JPH0126301B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［発明の技術分野］ 本発明は、消臭材およびその製造方法に関し、
さらに詳しくは植物より抽出した水溶性消臭成分
を含む消臭水溶液を、高吸水性機能を有する樹脂
または表面にそれを有する繊維等の基材の樹脂と
接触させ、樹脂中に消臭成分を吸収させた消臭材
およびその製造法に関するものである。 ［発明の技術的背景とその問題点］ 現在用いられている消臭材の形状は主に水ベー
スおよびアルコールベースのエアゾール型、プラ
スチツク状、ゲル状タイプ、昇華性タイプ、ポマ
ンダータイプの固体型、一滴型、注入タイプの液
体注入型、生物剤の粉末型に分けることができ
る。エアゾール型消臭剤は噴霧して用いるため、
局部的にも広い空間に対してもその消臭に適して
いるが、人や食品に接触するような場所で使用す
る場合にはそれが無害であることが絶対に必要な
条件である。しかし長時間使用すると、不揮発性
の消臭成分が器物に付着して汚染する。固体型な
いし粉末型の例として特定の消臭剤（例えばグリ
オキザール）は、乾燥すると吸湿性の強い塊が得
られ、その顕著な特性は秀れた利用し易いもので
はあるが、その消臭剤を単独に粉末化することは
一般に困難であり、その粉末化には特殊な技術が
必要であることが知られる（特開昭49―35542
号）。しかも固体型、液体注入型、粉末型は、局
部的な消臭には適しているが、広い空間の消臭に
はその使用形態から適さない。 また消臭剤を用いない物理的な吸着作用を利用
した消臭法、たとえば活性炭やゼオライトなどの
多孔質表面に臭気ガスを吸着させて消臭する方法
があるが、局部的な消臭にはそのまま利用できる
が、広い空間の消臭には臭気ガスを１ケ所に集め
て、強制通風などの手段により、臭気ガスを多孔
質物質に強制的に接触させ効果的な消臭作用を得
ている。しかし固体の充填層中にガスを流すの
で、ガス抵抗が大きく通風用消費力が大きい欠点
がある。 ［発明の目的］ 本発明の目的は、現在用いられている消臭剤の
欠点を解消し、局部的な消臭にも広い空間の消臭
にも利用でき、消臭効果が長時間持続でき、しか
も消臭効率のよい、使用が簡便で経済的な消臭材
および製造方法を提供することにある。 ［発明の概要］ この目的を達成するための本発明の消臭材は、
適当な坦体を選べば、利用に困難だつた消臭剤が
容易にその坦体に装荷でき、かつ前記グリオキシ
ザールのように、乾燥によつて得られる顕著な特
性を容易に活性化できることに着眼して得られた
もので、水と接触しても形状保持性を有する繊維
状基材の表面部に、高吸水性樹脂繊維を有し、か
つこの高吸水性樹脂繊維に、水より蒸発性が悪い
消臭成分が吸収されており、全体としてシート状
をなしていることを特徴とするものである。 また本発明法は、繊維状糸状体の表面に高吸水
性樹脂を有する材料と、水溶性でかつ水より蒸発
性が悪い消臭成分が水に溶解され、PHが４以上、
強電解物質の含有量が１重量％以下、有機溶媒濃
度が50重量％未満の消臭水溶液とを接触させ、そ
の後消臭成分の揮発温度以下で乾燥させて高吸水
性樹脂に吸収された水分の除去を行うことを特徴
とするものである。 本発明者らは、上述した現在用いられている消
臭剤の欠点を改良するため、鋭意研究した結果、
高吸水性機能を有する樹脂またはその樹脂を表面
にもつ繊維に植物から抽出した水溶性の消臭成分
を含む水溶液を吸収させ、これを乾燥することに
より、またこの操作をくり返すことにより高吸水
性機能を有する樹脂または繊維表面の樹脂中に消
臭成分を濃縮させることができることを見出し
た。さらに、この樹脂または繊維表面の樹脂に付
着している消臭成分で多ければ臭気の除去率も向
上すると同時に消臭有効時間も長くなることが認
められた。この知見をもとに本発明に到達したも
のである。 ［発明の具体例］ 本発明によれば、高吸水性機能を有する樹脂ま
たは表面（外面でも内面でもよい）に同樹脂を有
する繊維の樹脂に、植物より抽出した水溶性の消
臭成分を含む水溶液を吸収させ、乾燥させること
によつて消臭材を得る。 高吸水性機能を有する樹脂または繊維表面の樹
脂は、純粋ではその自重の30倍〜1000倍迄の水を
吸収する能力を有する。この種のものは生理用ナ
プキンの吸収材等として、その用途が知られてい
る。 本発明に用いられる高吸水性機能を持つ樹脂と
しては、イオン性基を有する電解質ポリマーを架
橋した樹脂（粉状物、または粒状物で入手でき
る）である。たとえばアクリレートポリマーのケ
ン化物または部分ケン化物、ポリアクリル酸ナト
リウムなどアニオン性基を有する水溶性ポリマー
の架橋物、でんぷん、アミロース、ポリビニルア
ルコールなどにアクリレートモノマーをグラフト
重合しケン化した物、または部分的にケン化した
物などをあげることができる。 しかし、高吸水性機能を持つた樹脂はこれらに
限定されたものでなく、水溶性ポリマー、親水性
の大きいポリマーを架橋などの手段で含水量を普
通の樹脂、繊維よりも増大させたものはすべて本
発明に用いる高吸水性機能を持つた樹脂または繊
維として使用できる。 高吸水性機能を持つた樹脂に吸収する消臭水溶
液の量は自重の30倍程度で純水に比較して数分の
１と少ない。これは、消臭水溶液に含まれる種々
の物質が吸水機能を阻害していると考えられる。 高吸水性樹脂に吸収させる消臭水溶液は、その
樹脂の吸水機構から次のような条件が必要とな
る。 まず液のPHは４以上が必要である。PHが４未満
であると樹脂の吸水能力は急激に低下する。また
強電解物質が１重量％を超える量で溶解している
と、吸水能力は急激に低下する。さらに有機溶媒
が溶解していると吸水能力が低下するが、特に有
機溶媒の濃度が50重量％以上、とりわけ40重量％
以上になると急激に吸水能力が低下する。 一般に、臭気ガスを除去する方法としては何ら
かの方法で、臭気ガスを消臭剤と接触させて反応
その他の作用で臭気ガスを除去するか、活性炭等
の多孔質物質と接触させて臭気ガスを吸着して除
去する方法がある。多孔質物質による吸着除去方
法は、前述したように局部的な消臭、例えば冷蔵
庫内の消臭などには簡便的に用いられている。ま
た大容量の臭気ガスの処理は工業的に用いられて
いるが、中規模の産業用、例えば魚類、肉類やパ
ンの加工工場や売場など、またマンシヨンや事務
所等の部屋や車輛、航空機内部の消臭には簡便性
がないためと、消費電力の大きいことから殆んど
使用されていない。 消臭水溶液を噴霧して使用する方法は簡便性は
あるが、前述したように人や食品に対する安全性
の問題や、器物への付着による汚染が起きる可能
性があるため、ホテル、事務所、マンシヨン、自
動車、航空機など美観を損ねる恐れがあるところ
では使用できない。また食品加工場等では消臭液
が直接接触するため、無害であつても感覚的に受
け入れ難い。このような欠点を補うため、固体に
消臭液を吸収または吸着させて、固体表面で臭気
ガスと消臭成分を接触させ反応させて臭気ガスを
除去すれば、消臭液が付着等による汚染や感覚的
な使用難を排除することができる。 このような点に鑑み、本発明では、高吸収性機
構を持つた樹脂を消臭成分のバインダーとして利
用して消臭成分を水溶液として樹脂に吸収させ、
乾燥して水分だけを除去し、不揮発性の消臭成分
を樹脂の内部と表面に定着させる。高吸水性樹脂
は水を吸収するとゲル状となつて取扱いにくいた
め、水分を除去して取扱いやすくする必要があ
る。吸収された水分は圧力をかけても十分除去で
きないので、熱を加えて乾燥するのがよい。乾燥
温度は100℃以下であればよいが樹脂又は繊維の
耐熱性から80℃以下が好ましい。一度乾燥させて
水分を除去し、不揮発性の消臭有効成分を付着さ
せたまま高吸水性樹脂に再び消臭成分含有水溶液
を十分接触させると、第一回の吸収量とほぼ同量
の消臭水溶液を吸収する。この樹脂を再度乾燥さ
せると水だけ除去され、消臭有効成分が残る。す
なわち、消臭有効成分は、水溶液状で樹脂マツト
内に吸収させるときは、大部分が繊維間空隙を架
橋するようにして、とり込まれるが、乾燥処理す
ることにより、架橋させた水分の表面張力を消滅
させるので、樹脂自身の各々に付着して、樹脂間
空隙に膜面を形成することが極端に少なくなり、
繰返えされる付着・乾燥工程においても、安定し
た初回付着面上への重畳付着を可能としている。
このようにして高吸水樹脂の表面や内部に十分に
消臭有効成分を定着させ、この樹脂や同樹脂を表
面に有する繊維を用いてフイルター状、球状、立
方体状、直方体状の消臭材を製造すれば、局部的
消臭には、臭気ガスとの自然通風による接触で、
消臭材として従来使用されてきた活性炭や液状消
臭剤と同様に簡便的に利用できる。さらに中容量
から大容量の臭気ガスの除去にはフイルター状の
加工により、強制通風により効果的な臭気ガスと
の接触が得られ、効率のよい消臭が行われる。よ
つて本発明による消臭材を用いれば、小規模から
大規模迄無害な安全な清潔な簡便な方法での消臭
ができる利点がある。 第１図〜第３図によつて、本発明に係る消臭材
の構造例を説明する。図示の例は不織布形態のも
ので、シート１の詳細は第２図のように、糸状体
２がからみ合つたものである。糸状体２は、第３
図のように、水と接触しても実質的に変形しない
本体系３の外周面に高吸水性樹脂４が被覆された
ような形状をなしている。 かかる消臭材は、ビル空調や家族の冷暖房機器
のエアフイルター、自動車の車内空気浄化フイル
ター、あるいは靴の下敷等の消臭もしくは脱臭に
用いられる。 また、このような構造のものは、消臭成分が含
有されていることを除いては、市販のものとして
得られる。たとえば、日本エクストラン工業(株)製
の「ランシールＦ」が代表的なものである。その
糸状体は、７デニール×51mm長となつている。こ
の不織布は、特公昭58―10508号公報の特許請求
の範囲に規定されたものと同一である。 本体糸は、フイルター等に用いる場合、水と接
触しても実質的に変形しない、つまり水に溶解し
たり膨潤したりせず、形状保持性を有すること
が、消臭成分の水溶液と接触させ、その後乾燥さ
せたとき、通気性が損わないようにするために望
ましい。本体糸の材質としては、アクリルのほ
か、ポリエチレン、ポリプロピレン、レーヨン、
ポリエステル、ナイロン、ビニロン等の合成繊維
糸、レーヨンやアセテート等の半合成繊維、さら
には麻、綿、羊毛、絹等の天然繊維、またガラス
フアイバーや炭素繊維等も使用可能である。必要
ならば、糸状金属であつてもよい。 本体糸に高吸水性樹脂を被覆させる方法は、前
記特公昭58―10508号公報記載の方法のほか、適
宜の方法によつて可能である。 また、消臭成分は対象の高吸水性樹脂に吸収さ
せるところから、水溶液であることが必要であ
る。この場合の消臭成分としては、たとえば特開
昭58―61751号公報に記載されたツバキ科植物の
主として葉部に存在する成分を抽出したものが好
適であり、白井松新薬(株)製の「フレツシユシライ
マツ」として市販されている。しかし、水に可溶
で水より蒸発性の悪いものであれば使用可能であ
る。 消臭成分の高分子物質への吸収方法としては、
消臭成分の水溶液にシートに浸漬するか水溶液を
スプレー等によつて塗布するなどによつて接触さ
せる。この接触によつて、第４図のように、高分
子物質は水および消臭成分を吸収して膨潤する。
この吸収後、常温あるいは加熱状態で乾燥させ
る。ただ、前述のように、本体糸の耐熱温度およ
び消臭成分の揮発温度以下とすべきである。吸収
および乾燥操作は１回でもよいが、後記実施例の
ように、複数回その操作を行うと、消臭成分をよ
り多く吸収させることができる。ただ、４回以上
となると、操作の割に吸収量の増加率は低いの
で、３回以下にするのが好ましい。 なお、得られる消臭材は、１枚のシートで使用
するほか、複数枚重ねたり、適当な形状に成形し
たり、あるいは他の通気性材料、たとえば金網等
により保持することなどによつて使用すればよ
い。 他方、高吸水性樹脂は、市販のものには粉末の
態様のものが多い。この場合、第５図のように、
不織布等の通気（通水）性シート５，５間に高吸
水性樹脂粉６をサンドイツチ状に保持すればよ
い。 また、高吸水性樹脂粉を適当なバインダーを用
いて適宜の形状に成形して使用することも可能で
ある。しかし、これらの態様は、本発明に係る消
臭材に比較して、消臭効果が十分ではない。 ［発明の実施例］ 以下に本発明を実施例でさらに詳細に説明す
る。 〈実施例１〜３、比較例１〜２〉 ツバキ科植物の主として葉部よりの抽出物を消
臭成分（特開昭58―61751号参照）とし、これを
５重量％、ポリプロピレングリコール0.5重量％、
水94.5重量％の組成を持つ消臭水溶液（PH5.7）
（フレスカー800M、白井松新薬(株)製）に各種高吸
水性樹脂または繊維（３cm×３cmの不織布）を５
分間浸漬して樹脂または繊維１ｇｒ当りの吸液量
を測定した。その結果を第１表に示す。

【表】 吸液量は浸漬した樹脂または繊維を液から取り
出し約300ｇの遠心力で約約３分間脱水した後、
重量を測定し、浸漬する前の重量を引いた値であ
る。比較例および実施例に用いた試料は次のとお
りである。 比較例 １ 日本バイリーン(株)製 「FS 6200」 比較例 ２ 日本バイリーン(株)製 「FR 285」 実施例 １ 製鉄化学(株)製 「アクアキープ」 実施例 ２ 荒川化学(株)製 「アラソープ」 実施例 ３ 日本エクスラン工業(株)製 「ランシール―Ｆ」 実施例１，２は高吸水性樹脂であり、３は高吸
水性樹脂をもつた繊維である。比較例１，２は材
質がポリエステル繊維で通常用いられている空調
用フイルタである。この結果、高吸水性樹脂また
は繊維がいかによく消臭水溶液を吸収するか判
る。 〈実施例４，５〉 前述した「フレスカー800M」（実施例５）と、
消臭成分が鉄の二価イオン５重量％とＬ―アスコ
ルビン酸を少量添加したPH2.1の消臭液（アニコ
(株)製「アニコ」（実施例４）を前述した高吸水性
繊維「ランシール―Ｆ」（３cm×３cmの不織布）
に吸収させた。その結果を第２表に示す。

【表】 吸液後60℃で２時間乾燥した状態を顕微鏡で観
察すると、消臭液「アニコ」は殆んど繊維に吸収
されておらず、繊維の表面に結晶が析出してい
た。一方「フレスカー800M」は繊維全体に消臭
成分が吸収されており、低PHおよび強電解質の含
有されている消臭液は本発明に使用できないこと
が明白である。 〈実施例 ６〜11〉 前述した消臭液「フレスカー800M」に高吸水
性樹脂または繊維を５分間浸漬し、80℃で1.5時
間の乾燥をくり返して、各回乾燥後の消臭材（樹
脂または不織布＋消臭液）に吸収した消臭有効成
分量を測定し、その割合と増加率を測定した。そ
の結果を第３および４表に示す。

【表】 消費有効成分の割合は次のように定義する。消
費有効成分の割合＝吸収した消臭有効成分の量
（gr）×100／乾燥後の消臭材の重さ（gr） 吸収に用いた消臭水溶液中の消臭有効成分の濃
度は５重量％であるので、高吸水性樹脂または繊
維内で消臭有効成分の濃縮が効率よく行われてい
ることをよく示している。

【表】 増加率は次のように定義する。 増加率＝吸収した消臭有効成分の増加量（gr）
×100／吸収前の消臭成分の量（gr） 第３，４表で示した実施例で使用した高吸水性
樹脂または繊維は次のとおりである。 実施例 ６，９ 製鉄化学(株)製 「アクアキープ」高吸水性樹脂 実施例 ７，10 荒川化学(株)製 「アラソープ」高吸水性樹脂 実施例 ８，11 日本エクスラン工業(株)製 「ランシール―Ｆ」高吸水性繊維 これらの表示した結果より、浸漬、乾燥のくり
返し回数に増大により、消臭成分の吸収量が増大
するが、その増加率は４回を超えるとかなり小さ
くなるので、経済的見地から、２〜３回程度繰返
すのが好ましいことが判る。 〈実施例 12〜23〉 前述した消臭液「フレスカー800M」に高吸水
性樹脂粉末2grまたは繊維（不織布）を５分間浸
漬し、80℃で1.5時間乾燥し、この操作を１回行
つた場合と、２回くり返して操作して、消臭材を
作り臭気ガスの除去性能を調査した。乾燥した高
吸水性樹脂は200メツシユのポリプロピレン製布
でサンドイツチ状に包み込み10cm×15cmの大きさ
にした。乾燥した高吸水性繊維は10cm×15cmの大
きさに切断したものを使用した。これらの消臭材
に入口臭気濃度をアンモニア２〜8ppm、トリメ
チルアミン0.2〜1.3ppm、硫化水素0.01〜〜
0.15ppm、メチルメルカプタン0.05〜1.05ppmの
範囲で空気と混合し、消臭材に約0.5秒接触させ
た。このときの臭気ガスの除去率を第５表に示
す。

【表】 除去率は次のように定義した。 除去率＝（入口臭気濃度−出口臭気濃度）×
100／入口臭気濃度 第５表で示した実施例で使用した高吸水性樹脂
または繊維は次のとおりである。 実施例 12，15，18，21： 製鉄化学(株)製「アクアキープ」高吸水性樹脂 実施例 13，16，19，22： 荒川化学(株)製「アラソープ」 高吸水性樹脂 実施例 14，17，20，23： 日本エクスラン工業(株)製 「ランシール―Ｆ」 高吸水性繊維 第５表の結果より、高吸水性樹脂または繊維に
消臭水溶液を吸収させ、乾燥させて作つた消臭材
は十分な消臭機能を持つていることが明らかとな
つた。さらに浸漬、乾燥を１回行つた消臭材より
も２回くり返して行つた方が、臭気ガスの除去率
のよいことが明らかとなつた。また樹脂や繊維に
吸収されている消臭有効成分の量は、第３表に示
したように、浸漬、乾燥操作のくり返し回数が２
回の場合には１回よりも約２倍であることから、
くり返し操作２回の方が消臭材の消臭有効期間は
約２倍になると推定される。 第５表に示した臭気ガスの除去率が繊維状のも
のの方が樹脂状のものよりもよいのは、消臭材と
ガスの接触面積の差のためであると推定される。
同一重量の樹脂と繊維では繊維状のものの方が表
面積は大きい。 〈実施例 24〜26〉 本発明による消臭材の消臭効果を上げるため、
消臭材を板状に加工してこれに臭気ガスを強制通
風して接触させる使用に適用されるため、消臭液
を吸収する前と、吸収させた後と、乾燥させた後
の各々の状態での消臭材の通風時の圧力損失を測
定した。消臭材の通過風速は0.3ｍ／secである。
その結果を第６表に示す。

【表】 第６表に示した実施例で使用した高吸水性樹脂
または繊維は次のとおりである。 実施例 24： 製鉄化学(株)製「アクアキープ」 高吸水性樹脂 実施例 25： 荒川化学(株)製「アラソープ」 高吸水性樹脂 実施例 26： 日本エクスラン工業(株)製 「ランシール―Ｆ」 高吸水性樹脂 強性通風により、室内の臭気ガスを消臭材に強
制的に接触させ、消臭効率を上げようとすると、
第５，６表に示した結果より、繊維状の消臭材
（不織布）が最も効果的であることがわかる。 ［発明の効果］ 以上の通り、本発明に係る消臭材によれば、消
臭材が繊維状のシート体をなしており、フイルタ
ー等の形態で使用しながら消臭を図ることができ
るとともに、消臭成分が高吸水性樹脂繊維に吸収
されているため、前記実施例において定量的に説
明したように、ガスとの接触面積が粉状樹脂等の
ものに比較して大きく、消臭効果が高くなる。 また本発明の消臭材の製造方法によると、消臭
成分を確実に高吸水性樹脂に吸収させることがで
きるとともに、水分の除去を行うため、消臭成分
が高吸水性樹脂中または表面に濃縮されて存在す
るようになり、十分な消臭効果を発揮するように
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る消臭材の一形態を示す斜
視図、第２図はそのＡ部拡大図、第３図は糸状体
の縦断面図、第４図は消臭成分水溶液との接触に
よる糸状体の膨潤状態の縦断面図、第５図は他の
消臭材例を示す断面図である。 １…シート、２…糸状体、３…本体糸、４…高
吸水性樹脂、６…高吸水性樹脂粉。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水と接触しても形状保持性を有する繊維状基
   材の表面部に、高吸水性樹脂繊維を有し、かつこ
   の高吸水性樹脂繊維に、水より蒸発性が悪い消臭
   成分が吸収されており、全体としてシート状をな
   していることを特徴とする消臭材。 ２ 繊維状糸状体の表面に高吸水性樹脂を有する
   材料と、水溶性でかつ水より蒸発性が悪い消臭成
   分が水に溶解され、PHが４以上、強電解物質の含
   有量が１重量％以下、有機溶媒濃度が50重量％未
   満の消臭水溶液とを接触させ、その後消臭成分の
   揮発温度以下で乾燥させて高吸水性樹脂に吸収さ
   れた水分の除去を行うことを特徴とする消臭材の
   製造方法。