JPH08238307A - 除菌フィルターと無菌室の無菌化維持装置 - Google Patents

除菌フィルターと無菌室の無菌化維持装置

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JPH08238307A
JPH08238307A JP7045179A JP4517995A JPH08238307A JP H08238307 A JPH08238307 A JP H08238307A JP 7045179 A JP7045179 A JP 7045179A JP 4517995 A JP4517995 A JP 4517995A JP H08238307 A JPH08238307 A JP H08238307A
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filter
filter medium
silver ions
fiber
sterilization
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JP7045179A
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Shinichi Kunisaki
伸一 國▲崎▼
Yushi Saeki
雄史 佐伯
Goro Fujiwara
護朗 藤原
Mitsunobu Masuda
光信 益田
Takeshi Morimoto
健 森本
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Takuma Co Ltd
Suntory Ltd
Original Assignee
Takuma Co Ltd
Suntory Ltd
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    • C08F8/42—Introducing metal atoms or metal-containing groups
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    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
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    • F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 除菌を確実に行える除菌フィルターを有効利
用して、無菌室に対する給気路及び排気路を介する生菌
の無菌室への侵入を防止する。 【構成】 陽イオン交換繊維の交換基の一部又は全部に
銀イオンをイオン交換反応により結合させてなるイオン
交換繊維体を抗菌性素材として濾材中に混入分散させ、
前記濾材中に含まれる銀イオンの総量が、交換基の全部
に銀イオンが結合したイオン交換繊維体を濾材中に１０
Ｗｔ％以上の量をもって混入させた場合の銀イオン量と
等しくなるように、イオン交換繊維体を濾材中に混入さ
せてある除菌フィルター４を、無菌室１に対する給気路
２及び排気路３に、そこを流れる気体を濾過する状態に
設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、食品加工や医薬品の製
造、実験動物の飼育・無菌実験などを行う無菌室（バイ
オクリーンルーム）や医療、特に病院の無菌室への給気
を無菌化する場合などに使用される除菌フィルター及
び、それを使用した無菌室の無菌化維持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】無菌室を無菌化維持するに、従来では、
次のような手段が採用されていた。
【０００３】その一つは、生菌を微粒子に位置づけてヘ
パ（ＨＥＰＡ）フィルター（高性能フィルター）で塵埃
とともに生菌を除去する一方、薬品による無菌室に対す
る燻蒸などの殺菌処理を定期的、或いは、不定期的に行
う手段である。つまり、ヘパフィルターを除菌フィルタ
ーとして使用する手段である。
【０００４】他の一つは、無菌室への給気路に設けるヘ
パフィルターとして、濾材中に抗菌材である銀ゼオライ
ト微粒子を濾過面積１ｍ2 当たり５ｇ以上配合すること
で抗菌化したヘパフィルター、詳述すると、濾材の抄紙
工程において銀ゼオライト微粒子及びバインダーを配合
して混合均一化した抗菌化ヘパフィルターを用いる手段
である。
【０００５】残る一つは、無菌室への給気路に設けるヘ
パフィルターとして、銀ゼオライト微粒子を合成樹脂繊
維に配合して紡糸した糸、つまり、合成繊維材料の紡糸
浴中に銀ゼオライト微粒子を均一分散させて紡糸した糸
を用いた不織布などを濾材としたものを用いる手段であ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の技
術によるときは、次のような欠点があった。第１の手段
によるときは、ヘパフィルターにポアーが形成されるこ
とが不可避であるから、除菌に確実性がなく、無菌室を
無菌化するには薬品による無菌室の殺菌処理が不可欠
で、また、この殺菌処理が無菌化の主体となり、その結
果、無菌化を完全実施することは不可能である。しか
も、ヘパフィルターにより生菌が捕捉されるが、その捕
捉された生菌は、ヘパフィルター内に付着して、湿度の
変化などの要因により急激に増殖する可能性があり、こ
の増殖した生菌はヘパフィルターの透過側にポアーを介
して侵入する可能性が極めて高い。要するに、第１の手
段によるときは、ヘパフィルターを除菌フィルターとす
るものの、除菌性能が悪くて、無菌室を無菌化維持でき
なかった。
【０００７】第２の手段によるときは、ヘパフィルター
を抗菌化するために濾材中に配合する銀ゼオライト微粒
子が２μｍ径を中心として微粒子であるため、その銀ゼ
オライト微粒子の濾材内での存在によりヘパフィルター
本来の微粒子捕捉機能を損なうおそれがある。しかも、
バインダーを介して濾材表面に分散付着している銀ゼオ
ライト微粒子の脱落が不可避であるから、その銀ゼオラ
イト微粒子の脱落による発塵の可能性が非常に高くて、
所期のヘパフィルターの機能を大きく阻害するおそれが
あり、かつ、時間経過に伴う抗菌力の低下が不可避であ
る。しかしだからといって、銀ゼオライト微粒子の脱落
を阻止するためにバインダーを多く使用すると、銀ゼオ
ライト微粒子の全体がそのバインダーで覆われることが
多くなって、銀ゼオライト微粒子を配合するにもかかわ
らず、所期の抗菌化を確実に達成できなくなる。要する
に、第２の手段によるときは、ヘパフィルターの抗菌化
によりそのヘパフィルター内での生菌増殖を阻止して除
菌性能を向上することを意図しているが、ヘパフィルタ
ーの抗菌化に確実性を欠くことで、生菌の透過側への漏
れだしが不可避で、除菌を確実に達成できなかった。
【０００８】第３の手段によるときは、上述のように銀
ゼオライト微粒子が２μｍ径を中心とした微粒子である
一方、その銀ゼオライト微粒子が混入配合される合成繊
維フィラメントが８〜１５μｍ径のものであるから、銀
ゼオライト微粒子の全部が合成繊維フィラメント表面に
出る可能性が少なく、銀ゼオライト微粒子の混入量に見
合う十分な抗菌力を得ることができず、しかも、合成繊
維フィラメント表面に出る銀ゼオライト微粒子の量にバ
ラツキがあって安定した抗菌力を得ることが難しい。要
するに、この第３の手段によるときも、ヘパフィルター
の抗菌化によりそのヘパフィルター内での生菌増殖を阻
止して除菌性能を向上することを意図しているが、ヘパ
フィルターの抗菌化に確実性を欠くことで、生菌の透過
側への漏れだしが不可避で、除菌を確実に達成できなか
った。
【０００９】本発明の第１の目的は、除菌を確実に行え
る除菌フィルターを提供する点にある。
【００１０】本発明の第２の目的は、加えて、菌捕捉率
を向上した除菌フィルターを提供する点にある。
【００１１】本発明の第３の目的は、上記除菌フィルタ
ーを有効利用して、無菌室に対する給気路及び排気路を
介する生菌の無菌室への侵入を防止する点にある。
【００１２】本発明の第４の目的は、上記除菌フィルタ
ーを有効利用して、無菌室に対する給気路に給気を濾過
するヘパフィルターを設けてあるシステムでの給気路を
介する生菌の無菌室への侵入を防止する点にある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１にかか
る第１発明による除菌フィルターの特徴は、前記濾材中
に含まれる銀イオンの総量が、交換基の全部に銀イオン
が結合したイオン交換繊維体を濾材中に１０Ｗｔ％以上
の量をもって混入させた場合の銀イオン量と等しくなる
ように、イオン交換繊維体を濾材中に混入させてある点
にある。
【００１４】本発明の請求項２に係る第２発明による除
菌フィルターの特徴は、前記濾材中に含まれる銀イオン
の総量が、結合基の全部に銀イオンが結合したキレート
繊維体を濾材中に１０Ｗｔ％以上の量をもって混入させ
た場合の銀イオン量と等しくなるように、キレート繊維
体を濾材中に混入させてある点にある。
【００１５】本発明の請求項３に係る第３発明による除
菌フィルターの特徴は、上記第１発明や第２発明におい
て、濾材の気体透過側の面を気体透過膜にてラミネート
加工してある点にある。
【００１６】本発明の請求項４に係る第４発明による無
菌室の無菌化維持装置の特徴は、無菌室に対する給気路
及び排気路に、そこを流れる気体を濾過する状態に上記
第１発明又は第２発明、第３発明の除菌フィルターを設
けてある点にある。
【００１７】本発明の請求項５に係る第５発明による無
菌室の無菌化維持装置の特徴は、無菌室に対する給気路
に給気を濾過するヘパフィルターを設け、そのヘパフィ
ルターの上流側又は内部に上記第１発明又は第２発明、
第３発明の除菌フィルターを設けてある点にある。
【００１８】
【作用】強酸性陽イオン交換繊維の交換基（‐ＳＯ
3 Ｈ）や弱酸性陽イオン交換繊維の交換基（‐ＣＯＯ
Ｈ）という陽イオン交換繊維の交換基の一部又は全部
に、生菌との接触によりその生菌を死滅させる銀イオン
をイオン交換反応により結合させてなるイオン交換繊維
体が、抗菌力を有するから、そのイオン交換繊維体を混
入分散させた濾材は自ずと抗菌力を有する。すなわち、
陽イオン交換繊維では、総交換容量が２ｍｅｑ／ｇ以上
であり、交換基の全部に銀イオンを結合させれば、銀イ
オンの量は陽イオン交換繊維に対して２１．５Ｗｔ％
（重量％）以上となり、また、イオン交換繊維体では、
イオン交換基がフィラメント表面に配位し、その結果、
銀イオンの大部分が陽イオン交換繊維表面に位置して隣
合う銀イオンの間隔がオングストローム単位の間隔とな
るから、イオン交換繊維体に接触した生菌は全て銀イオ
ンに接触することになる。換言すれば、イオン交換繊維
体の表面全体が抗菌化されることになって、イオン交換
繊維体は非常に強い抗菌力を有する抗菌材となる。その
ような非常に強い抗菌力のイオン交換繊維体を濾材内に
混入分散すると、濾材の全体をその抗菌性のイオン交換
繊維体のみから形成した場合はもちろん、イオン交換繊
維体と他の繊維（ポリエステル繊維など）とを混合した
混合繊維で濾材を形成する場合であっても、濾材中に設
定量以上のイオン交換繊維体が均一に分散しておれば、
濾材で捕捉された生菌はもちろん、気体とともに濾材を
透過しようとする気体中の非捕捉生菌の全部をイオン交
換繊維体に接触させて確実に死滅させることができ、濾
材を透過した気体を、生菌が存在しない無菌状態にする
ことができる。因みに、陽イオン交換繊維の交換基の一
部又は全部に銀イオンを結合させてなるイオン交換繊維
体の濾材中への混入分散により濾材中に含まれるように
なる銀イオンの総量が、交換基の全部に銀イオンを結合
させてなるイオン交換繊維体を１０Ｗｔ％程度以上の量
をもって濾材中に混入した場合の濾材中での銀イオンの
量と等しいと、濾材に、透過する気体中の生菌を死滅さ
せる抗菌力を付与することができると推定でき、実際に
も、後述する実験からも実証されている。
【００１９】従って、第１発明によるときは、濾材を透
過した気体を、生菌が存在しない無菌状態にすることが
できる。
【００２０】キレート繊維の結合基の一部又は全部に、
生菌との接触によりその生菌を死滅させる銀イオンを結
合させてなるキレート繊維体が、抗菌力を有するから、
そのキレート繊維体を混入分散させた濾材は自ずと抗菌
力を有する。すなわち、キレート繊維では、金属イオン
結合当量が１．５ｍｅｑ／ｇ以上であり、結合基の全部
に銀イオンを結合させれば、キレート繊維体中の銀イオ
ンの量はキレート繊維の１６．７Ｗｔ％以上に達し、そ
の結果、キレート繊維体では、銀イオンの大部分がキレ
ート繊維表面に位置して隣合う銀イオンの間隔はオング
ストローム単位の間隔となるから、キレート繊維体に接
触した生菌は全て銀イオンに接触することになる。換言
すれば、キレート繊維体の表面全体が抗菌化されること
になって、キレート繊維体は非常に強い抗菌力を有する
抗菌材となる。そのような非常に強い抗菌力を有するキ
レート繊維体を濾材内に混入分散してあるから、濾材の
全体をその抗菌性のキレート繊維体のみから形成した場
合はもちろん、キレート繊維体と他の繊維（ポリエステ
ル繊維など）とを混合した混合繊維で濾材を形成する場
合であっても、濾材中でキレート繊維体が均一に分散し
ておれば、濾材で捕捉された生菌はもちろん、気体とと
もに濾材を透過しようとする気体中の非捕捉生菌の全部
をキレート繊維体に接触させて確実に死滅させることが
でき、濾材を透過した気体を、生菌が存在しない無菌状
態にすることができる。因みに、キレート繊維の結合基
の一部又は全部に銀イオンを結合させてなるキレート繊
維体の濾材中への混入分散により濾材中に含まれるよう
になる銀イオンの総量が、結合基の全部に銀イオンを結
合させてなるキレート繊維体を１０Ｗｔ％程度以上の量
をもって濾材中に混入した場合の濾材中での銀イオンの
量と等しいと、濾材に、透過する気体中の生菌を死滅さ
せる抗菌力を付与することができると推定でき、実際に
も、後述する実験からも実証されている。
【００２１】従って、第２発明によるときは、濾材を透
過した気体を、生菌が存在しない無菌状態にすることが
できる。
【００２２】第３発明によれば、不織布や抄紙などの濾
材の気体透過側の面に、フッ素膜など厚さが５〜２０μ
ｍの薄膜の気体透過膜を加熱溶融接着などの手段でラミ
ネートさせてあるから、生菌の捕捉効果を更に高めるこ
とができる。
【００２３】第４発明によれば、無菌室への生菌の侵入
路となる無菌室に対する給気路及び排気路に、そこを流
れる気体を濾過する状態に上記の除菌フィルターを設け
てあるから、除菌フィルターにより、給気路及び排気路
を通して生菌が無菌室に侵入することを阻止することが
できる。
【００２４】第５発明によれば、無菌室への給気路にヘ
パ（ＨＥＰＡ）フィルター（高性能フィルター）を設け
て、無菌室への給気を濾過するように構成してあるか
ら、給気中の微粒子を捕捉して、無菌室の清浄度を優れ
たものにできる。しかも、前記ヘパフィルターの入口又
は内部に、抗菌力を有する第１発明、第２発明又は第３
発明の除菌フィルターを設けて、無菌室への給気を濾過
するように構成してあるから、ヘパフィルターをも含め
て無菌室への給気路のうち除菌フィルターよりも下流側
の部分を生菌が存在しない無菌状態にでき、その結果、
ヘパフィルターが湿度の変化などの要因により生菌の繁
殖域になるおそれのあるものでありながらも、除菌フィ
ルターをヘパフィルターの上流側に設置した場合にはヘ
パフィルターの全体を、また、除菌フィルターをヘパフ
ィルターの内部に設置した場合にはヘパフィルターのう
ち除菌フィルターよりも下流側部分をそれぞれ生菌が存
在しない無菌状態に維持してそこでの生菌の繁殖を阻止
でき、ヘパフィルターを透過した気体を生菌の存在しな
い無菌状態に維持して、無菌状態の気体を無菌室に供給
できる。換言すれば、除菌フィルターをヘパフィルター
の下流側に設置しても、無菌室に供給する気体の無菌化
を図ることができるが、この場合は、ヘパフィルターで
の生菌の繁殖が生じるおそれがあり、そのようなヘパフ
ィルターでの生菌の繁殖が発生すると、除菌フィルター
で殺菌しなければならない生菌数が非常に多くなって、
除菌フィルターに要求される抗菌性能として、多量の生
菌を効率良く殺菌できる高性能が必要となり、コストア
ップなどを招来するが、第５発明によれば、ヘパフィル
ターでの生菌増殖を阻止又は抑制できるから、そのよう
なことがない。
【００２５】
【発明の効果】従って、請求項１に係る第１発明及び請
求項２に係る第２発明によれば、透過した気体を生菌の
存在しない無菌状態に維持して気体を確実に除菌処理で
きる除菌フィルターを提供できるようになった。
【００２６】特に、請求項３に係る第３発明によれば、
生菌の捕捉率を向上させて、除菌能力を更に高めること
ができる除菌フィルターを提供できるようになった。
【００２７】請求項４に係る第４発明によれば、無菌室
への給気路及び排気路を介する生菌の侵入を確実に阻止
できる無菌室の無菌化維持装置を提供できるようになっ
た。
【００２８】請求項５に係る第５発明によれば、無菌室
への給気路を介する生菌及び微粒子の侵入を確実に阻止
できる無菌室の無菌化維持装置を提供できるようになっ
た。
【００２９】
【実施例】実施例１〜３に基本的な構成を示し、実施例
４に実際的な構成を示す。 〔実施例１〕無菌室（バイオクリーンルーム）の無菌化
維持装置は、図１に示すように、無菌室１に対する給気
路２及び排気路３に、そこを流れる気体を濾過する状態
に除菌フィルター４を設けて、給気路２及び排気路３か
ら無菌室１内に生菌が侵入することを阻止するように構
成されている。除菌フィルター４は、給気路２のうち無
菌室１への給気吹き出し口に設置されており、排気路３
のうち無菌室１からの排気吸い込み口に設置されてい
る。
【００３０】〔実施例２〕無菌室（バイオクリーンルー
ム）の無菌化維持装置は、図２に示すように、無菌室１
への給気路２に、給気を濾過するヘパフィルター５を、
無菌室１への給気吹き出し口を形成する状態に設け、そ
のヘパフィルター５の入口に除菌フィルター４を設け
て、除塵・除菌された気体を無菌室１に供給するように
構成され、かつ、実施例１と同様に、前記無菌室１から
の排気路３に上記除菌フィルター４を設けて、排気路３
を介して生菌が無菌室１内に侵入することを阻止するよ
うに構成されている。もちろん、給気路２に設けた除菌
フィルター４により給気路２を介する生菌の無菌室１内
への侵入は阻止されるようになっている。
【００３１】〔実施例３〕上記実施例２において、図３
に示すように、除菌フィルター４をヘパフィルター５の
上流側ではなく内部に設けたものである。つまり、上流
側のヘパフィルター構成材５Ａと下流側のヘパフィルタ
ー構成材５Ｂとの間に除菌フィルター４が配置するよう
にそれら三者を積層させたものである。
【００３２】上記各実施例１〜３における無菌室１に対
する給気系は、無菌室１からの排気を浄化して給気とす
る循環形式のもの、常時、新鮮な給気を供給するワンパ
ス形式のもののいずれであっても良い。
【００３３】〔実施例４〕無菌クリーンルーム１への適
用例を示し、この無菌クリーンルーム１に対する空調設
備（無菌化維持装置を含む）は、循環形式のものであ
り、図４に示すように、無菌クリーンルーム１の対向す
る壁の一方を、給気路２からその無菌クリーンルーム１
への給気吹き出し口を形成するフィルターユニットＦＵ
から構成し、他方の壁を無菌クリーンルーム１から排気
路３への排気吸い込み口を形成する孔開き板ＰＧ（パン
チンググリル）から構成し、前記無菌クリーンルーム１
の上部に、空気の温度及び湿度を調整する、つまり、空
調する空調機Ａを設けるとともに、この空調機Ａによる
空調空気を前記給気路２を介して無菌クリーンルーム１
に圧送する一方、排気路３を介して無菌クリーンルーム
１内の空気を吸引して空調機Ａに戻すことにより空調機
Ａと無菌クリーンルーム１との間で空気を循環させる送
風機Ｆを設け、給気路２にエアロゾルフィルターＦ１を
設け、排気路３に、排気、つまり、送風機Ｆに戻る還気
の一部を外部に排出するための排出路３Ａと新鮮空気
（外気）を排気路２内に取り入れるための外気導入路３
Ｂとを接続し、前記外気導入路３Ｂにロールフィルター
Ｆ２を、かつ、排出路３Ａの入口に低圧力損失の除菌フ
ィルター４をそれぞれ設けて構成されている。
【００３４】すなわち、空調機Ａを運転した状態での送
風機Ｆの作動により、空調機Ａで空調された空気をエア
ロゾルフィルターＦ１で浄化処理したのちフィルターユ
ニットＦＵで浄化処理して無菌クリーンルーム１内に給
気する一方、孔開き板ＰＧから無菌クリーンルーム１内
の空気を吸引して排出路３Ａからの外部への排出と外気
導入路３Ｂから新鮮空気の導入とで還気の一部を新鮮空
気に代えた後に空調機Ａに戻すように構成されている。
【００３５】前記フィルターユニットＦＵは、図５に示
すように、プレフィルターＦ３と除菌フィルター４とヘ
パフィルター５との三者をその記載順に上流側から配置
する状態で積層させて構成されたものである。つまり、
このフィルターユニットＦＵによれば、そこを通過する
空気を、無菌で微粒子が除去された空気にできるのであ
り、その結果、無菌クリーンルーム１に、無菌で微粒子
が除去された空気を供給できるのである。
【００３６】前記給気路２のうち、前記エアロゾルフィ
ルターＦ１を内装する部分は、送風機Ｆからの空気を静
圧化及び整流化してエアロゾルフィルターＦ１に供給
し、かつ、そのエアロゾルフィルターＦ１を通過した空
気を静圧化及び整流化して下流側に送りだすサプライチ
ャンバーＳＣに形成されており、フィルターユニットＦ
Ｕへの供給部分は、そのフィルターユニットＦＵの全面
に空気を供給できる大きさで、空気を静圧化及び整流化
してフィルターユニットＦＵに供給するチャンバーＩＣ
に形成されている。他方、無菌クリーンルーム１から空
調機Ａへの還気路として作用する排気路３のうち、孔開
き板ＰＧから空気を吸引する部分は、その孔開き板ＰＧ
の全面から空気を吸引できる大きさのチャンバーＯＣに
形成されており、導入新鮮空気を合流させて空調機Ａに
導く部分は、混合気を静圧化及び整流化して空調機Ａに
導くリターンチャンバーＲＣに形成されている。また、
この排気路３は、送風機Ｆや空調機Ａの作動音が排気路
３を通って無菌クリーンルーム１に至ることを抑制する
消音エルボＭを有する。
【００３７】前記実施例１〜４における各除菌フィルタ
ー４について詳述する。各除菌フィルター４としては、
通気性を有する濾材中に抗菌繊維体を混入分散させたも
の、通気性を有する濾材中に抗菌繊維体を混入分散さ
せ、濾材の気体透過側の面を気体透過膜にてラミネート
加工したものを挙げることができる。濾材は、目付量が
４０〜２００ｇ／ｍ2 の不織布であり、濾材主原料繊維
と抗菌繊維体との混合繊維から構成されている。前記濾
材主原料繊維としては、ポリエチレンテレフタレート繊
維（ＰＥＴ）で代表されるポリエステル系合成繊維を挙
げることができる。
【００３８】抗菌繊維体としては、イオン交換繊維体や
キレート繊維体を挙げることができる。
【００３９】イオン交換繊維体としては、強酸性陽イオ
ン交換繊維の交換基（‐ＳＯ3 Ｈ）の一部又は全部に銀
イオンをイオン交換反応により結合させてなる、つま
り、‐ＳＯ3 Ａｇを含むイオン交換繊維体や、弱酸性陽
イオン交換繊維の交換基（‐ＣＯＯＨ）の一部又は全部
に銀イオンをイオン交換反応により結合させてなる、つ
まり、‐ＣＯＯＡｇを含むイオン交換繊維体を挙げるこ
とができる。前記キレート繊維体としては、キレート繊
維の結合基の一部又は全部に銀イオンを結合させてなる
銀イオン結合型のキレート繊維体、換言すれば、キレー
ト繊維のキレート配位子の一部又は全部が銀イオンに配
位したキレート繊維体を挙げることができる。その具体
的な一例としては、ＰＶＡ繊維をＰＥＩ（ポリエチレン
イミン）を添加し架橋した化１に示すものを挙げること
ができる。
【００４０】
【化１】
【００４１】そして、イオン交換繊維体及びキレート繊
維体は、生菌との接触でその生菌を死滅させる銀イオン
の抗菌能を利用して抗菌力を発現するものである。つま
り、繊維表面に位置する銀イオンの抗菌力により繊維表
面での生菌の増殖阻止及び殺菌を行うものである。前記
イオン交換繊維体及びキレート繊維体について詳述する
と、陽イオン交換繊維として総交換容量が２ｍｅｑ／ｇ
以上のものを選択すると、交換基の全部に銀イオンを結
合させた場合、イオン交換繊維体が有する銀イオンの量
は、陽イオン交換繊維の２１．５Ｗｔ％以上となって、
銀イオンの大部分が陽イオン交換繊維表面に位置し、隣
合う銀イオンの間隔がオングストローム（Å）単位とな
って、イオン交換繊維体の表面に接触した生菌は全て銀
イオンに接触することになる。他方、キレート繊維とし
て結合当量が１．５ｍｅｑ／ｇ以上のものを選択する
と、結合基の全部に銀イオンを結合させた場合、キレー
ト繊維体が有する銀イオンの量は、キレート繊維の１
６．７Ｗｔ％以上となって、銀イオンの大部分がキレー
ト繊維表面に位置し、隣合う銀イオンの間隔がオングス
トローム（Å）単位となって、キレート繊維体の表面に
接触した生菌は全て銀イオンに接触することになる。
【００４２】そして、陽イオン交換繊維に銀イオンを結
合させてイオン交換繊維体を作成する手段としては、
〈１〉濾材主原料繊維と混合して濾材とする前に、陽イ
オン交換繊維に銀イオンを結合させてイオン交換繊維体
を作成する手段、即ち濾材の作成から見ると、既に作成
されたイオン交換繊維体と濾材主原料繊維との混合繊維
から抗菌化されたものとして濾材を作成する手段と、
〈２〉陽イオン交換繊維と濾材主原料繊維との混合繊維
から非抗菌化濾材を作成し、その非抗菌化濾材の状態で
陽イオン交換繊維に銀イオンを結合させることにより、
濾材中に分散配置するイオン交換繊維体として作成する
手段とを挙げることができる。
【００４３】キレート繊維に銀イオンを結合させてキレ
ート繊維体を作成する手段としては、〈３〉濾材主原料
繊維と混合して濾材とする前に、キレート繊維に銀イオ
ンを結合させてキレート繊維体を作成する手段、即ち濾
材の作成から見ると、既に作成されたキレート繊維体と
濾材主原料繊維との混合繊維から抗菌化されたものとし
て濾材を作成する手段と、〈４〉キレート繊維と濾材主
原料繊維との混合繊維から非抗菌化濾材を作成し、その
非抗菌化濾材の状態でキレート繊維に銀イオンを結合さ
せることにより、濾材中に分散配置するキレート繊維体
として作成する手段とを挙げることができる。
【００４４】前記作成手段〈１〉，〈２〉によるイオン
交換繊維体の作成方法例を次に挙げる。 〈その１〉総交換容量が２．２ｍｅｑ／ｇの強酸性陽イ
オン交換繊維１Ｋｇ当たり硝酸銀が４００ｇとなるよう
に、その強酸性陽イオン交換繊維を１．０Ｗｔ％の硝酸
銀溶液（強酸性陽イオン交換繊維が１Ｋｇであれば４０
リットル）に２０〜３０分浸漬攪拌した後、遠心脱水機
により脱水処理し、次いで、この強酸性陽イオン交換繊
維を純水にて洗浄した後に再度、遠心脱水を行い、その
後、含水率が１０Ｗｔ％以下になるまで風乾、或いは、
乾燥手段を用いて乾燥し、不織布作成に必要な長さ（約
２５〜３０ｍｍ）にカットする。前記強酸性陽イオン交
換繊維の純水による水洗は、洗浄水に塩酸を滴下し、塩
化銀の白濁が認められなくなるまで行う。
【００４５】〈その２〉総交換容量が２．２ｍｅｑ／ｇ
の強酸性陽イオン交換繊維を不織布作成に必要な長さ
（約２５〜３０ｍｍ）にカットし、そのカットした強酸
性陽イオン交換繊維を充填塔に密度が０．２〜０．３ｇ
／ｃｃ程度となるように充填し、強酸性陽イオン交換繊
維の充填量１Ｋｇ当たり硝酸銀が４００ｇとなるよう
に、０．５〜２．０Ｗｔ％の硝酸銀溶液をＳＶ＝３〜１
０／Ｈｒ（時間）で充填塔（つまり充填した強酸性陽イ
オン交換繊維）に通液し、次いで純水で水洗し、洗浄水
に塩酸を滴下し塩化銀の白濁が認められなくなるまで行
う。この塔内のイオン交換繊維体を取り出し遠心脱水し
て後、含水率１０Ｗｔ％以下になるまで風乾、或いは、
乾燥手段を用いて乾燥する。
【００４６】前記作成手段〈３〉，〈４〉によるキレー
ト繊維体の作成方法例を次に挙げる。 〈その１〉金属イオンの結合当量が１．６ｍｅｑ／ｇで
あるキレート繊維１Ｋｇ当たり硝酸銀が約２７０ｇとな
るように、キレート繊維を１．０Ｗｔ％の硝酸銀溶液に
２０〜３０分浸漬攪拌した後、遠心脱水機により脱水処
理し、次いで、キレート繊維を純水にて洗浄した後に再
度、遠心脱水を行い、その後、含水率が１０Ｗｔ％以下
になるまで風乾、或いは、乾燥手段を用いて乾燥し、不
織布作成に必要な長さ（約２５〜３０ｍｍ）にカットす
る。前記キレート繊維の純水による水洗は、洗浄水に塩
酸を滴下し、塩化銀の白濁が認められなくなるまで行
う。
【００４７】〈その４〉金属イオンの結合当量が１．６
ｍｅｑ／ｇであるキレート繊維を不織布作成に必要な長
さ（約２５〜３０ｍｍ）にカットし、そのカットしたキ
レート繊維を充填塔に密度が０．２〜０．３ｇ／ｃｃ程
度となるように充填し、キレート繊維の充填量１Ｋｇ当
たり硝酸銀が約２７０ｇとなるように、０．５〜２．０
Ｗｔ％の硝酸銀溶液をＳＶ＝３〜１０／Ｈｒ（時間）で
充填塔（つまり充填したキレート繊維）に通液し、次い
で純水で水洗し、洗浄水に塩酸を滴下し塩化銀の白濁が
認められなくなるまで行う。この塔内のキレート繊維体
を取り出し遠心脱水して後含水率１０Ｗｔ％以下になる
まで風乾、或いは、乾燥手段を用いて乾燥する。
【００４８】そして、上述の作成手段〈１〉により得ら
れたイオン交換繊維体から濾材を作成する手段として
は、濾材に加工するために以下詳細に示す配合でバイン
ダー繊維を加えて均一混合させ、乾式法で不織布として
濾材を作成する手段や、湿式法で不織布として濾材を作
成する手段、抄紙加工により抄紙として濾材を作成する
手段を挙げることができる。なお、湿式法で不織布とし
て濾材を作成する場合、或いは、抄紙加工により抄紙と
して濾材を作成する場合には、乾燥せずにバインダー繊
維を加えて作成することになり、それらの作成工程での
抄紙用水として純水を用いる。また、上述の手段〈３〉
により得られたキレート繊維体から濾材を作成する手段
については、濾材に加工するため以下詳細に示す配合で
バインダー繊維を加えて均一混合させ乾式法で不織布を
作成する手段や湿式法で不織布として濾材を作成する手
段、或いは、抄紙加工により抄紙として濾材を作成する
場合には乾燥せずに抄紙用水中でバインダー繊維を混合
し作成することになり、これらの作成工程では抄紙用水
として純水を用いる。上述のごとくイオン交換繊維・キ
レート繊維いずれも同一手段で濾材を作成できる。
【００４９】前記作成手段〈２〉によるイオン交換繊維
体の作成方法の一例、つまりは、抗菌化された濾材の作
成方法の一例を次に示す。総交換容量が２．２ｍｅｑ／
ｇの強酸性陽イオン交換繊維を設定された割合（例えば
１０Ｗｔ％や３０Ｗｔ％、５０Ｗｔ％など）で含むポリ
エチレンテレフタレート繊維との混合繊維をもとに湿式
法、或いは、乾式法により、厚さが約１．０ｍｍ、目付
量が１９０〜２００ｇ／ｍ2 の不織布（非抗菌化濾材）
を作成し、この不織布を強酸性陽イオン交換繊維の含有
量に応じた量の０．５Ｗｔ％の硝酸銀溶液に約２０分程
度浸漬させた後に、遠心脱水機により脱水し、脱水後、
純水にて水洗し、風乾、或いは、乾燥手段を用いて乾燥
する。なお、純水による不織布の水洗は、洗浄水に塩酸
を滴下し、塩化銀の白濁が認められなくなるまで行う。
【００５０】前記作成手段〈４〉によるキレート繊維体
の作成方法の一例、つまりは、抗菌化された濾材の作成
方法の一例を次に示す。結合当量が１．６ｍｅｑ／ｇの
キレート繊維を設定された割合（例えば１０Ｗｔ％や３
０Ｗｔ％、５０Ｗｔ％など）で含むポリエチレンテレフ
タレート繊維との混合繊維をもとに湿式法により、厚さ
が約１．０ｍｍ、目付量が１９０〜２００ｇ／ｍ2 の不
織布（非抗菌化濾材）を作成し、この不織布をキレート
繊維の含有量に応じた量の０．５Ｗｔ％の硝酸銀溶液に
約２０分程度浸漬させた後に、遠心脱水機により脱水
し、脱水後、純水にて水洗し、風乾、或いは、乾燥手段
を用いて乾燥する。なお、純水による不織布の水洗は、
洗浄水に塩酸を滴下し、塩化銀の白濁が認められなくな
るまで行う。
【００５１】混合繊維から濾材を構成する場合の抗菌繊
維体の混入量について詳述する。抗菌繊維体としてイオ
ン交換繊維体を用いた場合には、そのイオン交換繊維体
の混入により濾材中に含まれる銀イオンの総量が、交換
基の全部に銀イオンが結合したイオン交換繊維体を濾材
中に１０Ｗｔ％以上の量をもって混入された場合の銀イ
オンの量と等しくなるように、イオン交換繊維体を濾材
中に混入させるのである。つまり、交換基の全部ではな
く一部に銀イオンが結合したイオン交換繊維体を用いる
場合には、交換基の全部に銀イオンが結合したイオン交
換繊維体を用いる場合よりもイオン交換繊維体の濾材中
への混入量を多くして、銀イオンの不足を補うのであ
る。例えば、交換基の半分に銀イオンを結合させたイオ
ン交換繊維体を用いる場合には、交換基の全部に銀イオ
ンを結合させたイオン交換繊維体に比較して銀イオンの
量が半分であるから、交換基の全部に銀イオンを結合さ
せたイオン交換繊維体を用いる場合と比較して、イオン
交換繊維体の混入量を倍にして、濾材中に含まれる銀イ
オンの量を保証するのである。
【００５２】他方、抗菌繊維体としてキレート繊維体を
用いる場合も同様に、そのキレート繊維体の混入により
濾材中に含まれる銀イオンの総量が、結合基の全部に銀
イオンが結合したキレート繊維体を濾材中に１０Ｗｔ％
以上の量をもって混入された場合の銀イオンの量と等し
くなるように、キレート繊維体を濾材中に混入させるの
である。つまり、結合基の全部ではなく一部に銀イオン
が結合したキレート繊維体を用いる場合には、結合基の
全部に銀イオンが結合したキレート繊維体を用いる場合
よりもキレート繊維体の濾材中への混入量を多くして、
銀イオンの不足を補うのである。例えば、結合基の半分
に銀イオンを結合させたキレート繊維体を用いる場合に
は、結合基の全部に銀イオンを結合させたキレート繊維
体に比較して銀イオンの量が半分であるから、結合基の
全部に銀イオンを結合させたキレート繊維体を用いる場
合と比較して、キレート繊維体の混入量を倍にして、濾
材中に含まれる銀イオンの量を保証するのである。
【００５３】そして、上記の割合で抗菌繊維体を混入分
散された濾材は抗菌力を備えることになる。これは、後
述する実験からも確認されている。
【００５４】前記濾材の強酸性陽イオン交換繊維、キレ
ート繊維の含有率の具体例と、それら強酸性陽イオン交
換繊維、キレート繊維を抗菌繊維体にするためのそれら
の含有率に応じた０．５Ｗｔ％硝酸銀溶液の使用量とを
表１に示す。
【００５５】
【表１】
【００５６】前記ラミネート加工の手段としては、濾材
の片面に、厚さ５〜１０μｍのフッ素系の気体透過膜を
加熱溶融接着する手段や、濾材の片面に、低融点、例え
ば融点２９０℃のポリエステル樹脂を融着剤に用いて５
〜１０μｍ厚さのフッ素系の気体透過膜を加熱融着させ
る手段を挙げることができる。前記フッ素系気体透過膜
としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を
挙げることができる。
【００５７】そして、濾材のラミネート加工により、濾
材による生菌の阻止能力を向上できる。
【００５８】次に、抗菌繊維体を混入分散させた濾材、
つまりは、本発明の除菌フィルター４の抗菌力を確認す
るために発明者らが行った実験を示す。 〈実験１〉先ず抗菌能の検定に用いた試験機器について
説明すると、試験機器は、図６に示すように、空気清浄
機フィルターのテストに使用される大きさが１００ｃｍ
×１００ｃｍ×１００ｃｍのアクリル製測定ボックス利
用のブース６を設け、このブース６内に、微生物粒子発
生装置の一例である超音波ネプライザー７を設け、ブー
ス６の対向する側面にフィルター取付用開口部９と循環
用開口部１０とを形成し、ダクト１１Ａを介してフィル
ター取付用開口部９から空気をブース６内に供給する一
方、ダクト１１Ｂを介して循環用開口部１０からブース
６内の空気を吸引することにより空気を循環させる空気
循環ファン（０．７５ｍ3 ／ｍｉｎ）１２を設け、ブー
ス６内に空気を採取するエアーサンプラー１３を設けた
ものである。エアーサンプラー１３は、ブース６内から
空気を吸引するためのサンプリング管１４と、ブース６
内の空気を吸引する吸引ファン１５と、吸引空気中の微
生物を捕捉する吸収ビン１６と、吸引空気量を計測する
空気流量計１７とを備えたものである。
【００５９】実験の方法は次の通りである。
【００６０】微生物の懸濁液として、大腸菌（Ｅｓｃｈ
ｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）を滅菌水に均一分散させ
て、１．７×１０8 ＣＦＵ／ｍｌに調整したものを準備
した。また、試料として、表２に示すように、総交換容
量が２．２ｍｅｑ／ｇの強酸性陽イオン交換繊維の交換
基の全部に銀イオンを結合させてなるイオン交換繊維体
を各種割合（１．０Ｗｔ％、１０Ｗｔ％、３０Ｗｔ％、
５０Ｗｔ％）で含むポリエチレンテレフタレート繊維と
の混合繊維をもとに作成した各種仕様の不織布（濾材）
（Ａ‐１）〜（Ａ‐８）と、上記（Ａ‐１）（Ａ‐２）
の二種類についてフッ素系気体透過膜をラミネートして
作成した不織布（濾材）（Ａ‐９）（Ａ‐１０）とを用
意し、かつ、表３に示すように、結合当量が１．６ｍｅ
ｑ／ｇのキレート繊維の結合基の全部に銀イオンを結合
させてなるキレート繊維体を各種割合（１．０ｗｔ％，
１０ｗｔ％，３０ｗｔ％，５０ｗｔ％）で含むポリエチ
レンテレフタレート繊維との混合繊維をもとに作成した
各種仕様の不織布（濾材）（Ｂ‐１）〜（Ｂ‐８）と、
上記（Ｂ‐１）（Ｂ‐２）の二種類についてフッ素系気
体透過膜をラミネートして作成した不織布（濾材）（Ｂ
‐９）（Ｂ‐１０）とを用意した。
【００６１】そして、ブース６のフィルター取付用開口
部９に上記の試料を装着し、ブース６内に設置した超音
波ネプライザー７により５分間約５ミリリットルの微生
物懸濁液を霧化して、霧化した微生物懸濁液をブース６
内に噴霧して後空気循環ファン１２を作動させて、空気
循環ファン１２の作動時間が１５分、３０分、６０分に
なる毎にエアーサンプラー１３によりブース６内の空気
を１リットル／分で１０分間吸引して微生物を捕獲し
た。この捕獲した微生物の試料を相対湿度６０％に設定
したデシケータ内で室温で各々１２時間保持し、これら
試料を生理食塩水で洗い出し、ＢＬ培地を用いて３７℃
２４時間培養後、菌数を測定した。なお、ブランクとし
てフィルターを取り付けないものについても試料を採取
した。表２、表３に測定結果を示す。
【００６２】
【表２】
【００６３】
【表３】
【００６４】上記の実験から明らかなように、イオン交
換繊維体、キレート繊維体といった抗菌繊維体を１０Ｗ
ｔ％以上含有しておれば、濾材は十分な抗菌力を発揮で
きることが判る。
【００６５】〔別実施例〕上記実施例では、ポリエステ
ル系合成繊維などの濾材主原料繊維と抗菌繊維体との混
合繊維から抗菌性の濾材を構成したが、濾材全体を抗菌
繊維体から構成して実施しても良い。
【００６６】上記実施例では、除菌フィルター４として
不織布形態のものを示したが、除菌フィルター４は、織
布、抄紙などの形態のものであっても良い。
【００６７】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１を示す概略構成図
【図２】実施例２を示す概略構成図
【図３】実施例３を示す要部の概略構成図
【図４】実施例４を示す無菌クリーンルーム及びそれに
対する空調設備の概略構成図
【図５】実施例４を示す要部の拡大概略断面図
【図６】実験装置を示す概略構成図
【符号の説明】
１ 無菌室 ２ 給気路 ３ 排気路 ４ 除菌フィルター ５ ヘパフィルター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤原 護朗 大阪府大阪市北区堂島浜１丁目３番23号 株式会社タクマ内 (72)発明者 益田 光信 大阪府大阪市北区堂島浜１丁目３番23号 株式会社タクマ内 (72)発明者 森本 健 大阪府大阪市北区堂島浜１丁目３番23号 株式会社タクマ内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 陽イオン交換繊維の交換基の一部又は全
    部に銀イオンをイオン交換反応により結合させてなるイ
    オン交換繊維体を抗菌性素材として濾材中に混入分散さ
    せてある除菌フィルターであって、前記濾材中に含まれ
    る銀イオンの総量が、交換基の全部に銀イオンが結合し
    たイオン交換繊維体を濾材中に１０Ｗｔ％以上の量をも
    って混入させた場合の銀イオン量と等しくなるように、
    イオン交換繊維体を濾材中に混入させてある除菌フィル
    ター。
  2. 【請求項２】 キレート繊維の結合基の一部又は全部に
    銀イオンを結合させてなるキレート繊維体を抗菌性素材
    として濾材中に混入分散させてある除菌フィルターであ
    って、前記濾材中に含まれる銀イオンの総量が、結合基
    の全部に銀イオンが結合したキレート繊維体を濾材中に
    １０Ｗｔ％以上の量をもって混入させた場合の銀イオン
    量と等しくなるように、キレート繊維体を濾材中に混入
    させてある除菌フィルター。
  3. 【請求項３】 濾材の気体透過側の面を気体透過膜にて
    ラミネート加工してある請求項１又は２記載の除菌フィ
    ルター。
  4. 【請求項４】 無菌室（１）に対する給気路（２）及び
    排気路（３）に、そこを流れる気体を濾過する状態に請
    求項１、２又は３記載の除菌フィルター（４）を設けて
    ある無菌室の無菌化維持装置。
  5. 【請求項５】 無菌室（１）に対する給気路（２）に給
    気を濾過するヘパフィルター（５）を設け、そのヘパフ
    ィルター（５）の上流側又は内部に請求項１、２又は３
    記載の除菌フィルター（４）を設けてある無菌室の無菌
    化維持装置。
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