JPH05214671A - 消臭抗菌繊維 - Google Patents

消臭抗菌繊維

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JPH05214671A
JPH05214671A JP4019216A JP1921692A JPH05214671A JP H05214671 A JPH05214671 A JP H05214671A JP 4019216 A JP4019216 A JP 4019216A JP 1921692 A JP1921692 A JP 1921692A JP H05214671 A JPH05214671 A JP H05214671A
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JP
Japan
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fiber
antibacterial
ion
deodorant
felt
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JP4019216A
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English (en)
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Masaru Noyori
賢 野寄
Nami Hirata
奈美 平田
Toshio Yoshioka
敏雄 吉岡
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】消臭と抗菌の両方の効果を兼ね備えしかも機能
性に優れた良品位のものを容易に製造できる消臭抗菌繊
維を提供する。 【構成】少なくとも一部が、抗菌作用を有する銅、銀、
亜鉛からなる群より選ばれた1種または2種以上の金属
イオンと消臭作用を有するイオンで置換されたイオン交
換繊維で構成されている消臭抗菌繊維。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,消臭抗菌繊維に関す
る。さらに詳しくは、イオン交換繊維の一部が抗菌作用
を有する金属で置換され、消臭効果と抗菌効果の2つの
要求性能を同時に満足した繊維に関する。特に、エアー
フィルター,冷蔵庫,靴の下敷きなど消臭および抗菌の
両者の機能を必要とする用途に適した消臭抗菌繊維に関
する。
【0002】
【従来の技術】銅、銀、亜鉛イオン等が抗菌性を有する
ことは従来から良く知られ、ゼオライトにこれら金属イ
オンをイオン交換で担持させたり、アルミナ、活性炭等
に物理的に保持させて用いられている。さらにイオン交
換繊維を銀あるいは銅形で用いたものが知られている。
【0003】しかし、ゼオライトに該金属イオンを担持
させたものはほとんどのものが粒状の形態であることか
ら、活性表面積が小さくその効果は不満足であり、また
シート状に加工して用いようとする場合の製造工程が繁
雑で、しかも良品位のものが得られない欠点があった。
一方アルミナや活性炭に該金属イオンを保持させたもの
は、物理吸着であるため消臭性能や殺菌力の持続性に問
題があった。また、イオン交換繊維の銀あるいは銅形に
したものは、消臭と抗菌の両方を同時に満足するための
ものではなく、やはり不満足であった。したがって従来
のものでは、消臭効果と抗菌効果の両者を十分満足した
ものを設計し製造することが極めて困難であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、このよ
うな従来の消臭抗菌繊維の欠点を解消するため鋭意検討
を重ねた結果、本発明に至った。
【0005】本発明は、機能性および効果などの要求性
能を満足し、しかも良品位のものを容易に製造でき、従
来のものの欠点をみごとに解決した消臭・抗菌シートを
提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は次の構成を有す
る。
【0007】「少なくとも一部が抗菌作用を有する金属
イオンで置換されているイオン交換繊維で構成されてい
ることを特徴とする消臭抗菌繊維。」以下本発明を詳細
に説明する。
【0008】本発明のイオン交換繊維とは、通常繊維の
直径が0.1〜100μm、好ましくは1〜100μm
の公知のイオン交換繊維を意味する。その具体例として
は、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリアクリ
ル、ポリアミド、ポリフェノール、ポリエチレン、セル
ロースなどのベースポリマに、カチオン交換基たとえば
スルホン酸基、ホスホン酸基、カルボン酸基などや、ア
ミノカルボン酸基、アミドキシム基、ポリアミン基、ジ
チオカルバミン酸基など各種のキレート基が導入された
イオン交換繊維がある。この中で特に、ポリスチレンに
スルホン酸基を導入した強酸性カチオン交換繊維が好ま
しい。
【0009】さらに本発明のイオン交換繊維は、イオン
交換用ポリマと補強用ポリマからなる繊維,好ましくは
イオン交換用ポリマを鞘成分の主成分に,補強用成分を
芯成分の主成分にした多芯型混合および複合繊維を基材
としたイオン交換繊維が操作上の十分な機械的強度なら
びに形態保持性を有しているので良い。補強用ポリマの
割合は,通常10〜90%であるがあまり少なすぎると
機械的強度が弱くなり,逆に多すぎるとイオン交換容量
や吸着量が低下するので20〜80%の範囲が好まし
い。
【0010】本発明でいうイオン交換用ポリマの中で
も、ポリ(モノビニル芳香族化合物)、特にポリスチレ
ン系ポリマが化学的安定性に優れており好ましい。具体
的にはポリスチレン、α−メチルスチレン,ビニルトル
エン,ハロゲン化スチレン,ビニルナフタレン,ビニル
チオフェンなどのホモ重合体および共重合体,ブレンド
体さらに他の共重合可能な化合物との共重合体およびこ
れらのポリマとのブレンド体である。なかでもポリスチ
レンが手軽で安価に入手できることや,耐薬品性、繊維
形成性に優れているため特に好ましい。
【0011】また、補強用ポリマとしてはポリ−α−オ
レフィンが耐薬品性に優れているので好ましい。たとえ
ば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−3−メチル
ブテン−1、ポリ−4−メチルペンテン−1が挙げられ
るが中でもポリエチレンが特に好ましい。
【0012】ポリ(モノビニル芳香族化合物)にスルホ
ン酸基を導入して強酸性カチオン交換繊維を製造する方
法としては、パラホルムアルデヒドと濃硫酸の共存下で
加熱処理するか少量の触媒を添加して処理する方法、気
体状無水硫酸で処理する方法が知られている。フェルト
などのシートの場合、銀などの反応触媒を少量添加して
行なうか、あるいは気体状無水硫酸で処理する方法が好
ましい。
【0013】ポリマに導入するイオン交換基の量は、ポ
リマの乾燥重量に対して少なくとも0.1ミリ当量/g
以上、好ましくは0.5ミリ当量/g以上、特に好まし
くは、0.5〜10ミリ当量/gの範囲である。
【0014】本発明におけるイオン交換繊維の含水度は
通常0.5〜10であるが,あまり小さすぎると高度に
イオン交換や吸着を行なうのが難しくなり,逆にあまり
大きすぎると通液(通気)抵抗が大きくなるので,1〜
5の範囲が好ましい。ここで含水度とはNa型のカチオ
ン交換繊維を蒸溜水に浸した後,家庭用の遠心脱水機で
5分間遠心脱水して表面の水分を除去,直ちに重量
(W)を測定しさらに乾燥して重さを測り(Wd),次
式より求めた値である。
【0015】含水度=(W−Wd)/Wd 本発明の最も重要な要件は、イオン交換繊維の少なくと
も一部が抗菌作用を有する金属イオンと消臭作用を有す
るイオンで置換されていなくてはならない。
【0016】抗菌作用を有する金属イオンとしては、
銅、銀、亜鉛からなる群から選ばれた1種または2種以
上の金属のイオンであり用途によって任意に選定するこ
とができる。
【0017】抗菌作用を有する金属イオン形以外の残り
の交換基のイオン形はH形であるが、消臭作用を有する
Fe,Ni,Mn,Cr,Al,Sn,Co,からなる
群から選ばれた1種または2種以上の金属イオンで置換
されていても勿論良い。
【0018】抗菌作用を有する金属イオンの容量として
は、全交換基の1%以上であり、あまり少ないと抗菌の
機能が発揮できず、逆に多すぎると消臭効果が無くなる
ことから、好ましくは5〜90%、特に30〜70%の
範囲が好ましい。
【0019】なおCuは、抗菌作用と消臭作用の両方の
作用を持つことからこの場合については単独イオン形で
あっても良い。
【0020】本発明では、抗菌作用を有する金属イオン
と消臭作用を有するイオンの組合せは、AgとH,Ag
とCu,またはCuとHの組み合わせが好ましく、特に
AgとHの混合形が好ましい。
【0021】本発明のイオン交換繊維に金属イオンを担
持させるために使用する金属化合物としては、溶媒に可
溶なものであればいずれも使用できるが、水を溶媒とし
て使用する場合には塩化亜鉛、硫酸銅、硝酸銀などの金
属塩を用いるのが好ましい。溶媒としては、水,アセト
ン,アルコールなどであるが、カチオン交換繊維との親
和性、耐溶剤性や後処理などの点を考慮すると水が最も
好ましい。
【0022】溶媒中の金属化合物の濃度は、該イオン交
換繊維に担持させる量により異なるが、通常0.02M
〜2Mの範囲で使用するのが好ましい。担持させる方法
としては、たとえばカラムにイオン交換繊維を充填し金
属化合物を溶解させた溶液を通液処理する方法、あるい
はイオン交換繊維を金属化合物を溶解させた溶液に浸漬
処理させる方法がある。また、処理温度、処理時間につ
いては特に限定しないが、金属イオンが十分担持できる
ことや該イオン交換繊維の性能を損ねない条件で適宜選
定する。
【0023】さらに、本発明の使用形態としては、抗菌
作用および消臭作用を付与したイオン交換繊維が、短繊
維、不織布、フィラメント糸、フェルト、織物、編物、
繊維束、ひも状物、紙などの公知の任意の形態、集合体
もしくはそれらの裁断物を挙げることができる。その中
でもシート状の形態が好ましく、たとえば織物,編物,
フェルト,不織布,紙,などが良い。特に、通気(通
液)抵抗や性能の均一性を考慮すると,フェルト,不織
布,編物が好ましい。
【0024】シートを得る方法としては公知のいかなる
方法でも良いが,たとえばフェルトの場合はイオン交換
用ポリマとしてのポリスチレンを鞘成分の主成分に,補
強用成分としてポリエチレンを芯成分の主成分にした多
芯海島型複合繊維をクリンパーにかけてけん縮を付与
し,次いで切断した後公知の方法でフェルト状に加工し
無水硫酸によって気相で架橋・スルホン化および抗菌作
用を付与する方法、あるいは該海島型複合繊維をクリン
パーにかけてけん縮を付与し、クリンプトウの状態でパ
ラホルムアルデヒドと濃硫酸を用いて架橋・スルホン化
後、公知の方法でフェルトに加工し抗菌作用を付与する
方法などがある。
【0025】該フェルトの繊維長は任意であるが、短か
すぎるとフェルト化しても繊維の脱落が起こり好ましく
なく、長すぎるとフェルト化しにくくなるため、数mm
〜数百mmの範囲が好ましく、より好ましくは10〜1
00mmさらには30〜70mmの範囲が好ましい。こ
の長さを有した繊維が絡まっているためフェルトは脱落
や強度低下をおこす事なく良好な性能を発揮できる。
【0026】シートの目付量としては、10〜2000
g/mであるのが良い。これより小さいと製造が難し
いばかりか強力も小さく取扱い性が問題となり,好まし
くない。また、大き過ぎるとシートが分厚くなり、この
場合も取扱い性や使用時の圧力損失が大きくなり好まし
くない。このため、好ましくは20〜1500g/
、特に、50〜1000g/mが好ましい。
【0027】本発明の消臭抗菌繊維は、たとえば活性炭
素繊維、エレクトレット化繊維,ガラス繊維,本発明以
外のイオン交換繊維たとえばアニオン交換繊維,その他
不活性繊維およびその成形物と,補強あるいは耐久性の
向上、さらに他の機能を付与する目的で混合,交編織,
混抄または積層して用いても構わない。しかしこの場合
でも,該消臭抗菌繊維の量は10重量%以上含有する必
要があり,これ以下では本発明の効果が十分発揮できな
くなる。したがって,好ましくは30重量%以上,より
好ましくは50重量%以上含有するのが良い。
【0028】本発明の消臭抗菌繊維は、エアーフィルタ
ー素材、冷蔵庫用消臭・抗菌素材、他のフィルター素
材、さらに浄水器の殺菌素材、消臭および水虫退治用の
靴底敷き用素材、ペット用トイレなど広い範囲の消臭・
抗菌用途に利用できる。
【0029】以下に実施例を示すが、本発明はこれに限
定されるものではない。
【0030】
【実施例】
実施例1、比較例1 海成分にポリスチレン(50部),島成分にポリエチレ
ン(50部)の多芯海島型複合繊維を1.5倍に延伸
(島数16,単糸繊度7デニール,トータル繊度30万
デニール)後クリンパーにかけてけん縮を付与した。次
いで51mmに切断し,オープナーで開繊後ローラーカ
ードに通しウェブを作った。このウェブにニードルパン
チを施し300g/m2 のフェルトを作製した。
【0031】得られたフェルトを30cm角に切断し1
0枚を1セットにしてステンレス製の反応器に装着、密
閉後、乾燥窒素で置換した。この中に無水硫酸ガス15
0gを2分間で通入した後、10分間循環させて反応を
終了した。乾燥窒素で残存している無水硫酸ガスをパー
ジした後、反応物を取り出し、イオン交換水で洗浄液が
中性になるまで洗った後、乾燥しフェルト状強酸性カチ
オン交換繊維を得た。得られたフェルト状強酸性カチオ
ン交換繊維は、交換容量2.2ミリ当量/g,含水度
1.7であった。
【0032】このフェルト状カチオン交換繊維10gを
ガラス製カラムに充填し、0.3Mの硫酸銀水溶液10
0ml通液した。一部銀形になったフェルト状カチオン
交換繊維を取出して純水で洗浄、乾燥した。このフェル
ト状カチオン交換繊維は、交換容量の65%が銀形で残
りがH形のものであった。
【0033】得られた、フェルト状カチオン交換繊維を
用いて以下の方法で抗菌性試験を行なった。
【0034】試験方法 … 最小発育阻止濃度(MI
C)測定 (最小発育阻止濃度とは、細菌が増殖阻止を示した薬剤
の最小濃度である。このMICが低い程抗菌効果が高
い) 手順 試験管に培地(MUELLER HINTON)を5ml入れ、上記し
たフェルト状カチオン交換繊維を所定濃度になるように
添加した(最高2000ppm)。この中に24時間培
養したバクテリア(大腸菌)を50μl加え、37℃で
24時間培養した。24時間経過後、目視により最小発
育阻止濃度を求めた。
【0035】結果を表1に示した(実施例1)。
【0036】次に、ゼオライトに銀を10%担持した銀
−ゼオライトで実施例1と同様の試験を行なった。結果
を表1に示した(比較例1)。
【0037】
【表1】 表1でわかる通り、フェルト状カチオン交換繊維は最小
発育阻止濃度が31.25ppmと極めて少量で増殖を
阻止できるが、銀−ゼオライトは62.5ppmと2倍
の量が必要であった。本発明の抗菌性を付与したフェル
ト状カチオン交換繊維は抗菌性能が優れていることがわ
かる。
【0038】実施例2、比較例2 実施例1のフェルト状カチオン交換繊維を用いて以下の
方法でアンモニアに対する消臭性能を調べた(実施例
2)。
【0039】4lのフラスコにアンモニアガスを400
0ppmになるように調整し、この中にフェルト状カチ
オン交換繊維0.5gを投入した。ガス検知管を用いて
所定時間の濃度を測定、消臭率を求めた。
【0040】 消臭率(%)=(1−測定時の濃度÷初濃度)×100 次に、市販のアンモニア用吸着剤(重松製CA104
K)を用いて同様の試験を行なった(比較例2)。
【0041】それぞれの結果を表2にまとめて示した。
【0042】
【表2】 この結果、本発明のものは30分経過後の消臭率が98
%であり、市販のアンモニア用吸着剤は30分経過後の
消臭率が85%であった。このように、本発明のフェル
ト状カチオン交換繊維は、抗菌作用と消臭作用の両性能
に優れていることがわかる。
【0043】
【発明の効果】本発明の消臭抗菌繊維は、社会的要求の
高い消臭と抗菌の両方の効果を同時に満足するものであ
り、さらに効果の持続性、使い易さ、製造の容易さなど
従来のものに比べて優れている。
【0044】このため、各種フィルター素材への適用は
勿論、消臭作用と抗菌作用の両方を必要とする用途に有
効に利用できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 D03D 15/00 A 7199−3B D04H 1/42 D 7199−3B D06M 11/50 23/00 // B01D 39/16 B 9263−4D 7199−3B D06M 21/00 C

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも一部が抗菌作用を有する金属
    イオンと消臭作用を有するイオンで置換されているイオ
    ン交換繊維で構成されていることを特徴とする消臭抗菌
    繊維。
  2. 【請求項2】 イオン交換繊維がイオン交換用ポリマと
    補強用ポリマからなる複合繊維形態を形成していること
    を特徴とする請求項1に記載の消臭抗菌繊維。
  3. 【請求項3】 抗菌作用を有する金属イオンが銅、銀、
    亜鉛から成る群より選ばれた少なくとも1種の金属イオ
    ンであることを特徴とする請求項1に記載の消臭抗菌繊
    維。
JP4019216A 1992-02-04 1992-02-04 消臭抗菌繊維 Pending JPH05214671A (ja)

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JP4019216A JPH05214671A (ja) 1992-02-04 1992-02-04 消臭抗菌繊維

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