JPH09299725A - 濾過及びイオン交換機能を有する複合材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大型の施設や設備によらなくても、またどの
ような場所においても、液体や気体中に存在する各種の
イオン性物質や、各種の有害物質、動植物などの悪臭物
質、あるいはゴミ、ホコリ、杉や桧の花粉、細菌、黴な
どの微粉体などを濾過、イオン交換、あるいは更に吸着
により除去するために簡易に使用することのできる複合
材料を提供する。 【解決手段】 通気性及び／又は通水性のベース材料
に、イオン交換樹脂と場合により活性炭を保持させた吸
着及びイオン交換機能、更に濾過機能を有する複合材料
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体や気体から各
種の不純物や有害物を除去することのできる、濾過及び
イオン交換機能を有する複合材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にイオン交換樹脂は、陽イオン交換
樹脂あるいは陰イオン交換樹脂として、原水中の各種の
イオン性不純物を除去して、原水の硬度を改善したり純
水を製造するために用いられるほか、気体の吸着などに
も応用されている。イオン交換樹脂は通常、樹脂筒ある
いはガラス筒等に粒状又は粉状で詰め込んだカラムとし
て、あるいはイオン交換樹脂の多孔質微粉体を結合剤で
所定の形状に成形した多孔質イオン交換樹脂フィルター
などとして、所定の装置に組み込んで工業的な用途に使
用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな工業的装置に組み込まれたイオン交換樹脂は純水や
軟水などを大量に製造する場合には効率的であるが、家
庭や病室などの限られたスペースで、あるいはハイキン
グなどの外出先で、またあるいは災害時などの緊急の際
に、限られた量の汚水や原水などを処理して、純水や軟
水などを提供する必要があるような場合にも充分に対応
しうるとは言い難い。空気中の有害、悪臭ガスや、ゴ
ミ、ホコリ、花粉、細菌、黴などの微粉体を除去する場
合についても同様に、大型の施設やプラントでイオン交
換樹脂のカラムやフィルターを使用してこれらを工業的
に処理することは充分可能であり効率的であるが、限ら
れたスペースや外出先では、あるいは緊急時には、実際
上非常に困難である。

【０００４】本発明は、大型の施設や設備によらなくて
も、またどのような場所においても、液体や気体中に存
在する各種のイオン性物質や、各種の有害物質、動植物
などの悪臭物質、あるいはゴミ、ホコリ、杉や桧の花
粉、細菌、黴などの微粉体などを濾過、イオン交換、あ
るいは更に吸着により除去するために簡易に使用するこ
とのできる複合材料を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の濾過及びイオン交換機能を有する複合材料
は、通気性及び／又は通水性のベース材料に、イオン交
換樹脂を保持させてなることを特徴とする。

【０００６】また、本発明の吸着、濾過及びイオン交換
機能を有する複合材料は、通気性及び／又は通水性のベ
ース材料に、イオン交換樹脂と活性炭を保持させてなる
ことを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明におけるベース材料は、通
気性あるいは通水性であるか、又は通気性と通水性を兼
備したものであり、具体的には、紙、織布、不織布、不
織マットなどを挙げることができるが、このうち紙、不
織布又は不織マットが好ましい。

【０００８】このような紙としては、パルプなどを叩解
し抄紙して製造される通常の紙の他に、再生紙より回収
したセルロース短繊維状素材、木材などの植物繊維素材
等を長時間煮沸するかマルセル化して、非セルロース質
を除去した短繊維、長繊維あるいはこれらの混合繊維、
又あるいは同様にして汚染物を除去した動物繊維、鉱物
繊維などを抄紙して製造される紙などを挙げることがで
きる。このうち、コウゾ、ミツマタなどを原料とする長
繊維状の和紙は、抄紙しやすく、通気性や通水性も良好
であり、特に好ましい。紙の強度を増大させるため、こ
れらの紙の製造には炭酸カルシウム等を配合することも
好ましいが、濾過機能に悪影響を及ぼさないように、そ
の配合量を適切に調節する必要がある。

【０００９】前記の不織布又は不織マットとしては、例
えば、絹、綿、ビスコース繊維、セルロース繊維、ポリ
オレフィン繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリアクリロニ
トリル繊維、ポリアミド繊維、ガラス繊維などの天然又
は合成の単繊維や、ルービングしたチョップドストラン
ド繊維などを平行にもしくは交差させて積み上げるか、
又は、ニードルパンチング処理するか、又は、ランダム
に散布した繊維に連続フィルムを形成しないよう結合剤
で処理したものなどを挙げることができる。

【００１０】本発明において、イオン交換樹脂として、
公知のイオン交換可能な酸性基（−ＣＯＯＨ、−ＳＯ₃
Ｈなど）又は塩基性基（−ＮＨ₂ 、−Ｎ⁺ Ｒ₃ など、但
しＲはアルキル基）を持つ樹脂（新規製造品又はその賦
活品を含む。）のほか、既に使用され回収再生された陽
イオン又は陰イオン交換樹脂も使用することができる。
これらの樹脂は、通常、粒子状あるいは粉体状である。
既に使用されて汚染されたイオン交換樹脂でも、そのイ
オン交換容量がもとの新鮮なイオン交換樹脂のイオン交
換容量の１５％以上、特に４５％以上であれば、本発明
において好適に使用することができる。特に、このよう
に再生されたイオン交換樹脂を１０〜３００メッシュ好
ましくは３０〜２００メッシュに粉砕したものはイオン
交換効率が高く、イオン交換樹脂自体のリサイクル利用
が可能であり好ましい。陽イオン交換樹脂の再生処理
は、例えば、使用済みの回収したイオン交換樹脂を希塩
酸水溶液と食塩水など（場合によってはＭＥＫなどで洗
浄後、希塩酸水溶液と食塩水）に順次くり返し通液す
る。使用済みの回収した陰イオン交換樹脂は、例えば、
希カセイソーダ水溶液と硫酸アンモニウム希薄水溶液と
希塩酸水溶液に順次くり返し通液することにより、再生
させることができる。これらの処理液への通液はそれぞ
れ、水洗工程をはさんで行うのが好ましい。再生処理
後、イオン交換樹脂をＮａ⁺ 形とする場合には、例え
ば、希食塩水又は希カセイソーダ水溶液に順次通液し、
Ｈ⁺ 形とする場合には、酸水溶液に通液し、ＯＨ^- 形と
する場合には、アルカリ水溶液に通液する。イオン交換
樹脂の再生処理は、複合材料を製造した後に行ってもよ
い。

【００１１】本発明において活性炭を併用すると、活性
炭が不純物や有害物の吸着能力に優れているため、吸着
機能をより向上させると共に、濾過機能とイオン交換機
能の延命と助長にも有益であり好ましい。本発明におい
て活性炭は公知のものはいずれも使用することができる
が、多孔質の粒子状あるいは粉体状のものが好ましく、
比表面積が５００〜１５００ｍ² ／ｇのものが更に好ま
しい。

【００１２】本発明の複合材料において、不純物や有害
物などを濾過したりイオン交換して有効に除去するた
め、イオン交換樹脂は通気性及び／又は通水性のベース
材料に対して１／９９〜９９／１、特に５／９５〜９５
／５の重量割合で使用するのが好ましいが、ベース材料
の形態や見掛密度、イオン交換樹脂の粒形やイオン交換
容量などによって、これらの使用割合は著しく異なる。
また活性炭は、吸着機能を兼備すると共にイオン交換樹
脂の機能を助長し寿命を延ばすためには、イオン交換樹
脂に対して５０重量％以下、特に１０重量％以下使用す
ることが好ましい。

【００１３】本発明の複合材料は、通気性及び／又は通
水性のベース材料に、イオン交換樹脂を例えば封入する
か、（固着等を含む）充填することによって、イオン交
換樹脂の粒子や粉体が容易に脱落しないよう保持させた
ものである。具体的には例えば、ベース材料を製造する
際に、その原料繊維をイオン交換樹脂の粒子や粉体と共
に抄紙して繊維中に充填したり、あるいは、原料繊維に
連続フィルムを形成しない結合剤を使用してイオン交換
樹脂の粒子や粉体を固着させ、次いでこれを何回かに分
けて使用し順次積層してマットに形成する。あるいは、
イオン交換樹脂をベース材料に多量に充填するには、予
めスクリーン上に紙の原料繊維を薄層抄きして、この上
にイオン交換樹脂の粒子や粉体を散布し、更にこの上に
薄層抄きした抄紙を被せてサンドイッチ状にする。また
あるいは、ベース材料上一面にイオン交換樹脂の粒子や
粉体を多数スポット的に均一に配置し、この上から不織
布を被せスポット部の周囲をヒートシールなどによりシ
ールしてイオン交換樹脂を封入してもよい。原料繊維を
予め定着剤（カップリング剤）で処理したり、溶剤で洗
浄しておくと、繊維へのイオン交換樹脂の結合力を増大
させることができるので好ましい。

【００１４】イオン交換樹脂と共に活性炭をベース材料
に保持させる場合も同様にして行うことができるが、活
性炭はイオン交換樹脂と混合等して一緒にあるいはそれ
ぞれ別々にベース材料に封入、充填等してもよい。

【００１５】不織布や不織マットを製造するため原料繊
維同士を結合させたり、それにイオン交換樹脂などを固
着させるために本発明において使用される結合剤として
は、例えば、ポリビニルアルコール、スターチ、ポリ酢
酸ビニル、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、
ポリウレタン樹脂の溶液や懸濁液やラテックスなどの、
不織布や不織マットの製造に通常使用されるものを挙げ
ることができる。これらの結合剤は、ベース材料に対し
て０．５〜１５重量％の範囲で使用するのが好ましい。
結合剤を大過剰に用いると、イオン交換樹脂の表面を被
ぐことになり、後の再生処理に手間取り、場合によって
はイオン交換樹脂のイオン交換容量を著しく低減させる
ので、できるだけ少なく結合剤を使用することが肝要で
ある。本発明の複合材料を口に入れることがあるような
場合には、人体に無害な接着剤を使用する。

【００１６】

〔イオン交換樹脂充填紙の製造〕

（１）パルプ懸濁液の調製 内径約２５ｃｍのポリエチレン容器中に、東洋濾紙
Ｎｏ．２の小片（１０〜２０ｃｍ² ）４４．０ｇを入
れ、更にイオン交換水を加えて１０リットルとし、室温
にて２昼夜、羽根付き撹拌棒で連続的に撹拌して、パル
プ懸濁液（Ａ液）を調製した。攪拌は紙抄作業が終了す
るまで継続した。 前記Ａ液の調製と全く同じ条件で、東洋濾紙Ｎｏ．
２の小片（１０〜２０ｃｍ² ）のかわりにスコッチティ
ッシュペーパーの小片（５〜１０ｃｍ² ）を使用して、
パルプ懸濁液（Ｂ液）を調製した。 （２）イオン交換樹脂混和パルプ懸濁液の調製 前記のパルプ懸濁液Ａ液、Ｂ液を夫々２００ｍｌづつ別
々の５００ｍｌビーカーに量りとり、この中に更に、ダ
ウ社製イオン交換樹脂ダウエックスＨＣＲＷ２−Ｈ（イ
オン交換容量４．７ｍｅｑ／ｇ）、ダウエックスＨＣＲ
Ｗ２−Ａｇ（ダウエックスＨＣＲＷ２自体のイオン交換
容量４．７ｍｅｑ／ｇ）、及びダウエックスＳＢＲ−Ｐ
Ｃ−ＯＨ（イオン交換容量４．５ｍｅｑ／ｇ）、並びに
これらの使用済みで回収され１００〜２００メッシュの
粒径に粉砕され再生されたイオン交換樹脂のそれぞれを
夫々別々に約０．５〜５ｇづつ量り込み、プラスチック
製スパーテルで混和して、夫々のイオン交換樹脂混和パ
ルプ懸濁液を調製した。 （３）イオン交換樹脂充填紙の製造 平型ポリカーボネート容器に紙抄用木枠の高さにイオン
交換水を張り、金網、チュール、上段木枠（ハガキサイ
ズ市販品）をセットして、ダウエックスＨＣＲＷ２−Ｈ
混和パルプ懸濁Ａ液を抄きあげ、次いで抄きあげた紙を
水切りしたのち１時間室温で乾燥し、更に８０℃で風乾
して、イオン交換樹脂ダウエックスＨＣＲＷ２−Ｈを充
填した紙を製造した。上記と同様にして、ダウエックス
ＨＣＲＷ２−Ａｇ混和パルプ懸濁Ａ液、ダウエックスＳ
ＢＲ−ＰＣ−ＯＨ混和パルプ懸濁Ａ液、ダウエックスＨ
ＣＲＷ２−Ｈ混和パルプ懸濁Ｂ液、ダウエックスＨＣＲ
Ｗ２−Ａｇ混和パルプ懸濁Ｂ液、ダウエックスＳＢＲ−
ＰＣ−ＯＨ混和パルプ懸濁Ｂ液、再生ダウエックスＨＣ
ＲＷ２−Ｈ混和パルプ懸濁Ａ液、再生ダウエックスＨＣ
ＲＷ２−Ａｇ混和パルプ懸濁Ａ液、再生ダウエックスＳ
ＢＲ−ＰＣ−ＯＨ混和パルプ懸濁Ａ液、再生ダウエック
スＨＣＲＷ２−Ｈ混和パルプ懸濁Ｂ液、再生ダウエック
スＨＣＲＷ２−Ａｇ混和パルプ懸濁Ｂ液、再生ダウエッ
クスＳＢＲ−ＰＣ−ＯＨ混和パルプ懸濁Ｂ液を使用し
て、それぞれイオン交換樹脂を充填した紙を製造した。
また、イオン交換樹脂に活性炭を併用し充填した紙は、
ダウエックスＨＣＲＷ２−Ｈ混和パルプ懸濁Ｂ液に、イ
オン交換樹脂約８０重量％に対し活性炭（関東化学
（株）製）を約２０重量％の割合で混和し、上記と同様
にして製造した。 （４）イオン交換容量の測定 陽イオン交換容量の測定 クロマトグラフ管に秤量した試料（１〜２ｇ）を入れ、
イオン交換水を加え、ガラス棒にて試料に含まれる空気
を完全に追い出した後、ＡｇＮＯ₃ 水溶液を用いてＣｌ
^- （塩酸再生の場合）が認められなくなるまでイオン交
換水を流し、次いで３００ｍｌの４％ＮａＣｌ水溶液を
９０分間流した。イオン交換水で全量を５００ｍｌと
し、メチルレッド・メチレンブルー混合指示薬を用いて
Ｎ／１０ＮａＯＨ水溶液により滴定した。重量換算によ
りイオン交換容量（中性塩分解容量）を計算した。 陰イオン交換容量の測定 クロマトグラフ管に秤量した試料（１〜２ｇ）を入れ、
イオン交換水を加え、ガラス棒にて試料に含まれる空気
を完全に追い出した後、フェノールフタレインによりア
ルカリ性が認められなくなるまでイオン交換水を流し
た。次に、３００ｍｌの４％ＮａＣｌ水溶液を９０分間
流し、イオン交換水で全量を５００ｍｌとし、メチルレ
ッド・メチレンブルー混合指示薬を用いてＮ／１０ＨＣ
ｌ水溶液により滴定した。重量換算によりイオン交換容
量（中性塩分解容量）を計算した。これらの夫々のイオ
ン交換容量（原イオン交換樹脂に対するイオン交換樹脂
充填紙のイオン交換容量比％）を表１にまとめて示す。

【００１７】

【表１】

【００１８】実施例２〔イオン交換樹脂充填不織マット
の製造〕 表面をカップリング剤で処理した長さ約１２ｍｍのポリ
エステル繊維ロービングフィラメント１２０本を使用し
て、このうち６ｇ／ｍ² を不織布試作試験機の（離型
性）ベルトに均一に散布し、これに尿素樹脂接着剤０．
５％エマルジョン水溶液を１．２ｇ／ｍ² （１００％樹
脂換算）吹付けて、均一の厚さの層を形成した。次い
で、この層上に、イオン交換樹脂ダウエックスＨＣＲＷ
２−Ｈを１２ｇ／ｍ² 速やかに散布した。そして再度、
この層上に、ロービングフィラメントを６ｇ／ｍ² 均一
に散布し、これに尿素樹脂接着剤０．５％エマルジョン
水溶液を第一回目と同様に吹付け、均一な厚さの層を積
み重ねた。これを繰返して、ポリエステル繊維とイオン
交換樹脂を夫々交互にポリエステル繊維５層、イオン交
換樹脂４層に積み重ねて、両表面にポリエステル繊維が
来るようにした。そして、その上にポリエチレン離型紙
を置き、積み重ね厚さの１／５．５まで圧縮し、６０℃
で４時間放置した後に解圧し、次いで４０℃で２時間風
乾して、イオン交換樹脂ダウエックスＨＣＲＷ２−Ｈを
重量割合で５７．１％充填（固着）したポリエステル不
織マットを製造した。上記と同様にして、イオン交換樹
脂として、ダウエックスＨＣＲＷ２−Ａｇ、ダウエック
スＳＢＲ−ＰＣ−ＯＨ、再生ダウエックスＨＣＲＷ２−
Ｈ、再生ダウエックスＨＣＲＷ２−Ａｇ、又は再生ダウ
エックスＳＢＲ−ＰＣ−ＯＨを使用して、それぞれイオ
ン交換樹脂を重量割合で５６．９％充填（固着）したポ
リエステル不織マットを製造した。なお、ここで使用し
た再生イオン交換樹脂は、使用済みで回収され１００〜
１５０メッシュに粉砕され再生されたイオン交換樹脂で
ある。そして、これらのイオン交換容量を測定した。こ
れらの夫々のイオン交換容量（原イオン交換樹脂に対す
るイオン交換樹脂充填不織マットのイオン交換容量比
％）を表２にまとめて示す。

【００１９】実施例３〔イオン交換樹脂充填不織マット
の製造〕 表面をカップリング剤で処理した長さ約１５〜３０ｍｍ
のセルロースアセテートファイバーフィラメント１５０
本を使用して、このうち８ｇ／ｍ² を不織マット試作試
験機の（離型性）ベルトに均一に散布し、これにメラミ
ン樹脂接着剤０．５％エマルジョン水溶液を１．５ｇ／
ｍ² （１００％樹脂換算）吹付けて、均一な厚さの層を
形成した。次いで、この層上に、イオン交換樹脂ダウエ
ックスＨＣＲＷ２−Ｈを１５ｇ／ｍ² 均一に散布した。
そして再度、この層上に、ロービングフィラメントを８
ｇ／ｍ² 均一に散布し、これにメラミン樹脂接着剤０．
５％エマルジョン水溶液を第一回目と同様に吹付け、均
一な厚さに積み重ねた。これを繰返して、セルロースア
セテートファイバーとイオン交換樹脂の夫々交互にセル
ロースアセテートファイバー５層とイオン交換樹脂４層
に積み重ねて、両表面にセルロースアセテートファイバ
ーが来るようにした。そして、その上に、ポリエチレン
離型紙を置き、積み重ね厚さの１／７まで圧縮し、６０
℃で５時間放置した後に解圧し、次いで４０℃で２時間
風乾して、イオン交換樹脂ダウエックスＨＣＲＷ２−Ｈ
を重量割合で５５．２％充填（固着）したセルロースア
セテート不織マットを製造した。上記と同様にして、イ
オン交換樹脂として、ダウエックスＨＣＲＷ２−Ａｇ、
ダウエックスＳＢＲ−ＰＣ−ＯＨ、再生ダウエックスＨ
ＣＲＷ２−Ｈ、再生ダウエックスＨＣＲＷ２−Ａｇ、又
は再生ダウエックスＳＢＲ−ＰＣ−ＯＨを使用して、そ
れぞれイオン交換樹脂を重量割合で５６．６％充填（固
着）したセルロースアセテート不織マットを製造した。
なお、ここで使用した再生イオン交換樹脂は、使用済み
で回収され１００〜１５０メッシュに粉砕され再生され
たイオン交換樹脂である。また、イオン交換樹脂に活性
炭を併用し充填（固着）した不織マットは、イオン交換
樹脂ダウエックスＨＣＲＷ２−Ｈ約８０重量％と活性炭
約２０重量％を混和し、上記と同様にして製造した。そ
して、これらのイオン交換容量を測定した。これらの夫
々のイオン交換容量（原イオン交換樹脂に対するイオン
交換樹脂充填不織マットのイオン交換容量比）を表２に
まとめて示す。

【００２０】

【表２】

【００２１】実施例４〔河川の水の浄化〕 表３に示すイオン交換樹脂充填紙（大きさ１８ｃｍ×１
４．８ｃｍ、厚さ１．４ｍｍ）又はイオン交換樹脂充填
不織マット（大きさ１８ｃｍ×５．４ｃｍ、厚さ４．６
ｍｍ）を長さ２０ｃｍ、直径３．６ｃｍのガラス管に圧
縮することなく詰め込み、上部より、透明度０．８４ｍ
の原水（千代田区内のＪＲ市ケ谷駅側の堀で採取）を７
５ｍｌ／分の速度で流し込み、下部より濾過水を得た。
また、比較のため、パルプ懸濁Ａ液又はパルプ懸濁Ｂ液
のみを使用して製造した紙を用いて、上記と同様にして
濾過水を得た。原水及び得られた濾過水について、透明
性及び臭気を測定したので、これらの結果をまとめて表
３に示す。

【００２２】

【表３】 表３の結果から、本発明のイオン交換樹脂充填紙又は不
織マットの優れた濾過機能及びイオン交換機能によっ
て、原水が顕著に浄化されている。

【００２３】実施例５〔紙オムツにおける脱臭〕 表４に示すイオン交換樹脂充填紙又はイオン交換樹脂充
填不織マット（大きさ３５ｍｍ×６０ｍｍ）を花王株式
会社製成人用又は乳児用紙オムツの臀部接触側にセット
した。このセットした紙オムツを７８才男性、７４才女
性、及び４ケ月女児に装着させ、放尿させた。使用後の
紙オムツからイオン交換樹脂充填紙又はイオン交換樹脂
充填不織マットを取り出し、これを１０ｍｍ×１５ｍｍ
の大きさに切り取り、３０℃で２日間放置した後、２２
才男性（官能試験者ａ）、２６才女性（官能試験者
ｂ）、１８才男性（官能試験者ｃ）、及び３０才女性
（官能試験者ｄ）の４人に依頼して夫々臭気についての
官能試験を実施した。また、同様にして、イオン交換樹
脂充填紙又はイオン交換樹脂充填不織マットをセットし
ていない紙オムツの臭気についての官能試験を実施し
た。これらの結果をまとめて表４に示す。なお、表４に
おいて、臭気の程度は、（少ない） ０＜１＜２＜３＜
４＜５ （多い） で表わす。

【００２４】

【表４】 表４の結果から、本発明のイオン交換樹脂充填紙又は不
織マットにより、排尿による臭気が低減され、取り扱い
やすい。

【００２５】実施例６〔抗菌、抗黴〕 （１）表皮ブドウ球菌、黄色ブドウ球菌、大腸菌、緑膿
菌、又は枯草菌の各細菌を含む感性デスク用培地−Ｎ
（日水）のプレート（菌数１０⁶ 個）上へ、表５に示す
イオン交換樹脂充填紙（大きさ１０ｍｍ×１０ｍｍ）又
は０．５％寒天で湿らせたイオン交換樹脂充填不織マッ
ト（大きさ１０ｍｍ×１０ｍｍ）を乗せ、保温庫で５℃
にインキュベートし、３７℃、１８時間培養後ハローの
大きさを測定した。 （２）水虫菌、黒黴菌、及びカンジダ菌の各真菌を含む
サブロー寒天培地（栄研）のプレート上へ、表５に示す
イオン交換樹脂充填紙（大きさ１０ｍｍ×１０ｍｍ）又
は０．５％寒天で湿らせたイオン交換樹脂充填不織マッ
ト（大きさ１０ｍｍ×１０ｍｍ）を乗せ、保温庫で５℃
にインキュベートし、２５℃、７２時間培養後ハローの
大きさを測定した。これらの結果をまとめて表５に示
す。なお、表５において、＋＋はハローが直径２０ｍｍ
以上であり、＋はハローが直径１１ｍｍ以上２０ｍｍ未
満であり、−はハローが認められないことを表わす。ま
た、イオン交換樹脂の充填されていない紙又は不織マッ
トを使用した場合には、いずれの細菌、真菌にも−であ
った。

【００２６】

【表５】 表５の結果から、本発明のイオン交換樹脂充填紙又は不
織マットには抗菌・抗黴活性が明瞭に認められる。

【００２７】実施例７〔ガス物質の吸着〕 （１）表６及び表７に示すイオン交換樹脂充填紙（大き
さ４５ｍｍ×１５ｍｍ）又はイオン交換樹脂充填不織マ
ット（大きさ４５ｍｍ×１５ｍｍ）を内径約２０ｃｍ、
内容積２．７リットルのデシケーター内の中心に吊る
し、デシケーター内底面に設けた内径１００ｍｍのガラ
スシャーレにトリエチルアミン１．０ｍｇ（５０μｌ）
又はイソ吉草酸０．１８ｍｇ（２０μｌ）を注入して、
直ちに密閉した。デシケーターを４０℃で３０分間、次
に室温（２５℃）で３０分間静置した後、上部のコック
を開いてデシケーター内のガスをガステック社製ガス検
知管Ｎｏ．１８０（トリエチルアミン測定用）又はＮ
ｏ．８１Ｌ（イソ吉草酸測定用）で吸引採取して、ガス
濃度を測定した。また、同様にして、イオン交換樹脂充
填紙又は不織マットを入れない場合のコントロールガス
濃度を測定した。トリエチルアミンの場合の結果をまと
めて表６に示し、イソ吉草酸の場合の結果をまとめて表
７に示す。なお、ガス濃度及びガス吸着率は、次式より
算出した。 ガス濃度（ｐｐｍ）＝測定値×検出物質換算係数×温度
係数 （トリエチルアミンの換算係数は０．９であり、温度係
数は０．９５であり、イソ吉草酸の換算係数は１．５で
あり、温度係数は０．９である。） ガス吸着率（％）＝（コントロールガス濃度−吸着時ガ
ス濃度）×１００÷コントロールガス濃度

【００２８】

【表６】

【００２９】

【表７】 表６及び表７の結果から、アミン類等を始めアルカリ中
性塩の吸着には陽イオン交換樹脂を保持させたものが有
効であり、酸及び酸性中性塩の吸着には陰イオン交換樹
脂を保持させたものが優れていた。

【００３０】実施例８〔体臭の吸着〕 表８に示すイオン交換樹脂充填紙又は不織マットの小片
（大きさ約１８ｍｍ×３６ｍｍ）を３１才男性、２７才
女性の右腋及び大腿上部股側の左と右に夫々貼付け、そ
の表面を医用粘着テープで覆って固定し、３６時間後に
脱着して、２５才男性（官能試験者ａ）と２２才女性
（官能試験者ｂ）による官能試験により前記小片の残存
体臭を調べた。また、表９に示すイオン交換樹脂充填紙
又は不織マット（大きさ約１８ｍｍ×３６ｍｍ）を靴中
敷に貼付け、その表面を医用粘着テープで覆って固定
し、３１才男性、２７才女性の着用に供した３６時間後
に脱着して、２５才男性（官能試験者ａ）と２２才女性
（官能試験者ｂ）による官能試験により前記小片の残存
体臭を調べた。比較のため、東洋濾紙２号及びアセテー
トファイバー４６ｇ／ｍ² を使用して製造した不織マッ
ト（イオン交換樹脂無充填）を使用して、上記と同様に
して残存体臭を調べたところ、残存体臭の程度はすべて
３（強い）であった。右腋及び大腿上部股側の残存体臭
の測定結果を表８にまとめて示し、靴中敷の残存体臭の
測定結果を表９にまとめて示す。なお、表８及び表９に
おいて、残存体臭の程度は０（なし）＜１（弱い）＜２
（相当強い）＜３（強い）で表わす。

【００３１】

【表８】

【００３２】

【表９】 表８及び表９の結果から、本発明のイオン交換樹脂填紙
又は不織マットにより、体臭の発散の低減が認められ
た。

【００３３】実施例９〔マスクとして抗花粉症〕 表１０に示すイオン交換樹脂充填紙又は不織マット（大
きさ４５ｍｍ×６０ｍｍ）を市販の衛材マスクの外側の
ガーゼ層間にセットし、何れも杉花粉症で外出により鼻
汁を訴え声が変わる４５才男性、１８才男性、１５才男
性、３３才女性、１７才女性の５名につき前記マスクを
着用させて（但し、食事中の脱着を除く。）、平成８年
２月２５日より３月２０日までの間、新宿御苑に約４０
〜５０分間在苑、２回通苑させ、５２時間後に症状につ
いて聞き取り調査をした。比較のため、（イオン交換樹
脂充填紙又は不織マットをセットしていない）市販の衛
材マスクを着用させて、上記と同様にして症状について
聞き取り調査をした。これらの結果をまとめて表１０に
示す。なお、表１０において、０（花粉症の症状全くな
し）＜１（殆どなし）＜２（声変わり）＜３（声変わり
鼻汁あり）で表わす。

【００３４】

【表１０】 表１０の結果から、本発明のイオン交換樹脂充填紙又は
不織マットを組み込んだマスクにより、花粉症の軽減が
認められた。

【００３５】実施例１０〔染料等の吸着〕 メチレンブルー（ＭＢ）（３水塩、ＭＷ．３７３．９）
６３ｍｇにイオン交換水を加えて２００ｍｌとし、更に
２５倍希釈して染料溶液（３４μＭ、吸光度２．１２
６）を調製した。５０ｍｌビュレットに、このＭＢ溶液
を２５ｍｌの目盛りまで充たした。ガラスロート中ガラ
スウール（２５０〜３００ｍｇ）上にイオン交換樹脂充
填紙又は不織マット試料Ｎｏ．１−Ａ、又はＮｏ．１−
Ｄ、そして比較のため、東洋濾紙Ｎｏ．２、又はセルロ
ースアセテート４０ｇ／ｍ² とメラミン樹脂接着剤０．
５％エマルジョン水溶液６ｇ／ｍ² （１００％樹脂換
算）とから製造した不織マット（大きさ約３５ｍｍ×３
５ｍｍ）を水平にセットし、その中央部にＭＢ溶液２５
ｍｌを表１１に示す滴下条件で正確に滴下した（滴液で
生じる青色斑の直径約１５ｍｍ）。通過した溶液を２５
ｍｌガラス試験管に集め、６６８ｎｍで吸光度（ＯＤ）
を測定して、ＭＢの吸着率を下記式より算出した。 ＭＢの吸着率＝（ＭＢ溶液のＯＤ−試料通過のＯＤ）×
１００÷ＭＢ溶液のＯＤ これらの結果をまとめて表１１に示す。

【００３６】

【表１１】

【００３７】実施例１１〔マスクとして煙や香りの吸
着〕 表１２に示すイオン交換樹脂充填マットを市販の衛材マ
スクに組み込み、これを装着した２４才男性（官能試験
者ａ）、２５才女性（官能試験者ｂ）により、東京都日
本橋ビルの中の営業中のオフィスにおいて、タバコの煙
やオーディコロンの香り（臭）についての官能試験を行
った。また、比較のため、（イオン交換樹脂充填マット
を組み込んでいない）市販の衛材マスクを着用させて、
上記と同様にして官能試験を行った。これらの結果をま
とめて表１２に示す。なお表１２において、タバコの煙
やオーディコロンの香り（臭）が、０：なくなった、
１：明らかに弱くなった、２：少し弱くなった、３：変
わらない、を意味する。

【００３８】

【表１２】

【００３９】

【発明の効果】以上説明したとうり、本発明により、大
型の施設や設備によらなくても、またどのような場所に
おいても、液体や気体中に存在する各種のイオン性物質
や、有害、悪臭物質、あるいは微粉体などを濾過、イオ
ン交換、あるいは更に吸着により除去するために簡易に
使用することのできる複合材料を提供することが可能と
なった。すなわち、具体的には、 （１）本発明の複合材料において、公知の水吸収性不織
布などをベース材料とすれば、通気性とイオン交換機能
を保持しつつ透水性を抑制することができるので、屎尿
や汚物の臭気の洩れを防いで、紙オムツやナプキン等と
して使用することができる。 （２）本発明の複合材料を持ち運び自由な容器に入れ
て、これに汚濁水や硬水などを通過させることにより、
これらを上水化、無菌黴化、軟化、あるいは純水化する
ことができるので、飲料水等を平時あるいは緊急時でも
確保するための簡易な小型水処理装置として利用するこ
とができる。 （３）本発明の複合材料は、アンモニア、トリエチルア
ミン、イソ吉草酸等の有機化合物の脱臭効果が高いの
で、人体の肌着類の乳房、脇下、股間、あるいは靴下、
靴床等のパット材として利用することができる。 （４）本発明の複合材料は、バクテリア、アァンギー群
に対する抗菌抗黴活性が大きく、抗菌材料、抗黴材料と
して壁材、床材や、計器類あるいは内装物などの被覆材
や、食品の紙容器（ペーパーパック）、野菜植物の人工
育床や、魚類、食肉、果実、野菜などの包装材などに利
用することができる。 （５）本発明の複合材料は、杉や桧の花粉を濾過し花粉
症を抑制できるので、マスク材として利用することがで
きる。 （６）入浴済のふろ水を本発明の複合材料に通すと、ふ
ろ水を再生、再利用することが可能となる。 （７）染色により着色した廃水を本発明の複合材料に通
すと、脱色水を得ることができるので、水の再利用が可
能となる。 更に、活性炭を併用した本発明の複合材料は、活性炭に
より吸着機能が加わると共に、濾過機能とイオン交換機
能を助長しその寿命も延長できる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通気性及び／又は通水性のベース材料
   に、イオン交換樹脂を保持させてなることを特徴とす
   る、濾過及びイオン交換機能を有する複合材料。
2. 【請求項２】 通気性及び／又は通水性のベース材料
   に、イオン交換樹脂と活性炭を保持させてなることを特
   徴とする、吸着、濾過及びイオン交換機能を有する複合
   材料。
3. 【請求項３】 前記の通気性及び／又は通水性のベース
   材料が、通気性及び／又は通水性の紙、不織布又は不織
   マットである、請求項１又は２に記載の複合材料。