專利名稱：載體載帶催化劑、其制備方法以及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過在一種對(duì)成為惡臭和有害氣體等除去或分解對(duì)象的成分難以吸附的載體上載帶的催化劑而防止因該成分所致的異臭的載體載帶催化劑和提高載體和催化劑層密合性的改良的鋁載體載帶催化劑以及其制造方法，還涉及安裝有該載體載帶催化劑的直冷式冰箱。
為了除去大氣中的SOx、NOx、氨、胺類等氮化物、醇類、醛類、乙酸那樣的有機(jī)酸類、硫化氫、硫醇、二甲基硫、二甲基二硫化物那樣的硫化合物等各種物質(zhì)所生成的惡臭和有害氣體(以下稱之為臭氣成分)，迄今已開發(fā)了許多使用活性氧化鋁、硅膠等多孔性陶瓷、沸石、活性碳等吸附劑以吸附而除去的手段和方法。
此外，在對(duì)臭氣成分有吸附性的多孔性陶瓷或沸石載體上載帶的脫臭催化劑的現(xiàn)有脫臭過濾器不僅通過脫臭催化劑對(duì)處理氣體中的臭氣成分進(jìn)行分解除去處理，而且載體的細(xì)孔容積大，將臭氣成分和脫臭催化劑所產(chǎn)生的反應(yīng)生成物吸附并吸留在脫臭過濾器中，而對(duì)臭氣成分進(jìn)行脫臭處理。然而，這種吸附并吸留在脫臭過濾器中的臭氣成分和反應(yīng)生成物由于溫度和濕度等環(huán)境的變化而從脫臭過濾器中解析，因而成為異臭發(fā)生的誘因。
鋁制蜂窩結(jié)構(gòu)由于其優(yōu)良的耐候性、耐久性，并能使其壁厚度成為極薄，因此，作為可減小壓力損失的大量處理量所必要的催化劑載體是適當(dāng)?shù)拇呋瘎┹d體。
實(shí)開昭64-21736公報(bào)、實(shí)開平2-87235公報(bào)、特開平2-303518公報(bào)、特開平2-303523公報(bào)已公開一種過濾器的小室(cell)間壁厚度減薄的、可減小過濾器的壓力損失的鋁箔蜂窩結(jié)構(gòu)體，適用于分解臭氧的催化劑。然而，對(duì)著眼于實(shí)質(zhì)上不吸附臭氧成分的脫臭催化劑是否適用則沒有說明。
又，和多孔性陶瓷載體相比，使用鋁載體其含水率低，表面平滑，因此，在鋁載體載帶催化劑層時(shí)，其載帶強(qiáng)度不充分，又由于機(jī)械應(yīng)變和振動(dòng)而易于引起催化劑層剝離，而令人遺憾。
本發(fā)明的目的是提供一種載體載帶催化劑，其本身不產(chǎn)生因環(huán)境變化而產(chǎn)生作為除去或分解異臭對(duì)象的有害成分的新穎的載體載帶催化劑。本發(fā)明另一目的是提供改善鋁載體和催化劑層密合性的新型載體載帶催化劑。本發(fā)明人專心研究，改進(jìn)鋁載體和催化劑層密合性，結(jié)果，通過將載帶催化劑層的鋁載體在弱堿性水溶液中進(jìn)行浸漬處理，發(fā)現(xiàn)從鋁載體溶出鋁成分，留存并析出在催化劑層之中，使之一體化，大幅度提高催化劑層的載帶強(qiáng)度，并使催化劑層難以從載體剝離，基于該原理而完成本發(fā)明。
本發(fā)明另一目的是提供能防止由于環(huán)境變化、特別是溫度變化而產(chǎn)生的異臭，安裝有本發(fā)明的載體載帶催化劑的冰箱，特別是直冷式冰箱。
本發(fā)明的第一點(diǎn)是涉及載體載帶催化劑，其特征在于，在一種對(duì)于作為除去或分解對(duì)象的成分無吸附性的載體上載帶催化劑。
本發(fā)明的第二點(diǎn)是涉及在鋁載體載帶的催化劑中，從鋁載體溶出的鋁成分留存并析出在鋁載體載帶的催化劑層上，從而使之一體化。
本發(fā)明的第三點(diǎn)，是涉及上述鋁載體載帶催化劑的制備方法，其特征是將載帶催化劑層的鋁載體在弱堿性水溶液中進(jìn)行浸漬處理。
本發(fā)明的第四點(diǎn)，是涉及安裝有上述載體載帶催化劑的直冷式冰箱。
本發(fā)明的載體載帶催化劑所用的載體材料只要是對(duì)作為被除去或分解對(duì)象的臭氣成分在實(shí)質(zhì)上無吸附性的載體都可以，并無特別的限制。α-氧化鋁、堇青石或莫來石等非吸附性陶瓷和金屬、特別是難于被腐蝕的不銹鋼；鋁或以鋁包覆的金屬等質(zhì)輕而易處理的，都能令人滿意地使用。載體可成形為蜂窩狀、波紋板狀、板狀、箔狀、網(wǎng)狀、羊毛狀等、最好通過將它們進(jìn)一步組合、容易加工成適合各種目的的形狀，為了減輕載體的壓力損失，載體最好制成蜂窩狀結(jié)構(gòu)體，特別優(yōu)選的載體是鋁箔蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。鋁箔蜂窩狀結(jié)構(gòu)體可用例如特開平5-338065公報(bào)所公開的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體，用層壓體制造方法來制作。為能使壓力損失減輕，所以使用金屬箔極為有利，可以用非常低的成本加工和生產(chǎn)。金屬箔的厚度可選自10～200μm范圍內(nèi)。優(yōu)選的范圍是10～50μm，最好的范圍是12～30μm。
本發(fā)明的載體載帶催化劑所用的催化劑只要能分解或除去作為除去或分解對(duì)象的臭氣成分都可以并無特別限制。例如，作為脫臭催化劑和臭氧分解催化劑使用的有鉑、鈀、鋨、銥和銠組成的鉑族金屬；鐵、鈷和鎳所組成的鐵族元素；銅和銀等第Ⅰ族元素；錳等第Ⅶ族元素以及鈰、鑭等稀土類金屬等中的一種金屬或適當(dāng)組合的，它們可以以元素狀金屬、其氧化物或復(fù)合體的狀態(tài)使用。作為錳和銅的復(fù)合體的霍加拉特(hopcalite)可作為優(yōu)選的脫臭催化劑使用。
一般，載體載帶催化劑的催化劑載帶量是0.1～50克/升，最好是0.5～30克/升。例如，作為脫臭催化劑使用時(shí)，如小于0.1克/升，則不能有效地發(fā)揮脫臭能力；又，如載帶量大于50克/升時(shí)，則所載帶的催化劑本身吸附的臭氣成分就成為脫臭過濾器發(fā)臭的主要原因。
催化劑可使用硅溶膠、鋁溶膠等無機(jī)粘合劑、淀粉、酪蛋白、明膠等天然樹脂、纖維素、水溶性聚酰胺、季銨鹽的各種水溶性合成樹脂等有機(jī)粘合劑的現(xiàn)有施用的方法，例如用漿料法來進(jìn)行載帶。特別是水性丙烯基聚氨酯樹脂涂料，其涂膜的光澤和豐滿度感覺良好；硬度、耐藥性也優(yōu)良；富于撓曲性；耐摩耗性大，因此，它是優(yōu)選的粘合劑。
粘合劑的使用量，在使用無機(jī)粘合劑時(shí)，無機(jī)粘合劑和催化劑的重量比為1/5～1/20、最好1/6～1/12，在使用有機(jī)粘合劑時(shí)，有機(jī)粘合劑和催化劑的重量比為1/5～1/40，最好1/7～1/20。粘合劑的使用量過少，則所得的載帶強(qiáng)度小，催化劑易于從載體剝離，形成所謂落粉的原因，不能令人滿意；又，如粘合劑量使用過多，則將包覆催化劑，妨礙了所期望的催化劑活性。
在鋁載體上載帶催化劑層的鋁載體催化劑可通過將鋁成分從鋁載體溶出并使其在催化劑層上留存并析出，使之一體化而制備。
也就是，將催化劑層載帶在鋁載體上，干燥后，將其在弱堿性水溶液中浸漬，通過將弱堿性水溶液的pH調(diào)整到7～10，最好是pH8.5～9.5，使鋁載體表面的鋁與堿非常緩慢地反應(yīng)，使氫氧化鋁那樣的鋁成分溶出。溶出的鋁成分留存于所載帶的催化劑層的間隙中，涂復(fù)催化劑層的間隙，使之一體化，并使牢固地固定化，因此是劃時(shí)代地改善催化劑層的載帶強(qiáng)度。
在強(qiáng)堿性水溶液中進(jìn)行浸漬處理時(shí)則作為擔(dān)體的鋁，邊發(fā)生氫氣，邊與堿激烈地反應(yīng)，催化劑層就從載體剝離下來。當(dāng)使用作為催化劑成分的脫臭催化劑和作為分解臭氧催化劑有效的銅錳復(fù)合氧化物即霍加拉特(hopcalite)時(shí)，在該霍加拉特中含有1～4％鉀，將載帶霍加拉特的鋁載體任意地浸漬于水中，就能使霍加拉特中所含的鉀溶出在水中，得到所期望的pH值。
浸漬處理時(shí)間、大大地受堿性水溶液的pH和催化劑處理量的影響，在5小時(shí)～48小時(shí)范圍，最好5～24小時(shí)。如浸漬處理時(shí)間過長(zhǎng)，則催化劑表面被析出的氫氧化鋁所被覆，雖然其載帶強(qiáng)度增加，但催化劑活性受阻礙。
當(dāng)在冰箱、特別是直冷式冰箱中，將對(duì)作為除去的分解對(duì)象成分無吸附性的載體上載帶催化劑的本發(fā)明的載體載帶催化劑安裝在其冷卻部分附近時(shí)，由于冷卻部分的接通、斷電。而使冰箱內(nèi)溫度周期性地變化，伴隨著該變化在冰箱內(nèi)的空氣中產(chǎn)生自然對(duì)流，從而高效率地將冰箱內(nèi)的臭氣成分除去。只有使用即使在高溫度環(huán)境下因溫度變化等環(huán)境變化也難以發(fā)生異臭的本發(fā)明的載體載帶的催化劑，這種情況才有可能。
以下通過實(shí)施例、比較例和試驗(yàn)例對(duì)本發(fā)明更詳細(xì)地進(jìn)行說明。但是，本發(fā)明并不受這些實(shí)施例的任何限制。


圖1表示霍加拉特的載帶量與惡臭發(fā)生程度(感官試驗(yàn)的結(jié)果)的關(guān)系。
圖2表示在比較例2的未經(jīng)水處理的鋁箔載帶的催化劑Y表面上的結(jié)晶結(jié)構(gòu)的電子顯微鏡照片。
圖3表示在實(shí)施例5的本發(fā)明鋁箔載帶改良催化劑D表面上結(jié)晶結(jié)構(gòu)的電子顯微鏡照片。
在圖2和3中的符號(hào)說明1鋁載體；2催化劑；3間隙；4粗面；5如氫氧化鋁那樣的鋁成分。
圖4表示鋁箔所制波紋板狀的催化劑J的載體圖。
圖5表示SUS-304所制的不銹鋼平織網(wǎng)的催化劑K的載體圖。
圖6是試驗(yàn)例6所用直冷式冰箱的斜視圖和橫載面圖。
圖7是表示直冷式冰箱冷藏室內(nèi)的溫度分布和隨時(shí)間變化的曲線。
圖8表示在甲硫醇脫臭性能試驗(yàn)中的催化劑安裝位置的影響曲線。
圖9表示在甲硫醇脫臭性能試驗(yàn)中的催化劑截面積的影響曲線。
圖10表示在甲硫醇脫臭性能試驗(yàn)中的催化劑形狀的影響曲線。
圖11表示在甲硫醇脫臭性能試驗(yàn)中的小室數(shù)的影響曲線。
圖12是表示在甲硫醇脫臭性能試驗(yàn)中的催化劑安裝方法的影響曲線。
圖13是表示脫臭催化劑安裝方法的圖示。
實(shí)施例1在1824g的離子交換水中混合220g的和信化學(xué)工業(yè)社所制的水性聚氨酯庫(kù)利阿(水性ウレタンクリア-)(商品名水性聚氨酯木部庫(kù)利阿)后，添加1000g的日產(chǎn)的加德拉催化劑社所制霍加拉特(商品名N-840，含有CuO:20.5重量％、MnO:54.4重量％、K:2.6重量％)并攪拌，調(diào)配成漿料溶液。在將15μm厚的鋁箔貼合后伸展所制的350小室/平方英寸的王子建材工業(yè)社制的鋁箔蜂窩載體(35.5mm×69mm×厚10mm)上，將上述漿料溶液撒上，將剩余的漿料溶液用空氣吹而除去后，在150℃溫度下干燥1小時(shí)，制成載帶量相當(dāng)于每升催化劑有26.4g霍加拉特和2.6g的聚氨酯樹脂的鋁箔蜂窩載帶催化劑A。
實(shí)施例2在778g離子交換水中將830g的日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)社所制鋁溶膠(商品名鋁溶膠200)混合后，加入1000g的日產(chǎn)加德拉催化劑社制的霍加拉特(商品名N-840，含有CuO:20.5重量％、MnO:54.4重量％、K:2.6重量％)并攪拌，制成漿料溶液。將該漿料溶液撒在與實(shí)施例1相同的350小室/平方英寸的王子建材工業(yè)社制的鋁箔蜂窩狀載體(35.5mm×69mm×厚10mm)上，將剩余的漿料溶液用空氣吹而除去后，在150℃溫度下干燥1小時(shí)，制成載帶量相當(dāng)于1升催化劑有27.3g的霍加拉特和2.7g的氧化鋁的鋁箔蜂窩載帶催化劑B。
實(shí)施例3在400小室/平方英寸的日本ガイツ有限公司所制堇青石蜂窩載體(35.5mm×69mm×厚10mm)上撒上與實(shí)施例2同樣的漿料，將剩余的漿料溶液用空氣吹去后，在150℃溫度下干燥1小時(shí)，制成相當(dāng)于1升催化劑有28.5g霍加拉特和2.8g的氧化鋁的堇青石蜂窩載帶的催化劑C。
比較例1在614g離子交換水中混合415g的日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)公司所制鋁溶膠(商品名鋁溶膠200)后，加入700g的日產(chǎn)加德拉催化劑社所制的霍加拉特((商品名N-840，含有CuO:20.5重量％、MnO:54.4重量％、K:2.6重量％)和249g的其二氧化硅/氧化鋁之比為400以上的UOP公司所制的pentacil(パンタシル)型沸石(商品名PURASHIVE-420)并攪拌而制成漿料溶料。在具有由硅酸凝膠相互粘結(jié)的陶瓷纖維的片狀集合體層壓制成蜂窩狀而構(gòu)成的蜂窩蜂窩結(jié)構(gòu)體的由尼期阿斯公司(ニチアス社)所制蜂窩載體(350小室/平方英寸、35.5mm×69mm×厚10mm,BET比表面積為120m2/g)上撒上上述漿料。將剩余的漿料用空氣吹去后，在150℃溫度下干燥1小時(shí)，制成1升催化劑載帶有24.9g霍加拉特、10.7g的沸石和4.0g的氧化鋁的蜂窩載帶催化劑X。
試驗(yàn)例1將切成35.5mm×69mm×厚10mm的試料載帶催化劑在平均為夫妻帶二個(gè)小孩的家庭冰箱中放置一個(gè)月后，將試料過濾器從冰箱取出，放置于溫度26℃、濕度95％的16升密閉玻璃容器內(nèi)1小時(shí)后，通過根據(jù)6步評(píng)價(jià)的感官試驗(yàn)來測(cè)定玻璃容器內(nèi)的臭氣強(qiáng)度，其結(jié)果示于表1。當(dāng)將感官試驗(yàn)的試料用FPD氣相色譜分析儀測(cè)定時(shí)，檢出最多的是乙醇。表1

注感官試驗(yàn)強(qiáng)度級(jí)別以如下表之0無臭味1聞到極微臭味(檢出閾值濃度)2微有臭味(確認(rèn)閾值濃度)3容易地感知4稍強(qiáng)5強(qiáng)6非常強(qiáng)由表1可知，在冰箱內(nèi)的各種惡臭中的現(xiàn)有所用多孔性蜂窩載體以及多孔性蜂窩載體上載帶有脫臭催化劑的蜂窩載帶催化劑在高濕度環(huán)境下發(fā)臭。在實(shí)施例1和2中所用的鋁箔載體以及所載帶的脫臭催化劑的本發(fā)明鋁箔載帶催化劑A和B、以及在實(shí)施例3中使用的堇青石載體以及所載帶的脫臭催化劑的本發(fā)明堇青石蜂窩載帶催化劑C，即使在高濕度環(huán)境下也難以隨溫度變化而發(fā)臭。也就是，證實(shí)了在對(duì)臭氣成分無吸附性的鋁箔載體和堇青石蜂窩載體上所載帶的脫臭催化劑的本發(fā)明的載體載帶催化劑不會(huì)隨環(huán)境變化而發(fā)臭。
試驗(yàn)例2在溫度5℃、濕度50％的16升密閉玻璃容器中放置被切成35.5mm×69mm×厚10mm的載體載帶催化劑，將乙酸乙酯、乙醇和甲苯三種臭氣成分分別以預(yù)定量注入上述密閉玻璃容器內(nèi)，測(cè)定有關(guān)各臭氣成分的試料載體載帶的催化劑的吸附等溫線。求出平衡濃度100ppm時(shí)每一個(gè)試料載體載帶的催化劑的飽和吸附量(mg)，其結(jié)果示于表2。表2

從表2可知，在比較例1中的通常所用多孔性蜂窩載體和在其上載帶脫臭催化劑的蜂窩載帶催化劑X對(duì)乙酸乙酯、乙醇、甲苯三種臭氣成分分別有大的吸附量，與此相反，實(shí)施例1的鋁箔載體和實(shí)施例3的堇青石蜂窩狀載體以及在其上載帶有脫臭催化劑的鋁箔載帶催化劑A和堇青石載帶催化劑C對(duì)上述三種臭氣成分的吸收量?jī)H約為其1/10。也就是，證實(shí)了本發(fā)明的載體載帶催化劑對(duì)臭氣成分無吸附性。
試驗(yàn)例3在16升的密閉玻璃容器內(nèi)架設(shè)被切成35.5mm×69mm×厚10mm的試料載體載帶催化劑，注入99.5％的乙醇200微升，將此密閉玻璃容器放置在調(diào)整到濕度50％、溫度5℃的冰箱內(nèi)2小時(shí)后，將試料載體載帶催化劑取出，移入被調(diào)整到室溫、濕度95％的100升密閉玻璃容器內(nèi)，用FID氣體色譜分析儀測(cè)定經(jīng)過5分鐘后的100升密閉玻璃容器內(nèi)的乙醇濃度(ppm)，其結(jié)果示于表3。
表3

由表3可知，對(duì)冰箱內(nèi)有代表性的發(fā)臭因素的乙醇來說，歷來所用的對(duì)臭氣成分有吸附性的比較例1的蜂窩載體以及在其上載有脫臭催化劑的蜂窩載帶催化劑X在高濕度環(huán)境下放出多量的乙醇；與此相反，本發(fā)明的對(duì)臭氣成分無吸附性的鋁箔載體以及堇青石載體、在其上載有脫臭催化劑的實(shí)施例1和2的鋁箔載帶催化劑A和B和實(shí)施例3的堇青石載帶催化劑C，其乙醇放出量為其1/7以下。也就是，證明了在對(duì)臭氣成分無吸附性的載體上載帶有脫臭催化劑的本發(fā)明的載體載帶催化劑不會(huì)因環(huán)境變化而發(fā)臭。
試驗(yàn)例4在設(shè)置了被切成直徑21mm×厚10mm的試料載體載帶催化劑的流通式反應(yīng)裝置中，以流量90000升/小時(shí)通過含有100ppm甲硫醇的常溫常濕試料氣體。在試料氣體流通開始經(jīng)30分鐘后，用FPD氣體色譜分析儀測(cè)定流通式反應(yīng)裝置中的甲硫醇的入口濃度和出口濃度。從而算出30分鐘后的甲硫醇去除率(％)，其結(jié)果示于表4。表4

由表4可知，在對(duì)臭氣成分無吸附性的鋁載體和堇青石蜂窩載體上載帶有脫臭催化劑的實(shí)施例1和2的本發(fā)明鋁箔載帶催化劑A和B以及實(shí)施例3的堇青石蜂窩載帶催化劑C對(duì)食品，特別是作為蛋白質(zhì)腐敗所產(chǎn)生的代表性惡臭臭氣物質(zhì)的甲硫醇的去除率與在通常所用對(duì)臭氣成分有吸附性的多孔性載體上載帶有脫臭催化劑的比較例1的蜂窩載體載帶催化劑X比較該物質(zhì)的去除率并不遜色，也就是，證明了即使是對(duì)臭氣成分無吸附性的載體上載帶有脫臭催化劑的本發(fā)明載體載帶的催化劑，僅以脫臭催化劑的作用就能充分發(fā)揮除去甲硫醇的性能。
實(shí)施例4在實(shí)施例1中，通過將漿料溶液反復(fù)撤吹而調(diào)配成3種不同霍加拉特載帶量的鋁箔載帶催化劑，按照試驗(yàn)例1所記載的要領(lǐng)進(jìn)行感官試驗(yàn)，其結(jié)果示于圖1。由圖1可知，當(dāng)霍加拉特的載帶量在每升脫臭過濾器中超過大約50g就能感到異臭的產(chǎn)生。
比較例2在778g的離子交換水中混合830g的日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)社所制的鋁溶膠(商品名鋁溶膠200)后，加入1000g的日產(chǎn)加德拉催化劑社所制的霍加拉特(商品名N-840，含有CuO:20.5重量％、MnO:54.4重量％、K:2.6重量％)并攪拌，調(diào)配成漿料溶液。將該漿料溶液撒在由15μm厚的鋁箔貼合后再伸展所制成的350小室/平方英寸的王子建材工業(yè)社所制的蜂窩載體(35.5mm×69mm×10mm)上，將剩余的漿料溶液用空氣吹去后，在150℃溫度下干燥1小時(shí)，制成每升催化劑載帶有27.3g的霍加拉特和2.7g的氧化鋁的鋁箔載帶催化劑Y。
實(shí)施例5將比較例2中所得鋁箔載帶催化劑Y300微升浸入200微升的水中，經(jīng)24小時(shí)水浸處理后，從水中取出，在150℃溫度下干燥1小時(shí)，制成鋁箔載帶的改良催化劑D。水浸處理后的水的pH是9.27。與水處理前的比較例1的催化劑Y相比，所得鋁箔載帶的改良催化劑D的重量增加了1.05g?？赏茢噙@是由于鋁載體表面一部分與堿反應(yīng)，變成氫氧化鋁那樣的水溶性的鋁成分所致。
將在比較例2所得鋁箔載帶催化劑Y以及在實(shí)施例5所得本發(fā)明鋁箔載帶改良催化劑D的各個(gè)催化劑表面部分截面的200倍電子顯微鏡照片示于圖2和圖3。這些電子顯微鏡照片是使用日本電子社所制的掃描電子顯微鏡，在加速電壓20KV下拍攝的。
由圖2可知，在由鋁箔載帶催化劑Y的鋁載體上所載帶的催化劑層2中，有許多間隙3。由圖3可知，由于本發(fā)明鋁箔載帶改良催化劑D的鋁載體1的表面經(jīng)過弱堿性水溶液的浸漬處理，被腐蝕的一部分成為氫氧化鋁那樣的鋁成分而溶出，使形成粗面4，在催化劑層2中的空隙3中，氫氧化鋁那樣的鋁成分被存留并析出，使催化劑層2和鋁載體一體化。再者，在X-射線分析確認(rèn)了析出物質(zhì)是含有鋁的成分。
試驗(yàn)例5將被切成10mm×10mm×厚10mm的試料載體載帶催化劑從80cm高落到試驗(yàn)臺(tái)的丙烯酸酯板上三次。測(cè)定落下試驗(yàn)后的試料催化劑的重量，從與其初始重量之差求出其剝離量，其結(jié)果示于表5。
表5

從表5可知，由于在實(shí)施例5的弱堿水溶液中受浸漬處理，從鋁載體溶出的氫氧化鋁那樣的鋁成分留存并析出在催化劑層的間隙中，使之一體化的本發(fā)明鋁箔載帶的改良催化劑D的剝離量比比較例2的未浸漬處理的鋁箔載帶的催化劑Y要少很多。也就是，證實(shí)了從鋁載體溶出的氫氧化鋁那樣的鋁成分留存在鋁載體上載帶的催化劑層中使其一體化的本發(fā)明鋁載體載帶催化劑具有大的載帶強(qiáng)度，因此，所載帶的催化劑層不會(huì)剝離。
實(shí)施例6除了使用與實(shí)施例1中的小室數(shù)不同的500小室/平方英寸的鋁箔蜂窩載體以外，其余與實(shí)施例1同樣，制成每個(gè)催化劑載帶有0.73g的霍加拉特和0.07g聚氨酯樹脂的鋁箔載帶催化劑E。
實(shí)施例7使用與實(shí)施例1同樣的350小室/平方英寸、500小室/平方英寸和750小室/平方英寸的71mm×69mm×厚10mm大小的鋁箔蜂窩體，分別制成每個(gè)催化劑載帶有0.65g、0.73g、和0.78g的霍加拉特和0.06g、0.07g和0.08g的聚氨酯的鋁箔載帶催化劑F、G和H。
實(shí)施例8用71mm×69mm大小的厚為0.3mm的鋁板和厚為0.05mm的鋁箔按圖4所示形狀折成彎曲的鋁波紋板，在其上分別將實(shí)施例1所用漿料溶液用刷子涂復(fù)后，在150℃溫度下干燥，制成每個(gè)催化劑載帶0.15g的霍加拉特和0.01g的聚氨酯樹脂的鋁板載帶催化劑I以及制成每個(gè)催化劑載帶0.25g的霍加拉特和0.03g的聚氨酯樹脂的鋁波紋板載帶催化劑J。
實(shí)施例9將圖5所示SUS-304制的20目/平方英寸的不銹鋼平織網(wǎng)(線徑0.5mm、網(wǎng)眼0.77mm)浸入實(shí)施例1所用的漿料溶液中后取出，將剩余漿料溶液吹去，在150℃下干燥，制成每個(gè)催化劑載帶有0.16g的霍加拉特和0.02g的聚氨酯樹脂的不銹鋼網(wǎng)載帶催化劑K。
試驗(yàn)例6測(cè)定直冷式冰箱內(nèi)溫度分布的隨時(shí)間變化。
附圖6是直冷式冰箱，使該冰箱內(nèi)壁面內(nèi)設(shè)有冷卻部的壁面冷卻，由于冰箱內(nèi)的空氣的自然對(duì)流而使箱內(nèi)冷卻，在這種直冷式冰箱內(nèi)，在設(shè)有冰箱冷卻部的冷藏室的內(nèi)壁面的位置A、冰箱側(cè)壁面的位置B、冰箱上壁面的位置C的各壁面和冰箱中央部位置D分別設(shè)置熱電偶，以測(cè)定各位置的溫度，以位置D的溫度作為冷藏室內(nèi)的溫度。將各位置的溫度隨時(shí)間變化結(jié)果示于圖7曲線。再者，在直冷式冰箱內(nèi)并未設(shè)置強(qiáng)制攪拌箱內(nèi)空氣的風(fēng)扇，冰箱內(nèi)的冷卻是完全依據(jù)自然對(duì)流的通常運(yùn)轉(zhuǎn)條件而進(jìn)行試驗(yàn)的。
從圖7可知，在直冷式冰箱的冷藏室內(nèi)，在設(shè)有冷卻部的內(nèi)壁面(位置A)的溫度在40分鐘間隔內(nèi)是在5℃～25℃之間周期性地變化。另一方面，其它冰箱側(cè)面位置B，上面的位置C和箱內(nèi)(位置D)的溫度則顯示大致一定的溫度值。也就是，可推測(cè)設(shè)有冷卻部的冷藏室的內(nèi)壁面的溫度變化最大，在內(nèi)壁面附近產(chǎn)生強(qiáng)烈的對(duì)流。
試驗(yàn)例7在冰箱內(nèi)容積為150升的直冷式冰箱中的如圖6所示冷藏室內(nèi)的預(yù)定位置上設(shè)置試料催化劑，將冰箱門關(guān)閉后，向箱內(nèi)注入100％甲硫醇1.8微升，每隔20分鐘對(duì)箱內(nèi)空氣采樣一次，用FPD氣體色譜分析儀測(cè)定甲硫醇的濃度，其結(jié)果示于圖8到圖12的曲線。直冷式冰箱的運(yùn)轉(zhuǎn)與試驗(yàn)例6相同，沒有風(fēng)扇強(qiáng)制攪拌，是在自然對(duì)流的通常運(yùn)轉(zhuǎn)條件下進(jìn)行試驗(yàn)的。
圖8表示催化劑安裝位置的影響，它是將實(shí)施例7的鋁箔載帶催化劑F設(shè)置在冰箱內(nèi)的內(nèi)壁面位置A、側(cè)壁面位置B、上壁面的位置C以及中央位置D的各位置中時(shí)，甲硫醇濃度在各位置的隨時(shí)間變化。
由圖8可知，將脫臭催化劑置于冰箱的內(nèi)壁面的位置A時(shí)，甲硫醇的去除率最高。這個(gè)事實(shí)與上述試驗(yàn)7所作的推測(cè)相符，也就是，設(shè)置冷卻部的冰箱內(nèi)壁面附近產(chǎn)生最強(qiáng)的對(duì)流，因而，箱內(nèi)的空氣和脫臭催化劑的接觸也最佳。也就是，在直冷式冰箱內(nèi)在冷卻部附近設(shè)置脫臭催化劑時(shí)則可得到最佳脫臭效果。
圖9表示脫臭催化劑的截面積對(duì)脫臭效率的影響，圖9是在內(nèi)壁面的位置A設(shè)置其催化劑小室數(shù)和催化劑的容積相同、但其截面積不同的實(shí)施例6的鋁箔載帶催化劑E(35.5mm×69mm×厚10mm)和實(shí)施例7的鋁箔載帶催化劑G(71mm×69mm×厚5mm)的情況下甲硫醇濃度的隨時(shí)間變化。
從圖9可知，即使是有相同容積的相同小室的脫臭催化劑，催化劑截面積大的實(shí)施例7的鋁箔載帶的催化劑G的甲硫醇去除率高，也就是說，橫切空氣氣流的面積越大，則脫臭催化劑的脫臭效果越好。
圖10表示脫臭催化劑的形狀對(duì)脫臭效率的影響，圖10表示在箱內(nèi)內(nèi)壁面的位置A上將其催化劑的截面積相同，而形狀各異的實(shí)施例8的鋁板載帶催化劑I；鋁波紋板載帶的催化劑J以及實(shí)施例9的不銹鋼網(wǎng)載帶催化劑K分別設(shè)置的情況下甲硫醇濃度隨時(shí)間變化的曲線。
從圖10可知，具有幾何學(xué)的表面積大的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的不銹鋼網(wǎng)載帶催化劑K，具有對(duì)甲硫醇最佳去除率。然而，具有波紋板狀，板狀形態(tài)的鋁載帶催化劑其性能差比較小對(duì)甲硫醇也能充分去除。也就是，這三種形狀的脫臭催化劑具有與蜂窩載體載帶催化劑同樣優(yōu)越的脫臭效果。
圖11表示脫臭催化劑的小室數(shù)對(duì)脫臭效果的影響。圖11是將實(shí)施例6的350小室/平方英寸。500小室/平方英寸和950小室/平方英寸的鋁箔載帶催化劑F、G、H分別置于箱內(nèi)的內(nèi)壁面位置A上情況下的甲硫醇濃度的隨時(shí)間變化的曲線。
從圖11可知，催化劑的小室數(shù)越多，則甲硫醇的去除率越改進(jìn)。也就是，在具有蜂窩結(jié)構(gòu)的載體上載帶脫臭催化劑其小室數(shù)愈多，則改善脫臭效果愈好。
圖12表示脫臭催化劑的安裝方法對(duì)脫臭效果的影響。圖12是將實(shí)施例6的鋁載帶催化劑E(500小室/平方英寸、35.5mm×69mm×厚10mm)從內(nèi)壁面間隔5mm沿壁面垂直安裝時(shí)(圖13a)和在箱內(nèi)內(nèi)壁面的位置A上從壁面向箱內(nèi)使其平行突出地安裝時(shí)(圖13b)的甲硫醇濃度的隨時(shí)間變化的曲線。
從圖12可知，由于使其從箱壁水平突出，從而更提高與箱內(nèi)空氣接觸效率，從而改善其脫臭效率。也就是，通過將脫臭催化劑安裝在箱內(nèi)空氣自然對(duì)流橫切的位置，(圖13中b的向水平方向突出)能改善脫臭效率。
根據(jù)本發(fā)明可提供一種隨著環(huán)境變化的脫臭過濾器，它本身使吸附和吸留的引起惡臭的成分難以產(chǎn)生、而且具有與歷來脫臭過濾器同等程度的脫臭性能的新型過濾器。
由于將鋁載體載帶的催化劑進(jìn)行弱堿性水溶液浸漬處理，從鋁載體溶出的氫氧化鋁那樣的鋁成分在催化劑層的間隙中留存并析出并使之一體化，從而有可能提供改善所載帶的催化劑層的載帶強(qiáng)度且催化劑層難以從鋁載體剝離的鋁載體載帶改良催化劑。
又，在直冷式冰箱中，通過在使箱內(nèi)空氣自然對(duì)流啟動(dòng)的冷卻部的附近安裝脫臭催化劑，可以獲得更佳的脫臭效率。
權(quán)利要求
1．載體載帶催化劑，其特征在于，在一種對(duì)于成為除去或分解對(duì)象的成分無吸附性的載體上載帶催化劑。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的載體載帶催化劑，其特征在于，在對(duì)于臭氣成分無吸附性的載體上載帶脫臭催化劑。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的載體載帶催化劑，其特征在于，載體的形狀是蜂窩狀、波紋板狀、板狀、箔狀、網(wǎng)狀、羊毛狀中任一種。
4．根據(jù)權(quán)利要求1到3任一項(xiàng)所述的載體載帶催化劑，其特征在于，所述載體由非吸附性的陶瓷或金屬構(gòu)成。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的載體載帶的催化劑，其特征在于，所述非吸附性陶瓷是α-氧化鋁、堇青石或莫來石。
6．根據(jù)權(quán)利要求4所述的載體載帶催化劑，其特征在于，所述金屬是不銹鋼。
7．根據(jù)權(quán)利要求4所述的載體載帶催化劑，其特征在于，所述金屬是鋁。
8．根據(jù)權(quán)利要求4所述的載體載帶催化劑，其特征在于，所述金屬是由鋁層包覆的金屬。
9．根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、7、8中任一項(xiàng)所述的載體載帶催化劑，其特征在于，從鋁載體溶出的鋁成分被留存并析出在鋁載體上載帶的催化劑層中并使之一體化的鋁載體載帶改良催化劑。
10．根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、7、8、9中任一項(xiàng)所述的載體載帶催化劑的制備方法，其特征在于，將載帶催化劑層的鋁載體在弱堿性水溶液中進(jìn)行浸漬處理。
11．根據(jù)權(quán)利要求10所述的載體載帶催化劑的制備方法，其特征在于，所述弱堿性水溶液的pH是7～10。
12．安裝有權(quán)利要求1～11任一項(xiàng)所述的載體載帶催化劑的冰箱。
13．根據(jù)權(quán)利要求12所述的冰箱，其特征在于，冷卻方式是直冷式的。
14．根據(jù)權(quán)利要求13所述的直冷式冰箱，其特征在于，將載體載帶的催化劑安裝在冰箱內(nèi)冷卻部的附近。
全文摘要
本發(fā)明提供一種新型脫臭過濾器,該脫臭過濾器不會(huì)因環(huán)境變化而從載體產(chǎn)生惡臭氣那樣的、作為除去或分解對(duì)象的成分,它是在一種對(duì)于作為除去或分解對(duì)象的成分無吸附性的載體上載帶催化劑。
文檔編號(hào)B01J35/04GK1214963SQ98107769
公開日1999年4月28日 申請(qǐng)日期1998年4月29日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月17日
發(fā)明者秋山一矢, 佐倉(cāng)真, 寺本小百合, 飯?zhí)飿s紀(jì) 申請(qǐng)人:日揮通用株式會(huì)社