JPH0543422B2

JPH0543422B2 -

Info

Publication number: JPH0543422B2
Application number: JP24289386A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Fujii
Original assignee: Ebara Research Co Ltd
Current assignee: Ebara Research Co Ltd
Priority date: 1986-10-15
Filing date: 1986-10-15
Publication date: 1993-07-01
Also published as: JPS6397246A

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔産業上の利用分野〕本発明は、気体中の粒子状物質、H₂S、SO₂、
HCl、O₃、NH₃、メルカプタン類、サルフアイ
ド類、アミン類、各種溶媒、溶剤類、タール状物
質、アルデヒド類の如き酸性ガス、アルカリ性ガ
ス及び臭気性ガス等の汚染物質の捕集方法及びそ
の装置、特に、家庭、事業所、病院等における空
気洗浄方法及び装置、或いは各種産業、工業にお
ける気体の清浄方法及び装置に関する。〔従来の方法〕従来の空気清浄は、微粒子等の粒子状物質と酸
性ガス、アルカリ性ガス、臭気性ガス等の汚染ガ
スとを別々に捕集乃至は除去する方法で行つてい
た。例えば、粒子状物質は、放電による予備荷電後
帯電フイルターで捕集、除去を行い、次いでガス
状汚染物質を活性炭で構成された脱臭フイルター
により捕集、除去することが行われている。このように構成されていたので、装置が大型
化、複雑化し、電力の消費が比較的多くなり又保
守・管理が面倒であると言う欠点があつた。この欠点を解消する手段としてイオン交換フイ
ルターを用いて粒子状物質と汚染ガスを同時に捕
集除去する方法がある。しかし、イオン交換フイルターのみを用いる方
法においては、粒子状物質の一部と汚染ガスの同
時捕集は高効率で行えるが、粒子状物質の一部は
十分に捕集することができず、改良の必要があつ
た。即ち、粒子状物質の中、帯電粒子特に帯電量の
多い粒子の捕集は高効率で行えるが、帯電してい
ない粒子や微粒子例えば粒径0.05μm程度の微粒
子は帯電量が少ないため捕集を十分に行うことが
できなかつた。また、通常気体中の20〜30％程度の粒子は帯電
していないためこの粒子の捕集は困難であつた。〔発明の目的〕本発明は、帯電していない粒子及び帯電量の少
ない粒子をエレクトレツト材近傍の強い電界によ
り分極又は帯電させ、支持体上にイオン交換体を
放射線グラフト重合することにより製造されたイ
オン交換フイルターで捕集するもので、粒子状物
質を高効率で捕集することを目的とするものであ
る。〔発明の構成〕本発明は、微粒子及び汚染性ガスを含有してい
る気体をエレクトレツト材及び支持体上にイオン
交換体を放射線グラフト重合することにより製造
されたイオン交換フイルター上に順次通ずること
により気体を清浄にする方法及びその装置であ
る。つぎに図面を基いて本発明を詳しく説明する。第１図は事業所等において使用しうる本発明の
空気清浄器の概略断面図を示し、第２図はエレク
トレツト材の断面概念図を示す。第１図に基いて本発明を説明すると、室内の汚
染空気１はシロツコフアン２により粗い粒子を粗
フイルター３で捕集、除去しながら吸引される。粗フイルター３を通過した微粒子及び室内の汚
染ガス等、例えばタバコの煙、臭い、作業等で発
生する臭気及び微粒子等の汚染物質は、先ず支持
体上にイオン交換体を放射線グラフト重合するこ
とにより製造されたイオン交換フイルター４によ
り臭気性成分及び微粒子の内正及び負の帯電微粒
子が主に捕集される。微粒子の内帯電していない微粒子のほとんど及
び帯電量の少ない微細粒子は、支持体上にイオン
交換体を放射線グラフト重合することにより製造
されたイオン交換フイルター４を通過し、エレク
トレツト材５のまわりの強い電界により分極等の
電気的作用を受けた後支持体上にイオン交換体を
放射線グラフト重合することにより製造されたイ
オン交換フイルター６により捕集され、高清浄な
空気７が室内に排出される。粗フイルター３の材質は、空気中の汚染物質の
内、比較的大きな粒子状物質を捕集、除去出来る
ものであれば良く、通常ガラス繊維や繊維状の炭
化水素系重合体、例えば繊維状ポリプロピレン等
が用いられる。次に、エレクトレツト材５について説明する。エレクトレツト材５は、第２図に示す如く、そ
の１本１本がプラスとマイナスに強く分極し、そ
の近傍の空隙が強い電界を形成しており、帯電し
ていない微粒子及び帯電量の少ない微粒子を分極
又は帯電させるものである。エレクトレツト材５は、適宜の繊維状、織物
状、フイルム状、板状又は棒状の素材をエレクト
レツト化したもので、周知の方法で適宜製造出来
る。素材としては、アクリル樹脂、ナイロン、ポ
リフツ化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリエチ
レン、フツ素化エチレンプロピレン、ポリビニリ
デンクロライド、ポリエチレンテレフタレート、
ポリ塩化ビニル、ステアリン酸、セチルアルコー
ル、カルナウバワツクス、NaCl、CaSO₄、
ZnSO₄、硼硅酸ガラス、PZT、CaTiO₃、チタン
酸化合物、圧電磁気材料等が用いられる。素材の形状は、装置の形状、構造、効果、経済
性等で適宜選択することが出来る。通常、繊維状
又は織物状のものが好ましい。これらの素材をエレクトレツト化する方法は、
熱エレクトレツト、エレクトエレクトレツト、ホ
ツトエレクトレツト、ラジオエレクトレツト、マ
グネツトエレクトレツト、メカノエレクトレツト
等がある。素材をエレクトレツト化する例を次に示す。ポリフツ化ビニリデンの繊維（10μ径）を90℃
に加熱しながら５×10⁴V／mmの電界を通過させ
ることで帯電され、エレクトレツト材が得られ
る。別の例として、フツ素化エチレンプロピレン
フイルム（厚さ１mmのフイルム）をプラス電極の
上に置き、５×10³V／mmの電界をかけ、25℃、
60％相対湿度で３分間印加することにより帯電さ
れ、エレクトレツト材が得られる。このエレクト
レツト材は、適宜の大きさや形状、例えば巾５
mm、長さ50mmに切断、又は繊維化して使用する。
素材は、エレクトレツト化により帯電されると、
その電荷は永続し、電力供給が不要な多数の電極
となり、各エレクトレツト材の空隙は強い電界を
形成する。次に、本発明で用いる支持体上にイオン交換体
を放射線グラフト重合することにより製造された
イオン交換フイルター４及び６について詳しく説
明する。支持体上にイオン交換体を放射線グラフト重合
することにより製造されたイオン交換フイルター
は、気体流から荷電粒子状物質及び酸性ガス、ア
ルカリ性ガス並びに臭気性ガスを捕集しうるもの
である。支持体上にイオン交換体を放射線グラフト重合
法により製造されたイオン交換フイルタ（繊維）
は、支持体への照射が奥部まで均一になされるた
め、イオン交換体が広い面積にわたつて強固に付
加されるので、交換容量が大きく、かつ低濃度の
粒子や低濃度の汚染ガス等の汚染物を早い速度で
高効率で除去しうる効果があり、実用的に有効で
ある。また支持体上にイオン交換体を放射線グラフト
重合によりイオン交換体を製造する方法によれば
製品に近い形状で製造できること、室温でかつ気
相ででき、グラフト率を大とできること等から効
果的な方法である。イオン交換フイルタとしてはネツト状、織物状
或いは繊維状の空隙性高分子支持体上にイオン交
換体を放射線グラフト重合することにより支持さ
せたものが用いられ、これらは周知の方法により
適宜製造することができる。イオン交換体としては、アニオン交換体或いは
カチオン交換体が使用できる。支持体としては、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリブチレン、ポリブテン等の脂肪族系不飽
和炭化水素の重合体、ポリスチレン、ポリα−メ
チルスチレン等の芳香族系炭化水素の重合体、ポ
リビニルシクロヘキサン等の脂環式系炭化水素の
重合体、あるいはこれらの炭化水素の共重合体、
あるいは、ポリ四フツ化エチレン、ポリフツ化ビ
ニリデン、エチレン−四フツ化エチレン共重合
体、四フツ化エチレン−六フツ化プロピレン共重
合体、フツ化ビニリデン−六フツ化プロピレン共
重合体等のフツ素含有不飽和炭化水素の重合体又
はその共重合体などが用いられる。また、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ポ
リエステル、アクリル系重合体、ポリウレタン、
セルロース、酢酸セルロース、羊毛、絹あるいは
これらの混合物を用いることができる。これら支持体は、空隙性支持体として用いら
れ、その形状はガス流との接触面積が広く、か
つ、抵抗の少ない形状であればよく、例えば適宜
の薄膜状の布、好ましくはネツト状などの織物状
あるいは繊維状等、適宜の形状のものが用いられ
る。空隙性支持体の空隙率は10〜95％好ましくは50
〜85％である。空隙性支持体の形状、厚さ、空隙
率は装置の形状、使用する材質、構造、期待する
効果等により適宜決めることが出来る。本発明で使用しうるイオン交換体としては、特
に限定されることはなく、種々の陽イオン交換体
あるいは陰イオン交換体が使用される。例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、リン
酸基、フエノール性水酸基などの陽イオン交換基
含有交換体、第１級〜第３級アミノ基、第４級ア
ンモニウム基、スルホニウム基、ホスホニウム基
などの陰イオン交換基含有交換体、あるいは前記
陽及び陰両イオン交換基を含有する重合型または
縮合型の均質型または不均質型のイオン交換体が
挙げられる。代表例としては、フエノールスルホン酸ソーダ
とアルデヒド又はケトン類との縮合ポリマー；芳
香族アミンとアルデヒド又はケトンとの縮合ポリ
マー；アクリル酸、メタクリル酸、またはビニル
ベンゼンスルホン酸、スチレン、ハロメチルスチ
レン、アシルオキシスチレン、ヒドロキシスチレ
ン、アミノスチレン、ビニルベンゼンスルホン酸
等のスチレン化合物、ビニルピリジン、２−メチ
ル−５−ビニルピリジン、２−メチル−５−ビニ
ルイミダゾール、アクリルニトリル、あるいは硫
酸、クロルスルホン酸、スルホン酸などの陽また
は陰両イオン交換基、またはこれに転換し得る基
を有するモノマーの重合体またはこれらのモノマ
ーとジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、ブ
タジエン、エチレングリコールジビニルエーテ
ル、エチレングリコールジメタクリレート、など
の二個以上の二重結合を有するモノマーとの共重
合体、またはポリエチレン、ポリビニルフルオロ
カーボンエーテルもしくはポリテトラフルオロエ
チレンにスチレンをグラフト重合したリポリマー
等に夫々必要に応じて陽および／または陰のイオ
ン交換基を導入するか、またはイオン交換基に転
換してなるイオン交換体、テトラフルオロエチレ
ン、クロロトリフルオロエチレンなどのビニルモ
ノマーとイオン交換基またはイオン交換基に変換
しうる基を有するパーフルオロビニルモノマーと
のコポリマーからなるイオン交換体がある。支持体にイオン交換体を担持させる方法は、特
に限定されることはなく、周知の方法で実施しう
る。例えば支持体に、α線、β線、電子線、γ線な
どの電離性放射線の照射を行なつた後イオン交換
体をグラフトし、イオン交換体を担持させる方法
がある。例として支持体（例えばポリエチレン）
に電子線を照射した後、アクリル酸および／また
はメタクリル酸の水溶液を反応させてグラフト重
合体を得、これを水酸化ナトリウム水溶液で処理
する方法等が挙げられる。別の方法として、支持体にイオン交換体との親
和性の大きい重合層（接着層）を介して、イオン
交換体を支持させる方法がある。この方法は、先
ず支持体に、イオン交換体との接着層を形成する
ためモノマーをグラフト重合させる。接着層を形
成するためのモノマーは、その重合体がイオン交
換体に対して、大きい親和力乃至は接着性を有す
るものが使用される。このようなモノマーとして
は例えばプロピレンなどのオレフインモノマー、
塩化ビニルなどのハロゲン化ビニルモノマー、ス
チレン誘導体、アクリロニトリルなどのニトリル
基を有するモノマー、ブタジエンのようなジエン
モノマー、酢酸ビニル、アクリル酸エチルのよう
な酸エステル基を有するモノマーがある。これらのモノマーを支持体に前述の放射線照射
処理の手段にてグラフト重合させる。即ち、支持
体を予めこれら手段にて前処理した後、上記グラ
フトさせるべきモノマー溶液を含浸させて重合さ
せるか、支持体にモノマー溶液を含浸させた状態
で照射しても良い。次に、支持体に前記イオン交
換体を支持させる。この方法は、イオン交換体の
種類やその製造法などにより異なるが、例えば次
の様に行う。前記イオン交換体の原料モノマー混
合物を重（縮）合する前に支持体に含浸させ、含
浸後に該モノマー混合物を重（縮）合させるか、
或いは予め部分的に重（縮）合させた初期重
（縮）合体をそのまま、又は必要に応じて適宜の
溶媒に溶解させて支持体に含浸させ、含浸後に重
（縮）合を完結させる。この方法の特長は、支持体にはイオン交換体形
成モノマーと親和性の大きいグラフト重合物が存
在するので、モノマー混合物又はその初期重
（縮）合物によつて、支持体の接着層は、膨潤又
は溶解し、含浸が充分に行なわれる。この結果続
いて行われるモノマー混合物又はその初期重
（縮）合物の重合により、その重合物がグラフト
重合層を介して支持体と緊密に一体化した構造が
得られる。支持体に含浸し重合させた重合物が、十分にイ
オン交換基を有しない場合は、続いて周知の手段
により陽又は陰イオン交換基が導入され、イオン
交換フイルタが得られる。この様にして、イオン交換フイルタが製造さ
れ、繊維状又は織物状のアニオン交換フイルター
及びカチオン交換フイルターが得られる。イオン交換フイルターを構成する繊維径は１〜
1000μ好ましくは５〜200μであり、その径は装置
の形状、構造、用途、希望する効果等により適宜
選択することができる。使用するアニオン交換フイルター及びカチオン
交換フイルターの種類、充填量、及びその比率
は、ガス流中荷電微粒子の荷電状態や濃度、或い
はガス流中の汚染物質並びに悪臭物質の種類や濃
度等により適宜決めることが出来る。例えば、アニオン交換フイルターは負荷電の微
粒子や酸性ガス例えばH₂Sの捕集に、又カチオン
交換フイルタは正荷電の微粒子やアルカリ性ガス
例えばNH₃の捕集に効果的である。又、充填量
やその比率は、前記捕集物質の濃度や濃度比率に
対応して見合う量を、装置の形状、構造、圧損等
を考慮し、適宜決めれば良い。標準的には、アニ
オン交換フイルター５０（Ｖ／Ｖ％）、に対しカ
チオン交換フイルター５０（（Ｖ／Ｖ％）の割合
で充填されたものを用うればよい。第１図に示す例においては、エレクトレツト材
５の前にイオン交換フイルター４を設置し、予め
臭気性成分や帯電微粒子の捕集を行つているが、
このイオン交換フイルター４は省略してもよい。しかし、通常は下記の理由により交換フイルタ
ーを設けるのが好ましい。帯電微粒子がエレクトレツト材に捕集され、
エレクトレツト材の機能を低下させる。タール状物質が存在する場合、タール状物質
がエレクトレツト材に捕集され、エレクトレツ
ト材の機能を低下させる。実施例下記手段で製造したエレクトレツト材及びアニ
オン交換繊維、カチオン交換繊維を第１図に示し
た装置に充填した。試験は、下記の発生ガスを１／minで吸引
し、フアン出口の濃度を測定した。結果を表１に示す。発生ガス；微粒子が52mg／m³、タール分が45mg／
m³の線香の煙にH₂S及びNH₃をそれぞれ
10ppmになる様添加した。イオン交換フイルター；アニオン交換繊維：カチ
オン交換繊維＝１：１（体積比）粗フイルター；市販の空気清浄器で使用の粗フイ
ルター装置の大きさ；200×200×300mm [Industrial Application Field] The present invention is applicable to gaseous particulate matter, H ₂ S, SO ₂ ,
Methods for collecting pollutants such as HCl, O ₃ , NH ₃ , mercaptans, sulfides, amines, various solvents, tar-like substances, acidic gases such as aldehydes, alkaline gases, and odorous gases, and their The present invention relates to devices, particularly air cleaning methods and devices in homes, offices, hospitals, etc., or gas cleaning methods and devices in various industries. [Conventional Method] Conventionally, air cleaning has been carried out by separately collecting or removing particulate matter such as fine particles and pollutant gas such as acid gas, alkaline gas, and odorous gas. For example, particulate matter is collected and removed by a charged filter after being precharged by electric discharge, and gaseous pollutants are then collected and removed by a deodorizing filter made of activated carbon. This configuration has disadvantages in that the device is large and complex, consumes relatively large amounts of power, and is troublesome to maintain and manage. As a means to overcome this drawback, there is a method of simultaneously collecting and removing particulate matter and pollutant gas using an ion exchange filter. However, in the method using only ion exchange filters, part of the particulate matter and pollutant gas can be simultaneously collected with high efficiency, but part of the particulate matter cannot be sufficiently collected, and improvements are needed. The need arose. In other words, among particulate matter, charged particles, especially particles with a large amount of charge, can be collected with high efficiency, but uncharged particles and fine particles, such as particles with a particle size of about 0.05 μm, cannot be collected because they have a small amount of charge. I couldn't do it enough. Furthermore, since about 20 to 30% of particles in a normal gas are not charged, it is difficult to collect these particles. [Object of the invention] The present invention is produced by polarizing or charging uncharged particles and particles with a small amount of charge using a strong electric field near an electret material, and then radiation-graft polymerizing an ion exchanger onto a support. The purpose is to collect particulate matter with high efficiency. [Structure of the Invention] The present invention involves sequentially passing a gas containing particulates and a contaminant gas over an ion exchange filter manufactured by radiation graft polymerization of an ion exchanger onto an electret material and a support. A method and apparatus for purifying gas. Next, the present invention will be explained in detail based on the drawings. FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of an air purifier of the present invention that can be used in offices, etc., and FIG. 2 shows a conceptual cross-sectional view of an electret material. The present invention will be described with reference to FIG. 1. Indoor contaminated air 1 is sucked in by a Sirotskov fan 2 while coarse particles are collected and removed by a coarse filter 3. Contaminants such as fine particles and indoor pollutant gases that have passed through the coarse filter 3, such as cigarette smoke, odors, odors generated from work, etc., and fine particles are first removed by radiation graft polymerization of an ion exchanger onto a support. The manufactured ion exchange filter 4 mainly collects odorous components and fine particles, including positively and negatively charged particles. Most of the uncharged particles among the fine particles and the fine particles with a small amount of charge pass through an ion exchange filter 4 manufactured by radiation graft polymerization of an ion exchanger onto a support, and are filtered around the electret material 5. After being subjected to electrical effects such as polarization due to the strong electric field of Ru. The material of the coarse filter 3 may be any material as long as it can collect and remove relatively large particulate matter among pollutants in the air, and is usually made of glass fiber or a fibrous hydrocarbon polymer, such as fibrous polypropylene. etc. are used. Next, the electret material 5 will be explained. As shown in Fig. 2, each electret material 5 is strongly polarized in positive and negative directions, and the voids in its vicinity form a strong electric field, allowing it to contain uncharged fine particles and small amounts of charge. It polarizes or charges fine particles. The electret material 5 is made by electrifying a suitable fiber-like, woven-like, film-like, plate-like, or rod-like material, and can be appropriately manufactured by a well-known method. Materials include acrylic resin, nylon, polyvinylidene fluoride, polypropylene, polyethylene, fluorinated ethylene propylene, polyvinylidene chloride, polyethylene terephthalate,
Polyvinyl chloride, stearic acid, cetyl alcohol, carnauba wax, NaCl, CaSO ₄ ,
ZnSO ₄ , borosilicate glass, PZT, CaTiO ₃ , titanate compounds, piezomagnetic materials, etc. are used. The shape of the material can be appropriately selected depending on the shape, structure, effect, economic efficiency, etc. of the device. Generally, fibrous or woven materials are preferred. The method of converting these materials into electrets is as follows:
There are heat electrets, electro electrets, hot electrets, radio electrets, magnetic electrets, mechano electrets, etc. An example of converting materials into electrets is shown below. Polyvinylidene fluoride fibers (10μ diameter) were heated at 90℃.
The material is charged by passing an electric field of 5×10 ⁴ V/mm while heating the material to obtain an electret material. As another example, a fluorinated ethylene propylene film (film with a thickness of 1 mm) was placed on the positive electrode, an electric field of 5 × 10 ³ V/mm was applied, and the film was heated at 25°C.
It is charged by applying 60% relative humidity for 3 minutes to obtain an electret material. This electret material has an appropriate size and shape, for example, a width of 5 mm.
mm, cut into lengths of 50 mm or made into fibers.
When the material is charged by electrification,
The charge is permanent, resulting in multiple electrodes that do not require power supply, and the voids in each electret material create a strong electric field. Next, ion exchange filters 4 and 6 manufactured by radiation graft polymerization of an ion exchanger onto a support used in the present invention will be explained in detail. Ion exchange filters made by radiation graft polymerization of ion exchangers onto a support are capable of collecting charged particulate matter and acid, alkaline, and odorous gases from gas streams. Ion exchange filter (fiber) manufactured by radiation graft polymerization of ion exchange material onto a support
Because the support is uniformly irradiated deep into the support, the ion exchanger is firmly applied over a wide area, so the exchange capacity is large and it can be used to remove particles at low concentrations, pollutant gases at low concentrations, etc. It has the effect of removing contaminants at a fast rate and with high efficiency, and is practically effective. In addition, the method of manufacturing ion exchangers by radiation graft polymerization of ion exchangers on a support is effective because it can be manufactured in a shape close to the product, it can be done at room temperature in a gas phase, and the grafting rate can be increased. It's a method. As the ion exchange filter, one in which an ion exchanger is supported by radiation graft polymerization on a porous polymer support in the form of a net, a fabric, or a fiber is used, and these can be appropriately manufactured by a well-known method. I can do it. As the ion exchanger, an anion exchanger or a cation exchanger can be used. Supports include polymers of aliphatic unsaturated hydrocarbons such as polyethylene, polypropylene, polybutylene, and polybutene, polymers of aromatic hydrocarbons such as polystyrene and polyα-methylstyrene, and alicyclic polymers such as polyvinylcyclohexane. polymers of hydrocarbons, or copolymers of these hydrocarbons,
Alternatively, fluorine such as polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, etc. Polymers containing unsaturated hydrocarbons or copolymers thereof are used. In addition, polyvinyl alcohol, polyamide, polyester, acrylic polymer, polyurethane,
Cellulose, cellulose acetate, wool, silk or mixtures thereof can be used. These supports are used as porous supports, and their shape may be any shape as long as they have a large contact area with the gas flow and have low resistance, such as an appropriate thin film-like cloth, preferably a net-like shape. An appropriate shape such as woven fabric or fiber is used. The porosity of the porous support is 10-95%, preferably 50
~85%. The shape, thickness, and porosity of the porous support can be appropriately determined depending on the shape of the device, the materials used, the structure, the expected effects, etc. The ion exchanger that can be used in the present invention is not particularly limited, and various cation exchangers or anion exchangers can be used. For example, exchangers containing cation exchange groups such as carboxyl groups, sulfonic acid groups, phosphoric acid groups, and phenolic hydroxyl groups; Examples include exchangers containing ion exchange groups, and polymerized or condensed homogeneous or heterogeneous ion exchangers containing both the cationic and anionic ion exchange groups. Typical examples include condensation polymers of sodium phenolsulfonate and aldehydes or ketones; condensation polymers of aromatic amines and aldehydes or ketones; acrylic acid, methacrylic acid, or vinylbenzenesulfonic acid, styrene, halomethylstyrene, acyloxy Styrene, hydroxystyrene, aminostyrene, styrene compounds such as vinylbenzenesulfonic acid, vinylpyridine, 2-methyl-5-vinylpyridine, 2-methyl-5-vinylimidazole, acrylonitrile, or sulfuric acid, chlorosulfonic acid, sulfonic acid Polymers of monomers having cationic or anionic amphoteric ion exchange groups, such as, or groups convertible thereto, or polymers of these monomers and divinylbenzene, trivinylbenzene, butadiene, ethylene glycol divinyl ether, ethylene glycol dimethacrylate, etc. Copolymers with monomers having 1 or more double bonds, or repolymers obtained by grafting styrene onto polyethylene, polyvinyl fluorocarbon ether, or polytetrafluoroethylene, each have cationic and/or anionic ion exchange groups as necessary. An ion exchanger obtained by introducing or converting into an ion exchange group, a vinyl monomer such as tetrafluoroethylene or chlorotrifluoroethylene, and a perfluorovinyl monomer having an ion exchange group or a group that can be converted into an ion exchange group. There are ion exchangers made of copolymers. The method for supporting the ion exchanger on the support is not particularly limited, and can be carried out by any known method. For example, there is a method in which the support is irradiated with ionizing radiation such as α rays, β rays, electron beams, and γ rays, and then an ion exchanger is grafted onto the support to support the ion exchanger. For example supports (e.g. polyethylene)
Examples include a method in which a graft polymer is irradiated with an electron beam and then reacted with an aqueous solution of acrylic acid and/or methacrylic acid to obtain a graft polymer, which is then treated with an aqueous sodium hydroxide solution. Another method is to make the support support the ion exchanger through a polymer layer (adhesive layer) that has a high affinity for the ion exchanger. In this method, first, a monomer is graft-polymerized on a support to form an adhesive layer with an ion exchanger. As the monomer for forming the adhesive layer, one whose polymer has a high affinity or adhesion to the ion exchanger is used. Examples of such monomers include olefin monomers such as propylene;
There are halogenated vinyl monomers such as vinyl chloride, styrene derivatives, monomers having a nitrile group such as acrylonitrile, diene monomers such as butadiene, and monomers having an acid ester group such as vinyl acetate and ethyl acrylate. These monomers are graft-polymerized onto the support by the aforementioned radiation irradiation treatment. That is, the support may be pretreated by these means and then impregnated with the monomer solution to be grafted and polymerized, or the support may be irradiated with the monomer solution impregnated. Next, the ion exchanger is supported on a support. This method varies depending on the type of ion exchanger, its manufacturing method, etc., but is carried out, for example, as follows. Impregnating the support with the raw material monomer mixture of the ion exchanger before poly(condensing) it, and poly(condensing) the monomer mixture after impregnation;
Alternatively, the initial poly(condensation) polymer, which has been partially poly(condensed) in advance, is impregnated into the support as it is or, if necessary, dissolved in an appropriate solvent, and the poly(condensation) is completed after impregnation. The feature of this method is that since the support contains a graft polymer having a high affinity with the ion exchanger-forming monomer, the adhesive layer of the support is formed by the monomer mixture or its initial poly(condensation) product. It swells or dissolves, and impregnation takes place satisfactorily. As a result, the subsequent polymerization of the monomer mixture or its initial poly(condensation) product provides a structure in which the polymer is closely integrated with the support via the graft polymerization layer. If the polymer impregnated into the support and polymerized does not have sufficient ion exchange groups, then cation or anion exchange groups are introduced by well-known means to obtain an ion exchange filter. In this way, an ion exchange filter is produced, and a fibrous or woven anion exchange filter and a cation exchange filter are obtained. The diameter of the fibers that make up the ion exchange filter is 1~
The diameter is preferably 1000μ, preferably 5 to 200μ, and the diameter can be appropriately selected depending on the shape, structure, application, desired effect, etc. of the device. The type, filling amount, and ratio of the anion exchange filter and cation exchange filter to be used should be determined as appropriate depending on the charge state and concentration of charged particles in the gas flow, or the type and concentration of pollutants and malodorous substances in the gas flow. I can do it. For example, an anion exchange filter is effective for collecting negatively charged particulates and acidic gases such as H ₂ S, and a cation exchange filter is effective for collecting positively charged particulates and alkaline gases such as NH ₃ . Further, the filling amount and its ratio may be appropriately determined in accordance with the concentration and concentration ratio of the collection substance, taking into consideration the shape, structure, pressure drop, etc. of the device. Typically, a cation exchange filter filled in a ratio of 50 (V/V%) to an anion exchange filter 50 (V/V%) may be used. In the example shown in FIG. An ion exchange filter 4 is installed in front of the electret material 5 to collect odorous components and charged particles in advance.
This ion exchange filter 4 may be omitted. However, it is usually preferable to provide a replacement filter for the following reasons. Charged fine particles are collected by the electret material,
Decreases the functionality of the electret material. If tar-like substances are present, they will be trapped in the electret material and reduce the performance of the electret material. Example An electret material, anion exchange fiber, and cation exchange fiber produced by the following method were filled into the apparatus shown in FIG. 1. In the test, the following generated gas was sucked in at a rate of 1/min, and the concentration at the fan outlet was measured. The results are shown in Table 1. Generated gas: 52mg/m ³ of fine particles, 45mg/m of tar
m ³ of incense smoke with H ₂ S and NH ₃ respectively
It was added to a concentration of 10 ppm. Ion exchange filter: Anion exchange fiber: Cation exchange fiber = 1:1 (volume ratio) Coarse filter: Size of coarse filter device used in commercially available air purifiers: 200 x 200 x 300 mm

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

１支持体上にイオン交換体を放射線グラフト重
合することにより製造されたイオン交換フイル
ターにより、空気中の汚染物質を捕集するにあ
たり、空気をエレクトレツト材に通過させるこ
とにより、帯電していない微粒子及び帯電量の少ない
微粒子が、分極又は帯電等の電気的作用を受
け、後方の支持体上にイオン交換体を放射線
グラフト重合することにより製造されたイオ
ン交換フイルターで効率良く捕集される。汚染物質が高効率で捕集された。２支持体上にイオン交換体を放射線グラフト重
合することにより製造されたイオン交換フイル
ター及びエレクトレツト材の素材を繊維又は織
物状とすることにより、抵抗が少なく、かつ効率の良いイオン交換
フイルター、エレクトレツト材を提供出来
る。３エレクトレツト材と支持体上にイオン交換体
を放射線グラフト重合することにより製造され
たたイオン交換フイルターを組合せて用いるこ
とにより、粒子状物質、酸性ガス、アルカリ性ガス及
び臭気性ガス等の汚染物質が高効率で捕集出
来た。 1. When collecting pollutants in the air using an ion exchange filter manufactured by radiation graft polymerization of an ion exchanger onto a support, uncharged fine particles are collected by passing the air through an electret material. Fine particles with a small amount of charge are subjected to electrical effects such as polarization or charging, and are efficiently collected by an ion exchange filter manufactured by radiation graft polymerization of an ion exchanger onto a rear support. Contaminants were collected with high efficiency. 2. Ion exchange filters and electrets manufactured by radiation graft polymerization of ion exchangers on a support material are made into fiber or woven materials, resulting in low resistance and efficient ion exchange filters and electrets. We can provide lettuce materials. 3 By using a combination of an electret material and an ion exchange filter manufactured by radiation graft polymerization of an ion exchanger onto a support, it is possible to eliminate pollutants such as particulate matter, acidic gas, alkaline gas, and odorous gas. could be collected with high efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明を適用した空気清浄器の概略断
面図を示し、第２図はエレクトレツト材の断面概
念図を示す。１……汚染空気、２……フアン、３……粗フイ
ルター、４……支持体上にイオン交換体を放射線
グラフト重合することにより製造されたイオン交
換フイルター、５……エレクトレツト材、６……
支持体上にイオン交換体を放射線グラフト重合す
ることにより製造されたイオン交換フイルター。 FIG. 1 shows a schematic sectional view of an air purifier to which the present invention is applied, and FIG. 2 shows a conceptual sectional view of an electret material. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Contaminated air, 2... Fan, 3... Crude filter, 4... Ion exchange filter manufactured by radiation graft polymerization of an ion exchanger onto a support, 5... Electret material, 6... …
An ion exchange filter manufactured by radiation graft polymerization of an ion exchanger onto a support.

Claims

【特許請求の範囲】１微粒子及び汚染性ガスを含有している気体を
エレクトレツト材及び支持体上にイオン交換体を
放射線グラフト重合することにより製造されたイ
オン交換フイルター上に順次通ずることを特徴と
する気体の清浄方法。２エレクトレツト材及び支持体上にイオン交換
体を放射線グラフト重合することにより製造され
たイオン交換フイルターが繊維状又は織物状のも
のである特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
方法。３気体の吸入口から排出口までの気体流路上
に、少なくともフアン部、エレクトレツト材部及
び支持体上にイオン交換体を放射線グラフト重合
することにより製造されたイオン交換フイルター
部を順次設けてなる気体の清浄装置。[Claims] 1. A gas containing particulates and contaminant gases is sequentially passed over an ion exchange filter manufactured by radiation graft polymerization of an ion exchanger onto an electret material and a support. A method for purifying gases. 2. The method according to claim 1 or 2, wherein the ion exchange filter produced by radiation graft polymerization of an ion exchanger onto an electret material and a support is in the form of a fiber or fabric. 3. An ion exchange filter section manufactured by radiation graft polymerization of an ion exchanger on at least a fan section, an electret material section, and a support is sequentially provided on the gas flow path from the gas inlet to the gas outlet. Gas purification device.