JP3253323B2 - 低級アルデヒド類の吸着剤 - Google Patents
低級アルデヒド類の吸着剤Info
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Description
セトアルデヒド等の低級アルデヒド類に対して優れた吸
着性能を有する吸着剤に関する。
に代表される低級アルデヒド類は、特異な刺激臭を持つ
有毒ガスで、ホルムアルデヒドは空気中の許容濃度が晢
定値で0.5ppmであり、またアセトアルデヒドは悪臭物
質に指定されている。ホルムアルデヒドの発生源として
は、ホルムアルデヒドの製造工場、および尿素,メラミ
ン,フェノール等とホルムアルデヒドを原料とした樹脂
の製造工場のほか、これらの樹脂を使用する加工工場,
さらにこれらの樹脂を使用した建材,家具等の各種加工
製品の製造工場等が挙げられる。また消毒剤として使用
する病院等のホルマリン,石油ストーブの不完全燃焼か
らも発生し、たばこの副流煙にも多く含まれると言われ
ている。アセトアルデヒドの発生源としては、アセトア
ルデヒドおよびその誘導体の製造工場のほか、下水汚泥
の加熱処理において発生したり、たばこの主流煙中にも
含まれている。近年、これら低級アルデヒド類に対し
て、作業環境の改善および生活環境の向上の両面から、
有害性と臭気が問題とされ、有効な除害対策が強く要望
されている。
は、活性炭,活性白土,シリカゲル,活性アルミナ,粘
土鉱物等が挙げられ、なかでも活性炭が多く用いられて
きた。しかしながら、活性炭をはじめとするこれらの吸
着剤自体は、その特性上、ホルムアルデヒド,アセトア
ルデヒド等の低級アルデヒド類に対する吸着量が小さ
く、また寿命が短い等の欠点がある。この改善策とし
て、前記の吸着剤に低級アルデヒド類との反応性を有す
る化合物、例えば、ヒドラジン類,脂肪族アミン類,芳
香族アミン類,尿素類などの有機化合物,またはアンモ
ニウム塩,亜硫酸塩,アルカリ金属およびアルカリ土類
金属等の酸化物および水酸化物,ヨウ素・臭素およびそ
れらのアルカリ金属またはアルカリ土類金属との化合物
等の無機化合物を担持したものが提案されている。 さ
らに、触媒として白金属化合物を前記の吸着剤に担持し
たものも提案されている。しかしながら、有機化合物を
担持した吸着剤は、有機化合物の経時安定性,有害性,
臭気等に問題があり、特にアニリンを担持させたもの
(特公昭60−54095号公報)は、アニリン自身が
低級アルデヒド類の吸着に対して経時的に不安定である
という欠点を有し、また発ガン性があるとされているた
め、実用化には問題があった。さらに、このような有機
化合物を担持した低級アルデヒド類の吸着剤は、一般的
に耐熱性に劣るという欠点を有していた。無機化合物を
担持した吸着剤では低濃度の低級アルデヒド類に対する
吸着速度が充分ではない。また、触媒を担持させたもの
は触媒が高価なうえ、常温では除去効果が低い。このよ
うに、いずれも低級アルデヒド類の除去に対して満足と
は言い難い。
ヒド類を効率よく長時間に亘り除去し、かつ耐熱性に優
れた吸着剤を提供することを目的とする。
鑑み、鋭意検討した結果、特定の有機化合物を多孔質担
体に担持させることにより、低級アルデヒド類を常温で
効率よく長時間に亘り除去し、安定かつ安全で、しかも
安価な吸着剤が得られることを知見し、この知見に基づ
いて本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は飽
和環状第二アミンを多孔質担体に担持せしめてなる低級
アルデヒド類の吸着剤である。本発明で用いられる飽和
環状第二アミンとしては、好ましくは五員環もしくは六
員環の飽和環状第二アミンが用いられる。五員環の飽和
環状第二アミンとしては、例えばピロリジン,チアゾリ
ジン等が用いられる。六員環の飽和環状第二アミンとし
ては、例えばピペリジン,ピペラジン,N−メチルピペ
ラジン,モルホリン,チオモルホリン等が用いられる。
前述の飽和環状第二アミンのなかで特にピペリジン,ピ
ペラジン,モルホリンが好ましい。多孔質担体に対する
飽和環状第二アミンの添加量は、多孔質担体無水物重量
当たり1〜50重量%,好ましくは5〜20重量%であ
る。
性炭,活性白土,シリカゲル,活性アルミナ,粘土鉱物
等で、特に制約はなく、一般に市販されているものが利
用できるが、特に活性炭が好ましく用いられる。粘土鉱
物としては、例えば一次元構造(繊維上構造)を有する
セピオライト,アタパルジャイト,ハロイサイトアロフ
ェン等、二次元構造(板状構造)を有するモンモリロナ
イト,ベントナイト,バーミキュライト,タルク,雲母
等が挙げられる。また、多孔質担体の形状は、例えば粉
末状,不定形の破砕状あるいは円柱状,球状等に成型さ
れた粒状物またはあらかじめハニカム状に成型されたも
の等いずれでもよい。
せるには、用いる該アミンが水に可溶であるか否かによ
り、各々次のような方法が挙げられる。水に可溶な飽和
環状第二アミンの場合:該アミンをあらかじめ水に溶
解せしめ、多孔質担体をこの水溶液に浸漬する方法。
多孔質担体を撹拌混合しながら該化合物の水溶液を噴霧
または散布する方法。粉末状の多孔質担体と該アミン
の水溶液を混合し、必要に応じてバインダーを添加して
造粒,成型する方法。水に不溶な飽和環状第二アミンの
場合:粉末状の多孔質担体と粉末状の該アミンをあら
かじめ混合しておき、水,バインダーを加えて造粒,成
型する方法。水に該アミン化合物およびバインダーを
加えてあらかじめスラリーを調製し、このスラリーを多
孔質担体に噴霧または散布して混合する方法。前記担持
方法において、必要に応じて用いられるバインダーとし
ては、例えばカルボキシメチルセルロース,ポリビニー
ルアルコール,アラビヤゴム等があり、使用量は少ない
ほど望ましい。
に、さらにアルカリ金属またはアルカリ土類金属のハロ
ゲン化物を担持させることにより、得られる吸着剤の耐
熱性を向上させることができるので好ましい。本発明で
用いられるハロゲン化物を形成するアルカリ金属として
は、例えばリチウム,ナトリウム,カリウム等が挙げら
れ、アルカリ土類金属としては例えばマグネシウム,カ
ルシウム等が挙げられる。また、ハロゲンとしては、例
えばヨウ素,臭素が好ましく用いられる。多孔質担体に
対する該ハロゲン化物の添加量としては、多孔質担体無
水物重量当たり0.5〜20重量%が好ましく、更に好
ましくは1〜10重量%である。このようなアルカリ金
属およびアルカリ土類金属のハロゲン化物は、前記の飽
和環状第二アミンの担持方法と同様の方法で多孔質担体
へ担持される。この時、飽和環状第二アミンとハロゲン
化物のどちらかを先に担持させてもよく、また同時に担
持させてもよい。このようにして得られる吸着剤は、通
常の吸着剤と同様に多用途に適用できる。例えば不織
布,ウレタンフォーム,紙,ハニカム状その他の成型加
工ボードおよびブロック等の種々の形態で、ホルムアル
デヒド,アセトアルデヒド等の低級アルデヒド類が充満
しやすい自動車内,喫茶店,会議室,作業場あるいは家
庭の居室等の空気浄化が達成される。またタバコフィル
ターに使用するとタバコ煙中のホルムアルデヒド,アセ
トアルデヒド等の有害・刺激成分を効率よく除去するこ
とができる。
ヒド,アセトアルデヒドが代表的であるが、沸点が約1
00℃以下であるプロピオンアルデヒド,アクロレイ
ン,n−ブチルアルデヒド,i−ブチルアルデヒド,3
−メチル−ブチルアルデヒド,クロトンアルデヒド等も
悪臭対策上、それらに対して有効な吸着剤が必要とされ
ており、本発明の吸着剤はこれらのアルデヒド類に対し
ても効果が期待できる。なかでも、本発明の吸着剤はア
セトアルデヒドに対して有効に用いられる。
する。 実施例1 多孔質担体として、BFT表面積1200m2/g,粒度
6〜8メッシュの木質系粒状活性炭の乾燥品各100g
を1リットル容量の卓上型ミキサーに入れ、担持成分と
してピペリジン10gおよび15gを秤取し、各々を5
0mlの水に溶解する。卓上型ミキサーを運転しながら、
前記ピペリジン溶液の全量を噴霧してピペリジン担持活
性炭を得た。〔表1〕に対照(無担持品)とともに示
す。
より、アセトアルデヒド吸着性能を測定した。
条件により測定した。測定操作 図1中のガス循環経路をガス流路切換え用コック(G)
を操作してバイバス(F)流路にし、検体カラム(D)に試
料を充填し装置にセットする。ダイヤフラムポンプ
(B)を運転し、ガスホルダー(A)内の空気を循環しなが
ら、ガスサンプリング孔(E)より一定量のアセトアルデ
ヒドを注入する。ガスの循環を継続しながらガスサン
プリング孔(E)よりガスをサンプリングして、ガスクロ
マトグラフィーによりガス濃度を分析する。ガス濃度
が安定した時点でガス流路切換え用コック(G)を操作し
てガス流路を検体カラム(D)側に切換え、一定時間毎に
ガスをサンプリングして、ガス濃度の経時変化を測定す
る。測定条件 ガス濃度:10±1ppm(アセトアルデヒド) ガス温度:25±2℃ ガス湿度:50±10% ガス流量:17.3リットル/min 試料充填層:35mmφ 4mmH(3.85ml) ガス流速度:30cm/sec測定結果 〔表1〕の各試料のほかブランクテストを加え、ガス流
路切換えコックGを検体カラムD側に切換えて30分経
過時点でのアルデヒドガス濃度Cと、切換え前のガス濃
度Coから C/Co×100(%) によって、ガス成分の残存率を求めた。結果は〔表2〕
に示す。
にして〔表3〕に示すピペラジン担持活性炭を得た。
トアルデヒドの吸着性能を測定した。結果は〔表4〕に
示す。
にして〔表5〕に示すモルホリン担持活性炭を得た。
トアルデヒドの吸着性能を測定した。結果は〔表6〕に
示す。
ラジンおよびモルホリンを、またハロゲン化物としてヨ
ウ化カリウムを用い、以下実施例1と同様にして〔表
7〕に示す吸着剤を得た。この時、各飽和環状第二アミ
ンとヨウ化カリウムは、同時に50mlの水に溶解した
後、担持させた。
8の吸着剤を60℃空気浴乾燥器中に7日間放置した後
取り出し、これらについて実施例1と同様の条件でアセ
トアルデヒドの吸着性能を測定した。結果は〔表8〕に
示す。
たハロゲン化物として臭化カリウム、臭化カルシウムま
たはヨウ化カリウムを用い、以下実施例4と同様にして
〔表9〕に示す担持活性炭を得た。
置した後取り出し、実施例1と同様の条件でアセトアル
デヒドの吸着性能を測定した。結果は表〔10〕に示
す。
級アルデヒド類を常温で効率よく、長時間に亘り除去す
ることができ、また、さらにアルカリ金属またはアルカ
リ土類金属のハロゲン化物を担持させた本発明の吸着剤
が耐熱性に優れることは明らかである。
常温で、効率よく、長時間に亘り除去することができ、
しかも安価である。またアルカリ金属またはアルカリ土
類金属のハロゲン化物を併せて担持させた吸着剤は、優
れた耐熱性を有するものである。
測定する際に用いたガス循環式吸着試験装置のフローシ
ート。
Claims (6)
- 【請求項1】飽和環状第二アミンを多孔質担体に担時せ
しめてなる低級アルデヒド類の吸着剤。 - 【請求項2】多孔質担体が活性炭である請求項1記載の
低級アルデヒド類の吸着剤。 - 【請求項3】飽和環状第二アミンが五員または六員の飽
和環状第二アミンである請求項1記載の低級アルデヒド
類の吸着剤。 - 【請求項4】飽和環状第二アミンがピペリジン、ピペラ
ジン又はモルホリンである請求項1記載の低級アルデヒ
ド類の吸着剤。 - 【請求項5】アルカリ金属またはアルカリ土類金属のハ
ロゲン化物を担持せしめてなる請求項1記載の低級アル
デヒド類の吸着剤。 - 【請求項6】ハロゲン化物がヨウ化カリウムである請求
項5記載の低級アルデヒド類の吸着剤。
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