(57)【要約】    【課題】  水分の吸着能に優れ、且つ吸着した水分を比較的短い時間で放出できる調湿材を提供することを課題としている。    【解決手段】  Ｂ形シリカゲルと、焼却灰を酸処理することにより多孔質化した多孔質粒状成形体とを含む調湿材を提供する。【選択図】  図１
2013202483.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｂ形シリカゲルと、焼却灰を酸処理することにより多孔質化した多孔質粒状成形体とを含むことを特徴とする調湿材。
【請求項２】
前記Ｂ形シリカゲルと前記多孔質粒状成形体との合計１００重量部に対して前記Ｂ形シリカゲルを６０〜９０重量部含む請求項１記載の調湿材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調湿材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、調湿材としては、様々なものが知られており、例えば、シリカゲルが知られている。具体的には例えば、日本工業規格に適合したＢ形シリカゲルが知られている（非特許文献１）。
【０００３】
上記の調湿材は、空気中の湿度が比較的高いときに、Ｂ形シリカゲルが空気中の水分を吸着することができる。また、空気中の湿度が比較的低いときに、吸着した水分をＢ形シリカゲルが空気中へと放出することができる。従って、上記の調湿材は、空気中の湿度が高くなり過ぎたり、低くなり過ぎたりしないように、調湿する性能を有している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】日本工業規格（ＪＩＳ  Ｚ０７０１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、Ｂ形シリカゲルのみを含む上記の調湿材は、空気中の水分を吸着することができるものの、いったん吸着した水分を放出するために比較的長い時間を要する。即ち、Ｂ形シリカゲルのみを含む調湿材は、いったん吸着した水分を例えば２４時間といった比較的短い時間内に放出する性能に必ずしも優れていないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点等に鑑み、水分の吸着能に優れ、且つ吸着した水分を比較的短い時間で放出できる調湿材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決すべく、本発明に係る調湿材は、Ｂ形シリカゲルと、焼却灰を酸処理することにより多孔質化した多孔質粒状成形体とを含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る調湿材は、前記Ｂ形シリカゲルと前記多孔質粒状成形体との合計１００重量部に対して前記Ｂ形シリカゲルを６０〜９０重量部含むことが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る調湿材は、水分の吸着能に優れ、且つ吸着した水分を比較的短い時間で放出できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】調湿材の吸放湿率を経時的に表したグラフ。
【図２】調湿材の放湿量を表したグラフ。
【図３】調湿材の放湿量を表したグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る調湿材の一実施形態について説明する。
【００１２】
本実施形態の調湿材は、Ｂ形シリカゲルと、焼却灰を酸処理することにより多孔質化した多孔質粒状成形体とを含むものである。
【００１３】
前記Ｂ形シリカゲルは、日本工業規格ＪＩＳ  Ｚ０７０１に適合したものである。即ち、前記Ｂ形シリカゲルは、構成成分として二酸化ケイ素（シリカ）を９８重量％以上含むものである。また、上記規格に記載の通り、相対湿度２０％における吸湿率が３．０％以上であり、相対湿度５０％における吸湿率が１０．０％以上であり、相対湿度９０％における吸湿率が５０．０％以上であるものである。
【００１４】
前記Ｂ形シリカゲルは、通常、球状に形成されている。また、通常、１〜５ｍｍの大きさに形成されている。
【００１５】
前記Ｂ形シリカゲルとしては、市販されているものを用いることができる。具体的には、例えば、製品名「フジシリカゲルＢ形」（富士シリシア社製）、又は、製品名「トヨタシリカゲルＢ形」（豊田化工社製）などを用いることができる。
【００１６】
前記多孔質粒状成形体は、焼却灰を酸処理することにより、焼却灰に含まれる酸可溶成分を溶解させ、焼却灰を多孔質化したものである。
前記多孔質粒状成形体は、二酸化ケイ素を３重量％以上９８重量％未満含み、さらに、リン化合物、アルミナ、及び、酸化鉄を含む。
【００１７】
前記多孔質粒状成形体は、ＪＩＳ  Ｚ８８３０に従って測定したＢＥＴ比表面積が５ｍ2／ｇ以上のものである。また、通常、ＢＥＴ比表面積が７０ｍ2／ｇ以下である。
【００１８】
前記ＢＥＴ比表面積は、例えば、焼却灰を酸処理するときの酸濃度を高くすることにより、大きくすることができ、また、酸濃度を低くすることにより、小さくすることができる。
【００１９】
前記焼却灰としては、特に限定されず、下水汚泥を焼却することにより生じた下水汚泥焼却灰、製紙工場から排出されるペーパースラッジを焼却することにより生じたペーパースラッジ焼却灰、化石燃料や木質材料などを燃料としたボイラーから排出されるボイラー灰などが挙げられる。
前記焼却灰としては、前記調湿材が、吸着した水分を比較的短い時間でより多く放出できるという点で、前記下水汚泥焼却灰が好ましい。
【００２０】
前記多孔質粒状成形体は、具体的には例えば、焼却灰に酸処理を施した後、必要に応じて中和し、乾燥させることにより得ることができる。必要であれば、得られた粗多孔質粒状成形体をさらに粉砕することができる。
【００２１】
前記酸処理において用いる酸としては、硫酸、塩酸、硝酸などの無機酸を採用することができる。
前記酸処理においては、具体的には、上記の無機酸の水溶液を用いて酸処理することができる。無機酸の水溶液の酸濃度としては、例えば、０．１〜１３規定（Ｎ）を採用することができる。
前記酸処理においては、例えば、上記の焼却灰と、上記の無機酸の水溶液とを混合し、混合状態を０．１〜１０日間維持することにより、焼却灰に含まれる酸可溶成分を溶解させることができる。酸処理においては、無機酸１００重量部に対して、０．５〜２５重量部の焼却灰を用いることが好ましい。
【００２２】
前記中和においては、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、消石灰などのアルカリ剤を用いることができる。
前記乾燥においては、例えば、９０〜３００℃に加熱することにより、水分を除去させることができる。
前記粉砕においては、一般的な粉砕方法によって、例えば多孔質粒状成形体が３〜９０ｍｍ径の大きさとなるように（造粒物となるように）形成することができる。
【００２３】
前記多孔質粒状成形体は、各粒の大きさが特に限定されるものではなく、各粒の大きさは、通常、３μｍ〜１００ｍｍである。即ち、前記多孔質粒状成形体は、粉体状であってもよく、数ｍｍ〜数十ｍｍの大きさ（例えば、造粒物）であってもよい。
【００２４】
前記多孔質粒状成形体は、上記のごとく焼却灰を酸処理することにより、焼却灰に含まれる酸可溶成分が溶解され、多孔質化されていることから、形成された小孔において水分が吸着及び放出し得るものになっている。また、酸処理によって二酸化ケイ素の一部が非晶質ケイ酸ゲルとなり、該ゲルの表面に親水性のシラノール基が生じていると考えられることから、該シラノール基によっても多孔質粒状成形体の吸放湿性能が発揮されると推定される。
【００２５】
前記多孔質粒状成形体としては、市販されているものを用いることができる。具体的には、例えば、製品名「マジカルファイン」（住友大阪セメント社製）を用いることができる。
【００２６】
本実施形態の調湿材は、前記Ｂ形シリカゲルと前記多孔質粒状成形体とを含んでいるため、Ｂ形シリカゲルのみを含む調湿材と比較して、所定の比較的高い湿度条件下においていったん吸着した水分を、それより低い湿度条件下において、比較的短い時間内により多く放出することができる。具体的には、いったん吸着した水分を、例えば２４時間内により多く放出することができる。
また、本実施形態の調湿材は、前記多孔質粒状成形体のみを含む調湿材と比較して、所定の比較的高い湿度条件下において、より多くの水分を吸着することができる。
このことから、前記調湿材は、水分の吸着能に優れ、且つ吸着した水分を比較的短い時間で放出できる。従って、前記調湿材は、例えば、日単位で湿度が変動したとしても、湿度環境に応じて水分を吸着し、吸着した水分をさらに放出する性能に優れている。即ち、日単位で湿度が変動する環境下における調湿性能に優れている。
【００２７】
前記調湿材は、前記Ｂ形シリカゲルと前記多孔質粒状成形体との合計１００重量部に対して、前記Ｂ形シリカゲルを６０〜９０重量部含むことが好ましい。
前記Ｂ形シリカゲルと前記多孔質粒状成形体との合計１００重量部に対して、前記Ｂ形シリカゲルを６０〜９０重量部含むことにより、水分の吸着能により優れ、且つ吸着した水分を比較的短い時間でより多く放出できるという利点がある。
【００２８】
前記調湿材は、一般的な方法によって前記Ｂ形シリカゲルと前記多孔質粒状成形体と混合することによって製造することができる。
【００２９】
本発明は、上記例示の調湿材に限定されるものではない。
また、一般の調湿材において用いられる種々の態様を、本発明の効果を損ねない範囲において、採用することができる。
【実施例】
【００３０】
次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３１】
まず、多孔質粒状成形体及びＢ形シリカゲルとして下記のものを用意した。
「多孔質粒状成形体」（多孔質造粒物）
製品名「マジカルファイン」（住友大阪セメント社製）、粒径−３〜９０ｍｍ程度
下水汚泥焼却灰を酸処理することにより焼却灰を多孔質化したもの
ＢＥＴ比表面積−１０ｍ2／ｇ
「Ｂ形シリカゲル」
・製品名「フジシリカゲルＢ形」（富士シリシア社製）、
形状−球状、大きさ−１．７〜４．０ｍｍ
・製品名「トヨタシリカゲルＢ形」（豊田化工社製）、
形状−球状、大きさ−１〜５ｍｍ
【００３２】
また、「Ｂ形シリカゲル」の代わりに用いる比較物質として下記のものを用意した。
「天然鉱物  稚内層珪藻（珪質）頁岩の粉砕物」
製品名「豊ドライ」（鈴木産業社製）、二酸化ケイ素を７９重量％含む
（海洋性珪藻プランクトンが堆積して出来た珪藻土が地圧と熱的変成を受け、
地質的変化を受けて岩石化したページ（頁）状岩石で、成分は主として、
オパールＣＴ・非晶質シリカ・石英などで構成される鉱物質である）
【００３３】
（実施例１）
Ｂ形シリカゲル（製品名「フジシリカゲルＢ形」）及び多孔質粒状成形体をそれぞれ１０５℃の環境下で２時間静置して、乾燥させた。次に、Ｂ形シリカゲル：多孔質粒状成形体＝９．５：０．５の重量比となるように混合して調湿材を製造した。
【００３４】
（実施例２）
Ｂ形シリカゲル：多孔質粒状成形体＝９：１の重量比となるように混合した点以外は、実施例１と同様にして調湿材を製造した。
【００３５】
（実施例３）
Ｂ形シリカゲル：多孔質粒状成形体＝８：２の重量比となるように混合した点以外は、実施例１と同様にして調湿材を製造した。
【００３６】
（実施例４）
Ｂ形シリカゲル：多孔質粒状成形体＝７：３の重量比となるように混合した点以外は、実施例１と同様にして調湿材を製造した。
【００３７】
（実施例５）
Ｂ形シリカゲル：多孔質粒状成形体＝６：４の重量比となるように混合した点以外は、実施例１と同様にして調湿材を製造した。
【００３８】
（実施例６）
Ｂ形シリカゲル：多孔質粒状成形体＝５：５の重量比となるように混合した点以外は、実施例１と同様にして調湿材を製造した。
【００３９】
（実施例７）
Ｂ形シリカゲル：多孔質粒状成形体＝２：８の重量比となるように混合した点以外は、実施例１と同様にして調湿材を製造した。
【００４０】
（実施例８）
Ｂ形シリカゲルとして、「フジシリカゲルＢ形」に代えて上記の「トヨタシリカゲルＢ形」を用いた点、「トヨタシリカゲルＢ形」：多孔質粒状成形体＝９：１の重量比となるように混合した点以外は、実施例１と同様にして調湿材を製造した。
【００４１】
（実施例９）
Ｂ形シリカゲルとして、「フジシリカゲルＢ形」に代えて上記の「トヨタシリカゲルＢ形」を用いた点、「トヨタシリカゲルＢ形」：多孔質粒状成形体＝６：４の重量比となるように混合した点以外は、実施例１と同様にして調湿材を製造した。
【００４２】
（実施例１０）
Ｂ形シリカゲルとして、「フジシリカゲルＢ形」に代えて上記の「トヨタシリカゲルＢ形」を用いた点、「トヨタシリカゲルＢ形」：多孔質粒状成形体＝５：５の重量比となるように混合した点以外は、実施例１と同様にして調湿材を製造した。
【００４３】
（比較例１）
上記のＢ形シリカゲル（製品名「フジシリカゲルＢ形」）のみからなる調湿材を製造した。
【００４４】
（比較例２）
上記のＢ形シリカゲル（製品名「トヨタシリカゲルＢ形」）のみからなる調湿材を製造した。
【００４５】
（比較例３）
上記の多孔質粒状成形体のみからなる調湿材を製造した。
【００４６】
（比較例４）
Ｂ形シリカゲルに代えて、上記の稚内層珪藻頁岩粉砕物（製品名「豊ドライ」）を用いて、珪藻頁岩粉砕物のみからなる調湿材を製造した。
【００４７】
（比較例５）
Ｂ形シリカゲルに代えて上記の珪藻頁岩粉砕物を用いた点、珪藻頁岩粉砕物：多孔質粒状成形体＝８：２の重量比となるように混合した点以外は、実施例１と同様にして調湿材を製造した。
【００４８】
（比較例６）
Ｂ形シリカゲルに代えて上記の珪藻頁岩粉砕物を用いた点、珪藻頁岩粉砕物：多孔質粒状成形体＝６：４の重量比となるように混合した点以外は、実施例１と同様にして調湿材を製造した。
【００４９】
（比較例７）
Ｂ形シリカゲルに代えて上記の珪藻頁岩粉砕物を用いた点、珪藻頁岩粉砕物：多孔質粒状成形体＝５：５の重量比となるように混合した点以外は、実施例１と同様にして調湿材を製造した。
【００５０】
＜吸放湿性能の評価＞
評価する調湿材として、１０５℃で２時間静置した各実施例及び各比較例の調湿材を用いた。また、所定の温度及び相対湿度にて評価を行うための機器として、恒温恒湿器を用いた。
重量既知のプラスチックシャーレ（直径８．５ｃｍ）それぞれに、各調湿材を２０ｇ入れ、調湿材を入れたシャーレを温度２０℃、相対湿度５０％の環境下に２４時間静置した（以下、前処理ともいう）。該静置後のシャーレ及び調湿材の重量から、吸湿後の調湿材の重量（Ａ）を算出した。
次に、調湿材を入れたシャーレを温度２０℃、相対湿度９０％の環境下に２４時間静置した（以下、高湿度処理ともいう）。該静置後のシャーレ及び調湿材の重量から、吸湿後の調湿材の重量（Ｂ）を算出した。
続いて、調湿材を入れたシャーレを温度２０℃、相対湿度５０％の環境下に２４時間静置した（以下、低湿度処理ともいう）。該静置後のシャーレ及び調湿材の重量から、調湿材の重量（Ｃ）を算出した。なお、調湿材の重量（Ｃ）は、上記の調湿材の重量（Ｂ）より少なくなっており、即ち、調湿材が水分を放出したことを示すものである。
【００５１】
上記の前処理後、高湿度処理後、及び、低湿度処理後の調湿材がどれだけの水分を吸着したかを示すべく、前処理を行う前の調湿材（１０５℃で２時間静置直後）の重量と、前処理後、高湿度処理後、及び、低湿度処理後の調湿材の重量との差から、前処理を行う前の調湿材に対する吸湿量を百分率で表した。各実施例、各比較例におけるこの吸放湿率を縦軸に、時間を横軸にとったグラフを図１に示す。
図１に示すように、実施例の調湿材は、吸放湿性能に優れ、しかもいったん吸湿した水分を２４時間という比較的短い時間でより多く放出することができる。
【００５２】
上記の評価結果を基にして、下記式から、放湿量（％）を算出した。
放湿量（％）＝｛（Ｂ−Ｃ）／Ａ｝×１００
各実施例及び各比較例それぞれにおける上記放湿量を表したグラフを図２、図３に示す。即ち、図２、図３において、縦軸は、いったん吸湿した調湿材が、２４時間でどれだけ水分を放出したかを数値で表し、横軸は、調湿材におけるＢ形シリカゲル又は珪藻頁岩粉砕物の重量割合を示す。
図２、図３に示すように、実施例の調湿材は、いったん吸湿した水分を２４時間という比較的短い時間でより多く放出することができる。特に、多孔質粒状成形体とＢ形シリカゲルとの合計１００重量部に対してＢ形シリカゲルが６０〜９０重量部であることにより、その効果が著しい。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の調湿材（調湿剤）は、湿度が変動する環境下における調湿性能に優れているため、例えば、家屋の床下における結露を防止するために、家屋の床下、壁、押入、下駄箱、浴室、洗面台などにおいて好適に使用され得る。
【図１】
2013202483.tif 000003
【図２】
2013202483.tif 000004
【図３】
2013202483.tif 000005