JP2000119995A - 抗菌紙及びその製造方法 - Google Patents

抗菌紙及びその製造方法

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JP2000119995A
JP2000119995A JP10306337A JP30633798A JP2000119995A JP 2000119995 A JP2000119995 A JP 2000119995A JP 10306337 A JP10306337 A JP 10306337A JP 30633798 A JP30633798 A JP 30633798A JP 2000119995 A JP2000119995 A JP 2000119995A
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Toshio Kato
俊男 加藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気の触れる表層部の酸化チタンの粒子の表
面積を大として、殺菌や有機物等の分解を効果的に行
う。 【解決手段】 紙材2の表層部に、酸化チタンの粉末3
を均一に分散させて固着したことにより、空気が酸化チ
タンの粉末3の無数の粒子に直接触れ、光触媒作用が大
となって有機物等の分解や細菌等のが殺菌が効果的に行
われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光触媒作用により
有機物を分解したり、各種の雑菌、細菌等を殺菌した
り、悪臭を分解することができるようにした抗菌紙及び
その製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】酸化チタン(TiO2)は、光触媒作用
を有する材料として知られている。すなわち、酸化チタ
ンに光が照射されると、強い酸化力を有する電子のホー
ルと、強い還元力を持った電子が放出され、これらの強
い酸化還元反応により、細菌等を吸着して殺菌したり、
ホルムアルデヒドやアセトアルデヒド等の有機物を分解
して悪臭を断つことができる。
【0003】近年、このような酸化チタンを混入した抗
菌紙が提供されるようになってきており、この抗菌紙に
より例えば照明器具のランプシェードを形成し、室内環
境を改善する試みもなされている。
【0004】従来の抗菌紙は、予め漉き乾燥させて形成
された紙材の表面に、酸化チタンの粉末とバインダとか
らなる混合物をスプレー等により塗布コーティングした
ものや、紙の漉き工程においてパルプ原料に酸化チタン
粉末を添加して形成したものが殆どである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した前者の抗菌紙
では、酸化チタンの粉末層がバインダの接着により形成
されているため、バインダの経時劣化等により、酸化チ
タンの粉末層が紙の表面より剥離するなどして、光触媒
作用が失われる恐れがある。
【0006】後者の抗菌紙では、酸化チタンの粉末粒子
がパルプ原料との比重の差(酸化チタンの方が大きい)
により沈み込み、紙材の表層部に露出する酸化チタン粒
子の有効表面積が小さくなって、殺菌や有機物等の分解
等が効果的に行われない問題がある。
【0007】また、後者の抗菌紙では、紙の漉き工程と
酸化チタンの粉末層を形成する工程とを別工程としてい
るため、工数が増加し、製造コストが嵩む原因となって
いる。
【0008】さらに、従来の抗菌紙は、酸化チタンの粉
末層のコーティングや酸化チタンの添加及び紙漉き作業
を容易とするために、紙は、扁平なものに限られ、例え
ばランプシェードのような3次元的又は曲面状の形状を
有する抗菌紙の製造は困難であった。
【0009】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、酸化チタンの粒子を紙材に強固に結合す
るとともに、酸化チタンの有効表面積を増大させ、かつ
紙の漉き工程と同時に酸化チタンの粒子を固着させるこ
とにより、製造工程を簡略化し、さらに、形状に関係な
く容易に製造しうるようにした抗菌紙及びその製造方法
を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の抗菌紙は、紙材の表層部に、酸化チタンの
粉末を均一に分散させて固着したことを特徴としてい
る。上記抗菌紙によると、酸化チタンの粉末の粒子の表
面積が大となって空気の直接触れる面積が大きくなり、
光触媒作用が増大して、殺菌や有機物等の分解が効果的
に行われる。
【0011】上記抗菌紙において、酸化チタンの粉末粒
子が、多孔質セラミックスよりなる担体に担持されてい
るのが好ましい。このようにすると、酸化チタンの粒子
の表面積が著しく増大するので、殺菌や有機物等の分解
がより効果的となる。
【0012】上記目的を達成するために、本発明の抗菌
紙の製造方法は、水が張られた紙漉き槽内に、所定形状
のメッシュ状の成形型を水没させて収容したのち、前記
紙漉き槽内の水中にパルプ原料を投入して撹拌、分散さ
せ、前記成形型の表面にパルプ原料中の紙材の一部が付
着するにを待ってから、前記紙漉き槽の水中に酸化チタ
ンの粉末を投入して撹拌しつつ、成形型の内側より排水
することにより、前記成形型の表面に紙材と酸化チタン
の粉末粒子とを均一に付着させ、その後、成形型を乾燥
させて、その表面より紙材を脱型することを特徴として
いる。この製造方法によると、紙材の表層部に酸化チタ
ンの粒子が強固に吸着された抗菌紙を、その形状に関係
なく容易に製造することができる。また、紙の漉き工程
と同時に酸化チタンの粒子を固着しうるので、工数が削
減され、コスト低減が図れる。
【0013】上記目的を達成するために、本発明の抗菌
紙の製造方法は、水が張られた紙漉き槽内に、所定形状
のメッシュ状の成形型を水没させて収容したのち、前記
紙漉き槽内の水中にパルプ原料を投入して撹拌、分散さ
せ、前記成形型の内側より一部の水を排水することによ
り、成形型の表面にパルプ原料中の紙材の一部を所定厚
さに吸着させ、その後、前記紙漉き槽内の水中に酸化チ
タンの粉末を投入して撹拌しつつ、再度成形型の内側よ
り排水することにより、成形型の表面に紙材を再吸着さ
せるとともに、酸化チタンの粉末粒子を均一に吸着さ
せ、その後、成形型を乾燥させて、その表面より紙材を
脱型することを特徴としている。この製造方法による
と、上記製造方法と同様の作用に加えて、パルプ原料中
の一部の紙材を、成形型の表面に所定厚さまで速やかに
吸着させることができるので、上述した製造方法に比し
て抗菌紙の製造が迅速化する。
【0014】上記抗各製造方法において、酸化チタンの
粉末粒子を、粒子状の多孔質セラミックス担体により担
持し、この多孔質セラミックス粒子を紙漉き槽の水中に
投入して、成形型の表面の紙材に吸着させることを特徴
とするのが好ましい。このようにすると、紙材の表層部
に、表面積の大きな酸化チタンの粒子層を容易に形成す
ることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。
【0016】図1及び図2は、本発明の抗菌紙により半
球状のランプシェード1を形成した例を示すもので、図
2の拡大縦断面図に示すように、和紙等の透光性を有す
る紙材2の表層部には、酸化チタンの粉末3が均一に分
散されて固着されている。
【0017】次に、上記抗菌紙、すなわちランプシェー
ド1の製造方法を、図3ないし図6を参照して説明す
る。
【0018】まず、製造装置について説明する。
【0019】図3において、4は紙漉き槽で、その内部
の底部寄りには、逆截頭円錐形の底板5が固着され、紙
漉き槽4内は、この底板5により上下に仕切られてい
る。底板5の最下部には、排水管6が接続され、その紙
漉き槽4の外方に突出する端部には、排水バルブ7が取
付けられている。
【0020】8は、上記底板5の外周面上に載置される
成形型で、半球状の枠体9の外周面を、30メッシュ前
後のステンレス等の金網10により被覆して構成されて
いる。
【0021】成形型8の下端のフランジ部の180度対
向する部分には、把手11、11が設けられ、成形型8
の紙漉き槽4内への出し入れ及び持ち運びを容易として
ある。
【0022】このような装置により上記ランプシェード
1を製造するには、まず、図3に示すように、紙漉き槽
4内の底板5上に成形型8を載置したのち、排水バルブ
7を閉じた状態で紙漉き槽4内に水12を張り、成形型
8を完全に水没させる。
【0023】ついで図4に示すように、予め粘剤や不燃
剤等を適宜添加して所定の濃度に調合されたパルプ原料
13を、紙漉き槽4内の水に投入して撹拌し、水中に均
一に分散させる。
【0024】この状態でパルプ原料13中の紙材の一部
が沈降するまで所定時間放置し、成形型8の金網10に
紙材14を所定厚さに付着させる。なお、この際、排水
バルブ7を用いて、紙漉き槽4内の、パルプ原料13が
混在する水12を所定量だけ排水してもよい。
【0025】このようにすると、水12が金網10を通
過して排水される際に、パルプ原料中の紙材14が金網
10に吸着されるので、紙材14の厚さを短時間で大と
することができる。
【0026】紙材14を金網10に所定の厚さに付着さ
せたのち、図5に示すように、酸化チタンの粉末を添加
したチタン水溶液15を紙漉き槽4内の水12に注水
し、よく撹拌する。
【0027】ついで、撹拌した状態で排水バルブ7を開
き、紙漉き槽4内の水12を全て排水する。すると、金
網10の全周面に均一な吸引力が作用し、前工程におい
て付着させた紙材14の表面に、さらに紙材14が均等
な厚さに吸着されると同時に、酸化チタンの粉末粒子が
紙材14の表層部にほぼ均一に分散して吸着される。
【0028】上述のように、一旦紙材14を金網10に
所定の厚さに付着させてから、酸化チタンの粉末と共に
再度紙材14を吸着させると、、酸化チタンの粉末粒子
を紙材14の表層部に分散させることができる。
【0029】すなわち、もしパルプ原料13とチタン水
溶液15とを同時に水12に投入して撹拌し、排水バル
ブ7を開いて水12を排水したとすると、酸化チタンの
比重が紙材14よりも大きいため、その比重差により、
酸化チタンの粉末粒子の殆どが紙材14の下層部に分散
して吸着されてしまう。
【0030】このようになると、ランプシェードを形成
したのちにおいて酸化チタンの粒子が直接外気と触れな
くなるので、光触媒作用が発揮できなくなる。
【0031】紙漉き槽4内の水12を全て排水して、金
網10の表面に紙材14と酸化チタンの粉末粒子を吸着
させたのち、図6に示すように、紙漉き槽4内より取出
した成形型8を乾燥室16内に挿入して乾燥させる。
【0032】乾燥後において、成形型8より硬化した紙
材14を脱型すれば、図1に示すのと同様の半球状の抗
菌紙、すなわちランプシェード1が形成され、その表層
部には酸化チタンの粉末3が均一に分散して結合されて
いる。
【0033】このようにして形成されたランプシェード
1を照明器具に取付け、酸化チタンの粉末3無数の粒子
に光(紫外線)が照射されると、前述したような光触媒
作用により、表層部の粉末3の粒子に触れた空気に含ま
れる有機物を分解したり、種々の雑菌や細菌等が殺菌さ
れ、室内環境を改善することができる。
【0034】有機物の分解や殺菌を効果的に行うには、
上記のように、酸化チタンの粉末3を紙材2(14)の
表層部に分散させて、それに空気を直接触れさせること
が重要であり、また、粉末3の粒子の表面積を大とし
て、空気の触れる面積を増大させることも重要である。
【0035】さらに、紙材として和紙等の繊維の粗い紙
材を使用することにより、通気性が向上し、紙材の中、
下層部まで空気が入り込みやすくなる。よって、製造時
において表層部のみならず中、下層部まで浸透されてし
まった一部の酸化チタンも空気と接触しやすくなるた
め、光触媒作用が向上する。
【0036】図7及び図8は、上記粉末3の粒子の表面
積を大とする手段を示す。
【0037】図7に示すような多孔質セラミックス粒子
17を担体として、その多数の細孔18内に、図8に拡
大して示すように、上記酸化チタンの粉末3を適宜のバ
インダにより担持し、この多孔質セラミックス粒子17
を含む水溶液を、前述した図5に示す工程において紙漉
き槽4内に注水して撹拌し、水12を排水する。
【0038】すると、前工程で付着させた紙材14の表
面に、酸化チタンの粉末3を担持した多孔質セラミック
ス粒子17が吸着される。
【0039】このようにして得られた抗菌紙、すなわち
ランプシェード1の表層部には、非常に大きな表面積を
有する酸化チタンの粒子の層が形成され、空気の触れる
面積が増大することにより、有機物の分解や殺菌等が効
果的に行われるようになる。
【0040】なお、上記多孔質セラミックス粒子17と
しては、例えば平均粒径が0.1〜0.5mm程度の多
孔質アルミナ、多孔質ジルコニア、多孔質シリカ等が適
しており、また、その細孔18の孔径は数μm以下とす
るのが好ましい。酸化チタンの粉末3の粒子の大きさ
は、上記細孔18内に入り込む大きさとするのは言うま
でもない。
【0041】本発明は、上記実施例に限定されるもので
はない。
【0042】上記実施例では、本発明の抗菌紙により半
球状のランプシェード1を形成した例を示しているが、
その形状は任意である。従って、ランプシェード1を製
造するための成形型8の形状も、実施例のものに限定さ
れず、成形しようとする抗菌紙の形状に合わせて適宜変
更することができる。
【0043】上記抗菌紙の製造方法において、パルプ原
料13を紙漉き槽4の水に投入した後、排水バルブ7を
開いて紙漉き槽4内の水の全て、あるいは大半を排水
し、成形型8の表面にパルプ原料13中の紙材14を殆
ど吸着させてから、酸化チタンの粉末を添加したチタン
水溶液15を、紙漉き槽4内に成形型8が水没するまで
入れて撹拌し、再度排水バルブ7を開いてチタン水溶液
を排水するようにしてもよい。
【0044】このようにすると、紙材14のより浅い表
層部に、酸化チタンの粉末3を吸着させることができ
る。
【0045】
【発明の効果】本発明によれば、次のような効果が得ら
れる。
【0046】(a)請求項1に記載の発明の抗菌紙によ
れば、空気の触れる表層部の酸化チタンの粉末粒子の表
面積が大となるので、光触媒作が増大し、空気中に含ま
れる細菌等の殺菌や有機物の分解が効果的に行われる。
【0047】(b)請求項2に記載の発明の抗菌紙によ
れば、表層部の酸化チタンの粒子の表面積が著しく増大
し、殺菌や有機物等の分解がより効果的に行われる。
【0048】(c)請求項3に記載の発明の抗菌紙の製
造方法によれば、表層部に酸化チタンの粉末粒子が強固
に吸着された抗菌紙を、その形状に関係なく容易に製造
することができる。
【0049】また、紙の漉き漉き工程と同時に酸化チタ
ンの粒子を吸着しうるので、工数が削減され、コスト低
減が図れる。
【0050】(d)請求項4に記載の製造方法によれ
ば、上記(c)の効果に加えて、パルプ原料中の一部の
紙材を、成形型の表面に所定厚さまで速やかに吸着させ
うるので、抗菌紙の製造が迅速化するとともに、酸化チ
タンの粒子を紙材のより表層部に吸着させることができ
る。
【0051】(e)請求項5に記載の製造方法によれ
ば、紙材の表層部に、表面積の大きな酸化チタンの粒子
層を容易に形成することができる。
【0052】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の抗菌紙により形成されたランプシェー
ドの外観図である。
【図2】図1のII−II線の拡大縦断側面図である。
【図3】本発明の製造方法に用いられる紙漉き槽とその
中の水中に没入された成形型を示す中央縦断正面図であ
る。
【図4】同じく、パルプ原料の投入工程と、その紙材を
成形型に付着する工程を示す中央縦断正面図である。
【図5】同じく、酸化チタン水溶液の投入工程と、紙材
及び酸化チタン粒子の成形型への付着工程を示す中央縦
断正面図である。
【図6】成形型の乾燥工程を示す正面図である。
【図7】多孔質セラミックス粒子を担体として紙材の表
層部に吸着した状態を示す拡大断面図である。
【図8】多孔質セラミックス粒子の細孔に酸化チタンの
粒子を担持した状態を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
1 ランプシェード(抗菌紙) 2 紙材 3 酸化チタンの粉末 4 紙漉き槽 5 底板 6 排水管 7 排水バルブ 8 成形型 9 枠体 10 金網 11 把手 12 水 13 パルプ原料 14 紙材 15 チタン水溶液 16 乾燥室 17 多孔質セラミックス粒子 18 細孔

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 紙材の表層部に、酸化チタンの粉末を均
    一に分散させて固着したことを特徴とする抗菌紙。
  2. 【請求項2】 酸化チタンの粉末粒子が、多孔質セラミ
    ックスよりなる担体に担持されている請求項1に記載の
    抗菌紙。
  3. 【請求項3】 水が張られた紙漉き槽内に、所定形状の
    メッシュ状の成形型を水没させて収容したのち、前記紙
    漉き槽内の水中にパルプ原料を投入して撹拌、分散さ
    せ、前記成形型の表面にパルプ原料中の紙材の一部が付
    着するのを待ってから、前記紙漉き槽の水中に酸化チタ
    ンの粉末を投入して撹拌しつつ、成形型の内側より排水
    することにより、前記成形型の表面に紙材と酸化チタン
    の粉末粒子とを均一に吸着させ、その後、成形型を乾燥
    させて、その表面より紙材を脱型することを特徴とする
    抗菌紙の製造方法。
  4. 【請求項4】 水が張られた紙漉き槽内に、所定形状の
    メッシュ状の成形型を水没させて収容したのち、前記紙
    漉き槽内の水中にパルプ原料を投入して撹拌、分散さ
    せ、前記成形型の内側より一部の水を排水することによ
    り、成形型の表面にパルプ原料中の紙材の一部を所定厚
    さに吸着させ、その後、前記紙漉き槽内の水中に酸化チ
    タンの粉末を投入して撹拌しつつ、再度成形型の内側よ
    り排水することにより、成形型の表面に紙材を再吸着さ
    せるとともに、酸化チタンの粉末粒子を均一に吸着さ
    せ、その後、成形型を乾燥させて、その表面より紙材を
    脱型することを特徴とする抗菌紙の製造方法。
  5. 【請求項5】 酸化チタンの粉末粒子を、粒子状の多孔
    質セラミックス担体により担持し、この多孔質セラミッ
    クス粒子を紙漉き槽の水中に投入して、成形型の表面の
    紙材に吸着させることを特徴とする請求項3又は4に記
    載の抗菌紙の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7780816B2 (en) 2004-10-12 2010-08-24 Certainteed Corporation Fibrous insulation with fungicide

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