JP2003520655A - 抗微生物繊維媒体 - Google Patents
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Abstract
Description
媒体に関する。
過システムは、一般的に、ウェブ、マット、又はシート状のフィルタ媒体を含ん
でなるフィルタエレメントを使用し、該フィルタ媒体を通過する気流中に混入し
ている粒子状物質を捕捉し保持している。従来のフィルタ媒体は、一般的に湿気
のない乾燥した環境中では良好な性能を示すが、湿った環境中での運転にはいく
つかの問題を抱えている。
る)の中で長期間運転すると、該媒体は、媒体表面での微生物の増殖に起因する
不快臭の発生源となりがちである。このことは、空調システムを地下室に設置し
ている自家所有者にとって特に問題となる。微生物増殖の一因は、フィルタ媒体
表面上の栄養分と水分の濃度である。
及びコーティングの形態で、織物、布地、手術用被布などを含む各種繊維材料に
塗布してきた。しかしながら、実質的にすべてのこうした抗微生物仕上げは、抗
微生物という所期の目的を実行する能力に著しく影響を及ぼす欠点を一つならず
持ち合わせている。
利用しているため、“洗濯堅牢性”がある(すなわち通常の洗濯で除去されない
)。しかしながら、この手法では、抗微生物剤が、遊離して自由に動くことも、
“汚れた”層全体に拡散することも、典型的には繊維表面最外層にある生物活性
層と接触することもできないので、現行問題の克服には有効でない。基本的に、
抗微生物剤の大部分は、フィルタエレメントの内部に位置する繊維上などのフィ
ルタ媒体全体に均一に分散しているので、当然のことながら、フィルタエレメン
トの外表面上の微生物集団の成長を阻止するのに有効でない。従って、総体的な
抗微生物能は、微生物集団が十分早期の段階で相当量の抗微生物剤と決して接触
することがないため低い。結果として、フィルタ媒体から発散する不快臭の程度
は時が経つにつれて増加傾向を示し、消費者にフィルタエレメントを処分させて
しまうことになる。
、処理した樹脂溶融物を繊維に紡ぐという方法を利用する。この手法は、抗微生
物剤が効果を発現できるようになる前に、繊維からの抗微生物剤の緩徐なブルー
ミング(吹出し)が必要となる。その上、繊維の物理的性質やフィルタエレメン
トの性能を喪失したり有害作用を及ぼすことなく繊維に配合できる抗微生物剤の
最大装填量に関して上限がある。例えば、抗微生物剤の装填量が多いと、ある種
のエレクトレット繊維フィルタエレメントを妨害する。
造業者)も、抗微生物剤を種々の物品、例えば、ガーゼ包帯、ガーゼ付き絆創膏
などに配合することに興味を示している。これらの物品は主に木綿などの繊維媒
体を含んでなる。典型的な傷の状況では、時に傷部位から、血液、血清、膿など
を含む種々の液が放出される。場合によってはこれらの液が病原体と接触し、傷
領域に感染を起こす。こうした液がない場合でも、大気中の病原体が包帯を貫通
し(特に相対湿度の高い期間中)、傷領域と接触し、感染を起こすことがある。
選択活性のある抗微生物剤を利用して感染を予防又は抑止することは、そうした
物品の市場性を向上させることになろう。
できる抗微生物剤を含有する繊維媒体が求められている。 発明の概要 そこで、本発明の一つの目的は、新規かつ改良された繊維媒体を提供すること
にある。
媒体を提供することにある。 本発明のさらに別の目的は、抗微生物剤をその中に含有する新規かつ改良され
た繊維媒体を提供することにあり、該抗微生物剤は、繊維媒体全体に拡散できる
結果、特に高い相対湿度の期間中、微生物集団と接触することができる。
と、 を含む繊維エレメントであって、 前記少なくとも1種類の抗微生物剤は、高い相対湿度に応答して微生物集団と
接触するために、前記少なくとも一つの容器部材から出て繊維エレメント全体に
わたって拡散することができる繊維エレメントを提供する。
内に配置されている)と、 前記少なくとも一つの容器部材内に配置された少なくとも1種類の抗微生物剤
と、 を含む繊維エレメントであって、 前記少なくとも1種類の抗微生物剤は、高い相対湿度に応答して微生物集団と
接触するために、前記少なくとも一つの容器部材から出て繊維マット全体にわた
って拡散することができる繊維エレメントを提供する。
内に配置されており、前記少なくとも一つの容器部材は、複数のローブを有する
伸長繊維(前記ローブは長さ方向に伸びた内部キャビティを持ち、前記内部キャ
ビティは、隣接するローブ間に形成された、内部キャビティから外側繊維に通じ
る開口を含む);長さ方向に伸びた内部キャビティを有する伸長繊維(前記内部
キャビティは長さ方向に伸びた開口を有する);粒状物;それらの組合せからな
る群から選ばれる]と、 前記少なくとも一つの容器部材内に配置された少なくとも1種類の抗微生物剤
と、 を含む繊維エレメントであって、 前記少なくとも1種類の抗微生物剤は、高い相対湿度に応答して微生物集団と
接触するために、前記少なくとも一つの容器部材から出て繊維マット全体にわた
って拡散することができる繊維エレメントを提供する。
明、及び添付のクレームからより完全に理解することができる。 発明の詳細な記述 本発明の繊維エレメントは、主に、気候制御システム(例えばHVACシステ
ム)のフィルタエレメントを通過する気流などの流体(例えば気体又は液体)に
混入している粒子状物質をろ過するのに使用することを目的としている。あるい
は、本発明の繊維エレメントは、傷処置エレメント(例えば絆創膏、包帯など)
として使用することもできる。
層、並びに、場合により、フィルタ媒体を支持するための外枠の厚紙又はプラス
チックフレーム又はブラケットなどの支持部材を含む。さらに、本発明は、微生
物集団がその上で成長しやすい任意の種類の材料に実施できることは理解される
はずである。
維エレメントを傷部に接着させるための接着エレメントなど、必要に応じた工夫
を施してもよい。
、本説明は傷処置エレメントにも同等に適用可能である。 本発明のフィルタエレメントは二つの主構成部材を含む。すなわち、少なくと
も1種類の抗微生物剤と少なくとも一つの容器部材である。本明細書中で使用し
ている“抗微生物剤”という用語は、任意の種類の微生物集団、例えば、これら
に限定されないが、細菌、真菌などの成長及び/又は増殖の予防、鈍化、又は停
止のいずれかが可能な任意の物質(又は物質の組合せ)を含むことを意味する。
本明細書中で使用している“容器部材”という用語は、任意の種類の抗微生物剤
を含有、保持、格納、又は支持することが可能な任意の物質又は構造を含むこと
を意味する。
様式で、容器部材の少なくとも一部に注入、上部に配置、内部に配置、又は内部
に含有させる。従って、容器部材は、それぞれ抗微生物剤を注入及び拡散させる
ための何らかの種類の入口及び出口を有する必要がある。抗微生物剤は、容器部
材の外表面、内表面、及び/又は内外両面に配置させることができる。
器部材のいずれの表面からも解放され又は放出される。従って、本発明は、潜在
的には大量に貯蔵された抗微生物剤を提供し、この微生物剤は、相対湿度レベル
が上昇するときに、フィルター媒体中のいたるところに容易に且つ速やかに届か
せることができる。
するとき(即ち、50%より大きい)、微生物の個体群は、一定のフィルター媒
体上で生長すると信じられる。それゆえ、抗微生物剤が、典型的にはフィルター
媒体の外部表面上で成長を始める成長段階の微生物の個体群に接することが最大
に必要である。相対湿度レベルが高いとき、抗微生物剤は、容器部材(部分的に
は、増大した湿度によって、抗微生物剤と接するようになる)の外に浸出又は拡
散し、移動可能となる。このように、抗微生物剤は、フィルター媒体中のいたる
ところに拡散することができ(例えば、内部から1以上の外部表面に向かって)
、最大に必要とされるときに、微生物群と接するようになる。好ましくは抗微生
物剤は、その後、微生物群を殺し、又は少なくとも制御し、いかなる不快な臭い
の発生も回避する。
その理由は、対応する水分レベルが低いからである。加えて、相対湿度レベルが
低いので、微生物の個体群の成長は実質的により低く、それゆえ、抗微生物剤の
必要性もそれほど大きくない。それゆえ、抗微生物剤を浸出又は拡散放出する必
要がない間は、抗微生物剤の無駄がない。従って、抗微生物剤は、フィルター媒
体の中のいたるところに浸出又は拡散放出することに関して選択的に能動である
として特徴付けられる。
対して好適に効き目のある、全ての殺菌剤、制菌剤、殺カビ剤、制カビ剤、など
を含む。好適な殺菌剤/制菌剤の特定の例は、限定されることなく、POLYM
YCIN(登録商標)、BACITRACIN(登録商標)、リゾチーム、TR
ICLOSAN(登録商標)、DOWCIDE(登録商標)、第4アミン塩、ポ
リフェノール、酸アニオン性界面活性剤、両性界面活性剤、消毒薬、ビグアニジ
ン、などを含む。好適な殺カビ剤/制カビ剤の特定の例は、限定されることなく
、ジチオカルバメート、フタルイミド、ジカルボキシイミド、オルガノフォスフ
ェート、ベンズイミダゾール、カルボキシアニリド、フェニルアミド、フォスフ
ァイト、などを含む。
向に伸びる内部キャビティ(隣り合ったローブ間に形成される、該内部キャビテ
ィから外側繊維までの開口を含む)を伴うマルチローブを有する伸伸長繊維、長
さ方向に延びる開口を有する内部の長さ方向に伸びるキャビティを有する伸伸長
繊維、及び粒状物を含む。有機粒状物の例は、限定されることなく、熱可塑性樹
脂(例えば、ポリスチレン、アクリルコポリマーなど)、ヒドロゲル及び寒天ゲ
ルなどのポリマー材料を含む。無機粒状物の例は、限定されることなく、シリカ
ヒドロゲル、カーボン(例えば、ゼオライト)、アルミナ、焼結粉末などを含む
。
それらの全ての説明がリファレンスによって本明細書にすべて組み込まれる。 "Filaments Having Trilobal Or Quadrilobal Cross-Sections"と題する、Lar
gmanらに発行された米国特許第5,057,368号には、熱可塑性樹脂から形
成された3ローブ又は4ローブの繊維が記載され、この繊維は3つ又は4つのT
形ローブを有する中央コアから構成される横断面を有し、コアの中心で二分した
各々の脚は、隣り合ったローブの脚の間の角度が約80°〜約130°であるよ
うになっている。
Molecules"と題する、Rohrbachらに発行された米国特許第5,704,966号
には、気相の汚染物質を捕獲することができる選択された液体に浸漬された部分
中空輸送繊維を使用することによって、空気の流れからいくつかの気相の汚染物
質を連続的に除去する濾過方法及び装置が記載されている。
minants"と題する、Rohrbachらに発行された米国特許第5,713,971号に
は、気相の汚染物質の除去のための吸着というよりもむしろ吸収に依存する濾過
装置及び技術が記載されている。フィルター媒体は、複数の輸送繊維からなり、
各輸送繊維は、キャリア液及び溶解性の複合/分解剤(1種又は複数種)の組み
合わせから作成される種々の液相吸収システムのいずれかに浸漬された中空領域
を有する有するストランドを構成する。このフィルター媒体は、その構造や化学
組成のいずれかの性質によって液相を速やかに輸送することができる種々の繊維
のいずれからも作成してもよい。構造は、マルチローブ横断面形態、多孔性中空
繊維、多孔性又は溝付き繊維又はきつく束ねられたミクロ繊維を含んでもよく、
これらの全ては、外部源から流体を輸送する性質を呈する。
lter Mechanically Securing Solid Absorbent Particles Between Adjacent Mu
ltilobes"とそれぞれ題する、共にRohrbachらに発行された米国特許第5,74
4,236号及び第5,759,394号には、複数の伸長された一般に中空の
繊維から形成された不織フィルター媒体又はマットが記載され、各繊維は、内部
キャビティ(このキャビティは、そのキャビティ幅よりも小さい、繊維表面に対
する開口を有する)を有し、内部キャビティ内に非常に多くの比較的小さな固体
粒状物を保持する。
moving Filter And Method Of Making"及び"Multicomponent Depth Odor Contro
l Filter And Method Of Manufacture"とそれぞれ題する、共にRohrbachらに発
行された米国特許第5,902,384号及び第5,951,744号には、微
細な固体炭素粉体又はゼオライトに浸漬され、繊維フィルター(この繊維フィル
ターの一方の側には選択された化学吸着性液が適用され、この繊維フィルターの
他方の側には大きな炭素粒子が適用される)に形成された部分中空輸送繊維を使
用することにより、空気の流れから気相の汚染物質を連続的に除去する濾過装置
が記載されている。
によっても、繊維マット、シート、又はウェブのいずれかに成形することができ
、あるいはまた、プレグナント容器部材は、従来の繊維マット、シート、又はウ
ェブ(典型的には、複数の絡ませた不織繊維から構成される)の上に及び/又は
内に機械的に組み込む(例えば、配置する)ことができる。
ら構成されるか、組み込んでいるかどうかいずれにせよ)は、低密度、高ポア体
積の材料である(例えば、繊維に対して50%ポア体積及び粒状物に対し2−3
cc/gポア体積)。この高ポア体積は、有意な圧力低下が起こることなしにフ
ィルター媒体を通じて空気の流れの適切なレベルを可能にするので、好ましい。
る繊維マット10が示されている。この容器部材20は、フィルター部材として
使用されることができる不織マット10に成形される。各容器部材20は、内部
キャビティ22を含み、このキャビティ内には、抗微生物剤18が配置されてい
る。長さ方向の開口24は各キャビティ22から各容器部材20の表面まで延び
ている。マルチローブ容器部材20は、250ミクロン〜10ミクロン又はそれ
以下の直径を有し、比較的小さい。図1及び2に示される容器部材は、約30ミ
クロンの直径である。開口24のサイズは、抗微生物剤18がキャビティ22内
に配置されるときに、それら(たとえあるとしても、その支持材料を意味し、抗
微生物剤自身を意味しない)が一般に永続的に保持されており、容易には移動で
きないように選択される(しかし、抗微生物剤自身は相対湿度の高いレベルの間
に浸出し又は拡散放出することができる)。
中空の容器部材40が示されている。この容器部材40は、中央コア30及び外
部壁部材28上で仕切る3つ(又は別の態様として、4つ)のT形ローブ26を
有する横断面を有する。ローブ26の脚は、コア30で交差して、隣り合うロー
ブ26の脚間の角度は約80°〜130°である。熱可塑性ポリマーは、典型的
には、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、又はこれらの組み合わせで
ある。図3に描かれるような容器部材40は、3つの中空の内部の長さ方向に延
びるキャビティ22を有する押出されたストランドとして形成される。各キャビ
ティは、長さ方向に延びるスロット24を通じて外側ストランド表面とつながっ
ている。スロットは、T形ローブ26の外側端部の間に画定される。抗微生物剤
18は、多くの従来法のいずれによってもキャビティ22の1以上の表面の少な
くとも一部に適用される。
50が示されている。この容器部材50は、粒状で、例えばハイドロゲルを含む
。抗微生物剤18は、容器部材50の中のいたるところに分散している。
的な例として、それぞれ容器部材20、40、50を含む繊維マット60が示さ
れている。不織マット60は、フィルター部材として使用されることができる。
それぞれ容器部材20、40、50の種々のタイプの全ての多くの組み合わせが
マット60に組み込まれてもよいことに着目されるべきである。好ましくは、そ
れぞれ容器部材20、40、50並びにそれらの中に含まれる抗微生物剤18は
、全ての従来の繊維材料、特にエレクトレット材料を含むものに適合性を有する
。
改良及び変更が容易に当業者に想起されるので、上記に示された正確な構成及び
プロセスに本発明が限定されることは好ましくない。従って、それによってもよ
い全ての適切な変更物及び均等物は、特許請求の範囲によって定義される本発明
の範囲内に存在する。
の一部を示す図である。
を内部に配置含有する繊維マットの一部を示す図である。
Claims (19)
- 【請求項1】 少なくとも一つの容器部材と、 前記少なくとも一つの容器部材内に配置された少なくとも1種類の抗微生物剤
と、 を含む繊維エレメントであって、 前記少なくとも1種類の抗微生物剤は、高い相対湿度に応答して微生物集団と
接触するために、前記少なくとも一つの容器部材から出てフィルターエレメント
全体にわたって拡散することができる繊維エレメント。 - 【請求項2】 前記少なくとも一つの容器部材が、隣り合うローブの間に形成
される内部キャビティから外側繊維までの開口を含む長さ方向に延びる内部キャ
ビティを伴う多数のT形ローブを有する伸長繊維を含む請求項1の発明。 - 【請求項3】 前記少なくとも一つの容器部材が、隣り合うローブの間に形成
される内部キャビティから外側繊維までの開口を含む長さ方向に延びる内部キャ
ビティを伴う多数のローブを有する伸長繊維を含む請求項1の発明。 - 【請求項4】 前記少なくとも一つの容器部材が、長さ方向に延びる開口を有
する長さ方向に延びる内部キャビティを有する伸長繊維を含む請求項1の発明。 - 【請求項5】 前記少なくとも一つの容器部材が、粒状物を含む請求項1の発
明。 - 【請求項6】 前記粒状物が、ヒドロゲルを含む請求項5の発明。
- 【請求項7】 前記少なくとも一つの容器部材が、フィルター部材中に配置さ
れる請求項1の発明。 - 【請求項8】 前記少なくとも一つの容器部材が、傷処置エレメント中に配置
される請求項1の発明。 - 【請求項9】 繊維マットと、 少なくとも一つの容器部材(前記少なくとも一つの容器部材は前記繊維マット
内に配置されている)と、 前記少なくとも一つの容器部材内に配置された少なくとも1種類の抗微生物剤
と、 を含む繊維エレメントであって、 前記少なくとも1種類の抗微生物剤は、高い相対湿度に応答して微生物集団と
接触するために、前記少なくとも一つの容器部材から出て繊維マット全体にわた
って拡散することができる繊維エレメント。 - 【請求項10】 前記少なくとも一つの容器部材が、隣り合うローブの間に形
成される内部キャビティから外側繊維までの開口を含む長さ方向に延びる内部キ
ャビティを伴う多数のT形ローブを有する伸長繊維を含む請求項9の発明。 - 【請求項11】 前記少なくとも一つの容器部材が、隣り合うローブの間に形
成される内部キャビティから外側繊維までの開口を含む長さ方向に延びる内部キ
ャビティを伴う多数のローブを有する伸長繊維を含む請求項9の発明。 - 【請求項12】 前記少なくとも一つの容器部材が、長さ方向に延びる開口を
有する長さ方向に延びる内部キャビティを有する伸長繊維を含む請求項9の発明
。 - 【請求項13】 前記少なくとも一つの容器部材が、粒状物を含む請求項9の
発明。 - 【請求項14】 前記繊維マットが、フィルター部材中に配置される請求項9
の発明。 - 【請求項15】 前記繊維マットが、傷処置エレメント中に配置される請求項
9の発明。 - 【請求項16】 繊維マットと、 少なくとも一つの容器部材[前記少なくとも一つの容器部材は前記繊維マット
内に配置されており、前記少なくとも一つの容器部材は、複数のローブを有する
伸長繊維(前記ローブは長さ方向に伸びた内部キャビティを持ち、前記内部キャ
ビティは、隣接するローブ間に形成された、内部キャビティから外側繊維に通じ
る開口を含む);長さ方向に伸びた内部キャビティを有する伸長繊維(前記内部
キャビティは長さ方向に伸びた開口を有する);粒状物;それらの組合せからな
る群から選ばれる]と、 前記少なくとも一つの容器部材内に配置された少なくとも1種類の抗微生物剤
と、 を含む繊維エレメントであって、 前記少なくとも1種類の抗微生物剤は、高い相対湿度に応答して微生物集団と
接触するために、前記少なくとも一つの容器部材から出て繊維マット全体にわた
って拡散することができる繊維エレメント。 - 【請求項17】 前記多数のローブが、T形である請求項16の発明。
- 【請求項18】 前記繊維マットが、フィルター部材中に配置される請求項1
6の発明。 - 【請求項19】 前記繊維マットが、傷処置エレメント中に配置される請求項
16の発明。
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