JP2005105509A - Sheet containing titanium dioxide and method for producing the same - Google Patents

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かず子 木村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sheet containing titanium dioxide, exerting sufficient oxidizing ability. <P>SOLUTION: The sheet containing titanium dioxide is obtained by soaking a sheet comprising fibers into water, then soaking the obtained in a soaking liquid comprising porcelain clay, water and titanium dioxide and drying the resultant. Thereby, the titanium dioxide is impregnated in the sheet and fixed, and so the sheet exerts sufficient oxidizing ability. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、二酸化チタン含有シート及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a titanium dioxide-containing sheet and a method for producing the same.

従来から二酸化チタンは、光触媒活性を有し、有機化合物等を分解したり、殺菌作用を示したりすることが知られている。この機構は、次のようなものが考えられている。   Conventionally, titanium dioxide has been known to have photocatalytic activity, decompose organic compounds, and exhibit a bactericidal action. This mechanism is considered as follows.

二酸化チタンに所定の波長の光を照射すると、二酸化チタン内の電子が価電子帯から伝導帯に励起する。このとき、価電子帯では正孔が生じ、周囲の水分子から電子を奪う。このとき、水素イオンと水酸基(OH)ラジカルを発生させると考えられる。また、励起した電子は、周囲の酸素分子と反応して、酸素ラジカルが発生し、上記の水素イオンと反応して過酸化水酸基(OOH)ラジカルが発生すると考えられる。これらのラジカルは酸化力が強く、このラジカルによって、有機化合物等が分解されたり、殺菌作用が示されたりすると考えられる。   When titanium dioxide is irradiated with light of a predetermined wavelength, electrons in the titanium dioxide are excited from the valence band to the conduction band. At this time, holes are generated in the valence band, and electrons are taken away from surrounding water molecules. At this time, it is considered that hydrogen ions and hydroxyl (OH) radicals are generated. In addition, it is considered that excited electrons react with surrounding oxygen molecules to generate oxygen radicals, and react with the hydrogen ions to generate hydroxyl peroxide (OOH) radicals. These radicals have strong oxidizing power, and it is considered that the organic compounds and the like are decomposed or a bactericidal action is exhibited by the radicals.

なお、上記の二酸化チタンの正孔のエネルギー準位は水素基準電位に対して+3.0Vであり、一般的に酸化剤として使用される塩素が+1.3V、オゾンが+2.07Vである。この二酸化チタンの酸化力の強さからも、有機化合物等の分解や、殺菌作用は説明することができると考えられる。   Note that the energy level of holes in the titanium dioxide is +3.0 V with respect to the hydrogen reference potential, and chlorine used as an oxidizing agent is generally +1.3 V and ozone is +2.07 V. From the strength of the oxidizing power of titanium dioxide, it is considered that the decomposition of organic compounds and the bactericidal action can be explained.

ところで、上記二酸化チタンの酸化力をより大きく発現させるには、表面積が多いほど好ましい。このため、二酸化チタンを微粒子にして使用することが考えられる。このため、合成樹脂等に練り込むことによって、二酸化チタン微粒子を固定する方法が考えられる。   By the way, in order to express the oxidizing power of the titanium dioxide more, it is preferable that the surface area is larger. For this reason, it is possible to use titanium dioxide as fine particles. For this reason, a method of fixing the titanium dioxide fine particles by kneading into a synthetic resin or the like is conceivable.

しかしながら、合成樹脂等に練りこむと、二酸化チタンが、合成樹脂等の内部に埋没してしまい、十分な酸化力を発揮することができなかった。   However, when kneaded into a synthetic resin or the like, titanium dioxide was buried inside the synthetic resin or the like, and a sufficient oxidizing power could not be exhibited.

そこでこの発明は、十分な酸化力を発揮する二酸化チタン含有シートを提供することを目的とする。   Then, this invention aims at providing the titanium dioxide containing sheet | seat which exhibits sufficient oxidizing power.

この発明は、繊維から構成されるシートを水に含浸させ、次いで、陶土用粘土、水、及び二酸化チタンを加えた含浸液に含浸させ、その後乾燥することにより、上記課題を解決したのである。   The present invention solves the above-mentioned problems by impregnating a sheet composed of fibers with water, then impregnating it with an impregnation liquid containing clay for clay, water, and titanium dioxide, followed by drying.

所定の含浸液に水を含浸させた所定のシートを浸すので、このシートに二酸化チタンが含浸し、固定化させることができ、かつ、十分な酸化力を発揮することができる。   Since a predetermined sheet impregnated with water in a predetermined impregnating solution is immersed, this sheet can be impregnated with titanium dioxide and fixed, and sufficient oxidizing power can be exhibited.

以下において、この発明について詳細に説明する。
この発明にかかる二酸化チタン含有シートは、繊維から構成されるシート、陶土用粘土、二酸化チタン、及び必要に応じてリグニンから形成され、上記の繊維から構成されるシートを水に含浸させ、次いで、陶土用粘土、水、二酸化チタン、及び必要に応じてリグニンを加えた含浸液に含浸させ、その後乾燥することにより製造される。
The present invention will be described in detail below.
The titanium dioxide-containing sheet according to the present invention is formed of a sheet composed of fibers, clay for clay, titanium dioxide, and optionally lignin, impregnated with the sheet composed of the above fibers in water, It is produced by impregnating with an impregnating liquid to which clay for clay, water, titanium dioxide, and lignin as necessary are added, and then drying.

上記繊維から構成されるシート(以下、単に「シート」と称する。)とは、繊維を構成単位とし、これをシート化したものであり、具体的には、織布や不織布があげられる。   The sheet composed of the above fibers (hereinafter simply referred to as “sheet”) is a sheet in which fibers are used as structural units, and specific examples include woven fabrics and non-woven fabrics.

上記繊維とは、天然繊維、半合成繊維、合成樹脂繊維等があげられる。上記天然繊維とは、綿、絹、木綿、パルプやセルロース繊維、レーヨン等の木質系繊維等の繊維があげられる。さらに、上記半合成繊維とは、アセテート繊維、トリアセテート繊維等があげられる。また、上記合成樹脂繊維とは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等のポリオレフィンからなるポリオレフィン繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリウレタン繊維等からなる繊維をいう。   Examples of the fibers include natural fibers, semi-synthetic fibers, and synthetic resin fibers. Examples of the natural fibers include fibers such as cotton, silk, cotton, pulp and cellulose fibers, and wood fibers such as rayon. Furthermore, examples of the semi-synthetic fiber include acetate fiber and triacetate fiber. The synthetic resin fiber refers to a polyolefin fiber made of polyolefin such as polyethylene, polypropylene, polystyrene or the like, a fiber made of nylon fiber, polyester fiber, acrylic fiber, polyurethane fiber or the like.

なお、上記シートを構成する際、使用される繊維は、上記のいずれかの繊維単独であってもよく、上記繊維を組み合わせてもよい。   In addition, when comprising the said sheet | seat, the fiber used may be either said fiber single, and may combine the said fiber.

上記陶土用粘土とは、細かい含水ケイ酸塩鉱物の集合体であって、適当量の水を混ぜ合わせると可塑性を生じる成分をいい、上記二酸化チタンの固定、定着に寄与する。この陶土用粘土を構成する成分の例としては、カオリン、ベントナイト、タルク、雲母、モンモリロナイト、バーミキュライト、木節粘土、ガイロメ粘土等があげられる。上記陶土用粘土は、高温で焼成することにより、陶器や磁器を製造する原料粘土であり、産地によって含有成分が異なって、産地特有の性質を有する。この陶土の産地の例としては、佐賀県唐津市産、愛知県瀬戸市産、兵庫県三田市四ツ辻産、滋賀県信楽町産等があげられる。   The clay for porcelain is an aggregate of fine hydrous silicate minerals, which is a component that produces plasticity when mixed with an appropriate amount of water, and contributes to fixing and fixing of the titanium dioxide. Examples of the components constituting this clay for clay include kaolin, bentonite, talc, mica, montmorillonite, vermiculite, kibushi clay, gyrome clay and the like. The clay for porcelain is a raw clay for producing ceramics and porcelain by firing at a high temperature. The content of the clay varies depending on the production area, and has properties unique to the production area. Examples of production areas of this clay are Karatsu City, Saga Prefecture, Seto City, Aichi Prefecture, Mitsuda City, Hyogo Prefecture, Shigaraki Town, Shiga Prefecture.

上記陶土用粘土は、必要に応じて、800℃以下、好ましくは80〜500℃、より好ましくは100〜300℃で焼成される。陶土用粘度を焼成することにより、水切れ状態がより良好となり、後述する成形時において、乾燥がより容易となる。   The clay for clay is calcined at 800 ° C. or lower, preferably 80 to 500 ° C., more preferably 100 to 300 ° C., if necessary. By baking the viscosity for porcelain clay, the state of running out of water becomes better, and drying becomes easier at the time of molding described later.

上記陶土用粘土は、必要に応じて粉砕や篩分け等を行って粒径を整えられる。このようにして得られた上記陶土用粘土の平均粒子径は、1〜100nmがよく、10〜50nmが好ましい。1nmより小さいと、水に懸濁させる場合、懸濁に手間がかかる場合がある。一方、100nmより大きいと、二酸化チタンの定着性が不十分となる場合がある。   The clay for clay is adjusted in particle size by grinding or sieving as required. The average particle diameter of the clay for clay thus obtained is preferably 1 to 100 nm, and preferably 10 to 50 nm. If it is smaller than 1 nm, it may take time to suspend in water. On the other hand, if it is larger than 100 nm, the fixing property of titanium dioxide may be insufficient.

この陶土用粘土は、上記二酸化チタンの接着剤としての役割を果たすと共に、場合によっては、この陶土用粘土に含まれる成分によって、二酸化チタンの暗反応を生じさせ、光触媒活性を発揮させることができる。この暗反応とは、光のない状態で光触媒活性を発揮させる反応をいい、前もって光を照射させておくことにより、この暗反応を生じさせることができる。   The clay for porcelain serves as an adhesive for the titanium dioxide, and in some cases, the components contained in the clay for porcelain can cause a dark reaction of titanium dioxide and exhibit photocatalytic activity. . This dark reaction refers to a reaction that exerts photocatalytic activity in the absence of light. This dark reaction can be caused by irradiating light in advance.

上記二酸化チタンは、主としてアナターゼ型結晶構造を含有するものであり、粉末、粒状等の細かいものがよい。上記アナターゼ型結晶構造を有する二酸化チタンの含有割合は、二酸化チタン全体に対して、50%以上がよく、80%以上が好ましく、90%以上がより好ましい。アナターゼ型結晶構造が50%未満でも、光触媒活性を有する限り問題はないが、二酸化チタンの使用量が増加するので、経済的でない。さらに、アナターゼ型結晶構造の含有割合が高いほど、光触媒活性をより強く発揮できるのでより好ましい。   The titanium dioxide mainly contains an anatase type crystal structure, and fine ones such as powder and granules are preferable. The content of titanium dioxide having the anatase type crystal structure is preferably 50% or more, preferably 80% or more, and more preferably 90% or more with respect to the entire titanium dioxide. Even if the anatase type crystal structure is less than 50%, there is no problem as long as it has photocatalytic activity, but it is not economical because the amount of titanium dioxide used increases. Furthermore, the higher the content ratio of the anatase type crystal structure, the more preferable it is because the photocatalytic activity can be exerted more strongly.

上記二酸化チタンは、必要に応じて、800℃以下、好ましくは80〜500℃、より好ましくは100〜300℃で焼成する。焼成温度を800℃以下とするので、上記二酸化チタンのアナターゼ型は保持され、光触媒活性が保持される。さらに、上記陶土用粘土と混合してから、焼成してもよい。   The titanium dioxide is calcined at 800 ° C. or lower, preferably 80 to 500 ° C., more preferably 100 to 300 ° C., if necessary. Since a calcination temperature shall be 800 degrees C or less, the anatase type of the said titanium dioxide is hold | maintained and photocatalytic activity is hold | maintained. Furthermore, you may bake, after mixing with the said clay for clay.

上記二酸化チタンは、必要に応じて粉砕や篩分け等を行って粒径を整えられる。上記二酸化チタンの粒子の平均粒子径は、1〜100nmがよく、10〜50nmが好ましい。1nmより小さいと、水に懸濁させる場合、懸濁に手間がかかる場合がある。一方、100nmより大きいと、二酸化チタンの一定使用量における光触媒活性の発現の程度が十分でない場合がある。   The titanium dioxide can be adjusted in particle size by grinding or sieving as required. The average particle diameter of the titanium dioxide particles is preferably 1 to 100 nm, and preferably 10 to 50 nm. If it is smaller than 1 nm, it may take time to suspend in water. On the other hand, if it is larger than 100 nm, the degree of expression of the photocatalytic activity in a certain amount of titanium dioxide used may not be sufficient.

なお、上記二酸化チタン混合物を焼成した場合、必要に応じて、新たに未焼成の上記二酸化チタンの粒子を加えてもよい。これにより、得られる二酸化チタン含有組成物の光触媒活性をより向上させることができる。この新たに加える上記二酸化チタンの粒子の添加量は、上記二酸化チタン混合物に対して50重量%がよく、1〜30重量%が好ましい。50重量%より多いと、得られる二酸化チタン含有組成物を成形して成形体としたとき、二酸化チタンの脱落が生じる場合がある。   In addition, when the said titanium dioxide mixture is baked, you may add the particle | grains of the said unsintered titanium dioxide newly as needed. Thereby, the photocatalytic activity of the titanium dioxide containing composition obtained can be improved more. The amount of the newly added titanium dioxide particles added is preferably 50% by weight, preferably 1 to 30% by weight, based on the titanium dioxide mixture. If it is more than 50% by weight, titanium dioxide may fall off when the resulting titanium dioxide-containing composition is molded into a molded body.

上記二酸化チタン粒子の比表面積は、特に限定されないが、50〜300m2/gがこのましい。50m2/gより小さいと、二酸化チタンの一定使用量における光触媒活性の発現の程度が十分でない場合がある。一方、300m2/gより大きくてもよいが、そのようなものは、製造しにくいため入手が難しくなる場合がある。 The specific surface area of the titanium dioxide particles is not particularly limited but is preferably 50 to 300 m 2 / g. If it is less than 50 m 2 / g, the degree of expression of photocatalytic activity in a certain amount of titanium dioxide used may not be sufficient. On the other hand, it may be larger than 300 m 2 / g, but such a product may be difficult to obtain because it is difficult to manufacture.

上記リグニンとは、木等の植物、レイシ、カバノアカタケ等のきのこ類を構成する成分の一種であり、芳香族系化合物を主とする化合物である。   The above lignin is a kind of component constituting mushrooms such as plants such as trees, litchi and birch, and is a compound mainly composed of aromatic compounds.

上記含浸液は、上記の陶土用粘土、水、二酸化チタン、及び必要に応じてリグニンを混合、懸濁させたものである。上記陶土用粘土の添加量は、特に限定されないが、水1000重量部に対し、0.5〜50重量部が好ましく、1〜20重量部が好ましく、2〜10重量部がより好ましい。陶土用粘土の添加量が少なすぎると、上記二酸化チタンの上記シートへの定着性が低下する傾向がある。一方、多すぎてもよいが、上記二酸化チタンの上記シートへの定着性が、添加量に比例して増加しないので、50重量部程度までで十分である。   The impregnation liquid is a mixture of the clay for clay, water, titanium dioxide, and lignin as necessary, and suspended. Although the addition amount of the clay for clay is not particularly limited, 0.5 to 50 parts by weight is preferable, 1 to 20 parts by weight is preferable, and 2 to 10 parts by weight is more preferable with respect to 1000 parts by weight of water. When the amount of clay for clay is too small, the fixability of the titanium dioxide to the sheet tends to be lowered. On the other hand, although it may be too much, the fixability of the titanium dioxide to the sheet does not increase in proportion to the amount of addition, so about 50 parts by weight is sufficient.

上記二酸化チタンの添加量は、特に限定されないが、水1000重量部に対し、0.5〜50重量部が好ましく、1〜20重量部が好ましく、2〜10重量部がより好ましい。二酸化チタンの添加量が少なすぎると、得られた二酸化チタン含有シートの光触媒活性による効果が十分発揮できない場合がある。一方、多すぎてもよいが、上記シートへ定着しない二酸化チタン量が増加する傾向がある。   The amount of titanium dioxide added is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 50 parts by weight, preferably 1 to 20 parts by weight, and more preferably 2 to 10 parts by weight with respect to 1000 parts by weight of water. If the amount of titanium dioxide added is too small, the effect of the photocatalytic activity of the obtained titanium dioxide-containing sheet may not be sufficiently exhibited. On the other hand, although it may be too much, there is a tendency for the amount of titanium dioxide not fixed to the sheet to increase.

上記リグニンの添加量は、特に限定されないが、使用する場合は、二酸化チタン100重量部に対し、0.01〜10重量部が好ましく、0.1〜5重量部が好ましい。リグニンの添加量は、0.01重量部より少なくてもよいが、0.01重量部以上とすることで、二酸化チタンの上記シートへの定着性をより向上させることができる。一方、10重量部より多いと、得られる二酸化チタン含有シートの着色が激しくなり、仕上り性が悪化する傾向にある。   Although the addition amount of the said lignin is not specifically limited, When using, 0.01-10 weight part is preferable with respect to 100 weight part of titanium dioxide, and 0.1-5 weight part is preferable. The amount of lignin added may be less than 0.01 parts by weight, but by setting it to 0.01 parts by weight or more, the fixability of titanium dioxide to the sheet can be further improved. On the other hand, when the amount is more than 10 parts by weight, the resulting titanium dioxide-containing sheet is intensely colored, and the finish tends to deteriorate.

なお、上記含浸液に使用される水としては、特に限定されるものではなく、蒸留水、逆浸透水等の純水や、地下水等の微量の金属成分を含有した水等を使用することができる。   The water used for the impregnation liquid is not particularly limited, and pure water such as distilled water and reverse osmosis water, water containing a trace amount of metal components such as ground water, and the like may be used. it can.

上記含浸液に上記シートを含浸させるが、このシートは、前もって水に含浸される。これにより、シートと二酸化チタンや陶土用粘土との間に気泡が介在するのを防止でき、上記シートと二酸化チタンとの接合性を向上させることができる。このとき使用される水は、上記の含浸液に使用した水と同様のものが用いられる。   The impregnating liquid is impregnated with the sheet, which is impregnated with water in advance. Thereby, it can prevent that a bubble intervenes between a sheet | seat and titanium dioxide or clay for clay, and can improve the joining property of the said sheet | seat and titanium dioxide. The water used at this time is the same as that used in the above impregnating liquid.

上記シートの含浸液への含浸時間は、特に限定されず、1〜24時間で十分である。また、含浸温度は、常温でよい。含浸後、上記シートは含浸液から引き上げられ、乾燥することにより、この発明にかかる二酸化チタン含有シートが得られる。この乾燥方法としては、天日乾燥や乾燥機等での乾燥等があげられる。   The impregnation time of the sheet in the impregnation liquid is not particularly limited, and 1 to 24 hours is sufficient. The impregnation temperature may be room temperature. After impregnation, the sheet is pulled up from the impregnation liquid and dried to obtain the titanium dioxide-containing sheet according to the present invention. Examples of the drying method include sun drying and drying with a dryer.

上記の天日乾燥を行うと、含まれる二酸化チタンの光触媒活性を向上させることができるので、より好ましい。また、乾燥機を用いて乾燥を行う場合、300℃以下で乾燥を行うのが好ましく、200℃以下で乾燥を行うのがより好ましい。300℃を越えると、シートを構成する繊維の種類によっては、変質が生じ、好ましくない場合がある。   It is more preferable to perform the above-mentioned sun drying because the photocatalytic activity of the titanium dioxide contained can be improved. Moreover, when drying using a dryer, it is preferable to dry at 300 degrees C or less, and it is more preferable to dry at 200 degrees C or less. When the temperature exceeds 300 ° C., depending on the type of fiber constituting the sheet, the change may occur, which may not be preferable.

上記の含浸液には、必要に応じて、金属粉を含有させることができる。光が当たらない状態であっても、上記の陶土用粘土は含まれる成分によって、二酸化チタンの暗反応による光触媒活性を発揮させることができるが、この金属粉や金属片を混在させることにより、上記二酸化チタンの暗反応による光触媒活性をより効果的に発揮させることができるからである。   The impregnating liquid can contain metal powder as necessary. Even when the clay is not exposed to light, the clay for clay described above can exert photocatalytic activity due to the dark reaction of titanium dioxide by the components contained, but by mixing this metal powder and metal pieces, This is because the photocatalytic activity due to the dark reaction of titanium dioxide can be more effectively exhibited.

この金属粉を構成する金属は、特に限定されるものではなく、例えば、鉄、銅、銀、金、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛等があげられる。上記金属粉の大きさは、特に限定されないが、上記含浸液中で分散可能な程度な大きさがよい。   The metal which comprises this metal powder is not specifically limited, For example, iron, copper, silver, gold | metal | money, aluminum, magnesium, nickel, zinc etc. are mention | raise | lifted. Although the magnitude | size of the said metal powder is not specifically limited, The magnitude | size which can be disperse | distributed in the said impregnation liquid is good.

上記含浸液中の金属粉は、特に限定されるものではないが、水1000重量部に対して、0.001〜10重量部がよく、0.01〜5重量部が好ましい。0.001重量部より少ないと、十分な暗反応が生じない場合がある。一方、10重量部より多くてもよいが、それ以上入れても、光触媒活性の程度があまり増大せず、10重量部程度で十分である。   Although the metal powder in the said impregnation liquid is not specifically limited, 0.001-10 weight part is good with respect to 1000 weight part of water, and 0.01-5 weight part is preferable. If it is less than 0.001 part by weight, a sufficient dark reaction may not occur. On the other hand, it may be more than 10 parts by weight, but if it is added more, the degree of photocatalytic activity does not increase so much, and about 10 parts by weight is sufficient.

ところで、上記の二酸化チタン含有シートを、必要に応じて、金属片、金属粉、金属箔、金属製フィルム、金属製シート、金属板等(以下、「金属片等」と称する。)と一緒に使用してもよい。これらは、単独の種類のものを入れてもよく、また、複数の種類のものを入れてもよい。さらに、上記二酸化チタン含有シートの一部又は全部に上記金属片等の一種又は複数種を貼りつけたり、積層したり、吹き付けたりしてもよい。上記の金属片等に使用される金属としては、上記した金属粉や金属片に使用される金属があげられる。上記の金属片等を用いることにより、暗反応をより効果的に行うことができる。   By the way, said titanium dioxide containing sheet | seat is combined with a metal piece, metal powder, metal foil, a metal film, a metal sheet, a metal plate etc. (henceforth "metal piece etc.") as needed. May be used. These may be of a single type or may be of a plurality of types. Furthermore, you may affix, laminate | stack, or spray 1 type or multiple types, such as the said metal piece, to a part or all of the said titanium dioxide containing sheet | seat. As a metal used for said metal piece etc., the metal used for the above-mentioned metal powder and metal piece is mention | raise | lifted. By using the above metal piece or the like, the dark reaction can be performed more effectively.

上記の二酸化チタン含有シートは、含有するアナターゼ型二酸化チタン、特に、表出したアナターゼ型二酸化チタンにより、光触媒活性を発揮する。この光触媒活性とは、天日(すなわち、太陽光)、紫外線、蛍光灯や白熱灯等の光等の一般的な光を照射することにより、発現される酸化力をいう。中でも、特に380nm以下の波長を含有する紫外線等の光を照射すると、発現される酸化力は、より大きなものとなる。   Said titanium dioxide containing sheet | seat exhibits photocatalytic activity by the anatase type titanium dioxide to contain, especially the exposed anatase type titanium dioxide. The photocatalytic activity refers to an oxidizing power that is expressed by irradiating general light such as sunlight (that is, sunlight), ultraviolet light, fluorescent light, incandescent light, and the like. In particular, when irradiating light such as ultraviolet rays having a wavelength of 380 nm or less, the oxidative power expressed becomes larger.

また、上記暗反応は、上記の通り、前もって光を照射させておくことにより、その後、光のない状態で光触媒活性を発揮させることができるが、このときに照射する光としては、天日(すなわち、太陽光)、紫外線、蛍光灯や白熱灯等の光等の一般的な光があげられる。特に、より強く光触媒活性を発揮させるには、上記の光の中でも、380nm以下の波長を含有する紫外線等の光を照射するのが好ましい。   In addition, as described above, the dark reaction can be made to exhibit photocatalytic activity in the absence of light by irradiating light in advance as described above. That is, general light such as sunlight), ultraviolet light, light from fluorescent lamps, incandescent lamps, and the like. In particular, in order to more strongly exert the photocatalytic activity, it is preferable to irradiate light such as ultraviolet light having a wavelength of 380 nm or less among the above light.

また、上記の二酸化チタン含有シートを、加湿状態におくと、二酸化チタンの光触媒能力が向上するため、自動加湿調整装置等の加湿器を併用することがより好ましい。   Moreover, since it will improve the photocatalytic capability of titanium dioxide when the said titanium dioxide containing sheet | seat is put in a humidification state, it is more preferable to use humidifiers, such as an automatic humidification adjustment apparatus, together.

このような光触媒活性としては、タンニン酸、ホルムアルデヒド、花粉、農薬、ダイオキシン、フェノール、環境ホルモン等の残留有機物の分解、アンモニア等の無機系悪臭ガスの分解、煙草臭の分解、窒素酸化物(NOx)の分解、酵母、細菌等の微生物やカビ類、ダニ類等の殺菌・防カビ、防ダニ、これらの死骸の分解等の機能があげられる。   Such photocatalytic activity includes decomposition of residual organic substances such as tannic acid, formaldehyde, pollen, agricultural chemicals, dioxin, phenol, and environmental hormones, decomposition of inorganic malodorous gases such as ammonia, decomposition of tobacco odor, nitrogen oxide (NOx) ), Microorganisms such as yeast and bacteria, fungicides and fungi such as mites and mites, and mites and functions of these dead bodies.

上記の製造方法によって製造された二酸化チタン含有シートは、種々の用途に使用できる。一般家庭、事務所、工場等の室内、自動車、バス、飛行機等の乗り物の室内、便所内等に設置等することにより、壁紙、装飾用紙、インテリア等の装飾用、光触媒消臭材、光触媒空気清浄材、NOx分解材、殺菌・防カビ部材、有機物分解材等として使用できる。   The titanium dioxide-containing sheet produced by the above production method can be used for various applications. Installed in general households, offices, factories, etc., automobiles, buses, airplanes and other vehicles, toilets, etc., for wallpaper, decorative paper, interior decoration, photocatalytic deodorant, photocatalytic air It can be used as a cleaning material, NOx decomposition material, sterilization / mold prevention member, organic material decomposition material, and the like.

具体的には、上記二酸化チタンを含有させたマスクやフィルター等があげられる。上記二酸化チタン含有マスクの場合、二酸化チタンの光触媒活性により、除菌作用、消臭作用を有するマスクとして、すなわち、光触媒消臭材や光触媒空気清浄材、殺菌・防カビ部材、有機物分解材等として使用できる。   Specific examples include a mask and a filter containing the titanium dioxide. In the case of the above titanium dioxide-containing mask, as a mask having a sterilizing action and a deodorizing action due to the photocatalytic activity of titanium dioxide, that is, as a photocatalytic deodorizing material, a photocatalytic air cleaning material, a sterilizing / antifungal member, an organic matter decomposing material, etc. Can be used.

また、上記二酸化チタン含有フィルターの場合、このフィルターを用いた空気清浄器を乗り物の排気口、トンネルや各種構造物の排気口に取り付けることにより、排気中のNOx等の各種成分を除去することができ、光触媒消臭材、光触媒空気清浄材、NOx分解材、殺菌・防カビ部材、有機物分解材等として使用できる。   In addition, in the case of the titanium dioxide-containing filter, various components such as NOx in the exhaust gas can be removed by attaching an air purifier using this filter to the exhaust port of a vehicle, the tunnel or the exhaust port of various structures. It can be used as a photocatalytic deodorant material, a photocatalytic air cleaning material, a NOx decomposition material, a sterilization / mold prevention member, an organic matter decomposition material, and the like.

さらに、上記シートとしてアクリル繊維等の繊維からなる毛布を用いる場合、これに上記の方法で二酸化チタンを含有・定着させることにより、寝具に発生し易いダニや害虫を駆除することができ、殺菌・防カビ部材として使用できる。   Furthermore, when using a blanket made of fibers such as acrylic fibers as the sheet, it is possible to remove ticks and pests that tend to occur in bedding by containing and fixing titanium dioxide by the above-described method. It can be used as an anti-mold member.

以下に実施例をあげてこの発明をさらに具体的に説明する。
(含浸液の製造)
陶土用粘土(滋賀県信楽町産)を200℃で24時間焼成した。得られた陶土用粘土を粉砕し、微粒子化した。このうち、平均粒子径20〜30nm程度を中心とするものを5重量部、及び二酸化チタン粒子(富士チタン工業(株) 1500D、結晶型:アナターゼ、純度90重量%、比表面積200m2/g、平均粒子径20〜30nm)5重量部を水1000重量部に加え、ミキサーで混練し、含浸液を製造した。
The present invention will be described more specifically with reference to the following examples.
(Manufacture of impregnating liquid)
Clay for clay (from Shigaraki Town, Shiga Prefecture) was baked at 200 ° C. for 24 hours. The obtained clay for clay was pulverized to form fine particles. Among these, 5 parts by weight with a mean particle size of about 20 to 30 nm as the center, and titanium dioxide particles (Fuji Titanium Industry Co., Ltd. 1500D, crystal type: anatase, purity 90% by weight, specific surface area 200 m 2 / g, 5 parts by weight (average particle size: 20 to 30 nm) was added to 1000 parts by weight of water and kneaded with a mixer to produce an impregnating solution.

(実施例1〜3)
市販のマスク(ポリエステル及びポリエチレン製、ポリエステル及びポリプロピレン製、並びに綿製)のそれぞれを上記含浸液に3時間浸し、その後、引き上げて、一昼夜、天日干しをした。
(Examples 1-3)
Each of the commercially available masks (made of polyester and polyethylene, made of polyester and polypropylene, and made of cotton) was immersed in the above impregnating solution for 3 hours, then pulled up and dried in the sun all day and night.

(実施例4)
東レ(株)製:エコディアからなる不織布を上記含浸液に3時間浸し、その後、引き上げて、一昼夜、天日干しをした。
Example 4
Toray Industries, Inc .: A non-woven fabric made of Ecodia was soaked in the above impregnating solution for 3 hours, then pulled up and dried in the sun all day and night.

(実施例5)
段ボールのライナーを上記含浸液に3時間浸し、その後、引き上げて、一昼夜、天日干しをした。
(Example 5)
The cardboard liner was immersed in the impregnating solution for 3 hours, then pulled up and dried in the sun all day and night.

(実施例6)
上記の方法で得られた平均粒子径20〜30nm程度を中心とする陶土用粘土5重量部、レイシ(きのこ類)を薄くスライスした片状物2重量部、及び上記二酸化チタン粒子5重量部を水1000重量部に加え、ミキサーで混練し、含浸液を製造した。
得られた含浸液を用いた以外は、実施例5と同様にして、二酸化チタンを含浸したライナーを得た。
(Example 6)
5 parts by weight of clay for porcelain with an average particle diameter of about 20 to 30 nm obtained by the above method, 2 parts by weight of a piece of sliced lychee (mushroom), and 5 parts by weight of titanium dioxide particles In addition to 1000 parts by weight of water, the mixture was kneaded with a mixer to produce an impregnating solution.
A liner impregnated with titanium dioxide was obtained in the same manner as in Example 5 except that the obtained impregnation liquid was used.

(比較例1〜5)
実施例1〜5で用いたシート(織布又は不織布)について、二酸化チタンの含浸処理を行わず、そのまま使用した場合を比較例1〜5とした。
(Comparative Examples 1-5)
About the sheet | seat (woven fabric or nonwoven fabric) used in Examples 1-5, the case where it used as it was, without performing the impregnation process of titanium dioxide was made into Comparative Examples 1-5.

上記の方法で製造した各二酸化チタン含有シートを用いて、下記の方法にしたがって、各試験を行った。その結果を表1,2に示す。なお、表1,2における数値の単位は、「ppm」である。   Each test was performed according to the following method using each titanium dioxide-containing sheet produced by the above method. The results are shown in Tables 1 and 2. The unit of numerical values in Tables 1 and 2 is “ppm”.

[分解性試験]
実施例1〜6の、二酸化チタンを含有・定着させたそれぞれのシートの上に、煎茶をたらした。たらした直後は、茶褐色に変色した。これを、天日に3時間さらした。その結果、上記の茶褐色の変色は消滅し、もとの色となっていた。
一方、比較例1〜5のそれぞれのシートを用いて、同様に煎茶をたらした。たらした直後は、茶褐色に変色した。これを、天日に3時間さらした。その結果、いずれも、変色がそのまま残っていた。
[Degradability test]
Sencha was put on each of the sheets of Examples 1 to 6 containing and fixing titanium dioxide. Immediately after dripping, it turned brown. This was exposed to the sun for 3 hours. As a result, the brown color change described above disappeared and became the original color.
On the other hand, using the respective sheets of Comparative Examples 1 to 5, sencha was dispensed in the same manner. Immediately after dripping, it turned brown. This was exposed to the sun for 3 hours. As a result, in all cases, the discoloration remained as it was.

[消臭試験]
上記のそれぞれの二酸化チタンを含有・定着させたシート(織布又は不織布)を5×5cmに切り、20℃、65%RHの恒温恒室内に入れ、紫外線照射下、24時間放置した。
また、5リットルテドラーバッグに空気4リットルと29%アンモニア水(関東化学(株)製)500μlを注入し、密閉して24時間放置し、アンモニア標準ガスとした。
次いで、テドラーバッグに上記の所定大きさに切断した布を入れた後、空気4リットルを注入し、そして、上記アンモニア標準ガスをこのテドラーバッグ内のアンモニア濃度が100ppmとなるように注入して密封し、一方のテドラーバッグに紫外線を照射した。
2時間後、この2つのテドラーバック内のアンモニア残存ガス量を検知管(ガステック(株)製)で測定した。その後、再び、アンモニア標準ガスをテドラーバッグ内のアンモニア濃度が100ppmとなるように注入した。この操作を4回繰り返し、合計5回の試験を連続して行った。各試験における30分後及び2時間後のアンモニア残存ガス量(単位:ppm)を表1に示す。
[Deodorization test]
Each of the above-mentioned titanium dioxide-containing and fixed sheets (woven fabric or non-woven fabric) was cut into 5 × 5 cm, placed in a thermostatic chamber at 20 ° C. and 65% RH, and left under ultraviolet irradiation for 24 hours.
Further, 4 liters of air and 500 μl of 29% ammonia water (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) were injected into a 5 liter Tedlar bag, sealed and left for 24 hours to obtain ammonia standard gas.
Next, after putting the cloth cut into the predetermined size into the Tedlar bag, 4 liters of air is injected, and the ammonia standard gas is injected and sealed so that the ammonia concentration in the Tedlar bag is 100 ppm. One Tedlar bag was irradiated with ultraviolet rays.
After 2 hours, the ammonia residual gas amount in the two Tedlar bags was measured with a detector tube (manufactured by Gastec Corporation). Thereafter, the ammonia standard gas was again injected so that the ammonia concentration in the Tedlar bag was 100 ppm. This operation was repeated 4 times, and a total of 5 tests were continuously performed. Table 1 shows the ammonia residual gas amount (unit: ppm) after 30 minutes and 2 hours in each test.

Figure 2005105509
Figure 2005105509

[NOx除去試験]
上記の実施例4〜6に記載の二酸化チタンを含有・定着させたシート、又は比較例4又は5に記載のシートについてのNOxの除去性能を、大阪府立産業技術総合研究所が所有する連続流通式のNOx除去性能評価装置(低電位電解質センサー使用)を用いて、JIS R 1701−1に記載の方法にしたがって測定した。
3時間後の二酸化窒素及び一酸化窒素の残存ガス量の合計量を、表2に示す。
[NOx removal test]
Continuous distribution owned by Osaka Prefectural Institute of Advanced Industrial Science and Technology is the NOx removal performance of the sheet containing and fixing the titanium dioxide described in Examples 4 to 6 or the sheet described in Comparative Example 4 or 5. Measurement was performed according to the method described in JIS R 1701-1 using a NOx removal performance evaluation apparatus (using a low-potential electrolyte sensor).
Table 2 shows the total amount of residual gases of nitrogen dioxide and nitric oxide after 3 hours.

[アセトアルデヒド除去試験]
上記の実施例4〜6に記載の二酸化チタンを含有・定着させたシート、又は比較例4又は5に記載のシートを5×5cmに切り、20℃、65%RHの恒温恒室内に入れ、24時間放置した。
また、5リットルテドラーバッグに空気4リットルとアセトアルデヒドガス500μlを注入し、密閉して24時間放置し、アセトアルデヒド標準ガスとした。
次に、5リットルテドラーバッグに上記の所定大きさに切断した布を入れた後、空気4リットルを加え、そして、上記アセトアルデヒド標準ガスをテドラーバッグ内の濃度が100ppmとなるように注入した。そして、このテドラーバッグに紫外線を照射した。そして、24時間後、このテドラーバック内のアセトアルデヒド残存ガス量を検知管(ガステック(株)製)で測定した。その結果を表2に示す。
[Acetaldehyde removal test]
The sheet containing and fixing the titanium dioxide described in Examples 4 to 6 above, or the sheet described in Comparative Example 4 or 5 is cut into 5 × 5 cm and placed in a constant temperature and constant chamber at 20 ° C. and 65% RH. Left for 24 hours.
In addition, 4 liters of air and 500 μl of acetaldehyde gas were injected into a 5 liter Tedlar bag, sealed and allowed to stand for 24 hours to obtain an acetaldehyde standard gas.
Next, after putting the cloth cut into the predetermined size into a 5 liter Tedlar bag, 4 liters of air was added, and the acetaldehyde standard gas was injected so that the concentration in the tedlar bag was 100 ppm. The Tedlar bag was irradiated with ultraviolet rays. After 24 hours, the amount of acetaldehyde residual gas in the Tedlar bag was measured with a detector tube (manufactured by Gastec Corporation). The results are shown in Table 2.

Figure 2005105509
Figure 2005105509

Claims (6)

繊維から構成されるシートを水に含浸させ、次いで、陶土用粘土、水、及び二酸化チタンを加えた含浸液に含浸させ、その後乾燥する二酸化チタン含有シートの製造方法。   A method for producing a titanium dioxide-containing sheet, wherein a sheet composed of fibers is impregnated with water, then impregnated with an impregnating liquid containing clay for clay, water, and titanium dioxide, and then dried. 上記含浸液は、リグニンを含有する請求項1に記載の二酸化チタン含有シートの製造方法。   The said impregnation liquid is a manufacturing method of the titanium dioxide containing sheet | seat of Claim 1 containing a lignin. 請求項1又は2に記載の二酸化チタン含有シートの製造方法によって製造された、二酸化チタン含有マスク。   The titanium dioxide containing mask manufactured by the manufacturing method of the titanium dioxide containing sheet | seat of Claim 1 or 2. 請求項1又は2に記載の二酸化チタン含有シートの製造方法によって製造された、二酸化チタン含有フィルターを有する空気清浄器。   The air cleaner which has a titanium dioxide containing filter manufactured by the manufacturing method of the titanium dioxide containing sheet of Claim 1 or 2. 繊維から構成されるシート、陶土用粘土及び二酸化チタンから形成される二酸化チタン含有シート。   Titanium dioxide-containing sheet formed from a sheet composed of fibers, clay for clay and titanium dioxide. 繊維から構成されるシート、陶土用粘土、リグニン及び二酸化チタンから形成される二酸化チタン含有シート。   A titanium dioxide-containing sheet formed from a sheet composed of fibers, clay for clay, lignin and titanium dioxide.
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