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R 1751-1

:2013

(1)

目  次

ページ

1

  適用範囲  

1

2

  引用規格  

1

3

  用語及び定義  

1

4

  試験装置  

2

5

  試験片 

5

6

  試験方法  

5

6.1

  一般事項  

5

6.2

  試験片の前処理  

5

6.3

  窒素酸化物除去試験  

6

6.4

  溶出試験  

7

7

  試験結果の計算  

7

8

  除去量が小さい試験片の場合の試験方法  

9

9

  報告書 

9


R 1751-1

:2013

(2)

まえがき

この規格は,工業標準化法第 12 条第 1 項の規定に基づき,一般社団法人日本ファインセラミックス協会

(JFCA)から,工業標準原案を具して日本工業規格を制定すべきとの申出があり,日本工業標準調査会の

審議を経て,経済産業大臣が制定した日本工業規格である。

この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。

この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願又は実用新案権に抵触する可能性があることに注意

を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許権,出願公開後の特許出願及び実

用新案権に関わる確認について,責任はもたない。

JIS R 1751

の規格群には,次に示す部編成がある。

JIS R 1751-1

  第 1 部:窒素酸化物の除去性能

JIS R 1751-2

  第 2 部:アセトアルデヒドの除去性能

JIS R 1751-3

  第 3 部:トルエンの除去性能

JIS R 1751-4

  第 4 部:ホルムアルデヒドの除去性能

JIS R 1751-5

  第 5 部:メチルメルカプタンの除去性能

JIS R 1751-6

  第 6 部:小形チャンバーを用いたホルムアルデヒドの除去性能


日本工業規格

JIS

 R

1751-1

:2013

ファインセラミックス−

可視光応答形光触媒材料の空気浄化性能試験方法−

第 1 部:窒素酸化物の除去性能

Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics)-

Test method for air purification performance of photocatalytic materials under

indoor lighting environment-Part 1: Removal of nitric oxide

適用範囲 

この規格は,可視光応答形光触媒を建築材料,その他の材料の表面に担持させた光触媒材料の空気浄化

性能のうち,室内環境など可視光が照射されている条件での,窒素酸化物(NO

x

,一酸化窒素及び二酸化

窒素の合計)の除去性能を試験する方法について規定する。

なお,紫外線照射下における窒素酸化物の除去性能を試験する場合は,JIS R 1701-1 を適用する。

引用規格 

次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。これらの

引用規格は,その最新版(追補を含む。

)を適用する。

JIS B 7953

  大気中の窒素酸化物自動計測器

JIS C 1609-1

  照度計    第 1 部:一般計量器

JIS K 0055

  ガス分析装置校正方法通則

JIS K 0101

  工業用水試験方法

JIS K 0127

  イオンクロマトグラフィー通則

JIS K 0557

  用水・排水の試験に用いる水

JIS R 1600

  ファインセラミックス関連用語

JIS R 1701-1

  ファインセラミックス−光触媒材料の空気浄化性能試験方法−第 1 部:窒素酸化物の除

去性能

JIS R 1750

  ファインセラミックス−屋内照明環境で用いる光触媒試験用光源

JIS Z 8401

  数値の丸め方

JIS Z 8806

  湿度−測定方法

用語及び定義 

この規格で用いる主な用語及び定義は,JIS R 1600 によるほか,次による。

3.1

光触媒


2

R 1751-1

:2013

光照射下で,酸化・還元作用によって,空気浄化・脱臭,水質浄化,抗菌,抗かび,抗ウイルス,セル

フクリーニングなどの諸機能を発現する物質。機能性ファインセラミックスの一種。

3.2

可視光

波長が 380 nm 以上 780 nm 未満の範囲の光。

3.3

可視光応答形光触媒

3.1

の光触媒のうち,可視光だけの照射下においても諸機能を発現する物質。

3.4

光触媒材料

光触媒の諸機能を利用するため,塗布,含浸,練り込み又は種々の製膜方法によって光触媒を建築材料

及びその他の材料の表面に担持させたもの。

3.5

ゼロガス

汚染物質を含まない空気(主要な汚染物質の濃度が 0.01 体積分率 ppm 以下である空気)

。高圧容器入り

の合成空気を用いるか,又は空気精製装置を用いて室内空気から調製する。

3.6

標準ガス

濃度が既知のガス,又は JIS K 0055 の規定に基づき調製された校正用のガス。光触媒材料の性能試験に

用いる。

3.7

試験用ガス

標準ガスとゼロガスとを混合して調製した濃度既知の汚染物質を含む空気。

3.8

精製水

イオン交換法によって精製された,JIS K 0557 に規定する A1 以上の水。

試験装置 

4.1

装置の構成  試験装置は,光触媒材料の試験片に機能発現に必要な可視光を照射しながら,試験用

ガスを連続的に供給し,試験片による窒素酸化物除去能力を試験するもので,次に示す試験用ガス供給装

置,光照射容器,光源,紫外線カットフィルタ及び汚染物質測定装置で構成する。

試験装置は,低濃度の窒素酸化物を含む空気を扱うことから,吸着などによる損失が最小となるように

配慮したものでなければならない。試験装置の構成例を,

図 に示す。


3

R 1751-1

:2013

1

試験用ガス供給装置

2

コンプレッサー

3

空気精製装置

4

標準ガス

5

減圧弁

6

流量制御器

7

加湿器

8

ガス混合器

9 4 方バルブ 
10  光照射容器 
11  試験片 
12  窓板

13  光源 
14  紫外線カットフィルタ
15  汚染物質濃度測定装置
16  排出

図 1−試験装置の構成例

4.2

試験用ガス供給装置  高圧容器入りの窒素酸化物標準ガスを用いて,所定の濃度・温度・湿度の試

験用ガスを調製し,光照射容器に連続的に供給する。流量制御器,加湿器,ガス混合器などからなる。

4.3

光照射容器  光照射容器の断面図を図 に示す。a)は試験片が平板状の場合に,b)は試験片がフィル

タ状の場合に用いる。いずれも,試験片を水平に保持し,これと平行に厚さ 5.0±0.5 mm の空間を隔てて

光透過窓板を設けた構造のものとする。測定対象物質の吸着が少なく,近紫外線の照射に耐えることがで

きる材料で製作する。試験用ガスは,a)では試験片と窓板との間の空間だけを通過し,b)では最初に試験

片と窓板との間を通過して,後はフィルタの下部から出口に至る空間を通過する。フィルタ状試験片をこ

のように保持するために,専用のアダプタを用いる。窓板は,光照射を行う波長領域で光吸収の小さい石

英ガラス又はほうけい(硼珪)酸ガラス板とする。

ガスの流れを乱すとともに試験片上での流速分布を均一にするために,

図 のように,ガス出入口は容器

内でのガス流に対して垂直になるようにすることが望ましい。そうでない場合には,出入口部に邪魔板を

設置するなどの工夫をする。ガス流路部分の長さは試験片の長さより十分長くとり,入口部分における気

流の乱れの直接の影響を避けるために,試験片の前にガス流路部分を 100 mm 以上確保する。試験片の厚

さに応じて,高さ調整板を用いてガス流路部分の空気層厚みを調整する。また,試験片の前後のガス流路

部分には,試験片との段差が 1 mm 以下となるよう,必要に応じて補助板を置く。補助板,高さ調整板等,

光照射容器内で用いる材料については光照射容器の材質規定に準ずる。


4

R 1751-1

:2013

単位  mm

a)

  平板状試験片の場合 

b)

  フィルタ状試験片の場合 

試験片長さ l

1

試験片幅 l

2

空気層厚み l

3

99.0±1.0 mm

49.0±1.0 mm

5.0±0.5 mm

1

試験用ガス入口

2

邪魔板

3

窓板

4

ガス流路

5

高さ調整板

6

補助板

7

試験片(平板状)

8

試験用ガス出口

9

専用アダプタ

10  試験片(フィルタ状)

図 2−光照射容器

4.4

光源  JIS R 1750 に規定する光源のうち,広帯域発光形蛍光ランプの普及形白色(W 形)を用い,

紫外線カットフィルタと光照射容器の窓板とを通して,試験片を均一に照射する。また,試験片上表面で

の照度が 6 000 lx となるように,光照射容器までの距離を調節する。照度の測定には,JIS C 1609-1 に規


5

R 1751-1

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定する,校正済みの照度計を用いる。

なお,光照射容器には,外部の光が入射しないようにするとともに,光源及び光照射容器の周辺の部材

には,360 nm 以上の波長の反射率が低いもの,又は一様なものを用いる。

4.5

紫外線カットフィルタ  JIS R 1750 に規定する,Type A 又は Type B のシャープカットフィルタを用

いて照射波長を制限することができる。JIS R 1750 に従って,次の屋内照明環境条件を選択する

1)

a)

条件 A  屋内照明器具に,波長 400 nm よりも長波長側の光を透過するカバーが取り付けられている場

合。JIS R 1750 による Type A に指定された紫外線シャープカットフィルタを用いる。

b)

条件 B  屋内照明器具に,波長 380 nm よりも長波長側の光を透過するカバーが取り付けられている場

合。JIS R 1750 による Type B に指定された紫外線シャープカットフィルタを用いる。

c)

条件 C  屋内照明器具にカバーが取り付けられていない場合。紫外線シャープカットフィルタを用い

ない。この条件では,蛍光ランプから放射される僅かな紫外線放射によって励起される光触媒作用を

評価する可能性がある。このため,条件 A 又は条件 B による試験も実施しなければならない。

1)

  主として蛍光ランプを使用している日本の家屋では,条件 B が適合する場合が多い。

4.6

汚染物質濃度測定装置  窒素酸化物の測定には JIS B 7953 に規定する化学発光式の窒素酸化物自動

測定装置を用いる。装置の校正は JIS K 0055 の規定に従い,測定濃度範囲に対応した濃度のゼロガス及び

標準ガスを用いて行う。硝酸イオン及び亜硝酸イオンの測定には JIS K 0127 に規定するイオンクロマトグ

ラフを用いる。

試験片 

試験片は平板状又はフィルタ状の光触媒材料で,幅 49.0±1.0 mm,長さ 99.0±1.0 mm とする。光照射容

器内で補助板などとの間に隙間ができる場合は,試験片を上流側に寄せるとともに,必要に応じてスペー

サーなどを用いて調整する。平板状材料の場合は,光触媒面以外によるガス吸着を抑制するとともに,洗

液の回収を容易にするために,試験片の厚さは 5 mm 以下とする。しかし,これを超える厚さの材料でも

同じ試験条件が保たれるなら,試験できる。光照射容器の深さが十分にあれば厚さが 5 mm 以上の試験片

を用いることも可能であるが,厚い試験片の場合には,側面による吸着が予想されるので,あらかじめ側

面をシールしておく。フィルタ状の場合には,厚さが 20 mm 以内にする。

試験方法 

6.1 

一般事項 

窒素酸化物除去試験は 6.26.4 に示す手順で実施し,光照射時の除去量を調べる。この過程における窒

素酸化物濃度の測定例を

図 に示す。また,窒素酸化物除去量が非常に小さく,正確な測定が困難な場合

は箇条 によって,試験条件を変更することができる。

6.2 

試験片の前処理 

試験片に付着又は吸着している有機物等を完全に除去するため,次の手順で試験片の前処理を実施する。

この操作の直後に試験を開始しない場合には,密閉容器に入れて暗所で保管する。

a)

水洗  試験片を精製水に 2 時間以上浸せき(漬)した後,取り出して室温で風乾する。

なお,120  ℃を上限として,物理的・化学的な変化を生じさせない範囲で試験片を加熱乾燥しても

よいが,恒量になることを確認する。

洗液に沈殿物などがあればその状況,乾燥の方法などを記録し,6.4 と同様に,pH を測定するとと

もに,硝酸イオン及び亜硝酸イオンの濃度を測定する。


6

R 1751-1

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b)

有機物の除去  紫外線ランプを用いて 12 時間以上 24 時間未満の光照射を行う。光触媒面での紫外線

照度は 10∼20 W/m

2

の範囲とする。光照射はゼロガス中,又は清浄な密閉容器内で行う。親油性の汚

れが予想される場合には,b)a)の順で実施してもよい。

6.3 

窒素酸化物除去試験 

窒素酸化物除去試験は,次の手順で実施し,光を照射しない暗条件での吸着量,光照射下の除去量及び

試験後の脱着量を調べる。

a)

一酸化窒素(NO)濃度 1.0±0.05  体積分率 ppm,水蒸気濃度 1.56±0.16 体積分率%,温度 25.0±2.5  ℃

の試験用ガスが安定して発生できるように試験用ガス供給装置をあらかじめ調整しておく。光照射容

器入口で流量が 3.0±0.15 L/min(0 ºC,101.3 kPa の標準状態において)となるように流量制御器を設

定する。このときの水蒸気濃度は 25  ℃における相対湿度 50±5 %に相当する。湿度の測定は JIS Z 

8806

によって行う。また,試験片上表面における光源からの照度を測定し,記録する。

なお,窒素酸化物測定装置の暖機及び校正は,測定する前に確認しておく。

b)

光照射容器内のガス流路部分の中央に試験片を設置し,窓板までの空間の厚さを 5.0±0.5 mm に調整

するとともに,試験片と前後のガス流路との段差が 1 mm 以内となるよう,必要に応じて補助板を置

く。その後,窓板を取り付け,密閉されていることを確認する。

c)

光源と光照射容器との間に紫外線カットフィルタを設置する。紫外線カットフィルタを通過しない光

が試験片に照射されないように位置を決める。

d)

光照射容器に試験用ガスを導入する。光照射を行わない吸着過程を 30 分間継続し,暗条件での一酸化

窒素(NO)及び二酸化窒素(NO

2

)の濃度変化を記録する。ただし,出口における一酸化窒素濃度が

供給濃度に一致したことを確認できる場合には,その時点で光照射を開始してもよい。30 分後も窒素

酸化物濃度が供給濃度の 90 %を下回る場合には,これを超えるまで吸着過程を継続する。

e)

光源を点灯し(安定な点灯に時間を要する光源については,あらかじめシャッタを閉じて点灯してお

き,安定した後シャッタを開く。

,光照射下での試験容器出口における一酸化窒素及び二酸化窒素濃

度を連続 5 時間記録する。

f)

光照射を停止し,同一の温度,湿度及び流速条件でゼロガスに切り換え,容器出口の窒素酸化物濃度

を 30 分間記録する。ただし,窒素酸化物濃度がゼロになることが確認できれば,それ以前に終了して

もよい。

g)

容器への試験用ガスの供給を停止し,試験片を容器から取り出す。


7

R 1751-1

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1 NO 供給レベル 
2

接触開始

3

光照射開始

4

光照射停止,ゼロガス供給

X  時間(h) 
Y NO,NO

2

濃度(体積分率 ppm)

図 3−試験操作における窒素酸化物濃度の測定例

6.4 

溶出試験 

溶出試験は,次の手順で行う。

光触媒材料による窒素酸化物除去作用においては,窒素酸化物の大部分は硝酸イオン及び亜硝酸イオン

に化学変化し,光触媒材料に吸着している。光触媒効果を持続させるためには,この硝酸イオン及び亜硝

酸イオンを,定期的な水洗によって除去しなければならない。溶出試験は,この再生効率を調べるための

試験である。

a)

窒素酸化物除去試験後の試験片を容量既知の精製水(50 mL 程度)に 1 時間浸せき(漬)し,試験片

を取り出す。これを洗液 1 とし,その容量を記録する。再び同量の精製水に試験片を 1 時間浸せき(漬)

し,試験片を取り出す。これを洗液 2 とし,その容量を記録する。試験片が水を吸収する場合には,

適宜増量する。

なお,洗液の変色,沈殿物などがあればその状況を記録する。内部への吸収などによって溶出試験

が困難な試験片については,6.2 b)を除いて再試験を行い,水洗によって除去能力が十分に回復するこ

とを示してもよい。この場合,報告書にはその結果を記載する。 

b)

洗液 1 及び洗液 2 について,JIS K 0101 に従って pH を測定するとともに,硝酸イオン及び亜硝酸イ

オンの濃度を測定する。

c)

a)

及び b)の結果に基づき,試験片からの窒素酸化物溶出量及び水洗による再生効率を算出する。

試験結果の計算 

試験結果は,次のとおり計算する。計算値の処理は,JIS Z 8401 によって,小数点以下 2 桁に丸める。

a)

試験片による窒素酸化物吸着量  試験片による窒素酸化物吸着量とは,6.3 d)において測定される,光

触媒作用によらない,試験片の吸着作用に基づく窒素酸化物除去量であり,式(1)によって算出する。

[ ] [ ]

(

)

[

]

{

}

4

.

22

/

d

NO

d

NO

NO

2

0

ads

f

t

t

Q

×

=

   (1)

ここに,

Q

ads

試験片による窒素酸化物吸着量(

μmol

[NO]

0

一酸化窒素の供給濃度(体積分率

 ppm

[NO]

試験容器出口における一酸化窒素濃度(体積分率

 ppm


8

R 1751-1

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[NO

2

]

試験容器出口における二酸化窒素濃度(体積分率

 ppm

t: 吸着操作の時間(

min

f: 標準状態(

0

℃,

101.3 kPa

)に換算した空気流量(

L/min

b)

試験片による一酸化窒素除去量  試験片による一酸化窒素除去量とは,6.3 e)において測定される,光

触媒作用に基づく一酸化窒素の除去量であり,式

(2)

によって算出する。

(

)

[ ] [ ]

(

)

t

f

Q

d

NO

NO

4

.

22

/

0

NO

=

  (2)

ここに,

Q

NO

試験片による一酸化窒素除去量(

μmol

[NO]

0

一酸化窒素の供給濃度(体積分率

 ppm

[NO]

試験容器出口における一酸化窒素濃度(体積分率

 ppm

t: 除去操作の時間(

min

f: 標準状態(

0

℃,

101.3 kPa

)に換算した空気流量(

L/min

c)

試験片による二酸化窒素生成量  試験片による二酸化窒素生成量とは,6.3 e)において測定される,光

触媒作用によって副次的に生成する二酸化窒素の量であり,式

(3)

によって算出する。

(

) (

)

t

f

Q

d

NO

4

.

22

/

2

NO

2

=

  (3)

ここに,

2

NO

Q

試験片による二酸化窒素生成量(

μmol

[NO

2

]

試験容器出口における二酸化窒素濃度(体積分率

 ppm

t: 生成操作の時間(

min

f: 標準状態(

0

℃,

101.3 kPa

)に換算した空気流量(

L/min

d)

試験片からの窒素酸化物脱着量  試験片からの窒素酸化物脱着量とは,6.3 f)において測定される,試

験片に付着していた窒素酸化物が脱着する量であり,式

(4)

によって算出する。

(

)

[ ]

[

]

{

}

+

=

t

t

f

Q

d

NO

d

NO

4

.

22

/

2

des

(4)

ここに,

Q

des

試験片による窒素酸化物脱着量(

μmol

[NO]

試験容器出口における一酸化窒素濃度(体積分率

 ppm

[NO

2

]

試験容器出口における二酸化窒素濃度(体積分率

 ppm

t: 脱着操作の時間(

min

f: 標準状態(

0

℃,

101.3 kPa

)に換算した空気流量(

L/min

e)

試験片による窒素酸化物除去量  光触媒作用による正味の窒素酸化物除去量は,式

(5)

によって算出す

る。

x

NO

Q

1.00 µmol

未満の場合は,

1.00 µmol

未満と表示する。

des

NO

NO

ads

NO

2

x

Q

Q

Q

Q

Q

+

=

(5)

ここに,

x

NO

Q

試験片による窒素酸化物除去量(

μmol

Q

ads

試験片による窒素酸化物吸着量(

μmol

Q

NO

試験片による一酸化窒素除去量(

μmol

2

NO

Q

試験片による二酸化窒素生成量(

μmol

Q

des

試験片による窒素酸化物脱着量(

μmol

f)

試験片からの窒素化合物溶出量  6.4 において測定される窒素化合物溶出量は,式

(6)

によって算出す

る。

[ ]

[ ]

(

)

[ ]

[ ]

(

)

46

/

NO

62

/

NO

46

/

NO

62

/

NO

w2

2

w2

3

w2

w1

2

w1

3

w1

w2

w1

w

+

+

+

=

+

=

V

V

Q

Q

Q

 ·· (6)

ここに,

Q

w

試験片からの窒素化合物溶出量(

μmol

V

w

回収された洗液の容量(

mL

[NO

3

]

試験片からの硝酸イオン溶出量(

mg/L

[NO

2

]

試験片からの亜硝酸イオン溶出量(

mg/L

w1

w2

(添え字)それぞれ,

1

回目,

2

回目を表す


9

R 1751-1

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g)

水洗による再生効率  6.4 において測定される再生効率は,式

(7)

によって算出する。

(

)

100

/

x

NO

w2

w1

w

×

+

=

Q

Q

Q

η

  (7)

ここに,

η

w

水洗による再生効率(%)

Q

w1

試験片からの窒素化合物溶出量(1 回目)

(μmol)

Q

w2

試験片からの窒素化合物溶出量(2 回目)

(μmol)

x

NO

Q

試験片による窒素酸化物除去量(μmol)

除去量が小さい試験片の場合の試験方法 

平板状の試験片の測定において,式(5)の除去量が 2.00 µmol 未満で正確に測定できないことが予想され

る場合は,

試験片の枚数及び試験用ガス流量の両方を同時に

表 のとおり変更して測定することができる。

この場合,試験片の前にガス流路部分を 100 mm 以上確保する。

なお,試験条件を変更した場合,報告書に記載する窒素酸化物除去量,二酸化窒素生成量及び窒素酸化

物吸着量・脱着量は,式(1)∼式(5)から求められる値の 1/2 とする。ただし,除去量が 0.25 µmol 未満の場

合は,除去量 0.25 µmol 未満と表示する。

表 1−試験条件の変更

変更できる試験条件

変更後の値

試験用ガス流量 1.5±0.075 L/min

試験片の枚数

2 枚

報告書 

試験報告書には,通常,次の内容を記載する。

a)

一般事項

−  この規格の番号

−  試験年月日

b)

試験機関

−  試験機関の名称及び所在地

−  試験責任者名

−  気温・湿度

c)

試験片に関する情報

−  試験片の種類,製造番号,バッチ番号など

−  材質,形状及び寸法

−  試験片の選択プロセス(抜取り方法など)

−  試験機関到着日,包装から取り出した日時及び試験片を準備した日時

d)

結果

−  試験片による窒素酸化物除去量,二酸化窒素生成量,窒素酸化物吸着量・脱着量

−  水洗による再生効率(又は,除去能力回復確認の方法及びその結果)

e)

試験条件

−  汚染物質ガスの供給濃度・流量,水蒸気濃度

−  箇条 適用の有無(試験用ガス流量及び試験片枚数の変更)

−  光照射条件(光源の種類,選択した屋内照明環境条件,紫外線カットフィルタの種類及び照度)


10

R 1751-1

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−  前処理条件(水洗及び乾燥の条件,紫外線照度・照射時間)

f)

試験装置

−  試験装置の形式及び仕様

−  窒素酸化物測定装置,イオンクロマトグラフ,照度計,紫外線放射照度計などの種類

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その他

−  試験状況及び試験後の試験片に関しての特記事項