(57)【要約】【課題】入手が容易な風化火山灰、代表的には関東ローム土を原料として使用し、安価な脱臭剤を提供すること。【解決手段】関東ローム土を、１５０〜８００℃に加熱処理して、細孔分布のピークが１０〜５００オングストロームの範囲にあり、比表面積が５０ｍ2／ｇ以上、好適には１００ｍ2／ｇ以上である吸着剤を得る。好ましい加熱温度は、５００〜７００℃である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
風化火山灰を加熱処理して得た、細孔分布のピークが１０〜５００オングストロームの範囲にあることを特徴とする脱臭剤。
【請求項２】
比表面積が５０ｍ2／ｇ以上である請求項１の脱臭剤。
【請求項３】
比表面積が１００ｍ2／ｇ以上である請求項２の脱臭剤。
【請求項４】
風化火山灰として関東ローム土を選択した請求項１の脱臭剤。
【請求項５】
風化火山灰を温度１５０〜８００℃に加熱して、少なくとも含有する自由水を放出させるか、またはさらに結晶水を放出させることにより、細孔分布のピークが１０〜５００オングストロームの範囲にあるものを得ることからなる脱臭剤の製造方法。
【請求項６】
加熱温度が５００℃以上７００℃以下である請求項５の脱臭剤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱臭剤とその製造方法に関する。本発明の脱臭剤は、大量に生産可能であって安価であるから、広い用途に向けることができる。
【背景技術】
【０００２】
日常の生活環境の中で、また生産活動の結果として、さまざまな臭気成分が存在し、または発生する。それらを除去する手段としてもっとも直接的なものは、活性炭とか、ゼオライト、シリカゲルのような吸着剤を利用した吸着除去である。しかし、こうした吸着剤は比較的高価であって、使用できる局面は限られている。
【０００３】
発明者らは、関東一円に広く分布する「赤土」と呼ばれる関東ローム土について研究し、それが含んでいる自由水を放出させて得た乾燥物は、細孔分布のピークが１０〜５００オングストロームの範囲にあり、比表面積が５０ｍ2／ｇ以上、多くの場合１００ｍ2／ｇ以上の、吸着剤として好適なものになること、さらに高温に加熱して結晶水を失わせると、吸着剤としての作用が安定し、吸着性能をフルに発揮するようになること、また、さらに高温に加熱すると、この吸着性能が失われることを見出した。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、上述の発明者らの新知見を活用し、入手が容易な関東ローム土を代表とする風化火山灰を原料として使用し、安価な脱臭剤と、その製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の脱臭剤は、風化火山灰を加熱処理して得た、細孔分布のピークが１０〜５００オングストロームの範囲にあることを特徴とする。この脱臭剤は、５０ｍ2／ｇ以上の比表面積を有するものが有効であり、比表面積が広いほど脱臭剤としての性能が高い。１００ｍ2／ｇ以上であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の脱臭剤は、後記する実施例にみるように、各種の臭気物質を吸着除去する能力が高く、活性炭にまさるとも劣らない性能を示す。原料は日本国内に広く存在する風化火山灰、とりわけ関東一円に分布している関東ローム土であるから、入手が容易で安価であって、さらにその活性化手段は単純な加熱、それも極端な高温ではないため、当然に脱臭剤としてのコストは安い。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
風化火山灰としては、関東ローム土が代表であり、これは、風化火山灰と若干の砂および粘土からなる。化学組成としては、ケイ素、鉄およびアルミニウムの酸化物が主成分であって、それに少量のカルシウムおよびマグネシウムの酸化物が加わっている。分析例（栃木県安蘇郡葛生町の三峰山産出品）を示せば、つぎのとおりである（重量％）。
ＳｉＯ2    Ｆｅ2Ｏ3  Ａｌ2Ｏ3   ＭｇＯ  ＣａＯ  灼熱減量
４６．４   １２．４  ２４．４   ２．３  １．９  １１．８
【０００８】
本発明の脱臭剤の製造方法は、一般的には、風化火山灰を温度１５０〜８００℃に加熱して、少なくとも含有する自由水を放出させる。それにより、細孔分布のピークが１０〜５００オングストロームの範囲にあるものが得られ、吸着性能を示す。この加熱処理品は通常、比表面積が５０ｍ2／ｇ以上あり、好適な場合は１００ｍ2／ｇ以上となる。より高温に、すなわち５００℃以上に加熱して結晶水を放出させると、吸着剤としての性能が安定化する。８００℃またはそれを超える高温に加熱すると、吸着剤としての性能はかえって低下する。それゆえ、好適な加熱温度は、５００℃以上７００℃以下である。１１００℃以上に加熱すると、焼結が起こって、比表面積が減少または消滅するとともに、細孔が著しく減少して、吸着作用が失われる。
【０００９】
上記の三峰山産出の関東ローム土を熱天秤・示差熱分析にかけて、常温から１２００℃までの変化を調べたところ、図１に示すチャートが得られた。このチャートから、温度の上昇に伴って、主として０〜１５０℃の範囲で自由水の放出とみられる減量が起こり、その後はしばらく顕著な変化はないが、４５０〜５００℃で明確な減量があって、これは結晶水の離脱にもとづくものと理解される。
【００１０】
上記の関東ローム土を１５０℃に５時間加熱して得たもの、およびそれをさらに６００℃に１時間加熱したもの、１２００℃にやはり１時間加熱したものについて、ＢＥＴ装置により比表面積を測定するとともに、窒素分子充填法により細孔分布を測定した。細孔分布のチャートを、市販されている活性炭脱臭剤「キムコ」（小林製薬株式会社の登録商標）のそれと比較して、図２に示す。数値は、それぞれ下記のとおりである。
【００１１】
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【実施例１】
【００１２】
前掲の分析値をもつ関東ローム土を２〜５mmのサイズに造粒し、１５０℃のオーブンに５時間入れて乾燥することにより自由水を放出させ、本発明の脱臭剤を得た。この脱臭剤５ｇと、比較のために選んだ同量の活性炭「キムコ」とを、それぞれ近江オドエアサービス社製の「匂い袋」に入れ、酢酸を約５０ppmの濃度で含有する空気を５Ｌ注入し、温度を２５℃に保った室内に置き、所定の時間ごとに、匂い袋内部の空気に含まれる酢酸の濃度を、ガステック社製のガス検知管を用いて測定した。「ブランク」は、脱臭剤を入れなかった場合である。結果を、図３のグラフに示す。活性炭脱臭剤にまさるとも劣らない吸着性能が認められた。
【実施例２】
【００１３】
脱臭の対象として、アンモニアを約５０ppmの濃度で含有する空気をえらび、実施例１の操作を繰り返した。結果を、図４のグラフに示す。活性炭と同等の吸着性能を有することが確認できた。
【実施例３】
【００１４】
脱臭の対象として、ホルムアルデヒドを４０ppmの濃度で含有する空気をえらび、実施例１の操作を繰り返した。結果を、図５のグラフに示す。この場合も、活性炭と同様な吸着性能が実現していた。
【実施例４】
【００１５】
実施例１で製造した脱臭剤（加熱１５０℃）を、さらに４００℃または６００℃にそれぞれ１時間加熱して、高温加熱脱臭剤を得た。３種の脱臭剤をそれぞれ１０ｇずつとり、直径１０mmのガラス管に充填した。比較のため、同量の活性炭脱臭剤「キムコ」を充填した管も用意した。それらガラス管に、アンモニアを約５０ppmの濃度で含有する空気を、流速１Ｌ／minの速度で、温度２５℃において流通させ、所定時間ごとに通過後のアンモニア濃度を測定して、アンモニアの除去率を算出した。結果を、図６のグラフに示す。低温加熱の脱臭剤は、時間の経過につれて吸着性能が低下する傾向がみられたが、高温加熱により得た脱臭剤は、実質上、性能の経時的な低下がみられなかった。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明の脱臭剤は、広く分布している風化火山灰を原料にするものであり、かつ、それに大気中での加熱という単純な加工を施すだけで得られるから、前述のように、コストは著しく低廉である。開示した実施例は関東ローム土を原料にしたものであるが、容易に理解されるとおり、他の地域で産出されるものであっても、同種の風化火山灰であれば、本発明の脱臭剤の原料として使用可能である。ゆえに、広い地域で実施可能な発明である。
【００１７】
脱臭性能を発揮できる臭気成分も、酢酸、アンモニア、ホルムアルデヒドに関しては実施例で実証したとおりであり、その他の代表的な臭気成分を含めて、広い範囲をカバーすることができる。したがって、任意の生活環境や産業活動に利用可能である。具体的な適用場面は、家庭内の脱臭、屎尿処理工場、下水処理工場、化学工業、食品工業における作業環境の改善および周辺への臭気の放出防止、酪農や畜産業における環境改善など、さまざまなものが考えられる。
【００１８】
この脱臭剤の使用後は、もともとが土質のものであるから、廃棄しても差し支えはなく、いわゆる二次公害のおそれはない。埋め立て、道路や、種々の建造物の建設などに当たって、基礎工事に使用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例で使用した、三峰山産出の関東ローム土の熱天秤および示差熱分析のチャート。
【図２】本発明の実施例で製造した脱臭剤（加熱１５０℃および６００℃）の細孔分布を測定した結果を、市販の活性炭脱臭剤のそれと比較して示したチャート。
【図３】本発明の実施例１のデータであって、脱臭剤が酢酸を吸着除去する性能を示すグラフ。
【図４】本発明の実施例２のデータであって、脱臭剤がアンモニアを吸着除去する性能を示すグラフ。
【図５】本発明の実施例３のデータであって、脱臭剤がホルムアルデヒドを吸着除去する性能を示すグラフ。
【図６】本発明の実施例４（流通式）のデータであって、脱臭剤がアンモニアを吸着除去する性能を示すグラフ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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