脱臭シート及びハニカム形フィルタ
【課題】 あらゆる種類の悪臭ガスの除去性にすぐれ、かつ、加工性、賦形性にすぐれた脱臭シートを提供する。
【解決手段】 多孔性無機物質混抄シートと活性炭混抄シートを用いて一面側に前記多孔性無機物質混抄シートを他面側に前記活性炭混抄シートを配置し、それら両シートを加熱圧着して一体的シートとしたことを特徴とする。この構成であれば、活性炭が広範囲の悪臭成分を吸着できるという利点を生かしつつ、一の吸着剤に対する活性炭と多孔性無機物質の相性が異なる場合に、相性の良い方に吸着剤を添着すればよいことになり、一枚のシートであらゆる種類の悪臭成分に対応できるシートを提供できる。
【解決手段】 多孔性無機物質混抄シートと活性炭混抄シートを用いて一面側に前記多孔性無機物質混抄シートを他面側に前記活性炭混抄シートを配置し、それら両シートを加熱圧着して一体的シートとしたことを特徴とする。この構成であれば、活性炭が広範囲の悪臭成分を吸着できるという利点を生かしつつ、一の吸着剤に対する活性炭と多孔性無機物質の相性が異なる場合に、相性の良い方に吸着剤を添着すればよいことになり、一枚のシートであらゆる種類の悪臭成分に対応できるシートを提供できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は脱臭シート及びハニカム形フィルタに関し、特にあらゆる種類の悪臭ガスを脱臭できる脱臭シート及びハニカム形フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
悪臭と感じられるガスの成分は、１）酸性ガス、２）中性ガス、３）塩基性ガスに大きく分けられる。これらの悪臭ガスを除去するために、活性炭、ゼオライト、シリカ、アルミナ、活性白土などの多孔性物質が利用されているが、これらの多孔性物質の吸着には悪臭ガスの種類に選択性があり、1種類の多孔性物質では、全ての悪臭ガスを除くことができない。数種類の多孔性物質を混合すればある程度吸着除去できるが、吸着容量が小さく実用的でない。
【０００３】
現在、吸着速度と吸着容量を増大するために、これらの悪臭ガスを化学的に吸着できる吸着剤を添着する方法が多用されている。例えば、酢酸、酪酸、硫化水素などの酸性の悪臭ガスの除去には、アニリン、ポリエチレンイミンなどの有機アミン類や水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウムなどの無機化合物が、アンモニア、トリメチルアミン、トリエチルアミンなどの塩基性ガスの除去には、リン酸、硫酸などの無機酸類又は酒石酸、クエン酸などの有機酸類が使用されている。しかし、有機アミンや無機の塩基性水酸化合物と無機酸や有機酸を混合すると、中和反応が生じて吸着不活性になる。
【０００４】
このように同一多孔性物質に化学的性質の異なる２種類の吸着剤を同時に添着できないので、これを解消する目的で、従来は、有機アミン類やアルカリ金属の水酸化合物を添着した多孔性物質を造粒あるいはハニカム、又はシート状に加工した吸着材と、無機酸類や有機酸類を添着した多孔性物質を造粒あるいはハニカム、又はシート状に加工した吸着材とを併用している。さらに、ホルムアルデヒドやアセトアルデヒドなどの中性物質を吸着できる薬剤を添着した多孔性物質を造粒あるいはハニカム、又はシート状に加工して前記吸着材に併用することが多い。
【０００５】
異なる機能を持った吸着材を併用する際、従来方法としては、以下のような工夫がなされている。例えば、通気抵抗を軽減し、吸着速度を高める目的でシート状に加工したのち、機能の異なる脱臭シートを積層して、これを通気性の包装材により構成された偏平状の袋（特許文献１参照）に同封したもの、外装体に同封したのち熱融着性不織布で一体化（特許文献２参照）したもの、あるいは機能性シートを交互にコルゲート加工して複合コルゲート化（特許文献３参照）したもの、さらには、アニオン性基を有する消臭剤を含浸したシートとカチオン基を有する消臭剤を含浸したシート間にホットメルト層を設けて、消臭シート間の反応を阻害した消臭シート（特許文献４参照）したものなどがある。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２７９４９７「脱臭袋及び脱臭消臭袋」
【特許文献２】特開２０００−１４１５５３「脱臭消臭袋」
【特許文献３】特開平１１−２６２６１２「脱臭フィルター」
【特許文献４】特開２０００−８４３３９「消臭シート材」
【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、上記従来技術であれば、いずれの方法も積層により嵩高になるため賦形性に乏しく、プリートやハニカム状に加工できない。その結果、臭気成分をすばやく高効率に除去できず、保有する吸着性能を充分発揮できない課題がある。
【０００８】
また、前記したように、複数の脱臭材を組み合わせて１つのハニカムを製造する場合、例えば図５に示すように、平板シート４０を第１消臭シートで構成するとともに、波形シート４１を第２消臭シートで構成することも行われている。この構成であれば、同一ハニカム内に２種類の悪臭成分に作用する消臭シートが存在することになるので、ハニカムを一回通過する際に、ガス中の悪臭成分を除去する効率（以下、１パス性能と称する）を高めることができる。
【０００９】
しかしながら、図５に示す構成を採用しても平板シート４０に比べて波形シート４１は長いので、平板シート４０と波形シート４１の使用量は１：１にならず、１：１．５程度になってしまう課題がある。したがって、２種類の悪臭に対してほぼ均等に脱臭効果を実現しようとすると、第１吸着剤の添着量と、第２吸着剤の添着量とを上記シートの長さの違いに応じて調整する必要が生じる。
また、図５に示すように平板シート４０と波形シート４１を交互に積層する場合、波形シート４１の山部の頂部、谷部の底部において平板シート４０と接着する必要がある。その際、接着部の成分を介して第１吸着剤と第２吸着剤とが反応してしまう組み合わせの場合には、接着剤の選定と接着方法に細心の注意を払う必要がある。
【００１０】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、上記課題を解決できる、脱臭シート及びその脱臭シートを利用したハニカム形フィルタを提供することにある。
具体的な目的の一例を示すと、以下の通りである。
（ａ）あらゆる種類の悪臭ガスの除去性に優れ、かつ、加工性、賦形性にすぐれた脱臭シートを提供する。
（ｂ）圧力損失を小さく保持したまま、前記脱臭シートの長さの違いを解決し、前記１パス性能をさらに向上させたり、又は前記接着における課題を解決するハニカム形フィルタを提供する。
なお、上記に記載した以外の発明の課題、その解決手段及びその効果は、後述する明細書内の記載において詳しく説明する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は多面的に表現できるが、例えば、代表的なものを挙げると、次のように構成したものである。
本発明の脱臭シートは、多孔性無機物質混抄シートと活性炭混抄シートを用いて一面側に前記多孔性無機物質混抄シートを他面側に前記活性炭混抄シートを配置し、それら両シートを加熱圧着して一体的シートとしたことを特徴とする。この構成においても、各混抄シートにはそれぞれ熱融着性繊維バインダーを含ませることが好ましい。
この構成であれば、多孔性無機物質に添着できる吸着剤と活性炭に添着できる吸着剤とが反応したり、共に存在した場合に各吸着性能を低下させる場合にそれらの吸着剤を一面側と他面側とに分離することができ、薄い一枚のシートで多くの悪臭成分を吸着できるシートを提供できる。また、活性炭が広範囲の悪臭成分を吸着できるという利点を生かしつつ、一の吸着剤に対する活性炭と多孔性無機物質の相性が異なる場合に、相性の良い方に吸着剤を添着すればよいことになり、一枚のシートであらゆる種類の悪臭成分に対応できるシートを提供できる。
【００１２】
また、熱融着性繊維バインダーを含む多孔性無機物質混抄シートの片面と熱融着性繊維バインダーを含む活性炭混抄シートの片面を加熱圧着して一体的シートに成形することもできる。その理由は製造された脱臭シートの層厚を薄くできるとともに、製造コストを安くできるからである。
前記熱融着性繊維バインダーの融点は７０〜１５０℃のポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミドなどの合成繊維バインダーであることが好ましい。
前記熱融着繊維バインダーは前記混抄シートの５〜１５重量％含有することが好ましい。
【００１３】
前記活性炭混抄シートは粉末活性炭を５０〜９５重量％含有していることが好ましい。
前記粉末活性炭の比表面積は５００〜２０００ｍ２／ｇ、細孔容量は０．３〜１．５ｍｌ／ｇ（ミリリットル／ｇ）であることが好ましい。
前記活性炭混抄シートは酸性ガスを化学的に吸着できる吸着剤を担持していることが好ましい。
前記酸性ガスを化学的に吸着できる吸着剤は、アルカリ金属、アルカリ土類金属の水酸化物、若しくは炭酸塩又は／及びジアミンであることが好ましい。
【００１４】
前記多孔性無機物質混抄シートは多孔性無機物質を５０〜９５重量％含有していることが好ましい。
前記多孔性無機物質の比表面積は２００〜１５００ｍ２／ｇ、細孔容量が０．５〜２．０ｍｌ／ｇ（ミリリットル／ｇ）であることが好ましい。
前記多孔性無機物質は多孔性のシリカ、ゼオライト、アルミナ、酸性白土、粘土の中から選ばれた1種類又は複数種類の物質であることが好ましい。
【００１５】
前記多孔性無機物質混抄シートは中性ガス、塩基性ガスの少なくとも一方に対して化学的に吸着できる吸着剤を担持していることが好ましい。
前記多孔性無機物質混抄シートに担持される化学的吸着剤は、脂肪族ジアミン類、飽和環状ジアミン類、ジシアンジアミド類、ジヒドラジド類の中から選択される1種類又は複数種類のアミン類と、無機酸又は有機酸の中から選択される1種類又は複数種類の酸であることが好ましい。
また、中性ガス吸着剤と塩基性ガス吸着剤を前記多孔性無機物質混抄シートに担持させ、前記活性炭混抄シートに酸性ガス吸着剤を担持させることが、塩基性ガス、酸性ガス、中性ガスを吸着する上で好ましい。
【００１６】
本発明に係るハニカム形フィルタ１は、例えば図１に示すように、前記脱臭シート２を用いて山部８と谷部９が交互に連続する波形シート６と平板シート７を作り、前記波形シート６と前記平板シート７を交互に積層することによってハニカム構造とし、前記波形シート６の配置を一方側から順に多孔性無機物質混抄シート３、活性炭混抄シート４のように配置するとともに、前記平板シート７の配置を前記一方側から順に多孔性無機物質混抄シート３、活性炭混抄シート４のように配置して、ハニカム構造に形成される山部空間１０と谷部空間１１の各空間において、多孔性無機物質混抄シート３と活性炭混抄シート４の両方が存在するように構成したことを特徴とする。
上記ハニカム形フィルタであれば、波形シートは前記脱臭シートで構成されているので、ハニカム構造において、通過するガスと最も接触面積が大きい波形シートの両面に多孔性無機物質混抄シートと活性炭混抄シートを偏りなく分布させることができるので、１パス性能を向上させることができる。さらに、波形シートにおいて多孔性無機物質混抄シートと活性炭混抄シートの使用長さは同一になる。したがって、多孔性無機物質に担持させた吸着剤と活性炭に担持させた吸着剤の脱臭効果を均等に発揮させやすくなる。
また、平板シートと波形シートの間に形成される山部空間と谷部空間の各空間には、多孔性無機物質混抄シートと活性炭混抄シートの両方が存在することになるので、前記各空間を通過するガスは、多孔性無機物質混抄シートによる作用と活性炭混抄シートによる作用を受けることになり、１パス性能を高めることができる。
【００１７】
本発明に係るハニカム形フィルタ１は、例えば図２に示すように、前記脱臭シート２を用いて山部８と谷部９が交互に連続する波形シート６と平板シート７を作り、前記波形シート６と前記平板シート７を交互に積層することによってハニカム構造とし、前記波形シート６の配置を一方側から順に多孔性無機物質混抄シート３、活性炭混抄シート４のように配置するとともに、前記平板シート７の配置を前記一方側から順に活性炭混抄シート４、多孔性無機物質混抄シート３のように順序を逆に配置して構成したことを特徴とする。
この構成では、前記した吸着剤の脱臭効果を均等に発揮させやすくなる効果と１パス性能を高めることができる効果を享受できるとともに、波形シートの山部空間には活性炭混抄シートのみ存在し、谷部空間には多孔性無機物質混抄シートのみ存在することになり、波形シートと平板シートの接着部において塩基性と酸性のように相反する吸着剤を担持させたシートは接近又は接着することがないので、両方の吸着剤が接着剤の成分を介して反応又は変質するという不都合を低減することができる。したがって、接着剤の選択の範囲が広がり、接着の仕方に注意を払う必要がないという利点がある。
【００１８】
本発明に係るハニカム形フィルタ１は、例えば図３に示すように、前記脱臭シート２を用いて山部８と谷部９が交互に連続する波形シート６を作り、別途、所定機能の平板シート７ａを用意し、前記波形シート６と前記平板シート７ａを交互に積層することによってハニカム構造としたことを特徴とする。
この構成によれば、本発明に係る脱臭シートを使用したことによる種々の悪臭を消臭できる効果と平板シートの所定機能を共に有したハニカム形フィルタを提供できる。
【００１９】
以上説明した本発明に係るハニカム形フィルタに使用する各多孔性無機物質混抄シート、各活性炭混抄シートは、それぞれ前記した本発明に係る脱臭シートの各構成例を適宜選択して使用することが可能である。
図４は本発明に係るハニカム形フィルタの一構成例を示す斜視図である。
【００２０】
さらに、本発明の脱臭シートについて説明する。
本発明者は、あらゆる臭気成分を効率よく除去し、長期間安定して保持できる脱臭シートの製造法について種々検討した結果、本発明を完成した。
即ち、本発明の好ましい一形態では、熱融着性繊維バインダーを含む多孔性無機物質混抄シートと熱融着性繊維バインダーを含む活性炭混抄シートとを加熱圧着して一体化させることに成功した。この脱臭シートは、容易にプリーツ加工やハニカム加工に成形でき、吸着速度、吸着容量の大きい脱臭材を提供することを可能にするものである。混抄シートとしては、パルプ等の繊維成分を含む混抄紙が例示できる。
【００２１】
活性炭はその大きな表面積と微細な細孔が多量に存在するため、多種類の悪臭ガスの吸着性能にすぐれていることは既知の事実である。しかし、その吸着力は主として物理吸着に基づいているため、低分子量で蒸気圧の大きい、アンモニアやホルムアルデヒドガスなどに対する吸着性能は小さい。また、吸着が物理的な力に依存しているため非吸着ガスの濃度が低い場合には効果的でない。特に、居住空間で問題となっている、たばこの臭いの主成分であるアンモニア、アセトアルデヒドに対する吸着性能に乏しいので、化学的な吸着性能にすぐれた化学物質を添着して性能を強化している。
例えば、活性炭素繊維にアニリンと有機酸を添着したり、活性炭にアミンとアルカリ土類金属を添着したり、活性炭にアミンとカルボン酸を添着したり、環状飽和第二アミンと不揮発酸を添着したり、金属塩とヒドラジンを含む混合液に鎖状珪酸マグネシウムの微粉末を加え懸濁させた後、活性炭からなる担持体に塗着するなどアセトアルデヒド吸着能を増強した吸着材が提案されているが、アセトアルデヒド除去剤として用いられたいずれのアミノ化合物も、活性炭の酸化触媒能により空気中の酸素で酸化され、その吸着性能を急激に消失する。アニリンは室温（空気中）では、３０００時間で初期吸着能の８０％を消失すると報告されている（添着活性炭のアセトアルデヒド吸着性の劣化、林敏昭、汲田幹夫、大谷吉生、化学工学論文集、３２（Nｏ１）７２〜７８（２００６）参照）。即ち、アミノ化合物と活性炭との組み合わせはアセトアルデヒド吸着剤として適当でない。
【００２２】
アセトアルデヒドを化学的に吸着除去できるアミノ化合物を、酸化触媒能を示さない活性炭以外の多孔性無機物質混抄シートに添着し、活性炭混抄シートと複合化すれば、活性炭の多種類の中性ガスに対する吸着能を付加でき、あらゆる中性ガス（ＶＯＣ）を除去できる脱臭シートが製造できる。
さらに、アミノ化合物に加えて塩基性ガス吸着剤を多孔性無機物質混抄シートに添着し、活性炭混抄シートに酸性ガス吸着剤を添着し一体化すれば、あらゆる種類の悪臭ガスを除去できるすばらしい脱臭材を製造することができる。
【発明の効果】
【００２３】
以上、説明したように本発明によれば、あらゆる種類の悪臭ガスの除去性に優れ、かつ加工性、賦形性にすぐれた脱臭シートを提供できる。
また、前記した本発明に記載した各種脱臭シートを利用したハニカム形フィルタであれば、本脱臭シートの効果に加えて、前記各脱臭シートの長さの違いを解決し、１パス性能をさらに向上させたり、又は接着剤選定における課題を解決することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
本実施形態では、前記本発明のコンセプトに基づいて、熱融着性繊維バインダーを含む活性炭混抄シートに所定ガス吸着剤を添着した脱臭シートと、熱融着性繊維バインダーを含む多孔性無機物質混抄シートに前記吸着剤とは異なるガス吸着剤を添着した脱臭シートとを加熱圧着して一体化して脱臭シートを構成する。
まず、アセトアルデヒドとアンモニアを吸着するために、優れた性能を発揮する新規な多孔性無機物質混抄シートと、無添着又は酸性ガス吸着剤を担持した活性炭混抄シートとを製造する。多孔性無機物質混抄シートと活性炭混抄シートは、共に熱融着繊維バインダーを含んでいる。
アセトアルデヒドとアンモニア吸着用の多孔性無機物質混抄シートは、飽和環状ジアミン類、ヒドラジン類、ジヒドラジド類と、無機酸又は有機酸類を多孔性無機物質混抄シートに添着して製造する。
【００２５】
飽和環状ジアミン類としては、モルホリンとその誘導体、ピペラジンとその誘導体、ピラジンなど、ヒドラジン類としては水化ヒドラジン又はその塩類、フェノールヒドラジンなどが、ジヒドラジド化合物としてはシュウ酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジドなどの脂肪族ジヒドラジドとフタル酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、テレフタル酸ジヒドラジドなどの芳香族ジヒドラジド類が使用可能である。
また、飽和環状ジアミン類としては、好ましくは、脱臭シートの単位重量当りの吸着容量を勘案して水に対する溶解度が２％以上、より好ましくは３％以上の飽和環状ジアミン類、水化ヒドラジンとその塩、脂肪族ジヒドラジドが望ましい。
【００２６】
酸としては、硫酸、塩酸、リン酸、ポリリン酸などの無機酸及び酢酸、シュウ酸、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸などの有機酸が利用できるが、多孔性無機物質混抄シートに対する強度劣化性、皮膚に触れた場合の安全性を考慮し、好ましくは1モル水溶液のｐＨが１以上の中〜弱酸性の酸が好ましく、より好ましくは、リン酸、シュウ酸、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸など安全性が確認されているものが望ましい。
【００２７】
活性炭混抄シートに、酸性ガス吸着剤としての塩基性化合物を添着する場合は、耐酸化性にすぐれたモルホリン、ピペラジン及びその誘導体又はアルカリ金属やアルカリ土類金属の水酸化物や炭酸塩がより好ましい。
【００２８】
飽和環状ジアミン類、ヒドラジン類、ジヒドラジド類の1種又は複数及び酸類を多孔性無機物質混抄シートに添着するには、塗布法、浸漬法、スプレー法など通常用いられている担持法を採用できる。これらの吸着剤を添着・乾燥した得た脱臭シートと、活性炭混抄シート又は活性炭混抄シートにアルカリ金属の炭酸塩又はアルカリ土類金属の水酸化物を添着・乾燥して得た脱臭シートを加熱圧着装置で一体化した脱臭シートを製造する。
【００２９】
当該製造方法は、ポリアクリルエマルションやポリ酢酸ビニルエマルションのような接着剤を使用した場合に生ずる、接着剤に含まれる合成高分子物質による多孔性物質表面の被覆に起因する吸着能の低下、また接着剤の溶媒と共に移動する添着された性能の異なる吸着剤同士の中和反応に基づく吸着性能の低下は起こらない。
また、本実施形態では熱融着シート、熱融着メッシュ、熱融着バインダーを用いないので、融着一体化操作が簡単で、低コストである。
【００３０】
混抄シートに用いる熱融着繊維バインダーには、通常用いられるポリエステル繊維バインダー、ポリアミド繊維バインダー、ポリオレフィン繊維バインダーなどの繊維バインダーが使用できるが、熱融着時に発生する添着剤の飛散、熱変質を考慮すると、好ましくは融点１５０℃以下の、より好ましくは１２０〜８０℃の繊維バインダーが望ましい。添加量は混抄シートの強度と融着速度、生成した脱臭シートの剥離強度を勘案して決めるが、多孔性物質を除いたシート形成材料(繊維、バインダー、その他)の１０〜３０重量％を使用できる。好ましくは１５〜２５重量％である。３０重量％以上添加すると紙力強度が低下し、１０重量％以下になると生成した脱臭シートが剥離し易くなる。
【実施例】
【００３１】
以下、具体的な実施例及び比較例を挙げて、前記実施形態をさらに具体的に説明する。なお、記載した部はいずれも重量部を表す。
剥離強度の測定は、島津製作所製引張試験機（ＡＧＳ−Ｈ５００Ｎ）を使用し、５０×２００ｍｍの試料について、３００ｍｍ／分の引張速度で測定した。脱臭性能の測定は、１６．７〜１８．２ｃｍ２の試料を１２Ｌのテドラーバッグに入れ、これにアンモニア、アセトアルデヒド、酢酸、トルエンガスの所定濃度をそれぞれ注入し、２０℃で２４時間後の濃度を測定して評価した。アンモニアは検知管、その他のガスはガスクロマトグラフを用いて測定した。
【００３２】
（実施例１）
多孔性シリカゲル７０部、パルプ４部、ポリエステル繊維８部、ポリエステル繊維バインダー７部、その他１１部の割合で混抄して得た多孔性シリカゲル混抄シートをアジピン酸ジヒドラジド５．０％、尿素２．０％、リン酸２．８５％を含む水溶液に浸漬し、余剰液を除去した後１００〜１２０℃で数分間乾燥して、アジピン酸ジヒドラジド、尿素、リン酸添着多孔性シリカゲル混抄シートを得た。当該多孔性シリカゲル混抄シートと、粉末活性炭７０部、パルプ４部、ポリエステル繊維８部、ポリエステル繊維バインダー７部、その他１１部の割合で混抄して得た活性炭混抄シートとを熱融着装置を用いて、トップロールの温度１２０℃、ボトムロールの温度１３０℃、７．０ｍ／分の速度で熱融着し、接合・一体化して脱臭シートを得た。
【００３３】
（実施例２）
多孔性活性白土７０部、パルプ４部、ポリエステル繊維９部、ポリエステル繊維バインダー６部、その他１１部の割合で混抄した多孔性活性白土混抄シートをアジピン酸ジヒドラジド５．０％、尿素１．５％クエン酸５．５％を含む水溶液に浸漬し、余剰液を除去した後１００〜１２０℃で数分間乾燥して、アジピン酸ジヒドラジド、尿素、クエン酸添着多孔性活性白土混抄シートを得た。当該多孔性活性白土混抄シートと、粉末活性炭７０部、パルプ４部、ポリエステル繊維９部、ポリエステル繊維バインダー６部、その他１１部の割合で混抄して得た活性炭混抄シートを０．３モル濃度の炭酸カリウム水溶液に浸漬し、余剰液を除去した後１００〜１２０℃で数分間乾燥して得た炭酸カリウム添着活性炭鉱抄紙とを熱融着装置を用いて、トップロールの温度１２０℃、ボトムロールの温度１２０℃で７．０ｍ／分の速度で熱融着し、接合・一体化して脱臭シートを得た。
【００３４】
（比較例１）
多孔性シリカゲル７０部、パルプ４部、ポリエステル繊維１３部、ポリエステル繊維バインダー２部、その他１１部の割合で混抄して得た多孔性シリカゲル混抄シートをアジピン酸ジヒドラジド５．０％、尿素２．０％、リン酸２．８５％を含む水溶液に浸漬し、余剰液を除去した後１００〜１２０℃で数分間乾燥して、アジピン酸ジヒドラジド、尿素、リン酸添着多孔性シリカゲル混抄シートを得た。当該多孔性シリカゲル混抄シートと、粉末活性炭７０部、パルプ４部、ポリエステル繊維１３部、ポリエステル繊維バインダー２部、その他１１部の割合で混抄した活性炭混抄シートとを熱融着装置を用いて、トップロールの温度１２０℃、ボトムロールの温度１２０℃で５．０ｍ／分の速度で熱融着し、接合・一体化して脱臭シートを得た。
【００３５】
（比較例２）
多孔性シリカゲル７０部、パルプ４部、ポリエステル繊維８部、ポリエステル繊維バインダー７部、その他１１部の割合で混抄した多孔性シリカゲル混抄シートをアジピン酸ジヒドラジド５．０％、尿素２．０％、リン酸２．８５％を含む水溶液に浸漬し、余剰液を除去した後１００〜１２０℃で数分間乾燥して、アジピン酸ジヒドラジド、尿素、リン酸添着多孔性シリカゲル混抄シートを得た。
【００３６】
（比較例３）
多孔性酸酸性白土７０部、パルプ４部、ポリエステル繊維８部、ポリエステル繊維バインダー７部、その他１１部の割合で混抄した多孔性酸性白土混抄シートをアジピン酸ジヒドラジド５．０％、尿１．５％、クエン酸５．５％の水溶液に浸漬し、余剰液を除去した後１００〜１２０℃で数分間乾燥して、アジピン酸ジヒドラジド、尿素、クエン酸添着多孔性シリカゲル混抄シートを得た。
【００３７】
（比較例４）
粉末活性炭７０部、パルプ４部、ポリエステル繊維８部、ポリエステル繊維バインダー７部、その他１１部の割合で混抄して活性炭混抄シートを得た。
（比較例５）
粉末活性炭７０部、パルプ４部、ポリエステル繊維８部、ポリエステル繊維バインダー７部、その他１１部の割合で混抄して得た活性炭混抄シートを０．３モル濃度の炭酸カリウム水溶液に浸漬し、余剰液を除去した後１００〜１２０℃で数分間乾燥して得た炭酸カリウム添着活性炭混抄シートを得た。
表１は本実施形態に係る脱臭シートと比較例の剥離強度比較の表である。
表２はアンモニア（ＮＨ３）、アセトアルデヒド（ＣＨ３ＣＨＯ）、酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＨ）、トルエン（ＣＨ３Ｃ６Ｈ５）のそれぞれの悪臭成分において、それぞれ高濃度と低濃度の場合に各脱臭シートの吸着後の濃度を測定することで各シートの吸着性能を比較した表である。なお、アンモニア、アセトアルデヒド、酢酸の各初濃度は１００ｐｐｍと６００ｐｐｍの２種類を用意し、トルエンの初濃度は２５０ｐｐｍと１２００ｐｐｍの２種類を用意した。
【表１】
【表２】
【００３８】
表１から実施例１，２の脱臭シートは充分な剥離強度を備えていることが分かる。また、表２から実施例１，２の脱臭シートは、高濃度と低濃度において、全ての悪臭成分に対して優れた脱臭性能を有していることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は本発明の一実施形態に係るハニカム形フィルタの断面を拡大した部分縦断面図である。
【図２】図２は本発明の一実施形態に係るハニカム形フィルタの断面を拡大した部分縦断面図である。
【図３】図３は本発明の一実施形態に係るハニカム形フィルタの断面を拡大した部分縦断面図である。
【図４】図４は本発明に係るハニカム形フィルタの一構成例を示す斜視図である。
【図５】図５は従来のハニカム形フィルタの断面を拡大した部分縦断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１…ハニカム形フィルタ、２…一体的シート、３…多孔性無機物質混抄シート、４…活性炭混抄シート、６…波形シート、７，７ａ…平板シート、８…山部、９…谷部、１０…山部空間、１１…谷部空間。
【技術分野】
【０００１】
本発明は脱臭シート及びハニカム形フィルタに関し、特にあらゆる種類の悪臭ガスを脱臭できる脱臭シート及びハニカム形フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
悪臭と感じられるガスの成分は、１）酸性ガス、２）中性ガス、３）塩基性ガスに大きく分けられる。これらの悪臭ガスを除去するために、活性炭、ゼオライト、シリカ、アルミナ、活性白土などの多孔性物質が利用されているが、これらの多孔性物質の吸着には悪臭ガスの種類に選択性があり、1種類の多孔性物質では、全ての悪臭ガスを除くことができない。数種類の多孔性物質を混合すればある程度吸着除去できるが、吸着容量が小さく実用的でない。
【０００３】
現在、吸着速度と吸着容量を増大するために、これらの悪臭ガスを化学的に吸着できる吸着剤を添着する方法が多用されている。例えば、酢酸、酪酸、硫化水素などの酸性の悪臭ガスの除去には、アニリン、ポリエチレンイミンなどの有機アミン類や水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウムなどの無機化合物が、アンモニア、トリメチルアミン、トリエチルアミンなどの塩基性ガスの除去には、リン酸、硫酸などの無機酸類又は酒石酸、クエン酸などの有機酸類が使用されている。しかし、有機アミンや無機の塩基性水酸化合物と無機酸や有機酸を混合すると、中和反応が生じて吸着不活性になる。
【０００４】
このように同一多孔性物質に化学的性質の異なる２種類の吸着剤を同時に添着できないので、これを解消する目的で、従来は、有機アミン類やアルカリ金属の水酸化合物を添着した多孔性物質を造粒あるいはハニカム、又はシート状に加工した吸着材と、無機酸類や有機酸類を添着した多孔性物質を造粒あるいはハニカム、又はシート状に加工した吸着材とを併用している。さらに、ホルムアルデヒドやアセトアルデヒドなどの中性物質を吸着できる薬剤を添着した多孔性物質を造粒あるいはハニカム、又はシート状に加工して前記吸着材に併用することが多い。
【０００５】
異なる機能を持った吸着材を併用する際、従来方法としては、以下のような工夫がなされている。例えば、通気抵抗を軽減し、吸着速度を高める目的でシート状に加工したのち、機能の異なる脱臭シートを積層して、これを通気性の包装材により構成された偏平状の袋（特許文献１参照）に同封したもの、外装体に同封したのち熱融着性不織布で一体化（特許文献２参照）したもの、あるいは機能性シートを交互にコルゲート加工して複合コルゲート化（特許文献３参照）したもの、さらには、アニオン性基を有する消臭剤を含浸したシートとカチオン基を有する消臭剤を含浸したシート間にホットメルト層を設けて、消臭シート間の反応を阻害した消臭シート（特許文献４参照）したものなどがある。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２７９４９７「脱臭袋及び脱臭消臭袋」
【特許文献２】特開２０００−１４１５５３「脱臭消臭袋」
【特許文献３】特開平１１−２６２６１２「脱臭フィルター」
【特許文献４】特開２０００−８４３３９「消臭シート材」
【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、上記従来技術であれば、いずれの方法も積層により嵩高になるため賦形性に乏しく、プリートやハニカム状に加工できない。その結果、臭気成分をすばやく高効率に除去できず、保有する吸着性能を充分発揮できない課題がある。
【０００８】
また、前記したように、複数の脱臭材を組み合わせて１つのハニカムを製造する場合、例えば図５に示すように、平板シート４０を第１消臭シートで構成するとともに、波形シート４１を第２消臭シートで構成することも行われている。この構成であれば、同一ハニカム内に２種類の悪臭成分に作用する消臭シートが存在することになるので、ハニカムを一回通過する際に、ガス中の悪臭成分を除去する効率（以下、１パス性能と称する）を高めることができる。
【０００９】
しかしながら、図５に示す構成を採用しても平板シート４０に比べて波形シート４１は長いので、平板シート４０と波形シート４１の使用量は１：１にならず、１：１．５程度になってしまう課題がある。したがって、２種類の悪臭に対してほぼ均等に脱臭効果を実現しようとすると、第１吸着剤の添着量と、第２吸着剤の添着量とを上記シートの長さの違いに応じて調整する必要が生じる。
また、図５に示すように平板シート４０と波形シート４１を交互に積層する場合、波形シート４１の山部の頂部、谷部の底部において平板シート４０と接着する必要がある。その際、接着部の成分を介して第１吸着剤と第２吸着剤とが反応してしまう組み合わせの場合には、接着剤の選定と接着方法に細心の注意を払う必要がある。
【００１０】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、上記課題を解決できる、脱臭シート及びその脱臭シートを利用したハニカム形フィルタを提供することにある。
具体的な目的の一例を示すと、以下の通りである。
（ａ）あらゆる種類の悪臭ガスの除去性に優れ、かつ、加工性、賦形性にすぐれた脱臭シートを提供する。
（ｂ）圧力損失を小さく保持したまま、前記脱臭シートの長さの違いを解決し、前記１パス性能をさらに向上させたり、又は前記接着における課題を解決するハニカム形フィルタを提供する。
なお、上記に記載した以外の発明の課題、その解決手段及びその効果は、後述する明細書内の記載において詳しく説明する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は多面的に表現できるが、例えば、代表的なものを挙げると、次のように構成したものである。
本発明の脱臭シートは、多孔性無機物質混抄シートと活性炭混抄シートを用いて一面側に前記多孔性無機物質混抄シートを他面側に前記活性炭混抄シートを配置し、それら両シートを加熱圧着して一体的シートとしたことを特徴とする。この構成においても、各混抄シートにはそれぞれ熱融着性繊維バインダーを含ませることが好ましい。
この構成であれば、多孔性無機物質に添着できる吸着剤と活性炭に添着できる吸着剤とが反応したり、共に存在した場合に各吸着性能を低下させる場合にそれらの吸着剤を一面側と他面側とに分離することができ、薄い一枚のシートで多くの悪臭成分を吸着できるシートを提供できる。また、活性炭が広範囲の悪臭成分を吸着できるという利点を生かしつつ、一の吸着剤に対する活性炭と多孔性無機物質の相性が異なる場合に、相性の良い方に吸着剤を添着すればよいことになり、一枚のシートであらゆる種類の悪臭成分に対応できるシートを提供できる。
【００１２】
また、熱融着性繊維バインダーを含む多孔性無機物質混抄シートの片面と熱融着性繊維バインダーを含む活性炭混抄シートの片面を加熱圧着して一体的シートに成形することもできる。その理由は製造された脱臭シートの層厚を薄くできるとともに、製造コストを安くできるからである。
前記熱融着性繊維バインダーの融点は７０〜１５０℃のポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミドなどの合成繊維バインダーであることが好ましい。
前記熱融着繊維バインダーは前記混抄シートの５〜１５重量％含有することが好ましい。
【００１３】
前記活性炭混抄シートは粉末活性炭を５０〜９５重量％含有していることが好ましい。
前記粉末活性炭の比表面積は５００〜２０００ｍ２／ｇ、細孔容量は０．３〜１．５ｍｌ／ｇ（ミリリットル／ｇ）であることが好ましい。
前記活性炭混抄シートは酸性ガスを化学的に吸着できる吸着剤を担持していることが好ましい。
前記酸性ガスを化学的に吸着できる吸着剤は、アルカリ金属、アルカリ土類金属の水酸化物、若しくは炭酸塩又は／及びジアミンであることが好ましい。
【００１４】
前記多孔性無機物質混抄シートは多孔性無機物質を５０〜９５重量％含有していることが好ましい。
前記多孔性無機物質の比表面積は２００〜１５００ｍ２／ｇ、細孔容量が０．５〜２．０ｍｌ／ｇ（ミリリットル／ｇ）であることが好ましい。
前記多孔性無機物質は多孔性のシリカ、ゼオライト、アルミナ、酸性白土、粘土の中から選ばれた1種類又は複数種類の物質であることが好ましい。
【００１５】
前記多孔性無機物質混抄シートは中性ガス、塩基性ガスの少なくとも一方に対して化学的に吸着できる吸着剤を担持していることが好ましい。
前記多孔性無機物質混抄シートに担持される化学的吸着剤は、脂肪族ジアミン類、飽和環状ジアミン類、ジシアンジアミド類、ジヒドラジド類の中から選択される1種類又は複数種類のアミン類と、無機酸又は有機酸の中から選択される1種類又は複数種類の酸であることが好ましい。
また、中性ガス吸着剤と塩基性ガス吸着剤を前記多孔性無機物質混抄シートに担持させ、前記活性炭混抄シートに酸性ガス吸着剤を担持させることが、塩基性ガス、酸性ガス、中性ガスを吸着する上で好ましい。
【００１６】
本発明に係るハニカム形フィルタ１は、例えば図１に示すように、前記脱臭シート２を用いて山部８と谷部９が交互に連続する波形シート６と平板シート７を作り、前記波形シート６と前記平板シート７を交互に積層することによってハニカム構造とし、前記波形シート６の配置を一方側から順に多孔性無機物質混抄シート３、活性炭混抄シート４のように配置するとともに、前記平板シート７の配置を前記一方側から順に多孔性無機物質混抄シート３、活性炭混抄シート４のように配置して、ハニカム構造に形成される山部空間１０と谷部空間１１の各空間において、多孔性無機物質混抄シート３と活性炭混抄シート４の両方が存在するように構成したことを特徴とする。
上記ハニカム形フィルタであれば、波形シートは前記脱臭シートで構成されているので、ハニカム構造において、通過するガスと最も接触面積が大きい波形シートの両面に多孔性無機物質混抄シートと活性炭混抄シートを偏りなく分布させることができるので、１パス性能を向上させることができる。さらに、波形シートにおいて多孔性無機物質混抄シートと活性炭混抄シートの使用長さは同一になる。したがって、多孔性無機物質に担持させた吸着剤と活性炭に担持させた吸着剤の脱臭効果を均等に発揮させやすくなる。
また、平板シートと波形シートの間に形成される山部空間と谷部空間の各空間には、多孔性無機物質混抄シートと活性炭混抄シートの両方が存在することになるので、前記各空間を通過するガスは、多孔性無機物質混抄シートによる作用と活性炭混抄シートによる作用を受けることになり、１パス性能を高めることができる。
【００１７】
本発明に係るハニカム形フィルタ１は、例えば図２に示すように、前記脱臭シート２を用いて山部８と谷部９が交互に連続する波形シート６と平板シート７を作り、前記波形シート６と前記平板シート７を交互に積層することによってハニカム構造とし、前記波形シート６の配置を一方側から順に多孔性無機物質混抄シート３、活性炭混抄シート４のように配置するとともに、前記平板シート７の配置を前記一方側から順に活性炭混抄シート４、多孔性無機物質混抄シート３のように順序を逆に配置して構成したことを特徴とする。
この構成では、前記した吸着剤の脱臭効果を均等に発揮させやすくなる効果と１パス性能を高めることができる効果を享受できるとともに、波形シートの山部空間には活性炭混抄シートのみ存在し、谷部空間には多孔性無機物質混抄シートのみ存在することになり、波形シートと平板シートの接着部において塩基性と酸性のように相反する吸着剤を担持させたシートは接近又は接着することがないので、両方の吸着剤が接着剤の成分を介して反応又は変質するという不都合を低減することができる。したがって、接着剤の選択の範囲が広がり、接着の仕方に注意を払う必要がないという利点がある。
【００１８】
本発明に係るハニカム形フィルタ１は、例えば図３に示すように、前記脱臭シート２を用いて山部８と谷部９が交互に連続する波形シート６を作り、別途、所定機能の平板シート７ａを用意し、前記波形シート６と前記平板シート７ａを交互に積層することによってハニカム構造としたことを特徴とする。
この構成によれば、本発明に係る脱臭シートを使用したことによる種々の悪臭を消臭できる効果と平板シートの所定機能を共に有したハニカム形フィルタを提供できる。
【００１９】
以上説明した本発明に係るハニカム形フィルタに使用する各多孔性無機物質混抄シート、各活性炭混抄シートは、それぞれ前記した本発明に係る脱臭シートの各構成例を適宜選択して使用することが可能である。
図４は本発明に係るハニカム形フィルタの一構成例を示す斜視図である。
【００２０】
さらに、本発明の脱臭シートについて説明する。
本発明者は、あらゆる臭気成分を効率よく除去し、長期間安定して保持できる脱臭シートの製造法について種々検討した結果、本発明を完成した。
即ち、本発明の好ましい一形態では、熱融着性繊維バインダーを含む多孔性無機物質混抄シートと熱融着性繊維バインダーを含む活性炭混抄シートとを加熱圧着して一体化させることに成功した。この脱臭シートは、容易にプリーツ加工やハニカム加工に成形でき、吸着速度、吸着容量の大きい脱臭材を提供することを可能にするものである。混抄シートとしては、パルプ等の繊維成分を含む混抄紙が例示できる。
【００２１】
活性炭はその大きな表面積と微細な細孔が多量に存在するため、多種類の悪臭ガスの吸着性能にすぐれていることは既知の事実である。しかし、その吸着力は主として物理吸着に基づいているため、低分子量で蒸気圧の大きい、アンモニアやホルムアルデヒドガスなどに対する吸着性能は小さい。また、吸着が物理的な力に依存しているため非吸着ガスの濃度が低い場合には効果的でない。特に、居住空間で問題となっている、たばこの臭いの主成分であるアンモニア、アセトアルデヒドに対する吸着性能に乏しいので、化学的な吸着性能にすぐれた化学物質を添着して性能を強化している。
例えば、活性炭素繊維にアニリンと有機酸を添着したり、活性炭にアミンとアルカリ土類金属を添着したり、活性炭にアミンとカルボン酸を添着したり、環状飽和第二アミンと不揮発酸を添着したり、金属塩とヒドラジンを含む混合液に鎖状珪酸マグネシウムの微粉末を加え懸濁させた後、活性炭からなる担持体に塗着するなどアセトアルデヒド吸着能を増強した吸着材が提案されているが、アセトアルデヒド除去剤として用いられたいずれのアミノ化合物も、活性炭の酸化触媒能により空気中の酸素で酸化され、その吸着性能を急激に消失する。アニリンは室温（空気中）では、３０００時間で初期吸着能の８０％を消失すると報告されている（添着活性炭のアセトアルデヒド吸着性の劣化、林敏昭、汲田幹夫、大谷吉生、化学工学論文集、３２（Nｏ１）７２〜７８（２００６）参照）。即ち、アミノ化合物と活性炭との組み合わせはアセトアルデヒド吸着剤として適当でない。
【００２２】
アセトアルデヒドを化学的に吸着除去できるアミノ化合物を、酸化触媒能を示さない活性炭以外の多孔性無機物質混抄シートに添着し、活性炭混抄シートと複合化すれば、活性炭の多種類の中性ガスに対する吸着能を付加でき、あらゆる中性ガス（ＶＯＣ）を除去できる脱臭シートが製造できる。
さらに、アミノ化合物に加えて塩基性ガス吸着剤を多孔性無機物質混抄シートに添着し、活性炭混抄シートに酸性ガス吸着剤を添着し一体化すれば、あらゆる種類の悪臭ガスを除去できるすばらしい脱臭材を製造することができる。
【発明の効果】
【００２３】
以上、説明したように本発明によれば、あらゆる種類の悪臭ガスの除去性に優れ、かつ加工性、賦形性にすぐれた脱臭シートを提供できる。
また、前記した本発明に記載した各種脱臭シートを利用したハニカム形フィルタであれば、本脱臭シートの効果に加えて、前記各脱臭シートの長さの違いを解決し、１パス性能をさらに向上させたり、又は接着剤選定における課題を解決することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
本実施形態では、前記本発明のコンセプトに基づいて、熱融着性繊維バインダーを含む活性炭混抄シートに所定ガス吸着剤を添着した脱臭シートと、熱融着性繊維バインダーを含む多孔性無機物質混抄シートに前記吸着剤とは異なるガス吸着剤を添着した脱臭シートとを加熱圧着して一体化して脱臭シートを構成する。
まず、アセトアルデヒドとアンモニアを吸着するために、優れた性能を発揮する新規な多孔性無機物質混抄シートと、無添着又は酸性ガス吸着剤を担持した活性炭混抄シートとを製造する。多孔性無機物質混抄シートと活性炭混抄シートは、共に熱融着繊維バインダーを含んでいる。
アセトアルデヒドとアンモニア吸着用の多孔性無機物質混抄シートは、飽和環状ジアミン類、ヒドラジン類、ジヒドラジド類と、無機酸又は有機酸類を多孔性無機物質混抄シートに添着して製造する。
【００２５】
飽和環状ジアミン類としては、モルホリンとその誘導体、ピペラジンとその誘導体、ピラジンなど、ヒドラジン類としては水化ヒドラジン又はその塩類、フェノールヒドラジンなどが、ジヒドラジド化合物としてはシュウ酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジドなどの脂肪族ジヒドラジドとフタル酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、テレフタル酸ジヒドラジドなどの芳香族ジヒドラジド類が使用可能である。
また、飽和環状ジアミン類としては、好ましくは、脱臭シートの単位重量当りの吸着容量を勘案して水に対する溶解度が２％以上、より好ましくは３％以上の飽和環状ジアミン類、水化ヒドラジンとその塩、脂肪族ジヒドラジドが望ましい。
【００２６】
酸としては、硫酸、塩酸、リン酸、ポリリン酸などの無機酸及び酢酸、シュウ酸、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸などの有機酸が利用できるが、多孔性無機物質混抄シートに対する強度劣化性、皮膚に触れた場合の安全性を考慮し、好ましくは1モル水溶液のｐＨが１以上の中〜弱酸性の酸が好ましく、より好ましくは、リン酸、シュウ酸、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸など安全性が確認されているものが望ましい。
【００２７】
活性炭混抄シートに、酸性ガス吸着剤としての塩基性化合物を添着する場合は、耐酸化性にすぐれたモルホリン、ピペラジン及びその誘導体又はアルカリ金属やアルカリ土類金属の水酸化物や炭酸塩がより好ましい。
【００２８】
飽和環状ジアミン類、ヒドラジン類、ジヒドラジド類の1種又は複数及び酸類を多孔性無機物質混抄シートに添着するには、塗布法、浸漬法、スプレー法など通常用いられている担持法を採用できる。これらの吸着剤を添着・乾燥した得た脱臭シートと、活性炭混抄シート又は活性炭混抄シートにアルカリ金属の炭酸塩又はアルカリ土類金属の水酸化物を添着・乾燥して得た脱臭シートを加熱圧着装置で一体化した脱臭シートを製造する。
【００２９】
当該製造方法は、ポリアクリルエマルションやポリ酢酸ビニルエマルションのような接着剤を使用した場合に生ずる、接着剤に含まれる合成高分子物質による多孔性物質表面の被覆に起因する吸着能の低下、また接着剤の溶媒と共に移動する添着された性能の異なる吸着剤同士の中和反応に基づく吸着性能の低下は起こらない。
また、本実施形態では熱融着シート、熱融着メッシュ、熱融着バインダーを用いないので、融着一体化操作が簡単で、低コストである。
【００３０】
混抄シートに用いる熱融着繊維バインダーには、通常用いられるポリエステル繊維バインダー、ポリアミド繊維バインダー、ポリオレフィン繊維バインダーなどの繊維バインダーが使用できるが、熱融着時に発生する添着剤の飛散、熱変質を考慮すると、好ましくは融点１５０℃以下の、より好ましくは１２０〜８０℃の繊維バインダーが望ましい。添加量は混抄シートの強度と融着速度、生成した脱臭シートの剥離強度を勘案して決めるが、多孔性物質を除いたシート形成材料(繊維、バインダー、その他)の１０〜３０重量％を使用できる。好ましくは１５〜２５重量％である。３０重量％以上添加すると紙力強度が低下し、１０重量％以下になると生成した脱臭シートが剥離し易くなる。
【実施例】
【００３１】
以下、具体的な実施例及び比較例を挙げて、前記実施形態をさらに具体的に説明する。なお、記載した部はいずれも重量部を表す。
剥離強度の測定は、島津製作所製引張試験機（ＡＧＳ−Ｈ５００Ｎ）を使用し、５０×２００ｍｍの試料について、３００ｍｍ／分の引張速度で測定した。脱臭性能の測定は、１６．７〜１８．２ｃｍ２の試料を１２Ｌのテドラーバッグに入れ、これにアンモニア、アセトアルデヒド、酢酸、トルエンガスの所定濃度をそれぞれ注入し、２０℃で２４時間後の濃度を測定して評価した。アンモニアは検知管、その他のガスはガスクロマトグラフを用いて測定した。
【００３２】
（実施例１）
多孔性シリカゲル７０部、パルプ４部、ポリエステル繊維８部、ポリエステル繊維バインダー７部、その他１１部の割合で混抄して得た多孔性シリカゲル混抄シートをアジピン酸ジヒドラジド５．０％、尿素２．０％、リン酸２．８５％を含む水溶液に浸漬し、余剰液を除去した後１００〜１２０℃で数分間乾燥して、アジピン酸ジヒドラジド、尿素、リン酸添着多孔性シリカゲル混抄シートを得た。当該多孔性シリカゲル混抄シートと、粉末活性炭７０部、パルプ４部、ポリエステル繊維８部、ポリエステル繊維バインダー７部、その他１１部の割合で混抄して得た活性炭混抄シートとを熱融着装置を用いて、トップロールの温度１２０℃、ボトムロールの温度１３０℃、７．０ｍ／分の速度で熱融着し、接合・一体化して脱臭シートを得た。
【００３３】
（実施例２）
多孔性活性白土７０部、パルプ４部、ポリエステル繊維９部、ポリエステル繊維バインダー６部、その他１１部の割合で混抄した多孔性活性白土混抄シートをアジピン酸ジヒドラジド５．０％、尿素１．５％クエン酸５．５％を含む水溶液に浸漬し、余剰液を除去した後１００〜１２０℃で数分間乾燥して、アジピン酸ジヒドラジド、尿素、クエン酸添着多孔性活性白土混抄シートを得た。当該多孔性活性白土混抄シートと、粉末活性炭７０部、パルプ４部、ポリエステル繊維９部、ポリエステル繊維バインダー６部、その他１１部の割合で混抄して得た活性炭混抄シートを０．３モル濃度の炭酸カリウム水溶液に浸漬し、余剰液を除去した後１００〜１２０℃で数分間乾燥して得た炭酸カリウム添着活性炭鉱抄紙とを熱融着装置を用いて、トップロールの温度１２０℃、ボトムロールの温度１２０℃で７．０ｍ／分の速度で熱融着し、接合・一体化して脱臭シートを得た。
【００３４】
（比較例１）
多孔性シリカゲル７０部、パルプ４部、ポリエステル繊維１３部、ポリエステル繊維バインダー２部、その他１１部の割合で混抄して得た多孔性シリカゲル混抄シートをアジピン酸ジヒドラジド５．０％、尿素２．０％、リン酸２．８５％を含む水溶液に浸漬し、余剰液を除去した後１００〜１２０℃で数分間乾燥して、アジピン酸ジヒドラジド、尿素、リン酸添着多孔性シリカゲル混抄シートを得た。当該多孔性シリカゲル混抄シートと、粉末活性炭７０部、パルプ４部、ポリエステル繊維１３部、ポリエステル繊維バインダー２部、その他１１部の割合で混抄した活性炭混抄シートとを熱融着装置を用いて、トップロールの温度１２０℃、ボトムロールの温度１２０℃で５．０ｍ／分の速度で熱融着し、接合・一体化して脱臭シートを得た。
【００３５】
（比較例２）
多孔性シリカゲル７０部、パルプ４部、ポリエステル繊維８部、ポリエステル繊維バインダー７部、その他１１部の割合で混抄した多孔性シリカゲル混抄シートをアジピン酸ジヒドラジド５．０％、尿素２．０％、リン酸２．８５％を含む水溶液に浸漬し、余剰液を除去した後１００〜１２０℃で数分間乾燥して、アジピン酸ジヒドラジド、尿素、リン酸添着多孔性シリカゲル混抄シートを得た。
【００３６】
（比較例３）
多孔性酸酸性白土７０部、パルプ４部、ポリエステル繊維８部、ポリエステル繊維バインダー７部、その他１１部の割合で混抄した多孔性酸性白土混抄シートをアジピン酸ジヒドラジド５．０％、尿１．５％、クエン酸５．５％の水溶液に浸漬し、余剰液を除去した後１００〜１２０℃で数分間乾燥して、アジピン酸ジヒドラジド、尿素、クエン酸添着多孔性シリカゲル混抄シートを得た。
【００３７】
（比較例４）
粉末活性炭７０部、パルプ４部、ポリエステル繊維８部、ポリエステル繊維バインダー７部、その他１１部の割合で混抄して活性炭混抄シートを得た。
（比較例５）
粉末活性炭７０部、パルプ４部、ポリエステル繊維８部、ポリエステル繊維バインダー７部、その他１１部の割合で混抄して得た活性炭混抄シートを０．３モル濃度の炭酸カリウム水溶液に浸漬し、余剰液を除去した後１００〜１２０℃で数分間乾燥して得た炭酸カリウム添着活性炭混抄シートを得た。
表１は本実施形態に係る脱臭シートと比較例の剥離強度比較の表である。
表２はアンモニア（ＮＨ３）、アセトアルデヒド（ＣＨ３ＣＨＯ）、酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＨ）、トルエン（ＣＨ３Ｃ６Ｈ５）のそれぞれの悪臭成分において、それぞれ高濃度と低濃度の場合に各脱臭シートの吸着後の濃度を測定することで各シートの吸着性能を比較した表である。なお、アンモニア、アセトアルデヒド、酢酸の各初濃度は１００ｐｐｍと６００ｐｐｍの２種類を用意し、トルエンの初濃度は２５０ｐｐｍと１２００ｐｐｍの２種類を用意した。
【表１】
【表２】
【００３８】
表１から実施例１，２の脱臭シートは充分な剥離強度を備えていることが分かる。また、表２から実施例１，２の脱臭シートは、高濃度と低濃度において、全ての悪臭成分に対して優れた脱臭性能を有していることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は本発明の一実施形態に係るハニカム形フィルタの断面を拡大した部分縦断面図である。
【図２】図２は本発明の一実施形態に係るハニカム形フィルタの断面を拡大した部分縦断面図である。
【図３】図３は本発明の一実施形態に係るハニカム形フィルタの断面を拡大した部分縦断面図である。
【図４】図４は本発明に係るハニカム形フィルタの一構成例を示す斜視図である。
【図５】図５は従来のハニカム形フィルタの断面を拡大した部分縦断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１…ハニカム形フィルタ、２…一体的シート、３…多孔性無機物質混抄シート、４…活性炭混抄シート、６…波形シート、７，７ａ…平板シート、８…山部、９…谷部、１０…山部空間、１１…谷部空間。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔性無機物質混抄シートと活性炭混抄シートを用いて一面側に前記多孔性無機物質混抄シートを他面側に前記活性炭混抄シートを配置し、それら両シートを加熱圧着して一体的シートとしたことを特徴とする、脱臭シート。
【請求項２】
熱融着性繊維バインダーを含む多孔性無機物質混抄シートの片面と熱融着性繊維バインダーを含む活性炭混抄シートの片面を加熱圧着して一体的シートに成形した、脱臭シート。
【請求項３】
請求項２に記載の脱臭シートにおいて、前記熱融着性繊維バインダーの融点は７０〜１５０℃のポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミドなどの合成繊維バインダーである、脱臭シート。
【請求項４】
請求項２から請求項３のいずれか一項に記載の脱臭シートにおいて、前記熱融着繊維バインダーは前記混抄シートの５〜１５重量％含有する、脱臭シート。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の脱臭シートにおいて、前記活性炭混抄シートは粉末活性炭を５０〜９５重量％含有している、脱臭シート。
【請求項６】
請求項５に記載の脱臭シートにおいて、前記粉末活性炭の比表面積は５００〜２０００ｍ２／ｇ、細孔容量は０．３〜１．５ｍｌ／ｇである、脱臭シート。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の脱臭シートにおいて、前記活性炭混抄シートは酸性ガスを化学的に吸着できる吸着剤を担持している、脱臭シート。
【請求項８】
請求項７に記載の脱臭シートにおいて、前記酸性ガスを化学的に吸着できる吸着剤は、アルカリ金属、アルカリ土類金属の水酸化物、若しくは炭酸塩又は／及びジアミンである、脱臭シート。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の脱臭シートにおいて、前記多孔性無機物質混抄シートは多孔性無機物質を５０〜９５重量％含有している、脱臭シート。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の脱臭シートにおいて、前記多孔性無機物質の比表面積は２００〜１５００ｍ２／ｇ、細孔容量が０．５〜２．０ｍｌ／ｇである、脱臭シート。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の脱臭シートにおいて、前記多孔性無機物質は多孔性のシリカ、ゼオライト、アルミナ、酸性白土、粘土の中から選ばれた1種類又は複数種類の物質である、脱臭シート。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の脱臭シートにおいて、前記多孔性無機物質混抄シートは中性ガス、塩基性ガスの少なくとも一方に対して化学的に吸着できる吸着剤を担持している、脱臭シート。
【請求項１３】
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の脱臭シートにおいて、前記多孔性無機物質混抄シートに担持される化学的吸着剤は、脂肪族ジアミン類、飽和環状ジアミン類、ジシアンジアミド類、ジヒドラジド類の中から選択される1種類又は複数種類のアミン類と、無機酸又は有機酸の中から選択される1種類又は複数種類の酸である、脱臭シート。
【請求項１４】
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の脱臭シートにおいて、中性ガス吸着剤と塩基性ガス吸着剤を前記多孔性無機物質混抄シートに担持させ、前記活性炭混抄シートに酸性ガス吸着剤を担持させた、脱臭シート。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の脱臭シートを使用したハニカム形フィルタであって、前記脱臭シートを用いて山部と谷部が交互に連続する波形シートと平板シートを作り、前記波形シートと前記平板シートを交互に積層することによってハニカム構造とし、前記波形シートの配置を一方側から順に多孔性無機物質混抄シート、活性炭混抄シートのように配置するとともに、前記平板シートの配置を前記一方側から順に多孔性無機物質混抄シート、活性炭混抄シートのように配置して、ハニカム構造に形成される山部空間と谷部空間の各空間において、多孔性無機物質混抄シートと活性炭混抄シートの両方が存在するように構成したことを特徴とする、ハニカム形フィルタ。
【請求項１６】
請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の脱臭シートを使用したハニカム形フィルタであって、前記脱臭シートを用いて山部と谷部が交互に連続する波形シートと平板シートを作り、前記波形シートと前記平板シートを交互に積層することによってハニカム構造とし、前記波形シートの配置を一方側から順に多孔性無機物質混抄シート、活性炭混抄シートのように配置するとともに、前記平板シートの配置を前記一方側から順に活性炭混抄シート、多孔性無機物質混抄シートのように順序を逆に配置して構成したことを特徴とする、ハニカム形フィルタ。
【請求項１７】
請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の脱臭シートを使用したハニカム形フィルタであって、前記脱臭シートを用いて山部と谷部が交互に連続する波形シートを作り、別途、所定機能の平板シートを用意し、前記波形シートと前記平板シートを交互に積層することによってハニカム構造としたことを特徴とする、ハニカム形フィルタ。
【請求項１】
多孔性無機物質混抄シートと活性炭混抄シートを用いて一面側に前記多孔性無機物質混抄シートを他面側に前記活性炭混抄シートを配置し、それら両シートを加熱圧着して一体的シートとしたことを特徴とする、脱臭シート。
【請求項２】
熱融着性繊維バインダーを含む多孔性無機物質混抄シートの片面と熱融着性繊維バインダーを含む活性炭混抄シートの片面を加熱圧着して一体的シートに成形した、脱臭シート。
【請求項３】
請求項２に記載の脱臭シートにおいて、前記熱融着性繊維バインダーの融点は７０〜１５０℃のポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミドなどの合成繊維バインダーである、脱臭シート。
【請求項４】
請求項２から請求項３のいずれか一項に記載の脱臭シートにおいて、前記熱融着繊維バインダーは前記混抄シートの５〜１５重量％含有する、脱臭シート。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の脱臭シートにおいて、前記活性炭混抄シートは粉末活性炭を５０〜９５重量％含有している、脱臭シート。
【請求項６】
請求項５に記載の脱臭シートにおいて、前記粉末活性炭の比表面積は５００〜２０００ｍ２／ｇ、細孔容量は０．３〜１．５ｍｌ／ｇである、脱臭シート。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の脱臭シートにおいて、前記活性炭混抄シートは酸性ガスを化学的に吸着できる吸着剤を担持している、脱臭シート。
【請求項８】
請求項７に記載の脱臭シートにおいて、前記酸性ガスを化学的に吸着できる吸着剤は、アルカリ金属、アルカリ土類金属の水酸化物、若しくは炭酸塩又は／及びジアミンである、脱臭シート。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の脱臭シートにおいて、前記多孔性無機物質混抄シートは多孔性無機物質を５０〜９５重量％含有している、脱臭シート。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の脱臭シートにおいて、前記多孔性無機物質の比表面積は２００〜１５００ｍ２／ｇ、細孔容量が０．５〜２．０ｍｌ／ｇである、脱臭シート。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の脱臭シートにおいて、前記多孔性無機物質は多孔性のシリカ、ゼオライト、アルミナ、酸性白土、粘土の中から選ばれた1種類又は複数種類の物質である、脱臭シート。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の脱臭シートにおいて、前記多孔性無機物質混抄シートは中性ガス、塩基性ガスの少なくとも一方に対して化学的に吸着できる吸着剤を担持している、脱臭シート。
【請求項１３】
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の脱臭シートにおいて、前記多孔性無機物質混抄シートに担持される化学的吸着剤は、脂肪族ジアミン類、飽和環状ジアミン類、ジシアンジアミド類、ジヒドラジド類の中から選択される1種類又は複数種類のアミン類と、無機酸又は有機酸の中から選択される1種類又は複数種類の酸である、脱臭シート。
【請求項１４】
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の脱臭シートにおいて、中性ガス吸着剤と塩基性ガス吸着剤を前記多孔性無機物質混抄シートに担持させ、前記活性炭混抄シートに酸性ガス吸着剤を担持させた、脱臭シート。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の脱臭シートを使用したハニカム形フィルタであって、前記脱臭シートを用いて山部と谷部が交互に連続する波形シートと平板シートを作り、前記波形シートと前記平板シートを交互に積層することによってハニカム構造とし、前記波形シートの配置を一方側から順に多孔性無機物質混抄シート、活性炭混抄シートのように配置するとともに、前記平板シートの配置を前記一方側から順に多孔性無機物質混抄シート、活性炭混抄シートのように配置して、ハニカム構造に形成される山部空間と谷部空間の各空間において、多孔性無機物質混抄シートと活性炭混抄シートの両方が存在するように構成したことを特徴とする、ハニカム形フィルタ。
【請求項１６】
請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の脱臭シートを使用したハニカム形フィルタであって、前記脱臭シートを用いて山部と谷部が交互に連続する波形シートと平板シートを作り、前記波形シートと前記平板シートを交互に積層することによってハニカム構造とし、前記波形シートの配置を一方側から順に多孔性無機物質混抄シート、活性炭混抄シートのように配置するとともに、前記平板シートの配置を前記一方側から順に活性炭混抄シート、多孔性無機物質混抄シートのように順序を逆に配置して構成したことを特徴とする、ハニカム形フィルタ。
【請求項１７】
請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の脱臭シートを使用したハニカム形フィルタであって、前記脱臭シートを用いて山部と谷部が交互に連続する波形シートを作り、別途、所定機能の平板シートを用意し、前記波形シートと前記平板シートを交互に積層することによってハニカム構造としたことを特徴とする、ハニカム形フィルタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−２１２２０５（Ｐ２００８−２１２２０５Ａ）
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５０００５（Ｐ２００７−５０００５）
【出願日】平成１９年２月２８日（２００７．２．２８）
【出願人】（５９４１１７１７９）安積濾紙株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月２８日（２００７．２．２８）
【出願人】（５９４１１７１７９）安積濾紙株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
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