JPS63283646A - 空気浄化剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は空気浄化剤に間するもので、特にオフィス、家
庭等の室内空気のタバコの臭気除去に有効なものである
。

［従来の技術］ 活性炭にアニリンを添着した吸着剤は特公昭６０−５４
０９５号公報に開示され、アニリンを３〜３０重量％（
対活性炭）添着した活性炭は気相中のホルムアルデヒド
、アセトアルデヒドのような低級脂肪族アルデヒドの吸
着に有効であると記載されている。また鉄塩を脱臭に使
用するものとして、特開昭５７−９９３１８及び５７−
１１３８２６号公報に鉄塩を含むコロイド溶液に高分子
物質を加えて溶液を安定化させその効果を持続させる方
法が記載されており、また特開昭５８−１５６５３９号
公報には鉄（Ｉ［）化合物水溶液にＬ−アスコルビン酸
を加えることにより溶液を安定化させ脱臭力を向上させ
る方法が記載されている。

さらに、活性炭に有機酸を添着させて脱臭剤に使用する
ものとして、特開昭５８−２６８１０号公報があり、活
性炭にクエン酸を添着せしめることによりアンモニアの
吸着性が著しく高められることが記載されている。

［発明が解決しようとしている問題点コ活性炭は無極性
吸着剤として極めて優れた吸着性を有する特異な材質で
、殆どすべてのガス状物質に対して高い吸着性を示す。

オフィス、家庭等生活空間の室内空気は通常タバコの臭
気が強く、組成的にはアセトアルデヒド、アンモニア、
低級アミン、炭化水素、硫化水素等が含まれている。

尚ここでタバコの臭気とは喫煙した時に発生するガスの
臭気の意味である。特に活性炭の吸着性の弱点であるア
ンモニアの比率が高く、また、相対的に低級脂肪族アル
デヒドも多いため通常の活性炭のみではその臭気を除去
することが困難なため、これらの成分を効率よく完全に
除去する吸着剤が要請されていた。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者等は種々添着活性炭の組成及びそれらを糺み合
わせた場合の脱臭性について検討した。

その結果アニリンを添着した活性炭を加えることにより
低級脂肪族アルデヒドは完全に除去できること及びこれ
にリンゴ酸、鉄塩及びアニリンを添着した活性炭を加え
るとアンモニアの吸着性に対する相乗的な効果が一層促
進されると央に低級脂肪族アルデヒドの再放出が防げる
ことをみいだしたので、これに基づいて本発明を完成し
た。　すなわち、アニリンを添着した活性炭、リンゴ酸
。

鉄塩及びアニリンを添着した活性炭を混合した空気浄化
剤である。

以下詳しく本発明について説明する。

ここで使用する活性炭は、通常１ｇあたり数１００＆或
いはそれ以上の大きな表面積を有し、高い吸着性を示す
炭素材料であれば広範囲に使用できる。活性炭の原料は
通常ヤシ殻または木材等の炭化物或いは石炭が使用され
るが何れでもよい。

また賦活法も水蒸気或いは二酸化炭素により高温でまた
は塩化亜鉛、リン酸、濃硫酸処理等何れの方法により得
られたものでもよい。

また形状は破砕炭、造粒炭或いは　粒度のいずれでも効
果は認められるが、圧損失及び入替等取扱い上達粒度ま
たは活性炭を添着したシート状吸着層が便利である。造
粒炭は常法に従って炭素材料１００部に３０〜６０部の
石油ピッチ或いはコールタール等をバインダーとして加
え混和成形後賦活して調整される。アニリンを添着した
活性炭はホルムアルデヒド、アセトアルデヒドのような
低級脂肪族アルデヒドに極めて高い吸着性を示し、添着
量は特に限定しない。活性炭はアニリンに対しても高い
吸着性を示し、その細孔内に吸着保持されるので蒸気圧
が著しく抑制され一般に臭気は殆ど感じられない。しか
し、添着量が非常に高くなると、一部脱着のおそれもあ
り、またあまり微量では、アニリン添着の効果が乏しい
ので３〜３０重量％の範囲がより好ましい。

活性炭にアニリンを添着するにはアニリン水溶液に活性
炭を常温で２〜３時間浸漬した後ろ別、乾燥する方法の
他、アニリンを含むガスを活性炭充填層に通して気相吸
着させる方法でも調整できる。

リンゴ酸、及び鉄塩を添着した活性炭はアンモニアおよ
びアミン類に対して高い吸着性を示し、添着量は特に限
定しない。しかし、リンゴ酸添着量がＶ＆量な場合には
効果が乏しく、リンゴ酸添着量が多くなると活−性炭の
その他の物質に対する吸着能を阻害する傾向が著しくな
るのでリンゴ酸添着量は５〜３０重量％が好ましい。　
鉄塩は広くアンモニア吸着の効果が認められ、その種類
を限定しないが、取扱上硫酸第１鉄、硫酸第２鉄、塩化
第１鉄、塩化第２鉄、リン酸第１鉄、リン酸第２鉄等が
より好ましい。鉄塩及びリンゴ酸添着の相乗効果はかな
り、顕著に認められるが、添着量が微量な場合は効果が
乏しく、また添着量が多くなると、リンゴ酸はどでない
が活性炭のその他の物質に対する吸着のうを低下させる
ので鉄塩添着量は３〜２５重量％が好適である。

活性炭にリンゴ酸及び鉄塩を添着するにはリンゴ酸及び
鉄塩の混合溶液中に浸漬して、細孔中に充分吸着せしめ
た後、ろ別乾燥するか或いはこれらの溶液を活性炭にふ
りかけて充分に含浸させたものを乾燥してもよい。尚こ
の際リンゴ酸及び鉄塩を活性炭の細孔中に均一に添着さ
せることが重要であるから緩速で乾燥する必要がある。

乾燥速度が速過ぎると一旦内部に吸着された酸及び鉄塩
が脱着されて活性炭表面に析出して、その性能が低下す
るおそれがある。またこの添着活性炭は絶乾状態ではア
ンモニア及びアミン類の吸着性が大幅に低下するので少
量の水分を含有した状態で使用する必要がある。

上記のリンゴ酸及び鉄塩を添着した活性炭には、さらに
アニリン添着をする。この活性炭はアンモニア及びアミ
ン類に対して高い吸着性を示すと共に、低級脂肪族アル
デヒドに対しても良好な吸着性を示し、添着量は特に限
定しない。しかし、アニリンの添着量は多過ぎると活性
炭のその他の物質に対する吸着能を阻害すると共に、リ
ンゴ酸及び鉄塩に悪影響を及ぼし、アンモニア及びアミ
ン類の吸着性を低下させ、添着量が微量な場合には効果
が乏しいのでアニリンを添着量は２〜１０重量％が好ま
しい。なおアニリンを添着した方法は、前に述べた方法
と同じように行う。

本発明の空気浄化剤は以上詳述したアニリンを添着した
活性炭と、リンゴ酸、鉄塩及びアニリンを添着した活性
炭を混合して調整する。このように調整した脱臭剤は広
範囲な添着比率及び混合比率で主としてタバコの臭気等
が含まれるオフィス。

家庭等生活空間の脱臭に有効で特に混合比率は限定しな
い。しかして、各成分を上記のような好ましい組成とし
た場合、実施例３，４及び５に示したようなアルデヒド
、アンモニア等特定物質以外に対する吸着性の低下を抑
制するためにはアニリンを添着した活性炭４０〜８０重
量％、リンゴ酸及びアニリンを添着した活性炭２０〜６
０重量％の範囲内より選択して混合することが好ましい
。

［作用コ 活性炭は本来無極性吸着剤として殆ど全てのガス状物質
に対して高い吸着性を示すが、タバコの臭気等に相対的
に多く含まれている低級脂肪族アルデヒドには比較的吸
着力が弱い。またタバコ臭気の中で比率の高いアンモニ
アに対する吸着量はごくわずかである。しかして本発明
はリンゴ酸。

鉄塩及びアニリン添着活性炭を混合することにより低級
脂肪族アルデヒドの吸着性能が良好でかつ、アンモニア
吸着性を高めると共に、低級脂肪族アルデヒドを極めて
効率的に除去するためにアニリン添着活性炭を加えて調
合したものである。

リンゴ酸添着活性炭がアンモニアを吸着する作用は中和
によるものと考えられ、鉄塩の場合は詳細明らかでない
が錯体形成によると考えられる。

活性炭にリンゴ酸のみ　或いは鉄塩のみを等量添着させ
た場合、リンゴ酸のほうが高いアンモニア吸着性を示す
が、活性炭のその他の物質に対する吸着−１１が大幅に
低下する。リンゴ酸及び鉄塩を特許請求の範囲第３号記
載のような範囲で添着させた場合アンモニア吸着性はリ
ンゴ酸または鉄塩を単独で添着させた場合の吸着量の加
成性が成立するものとした計算値の数倍に達する。従っ
て、比較的少量の混合添着でも所要のアンモニア吸着性
を保持できるので、ベースとなる活性炭のその他の物質
に対する吸着性を阻害しない利点がある。

またこの混合添着炭によるアンモニア吸着は低濃度で特
に効率が高いことと、ガス濃度が変動しても一旦吸着し
たガスを再放出しがたい。これはアンモニアの吸着が化
学反応的機構によるためと考えられる。アンモニアの外
、アミン類の吸着性も高く、機構も同様と考えられる。

またリンゴ酸は活性炭の゛細孔中に強固に吸着されてい
ると考えられ臭気は殆ど感じられない。

次にアルデヒド類の吸着剤としては活性炭に亜ｈＦ、酸
塩または酸性亜硫酸塩を添着した吸着剤等が知られてい
るが、本発明で使用しているアニリン添着炭はこれらと
くらべて遥かに低級脂肪族アルデヒドの吸着性が高く、
特に低濃度領域（アルデヒト濃度１１００ｐｐ以下〉に
おいて優れている。

アニリンを添着させた場合、安全衛生上の配慮が必要と
なるがアルデヒド吸着性の見地から好適と述べた特許請
求の範囲第２項記載のような添着瓜では臭気は全く感じ
られない。これはアニリン分子が活性炭の細孔中に強固
に吸着されているためと考えられる。ちなみに添着ｆｆ
１５，１０，１５゜２０．２５，３０重量％の試料をつ
くり室温（２５℃）で密閉容器中に放置した場合の臭気
を官能試験とＦ　Ｉ　Ｄ　（Ｆｌａｍｅ　１ｏｎｉｚａ
ｔｉｏｎ　ｄｅｔｅｃｔｏｒ　）付高感度ガスクロマト
グラフで分析した結果、官能試験による臭気は全く感じ
られず、ガスクロマトグラフでアニリンは検出さ・れな
かった。

リンゴ酸及び鉄塩を添着した活性炭にさらにアニリンを
添着するが、これはホルムアルデヒド、アセトアルデヒ
ドのような低級脂肪族アルデヒドは活性炭にある程度物
理吸着されるが、保持力が小さいので保持限界以上に吸
着されている活性炭に清浄な空気が流れると、低級脂肪
族アルデヒドが再放出される。また、アルデヒドの噸覚
唱値は低濃度であるため、アルデヒド特有の臭いがし、
リンゴ酸、鉄塩のみを添着した活性炭を用いることがか
えって悪影響になることもある。そこでアンモニア及び
アミン類を化学的に吸着する活性炭にもアニリン処理を
行い、低級脂肪族アルデヒドを化学的に吸着する。

［実施例］ 以下実施例を少げて具体的に本発明を説明するが、これ
らの実施例は本発明を同等限定するものではない。

実施例１゜ 容ｊ１３．９７７Ｘのガラス瓶に無水換算２ｇの試料を
人で真空ポンプで脱気した後所定量のアンモニア水を加
えて気化させる。

次に空気を入れて常圧に戻した後２δ℃の恒温槽中に放
置し、アンモニア濃度をガス検知管で測定した。平衡に
達　した場合のアンモニア吸着量とガス濃度の関係を調
べ等温吸着線を測定した。

活性炭（未添着炭）及びそれにリンゴ酸及び硫酸第１鉄
の単独添着炭（２０重量％）及び混合添着炭（酸１４重
量％、硫酸鉄６！ｉｉ％）、及びリンゴ酸　ｌ酸第１鉄
及びアニリンの３成分混合添着炭（酸１４重量％、　硫
酸鉄６重量％、アニリン３３４量％）、さらにアニリン
添着炭（８！１ｆｆｉ％）、リンゴ酸、硫酸第１鉄、ア
ニリンの３成分混合添着炭（酸１４℃量％、硫酸鉄６重
量％、アちリン３重量％）の６：４の混合物についての
結果を第１図に示す。

実施例２゜ 実施例１と同様に容器に試料を入れた後脱気し、所定量
のアセトアルデヒド水溶液を加え気化させた。次に空気
を導入して放置しアセトアルデヒド濃度をガス検知管で
測定し、平衡に達した場合の等温吸着線を測定した。活
性炭及びそのアニリン添着炭（８重量％）、さらにアニ
リン添着炭（８ｆ［量％）、リンゴ酸、硫酸第１鉄、ア
ニリン混合添着炭（酸１４重量％、硫酸鉄６重量％、ア
ニリン３重量％）の６＝４の混合物についての測定結果
を第２図に示す。

実施例３゜ 実施例１と同様に容器に試料を入れた後脱気し、所定量
のベンゼンを加え気化させた。次に空気を導入して放置
しベンゼン濃度をガスクロマトグラフで測定し、平衡に
達した場合の等温吸着線を測定した。活性炭及びそのア
ニリン添着炭（８重量％）、リンゴ酸、硫酸第１鉄、ア
ニリン混合添着炭（酸１４重量％、硫酸鉄６重量％、ア
ニリン３重量％）の混合比率を８：２，６：４，４：６
としたものについての結果を第３図に示す。

実施例４ 実施例１と同様に容器に試料を入れた後脱気し、所定量
の硫化水素ガスを加え、次に空気を導入して放置硫化水
素濃度を検知管で測定した。活性炭及びそのアニリン添
着炭（８重量％）、リンゴ酸。

硫酸第１鉄、アニリン混合添着炭（酸１４重量％。

硫酸鉄６重量％、アニリン３重量％）の混合比率を６：
４，４：６としたものについての結果を第４図に示す。

実施例５゜ エアークリーナを中に置いたアルミ製の１ｍボックスに
火をつけたタバコ（セブンスター）１本を入れ、ボック
ス内をファンでで見拝してタバコを燃焼させるとめに、
中の煙および臭気を均一に分散させる。

タバコが全部燃焼したところで初期値を測定し、その後
エアークリーナを運転して、運転時間と残存臭気量の関
係を調べ、吸着スピードを測定した。

測定は、アンモニアはガス検知管で、沸点−７℃以上の
脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、ケトン類、カルボン
酸、ニコチンやピリジンの窒素化合物等の臭気成分及び
アセトアルデヒドをＦＩＤ付高感度ガスクロマトグラフ
で、また硫化水素をＦ　Ｐ　Ｄ　（ｆｌａｍｅ　ｐｈｏ
ｔｏｍｅｔｏｒｉｃ　ｄｅｔｅｃｔｏｒ　）付高感度ガ
スクロマトグラフで分析した。

エアークリーナに用いた空気浄化剤は総１１２５０ｇ、
風量は２ｍ／分とした。

活性炭及びそのアニリン添着炭（８重量％）。

リンゴ酸、硫酸第１鉄、アニリン混合添着炭（酸３５重
湿％、硫酸鉄６重量％、アニリン３重量％）の混合比を
８：２，６：４，４：６にしたものについての結果を￥
７５−８図に示す。

実施例６ 空気浄化剤の入った工と−クＵ　−ｆ　を中に置いたア
ルミ製の１ｍボックスに、火をつけたタバコ（セブンス
ター）１０本を入れ、タバコを自然燃焼させながらエア
ークｑ　−，７’を運転して煙及び臭気を吸着させた。

煙及び臭気の濃度がほぼ一定になったところでさらにタ
バコ１０本を入れて燃焼させ、これを繰り返して計６０
本のタバコの煙及び臭気を吸着させた。この空気浄化剤
を一日放置した後、エアークリ−六にセットして清浄な
空気の室内で運転し、エアークリ−戸の出口から出て来
る空気をサンプリングして、アセトアルデヒドをＦＩＤ
付高感度ガスクロマトグラフで分析した。この値を再放
出量と呼ぶ。

エフ−クリーブに用いた空気浄化剤は総量２５０ｇ、風
量は２ｍ／分とした。

ここで空気浄化剤として、アニリン添着炭（８重量％）
とリンゴ酸、硫酸第１鉄、アニリン混合添着炭（酸１４
重童％、＠酸鉄６重量％、アニリン３重量％）の比を変
えてアセトアルデヒドの放出量を測定した結果を、アニ
リン添着炭（８ｆ［量％）とリンゴ　（、、ｉ酸第１鉄
混合添着炭（酸１４重蚤％、硫酸鉄６重量％）の比を変
えてアセトアルデヒドの放出量を測定した結果と比較し
て第９図に示す。また同時にエアーグリ−γ　の出口の
臭いをかいで官能評価を行った結果を第１表に示す。

（以下空白） 第９図、第１表に示すようにリンゴ酸、硫酸第１鉄、ア
ニリン混合添着炭を混合した空気浄化剤を使った場合、
配合比を変化させても、アセトアルデヒドの放出量は少
ししか変わらず、独特の甘い臭いを放出することはない
。

２種の活性炭の好適な混合比率は第３〜９図及び第１表
に示したような結果に基づくものである。

［効果］ 以上４の様に、本発明の空気浄化剤はオフィス、家庭等
通常の生活環境における臭気の除去に特に有効である。

また低級脂肪族アルデヒド類の吸着力が強いので石油ス
トーブの消火直後の臭気の除去にも好適である。従って
、エアークリ一方　のフィルター等に好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は２５℃、相対湿度６０％におけるアンモニアガ
スの等温吸着線を示す。 １、活性炭 ２、活性炭にリンゴ酸く２０重量％）添着。 ３、活性炭に硫酸第１鉄（２０重量％）添着。 ４、活性炭にリンゴ酸（１４４重量）、硫酸第１鉄（６
重量％）添着。 ５、活性炭にリンゴ酸（１４重量％）、Ｔｉｆｆ１酸第
１鉄（６重量％″）、アニリン（３重量％）添着。 ６、リンゴ酸、硫酸第１鉄、アニリンの３成分混合添着
活性炭（酸１４重量％、硫酸鉄６重量％、アニリン３重
量％）　アニリン添着活性炭（８重量％）の４二６の混
合物。 第２図は２５℃、相対湿度６０％におけるアセトアルデ
ヒドの等温吸着線を示す。 １、活性炭 ２、活性炭にアニリン（８重量％）添着。 ３、リンゴ酸、硫酸第１鉄、アニリン混合添着活性炭（
酸１４４重量、硫酸鉄６重員％。 アニリン３重量％）、アニリン添着活性炭（８重量％）
の４：６の混合物。 第３図は２５℃、相対湿度６０％におけるベンゼンの等
温吸着線を示す。 １、活性炭 ２、リンゴ酸、硫酸第１鉄、アニリン混合添着活性炭（
酸１４重量％、硫酸鉄６重量％。 アニリン３重量％）　アニリン添着活性炭（８重量％）
の比が４二６の混合物。 ３．２において混合比率を２：８としたもの。 ４．２において活性炭の混合比率を６：４としたもの。 第４図は２５℃、相対湿度６０％における硫化水素の等
温吸着線を示す。 １、活性炭 ２、リンゴ酸、硫酸第１鉄、アニリン混合添着活性炭（
酸１４重量％、硫酸鉄６重量％。 アニリン３重量％）、アニリン添着活性炭（８重量％）
の比が４：６の混合物。 ３．２において混合比率を６：４としたもの。 第５図は２５℃、相対湿度６０％におけるタバコ臭気中
のアンモニアの吸着スピードを示す。 第６図は２５℃、相対湿度６０％におけるタバコ臭気中
のアセトアルデヒドの吸着スピードを示す。 第７図は２６℃、相対湿度６０％におけるタバコ臭気中
の沸点−７℃以上の脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、
ケトン類、カルボン酸類、ニコチンやピリジンの窒素化
合物等の臭気成分の吸着スピードを示す。 第８図は２５℃、相対湿度６０％におけるタバコ臭気中
の硫化水素の吸着スピードを示す。 １１、活性炭 １２、リンゴ酸、硫酸第１鉄、アニリン混合添・着活性
炭（酸１４重量％、硫酸鉄６重量％、アニリン３重童％
）、アニリン添着活性炭（８重量％）の４＝６の混合物
。 １３．１２において混合比率２：８としたもの。 １４．１２において混合比率を６：４としたもの。 第９図は２５°Ｃ９相対湿度６０％におけるタバコ６０
本分の臭気をあらかじめ吸着した空気清浄剤のアセＩ・
アルデヒドの再放出量について、アニリン添着炭とリン
ゴ酸、硫酸第１鉄、アニリン混合添着炭の比との関係２
１と、アニリン添着炭とリンゴ酸、硫酸第１鉄混合添着
炭の比との関係２２を示した。 特許出願人　松下電器産業株式会社 クラレケミカル＃、式会社

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）アニリンを添着した活性炭、リンゴ酸、鉄塩及び
   アニリンを添着した活性炭を混合せしめてなる空気浄化
   剤。
2. （２）アニリンを添着した活性炭が、添着量３〜３０重
   量％（対活性炭）である特許請求の範囲第１項記載の空
   気浄化剤。
3. （３）リンゴ酸、鉄塩及びアニリンを添着した活性炭の
   添着量がリンゴ酸５〜３０重量％（対活性炭）、鉄塩３
   〜２５重量％（対活性炭）、アニリン２〜１０重量％（
   対活性炭）である特許請求の範囲第１項記載の空気浄化
   剤。
4. （４）アニリンを添着した活性炭４０〜８０重量％、リ
   ンゴ酸、鉄塩及びアニリンを添着した活性炭２０〜６０
   重量％を混合せしめてなる特許請求の範囲第１項記載の
   空気浄化剤。