KR20080027334A

KR20080027334A - 흡착제 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20080027334A
Application number: KR1020087000389A
Authority: KR
Inventors: 토시아키 하야시
Original assignee: 도요 보세키 가부시키가이샤
Priority date: 2005-07-06
Filing date: 2006-07-03
Publication date: 2008-03-26
Also published as: US20090029853A1; EP1908516A4; EP1908516A1; WO2007004614A1

Abstract

본 발명은 저급 지방족 알데히드 흡착 용량 보관시의 시간이 경과함에 따른 저하가 적은 흡착제와 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 표면 전체 산성기량이 200 μeq/g 이하인 활성탄에 아미노벤젠술폰산 및/또는 아미노벤젠술폰산암모늄이 첨착된 것을 특징으로 하는 흡착제 및 그 제조 방법.

Description

흡착제 및 그 제조 방법 {ADSORBENT AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME}

본 발명은, 공기중의 가스형 오염 물질을 제거하는 흡착제에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 아세트알데히드 등의 저급 지방족 알데히드에 대하여 높은 흡착 용량을 갖고, 흡착 용량의 시간이 경과함에 따른 저하가 적은 흡착제 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

실내나 차내 등의 생활 공간에 있어서는 악취나 유해 가스 등의 여러 가지 가스형 오염 물질이 존재하지만, 생활 환경의 향상에 따라 이들 가스형 오염 물질을 제거하여, 쾌적한 생활 환경을 유지하는 것에 많은 관심이 모아지고 있다. 활성탄은 물리 흡착능을 가지며, 생활 공간에 존재하는 가스형 오염 물질의 제거에 널리 사용되고 있다. 그러나, 아세트알데히드, 포름알데히드 등의 저급 지방족 알데히드는 비점이 낮고, 활성탄의 저급 지방족 알데히드에 대한 흡착 용량은 현저하게 낮다.

이 과제에 대하여, 화학 흡착을 이용하여 저급 지방족 알데히드 흡착 용량을 향상시킨 흡착제의 검토가 권해지고, 알데히드기는 아미노기와의 반응성이 높기 때문에 아민류가 저급 지방족 알데히드의 화학 흡착에 유효하며, 첨착(添着) 약제로서 여러 가지의 아민류를 다공질체에 첨착하는 것이 시도되어 왔다.

다공질체로서 활성탄을 사용하여, 그것에 첨착 약제로서 아닐린, 염산히드록실아민이나 황산히드록실아민, 파라톨루이딘을 첨착한 흡착제가 제안되고 있다(특허 문헌 1∼3). 아민류를 활성탄에 첨착한 경우, 장기간 보관하면 첨착된 아민류가 공기중의 산소에 의해 산화되어, 저급 지방족 알데히드 흡착 용량이 시간이 경과함에 따라 저하하는 문제가 있지만, 아민류 중에서 아미노벤젠술폰산은 비교적 산화되기 어렵기 때문에, 활성탄에 아미노벤젠술폰산을 첨착한 흡착제가 제안되고 있다(특허 문헌 4, 5).

그러나, 아미노벤젠 술폰산은 물이나 알콜 등의 용매에 대하여 난용성이기 때문에, 극저농도의 첨착 용액밖에 조제할 수 없고, 그 결과, 활성탄을 첨착 용액에 침지하거나, 활성탄에 첨착 용액을 분무하거나 하여도 첨착량이 큰 흡착제를 얻는 것이 어려운 문제가 있으며, 이것을 개선하는 방법으로서, 아미노벤젠술폰산을 암모늄염으로 하고, 수용화하여 첨착한 흡착제나 그 제조 방법이 제안되고 있다(특허 문헌 6∼13).

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 소화 제60-54095호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 소화 제56-113342호 공보

[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 평성 제1-288336호 공보

[특허 문헌 4] 일본 특허 공개 제2001-198457호 공보

[특허 문헌 5] 일본 특허 공개 제2003-53179호 공보

[특허 문헌 6] 일본 특허 공개 제2003-53180호 공보

[특허 문헌 7] 일본 특허 공개 제2003-53181호 공보

[특허 문헌 8] 일본 특허 공개 제2003-93872호 공보

[특허 문헌 9] 일본 특허 공개 제2003-236374호 공보

[특허 문헌 10] 일본 특허 공개 제2003-299949호 공보

[특허 문헌 11] 일본 특허 공개 제2003-299951호 공보

[특허 문헌 12] 일본 특허 공개 제2004-8999호 공보

[특허 문헌 13] 일본 특허 공개 제2004-9000호 공보

그러나, 활성탄에 아미노벤젠술폰산이나 아미노벤젠술폰산암모늄을 첨착한 흡착제여도 장기간 보관하였을 때의 저급 지방족 알데히드 흡착 용량 저하의 억제는 불충분하며, 시간이 경과함에 따른 저하가 작은 흡착제가 더 요구되고 있다.

도 1은 실시예(1A, 2A) 및 비교예(1A, 2A)에 있어서 각각 얻어진 흡착제의 아세트알데히드 흡착 용량 보관시의 시간 경과에 따른 변화를 나타낸 그래프.

도 2는 실시예(1B, 2B) 및 비교예(1B, 2B)에 있어서 각각 얻어진 흡착제의 아세트알데히드 흡착 용량 보관시의 시간 경과에 따른 변화를 나타낸 그래프.

[발명이 해결하고자 하는 과제]

본 발명의 목적은, 상기한 종래 기술의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 저급 지방족 알데히드에 대하여 높은 흡착 용량을 갖고, 흡착 용량의 시간이 경과함에 따른 저하가 적은 흡착제 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

본 발명은, 상기한 배경 기술에 감안하여 이루어진 것으로서, 상기한 과제를 해결할 수 있는 흡착제 및 그 제조 방법은 이하와 같은 구성이다.

1. 표면 전체 산성기(酸性基)량이 200 μeq/g 이하인 활성탄에 아미노벤젠술폰산이 첨착된 것을 특징으로 하는 흡착제.

2. 아미노벤젠술폰산이 p-아미노벤젠술폰산인 것을 특징으로 하는 상기 1에 기재한 흡착제.

3. 표면 전체 산성기량이 200 μeq/g 이하인 활성탄에 아미노벤젠술폰산 수용액을 첨착하여 제조하는 것을 특징으로 하는, 상기 1 또는 상기 2에 기재한 흡착제의 제조 방법.

4. 표면 전체 산성기량이 200 μeq/g 이하인 활성탄에 아미노벤젠술폰산암모늄이 첨착된 것을 특징으로 하는 흡착제.

5. 상기 아미노벤젠술폰산암모늄이 p-아미노벤젠술폰산암모늄인 것을 특징으로 하는 상기 5에 기재한 흡착제.

6. 표면 전체 산성기량이 200 μeq/g 이하인 활성탄에 아미노벤젠술폰산암모늄의 수용액을 첨착하여 제조하는 것을 특징으로 하는, 상기 4 또는 상기 5에 기재한 흡착제의 제조 방법.

[발명의 효과]

본 발명에 의하면, 저급 지방족 알데히드에 대하여 높은 흡착 용량을 갖고, 흡착 용량의 시간이 경과함에 따른 저하가 적은 흡착제 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.

[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]

이하, 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명의 흡착제는 활성탄에 아미노벤젠술폰산이 첨착되어 있는 것이 바람직하다. 그 이유는 이하와 같다. 즉, 제1급 아민 및 제2급 아민은 각각 저급 지방족 알데히드와 시프 염기 및 에나민을 생성하는 탈수 축합 반응을 일으키는 것이 알려져 있다. 이들의 반응은 모두 1 분자의 아민과 1 분자의 저급 지방족 알데히드가 반응하는 등몰 반응이다. 그러나, 아미노벤젠술폰산은 다른 아민류와 달리, 저급 지방족 알데히드와 되브너-밀러 반응을 일으킨다. 이 반응에서는 1 분자의 아미노벤젠술폰산은 2 분자의 저급 지방족 알데히드와 반응한다. 또한, 아민류를 활성탄에 첨착한 경우, 장기간 보관하면 첨착된 아민류가 공기중의 산소에 의해 산화되어, 이것에 의해 저급 지방족 알데히드 흡착 용량이 시간 경과에 따라 저하하는 문제가 있지만, 아민류 중에서는 아미노벤젠술폰산은 산화되기 어렵다. 또한, 아미노벤젠술폰산은 술폰산기를 갖기 때문에, 저급 지방족 알데히드와 함께 암모니아 등의 염기성 가스를 화학 흡착할 수도 있다.

아미노벤젠술폰산이 다른 아민류와 달리, 저급 지방족 알데히드와 되브너-밀러 반응을 일으키는 것은, 아미노벤젠술폰산이 상당히 강한 산성 물질인 것에 의한다. 되브너-밀러 반응은 산촉매의 존재하에서만 일어나는 반응이며, 아미노벤젠술폰산은 이 반응에서 반응물로서 뿐만 아니라 산촉매로서도 작동하는 것으로 생각할 수 있다.

이상의 것으로부터, 저급 지방족 알데히드의 제거를 목적으로 하는 흡착제에 사용하는 첨착 약제로서는 아미노벤젠술폰산이 바람직하다. 그러나, 활성탄에 아미노벤젠술폰산을 첨착한 흡착제여도 장기간 보관하였을 때의 저급 지방족 알데히드 흡착 용량 저하의 억제는 불충분하며, 시간이 경과함에 따른 저하가 작은 흡착제가 더 요구되고 있다.

나아가서는 아미노벤젠술폰산은 물이나 알콜 등의 용매에 난용성이다. 일반적으로, 활성탄에의 약제의 첨착은 약제를 용해한 첨착 용액에 활성탄을 침지하거나, 활성탄에 첨착 용액을 분무하거나 하여 행하여지지만, 용매에 난용성인 아미노벤젠술폰산으로서는 극저농도의 첨착 용액밖에 조제할 수 없으며, 그 결과, 첨착량이 큰 흡착제를 얻는 것이 어려운 문제가 있다.

그래서, 상기한 아미노벤젠술폰산의 문제를 개선하는 방법으로서, 수용화된 아미노벤젠술폰산암모늄을 활성탄에 첨착한 흡착제가 제안되어 있다. 아미노벤젠술폰산암모늄 첨착 활성탄도 아미노벤젠술폰산 첨착 활성탄과 마찬가지로, 되브너-밀러 반응에 의해 저급 지방족 알데히드와 반응하여 화학 흡착하고, 다른 아민류와 비교하여 산화되기 어려운 것이다. 그러나, 활성탄에 아미노벤젠술폰산암모늄을 첨착한 흡착제여도 장기간 보관하였을 때의 저급 지방족 알데히드 흡착 용량 저하의 억제는 불충분하며, 시간이 경과함에 따른 저하가 작은 흡착제가 더 요구되고 있다.

본 발명자는 활성탄에 아미노벤젠술폰산 및/또는 아미노벤젠술폰산암모늄을 첨착한 흡착제의 저급 지방족 알데히드 흡착 용량의 시간이 경과함에 따른 저하를 저감하기 위해, 담지하는 활성탄의 특성에 착안하여 예의 검토한 결과, 활성탄의 표면 전체 산성기량과 저급 지방족 알데히드 흡착 용량의 시간이 경과함에 따른 저하 사이에 상관이 있는 것을 발견하여 본 발명에 도달하였다.

본 발명의 흡착제에 사용하는 활성탄의 표면 전체 산성기량은 200 μeq/g 이하, 바람직하게는 150 μeq/g 이하, 보다 바람직하게는 100 μeq/g 이하인 것이 중요하다. 이것을 초과하는 표면 전체 산성기량의 활성탄에 아미노벤젠술폰산 및/또는 아미노벤젠술폰산암모늄을 첨착한 흡착제에서는 저급 지방족 알데히드 흡착 용량의 시간이 경과함에 따른 저하가 크다. 한편, 표면 전체 산성기량이 지나치게 낮으면, 첨착시에 첨착 용액과의 젖음성이 나쁘고, 첨착하기 어려워지기 때문에, 표면 전체 산성기량은 O.1 μeq/g 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 μeq/g 이상이다.

활성탄에 아미노벤젠술폰산 및/또는 아미노벤젠술폰산암모늄을 첨착한 흡착제의 저급 지방족 알데히드 흡착 용량의 시간이 경과함에 따른 저하의 원인인 아미노벤젠술폰산 및/또는 아미노벤젠술폰산암모늄의 산화는 활성탄의 촉매 작용에 의해 일어나고 있는 것을 해명하였다. 표면 전체 산성기량과 저급 지방족 알데히드 흡착 용량의 시간이 경과함에 따른 저하 사이에 상관이 있으며, 표면 전체 산성기량을 감소시키면 시간이 경과함에 따른 저하가 억제되기 때문에, 촉매 활성점이 표면 산성 기초에 있는 것으로 추정된다.

본 발명에 있어서, 활성탄의 표면 전체 산성기량의 측정은 Boehm 연구진의 방법에 준거하여 행하였다. 즉, 활성탄 0.5 g을 플라스크에 넣고, 그곳에 0.05 규정의 수산화나트륨 수용액을 50 mL 첨가하여 실온에서 24시간 정치하였다. 그 후, 플라스크 안의 활성탄과 수용액을 여과 분별하고, 여과액을 메틸오렌지를 지시약으로 하여 0.05 규정의 염산 수용액으로 역적정하여 산출하였다.

활성탄은 일반적으로 250 μeq/g 이상의 표면 전체 산성기량을 갖고, 질소 등의 불활성 가스 분위기 속에서 열처리하는 것 등에 의해, 표면 산성기량을 저감할 수 있다.

본 발명의 흡착제에 사용하는 활성탄의 비표면적은 500 ㎡/g 이상, 바람직하게는 800 ㎡/g 이상, 보다 바람직하게는 1000 ㎡/g 이상이다. 아미노벤젠술폰산 및/또는 아미노벤젠술폰산암모늄을 활성탄에 첨착하는 경우, 아미노벤젠술폰산 및/또는 아미노벤젠술폰산암모늄의 첨착량의 증가에 비례하여 저급 지방족 알데히드 흡착 용량은 증가하지만, 첨착량이 어떠한 값(한계값)을 초과하면, 활성탄의 세공 폐색이 일어나, 반대로 첨착량의 증가와 함께 저급 지방족 알데히드 흡착 용량의 저하가 발생한다. 첨착량의 한계값은 활성탄의 비표면적이 클수록 크고, 따라서 비표면적이 큰 활성탄을 사용한 쪽이, 저급 지방족 알데히드 흡착 용량을 크게 하는 것이 가능해진다. 한편, 비표면적이 큰 활성탄은 제조시의 수율이 낮거나, 알칼리 금속을 탄재 첨가하여 부활하는 특수한 방법으로 제조되거나 하기 때문에, 비용이 높아지므로 본 발명의 흡착제에 사용하는 활성탄의 비표 면적은 바람직하게는 2500 ㎡/g 이하, 보다 바람직하게는 2000 ㎡/g이다.

흡착제 1 g 당의 아미노벤젠술폰산 및/또는 아미노벤젠술폰산암모늄의 첨착량은 0.05 mmol/g 이상, 바람직하게는 0.25 mmol/g 이상, 보다 바람직하게는 O.5 mmol/g 이상이며, 상한은 활성탄의 비표면적을 S(㎡/g)로 하였을 때에 1.2×10^-3×S(mmol/g)가 바람직하다. 첨착량이 이것 미만에서는 높은 저급 지방족 알데히드 흡착 용량을 얻을 수 없고, 이것을 초과하면, 활성탄의 세공이 폐색하여 첨착된 아미노벤젠술폰산 및/또는 아미노벤젠술폰산암모늄이 저급 지방족 알데히드와의 반응에 유효하게 사용되지 않게 되기 때문에, 높은 저급 지방족 알데히드 흡착 용량을 얻기 어렵다.

활성탄표면에 알칼리 금속의 수산화물 등이 잔류하고 있으면, 첨착한 아미노벤젠술폰산이 알칼리 금속염이 되어 저급 지방족 알데히드와의 반응성이 실활하기 때문에, 활성탄의 pH가 7.5보다도 높은 경우에는 산수 용액으로 중화 처리 등을 행하여 pH를 7.5 이하로 한 후에 첨착한 편이 좋다.

사용하는 활성탄의 종류로서는, 코코넛 껍질, 톱밥, 석탄 등의 천연물이나 페놀 수지 등의 합성 수지를 원료로 하여, 이들을 탄화 부활한 입상(粒狀)이나 분말 형상, 비드 형상의 활성탄이나, 팰릿형으로 성형한 활성탄, 셀룰로오스 섬유, 페놀 수지 섬유, 아크릴 섬유, 피치 섬유를 탄화 부활한 활성 탄소 섬유 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도 페놀 수지를 원료로 한 활성탄이나 페놀 수지 섬유를 원료로 한 활성 탄소 섬유는 표면 전체 산성기량이 적어 바람직하다.

아미노벤젠술폰산에는 o-아미노벤젠술폰산, m-아미노벤젠술폰산, p-아미노벤젠술폰산의 3개의 이성체가 있으며, 이들 모두를 사용할 수 있지만, 그 중에서도 p-아미노벤젠술폰산이 저급 지방족 알데히드와의 반응성이 강하여, 특히 바람직하다.

아미노벤젠술폰산암모늄은 아미노벤젠술폰산과 암모니아와의 반응 생성물로서 얻을 수 있고, 아미노벤젠술폰산암모늄의 첨착 용액은 미리 아미노벤젠술폰산과 암모니아와의 반응 생성물로서 얻은 것을 물에 용해하거나, 암모니아수에 아미노벤젠술폰산을 첨가하거나, 물에 아미노벤젠술폰산과 탄산암모늄 혹은 탄산수소암모늄을 첨가하거나 하여 조제할 수 있다.

아미노벤젠술폰산암모늄에는 o-아미노벤젠술폰산암모늄, m-아미노벤젠술폰산암모늄, p-아미노벤젠술폰산암모늄의 3개의 이성체가 있으며, 이들 모두를 사용할 수 있지만, 그 중에서도 p-아미노벤젠술폰산암모늄이 저급 지방족 알데히드와의 반응성이 강하여, 특히 바람직하다.

본 발명의 흡착제는 아미노벤젠술폰산 및/또는 아미노벤젠술폰산암모늄의 수용액을 첨착액으로 하여, 표면 전체 산성기량이 200 μeq/g 이하인 활성탄을 첨착액에 침지한 후에 취출하여 건조하는 방법이나, 표면 전체 산성기량이 20O μeq/g 이하인 활성탄에 첨착액을 분무한 후에 건조하는 방법에 의해 얻어진다.

첨착액 중 아미노벤젠술폰산 및/또는 아미노벤젠술폰산암모늄은 물 100 중량부에 대하여 1∼80 중량부, 바람직하게는 4∼60 중량부, 보다 바람직하게는 5∼40 중량부이다. 이 범위 미만에서는 활성탄에의 아미노벤젠술폰산 및/또는 아미노벤젠술폰산암모늄의 첨착량이 적어져 저급 지방족 알데히드 흡착 용량이 높은 흡착제를 얻기 어렵고, 또한, 이 범위를 초과한 첨착 용액을 사용하면, 첨착량이 많아져 활성탄의 세공이 폐색되어 저급 지방족 알데히드 흡착 용량이 저하하는 경향이 된다.

본 발명에 있어서, 첨착시에 사용하는 활성탄의 표면 전체 산성기량이 200 μeq/g 이하인 것이 바람직하다. 표면 전체 산성기량이 200 μeq/g 이하인 활성탄을 얻는 방법은 특별히 한정되지 않지만, 페놀 수지나 페놀 수지 섬유를 탄화 부활하거나, 활성탄을 불활성 가스 분위기 중에서 열처리하는 것 등에 의해 얻어진다.

본 발명의 흡착제에는 아미노벤젠술폰산 및/또는 아미노벤젠술폰산암모늄 이외에, 사과산, 시트르산 등의 저급 지방족 알데히드 이외의 가스 성분과 반응하는 약제나 항균성을 갖게 하기 위한 항균제 등의 약제를 첨착할 수 있다. 그러나, 이 경우에는, 아미노벤젠술폰산 및/또는 아미노벤젠술폰산암모늄의 저급 지방족 알데히드와의 반응성을 현저히 저하시키지 않도록 약제와 첨가량을 선택하여야 한다. 또한, 본 발명의 흡착제는 단독으로 충전층 등으로서 사용할 뿐만 아니라, 다른 흡착제와 혼합하거나, 병용하거나 하여 사용할 수 있다.

다음에 실시예를 들어, 본 발명을 더 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에서 사용한 흡착제의 시험 방법은 이하와 같다.

<아세트알데히드 흡착 용량>

흡착제를 1 g 계량하여 내경 12.5 mm의 유리제 칼럼에 충전하였다. 온도 25℃, 상대 습도 50%로 조정한 30 ppm의 아세트알데히드 함유 공기를 풍량 5 L/min으로 칼럼에 도입하고, 칼럼 출구의 아세트알데히드 농도를 7분 간격으로 측정하였다. 또한, 아세트알데히드 농도는 FID가 부착된 가스 크로마토그래프로 측정하였다.

칼럼 출구의 아세트알데히드 농도가 칼럼 입구 농도의 95%에 도달할 때까지 시험을 계속하고, 이 시험 중에 칼럼에 충전한 흡착제에 흡착된 아세트알데히드 흡착량을 흡착제 충전 중량으로 나눈 값을 흡착 용량으로 하였다.

(실시예 1A)

입자 지름 8∼32 메쉬로 비표면적 1180 ㎡/g, 표면 전체 산성기량이 291 μeq/g, pH 6.9의 활성탄을 질소 분위기 중에서 800℃의 온도로 1시간 열처리를 행하였다. 처리 후의 활성탄 표면 전체 산성기량은 91 μeq/g이 되었다. 물 95 g에 p-아미노벤젠술폰산을 5 g 첨가하여 조제한 첨착액에, 열처리를 행한 상기 활성탄 20 g을 투입하여, 교반하면서, 3시간 침지하였다. 그 후, 활성탄을 취출하여 80℃의 열풍 건조기 속에서 3시간 건조하여 흡착제를 제작하였다. 얻어진 흡착제의 약제 첨착량은 0.95 mmol/g이었다.

(실시예 2A)

페놀 수지 섬유를 탄화 부활하여 얻은 섬유 직경 20 ㎛이며 비표면적 1370 ㎡/g, 표면 전체 산성기량이 62 μeq/g, pH 7.0의 활성 탄소 섬유 20 g을, 물 95 g에 p-아미노벤젠술폰산을 5 g 첨가하여 조제한 첨착액에 투입하여, 교반하면서 3시간 침지하였다. 그 후 활성 탄소 섬유를 취출하여 80℃의 열풍 건조기 속에서 3시간 건조하여 흡착제를 제작하였다. 얻어진 흡착제의 약제 첨착량은 1.08 mmol/g이었다.

(비교예 1A)

물 95 g에 p-아미노벤젠술폰산을 5 g 첨가하여 첨착액을 조제하였다. 이 첨착액에, 실시예 1A에서 이용한 활성탄 20 g을 열처리하지 않고 그대로 투입하여, 교반하면서 3시간 침지하였다. 그 후 활성탄을 취출하여 80℃의 열풍 건조기 속에서 3시간 건조하여 흡착제를 제작하였다. 얻어진 흡착제의 약제 첨착량은 0.93 mmol/g이었다.

(비교예 2A)

피치 섬유를 탄화 부활하여 얻은 섬유 직경 2O ㎛이며 비표면적 1010 ㎡/g, 표면 전체 산성기량이 213 μeq/g, pH 7.0의 활성 탄소 섬유 20 g을, 물 95 g에 p-아미노벤젠술폰산을 5 g 첨가하여 조제한 첨착액에 투입하여, 교반하면서 3시간 침지하였다. 그 후 활성 탄소 섬유를 취출하여 80℃의 열풍 건조기 속에서 3시간 건조하여 흡착제를 제작하였다. 얻어진 흡착제의 약제 첨착량은 0.87 mmol/g이었다.

상기 흡착제를 온도 80℃의 대기 중에 보관하여, 임의의 보관 시간마다 앞서 설명한 방법에 의해 아세트알데히드 흡착 용량을 측정하였다. 각각의 흡착제의 아세트알데히드 흡착 용량의 보관 시간에 대한 시간 경과에 따른 변화를 도 1에 도시한다.

표면 전체 산성기량이 적은 활성탄에 p-아미노벤젠술폰산을 첨착한 실시예 1A 및 2A는 보관시의 아세트알데히드 흡착 용량의 시간이 경과함에 따른 저하가 작다. 이것에 대하여, 200 μeq/g를 초과하는 표면 전체 산성기량을 갖는 활성탄에 p-아미노벤젠술폰산을 첨착한 비교예 1A 및 2A에서는 보관시의 아세트알데히드 흡착 용량의 시간이 경과함에 따른 저하가 크다.

(실시예 1B)

농도 2.8 중량%의 암모니아수 100 중량부에 p-아미노벤젠술폰산 25 중량부를 첨가한 후, 수분을 증발시켜 반응 생성물인 p-아미노벤젠술폰산암모늄을 얻었다. 또한, 입자 지름 8∼32 메쉬로 비표면적 1180 ㎡/g, 표면 전체 산성기량이 291 μeq/g의 활성탄을, 질소 분위기 중에서 800℃의 온도로 1시간 열처리를 행하였다. 처리 후의 활성탄 표면 전체 산성기량은 91 μeq/g이 되었다. 물 90 g에 상기에서 얻어진 p-아미노벤젠술폰산암모늄 10 g을 첨가하여 조제한 첨착 용액에 열처리를 행한 상기 활성탄 20 g을 투입하여, 교반하면서 1분간 침지하였다. 그 후 활성탄을 취출하여 80℃의 열풍 건조기 속에서 3시간 건조하여 흡착제를 제작하였다. 얻어진 흡착제의 약제 첨착량은 0.93 mmol/g이었다.

(실시예 2B)

페놀 수지 섬유를 탄화 부활하여 얻은 섬유 직경 20 ㎛이며 비표면적 1370 ㎡/g, 표면 전체 산성기량이 62 μeq/g의 활성 탄소 섬유 20 g을, 물 90 g에 실시예 1B와 마찬가지로 얻은 p-아미노벤젠술폰산암모늄을 10 g 첨가하여 조제한 첨착 용액에 투입하여, 교반하면서 1분간 침지하였다. 그 후 활성 탄소 섬유를 취출하여 80℃의 열풍 건조기 속에서 3시간 건조하여 흡착제를 제작하였다. 얻어진 흡착제의 약제 첨착량은 1.05 mmol/g이었다.

(비교예 1B)

물 90 g에 실시예 1B와 마찬가지로 얻은 p-아미노벤젠술폰산암모늄을 10 g 첨가하여 첨착 용액을 조제하였다. 이 첨착 용액에 실시예 1B에서 이용한 활성탄 20 g을 열처리하지 않고 그대로 투입하여, 교반하면서 1분간 침지하였다. 그 후 활성탄을 취출하여 80℃의 열풍 건조기 속에서 3시간 건조하여 흡착제를 제작하였다. 얻어진 흡착제의 약제 첨착량은 0.92 mmol/g이었다.

(비교예 2B)

피치 섬유를 탄화 부활하여 얻은 섬유 직경 2O ㎛이며, 비표면적 1010 ㎡/g, 표면 전체 산성기량이 213 μeq/g의 활성 탄소 섬유 20 g을, 물 90 g에 실시예 1B와 마찬가지로 얻은 p-아미노벤젠술폰산암모늄을 10 g 첨가하여 조제한 첨착 용액에 투입하여, 교반하면서 1분간 침지하였다. 그 후 활성 탄소 섬유를 취출하여 80℃의 열풍 건조기 속에서 3시간 건조하여 흡착제를 제작하였다. 얻어진 흡착제의 약제 첨착량은 0.85 mmol/g이었다.

상기 흡착제를 온도 80℃의 공기중에 보관하여, 임의의 보관 시간마다 앞서 설명한 방법에 의해 아세트알데히드 흡착 용량을 측정하였다. 각각의 흡착제의 아세트알데히드 흡착 용량의 보관 시간에 대한 시간 경과에 따른 변화를 도 2에 도시한다.

표면 전체 산성기량이 적은 활성탄에 p-아미노벤젠술폰산암모늄을 첨착한 실시예 1B 및 2B는, 보관시의 아세트알데히드 흡착 용량의 저하가 작다. 이것에 대하여, 200 μeq/g을 초과하는 표면 전체 산성기량을 갖는 활성탄에 p-아미노벤젠술폰산암모늄을 첨착한 비교예 1B 및 2B에서는 보관시의 아세트알데히드 흡착 용량의 저하가 크다.

본 발명에 의하면, 저급 지방족 알데히드 흡착 용량 보관시의 시간이 경과함에 따른 저하가 작은 흡착제 및 그 제조 방법을 제공할 수 있기 때문에, 가정용 공 기 청정기용 필터, 복사기 등의 사무 기기의 배기 필터, 빌딩 공조용 필터, 자동차용 캐빈 필터 등의 폭 넓은 용도 분야에 이용할 수 있어 산업계에 크게 기여할 수 있다.

Claims

표면 전체 산성기(酸性基)량이 200 μeq/g 이하인 활성탄에 아미노벤젠술폰산이 첨착(添着)된 것을 특징으로 하는 흡착제.
제1항에 있어서, 아미노벤젠술폰산이 p-아미노벤젠술폰산인 것을 특징으로 하는 흡착제.
표면 전체 산성기량이 200 μeq/g 이하인 활성탄에 아미노벤젠술폰산 수용액을 첨착하여 제조하는 것을 특징으로 하는, 제1항 또는 제2항에 기재된 흡착제의 제조 방법.
표면 전체 산성기량이 200 μeq/g 이하인 활성탄에 아미노벤젠술폰산암모늄이 첨착된 것을 특징으로 하는 흡착제.
제5항에 있어서, 상기 아미노벤젠술폰산암모늄이 p-아미노벤젠술폰산암모늄인 것을 특징으로 하는 흡착제.
표면 전체 산성기량이 200 μeq/g 이하인 활성탄에 아미노벤젠술폰산암모늄 수용액을 첨착하여 제조하는 것을 특징으로 하는, 제4항 또는 제5항에 기재된 흡착 제의 제조 방법.