タバコ消臭フィルター
【課題】
本発明は、低コストでありながら塩基性臭と酸性臭を同時に効率よく分解浄化できかつタバコ臭にも大きな消臭効果のあるフィルターを提供することを目的とする。
【解決手段】
高いｐＨ環境にした第１消臭フィルターと、低いｐＨ環境にした第２消臭フィルターとを備え、前記第１消臭フィルターは、活性炭混抄紙に金属フタロシアニン錯体とヒドラジン誘導体を担持させたものからなり、前記第２消臭フィルターは、活性炭混抄紙に金属フタロシアニン錯体を担持させたものからなる消臭フィルターであって、これらを組み合わることによって、塩基性臭と酸性臭を同時に効率よく分解浄化し、中でもタバコ臭に大きな消臭効果の期待できる消臭フィルターを提供する。
本発明は、低コストでありながら塩基性臭と酸性臭を同時に効率よく分解浄化できかつタバコ臭にも大きな消臭効果のあるフィルターを提供することを目的とする。
【解決手段】
高いｐＨ環境にした第１消臭フィルターと、低いｐＨ環境にした第２消臭フィルターとを備え、前記第１消臭フィルターは、活性炭混抄紙に金属フタロシアニン錯体とヒドラジン誘導体を担持させたものからなり、前記第２消臭フィルターは、活性炭混抄紙に金属フタロシアニン錯体を担持させたものからなる消臭フィルターであって、これらを組み合わることによって、塩基性臭と酸性臭を同時に効率よく分解浄化し、中でもタバコ臭に大きな消臭効果の期待できる消臭フィルターを提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家庭用または業務用のエアコン、空気清浄機、タバコ分煙機あるいは車などにおける車室内のいやな臭を取り除くフィルター材等として使用し、特にタバコ臭を効率的に分解浄化するフィルターに関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
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吸着材を利用した吸着タイプと、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に分けられる。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せる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。
【０００３】
特許文献１においては、平面状シート（ライナー）と波形シート（中芯）とを構成部材とするコルゲートフィルターにあって、一方の部材が光触媒含有シートで構成され、他方の部材が特殊活性炭繊維シートで構成された光触媒複合コルゲートフィルターが開示されている。また、前記特殊活性炭繊維シートとしては低級アルデヒド類除去用活性炭繊維シート、アルカリガス除去用活性炭繊維シート、酸性ガス除去用活性炭繊維シートのうち、少なくとも１種類の特殊活性炭繊維シートを光触媒含有シートと組み合わせ、アセトアルデヒド、アンモニア、硫化水素、酢酸等のガスを効率よく分解除去する方法が記載されている。
【０００４】
特許文献２においては、合成繊維の不織布からなるフィルター材に、合成樹脂バインダーを介してポリアミン化合物、ヒドラジド化合物から選ばれた少なくとも１種類の消臭性有機化合物及び消臭性無機化合物とが固着されている脱臭フィルター材が開示されている。悪臭成分中のアンモニア、硫化水素や、タバコ臭に多く含まれるアルデヒド類、酢酸などの悪臭に対した優れた消臭性を有するものとして記載されている。
【０００５】
また、出願人は特許文献３を出願しており、高いｐＨ環境にした第１消臭フィルターと、低いｐＨ環境にした第２消臭フィルターとを備え、前記第１消臭フィルター及び／または第２消臭フィルターは、活性炭混抄紙に金属フタロシアニン錯体を担持させたものからなり、アンモニア、硫化水素、メチルメルカプタン、酢酸、アセトアルデヒド、ジメチルスルフィド等多くの種類の悪臭に対した優れた消臭性能を有するものとして開示している。
【０００６】
【特許文献１】特開平２００３−６２４１３
【特許文献２】特開平２０００−３１２８０９
【特許文献３】ＷＯ２００５／０３７３３４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、これらの従来技術は、いずれも吸着体と触媒を組み合わせたもので、吸着体に吸着された悪臭を、触媒により分解し脱臭するもので、効率的に脱臭される方法として有用な方法ではあるが、様々な悪臭に対して効果的に消臭するのと同時に、代表的な悪臭であるタバコ臭について、大きな消臭効果のあるフィルターが求められていた。
本発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、低コストでありながら塩基性臭と酸性臭を同時に効率よく分解浄化できるとともにタバコ臭にも大きな消臭効果のあるフィルターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
［１］高いｐＨ環境にした第１消臭フィルターと、低いｐＨ環境にした第２消臭フィルターとを備え、前記第１消臭フィルターは、活性炭混抄紙に金属フタロシアニン錯体とヒドラジン誘導体を担持させたものからなり、前記第２消臭フィルターは、活性炭混抄紙に金属フタロシアニン錯体を担持させたものからなることを特徴とする消臭フィルター。
【００１０】
［２］前記消臭フィルターにおいて、金属フタロシアニン錯体がコバルトフタロシアニン錯体および鉄フタロシアニン錯体を担持させたものからなる前項１に記載の消臭フィルター。
【００１１】
［３］前記金属フタロシアニン錯体の担持質量比が、コバルトフタロシアニン錯体／鉄フタロシアニン錯体＝９８／２〜５５／４５である前項２に記載の消臭フィルター。
【００１２】
［４］前記消臭フィルターにおいて、ヒドラジン誘導体が炭素数４〜８の酸ジヒドラジド化合物を担持させたものからなる前項１〜３のいずれか１項に記載の消臭フィルター。
【００１３】
［５］前記高いｐＨ環境のｐＨ値が７．５〜１２．０、低いｐＨ環境のｐＨ値が１．５〜５．０である前項１〜４のいずれか１項に記載の消臭フィルター。
【００１４】
［６］前記金属フタロシアニン錯体の担持量が活性炭混抄紙１ｇ当り２００〜２００００μｇの範囲である前項１〜５のいずれか１項に記載の消臭フィルター。
【００１５】
［７］前記ヒドラジン誘導体の担持量が活性炭混抄紙１ｇ当り５〜５０ｍｇの範囲である前項１〜６のいずれか１項に記載の消臭フィルター。
［８］前記活性炭混抄紙は、活性炭含有率が４０〜８０質量％である前項１〜７のいずれか１項に記載の消臭フィルター。
【発明の効果】
【００１６】
［１］の発明では、メカニズムは十分解明されていないが、高いｐＨ環境にした第１消臭フィルターと低いｐＨ環境にした第２消臭フィルターを組み合わせることにより、活性炭の強力な吸着力によりアンモニアやアミン類等の塩基性悪臭は、低いｐＨ環境にした第２消臭フィルターに、硫化水素やメチルメルカプタンや酢酸等の酸性悪臭は、高いｐＨ環境にした第１消臭フィルターにそれぞれ選択的に吸着され、金属フタロシアニン錯体の酸化力によって効果的に分解浄化するものと考えられる。金属フタロシアニン錯体は、光触媒のように担持体を侵すことがない上に、バインダー樹脂を介さなくても活性炭混抄紙に直接担持されるので、消臭剤として非常に有効である。
【００１７】
また、タバコ臭の代表的ガスであるアセトアルデヒドは、活性炭には吸着されにくいが、ヒドラジン誘導体には化学吸着しやすい性質があるため、高いｐＨ環境にした第１消臭フィルターに担持されたヒドラジン誘導体によって、アセトアルデヒドは強力に吸着され、金属フタロシアニン錯体によって分解浄化されるものと考えられる。
【００１８】
［２］の発明では、金属フタロシアニン錯体がコバルトフタロシアニン錯体および鉄フタロシアニン錯体を担持させたものからなるので、両錯体の相乗作用によって特にジアリルスルフィド、ジメチルジスルフィドの消臭除去率を顕著に向上させることができる。
【００１９】
［３］の発明では、前記金属フタロシアニン錯体の担持質量比が、コバルトフタロシアニン錯体／鉄フタロシアニン錯体＝９８／２〜５５／４５に設定されているから、両錯体の相乗作用が十分に発揮されてジアリルスルフィド、ジメチルジスルフィドの消臭性能を一層向上させることができる。
【００２０】
［４］の発明では、前記消臭フィルターにおいて、ヒドラジン誘導体として炭素数４〜８の酸ジヒドラジド化合物を担持させるので、バインダーを必要とせず、活性炭の吸着性能を損ねることなく活性炭混抄紙に直接担持することができる。
【００２１】
［５］の発明では、前記高いｐＨ環境のｐＨ値が７．５〜１２．０、前記低いｐＨ環境のｐＨ値が１．５〜５．０であるので、酸性ガスと塩基性ガスとは、それぞれそれ選択的に第１、第２消臭フィルターに効率よく吸着されて、十分な消臭効果を得ることができる。
【００２２】
［６］の発明では、前記金属フタロシアニン錯体の担持量が活性炭混抄紙１ｇ当り２００〜２００００μｇの範囲に設定されているから消臭性能をさらに向上させることができる。
【００２３】
［７］の発明では、前記ヒドラジン誘導体の担持量が活性炭混抄紙１ｇ当り５〜５０ｍｇの範囲に設定されているからタバコ臭の消臭性能をいっそう向上させることができる。
【００２４】
［８］の発明では、前記活性炭混抄紙は、活性炭含有率が４０〜８０質量％であるから十分な吸着効果の得られるものとなり、また活性炭の脱落もなく、紙としてのある程度の強度も確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の消臭フィルターについて、図面を参照して詳細に説明する。図１はこの発明に係る消臭フィルターの一実施形態を示す斜視図である。この図１において、消臭フィルター１は、高いｐＨ環境の第１消臭フィルター２と、低いｐＨ環境の第２消臭フィルター３とが接着一体化されたものからなる。前記消臭フィルター１を、例えば、ファン等の前後に設置して、悪臭ガスを該消臭フィルター１内に通過せしめることによって消臭を行なうことができる。
【００２６】
この発明の消臭フィルター１は、高いｐＨ環境に設定した第１消臭フィルター２と、低いｐＨ環境に設定した第２消臭フィルター３とを備えてなるものであるが、これら消臭フィルター２、３は活性炭混抄紙に金属フタロシアニン錯体を担持したものからなり、さらに第１消臭フィルター２にはヒドラジン誘導体が担持されている。
【００２７】
前記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を使い湿式抄紙法によりシート化し、乾燥処理を行なうことによって活性炭混抄紙を得る。次に、この活性炭混抄紙をコルゲート加工機を用いて、例えばハニカム形状に加工しフィルターの形状にする。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。
【００２８】
この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、椰子殻活性炭を用いるのが特に好ましい。
【００２９】
また、前記活性炭混抄紙に使用する繊維としては、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、金属フタロシアニン錯体の担持のし易さから天然パルプが特に好ましい。
【００３０】
この発明の消臭フィルター１に用いられる金属フタロシアニン錯体は、特に限定されるものではないが、例えば鉄フタロシアニン錯体、コバルトフタロシアニン錯体が挙げられる。これらの中でもコバルトフタロシアニン錯体を用いるのが好ましく、この場合には、特にメチルメルカプタン、酢酸に対する消臭性能をさらに向上させることができる利点がある。前記コバルトフタロシアニン錯体としては、特に限定されるものではないが、例えばコバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウム、コバルトフタロシアニンオクタカルボン酸、コバルトフタロシアニンテトラカルボン酸等が挙げられる。前記鉄フタロシアニン錯体としては、特に限定されるものではないが、例えば鉄フタロシアニンテトラカルボン酸、鉄フタロシアニンオクタカルボン酸等が挙げられる。
【００３１】
さらに好ましい構成は、前記金属フタロシアニン錯体としてコバルトフタロシアニン錯体及び鉄フタロシアニン錯体を併用した構成である。具体的には、第１消臭フィルター２及び／または第２消臭フィルター３は、活性炭混抄紙にコバルトフタロシアニン錯体及び鉄フタロシアニン錯体が担持されたものからなる構成を採用するのが特に好ましい。中でも、少なくとも第１消臭フィルター２にコバルトフタロシアニン錯体及び鉄フタロシアニン錯体が担持されているのが望ましく、この場合にはジアリルスルフィド、ジメチルジスルフィドの消臭除去率をさらに向上させることができる。
【００３２】
前記両錯体の担持質量比は、コバルトフタロシアニン錯体／鉄フタロシアニン錯体＝９８／２〜５５／４５に設定されるのが好ましい。このような比率範囲であれば、両錯体の相乗作用が十分に発揮されてジアリルスルフィド、ジメチルジスルフィドの消臭性能を一層向上させることができる。上記範囲を逸脱した場合には両錯体の相乗作用が殆ど得られない。中でも両錯体の担持質量比は、コバルトフタロシアニン錯体／鉄フタロシアニン錯体＝９５／５〜８５／１５に設定されるのが特に好ましい。
【００３３】
金属フタロシアニン錯体を活性炭混抄紙に担持する前に、活性炭混抄紙をカチオン化処理することが望ましい。これは、金属フタロシアニン錯体の担持量を増大するための処理で、カチオン化処理は活性炭混抄紙の化学構造中にカチオン基を導入付与し得るものであればどのような処理であっても良い。中でも４級アンモニウム塩によりカチオン化処理が行われるのが好ましく、この場合には、金属フタロシアニン錯体の担持量をより増大させることができる利点がある。前記４級アンモニウム塩としては、例えば３―クロロ―２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、グリシジルトリメチルアンモニウムクロライド、３―クロロ―２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライドの縮合ポリマー等が挙げられる。
【００３４】
前記カチオン化処理された活性炭混抄紙によるフィルター（ハニカムフィルター等）を水洗し乾燥したあと、金属フタロシアニン錯体の水溶液に含浸させ、しかる後に水洗し乾燥し、金属フタロシアニン錯体を担持したフィルターを得る。次に前記フィルターの二分の一のフィルターを、ヒドラジン誘導体の溶解したアルカリ水溶液に含浸させ、水洗し乾燥することによって、前記高いｐＨ環境の第１消臭フィルター２を得ることができる。なお、前記高いｐＨ環境の第１消臭フィルター２としては、このような製造方法によって製造されるものに特に限定されない。
【００３５】
次に残りの二分の一のフィルターを酸性水溶液に含浸させ、水洗し乾燥することによって、前記低いｐＨ環境の第２消臭フィルター３を得ることができる。なお、前記低いｐＨ環境の第２消臭フィルター３としては、このような製造方法によって製造されるものに特に限定されない。
【００３６】
また、例えば、この高いｐＨ環境の第１消臭フィルター２と低いｐＨ環境の第２消臭フィルター３の２種類のフィルター材を接着材で貼りあわすことによって、本発明の消臭フィルターを得ることができる。第１消臭フィルターと第２消臭フィルターの構造がハニカム構造である場合には、第１フィルターと第２消臭フィルターを重ねて配置することにより、ハニカムの目にズレを生じることになり、悪臭ガスの流れに乱れが起こり、単一のフィルターよりもさらに吸着分解されやすいものとなる。勿論、前記第１消臭フィルター２と前記第２消臭フィルター３とを（接着剤を介さずに）単に重ね合わせた状態に配置した構成を採用してもよい。或いは、前記第１消臭フィルター２と前記第２消臭フィルター３とを離間させて配置した状態として消臭フィルター１を構成することもできる。また消臭するガスの種類、濃度によって前記第１消臭フィルター２と第２消臭フィルター３の枚数や組み合わせ順を適宜変更することもできる。
【００３７】
また、前記第１消臭フィルター２と前記第２消臭フィルター３の形状はいずれも特に限定されない。例えば平面的なシート状に形成されても良いし、波型形状のシートに成形されてもよいし、或いは、ハニカム構造に形成されてもよい。両消臭フィルター２、３を消臭対象ガスが通過するように構成されていればよい。
【００３８】
前記酸性水溶液は、特に限定されるものではないが、不揮発性の鉱酸類、例えばリン酸水溶液等を挙げられる。また、前記アルカリ水溶液としては、特に限定されるものではないが、例えば水酸化ナトリウム水溶液等が挙げられる。
【００３９】
また、前記ヒドラジン誘導体は、水に溶解するヒドラジン誘導体であれば特に限定されるものではないが、炭素数４〜８の酸ジヒドラジト化合物が好適である。さらに好ましくは炭素数４〜６の酸ジヒドラジト化合物が好適である。例えば炭素数６のアジピン酸ジヒドラジト等が挙げられる。
【００４０】
前記接着材は、特に限定されるものではないが、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アクリル酸重合体等の水性エマルジョンあるいはホットメルト樹脂等が挙げられる。
【００４１】
この発明において、前記高いｐＨ環境はｐＨ７．５〜１２．０の範囲であるのが好ましい。高いｐＨ環境がｐＨ７．５未満では酸性臭の吸着スピードが低下するので好ましくない。また、高いｐＨ環境がｐＨ１２．０を超えると金属フタロシアニン錯体の安定性が低下するので好ましくない。中でも、前記高いｐＨ環境はｐＨ８．０〜１１．０の範囲であるのが特に好ましい。
【００４２】
また、前記低いｐＨ環境は１．５〜５．０の範囲であるのが好ましい。低いｐＨ環境がｐＨ１．５より低いと活性炭混抄紙を構成するセルロースが加水分解されて活性炭の脱落が生じやすくなるので好ましくない。低いｐＨ環境がｐＨ５．０を超えると塩基性臭の吸着スピードが低下するので好ましくない。中でも、前記低いｐＨ環境はｐＨ２．０〜４．０の範囲であるのが特に好ましい。
【００４３】
この発明において、前記金属フタロシアニン錯体の担持量は活性炭混抄紙１ｇ当り２００〜２００００μｇの範囲であるのが好ましい。２００μｇ未満では、分解速度が著しく低下するので好ましくない。一方、金属フタロシアニン錯体が２００００μｇを超えると、消臭効果のこれ以上の増大は殆ど望めないばかりか、徒にコストを増大させるので好ましくない。中でも、金属フタロシアニン錯体の担持量は、活性炭混抄紙１ｇ当り３００〜３０００μｇの範囲とするのが特に好ましい。
【００４４】
また、前記活性炭混抄紙における活性炭含有率は４０〜８０質量％であるのが好ましい。４０質量％未満では、悪臭ガスの吸着スピードが低下するので好ましくない。また、活性炭が８０質量％を越えて担持させると、必然的にセルロース系繊維の割合が減少する結果、フィルターとしての物理的な強度が低下するので好ましくない。中でも、活性炭混抄紙は、活性炭含有率が５５〜７５質量％であるのがより好ましい。
【００４５】
また、本発明の消臭フィルターにおいては、前記活性炭混抄紙に発明を妨げない範囲で、さらに他の消臭剤や臭気吸着剤や添加剤等を担持せしめた構成を採用しても良い。
【００４６】
次ぎに実施例により、本発明を具体的に説明する。なお実施例における各種消臭性能の測定は次のように行った。
（アンモニア消臭性能）
第１消臭フィルター２と第２消臭フィルター３を組み合わせた消臭フィルター１から切り出した円形試験片（直径５０ｍｍ厚さ２０ｍｍ重量１０ｇ（各消臭フィルター層の厚さ１０ｍｍを一体化））を長尺の円筒管の中間位置に配置されたサンプルホルダーに固定し、円筒の一端から毎分５リットルの通気を行なうファンをセットした試験キットを内容量１ｍ３のアクリルボックス内に入れた後、ボックス内において濃度が１００ｐｐｍとなるようにアンモニアガスを注入し、１時間経過後にアンモニアガスの残存濃度を測定し、この測定値よりアンモニアガスを除去した総量を算出し、これよりアンモニアガスの除去率（％）を算出した。
【００４７】
（硫化水素消臭性能）
アンモニアガスに代えて硫化水素ガスを用いてアクリルボックス内において濃度が１０ｐｐｍとなるように注入した以外は、上記アンモニア消臭性能測定と同様にして硫化水素の除去率（％）を算出した。
【００４８】
（メチルメルカプタン消臭性能）
アンモニアガスに代えてメチルメルカプタンガスを用いてアクリルボックス内において濃度が１０ｐｐｍとなるように注入した以外は、上記アンモニア消臭性能測定と同様にしてメチルメルカプタンガスの除去率（％）を算出した。
【００４９】
（酢酸消臭性能）
アンモニアガスに代えて酢酸ガスを用いてアクリルボックス内において濃度が１０ｐｐｍとなるように注入した以外は、上記アンモニア消臭性能測定と同様にして酢酸ガスの除去率（％）を算出した。
【００５０】
（アセトアルデヒド消臭性能）
アンモニアガスに代えてアセトアルデヒドガスを用いてアクリルボックス内において濃度が１０ｐｐｍとなるように注入した以外は、上記アンモニア消臭性能測定と同様にしてアセトアルデヒドの除去率（％）を算出した。
【００５１】
（ホルムアルデヒド消臭性能）
アンモニアガスに代えてホルムアルデヒドガスを用いてアクリルボックス内において濃度が１０ｐｐｍとなるように注入した以外は、上記アンモニア消臭性能測定と同様にしてホルムアルデヒドの除去率（％）を算出した。
【００５２】
（ジアリルスルフィド消臭性能）
アンモニアガスに代えてジアリルスルフィドガスを用いてアクリルボックス内において濃度が１０ｐｐｍとなるように注入した以外は、上記アンモニア消臭性能測定と同様にしてジアリルスルフィドの除去率（％）を算出した。なお、ジアリルスルフィドは、ニンニクのような臭いがある。
【００５３】
（ジメチルジスルフィド消臭性能）
アンモニアガスに代えてジメチルジスルフィドガスを用いてアクリルボックス内において濃度が１０ｐｐｍとなるように注入した以外は、上記アンモニア消臭性能測定と同様にしてジメチルジスルフィドの除去率（％）を算出した。なお、ジメチルジスルフィドは、漬物のような臭いがある。
【００５４】
そして、除去率が９５％以上であるものを「◎」、除去率が９０％以上９５％未満であるものを「○」、除去率が８５％以上９０％未満であるものを「△」、除去率が８５％未満であるものを「×」とし「△」以上を合格と評価した。
【実施例】
【００５５】
＜実施例１＞
椰子殻活性炭７０質量部と天然パルプ３０質量部を水２００質量部に添加し、水スラリーを作成する。得られた凝集体水分散液を抄紙機を使い湿式抄紙法によりシート化し、乾燥処理を行ない活性炭混抄紙を得た。得られた活性炭混抄紙の一部をコルゲート加工機を用いて波型形状紙に加工した。この波型形状紙と平面形状紙を、エチレンー酢酸ビニル共重合体からなる接着剤で接着して積層し、セル密度が２３０セル／ｉｎｃｈ２のフィルター材を得た。このフィルター材を３―クロロ―２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド水溶液にてカチオン化処理をした後、乾燥させた。次に、このカチオン化処理後のフィルター材を、０．５質量％のコバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウム水溶液に含浸した後、水洗して乾燥することによって、金属フタロシアニン錯体を担持したフィルター材を得た。次に、５ｇ／Ｌの水酸化ナトリウムを含有したアルカリ水溶液に１．０質量％の炭素数６のアジピン酸ジヒドラジトを溶解し、このアルカリ水溶液に、前記金属フタロシアニン錯体を担持したフィルター材の半数を含浸した後、水洗して乾燥することによって高いｐＨ環境にした（ｐＨ１０．０）の第１消臭フィルターを得た。次に前記金属フタロシアニン錯体を担持した残りの半数のフィルター材を、２質量％のリン酸を含有した酸水溶液に含浸させ、水洗し乾燥して低いｐＨ環境にした第２消臭フィルター（ｐＨ３．０）を得た。こうして得た前記第１消臭フィルターと第２消臭フィルターをエチレンー酢酸ビニル共重合体からなる接着剤で接着して消臭フィルター１を得た。コバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウムの活性炭混抄紙への担持量は、活性炭混抄紙１ｇ当り４００μｇであった。また、アジピン酸ジヒドラジトの活性炭混抄紙への担持量は、活性炭混抄紙１ｇ当り２０ｍｇであった。また、活性炭混抄紙における椰子殻活性炭の含有率は７０質量％であった。上記の各種ガスの消臭試験をおこない除去率を表に記載した。
【００５６】
＜実施例２＞
次に、実施例１において、アルカリ水溶液として、５０ｇ／Ｌの水酸化ナトリウムを含有し、２．５質量％の炭素数６のアジピン酸ジヒドラジト水溶液を用いた以外は実施例１と同様にして、消臭フィルター１を得た。なお、高いｐＨ環境にした第１消臭フィルターのｐＨは１２．０であった。また、アジピン酸ジヒドラジトの活性炭混抄紙への担持量は、活性炭混抄紙１ｇ当り５０ｍｇであった。
【００５７】
＜実施例３＞
次に、実施例１において、１．５質量％のコバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウム水溶液に含浸した以外は実施例１と同様にして、消臭フィルター１を得た。なお、得られた消臭フィルターにおいて、コバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウムの活性炭混抄紙への担持量は、活性炭混抄紙１ｇ当り１０００μｇであった。
【００５８】
＜実施例４＞
次に、実施例１において、椰子殻活性炭３０質量部と天然パルプ３０質量部を水２００質量部に添加し、水スラリーを作成するものとした以外は実施例１と同様にして、消臭フィルター１を得た。なお、活性炭混抄紙における椰子殻活性炭の含有量は５０質量％であった。
【００５９】
＜実施例５＞
次に、実施例１において、５質量％のリン酸水溶液とした以外は、実施例１と同様にして消臭フィルター１を得た。なお、低いｐＨ環境にした第２消臭フィルターのｐＨは１．５であった。
【００６０】
＜実施例６＞
次に、実施例１において、１．０質量％の炭素数４のマレイン酸ジヒドラジトを溶解した以外は、実施例１と同様にして消臭フィルター１を得た。なお、炭素数４のマレイン酸ジヒドラジトの活性炭混抄紙への担持量は、活性炭混抄紙１ｇ当り２０ｍｇであった。
【００６１】
＜実施例７＞
実施例１で得られた第１消臭フィルター２枚の間に、実施例１で得られた第２消臭フィルター１枚を挟み込んで接着一体化して、消臭フィルター１を得た。
【００６２】
＜実施例８＞
実施例１で得られた第１消臭フィルター２枚と、実施例１で得られた第２消臭フィルター２枚を２枚ずつ重ねて消臭フィルターを得た。
【００６３】
＜実施例９＞
実施例１において、金属フタロシアニン錯体水溶液として、０．４８５質量％のコバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウムと、０．０１５質量％の鉄フタロシアニンテトラカルボン酸ナトリウムを用いた以外は実施例１と同様にして、消臭フィルター１を得た。なお、金属フタロシアニン錯体（コバルト系及び鉄系の合計）の活性炭混抄紙への担持量は活性炭混抄紙１ｇ当り４００μｇであった。即ち、コバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウムの活性炭混抄紙への担持量は、活性炭混抄紙１ｇ当り３８８μｇであり、鉄フタロシアニンテトラカルボン酸ナトリウムの活性炭混抄紙への担持量は、活性炭混抄紙１ｇ当り１２μｇであった。
【００６４】
＜実施例１０＞
実施例１において、金属フタロシアニン錯体水溶液として、０．３０質量％のコバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウムと、０．２０質量％の鉄フタロシアニンテトラカルボン酸ナトリウムを用いた以外は実施例１と同様にして、消臭フィルター１を得た。なお、金属フタロシアニン錯体（コバルト系及び鉄系の合計）の活性炭混抄紙への担持量は、活性炭混抄紙１ｇ当り４００μｇであった。即ち、コバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウムの活性炭混抄紙への担持量は、活性炭混抄紙１ｇ当り２４０μｇであり、鉄フタロシアニンテトラカルボン酸ナトリウムの活性炭混抄紙への担持量は、活性炭混抄紙１ｇ当り１６０μｇであった。
【００６５】
＜比較例１＞
実施例１において、アルカリ水溶液として、１．０質量％の炭素数６のアジピン酸ジヒドラジトを溶解しただけの水溶液を用いた以外は、実施例１と同様にして、消臭フィルター１を得た。なお、第１消臭フィルターのｐＨは７．０であった。
【００６６】
＜比較例２＞
椰子殻活性炭を１０質量部と天然パルプ３０質量部を水２００質量部に添加し、水スラリーを作成した以外は実施例１と同様にして、消臭フィルターを得た。なお、活性炭混抄紙における椰子殻活性炭の含有率は２５質量％であった。
【００６７】
＜比較例３＞
実施例１において、リン酸水溶液として、０．１質量％リン酸水溶液を用いるものとした以外は実施例１と同様にして、消臭フィルターを得た。なお、第２消臭フィルターのｐＨ値は６．０であった。
【００６８】
＜比較例４＞
実施例１において、０．５質量％のコバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウム水溶液にかえて、０．１質量％のコバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウムとした以外は実施例１と同様にして、消臭フィルターを得た。なお、コバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウムの活性炭混抄紙への担持量は、活性炭混抄紙１ｇ当り１５０μｇであった。
【００６９】
＜比較例５＞
実施例１において得られた第１消臭フィルター１枚のみを用いて消臭フィルターを構成した。
【００７０】
＜比較例６＞
実施例１において、第１消臭フィルター２枚を用いて消臭フィルターを構成した。
【００７１】
＜比較例７＞
実施例１において、椰子殻活性炭を用いないものとした以外は実施例１と同様にして、消臭フィルターを得た。
【００７２】
＜比較例８＞
実施例１において、炭素数６のアジピン酸ジヒドラジトを溶解しないで、５ｇ／Ｌの水酸化ナトリウムを含有したアルカリ水溶液に、金属フタロシアニン錯体を担持したフィルター材を含浸させた以外は実施例１と同様にして、消臭フィルターを得た。
【００７３】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明の技術は、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材、あるいは車などにおける車内空気のいやな臭を取り除くフィルター材、特にタバコ臭を効率よく取り除くフィルター材として広く利用される。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第１消臭フィルターと、第２消臭フィルターを重ね合わせた、消臭フィルター１の斜視図
【符号の説明】
【００７６】
１ 消臭フィルター
２ 第１消臭フィルター
３ 第２消臭フィルター
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家庭用または業務用のエアコン、空気清浄機、タバコ分煙機あるいは車などにおける車室内のいやな臭を取り除くフィルター材等として使用し、特にタバコ臭を効率的に分解浄化するフィルターに関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
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吸着材を利用した吸着タイプと、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に分けられる。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せる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。
【０００３】
特許文献１においては、平面状シート（ライナー）と波形シート（中芯）とを構成部材とするコルゲートフィルターにあって、一方の部材が光触媒含有シートで構成され、他方の部材が特殊活性炭繊維シートで構成された光触媒複合コルゲートフィルターが開示されている。また、前記特殊活性炭繊維シートとしては低級アルデヒド類除去用活性炭繊維シート、アルカリガス除去用活性炭繊維シート、酸性ガス除去用活性炭繊維シートのうち、少なくとも１種類の特殊活性炭繊維シートを光触媒含有シートと組み合わせ、アセトアルデヒド、アンモニア、硫化水素、酢酸等のガスを効率よく分解除去する方法が記載されている。
【０００４】
特許文献２においては、合成繊維の不織布からなるフィルター材に、合成樹脂バインダーを介してポリアミン化合物、ヒドラジド化合物から選ばれた少なくとも１種類の消臭性有機化合物及び消臭性無機化合物とが固着されている脱臭フィルター材が開示されている。悪臭成分中のアンモニア、硫化水素や、タバコ臭に多く含まれるアルデヒド類、酢酸などの悪臭に対した優れた消臭性を有するものとして記載されている。
【０００５】
また、出願人は特許文献３を出願しており、高いｐＨ環境にした第１消臭フィルターと、低いｐＨ環境にした第２消臭フィルターとを備え、前記第１消臭フィルター及び／または第２消臭フィルターは、活性炭混抄紙に金属フタロシアニン錯体を担持させたものからなり、アンモニア、硫化水素、メチルメルカプタン、酢酸、アセトアルデヒド、ジメチルスルフィド等多くの種類の悪臭に対した優れた消臭性能を有するものとして開示している。
【０００６】
【特許文献１】特開平２００３−６２４１３
【特許文献２】特開平２０００−３１２８０９
【特許文献３】ＷＯ２００５／０３７３３４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、これらの従来技術は、いずれも吸着体と触媒を組み合わせたもので、吸着体に吸着された悪臭を、触媒により分解し脱臭するもので、効率的に脱臭される方法として有用な方法ではあるが、様々な悪臭に対して効果的に消臭するのと同時に、代表的な悪臭であるタバコ臭について、大きな消臭効果のあるフィルターが求められていた。
本発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、低コストでありながら塩基性臭と酸性臭を同時に効率よく分解浄化できるとともにタバコ臭にも大きな消臭効果のあるフィルターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
［１］高いｐＨ環境にした第１消臭フィルターと、低いｐＨ環境にした第２消臭フィルターとを備え、前記第１消臭フィルターは、活性炭混抄紙に金属フタロシアニン錯体とヒドラジン誘導体を担持させたものからなり、前記第２消臭フィルターは、活性炭混抄紙に金属フタロシアニン錯体を担持させたものからなることを特徴とする消臭フィルター。
【００１０】
［２］前記消臭フィルターにおいて、金属フタロシアニン錯体がコバルトフタロシアニン錯体および鉄フタロシアニン錯体を担持させたものからなる前項１に記載の消臭フィルター。
【００１１】
［３］前記金属フタロシアニン錯体の担持質量比が、コバルトフタロシアニン錯体／鉄フタロシアニン錯体＝９８／２〜５５／４５である前項２に記載の消臭フィルター。
【００１２】
［４］前記消臭フィルターにおいて、ヒドラジン誘導体が炭素数４〜８の酸ジヒドラジド化合物を担持させたものからなる前項１〜３のいずれか１項に記載の消臭フィルター。
【００１３】
［５］前記高いｐＨ環境のｐＨ値が７．５〜１２．０、低いｐＨ環境のｐＨ値が１．５〜５．０である前項１〜４のいずれか１項に記載の消臭フィルター。
【００１４】
［６］前記金属フタロシアニン錯体の担持量が活性炭混抄紙１ｇ当り２００〜２００００μｇの範囲である前項１〜５のいずれか１項に記載の消臭フィルター。
【００１５】
［７］前記ヒドラジン誘導体の担持量が活性炭混抄紙１ｇ当り５〜５０ｍｇの範囲である前項１〜６のいずれか１項に記載の消臭フィルター。
［８］前記活性炭混抄紙は、活性炭含有率が４０〜８０質量％である前項１〜７のいずれか１項に記載の消臭フィルター。
【発明の効果】
【００１６】
［１］の発明では、メカニズムは十分解明されていないが、高いｐＨ環境にした第１消臭フィルターと低いｐＨ環境にした第２消臭フィルターを組み合わせることにより、活性炭の強力な吸着力によりアンモニアやアミン類等の塩基性悪臭は、低いｐＨ環境にした第２消臭フィルターに、硫化水素やメチルメルカプタンや酢酸等の酸性悪臭は、高いｐＨ環境にした第１消臭フィルターにそれぞれ選択的に吸着され、金属フタロシアニン錯体の酸化力によって効果的に分解浄化するものと考えられる。金属フタロシアニン錯体は、光触媒のように担持体を侵すことがない上に、バインダー樹脂を介さなくても活性炭混抄紙に直接担持されるので、消臭剤として非常に有効である。
【００１７】
また、タバコ臭の代表的ガスであるアセトアルデヒドは、活性炭には吸着されにくいが、ヒドラジン誘導体には化学吸着しやすい性質があるため、高いｐＨ環境にした第１消臭フィルターに担持されたヒドラジン誘導体によって、アセトアルデヒドは強力に吸着され、金属フタロシアニン錯体によって分解浄化されるものと考えられる。
【００１８】
［２］の発明では、金属フタロシアニン錯体がコバルトフタロシアニン錯体および鉄フタロシアニン錯体を担持させたものからなるので、両錯体の相乗作用によって特にジアリルスルフィド、ジメチルジスルフィドの消臭除去率を顕著に向上させることができる。
【００１９】
［３］の発明では、前記金属フタロシアニン錯体の担持質量比が、コバルトフタロシアニン錯体／鉄フタロシアニン錯体＝９８／２〜５５／４５に設定されているから、両錯体の相乗作用が十分に発揮されてジアリルスルフィド、ジメチルジスルフィドの消臭性能を一層向上させることができる。
【００２０】
［４］の発明では、前記消臭フィルターにおいて、ヒドラジン誘導体として炭素数４〜８の酸ジヒドラジド化合物を担持させるので、バインダーを必要とせず、活性炭の吸着性能を損ねることなく活性炭混抄紙に直接担持することができる。
【００２１】
［５］の発明では、前記高いｐＨ環境のｐＨ値が７．５〜１２．０、前記低いｐＨ環境のｐＨ値が１．５〜５．０であるので、酸性ガスと塩基性ガスとは、それぞれそれ選択的に第１、第２消臭フィルターに効率よく吸着されて、十分な消臭効果を得ることができる。
【００２２】
［６］の発明では、前記金属フタロシアニン錯体の担持量が活性炭混抄紙１ｇ当り２００〜２００００μｇの範囲に設定されているから消臭性能をさらに向上させることができる。
【００２３】
［７］の発明では、前記ヒドラジン誘導体の担持量が活性炭混抄紙１ｇ当り５〜５０ｍｇの範囲に設定されているからタバコ臭の消臭性能をいっそう向上させることができる。
【００２４】
［８］の発明では、前記活性炭混抄紙は、活性炭含有率が４０〜８０質量％であるから十分な吸着効果の得られるものとなり、また活性炭の脱落もなく、紙としてのある程度の強度も確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の消臭フィルターについて、図面を参照して詳細に説明する。図１はこの発明に係る消臭フィルターの一実施形態を示す斜視図である。この図１において、消臭フィルター１は、高いｐＨ環境の第１消臭フィルター２と、低いｐＨ環境の第２消臭フィルター３とが接着一体化されたものからなる。前記消臭フィルター１を、例えば、ファン等の前後に設置して、悪臭ガスを該消臭フィルター１内に通過せしめることによって消臭を行なうことができる。
【００２６】
この発明の消臭フィルター１は、高いｐＨ環境に設定した第１消臭フィルター２と、低いｐＨ環境に設定した第２消臭フィルター３とを備えてなるものであるが、これら消臭フィルター２、３は活性炭混抄紙に金属フタロシアニン錯体を担持したものからなり、さらに第１消臭フィルター２にはヒドラジン誘導体が担持されている。
【００２７】
前記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を使い湿式抄紙法によりシート化し、乾燥処理を行なうことによって活性炭混抄紙を得る。次に、この活性炭混抄紙をコルゲート加工機を用いて、例えばハニカム形状に加工しフィルターの形状にする。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。
【００２８】
この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、椰子殻活性炭を用いるのが特に好ましい。
【００２９】
また、前記活性炭混抄紙に使用する繊維としては、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、金属フタロシアニン錯体の担持のし易さから天然パルプが特に好ましい。
【００３０】
この発明の消臭フィルター１に用いられる金属フタロシアニン錯体は、特に限定されるものではないが、例えば鉄フタロシアニン錯体、コバルトフタロシアニン錯体が挙げられる。これらの中でもコバルトフタロシアニン錯体を用いるのが好ましく、この場合には、特にメチルメルカプタン、酢酸に対する消臭性能をさらに向上させることができる利点がある。前記コバルトフタロシアニン錯体としては、特に限定されるものではないが、例えばコバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウム、コバルトフタロシアニンオクタカルボン酸、コバルトフタロシアニンテトラカルボン酸等が挙げられる。前記鉄フタロシアニン錯体としては、特に限定されるものではないが、例えば鉄フタロシアニンテトラカルボン酸、鉄フタロシアニンオクタカルボン酸等が挙げられる。
【００３１】
さらに好ましい構成は、前記金属フタロシアニン錯体としてコバルトフタロシアニン錯体及び鉄フタロシアニン錯体を併用した構成である。具体的には、第１消臭フィルター２及び／または第２消臭フィルター３は、活性炭混抄紙にコバルトフタロシアニン錯体及び鉄フタロシアニン錯体が担持されたものからなる構成を採用するのが特に好ましい。中でも、少なくとも第１消臭フィルター２にコバルトフタロシアニン錯体及び鉄フタロシアニン錯体が担持されているのが望ましく、この場合にはジアリルスルフィド、ジメチルジスルフィドの消臭除去率をさらに向上させることができる。
【００３２】
前記両錯体の担持質量比は、コバルトフタロシアニン錯体／鉄フタロシアニン錯体＝９８／２〜５５／４５に設定されるのが好ましい。このような比率範囲であれば、両錯体の相乗作用が十分に発揮されてジアリルスルフィド、ジメチルジスルフィドの消臭性能を一層向上させることができる。上記範囲を逸脱した場合には両錯体の相乗作用が殆ど得られない。中でも両錯体の担持質量比は、コバルトフタロシアニン錯体／鉄フタロシアニン錯体＝９５／５〜８５／１５に設定されるのが特に好ましい。
【００３３】
金属フタロシアニン錯体を活性炭混抄紙に担持する前に、活性炭混抄紙をカチオン化処理することが望ましい。これは、金属フタロシアニン錯体の担持量を増大するための処理で、カチオン化処理は活性炭混抄紙の化学構造中にカチオン基を導入付与し得るものであればどのような処理であっても良い。中でも４級アンモニウム塩によりカチオン化処理が行われるのが好ましく、この場合には、金属フタロシアニン錯体の担持量をより増大させることができる利点がある。前記４級アンモニウム塩としては、例えば３―クロロ―２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、グリシジルトリメチルアンモニウムクロライド、３―クロロ―２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライドの縮合ポリマー等が挙げられる。
【００３４】
前記カチオン化処理された活性炭混抄紙によるフィルター（ハニカムフィルター等）を水洗し乾燥したあと、金属フタロシアニン錯体の水溶液に含浸させ、しかる後に水洗し乾燥し、金属フタロシアニン錯体を担持したフィルターを得る。次に前記フィルターの二分の一のフィルターを、ヒドラジン誘導体の溶解したアルカリ水溶液に含浸させ、水洗し乾燥することによって、前記高いｐＨ環境の第１消臭フィルター２を得ることができる。なお、前記高いｐＨ環境の第１消臭フィルター２としては、このような製造方法によって製造されるものに特に限定されない。
【００３５】
次に残りの二分の一のフィルターを酸性水溶液に含浸させ、水洗し乾燥することによって、前記低いｐＨ環境の第２消臭フィルター３を得ることができる。なお、前記低いｐＨ環境の第２消臭フィルター３としては、このような製造方法によって製造されるものに特に限定されない。
【００３６】
また、例えば、この高いｐＨ環境の第１消臭フィルター２と低いｐＨ環境の第２消臭フィルター３の２種類のフィルター材を接着材で貼りあわすことによって、本発明の消臭フィルターを得ることができる。第１消臭フィルターと第２消臭フィルターの構造がハニカム構造である場合には、第１フィルターと第２消臭フィルターを重ねて配置することにより、ハニカムの目にズレを生じることになり、悪臭ガスの流れに乱れが起こり、単一のフィルターよりもさらに吸着分解されやすいものとなる。勿論、前記第１消臭フィルター２と前記第２消臭フィルター３とを（接着剤を介さずに）単に重ね合わせた状態に配置した構成を採用してもよい。或いは、前記第１消臭フィルター２と前記第２消臭フィルター３とを離間させて配置した状態として消臭フィルター１を構成することもできる。また消臭するガスの種類、濃度によって前記第１消臭フィルター２と第２消臭フィルター３の枚数や組み合わせ順を適宜変更することもできる。
【００３７】
また、前記第１消臭フィルター２と前記第２消臭フィルター３の形状はいずれも特に限定されない。例えば平面的なシート状に形成されても良いし、波型形状のシートに成形されてもよいし、或いは、ハニカム構造に形成されてもよい。両消臭フィルター２、３を消臭対象ガスが通過するように構成されていればよい。
【００３８】
前記酸性水溶液は、特に限定されるものではないが、不揮発性の鉱酸類、例えばリン酸水溶液等を挙げられる。また、前記アルカリ水溶液としては、特に限定されるものではないが、例えば水酸化ナトリウム水溶液等が挙げられる。
【００３９】
また、前記ヒドラジン誘導体は、水に溶解するヒドラジン誘導体であれば特に限定されるものではないが、炭素数４〜８の酸ジヒドラジト化合物が好適である。さらに好ましくは炭素数４〜６の酸ジヒドラジト化合物が好適である。例えば炭素数６のアジピン酸ジヒドラジト等が挙げられる。
【００４０】
前記接着材は、特に限定されるものではないが、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アクリル酸重合体等の水性エマルジョンあるいはホットメルト樹脂等が挙げられる。
【００４１】
この発明において、前記高いｐＨ環境はｐＨ７．５〜１２．０の範囲であるのが好ましい。高いｐＨ環境がｐＨ７．５未満では酸性臭の吸着スピードが低下するので好ましくない。また、高いｐＨ環境がｐＨ１２．０を超えると金属フタロシアニン錯体の安定性が低下するので好ましくない。中でも、前記高いｐＨ環境はｐＨ８．０〜１１．０の範囲であるのが特に好ましい。
【００４２】
また、前記低いｐＨ環境は１．５〜５．０の範囲であるのが好ましい。低いｐＨ環境がｐＨ１．５より低いと活性炭混抄紙を構成するセルロースが加水分解されて活性炭の脱落が生じやすくなるので好ましくない。低いｐＨ環境がｐＨ５．０を超えると塩基性臭の吸着スピードが低下するので好ましくない。中でも、前記低いｐＨ環境はｐＨ２．０〜４．０の範囲であるのが特に好ましい。
【００４３】
この発明において、前記金属フタロシアニン錯体の担持量は活性炭混抄紙１ｇ当り２００〜２００００μｇの範囲であるのが好ましい。２００μｇ未満では、分解速度が著しく低下するので好ましくない。一方、金属フタロシアニン錯体が２００００μｇを超えると、消臭効果のこれ以上の増大は殆ど望めないばかりか、徒にコストを増大させるので好ましくない。中でも、金属フタロシアニン錯体の担持量は、活性炭混抄紙１ｇ当り３００〜３０００μｇの範囲とするのが特に好ましい。
【００４４】
また、前記活性炭混抄紙における活性炭含有率は４０〜８０質量％であるのが好ましい。４０質量％未満では、悪臭ガスの吸着スピードが低下するので好ましくない。また、活性炭が８０質量％を越えて担持させると、必然的にセルロース系繊維の割合が減少する結果、フィルターとしての物理的な強度が低下するので好ましくない。中でも、活性炭混抄紙は、活性炭含有率が５５〜７５質量％であるのがより好ましい。
【００４５】
また、本発明の消臭フィルターにおいては、前記活性炭混抄紙に発明を妨げない範囲で、さらに他の消臭剤や臭気吸着剤や添加剤等を担持せしめた構成を採用しても良い。
【００４６】
次ぎに実施例により、本発明を具体的に説明する。なお実施例における各種消臭性能の測定は次のように行った。
（アンモニア消臭性能）
第１消臭フィルター２と第２消臭フィルター３を組み合わせた消臭フィルター１から切り出した円形試験片（直径５０ｍｍ厚さ２０ｍｍ重量１０ｇ（各消臭フィルター層の厚さ１０ｍｍを一体化））を長尺の円筒管の中間位置に配置されたサンプルホルダーに固定し、円筒の一端から毎分５リットルの通気を行なうファンをセットした試験キットを内容量１ｍ３のアクリルボックス内に入れた後、ボックス内において濃度が１００ｐｐｍとなるようにアンモニアガスを注入し、１時間経過後にアンモニアガスの残存濃度を測定し、この測定値よりアンモニアガスを除去した総量を算出し、これよりアンモニアガスの除去率（％）を算出した。
【００４７】
（硫化水素消臭性能）
アンモニアガスに代えて硫化水素ガスを用いてアクリルボックス内において濃度が１０ｐｐｍとなるように注入した以外は、上記アンモニア消臭性能測定と同様にして硫化水素の除去率（％）を算出した。
【００４８】
（メチルメルカプタン消臭性能）
アンモニアガスに代えてメチルメルカプタンガスを用いてアクリルボックス内において濃度が１０ｐｐｍとなるように注入した以外は、上記アンモニア消臭性能測定と同様にしてメチルメルカプタンガスの除去率（％）を算出した。
【００４９】
（酢酸消臭性能）
アンモニアガスに代えて酢酸ガスを用いてアクリルボックス内において濃度が１０ｐｐｍとなるように注入した以外は、上記アンモニア消臭性能測定と同様にして酢酸ガスの除去率（％）を算出した。
【００５０】
（アセトアルデヒド消臭性能）
アンモニアガスに代えてアセトアルデヒドガスを用いてアクリルボックス内において濃度が１０ｐｐｍとなるように注入した以外は、上記アンモニア消臭性能測定と同様にしてアセトアルデヒドの除去率（％）を算出した。
【００５１】
（ホルムアルデヒド消臭性能）
アンモニアガスに代えてホルムアルデヒドガスを用いてアクリルボックス内において濃度が１０ｐｐｍとなるように注入した以外は、上記アンモニア消臭性能測定と同様にしてホルムアルデヒドの除去率（％）を算出した。
【００５２】
（ジアリルスルフィド消臭性能）
アンモニアガスに代えてジアリルスルフィドガスを用いてアクリルボックス内において濃度が１０ｐｐｍとなるように注入した以外は、上記アンモニア消臭性能測定と同様にしてジアリルスルフィドの除去率（％）を算出した。なお、ジアリルスルフィドは、ニンニクのような臭いがある。
【００５３】
（ジメチルジスルフィド消臭性能）
アンモニアガスに代えてジメチルジスルフィドガスを用いてアクリルボックス内において濃度が１０ｐｐｍとなるように注入した以外は、上記アンモニア消臭性能測定と同様にしてジメチルジスルフィドの除去率（％）を算出した。なお、ジメチルジスルフィドは、漬物のような臭いがある。
【００５４】
そして、除去率が９５％以上であるものを「◎」、除去率が９０％以上９５％未満であるものを「○」、除去率が８５％以上９０％未満であるものを「△」、除去率が８５％未満であるものを「×」とし「△」以上を合格と評価した。
【実施例】
【００５５】
＜実施例１＞
椰子殻活性炭７０質量部と天然パルプ３０質量部を水２００質量部に添加し、水スラリーを作成する。得られた凝集体水分散液を抄紙機を使い湿式抄紙法によりシート化し、乾燥処理を行ない活性炭混抄紙を得た。得られた活性炭混抄紙の一部をコルゲート加工機を用いて波型形状紙に加工した。この波型形状紙と平面形状紙を、エチレンー酢酸ビニル共重合体からなる接着剤で接着して積層し、セル密度が２３０セル／ｉｎｃｈ２のフィルター材を得た。このフィルター材を３―クロロ―２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド水溶液にてカチオン化処理をした後、乾燥させた。次に、このカチオン化処理後のフィルター材を、０．５質量％のコバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウム水溶液に含浸した後、水洗して乾燥することによって、金属フタロシアニン錯体を担持したフィルター材を得た。次に、５ｇ／Ｌの水酸化ナトリウムを含有したアルカリ水溶液に１．０質量％の炭素数６のアジピン酸ジヒドラジトを溶解し、このアルカリ水溶液に、前記金属フタロシアニン錯体を担持したフィルター材の半数を含浸した後、水洗して乾燥することによって高いｐＨ環境にした（ｐＨ１０．０）の第１消臭フィルターを得た。次に前記金属フタロシアニン錯体を担持した残りの半数のフィルター材を、２質量％のリン酸を含有した酸水溶液に含浸させ、水洗し乾燥して低いｐＨ環境にした第２消臭フィルター（ｐＨ３．０）を得た。こうして得た前記第１消臭フィルターと第２消臭フィルターをエチレンー酢酸ビニル共重合体からなる接着剤で接着して消臭フィルター１を得た。コバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウムの活性炭混抄紙への担持量は、活性炭混抄紙１ｇ当り４００μｇであった。また、アジピン酸ジヒドラジトの活性炭混抄紙への担持量は、活性炭混抄紙１ｇ当り２０ｍｇであった。また、活性炭混抄紙における椰子殻活性炭の含有率は７０質量％であった。上記の各種ガスの消臭試験をおこない除去率を表に記載した。
【００５６】
＜実施例２＞
次に、実施例１において、アルカリ水溶液として、５０ｇ／Ｌの水酸化ナトリウムを含有し、２．５質量％の炭素数６のアジピン酸ジヒドラジト水溶液を用いた以外は実施例１と同様にして、消臭フィルター１を得た。なお、高いｐＨ環境にした第１消臭フィルターのｐＨは１２．０であった。また、アジピン酸ジヒドラジトの活性炭混抄紙への担持量は、活性炭混抄紙１ｇ当り５０ｍｇであった。
【００５７】
＜実施例３＞
次に、実施例１において、１．５質量％のコバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウム水溶液に含浸した以外は実施例１と同様にして、消臭フィルター１を得た。なお、得られた消臭フィルターにおいて、コバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウムの活性炭混抄紙への担持量は、活性炭混抄紙１ｇ当り１０００μｇであった。
【００５８】
＜実施例４＞
次に、実施例１において、椰子殻活性炭３０質量部と天然パルプ３０質量部を水２００質量部に添加し、水スラリーを作成するものとした以外は実施例１と同様にして、消臭フィルター１を得た。なお、活性炭混抄紙における椰子殻活性炭の含有量は５０質量％であった。
【００５９】
＜実施例５＞
次に、実施例１において、５質量％のリン酸水溶液とした以外は、実施例１と同様にして消臭フィルター１を得た。なお、低いｐＨ環境にした第２消臭フィルターのｐＨは１．５であった。
【００６０】
＜実施例６＞
次に、実施例１において、１．０質量％の炭素数４のマレイン酸ジヒドラジトを溶解した以外は、実施例１と同様にして消臭フィルター１を得た。なお、炭素数４のマレイン酸ジヒドラジトの活性炭混抄紙への担持量は、活性炭混抄紙１ｇ当り２０ｍｇであった。
【００６１】
＜実施例７＞
実施例１で得られた第１消臭フィルター２枚の間に、実施例１で得られた第２消臭フィルター１枚を挟み込んで接着一体化して、消臭フィルター１を得た。
【００６２】
＜実施例８＞
実施例１で得られた第１消臭フィルター２枚と、実施例１で得られた第２消臭フィルター２枚を２枚ずつ重ねて消臭フィルターを得た。
【００６３】
＜実施例９＞
実施例１において、金属フタロシアニン錯体水溶液として、０．４８５質量％のコバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウムと、０．０１５質量％の鉄フタロシアニンテトラカルボン酸ナトリウムを用いた以外は実施例１と同様にして、消臭フィルター１を得た。なお、金属フタロシアニン錯体（コバルト系及び鉄系の合計）の活性炭混抄紙への担持量は活性炭混抄紙１ｇ当り４００μｇであった。即ち、コバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウムの活性炭混抄紙への担持量は、活性炭混抄紙１ｇ当り３８８μｇであり、鉄フタロシアニンテトラカルボン酸ナトリウムの活性炭混抄紙への担持量は、活性炭混抄紙１ｇ当り１２μｇであった。
【００６４】
＜実施例１０＞
実施例１において、金属フタロシアニン錯体水溶液として、０．３０質量％のコバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウムと、０．２０質量％の鉄フタロシアニンテトラカルボン酸ナトリウムを用いた以外は実施例１と同様にして、消臭フィルター１を得た。なお、金属フタロシアニン錯体（コバルト系及び鉄系の合計）の活性炭混抄紙への担持量は、活性炭混抄紙１ｇ当り４００μｇであった。即ち、コバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウムの活性炭混抄紙への担持量は、活性炭混抄紙１ｇ当り２４０μｇであり、鉄フタロシアニンテトラカルボン酸ナトリウムの活性炭混抄紙への担持量は、活性炭混抄紙１ｇ当り１６０μｇであった。
【００６５】
＜比較例１＞
実施例１において、アルカリ水溶液として、１．０質量％の炭素数６のアジピン酸ジヒドラジトを溶解しただけの水溶液を用いた以外は、実施例１と同様にして、消臭フィルター１を得た。なお、第１消臭フィルターのｐＨは７．０であった。
【００６６】
＜比較例２＞
椰子殻活性炭を１０質量部と天然パルプ３０質量部を水２００質量部に添加し、水スラリーを作成した以外は実施例１と同様にして、消臭フィルターを得た。なお、活性炭混抄紙における椰子殻活性炭の含有率は２５質量％であった。
【００６７】
＜比較例３＞
実施例１において、リン酸水溶液として、０．１質量％リン酸水溶液を用いるものとした以外は実施例１と同様にして、消臭フィルターを得た。なお、第２消臭フィルターのｐＨ値は６．０であった。
【００６８】
＜比較例４＞
実施例１において、０．５質量％のコバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウム水溶液にかえて、０．１質量％のコバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウムとした以外は実施例１と同様にして、消臭フィルターを得た。なお、コバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウムの活性炭混抄紙への担持量は、活性炭混抄紙１ｇ当り１５０μｇであった。
【００６９】
＜比較例５＞
実施例１において得られた第１消臭フィルター１枚のみを用いて消臭フィルターを構成した。
【００７０】
＜比較例６＞
実施例１において、第１消臭フィルター２枚を用いて消臭フィルターを構成した。
【００７１】
＜比較例７＞
実施例１において、椰子殻活性炭を用いないものとした以外は実施例１と同様にして、消臭フィルターを得た。
【００７２】
＜比較例８＞
実施例１において、炭素数６のアジピン酸ジヒドラジトを溶解しないで、５ｇ／Ｌの水酸化ナトリウムを含有したアルカリ水溶液に、金属フタロシアニン錯体を担持したフィルター材を含浸させた以外は実施例１と同様にして、消臭フィルターを得た。
【００７３】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明の技術は、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材、あるいは車などにおける車内空気のいやな臭を取り除くフィルター材、特にタバコ臭を効率よく取り除くフィルター材として広く利用される。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第１消臭フィルターと、第２消臭フィルターを重ね合わせた、消臭フィルター１の斜視図
【符号の説明】
【００７６】
１ 消臭フィルター
２ 第１消臭フィルター
３ 第２消臭フィルター
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高いｐＨ環境にした第１消臭フィルターと、低いｐＨ環境にした第２消臭フィルターとを備え、前記第１消臭フィルターは、活性炭混抄紙に金属フタロシアニン錯体とヒドラジン誘導体を担持させたものからなり、前記第２消臭フィルターは、活性炭混抄紙に金属フタロシアニン錯体を担持させたものからなることを特徴とする消臭フィルター。
【請求項２】
前記消臭フィルターにおいて、金属フタロシアニン錯体がコバルトフタロシアニン錯体および鉄フタロシアニン錯体を担持させたものからなる請求項１に記載の消臭フィルター。
【請求項３】
前記金属フタロシアニン錯体の担持質量比が、コバルトフタロシアニン錯体／鉄フタロシアニン錯体＝９８／２〜５５／４５である請求項２に記載の消臭フィルター。
【請求項４】
前記消臭フィルターにおいて、ヒドラジン誘導体が炭素数４〜８の酸ジヒドラジド化合物を担持させたものからなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の消臭フィルター。
【請求項５】
前記高いｐＨ環境のｐＨ値が７．５〜１２．０、低いｐＨ環境のｐＨ値が１．５〜５．０である請求項１〜４のいずれか１項に記載の消臭フィルター。
【請求項６】
前記金属フタロシアニン錯体の担持量が活性炭混抄紙１ｇ当り２００〜２００００μｇの範囲である請求項１〜５のいずれか１項に記載の消臭フィルター。
【請求項７】
前記ヒドラジン誘導体の担持量が活性炭混抄紙１ｇ当り５〜５０ｍｇの範囲である請求項１〜６のいずれか１項に記載の消臭フィルター。
【請求項８】
前記活性炭混抄紙は、活性炭含有率が４０〜８０質量％である請求項１〜７のいずれか１項に記載の消臭フィルター。
【請求項１】
高いｐＨ環境にした第１消臭フィルターと、低いｐＨ環境にした第２消臭フィルターとを備え、前記第１消臭フィルターは、活性炭混抄紙に金属フタロシアニン錯体とヒドラジン誘導体を担持させたものからなり、前記第２消臭フィルターは、活性炭混抄紙に金属フタロシアニン錯体を担持させたものからなることを特徴とする消臭フィルター。
【請求項２】
前記消臭フィルターにおいて、金属フタロシアニン錯体がコバルトフタロシアニン錯体および鉄フタロシアニン錯体を担持させたものからなる請求項１に記載の消臭フィルター。
【請求項３】
前記金属フタロシアニン錯体の担持質量比が、コバルトフタロシアニン錯体／鉄フタロシアニン錯体＝９８／２〜５５／４５である請求項２に記載の消臭フィルター。
【請求項４】
前記消臭フィルターにおいて、ヒドラジン誘導体が炭素数４〜８の酸ジヒドラジド化合物を担持させたものからなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の消臭フィルター。
【請求項５】
前記高いｐＨ環境のｐＨ値が７．５〜１２．０、低いｐＨ環境のｐＨ値が１．５〜５．０である請求項１〜４のいずれか１項に記載の消臭フィルター。
【請求項６】
前記金属フタロシアニン錯体の担持量が活性炭混抄紙１ｇ当り２００〜２００００μｇの範囲である請求項１〜５のいずれか１項に記載の消臭フィルター。
【請求項７】
前記ヒドラジン誘導体の担持量が活性炭混抄紙１ｇ当り５〜５０ｍｇの範囲である請求項１〜６のいずれか１項に記載の消臭フィルター。
【請求項８】
前記活性炭混抄紙は、活性炭含有率が４０〜８０質量％である請求項１〜７のいずれか１項に記載の消臭フィルター。
【図１】
【公開番号】特開２００７−２２９０９２（Ｐ２００７−２２９０９２Ａ）
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５２３９５（Ｐ２００６−５２３９５）
【出願日】平成１８年２月２８日（２００６．２．２８）
【出願人】（３９００１４４８７）住江織物株式会社 (294)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２８日（２００６．２．２８）
【出願人】（３９００１４４８７）住江織物株式会社 (294)
【Ｆターム（参考）】
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