JP2005199210A - シート材、シート材の製造方法およびガス吸着剤の保持方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複雑で入り組んだ箇所にも配置できるとともに、対象物に残留するガス状物質やガス滞留箇所に溜まったガス状物質を確実に除去できるシート材、シート材の製造方法およびガス吸着剤の保持方法を提供すること。
【解決手段】本発明のシート材１は、通気性および可撓性を有する少なくとも２枚の不織布１０と、これらの不織布１０間に挟まれ、ガス状物質を吸着する物理吸着性の粒状活性炭２０とを備え、湿式抄紙法により製造されている。不織布１０の対向面１２には、面全体に亘って毛羽立ち１２Ａが形成され、この毛羽立ち１２Ａにより粒状活性炭２０が対向面１２全体に分散して保持されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、シート材、シート材の製造方法およびガス吸着剤の保持方法に関する。

美術館や博物館等の建物において、美術工芸品等の収蔵物に虫害が発生した場合に、これらの収蔵物に直接薬剤を吹きかけたり塗布したりすると、収蔵物が変色したり汚損したりするおそれがある。そこで、従来、臭化メチルや酸化エチレン等のガス状物質である燻蒸剤を用いた燻蒸処理を施すことが一般的に行われている。このような燻蒸処理の手順としては、まず、収蔵物とともに燻蒸剤を密閉空間内に封入して、一定のガス濃度で所定時間保持することにより殺菌・殺虫を行う。次に、ガス吸収装置を用いて密閉空間内の残留ガスを吸収し、そのガス濃度が人体に安全となる程度まで低下させた後、この空気を大気中へと放出して燻蒸処理を終了している（特許文献１参照）。
特開平４−３２７８５３

このような燻蒸処理を行った場合、収蔵物自体や、収蔵物保護用の綿などの保護材に残留する燻蒸剤が徐々に収蔵室の室内空間に発散されて、空気質汚染や人体への悪影響が懸念されることがある。また、収蔵庫の大きさや、収蔵物の位置・保管の状況、保管棚の配置等の諸条件により、例えば、剥製等の大型な置物を収蔵している場合などでは、収蔵物が複雑で入り組んだ形状を有することにより、空気の流れにくいガス滞留箇所が生じやすい。この場合、ガス滞留箇所に燻蒸剤が溜まって、空気質汚染や人体への悪影響が懸念される。そこで、従来は、フィルターが取りつけられた空気洗浄機等を収蔵庫内に適宜配置することにより、収蔵物に残留した燻蒸剤や、ガス滞留箇所に溜まった燻蒸剤を除去することが考えられる。

しかしながら、ガス滞留箇所や、対象となる収蔵物が複雑で入り組んだものであるため、このような空気清浄機を対象物の近傍まで配置することができず、残留または滞留する燻蒸剤を十分には除去できないという問題がある。
また、通気性を有する袋等にガス吸着剤を封入して、この袋をガス滞留箇所や対象物の近傍に配置することも考えられるが、この場合には、ガス吸着剤が袋内で偏在してしまい、燻蒸剤を確実に除去できないという問題がある。
なお、このような問題は、燻蒸剤に限らず、ホルムアルデヒドやトルエン等の揮発性有機化合物ＶＯＣ（Volatile Organic Compounds）を含む有毒ガスや、酢酸やアンモニア等の異臭性ガスその他のガス状物質においても同様であった。

本発明の目的は、複雑で入り組んだ箇所にも配置できるとともに、対象物に残留するガス状物質やガス滞留箇所に溜まったガス状物質を確実に除去できるシート材、シート材の製造方法およびガス吸着剤の保持方法を提供することにある。

本発明のシート材は、通気性および可撓性を有する少なくとも２枚の布材と、これらの布材間に挟まれガス状物質を吸着するガス吸着剤とを備え、前記布材の対向面のうち少なくともいずれか一方の面には、当該面全体に亘って前記ガス吸着剤を分散して保持する保持部が形成されていることを特徴とする。
ここで、通気性および可撓性を有する布材としては、例えば、不織布や、織布、布帛、編布等を採用できる。また、ガス吸着剤としては、例えば、粒状や繊維状等の各種形状を含む活性炭や、アルミノケイ酸塩系、活性白土等のガス吸着剤を採用できる。また、保持部としては、布材を構成する繊維の毛羽立ちや、布材の表面に取りつけられた面ファスナー等を採用できる。また、ガス吸着剤によって吸着されるガス状物質としては、臭化メチルや酸化エチレン等の燻蒸剤や、ホルムアルデヒドやトルエン等の揮発性有機化合物を含む有毒ガス、異臭性ガス等が考えられる。

本発明によれば、可撓性を有する布材により構成したので、シート材を適宜変形することにより、複雑で入り組んだ箇所や狭小な箇所等にも容易に対応できる。このため、対象物の近傍にガス吸着剤を含むシート材を配置できるので、通気性を有する布材を介して、残留または滞留するガス状物質を効果的に吸着できるとともに、周辺にガス状物質が拡散することも防止できる。
さらに、布材の対向面のうち少なくともいずれか一方の面に保持部を形成したので、布材の対向面内にガス吸着剤が均一に分散されるから、ガス状物質を確実に除去できる。 さらに、吸着剤が凝集することなく均一に分散されることにより、吸着剤とガス状物質との接触面積も大きくなり、吸着効率も上がり、吸着剤の使用量を低減できる。
また、布材間にガス吸着剤を挟み、保持部でガス吸着剤を分散保持する構成としたので、例えば、結着剤によりガス吸着剤を結着させた繊維で構成されたシート材を用いる場合とは異なり、このような結着剤を必要としないので、結着剤に含まれるガス状物質の発散のおそれを防止できる。

このようなシート材において、前記保持部は、前記布材の構成繊維からなる毛羽立ちであってもよい。このような構成によれば、布材の表面を毛羽立たせることにより、比較的簡単に保持部を構成でき、製造が容易である。
ここで、前記布材としては、不織布を採用できる。さらに、不織布を用いたシート材が湿式抄紙法により製造されていることが好ましい。ここで、湿式抄紙法とは、ガス吸着剤を水中に分散させ、水中でガス吸着剤の上下面から、つまり、不織布（この時点では、水中で繊維は分散状態となっている）でガス吸着剤を下からすくい上げる、あるいは上から絡め取る方法である。この方法では、和紙を抄く場合のように、水中において、下側に分散した繊維層、分散したガス吸着剤の層、および上側に分散した繊維層の三層を一度に抄きあげる。この湿式抄紙法で製造したシート材には、可撓性があるため、美術品等を包みやすく、また、美術品を傷つけることがないという特長がある。
不織布とガス吸着剤とを含んで構成されるシート材の製造方法として、湿式抄紙造の三層抄きを採用することにより、結着剤を使用することなく、上下の不織布の絡みによりガス吸着剤を保持でき、また、製造工程も簡単である。不織布を構成する材料としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系、ポリエステル系、ナイロン等のポリアミド系等の合成樹脂を採用でき、また、セルロース系の天然繊維も採用でき、特に限定されない。

ここで、前記ガス吸着剤は、前記ガス状物質を物理吸着する粒状活性炭であってもよい。粒状活性炭とは、木質、ヤシ殻、石炭を出発原料として、ガス賦活法または薬品賦活法により微細孔を形成したものである。物理吸着とは、活性炭の微細孔にガス状物質が入って物理的な力で吸着されることであり、可逆性を有している。
このように物理吸着する粒状活性炭によれば、特定のガス状物質を選択的に吸着する化学吸着に比べて、他種類のガス状物質を吸着できて汎用性が向上する。
この際、粒状活性炭としては、表面に吸着物質を化学添着しない無処理のものを採用できる。このような構成とすれば、吸着物質を用いていないので、吸着物質に含まれるガス状物質が周囲に発散されることを防止できる。

以上のシート材において、前記ガス吸着剤によって吸着されるガス状物質は、臭化メチルや酸化エチレン等の燻蒸剤であってもよいし、ホルムアルデヒドやトルエン等の揮発性有機化合物であってもよい。

以上のシート材において、前記ガス吸着剤の吸着限界を示すインジケータを備えていることとしてもよい。このような構成とすれば、インジケータによりガス吸着剤の使用限界を把握できるので、必要に応じてシート材を簡単に交換でき、適正な吸着性能を確保できる。

本発明のガス吸着剤の保持方法は、通気性および可撓性を有する２枚の布材の間に、各布材が備える毛羽立ちによって、ガス状物質を吸着することを特徴とする。

本発明のシート材、シート材の製造方法およびガス吸着剤の保持方法によれば、複雑で入り組んだ箇所にも配置できるとともに、対象物に残留するガス状物質やガス滞留箇所に溜まったガス状物質を確実に除去できるという効果がある。

以下、本発明の実施形態に係るシート材を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るシート材１を模式的に示す断面図である。図１に示すように、シート材１は、互いに対向する２枚の布材である不織布１０と、これらの不織布１０間に挟まれ、ガス状物質を吸着するガス吸着剤である粒状活性炭２０と、呈色反応により粒状活性炭２０の吸着限界を示すインジケータ３０とを備えている。

不織布１０は、湿式抄紙法により製造され、通気性および可撓性を有するとともに熱溶着が可能となっている。三層抄きにおいては、不織布１０の対向面１２に存在する毛羽立ち１２Ａと、粒状活性炭２０とが互いに進入し合うようになっている。この互いに絡み合う界面の存在により、対向面１２の全体に亘って粒状活性炭２０を分散し保持している。なお、不織布１０の外周面１１には、不織布を構成する合成繊維の毛羽立ちが無いように熱処理が施してもよい。

ここで、湿式抄紙法とは、上述したように、粒状活性炭２０を水中に分散させ、水中で粒状活性炭２０の上下面から、つまり、不織布１０の繊維で粒状活性炭２０を下からすくい上げる、あるいは上から絡め取る方法であり、水中において、下側に分散した繊維層、分散した粒状活性炭２０の層、および上側に分散した繊維層の三層を一度に抄きあげる。この湿式抄紙法で製造したシート材１は、可撓性があるため美術品等を包みやすく、また、美術品等を傷つけることがないため、美術品等に適用するのに好適である。
なお、不織布１０の構成材料としては、例えば、ポリエステル系、ポリオレフィン系、ポリアミド系等の合成繊維や、セルロース系等の天然繊維等も採用できる。

粒状活性炭２０は、ガス賦活法等により賦活されて例えば２ｎｍ以下の微細孔を有しており、表面に吸着物質を化学添着しない無処理のものである。
インジケータ３０は、不織布１０の外周面１１に貼付され、粒状活性炭２０の吸着限界が外部から視認可能となっている。

このようなシート材１は、例えば、四方を熱溶着することにより袋状等の適宜な形状のものとして製造される。また、シート材１は、以下のように用いられる。例えば、美術館や博物館等の建物内をガス状物質である臭化メチルや酸化エチレン等の燻蒸剤を用いて燻蒸処理をした後に、収蔵物の近傍や、建物内で空気の滞留が起こりやすいガス滞留箇所の近傍に適宜の大きさに裁断したシート材１を配置する。そして、インジケータ３０の表示を視認しておき、インジケータ３０が吸着限界を示したらシート材１を交換する。これにより、建物内や収蔵物に残る燻蒸剤を不織布１０を介して粒状活性炭２０で吸着し、建物や収蔵物から燻蒸剤を除去している。
また、建物を構成する壁材等の建材には、ホルムアルデヒドや、トルエン、キシレン等の揮発性有機化合物が含まれている場合があるため、建材の表面等にシート材１を配置して、不織布１０を介して粒状活性炭２０で揮発性有機化合物を吸着し除去している。

本実施形態においては、次のような効果がある。
(１)可撓性を有する不織布１０によりシート材１を構成したので、シート材１を適宜変形することにより、複雑で入り組んだ箇所や狭小な箇所等にも容易に対応できる。このため、ガス状物質が含まれている対象物や、ガス状物質が溜まりやすいガス滞留箇所の近傍に粒状活性炭２０を含むシート材１を配置できるので、通気性を有する不織布１０を介して、ガス状物質を効果的に吸着でき、周辺にガス状物質が拡散することを防止できる。

(２)不織布１０の対向面１２に毛羽立ち１２Ａを形成したので、不織布１０の対向面１２内に粒状活性炭２０が均一に分散されるから、ガス状物質を効率よく確実に吸着できる。

(３)物理吸着する粒状活性炭２０を用いたので、特定のガス状物質を選択的に吸着する化学吸着に比べて、他種類のガス状物質を吸着できて汎用性が向上する。このため、前述した燻蒸剤や揮発性有機化合物等の広範囲のガス状物質を吸着でき、例えば、建物のシックハウス対策に役立てることができる。

(４)粒状活性炭２０として、表面に吸着物質を化学添着した粒状活性炭ではなく、何ら化学添着しない無処理の粒状活性炭を採用したので、吸着物質に含まれるガス状物質が周囲に発散されることがない。

(５)不織布１０間に粒状活性炭２０を挟み、毛羽立ち１２Ａで粒状活性炭２０を分散保持する構成としたので、例えば、結着剤で粒状活性炭２０を結着させた繊維を用いてシート材を構成する場合と異なり、このような結着剤を必要としないので、結着剤自体に含まれるガス状物質の発散のおそれを防止できる。

(６)不織布１０の表面を毛羽立たせた毛羽立ち１２Ａにより、粒状活性炭２０を対向面１２全体に亘って分散して保持する構成としたので、シート材１を比較的簡単に構成でき、製造が容易である。

(７)インジケータ３０により粒状活性炭２０の使用限界を外部から視認できるので、必要に応じてシート材１を簡単に交換でき、適正な吸着性能を確保できる。

(８)シート材１を三層抄きの湿式抄紙法により製造したので、結着剤を使用することなく、上下側の不織布１０の対向面１２に形成された毛羽立ち１２Ａの絡みにより粒状活性炭２０を保持できるうえ、製造工程も簡単である。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されず、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、前記実施形態では、布材として不織布１０を採用したが、織布その他の布材を用いてもよい。また、保持部として毛羽立ち１２Ａを採用したが、面ファスナー等を採用してもよく、保持部の構成は特に限定されない。
また、前記実施形態では、ガス吸着剤として、ガス状物質を物理吸着する粒状活性炭２０を採用したが、これに限らず、例えば、表面に吸着物質が化学添着された活性炭を採用してもよい。また、粒状活性炭に限らず、粉状、繊維状等の活性炭を採用でき、活性炭の形状は特に限定されない。また、活性炭に限らず、アルミノケイ酸塩系、活性白土等も採用できる。

以下、本発明について実施例を挙げて、より具体的に説明する。
<試験方法>
シート材１の吸着能を下記試験モデルにより確認した。すなわち、まず、空気循環用のファンと、ガス濃度測定用の自動ガス測定装置（ガステック社製、ＧＳＰ−３００ＦＴ）とが取りつけられたアクリル製のチャンバー（容量２５Ｌ）を用意して、このチャンバー内にシナ合板（１００ｍｍ×２５０ｍｍ×９ｍｍ寸法）を配置し、チャンバー内にトルエンまたは酢酸を１日放散した。その後、チャンバーの壁面から約５ｃｍ離した位置に天井からシート材１（１００ｍｍ×２５０ｍｍ寸法）をぶら下げてから、チャンバー内のガス濃度（初期濃度）を測定し、続いて、ファンによりチャンバー内の空気を循環させ、チャンバー内のガス濃度の時間変化を測定した。
<試験結果>
上記試験の結果を、下記の表１、図２に示す。これにより、シート材１の吸着性能を確認できた。

本発明の実施形態に係るシート材を模式的に示す断面図である。 実施例において、チャンバー内のガス濃度の時間変化を示す図である。

符号の説明

１ シート材
１０ 不織布
１１ 外周面
１２ 対向面
１２Ａ 毛羽立ち
２０ 粒状活性炭
３０ インジケータ

Claims (9)

1. 通気性および可撓性を有する少なくとも２枚の布材と、これらの布材間に挟まれガス状物質を吸着するガス吸着剤とを備え、
   前記布材の対向面のうち少なくともいずれか一方の面には、当該面全体に亘って前記ガス吸着剤を分散して保持する保持部が形成されていることを特徴とするシート材。
2. 請求項１に記載のシート材において、
   前記保持部は、前記布材の構成繊維からなる毛羽立ちであることを特徴とするシート材。
3. 請求項１または請求項２に記載のシート材において、
   前記布材は、不織布であることを特徴とするシート材。
4. 請求項３に記載のシート材において、
   当該シート材が湿式抄紙法により製造されたことを特徴とするシート材。
5. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載のシート材において、
   前記ガス吸着剤は、前記ガス状物質を物理吸着する粒状活性炭であることを特徴とするシート材。
6. 請求項１〜請求項５のいずれかに記載のシート材において、
   前記ガス吸着剤によって吸着されるガス状物質は、臭化メチルや酸化エチレン等の燻蒸剤であることを特徴とするシート材。
7. 請求項１〜請求項６のいずれかに記載のシート材において、
   前記ガス吸着剤によって吸着されるガス状物質は、ホルムアルデヒドや、トルエン、キシレン等の揮発性有機化合物であることを特徴とするシート材。
8. 水中に繊維の層を分散させ、その上に活性炭等のガス吸着剤の層を分散させ、さらに、その上に繊維の別の層を分散させ、これら３層を同時に抄き上げることを特徴とする請求項３に記載のシート材の製造方法。
9. 通気性および可撓性を有する２枚の布材の間に、各布材が備える毛羽立ちによって、ガス状物質を吸着するガス吸着剤を保持することを特徴とするガス吸着剤の保持方法。
   
   

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