環境省ホームページにスチレンの詳細がPDFで公開されています。そのページはこちらです。
これによると、スチレンは生分解されやすく、水中のスチレンも自然に蒸発していくので、環境中に排出されても数日もしたら無くなっていくので、人や環境への害は少なそうです。
ただし、スチレンを使用している工場からはスチレンが常に排出され続けています。
また、スチレンはプラスチックを製造するときに使用されるので、プラスチックからスチレンなどのガスが出てくるといわれています。
スチレンの安全性については、日本スチレン工業会のホームページ「安全性について」をご覧ください。
ともあれ、工場の中や排気でスチレンを除去することが大事です。スチレンはシックハウス症候群の原因物質といわれているので、ご家庭でも除去や分解・除去を必要としている方もいらっしゃいます。
光触媒でスチレンが分解・除去できたら、スチレン脱臭の費用を大幅に軽減できます。「光触媒で、スチレンを分解・除去できないか？」とお考えの方もいらっしゃることと思います。光触媒の性質を持つ物質の中で、最も効果の高いものは酸化チタンです。しかし、一般的には「効果が高いといわれる酸化チタン光触媒でもスチレンは分解できない」とされています。
ところが、身近にも存在する、ある物質を酸化チタン光触媒に添加すると、スチレンを劇的に分解できるのです。この事実を、弊社の行った試験で証明しました。
また、この光触媒成分は、スチレン以外にもトルエンやキシレン、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドなどでも試験して、分解ができることを確認しました。これらの分解については、各コラムをご参照ください。
- トルエンの分解
⇒ トルエンを光触媒で分解する方法 - キシレンの分解
⇒ キシレンを光触媒で分解・除去する方法 - ホルムアルデヒドの分解
⇒ 光触媒でホルムアルデヒドが分解できる！？
この記事では、酸化チタン光触媒ではスチレンが分解できないことや、身近に存在する、ある物質を添加したら、劇的にスチレンが分解できることを、試験結果で解説したいと思います。
光触媒によるスチレンの分解効果の試験方法
試験や分析は、日本食品分析センター様に依頼して行っていただきました。スチレンの分解試験は、次の3種類の条件で試験しました。
- 光触媒なし（無塗布）
- 酸化チタン光触媒あり
- とある成分を添加した酸化チタン光触媒
試験方法は次の手順にて行いました。身近に存在する、とある成分については、後ほど解説します。
- 光触媒を塗布したタイルと、何も塗布していないタイルを用意
- 光触媒を塗布したタイル、無塗布のタイルを、それぞれ別の袋に入れ、ヒートシールを施す
- 袋に3Lの空気を入れ、濃度が100ppmとなるようにスチレンを添加
- 袋の中央部の紫外線強度が1mW/cm2になるようにブラックライトを照射し、試験を開始
- 定時にガス検知管により、スチレンの濃度を測定（30分後、1時間後、2時間後、3時間後、24時間後の5回）
酸化チタン光触媒のみによるスチレンの分解試験
一般的に「光触媒の性質がもっとも強い」として知られている光触媒の成分は、アナターゼ型酸化チタンです。まず、酸化チタンだけでスチレンが分解できるのか試験いたしました。
次のグラフは、酸化チタン光触媒を塗布したタイルと、無塗布のタイルで、スチレンの濃度変化を比較したグラフです。
上側の△のプロットのグラフが無塗布、下側の□のプロットのグラフが酸化チタン光触媒を塗布したタイルの結果です。
スチレンの濃度を測定した時間は、試験開始から30分後、1時間後、2時間後、3時間後、24時間後の5回です。
無塗布では、スチレンの濃度が一時的に上がっていますが、誤差範囲と見て良いと思います。試験開始直後に若干スチレンの濃度が下がっており、24時間後では60％に下がりました。スチレンが紫外線によって自然分解されていることが分かります。
一方、酸化チタンの方は試験開始直後に、スチレン濃度が20％ほど下がっていますが、その後はあまり分解・除去されず、24時間後には無塗装と同じ濃度を示しました。無塗装と酸化チタンを比べると、ほとんど違いがないことが分かります。
酸化チタンは、紫外線が当たると高い光触媒の効果があるのですが、スチレンは分解できませんでした。これが故に、「光触媒ではスチレンが分解できない」と誤解されています。
厳密には、酸化チタンのみの光触媒ではスチレンは分解できないということがわかりました。
ある成分を添加した酸化チタン光触媒によるスチレンの分解試験
身近でも使用される「ある成分」とは、銅です。銅は10円玉に使用されていますし、私達が生活する上で欠かせない電気は、銅線によって送電されています。エアコンやパソコンなどの電気部品にも銅は欠かせません。
銅を添加した酸化チタンを使ったスチレンの分解試験結果のグラフがこちらです。上記のグラフに、銅を添加した光触媒の試験結果が、◇のプロットのグラフですが、スチレンが素早く分解されていることがわかります。
試験が開始されてから30分後には、すでに濃度が半分近くまで減少しています。その後もスチレンが分解され続け、3時間後にはほとんどゼロになり、24時間後の測定ではガス検知管の検出限界を下回りました。
酸化チタンに銅を添加すると、光触媒の効果が強力に出て、スチレンをも分解できることが実証されました。試験を担当された方は、「酸化チタン光触媒ではスチレンを分解できない」ということをご存じだったため、この試験結果に驚かれていました。
ちなみに、「酸化チタンに銅を添加すると光触媒の効果が飛躍的に高まる」ということは、弊社が20年ほど前に世界で初めて発見した成分で、銅ドープ酸化チタンといわれています。
この試験結果のように、銅ドープ酸化チタンに紫外線を照射すればスチレンを分解できるのです。
スチレンを分解・除去できる銅ドープ酸化チタンを使った光触媒コーティング剤
銅ドープ酸化チタンでスチレンが分解できることが分かりました。この光触媒成分でスチレンを分解・除去したい方は、弊社が開発した光触媒製品をご利用ください。用途に合わせて、何種類かの液剤をご用意しています。
- フィルターや活性炭などに塗布してスチレンを分解・除去したい
⇒ 光触媒コーティング剤やフィルターのODM開発 - スチレン脱臭剤として噴霧したい
⇒ ご相談ください - 部屋をシックハウス対策したい
⇒ 屋内用光触媒コーティング剤（BX01-AB1） - 自動車の新車から化学物質の臭いを消臭したい
⇒ 車用光触媒コーティング剤（BXR02-C）
フィルターや活性炭などに塗布してスチレンを分解・除去したい
スチレンを利用している工場では、スチレンの臭いや濃度を、一定量以下に下げるようにされていることと思います。工場の排気するダクト内に、スチレンを分解・除去できる光触媒コーティングしたフィルターや活性炭を設置することで、スチレンを分解・除去し、スチレンの脱臭ができます。
弊社が開発した銅ドープ酸化チタンは、基本的に屋内にクリア塗装をすることを目的とした光触媒コーティング剤です。クリア塗装が気にならない排気ダクト内でのご利用であれば、光触媒成分の濃度を濃くした製品をOEM/ODM製造いたします。既存製品よりも、スチレンの分解・除去を汎用の光触媒コーティングよりも加速させることができます。
また弊社は、活性炭などの多孔質の物質に光触媒コーティングする特許技術を持っています。活性炭に直接光触媒コーティングすると、細孔の内部にまで酸化チタンが入り込んでしまって、多孔質の性質が損なわれてしまいます。そこで、活性炭の細孔を塞ぐことなく、表面だけに光触媒コーティングする技術を開発しました。
弊社では、スチレンを分解・除去する光触媒コーティング剤やフィルターのODM開発を承っています。
スチレン脱臭剤として噴霧したい
スチレンを除去するための脱臭剤として、銅ドープ酸化チタン光触媒を用いたい場合は、ご相談ください。
弊社には、光触媒の業務用消臭剤（BRE025-AB2）がございますが、この製品は一般的な除菌・消臭を目的とした製品ですので、スチレンの分解を試験した屋内用光触媒コーティング剤（BX01-AB1）と比べると、光触媒の量が少ないです。
光触媒の業務用消臭剤（BRE025-AB2）がスチレンを分解・除去できるかの試験をされたい企業様は、ご相談ください。また、光触媒の濃度を濃くしたタイプの業務用消臭剤のODM開発にも対応いたします。
工場の室内のスチレン分解・除去を試したい場合は、この業務用消臭剤をスプレーボトルに入れて、空間にスプレーしてお試しください。光触媒の業務用消臭剤（BRE025-AB2）の安全データシート（SDS）をご希望の方は、お問い合わせフォームよりご連絡ください。
部屋をシックハウス対策したい
部屋をシックハウス対策したい場合は、屋内用光触媒コーティング剤（BX01-AB1）をご利用ください。屋内用光触媒コーティング剤（BX01-AB1）は、スチレン以外にも、キシレンやトルエン、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドでも試験を行い、それぞれ分解できることを確認しております。
ただし、塗装には光触媒コーティング専用の塗装装置とスプレーガンが必要ですので、専門業者にご依頼ください。
弊社では、塗装装置にはABAC温風低圧塗装機を、スプレーガンのノズル口径はφ0.3mm～φ0.5mmを使用することを推奨しています。
施工方法は、屋内用光触媒コーティング剤を壁紙クロスや天井、カーテンなどに塗装します。さらには、エアコンや空気清浄機のフィルター、扇風機の羽根などにも塗装できます。それらの機器で部屋の空気の攪拌もでき、スチレンなどの化学物質を分解が促進されます。
この光触媒コーティング剤は、光触媒としての効果はとても高いです。そのため、室内であっても直射日光が当たる場所は、光触媒によって塗装面を劣化させてしまう恐れがあります。
そのような劣化を防ぐために、塗装面を光触媒から守るために下塗りする下地剤（プライマー）を開発しました。下地剤の品名は、屋内用プライマー（AS01）です。
スチレンが分解できる室内の光触媒コーティング塗装をご希望の方は、室内の光触媒コーティング施工代理店をご覧ください。
自動車の新車から化学物質の臭いを消臭したい
新車の自動車では、社内は化学物質の臭いがします。その中にもスチレンの成分が含まれていると思います。スチレンを含む化学物質（揮発性有機化合物）の臭いを消臭したい方は、車用光触媒コーティング剤（BXR02-C）をご利用ください。
この光触媒コーティング剤も、室内用と同様に、塗装には光触媒コーティング専用の機材が必要ですので、専門業者にご依頼ください。自動車のシートや天井、床といった箇所に、専用スプレーを用いてコーティングします。
光触媒コーティング剤は、スチレンなどの化学物質だけでなく、雑菌や臭いの成分などの有機物も分解する性質があるので、自動車の除菌や消臭もできます。
車内の光触媒コーティング塗装をご希望の方は、自動車内装の光触媒コーティング施工代理店をご覧ください。
スチレンなどの有機溶剤脱臭装置の開発をご支援します
先ほども解説したように、屋内用光触媒コーティング剤（BX01-AB1）は、屋内に美しく塗装するために成分が調合されています。成分の調合の仕方によっては、有機溶剤をより強力に分解・除去できるようにもできます。
有機溶剤脱臭装置やフィルター部分など、光触媒をクリア塗装しなくても良い場所には、光触媒成分の濃度を濃くできます。光触媒成分濃度の高い光触媒コーティング剤をフィルターに塗装し、内部に紫外線ランプを組み込んだ空気清浄機のような有機溶剤脱臭装置の開発も可能です。
弊社では、光触媒の効果の高いコーティング剤や有機溶剤脱臭装置のODM開発を承っています。
光触媒によるスチレンの分解・除去は、塗装工場などのスチレンを含む空気を排気しないといけない工場の応用も期待できます。工場の排気ダクト内にスチレンを分解・除去する脱臭装置を設置すれば、スチレン消臭剤の使用量を減らすことも可能ですので、長期的にはコスト削減につながります。
また、弊社は活性炭などの多孔質な物質の表面のみに光触媒コーティングする技術を有しています。活性炭を用いてスチレンを脱臭している企業様であれば、活性炭の寿命が大幅に延びるので、コスト削減につながります。
このような特許技術で、スチレンなどの有機溶剤脱臭装置の開発をご支援いたします。お気軽にご相談ください。
この記事の著者／責任者
株式会社イリス 代表取締役
島田 幸一 (Shimada Koichi)
私はもともと、地元農業のソリューション提供を事業としていたが、野菜や果物の劣化を促進させるエチレンガスの分解を研究したことで、光触媒の可能性を感じ起業いたしました。運よく可視光でも効果のある酸化チタン光触媒を世界で初めて開発して脚光を浴び、さまざまな業種のお客様から注文をいただける企業にまで成長できました。現在弊社は、可視光応答型光触媒を使ったコーティング剤を始め、外壁やガラス、石材、自動車の車内にクリア塗装ができる光触媒コーティング剤や、酸化チタンから下地を守るプライマーの開発。その後も、さまざまな材質に光触媒を定着するための研究を続け、多くの企業で採用されています。