JPH0822366B2 - 脱臭機能を有する固形状乾燥剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、所定の空間において吸湿、吸臭効果を同時
に発揮し、しかも当該吸湿能力終了を的確に確認出来る
インジケータを付与した脱臭機能付き固形状乾燥剤に関
する。

「従来の技術」 従来より用いられている一般的な乾燥剤は、塩化カル
シウム、シリカゲル、及びそれらを主体とした複合乾燥
剤などがある。しかし、塩化カルシウムは吸湿による潮
解作用で液状になり、被乾燥物に対しての影響が懸念さ
れるし、シリカゲルは吸湿による変化はないが、吸湿容
量が小さく、乾燥剤としての性能が十分に満たされてい
ない。そのため、各方面で複合乾燥剤の開発や改良の研
究が進められているが、関連技術として次のような技術
が公開されている。

吸湿能を大幅に向上するため、Si源と塩化物と結合
材とを含有することを特徴とする乾式除湿材が開発され
ている（特開昭59-160533号公報）。

ゼオライトを高温活性化処理すると吸湿性能が高ま
ること（特開昭58-36918号公報、特開昭59-160533号公
報、特開昭61-293548号公報） 吸湿反応終了のインジケーターとして、塩化カルシ
ウムと吸水性樹脂の組み合わせによるゲル化方式のもの
を用いたり、またはシリカゲルと塩化コバルトの組合わ
せによる色変化方式のものが用いられている乾燥剤が市
販されている。しかし、いずれも乾燥剤の吸湿終了とイ
ンジケータとが一致しておらず、吸湿能力などの面でも
満足できるものは提案されていないのが現状であった。

「発明が解決しようとする技術課題」 叙上のように、従来の乾燥剤は、業務用、工業用とし
て開発された物が多く、一般家庭で簡単に使用出来る多
機能で有効性終了のインジケーター機能の付いた実用性
の優れた乾燥剤はなかった。

現在、環境空間において物の保管、保存の際に湿度だ
けでなく、臭気による障害も問題になっている。しかる
に、当該除湿の問題と、脱臭の問題とは別の問題と考え
られ、除湿作用は、乾燥剤、脱臭作用は脱臭剤が行うも
のであると考えられ、それぞれ専用の機能を持った物を
用意し、対処しているのが現状である。しかるに、一般
には、所定空間における水分（湿分）の除去と、脱臭と
を同時に行うような発想をもった乾燥剤はなかった。

また、乾燥剤の有効性を判断するためのインジケータ
ーを付与する試みはなされているが、吸湿終了を訓練等
しなくても何人も的確に確認できるインジケーターがつ
いたものはなかった。

発明者は、これらの技術的課題を同時に解消する多機
能な固形状乾燥剤を具現化するため、鋭意研究をした結
果、次のような知見を得た。

所定の空間において吸湿、吸臭効果を同時に発揮さ
せる物質として、粉砕し高温活性化処理をして吸湿およ
び吸臭作用を有するようにしたゼオライトが好適である
ことを見出した。前記に示すようにゼオライトを高温
活性化処理することが記載されている文献はあるが、特
開昭58-36918号公報は、ゼオライトNaA型のゼオライト
粒状物とその製造方法およびそれを断熱ガラス窓の製造
用に使用する方法についての記載であり、特開昭59-160
533号公報は、半導体製造用に使用される工業ガス中の
微量炭酸ガス除去法に加熱活性化したゼオライト改質体
を用いることが記載されており、更に、特開昭61-29354
8号公報には、一酸化炭素分離吸着剤として、イオンを
イオン交換担持後活性化処理をしたゼオライトを用いる
ことが記載されているにすぎない。上記いずれの文献に
も、極めて専門的、工業的な技術であり、吸湿、吸臭効
果を同時に発揮する乾燥剤との記載や発想は一切無い。

粉砕し高温処理をして吸湿作用を有するようにした
塩化カルシウムの粉状体または粒状体は、次の３つの役
割を同時に果たすことを見出した。

第１は、ゼオライトと組み合わせることにより吸湿能
を向上させることが出来る。第２は、適度の水と混練す
ることによりバインダーとなりゼオライトやベントナイ
トを圧縮成形するだけで成形体を維持することが出来る
結着力が生じバインダーの役割を果たせる。更に第３
は、塩化カルシウムとベントナイトとの組み合わせると
により、塩化カルシウムの吸湿作用終了を的確に確認で
きる膨潤崩壊方式のインジケータにすることができる。

吸湿作用に伴って膨潤して成形体を軟化し崩壊させ
るためのコロイド状粘土からなるベントナイトは、吸湿
作用の進行に伴って塩化カルシウムが潮解して生じた水
溶液によりベントナイトが膨潤し、吸湿作用終了時に当
該成形体をベントナイトの膨潤により崩壊させることが
できる。

本発明者は、このような知見にもとずいて、粉砕し高
温活性化処理をして吸湿および吸臭作用を有するように
したゼオライトと、粉砕し高温処理をして吸湿作用を有
するようにした塩化カルシウムの粉状体または粒状体を
水で混練したバインダーと、吸湿作用に伴って膨潤して
成形体を軟化し崩壊させるためのコロイド状粘土からな
るベントナイトとを材料として選定し、これを混練して
混練配合材料となし、これを更に任意の形状に圧縮成形
してバインダーの結着力により成形体となすことによ
り、吸湿、吸臭効果を同時に発揮し、しかも当該吸湿能
力終了を的確に確認出来る膨潤崩壊方式のインジケータ
付与した脱臭機能付き固形状乾燥剤を具現化出来ること
を見出した。

前記特開昭59-160533号公報に記載する技術は、除
湿材において、塩化物を担持させたものは、吸湿性能が
向上するが、吸湿により塩化物は水溶液の形になるので
除湿材の保水性能が除湿材の吸湿能に大きな影響を与え
る。そこで、除湿材として保水性のあるSi源を選定し、
これに塩化物を担持させることにより乾式除湿材の吸湿
能を大幅に向上させることにし、あとは粘結機能を発揮
する結合剤であれば、有機結合剤でも無機結合剤でもよ
いという技術である。

当該公報には、Si源の例としてゼオライト、塩化物の
例として塩化カルシウムが記載され、結合材の例として
ベントナイトが挙げられている。しかし、これら３素材
を組み合わせた場合の具体的記載はない。従って、当該
３素材の選定理由や、これらを組合わせた乾式除湿材の
技術内容についても、明細書に記載する他実施例と同様
の技術内容としか解されない。つまり、当該公報が開示
している技術は、保水性のあるSi源除湿材ゼオライトに
潮解性除湿材塩化カルシウムを担持させたゼオライト成
形体（ハニカムまたは線状）を作製することにより、塩
化物の潮解性がもたらす技術的問題点を解決し、全体と
して吸湿能を向上させた乾式除湿材を具現化できる技術
と解される。そして、結合材ベントナイトの役割につい
ては、常法に従ってゼオライト成形体を焼成する際の燒
結助剤として使用されることを開示したものである。な
ぜなら、ベントナイトを結合材としてゼオライトの機能
を維持しながら所定形状の成形体を形成保持するために
は、ベントナイトを燒結助剤として700度以下の熱で燒
結する以外になく、それが常法だかれである。また、当
該明細書中に「加熱再生による再生使用を行う乾式除湿
機械の場合にあっては、加熱による結合剤成分の劣化が
無いという点から無機結合剤を選択ことが好ましい（第
10請求項）」との記載があり、無機結合材ベントナイト
を用いてゼオライト成形体（ハニカム、線状）を焼成す
ることが記載されている。これは、無機結合材ベントナ
イトを明らかに焼成の際の燒結助剤としての役割を果さ
せ、焼成後には吸湿作用が開始されてもゼオライト成形
体が壊れない強度を維持させて、何度も再生使用せんと
しているのである。ご承知のように、ベントナイトは、
所定の温度以上で焼成すると不溶性物質になる性質があ
り、ゼオライト成形体を壊さないことから、いつまでも
結合材として機能するようにしたものである。ベントナ
イトは、そのままでは強い粘着力はなく、吸湿すると膨
潤してその形が大きくなるため、かえって成形体の構成
組織を崩壊させる要素となり、結合材としての適性は、
燒結助剤以外にない。

つまり、当該公知文献からは、ゼオライトを高温活性
化処理によって除湿および脱臭機能が生じることについ
ても、塩化カルシウムがバインダーになることも、ベン
トナイトが吸湿作用により膨潤して成形体を軟化し崩壊
させる特性についても、それが乾燥剤の吸湿作用終了を
的確に確認出来るインジケータになることについても、
一切記載がない。

本発明は、叙上のような選定材料の特性と組合わせ効
果等に関する研究に基づく知見を利用して、吸湿作用と
脱臭作用の量両方を同時に行うとともに、吸湿作用終了
のインジケータが一致する多機能な固形状乾燥剤を提供
するのが目的である。

「問題を解決するための手段」 本願発明は上記のような課題を解決するために次のよ
うな手段を講じたものである。

粉砕し高温活性化処理をして吸湿および吸臭作用を有
するようにしたゼオライトの粉状体または粒状体100重
量部と、粉砕し高温処理をして吸湿作用を有するように
した塩化カルシウムの粉状体または粒状体16〜30重量部
を15〜25重量部の水で混練したバインダーと、吸湿作用
に伴って膨潤して成形体を軟化し崩壊させるためのコロ
イド状粘土からなるベントナイト10〜40重量部とを混練
してなる混練配合材料を、任意の形状に圧縮成形してバ
インダーの結着力により成形体となし、吸湿作用の進行
に伴って塩化カルシウムが潮解して生じた水溶液により
ベントナイトが膨潤し、吸湿反応終了時には当該成形体
がベントナイトの膨潤により崩壊するようにしたことを
特徴とする脱臭機能を有する固形状乾燥剤である。

「実施例」 以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明す
る。

本願発明は、脱臭機能を有する固形状乾燥剤の発明で
ある。

第１図は、本願発明にかかる脱臭機能を有する固形状
乾燥剤を示す斜視図であり、第２図は、当該乾燥剤の構
成状態を示す要部拡大の断面説明図である。

図中、１は粉砕し高温活性化処理をして吸湿および吸
臭作用を有するようにしたゼオライトの粉状体または粒
状体であり、２は吸湿作用に伴って膨潤して成形体を軟
化し崩壊させるためのコロイド状粘土からなるベントナ
イトであり、３は粉砕し高温処理をして吸湿作用を有す
るようにした塩化カルシウムの粉状体または粒状体であ
り、当該塩化カルシウム３を適度な水で混練して、これ
ら構成材料を結着するためのバインダーにしたものであ
る。当該吸湿および吸臭作用を有するようにしたゼオラ
イト１というのは、粉砕し高温活性化処理をしたもので
ある。ゼオライト１は高温活性化処理をすることによ
り、強い吸湿作用、脱臭作用、イオン交換能力、触媒作
用などの特異な性質を持っている。本願発明は、このよ
うなゼオライト１の有する特性のうち強い強い吸湿作
用、脱臭作用に着目し、これを種原料とすることにより
吸湿および脱臭作用を同時に行う乾燥剤を具現化せんと
したものである。従来より、当該ゼオライト１の吸湿作
用を利用した乾燥剤とういのが無かったわけではない。
一部工業用乾燥剤として使用されている事実はある。し
かし、これらは、業務用であるため、常に所定の強い吸
湿能力の維持が要求されており、専門家によるメンテナ
ンスサービスと組み合わされて用いられているのが普通
である。このため、粉砕したゼオライト１は、そのまま
乾燥剤原料として、容器具に収納するなど特別に加工せ
ずに使用しており、その吸湿能力の変化については、専
用の器具や装置により測定し、一定の基準以下に低下す
るとすぐに新しい乾燥剤に取り替えるようにしたり、あ
るいは、使用状況を見て一定期間経過すれば、実際の吸
湿能力の低下の有無にかかわらず早めに新しい乾燥剤に
取り替えるようにして用いられている。

これでは、大袈裟な器具や装置が必要になったり、専
門知識を必要とするなど一般家庭用としては使えない
し、取り扱い易い適宜の形状に成形した固形型乾燥剤と
して商品化できるものではなかった。特にゼオライト１
だけでは、吸湿作用が進行し、飽和状態になって吸湿作
用が終了しても、ほとんど形状が変わらないので、外部
から解りにくい。そのため、取り替えるタイミングがつ
かめず、吸湿作用終了後まで知らずに使用してしまうこ
とも起こり易い。そのような取り扱い不適性により、黴
が発生するなど各種の障害が生じた場合でも、乾燥剤そ
のものに商品の欠陥があるかのごとき誤解を受け易い。
従って、例えば、主婦や子供や老人など一般の人々が使
用しても、簡単に吸湿作用や吸臭作用の進行状態がわか
るような膨潤崩壊型の固形状乾燥剤を商品化したのが本
発明である。即ち、吸湿および吸臭作用を有するゼオラ
イトに素人にもすぐ解る膨潤崩壊による正確で解り易い
インジケータ機能を具備させるとともに、取り扱い易い
固形状の乾燥剤を商品化しようとしたものである。つま
り、本願発明の固形状乾燥剤４は、粉砕し高温活性化処
理をしたゼオライト１の粉状体または粒状体を主成分と
し、これに保水性と膨潤性を有するコロイド状粘土とか
らなるベントナイト２を加え、これに高温処理をして強
い吸湿作用と潮解性を有する塩化カルシウム３の粉状体
または粒状体を水で混練して結着力を持たせ、塩化カル
シウム３をバインダーとしてゼオライト１やベントナイ
ト２を結着して正解体としたものである。このように塩
化カルシウム３は、強い吸湿性を有するとともに、適度
の水分による混練によって結着力を生じさせる性質と、
吸湿作用が進むと潮解作用により液化する性質がある。
従って塩化カルシウム３の強い吸湿性は、組み合わせる
前記ゼオライトの吸湿性との相乗効果により、乾燥剤に
強い吸湿力と大きい吸湿能力を具備させることが出来
る。また、塩化カルシウム３に適度の水を混練させると
結着力が生じる性質を利用して、これをバインダーとし
てゼオライト１やベントナイト２などの素材を圧縮成形
するだけで、簡単に固体状の成形体とすることができ
る。更に、吸湿が進むと次第に潮解して液体化する性質
を有する塩化カルシウム３と、液体を保水して膨潤する
性質を有するベントナイト２とを組み合わせることによ
り、塩化カルシウム３の吸湿潮解作用の進行とベントナ
イト２の膨潤化の進行とを関連させ、塩化カルシウム３
の吸湿潮解作用の終了とベントナイト２の膨潤による成
形体の崩壊をほぼ同時に起こる様に調製する。つまり、
ベントナイト２の膨潤は、ゼオライト１の吸湿が進んで
飽和状態を越えた分の水分と、塩化カルシウム３の吸湿
作用が進んで液体化しこれ以上吸湿能力が無くなった液
体を吸い込んで起こす現象である。従って、ベントナイ
ト２の膨潤化に伴う成形体を崩壊は、ゼオライト１や塩
化カルシウム２の吸湿作用が終了したことを的確に示す
インジケーターとなり得るのである。

本発明は、更にベントナイト２の膨潤化による成形体
の崩壊とゼオライト１や塩化カルシウム２の吸湿反応の
終了時のタイミングとを可及的に一致させ、常に的確な
インジケーター機能が発揮されるようにするため、各種
の調製をしている。それは主構成材料を粉状または粒状
体となし、各構成材料の配合重量比を数値限定し、これ
らをよく混練して均一化した混練配合材料のとしうえ、
当該混練配合材料を塩化カルシウム３の結着力によって
圧縮成形し、成形体となしたものである。つまり、塩化
カルシウム３の潮解による結着力の低下とベントナイト
２の膨潤化とによって的確に崩壊するような成形体とな
したものである。

このときの各材料の配合比率は、粉砕し高温活性化処
理をして吸湿および吸臭作用を有するようにしたゼオラ
イト１の粉状体または粒状体100重量部に対して、粉砕
し高温処理をして吸湿作用を有するようにした塩化カル
シウム３の粉状体または粒状体16〜30重量部を15〜25重
量部の水で混練したバインダーと、吸湿作用に伴って膨
潤して成形体を軟化し崩壊させるためのコロイド状粘土
からなるベントナイト10〜40重量部とを混練して混練配
合材料としたものである。もしゼオライト１に対して塩
化カルシウム３の量が多いと、塩化カルシウム３が吸湿
した水や潮解作用により液化された水分Ａが、ゼオライ
ト１に吸着保持しきれず、過剰水分となって流れ出てし
まう。また、当該水分Ａは、塩化カルシウム３の分散的
役割と、ゼオライト１とベントナイト２と塩化カルシウ
ム３とのバインダー的役割を果たすことから、これらの
原料の配合比率に応じた適宜の添加量が定まるものであ
る。更に、ベントナイト２は、その吸湿作用により生じ
た水分Ａによる膨潤軟化性を利用せんとするのが、第１
義とするので、上記の配合比率が許容範囲となる。

そして、この混合配合材料を金型などで任意の形状に
圧縮形成し、吸湿作用が終了したタイミングで確実に崩
壊するようにしたのが、脱臭機能を有する固形状乾燥剤
４である。

〈実施例〉 原料を次のように12組づつ用意する。

粉砕し高温活性化処理をして吸湿および吸臭作用を
有するようにしたゼオライトの粉状体または粒状体100
重量部づつに分けたもの12組用意し、 吸湿作用に伴って膨潤して成形体を軟化し崩壊させ
るためのコロイド状粘土からなるベントナイトを10重量
部、20重量部、30重量部、40重量部加えたものをそれぞ
れ３組づつ合計12組用意し、 水15重量部に塩化カルシウム16重量部を溶解したも
の３組、水分20重量部に塩化カルシウム23重量部を溶解
したもの３組、水25重量部に塩化カルシウム30重量部を
混練したもの３組みの合計12組を用意する。

そして上記を組み合わせて混練し、12種類の配
合比率をもった混練配合材料を造り、これを金型で圧縮
して、成形体となし、12種類の固形状乾燥剤を調製す
る。そして、それぞれの試験区の固形状乾燥剤について
吸湿率と、膨潤崩壊性を調べた。

その結果を表1.に示す。

上記実験の結果、いずれも脱臭機能を有する固形状乾
燥剤として、商品化が可能であることが判明した。すな
わち、原材料は、粉砕し高温活性化処理をして吸湿およ
び吸臭作用を有するようにしたゼオライトの粉状体また
は粒状体100重量部と、粉砕し高温処理をして吸湿作用
を有するようにした塩化カルシウムの粉状体または粒状
体16〜30重量部と、水15〜25重量部、吸湿作用に伴って
膨潤して成形体を軟化し崩壊させるためのコロイド状粘
土からなるベントナイト10〜40重量部の配合比率である
ことが好ましいことが判明した。

次に、当該固形状乾燥剤の製造方法について説明す
る。

先ず、原材料として、粉砕し高温活性化処理をして吸
湿および吸臭作用を有するようにしたゼオライトの粉状
体または粒状体と、粉砕し高温処理をして吸湿作用を有
するようにした塩化カルシウムの粉状体または粒状体
と、水と、吸湿作用に伴って膨潤して成形体を軟化し崩
壊させるためのコロイド状粘土からなるベントナイトと
を用意する。

次に、前記粉砕し高温処理をして吸湿作用を有するよ
うにした塩化カルシウムの粉状体または粒状体16〜30重
量部に、水15〜25重量部を加えて混練し、適切な硬さと
粘着性をもった練物となす。

次に、前記塩化カルシウムの粉状体または粒状体と適
度な水で混練した練物に、粉砕し高温活性化処理をして
吸湿および吸臭作用を有するようにしたゼオライトの粉
状体または粒状体100重量部と、吸湿作用に伴って膨潤
して成形体を軟化し崩壊させるためのコロイド状粘土か
らなるベントナイト10〜40重量部を加え、これらをよく
混練して混練配合材料となす。

その後、当該混練配合材料を形状型や圧延機や切断刃
その他種々の方法で任意の形状に圧縮成形することによ
り、バインダーの結着力により成形体となし、吸湿作用
の進行に伴って塩化カルシウムが吸湿したり潮解して生
じた水分Ａによりベントナイトが膨潤する。そして、塩
化カルシウムの吸湿反応終了時には当該成形体がベント
ナイトの大きな膨潤により崩壊するように調製して脱臭
機能を有する固形状乾燥剤とする。

これを商品化するためには、当該固形状乾燥剤４を透
湿性のフイルムまたは不織布の袋の中に収納し、さらに
これを不透湿性のフイルム性の包装用袋や箱または容器
に包装して流通させる。そして、これを使用する場合に
は、包装用容器から透湿性のフイルムまたは不織布の袋
の中に収納された固形状乾燥剤４を取り出して、乾燥さ
せるべき空間に設置して用いる。設置と同時に脱臭作用
と吸湿作用を開始するとともに、塩化カルシウムが潮解
を始め、次第に膨潤軟化していく（第３図参照）。そし
て、吸湿終了時点においては、ベントナイトが膨潤し、
任意に形成された固形状乾燥剤は膨潤崩壊して、その形
を崩して吸湿作用の終了を看る者に的確に知らせる（第
４図参照）。

「発明の効果」 本願発明は叙上のように、粉砕し高温活性化処理をし
て吸湿および吸臭作用を有するようにしたゼオライトの
粉状体または粒状体を主原料とし、粉砕し高温処理をし
て吸湿作用を有するようにした塩化カルシウムの粉状体
または粒状体を組み合わせたので、吸湿作用と吸臭作用
が同時におこなえるようになり、空間中の水分によって
発生するカビやダニあるいはサビ等の被害と臭気の防止
を図ることができる。特に当該吸湿作用は、ゼオライト
と塩化カルシウムを組合わせた相乗効果により、その吸
湿能力が非常に向上し、従来の乾燥剤と比較しても高性
能なものとなる。

また、原材料塩化カルシウムは、適度な水分を混練す
るだけで、結着性が生じバインダーの役割を果たすの
で、改めて結着材を用意する必要なく、圧縮成形するだ
けで、任意の形状の成形体を簡単に製造できる。

しかるに、吸湿作用の進行にともなって潮解する塩化
カルシウムと、水や液体等の水分を吸って膨潤化するベ
ントナイトとを組合わせ、吸湿作用の進行に伴って塩化
カルシウムが潮解して生じた水分によりベントナイトを
膨潤させ、塩化カルシウムがすっかり潮解して液化し、
吸湿反応が終了する状態になったときは、ベントナイト
の膨潤化が進み、当該結着していた成形体が維持出来な
くなって崩壊するようにした。このような成形体の崩壊
は、何人にも一見しただけで認識出来る確実な知らせに
なる。しかもこの膨潤崩壊が、乾燥剤の構成材料の吸湿
反応の終了によってタイミング良く起こるので、乾燥剤
の有効性終了と取り替え時期になっていることを的確に
知らせるインジケータ機能を発揮することが出来る。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る脱臭機能を有する固形状乾燥剤を
示す斜視図で、第２図は当該乾燥剤の組成構造状態を示
す要部拡大の断面図であり、第３図は当該乾燥剤の組成
構造が水分を吸湿して潮解し、膨潤しつつある状態を示
す要部拡大の断面説明図で、第４図は当該乾燥剤の組成
構造が吸湿終了時に膨潤崩壊した状態を示す要部拡大の
断面説明図である。 「主要な符合の説明」 １……ゼオライト ２……ベントナイト ３……塩化カルシウム ４……脱臭機能を有する固形状乾燥剤 ５……袋 Ａ……水分

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粉砕し高温活性化処理をして吸湿および吸
   臭作用を有するようにしたゼオライトの粉状体また粒状
   体100重量部と、 粉砕し高温処理をして吸湿作用を有するようにした塩化
   カルシウムの粉状体または粒状体16〜30重量部を15〜25
   重量部の水で混練したバインダーと、 吸湿作用に伴って膨潤して成形体を軟化し崩壊させるた
   めのコロイド状粘土からなるベントナイト10〜40重量部
   とを混練してなる混練配合材料を、 任意の形状に圧縮成形してバインダーの結着力により成
   形体となし、吸湿作用の進行に伴って塩化カルシウムが
   潮解して生じた水溶液によりベントナイトが膨潤し、吸
   湿反応終了時には当該成形体がベントナイトの膨潤によ
   り崩壊するようにしたことを特徴とする脱臭機能を有す
   る固形状乾燥剤。