JPS626954A - 消臭性繊維シ−ト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、悪臭を除去するためのフィルタ、消臭用カー
テン、マスク、寝具の下敷マットなどに使用するのに好
適な消臭性繊維シートに関するものである。

〔従来の技術〕

従来、空気源適用、脱臭用、あるいは有機溶剤吸着用な
どの脱臭性フィルタ材として、例えば特開昭５５−７６
１５１号公報に開示されたような吸着性不織布が知られ
ている。これらのフィルタには吸着性物質として、例え
ば活性炭、酸性白土、活性アルミナ、珪藻上等が使用さ
れている。

」−記公報の記載によれば、吸着性物質は融点の異なる
２種の合成高分子よりなる複合繊維の低融点成分の溶融
によって不織布ウェブ中に固定保持されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、」１記した従来の脱臭性不織布で吸着性
物質として、例えば活性炭を使用した場合、その性質か
ら初期の吸着能力は優れているが経時的に吸着能が減衰
し、比較的コンスタントな吸着効果を長期間持続するこ
とが困難であると１／Ｘう問題点がある。吸着性物質自
体が粉粒体であるため、不織布全体に対する吸着性物質
の占める表面積が制限されている。更に吸着性物質はｌ
＜インダ繊維、例えば熱接着性繊維の熱溶融によって繊
維材料に結合支持されているため、吸着性物質の吸着有
効表面が一層減少している。そのため、異臭物質に対す
る吸着能が充分生かしきれないという問題点がある。

本発明は、上記のような問題点を解消し、硫化水素、メ
ルカプタン、アンモニア、アミン等の凡ゆる悪臭に対す
る優れた消臭能を備え、その消臭能の持続性に富んだ消
臭性繊維シートを提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

ｌ−記問題点を解決するための第１の発明は、構成繊維
の少なくとも１部が酸化還元能を有する金属錯体を１重
量％以−１−担持させた繊維と金属イオンな■１持させ
た繊維とを混合した繊維であり、その繊維の間に熱接着
性物質が介在し、該熱接着性物質の融着によりシート形
状が保持されている消臭性繊維シートである。

同じく第２の発明は、構成繊維の少なくとも１部が酸化
還元能を有する金属錯体を１重量％以−１−と金属イオ
ン０．１重量％以上とを相持させた繊維であり、その繊
維の間に熱接着性物質が介在し、該熱接着性物質の融着
によりシート形状が保持されている消臭性繊維シートで
ある。

繊維に担持された消臭性成分である−１−記金属錯体と
しては、酸化還元能な４１する金属ポルフィリン、金属
ポルフィラジンおよびこれらの誘導体が用いられ、繊維
成分に物理的に接触して１１！持されたり、化学的に結
合して相持され品分イ金属錯体が形成されたりしている
。金属ポルフィリンおよびその誘導体は第１図に示す構
造式で表される。

また金属ポルフィラジンは第２図に示す構造式で表され
る。両式において、には、例えばＦｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｔ
ｉ、Ｖ、旧、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｏ、−等の金属のイオンが
挙げられる。これら金属イオンのうち消臭効果の点から
は鉄、コバルトが好ましい。両式において、Ｘは水素ま
たは置換基を示す。置換基としては、例えばアルキル基
、置換アルキル基（例えばクロロメチル基）、ハロゲン
基、ニトロ基、アミン基、アゾ基、チオシアネート基、
カルボキシル基、カルボニルクロリド基、カルボキシル
アミド基、ニトリル基、水酸基、アルコキシル基、フェ
ノキジル基、スルホン酸基、スルホニルクロリド基、ス
ルホンアミド基、チオール基、アルキルケイ素基、ビニ
ル基等の、ほか、カルボキシル基やスルホン酸基のアル
カリ１１１などが挙げられる。これらは、単独または２
種以」−が用いられる。なかでも、好ましくはカルボキ
シル基やスルホン酸基またはこれらのアルカリ塩類、ア
ミノ基、ノ＼ロゲン基、水酸基などが用いられる。

酸化還元能を有する金属錯体の最も好ましい具体例はコ
バルトフタロシアニンオクタカルボン酸、コバルトフタ
ロシアニンテトラカルボン酸、鉄フタロシアニンオクタ
カルボン酸または鉄フタロシアニンテトラカルボン酸で
ある。

上述の金属錯体は単独で用いても、また、２種以上を組
合せて用いてもよい。

金属錯体の所要担持ｉｔは金属錯体の種類に応じて変わ
るが、一般に１重量％以−Ｌである。相持鼠は多いほど
消臭活性が得られ、少ないと所望レベルの消臭活性が得
られず、また、消臭活性の持続性にも劣る。しかし繊維
が金属錯体を担持できる址は限界があり、好ましい相持
間は１〜２０重量％の範囲である。

繊維に担持させた消臭成分である金属イオンは、遷移金
属のイオンで、例えば銅、鉄、コバルト、ニッケルが好
ましいが、飛移金属以外の金属イオンではカルシウム、
バリウム、マグネシウムがよい。相持させる金属イオン
は単独で用いてもまた２種以ｊ−組合せて用いてもよい
。そして金属イオンの担持縫は可能な限り多い方が望ま
しいが、経済性と被相持体である繊維の強度や形態保持
性の面からみると　０．１〜２０重Ｖ％程度が適当であ
る。繊維に直接Ｉ−記金金属イオン物理的に接触して相
持されたり、繊維の高分子に化学的に結合して相持され
たりする。後者の例ではポリビニルアルコールと銅イオ
ンとの分子内キレート錯体、ポリビニルアミンと鉄イオ
ンとの錯体などで、高分子金属錯体が形成されている。

またに記金属イオンが含まれる化合物を、繊維に物理的
に接触させて担持させたり、繊維の高分子に化学的に結
合させて相持させたりしてもよい。

金属錯体を相持したｍｔａおよび金属イオンを１１１持
した繊維としては、再生セルロース繊維、吸湿性合成繊
維、多孔性繊維あるいは多孔性中空繊維などが挙げられ
るが、とりわけ−吹膨潤度が１５０〜５００％の再生セ
ルロース繊維、未熟綿花またはアセテートレーヨンが望
ましい。

繊維をシート形状に維持するための熱接着性物質（バイ
ンダ）としては、例えば芯鞘型熱接着性複合繊維、低融
点ポリエチレンｍ＃Ｉ、ポリエステル粉末などで、繊維
に均一に混合しておき、熱融着するものであるが、芯鞘
型熱接着性複合繊維が好ましい。

〔作用〕

本発ＩＪＩの繊維シートの少なくとも１部を構成してい
る繊維に担持された酸化還元能を有する金属錯体の作用
により、硫化水素、メルカプタン等の悪臭物質の酸化分
解し、無臭化する。即ちポルフィリンおよびポルフィラ
ジン環と配位した金属が活性中心となって酸化反応が進
行する。

例えばメルカプタンの酸化を例にとると、その酸化は次
の化学反応式で示される。

２Ｒ−３Ｈ＋　２０Ｈ−→　２Ｒ−Ｓ−１−２Ｈ２０，
、、、、、、、、（１）２Ｒ−９−＋　２Ｈ２０＋　０
２　＋　　Ｒ−９−９−Ｒ＋　Ｈ２Ｏ２＋２０Ｈ−０（
２）（１）式の反応で生じたチオラーＩ・アニオンは、
酸素とともにポルフィリンおよびポルフィラジンに配位
して三元錯体である活性種となる。この活性種に配位し
ているチオラートアニオンは、チイルラジカルを経て、
（２）式に示すジスルフィドに二液化され、繊維中に取
り込まれて無臭化する。

また硫化水素の場合は、次式で示すように無臭の硫貧と
水に分解される。

２Ｈ２Ｓ　＋　０２　　＋　　２３　＋　２１１２０こ
の反応は生体内酵素酸化反応に非常によく類似している
。酵素による酸化反応はいずれも好気的な反応である。

すなわち、はとんどが酸素酸化反応を行っている。酸化
酵素による臭気類似物質の酸化反応例としては、次の表
に示すものが挙げられる。

酵素反応系　　　　　反　応　例 ＋＋２ｓＯ３＋Ｈ２０＋０２＋Ｈ２ＳＯ４＋ｌ１２ｏ２
オキシゲナーゼ型　　二重結合の開裂 インドール核の開裂 以東の如くメルカプタン系化合物の酸化（無臭化）、ス
ルホン化（水溶化、無臭化）、フェノール系化合物のキ
ノン化（無臭化）、インドール核２重結合の開裂（無臭
化）が行われる。金属錆体による酸化反応は常温下に少
μの水分の存在下に進行し、反応速度が早く、反応率も
高い。

またアンモニアまたは各種アミン化合物からなる臭気物
質は、繊維に担持させである金属イオンによってより効
果的な消臭作用が行なわれる。すなわち、繊維に担持さ
れた金属のイオンがアンモニアおよび各種アミンと水分
の存在で金属アンミン錯体を形成することによるもので
ある。例えば銅イオンにアンモニアが吸着されて錯形成
をする反応は、次式で示されるように、水和銅イオンの
水分子と、浮遊してきたアンモニア分子との間で錯体交
換する反応である。

［Ｃｕ（ＯＨ２）１４２＋＋　４８８３　　＋　　ｒｃ
ｕ（ＮＨ３）４］２◆＋４Ｈ２０この錯体交換反応は、
反応速度が早く、反応率がきわめて高く、形成した金属
アンミン錯体も非常に安定して吸着されている。

〔実施例〕

例１．（第１の発明の例） 一次ｖＩＩ潤度が約２００％、長さ３１　ｍ／ｍ、太さ
５デニールの高膨潤性レーヨンステーブルを、鉄フタロ
シアニン・ポリカルボン酸の水溶液（水溶液濃度３ｇ／
見　ｐ旧２）に浸漬したのち脱水乾燥して、鉄フタロシ
アニン・ポリカルボン酸が約２重１４％相持した繊維（
以下Ａ繊維という）が得られた。

一方、」；記と同じ高１１１１１！Ｉ性レーヨンステー
プルを酢酸銅水溶液（濃度５ｇ／４）に浸漬したのち脱
水乾燥して酢酸銅を約２．５重量％１１持したｍ１ａｃ
以下Ｂ＠維という）が得られた。ＡｉａＭ、Ｂ繊維およ
び芯部がポリプロピレンで鞘部がポリエチレン（融点１
３４℃）の芯鞘型熱接着性複合繊維（繊維長５１１１１
／ＩＩ太さ２デニール）を３５　：　３５　二３０（７
）割合に混合し混綿を得る。その混綿のウェブ（５００
ｇ／１１２）を、１２０°Ｃに加熱されたトップローラ
と１４０℃に加熱されたボットムローラとからなる１対
の熱ローラによって加熱処理する。すると熱接着性複合
繊維の低融点成分が溶融し、厚さ０．３ｍ／ｍ　［１付
１００　ｇ／ｗ２）ｍ臭性＃＃　シー　）を得た。

この繊維シートによって造った簡易マスクを、濃１［５
ＰＰＭの硫化水素ガスの雰囲気中で着用したところ、臭
気感が殆んどなかった。Ａ繊維、Ｂ繊維による消臭効果
が確認された。また、この繊維シートでもって腐敗中の
野菜を覆ったところ、腐敗臭が除去された。

例２．（第１の発明の例） 実施例１のＡ繊維、Ｂ繊維および熱接着性複合繊維を３
０　：　３０　：　４０の割合で混綿したウェブを熱風
貫通型熱加工機によって１４５℃２分間熱処理し、該熱
接着性複合繊維の低融点成分を溶融せしめて押えローラ
を通過させ、厚さ約１０ｍ／ｍ［Ｉ　ｆｔ　６００　ｇ
の消臭性繊維シートとなした。この繊維シートを綿布で
カバーして敷布団上への下敷マットとなし、夜尿症者の
敷布団上に敷き、尿水漏洩の都度乾燥して反復使用した
ところ、３ケ月後においても下敷マー２トには尿水によ
る臭気を感じとることができず、」二記したＡ繊維およ
びＢ繊維による消臭効果が確認された。

例３．（第２発明の例） 上記例１のＡ繊維を酢酸銅水溶液（濃度５ｇ／Ｉ）に浸
漬したのち脱水乾燥する。その結果、鉄フタロシアニン
・ポリカルボン酸約２重量％と酢酸銅を約２．５重量％
担持した繊維が得られた。この繊維と熱接着性複合繊維
７０　：　３０の割合に混合し混綿を得る。その混綿の
ウェブ（５００ｇ／ｍ２）を、１２０℃に加熱されたト
ップローラと１４０℃に加熱されたボットムローラとか
らなる１対の熱ローラによって加熱処理する。すると熱
接着性複合繊維の低融点成分が溶融し、厚さ０．３１１
／ｍ１１１４・ｔｌｏｎｇ／園２の消臭性繊維シートを
得た。この繊維シートを実施例１と同じような使用テス
トを１．たところ、略同等の消臭効果が確認された。

例４．（第２発明の例） −１−犯例３で得られた鉄フタロシアニン・ポリカルボ
ン酸約２重量％と酢酸銅を約２．５重量％担持した繊維
、熱接着性複合繊維を６０　：　４０の割合で混綿した
ウェブを熱風貫通型熱加工機によって１４５℃２分間熱
処理し、熱接着性複合繊維の低融点成分を溶融せしめて
押えローラを通過させ、厚さ約１０ｗ／ｍ目付６００ｇ
の消臭性繊維シートにした。この繊維シートを実施例１
と同じような使用テストをしたところ、略同等の消臭効
果が確認された。

なお本発明の消臭性繊維シートの構成繊維のうち消臭機
能を有する繊維が占める割合は、悪臭の度合あるいは要
求される消臭能の持続時間などの要因によって決定され
、多いほど好ましいが、バインダ繊維によるシートの形
状維持効果を考慮した場合、５０〜７０％程度が適当で
ある。

〔発明の効果〕

以−Ｌ説明した通り、本発明を適用した消臭性繊維シー
トは、繊維に担持された金属錯体の生体酸化酵素に類似
した反応による悪臭成分の酸化分解作用、並びに繊維に
相持された金属イオンの金属アミン錯体生成反応にもと
づくもので、消臭効果が大きく長期間持続される。従来
の活性炭、あるいはグリオキザールなどによる脱臭作用
とは異質の消臭作用を奏し、また表面積の大きい繊維に
消臭成分である一１二記金属錯体並びに金属イオンを１
１１持させているため、消臭有効面積が大きく消臭効果
も大きい。本発明の繊維シートは各種の形状に仕上げる
ことができ、例えば悪臭除去用フィルタ、寝具の下敷マ
ット、ペット動物用マット、あるいは防臭用カーテンな
ど悪臭を除去あるいは緩和するための分野に広く応用で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は金属ポルフィリンの構造式を示す図、第２図は
金属ポルフィラジンの構造式を示す図。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、構成繊維の少なくとも１部が酸化還元能を有する金
   属錯体を１重量％以上担持させた繊維と金属イオンを担
   持させた繊維とを混合した繊維であり、その繊維の間に
   熱接着性物質が介在し、該熱接着性物質の融着によりシ
   ート形状が保持されていることを特徴とする消臭性繊維
   シート。 ２、構成繊維の少なくとも１部が酸化還元能を有する金
   属錯体を１重量％以上と金属イオン０．１重量％以上と
   を担持させた繊維であり、その繊維の間に熱接着性物質
   が介在し、該熱接着性物質の融着によりシート形状が保
   持されていることを特徴とする消臭性繊維シート。 ３、酸化還元能を有する金属錯体が、鉄フタロシアニン
   ・ポリカルボン酸またはコバルトフタロシアニン・ポリ
   カルボン酸であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項または第２項記載の消臭性繊維シート。 ４、前記金属イオンの金属が銅またはコバルトまたは鉄
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
   ２項記載の消臭性繊維シート。 ５、熱接着性物質が芯鞘型熱接着性複合繊維であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の
   消臭性繊維シート。