JPH0620554B2 - ガス吸着剤の製造方法 - Google Patents

ガス吸着剤の製造方法

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JPH0620554B2
JPH0620554B2 JP63085854A JP8585488A JPH0620554B2 JP H0620554 B2 JPH0620554 B2 JP H0620554B2 JP 63085854 A JP63085854 A JP 63085854A JP 8585488 A JP8585488 A JP 8585488A JP H0620554 B2 JPH0620554 B2 JP H0620554B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は臭気成分、特に悪臭成分を効率的に除去する吸
着剤の製造方法に関する。
（従来の技術） 自然環境の破壊、生活環境の悪化の原因として大気汚染
問題は比較的古くから論議されてきた。最近の傾向は、
生活レベルの向上に伴い、ごく日常的な生活空間におけ
る居住性の向上に関心が向いていることである。そのた
め、以前は大気汚染物質の毒性による自然環境の破壊が
大きな問題となったが、最近は悪臭が快適さを損うとい
う理由でクローズ・アップされている。
一般に、悪臭成分は、アンモニア、トリメチルアミン、
硫化水素等のように極微量でも影響が大きいため、効率
の良い除去技術が必要とされている。
このような悪臭成分を除去する方法としては、酸やアル
カリを使用した薬液洗浄法、吸着剤を用いる吸着法、触
媒や酸化剤を用いる酸化法、燃焼法等が知られている。
これらの方法のうち、吸着法以外は比較的大きな事業場
などで大量の空気を処理する場合に適しており小事業場
や一般家庭には向いていない。これは装置が大きく操作
が複雑な上、危険な薬品を使用する等の理由による。
吸着法は吸着剤として代表的な活性炭のほかゼオライ
ト、アルミナ等が使用されており、操作が簡単で場所も
とらないため、小事業場や一般家庭に向いているが問題
点も多い。
活性炭は古くから粒状のものが多く使用され、最近、活
性炭素繊維が開発されて吸着性能が向上しているが、極
性物質、たとえばアンモニア、トリメチルアミン等の悪
臭成分の除去効果があまり高くない。これら悪臭成分
は、一般家庭でよく問題となるトイレ臭、魚の腐った臭
いの中心成分である。
ゼオライト、アルミナ等は吸着速度等が十分とは言えな
い。
特殊な吸着剤としてイオン交換樹脂が挙げられる。イオ
ン交換樹脂としてはカチオン交換樹脂とアニオン交換樹
脂があり、それぞれ塩基性ガス（アンモニア、トリメチ
ルアミン等）および酸性ガス（硫化水素、塩化水素等）
を吸着するが、形状がビーズ状なので使用方法が充填方
式に限定され、表面積が小さいので反応速度も早くな
い。
（本発明が解決しようとする課題） 上記イオン交換樹脂における課題を改善するため、繊維
状のイオン交換体を用いることにより繊維の特長である
表面積の大きさと反応速度の早さとを生かしたガス吸着
剤が提案されている。しかし、これ等はいずれも短繊維
として製造されているに過ぎず、むしろ粉末に近いため
操作性は極めて悪い。成型加工が容易であるという繊維
状であることのもう１つの特長が十分生かされていると
は言い難い。
本発明が解決しようとする点は、短繊維、長繊維、ある
いは織布、不織布など任意の形状に成型加工することが
容易な繊維状イオン交換体よりなるガス吸着剤の製造方
法を提供することである。
（課題を解決するための手段） 上記課題を解決すべく本発明による方法においては、有
機系高分子化合物に電離性放射線を照射したのち、グラ
フト重合を用いてイオン交換基を導入してガス吸着剤を
製造している。
（作用） ここで用いる電離性放射線としては、α，β，γ，紫外
線，電子線などがあり、限定されるものではないがγ線
や電子線が比較的本発明には適している。
有機系高分子化合物としては、ポリオレフィン系やハロ
ゲン化ポリオレフィン系のものが本発明には適している
が、この範囲に限定されるわけではない。
また、有機系高分子化合物の形状は繊維状が適してお
り、短繊維でも長繊維でも可能であり、繊維の成型体で
ある織布や不織布が特に適している。
有機系高分子化合物に電離性放射線を照射したのち、イ
オン交換基を有する及び／又はイオン交換基に転換可能
な重合性モノマーをグラフト重合させるが、基材とモノ
マーの接触の仕方がモノマーが溶液の場合と蒸気の場合
との２種類あり、前者を液相グラフト重合、後者を気相
グラフト重合と呼び、本発明の手段としてはいずれも可
能である。
気相グラフト重合は液相グラフト重合に較べ、単に減圧
にするだけで反応終了後の未反応モノマーを除去できる
ため、洗浄工程が容易である。特に、本発明に用いる繊
維状の織布、不織布の場合のように、保液性が良く洗浄
しにくいものの反応には気相グラフト重合が経済的に極
めて有利である。更に、気相グラフト重合では基材の表
面付近に集中して反応が進行するため、ガス吸着などの
ように表面からの拡散速度が律速となるような場合にお
いてはガス吸着速度の点で気相グラフト重合の方が有利
である。
イオン交換基を有する重合性モノマーとしては、アクリ
ル酸やメタクリル酸のようにカルボキシル基を有するも
の、スチレンスルホン酸ソーダのようにスルホン基を有
するもの、アリールアミンのようにアニオン交換性を有
するものがあり、また、イオン交換基に転換可能な重合
性モノマーとしては、アクリロニトリル、アクロレイン
スチレン、クロルメチルスチレン、メタクリル酸グリシ
ジル、ビニルピリジン等があるが、この範囲に限定され
るわけではない。イオン交換基に転換するには公知の方
法を用いることができる。
イオン交換基としては、カチオン交換基としてスルホン
基、リン酸基、カルボキシル基のＨ型及び／又は塩型を
有するものが吸着速度および吸着容量の点で適してい
る。アニオン交換基としては、４級アンモニウム基、４
級より低級のアミノ基のＯＨ型及び／又は塩型が適して
いる。使用方法により単一のイオン交換基か組合わせで
用いるかを適宜選ぶことができる。
以上述べたように、本発明によれば短繊維および長繊維
のいずれにもイオン交換基を有するガス吸着剤の製造が
可能であり、これを成型加工して小事業場や一般家庭に
も使用できるコンパクトな脱臭装置の製造も容易とな
る。特に、織布および不織布はそれ自体で微粒子の除去
に使用されているが、本発明によりイオン交換基を導入
されればガス成分の除去も同時に行える素材となる。
（実施例） 以下に、本発明による方法の実施例を説明する。
（実施例１） 直径３０μのポリプロピレン製繊維よりなる目付２０ｇ
／m2の不織布５ｇに加速電子線を２０Ｍrad照射したの
ち、スチレンを気相でグラフト重合して１３６％のグラ
フト率を得た。この不織布をクロルスルホン酸にてスル
ホン化したのち、3.1meq/gの中性塩分解容量を有する強
酸性カチオン交換繊維の不織布を得た。次に、これを一
片４０cmの枠にはりつけてフィルター状とした。
アンモニア濃度１５ppmに設定した３０m3の部屋に前記
フィルタを設置し、１m3／minの流量で処理したとこ
ろ、室内のアンモニア濃度はわずか２１分で1/2に低減
した。
（実施例２） 実施例１と同様の条件でモノマーをクロルメチルスチレ
ンに変え、１１５％のグラフト率を得た。この不織布を
トリメチルアミン水溶液にて４級アンモニウム化し、水
酸化ナトリウム溶液で再生して2.6meq／ｇの中性塩分解
容量を有する強塩基性アニオン交換繊維の不織布を得
た。これを実施例１と同様の枠にはりつけてフィルター
状とした。
塩化水素濃度を２０ppmに設定した３０m3の部屋に前記
フィルタを設置し、１m3／minの流量で処理したとこ
ろ、室内の塩化水素濃度は２５分と短時間で1/2に低減
した。
（実施例３） 直径３０μ、長さ１mmのポリプロピレン製短繊維５ｇに
加速電子線を２０Ｍrad照射したのち、スチレンを液相
でグラフト重合して１５３％のグラフト率を得た。これ
をクロルスルホン酸にてスルホン化し、3.3meq/gの中性
塩分解容量を有する強酸性カチオン交換繊維を得た。次
に、この繊維0.5gを内径２５mmのガラス管に２cmの層と
なるよう充填し、アンモニアガス１０ppmを含有する空
気を１／minの流したところ、９０時間経過後も処理
ガス中のアンモニア濃度は検出されなかった。
（発明の効果） 本発明により、種々の形状およびイオン交換基を有する
繊維状ガス吸着剤が極めて容易に製造できるようになっ
たため、極微量の悪臭成分が効率的に除去され、生活環
境の改善に資すること大である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤原 邦夫 群馬県高崎市綿貫町1233番地 日本原子力 研究所高崎研究所内 (72)発明者 関口 英明 千葉県市原市青葉台６―17―８ (72)発明者 藤井 敏昭 神奈川県大和市つきみ野８―８―３ (56)参考文献 特開 昭49−97789（ＪＰ，Ａ) 特公 昭46−25363（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭56−46897（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】繊維の長さが短繊維及び／又は長繊維の繊
    維状であり且つ織布及び／又は不織布形状である有機系
    高分子化合物の成形体に電離性放射線を照射したのち、
    イオン交換基及び／又はイオン交換基を導入可能な基を
    有する重合性モノマーを該成形体にグラフト重合するこ
    とによって、該成形体にイオン交換基を導入することを
    特徴とする、酸性及び／又は塩基性ガス吸着剤の製造方
    法。
  2. 【請求項２】有機系高分子化合物がポリオレフィン系又
    はハロゲン化ポリオレフィン系である請求項１に記載の
    製造方法。
  3. 【請求項３】イオン交換基が、スルホン基、リン酸基、
    カルボキシル基、４級アンモニウム基及び４級より低級
    のアミノ基から成る群から選択される少なくとも一種で
    ある、請求項１又は２に記載の方法。
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