JPH11267236A

JPH11267236A - 抗菌性帯電フィルター

Info

Publication number: JPH11267236A
Application number: JP9093098A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Suzuki; 美浩鈴木
Original assignee: Japan Vilene Co Ltd
Current assignee: Japan Vilene Co Ltd
Priority date: 1998-03-19
Filing date: 1998-03-19
Publication date: 1999-10-05

Abstract

(57)【要約】【課題】種々のエアフィルターに用い
て好適な抗菌性帯電フィルターであって、圧力損失が低
く、しかも捕集効率向上に有利な帯電処理を阻害するこ
となく、実用上充分な抗菌性を持ったフィルターを提供
すること。【解決手段】基布を構成する繊維に抗菌性
微粒子を被着してなり、かつ前記繊維がエレクトレット
化されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、成形マスク、ガ
ーゼマスクなどのマスク用ろ材やその他のエアフィルタ
ーに用いて好適な抗菌性帯電フィルターに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、細菌やかびなどの微生物による様
々な影響を軽減するため、種々の用途で抗菌性商品が開
発、実用化されている。そのうち、空気を濾過するため
のフィルターは、空気浄化が進むにつれてフィルターに
捕捉された塵埃が蓄積し、微生物の温床となってしま
う。このような状態のフィルターは、病原性の微生物の
みならず、悪臭を発生する微生物をも担持するため、従
来から抗菌性を付与することが盛んに行われてきた。フ
ィルターのような繊維製品に抗菌性を付与する手段とし
て、抗菌性物質をバインダによって繊維表面に付着させ
る技術は広く知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一方、フィルターに期
待される機能は塵埃を捕集することにあるが、この捕集
効率を高めるために、フィルターを構成する繊維に対し
て帯電処理が行われてきた。しかしながら、抗菌剤をバ
インダで添着する場合、上記繊維がバインダで被覆され
てしまい、帯電処理後の捕集効率向上を図ることが難し
いという問題点が有った。また、エレクトレット化され
たフィルター層と抗菌剤をバインダ添着したフィルター
層とを積層する手段も考えられる。ところが、塵埃は主
としてエレクトレット化された層に捕捉されるものであ
るが、この微生物を捕捉した層に対して他層に添着され
た抗菌剤の効果は必ずしも期待できない。さらに、バイ
ンダを用いて繊維を被覆するため、フィルターを構成す
る繊維が設計された繊維径よりも太くなってしまい、圧
力損失の上昇すら来すという問題が生じる。

【０００４】さらには、抗菌剤を練り込んだ繊維でフィ
ルターを構成する技術も知られているが、抗菌剤の種類
によっては繊維自体が着色したり、或いは経時的に変色
するなどの欠点があった。この様な欠点を改善する技術
として、例えば特開平９−１３２８６９号公報に開示さ
れる技術のように、特定の抗菌剤を繊維に練り込んだ技
術も提案されている。しかし、この種の技術の場合、繊
維内に練り込んだ抗菌剤成分が、所謂、ブリーディング
と称される現象によって繊維表面に析出する必要があ
り、当該繊維表面での抗菌剤成分の濃度制御自体が難し
く、安定した抗菌効果を期待することが難しいという問
題が有った。

【０００５】本出願に係る発明者は、上述した問題点の
解決を図るため、帯電効果を阻害することなく、実用上
充分な抗菌性を付与し得る技術について鋭意検討を重ね
た結果、本発明を完成するに至った。

【０００６】従って、本発明の目的は、圧力損失が低
く、しかも捕集効率に優れる帯電処理を阻害することな
く、抗菌性にも優れた抗菌性帯電フィルターを提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的の達成を図るた
め、この発明の抗菌性帯電フィルターの構成によれば、
基布を構成する繊維に抗菌性微粒子を被着してなり、か
つ上述した繊維がエレクトレット化されてなることを特
徴としている。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の抗菌性帯電フィ
ルターの実施の形態につき説明する。まず、本発明のフ
ィルターを構成する基布は、塵埃を捕捉し得る繊維集合
体であれば特に限定されるものではない。従って、織
布、編布或いは不織布のいずれから構成されていても良
いが、効率的に捕集を行うことができ、しかも比較的低
い圧力損失を低コストで実現し得る、不織布を用いるの
が最も好ましい。基布を構成する繊維としては、エレク
トレット化が可能な合成樹脂を主体とすれば良く、好適
には、ポリオレフィン系繊維、ポリエステル系繊維、ア
クリル繊維などが挙げられる。さらに、これら繊維が単
一構造を有する繊維である場合に限らず、高融点成分と
低融点成分とで構成された熱接着性を有する複合繊維
や、異なる熱収縮率を有する複数の樹脂成分からなり、
所定の熱処理によって捲縮を発現する複合繊維などであ
っても良く、例えばマスク用に用いる場合には、呼気に
含まれる水分を保持するためにレーヨンなどの吸湿性繊
維を配合しても良い。加えて、基布の面密度や厚さなど
は、用途に応じて設計することが出来る。

【０００９】また、不織布を基布として用いる場合、ス
パンボンド法やメルトブロー法などによる長繊維の使
用、カード法や湿式法などによる短繊維の使用、または
これらの併用など、種々の手段を採ることができる。こ
の際、基布に所望の強度を付与する目的で、ニードルパ
ンチ法、高圧水流絡合法など周知の繊維絡合技術を用い
ても良い。

【００１０】この発明で利用し得る抗菌性微粒子とし
て、例えば特開平７−２４３１８０号公報或いは特開平
９−１３２６９号公報に開示されているものを挙げるこ
とができる。後段に述べるように、本発明の抗菌性帯電
フィルターを作製するためには、例えば水などに抗菌性
微粒子を分散させ、この分散液中に基布を含浸、乾燥さ
せる工程を経るものである。従って、本発明で用いて好
適な抗菌性微粒子は、所望とする抗菌性を有すること並
びに分散液を調製できることを満足すればよい。即ち、
本発明の目的を達成するのに好適な抗菌性微粒子素材と
しては、その後の帯電処理により良好なエレクトレット
化を図り得ることから無機系抗菌剤が好ましく、さらに
は人体への影響が比較的小さな銀、銅、亜鉛といった金
属を挙げることができる。また、これら抗菌性金属をコ
ロイド化するため、種々のゼオライト、シリカアルミナ
マグネシウム、リン酸ジルコニウム、リン酸カルシウ
ム、ケイ酸カルシウム、酸化チタン、酸化アルミニウ
ム、酸化錫、酸化鉄、酸化ジルコニウムなどを担持体と
して、これに上述した抗菌性金属を担持させたものを抗
菌性微粒子として用いるのが良い。

【００１１】さらに、上述した抗菌性微粒子を基布に被
着させるために、当該微粒子は分散性を有することが必
要である。この分散を安定して実現するためには、前述
の公報に開示されるように、抗菌性微粒子の粒径を３
(ｎｍ)以上１μｍ以下、より好ましくはコロイド形成能
を有する３(ｎｍ)以上１００ｎｍ以下程度とするのが好
適である。このようなコロイド形成能を有する抗菌性微
粒子で有れば、基布への被着を安定して行うことができ
るのみならず、本発明に適用される帯電処理に際してス
パークを生じる恐れも少ない。

【００１２】また、抗菌性微粒子の基布への被着量は、
抗菌性帯電フィルターの用途、抗菌性を期待する微生物
の種類によって種々に設計することができる。例えば抗
菌性金属として銀を用いる場合には、抗菌性帯電フィル
ター重量に対する銀の被着量の割合が１ｐｐｍ以上とす
るのが好適である。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の実施例として、フィルター
特性及び抗菌性に関する評価を行った結果につき説明す
る。尚、以下の説明では特定条件を例示して説明する
が、この発明は、これら実施例にのみ限定されるもので
はない。

【００１４】始めに、この実施例で用いた基布につき説
明する。まず、市販のポリプロピレン短繊維をカード機
にかけてウエブを調製した後、これに１０ＭＰａの高圧
水流をあてて絡合を施し、面密度５０(ｇ／ｍ²)の基布
を得た。

【００１５】次いで、市販の抗菌性微粒子分散材である
「アトミーボール−Ｓ」(触媒化成工業株式会社製，商品
名：酸化チタンに銀を担持した平均粒径約５(ｎｍ)の抗
菌性微粒子の１．５mass％水分散液)を水によって５０
倍に希釈し、最終的な抗菌性微粒子の濃度が０．０３ma
ss％分散液を調製した。然る後、上述した基布をこの分
散液に含浸し、所定の分散液保持量にまで絞った後に乾
燥した。これにより、抗菌性微粒子の被着後の基布重量
に対する当該微粒子の被着重量の割合が約６０(ｐｐｍ)
(被着した銀−重量に換算して約２．５(ｐｐｍ))の基布
を得た。

【００１６】続いて、この状態の基布に対して定法に従
ってコロナ放電による帯電処理を行い、実施例に係る抗
菌性帯電フィルターを得た。また、この実施例に係るフ
ィルターとは、抗菌性微粒子を被着させずに同一の条件
で調製した比較例１に係る帯電フィルターを作製した。
さらに、比較例２として、市販のアクリルバインダーを
約１１mass％添着させ、実施例と同様な帯電処理を施し
たフィルターを得た。

【００１７】以下、これら３つのフィルターを評価した
結果について説明する。まず、本発明の目的であるフィ
ルターとしての機能のうち、帯電処理による効果を検証
した。測定に当たっては、労働省告示「防じんマスクの
規格」に準じて、吸気抵抗値と捕集効率とを試験測定し
た。始めに、前述した夫々のフィルターを２枚重ね合わ
せてろ過面を直径８５(ｍｍ)に規定し得る測定セルに装
着する。この状態で、直径が２(μｍ)以下であって数量
平均径が０．５(μｍ)のシリカダストを試験粉じんに用
い、粉塵濃度が３０±５(ｍｇ／ｍ³)となるように試験
粉じん含有空気を調製して試験を実施した。また、試験
粉塵含有空気の流量は、捕集効率の測定を行う場合には
３０(Ｌ／ｍｉｎ)、吸気抵抗の測定を行う場合には４０
(Ｌ／ｍｉｎ)とした。これら夫々のフィルターの測定結
果を表１に示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】この表１に示すように、実施例と比較例１
との比較から、本発明を適用することにより、抗菌剤で
ある微粒子被着を経た後でも、圧力損失に相当する初期
吸気抵抗の上昇並びに捕集効率の低下を来していないこ
とが理解できる。また、実施例と比較例２との比較で
は、バインダを被着させることによって初期吸気抵抗が
上昇し、かつ帯電による捕集効率の向上が実質的に望め
ないことが確認された。

【００２０】次いで、抗菌性評価を行った結果につき説
明する。この抗菌性評価は、帯電処理による効果が確認
された実施例と、対照となる比較例１との２つのサンプ
ルについて行った。また、評価試験は財団法人繊維製品
衛生加工協会が定めた「抗菌防臭加工製品の加工評価試
験マニュアル」に記載されるシェークフラスコ法により
実施した。

【００２１】始めに、指標菌として黄色ぶどう状球菌(S
taphylococcus aureus：IFO 12732)或いは大腸菌(Esc
herichia Coli：IFO 3301)を所定の菌数に調製した菌
懸濁液７５(ｍｌ)をフラスコに準備する。次いで、前述
した２つのサンプルの夫々を０．７５(ｇ)に裁断した試
験片とし、この試験片を上記懸濁液中に浸漬した状態で
１時間に渡って振とうする。この後、振とう後の菌懸濁
液の生菌数を平板寒天法によって測定した。黄色ぶどう
状球菌での測定結果を表２に、大腸菌での測定結果を表
３に、夫々、示す。

【００２２】

【表２】

【００２３】

【表３】

【００２４】これら表２及び表３からも理解できるよう
に、本発明の構成を適用した実施例では、試験を行った
２種類の指標菌で優れた抗菌性を有することが確認され
た。他方、対照試験として用いた比較例１では全く抗菌
性が認められず、当該試験の有効性が確認された。

【００２５】

【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、こ
の発明の構成を適用することにより、圧力損失が低く、
しかも捕集効率に優れる帯電処理を阻害することなく、
抗菌性にも優れた抗菌性帯電フィルターを提供すること
ができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基布を構成する繊維に抗菌性微粒子を被
着してなり、かつ前記繊維がエレクトレット化されてな
ることを特徴とする抗菌性帯電フィルター。