本发明是关于空气净化剂和空气净化装置，更详细地说，是特别对于气相中低浓度胺、硫醇的除去性极佳的，并对其它生活空间中所含各种恶臭成分吸附性极优的吸附剂和空气净化装置，适用于办公室、家庭等室内空气的净化。 近年来，伴随着生活环境的变化，人们对存在于生活空间中微量的硫化氢、氨、硫醇、胺，以及醛等恶臭气体的关心程度越来越高。为了去除这些恶臭气体，以保持欢乐舒适的生活环境，需求除臭剂，在家庭生活中也使用各种恶臭气体吸附剂。
因为这些恶臭气体吸附剂是日常生活中所使用的，所以必须满足以下条件：
（1）具有对日常生活空间中所存在的微量的硫化氢、氨、硫醇、胺和醛等各种恶臭气体具有极优的除臭性能；
（2）安全性高；
（3）使用方便；
（4）价格便宜。
过去一直广泛使用活性炭作为空气净化剂。活性炭作为无极性吸附剂，是具有极优吸附性能的特殊材质，大体上对所有的气体物质呈现出较高地吸附性。但是，普通的活性炭对各种恶臭中的低级脂肪族醛和氨、低级胺的吸附性比较低，仅仅用活性炭是难以充分去除这些臭气的。
作为解决上述缺点的方法，市售的制品是在活性炭中掺加有酸性成分的吸附剂和在硫酸族中加入抗坏血酸的制品。这此除臭剂对于氨、胺类等碱性恶臭气体具有良好的除臭效果，但对于硫化氢、硫醇等几乎没有除臭效果，而且当被水浸湿时，所掺加的酸性成分被溶出，而失去除臭能力，因而具有不能在潮湿气体中使用除臭的缺点。
虽然也公开了很多其它化学除臭剂，但是能够大部除去酸性和碱性强的物质的种类，却是有限的，大多数具有在吸湿或干燥时其性能容易降低的缺点。
特开昭60-13373号公报中公开了在膨润土中添加无机多碱酸的吸附剂，在特开昭61-161556号公报中公开了利用维生素B12的催化作用的除臭剂，在特开昭62-131514号公报中公开了使用金属酞菁染料的除臭剂。另外，虽说也公开了各种有机除臭剂，但一般它们的耐热性低，加工困难，价格昂贵。
于是，如将上述各种多孔体和活性炭进行多种混合，有可能将生活空间中的大部分恶臭除去。但是，这其中，对于添加的活性炭，它的附着物有时脱落掉，当使用有害物质时，在家庭中使用是危险的。
本发明是把去除存在于日常生活空间中微量的恶臭成分作为目的，特别是提供一种对于那些在日常生活中成为特殊问题的甲硫醇和三甲胺等恶臭具有优良的除臭效果，此外对其它恶臭成分也具有除臭效果，而且安全性高、使用方便的、具有新的组成的恶臭气体吸附剂的空气净化剂。
本发明者们注意到仅仅依靠活性炭的除臭效果持续时间短。认为这是由于这种活性炭对三甲胺和甲硫醇等恶臭物质吸附保持能力太弱。例如，当加热时易于脱吸，因此性能降低。为了解决这个课题，并获得一种对硫醇和三甲胺、氨等具有足够的分解能力，而且持续性极优，也能去除其它恶臭成分的空气净化剂作为目的，对各种组成的吸附剂进行了研究。
其结果发现，对于像甲硫醇一类的酸性气体和像三甲胺类的碱性气体这两者，吸附性和分解催化性极佳的金属氧化物附着在多孔性物质上。由此得到具有对这些甲硫醇等酸性气体和三甲胺等碱性气体这两类气体恶臭成分分解、去除性极优的催化剂并据此完成了本发明。
即，将附着至少一种金属氧化物的多孔性物质和活性炭混合成为空气净化剂。而且在这些净化剂中，金属氧化物附着量为对于100份多孔性物质为0.5～30份金属氧化物时，多孔性物质比活性炭的情况更好。
以下是关于本发明的详细说明。
本发明吸附剂的特征是把附着有金属氧化物催化剂的多孔性物质作为空气净化剂，其中作为金属氧化物可以使用铁、铬、镍、钴、锰、铜、镁和钙等一种以上的氧化物。
进而，本发明吸附剂是将附着有上述金属氧化物（即由铁、铬、镍、钴、锰、铜、镁和钙等金属，由其一种或二种以上形成的金属氧化物）的多孔性物质和活性炭混合而得到。再有，作为多孔性物质，可以使用如活性炭、活性氧化铝、二氧化硅凝胶、沸石等。
在本发明中，作为载体或吸附剂一种成分使用的活性炭，通常具有100m2/g或更大的表面积，如果是高吸附性的炭素材料时，使用范围更加广泛。活性炭的原料通常可用椰子壳或木材等的碳化物或煤，无论哪种都可以。另外，活化法可利用水蒸汽或二氧化碳在高温下进行活化的方法，或者用氯化锌、磷酸、浓硫酸等化学试剂进行处理的方法等，无论用哪种方法都可以获得好的结果。
再有其形状，无论是粉碎炭、造粒炭或颗粒炭，在压力损失和装填等方面效果都好，在处理上，将造粒炭或活性炭添加至附着片状吸附层是很方便的。造粒炭、按常规方法，在100份碳素材料中加入30～60份石油沥青或煤焦油等，以作为粘合剂，混合成型后进行活化调制。
再有，作为除活性炭之外的多孔性物质，如果是具有沸石、活性氧化铝、二氧化硅凝胶、浮石、尿烷泡沫、纤维、纸、布等多孔性的材质，就可以广泛使用。
这些多孔性物质的形状没有特殊限定，例如，除粒状、粉末状之外，将纤维状、蜂窝状、片状、布状、毛毡状或粉末状多孔性物质附着在尿烷泡沫等中的物质，把粉末状多孔物质涂敷在其上的纸作成波纹式蜂窝结构，等等，都可使用。
金属氧化物在多孔性物质中的附着量，0.5～20.0（W）%为好，1～5（W）%为更好。附着量小于0.5（W）%时，作为氧化催化剂的效果不足，若附着量超过20.0（W）%时，多孔性物质的附着性受到损害，呈现出除臭性能降低的倾向。
在本发明中作为空气净化剂所使用的附着金属氧化物的活性炭制法，通过预先在多孔性物质上附着一定量的金属盐类，随后在200℃下加热，使其金属盐热分解而获得。再将这些吸附性物质和未附着活性炭进行混合，从而得到本发明的吸附剂。
这时作为金属盐可以广泛使用的有盐酸盐、硝酸盐、碳酸盐等无机酸盐和醋酸盐、蚁酸盐、丙酸盐等的一价酸盐，草酸盐、丙二酸盐、琥珀酸盐等的二价酸盐，此外，二价酸盐以上的多价酸盐，或氢氧化物也可以使用，并把这些盐的混合物等加热而成的金属氧化物的金属盐。
无论采用哪种方法附着的多孔性物质，对于像甲硫醇一类酸性气体，像三甲胺一类的碱性气体两类恶臭物质都显示出充足的吸附性能。
在使用附着有金属氧化物的多孔性物质时，对于像甲硫醇一类酸性气体，三甲胺一类的碱性气体两类恶臭物质，随着时间流逝吸附性能不仅不减少，而且，在附着了金属氧化物后的吸附性能大大提高。即，具有作为空气净化剂催化性地分解恶臭气体的能力，而且，也保持有初期活性高的优良特征。虽然这种空气净化剂的恶臭机理还不明确，但可以考虑这是由于把恶臭成分进行氧化，使它变成沸点高的化合物。
另外，由于金属氧化物附着在多孔物质的巨孔中，或部分附着在表面上，微孔的活性很少降低，碳化氢的吸附性能也比较好。当金属氧化物的附着量超过20（W）%时，恶臭气体的吸附速度将慢慢降低，当超过30%时，成为酸性，硫化氢、甲硫醇的吸附性能和分解催化性能就要降低。因此，为了提高恶臭气体的吸附能力，必须填加新的活性碳。再者，为了再提高硫化氢的吸附性或分解触媒性和碳化氢的吸附性，必须提高无附着活性炭的混合比率。
在办公室、家庭等室内的生活环境中常常感觉到强烈的烟雾臭气，在这种空气中所含的恶臭成分，除了乙醛外，还有氨、低级胺、碳化氢和硫化氢，以及微量的甲硫醇、三甲胺等。这些成分中，本发明的净化剂不仅具有对甲硫醇、氨、低级胺的分解性能，而且，由于填加了未附着的活性碳，也提高了对碳化氢、硫化氢等成分的吸附去除性能，作为空气净化剂保持着优良的功能。
本发明的吸附剂对办公室、车内、家庭等生活空间中所含的绝大部分恶臭成分具有优良的吸附性能，并由于吸附速度快，使之以过滤器、微型容器、折流板等各式各样的形式和空气接触如此组装后作为空气净化装置是有效的。
以下列举实施例更具体地说明本发明。
（实施例1～3，比较例1、2）
调制如表1所示的、将附着有作为金属氧化物的Mn和Cu的氧化物的活性炭和无附着活性炭混合成的吸附剂（实施例1、2、3）和为了比较，配制只附着有金属氧化物的活性炭的吸附剂（比较例1）和只有无附着活性炭的吸附剂（比较例2）。表1示出了空气净化剂的组成、混合比率以及对恶臭成分的吸附性能。
表1
触媒、吸附剂 混合比 平均吸附量(24br)mg/g
率% 甲硫醇 氨 硫化氢 苯
实施例1 活性炭100份中
MnO23份 50 430 63 235 28
CuO 2份
无附着活性炭 50
实施例2 活性炭100份中
MnO23份 40 410 41 240 30
CuO 2份
无附着活性炭 60
实施例3 活性炭100份中
MnO23份 30 400 29 220 33
CuO 2份
无附着活性炭 70
比较例1 活性炭100份中
MnO23份 100 350 11.3 230 24
CuO 2份
比较例2 无附着活性炭 100 310 41 190 35
活性炭可将椰壳碳化物进行水蒸汽活化制得，使用粒度6～12目的粉碎状活性炭。附着Mn-Cu氧化物的活性炭是将定量的硝酸锰和硝酸铜边振动边附着后，在200℃下进行热分解并调制的。
下面阐述恶臭气体吸附量的测定方法。分别取2g按表1中比率进行配合的试料，装入容量为3.97升的玻璃瓶内后，注入所规定的甲硫醇，使其气化。接着放入25℃、RH60%的恒温恒湿槽中，用检测管测定甲硫醇的浓度。监查达到平衡时甲硫醇吸附量和气体浓度，测定等温吸附线。因此，把气体浓度为10ppm时的吸附量取为平衡吸附量。同样求出氨10ppm、硫化氢1ppm、苯5ppm的平衡吸附量。这些结果示于表1。
与比较例相比，实施例对于甲硫醇的吸附性能更好，对于恶臭物质表示了达到平衡的吸附性能。再者，根据将各种活性炭配比做少许变动，可以改变对于甲硫醇、硫化氢、三甲胺的吸附性能。
例如，对于含硫醇高的厨房内的空气和胺类、氨等湿气多的鱼臭、宠物臭，再有含硫磺化合物、碳化氢臭多的疏菜等生垃圾臭、厕所臭、皮革臭，最好使用金属氧化物活性炭比率高的吸附剂。
下面阐述使用本发明空气净化剂的空气净化过滤器和空气清洁装置。在此使用实施例1、2和比较例3中的空气净化剂。图1（a）是本发明空气净化过滤器的截面图，图1（b）是部分放大图。1为空气净化过滤器本体，2为在牛皮纸的蜂窝状基材上（它的大小、单元尺寸是25mm、厚7mm、面积0.120m2）充填量为300g的空气净化剂3。4是无纺布，是由聚酯、丙烯、聚丙烯、聚乙烯等热塑性树脂纤维制成的电介物无纺布，具有像布一样的几分弹性。对于重量为10～30g/m2，在风速1m/秒时，其压力损失0.5mmA。以下而制作的。
作为将蜂窝状基材2和无纺布4结合起来的粘合板5，是将无溶剂型的热粘着型树脂（耐纶丝、聚丙烯腈纤维）制成纤维状，而且使用开口率高的无纺布制成所谓蜘蛛网状的粘合板。
在组装空气净化过滤器时，首先，通过热压等办法，用蜘蛛网状粘合板5将蜂窝状基材2和无纺布4接合成单面型，接着将空气净化剂3均匀地撒在上面。进而在它上面再放置蜘蛛网状粘合板5，利用热压加热，可完成过滤器。
像这样获得的空气净化过滤器，如图2所示，可组装成空气净化装置6进行使用。7为空气吸入口，8为空气吹出口，9为控制盘，10为过滤器安装用夹具。图3示出空气净化装置的水平截面图。空气净化器利用夹具10，如图3那样进行安装。11是为除去空气中粗粉末的除尘过滤器，12表示马达，13表示风扇，14表示空气流路。
这样得到的空气净化装置，装入丙烯酸制成的1m3匣子里，将甲硫醇、三甲胺、氨和硫化氢的初期浓度分别调置为300ppm、100ppm、50ppm和100ppm，并送入丙烯酸树脂制的匣子里。随后，运转空气净化装置，测定运转时间和臭气残存率，制作吸附衰减曲线。恶臭气体的定量是，甲硫醇浓度使用带有FID（火焰离子检测器）的高灵敏度气相色谱，氨气使用气体检测管，硫化氢使用带有FPD的高减度气相色谱，再有三甲胺使用带有FTD的气相色谱而测定的。空气净化装置以风量2.8m3/min运转。这些结果示于图4、图5、图6和图7。
根据这些结果明确知道，具有本发明实施例中所示成分的空气净化剂，对其它臭气成分的吸附量大体上也能维持，同时，特别是对甲硫醇、三甲胺、氨的吸附能力持续性很高。
本发明的空气净化剂对空气中恶臭的最大原因之一的烟草烟雾中所含的低级脂肪族胺类，特别是低浓度的三甲胺的吸附性、去除性极佳。再有，本净化剂不仅初期活性高，而且不会随吸附时间的流逝降低对甲硫醇的分解能力，它的效果可持续很长时间。另外，由于对生活空间中所含甲硫醇以外的恶臭成分去除性也极佳，所以这些空气净化剂或将这种净化剂组装成的空气净化剂装置具有极佳的性能。
图1：（a）是本发明空气净化过滤器式样截面图。（b）是部分放大图。
图2示出了本发明空气净化装置式样斜视图。
图3示出了在图2中所示空气净化装置的水平截面图。
图4示出了空气净化装置运行时间和甲硫醇残存率的关系。
图5示出了空气净化装置运行时间和三甲胺残存率的关系。
图6示出了空气净化装置运行时间和氨残存率的关系。
图7示出了空气净化装置运行时间和硫化氢残存率的关系。
符号说明
1、过滤器本体
2、蜂窝状基材
3、空气净化剂
4、无纺布
5、粘合板
6、空气净化装置本体
7、空气吸入口
8、空气吹出口
9、控制盘
10、过滤器安装具
11、除尘过滤器
12、马达
13、风扇
14、空气流通路
15、实施例1的空气净化剂
16、实施例2的空气净化剂
17、比较例2的空气净化剂