JPH0959892A - 酸化チタン含有紙、段ボールおよび脱臭エレメント - Google Patents

酸化チタン含有紙、段ボールおよび脱臭エレメント

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好な脱臭能を有しかつ紙が劣化しがたい酸
化チタン含有紙を提供すること、またその酸化チタン含
有紙を中芯またはライナーの少なくとも一方として用い
た段ボール、およびその段ボールを多段に積層した脱臭
エレメントを提供すること、さらには、修飾された超微
細酸化チタンを含有させた酸化チタン含有紙、段ボール
および脱臭エレメントを提供することを目的とする。 【解決手段】 Ｘ線粒径１００nm以下の超微細酸化チタ
ン(T) またはその表面を酸化亜鉛などで修飾した修飾超
微細酸化チタン(T')と、それらを担持するためのセピオ
ライト、シリカゲル、ベントナイト、ゼオライト、硫酸
マグネシウム、アスベストおよび活性炭から選ばれた無
機質系填料(F) と、パルプ等の抄紙能を有する有機繊維
質材料(P) とを抄紙し、酸化チタン含有紙を得る。この
含有紙を中芯またはライナーの少なくとも一方として用
いて段ボールを製造し、その段ボールを多段に積層して
脱臭エレメントとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無修飾のまたは修
飾された超微細酸化チタンを含有する酸化チタン含有紙
に関するものである。またその酸化チタン含有紙を中芯
またはライナーの少なくとも一方として用いた段ボー
ル、さらにはその段ボールを多段に積層した脱臭エレメ
ントに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】気体雰囲気中の臭気成分、不純成分、塵
埃などを除去するフィルターとして、活性炭を不織布や
網体に包んだものを空調機に装備する脱臭フィルターが
従来より使用されている。
【０００３】特開昭５９−６９１２５号公報には、空気
を清浄化するための一つの方法として、クレープまたは
エンボス加工した紙をロール状に巻き取ると共に、必要
に応じ巻き取りロールの紙と紙の間または紙中に脱臭剤
等の薬剤（活性炭、脱臭剤、芳香剤、乾燥剤等）を介在
させ、この巻き取りロールの一方の端面から他方の端面
に空気を通過させる間に清浄化を図る方法が開示されて
いる。
【０００４】特開昭５６−１５８２８号公報、特開昭５
６−１６０９７号公報、特開昭５７−１０２２２１号公
報には、被処理気体中の臭気を除去するものとして、平
面状シート素材と波形シート素材の一方あるいは双方を
活性カーボン繊維混入紙で構成し、両シート素材を重層
してなる脱臭用エレメントが開示されている。
【０００５】脱臭に関するものではないが、特開昭５５
−１５９８２７号公報には、吸着剤（活性炭等）を含有
させた紙から製段加工され、多数の並行なガス通路を有
するハニカム構造体に水吸収剤（塩化リチウム等）を含
浸させた除湿体を内蔵した含湿ガスの除湿装置が開示さ
れている。
【０００６】本出願人の出願にかかる実開昭６２−１１
４６２１号公報には、平面状シートと波形シートとを貼
り合せた段ボールを多層に積層して多数の並行な透孔を
有する積層物となすに際し、シート素材として非可燃紙
を使用すると共に、この非可燃紙にツバキ科植物の抽出
分または乾留分を添着させた気体処理用積層構造物が示
されている。
【０００７】同じく本出願人の出願にかかる実開平４−
１０６６２４号公報には、平面状シートと波形シートと
をコルゲーターにより貼り合せてなる段ボールを多層に
積層して多数の並行な透孔を有するハニカム状の積層物
となし、この積層物の透孔を通して気体を通過させるこ
とにより気体処理を行うフィルターにおいて、前記のハ
ニカム状の積層物に、消臭有効成分としてセミカルバジ
ドを添着させた消臭フィルターが示されている。
【０００８】上記とは全く別の観点に立つものとして、
近時、光触媒機能を有する超微細酸化チタンが、光脱臭
（タバコ臭、生活臭、体臭等）、大気浄化（ＮＯx 、ト
リクロロエタン等）、汚れ分解（タバコのヤニ、油類
等）、抗菌（衛生陶器、タイル等）、水質の改善または
浄化に有効であることが報告されている。たとえば、
「電気化学および工業物理化学、68, No. 1, p. 9-13
(1995) 、社団法人電気化学協会発行」、「日経ビジネ
ス、１９９４年３月２１日号、６０〜６１頁」を参照。
【０００９】また、木材パルプを水に分散させてスラリ
ーとしたものに、予め水酸化アルミニウムで凝集させた
酸化チタンゾルを添加して抄紙に供することも報告され
ている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術のう
ち、光触媒機能を有する超微細酸化チタンは、光エネル
ギーにより活性化され、多くの有機有害物質や悪臭物質
を酸化分解する働きがあるので、その脱臭フィルターへ
の応用が考えられる。
【００１１】そこで本発明者らは、超微細酸化チタンを
抄紙工程において添加することにより紙に含有させると
共に、その含有紙を空調機の脱臭エレメントや脱臭機能
を有する壁紙などに適用することにつき種々の検討を行
っていたが、含有された超微細酸化チタンが、悪臭物質
のみならず、支持体であるパルプそのものまで短期間の
うちに酸化分解してしまうという事態に直面した。本発
明者らの研究によれば、パルプは超微細酸化チタンの粒
子が接触している部位で酸化分解されるようである。
【００１２】超微細酸化チタンとして、予め水酸化アル
ミニウムで凝集させた酸化チタンゾルを用いることや、
吸着固定能の小さな無機質系填料と超微細酸化チタンと
を凝集剤で強制的に共凝集させたものについても試験を
行ってみたが、紙の劣化がある程度改善されるにとどま
り、実用化にはなお解決すべき課題が残っている。
【００１３】また本発明者らの研究によれば、空調機に
装着する脱臭エレメントの用途に用いる場合には、単に
超微細酸化チタンを含有させた酸化チタン含有紙では脱
臭効果に限界があるため、さらに改良を図る必要性を感
じた。
【００１４】本発明は、このような背景下において、良
好な脱臭能を有しかつ紙が劣化しがたい酸化チタン含有
紙を提供すること、またその酸化チタン含有紙を中芯ま
たはライナーの少なくとも一方として用いた段ボール、
およびその段ボールを多段に積層した脱臭エレメントを
提供すること、さらには、修飾された超微細酸化チタン
を含有させた酸化チタン含有紙、段ボールおよび脱臭エ
レメントを提供することを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の酸化チタン含有
紙は、Ｘ線粒径１００nm以下の超微細酸化チタン(T)ま
たはその超微細酸化チタン(T) の表面を金属または金属
化合物で修飾した修飾超微細酸化チタン(T')と、それら
の超微細酸化チタン(T) または修飾超微細酸化チタン
(T')を担持するためのセピオライト、シリカゲル、ベン
トナイト、ゼオライト、硫酸マグネシウム、アスベスト
および活性炭よりなる群から選ばれた少なくとも１種の
無機質系填料(F) と、抄紙能を有する有機繊維質材料
(P) とを必須の構成成分とする抄紙物からなることを特
徴とするものである。
【００１６】本発明の段ボールは、原紙を波形に段成形
した中芯とフラットな原紙であるライナーとからなる段
ボールであって、中芯またはライナーの少なくとも一方
として上記の酸化チタン含有紙を用いたことを特徴とす
るものである。
【００１７】本発明の脱臭エレメントは、上記の段ボー
ルを多段に積層した構造を有するものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下本発明を詳細に説明する。
【００１９】〈酸化チタン含有紙〉超微細酸化チタン
(T) としては、Ｘ線粒径（Scherrerの式により算出）が
１００nm以下のものが用いられる。Ｘ線粒径の好ましい
範囲は２〜５０nm、特に好ましい範囲は３〜３０nmであ
る。このような超微細の酸化チタンは、一般に光触媒機
能を有する。超微細酸化チタン(T) の結晶形はアナター
ス形とすることが多いが、ルチル形であっても差し支え
ない。超微細酸化チタン(T) は粉体またはゾルの形態で
入手でき、通常は粉体で用いるが（このときのＢＥＴ比
表面積は１５０m2/g以上、殊に１８０m2/g以上、さらに
は２００m2/g以上であることが好ましい）、ゾルであっ
てもよい。
【００２０】上記の超微細酸化チタン(T) は、そのまま
で本発明の目的に使用することができるが、その表面を
金属または金属化合物で修飾して修飾超微細酸化チタン
(T')としたものが、脱臭性能が一段と高まるので、本発
明の目的にはより好適である。ここで修飾剤としての金
属または金属化合物としては、金、銀、銅、白金、亜
鉛、ケイ素、鉄などの金属や、これらの金属の酸化物や
水酸化物があげられる。特に好ましい修飾剤は酸化亜鉛
（または酸化亜鉛と酸化ケイ素）である。修飾は、種々
の方法により行うことができ、たとえば特開平６−１９
９５２４号公報に記載の方法を採用することができる。
酸化亜鉛で修飾する場合の一例をあげると、超微細酸化
チタン(T) の分散液と、塩化亜鉛、硫酸亜鉛、硝酸亜鉛
などの亜鉛の塩と、アルカリ物質の水溶液とを混合し、
ついで中和して析出させ、必要に応じて洗浄した後、乾
燥する。
【００２１】修飾超微細酸化チタン(T')における超微細
酸化チタン(T) と、修飾剤である金属または金属化合物
との重量比は、通常は６５：３５〜９９：１、好ましく
は７０：３０〜９８：２、さらに好ましくは７５：２５
〜９７：３の範囲から選ばれる。修飾剤の割合がこの範
囲より少ないときは修飾による脱臭効果の向上が少な
く、一方修飾剤の割合が余りに多いときはかえって脱臭
効果が小さくなる。
【００２２】無機質系填料(F) は、上記の超微細酸化チ
タン(T) または修飾超微細酸化チタン(T')を担持するた
めのものであるが、一般の無機質填料は超微細酸化チタ
ン(T) または修飾超微細酸化チタン(T')を吸着固定する
能力に大きな差があるので、本発明においては、セピオ
ライト、シリカゲル、ベントナイト、ゼオライト、硫酸
マグネシウム、アスベストおよび活性炭よりなる群から
選ばれた少なくとも１種を用いる（特にセピオライトが
重要である）。そのような特定の填料を用いると、紙中
の超微細酸化チタン(T) または修飾超微細酸化チタン
(T')の含有量を大幅に向上させることができる。この無
機質系填料(F) は、粉体状、微粉に近い繊維状、ウイス
カー状のいずれであってもよい。
【００２３】上記無機質系填料(F) の超微細酸化チタン
(T) または修飾超微細酸化チタン(T')の吸着固定能は、
両者を水中で混合したときの凝集速度や凝集状態で確認
することができる。また、抄紙後の紙を高倍率（１００
０〜３０００倍程度）で顕微鏡観察することによっても
確認することができる。ここで言う固定能は、填料その
ものに超微細酸化チタン(T) または修飾超微細酸化チタ
ン(T')を吸着固定する能力があるということで、定着剤
や凝集剤で強制的に固定したものは、経時的に酸化チタ
ンの脱落等が発生し、好ましい結果が得られない。
【００２４】なお、水酸化アルミニウム、カオリン、炭
酸カルシウム、タルクなどの無機質は、超微細酸化チタ
ン(T) または修飾超微細酸化チタン(T')の吸着固定能力
が小さいので、これらを併用することは差し支えない
が、上記の無機質系填料(F) の代替の意味はほとんど有
しない。
【００２５】抄紙能を有する有機繊維質材料(P) として
は、通常のパルプが好適に用いられるが、抄紙能を有す
る限りにおいて他の有機繊維質を用いることもできる。
【００２６】抄紙にあたっては、上述の超微細酸化チタ
ン(T) または修飾超微細酸化チタン(T')、無機質系填料
(F) 、および有機繊維質材料(P) と共に、他の補強繊
維、たとえばガラス繊維、セラミックス繊維、合成繊維
などを加えてもよい。また、有機質または無機質のバイ
ンダーを適当量添加してもよい。そのほか、通常の抄紙
に際して添加される種々の助剤ないし添加剤を添加する
こともできる。
【００２７】抄紙後の酸化チタン含有紙全体に占める超
微細酸化チタン(T) または修飾超微細酸化チタン(T')と
無機質系填料(F) との合計量は、５〜９０重量％、殊に
１０〜７０重量％、なかんずく２０〜６０重量％とする
ことが好ましい。無機質系填料(F) に対する超微細酸化
チタン(T) または修飾超微細酸化チタン(T')の重量比
は、0.02〜２０、特に 0.1〜１０、なかんずく 0.5〜５
とすることが好ましい。超微細酸化チタン(T) または修
飾超微細酸化チタン(T')の過少は脱臭効果の不足を招
き、その許容限度を越える過多は紙強度の低下を招く。
無機質系填料(F) が余りに少ないときは超微細酸化チタ
ン(T) または修飾超微細酸化チタン(T')の必要量を吸着
固定させることができず、余りに多いときは相対的に超
微細酸化チタン(T) または修飾超微細酸化チタン(T')の
割合が小さくなるので、脱臭効果等が不足するようにな
る。
【００２８】抄紙後の紙全体に占める有機繊維質材料
(P) の割合は、５〜９０重量％、殊に１０〜６０重量
％、なかんずく１０〜４０重量％とすることが好まし
い。有機繊維質材料(P) の過少は紙強度の不足を招き、
その過多は超微細酸化チタン(T) または修飾超微細酸化
チタン(T')および無機質系填料(F) の割合の相対的な低
下を招き、脱臭効果が不足するようになる。
【００２９】抄紙は、上述の超微細酸化チタン(T) また
は修飾超微細酸化チタン(T')、無機質系填料(F) 、およ
び有機繊維質材料(P) （必要に応じ、さらに補強繊維、
バインダー、助剤、添加剤、他の脱臭用薬剤などを併用
することもある）を、水に分散させた状態で常法に従っ
て湿式抄紙することにより達成される。これにより目的
とする抄紙物、すなわち酸化チタン含有紙が得られる。
【００３０】このようにして得られた酸化チタン含有紙
は、たとえば、壁紙、障子紙、カレンダー用紙、包装用
紙、印刷用紙、紙細工用紙をはじめとする種々の紙製品
として用いることができる。
【００３１】〈段ボール〉このようにして得られた酸化
チタン含有紙からは、段ボールを作製することができ
る。周知のように、段ボールは、原紙を波形に段成形し
た中芯とフラットな原紙であるライナーとからなる。本
発明においては、上記の酸化チタン含有紙を中芯または
ライナーの少なくとも一方（好ましくは双方）として用
いて、コルゲート加工により片面段ボール、両面段ボー
ル、複両面段ボール、複々両面段ボールなどの段ボール
を作製する。
【００３２】〈脱臭エレメント〉この段ボールを多段に
積層すれば（全段を同一方向に積層する場合と、熱交換
のために一段ごとに直角方向に積層する場合とがあ
る）、多数の透孔を有するハニカム状の積層物となるの
で、空調機、空気清浄機、集塵機、脱臭機、除湿機、送
・排風機などの機器の脱臭エレメント（脱臭フィルタ
ー）とすることができる。この脱臭エレメントは、その
構造上、圧損が小さいものである。ハニカム状の積層物
となすに際し各層の積層が階段状にずれるようにする
と、光照射に際し光線がより内部にまで入るようにな
る。空調機に適用するときの脱臭エレメントの段ボール
の段数および段の高さは、ろ過効率、圧損などを考慮し
て、たとえば、段数３３〜９６／３０cm程度、段の高さ
1.1〜5.0mm の範囲に設定することが多い。上記の脱臭
エレメントには、他の薬剤や調湿剤を担持させることも
できる。
【００３３】
【作用】本発明の酸化チタン含有紙にあっては、無機質
系填料(F) は超微細酸化チタン(T) または修飾超微細酸
化チタン(T')を有効に吸着固定する役割を果たす。そし
て無機質系填料(F) に吸着固定された超微細酸化チタン
(T) または修飾超微細酸化チタン(T')は、光の照射下に
おいてすぐれた酸化作用を発揮し、超微細酸化チタン
(T) または修飾超微細酸化チタン(T')に接触する悪臭や
有機物質を分解する。この場合、超微細酸化チタン(T)
または修飾超微細酸化チタン(T')は、無機質系填料(F)
に吸着固定した状態で紙中に存在するので、パルプなど
の有機繊維質材料(P) に対する超微細酸化チタン(T) ま
たは修飾超微細酸化チタン(T')の接触部分は僅少であ
り、光照射がなされても、有機物である有機繊維質材料
(P) が存在しているにかかわらず紙の劣化が極めて小さ
い。
【００３４】修飾超微細酸化チタン(T')における酸化亜
鉛などの修飾剤は、臭気成分を一旦吸着捕捉し、超微細
酸化チタン(T) による臭気成分の酸化分解を助ける役割
を果たすものと考えられる。そのため、修飾剤の修飾量
が適切である限り、超微細酸化チタン(T) よりも修飾超
微細酸化チタン(T')の方が一段と脱臭効率が増す。
【００３５】本発明の酸化チタン含有紙による脱臭効果
は顕著であり、また通常の吸着系の脱臭剤では除去しが
たい硫化水素やアンモニアのような悪臭成分も効果的に
除去することができる。そして本発明の酸化チタン含有
紙を脱臭に用いながら光照射するか、脱臭に用いたのち
光照射すれば、脱臭能力が回復するので、繰り返し再使
用することができる。本発明の酸化チタン含有紙は、こ
れを段ボール、さらには脱臭エレメントに加工したとき
に、その脱臭能が最大限に発揮される。
【００３６】また本発明の酸化チタン含有紙は、それを
構成する各成分の種類や量を選ぶことにより、難燃性な
いし不燃性とすることもできる。
【００３７】
【実施例】次に実施例をあげて本発明をさらに説明す
る。以下「部」とあるのは重量部である。
【００３８】〈酸化チタン含有紙の製造〉 実施例１ 修飾超微細酸化チタン(T')として石原産業株式会社製の
光触媒用酸化チタン「ＳＴ−３１」（結晶形：アナター
ス、１１０℃乾燥品のＴｉＯ2 含量：８１重量％、Ｚｎ
Ｏ含量：１４重量％、Ｘ線粒径：７nm、ＢＥＴ比表面
積：２６０m2/g）４０部、無機質系填料(F) としてセピ
オライト１０部、有機繊維質材料(P) としてパルプ２０
部を用い、さらに補強繊維としてセラミックス繊維１０
部、バインダーとしてアルミナゾル１０部、ラテックス
エマルジョン５部および有機繊維状バインダー５部を用
い、常法に従って湿式抄紙を行った。
【００３９】これにより、坪量１６１g/m2、厚み0.26m
m、密度0.62g/cm3 、引張強度 3.4kg/15mm の酸化チタ
ン含有紙が得られた。なおこの酸化チタン含有紙をライ
ターの火にさらしたところ、不燃性であって焦げを生ず
ることもなく、単に厚みが減少するだけであった。
【００４０】実施例２ 超微細酸化チタン(T) として石原産業株式会社製の光触
媒用酸化チタン「ＳＴ−０１」（結晶形：アナタース、
１１０℃乾燥品のＴｉＯ2 含量：９５重量％、Ｘ線粒
径：７nm、ＢＥＴ比表面積：３２０m2/g）４０部、無機
質系填料(F) としてセピオライト１０部、有機繊維質材
料(P) としてパルプ２０部を用い、さらにセラミックス
繊維（実施例１で用いたもの）１０部、バインダーとし
てアルミナゾル１０部、ラテックスエマルジョン５部お
よび有機繊維状バインダー５部を用い、常法に従って湿
式抄紙を行った。
【００４１】これにより、坪量１６０g/m2、厚み0.25m
m、密度0.63g/cm3 、引張強度 3.3kg/15mm の酸化チタ
ン含有紙が得られた。なおこの酸化チタン含有紙をライ
ターの火にさらしたところ、不燃性であって焦げを生ず
ることもなく、単に厚みが減少するだけであった。
【００４２】比較例１ 無機質系填料(F) としてのセピオライト１０部に代え
て、填料としての炭酸カルシウム１０部を用いたほかは
実施例１を繰り返した。これにより、坪量１４０g/m2、
厚み0.25mm、密度0.56g/cm3 、引張強度 3.4kg/15mm の
酸化チタン含有紙が得られた。なお、炭酸カルシウムは
吸着固定能が小さいため、実施例１に比し修飾超微細酸
化チタン(T')の含有率が低くなってしまった。
【００４３】比較例２ 実施例１で用いた修飾超微細酸化チタン(T')４０部と填
料としての水酸化アルミニウム１０部とを予め凝集剤で
凝集させたものを用い、補強繊維およびバインダーは実
施例１の場合と同一条件にして、実施例１を繰り返し
た。これにより、坪量１６０g/m2、厚み0.24mm、密度0.
67g/cm3 、引張強度 2.5kg/15mm の酸化チタン含有紙が
得られた。
【００４４】比較例３ 実施例２で用いた超微細酸化チタン(T) ４０部と填料と
しての水酸化アルミニウム１０部とを予め凝集剤で凝集
させたものを用い、補強繊維およびバインダーは実施例
２の場合と同一条件にして、実施例２を繰り返した。こ
れにより、坪量１６２g/m2、厚み0.25mm、密度0.66g/cm
3 、引張強度 2.6kg/15mm の酸化チタン含有紙が得られ
た。
【００４５】〈紫外線による劣化試験〉上記の実施例１
〜２および比較例１〜３で得た酸化チタン含有紙に３０
cmの高さから１５Ｗ紫外線蛍光灯により紫外線照射を行
ったときの引張強度およびハンター白色度（ＪＩＳ Ｐ
８１２３）の変化は、次の表１の通りであった。実施例
１〜２と比較例１〜３との対比からも、本発明の酸化チ
タン担持紙の紫外線による劣化は許容範囲にあることが
わかる。
【００４６】
【表１】 実施例１ 実施例２ 比較例１ 比較例２ 比較例３ 照射前 引張強度 (kg/15mm) 3.4 3.3 3.4 2.5 2.6 引張強度保持率 (%) 100 100 100 100 100 ハンター白色度 (%) 95.8 96.0 95.8 96.0 96.0 １０日照射後 引張強度 (kg/15mm) 3.0 2.7 2.5 2.0 2.0 引張強度保持率 (%) 88 82 74 80 77 ハンター白色度 (%) 95.4 95.4 95.4 95.6 95.6 ２０日照射後 引張強度 (kg/15mm) 2.8 2.6 1.7 1.6 1.6 引張強度保持率 (%) 82 79 50 64 62 ハンター白色度 (%) 95.2 95.2 95.2 95.4 95.2 ３０日照射後 引張強度 (kg/15mm) 2.7 2.4 1.1 1.2 1.2 引張強度低下率 (%) 79 73 32 48 46 ハンター白色度 (%) 95.1 95.0 95.0 95.2 95.0
【００４７】〈酸化チタン含有紙の消臭効力の測定〉上
記実施例１および実施例２で得た酸化チタン含有紙0.01
m2に４Ｗ紫外線蛍光灯を照射できるように固定して、悪
臭物質（アンモニアNH3 、酢酸CH3COOH 、硫化水素H2S
）と共に容積５リットルのガラス容器に密閉し、室温
で１時間放置してから、残留ガス濃度をガス検知管にて
測定した。なお対照には酸化チタン含有紙を入れない空
試験を用いた。実施例１の含有紙を用いた場合の結果を
表２に、実施例２の含有紙を用いた場合の結果を表３に
示す。
【００４８】
【表２】 悪臭物質 含有紙の有無 紫外線照射 １時間後濃度 除去率 NH3 なし なし 1700 ppm − NH3 あり なし 320 ppm 82.4 % NH3 あり あり 180 ppm 89.6 % CH3COOH なし なし 300 ppm − CH3COOH あり なし 60 ppm 80.0 % CH3COOH あり あり 10 ppm 96.7 % H2S なし なし 1100 ppm − H2S あり なし 20 ppm 98.2 % H2S あり あり 10 ppm 99.1 %
【００４９】
【表３】 悪臭物質 含有紙の有無 紫外線照射 １時間後濃度 除去率 NH3 なし なし 1680 ppm − NH3 あり なし 420 ppm 75.0 % NH3 あり あり 240 ppm 85.7 % CH3COOH なし なし 280 ppm − CH3COOH あり なし 80 ppm 71.4 % CH3COOH あり あり 20 ppm 92.9 % H2S なし なし 1000 ppm − H2S あり なし 30 ppm 97.0 % H2S あり あり 20 ppm 98.0 %
【００５０】表２〜３から、本発明の酸化チタン含有紙
は良好な消臭性能を持っており、紫外線照射しながら試
験すれば、さらにすぐれた消臭性能を発揮することがわ
かる。
【００５１】〈酸化チタン含有紙の製造〉 実施例３ 実施例１で用いた修飾超微細酸化チタン(T')３０部、無
機質系填料(F) としてセピオライト７部と粒径１０数μ
m の活性炭２０部、有機繊維質材料(P) としてパルプ２
０部を用い、さらに補強繊維としてセラミックス繊維８
部、バインダーとしてアルミナゾル５部、ラテックスエ
マルジョン６部および有機繊維状バインダー４部）を用
い、常法に従って湿式抄紙を行った。これにより、坪量
１７１g/m2、厚み0.29mm、密度0.59g/cm3 、引張強度
2.7kg/15mm の酸化チタン含有紙が得られた。
【００５２】実施例４ 実施例２で用いた超微細酸化チタン(T) ３０部、無機質
系填料(F) としてセピオライト７部と粒径１０数μm の
活性炭２０部、有機繊維質材料(P) としてパルプ２０部
を用い、さらに補強繊維としてセラミックス繊維８部、
バインダーとしてアルミナゾル５部、ラテックスエマル
ジョン６部および有機繊維状バインダー４部）を用い、
常法に従って湿式抄紙を行った。これにより、坪量１７
０g/m2、厚み0.28mm、密度0.61g/cm3 、引張強度 2.8kg
/15mm の酸化チタン含有紙が得られた。
【００５３】〈脱臭エレメントの作製〉上記の実施例３
〜４で得た酸化チタン含有紙をコルゲーターに供給し、
波形に段成形した中芯とフラットなライナーとからなる
片面段ボールを製造し、ついでこの片面段ボールを１５
mm×３００mmに裁断して５０層に積層すると共に、その
周囲をアルミニウム製の枠体で囲んでリベット留めし、
脱臭エレメントを作製した。
【００５４】〈消臭効力の測定〉上記で得た脱臭エレメ
ントを家庭用の空気清浄機にセットして、タバコから発
生するアンモニア、アセトアルデヒド、酢酸および硫化
水素の消臭効力を次の手順にて調べた。
【００５５】(1) 撹拌ファンを備え、空気清浄機および
タバコ吸煙機を出入する開閉小窓と検知管挿入口とを設
けた１m3（１ｍ×１ｍ×１ｍ）のガラス製の測定ボック
スを用意した。この測定ボックスは、６畳の部屋の容積
（２４m3）、自然換気係数、タバコ長さ比率、壁吸着
率、人体喫煙と機械喫煙との相違などを考慮すると、６
畳の部屋の約１／４０に相当するものである。
【００５６】(2) 空気清浄機の運転を停止した状態で、
送風機の背面に円盤状のタバコホルダーを取り付けたタ
バコ吸煙機にタバコ（マイルドセブン）を５本セットす
ると共に、撹拌ファンを 0.5m3/minとなるように作動さ
せながら５〜７分かけて５本を同時に燃焼させた。この
場合、吸煙機は最も燃焼の速いタバコがタバコフィルタ
ーに達した時点で作動を停止するようにし、残りは自然
発煙させた。
【００５７】(3) タバコの燃焼が終了してから２〜５分
後に、検知管を用いて臭気成分の初期濃度を測定した。
この際、アンモニア検知管とアセトアルデヒド検知管と
を直列に接続してまずアンモニア濃度とアセトアルデヒ
ド濃度とを同時に測定し、ついで酢酸検知管により酢酸
濃度を測定した。タバコ燃焼後に、硫化水素を添加し
て、その除去効果を測定した。
【００５８】(4) 初期濃度の測定後、空気清浄機の運転
を３０分間行ってから運転を停止し、上記と同様の方法
により臭気成分の濃度を測定することにより、空気清浄
機運転後の臭気成分の濃度を測定した。
【００５９】(5) 空気清浄機にセットしたエレメントの
耐久性を判断すべく、上記(2) 、(3)および(4）の操作
を繰り返した。
【００６０】実施例３の結果を表４に、実施例４の結果
を表５に示す。表中、「本」はタバコ本数（累積本数）
である。「初／30」は、初期濃度(ppm) ／３０分間空気
清浄機運転後の濃度(ppm) である。「除去％」は除去率
（％）である。「−」は測定を行っていない。
【００６１】
【表４】 NH3 CH3CHO CH3COOH H2S 回数 本 初／30 除去％ 初／30 除去％ 初／30 除去％ 初／30 除去％ 1 5 25／ 1 96.0 12／ 1 91.7 10／ 0 100.0 35／ 0 100.0 2 10 22／ 2 90.9 13／ 2 84.6 13／ 1 92.3 35／ 0 100.0 3 15 30／ 4 86.7 10／ 2 80.0 10／ 1 90.0 35／ 0 100.0 4 20 27／ 5 81.5 10／ 2 80.0 12／ 1 91.7 35／ 0 100.0 5 25 30／ 7 76.7 11／ 3 72.7 10／ 2 80.0 35／ 0 100.0 6 30 25／ 9 64.0 12／ 5 58.3 12／ 2 83.3 − − 7 35 30／10 66.7 12／ 7 41.7 10／ 2 80.0 − − 8 40 34／14 58.8 10／ 8 20.0 14／ 3 78.6 − − 9 45 27／18 33.3 − − 11／ 3 72.7 − − 10 50 35／20 42.9 − − 12／ 3 75.0 − − 15 75 − − − − 13／ 4 69.2 − − 20 100 − − − − 10／ 5 50.0 − − 25 125 − − − − 10／ 6 40.0 − −
【００６２】
【表５】 NH3 CH3CHO CH3COOH H2S 回数 本 初／30 除去％ 初／30 除去％ 初／30 除去％ 初／30 除去％ 1 5 20／ 1 95.0 13／ 1 92.3 12／ 0 100.0 35／ 0 100.0 2 10 25／ 2 92.0 12／ 2 83.3 10／ 1 90.0 35／ 0 100.0 3 15 23／ 4 82.6 12／ 3 75.0 12／ 1 91.7 35／ 0 100.0 4 20 30／ 7 76.7 11／ 4 63.6 10／ 1 90.0 35／ 0 100.0 5 25 25／ 9 64.0 11／ 5 54.5 13／ 2 84.6 35／ 0 100.0 6 30 24／11 54.2 10／ 6 40.0 10／ 2 80.0 − − 7 35 25／12 52.0 12／ 8 33.3 12／ 2 83.3 − − 8 40 22／13 40.9 − − 11／ 3 72.7 − − 9 45 25／16 36.0 − − 13／ 3 76.9 − − 10 50 − − − − 13／ 4 69.2 − − 15 75 − − − − 12／ 5 58.3 − − 18 90 − − − − 13／ 6 53.8 − − 20 100 − − − − 12／ 7 41.7 − −
【００６３】表４の実施例３から、除去率が５０％以下
になるまでのタバコ累積本数は、アンモニア除去率の場
合で４０本、アセトアルデヒド除去率の場合で３０本、
酢酸除去率の場合で１００本であり、悪臭成分の除去率
が良いことがわかる。そして、特に硫化水素の除去性が
非常に良いことがわかる。また表５から、実施例４の場
合は実施例３に準ずる悪臭成分の除去率が得られること
がわかる。
【００６４】〈脱臭エレメントの作製〉上記の実施例３
〜４で得た酸化チタン含有紙をコルゲーターに供給し、
波形に段成形した中芯とフラットなライナーとからなる
片面段ボールを製造し、ついでこの段ボールを５mm×１
００mmに裁断して１１層に積層して脱臭エレメントを作
製した。
【００６５】〈静的消臭効力の測定〉上記で得た脱臭エ
レメントに４Ｗ紫外線蛍光灯を照射できるように固定し
て、悪臭物質（アンモニアNH3 、アセトアルデヒドCH3C
HO、酢酸CH3COOH ）と共に容積５リットルのガラス容器
に密閉し、室温で所定時間（１時間、６時間）放置して
から、残留ガス濃度をガス検知管にて測定した。なお対
照には脱臭エレメントを入れない空試験を用いた。実施
例３の場合の結果を表６に、実施例４の場合の結果を表
７に示す。
【００６６】
【表６】 悪臭物質 エレメン 紫外線 １時間後濃度(ppm) ６時間後濃度(ppm) トの有無 照射 ／除去率(%) ／除去率(%) NH3 なし なし 1600／− 1560／− NH3 あり なし 400／75.0 360／76.9 NH3 あり あり 220／86.3 15／99.0 CH3CHO なし なし 800／− 800／− CH3CHO あり なし 300／62.5 240／70.0 CH3CHO あり あり 80／90.0 0／100.0 CH3COOH なし なし 380／− 390／− CH3COOH あり なし 25／93.4 15／96.2 CH3COOH あり あり 10／97.4 3／99.2
【００６７】
【表７】 悪臭物質 エレメン 紫外線 １時間後濃度(ppm) ６時間後濃度(ppm) トの有無 照射 ／除去率(%) ／除去率(%) NH3 なし なし 1600／− 1560／− NH3 あり なし 500／68.8 400／74.4 NH3 あり あり 380／76.3 25／98.4 CH3CHO なし なし 800／− 800／− CH3CHO あり なし 340／57.5 300／62.5 CH3CHO あり あり 120／85.0 10／98.8 CH3COOH なし なし 380／− 390／− CH3COOH あり なし 40／89.5 20／94.9 CH3COOH あり あり 20／94.7 5／98.7
【００６８】表６〜７から、本発明の酸化チタン含有紙
は良好な消臭性能を持っており、紫外線照射しながら試
験すれば、さらにすぐれた消臭性能を発揮することがわ
かる。
【００６９】実施例５〜８ 無機質系填料(F) として、セピオライト１０部に代え
て、シリカゲル１０部（実施例５）、ベントナイト１０
部（実施例６）、硫酸マグネシウム（実施例７）、セピ
オライト２部とアスベスト８部（実施例８）を用いたほ
かは、実施例１を繰り返した。
【００７０】得られた各酸化チタン含有紙に３０cmの高
さから１５Ｗ紫外線蛍光灯により紫外線照射を行ったと
きの劣化試験の結果は、３０日照射後の引張強度保持率
で、実施例５〜８の順に、７７％、７８％、７５％、７
９％であった。
【００７１】また、得られた各酸化チタン含有紙0.01m2
に、実施例１の場合と同様にして４Ｗ紫外線蛍光灯を照
射しながら消臭試験を行ったときの１時間放置後の除去
率は、実施例５〜８の順に、アンモニアの場合が88.6
％、86.5％、88.2％、87.8％、酢酸の場合が96.1％、9
4.7％、93.4％、95.9％、硫化水素の場合が98.5％、95.
8％、97.7％、98.2％であった。
【００７２】
【発明の効果】本発明の酸化チタン含有紙にあっては、
超微細酸化チタン(T) または修飾超微細酸化チタン(T')
は、無機質系填料(F) に吸着固定した状態で紙中に存在
するので、パルプなどの有機繊維質材料(P) に対する超
微細酸化チタン(T) または修飾超微細酸化チタン(T')の
接触部分は僅少であり、光照射がなされても、有機物で
ある有機繊維質材料(P) が存在しているにかかわらず紙
の劣化が極めて小さい。
【００７３】そして、無機質系填料(F) に吸着固定され
た超微細酸化チタン(T) または修飾超微細酸化チタン
(T')は、光の照射下においてすぐれた酸化作用を発揮
し、超微細酸化チタン(T) または修飾超微細酸化チタン
(T')に接触する悪臭や有機物質を分解する。このときの
脱臭効果（特に修飾超微細酸化チタン(T')を用いたとき
の脱臭効果）は顕著であり、また通常の吸着系の脱臭剤
では除去しがたい硫化水素やアンモニアのような悪臭成
分も効果的に除去することができる。そして本発明の酸
化チタン含有紙を脱臭に用いながら光照射するか、脱臭
に用いたのち光照射すれば、脱臭能力が回復するので、
繰り返し再使用することができる。そして本発明の酸化
チタン含有紙は、これを段ボール、さらには脱臭エレメ
ントに加工したときに、その脱臭能が最大限に発揮され
る。
【００７４】よって、本発明の酸化チタン含有紙から作
製した段ボール、およびそれを多段に積層した脱臭エレ
メントは、実用性が極めて大きいものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ２１Ｈ 21/14 Ｄ２１Ｈ 5/22 Ｃ (72)発明者 寺脇 誠吉 滋賀県野洲郡野洲町大字三上2110番地 オ リベスト株式会社内 (72)発明者 大橋 渡 滋賀県野洲郡野洲町大字三上2110番地 オ リベスト株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】Ｘ線粒径１００nm以下の超微細酸化チタン
    (T) またはその超微細酸化チタン(T) の表面を金属また
    は金属化合物で修飾した修飾超微細酸化チタン(T')と、
    それらの超微細酸化チタン(T) または修飾超微細酸化チ
    タン(T')を担持するためのセピオライト、シリカゲル、
    ベントナイト、ゼオライト、硫酸マグネシウム、アスベ
    ストおよび活性炭よりなる群から選ばれた少なくとも１
    種の無機質系填料(F)と、抄紙能を有する有機繊維質材
    料(P) とを必須の構成成分とする抄紙物からなることを
    特徴とする酸化チタン含有紙。
  2. 【請求項２】酸化チタン含有紙全体に占める超微細酸化
    チタン(T) または修飾超微細酸化チタン(T')と無機質系
    填料(F) との合計量が５〜９０重量％であり、無機質系
    填料(F) に対する超微細酸化チタン(T) または修飾超微
    細酸化チタン(T')の重量比が0.02〜２０であり、有機繊
    維質材料(P) の割合が５〜９０重量％である請求項１記
    載の酸化チタン含有紙。
  3. 【請求項３】修飾超微細酸化チタン(T')における超微細
    酸化チタン(T) と、修飾剤である金属または金属化合物
    との重量比が、６５：３５〜９９：１である請求項１ま
    たは２記載の酸化チタン含有紙。
  4. 【請求項４】原紙を波形に段成形した中芯とフラットな
    原紙であるライナーとからなる段ボールであって、中芯
    またはライナーの少なくとも一方として請求項１ないし
    ３のいずれかに記載の酸化チタン含有紙を用いたことを
    特徴とする段ボール。
  5. 【請求項５】請求項４の段ボールを多段に積層した構造
    を有する脱臭エレメント。
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