JPH0691156A - 機能性粒体保持構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 殺菌剤、消臭剤、水質浄化剤、反応触媒等の
機能性物質を有する粒体１６を、散逸することなく均一
に分散した状態のまま保持し、その有する機能が十分に
発揮し得るようにする。 【構成】 表面層１１と裏面層１３に挟まれており、繊
維１４によって構成され、流体の透過し得る中間層１２
の周囲が繊維１４に囲まれた空隙１５に機能性粒体１６
を封じ込んで保持する。機能性粒体１６は、流体の透過
し得る中間層１２の空隙１５に封じ込まれているので、
透過する流体に押し流されることなく、個々に分かれて
均一に分散した状態で保持され、流体との接触面積も大
きく、流体に接しても凝集塊になり難く、流体に反応し
て所要の機能を発揮する。また、機能性粒体１６は、そ
れが脆弱で崩壊し易いものであっても粒体としての形態
が維持され、流失したり散逸することなく、使用後流体
から回収し易く、その回収に濾過装置を必要としない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、殺菌剤、消臭剤、防炎
剤、吸湿剤、吸振剤、放香剤、防虫剤、害虫忌避剤、遠
赤外線放射粒体、水質浄化剤、空気浄化剤、ガス吸着
剤、イオン交換剤、医療品、肥料、触媒等の機能性物質
（以下、これらを機能性物質と総称する。）を有する粒
体（以下、機能性粒体と言う。）を保持し、それらの機
能性粒体の有する機能に応じて使用される機能性粒体保
持構造体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の機能性粒体は、布袋に填
めるか、或いは、接着剤を塗布したシートに散布接着し
てシート状に拡布して使用されている。例えば、消臭
剤、消臭剤、空気浄化剤、ガス吸着剤、イオン交換剤等
の機能を有する活性炭や、吸湿剤、乾燥剤、調湿剤とし
ての機能を有するシリカゲル、殺菌剤、防虫剤、害虫忌
避剤としての機能を有するナフタリン等は、それぞれ小
袋に詰めて冷蔵庫や菓子箱、タンス等に慣用されている
し、遠赤外線放射機能を有するセラミックは、布帛の上
に散布接着して健康器具等に使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】然るに、かかる在来の
使用法では、機能性粒体の効用を十分に活用することは
出来ない。即ち、小袋に詰めたものでは機能性粒体の適
用容量が少なく、例えば小袋に詰めた活性炭やシリカゲ
ルによっては、広大なスペースの消臭、空気浄化、吸湿
乾燥、調湿等を行うことは出来ず、その大きい袋に詰め
られたものでは、内部の粒体の機能は発揮され難く、ま
た、シート等に接着したものでは機能性粒体の表面積が
接着剤塗膜に覆われて機能性粒体の機能が減殺されるこ
とにもなる。そして、粒状の水質浄化剤やイオン交換剤
等をそのまま浄化槽に投入すると、その後の回収に手間
取ると共に、それらが浄化槽の底部に沈澱してしまうの
で即効性が期待されず、それを攪拌すれば他の沈澱物も
浮上して槽内全体が汚濁してしまうことになり、それを
濾過するためのフイルターその他の濾過装置が必要とす
る等々の不都合が生じる。そこで本発明は、その有する
機能が十分に発揮し得るように機能性粒体を担持した構
造体を提供しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】即ち本発明に係る機能性
粒体保持構造体１７は、（１） 表面層１１と中間層１
２と裏面層１３との三層構造を成し、（２） その中間
層１２が表面層１１と裏面層１３に接合された繊維１４
によって構成されており、（３） その繊維１４に周囲
が囲まれており、表面層１１から裏面層１３に至る中間
層１２の厚み方向に続く空隙１５が、表面層１１と中間
層１２と裏面層１３の各層が連続する方向に連続して形
成されており、（４） その空隙１５の周囲を囲み、連
続形成されて隣り合う空隙１５と空隙１５の間を仕切る
繊維１４と繊維１４の間に、通気可能な隙間があり、中
間層１２の厚み方向に直交する方向が通気性を有し、
（５） 空隙１５には、殺菌、消臭、防炎、吸湿、吸
振、放香、防虫、害虫忌避、遠赤外線放射、水質浄化、
空気浄化、ガス吸着、イオン交換、医薬品、肥料、反応
触媒等の機能性物質を有する粒体１６が嵌め込まれてお
り、（６） 表面層１１と裏面層１３によって粒体１６
が空隙１５の中に封じ込められていることを特徴とする
ものである。

【０００５】粒体１６を中間層の空隙１５に封じ込むに
は、先ず、繊維１４に囲まれる空隙１５を中間層１２に
形成し、次に、その空隙１５に粒体１６を嵌め込み、そ
の後、中間層１２の上に表面層１１または裏面層１３を
積層する。このように繊維１４と空隙１５によって構成
される中間層１２は、次のようにして得ることが出来
る。 （１） コイル状に大きくカールした太手の繊維（モノ
フイラメント）（１４）を、繊維（１４）と繊維（１
４）の間に粒体１６よりも大きい隙間（１５）が出来る
ように嵩高に堆積し、希釈した接着剤溶液を付与して隙
間（１５）を埋め尽くすことなく繊維間を接着して得ら
れる嵩高で厚手の不織布（１２）を中間層１２に利用
し、その片面にシート（１１・１３）を貼り合わせる。 （２） 多重織された厚手の布帛や、断熱材や吸音材に
慣用されている厚手の繊維ウエブや不織布を中間層１２
に利用し、粒体相応の大きい貫通孔（１５）を打抜形成
し、その片面にシート（１１・１３）を貼り合わせる。 （３） 厚手の繊維ウエブ、不織布、多重織布帛（１
２）を中間層１２に利用し、エンボス加工を施して粒体
相応の大きい凹部（１５）を形成する。 （４） ダブルラッシエル経編機、モケット織機、タフ
テッド機等により部分的にパイルを基布（１３）に植設
し、そのパイル（１４）に囲まれた凹部（１５）をパイ
ル面に形成したパイル布帛のパイル層を中間層１２に利
用する。 （５） ダブルラッシエル経編機、モケット織機、タフ
テッド機等によりパイル布帛を織編形成する場合におい
て、パイル糸に単糸繊度が２００デニール以上の太手の
モノフイラメント糸を用い、パイル密度を粗くして人工
芝生や面ファスナーの如く形成したパイル布帛のパイル
層を中間層１２に利用し、パイル間の隙間に粒体１６を
埋め込む。 （６） ダブルラッシエル経編機やモケット織機によ
り、上布（２３）と下布（１３）をパイル糸（１４）に
よって連結したダブルパイル布帛原反を製造する過程に
おいて、その上布（２３）か下布１３をネット状にし、
且つ、そのネット網目（１５）を粒体１６に相応する大
きさにし、それら上布（２３）と下布１３の間に挟まれ
たパイル糸（連結糸）層を中間層１２に利用し、そのネ
ット網目（１５）に粒体１６を埋め込む。

【０００６】中間層の空隙１５に粒体１６を嵌め込んで
から積層する表面層１１または裏面層１３には、ネッ
ト、不織布、編布、織布等の布帛、紙、プラスチックフ
イルム等のシートが使用され、これらは空隙１５を囲む
周囲の繊維１４に塗着した接着剤１８によって中間層１
２に貼り合わせることが出来る。しかし、その貼り合わ
せるシート（１１・１３）が熱接着性を有するプラスチ
ックフイルムであったり、Ｔダイ押出成形機から押し出
される熱溶融プラスチックフイルムである場合には接着
剤１８を必要としない。また、表面層１１または裏面層
１３は高粘度に調製された樹脂組成物によって形成する
ことも出来、その場合には、空隙１５の周縁から空隙内
部側に若干食み出る程度に空隙１５の周縁に樹脂組成物
（１８）を塗着して粒体１６が空隙１５から脱落しない
ようにする。空隙１５を囲む周囲の繊維１４に塗着する
樹脂には、紫外線硬化型樹脂を用いることが推奨され、
それによって機能性粒体保持構造体１７の製造過程での
加熱処理工程を極力避け、機能性粒体１６が熱劣化変質
しないようにする。何故なら機能性粒体１６の中の酵素
や微生物等の生体触媒を成分とするものでは、加熱によ
る機能の低下が懸念されるからである。

【０００７】以下、図面を参照しつつ本発明を更に具体
的に説明しよう。図１は、本発明に係る機能性粒体保持
構造体１７を数重にも重ね合わせて接着固定したフイル
ター１９の断面図であり、その重ねられた各粒体保持構
造体１７の中間層１２を、流体が透過し得るようになっ
ている。図中、２２は、フイルター１９の支持部材であ
る。図２は、積層された１枚の機能性粒体保持構造体１
７の拡大断面図である。図３は、その機能性粒体保持構
造体１７の表面層１１の一部を剥離し、中間層１２の表
面（２３）の一部を削除して示す一部切截斜視図であ
る。

【０００８】中間層１２と裏面層１３はダブルラッシエ
ル経編機で一体的に編成されたダブルパイル布帛原反に
よって構成され、ダブルパイル布帛原反の下布が裏面層
１３を形成しており、そのパイル層と上布２３が中間層
１２を形成している。上布２３はネット状に編成されて
おり、空隙１５はパイル層の中に形成されている。１４
は、空隙１５を囲んで中間層１２の本体を構成する繊維
糸条であり、上布２３と下布１３は繊維糸条１４に連結
されて一体的に編成されている。

【０００９】更に詳しく説明すると、糸条１４は、それ
が上布２３と下布１３の間でカットされ、ダブルパイル
布帛原反が上布２３と下布１３に切り開かれた場合に、
上布２３と下布１３にパイル２０を形成することになる
パイル糸に該当するものである。そのダブルパイル布帛
原反における上布２３が、左右に半レピート網目（１
５）がずれたネット状に編成される場合には、経糸方向
（詳しく言うと、ウエール方向）に連続する２筋のパイ
ル列２０Ａ・２０Ｂを形成すべき各パイル列の２本のパ
イル糸（１４）は、上布の網目（１５）が半レピート左
右にずれる毎に左右２手に分かれ、その分かれて隣り合
う各１本のパイル糸（パイル列２０Ａと２０Ｂの各１本
で合計２本）が、経糸方向に真っ直ぐになって上布２３
の網目（１５）の一部を構成する鎖編列２１に編み込ま
れることになる。そのようにして上布２３の網目（１
５）を縁取る鎖編列２１が半レピートづつ左右にずれる
毎に各パイル列２０Ａ・２０Ｂの各２本のパイル糸１４
が左右２手に分かれるので、下布１３の上には各パイル
列２０Ａ・２０Ｂが左右に押し分けられた恰好の凹部が
出来ることになり、その凹部の周縁が鎖編列２１に縁取
られて、下布１３と上布２３の間に、パイル糸１４に周
囲が囲まれ上布２３の網目（１５）に縁取られた空隙１
５が出来ることになる。

【００１０】尚、経糸方向に真っ直ぐに続く鎖編列２１
に編み込まれた左右２筋のパイル列２０Ａ・２０Ｂの各
２本のパイル糸（１４）の左右各１本のパイル糸は、鎖
編列２１に寄せ集められるように傾斜しており、鎖編列
２１の下には左右のパイル糸と下布１３とに囲まれた空
洞２４が鎖編列２１に沿って出来ることになる。１６
は、空隙１５に嵌め込まれた機能性粒体である。上布２
３の表面には光硬化型樹脂１８が塗着され、その上に光
透過性シート１１が重ね合わされ、紫外線によって硬化
した光硬化型樹脂１８を介して上布２３に光透過性シー
ト１１が接着している。

【００１１】

【実施例１】バチルス・サブチルス培養液にアルギン酸
ナトリウム３％水溶糊を添加し、注射器によって塩化カ
ルシウム４％水溶液に滴下して粒径２〜３ｍｍの微生物
包埋固定粒体１６を調製した。次に、上布２３と下布１
３に５００デニールのポリエステルマルチフイラメント
糸を用い、連結糸（パイル糸）１４に３００デニールの
ポリエステルフイラメント糸を用い、上布２３を一辺５
ｍｍの菱形網目（１５）のネット状に編成し、下布１３
を上布２３の網目よりも細かいニットループによる経編
布に編成し、それら上布２３と下布１３の間隔（中間層
の厚み）を４ｍｍに設定して連結糸（パイル糸）１４に
よって連結し、上布２３の網目（１５）に相応する深さ
４ｍｍの空隙１５を形成したダブルパイル布帛原反を編
成し、その空隙１５に上記の微生物包埋固定粒体１６を
嵌め込んだ。次いで、上布２３の上に、メトキシメチル
化ナイロン１８重量部とヒドロキシエチルメタクリレー
ト９１重量部とベンソインエチルエーテル１重量部とか
ら紫外線硬化型樹脂組成物１８を塗着して厚さ０．３ｍ
ｍの光透過性シート１１と重ね合わせ、紫外線蛍光灯の
下を通過させて紫外線硬化型樹脂組成物１８を感光硬化
させ、光透過性シート１１と下布１３とによって微生物
包埋固定粒体１６を空隙１５に封じ込んだ機能性粒体保
持構造体１７を作った。次に、機能性粒体保持構造体１
７を縦横１０ｃｍ×２０ｃｍの矩形板に裁断し、その矩
形板を１０枚積み重ね、その上下をゴム板で鋏み、更に
ゴム板の上から金属板（２２）で挟んでブロック状のバ
イオリアクター（１９）を作った。このバイオリアクタ
ー（１９）をゼラチン０．５％水溶液の液流中に沈め、
その液流をバイオリアクター（１９）の機能性粒体保持
構造体１７の裁断口から光透過性シート１１と下布１３
の間の中間層１２の中を透過させて遊離アミノ酸の生成
実験を行った。この遊離アミノ酸生成実験の過程で、ゼ
ラチン０．５％水溶液の液流に偏りは見られず、実験後
の微生物包埋固定粒体１６の形は崩れず、空隙１５の中
にそのまま保持されていた。

【００１２】

【実施例２】実施例１と同じ処方により調製した粒径
０．８ｍｍの微生物包埋固定粒体１６を、実施例１にお
いて編成したダブルパイル布帛原反の空隙１５に充填
し、上布２３に塗着した紫外線硬化型樹脂組成物１８を
介して、枡目開口１ｍｍの６０番手綿糸製スクリーン織
物地１１を上布２３に貼り合わせ、スクリーン織物地１
１と下布１３とによって微生物包埋固定粒体１６を空隙
１５に封じ込んだ機能性粒体保持構造体１７を作った。
この粒体保持構造体１７を、シュークローズ１重量％と
燐酸カリウム０．２重量％と硫酸マグネシウム０．０２
重量％とから成る水溶液に入れて振り動かし、クエン酸
の生成実験を行った。このクエン酸生成実験の過程で、
水溶液の液流に偏りは見られず、実験後の微生物包埋固
定粒体１６の形は崩れず、微生物包埋固定粒体１６は空
隙１５の中にそのまま保持されていた。

【００１３】

【実施例３】ジアスターゼ活性を有するアスペルギルス
・オリゼエ培養液を粒径０．３ｍｍの多孔質陶粒に含浸
させて固着させた培養液固着粒体１６を作り、実施例１
において編成したダブルパイル布帛原反の空隙１５に充
填し、実施例１と同様のバイオリアクターを作り、デン
プン水溶液を透過させてグルコースの生成実験を行い、
グルコースの生成を確認した。このグルコース生成実験
の過程で、デンプン水溶液の液流に偏りは見られず、実
験後の培養液固着粒体１６の形は崩れておらず、空隙１
５の中にそのまま保持されていた。

【００１４】

【発明の効果】本発明によると、機能性粒体保持構造体
１７は表面層１１と中間層１２と裏面層１３の三層構造
を成し、機能性粒体１６は表面層１１と裏面層１３によ
って上下が閉じられ周囲が繊維１４に囲まれた中間層１
２の空隙１５の中に封じ込まれており、その中間層１２
が表面層１１と裏面層１３に接合された繊維１４によっ
て形成され、その繊維１４と繊維１４の間には通気可能
な隙間があるので中間層１２は流体を透過し得、機能性
粒体１６は透過する流体によって押し流されることなく
流体に反応して所要の機能を発揮する。

【００１５】このように本発明では、機能性粒体１６が
常に個々に分かれて均一に分散した状態のまま保持され
ており、従って流体との接触面積が大きく、流体に接し
て凝集した塊になることがない。

【００１６】このため、機能性粒体１６の有する機能は
遺憾なく発揮され、機能性粒体１６が脆弱な崩壊し易い
ものであっても流体の中で粒体としての形態が保たれて
流失散逸することなく、その使用後の流体からの回収は
極めて容易で回収作業に手間取ることがなく、使用後の
機能性粒体１６を流体から取り出す場合に濾過装置を要
せず、このように本発明は機能性粒体１６を使用し取扱
う上で頗る好都合である。

【００１７】特に、光硬化型樹脂１８を用いて表裏面層
１１・１３を中間層１２に貼り合わせて粒体１６を空隙
１５に封じ込めたものでは、その貼り合わせるために塗
着した光硬化型樹脂１８を固化するために加熱を要しな
いので、機能性粒体１６が酵素、菌、微生物等の熱によ
って劣化変質し易い成分を有するものであっても、その
貼合過程で機能性粒体１６の有する機能が損なわれず、
従って、光硬化型樹脂１８により表裏面層１１・１３を
中間層１２に貼り合わせた機能性粒体保持構造体１７
は、熱劣化変質し易い機能性粒体１６を取扱う上で効果
的である。

【００１８】そして本発明に係る機能性粒体保持構造体
は、上記の通り繊維の積層構造体でもあり、それを雑
巾、ナプキン、オシメ、ベットカバー、シーツ、椅子張
地、カーペット、断熱材、吸音シート、防振シート、内
装壁張地、車両内装材、クッション材、靴中敷、フイル
ター等々として使用し得るので、それに顆粒状の殺菌
剤、消臭剤、防炎剤、吸湿剤、吸振剤、放香剤、防虫
剤、害虫忌避剤、遠赤外線放射粒体、水質浄化剤、空気
浄化剤、ガス吸着剤、イオン交換剤、医療品、肥料、触
媒等の機能性物質を担持させて、それらの機能性を有す
る雑巾等として使用することが出来るので、本発明は頗
る実用的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る機能性粒体保持構造体に成るフイ
ルターの断面側面図である。

【図２】本発明に係る機能性粒体保持構造体の断面側面
図である。

【図３】本発明に係る機能性粒体保持構造体の一部切截
斜視図である。

【符号の説明】

１１ 表面層（光透過性シート） １２ 中間層 １３ 裏面層（下布） １４ 繊維（連結糸） １５ 空隙 １６ 機能性粒体 １７ 粒体保持構造体 １８ 接着剤（紫外線硬化型樹脂） １９ フイルター ２０ パイル ２１ 鎖編列 ２２ 支持部材（金属板） ２３ 上布 ２４ 空洞

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ０１Ｊ 47/02 Ｇ Ｂ３２Ｂ 1/00 7016−4Ｆ Ｃ０９Ｋ 3/00 １０４ 8517−4Ｈ Ｄ０６Ｎ 7/00 7258−4Ｆ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（１） 表面層１１と中間層１２と裏面層
   １３との三層構造を成し、（２） その中間層１２が表
   面層１１と裏面層１３に接合された繊維１４によって構
   成されており、（３） その繊維１４に周囲が囲まれて
   おり、表面層１１から裏面層１３に至る中間層１２の厚
   み方向に続く空隙１５が、表面層１１と中間層１２と裏
   面層１３の各層が連続する方向に連続して形成されてお
   り、（４） その空隙１５の周囲を囲み、連続形成され
   て隣り合う空隙１５と空隙１５の間を仕切る繊維１４と
   繊維１４の間に、通気可能な隙間があり、中間層１２の
   厚み方向に直交する方向が通気性を有し、（５） 空隙
   １５には、殺菌、消臭、防炎、吸湿、吸振、放香、防
   虫、害虫忌避、遠赤外線放射、水質浄化、空気浄化、ガ
   ス吸着、イオン交換、医薬品、肥料、反応触媒等の機能
   性物質を有する粒体１６が嵌め込まれており、（６）
   表面層１１と裏面層１３によって粒体１６が空隙１５の
   中に封じ込められていることを特徴とする機能性粒体保
   持構造体。
2. 【請求項２】 前掲請求項１に記載の表面層１１または
   裏面層１３との何れか一方の層１１または１３と中間層
   １２が、上布と下布とを連結糸によって連結したダブル
   パイル布帛原反によって一体的に形成されており、空隙
   １５が連結糸の繊維１４に囲まれて上布と下布の間に形
   成されており、上布と下布の何れか一方が中間層１２と
   一体的に形成される表面層１１または裏面層１３の何れ
   か一方の層１１または１３を構成していることを特徴と
   する前掲請求項１に記載の機能性粒体保持構造体。
3. 【請求項３】 前掲請求項１に記載の表面層１１または
   裏面層１３との何れか一方の層１１または１３が、光硬
   化型樹脂によって中間層１２に貼り合わされていること
   を特徴とする前掲請求項１に記載の機能性粒体保持構造
   体。
4. 【請求項４】 前掲請求項１に記載の機能性粒体１６
   が、殺菌剤、消臭剤、防炎剤、吸湿剤、吸振剤、放香
   剤、防虫剤、害虫忌避剤、遠赤外線放射粒体、水質浄化
   剤、空気浄化剤、ガス吸着剤、イオン交換剤、医療品、
   肥料、反応触媒、酵素、菌、微生物の何れかの成分を有
   することを特徴とする前掲請求項１に記載の機能性粒体
   保持構造体。
5. 【請求項５】 前掲請求項１に記載の機能性粒体１６が
   酵素、菌、微生物の何れかの成分を有し、表面層１１ま
   たは裏面層１３との何れか一方の層１１または１３が、
   光硬化型樹脂によって中間層１２に貼り合わされている
   ことを特徴とする前掲請求項１に記載の機能性粒体保持
   構造体。