(57)【要約】【課題】シックハウス症候群を発症させる大気汚染有害物質の除去処理に有効な除去処理剤であって、汚染有害物質を大気に飛散する前に除去し、または、大気に飛散している汚染有害物質を除去することができる除去処理剤を提供する。【解決手段】大気中に飛散して大気を汚染する汚染有害物質を除去するための除去処理剤であり、当該除去処理剤は、水分子クラスターを細分化処理してなる高浸透性水、高炭素質で高多孔質の微粉末状炭素、および、天然樹液成分または油成分を主要成分とするもので、これらの主要成分が水に均一に溶解または分散している液状、または、アルカリ成分で固化された固形状のものである。【選択図】    無し【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気中に飛散して大気を汚染する汚染有害物質を除去するための除去処理剤であり、当該除去処理剤は、水分子クラスターを細分化処理してなる高浸透性水、高炭素質で高多孔質の微粉末状炭素、および天然樹液成分を主要成分とするもので、これらの主要成分が水に均一に溶解または分散している液状のものであることを特徴とする大気汚染有害物質の除去処理剤。
【請求項２】
大気中に飛散して大気を汚染する汚染有害物質を除去するための除去処理剤であり、当該除去処理剤は、水分子クラスターを細分化処理してなる高浸透性水、高炭素質で高多孔質の微粉末状炭素、および油成分を主要成分とするもので、これらの主要成分を均一に分散してなる分散液をアルカリ成分を介して固化してなる固形状のものであることを特徴とする大気汚染有害物質の除去処理剤。
【請求項３】
大気中に飛散して大気を汚染する汚染有害物質を除去するための除去処理方法であり、水分子クラスターを細分化処理してなる高浸透性水と、高炭素質で高多孔質の微粉末状炭素と、天然樹液成分を主要成分とする除去処理液を建造物または構造物の構成部材の表面に塗布し、塗布した除去処理液にて、前記構成部材から飛散する汚染有害物質を大気に浮遊する前に除去することを特徴とする大気汚染有害物質の除去処理方法。
【請求項４】
大気中に飛散して大気を汚染する汚染有害物質を除去するための除去処理方法であり、水分子クラスターを細分化処理してなる高浸透性水、高炭素質で高多孔質の微粉末状炭素、および油成分を主要成分とする微粉粒状の除去処理剤をフィルタまたは容器に収納し、これらのフィルタまたは容器に汚染有害物質が混在する大気または排気を透過して、大気または排気に混在する汚染有害物質を除去することを特徴とする大気汚染有害物質の除去処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大気に飛散しまたは大気に浮遊する汚染有害物質を除去するための除去処理剤、および除去処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、建築物等の壁材、床材、天井材等の建築材料、カーペット、家具等の構造物の構造部材、これらに使用されている塗料や接着剤等から飛散して大気に浮遊するホルムアルデヒド、ベンゼン、トルエン、スチレン等の気化性の化学物質は、所謂、シックハウス症候群を発症させる大気汚染有害物質として大きな問題になっている。また、排煙やその他の排気に含まれるこれらの化学物質、その他の化学物質も大気に浮遊して、健康を損ねる大気汚染有害物質として、古くから大きな問題になっている。
【０００３】
本出願人は、土壌や焼却灰に多く混在する汚染有害物質であるＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニール類）、ＰＣＤＤ（ダイオキシン類）等を無害化して除去処理するために有効な除去処理剤を開発して、「有害汚染物質の除去処理剤および除去処理方法」なる名称で特許出願している。当該特許出願に係る除去処理剤は、水分子クラスターを細分化処理してなる高浸透性水と、高炭素質で高多孔質の微粉末状炭素を主要成分とする液状のものであって、汚染されている土壌や焼却灰に散布して、土壌や焼却灰に混在する汚染有害物質を無害化処理することを意図しているものである（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００３−１２３６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、上記した特許文献１に開示されている除去処理剤は、土壌や焼却灰に混在する主としてポリ塩化ビフェニール類やダイオキシン類の汚染有害物質を無害化するためのものである。このため、大気に浮遊するホルムアルデヒド、ベンゼン、トルエン、スチレン等の気化性の化学物質であるシックハウス症候群を発症させる汚染有害物質に対しては、使用態様とも関連して、必ずしも十分な効果が得られるものとは認められない。
【０００６】
従って、本発明の目的は、上記した特許文献１に開示されている除去処理剤を、シックハウス症候群を発症させる気化性の有害物質である大気汚染有害物質の除去処理に有効な除去処理剤に改良するとともに、大気汚染有害物質を効果的に除去することができる除去処理方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、大気汚染有害物質の除去処理剤および除去処理方法に関するもので、ある。本発明に係る第１の発明は、大気中に飛散して大気を汚染する汚染有害物質を除去するための除去処理剤であり、本発明に係る第２の発明は、大気中に飛散して大気を汚染する汚染有害物質を除去するための除去処理方法である。
【０００８】
本発明に係る第１の発明である第１の除去処理剤は、水分子クラスターを細分化処理してなる高浸透性水、高炭素質で高多孔質の微粉末状炭素、および天然樹液成分を主要成分とするもので、これらの主要成分が水に均一に溶解または分散している液状のものであることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明に係る第１の発明である第２の除去処理剤は、水分子クラスターを細分化処理してなる高浸透性水、高炭素質で高多孔質の微粉末状炭素、および油成分を主要成分とするもので、これらの主要成分を均一に分散してなる分散液をアルカリ成分を介して固化してなる固形状のものであることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明に係る第２の発明である第１の除去処理方法は、水分子クラスターを細分化処理してなる高浸透性水と、高炭素質で高多孔質の微粉末状炭素と、天然樹液成分を主要成分とする除去処理液（第１の除去処理剤）を建造物または構造物の構成部材の表面に塗布し、塗布した除去処理液にて、前記構成部材から飛散する汚染有害物質を大気に浮遊する前に除去することを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明に係る第２の発明である第２の除去処理方法は、水分子クラスターを細分化処理してなる高浸透性水、高炭素質で高多孔質の微粉末状炭素、および油成分を主要成分とする微粉粒状の除去処理剤（第２の除去処理剤）をフィルタまたは容器に収納し、これらのフィルタまたは容器に汚染有害物質が混在する大気または排気を透過して、大気または排気に混在する汚染有害物質を除去することを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の作用・効果】
本発明に係る各除去処理剤は、建築物等の壁材、床材、天井材等の建築材料、カーペット、家具等の構造物の構成部材、これらに使用されている塗料や接着剤等から飛散して大気に浮遊しようとする大気汚染有害物質、大気や排気に混在する大気汚染有害物質を、分解し、変性し、または吸着して無害化する機能を有する除去処理剤ある。
【００１３】
当該除去処理剤を構成する主要成分である高浸透性水は、水分子クラスターを細分化処理してなる浸透性に極めて優れているとともに物質誘導作用を有するもので、天然樹液成分またはその他の油性成分とともに大気汚染有害物質を取込んで、高炭素質で多孔質の微粉末状炭素の内部に誘導する。当該微粉末状炭素内に誘導されて取込まれた大気汚染有害物質は、当該微粉末状炭素によって分解、変性、および／または吸着されて、大気、排気および発生する気体中から除去される。
【００１４】
また、本発明に係る各除去処理方法における第１の除去処理方法によれば、本発明に係る第１の除去処理剤を使用して、建築物等の壁材、床材、天井材、カーペット、家具等の構造物の構成部材、これらに使用されている塗料や接着剤等から飛散する大気汚染有害物質を、大気に飛散して浮遊する前に効果的に除去することがきる。また、本発明の第２の除去処理方法によれば、本発明に係る第２の除去処理剤を使用して、大気に浮遊しまたは排気に混在する大気汚染有害物質を効果的に除去することがきる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明は、大気汚染有害物質の除去処理剤、および、当該除去処理剤を使用した大気汚染有害物質の除去処理方法に関するものである。本発明に係る第１除去処理剤は、大気中に飛散して大気を汚染する汚染有害物質を除去するための除去処理剤であり、当該除去処理剤は、水分子クラスターを細分化処理してなる高浸透性水、高炭素質で高多孔質の微粉末状炭素、および天然樹液成分を主要成分とするもので、これらの主要成分を水に均一に溶解または分散している液状のものである。
【００１６】
また、本発明に係る第２の除去処理剤は、大気中に飛散して大気を汚染する汚染有害物質を除去するための除去処理剤であり、当該除去処理剤は、水分子クラスターを細分化処理してなる高浸透性水、高炭素質で高多孔質の微粉末状炭素、および油成分を主要成分とするもので、これらの主要成分を均一に分散してなる分散液をアルカリ成分を介して固化してなる固形状のものであって、例えば、微細粉粒状のものである。
【００１７】
本発明に係るこれらの除去処理剤は、第１の除去処理剤が液状の形態であるのに対して、第２の除去処理剤は固形状の形態であって、互いに形態を異にしているが、除去処理剤の主要成分は類似している。従って、以下では、これら両除去処理剤を当該除去処理剤と称することがあり、形態状の区別を要する場合には、第１の除去処理剤および第２の除去処理剤と称して説明する。
【００１８】
当該除去処理剤は、高浸透性水と、高炭素質で高多孔質の微粉末状炭素の炭素群を主要成分としている。当該除去処理剤を構成する主要成分の一である高浸透性水は、水分子クラスターを細分化処理してなるもので、本出願人の先願である特願２００１−１８５４７８号出願の明細書（特開２００３−１２３６号公報）にて開示している機能性水である。当該高浸透性水は、ｐＨが７．０〜７．５の範囲で、比重が０．９５〜０．９７の範囲にあって、不燃性で添加物に対して特別な化学反応を示さない。
【００１９】
当該高浸透性水は、実際には、細分化処理されて細分化状態にある水分子クラスターを、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等のカルビノールに融合させて安定化したものである。当該高浸透性水を調製する一例を示すならば、強磁場処理された純水、精製水、一般水等に炭素数２〜４のカルビノールを３５ｗｔ％〜５５ｗｔ％混合してなる水溶液を被処理液とし、当該被処理液を噴霧状態で１０℃以下の温度で撹拌することにより、当該被処理液中の水分子クラスターを細分化し、その後、細分化状態の水分子クラスターを８０℃〜８３℃の範囲の温度で、カルビノール分子と融合させるものである。当該調製方法によって、細分化状態にある水分子クラスターは長期間安定した状態に維持され、これにより、高浸透性水が調製される。
【００２０】
当該高浸透性水は、細分化状態の水分子クラスターに起因する高浸透作用を有していて、土壌層や焼却灰層に対しては勿論のこと、種々の固体や固体材料、例えば、木材、石材、セラミック材、プラスチック材、その他の固体材料に対する浸透性が極めて高いものである。また、当該高浸透性水は、各種の液体や微粉末状の固体を、土壌層、焼却灰層、および、上記した各固体、固体材料の内部に誘導する物質誘導作用をも有している。
【００２１】
当該除去処理剤を構成する主要成分の他の一である微粉末状炭素は、超微細な炭素分子クラスター、例えばナノメータのオーダの炭素分子クラスターであるものと推定されるもので、本出願人の先願である特願２００１−１８５４７８号出願の明細書（特開２００３−１２３６号公報）にて開示している微粉末状の活性炭である。
【００２２】
当該微粉末状炭素は、高炭素質で高多孔質のもので、炭素化率が９０％以上、比表面積が１０００ｍ２／ｇ以上、ｐＨが９．０〜１１．０である高炭素質で高多孔質の微粉末状のものである。当該微粉末状炭素は、例えばナノメータのオーダの超微細な炭素分子クラスターあるものと推定され、当該除去処理剤では、当該微粉末状炭素を所定量（炭素群、集合体）として使用する。
【００２３】
当該微粉末状炭素の炭素群（集合体）は、例えば、ヤシ殻とオガ粉を原料して、通常のヤシ殻炭を製造する炭化工程で燻炭に生成し、当該燻炭を真空状態で数時間熱処理することにより生成される。この場合、熱処理温度を１０００℃〜１３００℃の範囲で適宜制御することにより、炭素化率が９０％〜９６％またはそれ以上で、比表面積が１０００ｍ２／ｇ以上のものが調製される。当該炭素群を構成する微粉末状炭素は、好ましくは比表面積が１２００ｍ２／ｇ以上であって、熱処理温度を適宜制御することにより、比表面積が２０００ｍ２／ｇまでの任意の比表面積のものを調製することができる。
【００２４】
当該除去処理剤は、その第１の除去処理剤にあっては、当該高浸透性水、当該微粉末状炭素に天然樹液、例えば、白樺やガジュマル等の抱水樹木の樹液を精製水中に添加して溶解および分散して調製される。これらの成分の比率は、除去処理剤１Ｌを調製する場合には、例えば、当該高浸透性水２００ｃｃ、当該微粉末状炭素２ｇ、天然樹液２０ｃｃ、精製水７８０ｃｃとする。第１の除去処理剤のより具体的な好適な調製の条件は、下記の通りである。
【００２５】
先ず、当該微粉末状炭素を赤外線照射処理（３０分程度）し、これに、当該高浸透性水を加えて撹拌し、撹拌混合の終了後１５分程度静置する（第１の調製液）。これに平行して、精製水に天然樹液を加えてよく撹拌し、撹拌混合の終了後１５分程度静置する（第２の調製液）。
【００２６】
次いで、第１の調製液に第２の調製液を撹拌しつつ加えて撹拌を継続し、当該微粉末状炭素が液面に浮かび上がらない状態になった時点で、撹拌混合を終了する（５分程度）。この場合には、混合液を３０℃以上で撹拌することが好ましい。特に、冬季においては、混合液を３０℃以上、好ましくは３５℃以上に積極的に加熱した状態で撹拌するようにする。
【００２７】
このように調製された第１の除去処理剤においては、冷暗所にて１週間以上放置した後に使用に供することが好ましい。第１の除去処理剤は、汚染有害物質の量に応じて、その濃度を調整して使用することが好ましい。上記した調製条件を採用して調製された第１の除去処理剤にあっては、最大２００倍の希釈率が可能である。
【００２８】
第１の除去処理剤は液状であることから、第１の除去処理剤を、建築物等の壁材、床材、天井材、カーペット、家具等の構造物の構成部材に塗布する使用態様を採ることができる。当該使用態様によって、これらの構成部材や、これらに使用されている塗料や接着剤等から飛散して大気に浮遊しようとする大気汚染有害物質が、大気に飛散する前の段階で捕捉されて分解され、変性され、または吸着されて除去される。
【００２９】
また、当該除去処理剤は、その第２の除去処理剤にあっては、当該高浸透性水、当該微粉末状炭素に油成分を精製水中に添加して溶解および分散し、得られる分散液を苛性ソーダ等のアルカリ成分を介して固化することによって調製される。この場合、油成分としては、ココナッツオイルを代表例として、パームオイル、大豆油、その他の植物性オイル等を採用することができる。これらの成分の比率は、除去処理剤４００ｇを調製する場合には、例えば、当該高浸透性水５０ｃｃ、当該微粉末状炭素５ｇ（最後に３０ｇ追加有り）、ココナッツオイル１０００ｃｃ、精製水１０００ｃｃとし、苛性ソーダ２６０ｇを用いて固化する。第２の除去処理剤のより具体的な好適な調製の条件は、下記の通りである。
【００３０】
先ず、ココナッツオイルに当該微粉末状炭素および当該高浸透性水を加えて加熱しつつ撹拌し、混合液が沸騰した時点で撹拌を終了する（第１の調製液）。これに平行して、精製水に苛性ソーダを加えて完全に溶解させて苛性ソーダ水溶液を調製する（第２の調製液）。
【００３１】
次いで、沸騰した第１の調製液を加熱状態に保持して、この第１の調製液に第２の調製液を加えて撹拌し、混合液中に分離状態が発生するまで加熱撹拌状態を継続する。混合液の表面に固形分離物が確認された場合には、この固形分離物（層状物）を採取して、自然乾燥または加熱乾燥に付する。当該固形分離物が完全に乾燥した後、これを、マイクログラインダー等の微細粉砕機にて粉砕して約１０μｍの微細粉粒子物とする。
【００３２】
これによって、第２の除去処理剤が調製されるが、好ましくは、当該微細粉粒子物に当該微粉末状炭素を余剰量（例えば３０ｇ）加えて、再度、微細粉砕機にて約１０μｍの微細粉粒子状に粉砕する。これにより、当該微細粉粒子物の濃度が高い第２の除去処理剤が調製される。
【００３３】
第２の除去処理剤は、微細粉粒子状であることから、第２の除去処理剤を、フィルタまたは容器に収容して使用する使用態様を採ることができる。当該使用態様では、これらのフィルタまたは容器内に汚染有害物質が混在する大気または排気を透過させる。これにより、大気または排気に混在する汚染有害物質は、フィルタまたは容器内の第２の除去処理剤によって分解され、変性され、または吸着されて除去され、汚染有害物質が除去された状態の大気または排気がフィルタまたは容器から流出することになる。
【００３４】
【実施例】
本実施例では、本発明に係る第１の除去処理剤と第２の除去処理剤を調製し、これら各除去処理剤の汚染有害物質に対する除去処理効果を確認する実験を試みた。
【００３５】
（第１の除去処理剤の調製）：第１の除去処理剤の調製には、高浸透性水と、高炭素質で高多孔質の微粉末状炭素の炭素群と、白樺から採取した樹液を採用した。
【００３６】
採用した高浸透性水は、細分化処理されて細分化状態にある水分子クラスターをカルビノールに融合させて安定化してなるもので、ｐＨが７．０〜７．５の範囲で、比重が０．９５〜０．９７の範囲にあって、不燃性で添加物に対して特別な化学反応を示さないものである。採用した微粉末状炭素は、超微細な炭素分子クラスター、例えばナノメータのオーダの炭素分子クラスターであるものと推定される高炭素質で高多孔質のものであって、炭素化率が９０％以上、比表面積が１０００ｍ２／ｇ以上、ｐＨが９．０〜１１．０のものである。第１の除去処理剤１Ｌを調製するに当たって、当該高浸透性水２００ｃｃ、当該微粉末状炭素２ｇ、白樺樹液２０ｃｃ、精製水７８０ｃｃを使用した。
【００３７】
第１の除去処理剤の調製では、当該微粉末状炭素を赤外線照射処理（３０分程度）し、これに、当該高浸透性水を加えて撹拌し、撹拌混合の終了後１５分程度静置した（第１の調製液）。これに平行して、精製水に天然樹脂を加えてよく撹拌し、撹拌混合の終了後１５分程度静置した（第２の調製液）。
【００３８】
次いで、第１の調製液に第２の調製液を撹拌しつつ加えて撹拌し、当該微粉末状炭素が液面に浮かび上がらない状態になった状態で、撹拌混合を終了した（５分程度）。この場合には、混合液を３５℃〜４０℃に保持して撹拌した。このように調製された第１の除去処理剤においては、冷暗所にて１週間以上放置した後に使用に供した。
【００３９】
（第２の除去処理剤の調製）：第２の除去処理剤の調製には、高浸透性水と、高炭素質で高多孔質の微粉末状炭素の炭素群と、ココナッツオイルと、アルカリ成分である苛性ソーダ水溶液を採用した。採用した高浸透性水および微粉末状炭素の炭素群は、第１の除去処理剤の調製に採用したものと同一のものである。第２の除去処理剤を４００ｇ調製するに当たっては、当該高浸透性水５０ｃｃ、当該微粉末状炭素５ｇ、ココナッツオイル１０００ｃｃ、精製水１０００ｃｃとし、苛性ソーダ２６０ｇを使用した。
【００４０】
第２の除去処理剤の調製では、ココナッツオイルに当該微粉末状炭素および当該高浸透性水を加えて加熱しつつ撹拌し、混合液が沸騰した時点で撹拌を終了した（第１の調製液）。これに平行して、精製水に苛性ソーダを加えて完全に溶解させて苛性ソーダ水溶液を調製した（第２の調製液）。
【００４１】
次いで、沸騰した第１の調製液を加熱状態に保持して、この第１の調製液に第２の調製液を加えて撹拌し、混合液中に分離状態が発生するまで加熱撹拌状態を継続した。混合液の表面に固形分離物が確認された場合には、この固形分離物（層状物）を採取して自然乾燥し、完全に乾燥した後に、これを、マイクログラインダー等の微細粉砕機にて粉砕して約１０μｍの微細粉粒子物とした。当該微細粉粒子物には、当該微粉末状炭素を３０ｇ加えて、再度、微細粉砕機にて約１０μｍの微細粉粒子状に粉砕して第２の除去処理剤を調製した。
【００４２】
（汚染有害物質の除去処理実験その１）：通常の合板を２枚用意して、１枚の合板については、その表面に第１の除去処理剤を所定量塗布して実験に供し（供試体１）、他の１枚については、第１の除去処理剤を塗布することなくそのままの状態で比較実験に供した（供試体２）。
【００４３】
各実験では、各供試体をそれぞれ所定の大きさの容器に収容して密閉状態で所定時間放置し、所定時間経過した時点で容器内の空気を所定量採取する。その後、供試体を容器から一旦取出して容器を開放し、容器内の空気を清浄の空気に置換し、供試体を容器の清浄の空気内に収容して密閉状態で所定時間放置する。所定時間経過した時点で、容器内の空気を所定量採取する。
【００４４】
本除去処理実験実では、供試体の上記密閉状態の放置を１週間単位で８週間行い、この間、供試体の放置直後、および各週間後毎に容器内の空気を、合計９回採取して、採取した空気に含まれているホルムアルデヒドの濃度を検知管法にて測定した。得られた結果を表１に示す。
【００４５】
【表１】
2005013773.tif 000002
【００４６】
本除去処理実験は、通常の合板から飛散するホルムアルデヒドの除去処理効果を確認するもので、第１の除去処理剤を塗布した合板（供試体１）では、ホルムアルデヒドの飛散量は時間の経過とともに大幅に減少している。特に、６週間経過した時点でのホルムアルデヒドの飛散量は、環境基準濃度値である０．０８ｐｐｍを大幅に下回っており、８週間経過した時点では、環境基準濃度値である０．０８ｐｐｍの１／１０未満となっている。
【００４７】
これに対して、第１の除去処理剤を塗布していない合板（供試体２）では、ホルムアルデヒドの飛散量は時間の経過とともに極めてわずかに減少してはいるが、実質的にはほとんど変わらない。この傾向は、供試体２である合板が本来含んでいるホルムアルデヒドが、飛散によって極めてわずかに減少していることに起因しているものと推測される。従って、これらの実験を比較すれば、第１の除去処理剤の除去処理能が極めて優れていることが確認できる。
【００４８】
（汚染有害物質の除去処理実験その２）：通常の合板、難燃処理合板、カーペット等（供試体）をボックスに収容し、密閉した状態で所定期間放置して、供試体に含まれる各種の汚染有害物質をボックス内の大気中に飛散させた。供試体の放置終了時点で、ボックス内の大気（供試ガス）を所定量採取して、この供試ガスを、第２の除去処理剤を所定量充填してある除去処理器（３０ｃｍ×３０ｃｍ×３０ｃｍ）内に吸引して、除去処理器内の大気と置換し、密閉状態の除去処理器内で８週間放置した（除去処理）。８週間放置した後、除去処理器内の供試ガス中の各種の汚染有害物質をマルチガスファインダー（試験紙光電光法）に基づいて測定した。得られた除去処理済みの結果を、除去処理前の結果、および環境基準濃度値と合わせて表２に示す。
【００４９】
【表２】
2005013773.tif 000003
【００５０】
本除去処理実験は、各種の供試体から大気に飛散した各種の汚染有害物質の除去処理効果を確認しているもので、第２の除去処理剤を充填された除去処理器で供試ガスを処理した場合には、各種の汚染有害物質は、環境基準濃度値を大幅に下回る（１／１０未満）濃度値となっている。従って、本除去処理実験から、第２の除去処理剤の除去処理能が極めて優れていることが確認できる。