JP2016154640A - 消臭フィルター - Google Patents

Abstract

【課題】イソ吉草酸、酪酸、酢酸等の有機酸系ガスを含む体臭や汗臭やペット臭と、酸性ガス及びアルデヒド系ガスを含むタバコ臭等の悪臭ガスを吸着浄化する消臭フィルターを提供することを目的とする。【解決手段】活性炭混抄紙に環状飽和アミンと、塩基性化合物を担持させたことに特徴のある消臭フィルター。そして、前記環状飽和アミンは、モルホリン、ピペリジン、ピペラジンから選ばれる１種または複数の環状飽和アミンが好ましく、さらに、前記塩基性化合物は、炭酸カリウム、リン酸三カリウム、クエン酸三カリウム、クエン酸三ナトリウムが好ましい。【選択図】なし

Description

本発明は、家庭用のエアコン、空気清浄機や、車などにおける車室内のいやな臭いを取り除くフィルター等として使用し、イソ吉草酸、酪酸、酢酸等の有機酸系ガスを含む体臭や汗臭やペット臭と、酸性ガス及びアルデヒド系ガスを含むタバコ臭等の悪臭ガスを吸着浄化するフィルターに関する。

消臭フィルターは、様々な用途に利用されており、その消臭方法として活性炭やゼオライト等の物理吸着材を利用した物理吸着タイプと、化学吸着タイプと、オゾンや光触媒、金属フタロシアニン錯体等により悪臭物質を分解除去する触媒タイプ、あるいはこの吸着タイプと触媒タイプを併用した併用タイプがある。

このうち例えば、活性炭の優れた吸着作用を利用した技術がよく知られているが、これらは悪臭成分を吸着し、周辺の臭気濃度を短期的に低下さす働きには優れているが、悪臭成分の量が減少するわけではなく、有効期間に限りのある消臭方法であるといわれている。また、悪臭物質を分解除去する触媒タイプあるいは併用タイプの場合、様々な悪臭に対して効果的に消臭する有用な方法である。

出願人は特許文献１を出願しており、活性炭混抄紙に環状飽和アミンと、ポリカルボン酸を坦持させたタバコ臭を効率的に消臭するフィルターであって、酸性ガスと塩基性ガスを吸着することでタバコ臭に対して優れた消臭効果を発揮する技術を開示している。

特開２０１４−１１３２１４号公報

上記技術は特にタバコ臭に大きな消臭性能があるが、さらに体臭や汗臭やペット臭の消臭性能を併せ持つとともに消臭性の向上した消臭フィルターが求められていた。

本発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、イソ吉草酸、酪酸、酢酸等の有機酸系ガスを含む体臭や汗臭やペット臭と、酸性ガス及びアルデヒド系ガスを含むタバコ臭等の悪臭ガスを吸着浄化する消臭フィルターを提供することを目的とする。

本発明者は、このような課題を解決するために鋭意検討の結果、活性炭混抄紙に環状飽和アミンと、塩基性化合物を担持させることで、有機酸系ガス及びタバコ臭の両方に対してワンパス（一回通り）で効率よく吸着分解し、優れた消臭性能を発揮する消臭フィルターを見出した。前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。

［１］活性炭混抄紙に環状飽和アミンと、塩基性化合物を担持させたことに特徴のある消臭フィルター。

［２］前記環状飽和アミンは、モルホリン、ピペリジン、ピペラジンから選ばれる１種または複数の環状飽和アミンであることに特徴のある前項１に記載の消臭フィルター。

［３］前記塩基性化合物は、炭酸カリウム、リン酸三カリウム、クエン酸三カリウム、クエン酸三ナトリウムから選ばれる１種または複数の塩基性化合物であることに特徴のある前項１または２に記載の消臭フィルター。

［４］前記環状飽和アミンを活性炭混抄紙１ｇ当たり２０〜６０ｍｇ担持させたことに特徴のある前項１〜３のいずれか１項に記載の消臭フィルター。

［５］前記塩基性化合物を活性炭混抄紙１ｇ当たり１０〜３０ｍｇ担持させたことに特徴のある前項１〜４のいずれか１項に記載の消臭フィルター。

［１］の発明によれば、活性炭混抄紙に環状飽和アミンと、塩基性化合物を担持しているのでイソ吉草酸、酪酸、酢酸等の有機酸系ガスを含む体臭や汗臭やペット臭と、酸性ガス及びアルデヒド系ガスを含むタバコ臭とを吸着浄化することで優れた消臭効果が得られる。

［２］の発明によれば、前記環状飽和アミンは、モルホリン、ピペリジン、ピペラジンから選ばれる１種または複数の環状飽和アミンであるので、アセトアルデヒドのようなアルデヒド系ガスに対し十分な消臭効果が得られる。

［３］の発明によれば、前記塩基性化合物は、炭酸カリウム、リン酸三カリウム、クエン酸三カリウム、クエン酸三ナトリウムから選ばれる１種または複数の塩基性化合物であるので、イソ吉草酸、酪酸、酢酸等の有機酸系ガスに対し十分な消臭効果が得られる。

［４］の発明によれば、前記環状飽和アミンを活性炭混抄紙１ｇ当たり２０〜６０ｍｇ担持させているので、アセトアルデヒドのようなアルデヒド系ガスの単位時間あたりの分解能力を高めることができるので即効性能に優れた消臭を実現できる。

［５］の発明によれば、前記塩基性化合物を活性炭混抄紙１ｇ当たり１０〜３０ｍｇ担持させているので、イソ吉草酸、酪酸、酢酸等の有機酸系ガスの単位時間あたりの分解能力を高めることができるので即効性能に優れた消臭を実現できる。

本発明の消臭フィルターについて詳しく説明する。本発明の消臭フィルターを構成する活性炭混抄紙は通常の湿式抄紙法により製造できる。例えば活性炭と天然パルプを水に添加し、水スラリーを作成する。そのスラリーを攪拌しながら所定の固形分濃度に調整し、得られた凝集体水分散液を抄紙機を使い湿式抄紙法によりシート化し、乾燥処理を施し活性炭混抄紙を得る。この活性炭混抄紙にヒートプレス機を用いてプレス加工を施したのち、この活性炭混抄紙をコルゲート加工機を用いハニカム形状に加工しフィルターの形状にする。フィルターの開口率を、ヒートプレス機を用いたプレス加工による紙厚、およびコルゲート加工機によるコルゲートの山高さと、コルゲート間隔（ピッチ）から６５〜８０％の範囲にするのが好ましい。

この活性炭混抄紙によるハニカムフィルターは活性炭の強い吸着力によって悪臭ガスの吸着体の役割をなすものである。本発明に使用する活性炭としては、椰子殻活性炭、石油ピッチ系球状活性炭、活性炭素繊維、木質系活性炭等の活性炭系炭素多孔質体が、吸着比表面積が非常に高いことから好ましく用いられる。中でも、椰子殻活性炭が好ましい。また、この活性炭混抄紙に使用する繊維は天然パルプ、ポリオレフィン及びアクリル繊維などのフィブリル化繊維を用いればよい。

活性炭混抄紙における活性炭の担持量は、０．２〜０．７ｇ／ｃｍ^３担持させるのが好ましい。０．２ｇ／ｃｍ^３を下回る活性炭の担持量では、十分な吸着量とならない。また、０．７ｇ／ｃｍ^３を上回って活性炭を担持させても、十分に大きな吸着量とはならず、活性炭混抄紙の強度も得られず好ましくない。

本発明の消臭フィルターに使われる環状飽和アミンは、特に限定されるものではないが、例えば、モルホリン、ピペリジン、ピペラジン等が挙げられる。

前記環状飽和アミンを活性炭混抄紙に担持する量としては、活性炭混抄紙１ｇ当たり２０〜６０ｍｇ担持させることが好ましい。２０ｍｇを下回ると、悪臭ガスの吸着能力が劣るものとなり、６０ｍｇを上回ると、活性炭の孔を塞ぎ、物理吸着性能を低下させてしまうおそれがある。より好ましくは、３０〜５０ｍｇである。

本発明の消臭フィルターに使われる塩基性化合物は、特に限定されるものではないが、例えば、炭酸カリウム、リン酸三カリウム、クエン酸三カリウム、クエン酸三ナトリウム等が挙げられる。

前記塩基性化合物を活性炭混抄紙に担持する量としては、活性炭混抄紙１ｇ当たり１０〜３０ｍｇ担持させることが好ましい。１０ｍｇを下回ると、悪臭ガスの吸着能力が劣るものとなり、３０ｍｇを上回るものとしても、活性炭の孔を塞ぎ、物理吸着性能を低下させてしまうおそれがある。より好ましくは、２０〜３０ｍｇである。

次ぎに実施例により、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のものに特に限定されるものではない。なお、環状飽和アミンと塩基性化合物の活性炭混抄紙への坦持量をそれぞれ表１に示す。また、悪臭ガスとしてアセトアルデヒド及び酢酸の消臭試験結果を表２に示す。

（アセトアルデヒド消臭性能試験）
消臭フィルターから切り出した試験片（２０ｍｍ×２０ｍｍ 厚さ１０ｍｍ セル密度１００セル／ｉｎｃｈ^２）を、試験片と同じ内寸の角型配管に配置されたサンプルホルダーに固定し、配管の一端から毎分１３５リットル（ＳＶ値＝１８０，０００Ｈ^−１）の通気を行なうファンをセットした試験キットの一端から、濃度が８ｐｐｍのアセトアルデヒドガスを断続的にワンパス条件で注入し、３０分後の他端から流出するアセトアルデヒドガスの濃度を測定し、この測定値を比較してアセトアルデヒドガスの除去率（％）を算出した。なお、アセトアルデヒドガスの除去率（％）が３０％以上であるものを「◎」、１０％以上３０％未満を「○」、１０％未満を「×」とし、「○」以上を合格とした。

（酢酸消臭性能試験）
濃度が１０ｐｐｍの酢酸ガスを用いた以外、アセトアルデヒド消臭性能試験と同様にして酢酸ガスの除去率（％）を算出した。なお、酢酸ガスの除去率（％）が６０％以上であるものを「◎」、５０％以上６０％未満を「○」、５０％未満を「×」とし、「○」以上を合格とした。

＜実施例１＞
椰子殻活性炭７０重量部と天然パルプ３０重量部を水１００重量部に添加し、水スラリーを作成する。得られた凝集体水分散液を抄紙機を使い湿式抄紙法によりシート化し、乾燥処理を行ない活性炭混抄紙を得た。続いて、この活性炭混抄紙にヒートプレス機を用いてプレス加工を施した。紙厚は０．１７ｍｍ、坪量は１３０ｇ／ｍ^２であった。次に、この活性炭混抄紙をコルゲート加工機を用いハニカム形状に加工しフィルターの形状にした。コルゲートの山高さは２．８ｍｍ、コルゲート間隔（ピッチ）は４．３ｍｍであり、厚さ１０ｍｍ、セル密度１００セル／ｉｎｃｈ^２）であった。次に、４．８重量％のモルホリンと、２．４重量％の炭酸カリウムと、９２．８重量％の水を加えた後、攪拌機により攪拌を行い、均一に分散液させて処理液を得た。前記ハニカム形状に加工したフィルターに、前記処理液の必要量をスプレー塗布したのち、乾燥して消臭フィルターを得た。この時モルホリンの活性炭混抄紙１ｇ当たりへの担持量は４３ｍｇ、炭酸カリウムの活性炭混抄紙への担持量は２２ｍｇであった。上記の消臭性能試験により測定をおこない、３０分経過後の、アセトアルデヒドガスの濃度、酢酸ガスの濃度をそれぞれ測定し、各ガスの除去率を求めた。

＜実施例２＞
実施例１において、炭酸カリウムをリン酸三カリウムに替えた処理液を用い、スプレー塗布量を調節した以外は実施例１と同様にして消臭フィルターを得た。モルホリンの活性炭混抄紙１ｇ当たりへの担持量は４０ｍｇ、リン酸三カリウムの活性炭混抄紙への担持量は２０ｍｇであった。

＜実施例３＞
実施例１において、炭酸カリウムをクエン酸三カリウムに替えた処理液を用い、スプレー塗布量を調節した以外は実施例１と同様にして、消臭フィルターを得た。モルホリンの活性炭混抄紙１ｇ当たりへの担持量は４６ｍｇ、クエン酸三カリウムの活性炭混抄紙への担持量は２３ｍｇであった。

＜実施例４＞
実施例１において、炭酸カリウムをクエン酸三ナトリウムに替えた処理液を用いた以外は実施例１と同様にして、消臭フィルターを得た。モルホリンの活性炭混抄紙１ｇ当たりへの担持量は４３ｍｇ、クエン酸三ナトリウムの活性炭混抄紙への担持量は２２ｍｇであった。

＜実施例５＞
実施例１において、処理液のスプレー塗布量を調節した以外は実施例１と同様にして、消臭フィルターを得た。モルホリンの活性炭混抄紙１ｇ当たりへの担持量は２０ｍｇ、炭酸カリウムの活性炭混抄紙への担持量は１０ｍｇであった。

＜実施例６＞
実施例２において、モルホリンをピペラジンに替えた処理液を用い、スプレー塗布量を調節した以外は実施例２と同様にして、消臭フィルターを得た。ピペラジンの活性炭混抄紙１ｇ当たりへの担持量は５０ｍｇ、リン酸三カリウムの活性炭混抄紙への担持量は２５ｍｇであった。

＜実施例７＞
実施例３において、モルホリンをピペリジンに替えた処理液を用い、スプレー塗布量を調節した以外は実施例３と同様にして、消臭フィルターを得た。ピペリジンの活性炭混抄紙１ｇ当たりへの担持量は３０ｍｇ、クエン酸三カリウムの活性炭混抄紙への担持量は１５ｍｇであった。

＜実施例８＞
実施例４において、モルホリンをピペリジンに替えた処理液を用い、スプレー塗布量を調節した以外は実施例４と同様にして、消臭フィルターを得た。ピペリジンの活性炭混抄紙１ｇ当たりへの担持量は５６ｍｇ、クエン酸三ナトリウムの活性炭混抄紙への担持量は２８ｍｇであった。

＜比較例１＞
実施例１において、環状飽和アミンと、塩基性化合物の両方とも坦持させないでフィルターとした以外は実施例１と同様にして、消臭フィルターを得た。

＜比較例２＞
実施例１において、環状飽和アミンを含まない処理液を用いた以外は実施例１と同様にして、消臭フィルターを得た。炭酸カリウムの活性炭混抄紙への担持量は２２ｍｇであった。

＜比較例３＞
実施例１において、塩基性化合物を含まない処理液を用い、スプレー塗布量を調節した以外は実施例１と同様にして、消臭フィルターを得た。モルホリンの活性炭混抄紙への担持量は４５ｍｇであった。

＜比較例４＞
実施例１において、活性炭を坦持させずに作成した混抄紙にスプレー塗布し、塗布量を調節した以外は実施例１と同様にして、消臭フィルターを得た。モルホリンの活性炭混抄紙１ｇ当たりへの担持量は４５ｍｇ、リン酸三カリウムの活性炭混抄紙への担持量は２２ｍｇであった。

表２から明らかなように、本発明の消臭フィルターは厳しい条件の消臭試験による評価において、悪臭ガスのアセトアルデヒド及び酢酸に対して優れた消臭効果を発揮するフィルターでる。

本発明は、家庭用のエアコン、空気清浄機や、車などにおける車室内のいやな臭いを取り除くフィルター等として使用し、イソ吉草酸、酪酸、酢酸等の有機酸系ガスを含む体臭や汗臭やペット臭と、酸性ガス及びアルデヒド系ガスを含むタバコ臭等の悪臭ガスを吸着浄化するフィルターとして広く利用される。

Claims (5)

1. 活性炭混抄紙に環状飽和アミンと、塩基性化合物を担持させたことに特徴のある消臭フィルター。
2. 前記環状飽和アミンは、モルホリン、ピペリジン、ピペラジンから選ばれる１種または複数の環状飽和アミンであることに特徴のある請求項１に記載の消臭フィルター。
3. 前記塩基性化合物は、炭酸カリウム、リン酸三カリウム、クエン酸三カリウム、クエン酸三ナトリウムから選ばれる１種または複数の塩基性化合物であることに特徴のある請求項１または２に記載の消臭フィルター。
4. 前記環状飽和アミンを活性炭混抄紙１ｇ当たり２０〜６０ｍｇ担持させたことに特徴のある請求項１〜３のいずれか１項に記載の消臭フィルター。
5. 前記塩基性化合物を活性炭混抄紙１ｇ当たり１０〜３０ｍｇ担持させたことに特徴のある請求項１〜４のいずれか１項に記載の消臭フィルター。