消臭剤添着活性炭の製造方法
【課題】粒状活性炭への消臭剤の添着量がコントロールでき、粒状活性炭に消臭剤を均一に添着することができ、しかも乾燥効率が向上する消臭剤添着活性炭の製造方法を提供すること。
【解決手段】本発明の製造方法は、予め加熱された容器（混合タンク２１）内に粒状活性炭を導入し、導入された粒状活性炭を螺旋状のスクリュウ型攪拌機２３５で攪拌しながら消臭剤の水溶液を噴霧し、消臭剤の水溶液の噴霧を終了させた後、消臭剤の水溶液が噴霧された粒状活性炭を熱風乾燥により乾燥し、消臭剤の添着した粒状活性炭を製造する消臭剤添着活性炭の製造方法。
【解決手段】本発明の製造方法は、予め加熱された容器（混合タンク２１）内に粒状活性炭を導入し、導入された粒状活性炭を螺旋状のスクリュウ型攪拌機２３５で攪拌しながら消臭剤の水溶液を噴霧し、消臭剤の水溶液の噴霧を終了させた後、消臭剤の水溶液が噴霧された粒状活性炭を熱風乾燥により乾燥し、消臭剤の添着した粒状活性炭を製造する消臭剤添着活性炭の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、消臭剤を添着した粒状活性炭の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、臭気の原因物質を化学吸着する薬剤を粒状活性炭に添着した消臭剤添着活性炭が、空気清浄フィルターの臭気吸収物質として利用されることが知られている。
【０００３】
消臭剤を添着した活性炭の製造方法として、例えば、特許文献１には、吸着材を薬剤溶液に浸漬する浸漬工程と、浸漬後の吸着材を、薬剤溶液に浸漬させた状態で加熱して、蒸発乾固させる加熱工程とを有する添着方法が記載されている。
【０００４】
また、消臭剤を添着した活性炭の製造方法として、例えば、特許文献２には、フッ素樹脂のエマルジョンを水に分散させてフッ素樹脂分散液に調製する工程と、活性炭を攪拌しながらスプレーを用いてフッ素樹脂分散液を噴霧し混合攪拌してフッ素樹脂添着活性炭とする工程とを有する脱臭活性炭の製法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２６５９５３号公報
【特許文献２】特開２００６−６１８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の技術では、吸着材を薬剤溶液に浸漬するため、乾燥効率が悪く、しかも吸着材への薬剤の添着量をコントロールすることが難しかった。
【０００７】
また、特許文献２に記載の技術では、単にスプレーを用いて活性炭にフッ素樹脂分散液を噴霧しているため、フッ素樹脂分散液の量が少量の場合には活性炭へのフッ素樹脂の添着量にムラが生じ、添着量のムラを生じないように、活性炭の飽和吸収量以上のフッ素樹脂分散液を噴霧する場合には、特許文献１に記載の技術と同様に、乾燥効率が悪く、活性炭へのフッ素樹脂の添着量をコントロールすることが難しかった。
【０００８】
したがって本発明の課題は、上述した従来技術が有する欠点を解消し得る、消臭剤添着活性炭の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、予め加熱された容器内に粒状活性炭を導入し、導入された該粒状活性炭を螺旋状のスクリュウ型攪拌機で攪拌しながら消臭剤の水溶液を噴霧し、該消臭剤の水溶液の噴霧を終了させた後、該消臭剤の水溶液が噴霧された前記粒状活性炭を熱風乾燥により乾燥し、前記消臭剤の添着した前記粒状活性炭を製造する消臭剤添着活性炭の製造方法を提供することにより、前記課題を解決したものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の製造方法によれば、粒状活性炭への消臭剤の添着量がコントロールでき、粒状活性炭に消臭剤を均一に添着することができ、しかも乾燥効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の製造方法を実施するために用いられる好ましい加工装置を示す概略図である。
【図２】図２（ａ）ないし（ｂ）は、図１に示す加工装置を用いた消臭剤添着活性炭の製造工程を示す図である。
【図３】図３は、実施例１及び比較例１の製造方法における、消臭剤の粒状活性炭への均一添着性と乾燥効率との関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の消臭剤添着活性炭の製造方法をその好ましい実施態様に基づき、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の消臭剤添着活性炭の製造方法に用いられる加工装置（以下、単に加工装置１０ともいう。）の一実施形態を模式的に示したものである。図１に示す加工装置１０は、加熱混合部２０及び乾燥部３０に大別される。加熱混合部２０は、粒状活性炭のすべてが充填され、充填された加熱下の粒状活性炭に、消臭剤の水溶液を噴霧しながら混合するために用いられるものである。乾燥部３０は、加熱混合された混合物を熱風乾燥し、目的とする消臭剤添着活性炭を得るために用いられるものである。
尚、各図中のＺ方向は、加工装置１０の上下方向であり、鉛直方向であり、各図中のＸ方向は、Ｚ方向に垂直な面方向であって、図の左右方向である。
【００１３】
加工装置１０の加熱混合部２０は、図１に示すように、すり鉢状の混合タンク２１を備えている。混合タンク２１は、その側壁及び底面を覆うジャケット２２を備えており、ジャケット２２により加熱され、所定温度に調整されるようになっている。加熱混合部２０は、図１に示すように、すり鉢状の混合タンク２１内の粒状活性炭を攪拌しながら、消臭剤の水溶液を粒状活性炭に噴霧する攪拌噴霧装置２３を備えている。攪拌噴霧装置２３は、混合タンク２１の開口よりもＺ方向上方に設置されたモータ２３１と、モータ２３１に一端２３２ａが接続されたＺ方向に延びる棒状の回転軸２３２とを備えている。また、攪拌噴霧装置２３は、回転軸２３２の他端２３２ｂからＸ方向外方に延びる２本のアーム２３３，２３４を有し、一方のアーム２３３を介して接続された螺旋状のスクリュウ型攪拌機２３５と、他方のアーム２３４を介して接続されたスプレー部２３６とを有している。攪拌噴霧装置２３は、モータ２３１により回転軸２３２を回転させ、回転軸２３２を軸心としてスクリュウ型攪拌機２３５及びスプレー部２３６が回転（公転）可能に構成されている。
【００１４】
攪拌噴霧装置２３のスクリュウ型攪拌機２３５は、図１に示すように、混合タンク２１の内壁に沿って平行に延びる棒状のシャフト２３７と、シャフト２３７の周面に螺旋状に取り付けられた攪拌羽根２３８と、アーム２３３の先端に配され且つシャフト２３７を回転させるモータ２３９とを備えている。スクリュウ型攪拌機２３５は、モータ２３９によりシャフト２３７に螺旋状に取り付けられた攪拌羽根２３８を回転（自転）可能に構成されている。スクリュウ型攪拌機２３５の攪拌羽根２３８の回転（自転）により、混合タンク２１内に充填された粒状活性炭が、混合タンク２１の下層部から上層部に向かって上昇し攪拌されるようになっている。このように、シャフト２３７に螺旋状に取り付けられた攪拌羽根２３８が回転（自転）しながら、更に上述したように、モータ２３１によって、スクリュウ型攪拌機２３５のシャフト２３７に沿って螺旋状に取り付けられた攪拌羽根２３８が混合タンク２１の内壁に沿って回転（公転）することにより、混合タンク２１内の粒状活性炭が効率的に混合されるようになっている。
【００１５】
攪拌噴霧装置２３のスプレー部２３６は、図１に示すように、混合タンク２１の外に配され且つ消臭材の水溶液を貯蔵するタンク（不図示）から、小型ポンプ（不図示）により配管（不図示）を通じて消臭材の水溶液が回転軸２３２の内部の配管（不図示）に供給され、アーム２３４の内部を通過し、スプレー部２３６の噴出口２３６ａから、消臭材の水溶液が混合タンク２１内の粒状活性炭の表面に向かって噴霧されるようになっている。
【００１６】
攪拌噴霧装置２３のスクリュウ型攪拌機２３５とスプレー部２３６とは、回転軸２３２の他端２３２ｂ側に取り付けられていれば、特に取り付け位置が限定されることはないが、混合タンク２１内の粒状活性炭に消臭材の水溶液を均等にゆきわたらせる観点から、スクリュウ型攪拌機２３５とスプレー部２３６とが対向配置されていることが好ましい。加工装置１０においては、図１に示すように、２本のアーム２３３，２３４が回転軸２３２の他端２３２ｂからＸ方向外方に対称に延びており、スクリュウ型攪拌機２３５とスプレー部２３６とが対向配置されている。
【００１７】
以上のような構成を有する加工装置１０の加熱混合部２０としては、例えば、ホソカワミクロン（株）製のナウターミキサー（品番「ＮＸ−Ｓ」）に、温度を調整するジャケットを備えた装置が挙げられる。
【００１８】
加工装置１０の乾燥部３０は、図１に示すように、熱風発生装置３１と、熱風発生装置３１により発生した熱風が通る管状のパイプ３２とを備えている。乾燥部３０は、パイプ３２の吐出口３２１から、混合タンク２１内の粒状活性炭の表面に向かって熱風発生装置３１により発生した熱風を吐き出し、混合タンク２１の上層部側から、消臭剤の水溶液の噴霧された粒状活性炭を乾燥可能に構成されている。
【００１９】
混合タンク２１内に導入される粒状活性炭としては、悪臭その他ガス状物質に対して高い吸着性を示すものであれば、原料、活性化法等には制限されない。粒状活性炭の平均粒子径は、０．１〜１０００μｍ、特に２００〜７００μｍであることが好ましい。また、粒状活性炭の比表面積（ＢＥＴ）は、５００〜２５００ｍ2／ｇ、特に１５００〜２２００ｍ2／ｇであることが好ましい。
【００２０】
スプレー部２３６のタンク（不図示）に貯蔵される消臭材の水溶液としては、（イ）ヒドロキシアミン化合物及び（ロ）界面活性剤を基本組成とするイオン交換水を媒体とした水溶液が挙げられる。
【００２１】
ヒドロキシアミン化合物としては、下記の式（１）で表されるものが用いられる。ヒドロキシアミン化合物は、アルデヒドや低級脂肪酸、硫化水素等のガスに対して効果的に安定した消臭性能を発揮する物質である。特にアルデヒド系ガスに対して有効である。例えば、アセトアルデヒドを含むタバコ臭、ノネナール、ノナナールを含む体臭や加齢臭、デカジエナールなどを含む加熱調理油の臭いなどに有効である。
【００２２】
【化１】
【００２３】
式（１）中、Ｒ1は、水素原子、炭素数１〜５のアルキル基、又は炭素数１〜５のヒドロキシアルキル基を表す。アルキル基は、直鎖又は分岐鎖のいずれであってもよく、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、各種ブチル基、各種ペンチル基が挙げられる。ヒドロキシアルキル基としては、ヒドロキシメチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシプロピル基、３−ヒドロキシプロピル基、２−ヒドロキシブチル基、３−ヒドロキシブチル基、４−ヒドロキシブチル基等が挙げられる。特に、消臭性能及び入手性の観点から、Ｒ1は、水素原子、メチル基、エチル基、ヒドロキシメチル基、２−ヒドロキシエチル基が好ましく、特に水素原子や、ヒドロキシメチル基及び２−ヒドロキシエチル基等のヒドロキシアルキル基が好ましい。
【００２４】
式（１）中、Ｒ2は、水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、又は炭素数１〜５のヒドロキシアルキル基を表す。アルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよく、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、各種ブチル基、各種ペンチル基、各種ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。ヒドロキシアルキル基としては、Ｒ1の説明で例示したものが挙げられる。特に、消臭性能及び入手性の観点から、Ｒ2は、水素原子、炭素数１〜３のアルキル基、ヒドロキシエチル基が好ましく、特に水素原子が好ましい。
【００２５】
式（１）中、Ｒ3及びＲ4は、炭素数１〜５のアルカンジイル基を表す。Ｒ3及びＲ4は、同一でも異なっていてもよい。アルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロパン−１，２−ジイル基、テトラメチレン基等が挙げられ、特にメチレン基が好ましい。
【００２６】
ヒドロキシアミン化合物の具体例としては、２−アミノ−１，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−メチル−１，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−ヒドロキシエチル−１，３−プロパンジオール、４−アミノ−４−ヒドロキシプロピル−１，７−ヘプタンジオール、２−（Ｎ−エチル）アミノ−１，３−プロパンジオール、２−（Ｎ−エチル）アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオール、２−（Ｎ−デシル）アミノ−１，３−プロパンジオール、２−（Ｎ−デシル）アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオール等が挙げられる。これらのヒドロキシアミン化合物は、単独で又は２種以上を混合して用いることができる。特に、消臭性能等が高い観点から、２−アミノ−１，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−メチル−１，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオール（トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン）、２−アミノ−２−ヒドロキシエチル−１，３−プロパンジオールを用いることが特に好ましい。
【００２７】
ヒドロキシアミン化合物とともに用いられる界面活性剤は、粒状活性炭に保持されたヒドロキシアミン化合物の近傍に水を存在させやすくして、ヒドロキシアミン化合物の消臭効果を持続的に発現させるために用いられる。したがって、界面活性剤としては、水分保持効果が高いものを用いることが好ましく、そのような効果を有するものであれば、陽イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、両性界面活性剤のいずれでも用いることができる。
【００２８】
陽イオン界面活性剤としては、第１級アミン塩、第２級アミン塩、第３級アミン塩、第４級アンモニウム塩が挙げられ、特に第４級アンモニウム塩を用いることが好ましい。陰イオン界面活性剤としては、エチレン又はプロピレンオキシド付加のポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、アルキル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム、アルケニルコハク酸ジカリウム、アルカンスルホン酸ナトリウム、脂肪酸ナトリウム石鹸、脂肪酸カリウム石鹸等が挙げられる。
【００２９】
非イオン界面活性剤としては、アルキルグリコシド、エチレン又はプロピレンオキシド付加のポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレングリセリド、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、アルキルアルカノールアミド等が挙げられる。特に、ポリオキシエチレンアルキルエーテルやアルキルアルカノールアミドを用いることが好ましい。
【００３０】
両性界面活性剤としては、アルキルジメチルアミンオキシド等（アルキルアミド型を含む）のアミンオキシド型、ラウリルアミノ脂肪酸ベタインなどのアルキルベタイン型、アルキルジメチルアミノ脂肪酸ベタイン型、ラウロイルアミドプロピルベタインなどのアミドベタイン型、２−アルキル−Ｎ−カルボキシメチルイミダゾリニウムベタイン、２−アルキル−Ｎ−カルボキシエチルイミダゾリニウムベタイン、２−アルキル−Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン等のイミダゾリン型、Ｎ−２−ヒドロキシエチル−Ｎ−２−ラウリン酸アミドエチル−β−アラニン、Ｎ−２−ヒドロキシエチル−Ｎ−２−ヤシ油脂肪酸アミドエチル−β−アラニン、ラウリン酸アミドプロピルジメチルアミンオキシド（ソフタゾリン ＬＡＯ）などのアミドアミン型、アルキルジエチレントリアミノ酢酸塩型等が挙げられる。特に、ラウリン酸アミドプロピルジメチルアミンオキシド（ソフタゾリン ＬＡＯ）やアルキルジメチルアミンオキシドやアルキルアミドジメチルアミンオキシドを用いることが好ましい。アルキルジメチルアミンオキシドとしては、例えばラウリルジメチルアミンオキシド等が挙げられる。アルキルアミドジメチルアミンオキシドとしては、例えばラウリルアミドプロピルアミン−Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−オキシド等が挙げられる。
【００３１】
以上の各界面活性剤のうち、特に非イオン界面活性剤及び両性界面活性剤を用いることが好ましく、両性界面活性剤を用いることが特に好ましい。
【００３２】
消臭材の水溶液中におけるヒドロキシアミン化合物及び界面活性剤の濃度については、ヒドロキシアミン化合物は１〜５０重量％、特に２０〜４０重量％であることが、所定量のヒドロキシアミン化合物を含む溶液を粒状活性炭に十分に保持できるとともに、水分の除去において乾燥負荷を少なくできる点から好ましい。一方、界面活性剤は、０．１〜２０重量％、特に１〜１５重量％であることが、同様の理由から好ましい。また、消臭材の水溶液中における界面活性剤の量は、ヒドロキシアミン化合物１ｇに対して、０．０５〜２ｇ、特に０．１〜１．５ｇであることが、良好な消臭性能が得られる点から好ましい。
【００３３】
消臭材の水溶液中には、上述したヒドロキシアミン化合物及び界面活性剤に加え、消臭剤添着活性炭の各種性能を一層向上させる観点から、必要に応じ消泡剤、サイズ剤、湿潤剤、表面紙力向上剤、防腐剤、バインダー、顔料、染料、多孔質粉体、滑剤、填料、導電剤、増粘剤等を配合してもよい。
【００３４】
次に、本発明の消臭剤添着活性炭の製造方法の一実施態様を、上述した本実施形態の加工装置１を用いて、図２を参照しながら説明する。
【００３５】
先ず、予め容器（混合タンク２１）を加熱する。本実施態様においては、図２（ａ）に示すように、ジャケット２２により予め混合タンク２１を加熱する。尚、ジャケット２２により混合タンク２１を８０〜９０℃に加熱することが好ましく、８５〜９０℃に加熱することが更に好ましい。
【００３６】
次いで、予め加熱された容器（混合タンク２１）内に粒状活性炭を導入する。混合タンク２１としては、その内容量が３０〜３００００Ｌのものが好ましく用いられる。導入される粒状活性炭は、５〜５０００ｋｇであることが好ましい。
【００３７】
次いで、導入された粒状活性炭を螺旋状のスクリュウ型攪拌機２３５で攪拌しながら消臭剤の水溶液を噴霧する。本実施態様においては、図２（ａ）に示すように、混合タンク２１内に導入された粒状活性炭を、攪拌噴霧装置２３の備えるシャフト２３７に螺旋状に取り付けられた攪拌羽根２３８をモータ２３９を用いて回転（自転）させることにより、混合タンク２１の下層部から上層部に向かって上昇させるとともに、スクリュウ型攪拌機２３５のシャフト２３７に沿って螺旋状に取り付けられた攪拌羽根２３８をモータ２３１を用いて混合タンク２１の内壁に沿って回転（公転）させることにより、混合攪拌する。
【００３８】
モータ２３９によるスクリュウ型攪拌機２３５のシャフト２３７の回転（自転）数は、８０〜１００ｒｐｍであることが好ましく、モータ２３１による攪拌噴霧装置２３の回転軸２３２の回転（公転）数は、２．８〜３．５ｒｐｍであることが好ましい。
【００３９】
上述したように、粒状活性炭を混合攪拌しながら消臭剤の水溶液を噴霧するのであるが、本実施態様においては、図２（ａ）に示すように、タンク（不図示）に貯蔵された消臭材の水溶液を、小型ポンプ（不図示）によりアーム２３４の内部を通過させ、スプレー部２３６の噴出口２３６ａから、混合タンク２１内で混合攪拌されている粒状活性炭の表面に向かって噴霧する。消臭材の水溶液は、小型ポンプ（不図示）により０．１〜０．２ＭＰａの圧がかけられて噴出口２３６ａから噴霧されることが好ましい。
【００４０】
粒状活性炭への消臭剤の水溶液の噴霧量は、消臭性能の観点から、噴霧前の粒状活性炭の重量１００重量部に対して１００〜３５０重量部、特に１２０〜２３０重量部とすることが好ましい。
【００４１】
消臭剤の水溶液の噴霧の噴霧速度は、噴霧の開始から終了に至るまで一定速度に保たれていても良いが、粒状活性炭に消臭剤を均一に添着させる観点、活性炭の吸水性能の観点から、噴霧の開始から終了に至るまで漸減させて消臭剤の水溶液を噴霧することが好ましい。噴霧速度の漸減は、噴霧の開始から終了に至るまで徐々に漸減させてもよく、噴霧の開始から終了に至る途中までは徐々に漸減させ、その後終了に至るまでは一定速度であってもよい。
【００４２】
次いで、消臭剤の水溶液の噴霧を終了させた後、消臭剤の水溶液が噴霧された粒状活性炭を熱風乾燥により乾燥し、消臭剤の添着した粒状活性炭を製造する。本実施態様においては、図２（ｂ）に示すように、消臭材の水溶液の噴出口２３６ａからの粒状活性炭表面への噴霧を終了させた後、消臭剤の水溶液が噴霧された粒状活性炭を、同一の容器（混合タンク２１）内で、熱風発生装置３１により発生した熱風をパイプ３２の吐出口３２１から粒状活性炭の表面に向かって吐き出し、熱風乾燥する。熱風の温度は、水分の蒸発と薬剤の分解温度の観点から、１００〜１５０℃であることが好ましい。このように、同一の容器（混合タンク２１）内で、粒状活性炭と消臭剤の水溶液との加熱混合と、熱風乾燥とを行うことにより、乾燥工程を短縮でき、また加工装置１０をコンパクトに抑えることができ、加工装置１０の製造コストを抑えることができる。
【００４３】
熱風発生装置３１による熱風乾燥を、消臭剤の水溶液が噴霧された粒状活性炭の水分率が１０％未満となるまで行い、粒状活性炭にヒドロキシアミン化合物及び界面活性剤が保持された消臭剤添着活性炭を製造する。粒状活性炭の水分率は、ＭＥＴＴＬＥＲ ＴＯＬＥＤＯ社製のハロゲン水分計（品番ＨＢ４３−Ｓ）を用いて測定する。
【００４４】
本実施態様においては、熱風乾燥による粒状活性炭の乾燥中においても、容器（混合タンク２１）を加熱すると共に、容器（混合タンク２１）内の粒状活性炭をスクリュウ型攪拌機２３５で攪拌する。具体的には、図２（ｂ）に示すように、熱風発生装置３１による熱風乾燥中においても、ジャケット２２により容器（混合タンク２１）を加熱すると共に、容器（混合タンク２１）内の粒状活性炭を、攪拌噴霧装置２３の備えるシャフト２３７に取り付けられた攪拌羽根２３８の回転（自転）とスクリュウ型攪拌機２３５の回転（公転）によって混合攪拌し続ける。このように、乾燥中においても容器（混合タンク２１）を加熱すると共に粒状活性炭をスクリュウ型攪拌機２３５で攪拌するため、より全体に熱が伝わりやすく、乾燥の効率が向上する。
【００４５】
上述のようにして得られた消臭剤添着活性炭においては、ヒドロキシアミン化合物が好ましくは１〜５０重量％、更に好ましくは１０〜４０重量％含まれており、界面活性剤が好ましくは０．１〜２０重量％、更に好ましくは１〜１０重量％含まれている。
【００４６】
以上説明したように、加工装置１０を用いて消臭剤添着活性炭を製造する本実施態様の製造方法によれば、予め加熱された容器（混合タンク２１）内に粒状活性炭を導入するので、粒状活性炭が温まり易く、温まった粒状活性炭を螺旋状のスクリュウ型攪拌機２３５で攪拌しながら消臭剤の水溶液を噴霧するので、消臭剤の水溶液の粘度を下げることができ、消臭剤の水溶液を粒状活性炭に浸透させ易く、粒状活性炭に消臭剤を均一に添着させることができ、しかも、粒状活性炭への消臭剤の添着量をコントロールすることができる。更に、消臭剤の水溶液の噴霧を終了させた後、水溶液が噴霧され且つ温められた粒状活性炭を、乾燥部３０の熱風発生装置３１により熱風乾燥するので、乾燥効率も向上する。
【００４７】
本発明の消臭剤添着活性炭の製造方法は、上述の実施態様の製造方法に何ら制限されるものではなく、適宜変更可能である。
【００４８】
例えば、本実施態様の消臭剤添着活性炭の製造方法においては、熱風乾燥による粒状活性炭の乾燥中にも、容器（混合タンク２１）を加熱すると共に容器（混合タンク２１）内の粒状活性炭をスクリュウ型攪拌機２３５で攪拌しているが、例えば、容器（混合タンク２１）を加熱せず粒状活性炭を余熱状態としておき、余熱状態の粒状活性炭をスクリュウ型攪拌機２３５で攪拌してもよい。
【００４９】
また、本実施態様の消臭剤添着活性炭の製造方法においては、同一の容器（混合タンク２１）内で、粒状活性炭と消臭剤の水溶液との加熱混合と、熱風乾燥とを行っているが、同一の容器（混合タンク２１）内でなくてもよい。
【００５０】
また、本実施態様の消臭剤添着活性炭の製造方法に用いられる加工装置１０においては、スクリュウ型攪拌機２３５のシャフト２３７が混合タンク２１の内壁に平行に延びているが、平行に延びていなくてもよい。
【００５１】
本発明に従い製造された消臭剤添着活性炭は、例えば、家庭用、施設用、自動車用の空気清浄機、エアコンディショナー、フィルター等に用いられる消臭シートの構成材料に適用することができ、また、使い捨ておむつや生理用ナプキン、パンティライナ等の吸収性物品の構成材料として用いることができる。
【実施例】
【００５２】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲はかかる実施例に制限されない。
【００５３】
〔実施例１〕
（消臭材の水溶液の調整）
ヒドロキシアミン化合物としては、２−アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオール（Ｊｉａｎｇｙｉｎ Ｎｉｊｉａｘｉａｎｇ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製のトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン）を用いた。界面活性剤としては、両性界面活性剤のラウリン酸アミドプロピルジメチルアミンオキシド（川研ファインケミカル（株）社製のソフタゾリン ＬＡＯ）を用いた。消臭材の水溶液におけるトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタンの濃度は１７．４７重量％、ソフタゾリン ＬＡＯの濃度は８．７３重量％、媒体であるイオン交換水の濃度は７３．８０重量％であった。
【００５４】
図１に示す加工装置１０を用い、図２に示す方法で、消臭剤添着活性炭を製造した。
具体的には、先ず、ジャケット２２により予め混合タンク２１を９０℃に加熱しておき、加熱された混合タンク２１（３０Ｌ）内に粒状活性炭（フタムラ化学（株）社製の品番「ＳＧＰ」）を５ｋｇ導入した。次いで、混合タンク２１内に導入された粒状活性炭を、モータ２３９を用いて攪拌羽根２３８を回転数１００ｒｐｍで回転（自転）させるとともに、モータ２３１を用いてシャフト２３７に沿って螺旋状に取り付けられた攪拌羽根２３８を混合タンク２１の内壁に沿って回転数３．５ｒｐｍで回転（公転）させることにより、混合攪拌した。そして、粒状活性炭を混合攪拌しながら混合攪拌されている粒状活性炭の表面に、上述のように調整した消臭剤の水溶液を、０．２ＭＰａの圧をかけてスプレー部２３６の噴出口２３６ａから噴霧した。粒状活性炭への消臭剤の水溶液の噴霧量は、噴霧前の粒状活性炭の重量１００重量部に対して２２９重量部であり、噴霧速度は、噴霧の開始から終了に至るまで一定速度であった。次いで、消臭剤の水溶液の噴霧を終了させた後、混合タンク２１内で、１５０℃の熱風をパイプ３２の吐出口３２１から粒状活性炭の表面に向かって吐き出し、粒状活性炭と消臭剤の水溶液とを混合攪拌しながら熱風乾燥した。水分率が１０％以下となるまで熱風乾燥し、消臭剤の添着した消臭剤添着活性炭を製造した。製造された消臭剤添着活性炭においては、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン）が１７．４７重量％、ソフタゾリン ＬＡＯが８．７３重量％添着されていた。
【００５５】
〔比較例１〕
比較例１においては、予め混合タンク２１を加熱しない以外は、実施例１と同様にして、消臭剤添着活性炭を製造した。以下、具体的に説明する。
比較例１においても、実施例１と同様の消臭材の水溶液を調整した。
また、比較例１においても、実施例１と同様に、図１に示す加工装置１０を用いて消臭剤添着活性炭を製造した。
先ず、混合タンク２１（３０Ｌ）内に粒状活性炭（フタムラ化学（株）社製の品番「ＳＧＰ」）を５ｋｇ導入し、次いで、混合タンク２１内に導入された粒状活性炭を、モータ２３９を用いて攪拌羽根２３８を回転数１００ｒｐｍで回転（自転）させるとともに、モータ２３１を用いてシャフト２３７に沿って螺旋状に取り付けられた攪拌羽根２３８を混合タンク２１の内壁に沿って回転数３．５ｒｐｍで回転（公転）させることにより、混合攪拌した。そして、粒状活性炭を混合攪拌しながら混合攪拌されている粒状活性炭の表面に、上述のように調整した消臭剤の水溶液を、０．２ＭＰａの圧をかけてスプレー部２３６の噴出口２３６ａから噴霧した。粒状活性炭への消臭剤の水溶液の噴霧量は、噴霧前の粒状活性炭の重量１００重量部に対して２２９重量部であり、噴霧速度は、噴霧の開始から終了に至るまで一定速度であった。次いで、消臭剤の水溶液の噴霧を終了させた後、ジャケット２２により混合タンク２１を９０℃に加熱した。またジャケット２２により９０℃に加熱すると共に、粒状活性炭を混合攪拌しながら混合攪拌されている粒状活性炭の表面に１５０℃の熱風をパイプ３２の吐出口３２１から粒状活性炭の表面に向かって吐き出し、粒状活性炭と消臭剤の水溶液とを混合攪拌しながら熱風乾燥した。水分率が１０％以下となるまで熱風乾燥し、消臭剤の添着した消臭剤添着活性炭を製造した。比較例１で製造された消臭剤添着活性炭は、実施例１で製造された消臭剤添着活性炭と同様に、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン）が１７．４７重量％、ソフタゾリン ＬＡＯが８．７３重量％添着されていた。
【００５６】
〔評価〕
実施例１及び比較例１において、上述したように、ＭＥＴＴＬＥＲ ＴＯＬＥＤＯ社製のハロゲン水分計（品番ＨＢ４３−Ｓ）を用いて、混合タンク２１内で混合攪拌されている上層側の粒状活性炭の水分率を経時的に測定し、水分率が１０％以下となるまで測定した。尚、粒状活性炭に消臭剤が均一に添着していると判断するために、粒状活性炭を混合攪拌しながら、混合タンク２１の上層側から３回に分けて水分率を測定し、水分率の測定結果の全てが１０％以下となるまで測定した。また、水分率の測定結果の全てが１０％以下となるまでの時間を測定した。得られた測定結果を図３に示す。
【００５７】
図３に示す結果から明らかなように、実施例１の製造方法によれば、比較例１の製造方法に比べて、乾燥効率が向上し、消臭剤が均一に添着している消臭剤添着活性炭を効率的に製造できることが判る。
【符号の説明】
【００５８】
１０ 加工装置
２０ 加熱混合部
２１ 混合タンク
２２ ジャケット
２３ 攪拌噴霧装置
２３１ モータ
２３２ 回転軸
２３２ａ 一端，２３２ｂ 他端
２３３，２３４ アーム
２３５ 螺旋状のスクリュウ型攪拌機
２３６ スプレー部
２３６ａ 噴出口
２３７ シャフト
２３８ 攪拌羽根
２３９ モータ
３０ 乾燥部
３１ 熱風発生装置
３２ パイプ
３２１ 吐出口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、消臭剤を添着した粒状活性炭の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、臭気の原因物質を化学吸着する薬剤を粒状活性炭に添着した消臭剤添着活性炭が、空気清浄フィルターの臭気吸収物質として利用されることが知られている。
【０００３】
消臭剤を添着した活性炭の製造方法として、例えば、特許文献１には、吸着材を薬剤溶液に浸漬する浸漬工程と、浸漬後の吸着材を、薬剤溶液に浸漬させた状態で加熱して、蒸発乾固させる加熱工程とを有する添着方法が記載されている。
【０００４】
また、消臭剤を添着した活性炭の製造方法として、例えば、特許文献２には、フッ素樹脂のエマルジョンを水に分散させてフッ素樹脂分散液に調製する工程と、活性炭を攪拌しながらスプレーを用いてフッ素樹脂分散液を噴霧し混合攪拌してフッ素樹脂添着活性炭とする工程とを有する脱臭活性炭の製法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２６５９５３号公報
【特許文献２】特開２００６−６１８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の技術では、吸着材を薬剤溶液に浸漬するため、乾燥効率が悪く、しかも吸着材への薬剤の添着量をコントロールすることが難しかった。
【０００７】
また、特許文献２に記載の技術では、単にスプレーを用いて活性炭にフッ素樹脂分散液を噴霧しているため、フッ素樹脂分散液の量が少量の場合には活性炭へのフッ素樹脂の添着量にムラが生じ、添着量のムラを生じないように、活性炭の飽和吸収量以上のフッ素樹脂分散液を噴霧する場合には、特許文献１に記載の技術と同様に、乾燥効率が悪く、活性炭へのフッ素樹脂の添着量をコントロールすることが難しかった。
【０００８】
したがって本発明の課題は、上述した従来技術が有する欠点を解消し得る、消臭剤添着活性炭の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、予め加熱された容器内に粒状活性炭を導入し、導入された該粒状活性炭を螺旋状のスクリュウ型攪拌機で攪拌しながら消臭剤の水溶液を噴霧し、該消臭剤の水溶液の噴霧を終了させた後、該消臭剤の水溶液が噴霧された前記粒状活性炭を熱風乾燥により乾燥し、前記消臭剤の添着した前記粒状活性炭を製造する消臭剤添着活性炭の製造方法を提供することにより、前記課題を解決したものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の製造方法によれば、粒状活性炭への消臭剤の添着量がコントロールでき、粒状活性炭に消臭剤を均一に添着することができ、しかも乾燥効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の製造方法を実施するために用いられる好ましい加工装置を示す概略図である。
【図２】図２（ａ）ないし（ｂ）は、図１に示す加工装置を用いた消臭剤添着活性炭の製造工程を示す図である。
【図３】図３は、実施例１及び比較例１の製造方法における、消臭剤の粒状活性炭への均一添着性と乾燥効率との関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の消臭剤添着活性炭の製造方法をその好ましい実施態様に基づき、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の消臭剤添着活性炭の製造方法に用いられる加工装置（以下、単に加工装置１０ともいう。）の一実施形態を模式的に示したものである。図１に示す加工装置１０は、加熱混合部２０及び乾燥部３０に大別される。加熱混合部２０は、粒状活性炭のすべてが充填され、充填された加熱下の粒状活性炭に、消臭剤の水溶液を噴霧しながら混合するために用いられるものである。乾燥部３０は、加熱混合された混合物を熱風乾燥し、目的とする消臭剤添着活性炭を得るために用いられるものである。
尚、各図中のＺ方向は、加工装置１０の上下方向であり、鉛直方向であり、各図中のＸ方向は、Ｚ方向に垂直な面方向であって、図の左右方向である。
【００１３】
加工装置１０の加熱混合部２０は、図１に示すように、すり鉢状の混合タンク２１を備えている。混合タンク２１は、その側壁及び底面を覆うジャケット２２を備えており、ジャケット２２により加熱され、所定温度に調整されるようになっている。加熱混合部２０は、図１に示すように、すり鉢状の混合タンク２１内の粒状活性炭を攪拌しながら、消臭剤の水溶液を粒状活性炭に噴霧する攪拌噴霧装置２３を備えている。攪拌噴霧装置２３は、混合タンク２１の開口よりもＺ方向上方に設置されたモータ２３１と、モータ２３１に一端２３２ａが接続されたＺ方向に延びる棒状の回転軸２３２とを備えている。また、攪拌噴霧装置２３は、回転軸２３２の他端２３２ｂからＸ方向外方に延びる２本のアーム２３３，２３４を有し、一方のアーム２３３を介して接続された螺旋状のスクリュウ型攪拌機２３５と、他方のアーム２３４を介して接続されたスプレー部２３６とを有している。攪拌噴霧装置２３は、モータ２３１により回転軸２３２を回転させ、回転軸２３２を軸心としてスクリュウ型攪拌機２３５及びスプレー部２３６が回転（公転）可能に構成されている。
【００１４】
攪拌噴霧装置２３のスクリュウ型攪拌機２３５は、図１に示すように、混合タンク２１の内壁に沿って平行に延びる棒状のシャフト２３７と、シャフト２３７の周面に螺旋状に取り付けられた攪拌羽根２３８と、アーム２３３の先端に配され且つシャフト２３７を回転させるモータ２３９とを備えている。スクリュウ型攪拌機２３５は、モータ２３９によりシャフト２３７に螺旋状に取り付けられた攪拌羽根２３８を回転（自転）可能に構成されている。スクリュウ型攪拌機２３５の攪拌羽根２３８の回転（自転）により、混合タンク２１内に充填された粒状活性炭が、混合タンク２１の下層部から上層部に向かって上昇し攪拌されるようになっている。このように、シャフト２３７に螺旋状に取り付けられた攪拌羽根２３８が回転（自転）しながら、更に上述したように、モータ２３１によって、スクリュウ型攪拌機２３５のシャフト２３７に沿って螺旋状に取り付けられた攪拌羽根２３８が混合タンク２１の内壁に沿って回転（公転）することにより、混合タンク２１内の粒状活性炭が効率的に混合されるようになっている。
【００１５】
攪拌噴霧装置２３のスプレー部２３６は、図１に示すように、混合タンク２１の外に配され且つ消臭材の水溶液を貯蔵するタンク（不図示）から、小型ポンプ（不図示）により配管（不図示）を通じて消臭材の水溶液が回転軸２３２の内部の配管（不図示）に供給され、アーム２３４の内部を通過し、スプレー部２３６の噴出口２３６ａから、消臭材の水溶液が混合タンク２１内の粒状活性炭の表面に向かって噴霧されるようになっている。
【００１６】
攪拌噴霧装置２３のスクリュウ型攪拌機２３５とスプレー部２３６とは、回転軸２３２の他端２３２ｂ側に取り付けられていれば、特に取り付け位置が限定されることはないが、混合タンク２１内の粒状活性炭に消臭材の水溶液を均等にゆきわたらせる観点から、スクリュウ型攪拌機２３５とスプレー部２３６とが対向配置されていることが好ましい。加工装置１０においては、図１に示すように、２本のアーム２３３，２３４が回転軸２３２の他端２３２ｂからＸ方向外方に対称に延びており、スクリュウ型攪拌機２３５とスプレー部２３６とが対向配置されている。
【００１７】
以上のような構成を有する加工装置１０の加熱混合部２０としては、例えば、ホソカワミクロン（株）製のナウターミキサー（品番「ＮＸ−Ｓ」）に、温度を調整するジャケットを備えた装置が挙げられる。
【００１８】
加工装置１０の乾燥部３０は、図１に示すように、熱風発生装置３１と、熱風発生装置３１により発生した熱風が通る管状のパイプ３２とを備えている。乾燥部３０は、パイプ３２の吐出口３２１から、混合タンク２１内の粒状活性炭の表面に向かって熱風発生装置３１により発生した熱風を吐き出し、混合タンク２１の上層部側から、消臭剤の水溶液の噴霧された粒状活性炭を乾燥可能に構成されている。
【００１９】
混合タンク２１内に導入される粒状活性炭としては、悪臭その他ガス状物質に対して高い吸着性を示すものであれば、原料、活性化法等には制限されない。粒状活性炭の平均粒子径は、０．１〜１０００μｍ、特に２００〜７００μｍであることが好ましい。また、粒状活性炭の比表面積（ＢＥＴ）は、５００〜２５００ｍ2／ｇ、特に１５００〜２２００ｍ2／ｇであることが好ましい。
【００２０】
スプレー部２３６のタンク（不図示）に貯蔵される消臭材の水溶液としては、（イ）ヒドロキシアミン化合物及び（ロ）界面活性剤を基本組成とするイオン交換水を媒体とした水溶液が挙げられる。
【００２１】
ヒドロキシアミン化合物としては、下記の式（１）で表されるものが用いられる。ヒドロキシアミン化合物は、アルデヒドや低級脂肪酸、硫化水素等のガスに対して効果的に安定した消臭性能を発揮する物質である。特にアルデヒド系ガスに対して有効である。例えば、アセトアルデヒドを含むタバコ臭、ノネナール、ノナナールを含む体臭や加齢臭、デカジエナールなどを含む加熱調理油の臭いなどに有効である。
【００２２】
【化１】
【００２３】
式（１）中、Ｒ1は、水素原子、炭素数１〜５のアルキル基、又は炭素数１〜５のヒドロキシアルキル基を表す。アルキル基は、直鎖又は分岐鎖のいずれであってもよく、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、各種ブチル基、各種ペンチル基が挙げられる。ヒドロキシアルキル基としては、ヒドロキシメチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシプロピル基、３−ヒドロキシプロピル基、２−ヒドロキシブチル基、３−ヒドロキシブチル基、４−ヒドロキシブチル基等が挙げられる。特に、消臭性能及び入手性の観点から、Ｒ1は、水素原子、メチル基、エチル基、ヒドロキシメチル基、２−ヒドロキシエチル基が好ましく、特に水素原子や、ヒドロキシメチル基及び２−ヒドロキシエチル基等のヒドロキシアルキル基が好ましい。
【００２４】
式（１）中、Ｒ2は、水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、又は炭素数１〜５のヒドロキシアルキル基を表す。アルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよく、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、各種ブチル基、各種ペンチル基、各種ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。ヒドロキシアルキル基としては、Ｒ1の説明で例示したものが挙げられる。特に、消臭性能及び入手性の観点から、Ｒ2は、水素原子、炭素数１〜３のアルキル基、ヒドロキシエチル基が好ましく、特に水素原子が好ましい。
【００２５】
式（１）中、Ｒ3及びＲ4は、炭素数１〜５のアルカンジイル基を表す。Ｒ3及びＲ4は、同一でも異なっていてもよい。アルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロパン−１，２−ジイル基、テトラメチレン基等が挙げられ、特にメチレン基が好ましい。
【００２６】
ヒドロキシアミン化合物の具体例としては、２−アミノ−１，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−メチル−１，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−ヒドロキシエチル−１，３−プロパンジオール、４−アミノ−４−ヒドロキシプロピル−１，７−ヘプタンジオール、２−（Ｎ−エチル）アミノ−１，３−プロパンジオール、２−（Ｎ−エチル）アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオール、２−（Ｎ−デシル）アミノ−１，３−プロパンジオール、２−（Ｎ−デシル）アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオール等が挙げられる。これらのヒドロキシアミン化合物は、単独で又は２種以上を混合して用いることができる。特に、消臭性能等が高い観点から、２−アミノ−１，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−メチル−１，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオール（トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン）、２−アミノ−２−ヒドロキシエチル−１，３−プロパンジオールを用いることが特に好ましい。
【００２７】
ヒドロキシアミン化合物とともに用いられる界面活性剤は、粒状活性炭に保持されたヒドロキシアミン化合物の近傍に水を存在させやすくして、ヒドロキシアミン化合物の消臭効果を持続的に発現させるために用いられる。したがって、界面活性剤としては、水分保持効果が高いものを用いることが好ましく、そのような効果を有するものであれば、陽イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、両性界面活性剤のいずれでも用いることができる。
【００２８】
陽イオン界面活性剤としては、第１級アミン塩、第２級アミン塩、第３級アミン塩、第４級アンモニウム塩が挙げられ、特に第４級アンモニウム塩を用いることが好ましい。陰イオン界面活性剤としては、エチレン又はプロピレンオキシド付加のポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、アルキル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム、アルケニルコハク酸ジカリウム、アルカンスルホン酸ナトリウム、脂肪酸ナトリウム石鹸、脂肪酸カリウム石鹸等が挙げられる。
【００２９】
非イオン界面活性剤としては、アルキルグリコシド、エチレン又はプロピレンオキシド付加のポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレングリセリド、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、アルキルアルカノールアミド等が挙げられる。特に、ポリオキシエチレンアルキルエーテルやアルキルアルカノールアミドを用いることが好ましい。
【００３０】
両性界面活性剤としては、アルキルジメチルアミンオキシド等（アルキルアミド型を含む）のアミンオキシド型、ラウリルアミノ脂肪酸ベタインなどのアルキルベタイン型、アルキルジメチルアミノ脂肪酸ベタイン型、ラウロイルアミドプロピルベタインなどのアミドベタイン型、２−アルキル−Ｎ−カルボキシメチルイミダゾリニウムベタイン、２−アルキル−Ｎ−カルボキシエチルイミダゾリニウムベタイン、２−アルキル−Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン等のイミダゾリン型、Ｎ−２−ヒドロキシエチル−Ｎ−２−ラウリン酸アミドエチル−β−アラニン、Ｎ−２−ヒドロキシエチル−Ｎ−２−ヤシ油脂肪酸アミドエチル−β−アラニン、ラウリン酸アミドプロピルジメチルアミンオキシド（ソフタゾリン ＬＡＯ）などのアミドアミン型、アルキルジエチレントリアミノ酢酸塩型等が挙げられる。特に、ラウリン酸アミドプロピルジメチルアミンオキシド（ソフタゾリン ＬＡＯ）やアルキルジメチルアミンオキシドやアルキルアミドジメチルアミンオキシドを用いることが好ましい。アルキルジメチルアミンオキシドとしては、例えばラウリルジメチルアミンオキシド等が挙げられる。アルキルアミドジメチルアミンオキシドとしては、例えばラウリルアミドプロピルアミン−Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−オキシド等が挙げられる。
【００３１】
以上の各界面活性剤のうち、特に非イオン界面活性剤及び両性界面活性剤を用いることが好ましく、両性界面活性剤を用いることが特に好ましい。
【００３２】
消臭材の水溶液中におけるヒドロキシアミン化合物及び界面活性剤の濃度については、ヒドロキシアミン化合物は１〜５０重量％、特に２０〜４０重量％であることが、所定量のヒドロキシアミン化合物を含む溶液を粒状活性炭に十分に保持できるとともに、水分の除去において乾燥負荷を少なくできる点から好ましい。一方、界面活性剤は、０．１〜２０重量％、特に１〜１５重量％であることが、同様の理由から好ましい。また、消臭材の水溶液中における界面活性剤の量は、ヒドロキシアミン化合物１ｇに対して、０．０５〜２ｇ、特に０．１〜１．５ｇであることが、良好な消臭性能が得られる点から好ましい。
【００３３】
消臭材の水溶液中には、上述したヒドロキシアミン化合物及び界面活性剤に加え、消臭剤添着活性炭の各種性能を一層向上させる観点から、必要に応じ消泡剤、サイズ剤、湿潤剤、表面紙力向上剤、防腐剤、バインダー、顔料、染料、多孔質粉体、滑剤、填料、導電剤、増粘剤等を配合してもよい。
【００３４】
次に、本発明の消臭剤添着活性炭の製造方法の一実施態様を、上述した本実施形態の加工装置１を用いて、図２を参照しながら説明する。
【００３５】
先ず、予め容器（混合タンク２１）を加熱する。本実施態様においては、図２（ａ）に示すように、ジャケット２２により予め混合タンク２１を加熱する。尚、ジャケット２２により混合タンク２１を８０〜９０℃に加熱することが好ましく、８５〜９０℃に加熱することが更に好ましい。
【００３６】
次いで、予め加熱された容器（混合タンク２１）内に粒状活性炭を導入する。混合タンク２１としては、その内容量が３０〜３００００Ｌのものが好ましく用いられる。導入される粒状活性炭は、５〜５０００ｋｇであることが好ましい。
【００３７】
次いで、導入された粒状活性炭を螺旋状のスクリュウ型攪拌機２３５で攪拌しながら消臭剤の水溶液を噴霧する。本実施態様においては、図２（ａ）に示すように、混合タンク２１内に導入された粒状活性炭を、攪拌噴霧装置２３の備えるシャフト２３７に螺旋状に取り付けられた攪拌羽根２３８をモータ２３９を用いて回転（自転）させることにより、混合タンク２１の下層部から上層部に向かって上昇させるとともに、スクリュウ型攪拌機２３５のシャフト２３７に沿って螺旋状に取り付けられた攪拌羽根２３８をモータ２３１を用いて混合タンク２１の内壁に沿って回転（公転）させることにより、混合攪拌する。
【００３８】
モータ２３９によるスクリュウ型攪拌機２３５のシャフト２３７の回転（自転）数は、８０〜１００ｒｐｍであることが好ましく、モータ２３１による攪拌噴霧装置２３の回転軸２３２の回転（公転）数は、２．８〜３．５ｒｐｍであることが好ましい。
【００３９】
上述したように、粒状活性炭を混合攪拌しながら消臭剤の水溶液を噴霧するのであるが、本実施態様においては、図２（ａ）に示すように、タンク（不図示）に貯蔵された消臭材の水溶液を、小型ポンプ（不図示）によりアーム２３４の内部を通過させ、スプレー部２３６の噴出口２３６ａから、混合タンク２１内で混合攪拌されている粒状活性炭の表面に向かって噴霧する。消臭材の水溶液は、小型ポンプ（不図示）により０．１〜０．２ＭＰａの圧がかけられて噴出口２３６ａから噴霧されることが好ましい。
【００４０】
粒状活性炭への消臭剤の水溶液の噴霧量は、消臭性能の観点から、噴霧前の粒状活性炭の重量１００重量部に対して１００〜３５０重量部、特に１２０〜２３０重量部とすることが好ましい。
【００４１】
消臭剤の水溶液の噴霧の噴霧速度は、噴霧の開始から終了に至るまで一定速度に保たれていても良いが、粒状活性炭に消臭剤を均一に添着させる観点、活性炭の吸水性能の観点から、噴霧の開始から終了に至るまで漸減させて消臭剤の水溶液を噴霧することが好ましい。噴霧速度の漸減は、噴霧の開始から終了に至るまで徐々に漸減させてもよく、噴霧の開始から終了に至る途中までは徐々に漸減させ、その後終了に至るまでは一定速度であってもよい。
【００４２】
次いで、消臭剤の水溶液の噴霧を終了させた後、消臭剤の水溶液が噴霧された粒状活性炭を熱風乾燥により乾燥し、消臭剤の添着した粒状活性炭を製造する。本実施態様においては、図２（ｂ）に示すように、消臭材の水溶液の噴出口２３６ａからの粒状活性炭表面への噴霧を終了させた後、消臭剤の水溶液が噴霧された粒状活性炭を、同一の容器（混合タンク２１）内で、熱風発生装置３１により発生した熱風をパイプ３２の吐出口３２１から粒状活性炭の表面に向かって吐き出し、熱風乾燥する。熱風の温度は、水分の蒸発と薬剤の分解温度の観点から、１００〜１５０℃であることが好ましい。このように、同一の容器（混合タンク２１）内で、粒状活性炭と消臭剤の水溶液との加熱混合と、熱風乾燥とを行うことにより、乾燥工程を短縮でき、また加工装置１０をコンパクトに抑えることができ、加工装置１０の製造コストを抑えることができる。
【００４３】
熱風発生装置３１による熱風乾燥を、消臭剤の水溶液が噴霧された粒状活性炭の水分率が１０％未満となるまで行い、粒状活性炭にヒドロキシアミン化合物及び界面活性剤が保持された消臭剤添着活性炭を製造する。粒状活性炭の水分率は、ＭＥＴＴＬＥＲ ＴＯＬＥＤＯ社製のハロゲン水分計（品番ＨＢ４３−Ｓ）を用いて測定する。
【００４４】
本実施態様においては、熱風乾燥による粒状活性炭の乾燥中においても、容器（混合タンク２１）を加熱すると共に、容器（混合タンク２１）内の粒状活性炭をスクリュウ型攪拌機２３５で攪拌する。具体的には、図２（ｂ）に示すように、熱風発生装置３１による熱風乾燥中においても、ジャケット２２により容器（混合タンク２１）を加熱すると共に、容器（混合タンク２１）内の粒状活性炭を、攪拌噴霧装置２３の備えるシャフト２３７に取り付けられた攪拌羽根２３８の回転（自転）とスクリュウ型攪拌機２３５の回転（公転）によって混合攪拌し続ける。このように、乾燥中においても容器（混合タンク２１）を加熱すると共に粒状活性炭をスクリュウ型攪拌機２３５で攪拌するため、より全体に熱が伝わりやすく、乾燥の効率が向上する。
【００４５】
上述のようにして得られた消臭剤添着活性炭においては、ヒドロキシアミン化合物が好ましくは１〜５０重量％、更に好ましくは１０〜４０重量％含まれており、界面活性剤が好ましくは０．１〜２０重量％、更に好ましくは１〜１０重量％含まれている。
【００４６】
以上説明したように、加工装置１０を用いて消臭剤添着活性炭を製造する本実施態様の製造方法によれば、予め加熱された容器（混合タンク２１）内に粒状活性炭を導入するので、粒状活性炭が温まり易く、温まった粒状活性炭を螺旋状のスクリュウ型攪拌機２３５で攪拌しながら消臭剤の水溶液を噴霧するので、消臭剤の水溶液の粘度を下げることができ、消臭剤の水溶液を粒状活性炭に浸透させ易く、粒状活性炭に消臭剤を均一に添着させることができ、しかも、粒状活性炭への消臭剤の添着量をコントロールすることができる。更に、消臭剤の水溶液の噴霧を終了させた後、水溶液が噴霧され且つ温められた粒状活性炭を、乾燥部３０の熱風発生装置３１により熱風乾燥するので、乾燥効率も向上する。
【００４７】
本発明の消臭剤添着活性炭の製造方法は、上述の実施態様の製造方法に何ら制限されるものではなく、適宜変更可能である。
【００４８】
例えば、本実施態様の消臭剤添着活性炭の製造方法においては、熱風乾燥による粒状活性炭の乾燥中にも、容器（混合タンク２１）を加熱すると共に容器（混合タンク２１）内の粒状活性炭をスクリュウ型攪拌機２３５で攪拌しているが、例えば、容器（混合タンク２１）を加熱せず粒状活性炭を余熱状態としておき、余熱状態の粒状活性炭をスクリュウ型攪拌機２３５で攪拌してもよい。
【００４９】
また、本実施態様の消臭剤添着活性炭の製造方法においては、同一の容器（混合タンク２１）内で、粒状活性炭と消臭剤の水溶液との加熱混合と、熱風乾燥とを行っているが、同一の容器（混合タンク２１）内でなくてもよい。
【００５０】
また、本実施態様の消臭剤添着活性炭の製造方法に用いられる加工装置１０においては、スクリュウ型攪拌機２３５のシャフト２３７が混合タンク２１の内壁に平行に延びているが、平行に延びていなくてもよい。
【００５１】
本発明に従い製造された消臭剤添着活性炭は、例えば、家庭用、施設用、自動車用の空気清浄機、エアコンディショナー、フィルター等に用いられる消臭シートの構成材料に適用することができ、また、使い捨ておむつや生理用ナプキン、パンティライナ等の吸収性物品の構成材料として用いることができる。
【実施例】
【００５２】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲はかかる実施例に制限されない。
【００５３】
〔実施例１〕
（消臭材の水溶液の調整）
ヒドロキシアミン化合物としては、２−アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオール（Ｊｉａｎｇｙｉｎ Ｎｉｊｉａｘｉａｎｇ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製のトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン）を用いた。界面活性剤としては、両性界面活性剤のラウリン酸アミドプロピルジメチルアミンオキシド（川研ファインケミカル（株）社製のソフタゾリン ＬＡＯ）を用いた。消臭材の水溶液におけるトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタンの濃度は１７．４７重量％、ソフタゾリン ＬＡＯの濃度は８．７３重量％、媒体であるイオン交換水の濃度は７３．８０重量％であった。
【００５４】
図１に示す加工装置１０を用い、図２に示す方法で、消臭剤添着活性炭を製造した。
具体的には、先ず、ジャケット２２により予め混合タンク２１を９０℃に加熱しておき、加熱された混合タンク２１（３０Ｌ）内に粒状活性炭（フタムラ化学（株）社製の品番「ＳＧＰ」）を５ｋｇ導入した。次いで、混合タンク２１内に導入された粒状活性炭を、モータ２３９を用いて攪拌羽根２３８を回転数１００ｒｐｍで回転（自転）させるとともに、モータ２３１を用いてシャフト２３７に沿って螺旋状に取り付けられた攪拌羽根２３８を混合タンク２１の内壁に沿って回転数３．５ｒｐｍで回転（公転）させることにより、混合攪拌した。そして、粒状活性炭を混合攪拌しながら混合攪拌されている粒状活性炭の表面に、上述のように調整した消臭剤の水溶液を、０．２ＭＰａの圧をかけてスプレー部２３６の噴出口２３６ａから噴霧した。粒状活性炭への消臭剤の水溶液の噴霧量は、噴霧前の粒状活性炭の重量１００重量部に対して２２９重量部であり、噴霧速度は、噴霧の開始から終了に至るまで一定速度であった。次いで、消臭剤の水溶液の噴霧を終了させた後、混合タンク２１内で、１５０℃の熱風をパイプ３２の吐出口３２１から粒状活性炭の表面に向かって吐き出し、粒状活性炭と消臭剤の水溶液とを混合攪拌しながら熱風乾燥した。水分率が１０％以下となるまで熱風乾燥し、消臭剤の添着した消臭剤添着活性炭を製造した。製造された消臭剤添着活性炭においては、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン）が１７．４７重量％、ソフタゾリン ＬＡＯが８．７３重量％添着されていた。
【００５５】
〔比較例１〕
比較例１においては、予め混合タンク２１を加熱しない以外は、実施例１と同様にして、消臭剤添着活性炭を製造した。以下、具体的に説明する。
比較例１においても、実施例１と同様の消臭材の水溶液を調整した。
また、比較例１においても、実施例１と同様に、図１に示す加工装置１０を用いて消臭剤添着活性炭を製造した。
先ず、混合タンク２１（３０Ｌ）内に粒状活性炭（フタムラ化学（株）社製の品番「ＳＧＰ」）を５ｋｇ導入し、次いで、混合タンク２１内に導入された粒状活性炭を、モータ２３９を用いて攪拌羽根２３８を回転数１００ｒｐｍで回転（自転）させるとともに、モータ２３１を用いてシャフト２３７に沿って螺旋状に取り付けられた攪拌羽根２３８を混合タンク２１の内壁に沿って回転数３．５ｒｐｍで回転（公転）させることにより、混合攪拌した。そして、粒状活性炭を混合攪拌しながら混合攪拌されている粒状活性炭の表面に、上述のように調整した消臭剤の水溶液を、０．２ＭＰａの圧をかけてスプレー部２３６の噴出口２３６ａから噴霧した。粒状活性炭への消臭剤の水溶液の噴霧量は、噴霧前の粒状活性炭の重量１００重量部に対して２２９重量部であり、噴霧速度は、噴霧の開始から終了に至るまで一定速度であった。次いで、消臭剤の水溶液の噴霧を終了させた後、ジャケット２２により混合タンク２１を９０℃に加熱した。またジャケット２２により９０℃に加熱すると共に、粒状活性炭を混合攪拌しながら混合攪拌されている粒状活性炭の表面に１５０℃の熱風をパイプ３２の吐出口３２１から粒状活性炭の表面に向かって吐き出し、粒状活性炭と消臭剤の水溶液とを混合攪拌しながら熱風乾燥した。水分率が１０％以下となるまで熱風乾燥し、消臭剤の添着した消臭剤添着活性炭を製造した。比較例１で製造された消臭剤添着活性炭は、実施例１で製造された消臭剤添着活性炭と同様に、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン）が１７．４７重量％、ソフタゾリン ＬＡＯが８．７３重量％添着されていた。
【００５６】
〔評価〕
実施例１及び比較例１において、上述したように、ＭＥＴＴＬＥＲ ＴＯＬＥＤＯ社製のハロゲン水分計（品番ＨＢ４３−Ｓ）を用いて、混合タンク２１内で混合攪拌されている上層側の粒状活性炭の水分率を経時的に測定し、水分率が１０％以下となるまで測定した。尚、粒状活性炭に消臭剤が均一に添着していると判断するために、粒状活性炭を混合攪拌しながら、混合タンク２１の上層側から３回に分けて水分率を測定し、水分率の測定結果の全てが１０％以下となるまで測定した。また、水分率の測定結果の全てが１０％以下となるまでの時間を測定した。得られた測定結果を図３に示す。
【００５７】
図３に示す結果から明らかなように、実施例１の製造方法によれば、比較例１の製造方法に比べて、乾燥効率が向上し、消臭剤が均一に添着している消臭剤添着活性炭を効率的に製造できることが判る。
【符号の説明】
【００５８】
１０ 加工装置
２０ 加熱混合部
２１ 混合タンク
２２ ジャケット
２３ 攪拌噴霧装置
２３１ モータ
２３２ 回転軸
２３２ａ 一端，２３２ｂ 他端
２３３，２３４ アーム
２３５ 螺旋状のスクリュウ型攪拌機
２３６ スプレー部
２３６ａ 噴出口
２３７ シャフト
２３８ 攪拌羽根
２３９ モータ
３０ 乾燥部
３１ 熱風発生装置
３２ パイプ
３２１ 吐出口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め加熱された容器内に粒状活性炭を導入し、導入された該粒状活性炭を螺旋状のスクリュウ型攪拌機で攪拌しながら消臭剤の水溶液を噴霧し、該消臭剤の水溶液の噴霧を終了させた後、該消臭剤の水溶液が噴霧された前記粒状活性炭を熱風乾燥により乾燥し、前記消臭剤の添着した前記粒状活性炭を製造する消臭剤添着活性炭の製造方法。
【請求項２】
前記消臭剤の水溶液の噴霧の噴霧速度を、噴霧の開始から終了に至るまで漸減させて前記消臭剤の水溶液を噴霧する請求項１に記載の消臭剤添着活性炭の製造方法。
【請求項３】
前記熱風乾燥による前記粒状活性炭の乾燥中においても、前記容器を加熱すると共に、該容器内の前記粒状活性炭を前記スクリュウ型攪拌機で攪拌する請求項１又は２に記載の消臭剤添着活性炭の製造方法。
【請求項４】
前記容器を予め８０〜９０℃に加熱する請求項１〜３の何れか１項に記載の消臭剤添着活性炭の製造方法。
【請求項５】
前記消臭剤の水溶液が噴霧された前記粒状活性炭を、同一の前記容器内で熱風乾燥する請求項１〜４の何れか１項に記載の消臭剤添着活性炭の製造方法。
【請求項１】
予め加熱された容器内に粒状活性炭を導入し、導入された該粒状活性炭を螺旋状のスクリュウ型攪拌機で攪拌しながら消臭剤の水溶液を噴霧し、該消臭剤の水溶液の噴霧を終了させた後、該消臭剤の水溶液が噴霧された前記粒状活性炭を熱風乾燥により乾燥し、前記消臭剤の添着した前記粒状活性炭を製造する消臭剤添着活性炭の製造方法。
【請求項２】
前記消臭剤の水溶液の噴霧の噴霧速度を、噴霧の開始から終了に至るまで漸減させて前記消臭剤の水溶液を噴霧する請求項１に記載の消臭剤添着活性炭の製造方法。
【請求項３】
前記熱風乾燥による前記粒状活性炭の乾燥中においても、前記容器を加熱すると共に、該容器内の前記粒状活性炭を前記スクリュウ型攪拌機で攪拌する請求項１又は２に記載の消臭剤添着活性炭の製造方法。
【請求項４】
前記容器を予め８０〜９０℃に加熱する請求項１〜３の何れか１項に記載の消臭剤添着活性炭の製造方法。
【請求項５】
前記消臭剤の水溶液が噴霧された前記粒状活性炭を、同一の前記容器内で熱風乾燥する請求項１〜４の何れか１項に記載の消臭剤添着活性炭の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２１３５４９（Ｐ２０１２−２１３５４９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８１７１８（Ｐ２０１１−８１７１８）
【出願日】平成２３年４月１日（２０１１．４．１）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１日（２０１１．４．１）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
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