(57)【要約】【課題】廃畳・廃竹などの炭化物を悪臭物質、窒素酸化物および有機揮発性有害物質の吸着材として利用する他、その調湿性を利用しグラスウールの改良を図るものである。【解決手段】廃畳の炭化物単独、さらに好ましくは廃畳の炭化物に廃竹炭の粉砕炭化物を１２〜２３重量％配合したことを特徴とする吸着材を、カートリッジ内に入れ、これに室内空気を循環通過して、とくに新築部屋のホルマリンの吸着除去するのに効率が良いことを実証するとともに、グラスウール断熱材にこれら炭化物をまぶし絡めることにより、水滴発生による断熱の低下、カビなどの発生を防止効果も実証し、有用な技術として確立した。【特許請求の範囲】
【請求項１】
摂氏４００度から９００度の温度範囲で炭化した廃畳（藁・い草）の畳炭の単独、または該廃畳炭に同温度範囲で炭化した廃竹・廃笹の炭化物を５ミリメートル以下に粉砕した粉体を、１２〜２３重量％配合したことを特徴とする、アンモニアなどの悪臭物質、窒素酸化物および有機揮発性有害物質を吸着させる炭化物ならびに炭化組成物。
【請求項２】
廃畳の畳表を剥ぎ取りこれを長さの方向に巻き、直径５〜１０センチメートルの巻き物状としたものを、摂氏４００度から９００度の温度範囲で炭化して得られる巻き物状の悪臭物質、窒素酸化物および有機揮発性有害物質を吸着させる炭化物。
【請求項３】
請求項１記載の廃畳炭または該畳炭に廃竹・廃笹の炭化物粉体１２〜２３重量％配合物を、マット状グラスウール断熱材にエアーガンにより該グラスウール断熱材の１５〜２５容量％にあたる量をからみ着かせることを特徴とする、調湿性、耐カビ性の断熱材。
【請求項４】
請求項１記載の廃畳炭または該畳炭に廃竹・廃笹の炭化物粉体１２〜２３重量％配合物を、カートリッジ内に入れ、室内空気を循環するファンの送風側に導入管を取り付け、その先に該カートリッジをつなぎ、室内空気を該カートリッジ内に循環通過させることを特徴とする、有機揮発性有害物質を吸着除去する効率的方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、廃畳（畳床の藁、畳表のい草）・廃竹（竹、笹）の資源のリサイクルに関するものであり、これらを炭化した物を利用する、住宅など室内環境の改良浄化に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  近年、新築住宅やマンションなどホルムアルデヒドを含む揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の低減化、除去が必須の問題となっている。
２００３年７月には建築基準法が改正され、シックハウス病の原因物質とされるホルムアルデヒドの放散量が住宅建材について規制された。さらにトルエンやキシレンなども数年後には規制の対象になる現況にある。【０００３】  １９９７年東京都保健所はマンションなど機密性の高い住宅に住む人の健康度調査結果概要を報告した。これは調査希望者約６００世帯を一酸化炭素、二酸化炭素、建材用接着剤などの有害化学物質・ホルムアルデヒド濃度測定他の分析であり、その結果、機密性の高い家ほど健康被害が高かったことを報告している。【０００４】  高機密・高断熱建築は今や一般化しており、比例して住宅価格は上昇の一途であり、需要と供給のバランスから建材資材の合理化、大量生産が始まり化学物質との組み合わせが工夫された。
しかし、高機密・高断熱空間は外気との接触が阻害され、低濃度でも長時間室内で生活する主婦や妊婦、小児に与える影響が大きいと言われている。【０００５】  これらの有害化学物質の吸着による低減化については、従来木炭・活性炭または竹炭などを押入れや部屋の隅に置く等の簡単な方法がとられている。木炭では吸着材としての性能に限界があること、また活性炭粉末や竹炭では高価であることにより、より安価な材料が求められている。【０００６】  一方、畳は和風住宅にはなくてはならない建築材料であるが、古くなると産業廃棄物処理となり、新規交換や建屋解体に伴う排出量がかなりあり、処理施設の能力の限度から一部野放し状態とする事態も発生し、また雨などを含むと腐敗が発生し新たな公害に発展する要素をはらみ関係各層の悩みの種になって来おり、これら廃棄畳の有効な利用が求められている。【０００７】  さらに、内壁や天井裏に敷きこむグラスウールなどの断熱材は、従来高温度になると水滴が付着し立てかけたとき重さでだれたり落下したりして、本来の断熱材としての機能が失われ、またこれらの湿気によりダニが発生したりカビが発生したり、衛生上問題を生じる要因にもなっており、これらの湿気対策も求められている。
本発明は、廃畳（藁、い草）・廃竹（竹、笹）を利用することにより、これら廃棄物から生じる公害の発生を無くし、さらには資源の再利用により、有害化学物質・悪臭物質などの安価な吸着材ならびに安価な調湿材を得るものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  解決しようとする課題は、住宅やマンションなどホルムアルデヒドを含む揮発性有機化合物および悪臭物質であるアンモニア・硫化水素や公害物質である窒素酸化物・硫黄酸化物を効果的に吸着できること、また低費用でできること、ならびに畳・竹などの廃材を利用してこれらを実現することである。
また、グラスウールなどの断熱材が水滴の付着による断熱効果の低下を防ぐこと、さらに湿気によるダニやカビの発生を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  まず、加熱炉中に独立密閉式の炭化炉を装着したバッチ式炭化炉中に、廃畳を畳表をはぎ取ることなくそのまま適当な大きさに切り取ったものを入れ、摂氏４００度〜９００度で炭化する。得られるい草混入の藁炭は、壊れやすく取り出しなどの作業中に粉体がかなり出来るが、簡単な破砕により容易に５ミリメートル以下にすることが出来る。これらは断熱材であるマット状のグラスウールに、エアーガンで容易にからみ着かせることが出来、断熱材として利用される。また、この藁炭を通気性の良い紙袋・布などに入れて使い捨てやカートリッジタイプの吸着材として、室内空気を循環する系の中に位置させて、悪臭物質やホルムアルデヒドを含む揮発性有機化学物質の吸着に有効に使用されることである【００１０】  畳表をはぎ取り、これを適当な長さに切りこれを巻いてそのまま炭化すると、巻き物状のい草炭が出来る。これは藁炭より固く原形が保たれているが、通気性の良い紙袋・布などに入れて使い捨てやカートリッジタイプの吸着材として使用される。【００１１】  竹炭や笹炭の場合は、廃竹・廃笹を適当な長さに切りさらに必要なら縦方向に割って前記した炭化炉により炭化する。竹炭・笹炭はかなり固く、前記マット状のグラスウールにからみ着かせる場合はなど、粉砕を要する。また、使い捨てやカートリッジタイプの吸着材として原形のまま使用出来るが、効率を高めるには粉砕された粉体の方が単位重量当たりの表面積が大きくなり、効率が良い。【００１２】  畳炭単独での使用も出来るが、畳炭に竹・笹炭の粉砕物を１０〜２５重量％混合した物を使用すると、ホルムアルデヒドなどの吸着に好適であり、１ｐｐｍ以下となし得る他吸着材としての使用時間が延長されるため好ましい。【００１３】  悪臭物質としてアンモニアのようなアルカリ物質の場合、低温（４００度〜５００度）での炭化物が弱酸性を示し吸着材として好適である。
また硫化水素などの悪臭物質、窒素酸化物、ホルムアルデヒド、トルエン、キシレンなどの有機揮発性有害物質は、さらに高温度で炭化したものが吸着材として優れている。
【発明の効果】
【００１４】  これらの畳炭は、形状が複雑であり多量の空気を抱え軽いので、グラスウールに容易にからみ着き、自重で落下することが少ない。またこれら炭の顕微鏡写真を撮ったところ、断面構造がハニカム状で内部も繊維状であり、悪臭物質、窒素酸化物、揮発性有害有機化合物の吸着および湿気の吸着が速やかであり、吸着容量も多い理由が明らかとなった。
湿気については、水分の吸着および脱着があるため、余分な水分を蓄えることなく、自重でずり落ちたり、落下することがなく、断熱効果も低下しない。かくして畳炭をからませたグラスウールは、湿気が調整されて水滴として存在せず、断熱材としての機能を低下させず、またダニやカビの発生が避けられる利点がある。【００１５】  これらの吸着材料は、廃畳や竹などの廃材で充分な性能があり、新しい藁・竹である必要が無く、とくに廃畳の処分法として一石二鳥の資源リサイクルとして有用である。
さらに、有機揮発性有害物質の吸着に使用済の炭は、土壌に還元することで公害を発生させることは無い。【００１６】  畳炭単独での使用も出来るが、畳炭に竹炭の粉砕物を１２〜２３重量％混合した物を使用すると、ホルムアルデヒドなどの吸着にも好適であり、容易に１ｐｐｍ以下となし得る他吸着材としての使用時間が持続されるため好ましい。とくに新築の住宅の場合に、入居に先立って畳炭と竹炭の混合物を入れたものを装填した大型のカートリッジ内に、室内空気を終夜循環させ、ホルムアルデヒドなどの有害物質の吸着をさせることにより、健康に良い環境とすることが出来る。
また、築１〜３年でなおホルムアルデヒドなどの有害物質が出る部屋では、上記の小型のカートリッジで、風量の少ないファンで常時室内空気を循環運転し、良い環境を作ることが出来る。カートリッジ内の混合炭は２〜３ケ月に一度の交換で充分であり、さらにこれを他のシステム、例えば空調機や空気清浄機などとシステム化するなどして、吸着システムの低価格化のメリットを実現し長期の浄化を期待することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】  まず廃畳や廃竹をそれぞれ単独で炭化する。炭化物を揮発性有害有機化合物の吸着および調湿に使用する場合は、それぞれ約５ミリメートル以下に破砕または粉砕されたものを使用するのが良い。畳表を巻物状に炭化したものは粉砕しても良いが、見た目が綺麗でありそのまま見える形で使用する方が、部屋に置いて使用する場合違和感が少ない。
なお、廃畳と廃竹を共存下で炭化すると、竹炭の表面が銀色になる。これを粉砕して吸着物としての機能があることも明らかである。【００１８】  揮発性有害有機化合物の吸着に関しては、とくにホルムアルデヒドの吸着には、廃畳炭単独よりも廃畳炭に廃竹炭を１２〜２３重量％入れた混合粉体が優れている。
廃畳炭の破砕は容易であるが、廃竹炭は硬いので粉砕機が必要となり、経済的に２３重量％以上混合するメリットは無いと考えられる。【００１９】  用途としての第一は、冷蔵庫・トイレの悪臭除去、揮発性有害有機化合物の吸着にあり、粉砕していない竹炭や活性炭・ヤシガラ活性炭などが市販にあるが、上記で記載の廃畳炭や廃畳炭に廃竹炭を１２〜２３重量％入れた混合粉体は見あたらない。
この廃畳炭や廃畳炭に廃竹炭を１２〜２３重量％入れた混合粉体は、通気性の和紙や布に包んで、冷蔵庫内・トイレ内・部屋内に置いて使用される。
また、自動車の排気管に組み入れて窒素酸化物や硫黄酸化物の吸着に有効である可能性がある。【００２０】  用途としての第二は、マット状のグラスウール断熱材に廃畳炭や廃畳炭に廃竹炭を１２〜２３重量％入れた混合粉体をエァーガンにより絡ませたものである。グラスウール断熱材に１５〜２５容量％絡み着かせた物が容易に作れるが、これは揮発性有害有機化合物の吸着に寄与するだけでなく、断熱材が結露してその自量によりだれたりして断熱効果が低下することを防止する。さらに結露によりカビやダニが発生することをも防止し、一石三鳥の効果を発揮する。【００２１】  用途としての第三は、畳炭単独での使用も出来るが、畳炭に竹炭の粉砕物を１０〜２５容量％混合した物を使用すると、ホルムアルデヒドなどの吸着に好適であり、新築の住宅や新築の集合住宅の場合に、入居に先立って畳炭と竹炭の混合物を入れたものを装填した大型の金属製または樹脂製のカートリッジ内に、室内空気を終夜循環させ、ホルムアルデヒドなどの有害物質の吸着をさせることにより、健康に良い環境としてから入居することが出来る。この場合は壁材その他からホルムアルデヒドなどの揮発性有害有機化合物の蒸散を促すために、備え付けの暖房機器を稼働させ、室内空気温度を上げることが好ましい。必要ならカートリッジ内の畳炭などを新規なものと交換して続行できる。
この入居前ホルムアルデヒドなどの除去の後、なおホルムアルデヒドなどが蒸散する場合または築１〜３年でなお有機有害物質が出る部屋では、上記の小型のカートリッジで、風量の少ないファンで常時室内空気を循環運転し、良い環境を作ることが出来る。カートリッジ内の混合炭は２〜３ケ月に一度の交換で充分であり、さらにこれを他のシステ厶、例えば空調機や空気清浄機などとシステム化するなどして、吸着システムの低価格化のメリットが実現出来る。
【実施例１】
【００２２】  株式会社シー・ワイ・シー社製ＣＹＴ型炭化装置を用い、廃畳を約３０センチ角に切断した物４０個を乾留ボックスに入れ、ボックス内温度４００度から〜最高温度が約８００度で約１０時間の炭化を実施し、畳炭（藁と少量のい草炭の混合物）を得た。
【実施例２】
【００２３】  実施例１と同様に、ただし廃畳の代わりに約４センチ径の廃竹を、長さ約３０センチで４つに割った物を用いて炭化し廃竹炭を得、これを約５ミリメートル以下に粉砕した。
【実施例３】
【００２４】  実施例１で得られた畳炭を５ミリメートル以下のもの２グラムを単独で、および該畳炭１．６７グラムに実施例２で得られた竹炭粉０．３３グラムの混合物計２グラムを用い、空気３リットル中に所定の濃度の有機有害ガスをにおい袋に入れて放置した。有害有機ガスの除去試験結果は、表１、表２、表３の通りであった。
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【実施例４】
【００２５】  廃畳より畳表をはがして、これを長さ約１６０センチ×幅約２７センチに切ったものを、直径約６〜７センチに巻き実施例１と同様に炭化した。得られた炭化物は幅約２７センチに多少収縮しているが、巻き物そのままに近い形状で得られた。
この１本を通気性の良いい草の和紙（株式会社水の子社製）に包み冷蔵庫に入れて置くと、１〜２時間後には冷蔵庫に特有の臭気が除去されていることが確認された。
【実施例５】
【００２６】  実施例３で得られた畳炭単独および畳炭と竹炭の混合物を、厚み約２センチのマット状グラスウール断熱材に、エアーガンを用いて、グラスウール容量の約２０％を吹きつけからみ着かせた。これら炭化物は良くからみ、自然落下する量は極く少なかった。
この炭をからませたグラスウールともとのグラスウールそのものを、湿熱試験器に入れ、相対湿度８０％／温度４０度で７日間行ったところ、対照のグラスウールそのものは水滴が発生しだれたりグラスウール繊維がからまったりしていたが、炭をからませたグラスウールには、水滴の発生は見られなかった。
【実施例６】
【００２７】  実施例１と同様に、ただし、乾留ボックス内最高温度４８０度で畳炭を得た。これの約５０グラムをい草の和紙袋に入れ、トイレ内に置いておくと１〜２時間後には特異のアンモニア臭が消えることを確認した。
【実施例７】
【００２８】  新築和住宅の６畳の２部屋を、１つはそのままにして対照区とし、他の１つにはファンの送風口に、内径６０センチメートル・高さ７０センチメートルの円筒状金属製のカートリッジ内に、実施例３で得た畳炭と竹炭の混合物をカートリッジ高さ約５０センチメートルに装填した。風量約２．５立方メートル／分のファンで室内空気を終夜循環させ、ホルムアルデヒドの有害物質の吸着をテストした。テスト期間を通して両部屋の温調機の温度設定は２６度とした。
２時間後にホルムアルデヒド検知管で室内空気を測定した結果は以下の通りであった。
対照区のホルムアルデヒド濃度    ６ｐｐｍ
実験区のホルムアルデヒド濃度    検知せず
【実施例８】
【００２９】  実施例７で対照区とした部屋に、実施例４で作った長さ約２４センチメートル・直径約６〜７センチメートルの巻物状廃畳表炭（い草炭）３０本を部屋の一隅に、新聞紙の上に三段に並べて置き、これに実施例７で用いたファンで空気を当てる様にして室内空気を終夜循環さた。部屋の温調機の温度設定は２６度とした。
１日後にホルムアルデヒド検知管で室内空気を測定した結果は、ホルムアルデヒド濃度１ｐｐｍ以下であった。