JP2017213118A - 消臭フィルター - Google Patents

Abstract

【課題】家庭用または業務用のエアコン、空気清浄機等のフィルターとして、アルデヒド系ガスに対して即効性及び耐久性に優れた消臭フィルターの提供。
【解決手段】活性炭混抄紙にポリアミン化合物とハロゲン化物の金属塩とを担持させてなる消臭フィルターであって、ポリアミン化合物がポリアリルアミン、ポリジアリルアミン、ジエチレントリアミン、テトラエチレンペンタミン、ヘキサメチレンジアミンから選ばれる少なくとも１種であり、ハロゲン化物の金属塩がフッ化カルシウム、塩化ナトリウム、ヨウ化カリウム、臭化カリウム、塩化マグネシウムから選ばれる少なくとも１種である消臭フィルター。前記ポリアミン化合物の担持量が前記活性炭混抄紙１ｇ当たり５０〜２８０ｍｇ担持させ、前記ハロゲン化物の金属塩の担持量が前記活性炭混抄紙１ｇ当たり１０〜２８０ｍｇ担持させてなることが、好ましい、消臭フィルター。
【選択図】なし

Description

本発明は、家庭用または業務用のエアコン、空気清浄機等のフィルターとして使用し、特にアルデヒドを効率的に吸着浄化するフィルターに関する技術である。

消臭フィルターは、様々な用途に利用されており、その消臭方法は大きく分類して活性炭やゼオライト等の物理吸着剤を利用した物理吸着タイプと、化学吸着剤を添加させて対象ガスを除去する化学吸着タイプと、オゾンや光触媒、金属フタロシアニン錯体等により悪臭物質を分解除去する触媒タイプ、あるいはこの吸着タイプと触媒タイプを併用した併用タイプがある。

このうち、例えば、活性炭の優れた吸着作用を利用した技術がよく知られているが、これらは悪臭成分を吸着し、周辺の臭気濃度を短期的に低下さす働きには優れているが、悪臭成分の量が減少するわけではなく、有効期間に限りのある消臭方法といわれ、最近では悪臭物質を分解除去する触媒タイプあるいは併用タイプのものが多くなっている。

出願人は特許文献１を出願しており、活性炭混抄紙に環状飽和アミンと、ポリカルボン酸を担持させてなる消臭フィルターを開示している。消臭効果としては、あらゆる悪臭ガスに効果があり、特にタバコ臭を効率的に消臭することができる。

特開２０１４−１１３２１４号公報

上記技術は大きな消臭性能を発揮するが、アルデヒド系ガスに対してさらに優れた除去効果を発揮するアルデヒド除去フィルターが求められている。

本発明は、かかる技術的背景を鑑みてなされたものであって、家庭用または業務用のエアコン、空気清浄機等のフィルターとして、アルデヒド系ガスに対して即効性及び耐久性に優れた消臭フィルターを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。

[１] 活性炭混抄紙にポリアミン化合物と、ハロゲン化物の金属塩と、を担持させてなることに特徴のある消臭フィルター。

[２] 前記ポリアミン化合物が、ポリアリルアミン、ポリジアリルアミン、ジエチレントリアミン、テトラエチレンペンタミン、ヘキサメチレンジアミンから選ばれる少なくとも１種のポリアミン化合物である前項１に記載の消臭フィルター。

[３] 前記ハロゲン化物の金属塩が、フッ化カルシウム、塩化ナトリウム、ヨウ化カリウム、臭化カリウム、塩化マグネシウムから選ばれる少なくとも１種のハロゲン化物の金属塩である前項１又は２に記載の消臭フィルター。

[４] 前記ポリアミン化合物の担持量が前記活性炭混抄紙１ｇ当たり５０ｍｇ〜２８０ｍｇ担持させてなる前項１〜３のいずれか１項に記載の消臭フィルター。

[５] 前記ハロゲン化物の金属塩の担持量が前記活性炭混抄紙１ｇ当たり１０ｍｇ〜２８０ｍｇ担持させてなる前項１〜４のいずれか１項に記載の消臭フィルター。

[１]の発明では、活性炭混抄紙にポリアミン化合物と、ハロゲン化物の金属塩と、を担持させてなることに特徴のある消臭フィルターから、アルデヒド系ガスに対して即効性及び耐久性に優れた消臭フィルターを得ることができる。

[２]の発明では、ポリアミン化合物が、ポリアリルアミン、ポリジアリルアミン、ジエチレントリアミン、テトラエチレンペンタミン、ヘキサメチレンジアミンから選ばれる少なくとも１種のポリアミン化合物であるから、アミンがアルデヒドのカルボキシル基と反応してアルデヒドを化学吸着することができる。

[３]の発明では、ハロゲン化物の金属塩が、フッ化カルシウム、塩化ナトリウム、ヨウ化カリウム、臭化カリウム、塩化マグネシウムから選ばれる少なくとも１種のハロゲン化物の金属塩であるから、還元剤として働き、アルデヒドの吸着反応を促進させることができる。

[４]の発明では、ポリアミン化合物の担持量が前記活性炭混抄紙１ｇ当たり５０ｍｇ〜２８０ｍｇ担持させてなるから、活性炭の細孔を塞ぎ、活性炭の物理吸着を阻害する影響が小さいため、アルデヒドを効率良く除去することができる。

[５]の発明では、ハロゲン化物の金属塩の担持量が前記活性炭混抄紙１ｇ当たり１０ｍｇ〜２８０ｍｇ担持させてなるから、活性炭の細孔を塞ぎ、活性炭の物理吸着を阻害する影響が小さいため、アルデヒドを効率良く除去することができる。

本発明の消臭フィルターについて詳しく説明する。本発明の消臭フィルターは、活性炭混抄紙にポリアミン化合物と、ハロゲン化物の金属塩と、を担持させてなることを特徴とする。

本発明の消臭フィルターを構成する活性炭混抄紙は、通常の湿式抄紙法により製造できる。例えば、活性炭と天然パルプを水に添加し、水スラリーを作成する。そのスラリーを攪拌しながら所定の固形分濃度に調整し、その後カチオン系ポリマー又はアニオン系ポリマーを添加し、得られた凝集体水分散液を抄紙機により湿式抄紙法でシート化し、乾燥処理を行い、活性炭混抄紙を得る。この活性炭混抄紙にヒートプレス機を用いてプレス加工を施す。この活性炭混抄紙をコルゲート加工機によりハニカム形状に加工し、フィルターの形状にする。フィルターの開口率を、ヒートプレス機を用いてプレス加工による総厚、およびコルゲート加工機によるコルゲートの山高さと、コルゲート間隔（ピッチ）から６５％〜８０％の範囲にするのが好ましい。

前記活性炭混抄紙によるハニカムフィルターは活性炭の強い吸着力によって悪臭ガスの吸着体の役割をなすものである。本発明に使用する活性炭としては、椰子殻活性炭、石油ピッチ系球状活性炭、活性炭素繊維、木質系活性炭等の活性炭系炭素多孔質体が、吸着比表面積が非常に高いことから好ましく用いられる。中でも、椰子殻活性炭が好ましい。また、この活性炭混抄紙に使用する繊維は天然パルプ、ポリオレフィン及びアクリル繊維などのフィブリル化繊維を用いればよいが、中でも天然パルプがより好ましい。

前記ポリアミン化合物としては、ポリアリルアミン、ポリジアリルアミン、ジエチレントリアミン、テトラエチレンペンタミン、ヘキサメチレンジアミンから選ばれる少なくとも１種のポリアミン化合物であることが好ましい。中でも、ポリアリルアミンであることがより好ましい。これらのポリアミン化合物の場合、アミンの窒素原子の非共有電子対がアルデヒドのカルボニル炭素に対して求核剤として働くことにより、アルデヒドを化学吸着することができる。

前記ハロゲン化物の金属塩としては、フッ化カルシウム、塩化ナトリウム、ヨウ化カリウム、臭化カリウム、塩化マグネシウムから選ばれる少なくとも１種のハロゲン化物の金属塩であることが好ましい。中でも、ヨウ化カリウムであることがより好ましい。これらのハロゲン化物の金属塩の場合、還元剤として働くことで、アルデヒドの吸着反応を促進させることができる。

前記ポリアミン化合物の担持量としては、前記活性炭混抄紙１ｇ当たり５０ｍｇ〜２８０ｍｇ担持させてなることが好ましい。５０ｍｇ未満では消臭効果が得られず、２８０ｍｇを超えても活性炭の細孔を塞ぎ、吸着能力を低下させるため好ましくない。中でも、６０ｍｇ〜８０ｍｇであることがより好ましい。

前記ハロゲン化物の金属塩の担持量としては、前記活性炭混抄紙１ｇ当たり１０ｍｇ〜２８０ｍｇ担持させてなることが好ましい。１０ｍｇ未満では消臭効果が得られず、２８０ｍｇを超えても活性炭の細孔を塞ぎ、吸着能力を低下させるため好ましくない。中でも、１５ｍｇ〜６０ｍｇであることがより好ましい。

前記活性炭混抄紙に前記ハロゲン化物の金属塩と、前記ポリアミン化合物を担持させる方法としては、特に限定されるものではないが、噴射機を用いて噴射して担持させる方法、液に基材を浸漬して担持させる方法等が挙げられ、中でも、全体に均一に担持させることができるため、浸漬して担持させる方法であることが好ましい。

また、本発明の目的を阻害しない範囲であれば、必要に応じて、浸透剤、消泡剤などのその他の添加剤を加えることができる。

次に、本発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこれら実施例のものに特に限定されるものではない。

＜実施例１＞
椰子殻活性炭７０重量部と天然パルプ３０重量部を水１００重量部に添加し、水スラリーを作成した。得られた凝集体水分散液を抄紙機で、湿式抄紙法によりシート化し、乾燥処理を行い、活性炭混抄紙を得た。紙厚は０．１７ｍｍ、坪量は７０ｇ／ｍ^２であった。次に、ポリアミン化合物としてポリアリルアミンを４％、ハロゲン化物の金属塩としてヨウ化カリウムを１％、水を９５％の割合で混合させて、ポリアリルアミンの濃度が４％及びヨウ化カリウムの濃度が１％の水溶液を作成した。その後、得られた活性炭混抄紙を、ポリアリルアミンの濃度が４％及びヨウ化カリウムの濃度が１％の水溶液に３分間浸漬させたのち、乾燥工程を行い、消臭フィルターを得た。なお、活性炭混抄紙１ｇあたりのポリアミン化合物の担持量は６２．２ｍｇであった。活性炭混抄紙１ｇあたりのハロゲン化物の金属塩の担持量は１５．６ｍｇであった。

＜実施例２＞
ポリアリルアミンを４％、ヨウ化カリウムを４％、水を９２％の割合で混合させて、ポリアリルアミンの濃度が４％及びヨウ化カリウムの濃度が４％の水溶液に設定した以外は、実施例１と同様にして、消臭フィルターを得た。

＜実施例３＞
ポリアリルアミンを４％、ヨウ化カリウムを１６％、水を８０％の割合で混合させて、ポリアリルアミンの濃度が４％及びヨウ化カリウムの濃度が１６％の水溶液に設定した以外は、実施例１と同様にして、消臭フィルターを得た。

＜実施例４＞
ポリアミン化合物の種類をポリジアリルアミンに設定した以外は、実施例１と同様にして、消臭フィルターを得た。

＜実施例５＞
ポリアミン化合物の種類をジエチレントリアミンに設定した以外は、実施例１と同様にして、消臭フィルターを得た。

＜実施例６＞
ハロゲン化物の金属塩の種類を臭化カリウムに設定した以外は、実施例１と同様にして、消臭フィルターを得た。

＜実施例７＞
ハロゲン化物の金属塩の種類を塩化マグネシウムに設定した以外は、実施例１と同様にして、消臭フィルターを得た。

＜比較例１＞
活性炭を含まない混抄紙に設定した以外は、実施例１と同様にして、消臭フィルターを得た。

＜比較例２＞
ポリアミン化合物を含まない設定にした以外は、実施例１と同様にして、消臭フィルターを得た。

＜比較例３＞
ハロゲン化物の金属塩を含まない設定にした以外は、実施例１と同様にして、消臭フィルターを得た。

＜即効性の評価＞
各評価用消臭フィルターから試験片（２ｃｍ×２ｃｍ）を内容量３Ｌの樹脂製袋（ジーエルサイエンス株式会社製、商品名スマートバッグＰＡ）に入れた後、２００ｐｐｍのアセトアルデヒドガスを３Ｌ注入し、樹脂製袋を密閉した。密閉してから、３０分経過後にアセトアルデヒドの濃度（以下の計算式では、「Ｘ」ｐｐｍとする）を測定し、
アセトアルデヒドの３０分後の除去率（％）＝｛（２００−Ｘ）÷２００｝×１００
上記計算式によりアセトアルデヒドの３０分後の除去率（％）を計算した。評価基準としては、アセトアルデヒドの３０分後の除去率が５０％以上を「◎」、４０％以上５０％未満を「○」、３０％以上４０％未満を「△」、３０％未満を「×」とし、「○」以上を合格とした。

＜耐久性の評価＞
各評価用消臭フィルターから試験片（２ｃｍ×２ｃｍ）を内容量３Ｌの樹脂製袋（ジーエルサイエンス株式会社製、商品名スマートバッグＰＡ）に入れた後、２００ｐｐｍのアセトアルデヒドガスを３Ｌ注入し、樹脂製袋を密閉した。密閉してから、１２０分経過後にアセトアルデヒドの濃度（以下の計算式では、「Ｙ」ｐｐｍとする）を測定し、
アセトアルデヒドの１２０分後の除去率（％）＝｛（２００−Ｙ）÷２００｝×１００
上記計算式によりアセトアルデヒドの１２０分後の除去率（％）を計算した。評価基準としては、アセトアルデヒドの１２０分後の除去率が５５％以上を「◎」、５０％以上５５％未満を「○」、４５％以上５０％未満を「△」、４５％未満を「×」とし、「○」以上を合格とした。

表１から明らかなように、本発明の実施例１〜７の消臭フィルターは、即効性及び耐久性に優れていた。

これに対して、比較例１は、活性炭を含んでいない混抄紙を用いているので、即効性及び耐久性が劣っていた。比較例２は、ポリアミン化合物を含んでいないので、即効性及び耐久性が劣っていた。比較例３は、ハロゲン化物の金属塩を含んでいないので、即効性及び耐久性が劣っていた。

本発明に係る消臭フィルターは、例えば、家庭用または業務用のエアコン、空気清浄機等のフィルターとして使用し、特にアルデヒドを効率的に吸着浄化するフィルターとして好適である。

Claims (5)

1. 活性炭混抄紙にポリアミン化合物と、ハロゲン化物の金属塩と、を担持させてなることに特徴のある消臭フィルター。
2. 前記ポリアミン化合物が、ポリアリルアミン、ポリジアリルアミン、ジエチレントリアミン、テトラエチレンペンタミン、ヘキサメチレンジアミンから選ばれる少なくとも１種のポリアミン化合物である請求項１に記載の消臭フィルター。
3. 前記ハロゲン化物の金属塩が、フッ化カルシウム、塩化ナトリウム、ヨウ化カリウム、臭化カリウム、塩化マグネシウムから選ばれる少なくとも１種のハロゲン化物の金属塩である請求項１又は２に記載の消臭フィルター。
4. 前記ポリアミン化合物の担持量が前記活性炭混抄紙１ｇ当たり５０ｍｇ〜２８０ｍｇ担持させてなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の消臭フィルター。
5. 前記ハロゲン化物の金属塩の担持量が前記活性炭混抄紙１ｇ当たり１０ｍｇ〜２８０ｍｇ担持させてなる請求項１〜４のいずれか１項に記載の消臭フィルター。