JP3576303B2 - 脱臭剤及び脱臭部材 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は冷蔵庫等に使用され、冷蔵庫内の悪臭の原因となる硫化水素、硫化メチル類、有機アミン及びアンモニア等の除去又は雑菌の繁殖の防止に使用される脱臭剤及び脱臭部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、冷蔵庫等の中の脱臭剤として活性炭が使用されていることは公知である。しかしながら、活性炭は脱臭剤としての寿命が短く、交換の頻度が高いので、脱臭剤の長寿命化に対する要求が高くなってきていた。
【０００３】
そこで、オゾンを利用した脱臭方法が提案されている（特公平５−８６２５３、特公平５−２８１４８）。このオゾン脱臭法は、オゾン発生器によってオゾンを発生させ、オゾンの存在下において触媒を使用して悪臭成分を接触分解させるものである。
【０００４】
また、白金触媒を使用した熱分解脱臭法も提案されている。熱分解脱臭法は、吸着材に白金等の熱分解触媒を付与し、一定時間において冷蔵庫内の臭気を吸着させた後、ヒータで加熱することにより臭気物質を分解させる方法である。
【０００５】
これらのオゾン脱臭法及び熱分解脱臭法は、活性炭を使用する脱臭剤と比較して脱臭能力を長く維持することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、オゾン脱臭法はオゾン発生器が必要であり、熱分解脱臭法は加熱用ヒータが必要であるので、脱臭装置の製造コストが高くなると共に、装置が大規模になるという問題点がある。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、長寿命で低コストであると共に、悪臭成分を効率的に除去することができ、抗菌性能が優れた脱臭剤及び脱臭部材を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る脱臭剤は、Ａｌ２Ｏ３及びＳｉＯ２を含有し、更に、酸化ナトリウム、過酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、過塩素酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、酢酸ナトリウム及びシュウ酸ナトリウムからなる群から選択された少なくとも１種のＮａ化合物をＮａ換算値で０．０１乃至５．００質量％、酸化カリウム、過酸化カリウム、炭酸カリウム、リン酸カリウム、塩化カリウム、硫酸カリウム、水酸化カリウム、過塩素酸カリウム、クエン酸カリウム、酢酸カリウム及びシュウ酸カリウムからなる群から選択された少なくとも１種のＫ化合物をＫ換算値で０．０１乃至５．００質量％含有し、更に、８０℃で１時間乾燥された後に測定された強熱減量（Ｉｇ．ｌｏｓｓ）が０．１乃至１５．０質量％であることを特徴とする。
【０００９】
また、ＳｉＯ２の一部又は全部がＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比が５以上であるハイシリカゼオライトとして添加されていることが好ましい。
【００１０】
更にまた、Ａｌ２Ｏ３含有量は１０乃至５０質量％であり、ＳｉＯ２含有量は２０乃至７０質量％であることが好ましい。
【００１１】
更にまた、マンガン酸化物をＭｎＯ換算値で５乃至３０質量％、銅酸化物をＣｕＯ換算値で１乃至１０質量％、マグネシウム酸化物をＭｇＯ換算値で０．０１乃至５．００質量％及び銀又は銀化合物をＡｇ換算値で０．００１乃至１５質量％含有していることが好ましい。
【００１２】
本発明に係る脱臭部材は前記脱臭剤を担持体に被着して構成されていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本願発明者等が前記課題を解決するために鋭意実験研究を重ねた結果、脱臭剤の含有成分としてＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２ 、Ｎａ化合物及びＫ化合物を使用し、これらの含有量を適正量に調整すると、脱臭性能が向上すると共に長寿命の脱臭部材を得ることができることを見い出した。また、含有成分中の結晶水（Ｉｇ．ｌｏｓｓ ）量を規定し、適正量のマンガン酸化物、銅酸化物又はマグネシウム酸化物及び適正量のＡｇを添加すると、更に一層脱臭効率が向上する。
【００１４】
本発明の脱臭剤は粉状のまま使用することができるが、ペレット状又はハニカム状等の成形体にして使用することが好適である。また、本発明においては、含有成分及び組成を適正量に規定した脱臭剤を担体に被着させることによって脱臭部材を構成することもできる。従って、本発明においては脱臭剤全質量に対する脱臭剤中の化学成分及び組成を規定するものとする。
【００１５】
以下、本発明における脱臭剤に含有される化学成分及びその組成限定理由について説明する。但し、化学組成においては、試料を８０℃で１時間乾燥させた後に測定した値とする。
【００１６】
Ｎａ化合物（Ｎａ換算値）：０．０１乃至５．００質量％
Ｎａは脱臭性能を向上させる成分である。脱臭剤中のＮａ化合物がＮａ換算値で０．０１質量％未満であると、特に、硫化水素等の酸性物質に対する脱臭効果が低下する。一方、脱臭剤中のＮａ化合物がＮａ換算値で５．００質量％を超えると、触媒成分と反応して非活性な物質に変化するので、脱臭性能が低下する。従って、脱臭剤全質量に対するＮａ化合物はＮａ換算値で０．０１乃至５．００質量％とする。なお、Ｎａ化合物としては、酸化ナトリウム、過酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、過塩素酸ナトリウム（以上、無機化合物）、クエン酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、シュウ酸ナトリウム（以上、有機化合物）がある。
【００１７】
Ｋ化合物（Ｋ換算値）：０．０１乃至５．００質量％
Ｋは、Ｎａと同様に、脱臭性能を向上させる成分である。脱臭剤中のＫ化合物がＫ換算値で０．０１質量％未満であると、特に、硫化水素等の酸性物質に対する脱臭効果が低下する。一方、脱臭剤中のＫ化合物がＫ換算値で５．００質量％を超えると、触媒成分と反応して非活性な物質に変化するので、脱臭性能が低下する。従って、脱臭剤全質量に対するＫ化合物はＫ換算値で０．０１乃至５．００質量％とする。なお、Ｋ化合物としては、酸化カリウム、過酸化カリウム、炭酸カリウム、リン酸カリウム、塩化カリウム、硫酸カリウム、水酸化カリウム、過塩素酸カリウム（以上、無機化合物）、クエン酸カリウム、酢酸カリウム、シュウ酸カリウム（以上、有機化合物）がある。
【００１８】
強熱減量（ Ig.loss ）：０．１乃至１５．０質量％
強熱減量は鉱物中の結晶水の量を判断することができるものであり、この結晶水は、特に、水溶性の硫化水素及びトリメチルアミンに対する脱臭性能を向上させる効果を有する。強熱減量が０．１質量％未満であると、硫化水素及びトリメチルアミンに対する脱臭性能が低下する。一方、強熱減量が１５．０質量％を超えると、成形体にした場合に必要とされる強度が低下する。従って、脱臭剤全質量に対する強熱減量（Ig.loss ）は０．１乃至１５．０質量％とすることが好ましい。
【００１９】
なお、強熱減量（Ｉｇ．ｌｏｓｓ ）とは、ＪＩＳ Ｍ８８５３の長石分析方法に示すように、乾燥処理が施された試料を１０００℃で恒量になるまで強熱したときの減量をいう。
【００２０】
Ａｌ ２ Ｏ ３ ：１０乃至５０質量％
Ａｌ２Ｏ３は成形体とした場合に必要とされる強度を確保するための成分である。脱臭剤中のＡｌ２Ｏ３が１０質量％未満であると、その効果が十分に得られないので、脱臭部材の強度が不足すると共に、粉化しやすくなる。一方、脱臭剤中のＡｌ２Ｏ３が５０質量％を超えると、脱臭効果を有する成分の含有量が相対的に低下するので、脱臭性能が低下する。従って、脱臭剤全質量に対するＡｌ２Ｏ３含有量は１０乃至５０質量％とすることが好ましい。
【００２１】
ＳｉＯ ２ ：２０乃至７０質量％
ＳｉＯ２は脱臭性能を向上させる成分である。脱臭剤中のＳｉＯ２が２０質量％未満であると、特に、硫化メチル及びトリメチルアミンに対する脱臭性能が低下する。一方、脱臭剤中のＳｉＯ２が７０質量％を超えると、成形体にした場合に必要とされる強度が不足すると共に、粉化しやすくなる。従って、脱臭剤全質量に対するＳｉＯ２含有量は２０乃至７０質量％とすることが好ましい。
【００２２】
また、このＳｉＯ２ の一部又は全部の供給源であるハイシリカゼオライトは硫化メチルに対する脱臭性能を向上させる効果がある。従って、ＳｉＯ２ の一部又は全部がＳｉＯ２ ／Ａｌ２Ｏ３モル比が５以上であるハイシリカゼオライトして添加されていることが望ましい。
【００２３】
Ｍｎ酸化物（ＭｎＯ換算値）：５乃至３０質量％
Ｍｎ酸化物は脱臭性能を向上させる成分であり、特に、Ｍｎ酸化物を銅酸化物と共存させることにより、脱臭性能が著しく向上する。脱臭剤中のＭｎ酸化物がＭｎＯ換算値で５質量％未満であると、十分な脱臭効果を得ることができない。一方、Ｍｎ酸化物がＭｎＯ換算値で３０質量％を超えると、成形体にした場合に必要とされる強度が低下する。従って、脱臭剤全質量に対するＭｎ酸化物はＭｎＯ換算値で５乃至３０質量％とすることが好ましい。
【００２４】
銅酸化物（ＣｕＯ換算値）：１乃至１０質量％
銅酸化物は脱臭性能及び抗菌性を向上させる成分であり、前述の如く、銅酸化物をＭｎ酸化物と共存させることにより、脱臭性能が著しく向上する。脱臭剤中の銅酸化物がＣｕＯ換算値で１質量％未満であると、十分な脱臭及び抗菌効果を得ることができない。一方、Ｃｕ酸化物がＣｕＯ換算値で１０質量％を超えると、成形体にした場合に必要とされる強度が低下し、粉化しやすくなる。従って、脱臭剤全質量に対するＣｕ酸化物はＣｕＯ換算値で１乃至１０質量％とすることが好ましい。
【００２５】
Ｍｇ酸化物（ＭｇＯ換算値）：０．０１乃至５．００質量％
Ｍｇ酸化物は抗菌性能を向上させる成分である。脱臭剤中のＭｇ酸化物がＭｇＯ換算値で０．０１質量％未満であると、十分な抗菌効果を得ることができない。一方、Ｍｇ酸化物がＭｇＯ換算値で５．００質量％を超えると、成形体にした場合に必要とされる強度が低下し、粉化しやすくなる。従って、脱臭剤全質量に対するＭｇ酸化物はＭｇＯ換算値で０．０１乃至５．００質量％とすることが好ましい。
【００２６】
銀又は銀化合物（Ａｇ換算値）：０．００１乃至１５質量％
銀又は銀化合物はＭｇ酸化物と同時に添加すると、両者の相互作用により、抗菌性能を向上させることができる。脱臭剤中の銀又は銀化合物がＡｇ換算値で０．００１質量％未満であると、十分な抗菌効果を得ることができない。一方、銀又は銀化合物がＡｇ換算値で１５質量％を超えると、成形体にした場合に必要とされる強度が低下し、粉化しやすくなる。従って、脱臭剤全質量に対する銀又は銀化合物はＡｇ換算値で０．００１乃至１５質量％とすることが好ましい。なお、脱臭剤中のＡｇとして、Ａｇ及びＡｇ化合物の他にＡｇ含有物がある。このＡｇ含有物とは、ゼオライト及びヒドロキシルアパタイト等のようなイオン交換体中のイオンをＡｇに交換してＡｇを含有するようにした物質をいう。
【００２７】
【実施例】
以下、本発明に係る脱臭剤の実施例についてその比較例と比較して具体的に説明する。
【００２８】
先ず、脱臭剤を種々の成分で配合し、各脱臭剤についての化学組成を分析した。各化学成分の分析に際しては、前処理として試料を８０℃で１時間の乾燥処理を実施した後に、下記表１に示す方法で分析した。
【００２９】
【表１】
【００３０】
また、強熱減量（Ｉｇ．ｌｏｓｓ ）については、前述の如く、ＪＩＳ Ｍ８８５３の長石分析方法に準じて、前記乾燥処理が施された試料を１０００℃で恒量になるまで強熱したときの減量を測定した。
【００３１】
次いで、各脱臭剤について、脱臭性能、圧縮強度及び抗菌性能を評価した。これらの評価方法は以下の通りである。
【００３２】
脱臭性能については、ハニカム成形した脱臭剤をサンプルとして、図１に示す脱臭性能評価装置を使用して評価した。図１に示すように、エアボンベ８及び悪臭ガスボンベ７から供給されるガスは、ガス混合器６によって混合された後、その混合ガスが流量計５を介して恒温恒湿装置２内に供給されるように配置されている。恒温恒湿装置２内には、入口濃度測定器３及び出口濃度測定器４が配置され、測定器３と４との間にはサンプル１が配置されるようになっている。
【００３３】
このように構成された脱臭性能評価装置において、恒温恒湿装置２内の入口濃度測定器３と出口濃度測定器４との間にサンプル１を配置し、入口濃度測定器側から混合ガスを供給して、測定器３により入口悪臭濃度Ｃｉ（ｐｐｍ）を測定すると共に、測定器４により出口悪臭濃度Ｃｏ（ｐｐｍ）を測定した。但し、入口悪臭濃度Ｃｉは１００ｐｐｍ、ＳＶ（Ｓｐａｃｅ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ；空間速度）は９００００ｈｒ−１、装置２内の温度は２５℃、湿度は６０％とした。このＳＶとは、単位触媒体積に対して、単位時間に通過する悪臭気体の容積のことであり、脱臭性能の評価条件の１つであって、下記数式１によって算出することができる。
【００３４】
【数１】
ＳＶ（ｈｒ−１）＝処理ガス量（ｍ３／ｈｒ）／触媒量（ｍ３）
【００３５】
本実施例においては、直径が１２ｍｍで厚さが１０ｍｍのサイズの触媒に対して、１．７リットル／分の悪臭ガスを流して、サンプル１の脱臭性能を下記数式２により算出した。
【００３６】
【数２】
脱臭性能＝（１−Ｃｏ／Ｃｉ）×１００（％）
【００３７】
なお、混合ガスの悪臭源としては、ＣＨ３ＳＨ、Ｈ２Ｓ、（ＣＨ３）２Ｓ及び（ＣＨ３）３Ｎが含まれており、ＣＨ３ＳＨ、Ｈ２Ｓ及び（ＣＨ３）３Ｎについては脱臭性能が８０％以上を良好とし、（ＣＨ３）２Ｓについては７０％以上を良好とし、８０％以上を最良とした。
【００３８】
また、圧縮強度については、図２に示すように、ハニカム成形された２０ｍｍ×２０ｍｍ×２０ｍｍのサイズのサンプル１を使用し、通気方向に荷重を印加して、サンプル１が破壊するときのサンプルの断面積Ａ（ｍ２ ）に対する最大荷重Ｐ（Ｎ）を測定した。そして、サンプル１の圧縮強度σを下記数式３により算出した。
【００３９】
【数３】
圧縮強度σ＝Ｐ／Ａ （ＭＰａ）
【００４０】
更に抗菌性能については、抗菌性能の評価培養温度条件を６乃至１０℃として、ＪＩＳ Ｚ２９１１に準じて菌糸の発育を肉眼によって評価した。この抗菌性能試験に使用したカビを下記表２に示す。
【００４１】
【表２】
【００４２】
なお、本実施例においては、サンプルに菌糸を接種して、その部分に菌糸の発育が認められないものを抗菌性能が良好（○）であるとし、その他のものを不良（×）とした。
【００４３】
このようにして脱臭剤の化学成分を分析し、全ての項目が本発明の範囲内であるものを実施例として、この分析結果を下記表３〜４に示し、評価結果を下記表５に示す。但し、表４中のハイシリカゼオライトのＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比欄において、−はハイシリカゼオライトを使用していないことを示し、（ ）内の値は脱臭剤全質量に対するハイシリカゼオライトの含有量を示す。
【００４４】
【表３】
【００４５】
【表４】
【００４６】
【表５】
【００４７】
上記表３乃至５に示すように、実施例Ｎｏ．１〜１６は脱臭剤中の全ての化学成分及びＩｇ．ｌｏｓｓが本発明の範囲内であるので、全ての悪臭成分に対する脱臭性能が高く、強度及び抗菌性能が優れていた。また、実施例Ｎｏ．１、４、５、８乃至１０及び１４はＳｉＯ２ ／Ａｌ２Ｏ３モル比が５以上であるハイシリカゼオライトを使用しているので、硫化メチルに対する脱臭性能が更に一層向上した。
【００４８】
次いで、脱臭剤中の化学成分の内、Ｎａ及びＫ含有量が本発明の範囲から外れている比較例について、その分析結果及び評価結果を下記表６乃至８に示す。
【００４９】
【表６】
【００５０】
【表７】
【００５１】
【表８】
【００５２】
上記表３乃至５及び６乃至８に示すように、比較例Ｎｏ．１７及び１９はＮａ及びＫ含有量が本発明の範囲未満であるので、実施例と比較して、硫化水素に対する脱臭性能が低下した。また、比較例Ｎｏ．１８及び２０については、Ｎａ及びＫ含有量が本発明の範囲を超えているため、全ての悪臭成分に対して脱臭性能が低下した。
【００５３】
次に、脱臭剤中のＩｇ．ｌｏｓｓが本発明の範囲から外れている比較例、即ち、請求項２を満足しない比較例について、その分析結果及び評価結果を下記表９乃至１１に示す。
【００５４】
【表９】
【００５５】
【表１０】
【００５６】
【表１１】
【００５７】
上記表３乃至５及び９乃至１１に示すように、比較例Ｎｏ．２１はＩｇ．ｌｏｓｓが本発明の範囲未満であるので、実施例と比較して、水溶性である硫化水素及びトリメチルアミンに対する脱臭性能が低下した。また、比較例Ｎｏ．２２については、Ｉｇ．ｌｏｓｓが本発明の範囲を超えているため、圧縮強度が低下した。
【００５８】
また、脱臭剤中の必須成分であるＳｉＯ２ 及びＡｌ２Ｏ３が本発明の範囲から外れている比較例、即ち、請求項４を満足しない比較例について、その分析結果及び評価結果を下記表１２乃至１４に示す。
【００５９】
【表１２】
【００６０】
【表１３】
【００６１】
【表１４】
【００６２】
上記表３乃至５及び１２乃至１４に示すように、比較例Ｎｏ．２３はＡｌ２Ｏ３の含有量が本発明の範囲未満であるので、実施例と比較して、圧縮強度が低下した。一方、比較例Ｎｏ．２４はＡｌ２Ｏ３が本発明の範囲を超えているので、全ての悪臭成分に対して脱臭性能が低下した。また、比較例Ｎｏ．２５はＳｉＯ２ 含有量が本発明の範囲未満であるので、硫化メチル及びトリメチルアミンに対する脱臭性能が低下した。一方、比較例Ｎｏ．２６はＳｉＯ２ 含有量が本発明の範囲を超えているため、圧縮強度が低下した。
【００６３】
更に、脱臭剤中の化学成分の内、ＭｎＯ、ＣｕＯ及びＭｇＯ含有量が本発明の範囲から外れている比較例、即ち、請求項５乃至７の少なくとも１項を満足しない比較例について、その分析結果及び評価結果を下記表１５乃至１７に示す。
【００６４】
【表１５】
【００６５】
【表１６】
【００６６】
【表１７】
【００６７】
上記表３乃至５及び１５乃至１７に示すように、比較例Ｎｏ．２７はＭｎＯの含有量が本発明の範囲未満であるので、実施例と比較して、脱臭性能が低下し、比較例Ｎｏ．２９はＣｕＯ含有量が本発明の範囲未満であるので、脱臭性能及び抗菌性能が低下した。また、比較例Ｎｏ．３１はＭｇＯ含有量が本発明の範囲未満であるので、抗菌性能が低下した。
【００６８】
更に、比較例Ｎｏ．２８、３０及び３２はＭｎＯ、ＣｕＯ又はＭｇＯ含有量が本発明の範囲を超えているため、圧縮強度が低下した。
【００６９】
更にまた、脱臭剤中の化学成分の内、Ａｇ含有量が本発明の範囲から外れている比較例、即ち、請求項８を満足しない比較例について、その分析結果及び評価結果を下記表１８乃至２０に示す。
【００７０】
【表１８】
【００７１】
【表１９】
【００７２】
【表２０】
【００７３】
上記表３乃至５及び１８乃至２０に示すように、比較例Ｎｏ．３３はＡｇ含有量が本発明の範囲未満であるので、抗菌性能が低下した。また、比較例Ｎｏ．３４については、Ａｇ含有量が本発明の範囲を超えているため、圧縮強度が低下した。
【００７４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、脱臭剤中のＮａ及びＫ含有量を適正量に規定しているので、脱臭剤以外の付属装置を使用することなく悪臭成分を効率的に除去することができ、長寿命で低コストであると共に、抗菌性能が優れた脱臭剤及び脱臭部材を得ることができる。また、脱臭剤中のＩｇ．ｌｏｓｓ及びその他の化学成分の含有量を適正量に規制すると、更に一層、脱臭性能、強度及び抗菌性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】脱臭性能評価装置の構造を示す模式図である。
【図２】圧縮強度σの測定方法を示す模式図である。
【符号の説明】
１；サンプル
２；恒温恒湿装置
３、４；濃度測定器
５；流量計
６；ガス混合器
７；悪臭ガスボンベ
８；エアボンベ
【発明の属する技術分野】
本発明は冷蔵庫等に使用され、冷蔵庫内の悪臭の原因となる硫化水素、硫化メチル類、有機アミン及びアンモニア等の除去又は雑菌の繁殖の防止に使用される脱臭剤及び脱臭部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、冷蔵庫等の中の脱臭剤として活性炭が使用されていることは公知である。しかしながら、活性炭は脱臭剤としての寿命が短く、交換の頻度が高いので、脱臭剤の長寿命化に対する要求が高くなってきていた。
【０００３】
そこで、オゾンを利用した脱臭方法が提案されている（特公平５−８６２５３、特公平５−２８１４８）。このオゾン脱臭法は、オゾン発生器によってオゾンを発生させ、オゾンの存在下において触媒を使用して悪臭成分を接触分解させるものである。
【０００４】
また、白金触媒を使用した熱分解脱臭法も提案されている。熱分解脱臭法は、吸着材に白金等の熱分解触媒を付与し、一定時間において冷蔵庫内の臭気を吸着させた後、ヒータで加熱することにより臭気物質を分解させる方法である。
【０００５】
これらのオゾン脱臭法及び熱分解脱臭法は、活性炭を使用する脱臭剤と比較して脱臭能力を長く維持することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、オゾン脱臭法はオゾン発生器が必要であり、熱分解脱臭法は加熱用ヒータが必要であるので、脱臭装置の製造コストが高くなると共に、装置が大規模になるという問題点がある。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、長寿命で低コストであると共に、悪臭成分を効率的に除去することができ、抗菌性能が優れた脱臭剤及び脱臭部材を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る脱臭剤は、Ａｌ２Ｏ３及びＳｉＯ２を含有し、更に、酸化ナトリウム、過酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、過塩素酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、酢酸ナトリウム及びシュウ酸ナトリウムからなる群から選択された少なくとも１種のＮａ化合物をＮａ換算値で０．０１乃至５．００質量％、酸化カリウム、過酸化カリウム、炭酸カリウム、リン酸カリウム、塩化カリウム、硫酸カリウム、水酸化カリウム、過塩素酸カリウム、クエン酸カリウム、酢酸カリウム及びシュウ酸カリウムからなる群から選択された少なくとも１種のＫ化合物をＫ換算値で０．０１乃至５．００質量％含有し、更に、８０℃で１時間乾燥された後に測定された強熱減量（Ｉｇ．ｌｏｓｓ）が０．１乃至１５．０質量％であることを特徴とする。
【０００９】
また、ＳｉＯ２の一部又は全部がＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比が５以上であるハイシリカゼオライトとして添加されていることが好ましい。
【００１０】
更にまた、Ａｌ２Ｏ３含有量は１０乃至５０質量％であり、ＳｉＯ２含有量は２０乃至７０質量％であることが好ましい。
【００１１】
更にまた、マンガン酸化物をＭｎＯ換算値で５乃至３０質量％、銅酸化物をＣｕＯ換算値で１乃至１０質量％、マグネシウム酸化物をＭｇＯ換算値で０．０１乃至５．００質量％及び銀又は銀化合物をＡｇ換算値で０．００１乃至１５質量％含有していることが好ましい。
【００１２】
本発明に係る脱臭部材は前記脱臭剤を担持体に被着して構成されていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本願発明者等が前記課題を解決するために鋭意実験研究を重ねた結果、脱臭剤の含有成分としてＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２ 、Ｎａ化合物及びＫ化合物を使用し、これらの含有量を適正量に調整すると、脱臭性能が向上すると共に長寿命の脱臭部材を得ることができることを見い出した。また、含有成分中の結晶水（Ｉｇ．ｌｏｓｓ ）量を規定し、適正量のマンガン酸化物、銅酸化物又はマグネシウム酸化物及び適正量のＡｇを添加すると、更に一層脱臭効率が向上する。
【００１４】
本発明の脱臭剤は粉状のまま使用することができるが、ペレット状又はハニカム状等の成形体にして使用することが好適である。また、本発明においては、含有成分及び組成を適正量に規定した脱臭剤を担体に被着させることによって脱臭部材を構成することもできる。従って、本発明においては脱臭剤全質量に対する脱臭剤中の化学成分及び組成を規定するものとする。
【００１５】
以下、本発明における脱臭剤に含有される化学成分及びその組成限定理由について説明する。但し、化学組成においては、試料を８０℃で１時間乾燥させた後に測定した値とする。
【００１６】
Ｎａ化合物（Ｎａ換算値）：０．０１乃至５．００質量％
Ｎａは脱臭性能を向上させる成分である。脱臭剤中のＮａ化合物がＮａ換算値で０．０１質量％未満であると、特に、硫化水素等の酸性物質に対する脱臭効果が低下する。一方、脱臭剤中のＮａ化合物がＮａ換算値で５．００質量％を超えると、触媒成分と反応して非活性な物質に変化するので、脱臭性能が低下する。従って、脱臭剤全質量に対するＮａ化合物はＮａ換算値で０．０１乃至５．００質量％とする。なお、Ｎａ化合物としては、酸化ナトリウム、過酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、過塩素酸ナトリウム（以上、無機化合物）、クエン酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、シュウ酸ナトリウム（以上、有機化合物）がある。
【００１７】
Ｋ化合物（Ｋ換算値）：０．０１乃至５．００質量％
Ｋは、Ｎａと同様に、脱臭性能を向上させる成分である。脱臭剤中のＫ化合物がＫ換算値で０．０１質量％未満であると、特に、硫化水素等の酸性物質に対する脱臭効果が低下する。一方、脱臭剤中のＫ化合物がＫ換算値で５．００質量％を超えると、触媒成分と反応して非活性な物質に変化するので、脱臭性能が低下する。従って、脱臭剤全質量に対するＫ化合物はＫ換算値で０．０１乃至５．００質量％とする。なお、Ｋ化合物としては、酸化カリウム、過酸化カリウム、炭酸カリウム、リン酸カリウム、塩化カリウム、硫酸カリウム、水酸化カリウム、過塩素酸カリウム（以上、無機化合物）、クエン酸カリウム、酢酸カリウム、シュウ酸カリウム（以上、有機化合物）がある。
【００１８】
強熱減量（ Ig.loss ）：０．１乃至１５．０質量％
強熱減量は鉱物中の結晶水の量を判断することができるものであり、この結晶水は、特に、水溶性の硫化水素及びトリメチルアミンに対する脱臭性能を向上させる効果を有する。強熱減量が０．１質量％未満であると、硫化水素及びトリメチルアミンに対する脱臭性能が低下する。一方、強熱減量が１５．０質量％を超えると、成形体にした場合に必要とされる強度が低下する。従って、脱臭剤全質量に対する強熱減量（Ig.loss ）は０．１乃至１５．０質量％とすることが好ましい。
【００１９】
なお、強熱減量（Ｉｇ．ｌｏｓｓ ）とは、ＪＩＳ Ｍ８８５３の長石分析方法に示すように、乾燥処理が施された試料を１０００℃で恒量になるまで強熱したときの減量をいう。
【００２０】
Ａｌ ２ Ｏ ３ ：１０乃至５０質量％
Ａｌ２Ｏ３は成形体とした場合に必要とされる強度を確保するための成分である。脱臭剤中のＡｌ２Ｏ３が１０質量％未満であると、その効果が十分に得られないので、脱臭部材の強度が不足すると共に、粉化しやすくなる。一方、脱臭剤中のＡｌ２Ｏ３が５０質量％を超えると、脱臭効果を有する成分の含有量が相対的に低下するので、脱臭性能が低下する。従って、脱臭剤全質量に対するＡｌ２Ｏ３含有量は１０乃至５０質量％とすることが好ましい。
【００２１】
ＳｉＯ ２ ：２０乃至７０質量％
ＳｉＯ２は脱臭性能を向上させる成分である。脱臭剤中のＳｉＯ２が２０質量％未満であると、特に、硫化メチル及びトリメチルアミンに対する脱臭性能が低下する。一方、脱臭剤中のＳｉＯ２が７０質量％を超えると、成形体にした場合に必要とされる強度が不足すると共に、粉化しやすくなる。従って、脱臭剤全質量に対するＳｉＯ２含有量は２０乃至７０質量％とすることが好ましい。
【００２２】
また、このＳｉＯ２ の一部又は全部の供給源であるハイシリカゼオライトは硫化メチルに対する脱臭性能を向上させる効果がある。従って、ＳｉＯ２ の一部又は全部がＳｉＯ２ ／Ａｌ２Ｏ３モル比が５以上であるハイシリカゼオライトして添加されていることが望ましい。
【００２３】
Ｍｎ酸化物（ＭｎＯ換算値）：５乃至３０質量％
Ｍｎ酸化物は脱臭性能を向上させる成分であり、特に、Ｍｎ酸化物を銅酸化物と共存させることにより、脱臭性能が著しく向上する。脱臭剤中のＭｎ酸化物がＭｎＯ換算値で５質量％未満であると、十分な脱臭効果を得ることができない。一方、Ｍｎ酸化物がＭｎＯ換算値で３０質量％を超えると、成形体にした場合に必要とされる強度が低下する。従って、脱臭剤全質量に対するＭｎ酸化物はＭｎＯ換算値で５乃至３０質量％とすることが好ましい。
【００２４】
銅酸化物（ＣｕＯ換算値）：１乃至１０質量％
銅酸化物は脱臭性能及び抗菌性を向上させる成分であり、前述の如く、銅酸化物をＭｎ酸化物と共存させることにより、脱臭性能が著しく向上する。脱臭剤中の銅酸化物がＣｕＯ換算値で１質量％未満であると、十分な脱臭及び抗菌効果を得ることができない。一方、Ｃｕ酸化物がＣｕＯ換算値で１０質量％を超えると、成形体にした場合に必要とされる強度が低下し、粉化しやすくなる。従って、脱臭剤全質量に対するＣｕ酸化物はＣｕＯ換算値で１乃至１０質量％とすることが好ましい。
【００２５】
Ｍｇ酸化物（ＭｇＯ換算値）：０．０１乃至５．００質量％
Ｍｇ酸化物は抗菌性能を向上させる成分である。脱臭剤中のＭｇ酸化物がＭｇＯ換算値で０．０１質量％未満であると、十分な抗菌効果を得ることができない。一方、Ｍｇ酸化物がＭｇＯ換算値で５．００質量％を超えると、成形体にした場合に必要とされる強度が低下し、粉化しやすくなる。従って、脱臭剤全質量に対するＭｇ酸化物はＭｇＯ換算値で０．０１乃至５．００質量％とすることが好ましい。
【００２６】
銀又は銀化合物（Ａｇ換算値）：０．００１乃至１５質量％
銀又は銀化合物はＭｇ酸化物と同時に添加すると、両者の相互作用により、抗菌性能を向上させることができる。脱臭剤中の銀又は銀化合物がＡｇ換算値で０．００１質量％未満であると、十分な抗菌効果を得ることができない。一方、銀又は銀化合物がＡｇ換算値で１５質量％を超えると、成形体にした場合に必要とされる強度が低下し、粉化しやすくなる。従って、脱臭剤全質量に対する銀又は銀化合物はＡｇ換算値で０．００１乃至１５質量％とすることが好ましい。なお、脱臭剤中のＡｇとして、Ａｇ及びＡｇ化合物の他にＡｇ含有物がある。このＡｇ含有物とは、ゼオライト及びヒドロキシルアパタイト等のようなイオン交換体中のイオンをＡｇに交換してＡｇを含有するようにした物質をいう。
【００２７】
【実施例】
以下、本発明に係る脱臭剤の実施例についてその比較例と比較して具体的に説明する。
【００２８】
先ず、脱臭剤を種々の成分で配合し、各脱臭剤についての化学組成を分析した。各化学成分の分析に際しては、前処理として試料を８０℃で１時間の乾燥処理を実施した後に、下記表１に示す方法で分析した。
【００２９】
【表１】
また、強熱減量（Ｉｇ．ｌｏｓｓ ）については、前述の如く、ＪＩＳ Ｍ８８５３の長石分析方法に準じて、前記乾燥処理が施された試料を１０００℃で恒量になるまで強熱したときの減量を測定した。
【００３１】
次いで、各脱臭剤について、脱臭性能、圧縮強度及び抗菌性能を評価した。これらの評価方法は以下の通りである。
【００３２】
脱臭性能については、ハニカム成形した脱臭剤をサンプルとして、図１に示す脱臭性能評価装置を使用して評価した。図１に示すように、エアボンベ８及び悪臭ガスボンベ７から供給されるガスは、ガス混合器６によって混合された後、その混合ガスが流量計５を介して恒温恒湿装置２内に供給されるように配置されている。恒温恒湿装置２内には、入口濃度測定器３及び出口濃度測定器４が配置され、測定器３と４との間にはサンプル１が配置されるようになっている。
【００３３】
このように構成された脱臭性能評価装置において、恒温恒湿装置２内の入口濃度測定器３と出口濃度測定器４との間にサンプル１を配置し、入口濃度測定器側から混合ガスを供給して、測定器３により入口悪臭濃度Ｃｉ（ｐｐｍ）を測定すると共に、測定器４により出口悪臭濃度Ｃｏ（ｐｐｍ）を測定した。但し、入口悪臭濃度Ｃｉは１００ｐｐｍ、ＳＶ（Ｓｐａｃｅ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ；空間速度）は９００００ｈｒ−１、装置２内の温度は２５℃、湿度は６０％とした。このＳＶとは、単位触媒体積に対して、単位時間に通過する悪臭気体の容積のことであり、脱臭性能の評価条件の１つであって、下記数式１によって算出することができる。
【００３４】
【数１】
ＳＶ（ｈｒ−１）＝処理ガス量（ｍ３／ｈｒ）／触媒量（ｍ３）
【００３５】
本実施例においては、直径が１２ｍｍで厚さが１０ｍｍのサイズの触媒に対して、１．７リットル／分の悪臭ガスを流して、サンプル１の脱臭性能を下記数式２により算出した。
【００３６】
【数２】
脱臭性能＝（１−Ｃｏ／Ｃｉ）×１００（％）
【００３７】
なお、混合ガスの悪臭源としては、ＣＨ３ＳＨ、Ｈ２Ｓ、（ＣＨ３）２Ｓ及び（ＣＨ３）３Ｎが含まれており、ＣＨ３ＳＨ、Ｈ２Ｓ及び（ＣＨ３）３Ｎについては脱臭性能が８０％以上を良好とし、（ＣＨ３）２Ｓについては７０％以上を良好とし、８０％以上を最良とした。
【００３８】
また、圧縮強度については、図２に示すように、ハニカム成形された２０ｍｍ×２０ｍｍ×２０ｍｍのサイズのサンプル１を使用し、通気方向に荷重を印加して、サンプル１が破壊するときのサンプルの断面積Ａ（ｍ２ ）に対する最大荷重Ｐ（Ｎ）を測定した。そして、サンプル１の圧縮強度σを下記数式３により算出した。
【００３９】
【数３】
圧縮強度σ＝Ｐ／Ａ （ＭＰａ）
【００４０】
更に抗菌性能については、抗菌性能の評価培養温度条件を６乃至１０℃として、ＪＩＳ Ｚ２９１１に準じて菌糸の発育を肉眼によって評価した。この抗菌性能試験に使用したカビを下記表２に示す。
【００４１】
【表２】
なお、本実施例においては、サンプルに菌糸を接種して、その部分に菌糸の発育が認められないものを抗菌性能が良好（○）であるとし、その他のものを不良（×）とした。
【００４３】
このようにして脱臭剤の化学成分を分析し、全ての項目が本発明の範囲内であるものを実施例として、この分析結果を下記表３〜４に示し、評価結果を下記表５に示す。但し、表４中のハイシリカゼオライトのＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比欄において、−はハイシリカゼオライトを使用していないことを示し、（ ）内の値は脱臭剤全質量に対するハイシリカゼオライトの含有量を示す。
【００４４】
【表３】
【表４】
【表５】
上記表３乃至５に示すように、実施例Ｎｏ．１〜１６は脱臭剤中の全ての化学成分及びＩｇ．ｌｏｓｓが本発明の範囲内であるので、全ての悪臭成分に対する脱臭性能が高く、強度及び抗菌性能が優れていた。また、実施例Ｎｏ．１、４、５、８乃至１０及び１４はＳｉＯ２ ／Ａｌ２Ｏ３モル比が５以上であるハイシリカゼオライトを使用しているので、硫化メチルに対する脱臭性能が更に一層向上した。
【００４８】
次いで、脱臭剤中の化学成分の内、Ｎａ及びＫ含有量が本発明の範囲から外れている比較例について、その分析結果及び評価結果を下記表６乃至８に示す。
【００４９】
【表６】
【表７】
【表８】
上記表３乃至５及び６乃至８に示すように、比較例Ｎｏ．１７及び１９はＮａ及びＫ含有量が本発明の範囲未満であるので、実施例と比較して、硫化水素に対する脱臭性能が低下した。また、比較例Ｎｏ．１８及び２０については、Ｎａ及びＫ含有量が本発明の範囲を超えているため、全ての悪臭成分に対して脱臭性能が低下した。
【００５３】
次に、脱臭剤中のＩｇ．ｌｏｓｓが本発明の範囲から外れている比較例、即ち、請求項２を満足しない比較例について、その分析結果及び評価結果を下記表９乃至１１に示す。
【００５４】
【表９】
【表１０】
【表１１】
上記表３乃至５及び９乃至１１に示すように、比較例Ｎｏ．２１はＩｇ．ｌｏｓｓが本発明の範囲未満であるので、実施例と比較して、水溶性である硫化水素及びトリメチルアミンに対する脱臭性能が低下した。また、比較例Ｎｏ．２２については、Ｉｇ．ｌｏｓｓが本発明の範囲を超えているため、圧縮強度が低下した。
【００５８】
また、脱臭剤中の必須成分であるＳｉＯ２ 及びＡｌ２Ｏ３が本発明の範囲から外れている比較例、即ち、請求項４を満足しない比較例について、その分析結果及び評価結果を下記表１２乃至１４に示す。
【００５９】
【表１２】
【表１３】
【表１４】
上記表３乃至５及び１２乃至１４に示すように、比較例Ｎｏ．２３はＡｌ２Ｏ３の含有量が本発明の範囲未満であるので、実施例と比較して、圧縮強度が低下した。一方、比較例Ｎｏ．２４はＡｌ２Ｏ３が本発明の範囲を超えているので、全ての悪臭成分に対して脱臭性能が低下した。また、比較例Ｎｏ．２５はＳｉＯ２ 含有量が本発明の範囲未満であるので、硫化メチル及びトリメチルアミンに対する脱臭性能が低下した。一方、比較例Ｎｏ．２６はＳｉＯ２ 含有量が本発明の範囲を超えているため、圧縮強度が低下した。
【００６３】
更に、脱臭剤中の化学成分の内、ＭｎＯ、ＣｕＯ及びＭｇＯ含有量が本発明の範囲から外れている比較例、即ち、請求項５乃至７の少なくとも１項を満足しない比較例について、その分析結果及び評価結果を下記表１５乃至１７に示す。
【００６４】
【表１５】
【表１６】
【表１７】
上記表３乃至５及び１５乃至１７に示すように、比較例Ｎｏ．２７はＭｎＯの含有量が本発明の範囲未満であるので、実施例と比較して、脱臭性能が低下し、比較例Ｎｏ．２９はＣｕＯ含有量が本発明の範囲未満であるので、脱臭性能及び抗菌性能が低下した。また、比較例Ｎｏ．３１はＭｇＯ含有量が本発明の範囲未満であるので、抗菌性能が低下した。
【００６８】
更に、比較例Ｎｏ．２８、３０及び３２はＭｎＯ、ＣｕＯ又はＭｇＯ含有量が本発明の範囲を超えているため、圧縮強度が低下した。
【００６９】
更にまた、脱臭剤中の化学成分の内、Ａｇ含有量が本発明の範囲から外れている比較例、即ち、請求項８を満足しない比較例について、その分析結果及び評価結果を下記表１８乃至２０に示す。
【００７０】
【表１８】
【表１９】
【表２０】
上記表３乃至５及び１８乃至２０に示すように、比較例Ｎｏ．３３はＡｇ含有量が本発明の範囲未満であるので、抗菌性能が低下した。また、比較例Ｎｏ．３４については、Ａｇ含有量が本発明の範囲を超えているため、圧縮強度が低下した。
【００７４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、脱臭剤中のＮａ及びＫ含有量を適正量に規定しているので、脱臭剤以外の付属装置を使用することなく悪臭成分を効率的に除去することができ、長寿命で低コストであると共に、抗菌性能が優れた脱臭剤及び脱臭部材を得ることができる。また、脱臭剤中のＩｇ．ｌｏｓｓ及びその他の化学成分の含有量を適正量に規制すると、更に一層、脱臭性能、強度及び抗菌性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】脱臭性能評価装置の構造を示す模式図である。
【図２】圧縮強度σの測定方法を示す模式図である。
【符号の説明】
１；サンプル
２；恒温恒湿装置
３、４；濃度測定器
５；流量計
６；ガス混合器
７；悪臭ガスボンベ
８；エアボンベ
Claims (8)
- Ａｌ２Ｏ３及びＳｉＯ２を含有し、更に、酸化ナトリウム、過酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、過塩素酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、酢酸ナトリウム及びシュウ酸ナトリウムからなる群から選択された少なくとも１種のＮａ化合物をＮａ換算値で０．０１乃至５．００質量％、酸化カリウム、過酸化カリウム、炭酸カリウム、リン酸カリウム、塩化カリウム、硫酸カリウム、水酸化カリウム、過塩素酸カリウム、クエン酸カリウム、酢酸カリウム及びシュウ酸カリウムからなる群から選択された少なくとも１種のＫ化合物をＫ換算値で０．０１乃至５．００質量％含有し、更に、８０℃で１時間乾燥された後に測定された強熱減量（Ｉｇ．ｌｏｓｓ）が０．１乃至１５．０質量％であることを特徴とする脱臭剤。
- 前記ＳｉＯ２の一部又は全部がＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比が５以上であるハイシリカゼオライトとして添加されていることを特徴とする請求項１に記載の脱臭剤。
- 前記Ａｌ２Ｏ３は１０乃至５０質量％、前記ＳｉＯ２は２０乃至７０質量％であることを特徴とする請求項１又は２に記載の脱臭剤。
- 更に、マンガン酸化物をＭｎＯ換算値で５乃至３０質量％含有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の脱臭剤。
- 更に、銅酸化物をＣｕＯ換算値で１乃至１０質量％含有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の脱臭剤。
- 更に、マグネシウム酸化物をＭｇＯ換算値で０．０１乃至５．００質量％含有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の脱臭剤。
- 更に、銀又は銀化合物をＡｇ換算値で０．００１乃至１５質量％含有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の脱臭剤。
- 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の脱臭剤を担持体に被着して構成されたことを特徴とする脱臭部材。
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