專利名稱：除臭結(jié)構(gòu)體及除臭劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及除臭結(jié)構(gòu)體及除臭劑，更詳細(xì)地講本發(fā)明涉及吸附分解放出的惡臭物質(zhì)的除臭結(jié)構(gòu)體以及使用該除臭結(jié)構(gòu)體的除臭劑。
已有的除去惡臭用的除臭劑，例如可以舉出利用活性炭吸附性的、利用氧化劑氧化分解惡臭的、利用催化劑催化分解惡臭成分的、以及利用微生物菌株對惡臭成分分解能力的物質(zhì)等。特開昭56-63355號公報中記載了一種除臭劑，這種除臭劑用活性炭、膨潤土和/或沸石等作為吸附介質(zhì)，吸附放出的惡臭物質(zhì)，并且用金屬酞菁多羧酸作為催化劑催化分解該物質(zhì)。
本發(fā)明人等就上述已有的除臭劑進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)已有的這些除臭劑存在以下問題除臭性能不足，要獲得良好除臭效果必須加大活性炭等吸附介質(zhì)和金屬酞菁多羧酸的用量，(2)其結(jié)果是或者不能將除臭劑形狀制得小巧，或者因除臭效果差而成為高價品。
鑒于上述情況，本發(fā)明目的在于提供一種除臭結(jié)構(gòu)體及除臭劑，其中即使吸附介質(zhì)和催化劑量減少也能獲得充分的除臭效果。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明人等經(jīng)過深入研究后發(fā)現(xiàn)，通過將金屬酞菁多羧酸載帶在具有細(xì)孔的預(yù)定吸附介質(zhì)上能獲得優(yōu)良除臭效果，因而實現(xiàn)了本發(fā)明。也就是說，本發(fā)明的除臭結(jié)構(gòu)體特征在于是由含有以活性炭纖維作為具有細(xì)孔的吸附介質(zhì)，以及在這種活性炭纖維上載帶下式(1)表示的金屬酞菁多羧酸而形成的。
(應(yīng)予說明，式(1)中M是金屬原子；而且式(1)中R至少4個是羧基，其余的是氫原子)。
這樣構(gòu)成的除臭結(jié)構(gòu)體中，首先可以將放出惡臭的物質(zhì)(以下稱為惡臭物質(zhì))吸附在作為吸附介質(zhì)的活性炭纖維上形成的細(xì)孔中而除臭。其次，在可稱為人造酶的式(1)表示的金屬酞菁多羧酸催化劑作用下，使被吸附的惡臭物質(zhì)有效地分解除臭。
在活性炭纖維上事先已形成有許多小孔徑細(xì)孔，與通常顆粒狀或粉狀活性炭中的細(xì)孔相比孔徑要小，該孔徑與代表性的惡臭物質(zhì)分子直徑大體相同。與已有的活性炭相比，還有比表面積和細(xì)孔容積極大的特性。因此與傳統(tǒng)品相比，惡臭物質(zhì)的吸附效率和吸附容量格外的大，因而能提高各種惡臭物質(zhì)的吸附除去性能。此外由于金屬酞菁多羧酸與惡臭物質(zhì)的接觸機(jī)會增加而能提高除臭性能。
使用了含有與以往同樣比例的金屬酞菁多羧酸后發(fā)現(xiàn)，用活性炭纖維的效果比預(yù)期的除臭效果好。這是因為活性炭纖維的比表面積和細(xì)孔容積極大，金屬酞菁多羧酸的擔(dān)載不均情況(偏在)得到緩解，被載帶分散得均一，能夠與惡臭物質(zhì)有效接觸的金屬酞菁多羧酸量比以往增大。但是其作用機(jī)制并不限于此。
因此與以往相比，由于除臭結(jié)構(gòu)體中必須使用的吸附介質(zhì)(活性炭纖維)和觸媒(金屬酞菁多羧酸)兩種物質(zhì)量都可以減少，所以能夠使除臭結(jié)構(gòu)體實現(xiàn)小型化，從而能進(jìn)一步提高除臭性能。此外，活性炭纖維比以往使用活性炭的吸附速度快得多，所以能迅速吸附除去惡臭物質(zhì)，即時除臭。
可以將所用的活性炭纖維制成布帛(紡織品或無紡布)，或與紙漿混合抄造。因而可將除臭結(jié)構(gòu)體簡單制成片狀、蜂窩狀、蛇腹?fàn)詈筒y板狀等各種形狀的材料。此外，金屬酞菁多羧酸在惡臭物質(zhì)分解反應(yīng)中具有催化劑功能，自身不消耗。金屬酞菁多羧酸對酸和堿穩(wěn)定，而且耐候性、耐熱性和耐濕性均優(yōu)良，因而能獲得穩(wěn)定的除臭效果。而且由于金屬酞菁多羧酸分子具有羧基而呈水溶性，所以吸濕后還能進(jìn)一步提高惡臭物質(zhì)的分解效率。
本發(fā)明的除臭結(jié)構(gòu)體，當(dāng)式(1)中M是鈷時更適用。若與酞菁多羧酸配位結(jié)合的金屬是鈷，則與其它金屬配位的金屬酞菁多羧酸相比能提高催化能力。結(jié)果能提高惡臭物質(zhì)分解反應(yīng)的速度，進(jìn)一步提高惡臭物質(zhì)的分解效率。
此外吸附介質(zhì)中優(yōu)選還含有活性炭。使用這種結(jié)構(gòu)的除臭結(jié)構(gòu)體后發(fā)現(xiàn)，與只含活性炭纖維的場合或只含活性炭的場合相比，除臭性能高。據(jù)認(rèn)為這是因為活性炭纖維與活性炭的具有的協(xié)同作用造成的?；钚蕴恐?，按照孔徑從大到小的順序同時存在叫作所謂大孔、中孔、微孔和亞微孔等孔徑不同的細(xì)孔，與活性炭纖維相比平均孔徑和孔徑分布的范圍增大。因此可以認(rèn)為，同時使用活性炭能夠提高對分子直徑大于活性炭纖維中細(xì)孔孔徑的惡臭物質(zhì)的吸附性能，因而使除臭性能得以提高。但是其作用機(jī)制并不限于此。
此外，吸附介質(zhì)具有1～4納米平均孔徑是適用的，優(yōu)選具有2～3納米平均孔徑的。這種大小的孔徑，與氨、乙醛、甲硫醇、三甲胺、硫化氫和乙硫醇等代表性惡臭物質(zhì)的分子直徑大體相當(dāng)，因此能極有效地吸附這些惡臭物質(zhì)。
更優(yōu)選還含有可燃性纖維，以及能夠?qū)⒖扇夹岳w維和上述吸附介質(zhì)粘接在一起的粘合劑，將可燃性纖維和上述吸附介質(zhì)混合粘接而成的的結(jié)構(gòu)體。這樣制成的吸附結(jié)構(gòu)體，例如因紙漿之類可燃性纖維和吸附介質(zhì)具有協(xié)同效果，可以展現(xiàn)出以下作用。也就是說，作為吸附介質(zhì)的活性炭纖維，以及能夠與可燃性纖維一體化而保持良好的活性炭一起，可以提高除臭結(jié)構(gòu)體的可處理性。而且使用可燃性纖維還能以可燃物形式廢棄除臭結(jié)構(gòu)體。此外因吸附介質(zhì)與可燃性纖維混合而能適當(dāng)分散在除臭結(jié)構(gòu)體中，因而能進(jìn)一步提高惡臭物質(zhì)吸附效率。
不僅如此，將除臭結(jié)構(gòu)體中的一部分和全部加工制成所謂瓦楞板之類波紋狀更好。這樣由于除臭結(jié)構(gòu)體單位體積表面積增大而能進(jìn)一步提高除臭性能，同時能夠?qū)⒊艚Y(jié)構(gòu)體制成小型品。同時因制成波紋狀而能圍定一定空間，通氣性提高可以使除臭性進(jìn)一步提高。此外，波紋狀結(jié)構(gòu)具有優(yōu)良強(qiáng)度特性，保管時等即使堆積多層上述空間也不致于變形，沒有壓壞之虞。
本發(fā)明除臭劑的特征在于具有帶通氣孔的筐體以及置于這種筐體內(nèi)部的本發(fā)明除臭結(jié)構(gòu)體。使用這樣制成的除臭劑，能使含有惡臭物質(zhì)的氣體通過通氣孔到達(dá)筐體內(nèi)部的除臭結(jié)構(gòu)體，將其吸附分解。如上所述，本發(fā)明除臭結(jié)構(gòu)體的除臭性能，比已有品高得多，在設(shè)置有除臭劑的環(huán)境中能夠獲得充分的除臭效果。
除臭結(jié)構(gòu)體能夠在保持良好除臭性能的條件下小型化，所以還能使筐體小巧。因而能減小設(shè)置除臭劑所需的空間和節(jié)省空間。若用可燃性材料，例如紙制成筐體，則因除臭結(jié)構(gòu)體的可燃性，使除臭劑全體均可以變成可燃物，廢棄簡單。
本發(fā)明中所說的“活性炭纖維”，是指以碳為主要成分的多孔物質(zhì)，能夠吸附氣體、液體或固體，呈纖維狀，不含顆粒狀和粉狀成分。而所說的“活性炭”，是指以碳為主要成分的多孔物質(zhì)，能夠吸附氣體、液體或固體，呈纖維狀以外的形狀，含有顆粒狀和粉狀成分。而且本發(fā)明中所說的“波紋狀”，是指在片(包括膜)或板上設(shè)有垂直錯位的形狀，其中包括波紋板(也叫作波板或瓦楞板)狀、蜂窩狀和蛇腹?fàn)睢?br> 附圖的簡要說明附圖1是表示本發(fā)明一種優(yōu)選除臭結(jié)構(gòu)體的軸側(cè)視圖。
附圖2是表示本發(fā)明一種優(yōu)選除臭劑的軸側(cè)視圖。
附圖3是表示本發(fā)明另一種具體除臭劑的軸側(cè)視圖。
附圖4表示對照例5以及實施例13、14和15中，乙硫醇除去率相對于時間流逝的變化情況的曲線圖。
優(yōu)選實施例的說明以下，參照


本發(fā)明的實施方式。其中，對同一要素給予同一符號，省略重復(fù)說明。
附圖1是表示本發(fā)明一種優(yōu)選除臭結(jié)構(gòu)體的軸側(cè)視圖。
附圖1所示的除臭結(jié)構(gòu)體1，是由在片材11上粘接成波紋狀的片材12制成的。片材11和12，是在活性炭纖維和作為可燃性纖維的紙漿的混合物中，添加丙烯酸類乳液粘接劑后混合抄造成的片材，將這些構(gòu)成材料粘接成一體?；钚蕴坷w維是石油瀝青類活性炭纖維，優(yōu)選具有平均孔徑1～4納米，更優(yōu)選具有平均孔徑2～3納米細(xì)孔的。然后，在片材11和12上添加下式(1)所示的金屬酞菁多羧酸，使之大體上均勻附著載帶在其上。
將式(1)所示的金屬酞菁多羧酸載帶在片材11和12上的方法，例如可以適當(dāng)采用將經(jīng)上述抄造后的片材11和12浸漬在含有金屬酞菁多羧酸的溶液中，然后將其干燥的方法。
這些構(gòu)成材料在除臭結(jié)構(gòu)體1中含有的適當(dāng)比例為，活性炭纖維優(yōu)選5～50重量(質(zhì)量)％，更優(yōu)選20～40重量％；紙漿優(yōu)選35～93.9重量％，更優(yōu)選45～78.9重量％；丙烯酸類乳液優(yōu)選1～10重量％；而金屬酞菁多羧酸優(yōu)選0.1～5重量％。
而且除臭結(jié)構(gòu)體1還可以含有活性炭作為吸附介質(zhì)，含有活性炭的適當(dāng)比例優(yōu)選0～45重量％，更優(yōu)選5～25重量％(但是活性炭纖維與活性炭的合量不得超過50重量％)。這種情況下，可以將活性炭例如與活性炭纖維和紙漿一起混合抄造，用丙烯酸類乳液將其粘接成一體。
其中，若著眼于這些構(gòu)成成分之間的含量比(重量比)，則活性炭纖維含量相對于紙漿含量之比，或者活性炭纖維和活性炭合量相對于紙漿含量之比，優(yōu)選處于0.053～1.43之間。而且，金屬酞菁多羧酸相對于活性炭纖維含量，或相對于活性炭纖維和活性炭合量之比，優(yōu)選處于0.002～1。
當(dāng)活性炭纖維不足5重量％時，惡臭物質(zhì)的吸附效果有不充分的傾向。反之，在活性炭纖維(活性炭纖維和活性炭合量)超過50重量％的情況下，即活性炭纖維含量，或活性炭纖維和活性炭合量相對于紙漿含量之比超過1.43的情況下，難于均勻混合抄造，同時片材11和12的強(qiáng)度也不足，加工困難。
而且，當(dāng)所含金屬酞菁多羧酸的比例低于0.1重量％時，惡臭物質(zhì)的分解不充分。另一方面，當(dāng)此含量比例超過5重量％時，也就是說當(dāng)金屬酞菁多羧酸含量相對于活性炭纖維含量，或相對于活性炭纖維和活性炭合量之比超過1時，惡臭物質(zhì)的分解效果具有飽和的傾向。由于金屬酞菁多羧酸在除臭結(jié)構(gòu)體1的構(gòu)成材料中是相對價格高的物質(zhì)，所以從經(jīng)濟(jì)的觀點來看，也不希望超過5重量％。
此外，當(dāng)丙烯酸類乳液的含有比例低于1重量％時，粘接性不足。反之，當(dāng)此含量高于10重量％時，粘接效果具有飽和的傾向。其中，紙漿的適用含量比例，可以根據(jù)活性炭纖維、活性炭、金屬酞菁多羧酸和丙烯酸類乳液的含量比例確定。
式(1)中M金屬，可以舉出例如鈷、鐵、鎳、銅、錳、鋨、鈦、鉬、鎢等。配位鍵合了這些金屬的金屬酞菁多羧酸，語配位鍵合了其它金屬的相比，催化活性高，由這些金屬參與的氧化還原反應(yīng)速度更快。其中，配位鍵合了鈷或鐵的金屬酞菁多羧酸，氧化能力較好；尤其是配位鍵合了鈷的化合物，比配位鍵合了鐵的化合物氧化能力高10倍，惡臭物質(zhì)的分解能力極為優(yōu)良。因此，在本實施方式中使用鈷酞菁多羧酸。
在金屬酞菁多羧酸中羧基的結(jié)合數(shù)目雖然沒有特別限定，但是優(yōu)選使用由下式(2)表示的金屬酞菁多羧酸或下式(3)表示的金屬酞菁多羧酸。
在這樣構(gòu)成的除臭結(jié)構(gòu)體1中，首先活性炭纖維起吸附觸媒作用，惡臭物質(zhì)被吸附在這種活性炭纖維上形成的細(xì)孔中而脫臭。被吸附的惡臭物質(zhì)然后與添加在活性炭纖維中的式(1)表示的金屬酞菁多羧酸接觸，在其的催化作用下被有效地分解。利用這種方法能夠得到優(yōu)良的除臭效果。
其中活性炭纖維的孔徑比通常的顆粒狀或粉狀活性炭小，與代表性的惡臭分子直徑大體相當(dāng)。而且與傳統(tǒng)的活性炭相比，具有極大的比表面積和細(xì)孔容積。因此與已有的相比，惡臭物質(zhì)的吸附效率和吸附容量格外大，所以能夠提高各種惡臭物質(zhì)的吸附除去效果。此外由于金屬酞菁多羧酸與惡臭物質(zhì)的接觸機(jī)會增大，所以可以提高除臭性能。因此，使用除臭結(jié)構(gòu)體1可以獲得充分的除臭效果。
更具體講，事先使構(gòu)成除臭結(jié)構(gòu)體1的活性炭纖維的平均孔徑，如上所述，處于1～4納米范圍內(nèi)，這種孔徑比代表性惡臭物質(zhì)(氨、乙醛、甲硫醇、三甲胺等)分子直徑大體相等或稍大。當(dāng)平均孔徑低于1納米時，這些惡臭物質(zhì)分子難于進(jìn)入細(xì)孔之中。另一方面，若平均孔徑大于4納米，則進(jìn)入細(xì)孔中的惡臭物質(zhì)分子的解吸與吸附過程將會互相競爭。
因此，通過使用平均孔徑1～4納米的活性炭纖維，可以進(jìn)一步提高上述惡臭物質(zhì)的吸附效率，所以能夠提高除臭結(jié)構(gòu)體1的除臭性能。而且當(dāng)除臭結(jié)構(gòu)體1還含有平均孔徑和孔徑分布范圍比活性炭纖維大的活性炭時，即使存在分子直徑比活性炭纖維的孔徑大的惡臭物質(zhì)，也能獲得充分的除臭效果。此外，由于活性炭纖維是石油瀝青類物質(zhì)，具有解吸再生損失小且炭素純度高的特性，所以能夠進(jìn)一步提高惡臭的除臭性能。
此外，由于活性炭纖維的比表面積和細(xì)孔容積非常大，所以式(1)表示的金屬酞菁多羧酸難于偏析，能夠載帶得均一分散，與已有的相比，能夠與惡臭物質(zhì)接觸的金屬酞菁多羧酸增多。因此，除了能夠期待提高活性炭纖維的吸附性能之外，還可以提高除臭性能。其結(jié)果，與傳統(tǒng)的相比，吸附介質(zhì)(活性炭纖維)和催化劑(金屬酞菁多羧酸)二者的使用量都能降低。因此，能夠使除臭結(jié)構(gòu)體1小型化和節(jié)省空間的同時，還可以獲得更加優(yōu)良的除臭效果。此外，與傳統(tǒng)的活性炭相比，由于活性炭纖維具有吸附速度極大的特性，可以迅速吸附除去惡臭物質(zhì)，所以可以作到即時除臭。
由于除臭結(jié)構(gòu)體1是將活性炭纖維和紙漿混合抄造后，用粘接劑粘合成一體的片材11和12形成的，所以活性炭纖維可以保持得很好，而且處理性也優(yōu)良。這種效果即使含有活性炭的情況下也是同樣的。此外，因為除臭結(jié)構(gòu)體1以活性炭纖維和紙漿等纖維為主要成分，所以加工制成片材11，12之類的片狀、蜂窩狀或蛇腹?fàn)畹雀鞣N形狀的加工性優(yōu)良。不僅如此，除臭結(jié)構(gòu)體1由于是可燃性的，廢棄簡單，而且能提高燃燒后的減容性。另外，因為活性炭纖維與紙漿混合后能夠在除臭結(jié)構(gòu)體1中得到適當(dāng)和良好的分散，所以能夠進(jìn)一步惡臭物質(zhì)的吸附效率。因此，可以進(jìn)一步提高除臭結(jié)構(gòu)體1的除臭性能，獲得更加優(yōu)良的除臭效果。
此外，將片材12加工成波紋狀，不僅能夠使與除臭結(jié)構(gòu)體1容積相當(dāng)?shù)挠行娣e增大，而且還因波紋狀圍定的空間而能提高通氣性。這樣一來，可以進(jìn)一步提高除臭結(jié)構(gòu)體1的除臭性能。此外，還能夠使除臭結(jié)構(gòu)體1更加小型化，可以進(jìn)一步縮小設(shè)置除臭結(jié)構(gòu)體1所占的空間。而且由于波紋狀具有優(yōu)良強(qiáng)度特性，所以保管時即使堆積多層或者在外部沖擊下也難于變形和破碎，因可以保持圍定的空間而能維持良好的除臭性能。
不僅如此，金屬酞菁多羧酸在惡臭物質(zhì)的分解反應(yīng)中起催化作用，其本身不消耗。因此，可以長期保持足夠的除臭效果。而且金屬酞菁多羧酸對酸堿穩(wěn)定，耐候性和耐熱性也優(yōu)良，同時可溶于水而具有優(yōu)良的耐濕性。因此能夠獲得穩(wěn)定的除臭效果。當(dāng)然，由于吸濕作用可以提高金屬酞菁多羧酸對惡臭物質(zhì)的分解效果。因此，即使在潮濕場所使用除臭結(jié)構(gòu)體1也能獲得充分除臭效果。
當(dāng)與金屬酞菁多羧酸配位結(jié)合的金屬是鈷時，與其它金屬配位的金屬酞菁多羧酸相比催化能力高，可以提高惡臭物質(zhì)的分解效率。因此能夠獲得格外優(yōu)良的除臭效果。
附圖2和附圖3是表示本發(fā)明一種優(yōu)選除臭劑的實施方式。除臭劑2是將本發(fā)明的除臭結(jié)構(gòu)體1設(shè)置在具有通氣孔22的紙制箱體21(筐體)內(nèi)部。而且如圖3所示，可以將除臭結(jié)構(gòu)體1從箱體21上可以開閉的側(cè)壁插入箱體21內(nèi)部，與附圖2所示的箱體21成為一體。在箱體21的外面可以貼有表示除臭劑2更換時期的封條23。
若將除臭劑2，在圖2所示的狀態(tài)下，置于需要除臭的環(huán)境中，則包含在該環(huán)境中存在惡臭物質(zhì)的空氣等氣體，主要從通氣孔22進(jìn)入(流入)箱體21內(nèi)。進(jìn)入箱體21內(nèi)的氣體擴(kuò)散到除臭結(jié)構(gòu)體1周圍，當(dāng)氣體中的惡臭物質(zhì)到達(dá)除臭結(jié)構(gòu)體1時迅速被活性炭纖維所吸附。而且在除臭結(jié)構(gòu)體1包含活性炭的情況下，惡臭物質(zhì)也被活性炭所吸附。被吸附的惡臭物質(zhì)在金屬酞菁多羧酸催化劑的催化作用下被迅速分解，迅速地消除周圍存在的惡臭物質(zhì)。
使用這種結(jié)構(gòu)的除臭劑2，與過去相比由于除臭結(jié)構(gòu)體1的除臭性能能夠顯著提高，所以對設(shè)置除臭劑2的環(huán)境能夠獲得充分除臭效果。而且，由于除臭結(jié)構(gòu)體1能夠在維持良好除臭性能的條件下小型化，所以可以將箱體21制成小型品。其結(jié)果，能夠縮小除臭劑2的設(shè)置空間，達(dá)到節(jié)省空間的目的。所以對于想盡可能保證容納空間的場合而言是非常有用的。此外，由于箱體21是紙制的，所以除臭劑2全體都成為可燃物。因此除臭劑2的廢棄變得簡單，而且焚燒的減容性也能得以提高。
其中雖然使用了石油瀝青類活性炭纖維作為上述除臭結(jié)構(gòu)體1中用的活性炭纖維，但是對于能夠獲得纖維的物質(zhì)并沒有特別限定，具體講還可以舉出例如聚丙烯腈類(PAN類)和苯酚類等物質(zhì)。而且作為除臭結(jié)構(gòu)體1中使用的活性炭，雖然優(yōu)選使用以椰子殼為原料制成的，但是并不限于此，也可以使用煤類和木料類等制成的，當(dāng)然還可以包含骨炭和獸炭。此外活性炭的平均孔徑，雖然通常比活性炭纖維的平均孔徑大，但是二者的平均孔徑也可以相等。例如，在上述實施方式中，在除臭結(jié)構(gòu)體1中含有的活性炭的平均孔徑，也可以與活性炭纖維同樣為1～4納米。
此外，構(gòu)成除臭結(jié)構(gòu)體1的片材11和12雖然是用混合抄造法制成片材的，但是并不限于這種方法。作為其它方法可以舉出例如對未經(jīng)抄紙直接捏合的物質(zhì)進(jìn)行拉伸制片的方法，用公知的紡織品和無紡布制造方法將紙漿和活性炭纖維單獨(dú)制成片材后，將其層疊粘合的方法，用這些片材包裹活性炭的包裹方法等。此外，將片材11和12浸漬在金屬酞菁多羧酸溶液中后干燥，添加金屬酞菁多羧酸，但是并不限于此方法。例如也可以在片材11和12上涂布丙烯酸類等粘接劑，用干法在其上固定金屬酞菁多羧酸，當(dāng)然也可以在混合抄造或捏合時將其混入。
雖然除臭結(jié)構(gòu)體1中含有活性炭、紙漿和丙烯酸類乳液，但是也可以省略其中的一部分或全部。當(dāng)構(gòu)成材料僅含活性炭纖維和金屬酞菁多羧酸的情況下，例如用公知的紡織品或無紡布制造方法將活性炭纖維制成片材，可以用干法或溫法在其上載帶金屬酞菁多羧酸。
此外，雖然可以使用丙烯酸類乳液作為粘合劑，但是作為粘合劑的主要成分，也可以是例如醋酸乙烯酯類、聚乙烯醇類、聚乙烯醇縮醛類、聚氯乙烯類、聚酰胺類、聚乙烯類、纖維素類、尿素類、蜜胺類、酚醛類、環(huán)氧樹脂類、聚酯類、聚氨酯類、芳族聚合物類、間苯二酚類等化合物。而且，必要時優(yōu)選在這些主要成分中添加溶劑、增塑劑、樹脂、填充劑、顏料、固化劑、防老化劑、防腐劑、增粘劑、消泡劑、偶合劑(增強(qiáng)劑)等制成粘接劑。
此外還可以使用其它可燃性纖維代替紙漿。除臭結(jié)構(gòu)體1或除臭劑2也可以含有例如抗菌劑、抗真菌劑、防菌劑、防真菌劑、防電劑、抗靜電劑、色素等成分。不僅如此，雖然是將構(gòu)成除臭劑2的箱體21制成紙制品，但是也可以用紙以外的可燃材料制成。而且，箱體21并不限于用可燃性材料制成，例如也可以用金屬或塑料(樹脂)制成筐體以提高強(qiáng)度。這種情況下，可以只取出除臭結(jié)構(gòu)體1多次更換使用。作為金屬材料和塑料材料，使用能夠再利用(再生)的材料是適當(dāng)?shù)摹Ｈ羲芰喜牧鲜强扇嘉?，從容易廢棄的觀點來看更好。
除臭結(jié)構(gòu)體1或除臭劑2因其高除臭性能和節(jié)省空間的性能而可以優(yōu)選用于冰箱、餐具柜、廚房水槽、衣柜、廁所和垃圾箱等處。而且可以用作空調(diào)機(jī)、冷暖機(jī)、干燥機(jī)、加濕機(jī)、吸塵器等的過濾片材料。此外也可以作為鞋墊使用。這種情況下，因為除臭結(jié)構(gòu)體具有優(yōu)良除臭性能，所以能使除臭結(jié)構(gòu)體薄層化。因此，用網(wǎng)狀通氣材料(具有通氣孔的材料)覆蓋這種薄的除臭結(jié)構(gòu)體后裝于鞋底上，可以得到對鞋底芯材沒有損害的除臭劑。
此時若使除臭結(jié)構(gòu)體或除臭劑再含有抗菌和抗真菌劑，與良好的除臭性能相結(jié)合，由于能夠減少因細(xì)菌繁殖及來源于其菌體的惡臭物質(zhì)的發(fā)生，可以使鞋內(nèi)部長期保持清潔，在衛(wèi)生上是極為有利的。而且對消除垃圾產(chǎn)生的惡臭(腐敗臭味)也是極為有效的。具體講，可以舉出將除臭結(jié)構(gòu)體制成粉狀、顆粒狀或紙片等混入垃圾中，或者將片狀除臭劑與垃圾一起置于垃圾袋中，或者用片狀除臭劑包裹垃圾等。此時若按上述方式將除臭結(jié)構(gòu)體和/或除臭劑制成可燃性的，則可以以可燃物形式簡單廢棄垃圾。也可以采用其它方法，例如將其貼在在垃圾收容容器(垃圾箱等)的側(cè)壁、內(nèi)壁或器蓋內(nèi)，或者將其設(shè)置在廚房水槽的垃圾收集容器(收集盒)內(nèi)。
實施例以下說明本發(fā)明的具體實施例，只要不超過本發(fā)明的要點就不受這些實施例的任何限制。
(實施例1～3)按照下表1所示的比例，將石油瀝青類活性炭纖維、椰子殼活性炭和紙漿加以混合，用5重量％的丙烯酸類乳液混合抄造后，得到厚度約200微米、單位重量(秤量)約100克/米2的片材。進(jìn)而將酞菁四羧酸鈷(オリェント化學(xué)工業(yè)制，商品名CPC-4)溶解在堿溶液(pH12～13)中，中和該溶液后，將上述片材浸漬在此溶液之中。浸漬后干燥該片材，制成略帶有綠色的青色片狀除臭結(jié)構(gòu)體。用重量法測定酞菁四羧酸鈷的添加量(載帶量)后發(fā)現(xiàn)，相對于除臭結(jié)構(gòu)體全體重量占0.99重量％。表1
注*對照例2中，使用了酞菁多羧酸鐵代替酞菁四羧酸鈷。
進(jìn)而為評價除臭結(jié)構(gòu)體的除臭性能，將6克除臭結(jié)構(gòu)體置于容積10升容器內(nèi)，分別投入下表2記載的各種惡臭物質(zhì)后將其密閉。經(jīng)過1小時后測定各種惡臭物質(zhì)的殘存量，求出殘存率。按照下式(4)表示的關(guān)系，由此殘存率計算得出各種惡臭物質(zhì)的除去率。得到的除去率結(jié)果示于表2中。
除去率(％)＝100-殘存率(％)……(4)其中容器內(nèi)各種惡臭物質(zhì)的初期濃度分別為氨120ppm、乙醛15ppm、甲硫醇20ppm、三甲胺15ppm。表中括號()內(nèi)的數(shù)值表示殘存率。表2
(實施例4和5)除了在與實施例2具有相同成分混合比的片材上，添加0.10重量％(實施例4)或0.50重量％(實施例5)酞菁四羧酸鈷(オリェント化學(xué)工業(yè)制，商品名CPC-4)以外，與實施例1同樣制作了除臭結(jié)構(gòu)體，并評價了其除臭性能。結(jié)果一并示于表2之中。
(實施例6～8)除了未使用活性炭作吸附介質(zhì)而僅使用活性炭纖維，按照表1所示的成分比例之外，與實施例1同樣制成了除臭結(jié)構(gòu)體，并評價了其除臭性能。結(jié)果一并示于表2之中。
(對照例1)除了只用45克椰子殼活性炭代替除臭結(jié)構(gòu)體之外，與實施例1同樣評價了除臭性能。結(jié)果一并示于表2之中。
(對照例2)不用活性炭纖維和活性炭而只用紙漿抄造成片材，將其浸漬在酞菁多羧酸鐵酸溶液中干燥。對這種干燥后的片材與實施例1同樣評價了除臭性能。結(jié)果一并示于表2之中。
(比較評價1)如表2所示，使用本發(fā)明除臭結(jié)構(gòu)體時(實施例1～8)、只使用活性炭時(對照例1)、以及只使用酞菁多羧酸鐵和紙漿時(對照例2)，經(jīng)過1小時后乙醛的除去率，分別為73～88％、56％和37％。它們對于甲硫醇的除去率分別為87～100％、40％和20％；而對于三甲胺的除去率分別為95～100％、29％和64％。
從這些結(jié)果可以確定，本發(fā)明的除臭結(jié)構(gòu)體對于惡臭物質(zhì)(乙醛、甲硫醇和三甲胺)能夠發(fā)揮充分的除臭效果。而且，從其即時性的觀點來看也非常優(yōu)良。其中，它們對于氨的除去率分別為90～96％、90％和100％，對氨的除臭性能三者間毫不遜色。
(實施例9)將與實施例同樣制成的除臭結(jié)構(gòu)體(面積100平方厘米)置于容器內(nèi)，向其中投入作為惡臭物質(zhì)的硫化氫后密閉，使此容器中的初期濃度為5ppm。用氣體檢測管測定30分鐘后殘存的硫化氫的濃度，求出硫化氫的除去率。以此作為一個循環(huán)，將循環(huán)重復(fù)20次。其中，將各循環(huán)的初期濃度均定為5ppm。下表3中記載了1～10各循環(huán)和20個循環(huán)后的除去率。表3
(對照例3)按照表1所示的比例，混合石油瀝青類活性炭纖維、椰子殼活性炭和紙漿，用5重量％丙烯酸類乳液混合抄造成厚度約200微米、單位重量約為100克/平方米的片材。而且除了使用這種片材代替除臭結(jié)構(gòu)體之外，與實施例9同樣求出硫化氫的除去率。1～10以及20各循環(huán)中的除去率一并示于表3之中。
(對比評價2)如表3所示，在使用本發(fā)明的除臭結(jié)構(gòu)體的情況下(實施例9)，即使經(jīng)過10個循環(huán)也能100％地除去硫化氫，即使經(jīng)過20個循環(huán)后除去率仍然高達(dá)90％。另一方面，不含有酞菁四羧酸鈷的情況下(對照例3)，除去率在第三個循環(huán)就迅速開始降低，經(jīng)過10個循環(huán)后除去率低達(dá)17％，而經(jīng)過20個循環(huán)后變成硫化氫完全不能除去的狀態(tài)下。
這說明，對于本發(fā)明的除臭結(jié)構(gòu)體來說，被吸附的硫化氫在短時間內(nèi)被酞菁四羧酸鈷所充分分解，所以除臭效果能夠長時間保持。另一方面若不含酞菁四羧酸鈷，則被吸附的硫化氫僅保持在未分解的狀態(tài)下，吸附能力迅速降低，因而使除臭效果不能長時間保持。因此，通過此項對比可以確認(rèn)，本發(fā)明的除臭結(jié)構(gòu)體能夠長時間維持充分的除臭性能。
(實施例10)將與實施例6同樣制作的50平方厘米除臭結(jié)構(gòu)體(下表4中示出了成分比例)放入容積70毫升小瓶中，將作為惡臭物質(zhì)的100微升乙硫醇注入此小瓶中密閉。測定從此刻開始10分鐘后的乙硫醇的殘存量，求出乙硫醇的殘存率。按照上述式(4)表示的關(guān)系，計算乙硫醇的除去率。而且同樣求出經(jīng)過1小時后乙硫醇的殘存率，算出除去率。將得到的結(jié)果與活性炭纖維和活性炭的含量比例一起記入下表5之中。其中在表5中括號()內(nèi)的數(shù)值表示殘存率。表4
表5
(實施例11)除了使用與實施例1同樣制作的50平方厘米除臭結(jié)構(gòu)體(下表4中一并示出其成分比例)之外，與實施例10同樣求出乙硫醇的殘存率，算出其除去率。結(jié)果一并示于表5之中。
(實施例12)除了改變活性炭纖維和紙漿的含有比例之外，與實施例6同樣制作了除臭結(jié)構(gòu)體。其成分比例一并列于表4之中。除了使用50平方厘米這種除臭結(jié)構(gòu)體之外，與實施例10同樣求出乙硫醇的殘存率，進(jìn)而算出其除去率。結(jié)果一并示于表5之中。
(對照例4)不使用石油瀝青類活性炭纖維，按照表4所示的比例混合椰子殼活性炭和紙漿，用5重量％丙烯酸類乳液抄造成厚度約200納米、單位面積重量約100克/平方米的片材。除了使用這種片材以外，與實施例1同樣制作了除臭結(jié)構(gòu)體。除了使用50平方厘米這種除臭結(jié)構(gòu)體之外，與實施例10同樣求出乙硫醇的殘存率，進(jìn)而計算出其除去率。結(jié)果一并記入表5之中。
(比較評價3)如表5所示，僅使用傳統(tǒng)的活性炭作為吸附介質(zhì)制成除臭結(jié)構(gòu)體(對照例4)，經(jīng)過10分鐘和1小時后的乙硫醇除去率，分別為45％和56％(殘存率分別為55％和44％)。與之相比，按照與對照例4中活性炭相同的比例只使用活性炭纖維制成的本發(fā)明除臭結(jié)構(gòu)體(實施例10)，所說的除去率分別為57％和63％(殘存率分別為43％和37％)。而且對于含有實施例10一半量活性炭纖維的除臭結(jié)構(gòu)體(實施例12)而言，其除去率分別為50％和60％(殘存率分別為43％和37％)，也表現(xiàn)出比對照例4高的除去率。這些結(jié)果可以證明，本發(fā)明除臭結(jié)構(gòu)體的除臭性能，與已有的相比得到了改善。
而且吸附介質(zhì)總量比例與對照例4相同，但混合使用活性炭纖維和活性炭作為吸附介質(zhì)的本發(fā)明的除臭結(jié)構(gòu)體(實施例11)，其除去率分別為65％和76％(殘存率分別為35％和24％)。在實施例11中由于混合使用活性炭纖維和活性炭，所以其除臭結(jié)構(gòu)體的乙硫醇除去率預(yù)計應(yīng)處于對照例4和實施例10之間，例如經(jīng)過10分鐘和1小時后的設(shè)想除去率分別可能為約50％和60％。然而，上述結(jié)果比此預(yù)期值顯著性地高，可以認(rèn)為這說明活性炭纖維與活性炭之間具有協(xié)同作用。因此混合使用此二者制成的本發(fā)明除臭結(jié)構(gòu)體的優(yōu)越性是可以理解的。
(實施例13～15)除了將除臭結(jié)構(gòu)體的使用面積定為5平方厘米，而且將乙硫醇?xì)埓媪康臏y定時間定為從小瓶密閉開始經(jīng)過6、24、72、168和240小時后之外，與實施例10～12同樣求出乙硫醇的殘存率，進(jìn)而計算出其除去率。因此，在實施例10～12與實施例13～15中使用的除臭結(jié)構(gòu)體成分比例分別相同(參見表4)。得到的乙硫醇的除去率示于下表6之中。表6
(對照例5)除了將除臭結(jié)構(gòu)體的使用面積定為5平方厘米，而且將乙硫醇?xì)埓媪康臏y定時間定為從小瓶密閉開始經(jīng)過6、24、72、168和240小時后之外，與對照例4同樣求出乙硫醇的殘存率，進(jìn)而計算出其除去率。因此，在對照例4和5中使用的除臭結(jié)構(gòu)體成分比例相同(參見表4)。得到的乙硫醇除去率同時示于下表6之中。
(對比評價4)附圖4表示將表6所示的數(shù)據(jù)制成的曲線圖，此曲線表示對照例5和實施例13、14和15中除去率隨經(jīng)過時間的變化曲線。圖中，L5、L13、L14和L15分別表示連接對照例5和實施例13、14和15中數(shù)據(jù)的折線。這些圖表說明，首先比較對照例5和實施例13中經(jīng)過6至24小時時刻處，二者之間的差別雖然難以分辨，但是經(jīng)過72小時以后，實施例13的乙硫醇除去率顯著高于對照例5中的。
對照例5和實施例13分別使用活性炭和活性炭纖維作為吸附介質(zhì)，且其含有比例也相同。因此，這些結(jié)果可以證明，使用活性炭纖維的本發(fā)明的除臭結(jié)構(gòu)體，與使用活性炭的已有的產(chǎn)品相比，可以顯現(xiàn)優(yōu)良的除臭性能，特別是經(jīng)過時間變長后其效果更加顯著。而且在實施例13中經(jīng)過72小時和168小時后乙硫醇的除去率，分別與對照例5中經(jīng)過168小時和240小時的數(shù)值大體相等。因此，從除臭效果的即時性來看，可以理解本發(fā)明的除臭結(jié)構(gòu)體為何也優(yōu)于已有品。
另一方面，在與對照例5和實施例13相比，所含吸附介質(zhì)的比例相同，而混合使用活性炭纖維和活性炭的實施例14中，自除臭初期(6小時的時刻)起，顯示出的乙硫醇除去率一直高于對照例5和實施例13。特別是經(jīng)過24小時后實施例14的除去率為74％，比對照例5和實施例13的除去率值(約50％強(qiáng))高出20％以上。
實施例14中的除去率數(shù)值，通常通常預(yù)計應(yīng)顯示處于對照例5和實施例13所示數(shù)值之間的值，但是上述結(jié)果卻超出了這種相像。這說明，與(比較評價3)中所述的同樣，活性炭纖維和活性炭表現(xiàn)出協(xié)同作用效果，可以認(rèn)為此結(jié)果一般是不容易想到的。由此可以進(jìn)一步理解混合使用活性炭纖維和活性炭作為吸附介質(zhì)的本發(fā)明除臭結(jié)構(gòu)體為何具有優(yōu)越性。
另一方面，在只使用實施例10中一半量活性炭纖維作為吸附介質(zhì)的實施例15中，除臭初期(經(jīng)過6小時和24小時)的乙硫醇除去率，為實施例10的1/2。此結(jié)果表示除去率與活性炭纖維的含量成正比。但是據(jù)發(fā)現(xiàn)經(jīng)過72小時之后，除去率的數(shù)值比用活性炭纖維含量比例而推定的數(shù)值要高得多，而且可見與按照吸附介質(zhì)含量計為實施例15兩倍的對照例5相等。由此可以理解，含有活性炭纖維的本發(fā)明除臭結(jié)構(gòu)體具有極高除臭性能的原因。
(實施例16)將與實施例1同樣制成的片狀除臭結(jié)構(gòu)體，加工成附圖1所示的除臭結(jié)構(gòu)體形狀(瓦楞狀)。將此除臭結(jié)構(gòu)體插入附圖3所示形狀的紙盒中制成與除臭劑2具有同樣形狀的除臭劑。使用此除臭劑與實施例1同樣評價除臭性能，得到了與實施例1同等的結(jié)果。由此可以證明，本發(fā)明的除臭劑具有比已有品優(yōu)良的除臭性能。
如上所述，按照本發(fā)明的除臭結(jié)構(gòu)體和除臭劑，即使減少吸附介質(zhì)和觸媒數(shù)量也能獲得足夠除臭效果，同時還因小型化而能夠節(jié)省空間。
權(quán)利要求
1.一種除臭結(jié)構(gòu)體，其特征在于是由含有作為吸附介質(zhì)的活性炭纖維和載帶在該活性炭纖維上的、由下式(1)表示的金屬酞菁多羧酸而形成的。
式中M是金屬原子；而且式中的R中至少四個是羧基，其余的是氫原子。
2.按照權(quán)利要求1所述的除臭結(jié)構(gòu)體，其特征在于式(1)中的M是鈷。
3.按照權(quán)利要求1所述的除臭結(jié)構(gòu)體，其特征在于其中還含有活性炭作為所說的吸附介質(zhì)。
4.按照權(quán)利要求1～3中任何一項所述的除臭結(jié)構(gòu)體，其特征在于所說的吸附介質(zhì)具有平均孔徑為1～4納米的細(xì)孔。
5.按照權(quán)利要求1～4中任何一項所述的除臭結(jié)構(gòu)體，其特征在于其中還含有可燃性纖維以及能夠?qū)⑺f的可燃性纖維和所說的吸附介質(zhì)粘合起來的粘接劑，是由所說的可燃性纖維和所說的吸附介質(zhì)混合粘接而成的。
6.按照權(quán)利要求5所述的除臭結(jié)構(gòu)體，其特征在于將所說的除臭結(jié)構(gòu)體中一部分或全部加工成波紋狀。
7.一種除臭劑，其特征在于其中具備有通氣孔的筐體，以及在所說的筐體內(nèi)部設(shè)置的權(quán)利要求1～6中任何一項記載的除臭結(jié)構(gòu)體。
全文摘要
本發(fā)明的除臭結(jié)構(gòu)體1是由含有以具有細(xì)孔的活性炭纖維作為吸附介質(zhì),以及載帶在這種活性炭纖維上的鈷酞菁四羧酸而形成的。而且本發(fā)明的除臭劑2特征在于具備有通氣孔22的箱體(筐體)21,以及在此箱體21內(nèi)部設(shè)置的本發(fā)明的除臭結(jié)構(gòu)體1。
文檔編號A61L9/00GK1272382SQ0010814
公開日2000年11月8日 申請日期2000年4月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月30日
發(fā)明者野崎春夫, 舩橋信一郎, 真田正紀(jì) 申請人:吳羽化學(xué)工業(yè)株式會社