JPH07136502A

JPH07136502A - アンモニアおよびアルデヒド類の吸着材ならびに空気清浄フィルターユニット

Info

Publication number: JPH07136502A
Application number: JP6038545A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Maeda; 武士前田; Toshio Date; 利夫伊達; Katsumi Okawa; 勝美大川; Kazutaka Masuda; 一隆増田; Takahiro Ikeda; 孝博池田; Susumu Fujita; 進藤田
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1993-09-03
Filing date: 1994-03-09
Publication date: 1995-05-30

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】簡単な構成で、アルデヒドおよびアンモニアの
両悪臭成分に対して良好な吸着性能を発揮する吸着材を
提供する。また、アルデヒドおよびアンモニアの吸着性
能に優れ、圧力損失が少なく、製造コストが低い空気清
浄フィルターユニットを提供する。【構成】１．細孔直径１０〜１００オングストロームの
細孔容積が０．２５〜１．１ｃｃ／ｇである活性炭素材
にアミノベンゼンスルホン酸を３〜５０％添着させたこ
とを特徴とするアンモニアおよびアルデヒド類の吸着
材。２．細孔直径１０〜１００オングストロームの細孔の容
積が０．２５〜１．１cc/gであり、アミノベンゼンスル
ホン酸を３〜５０重量％添着させた活性炭素繊維を多孔
質基材に電気植毛してなる空気清浄フィルターユニッ
ト。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アンモニアおよびアル
デヒド類の吸着材ならびに空気清浄フィルターユニット
に関する。この様な吸着材および空気清浄フィルターユ
ニットは、タバコ臭の主成分であるアルデヒド類、ペッ
トに由来する動物臭の主成分であるアンモニアなどの吸
着除去を主な目的とする空気清浄機、空気清浄機付きエ
アコンディショナーなどの分野で有用である。

【０００２】

【従来技術とその問題点】空気清浄を目的とする吸着材
としては、空気中の臭気成分（アルデヒド類、アンモニ
アなど）に応じて種々のものが知られている。

【０００３】アルデヒド類の吸着材としては、活性炭素
にアミンおよびアミンの誘導体を添着させた吸着材が一
般的である。例えば、特開昭５６−５３７４４号公報は
アニリンを、特開昭５９−８８０７８号公報はポリアル
キルイミンを、特開昭６０−４８１３８号公報、特開昭
６０−５４６６９号公報および特開昭６０−２０２７３
５号公報はアミノアルコールを、特開平１−２８８３６
号公報はｐ−トルイジンをそれぞれ活性炭素に添着させ
てなるアルデヒド吸着材をそれぞれ開示している。

【０００４】また、アンモニアの吸着方法としては、脂
肪酸の様な酸性物質を活性炭素に添着し、中和法により
化学的にアンモニアを吸着する方法が採用されている。

【０００５】さらに、特開平５−２３５５８号公報は、
アセトアルデヒド、硫化水素などの酸性臭気およびアン
モニアなどの塩基性臭気を同時に除去する複合吸着材と
して、芳香族アミノ酸の酸性塩とヨウ素および／または
ヨウ化物の少なくとも３成分を有効成分として共存させ
た吸着材を開示している。

【０００６】室内の悪臭除去を目的とする空気清浄機が
対象とする主な悪臭成分は、アセトアルデヒドを主成分
とするタバコ臭およびアンモニアを主成分とするペット
類からの動物臭である。従って、空気清浄機において使
用する吸着材には、アルデヒドおよびアンモニアの両者
に対する良好な吸着性能が要求される。

【０００７】しかるに、アルデヒド類の除去のために用
いる添着材としてのアミン類は、空気中での酸化によ
り、或いは空気中の水分の吸着により、劣化しやすい。
特に、芳香族アミン類の場合は、その劣化の程度が顕著
であり、例えば、特開昭６０−４８１３８号公報には、
アニリンを添着した活性炭素のアルデヒド吸着能が空気
中で経時的に劣化していくことが記載されている。

【０００８】また、空気清浄機、空気清浄機付きエアコ
ンディショナーなどで使用する空気清浄フィルターユニ
ットとしては、例えば、発泡ウレタンなどの多孔質基材
に接着剤により粉末状活性炭（平均粒径０．０３〜０．
１ｍｍ程度）を付着させた吸着材が市販されている。こ
の形式の吸着材では、活性炭の粒径が小さいために、目
付量を増大させようとすると、接着剤量も増加するの
で、活性炭の細孔が塞がれて、吸着容量を一定値以上に
増大することはできない。一方、接着剤量を減少させる
と、活性炭の脱落が非常に多くなり、実用に供し得なく
なる。

【０００９】上記の粉末状活性炭に代えて粒状活性炭
（平均粒径０．５〜２ｍｍ程度）を使用する場合には、
粒径が大きくなり、表面積が減少するので、吸着速度が
低下し、また脱落しやすくなる。さらに、多孔質基材に
多層に付着させようとする場合には、非常に多量の接着
剤を必要とするので、活性炭の細孔が塞がれてしまう。

【００１０】活性炭素繊維（以下ＡＣＦという）のペー
パー或いはフェルトを使用する吸着材も知られている。
しかしながら、ＡＣＦのペーパーは、密度が高すぎるた
めに圧力損失が高いので、通常の脱臭フィルターとして
は使用できない。ＡＣＦのフェルトについても同様であ
る。

【００１１】ＡＣＦのペーパーをハニカム加工し、これ
を積層したハニカムダンボールを薄くスライスした薄厚
の吸着材は、圧力損失が少なく、ＡＣＦの目付量も多く
できるが、加工工程が多いため、加工費が極めて高くな
るという問題点がある。

【００１２】特公昭５７−３１４５３号公報は、構成元
素中のＮ含有量が１％以上、比表面積３００ｍ²／ｇ以
上、繊維長０．５〜１ｍｍのＡＣＦを植毛した吸着材を
提案している。しかしながら、この吸着材には、例え
ば、室内のタバコ臭の除去を目的とする空気清浄ユニッ
トに用いる場合には、アルデヒド類の吸着特性が低いと
いう問題点がある。

【００１３】上述の特開昭５６−５３７４４号公報、特
開昭５９−８８０７８号公報および特開昭６０−２０２
７３５号公報は、粒状の活性炭にアミン類を添着した吸
着材を開示しており、これらはアルデヒド類の吸着に効
果的であるとされている。しかしながら、これらの粒状
のアミン添着吸着材を発泡ウレタンなどの多孔質基材に
付着させて、アルデヒド類の吸着に使用する場合には、
上記の粒状活性炭の場合と同様に、吸着速度の低下、基
材からの脱落、接着剤による細孔の閉塞などの問題を生
ずる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、簡
単な構成で、アルデヒドおよびアンモニアの両悪臭成分
に対して良好な吸着性能を発揮する吸着材を提供するこ
とを主な目的とする。

【００１５】さらに、本発明は、アンモニアおよびアル
デヒド類の吸着性能に優れ、圧力損失が少なく、製造コ
ストが低い空気清浄フィルターユニットを提供すること
をも主な目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の様な
技術の現状に鑑みて研究を重ねた結果、特定の細孔特性
を有する活性炭素材にアミノベンゼンスルホン酸を添着
させる場合には、他の成分を使用することなく、アルデ
ヒドおよびアンモニアの両悪臭成分に対して良好な吸着
性能を発揮する吸着材が得られることを見出した。

【００１７】また、特定の細孔特性を有する活性炭素材
にアミノベンゼンスルホン酸と芳香族アミンとを添着さ
せる場合には、空気酸化或いは空気中の水分の吸収によ
り吸着性能が劣化することが少ない吸着材が得られるこ
とを見出した。

【００１８】さらに、特定の細孔特性を有するＡＣＦに
アミノベンゼンスルホン酸或いはアミノベンゼンスルホ
ン酸と芳香族アミンとを添着させ、これを多孔質基材に
電気植毛する場合には、アンモニアおよびアルデヒド類
の吸着性能に優れ、圧力損失が少ない空気清浄フィルタ
ーユニットが得られることを見出した。

【００１９】即ち、本発明は、下記の吸着材および空気
清浄フィルターユニットを提供するものである；１．細孔直径１０〜１００オングストロームの細孔の
容積が０．２５〜１．１cc/gである活性炭素材にアミノ
ベンゼンスルホン酸を３〜５０重量％添着させたことを
特徴とするアンモニアおよびアルデヒド類の吸着材。

【００２０】２．アミノベンゼンスルホン酸が、ｐ−
アミノベンゼンスルホン酸である上記項１に記載のアン
モニアおよびアルデヒド類の吸着材。

【００２１】３．活性炭素材が、活性炭素繊維である
上記項１または２に記載のアンモニアおよびアルデヒド
類の吸着材。

【００２２】４．細孔直径１０〜１００オングストロ
ームの細孔の容積が０．２５〜１．１cc/gであり、アミ
ノベンゼンスルホン酸を３〜５０重量％添着させた活性
炭素繊維を多孔質基材に電気植毛してなる空気清浄フィ
ルターユニット。

【００２３】５．多孔質基材が、厚さ０．５〜５０ｍ
ｍのシート状材料である上記項４に記載の空気清浄フィ
ルターユニット。

【００２４】６．活性炭素繊維の平均長さが、０．０
５〜５ｍｍである上記項４または５に記載の空気清浄フ
ィルターユニット。

【００２５】７．細孔直径１０〜１００オングストロ
ームの細孔の容積が０．２５〜１．１cc/gである活性炭
素材にアミノベンゼンスルホン酸と芳香族アミンとを合
計３〜５０重量％添着させたことを特徴とするアンモニ
アおよびアルデヒド類の吸着材。

【００２６】８．アミノベンゼンスルホン酸：芳香族
アミンの割合（モル比）が、２：３〜３：２である上記
項７に記載のアンモニアおよびアルデヒド類の吸着材。

【００２７】９．アミノベンゼンスルホン酸がｐ−ア
ミノベンゼンスルホン酸であり、芳香族アミンがｐ−ト
ルイジンである上記項７に記載のアンモニアおよびアル
デヒド類の吸着材。

【００２８】１０．活性炭素材が、活性炭素繊維であ
る上記項７乃至９のいずれかに記載のアンモニアおよび
アルデヒド類の吸着材。

【００２９】１１．細孔直径１０〜１００オングスト
ロームの細孔の容積が０．２５〜１．１cc/gであり、ア
ミノベンゼンスルホン酸と芳香族アミンとを合計３〜５
０重量％添着させた活性炭素繊維を多孔質基材に電気植
毛してなる空気清浄フィルターユニット。

【００３０】１２．アミノベンゼンスルホン酸：芳香
族アミンの割合（モル比）が、２：３〜３：２である上
記項１１に記載の空気清浄フィルターユニット。

【００３１】１３．アミノベンゼンスルホン酸がｐ−
アミノベンゼンスルホン酸であり、芳香族アミンがｐ−
トルイジンである上記項１１に記載の空気清浄フィルタ
ーユニット。

【００３２】１４．多孔質基材が、厚さ０．５〜５０
ｍｍのシート状材料である上記項１１乃至１３に記載の
空気清浄フィルターユニット。

【００３３】１５．活性炭素繊維の平均長さが、０．
０５〜５ｍｍである上記項１１乃至１４のいずれかに記
載の空気清浄フィルターユニット。

【００３４】以下、上記項１乃至３の吸着材（第１発明
とする）、上記項４乃至６の空気清浄フィルターユニッ
ト（第２発明とする）、上記項７乃至１０の吸着材（第
３発明とする）および上記項１１乃至１５の空気清浄フ
ィルターユニット（第４発明とする）のそれぞれについ
て、詳細に説明する。

【００３５】Ｉ．第１発明第１発明において使用する活性炭素材は、細孔直径１０
〜１００オングストロームの細孔の容積が０．２５〜
１．１cc/gであることを必須とする。細孔直径１０〜１
００オングストロームの細孔の容積が０．２５cc/g未満
である場合には、アミノベンゼンスルホン酸の添着効果
が十分でなくなる。また、細孔直径が１０オングストロ
ーム未満である場合には、アミノベンゼンスルホン酸が
添着されても、平面的な表面しか形成されず、悪臭成分
の吸着除去が良好に行なわれない。一方、細孔直径が１
００オングストロームを超える場合には、活性炭素材の
表面積が減少するので、好ましくない。

【００３６】上記の様な活性炭素材の代表例としては、
活性炭素繊維が例示されるが、本発明で使用する活性炭
素材は、上記の細孔特性条件を満足する限り、特に限定
されるものではない。

【００３７】第１発明においては、上記の様な活性炭素
材にアミノベンゼンスルホン酸を添着させる。アミノベ
ンゼンスルホン酸としては、ｏ−，ｍ−およびｐ−アミ
ノベンゼンスルホン酸のいずれもが使用可能であるが、
ｐ−アミノベンゼンスルホン酸がより好ましい。アミノ
ベンゼンスルホン酸の添着量は、活性炭素材重量の３〜
５０％程度、より好ましくは１０〜４０％程度である。
添着量が少なすぎる場合には、悪臭成分の吸着除去効果
が十分でなくなるのに対し、添着量が多すぎる場合に
は、活性炭素材の細孔を塞いで、かえって悪臭成分の吸
着除去効果を阻害する。

【００３８】活性炭素材に吸着されたアミノベンゼンス
ルホン酸は、主にそのアミノ基によりアルデヒド類を、
またそのスルホン基によりアンモニアを化学吸着するも
のと推測される。

【００３９】第１発明による吸着材は、特に限定される
ものではないが、通常以下の様にして製造される。

【００４０】まず、活性炭素材を１００〜１４０℃程度
の温度で３０〜６０分間程度乾燥する。次いで、活性炭
素材に対し、予め調製しておいたアミノベンゼンスルホ
ン酸の水溶液を散布、浸漬などの方法により均一に付与
した後、乾燥させる。アミノベンゼンスルホン酸水溶液
の濃度、活性炭素材と水溶液との接触時間などは、活性
炭素材の細孔特性、所望のアミノベンゼンスルホン酸の
担持量などに応じて適宜決定すれば良い。

【００４１】ＩＩ．第２発明第２発明で使用するＡＣＦとしては、特に限定されるも
のではないが、繊維直径５〜３０μｍ程度、平均繊維長
０．０５〜５ｍｍ程度のものを使用することが好まし
い。平均繊維長が０．０５ｍｍ未満の場合には、接着剤
に覆われる割合が多くなり、細孔が塞がれる割合も大き
くなり、また目付量が減少する。一方、平均繊維長が５
ｍｍを上回る場合には、多孔質基材に対し植毛すること
が困難となるので、目付量を大きくすることができな
い。また、長い繊維が多孔質基材の空隙部分を閉塞して
しまう割合が増えて、圧力損失が大きくなる。ＡＣＦの
平均繊維長は、０．１〜２ｍｍ程度であることがより好
ましく、平均繊維長が０．３〜０．７ｍｍ程度であって
且つ繊維長の分布が±０．２ｍｍ以内であることが特に
好ましい。

【００４２】第２発明で使用するＡＣＦは、やはり細孔
直径１０〜１００オングストロームの細孔容積が０．２
５〜１．１cc/gであることを必須とする。細孔径が１０
オングストローム未満である場合には、アミノベンゼン
スルホン酸が添着されても、平面的な表面しか形成され
ず、悪臭成分の吸着除去が良好に行われない。一方、細
孔径が１００オングストロームを上回る場合には、ＡＣ
Ｆの表面積が減少するので、好ましくない。細孔容積が
０．２５cc/g未満である場合には、アミノベンゼンスル
ホン酸の添着量が十分でなくなる。

【００４３】ＡＣＦの由来については、特に限定され
ず、石炭系、石油系、フェノール樹脂系、ＰＡＮ系、セ
ルロース系などのいずれであっても良い。

【００４４】第２発明においても、上記の様なＡＣＦに
アミノベンゼンスルホン酸を添着させる。アミノベンゼ
ンスルホン酸としては、やはりｏ−、ｍ−およびｐ−ア
ミノベンゼンスルホン酸のいずれをも使用することがで
きるが、ｐ−アミノベンゼンスルホン酸がより好まし
い。アミノベンゼンスルホン酸の添着量は、ＡＣＦ重量
の３〜５０％程度、より好ましくは１０〜４０％程度で
ある。添着量が少なすぎる場合には、悪臭成分の吸着除
去効果が十分でなくなるのに対し、添着量が多すぎる場
合には、ＡＣＦの細孔を塞いで、悪臭成分の吸着除去効
果を阻害する。

【００４５】多孔質基材は、ＡＣＦの支持体としてだけ
ではなく、それ自体被処理流体の濾過材としての機能を
も発揮する。多孔質基材としては、発泡樹脂（例えば、
発泡ポリウレタン、発泡ポリプロピレン、発泡ポリエチ
レン、発泡変成ポリフェニレンオキシド、発泡アクリル
ニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂、発泡不飽和ポリ
エステルなど）、網状シート（金属、樹脂など）、穴明
きプレート（金属、樹脂など）が挙げられる。これらの
多孔質基材中でも、濾過面積当たりのＡＣＦの植毛量を
多くできるので、発泡樹脂からなるもものがより好まし
く、発泡ポリウレタンがさらに好ましい。多孔質基材の
寸法、形状などは、特に限定されないが、厚さ０．５〜
５０ｍｍ程度のシート状であることが好ましい。

【００４６】多孔質基材に対するＡＣＦの目付量は、５
０〜５００ｇ／ｍ² 程度とすることが好ましい。目付が
５０ｇ／ｍ² 未満の場合には、吸着性能が十分に発揮さ
れないのに対し、５００ｇ／ｍ² を上回る場合には、製
造コストが高くなり、また圧力損失も増大する。

【００４７】本発明による植毛吸着材からなる空気清浄
フィルターユニットは、静電植毛法などの電気植毛法に
より製造することができる。静電植毛に際しては、ダウ
ン法またはアップ法を採用し、或いはその両者を併用す
ることができる。

【００４８】図１に植毛材（この場合ＡＣＦ）を落下さ
せて植毛吸着材を製造するダウン法による製造装置の一
例の断面図を模式的に示す。

【００４９】図１に示す装置においては、ＡＣＦ３を収
容するホッパー１を振動させることにより、ＡＣＦを落
下させる様になっている。一方、表面に接着剤（例え
ば、水性ウレタン樹脂液）を塗布された多孔質基材５
は、高電圧発生器７に接続された電極９（例えば、金網
からなる電極）上に配置されている。高圧発生器７は、
さらに上部電極１１および下部電極１３に接続されてい
る。植毛吸着材の製造に際しては、コロナ放電中の強い
電場の中でＡＣＦを落下させることにより、ＡＣＦを多
孔質基材５に対し直立させた状態で植毛していく。電極
９と電極１１との間の電位差は、通常１０００〜３００
００ＫＶ程度であり、より好ましくは３０００〜１００
００ＫＶ程度である。電位差が低すぎる場合には、ＡＣ
Ｆが多孔質基材５上に直立し難くなり、一方高すぎる場
合には、多孔質基材５の表面へのＡＣＦの植毛が均一に
行なわれ難くなる。

【００５０】ＩＩＩ．第３発明第３発明は、活性炭素材にアミノベンゼンスルホン酸と
芳香族アミンとを添着させる以外の点では、第１発明と
異なるところはない。

【００５１】アミノベンゼンスルホン酸としては、やは
りｏ−、ｍ−およびｐ−アミノベンゼンスルホン酸のい
ずれをも使用することができるが、ｐ−アミノベンゼン
スルホン酸がより好ましい。

【００５２】芳香族アミンとしては、アニリン、ｏ−、
ｍ−およびｐ−トルイジン、ｏ−、ｍ−およびｐ−アミ
ノ安息香酸などが挙げれるが、ｐ−トルイジンがより好
ましい。

【００５３】アミノベンゼンスルホン酸と芳香族アミン
との合計添着量は、ＡＣＦ重量の３〜５０％程度、より
好ましくは１０〜４０％程度である。添着量が少なすぎ
る場合には、悪臭成分の吸着除去効果が十分でなくなる
のに対し、添着量が多すぎる場合には、ＡＣＦの細孔を
塞いで、悪臭成分の吸着除去効果を阻害する。

【００５４】添着材としてのアミノベンゼンスルホン酸
と芳香族アミンとの割合（モル比）は、通常前者：後者
＝２：３〜３：２程度であり、より好ましくは１：１．
１〜１．１：１程度である。

【００５５】第３発明においては、活性炭素材に吸着さ
れたアミノベンゼンスルホン酸は、主にそのアミノ基に
よりアルデヒド類を化学吸着し、またそのスルホン基に
よりアンモニアを化学吸着するとともに、芳香族アミン
はアミノベンゼンスルホン酸のスルホン基と塩を形成し
て、スルホン基の吸湿による吸着能の劣化を防止するも
のと推測される。

【００５６】ＩＶ．第４発明第４発明は、ＡＣＦにアミノベンゼンスルホン酸と芳香
族アミンとを添着させる以外の点では、第２発明と異な
るところはない。

【００５７】アミノベンゼンスルホン酸としては、やは
りｏ−、ｍ−およびｐ−アミノベンゼンスルホン酸のい
ずれをも使用することができるが、ｐ−アミノベンゼン
スルホン酸がより好ましい。

【００５８】芳香族アミンとしては、やはりアニリン、
ｏ−、ｍ−およびｐ−トルイジン、ｏ−、ｍ−およびｐ
−アミノ安息香酸などが挙げれるが、ｐ−トルイジンが
より好ましい。

【００５９】第４発明におけるアミノベンゼンスルホン
酸と芳香族アミンとの合計添着量、添着材としてのアミ
ノベンゼンスルホン酸と芳香族アミンとの割合（モル
比）などは第３発明と同様であり、また多孔質基材の材
質および形態、多孔質基材に対するＡＣＦの目付量、空
気清浄フィルターの製造方法などは、第２発明と同様で
ある。

【００６０】

【発明の効果】本発明によれば、簡単な構成により、ア
ンモニアおよびアルデヒド類に対する吸着性能に優れた
吸着材が得られる。また、この吸着材は、特にアンモニ
アおよびアルデヒド類に対する吸着性能に優れているの
で、タバコ臭、ペット類の動物臭などの除去を主な目的
とする空気清浄機、空気清浄機付きエアコンディショナ
ーなどにおける吸着材として特に有用である。

【００６１】また、本発明による空気清浄フィルターユ
ニットでは、粉末活性炭或いは粒状活性炭を使用する従
来品と異なり、ＡＣＦが接着剤に埋もれる割合が少なく
なるので、吸着に利用できる有効な細孔の割合が増大す
るとともに、多量のＡＣＦを密に植毛できる。従って、
ＡＣＦの高い吸着速度を活用した高吸着容量の吸着材が
得られる。また、ＡＣＦが多孔質基材から脱落すること
も殆どない。さらに、ＡＣＦフェルトからなる空気清浄
フィルターユニットに比して、吸着操作時の圧力損失も
大幅に低下する。この様な空気清浄フィルターユニット
は、例えば、下記の様な用途において、極めて有用であ
る。

【００６２】さらに、添着材としてアミノベンゼンスル
ホン酸と芳香族アミノ酸とを併用する場合には、空気酸
化或いは水分の吸収による吸着能の低下が抑制されるの
で、吸着材としての或いは空気清浄ユニットとしての耐
久性が著しく延長される。

【００６３】−空気清浄用脱臭フィルター −温風暖房機およびエアコンディショナー用脱臭フィル
ター −オゾン除去用フィルター −その他の各種脱臭用フィルター −除塵フィルター

【００６４】

【実施例】以下に実施例および比較例を示し、本発明の
特徴とするところをより一層明確にする。

【００６５】なお、以下の実施例および比較例で使用し
た吸着材試料の調製および試料の吸着性能の評価は、下
記の様にして行なった。

【００６６】−試料の調製（１）添着に供すべき活性炭素材を１０５℃で１時間乾
燥し、乾燥減量を測定して、水分保持量を求めた。

【００６７】（２）上記（１）で乾燥した活性炭素材を
バットに入れ、上記の水分保持量に等しい重量の水に必
要量の添着薬剤を溶解して得た溶液を活性炭素材にふり
かけ、ローラーでならして、溶液が均一に行きわたるよ
うにした。

【００６８】（３）上記（２）で得た薬剤溶液を浸漬し
た活性炭素材を金網に挟んで吊下げ、１日風乾した後、
１０５℃で１時間乾燥した。

【００６９】（４）乾燥後の活性炭素材の重量を測定
し、添着薬剤の量を調べた。

【００７０】−吸着性能の評価１．等温吸着線図２に示す閉鎖循環式試験装置を用いて、以下の手順で
アセトアルデヒドおよびアンモニアの平衡吸着量を評価
した。

【００７１】（１）内容積２２リットルのチャンバー１
５内の被吸着物質の濃度を調整する。（２）濃度を調整した被吸着物質を循環ポンプ１７を用
いて吸引し、内径２５ｍｍのカラム２１内に充填した活
性炭素材試料（０．５ｇ±０．１ｇ）２３中を通過させ
た後、チャンバー１５に循環させる。循環流量は、流量
計１９により、５リットル／分に保持する。試験時の温
度は、２２〜２６℃とする。

【００７２】（３）チャンバー１５内の被吸着物濃度
が、設定濃度の９０％を下回った場合には、新たに被吸
着物質をチャンバー１５内に補充することにより、設定
濃度を維持する。

【００７３】系内の濃度管理は、ガスサンプリング口２
５から抜き出したガスサンプル中のアルデヒドおよびア
ンモニアの濃度を測定することにより、行なう。

【００７４】（４）１回の試験時間を６０分として、６
０分経過後の試料の重量増加により、被吸着物質の吸着
量を算出する。

【００７５】（５）同様の試験を繰り返して行ない、前
回の吸着量との差が０となった吸着量を以て試料の平衡
吸着量とする。

【００７６】２．減衰曲線図２に示す閉鎖循環式試験装置を用い、チャンバー１５
内の被吸着物質の濃度を１００ｐｐｍに調整した後、一
定時間経過後の被吸着物質濃度を測定して、減衰曲線を
得た。その他の装置の操作方法、条件などは、上記で等
温吸着曲線を求めた場合と同様である。

【００７７】実施例１細孔直径１０〜１００オングストロームの細孔容積が
０．５cc/gであるピッチ系活性炭素繊維（商標“アドー
ルＡ−１０”、（株）アドール製）にｐ−アミノベンゼ
ンスルホン酸をそれぞれ６．５％、２０％および３０％
（活性炭素繊維基準；以下同じ）添着させた３種の試料
を作製し、これらを使用して、アセトアルデヒドおよび
アンモニアの減衰曲線を得た。

【００７８】図３にそれぞれの試料についてのアセトア
ルデヒドの減衰曲線を示し、図４にそれぞれの試料につ
いて（但し、添着量２０％および３０％の場合のみ）の
アンモニアの減衰曲線を示す。

【００７９】なお、図３および図４ならびに後出のグラ
フにおいて、縦軸は、初期値Ｃ_oに対する所定時間経過
後の値Ｃの比（Ｃ／Ｃ₀×１００％）を示す。

【００８０】実施例２細孔直径１０〜１００オングストロームの細孔容積が
０．５cc/gであるピッチ系活性炭素繊維（商標“アドー
ルＡ−１０”、（株）アドール製）にｐ−アミノベンゼ
ンスルホン酸を２０％添着させて、試料を作製し、これ
を使用して、アセトアルデヒドおよびアンモニアの等温
吸着線（２５℃）を得た。図５はアセトアルデヒドの等
温吸着線を示し、図６はアンモニアの等温吸着線を示
す。

【００８１】比較例１細孔直径１０〜１００オングストロームの細孔容積が
０．５cc/gであるピッチ系活性炭素繊維（商標“アドー
ルＡ−１０”、（株）アドール製）に対するアセトアル
デヒドおよびアンモニアの減衰曲線（２５℃）を得た。
図７はアセトアルデヒドの減衰曲線を示し、図８はアン
モニアの減衰曲線を示す。

【００８２】実施例１（図３および４）、実施例２（図
５および６）ならびに比較例１（図７および８）を対比
すれば、活性炭素繊維にｐ−アミノベンゼンスルホン酸
を添着することにより、アセトアルデヒドおよびアンモ
ニアの吸着量が増大することが明らかであり、特に添着
量を２０％とすることにより、顕著な効果が得られてい
る。

【００８３】比較例２細孔直径１０〜１００オングストロームの細孔容積が
０．５cc/gであるピッチ系活性炭素繊維（商標“アドー
ルＡ−１０”、（株）アドール製）にｐ−アミノ石炭酸
を１０％添着し、２２℃で濃度１００ｐｐｍのアセトア
ルデヒドの対する平衡吸着量を調べたところ、０．３mg
/gであった。

【００８４】芳香族モノアミノ酸を添着させただけで
は、ｐ−アミノベンゼンスルホン酸を添着させた場合に
比して、アセトアルデヒドおよびアンモニアの吸着効果
の改善は、不十分であることが明らかである。

【００８５】実施例３細孔直径１０〜１００オングストロームの細孔容積が
０．５cc/gであるピッチ系活性炭素繊維（商標“アドー
ルＡ−１０”、（株）アドール製）にｐ−アミノベンゼ
ンスルホン酸を２０％添着させて、試料を作製し、これ
を使用して、３０分経過後のアセトアルデヒドの減衰量
を求めた。結果を残存率（Ｃ／Ｃ₀×１００％）として
表１に示す。

【００８６】実施例４細孔直径１０〜１００オングストロームの細孔容積が
０．８cc/gである活性炭素繊維にｐ−アミノベンゼンス
ルホン酸を１０％添着させて、試料を作製し、これを使
用して、３０分経過後のアセトアルデヒドの残存率を求
めた。結果を表１に示す。

【００８７】比較例３細孔直径１０〜１００オングストロームの細孔容積が
１．２cc/gである活性炭素繊維にｐ−アミノベンゼンス
ルホン酸を１０％添着させて、試料を作製し、これを使
用して、３０分経過後のアセトアルデヒドの減衰量を求
めた。結果を表１に示す。

【００８８】

【表１】

【００８９】実施例３、実施例４および比較例３の結果
を対比すれば、活性炭素の細孔直径１０〜１００オング
ストロームの細孔容積が０．５cc/gである場合に、アセ
トアルデヒドの吸着量が最も大きいことが明らかであ
る。

【００９０】実施例５平均細孔直径１８オングストローム（細孔直径の分布１
０〜５０オングストローム）、細孔容積０．５ｃｃ／
ｇ、比表面積１０００ｍ² ／ｇのピッチ系ＡＣＦ（商標
“アドールＡ−１０”、（株）アドール製、長さ０．３
〜０．７ｍｍ、目付１５０ｇ／ｍ² ）１００部にｐ−ア
ミノベンゼンスルホン酸３０部を添着させた。

【００９１】ウレタン発泡材（１００ｍｍ×１００ｍｍ
×５ｍｍ）に水性ウレタン樹脂液をスプレーガンにより
薄く塗布し、これに対し図１に示す装置を使用して、上
記のＡＣＦを電位差５０００ＫＶで電気植毛した。

【００９２】得られた製品の２５℃における圧力損失
は、図９に線Ａとして示す通りであった。なお、図９に
は、目付１５０ｇ／ｍ² のＡＣＦフェルト（実施例５で
使用したものと同様のピッチ系ＡＣＦをフェルト化した
もの）からなる吸着材の２５℃における圧力損失を線Ｂ
として示す。本発明による植毛吸着材の優れた性能が明
らかである。

【００９３】また、得られた植毛製品を直径３８ｍｍに
切断し、温度２５℃、容量２２リットルの容器内に吊り
下げ、初期アセトアルデヒド濃度１００ｐｐｍのガスを
内部循環させながら、アセトアルデヒドの吸着を行なっ
た。

【００９４】結果を図１０に示す。

【００９５】実施例６ピッチ系ＡＣＦ１００部に対するｐ−アミノベンゼンス
ルホン酸の添着量を２０部とする以外は実施例５と同様
にして、植毛製品を得た。

【００９６】そのアルデヒド吸着性能を図１０に示す。

【００９７】本発明による製品の優れたアルデヒド吸着
性能が明らかである。

【００９８】実施例７初期アンモニア濃度を１００ｐｐｍとしたガスを使用す
る以外は実施例５と同様にして、アンモニアの吸着を行
なった。

【００９９】結果を図１１に示す。

【０１００】実施例８初期アンモニア濃度を１００ｐｐｍとしたガスを使用す
る以外は実施例６と同様にして、アンモニアの吸着を行
なった。

【０１０１】結果を図１１に示す。

【０１０２】本発明による製品の優れたアンモニア吸着
性能が明らかである。

【０１０３】比較例４ＡＣＦに代えて粉末状ヤシガラ活性炭（比表面積１００
０ｍ² ／ｇ；平均粒径０．３ｍｍ）を使用する以外は実
施例５に準じて吸着材を製造した。

【０１０４】目付量を１５０ｇ／ｍ2 とするためには、
実施例５の場合に比して多量の接着材を必要とするにか
かわらず、活性炭の脱落が著しかった。

【０１０５】比較例５細孔直径１０〜３０オングストロームの細孔径の細孔容
積が０．５ｃｃ／ｇ、公称比表面積１０００ｍ² ／ｇの
ＰＡＮ系ＡＣＦ（窒素含有量５．８％）を使用する以外
は実施例５と同様にしてアセトアルデヒドの吸着試験を
行なった。

【０１０６】結果を表２に示す。表２において、Ｃ／Ｃ
₀ とあるのは、アセトアルデヒドの初期濃度Ｃ₀ に対す
る所定時間経過後の濃度Ｃを示す。

【０１０７】

【表２】

【０１０８】本比較例品は、パラアミノベンゼンスルホ
ン酸を添着していないため、本発明製品に比して、アル
デヒド吸着性能に著しく劣っていることが明らかであ
る。

【０１０９】実施例９ｐ−アミノベンゼンスルホン酸１．６部およびｐ−トル
イジン１部を含む水溶液５００部に細孔容積０．５ｃｃ
／ｇで窒素吸着ＢＥＴ比表面積１０００ｍ² ／ｇのピッ
チ系ＡＣＦ（商標“アドールＡ−１０”、（株）アドー
ル製）１０部を浸漬し、常温で５分間保持した後、常
圧で１１０℃×３時間乾燥させて、本発明による吸着材
を得た。この吸着材におけるｐ−アミノベンゼンスルホ
ン酸とｐ−トルイジンとの合計添着量は，ＡＣＦ重量の
２３％であり、ｐ−アミノベンゼンスルホン酸とｐ−ト
ルイジンとのモル比は、１：１．１であった。

【０１１０】次いで、製作直後の上記の吸着材０．５ｇ
を使用して、アセトアルデヒドとアンモニアの減衰曲線
を作成し、６０分後アンモニア残存率を求めた。結果
は、表３に示す通りである。

【０１１１】

【表３】

【０１１２】実施例１０実施例９で得た吸着材を室内雰囲気（温度２０±２℃、
湿度５０±５％）で保持し、１５日、３０日、６０日お
よび９０日経過後の吸着材０．５ｇを用いて、アセトア
ルデヒドおよびアンモニアの減衰曲線を作成し、６０分
後のアンモニア残存率を求めた。結果を表４に示す。

【０１１３】

【表４】

【０１１４】実施例１１ｐ−アミノベンゼンスルホン酸２部およびｐ−トルイジ
ン２部を含む水溶液５００部を使用する以外は実施例９
と同様にして吸着材を得た後、実施例９と同様にして製
造直後の吸着材の吸着性能を測定するとともに、実施例
１０と同様にして室内雰囲気（温度２０±２℃、湿度５
０±５％）で保持後の吸着性能を測定した。

【０１１５】なお、吸着材におけるｐ−アミノベンゼン
スルホン酸とｐ−トルイジンとの合計添着量は，ＡＣＦ
重量の３７％であり、ｐ−アミノベンゼンスルホン酸と
ｐ−トルイジンとのモル比は、１：１．５であった。

【０１１６】結果を表５に示す。

【０１１７】

【表５】

【０１１８】比較例６ｐ−トルイジン２部を含む水溶液５００部を使用する以
外は実施例９と同様にして吸着材を得た後、実施例９と
同様にして初期吸着性能を測定するとともに、実施例１
０と同様にして室内雰囲気（温度２０±２℃、湿度５０
±５％）で保持後の吸着性能を測定した。結果を表６に
示す。

【０１１９】なお、吸着材におけるｐ−アミノベンゼン
スルホン酸の添着量は，ＡＣＦ重量の１８％であった。

【０１２０】

【表６】

【０１２１】実施例９〜１１および比較例６に示す結果
から、第２発明による吸着材は、空気中の湿度の影響を
受けることなく、低濃度のアセトアルデヒトおよびアン
モニアの吸着に優れた効果を長期にわたり発揮すること
が明らかである。

【０１２２】実施例１２平均細孔直径１８オングストローム（細孔直径の分布１
０〜５０オングストローム）、細孔容積０．５ｃｃ／
ｇ、比表面積１０００ｍ² ／ｇのピッチ系ＡＣＦ（商標
“アドールＡ−１０”、（株）アドール製、長さ０．３
〜０．７ｍｍ、目付１５０ｇ／ｍ² ）１００部に対し、
実施例９と同様にしてｐ−アミノベンゼンスルホン酸お
よびｐ−トルイジンを添着させた。

【０１２３】なお、ＡＣＦにおけるｐ−アミノベンゼン
スルホン酸とｐ−トルイジンとの合計添着量は，ＡＣＦ
重量の２３％であり、ｐ−アミノベンゼンスルホン酸と
ｐ−トルイジンとのモル比は、１：１．１であった。

【０１２４】ウレタン発泡材（１００ｍｍ×１００ｍｍ
×５ｍｍ）に水性ウレタン樹脂液をスプレーガンにより
薄く塗布し、これに対し図１に示す装置を使用して、上
記のＡＣＦを電位差５０００ＫＶで電気植毛した。

【０１２５】得られた製品の２５℃における圧力損失
は、図９の線Ａとして示す結果とほぼ同様であった。

【０１２６】実施例１３実施例１２で得た製品０．５ｇを使用して、実施例と同
様にしてアセトアルデヒドおよびアンモニアの減衰曲線
を得た。

【０１２７】その結果は、それぞれ図３および図４に示
すものとほぼ同様であった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による空気清浄フィルターユニットのダ
ウン法による製造装置および製造方法の一例を模式的に
示す断面図である。

【図２】本発明の実施例において使用した閉鎖循環式試
験装置の概要を示すフローシートである。

【図３】実施例１において得られたアセトアルデヒドの
減衰曲線である。

【図４】実施例１において得られたアンモニアの減衰曲
線である。

【図５】実施例２において得られたアセトアルデヒドの
等温吸着線である。

【図６】実施例２において得られたアンモニアの等温吸
着線である。

【図７】比較例１において得られたアセトアルデヒドの
減衰曲線である。

【図８】比較例１において得られたアンモニアの減衰曲
線である。

【図９】実施例５で得られた空気清浄フィルターユニッ
トの２５℃における圧力損失（Ａ）とＡＣＦフェルトか
らなる空気清浄フィルターユニットの２５℃における圧
力損失（Ｂ）とを示すグラフである。

【図１０】実施例５および６で得られた空気清浄フィル
ターユニットのアセトアルデヒド吸着性能を示すグラフ
である。

【図１１】実施例７および８で得られた空気清浄フィル
ターユニットのアンモニア吸着性能を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１…ホッパー３…ＡＣＦ５…多孔質基材７…高電圧発生器９…電極 11…上部電極 13…下部電極 15…チャンバー 17…循環ポンプ 19…流量計 21…カラム 23…試料 25…ガスサンプリング口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ０１Ｄ 53/81 Ｂ０１Ｊ 20/20 Ｅ 7202−4ＧＣ０７Ｃ 309/46 7419−4Ｈ (72)発明者増田一隆大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者池田孝博大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者藤田進大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号大阪瓦斯株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】細孔直径１０〜１００オングストロームの
細孔の容積が０．２５〜１．１cc/gである活性炭素材に
アミノベンゼンスルホン酸を３〜５０重量％添着させた
ことを特徴とするアンモニアおよびアルデヒド類の吸着
材。
【請求項２】アミノベンゼンスルホン酸が、ｐ−アミノ
ベンゼンスルホン酸である請求項１に記載のアンモニア
およびアルデヒド類の吸着材。
【請求項３】活性炭素材が、活性炭素繊維である請求項
１または２に記載のアンモニアおよびアルデヒド類の吸
着材。
【請求項４】細孔直径１０〜１００オングストロームの
細孔の容積が０．２５〜１．１cc/gであり、アミノベン
ゼンスルホン酸を３〜５０重量％添着させた活性炭素繊
維を多孔質基材に電気植毛してなる空気清浄フィルター
ユニット。
【請求項５】多孔質基材が、厚さ０．５〜５０ｍｍのシ
ート状材料である請求項４に記載の空気清浄フィルター
ユニット。
【請求項６】活性炭素繊維の平均長さが、０．０５〜５
ｍｍである請求項４または５に記載の空気清浄フィルタ
ーユニット。
【請求項７】細孔直径１０〜１００オングストロームの
細孔の容積が０．２５〜１．１cc/gである活性炭素材に
アミノベンゼンスルホン酸と芳香族アミンとを合計３〜
５０重量％添着させたことを特徴とするアンモニアおよ
びアルデヒド類の吸着材。
【請求項８】アミノベンゼンスルホン酸：芳香族アミン
の割合（モル比）量が、２：３〜３：２である請求項７
に記載のアンモニアおよびアルデヒド類の吸着材。
【請求項９】アミノベンゼンスルホン酸がｐ−アミノベ
ンゼンスルホン酸であり、芳香族アミンがｐ−トルイジ
ンである請求項７に記載のアンモニアおよびアルデヒド
類の吸着材。
【請求項１０】活性炭素材が、活性炭素繊維である請求
項７乃至９のいずれかに記載のアンモニアおよびアルデ
ヒド類の吸着材。
【請求項１１】細孔直径１０〜１００オングストローム
の細孔の容積が０．２５〜１．１cc/gであり、アミノベ
ンゼンスルホン酸と芳香族アミンとを合計３〜５０重量
％添着させた活性炭素繊維を多孔質基材に電気植毛して
なる空気清浄フィルターユニット。
【請求項１２】アミノベンゼンスルホン酸：芳香族アミ
ンの割合（モル比）が、２：３〜３：２である請求項１
１に記載の空気清浄フィルターユニット。
【請求項１３】アミノベンゼンスルホン酸がｐ−アミノ
ベンゼンスルホン酸であり、芳香族アミンがｐ−トルイ
ジンである請求項１１に記載の空気清浄フィルターユニ
ット。
【請求項１４】多孔質基材が、厚さ０．５〜５０ｍｍの
シート状材料である請求項１１乃至１３に記載の空気清
浄フィルターユニット。
【請求項１５】活性炭素繊維の平均長さが、０．０５〜
５ｍｍである請求項１１乃至１４のいずれかに記載の空
気清浄フィルターユニット。