JP2004049297A - 寿命表示付きアルデヒド類除去部材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】寿命表示付きアルデヒド類除去部材は、雰囲気に晒され雰囲気に含まれているアルデヒド類を吸着する主吸着部材1と、アルデヒド類を吸着すると共に、アルデヒド類の吸着に伴いpH値を変化させて変色するインジケータ4とで構成されている。主吸着部材1は、アルデヒド類を吸着する第1の吸着物質を担持している。インジケータ4は、アルデヒド類を吸着する第2の吸着物質と、アルデヒド類の吸着に伴なって変化するpH値により変色するpH指示薬成分とを担持している。
【選択図】図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明はホルムアルデヒドやアセトアルデヒド等の低級のアルデヒド類を吸着する寿命を表示する機能を有するアルデヒド類除去部材に関する。本発明に係るアルデヒド類除去部材は、例えば、住宅建材や家具等から放出されるアルデヒド類を吸着させるのに利用できる。
【0002】
【従来の技術】
近年、住宅建材や家具等から放出されるホルムアルデヒドが室内空気質を汚染させるため、環境上問題となっている。特に、新築した家屋では室内においてホルムアルデヒドの発生が多く、環境面から問題となっている。ホルムアルデヒドは悪臭物質の一つであり、空気中に0.05ppmという非常に低い濃度で残留していたとしても、その臭気が感じられ、更に2〜5ppm程度となれば、目や人体の気道に強い刺激が与えられ、くしゃみ、咳が出る等し、人体への刺激が強くなる。
【0003】
そこで、従来、文献1(特開平11ー227824号公報)には、ホルムアルデヒド捕足機能を有するアンモニウム塩を担持させた養生床面シートを住宅工事中の施工床面に敷設し、工事期間中においてホルムアルデヒドの捕足除去を図るホルムアルデヒドの除去方法が開示されている。
【0004】
また文献2(特開平11ー128329号公報)には、アンモニウム塩を使いホルムアルデヒドと反応させ分解除去するホルムアルデヒド捕捉材が開示されている。そして文献2では、アンモニウム塩によりホルムアルデヒドを捕捉可能に形成された捕捉紙において、ホルムアルデヒドの捕捉により生成された酸性物質を検知し、変色し、変色に伴い捕捉部の捕捉状況を知られるpH指示薬を担持させている。
【0005】
更に文献3(特公昭56ー56260号公報)には、アミノ酸とpH指示薬を担持した紙を用い、ホルムアルデヒドによって消毒するときの消毒完了時間をpH指示薬の変色により知らせる消毒指示物が開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
文献1は、養生床面シートがホルムアルデヒドを捕捉している状況を表示するインジケータ機能を有するものではない。
【0007】
文献2は、捕捉紙の捕捉状況をpH指示薬の変色で表示するインジケータ機能を有しているものの、ホルムアルデヒドを吸着する吸着物質を担持した捕捉紙と、捕捉紙の捕捉状況をユーザーに知らせるpH指示薬を担持するインジケータとは分かれておらず、従ってホルムアルデヒドを捕捉する捕捉紙の全体にpH指示薬を担持させ、捕捉紙の全体を変色させるものである。このように文献2によれば、ホルムアルデヒドを捕捉する捕捉紙と、捕捉紙の捕捉状況をユーザーに知らせるpH指示薬を担持するインジケータとが分かれていない方式を採用しているため、捕捉紙に担持されているホルムアルデヒド吸着用の吸着物質の種類によっては、pH指示薬が変色作用を行ったときであっても、吸着物質自体の色等の影響を受けて、変色の鮮明性が低下するおそれがあり、捕捉紙の変色状況がユーザーに明確に視認できないおそれがある。この場合、捕捉紙の捕捉機能の寿命がきていても、ユーザーは捕捉紙の寿命を正確に認識できないおそれがあり、好ましくない。
【0008】
文献3は、文献2の場合と同様に、消毒指示物を構成する紙における捕捉状況をpH指示薬の変色で表示するインジケータ機能を有しているものの、ホルムアルデヒドを吸着する吸着物質を担持した紙と、紙におけるホルムアルデヒドの捕捉状況をユーザーに知らせるpH指示薬を担持したインジケータとは分かれておらず、従ってホルムアルデヒドを捕捉する紙の全体にpH指示薬を担持させ、消毒指示物を構成する紙の全体を変色させるものである。このように文献3によれば、ホルムアルデヒドを捕捉する紙と、紙におけるホルムアルデヒドの捕捉状況をユーザーに知らせるpH指示薬を担持したインジケータとが分かれていない方式を採用しているため、ホルムアルデヒド吸着用の吸着物質の種類によっては、pH指示薬が変色したときであっても、変色の鮮明性が低下し、インジケータの変色状況がユーザーに明確に視認できないおそれがある。この場合、捕捉紙の寿命がきていても、消毒完了時間の正確な検知を誤認識するおそれがある。例えば、インジケータに担持されている吸着物質の色彩が暗いときには、pH値の変化に伴いpH指示薬が変色したとしても、pH指示薬の変色が鮮明に現れず、ユーザーは変色状況を把握しにくく、消毒完了時間の誤認識が生じるおそれがある。更に文献3は、アミノ酸とpH指示薬を使い、ホルムアルデヒドによる消毒終了時間をユーザーに知らせるもので、使用目的が異なっている。また、実際使用する場合、この方式ではかなり高濃度のホルムアルデヒドでなければ反応しないので、家屋等で問題としているppmオーダーのアルデヒド類に対しては使用することができない。
【0009】
なお文献2では、硫酸アンモニウム塩がホルムアルデヒドと反応して、ホルムアルデヒドはヘキサメチレンテトラミンに変換されると同時に硫酸が生成する。変換されたヘキサメチレンテトラミンは酸が存在すると、[CH2)6N4]2のH2SO4のような塩を作り、ついで加水分解してホルムアルデヒドとアンモニアになる問題がある。即ち、ホルムアルデヒドの再放出の問題と、pH値が変化し、変・退色が生じる問題も生じる。更に生成した硫酸等の酸は、担体であるパルプ、ポリエステル不織布等を劣化、変色させる問題もあり、担体の強度低下やインジケータの色の変化をわかりにくくさせる欠点もある。文献3には、上記した問題点を解決する方策についての既述はない。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、pH指示薬の変色状況の把握を良好に行うことができ、アルデヒド類を吸着する主吸着部材の寿命を正確に把握できるように改良した寿命表示付きアルデヒド類除去部材を提供することを課題とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る寿命表示付きアルデヒド類除去部材は、雰囲気に晒され雰囲気に含まれているアルデヒド類を吸着する主吸着部材と、
アルデヒド類を吸着すると共に、アルデヒド類の吸着に伴い変色するインジケータとで構成されており、
主吸着部材は、アルデヒド類を吸着する第1の吸着物質を含み、
インジケータは、アルデヒド類を吸着する第2の吸着物質と、アルデヒド類の吸着に伴なって変化するpH値により変色するpH指示薬とを担持していることを特徴とするものである。
【0012】
本発明によれば、主吸着部材における第1の吸着物質は、アルデヒド類の吸着除去機能を良好に発揮できるように選択される。従って、主吸着部材における第1の吸着物質を選択するにあたり、pH指示薬の変色状況を考慮せずとも良い。即ち、pH指示薬の変色状況に対して独立して、主吸着部材における第1の吸着物質を選択することができる。
【0013】
インジケータは、アルデヒド類を吸着する第2の吸着物質と、アルデヒド類の吸着に伴いpH値を変化させて変色するpH指示薬とを担持する。主吸着部材の寿命をユーザーに知らせるように、インジケータのpH指示薬が変色することにより、インジケータは変色する。従って、インジケータに担持される第2の吸着物質は、pH指示薬の変色状況を考慮して選択される。即ち、インジケータに担持されているpH指示薬が変色したとき、第2の吸着物質の存在がpH指示薬の変色状況をなるべく損なわないように、インジケータに担持される第2の吸着物質は選択される。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明によれば、次の実施形態の少なくとも一つを採用することができる。
【0015】
・主吸着部材はホルムアルデヒドやアセトアルデヒド等のアルデヒド類を吸着できるものであればよく、その形状はシート状でも、板状でも、ハニカム状、顆粒状、粉末状のいずれでも良い。インジケータについては、変色するインジケータ機能は期待されているものの、アルデヒド類を除去する機能は主吸着部材ほど必要とされない。このため、インジケータの表出面積は主吸着部材の表出面積よりも小さくすることができる。インジケータは、主吸着部材に対して一体的に接合されている形態、接合可能な形態、分離されている形態のいずれかの形態で、主吸着部材と共に雰囲気に晒される。主吸着部材の基材、インジケータの基材としては、紙、布、不織布等を例示することができ、これらに限定されるものではない。なお、紙としては、洋紙紙、和紙紙でも良い。
【0016】
・本発明によれば、主吸着部材はアルデヒド類の吸着除去機能を期待されており、インジケータは主吸着部材の寿命を知らせるインジケータ機能を期待されている。このように主吸着部材及びインジケータは、期待されている機能が異なるため、主吸着部材に担持されている第1の吸着物質と、インジケータに担持されている第2の吸着物質とを、それらの機能を十分に発揮できるように異材質とすることができる。場合によっては、主吸着部材及びインジケータの双方の機能が大きく損なわれない限り、同系材質とすることもできる。
【0017】
・主吸着部材の第1の吸着物質は、多孔質の粒子状の担体と第1のアミノ酸類とで形成されている実施形態を採用することができる。第1のアミノ酸類としては、中性アミノ酸、酸性アミノ酸、塩基性アミノ酸のいずれでも良い。また脂肪族アミノ酸、芳香族アミノ酸のいずれでも良い。具体的には、グリシン、アラニン、リシン(Lーリシン)、チロシン、システイン、フェニルアラニン、セリン、ヒドロキシリシン、アミノ安息香酸及び/又はその塩類のうちの少なくとも1種が例示される。2種以上を混在させても良い。芳香族アミノ酸としては、o−芳香族アミノ酸、m−芳香族アミノ酸、p−芳香族アミノ酸、P−アミノサリチル酸、m−アミノサリチル酸のいずれも用いることができる。場合によっては、主吸着部材に担持されている第1の吸着物質としては、グアニジノ基を含有するグアニジノ基含有化合物を採用することもできる。グアニジノ基含有化合物は、アルギニン及びその塩類のうちの少なくとも1種とすることができる。例えば、アルギニン及びアルギニン−グルタミン酸塩のうちの一方を用いても良いし、双方を用いても良い。更にアルギニンの塩類としては、その炭酸塩、塩酸塩、硝酸塩、リン酸塩、硫酸塩、ナトリウム塩、カリウム塩等も含まれる。
【0018】
多孔質の粒子状の担体としては、粘土鉱物である実施形態を採用することができる。多孔質の粘土鉱物として含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物等の含水珪酸塩系粘土鉱物を例示できる。含水珪酸塩系粘土鉱物としては、具体的には、セピオライト、アタパルジャイト、ゼオライト、ラフリナイト、ファルコンドアイト、パリゴルスカイトのうちの少なくとも1種を主要成分とすることができ、これらは微細な多数の細孔を有する。含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物としては、マグネシウムや珪素の一部がアルミニウム、鉄、ニッケル、ナトリウム等で置換されている形態も含む。
【0019】
上記した粘土鉱物自体もアルデヒド類の吸着能を有するが、アミノ酸系物質を粘土鉱物体自体に担持すれば、アルデヒド類の吸着除去能が一層向上する。粘土鉱物とアミノ酸系物質とアルデヒド類との反応によるものと推察される。粘土鉱物はそれ自体がバインダ機能を有するため、別のバインダを用いずとも、主吸着部材に担持される。但し必要に応じて、別のバインダを配合することもできる。多孔質の粒子状の担体としては活性炭、ケイソウ土、活性白土、アルミナ、シリカゲル等のうちの少なくとも1種の多孔質の粒子状の担体を用いることもできる。粘土鉱物等の担体は粒状であり、平均粒径が例えば30μm以下、20μm以下のもの、10μm以下、5μm以下、1μm以下のものを採用できる。よって粘土鉱物等の担体は一般的には粉末粒子状、殊に微粉末粒子状で用いることができる。なお粘土鉱物等の担体の粉砕は、ミキサー、ボールミル、振動ミル、ハンマーミル等の公知の粉砕手段を用いて、湿式粉砕、乾式粉砕とすることができる。
【0020】
・主吸着部材において、粘土鉱物等の多孔質の担体の量が相対的に過剰になれば、第1のアミノ酸類を担持した粘土鉱物等の多孔質の担体が主吸着部材から脱落する頻度が増加することがあり、粘土鉱物等の多孔質の担体が無駄になるおそれがある。また粘土鉱物等の多孔質の担体の量が相対的に過少になれば、第1のアミノ酸類を担持できる粘土鉱物等の多孔質の担体の量が低下し、ひいては第1のアミノ酸類の担持量が低下し、アルデヒド類に対する除去性が低下する。上記した点を考慮し、本発明に係る主吸着部材によれば、粘土鉱物等の多孔質の担体が担持されるときには、主吸着部材の単位面積あたり、粘土鉱物等の多孔質の担体の担持量は、重量で、10g/m2〜100g/m2、殊に40g/m2〜80g/m2、なかでも50g/m2〜70g/m2とすることができる。ただし、上記した範囲に限定されるものではない。
【0021】
第1のアミノ酸類の担持量が過少であれば、アルデヒド類に対する除去性が低下する。第1のアミノ酸類の担持量が過多であれば、コスト高となる。従って主吸着部材の単位面積当たりについては、アルデヒド類に対する除去性を考慮し、第1のアミノ酸類の担持量は重量比で、0.6g/m2〜24g/m2、殊に2.4g/m2〜18g/m2、なかでも6g/m2〜12g/m2とすることができる。ただし、上記した範囲に限定されるものではない。
【0022】
・本発明によれば、インジケータに担持されている第2の吸着物質は、第1のアミノ酸類と異なる第2のアミノ酸類である実施形態を採用することができる。第2のアミノ酸類は、グアニジノ基を含有するグアニジノ基含有化合物を採用することができる。グアニジノ基含有化合物は、アルギニン及びその塩類のうちの少なくとも1種とすることができる。例えば、アルギニン及びアルギニン−グルタミン酸塩のうちの一方を用いても良いし、双方を用いても良い。因みに、文献(化学辞典 東京化学同人社)によれば、アルギニンは2−アミノ−5−グアニジノ吉草酸とされている。更にアルギニンの塩類としては、その炭酸塩、塩酸塩、硝酸塩、リン酸塩、硫酸塩、ナトリウム塩、カリウム塩等も含まれる。グアニジノ基含有化合物は、飲食品としても使用されており、幼児等が誤まって舐めたときであっても、安全である。なお、従来技術に係る文献1,2で使用されているアンモニウム塩は一般的に人体に有害であり、更にアンモニウム塩として記載されている硫酸アンモニウムは、化学肥料にもよく使用されるものであり、毒物ではないにしろ、人体に有害である。
【0023】
・本発明によれば、好ましくは、インジケータの第2の吸着物質は、塩基性をもち、pH指示薬はpH値が塩基性域から中性または酸性域に向けて変化するとき変色する実施形態を採用することができる。
【0024】
・本発明によれば、インジケータに含まれているpH指示薬は、使用開始前のインジケータに担持されている第2のアミノ酸のpH値、インジケータにアルデヒド類が担持されたときのpH値変化等を考慮して選択される。例えば、インジケータに含まれているpH指示薬はフェノールレッド、オーリン、ニュートラルレッド、ナイルブルー、ニトロフェノールスルホンフタレイン、oークレゾールベンゼイン、ジブロムバニリデンシクロヘキサノン、o−クレゾールレッド、αーナフトールフタレイン、インドオキシン、アリザリンブルー、ブロムチモールブルー、mークレゾールパープル、pーキシレノールブルーのうちの少なくとも1種である実施形態を採用することができる。フェノールレッドは酸塩基pH指示薬であり、フェノールスルホンフタレインとも呼ばれ、変色域はpH8.4(赤色)〜pH6.8(黄色)である。pH指示薬の色変化時期は、アルデヒド類を吸着する性能を有する主吸着部材の寿命に連動していることが好ましい。即ち、主吸着部材の寿命がきたとき、あるいは、寿命の少し手前、寿命の少し後で、インジケータに含まれているpH指示薬が変色することが好ましい。主吸着部材の寿命は、主吸着部材に吸着されるアルデヒド類の飽和吸着状態、または、飽和吸着状態に近い状態を意味する。
【0025】
・本発明によれば、好ましくは、インジケータのpH指示薬は、主吸着部材の寿命を意味する文字、図形、数字のうちの少なくとも一つを有する形状にインジケータに担持されており、変色に伴い、主吸着部材の寿命に関する情報を意味する文字、図形、数字のうちの少なくとも一つを表示する実施形態を採用することができる。この場合、主吸着部材の寿命に関する情報を意味する文字、図形または数字によって、ユーザーは、主吸着部材の寿命に関する情報を、確実に且つ具体的に認識することができる。
【0026】
・本発明によれば、インジケータの基材のpH値はpH指示薬の変色に影響することがある。インジケータが紙を基材とする場合には、pH指示薬によっても相違するものの、紙のpH値は例えば6〜10、殊に6.5〜8.0を例示することができる。
【0027】
【実施例】
以下、本発明の第1実施例について図1を参照して具体的に説明する。本実施例に係る寿命表示付きアルデヒド類除去部材は、ホルムアルデヒドを含有するかあるいは発生させる雰囲気に含まれているホルムアルデヒドを吸着する主吸着部材としての主シート1と、ホルムアルデヒドを吸着すると共にホルムアルデヒドの吸着に伴いpH値を変化させて変色するインジケータ4とで構成されている。
【0028】
主シート1は広い表出面積を有しており、建築物の空間や、床壁、天井壁等の壁に設置したり、家具に収容可能となっており、ホルムアルデヒドを吸着する第1の吸着物質を担持している。第1の吸着物質は、多孔質の微粒子状の担体としての粘土鉱物と、粘土鉱物に担持された第1のアミノ酸類とで形成されている。具体的には、粘土鉱物はセピオライトであり、第1のアミノ酸はグリシンである。セピオライトとグリシンとの相性は良く、ホルムアルデヒドの吸着除去能を高めることができる。なお文献(特開昭56−66260号公報)によれば、グリシンのpH値は6.0とされている。
【0029】
図1に示すように、インジケータ4は小片状をなしており、インジケータ4の表出面積は主シート1の表出面積よりも小さい。インジケータ4は主シート1と共に、ホルムアルデヒドを発生させるかあるいはホルムアルデヒドが含有されている雰囲気に晒されるものであり、主シート1の周辺部等の一部に両面テープ等の接着部材を介して主シート1に貼り付けて使用され、主シート1と同一の空間内に一体的に置くことができるようにされている。
【0030】
インジケータ4は、ホルムアルデヒドを吸着する第2の吸着物質と、ホルムアルデヒドの吸着に伴いpH値を変化させて変色するpH指示薬とを担持している。第2の吸着物質は、主シート1に担持されている第1のアミノ酸類とは異なる第2のアミノ酸類とされており、具体的にはグアニジノ基を含有するグアニジノ基含有化合物とされている。本実施例ではグアニジノ基含有化合物はアルギニンとされている。アルギニンは塩基性を示す物質であり、文献(特開昭56−66260号公報)によればpH10.8とされている。このようにアルギニンを用いれば、塩基性であるため、インジケータ4へのホルムアルデヒドの吸着が進行するにつれて、インジケータ4が塩基性域から中性域に変化することができ、インジケータ4に担持されているpH指示薬の変色を良好に行なわしめるのに有利である。
【0031】
インジケータ4に担持されているpH指示薬は具体的にはフェノールレッドである。フェノールレッドは、一般的には変色域がpH値8.4(赤色)〜6.8(黄色)とされている。インジケータ4にホルムアルデヒドが吸着される量が増加すると、インジケータ4に担持されているアルギニンがホルムアルデヒドと反応してインジケータ4が塩基性域から中性域に変化する。これによりインジケータ4に担持されているpH指示薬であるフェノールレッドは、赤色域から黄色域に変色する。このように塩基性域から中性域に変化する反応では、可逆反応が起こりにくいので、ホルムアルデヒドの再放出がないのはもちろん、変色したインジケータ4の変色・退色も抑制される。
【0032】
インジケータ4に担持されるアルギニン濃度としては、インジケータ4となる紙に担持する前の溶液状態のとき、重量比で、0.3〜30%、殊に1%〜20%、2%〜15%とすることができる。
【0033】
本実施例によれば、インジケータ4におけるアルギニンの担持量(重量)としては、アルデヒド類の吸着性能等を考慮すると、インジケータ4の単位面積あたり、(0.4g/m2)〜(42g/m2 )、殊に(1.4g/m2)〜(28g/m2 )、(2.8g/m2)〜(21g/m2 )とされている。
【0034】
このようにすれば、住宅室内や家具収納・梱包内等の低濃度(例えば0.001ppm〜100ppm、0.01ppm〜20ppm)のホルムアルデヒドを除去する際において、主シート1の吸着寿命にほぼ対応してフェノールレッドが変色するように調整することができる。
【0035】
上記したようにフェノールレッドが変色するタイミングは、主シート1の吸着寿命とほぼ一致するようにされている。この場合、使用用途に応じて、フェノールレッドが変色するタイミングについては、インジケータ4におけるアルギニンの担持量を変えることにより、主シート1の吸着寿命の少し前にしたり、主シート1の吸着寿命の少し後にしたりすることは可能である。
【0036】
本実施例によれば、主シート1は次のように製造できる。まず、主シート1を形成する基材であるパルプと、粘土鉱物である微小粒状のセピオライト(平均粒径:2μm〜250μm)と、水とを含有するスラリー状混合物100(図2参照)を形成する。このスラリー状混合物100の配合割合としては、パルプを30〜70重量%、殊に40〜60重量%とすることができ、セピオライトを30〜70重量%、殊に40〜60重量%とすることができる。但しこれに限定されるものではなく、必要に応じて変更できることは勿論である。
【0037】
このように形成したスラリー状混合物100を網状の抄紙部材110(図2参照)の上面に供給する。スラリー状混合物100に含まれている水は、抄紙部材110の下方に落下するものの、混合物に含まれているパルプやセピオライト等の固形残留物は、網状の抄紙部材110の上面に連続シート120として残る。即ち抄紙処理が行われる。このように抄紙処理で形成された連続シート120は、基本的には、パルプと粘土鉱物であるセピオライトとで形成されている。なお、必要に応じて、スラリー状混合物100に他の配合剤を配合することもできる。
【0038】
この連続シート120を抄紙部材110から剥離させ、約120℃で約3分間乾燥させる。連続シート120に含まれていた水分は、乾燥により除去される。その後、連続シート120は、案内ローラにより案内されつつ後工程に向けて搬送され、搬送途中において、連続シート120の上方に配置されているシャワー装置140から、第1のアミノ酸類(グリシン)10重量%を含有させたアミノ酸類含有液状物150を連続シート120の上面に供給する。これによりアミノ酸類含有液状物150と連続シート120とを接触させる接触工程が実施される。この結果、第1のアミノ酸類は主シート1の基材であるパルプにも担持されるが、パルプに担持されているセピオライトの細孔に多量に担持される。
【0039】
上記したように本実施例によれば、第1のアミノ酸類を含有するアミノ酸類含有液状物150を連続シート120に接触させることにより、第1アミノ酸類をセピオライトの細孔に含浸させる接触工程を実施するに先だって、連続シート120を乾燥させる乾燥工程を行なうことにしている。
【0040】
仮に、第1のアミノ酸類を含有するアミノ酸類含有液状物150を連続シート120に接触させて第1アミノ酸類をセピオライトの細孔に含浸させる接触工程を実施する際に、連続シート120が含む水分量が過剰であれば、第1のアミノ酸類を含有するアミノ酸類含有液状物150が連続シート120の内部に浸透することが抑えられる。更に連続シート120に一旦担持させた第1のアミノ酸類が水を介して外部に溶出するおそれがあり、この場合、第1のアミノ酸類の担持率が高まらないおそれがある。この点本実施例によれば、第1のアミノ酸類を含有するアミノ酸類含有液状物150を連続シート120に接触させて含浸させる接触工程に先だって、連続シート120を乾燥させて連続シート120の内部の水分が低減されているため、接触工程において、アミノ酸類含有液状物150を連続シート120に含浸させ易い利点が得られ、ひいては主シート1における第1のアミノ酸類の担持率を高めるのに有利である。
【0041】
上記したように第1アミノ酸類(グリシン)を含有する水系のアミノ酸類含有液状物150を連続シート120に接触させて連続シート120の内部に含浸させた後に、乾燥工程を再び行い、連続シート120に含有されている余剰の水分を除去し、その後、連続シート120を適宜のサイズに切断し、以て紙質の主シート1を形成する。
【0042】
上記したセピオライトは多数の細孔を有する多孔質体であり、第1のアミノ酸類(グリシン)を担持することで、有害なホルムアルデヒドに対し有効に反応を起こし、ホルムアルデヒドを除去することができる。セピオライトに含まれている水分、マグネシウム、アミノ酸がホルムアルデヒドと反応するものと推察される。
【0043】
次にインジケータ4の製造について説明を加える。まず、第2のアミノ酸類(アルギニン)とフェノールレッドとアルコールと水とを含有する水溶液を形成する。この場合、水溶液の配合としては、具体的には、アルギニンを0.3〜30重量%、殊に1〜20重量%とすることができ、フェノールレッドを0.01〜1重量%、殊に0.02〜0.5重量%とすることができ、このようにアルギニン及びフェノールレッドを、液状物としての水に混合させる。なお配合割合としてはこれに限定されるものではなく、必要に応じて変更できることは勿論である。
【0044】
そして、インジケータ4となる紙と、この水溶液(第2のアミノ酸類を含有するアミノ酸含有液状物)とを接触させる。具体的には、インジケータ4となる紙をこの水溶液に所定時間(例えば1〜10分間)浸漬させる。その後、水溶液から取り出した紙を約105℃で約30分間度乾燥させ、所定のサイズに切断し、インジケータ4を形成する。製造後のインジケータ4は塩基性域であり、pH値10〜11であると推察される。
【0045】
本実施例によれば、インジケータ4は製造時には主シート1と別体とされている。使用時には主シート1は、ホルムアルデヒドを発生させるか含有する建築物の内部、家具の内部等の雰囲気に晒される。この場合、図1に示すように、インジケータ4は両面テープ等の接着部材で主シート1に接着される。なお、主シート1について、アルギニン及びフェノールレッドを担持させていない状態で基材のpH値は、一般的に6.5〜8.0である。
【0046】
なお、グアニジノ基を有するアルギニンと、ホルムアルデヒドとが反応したときにおける反応を、化学式1として示す。化学式1で示すように、シッフ塩基が生成されると共に水が生成される。
【0047】
【化1】
【0048】
本実施例によれば、主シート1における第1の吸着物質は、ホルムアルデヒドの吸着除去機能を充分に発揮できるように、セピオライトとグリシンとに選択されている。ここで、主シート1にはpH指示薬が担持されていないため、主シート1に担持される第1の吸着物質を選択するにあたり、pH指示薬の変色状況を肉眼で認識できるようにする条件を考慮せずとも良い。即ち、pH指示薬の変色から独立して、主シート1における第1の吸着物質の種類、担持量を選択することができる利点が得られる。従って吸着性能が良好な第1の吸着物質の種類、その担持量を選択することができる。
【0049】
インジケータ4は、前記したように、ホルムアルデヒドを吸着する第2の吸着物質と、ホルムアルデヒドの吸着に伴って変化するpH値に基づいて変色するpH指示薬とを担持している。主シート1の寿命(吸着飽和状態)をユーザーに知らせるように、インジケータ4は変色する。従って、インジケータ4における第2の吸着物質は、pH指示薬の変色状況を考慮して選択されている。
【0050】
即ち、インジケータ4に担持されているpH指示薬が変色したとき、第2の吸着物質の存在がpH指示薬の変色の鮮明性状況をなるべく損なわないように、第2の吸着物質の種類、担持量は選択されている。仮に、インジケータ4に担持される第2の吸着物質として、第1の吸着物質と同様に、セピオライトと第1のアミノ酸類(グリシン)とが選択されている場合には、セピオライトは灰色気味であるためインジケータ4もその影響を受けた色となる。更にインジケータ4に担持される第2の吸着物質として活性炭と第1のアミノ酸類を用いたときには、インジケータ4も活性炭自体の黒色の影響を受けた色となる。このような場合、インジケータ4へのホルムアルデヒドの吸着に伴いpH指示薬が変色したとしても、pH指示薬の変色状況が明瞭になりにくく、ユーザーに寿命判定時期を誤認識させるおそれがある。
【0051】
この点本実施例によれば、前述したようにインジケータ4は、主シート1の第1の吸着物質と異なる第2の吸着物質と、ホルムアルデヒドの吸着に伴って変化するpH値に基づいて変色するpH指示薬とを担持しており、ホルムアルデヒドの吸着に伴いpH指示薬が変色したとき、第2の吸着物質の存在がpH指示薬の変色の鮮明性をなるべく損なわないように、インジケータ4に担持される第2の吸着物質の種類、担持量は選択されている。このため本実施例によれば、ホルムアルデヒドを吸着する主シート1の本来の性能を充分に確保しつつ、インジケータ4の変色状況の明瞭化を図ることができる。
【0052】
更に本実施例によれば、インジケータ4に担持されている第2のアミノ酸類としてはアルギニンが使用されており、主シート1の第1のアミノ酸類としてはグリシンが使用されている。一般的にアルギニンはグリシンよりもコスト高であるため、表出面積が大きい主シート1で用いるよりも、表出面積が小さいインジケータ4で用いるのに適する。
【0053】
主シート1の基材は紙質であるため、使用後には、焼却廃棄が容易である。なお、主シート1に吸着された有害なホルムアルデヒド(HCHO)は、アミノ酸(アミノ基:−NH2)と反応し、ホルムアルデヒドとしては実質的に残っていない。
【0054】
(第2実施例)
図3は第2実施例を示す。本実施例は前記した第1実施例と基本的には同様の構成であり、基本的には同様の作用効果を奏する。本実施例においても、図3に示すように、インジケータ4Bの表出面積は、主シート1Bの表出面積よりも小さい。インジケータ4Bは、主シート1Bの周縁に一体的に外側に向けて突出して形成されている。本実施例においても、インジケータ4Bは主シート1Bと共に、ホルムアルデヒドを発生させるかホルムアルデヒドを含有する雰囲気に晒される。本実施例によれば、主シート1Bの単位面積あたり、セピオライトの担持量は40〜80g/m2であり、グリシンは担持量は5〜13g/m2である。インジケータ4Bの単位面積あたり、アルギニンの担持量は1.4〜28g/m2である。
【0055】
(第3実施例)
図4は第3実施例を示す。本実施例は前記した第1実施例と基本的には同様の構成であり、基本的には同様の作用効果を奏する。本実施例においても、図4に示すように、インジケータ4Cは、主シート1Cの内部に一体的に配置されている。インジケータ4Cは主シート1Cと共に、ホルムアルデヒドを発生させるかホルムアルデヒドを含有する雰囲気に晒される。インジケータ4Cの表出面積は、主シート1Cの表出面積よりも小さい。この場合には、主シート1Cに第1の吸着物質(セピオライトとグリシン)を担持させるときに、主シート1Cの一部にマスキング材を貼り合わせてマスキング処理をし、主シート1Cにマスキング部を形成する。主シート1のマスキング部1xには第1の吸着物質は担持されない。そして、第2吸着物質(アルギニン)とpH指示薬(フェノールレッド)とを含む液を、マスキング材を外した主シート1Cのマスキング部1xのみに接触させて含浸させる。これにより第2吸着物質とpH指示薬を、マスキング材を外したマスキング部1xに担持させて、主シート1Cの内部に部分的に且つ一体的にインジケータ4Cを形成する。本実施例によれば、主シート1Cの単位面積あたり、セピオライトの担持量は40〜80g/m2であり、グリシンの担持量は5〜13g/m2である。インジケータ4Cの単位面積あたり、アルギニンの担持量は1.4〜28g/m2である。
【0056】
(第4実施例)
図5は第4実施例を示す。本実施例は前記した第1実施例と基本的には同様の構成であり、基本的には同様の作用効果を奏する。本実施例においては、図5に示すように、インジケータ4DのpH指示薬は、主シート1Dの寿命を意味する文字を有する形状にインジケータ4Dに担持されており、変色に伴い、主シート1Dの寿命を意味する文字である『おわり』を表示する。これによりユーザーは主シート1Dの寿命を正確に認識することができる。『おわり』に代えて『END』『終了』、主シート1Dの交換を意味する『交換』、あるいは、他の語句でも良い。文字に代えて、主シート1Dの寿命を意味する図形、数字にしても良い。本実施例によれば、主シート1Dの単位面積あたり、セピオライトの担持量は40〜80g/m2であり、グリシンの担持量は5〜13g/m2である。インジケータ4Dについては、単位面積で換算すると、アルギニンの担持量は1.4〜28g/m2である。
【0057】
(第5実施例)
図6は第5実施例を示す。本実施例は前記した第1実施例と基本的には同様の構成であり、基本的には同様の作用効果を奏する。以下、第1実施例と相違する部分を中心として説明する。本実施例によれば、主シート1Eにおいては、第1のアミノ酸類としてのL−リシンを担持したセピオライトが担持されている。主シート1Eの単位面積あたり、セピオライトの担持量は40〜80g/m2であり、L−リシンの担持量は5〜30g/m2である。インジケータ4Eの単位面積あたり、アルギニンの担持量は1.4〜28g/m2である。
【0058】
(第6実施例)
図7は第6実施例を示す。本実施例は前記した第1実施例と基本的には同様の構成であり、基本的には同様の作用効果を奏する。以下、第1実施例と相違する部分を中心として説明する。本実施例においては、インジケータ4Fは主シート1Fと分離されており、主シート1Fの近傍において使用される。インジケータ4Fに担持されている第2のアミノ酸類としては、グアニジノ基含有化合物であるL−アルギニンL−グルタミン酸塩が使用されている。L−アルギニンL−グルタミン酸塩はグリシンよりもコスト高であるため、表出面積が大きい主シート1Fで用いるよりも、表出面積が小さいインジケータ4Fで用いるのに適する。製造の際には、L−アルギニンL−グルタミン酸塩及びフェノールレッドを含む水溶液を紙に浸透させる工程、乾燥させる工程を経て、インジケータ4Fを形成した。本実施例によれば、主シート1Fの単位面積あたり、セピオライトの担持量は例えば中央値で50g/m2であり、グリシンは担持量は例えば中央値で3.8g/m2である。インジケータ4Fの単位面積あたり、L−アルギニンL−グルタミン酸塩の担持量は例えば中央値で4.2g/m2である。
【0059】
(第7実施例)
図8は第7実施例を示す。本実施例は前記した第1実施例と基本的には同様の構成であり、基本的には同様の作用効果を奏する。以下、第1実施例と相違する部分を中心として説明する。本実施例においては、主吸着部材1Gに担持されている第1の吸着物質、インジケータ4Gに担持されている第2の吸着物質としては、グアニジノ基を含有するグアニジノ基含有化合物とされており、具体的には、アルギニンとされている。この場合、主シート1Gにはセピオライトは担持されていない。主シート1Gの単位面積あたり、アルギニンの担持量は0.4〜42g/m2である。インジケータ4Gの単位面積あたり、アルギニンの担持量は1.4〜28g/m2である。
【0060】
(試験)
ホルムアルデヒドを含有する空気雰囲気(ホルムアルデヒド濃度:0.1ppm)に、第1実施例に基づいて形成したインジケータ4及び主シート1を晒す試験を行った。この試験では、インジケータ4のなる紙と、アルギニン及びフェノールレッドを含む水溶液とを用い、水溶液に紙に1分間浸漬させた後に、105℃で30分間乾燥させてインジケータ4を形成した。この水溶液ではアルギニンの濃度は重量比で5%とした。試験結果を図9に示す。図9の縦軸は、主シート1におけるホルムアルデヒドの吸着量を示す。図9の特性線W1は主シート1におけるホルムアルデヒドの吸着量の増加状況を推定して示す。図9の横軸はインジケータ4におけるpH変化を示す。図9の特性線W1に示すように、吸着時間が経過するにつれて、主シート1におけるホルムアルデヒドの吸着量は次第に増加する。吸着開始からある時間T1経過すると、主シート1における吸着量はほぼ飽和状態となり、主シート1をそれ以上使用しても、雰囲気中のホルムアルデヒドの除去は実質的に行われないと判断される。即ち主シート1の寿命となる。主シート1にホルムアルデヒドが吸着される量が増加するにつれて、インジケータ4にホルムアルデヒドが吸着される量も増加する。このようにインジケータ4にホルムアルデヒドが吸着される量も増加すると、インジケータ4に担持されている第2のアミノ酸類(アルギニン)がホルムアルデヒドと反応し、インジケータ4が当初の塩基性域から中性域に変化する。これによりインジケータ4に担持されているフェノールレッドは赤色から橙色を経て黄色に変色する。即ち、図9に示すように、当初のインジケータ4はpH値8.4よりも塩基性域であり、インジケータ4は赤色気味であったが、ホルムアルデヒドの吸着の進行につれてインジケータ4のpH値が次第に低下し、変色した。即ち、主シート1の寿命が近づくにつれて、インジケータ4は赤色域から橙色域に変色を開始し、主シート1の寿命がきたときには、インジケータ4は黄色域に変色した。このように主シート1の寿命と、インジケータ4の変色とが対応していた。
【0061】
(その他)
上記した実施例においては、pH指示薬としてフェノールレッドを用いているが、これに限られるものではなく、使用前のインジケータのpH値に応じて他のpH指示薬に代えることができる。場合によっては、塩基性域で青色、中性域で緑、酸性域で黄色を示すブロモチモールブルー(BTB)、変色域が8.8〜7.2のクレゾールレッド、フェノールフタレインを用いても良い。複数のpH指示薬を混合して用いることもできる。その他、本発明は上記した実施例のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できるものである。発明の実施の形態、実施例に記載の語句は一部であっても、請求項に記載できるものである。
【0062】
上記した記載から次の技術的思想も把握できる。
(付記項1)各請求項において、インジケータに担持されている第2の吸着物質は、塩基性をもち、インジケータに担持されているpH指示薬はpH値が塩基性域から中性域または酸性域に向けて変化するとき変色することを特徴とする寿命表示付きアルデヒド類除去部材。
(付記項2)雰囲気に晒され雰囲気に含まれているアルデヒド類を吸着する吸着部材であって、吸着部材の少なくとも一部に、pH指示薬等の変色可能な指示薬を担持すると共に吸着部材の寿命を示すインジケータが設けられており、
インジケータのpH指示薬等の変色可能な指示薬は、吸着部材の寿命に関する情報を意味する文字、図形、数字のうちの少なくとも一つを有する形状に前記インジケータに担持されており、変色に伴い、前記吸着部材の寿命に関する情報を意味する文字、図形、数字のうちの少なくとも一つを表示することを特徴とする寿命表示付きアルデヒド類除去部材。吸着部材の寿命に関する情報について、文字、図形または数字で表示されるため、ユーザーの誤認識を確実に防止できる。
(付記項3)雰囲気に晒され雰囲気に含まれているアルデヒド類を吸着するものであって、アルデヒド類を吸着除去するアミノ酸類を担持しており、アミノ酸類は、グアニジノ基を含有する化合物であることを特徴とするアルデヒド類吸着部材。この場合、雰囲気中のアルデヒド類を吸着でき、しかも安全性が高い。アルデヒド類吸着部材はシート状を例示できる。
(付記項4)付記項3において、前記グアニジノ基を含有する化合物は、アルギニン及びその塩類のうちの少なくとも1種であることを特徴とするアルデヒド類除去部材。この場合、雰囲気中のアルデヒド類を吸着除去でき、しかも安全性が高い。
(付記項5)各請求項において、主吸着部材はpH指示薬を担持しておらず、インジケータはpH指示薬を担持していることを特徴とするアルデヒド類吸着部材。主吸着部材はpH指示薬を担持していないため、アルデヒド類の吸着除去機能を発揮しつつ、pH指示薬の使用量が節約される。
(付記項6)各請求項において、主吸着部材は粘土鉱物等の粒子状の担体を担持しており、インジケータは粘土鉱物等の粒子状の担体を担持していないことを特徴とするアルデヒド類吸着部材。粘土鉱物は多孔質であり、主吸着部材における第1の吸着物質の担持性を高めることができる。粘土鉱物はそれ特有の色合を有するため、pH指示薬の変色の鮮明性を低下させるおそれがある。このような粘土鉱物はインジケータには含まれていないため、インジケータのインジケータ機能を損なうことが抑えられる。
(付記項7)各請求項において、インジケータに担持されているpH指示薬の変色域は、主吸着部材におけるアルデヒド類の吸着飽和状態によるpH値の変化に対応して設定されていることを特徴とするアルデヒド類吸着部材。
(付記項8)雰囲気に晒され雰囲気に含まれているアルデヒド類を吸着するインジケータであり、前記インジケータは、アルデヒド類を吸着するアミノ酸類と、アルデヒド類の吸着に伴なって変化するpH値により変色するpH指示薬とを担持していることを特徴とする寿命表示付きアルデヒド類除去部材。アミノ酸類としてグアニジノ基を含有する化合物を例示できる。
【0063】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、変色するpH指示薬は、インジケータに担持されているものの、アルデヒド類の吸着除去を主機能とする主吸着部材には担持されていない。このため主吸着部材に担持される第1の吸着物質は、主吸着部材におけるアルデヒド類の吸着除去機能を良好に発揮できるように選択することができる。従って、主吸着部材に担持される第1の吸着物質を選択するにあたり、pH指示薬の変色を考慮せずとも良い。即ち、pH指示薬の変色状況の如何にかかわらず、pH指示薬の変色から独立して、主吸着部材に担持される第1の吸着物質を選択することができ、アルデヒド類の吸着除去機能を向上させるのに有利である。
【0064】
また本発明によれば、pH指示薬はインジケータに担持されているものの、アルデヒド類の吸着除去を主機能とする主吸着部材には担持されていないため、主吸着部材によるアルデヒド類の吸着除去機能を確保しつつ、pH指示薬の使用量を減少させるのに有利であり、価格の低廉化に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例に係る主シートとインジケータを示す正面図である。
【図2】主シートの製造過程を模式的に示す工程図である。
【図3】第2実施例に係る主シートとインジケータを示す正面図である。
【図4】第3実施例に係る主シートとインジケータを示す正面図である。
【図5】第4実施例に係る主シートとインジケータを示す正面図である。
【図6】第5実施例に係る主シートとインジケータを示す正面図である。
【図7】第6実施例に係る主シートとインジケータを示す正面図である。
【図8】第7実施例に係る主シートとインジケータを示す正面図である。
【図9】主シートにおける吸着されたホルムアルデヒドの吸着量とインジケータとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
図中、1は主シート(主吸着部材)、4はインジケータを示す。
Claims (11)
- 雰囲気に晒され雰囲気に含まれているアルデヒド類を吸着する主吸着部材と、
アルデヒド類を吸着すると共にアルデヒド類の吸着に伴い変色するインジケータとで構成されており、
前記主吸着部材は、アルデヒド類を吸着する第1の吸着物質を担持し、
前記インジケータは、アルデヒド類を吸着する第2の吸着物質と、アルデヒド類の吸着に伴なって変化するpH値により変色するpH指示薬とを担持していることを特徴とする寿命表示付きアルデヒド類除去部材。 - 請求項1において、前記主吸着部材に担持されている第1の吸着物質は、前記インジケータに担持されている第2の吸着物質と異材質または同系材質であり、前記インジケータは、前記主吸着部材に対して一体的に接合されている形態、接合可能な形態、分離されている形態のいずれかの形態で、前記主吸着部材と共に前記雰囲気に晒されるものであり、且つ、前記インジケータの表出面積は、前記主吸着部材の表出面積よりも小さいことを特徴とする寿命表示付きアルデヒド類除去部材。
- 請求項1または請求項2において、前記主吸着部材の前記第1の吸着物質は、多孔質の粒子状の担体と第1のアミノ酸類とで形成されていることを特徴とする寿命表示付きアルデヒド類除去部材。
- 請求項3において、前記第1のアミノ酸類は、グリシン、アラニン、リシン、チロシン、システィン、フェニルアラニン、セリン、ヒドロキシリシン、アミノ安息香酸及び/またはその塩類のうちの少なくとも1種であることを特徴とする寿命表示付きアルデヒド類除去部材。
- 請求項3において、前記多孔質の粒子状の担体は粘土鉱物、活性炭、ケイソウ土、活性白土、アルミナ、シリカゲルのうちの少なくとも1種であることを特徴とする寿命表示付きアルデヒド類除去部材。
- 請求項5においては、前記粘土鉱物は、セピオライト、アタパルジャイト、ゼオライト、ラフリナイト、ファルコンドアイト、パリゴルスカイトのうちの少なくとも1種であることを特徴とする寿命表示付きアルデヒド類除去部材。
- 請求項1〜請求項6のうちのいずれか一項において、前記インジケータの前記第2の吸着物質は第2のアミノ酸類であることを特徴とする寿命表示付きアルデヒド類除去部材。
- 請求項7において、前記第2のアミノ酸類は、グアニジノ基を含有する化合物であることを特徴とする寿命表示付きアルデヒド類除去部材。
- 請求項8において、前記グアニジノ基を含有する化合物は、アルギニン及びその塩類のうちの少なくとも1種であることを特徴とする寿命表示付きアルデヒド類除去部材。
- 請求項1〜請求項9のうちのいずれか一項において、前記pH指示薬はフェノールレッド、オーリン、ニュートラルレッド、ナイルブルー、ニトロフェノールスルホンフタレイン、oークレゾールベンゼイン、ジブロムバニリデンシクロヘキサノン、o−クレゾールレッド、αーナフトールフタレイン、インドオキシン、アリザリンブルー、ブロムチモールブルー、mークレゾールパープル、pーキシレノールブルーから選ばれた少なくとも1種であることを特徴とする寿命表示付きアルデヒド類除去部材。
- 請求項1〜請求項10のうちのいずれか一項において、前記インジケータの前記pH指示薬は、前記主吸着部材の寿命に関する情報を意味する文字、図形、数字のうちの少なくとも一つを有する形状に前記インジケータに担持されており、変色に伴い、前記主吸着部材の寿命を意味する文字、図形、数字のうちの少なくとも一つを表示することを特徴とする寿命表示付きアルデヒド類除去部材。
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