(57)【要約】【課題】環境負荷や人体への影響ができるだけ小さい材料で構成された吸着材であって、ほぼ絶乾となる環境や減圧下においても酸素に対して高い吸着性能を有する吸着材を提供する。【解決手段】少なくとも、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の酢酸塩または炭酸塩と、金属成分を０．０３ｍａｓｓ％以上含むセルロースとの混合物を、非酸素雰囲気下で加熱処理することにより得られる物質からなる吸着材を用いる。セルロースおよび前記金属塩は、ＰＲＴＲ指定物質や毒劇物に該当しないため、比較的安全性が高いだけでなく、上記環境下においても、他の金属塩を使用した場合に比べて高い酸素吸着能力を発現する。さらに、金属成分を０．０３ｍａｓｓ％以上含むセルロースとの組み合わせにより、優れた酸素吸着能力が得られる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも金属塩とセルロースとの混合物を、非酸素雰囲気下にて加熱処理することにより得られる物質からなる吸着材であって、かつ、前記金属塩が、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の酢酸塩または炭酸塩であり、かつ、前記セルロースが、金属成分を０．０３ｍａｓｓ％以上有することを特徴とする吸着材。
【請求項２】
前記吸着材が、０．１ｍａｓｓ％以上のアルカリ金属またはアルカリ土類金属成分を有することを特徴とする請求項１に記載の吸着材。
【請求項３】
前記混合物が、前記セルロースを、前記金属塩の水溶液へ含浸後、固液分離、乾燥を経ることによって得られた改質セルロースであることを特徴とする請求項１または２に記載の吸着材。
【請求項４】
前記混合物が、前記セルロースを、前記金属塩の水溶液へ含浸後、固液分離、洗浄、乾燥を経ることによって得られた改質セルロースであり、かつ、前記洗浄工程において、洗浄に使用する水の量が、含浸処理時の液量の倍量以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の吸着材。
【請求項５】
前記加熱処理の加熱温度が、３００℃以上６００℃以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の吸着材。
【請求項６】
前記セルロースが、産業廃棄古紙を出発原料とするものであり、かつ、少なくともアルカリ金属またはアルカリ土類金属を含む水溶液への含浸後、固液分離、乾燥を経たことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の吸着材。
【請求項７】
前記セルロースが、産業廃棄古紙を出発原料とするものであり、かつ、少なくともアルカリ金属またはアルカリ土類金属を含む溶液へ含浸後、固液分離、洗浄、乾燥を経たことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の吸着材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸素を吸着する吸着材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
食品や医療品などの品質保持を目的として、酸素吸着材を密閉包装体に封入する方法が広く用いられている。酸素吸着材の中でも、鉄粉やアスコルビン酸類を主剤とするものがよく知られている。
【０００３】
鉄粉を主剤とするものに、鉄粉、酸化促進物質、フィラ−、および水分２％含有時に相対湿度５５％以上を示す吸着特性を有する珪藻土に水分を含有させた水分供与体よりなる酸素吸収剤がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、アスコルビン酸を主剤とするものに、アスコルビン酸またはその塩、水酸化アルカリまたは／および炭酸アルカリからなるアルカリ性物質、潮解性物質および第一鉄化合物または／および活性炭からなる添加物からなる鮮度保持剤がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
また、鉄粉やアスコルビン酸類以外の酸素吸着材として、親水性高分子由来水酸基含有炭化物や（例えば、特許文献３参照）、セルロース誘導炭素前駆体がある（例えば、非特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−２３７３７４号公報
【特許文献２】特公昭５８−２９０６９号公報
【特許文献３】特開２００２−２１１９１１号公報
【非特許文献１】山梨大学  宮嶋尚哉著「無機有機複合化による酸素燃焼用革新的酸素分離剤の開発」独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構平成１６年度産業技術研究助成事業研究成果報告書、平成１７年５月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１や２に記載の構成では、酸素吸着に水分が必要であるため、微量の水分も嫌う用途での使用が不可能であり、適用用途が制限されてしまうという課題を有していた。特に、雰囲気がほぼ絶乾状態となる用途への適用は難しかった。
【０００７】
また、上記特許文献３や上記非特許文献１に記載の構成では、酸素選択性を有し、酸素吸着能力も優れるものであったが、より広い用途へ適用するためには、常圧下だけでなく減圧下でもより高い吸着量が求められていた。
【０００８】
また、上記特許文献３で親水性高分子を処理するための塩基性物質として推奨されている水酸化ナトリウム、水酸化カリウムは劇物に該当し、また、非特許文献１で検討されている硝酸塩は非常に酸化性が高く消防法危険物第１類物質に該当する。吸着材製造時や使用時、廃棄時の安全性、環境負荷を考慮すると、できるだけ原料には環境や人体への影響が小さいものを使用することが望まれていた。
【０００９】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、環境や人体への影響が小さい材料からなる吸着材であって、ほぼ絶乾となる環境や減圧下においても酸素に対して高い吸着能力を有する吸着材を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の吸着材は、少なくとも金属塩とセルロースとの混合物を、非酸素雰囲気下にて加熱処理することにより得られる吸着材であって、かつ、前記金属塩が、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の酢酸塩または炭酸塩であり、かつ、前記セルロースが、金属成分を０．０３ｍａｓｓ％以上有することを特徴とするものである。
【００１１】
まず、原料であるセルロースは、我々の身近なところで幅広く使用されている物質であり、人体や環境に対する悪影響を懸念することなく使用可能である。
【００１２】
また、前記金属塩は、ＰＲＴＲ（Ｐｏｌｌｕｔａｎｔ  Ｒｅｌｅａｓｅ  ａｎｄ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）指定物質や毒劇物などに該当しない物質であるため、比較的安全性が高い。
【００１３】
前記構成の物質が酸素を吸着するメカニズムは明らかではないが、原料となるセルロースを、金属塩水溶液で含浸処理した後、固液分離し、（洗浄、）乾燥して改質セルロースとし、それをさらに非酸素環境下で加熱処理することにより、特異的に酸素を化学吸着する特性を発現することを確認した。
【００１４】
また、含浸処理に使用する金属塩の種類が、前記の金属塩であると、他の金属塩を使用した場合に比べ、常圧下でも減圧下でも高い酸素吸着能力を発現することを確認した。特に減圧下においてその傾向が顕著である。
【００１５】
また、セルロースが金属成分を０．０３ｍａｓｓ％以上有するものであると、金属成分の含有率がこの範囲でないセルロースを使用した場合に比べて、高い酸素吸着能力を発現することを確認した。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の吸着材は、絶乾下や減圧下においても高い酸素吸着特性を有するために、従来の酸素吸着材が適用困難であった用途にも適用が可能となる。
【００１７】
なお、酸素吸着能力が優れていることから、従来の酸素吸着材を使用していた用途への適用も可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の請求項１に記載の吸着材の発明は、少なくとも金属塩とセルロースとの混合物を、非酸素雰囲気下にて加熱処理することにより得られる物質からなる吸着材であって、かつ、前記金属塩が、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の酢酸塩または炭酸塩であり、かつ、前記セルロースが、金属成分を０．０３ｍａｓｓ％以上有する構成であることにより、高い酸素吸着能力を発現するものである。
【００１９】
ここで、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の酢酸塩または炭酸塩は、ＰＲＴＲ（Ｐｏｌｌｕｔａｎｔ  Ｒｅｌｅａｓｅ  ａｎｄ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）指定物質や毒劇物に該当しないために他の金属塩に比べて比較的安全性が高いばかりでなく、他の金属塩を使用した場合に比べて格段に吸着能力が向上することを確認した。特に減圧下での吸着量に優れる。
【００２０】
上記金属塩は、具体的には、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどがあるが特に指定するものではなく、これらは１種類のみでも、２種類以上を混合して使用してもよい。
【００２１】
また、セルロースとは、炭素、水素、酸素を構成元素とするグルコースからなる多糖類であり、多数のβ−グルコース分子がグリコシド結合により直鎖状に重合した高分子を指すが、その種類は特に指定するものではない。
【００２２】
前記セルロースのうちの前記金属の含有量はＩＣＰなどにより評価可能であるが、前記セルロースが、金属成分を０．０３ｍａｓｓ％以上有するものであると、金属成分の含有率がこの範囲でない場合に比べて、吸着能力の向上幅が大きいことを確認した。
【００２３】
なお、ここで、セルロースは、もともと０．０３ｍａｓｓ％以上の金属成分を有しているものを使用しても良いし、もともと０．０３ｍａｓｓ％未満しか有していない場合には、セルロースを金属塩水溶液中に含浸させる等の処理を行って金属成分の含有量を０．０３ｍａｓｓ％以上としても良い。なお、後者の場合、金属成分の含有率を上げる方法については特に指定するものではない。
【００２４】
また、非酸素雰囲気下とは、酸素をできるだけ含まない雰囲気下、すなわち、窒素、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気下、または真空下などを指すが、特に指定するものではない。また、加熱処理の方法は、焼成炉での焼成など特に指定するものではない。また、加熱処理の回数も特に指定するものではなく、複数回行っても良い。例えば、窒素雰囲気下で焼成後、真空下で焼成するなどでもかまわない。
【００２５】
また、吸着材の使用形態も特に指定するものではなく、例えば、粉体状、ペレット状、シート状、あるいは別容器への収容といった使用方法などが考えられ、用途によって自由に選択できる。
【００２６】
また、請求項２に記載の吸着材の発明は、請求項１に記載の発明において、前記吸着材が、０．１ｍａｓｓ％以上のアルカリ金属またはアルカリ土類金属成分を有することにより、高い吸着能力を発現するものである。
【００２７】
前記吸着材のうちの前記金属の含有量は、ＩＣＰなどにより評価可能であり、金属の含有量がこの範囲ではない場合に比べて、高い酸素吸着能力が得られることを確認した。より望ましくは１ｍａｓｓ％以上、さらに望ましくは５ｍａｓｓ％以上である。
【００２８】
なお、比較例にて後述するが、請求項１記載の金属塩ではない場合、例えば硫酸塩、塩化物などでは、吸着材中の金属の含有量が多くても高い酸素吸着能力が得られないことを確認した。
【００２９】
また、請求項３に記載の吸着材の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記混合物が、前記セルロースを、前記金属塩の水溶液へ含浸後、固液分離、乾燥を経ることによって得られた改質セルロースであることにより、高い酸素吸着能力を発現するものである。
【００３０】
吸着材を、上記工程を経て作製することにより、高い酸素吸着能力を発現する。
【００３１】
ここで、含浸処理を行うためには、高濃度の金属塩水溶液が作製できることが望ましいため、金属塩は、望ましくは０．５ｍｏｌ／Ｌ以上、より望ましくは１ｍｏｌ／Ｌ以上の濃度の水溶液が作製可能な溶解度を有することが望ましい。
【００３２】
なお、金属塩水溶液の液性は、従来、特許文献３に記載では塩基性の水溶液であることを推奨していたが、液性は必ずしも塩基性である必要はなく、中性を示す塩（例えば酢酸カルシウム）でも高い酸素吸着能力が得られることを確認したため、塩基性である必要はない。
【００３３】
含浸処理の方法は、セルロースが金属塩水溶液に含浸される方法であれば良く、特に指定するものではない。なお、含浸時、セルロースを含んだ金属塩水溶液は、攪拌や振動などにより、均一性が保たれるようにすることが望ましい。また、温度も特に指定するものではなく、常温でも加温でも良い。
【００３４】
固液分離の方法は、前工程の溶液の固体成分（改質セルロース）と液体成分が分離できる方法であれば良く、例えば、ろ過、遠心分離などがあるが、特に指定するものではない。なお、固液分離後に洗浄を行わないことは、活性点の形成に寄与する金属がより多く残るために、得られた吸着材は高い吸着能力を発現する。
【００３５】
乾燥の方法は、改質セルロースから余分な水分を除去する方法であれば良く、例えば、自然乾燥、熱風循環炉などを使用した強制的な乾燥などがあるが、特に指定するものではない。
【００３６】
また、請求項４に記載の吸着材の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記混合物が、前記セルロースを、前記金属塩の水溶液へ含浸後、固液分離、洗浄、乾燥を経ることによって得られた改質セルロースであり、かつ、前記洗浄工程において、洗浄に使用する水の量が、含浸処理時の液量の倍量以下であることにより、高い酸素吸着能力を発現するものである。
【００３７】
洗浄工程を経ると、セルロースの含浸処理時に使用した容器の共洗いができるために、容器に残留したセルロースを無駄なく使用することができる、セルロースの表面に付着した余分な成分を除去することができる、などのメリットがある。
【００３８】
しかしながら、その一方で、洗浄によって活性点の形成に寄与する金属成分までもが洗い流されてしまうために吸着能力が落ちてしまうリスクがある。従来特許文献３には洗浄水の量は処理液の１０倍程度が適量であると記載されているが、洗浄水の量が１０倍であると、余分な成分だけでなく、活性点の形成に寄与する金属成分までもがほぼ完全に洗い流されてしまうこと、また、作製した吸着材は化学吸着しないことを確認した。なお、洗浄に使用する水の量が上記範囲であれば、高い酸素吸着能力を確保できることを確認した。
【００３９】
なお、含浸処理、固液分離、乾燥の方法については請求項３の説明と同様の方法が使用可能である。
【００４０】
また、請求項５に記載の吸着材の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明において、前記加熱処理の加熱温度が、３００℃以上６００℃以下であることにより、高い吸着能力を発現するものである。
【００４１】
様々な温度で加熱処理を実施したところ、温度がこの範囲ではない場合に比べて、高い酸素吸着能力が得られた。おそらく、温度が低すぎると吸着サイトの形成が未熟であり、また逆に温度が高すぎると構造の破壊が発生することが考えられ、上記範囲が高い酸素吸着能力の発現に適した構造となっていると考える。
【００４２】
また、請求項６に記載の吸着材の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明において、前記セルロースが、産業廃棄古紙を出発原料とするものであり、かつ、少なくともアルカリ金属またはアルカリ土類金属を含む水溶液への含浸後、固液分離、乾燥を経たことにより、高い酸素吸着能力を発現するものである。
【００４３】
産業廃棄古紙は、試薬の微結晶セルロースに比べて、もともとの金属成分の含有量は少ないが、少なくともアルカリ金属またはアルカリ土類金属を含む溶液へ含浸後、固液分離、乾燥することで、金属成分の含有率を０．０３ｍａｓｓ％以上とすることによって、得られた吸着材は、高い吸着能力を発現することを確認した。
【００４４】
なお、産業廃棄古紙とアルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩を粉の状態で混ぜ合わせても、得られた吸着材は、高い吸着能力が得られないことも確認した。
【００４５】
古紙とは、コピー用紙、新聞紙、包装紙、また、そのシュレッダー屑など使用済みの紙や、使用済みの紙類から得られた古紙パルプ、または古紙パルプから作られた再生紙を指し、古紙の中でも、主にシュレッダー屑のように繊維が短く寸断されたようなものは、紙に戻すことが困難であるために産業廃棄古紙と呼ばれる。
【００４６】
一般の古紙でも金属成分の含有率が０．０３％以上であれば作製した吸着材は、高い吸着能力を有するが、産業廃棄古紙は、古紙流通に戻ることなく、ごみとして大半が焼却されているという問題があるために、産業廃棄古紙を使用することが、環境適正やコストの面から、より望ましい。
【００４７】
なお、本発明における産業廃棄古紙の原料やリサイクル方法や形態は、特に指定するものではないが、インクやバインダー成分などの不純物の混入をできるだけ避けるために、洗浄工程を経ていることが望ましい。
【００４８】
また、産業廃棄古紙のパルプ含有率は、特に指定するものではないが、優れた吸着能力を得るためには、５０ｍａｓｓ％以上が望ましく、８０ｍａｓｓ％以上であることがより望ましい。
【００４９】
また、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を含む溶液とは、炭酸塩、酢酸塩、硫酸塩、塩化物、水酸化物などの水溶液があるが、特に指定するものではない。中でも、人体や環境への影響、吸着能力の向上という観点から、炭酸塩や酢酸塩の水溶液が望ましい。更には、後の改質セルロースを得るための含浸工程で使用する金属塩と同種のものを利用することが、管理のしやすさやコストの面等から望ましい。
【００５０】
なお、請求項６に記載の含浸処理、固液分離、乾燥の方法については、請求項３の説明と同様の方法が使用可能である。
【００５１】
また、請求項７に記載の吸着材の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明において、前記セルロースが、産業廃棄古紙を出発原料とするものであり、かつ、少なくともアルカリ金属またはアルカリ土類金属を含む溶液へ含浸後、固液分離、洗浄、乾燥を経たことにより、高い酸素吸着能力を発現するものである。
【００５２】
産業廃棄古紙を、少なくともアルカリ金属またはアルカリ土類金属を含む溶液へ含浸後、固液分離、洗浄、乾燥することで、金属成分の含有率を０．０３ｍａｓｓ％以上とすることによって、得られた吸着材は、高い吸着能力を発現することを確認した。
【００５３】
洗浄工程を経ると、洗浄工程を経ないものよりも吸着能力の向上幅が大きいことを確認した。この原因は明らかではないが、表面に付着した過剰な金属が少ないため、後の金属塩との混合工程で、反応の妨害をしにくいことなどが考えられる。
【００５４】
洗浄の方法や程度は、特に指定するものではないが、程度としては、表面に付着した過剰な金属を落とす程度とすることが望ましい。
【００５５】
なお、古紙やアルカリ金属またはアルカリ土類金属を含む溶液は、請求項６の説明と同様のものが、含浸処理、固液分離、乾燥の方法については、請求項３の説明と同様の方法が使用可能である。
【００５６】
以下、本発明の実施の形態について説明するが、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００５７】
（実施の形態１）
本発明の吸着材は、金属成分を０．０３ｍａｓｓ％以上含むセルロースを、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の酢酸塩または炭酸塩の水溶液で含浸処理後、固液分離、（洗浄、）乾燥し、それをさらに非酸素雰囲気下で加熱処理して得られる物質からなるものである。
【００５８】
金属塩の種類や、セルロースの金属成分の含有率や、吸着材の金属成分の含有率や、作製工程が酸素吸着能力に与える影響について、実施例と比較例を用いて示す。
【００５９】
（実施例１）
金属塩として酢酸カルシウム、セルロースとして金属成分を０．０３ｍａｓｓ％有する微結晶セルロースを使用した。
【００６０】
まずは、作製方法について説明する。
【００６１】
金属塩を水に溶解して１ｍｏｌ／Ｌの水溶液とし、これにセルロースを入れ、攪拌する。
【００６２】
攪拌後、ろ過によって固体成分と液体成分を分離する。
【００６３】
含浸時に使用した容器の壁面に残ったセルロースを洗い流すのに必要な最低限の水量で洗浄を行う。
【００６４】
ろ紙上に残った固体成分を乾燥し、改質セルロースを得る。
【００６５】
次に、非酸素雰囲気下として真空下５００℃にて加熱処理を行う。
【００６６】
このようにして得た吸着材のカルシウムの含有量は、６．３ｍａｓｓ％であり、また、酸素吸着量は、常圧において２５ｃｃ／ｇ、１０Ｐａにおいて１０ｃｃ／ｇであった。
【００６７】
常圧下でも減圧下でも、高い酸素吸着能力を示し、特に減圧下でも酸素を吸着する特性があることがわかる。
【００６８】
更に本材料を使用して、加熱処理温度の影響を確認した。
【００６９】
３００℃を下回る温度で処理した場合は、化学吸着が確認できず、その吸着量も非常に小さかったが、３００℃以上で加熱処理したものは、化学吸着が確認できた。また、４５０〜５００℃で加熱処理した場合に吸着量は極大値となり、６００℃以下までは化学吸着が確認できたが、これを超えると吸着量が減ってしまった。よって、加熱処理温度は３００℃以上６００℃以下が望ましいと考える。
【００７０】
（実施例２）
金属塩として酢酸ナトリウム、セルロースとして金属成分を０．０３ｍａｓｓ％有する微結晶セルロースを使用した。
【００７１】
金属塩を水に溶解して１．５ｍｏｌ／Ｌの水溶液とし、これにセルロースを入れ、攪拌する。
【００７２】
攪拌後、ろ過によって固体成分と液体成分を分離する。
【００７３】
ろ紙上に残った固体成分を乾燥し、改質セルロースを得る。
【００７４】
次に非酸素雰囲気下として真空下４００℃にて加熱処理を行う。
【００７５】
このようにして得た吸着材のナトリウムの含有量は、６．５ｍａｓｓ％であり、また、酸素吸着量は、常圧において１４ｃｃ／ｇ、１０Ｐａにおいて５ｃｃ／ｇであった。
【００７６】
常圧下でも減圧下でも、高い酸素吸着能力を示し、特に減圧下でも酸素を吸着する特性があることがわかる。
【００７７】
更に本材料を使用して、作製方法の影響を確認した。
【００７８】
まずは、セルロースと酢酸ナトリウムを粉同士の状態で混合し、上記と同様に加熱処理を行った。なお、加熱処理後の吸着材のナトリウム含有量が上記とほぼ同じとなるよう、混合割合を調整した。
【００７９】
このようにして得た吸着材の吸着量は、常圧において１２ｃｃ／ｇ、１０Ｐａにおいては０．５ｃｃ／ｇにまで減少したことから、セルロースを、金属水溶液での含浸処理、固液分離、乾燥を経て改質セルロースとする工程が酸素吸着能力の向上のためには望ましいと考える。
【００８０】
（実施例３）
金属塩として酢酸カリウム、セルロースとして金属成分を０．０３ｍａｓｓ％有する微結晶セルロースを使用した。
【００８１】
金属塩を水に溶解して２ｍｏｌ／Ｌの水溶液とし、これにセルロースを入れ、攪拌する。
【００８２】
攪拌後、ろ過によって固体成分と液体成分を分離する。
【００８３】
ろ紙上に残った固体成分を乾燥し、改質セルロースを得る。
【００８４】
次に非酸素雰囲気下として真空下４５０℃にて加熱処理を行う。
【００８５】
このようにして得た吸着材のカリウムの含有量は、６．２ｍａｓｓ％であり、また、酸素吸着量は、常圧において３０ｃｃ／ｇ、１０Ｐａにおいて７ｃｃ／ｇであった。
【００８６】
常圧下でも減圧下でも、高い酸素吸着能力を示し、特に減圧下でも酸素を吸着する特性があることがわかる。
【００８７】
更に本材料を使用して、洗浄の影響を確認した。
【００８８】
洗浄は、固液分離（ろ紙上に含浸処理時に使用した容器の中身を全量あけてろ過する）工程後、容器に残留したセルロースを蒸留水で洗い、ろ紙上の固体成分の上にそれをあけ、さらにろ紙上の固体成分の上に蒸留水をかけるという方法で行った。
【００８９】
洗浄を行うと、洗浄に使用する水の量が増すにつれて、吸着材中の金属量が減っていくことと、それに伴って化学吸着量が減っていくことを確認した。
【００９０】
洗浄に使用する水の量が、含浸処理時の液量の倍量以下までは、化学吸着が確認できたが、それを超えると金属量は０．１ｍａｓｓ％にも満たなくなり、ほぼ物理吸着のみになってしまった。よって、洗浄に使用する水の量は、含浸処理時の液量の倍量以下にするのが望ましいと考える。
【００９１】
（実施例４）
金属塩として炭酸カリウム、セルロースとして金属成分を０．０３ｍａｓｓ％有する微結晶セルロースを使用した。
【００９２】
金属塩を水に溶解して０．５ｍｏｌ／Ｌの水溶液とし、これにセルロースを入れ、常温で攪拌する。
【００９３】
攪拌後、遠心分離によって固体成分と液体成分を分離する。
【００９４】
含浸時に使用した容器の壁面に残ったセルロースを洗い流すのに必要な最低限の水量で洗浄を行う。
【００９５】
沈殿を乾燥し、改質セルロースを得る。
【００９６】
次に非酸素雰囲気下として窒素還流下で４５０℃にて加熱処理を行う。
【００９７】
このようにして得た吸着材のカリウムの含有量は、３．６ｍａｓｓ％であり、また、酸素吸着量は、常圧において８ｃｃ／ｇ、１０Ｐａにおいて３ｃｃ／ｇであった。
【００９８】
実施例１〜３に比べて吸着量は小さいものの、依然として従来の吸着材や比較例に比べて優れた酸素吸着能力を有していた。
【００９９】
なお、実施例に挙げた金属塩以外のアルカリ金属またはアルカリ土類金属の酢酸塩または炭酸塩でも同様に作製と評価を実施したが、いずれも優れた吸着能力を有することがわかった。また、酢酸塩のほうがより高い吸着能力を発現することがわかったため、酢酸塩を使用するほうがより望ましいと考える。
【０１００】
（実施例５）
金属塩として酢酸カルシウム、セルロースとして金属成分を０．０１ｍａｓｓ％有する産業廃棄古紙を下記のように処理したものを使用した。
【０１０１】
まずは、金属塩を水に溶解して１ｍｏｌ／Ｌの水溶液とし、これに、産業廃棄古紙を入れ、常温で攪拌する。
【０１０２】
攪拌後、ろ過によって固体成分と液体成分を分離する。
【０１０３】
ろ紙上に残った固体成分を乾燥する。
【０１０４】
こうして得たセルロース（処理済産業廃棄古紙）の金属成分の含有率は０．０５ｍａｓｓ％となった。
【０１０５】
以下、実施例１同様に吸着材を作製した。
【０１０６】
この吸着材のカルシウムの含有量は、合わせて６．９ｍａｓｓ％であり、また、酸素吸着量は、常圧において１８ｃｃ／ｇ、１０Ｐａにおいて６ｃｃ／ｇであった。
【０１０７】
常圧下でも減圧下でも、高い酸素吸着能力を示し、特に減圧下でも酸素を吸着する特性があることがわかる。
【０１０８】
なお、産業廃棄古紙を含浸する水溶液については、他のアルカリ金属やアルカリ土類金属を含む水溶液でも同様に評価を実施したが、いずれも優れた吸着能力を有することを確認した。
【０１０９】
（実施例６）
金属塩として炭酸カリウム、セルロースとして金属成分を０．０２ｍａｓｓ％有する産業廃棄古紙を下記のように処理したものを使用した。
【０１１０】
まずは、金属塩を水に溶解して１ｍｏｌ／Ｌの水溶液とし、これに、産業廃棄古紙を入れ、常温で攪拌する。
【０１１１】
攪拌後、ろ過によって固体成分と液体成分を分離する。
【０１１２】
ろ紙上に残った固体成分を乾燥する。
【０１１３】
こうして得たセルロース（処理済産業廃棄古紙）の金属成分の含有率は０．０５ｍａｓｓ％となった。
【０１１４】
以下、実施例２における「金属塩を水に溶解して１．５ｍｏｌ／Ｌの水溶液とし、」からの手順と同様の手順で吸着材を作製した。
【０１１５】
この吸着材のカリウムとナトリウムの含有量は、合わせて７．１ｍａｓｓ％であり、また、酸素吸着量は、常圧において２２ｃｃ／ｇ、１０Ｐａにおいて５ｃｃ／ｇであった。
【０１１６】
常圧下でも減圧下でも、高い酸素吸着能力を示し、特に減圧下でも酸素を吸着する特性があることがわかる。
【０１１７】
更に、本材料を使用して、産業廃棄古紙の固液分離工程後の洗浄工程が吸着能力に与える影響を評価した。
【０１１８】
上記は洗浄を行っていないが、洗浄は以下の方法で行った。
【０１１９】
蒸留水に、ろ紙上に残った固体成分を入れ、常温で攪拌し、再びろ過を行い、固体成分と液体成分を分離する。この作業を、ろ液が中性を示すまで繰り返した。
【０１２０】
洗浄工程を加えることにより、吸着材のカリウムとナトリウムの含有量は、合わせて６．６ｍａｓｓ％に減ったものの、酸素吸着量は、常圧において、２５ｃｃ／ｇ、１０Ｐａにおいて７ｃｃ／ｇとなり向上した。よって、洗浄工程はある方が望ましいと考える。
【０１２１】
（比較例１）
金属成分を０．０３ｍａｓｓ％含む微結晶セルロースを非酸素雰囲気下として真空下４００℃で加熱処理を行った。
【０１２２】
この吸着材の酸素吸着量は、常圧においては７ｃｃ／ｇ、１０Ｐａにおいては０．２ｃｃ／ｇであり、その吸着量は実施例に遠く及ばなかった。
【０１２３】
（比較例２）
金属塩として水酸化ナトリウム、セルロースとして金属成分を０．０３ｍａｓｓ％含む微結晶セルロースを使用した。
【０１２４】
金属塩を水に溶解して１ｍｏｌ／Ｌの水溶液とし、これにセルロースを入れ、常温で攪拌する。
【０１２５】
攪拌後、ろ過によって固体成分と液体成分を分離する。
【０１２６】
含浸時に使用した容器の壁面に残ったセルロースを洗い流すのに必要な最低限の水量で洗浄を行う。
【０１２７】
ろ紙上に残った固体成分を乾燥し、改質セルロースを得る。
【０１２８】
次に非酸素雰囲気下として真空下４００℃にて加熱処理を行う。
【０１２９】
このようにして得た吸着材のナトリウム含有量は、６ｍａｓｓ％であり、また、酸素吸着量は、常圧において２０ｃｃ／ｇ、１０Ｐａにおいて０．９ｃｃ／ｇであった。
【０１３０】
常圧下においては優れていたが、減圧下においては吸着量が小さく、減圧下で使用される用途には不向きであることがわかった。
【０１３１】
なお、水酸化ナトリウムは劇物であるため、安全性に問題があるとともに、ろ過の速度が実施例に使用した金属塩に比べて１０倍以上遅く、作業性の面からも、吸着材の原料として使用するには不向きであると考える。水酸化カリウムでも同様のことが言える。
【０１３２】
（比較例３）
金属塩として硝酸ナトリウム、セルロースとして金属成分を０．０３ｍａｓｓ％含む微結晶セルロースを使用した。
【０１３３】
金属塩を水に溶解して１ｍｏｌ／Ｌの水溶液とし、これにセルロースを入れ、常温で攪拌する。
【０１３４】
攪拌後、ろ過によって固体成分と液体成分を分離する。
【０１３５】
ろ紙上に残った固体成分を乾燥し、改質セルロースを得る。
【０１３６】
次に非酸素雰囲気下として窒素雰囲気下４００℃にて加熱処理を行う。
【０１３７】
この吸着材は加熱処理後、大気中で取り出すと、大気中の酸素と激しく反応し、燃えてしまったために、ナトリウム含有量と吸着量の評価が不可能であった。
【０１３８】
なお、硝酸塩はそれ自身が消防法の危険物であるため、安全性に問題があるとともに、加熱処理後に燃えてしまう傾向があるため、非常に取り扱い性が困難であり、吸着材の原料として使用するには不向きであると考える。
【０１３９】
（比較例４）
金属塩として塩化ナトリウム、セルロースとして金属成分を０．０３ｍａｓｓ％含む微結晶セルロースを使用し、比較例２における「金属塩を水に溶解して１ｍｏｌ／Ｌの水溶液とし、」からの手順と同様の手順で吸着材を作製した。
【０１４０】
この吸着材のナトリウムの含有量は６．６ｍａｓｓ％であり、酸素吸着量は、常圧においては８ｃｃ／ｇ、１０Ｐａにおいては０．３ｃｃ／ｇであった。
【０１４１】
金属含有量は多いものの、吸着量は比較例１に対して大差ないレベルであり、実施例に遠く及ばなかった。なお、他の金属の塩化物においても同様の傾向があり、塩化物では優れた吸着能力が望めないことがわかった。
【０１４２】
（比較例５）
金属塩として硫酸マグネシウム、セルロースとして金属成分を０．０３ｍａｓｓ％含む微結晶セルロースを使用し、比較例３における「金属塩を水に溶解して１ｍｏｌ／Ｌの水溶液とし、」からの手順と同様の手順で吸着材を作製した。
【０１４３】
この吸着材のマグネシウムの含有量は７．７ｍａｓｓ％であり、酸素吸着量は、常圧においては８ｃｃ／ｇ、１０Ｐａにおいては０．５ｃｃ／ｇであった。
【０１４４】
金属含有量は多いものの、吸着量は比較例１に対して大差ないレベルであり、実施例に遠く及ばなかった。なお、他の金属の硫酸塩においても同様の傾向があり、硫酸塩では優れた吸着能力が望めないことがわかった。
【０１４５】
（比較例６）
金属塩として酢酸ナトリウム、セルロースとして金属成分を０．０２ｍａｓｓ％含む産業廃棄古紙を使用し、実施例２における「金属塩を水に溶解して１．５ｍｏｌ／Ｌの水溶液とし、」からの手順と同様の手順で吸着材を作製した。
【０１４６】
この吸着材のナトリウムの含有量は６．０ｍａｓｓ％であったが、酸素吸着量は、常圧においては９ｃｃ／ｇ、１０Ｐａにおいては１ｃｃ／ｇと、実施例２に比べて減少した。従って、セルロースの金属成分の含有量は０．０３ｍａｓｓ％以上が望ましいと考える。
【０１４７】
（比較例７）
金属塩として酢酸カルシウム、セルロースとして金属成分を０．０１ｍａｓｓ％有する産業廃棄古紙を下記のように処理したものを使用した。
【０１４８】
まずは、金属塩を粉の状態で、産業廃棄古紙と混ぜ合わせて、混合物の金属成分の含有率を０．０５ｍａｓｓ％とした。
【０１４９】
以下、実施例１における「金属塩を水に溶解して１ｍｏｌ／Ｌの水溶液とし、」からの手順と同様の手順で吸着材を作製した。
【０１５０】
この吸着材のカルシウムの含有量は６．４ｍａｓｓ％であったが、酸素吸着量は、常圧においては１１ｃｃ／ｇ、１０Ｐａにおいては１ｃｃ／ｇと、実施例１に比べて減少した。従って、産業廃棄古紙は、含浸、固液分離、（洗浄、）乾燥工程を得ることが望ましいと考える。
【０１５１】
（比較例８）
セルロースとして金属成分を０．０２ｍａｓｓ％有する産業廃棄古紙を、下記のように処理したものを使用した。
【０１５２】
まずは、１ｍｏｌ／Ｌの塩酸に、産業廃棄古紙を入れ、常温で攪拌する。なお、塩酸は、アルカリ金属やアルカリ土類金属を含まない溶液の代表として使用した。
【０１５３】
攪拌後、ろ過によって固体成分と液体成分を分離する。
【０１５４】
ろ紙上に残った固体成分を乾燥する。
【０１５５】
こうして得たセルロース（処理済産業古紙）の金属成分の含有率は０．０２ｍａｓｓ％であった。
【０１５６】
以下、実施例２における「金属塩を水に溶解して１．５ｍｏｌ／Ｌの水溶液とし、」からの手順と同様の手順で吸着材を作製した。
【０１５７】
この吸着材のナトリウムの含有量は６．５ｍａｓｓ％であったが、酸素吸着量は、常圧において８ｃｃ／ｇ、１０Ｐａにおいて１ｃｃ／ｇと、実施例２に比べて減少した。従って、産業廃棄古紙は、アルカリ金属やアルカリ土類金属を含む水溶液での含浸工程を経ることが望ましいと考える。
【産業上の利用可能性】
【０１５８】
本発明にかかる吸着材は、絶乾状態や減圧下においても優れた酸素吸着特性を有するため、真空断熱材や真空断熱筐体などの断熱体、電子部品などへの適用が可能である。また、従来の酸素吸着材を適用していた用途、例えば食品、医薬品などの品質保持などへの適用も可能である。