(57)【要約】【課題】本発明は悪臭の内でも特にタバコ臭について、さらに大きな消臭効果と即効性と耐久性のあるフィルターを提供するために、以下の手段を提供する。【解決手段】無機アミン化合物と、水不溶性ヒドラジン化合物と、活性炭と、天然パルプを水に添加して水スラリーを作成し、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、乾燥処理を行ない、混抄紙を得た後、該混抄紙をコルゲート加工機を用いてフィルターの形状にすることにより、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。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機アミン化合物と、水不溶性ヒドラジン化合物と、活性炭とを含む混抄紙をハニカム形状に加工した消臭フィルター。
【請求項２】
前記無機アミン化合物が、アミン化合物を無機多孔質物質に担持させたものであることを特徴とする請求項１に記載の消臭フィルター。
【請求項３】
前記水不溶性ヒドラジン化合物が、水に対する溶解度が２５℃で５ｇ／ｌ以下のヒドラジン誘導体から選択する１種以上の水不溶性ヒドラジン化合物であることを特徴とする請求項１又は２に記載の消臭フィルター。
【請求項４】
前記混抄紙に対して、前記無機アミン化合物を５〜２５質量％と、前記水不溶性ヒドラジン化合物を５〜２５質量％と、前記活性炭を４５〜７５質量％とを含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の消臭フィルター。
【請求項５】
無機アミン化合物と、水不溶性ヒドラジン化合物と、活性炭と、天然パルプを水に添加して水スラリーを作成し、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、乾燥処理を行ない混抄紙を得、次に、該混抄紙をコルゲート加工機を用いてハニカム形状にして、フィルターの形状にする消臭フィルターの製造方法。
【請求項６】
水１００重量部に対し、前記無機アミン化合物０．５〜２．５重量部と、前記水不溶性ヒドラジン化合物０．５〜２．５重量部と、前記活性炭４．５〜７．５重量部と、前記天然パルプ２．５〜１０重量部を添加し、水スラリーを作成した請求項５に記載の消臭フィルターの製造方法。
【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、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】
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、代表的な悪臭であるタバコ臭について、さらに強力な消臭効果と即効性と耐久性のあるフィルターが求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は悪臭の内でも特にタバコ臭について、さらに大きな消臭効果と即効性と耐久性のあるフィルターを提供するために、以下の手段を提供する。
【０００９】
［１］無機アミン化合物と、水不溶性ヒドラジン化合物と、活性炭とを含む混抄紙をハニカム形状に加工した消臭フィルター。
【００１０】
［２］前記無機アミン化合物が、アミン化合物を無機多孔質物質に担持させたものであることを特徴とする前項１に記載の消臭フィルター。
【００１１】
［３］前記水不溶性ヒドラジン化合物が、水に対する溶解度が２５℃で５ｇ／ｌ以下のヒドラジン誘導体から選択する１種以上の水不溶性ヒドラジン化合物であることを特徴とする前項１又は２に記載の消臭フィルター。
【００１２】
［４］前記混抄紙に対して、前記無機アミン化合物を５〜２５質量％と、前記水不溶性ヒドラジン化合物を５〜２５質量％と、前記活性炭を４５〜７５質量％とを含むことを特徴とする前項１乃至３のいずれか１項に記載の消臭フィルター。
【００１３】
［５］無機アミン化合物と、水不溶性ヒドラジン化合物と、活性炭と、天然パルプを水に添加して水スラリーを作成し、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、乾燥処理を行ない混抄紙を得、次に、該混抄紙をコルゲート加工機を用いてハニカム形状にして、フィルターの形状にする消臭フィルターの製造方法。
【００１４】
［６］水１００重量部に対し、前記無機アミン化合物０．５〜２．５重量部と、前記水不溶性ヒドラジン化合物０．５〜２．５重量部と、前記活性炭４．５〜７．５重量部と、前記天然パルプ２．５〜１０重量部を添加し、水スラリーを作成した前項５に記載の消臭フィルターの製造方法。
【発明の効果】
【００１５】
［１］の発明では、無機アミン化合物と、水不溶性ヒドラジン化合物と、活性炭とを含む混抄紙であるので、アンモニア、アセトアルデヒド、酢酸等の悪臭に優れた吸着消臭効果を発揮することができる。特に、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、無機アミン化合物と水不溶性ヒドラジン化合物には化学吸着する性質があるので、アセトアルデヒド臭を再放出することもなく、耐久性の高い消臭性能を発揮することができる。無機アミン化合物は、アンモニア、アルデヒド類、ピリジン（ニコチン）等に有効で耐久性に優れた性能を持っている。水不溶性ヒドラジン化合物は、アルデヒド類に特に有効で即効性に優れた性能を発揮する。また、活性炭はアルデヒド類には有効ではないが、その他の多くのガスには有効で、例えば、酢酸、硫化水素、トルエン等に優れた吸着性能を発揮する。また、本発明では、該混抄紙をハニカム形状に加工しているので、圧力損失の少ない消臭フィルターとすることができる。
【００１６】
［２］の発明では、前記無機アミン化合物が、アミン化合物を無機多孔質物質に担持させたものであるので、水不溶性ヒドラジン化合物や活性炭の影響を受けることなく無機多孔質物質に吸着したアルデヒド類の消臭や耐久性に優れた能力を発揮することができる。
【００１７】
［３］の発明では、前記水不溶性ヒドラジン化合物が、水に対する溶解度が２５℃で５ｇ／ｌ以下のヒドラジン誘導体から選択する１種以上の水不溶性ヒドラジン化合物であるので、水スラリーを作成する工程でヒドラジン化合物を水に溶解せずに分散することができ、混抄紙となったときに天然パルプにヒドラジン化合物を均一に分散して担持することができ、特にアセトアルデヒドに対して消臭効果が大きく、即効性に優れた消臭フィルターとすることができる。
【００１８】
［４］の発明では、前記混抄紙に対して、前記無機アミン化合物を５〜２５質量％と、前記水不溶性ヒドラジン化合物を５〜２５質量％と、前記活性炭を４５〜７５質量％と、それぞれ大量に含ませることができることから、アンモニア、アセトアルデヒド、酢酸等のたばこ臭に特に優れた吸着消臭効果を発揮することができるとともに、短時間で消臭する即効性能と耐久性にも優れた消臭フィルターとすることができる。
【００１９】
［５］の発明では、無機アミン化合物と、水不溶性ヒドラジン化合物と、活性炭と、天然パルプを水に添加して水スラリーを作成し、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するので、フィルター化した後で前記各種薬剤を固着する方法よりも均質なシートが得られ、乾燥処理も一度で済み、効率的な消臭フィルターの製造方法とすることができる。
【００２０】
［６］の発明では、水１００重量部に対し、前記無機アミン化合物０．５〜２．５重量部と、前記水不溶性ヒドラジン化合物０．５〜２．５重量部と、前記活性炭４．５〜７．５重量部と、前記天然パルプ２．５〜１０重量部を添加し、水スラリーを作成して湿式抄紙法によりシート化するので、それぞれの消臭薬剤を大量に含ませることができることから、消臭性能に優れ、即効性能と耐久性にも優れた消臭フィルターの製造方法とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の消臭フィルターは、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内に通過せしめることによって消臭を行なうもので、無機アミン化合物と、水不溶性ヒドラジン化合物と、活性炭とを含む消臭フィルターである。
【００２２】
この発明の消臭フィルターに含まれるアミン化合物は、分子内に第一級アミノ基を一個以上有している化合物であれば脂肪族アミン、芳香族アミン、脂環式アミンのいずれも使用でき、沸点が１００℃以上のものが好ましい。１００℃以下では、無機多孔質物質に担持する工程で蒸発する可能性があり好ましくない。例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン等は液体であるのでそのまま無機多孔質物質に担持する工程に使用できる。また、他のアミン化合物の場合は、水等に溶解させて無機多孔質物質を浸漬し、加熱乾燥すれば無機アミン化合物を得ることができる。無機アミン化合物は、アミン化合物が直接水不溶性ヒドラジン化合物や活性炭と接触しなくなるので、これらの影響を受けることなくアルデヒド類の消臭に能力を発揮することができる。また、アミン化合物と悪臭成分が直接反応するよりも、無機多孔質物質に一旦吸着させアミン化合物と反応する方が、より効率的で消臭効果の耐久性に優れたものとすることができる。
【００２３】
無機多孔質物質としては、ゼオライト、麦飯石、シリカゲル等をあげることができるが、中でも多孔質シリカ（二酸化ケイ素）、疎水性ゼオライトが水に分散しても、内部のアミン化合物を保持するので好ましい。無機多孔質物質の粒径は０．５〜５０μｍであるのが好ましい。０．５μｍ以下ではアミン化合物を無機多孔質物質の細孔内に担持しにくく、またコストも高くなることから好ましくない。また、５０μｍ以上では、混抄紙から脱落しやすくなるので好ましくない。
【００２４】
水不溶性ヒドラジン化合物は、水に対する溶解度が２５℃で５ｇ／ｌ以下であって、ヒドラジン系化合物と、長鎖の脂肪族系化合物、或いは芳香族系化合物との反応により生成される。具体的にはセバシン酸ジヒドラジド、ドテカン二酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド等を挙げることができる。水不溶性ヒドラジン化合物は微粉末で、その粒径は０．５〜５０μｍであるのが好ましい。０．５μｍ以下では、水スラリーを作成し湿式抄紙法によりシート化するときにスラリー液が発泡しやすくなって好ましくない。また、５０μｍ以上では、混抄紙から脱落しやすく好ましくない。また、水不溶性ヒドラジン化合物は、たばこ臭に多く含まれるとされるアセトアルデヒド等のアルデヒド成分の化学吸着に有効で、即効性に優れた消臭剤である。
【００２５】
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。
【００２６】
前記混抄紙に対して、前記無機アミン化合物を５〜２５質量％と、前記水不溶性ヒドラジン化合物を５〜２５質量％と、前記活性炭を４５〜７５質量％とそれぞれ大量に含ませることが好ましい。前記無機アミン化合物が５質量％を下回るとアンモニア等の塩基性ガスに対する消臭性能が低下し好ましくない。２５質量％を上回ると酢酸その他の酸性ガスに対する消臭性能が低下することとなって好ましくない。より好ましくは１０〜２０質量％である。
【００２７】
また、前記混抄紙に対して、前記水不溶性ヒドラジン化合物が５質量％を下回るとアルデヒド類に対する即効性能が低下し好ましくない。２５質量％を上回るとアンモニア等の塩基性ガスに対する消臭性能が低下し好ましくない。より好ましくは１０〜２０質量％である。
【００２８】
また、前記混抄紙に対して、前記活性炭が４５質量％を下回ると悪臭ガスの吸着スピードが低下するので好ましくない。７５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。より好ましくは５０〜７０質量％である。
【００２９】
前記混抄紙は通常の湿式抄紙法により製造できる。無機アミン化合物と、水不溶性ヒドラジン化合物と、活性炭と、天然パルプを水１００重量部に対し８〜２２．５重量部添加し、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（例えばアミノアルキルアクリレート４級塩共重合体、アクリルアミド−アクリル酸共重合体を挙げられる。）を０．１〜０．５重量部添加し、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混抄紙を得る。次に、この混抄紙をコルゲート加工機を用いて、ハニカム形状に加工しフィルターの形状にすればよい。
【００３０】
また、前記混抄紙に混入する無機アミン化合物は、水１００重量部に対し０．５〜２．５重量部添加するのが好ましい。０．５重量部を下回るとアンモニア等の塩基性ガスに対する消臭性能が低下することとなり好ましくない。２．５重量部を上回ると酢酸その他の酸性ガスに対する消臭性能が低下し好ましくない。より好ましくは、１．０〜２．０重量部添加するのがよい。
【００３１】
また、前記混抄紙に混入する水不溶性ヒドラジン化合物は、水１００重量部に対し０．５〜２．５重量部添加するのが好ましい。０．５重量部を下回るとアルデヒド類に対する即効性能が低下し好ましくない。２．５重量部を上回るとアンモニア等の塩基性ガスに対する消臭性能が低下し好ましくない。より好ましくは、１．０〜２．０重量部添加するのがよい。
【００３２】
また、前記混抄紙に混入する活性炭は、水１００重量部に対し４．５〜７．５重量部添加するのが好ましい。４．５重量部を下回ると悪臭ガスの吸着スピードが低下するので好ましくない。７．５重量部を上回ると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。より好ましくは、５．０〜７．０重量部添加するのがよい。
【００３３】
また、本発明の消臭フィルターにおいては、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各種添加剤等を担持せしめた構成を採用しても良い。
【００３４】
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、本発明のフィルターを４００×３００×１２（ｍｍ）の大きさに裁断し、市販されている空気清浄機のフィルターに置き換え、該空気清浄機を１ｍ３のアクリルボックス内に入れ、各種消臭性能の測定を行った。まず、アクリルボックス内でタバコ５本を燃焼させた後、１０分後のアンモニア、アセトアルデヒド、酢酸の初期濃度を検知管で測定し、空気清浄機を運転する。
（即効性能試験）
空気清浄機を運転して１分後の各ガスの濃度を検知管で測定し除去率（％）を求める。除去率が９０％以上であるものを「◎」、除去率が８５％以上９０％未満であるものを「○」、除去率が８０％以上８５％未満であるものを「△」、除去率が８０％未満であるものを「×」とし、「○」以上を合格と評価した。
【００３５】
（耐久性能試験）
空気清浄機を運転して３０分後の各ガスの濃度を検知管で測定し除去率（％）を求め、５０回これを繰り返した後の除去率が９０％以上であるものを「◎」、除去率が８５％以上９０％未満であるものを「○」、除去率が８０％以上８５％未満であるものを「△」、除去率が８０％未満であるものを「×」とし、「○」以上を合格と評価した。
【実施例】
【００３６】
＜実施例１＞
ジエチレントリアミンを担持したゼオライトからなる無機アミン化合物１．５重量部と、セバシン酸ジヒドラジド１．５重量部、椰子殻活性炭６．０重量部と天然パルプ５．０重量部を水１００質量部に添加し、水スラリーを作成し、さらにアミノアルキルアクリレート４級塩共重合体（カチオン系ポリマー）を０．２重量部添加して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、乾燥処理を行ない混抄紙（目付１００ｇ／ｍ２）を得た。得られた混抄紙の一部を、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のハニカム形状に加工したフィルター材を得た。次に所定の大きさに裁断し、空気清浄機に搭載して、上記の即効性能試験、耐久性能試験を行ない除去率を表１に記載した。
【００３７】
＜実施例２〜９＞
次に、表１のように各構成を変えて消臭フィルターを得た。各性能試験を行ない、除去率を表１に記載した。全て良好な即効性能、耐久性能を発揮していた。
【００３８】
＜比較例１＞
実施例１において、無機アミン化合物０．３重量部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、除去率を表２に記載した。
【００３９】
＜比較例２〜８＞
表２のように各構成を変えて消臭フィルターを得た。各性能試験を行ない、除去率を表２に記載したが、良好な即効性能、耐久性能を得られなかった。比較例６、７は良好な即効性能、耐久性能であったが、フィルターとしての強度が得られなく不合格とした。
【００４０】
【表１】
2008132089.tif 000002
【００４１】
【表２】
2008132089.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００４２】
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。