、たばこ臭
の如き多種類の臭気成分を含む不快臭を、その臭気成分
の全体について単一構成に係る脱臭剤および脱臭フィル
ターにより低設備・運転コストの下で効率良く除去する
ことを可能とすることにより、居住環境における快適性
のより一層の向上を図らせようとする点にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の課
題を解決するべく鋭意研究を重ねた結果、臭気成分を吸
着させるための多孔質担体に、パラジウム及び塩素を所
定の条件の下に担持させて脱臭剤を構成することによ
り、これが殊にたばこ臭気を効果的に除去するのに有効
であり、さらに、銅を含む化合物を共存させることによ
り、その脱臭性能をより高めることが可能であることを
知見し、ここに本発明を完成させるに至ったものであ
る。

【００１０】本発明は、上記の目的を達成するため以下
に述べる構成を有するものである。即ち、本発明におけ
る請求項１の発明は、多孔質担体にパラジウム及び塩素
が塩素／パラジウムで表されるモル比で２．５以上とな
るように担持されてなり、かつ、パラジウムの多孔質担
体に対する担持量が０．１〜１０重量％の割合である構
成としたことを特徴とする脱臭剤である。

【００１１】また、本発明に係る請求項２の発明は、上
記請求項１の発明に関して、更に銅または銅化合物が担
持されてなる構成としたことを特徴とする脱臭剤であ
る。

【００１２】また、本発明に係る請求項３の発明は、上
記請求項１又は２の発明に関して、前記多孔質担体が活
性炭であることを特徴とする脱臭剤である。

【００１３】また、本発明に係る請求項４の発明は、上
記請求項１乃至請求項３のいずれかの発明に係る脱臭剤
を多孔質基材に添着して構成したことを特徴とする脱臭
フィルターである。

【００１４】また、本発明に係る請求項５の発明は、上
記請求項１乃至請求項３のいずれかの発明に係る脱臭剤
をモノリス状に成形して構成したことを特徴とする脱臭
フィルターである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を具体的に説明する。本発明に関して、先ず多孔質担体
としては、特に限定されるものではないが、臭気成分の
吸着能が高いものが特に好適に使用可能であり、例え
ば、活性炭、活性炭素繊維、ゼオライト、シリカゲル、
活性アルミナ、活性白土、セピオライトなどの無機系吸
着材、イオン交換樹脂、スチレン樹脂吸着材などの有機
系吸着材を使用することができる。

【００１６】これらの吸着材の中でも活性炭はその比表
面積が約１０００ｍ²/ｇと他の吸着材と比較して大きい
ため吸着性能が高く、細孔径が２ｎｍ以下のミクロポア
から同５０ｎｍ以上のマクロポアまで幅広く分布してい
るため、たばこ臭気の様々な臭気成分を吸着するのに最
も適している。

【００１７】多孔質体の形状としては、粒状、球状、ペ
レット状、粉末状等、使用環境や使用条件に合わせて種
々の形状が選択される。粉末の多孔質体を用いる場合に
は、有機物や無機物のバインダーを添加して、ハニカム
やシートのモノリス状（monolithic ）の脱臭フィルタ
ーにすることができる。

【００１８】この脱臭フィルターは、室内や車内に設置
される空気清浄機内や通気口に適宜、簡便に配置でき、
取り替えや保守が簡単であるなどの使用上の利点が多
い。

【００１９】また、本発明に係る脱臭剤を目的に合わせ
て任意の形状に成形した多孔質基材上に添着させること
もできる。この多孔質基材としては、多孔性合成樹脂、
ポリウレタンフォーム、不織布、ハニカム構造体（セラ
ミックス、金属、紙、樹脂などの）、ループ状積層体な
どが用いられる。

【００２０】上記多孔質担体に担持するパラジウム及び
塩素の担持方法としては、多孔質担体を所望の形状に成
形した後（あるいはそのままの形状で）、パラジウム、
塩素を含む溶液に浸漬する方法、パラジウム、塩素を含
む溶液を成形体にスプレーする方法、多孔質担体とパラ
ジウム、塩素を含む化合物とを混合した後、所望の形状
に成形する方法、などの各方法が可能である。

【００２１】また、パラジウムと塩素の多孔質担体への
担持は必ずしも同時に行う必要はなく、多孔質担体に塩
素を担持させた後、続いてパラジウムを担持させるよう
にすることも可能であり、逆に多孔質担体にパラジウム
を担持させた後、続いて塩素を担持させるようにするこ
とも可能である。

【００２２】このとき、多孔質担体に対するパラジウム
の担持量は０．１〜１０重量％であることが必要であ
る。この場合、担持量が０．１重量％以下ではパラジウ
ムを担持することによる効果が限られ、十分な脱臭性能
を得ることが困難である。また、担持量が１０重量％以
上では、多孔質担体の吸着性能が損なわれるため、結果
として脱臭性能の低下を招くことになる。

【００２３】上記のような多孔質担体にパラジウムと塩
素を担持させた脱臭剤において、さらに銅又は銅化合物
を共存させて担持させることにより、より高い脱臭性能
が実現される。この場合の銅又は銅化合物の担持量は
０．１〜１０重量％とすることが好ましい。担持量が
０．１重量％以下では銅又は銅化合物を担持させない場
合との有為差がなく、１０重量％以上では、多孔質担体
の吸着性能が損なわれるため、結果として脱臭性能の低
下を齎すことになる。

【００２４】銅化合物としては、塩化銅、硫酸銅、硝酸
銅などの無機銅化合物、酢酸銅等の有機銅化合物が使用
できるが、担持の容易さからすれば水溶性の銅化合物が
望ましい。

【００２５】銅又は銅化合物の担持方法としては、多孔
質担体を希望する形状に成形した後（あるいはそのまま
の形状で）、銅又は銅化合物が溶解した溶液に浸漬する
方法、この溶液を成形体にスプレーする方法、多孔質担
体と銅又は銅化合物を混合した後、希望する形状に成形
する方法、などの各方法により担持が可能であり、パラ
ジウム、塩素を同時に担持しても良いし、別々に担持し
ても良いが、銅又は銅化合物を担持する効果を得るため
には、パラジウム、塩素を多孔質担体上に共存させる必
要がある。

【００２６】このような本発明に係る脱臭剤による臭気
の脱臭機構の態様については必ずしも明確にされている
わけではないが、臭気成分が多孔質体に吸着された後、
担持したパラジウムと塩素が共存する場が触媒として作
用し、吸着臭気成分を無臭の化合物や、より臭気強度の
弱い化合物に化学変化させる結果と考慮される。このと
き、塩素とパラジウムのモル比は塩素／パラジウムで表
して２．５以上とすることによりその効果が顕著に発現
する。そして、この触媒作用により、高効率な臭気の脱
臭が達成されているものと考えられる。また、銅又は銅
化合物は、パラジウムと塩素の共存系が成す触媒作用を
より促進する働きがあるものと考えられる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の実施例について具体的に説明
する。

【００２８】臭気成分吸着のための多孔質体として、や
し殻原料の粉末活性炭を用い、この粉末活性炭にバイン
ダー成分および水を加えてよく混練した。これを押し出
し成形することにより、ハニカム状モノリスを成形し、
切断加工することによりフィルター容積１０５４mm³の
脱臭フィルターを作製した。

【００２９】触媒の担持はハニカム状脱臭フィルターを
１２０℃で乾燥させた後、塩素、パラジウムを含む水溶
液をハニカム状脱臭フィルターにスプレーし、水溶液全
量をフィルター内に含浸させることにより水溶液中の塩
素、パラジウムを全量多孔質担体に担持させた。

【００３０】さらに、塩素、パラジウムに加えて銅を担
持する場合は、塩素、パラジウム、銅を含む水溶液を乾
燥させたハニカム状脱臭フィルターにスプレーし、水溶
液を含浸させることにより担持を行った。

【００３１】作製した脱臭フィルターの活性炭、パラジ
ウム、銅の配合比率、担持した塩素とパラジウムのモル
比率を下記表１に示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】上記表１に示した７種類の脱臭フィルター
を用い、たばこ臭気の脱臭性能を比較する試験を実施し
た。試験は実際のたばこを燃焼させたときの臭気を用
い、脱臭性能を比較した。体積が１ｍ³のアクリルケー
スの中で、たばこを５本燃焼させた後、脱臭フィルター
を組み込んだブロワーをアクリルケース中において０．
５m/s の線流速で所定時間運転しケース内の脱臭を行っ
た。

【００３４】このとき、脱臭を開始してから、１時間
後、２時間後、４時間後のアクリルケース内の臭気ガス
をサンプリングバッグに採取し、この採取したガスの臭
気指数を測定した。この時の臭気指数の測定方法は、３
点比較式臭袋法により官能試験に基づいて実施した。脱
臭試験の結果を表２にまとめて示す。

【００３５】

【表２】

【００３６】活性炭とバインダーとで成形し、触媒を担
持しない場合（比較例１）と比較すると、塩素とパラジ
ウムをモル比（塩素／パラジウム）２で担持した場合
（比較例２）では塩素とパラジウムを担持した効果は認
められない。

【００３７】しかし、パラジウムの担持量が同一であっ
ても、塩素の担持量を増やし、塩素とパラジウムのモル
比を２．５まで増加することによってパラジウム、塩素
の担持効果が認められ、高い脱臭性能が得られるように
なった（実施例１）。

【００３８】さらに塩素とパラジウムをモル比（塩素／
パラジウム）を３（実施例２）、５（実施例３）と増加
させることにより脱臭効果が高まることが確認された
が、モル比１０（実施例４）まで上げた試験においては
モル比５以上の脱臭性能の向上は認められなかった。

【００３９】パラジウムと塩素を触媒として担持するこ
との効果は、触媒を担持しない活性炭のみのフィルター
においては、脱臭時間を長くしても、除去できる臭気が
一定量に飽和してしまうのに比較して、塩素とパラジウ
ムを担持した脱臭フィルターでは、長時間試験を行うほ
ど顕著な効果が認められた。

【００４０】以上の試験結果から、塩素とパラジウムを
モル比（塩素／パラジウム）で２．５以上で担持するこ
とにより触媒作用の効果が十分認められ、脱臭性能が向
上することが明らかになった。また、塩素とパラジウム
のモル比を上げることによりさらに脱臭性能は高まる
が、モル比５以上では担持の効果が飽和することが分か
った。

【００４１】さらに、パラジウム、塩素に加えて銅を担
持した脱臭フィルターでは、塩素とパラジウムのみを担
持した場合と比較して、脱臭性能が向上しており、銅が
パラジウム、塩素の触媒作用を高めるように機能してい
ることが分かった（実施例５）。

【００４２】なお、ブランクとして脱臭フィルターを組
み込まずにブロワーのみ運転した比較例３の場合の結果
は、臭気指数に経時変化は認められず、脱臭フィルター
による脱臭以外の臭気の自然減衰は認められなかった。

【００４３】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。

【００４４】即ち、本発明に係る脱臭剤を用いれば、臭
気成分、特にたばこの臭気成分を吸着剤単独で用いる場
合に比較して効果的に除去できる。また、アルカリや酸
などの薬剤を加えて特定の成分を除去する場合と比較す
ると、臭気成分全体の除去効率を高めることができるた
め、非常に高性能な脱臭剤や臭気フィルターを提供する
ことが可能となる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4C080 AA07 BB02 CC02 CC12 HH05 JJ03 KK08 LL10 MM02 MM05 MM07 QQ03 4D002 AA03 AA13 AA32 AB02 BA04 CA07 DA23 DA25 DA41 DA53 GA01 GB08 4G066 AA05B AA05C AA11B AA15B AA28B AA32B BA07 CA02 DA03 FA27 FA37

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多孔質担体にパラジウム及び塩素が塩素
／パラジウムで表されるモル比で２．５以上となるよう
に担持されてなり、かつ、パラジウムの多孔質担体に対
する担持量が０．１〜１０重量％の割合であることを特
徴とする脱臭剤。
【請求項２】更に銅または銅化合物が担持されてなる
請求項１記載の脱臭剤。
【請求項３】前記多孔質担体が活性炭である請求項１
又は２に記載の脱臭剤。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれかに記載の脱臭
剤を多孔質基材に添着してなる脱臭フィルター。
【請求項５】請求項１乃至３のいずれかに記載の脱臭
剤をモノリス状に成形してなる脱臭フィルター。