JP7141089B2 - 脱臭材及び脱臭シート - Google Patents
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芳香族アミノ酸と硫酸とを含有した水溶液中に繊維状活性炭を浸漬させて繊維状活性炭に芳香族アミノ酸と硫酸とを担持させる工程であって、繊維状活性炭に対する芳香族アミノ酸の質量比を10質量%乃至20質量%の範囲内とし、繊維状活性炭に対する硫酸の質量比を5質量%乃至25質量%の範囲内とする工程と、
芳香族アミノ酸及び硫酸を担持させた繊維状活性炭から水溶液を除去する工程と、
水溶液を除去した繊維状活性炭を乾燥させる工程。
項1. 活性炭と、前記活性炭に担持された、(A)芳香族アミン及び該芳香族アミンの硫酸塩、又は、(B)芳香族アミン、該芳香族アミンの硫酸塩、及び硫酸とを含む、脱臭材であって、
前記活性炭の全細孔容積が0.45cc/g以上であり、
前記活性炭100質量部に対する、前記芳香族アミンと前記芳香族アミンの硫酸塩との合計担持量が20~32質量部であり、
前記活性炭100質量部に対する、前記芳香族アミンの硫酸塩と前記硫酸との合計担持量が1.8~3.5質量部である、
脱臭材。
項2. 前記活性炭にp-アミノ安息香酸とp-アミノ安息香酸の硫酸塩が担持されている、項1に記載の脱臭材。
項3. アセトアルデヒドの脱離率が15%以下である、項1又は2に記載の脱臭材。
項4. 項1~3のいずれか1項に記載の脱臭材を含む、脱臭シート。
平均細孔直径(nm)
=4×全細孔容積(cc/g)/比表面積(m2/g)×103 ・・・(1)
活性炭に担持された芳香族アミンと該芳香族アミンの硫酸塩の合計担持量については、薬剤溶液の、活性炭を浸漬する前の液と活性炭を浸漬した後の液の有機物濃度を、それぞれ全有機物濃度(TOC)計を用いて測定し、浸漬操作前後の有機物濃度の差から、合計担持量を測定する。具体的には、まず全有機物濃度(TOC)計(株式会社島津製作所製TOC-5000)を用いて、浸漬操作前後の薬剤溶液について、炭素(C)に換算された有機物濃度(mgC/L)を測定し、操作前後の濃度の差を求める。別途、秤量して調製した既知濃度の芳香族アミン水溶液について同様に全有機物濃度を測定し、有機物濃度(mgC/L)と芳香族アミン濃度(mg芳香族アミン/L)の対応を表す検量線を作成する。作成した検量線を用いて、添着操作前後の有機物濃度の差(mgC/L)を芳香族アミン濃度の差(mg芳香族アミン/L)に換算する。求めた濃度の差に処理液量(L)を乗じて芳香族アミン質量の差を算出する。算出された値を、薬剤溶液に浸漬する前の活性炭100質量部あたりの質量部に換算し、得られた質量部を、活性炭100質量部に対する芳香族アミンと該芳香族アミンの硫酸塩の合計担持量(質量部)とする。
活性炭に担持された芳香族アミンの硫酸塩と硫酸の合計物質量についても同様に、活性炭を浸漬する前の薬剤溶液と、活性炭を浸漬した後の薬剤溶液について、JIS K 0101:1998 42.4に規定のイオンクロマトグラフ法に準じ硫酸イオンの濃度(mg/L)を測定することで、これらの合計担持量を計算する。具体的には浸漬操作前後の薬剤溶液の硫酸イオンの濃度(mg/L)を、検量線を用いてそれぞれ測定し、操作前後の硫酸イオン濃度の差(mg/L)を求める。求めた操作前後の硫酸イオン濃度の差(mg/L)に、硫酸の分子量(98.08g/mol)と硫酸イオンの分子量(96.06g/mol)の比を乗じて硫酸濃度の差に換算する。硫酸濃度の差に処理液量(L)を乗じて操作前後の硫酸の差を算出する。算出した操作前後の硫酸の差を、薬剤溶液に浸漬する前の活性炭100質量部あたりの質量部に換算し、得られた質量部を、活性炭100質量部に対する芳香族アミンの硫酸塩と硫酸の合計担持量(質量部)とする。
脱臭材0.01gと、450ppmのアセトアルデヒドガス3Lとをガスバッグに封入し、20℃の環境下において静置し、脱臭材にアセトアルデヒドを吸着させる。24時間経過後、ガスバッグ内のアセトアルデヒド濃度を測定し、脱臭材1gあたりのアセトアルデヒド吸着量を算出する。次に、アセトアルデヒドを吸着した脱臭材をガスバッグから取り出し、該脱臭材を窒素ガス3Lとともにガスバッグに封入し、70℃の環境下において静置する。24時間経過後、ガスバッグ内のアセトアルデヒド濃度を測定し、脱臭材1gあたりのアセトアルデヒド脱離量を算出する。そして、得られたアセトアルデヒド吸着量とアセトアルデヒド脱離量を下記式(2)に代入し、得られる値をアセトアルデヒド脱離率(%)とする。
アセトアルデヒド脱離率(%)
=アセトアルデヒド脱離量/アセトアルデヒド吸着量×100(%) ・・・(2)
活性炭の準備
粒状石炭ピッチを、溶融押出機に供給し、溶融温度320℃で溶融混合し、吐出量20g/minで紡糸することによりピッチ繊維を得た。得られたピッチ繊維を空気中常温から354℃まで1~30℃/分の割合で54分間昇温することにより不融化処理をおこない、不融化されたピッチ繊維である活性炭前駆体を得た。得られた活性炭前駆体を、H2O濃度が100容量%のガスを賦活炉内に連続的に導入し、雰囲気温度875℃で40分間熱処理することにより賦活をおこない、繊維状活性炭を得た。得られた繊維状活性炭の全細孔容積は0.476cc/g、比表面積は1232m2/g、平均細孔径は1.55nm、0.65nm以上2nm以下の細孔径の細孔容積は0.255cc/gであった。
まず、75質量%の濃度で硫酸を含有した硫酸水溶液を調製した。この硫酸水溶液を65℃以上の温度で撹拌して、芳香族アミンとしてp-アミノ安息香酸を水溶液に加え、完全に溶解させたのち、活性炭の質量と処理液の体積との比が20g/Lとなるように水を加え、処理液を得た。なお、芳香族アミン及び硫酸の仕込み量は、活性炭100質量部に対して22.5質量部となるようにした。なお、硫酸の当該仕込み量(質量部)は、75硫酸水溶液中の、純水を除いた硫酸のみの量(質量部)を示す。
次に、薬剤溶液に、上記得られた活性炭100質量部を浸漬した。続いて、この溶液を10分間に亘って撹拌して、活性炭を溶液中に均一に分散させた。その後、この分散液を静置した。8時間以上静置した後、活性炭を溶液から引き上げ、乾燥機を用いて80℃で3時間に亘って乾燥させ、実施例1の脱臭材を得た。なお、脱臭材における、活性炭100質量部に対する芳香族アミンと該芳香族アミンの硫酸塩の合計担持量(質量部)、及び活性炭100質量部に対する芳香族アミンの硫酸塩と硫酸の合計担持量(質量部)は、前述の方法で測定した。
活性炭の準備
実施例1で得た活性炭を準備した。
まず、75質量%の濃度で硫酸を含有した硫酸水溶液を調製した。この硫酸水溶液を65℃以上の温度で撹拌して、芳香族アミンとしてp-アミノ安息香酸を水溶液に加え、完全に溶解させたのち、活性炭の質量と処理液の体積との比が20g/Lとなるように水を加え、処理液を得た。なお、芳香族アミン及び硫酸の仕込み量は、活性炭100質量部に対して30.0質量部となるようにした。なお、硫酸の当該仕込み量(質量部)は、75硫酸水溶液中の、純水を除いた硫酸のみの量(質量部)を示す。
次に、薬剤溶液に、上記得られた活性炭100質量部を浸漬した。続いて、この溶液を10分間に亘って撹拌して、活性炭を溶液中に均一に分散させた。その後、この分散液を静置した。8時間以上静置した後、活性炭を溶液から引き上げ、乾燥機を用いて80℃で3時間に亘って乾燥させ、実施例2の脱臭材を得た。
活性炭の準備
粒状石炭ピッチを、溶融押出機に供給し、溶融温度320℃で溶融混合し、吐出量20g/minで紡糸することによりピッチ繊維を得た。得られたピッチ繊維を空気中常温から354℃まで1~30℃/分の割合で54分間昇温することにより不融化処理をおこない、不融化されたピッチ繊維である活性炭前駆体を得た。得られた活性炭前駆体を、H2O濃度が100容量%のガスを賦活炉内に連続的に導入し、雰囲気温度875℃で50分間熱処理することにより賦活をおこない、繊維状活性炭を得た。得られた繊維状活性炭の、全細孔容積は0.753cc/g、比表面積は1731m2/g、平均細孔径は1.74nm、0.65nm以上2nm以下の細孔径の細孔容積は0.622cc/gであった。
まず、75質量%の濃度で硫酸を含有した硫酸水溶液を調製した。この硫酸水溶液を65℃以上の温度で撹拌して、芳香族アミンとしてp-アミノ安息香酸を水溶液に加え、完全に溶解させたのち、活性炭の質量と処理液の体積との比が20g/Lとなるように水を加え、処理液を得た。なお、芳香族アミン及び硫酸の仕込み量は、活性炭100質量部に対して22.5質量部となるようにした。なお、硫酸の当該仕込み量(質量部)は、75硫酸水溶液中の、純水を除いた硫酸のみの量(質量部)を示す
次に、薬剤溶液に、上記得られた活性炭100質量部を浸漬した。続いて、この溶液を10分間に亘って撹拌して、活性炭を溶液中に均一に分散させた。その後、この分散液を静置した。8時間以上静置した後、活性炭を溶液から引き上げ、乾燥機を用いて80℃で3時間に亘って乾燥させ、実施例3の脱臭材を得た。
活性炭の準備
実施例3で得た活性炭を準備した。
まず、75質量%の濃度で硫酸を含有した硫酸水溶液を調製した。この硫酸水溶液を65℃以上の温度で撹拌して、芳香族アミンとしてp-アミノ安息香酸を水溶液に加え、完全に溶解させたのち、活性炭の質量と処理液の体積との比が20g/Lとなるように水を加え、処理液を得た。なお、芳香族アミン及び硫酸の仕込み量は、活性炭100質量部に対して30.0質量部となるようにした。なお、硫酸の当該仕込み量(質量部)は、75硫酸水溶液中の、純水を除いた硫酸のみの量(質量部)を示す。
次に、薬剤溶液に、上記得られた活性炭100質量部を浸漬した。続いて、この溶液を10分間に亘って撹拌して、活性炭を溶液中に均一に分散させた。その後、この分散液を静置した。8時間以上静置した後、活性炭を溶液から引き上げ、乾燥機を用いて80℃で3時間に亘って乾燥させ、実施例4の脱臭材を得た。
実施例1で得た活性炭を準備した。
まず、75質量%の濃度で硫酸を含有した硫酸水溶液を調製した。この硫酸水溶液を65℃以上の温度で撹拌して、芳香族アミンとしてp-アミノ安息香酸を水溶液に加え、完全に溶解させたのち、活性炭の質量と処理液の体積との比が20g/Lとなるように水を加え、処理液を得た。なお、芳香族アミン及び硫酸の仕込み量は、活性炭100質量部に対して15.0質量部となるようにした。なお、硫酸の当該仕込み量(質量部)は、75硫酸水溶液中の、純水を除いた硫酸のみの量(質量部)を示す。
次に、薬剤溶液に、上記得られた活性炭100質量部を浸漬した。続いて、この溶液を10分間に亘って撹拌して、活性炭を溶液中に均一に分散させた。その後、この分散液を静置した。8時間以上静置した後、活性炭を溶液から引き上げ、乾燥機を用いて80℃で3時間に亘って乾燥させ、比較例1の脱臭材を得た。
活性炭の準備
粒状石炭ピッチを、溶融押出機に供給し、溶融温度320℃で溶融混合し、吐出量20g/minで紡糸することによりピッチ繊維を得た。得られたピッチ繊維を空気中常温から354℃まで1~30℃/分の割合で54分間昇温することにより不融化処理をおこない、不融化されたピッチ繊維である活性炭前駆体を得た。得られた活性炭前駆体を、H2O濃度が100容量%のガスを賦活炉内に連続的に導入し、雰囲気温度875℃で30分間熱処理することにより賦活をおこない、繊維状活性炭を得た。得られた繊維状活性炭の、全細孔容積は0.315cc/g、比表面積は825m2/g、平均細孔径は1.53nm、0.65nm以上2nm以下の細孔径の細孔容積は0.116cc/gであった。
まず、75質量%の濃度で硫酸を含有した硫酸水溶液を調製した。この硫酸水溶液を65℃以上の温度で撹拌して、芳香族アミンとしてp-アミノ安息香酸を水溶液に加え、完全に溶解させたのち、活性炭の質量と処理液の体積との比が20g/Lとなるように水を加え、処理液を得た。なお、芳香族アミン及び硫酸の仕込み量は、活性炭100質量部に対して30.0質量部となるようにした。なお、硫酸の当該仕込み量(質量部)は、75硫酸水溶液中の、純水を除いた硫酸のみの量(質量部)を示す。
次に、薬剤溶液に、上記得られた活性炭100質量部を浸漬した。続いて、この溶液を10分間に亘って撹拌して、活性炭を溶液中に均一に分散させた。その後、この分散液を静置した。8時間以上静置した後、活性炭を溶液から引き上げ、乾燥機を用いて80℃で3時間に亘って乾燥させ、比較例2の脱臭材を得た。
Claims (4)
- 活性炭と、前記活性炭に担持された、(A)芳香族アミン及び該芳香族アミンの硫酸塩、又は、(B)芳香族アミン、該芳香族アミンの硫酸塩、及び硫酸とを含む、脱臭材であって、
前記活性炭の全細孔容積が0.45cc/g以上であり、
以下の方法によって測定される、前記活性炭100質量部に対する、前記芳香族アミンと前記芳香族アミンの硫酸塩との合計担持量が20~32質量部であり、
以下の方法によって測定される、前記活性炭100質量部に対する、前記芳香族アミンの硫酸塩と前記硫酸との合計担持量が1.8~3.5質量部である、
脱臭材。
(活性炭100質量部に対する芳香族アミンと該芳香族アミンの硫酸塩の合計担持量(質量部)の測定)
活性炭に担持された芳香族アミンと該芳香族アミンの硫酸塩の合計担持量については、薬剤溶液の、活性炭を浸漬する前の液と活性炭を浸漬した後の液の有機物濃度を、それぞれ全有機物濃度(TOC)計を用いて測定し、浸漬操作前後の有機物濃度の差から、合計担持量を測定するまず全有機物濃度(TOC)計を用いて、浸漬操作前後の薬剤溶液について、炭素(C)に換算された有機物濃度(mgC/L)を測定し、操作前後の濃度の差を求める。別途、秤量して調製した既知濃度の芳香族アミン水溶液について同様に全有機物濃度を測定し、有機物濃度(mgC/L)と芳香族アミン濃度(mg芳香族アミン/L)の対応を表す検量線を作成する。作成した検量線を用いて、添着操作前後の有機物濃度の差(mgC/L)を芳香族アミン濃度の差(mg芳香族アミン/L)に換算する。求めた濃度の差に処理液量(L)を乗じて芳香族アミン質量の差を算出する。算出された値を、薬剤溶液に浸漬する前の活性炭100質量部あたりの質量部に換算し、得られた質量部を、活性炭100質量部に対する芳香族アミンと該芳香族アミンの硫酸塩の合計担持量(質量部)とする。
(活性炭100質量部に対する芳香族アミンの硫酸塩と硫酸の合計担持量(質量部)の測定)
活性炭に担持された芳香族アミンの硫酸塩と硫酸の合計物質量は、活性炭を浸漬する前の薬剤溶液と、活性炭を浸漬した後の薬剤溶液について、JIS K 0101:1998 42.4に規定のイオンクロマトグラフ法に準じ硫酸イオンの濃度(mg/L)を測定することで、これらの合計担持量を計算する。浸漬操作前後の薬剤溶液の硫酸イオンの濃度(mg/L)を、検量線を用いてそれぞれ測定し、操作前後の硫酸イオン濃度の差(mg/L)を求める。求めた操作前後の硫酸イオン濃度の差(mg/L)に、硫酸の分子量(98.08g/mol)と硫酸イオンの分子量(96.06g/mol)の比を乗じて硫酸濃度の差に換算する。硫酸濃度の差に処理液量(L)を乗じて操作前後の硫酸の差を算出する。算出した操作前後の硫酸の差を、薬剤溶液に浸漬する前の活性炭100質量部あたりの質量部に換算し、得られた質量部を、活性炭100質量部に対する芳香族アミンの硫酸塩と硫酸の合計担持量(質量部)とする。 - 前記活性炭にp-アミノ安息香酸とp-アミノ安息香酸の硫酸塩が担持されている、請求項1に記載の脱臭材。
- アセトアルデヒドの脱離率が15%以下である、請求項1又は2に記載の脱臭材。
- 請求項1~3のいずれか1項に記載の脱臭材を含む、脱臭シート。
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