JP2008161756A - 有害物質除去材及び有害物質除去方法、不織布 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】抗体を担持した担体を備える有害物質除去材であって、担体が繊維からなり、かつ担体の芯部の繊維の水分率が担体の鞘部の繊維の水分率とは異なることを特徴とする有害物質除去材。
【選択図】なし
Description
好ましくは、担体の芯部の繊維と担体の鞘部の繊維の重量比は、45:55〜85:15である。
好ましくは、担体を構成する繊維の公定水分率は7%未満である。
好ましくは、担体を構成する繊維の引張弾性率は、1GPa以上である。
好ましくは、担体を構成する繊維は電界紡糸法により作製される。
本発明の別の側面によれば、上記した本発明の有害物質除去材を含む不織布が提供される。
本発明の有害物質除去材は、抗体を担持した担体を備える有害物質除去材であって、前記担体が繊維からなり、かつ担体の芯部の繊維の水分率が担体の鞘部の繊維の水分率とは異なることを特徴とするものである。抗体活性を維持するために水分が必要であることから、従来は抗原抗体反応を液相での浄化にのみ適用していたが、上記の方法では気相での有害物質除去においても抗原抗体反応を利用することができる。また、抗体は捕捉する有害物質が特異的であるため、抗体の選択により有害物質を特定した高精度な有害物質除去を行うことができる。更に、有害物質の種類によっては、抗体自身がその有害物質の殺菌・不活性化する機能を有しているので、その場合には有害物質の殺菌・不活性化の技術を組み合わせる必要がない。しかも、有害物質除去材単独で有害物質の除去を行うことができる。また、担体の構造を、鞘部に高吸湿性材料を配置し、芯部に低湿性材料を配置した二重構造とすることにより、繊維近傍の湿度を制御して抗体活性を維持しつつ、芯部に耐久性に優れた合成繊維を多く配置し、全体として繊維強度を向上させることができる。
一方、前記繊維の鞘部を構成する高吸湿性材料としては、キュプラ、レーヨンなどの再生セルロース系繊維などが挙げられる。
これらの材料は単独で用いてもよいし、複数の材料を混合して用いてもよい。
ポリエチレンテレフタレートのトリフルオロ酢酸10質量%溶液とエチルセルロースのテトラヒドロフラン10質量%溶液を調製し、図1の装置を用いてナノファイバー不織布を作製した。芯部がポリエチレンテレフタレート、鞘部がエチルセルロースとなるように配置し、シリンジ送り速度0.01〜0.1mm/min、印加電圧10〜20kVで電界紡糸を行った。芯部と鞘部の比率が質量比でポリエチレンテレフタレート:エチルセルロース=60:40となるように作製した。真空中で80℃8時間乾燥し、膜厚85μmの不織布N−1を得た。SEMで平均繊維径を測定したところ、85nmであった。
ポリエチレンテレフタレートのトリフルオロ酢酸溶液の代わりにポリカーボネートのテトラヒドロフラン10質量%溶液を用いる以外は、実施例1と同じ方法でナノファイバー不織布を作製した。芯部と鞘部の比率が質量比でポリカーボネート:エチルセルロース=75:25となるように作製した。真空中で80℃8時間乾燥し、膜厚75μmの不織布N−2を得た。SEMで平均繊維径を測定したところ、90nmであった。
エチルセルロースのテトラヒドロフラン溶液の代わりにセルロースのN−メチルモルホリン−N−オキシド5質量%溶液を用いる以外は実施例1と同じ方法でナノファイバー不織布を作製した。芯部と鞘部の比率が質量比でポリエチレンテレフタレート:セルロース=80:20となるように作製した。真空中で80℃8時間乾燥し、膜厚80μmの不織布N−3を得た。SEMで平均繊維径を測定したところ、80nmであった。
ポリカーボネートのテトラヒドロフラン10質量%溶液とエチルセルロースのテトラヒドロフラン10質量%溶液を調製した後、質量比で75:25の比率で混合し、図2の装置を用いてナノファイバー不織布を作製した。シリンジ送り速度0.01〜0.1mm/min、印加電圧10〜20kVで電界紡糸を行った。真空中で80℃8時間乾燥し、膜厚75μmの不織布H−1を得た。SEMで平均繊維径を測定したところ、90nmであった。
ポリエチレンテレフタレートとエチルセルロースを用いて、複合紡糸法にて不織布を作製した。芯部がポリエチレンテレフタレート、鞘部がエチルセルロースなるように配置し、芯部と鞘部の比率が質量比でポリエチレンテレフタレート:エチルセルロース=60:40となるように作製し、膜厚85μmの不織布H−2を得た。SEMで平均繊維径を測定したところ、10μmであった。
セルロースのN−メチルモルホリン−N−オキシド5質量%溶液を調製し、図2の装置を用いてナノファイバー不織布を作製した。シリンジ送り速度0.01〜0.1mm/min、印加電圧10〜20kVで電界紡糸を行った。真空中で80℃8時間乾燥し、膜厚85μmの不織布H−3を得た。SEMで平均繊維径を測定したところ、85nmであった。
前記N−1〜N−3及びH−1〜H−3の各サンプルを温度20℃相対湿度65%の環境に12時間以上放置し、その後各サンプルの水分率をハロゲン水分計MB35(OHAUS社製)を用いて測定した。
前記N−1〜N−3及びH−1〜H−3の各サンプルを直径120mmに打ち抜いてサンプルホルダーにセットし、同口径の試験用ダクト内に設置した。
各サンプルから1.0cm×5.0cmのサイズのサンプル片を切り出し、25℃、相対湿度60%で一晩放置後、引張速度3mm/分の条件下、テンシロン(東洋ボールドウィン(株)製、テンシロンRTM−25)を用いて引張弾性率を測定した(チャック間距離3cm)。測定は3サンプルに対して行い、それらの測定結果の平均値をもって引張弾性率とした。
抗原を投与したニワトリが産んだ免疫卵を精製して作製したインフルエンザウイルス抗体(IgY抗体)をリン酸緩衝生理食塩水(PBS)に溶解させ、抗体濃度100ppmになるように調製した。調製した液に前記N−1〜N−3及びH−1〜H−3の各サンプルを室温で16〜24時間浸漬させ、繊維表面に抗体を付与させた。
供試ウイルス液は精製インフルエンザウイルスをPBSで10倍希釈したものを使用した。前記N−1〜N−3及びH−1〜H−3の各サンプルを5cm角に切り、ウイルス噴霧試験装置の中央に取り付け固定した。上流側に設置したネブライザーに供試ウイルス液を入れ、下流側にウイルス回収用装置を取り付けた。エアーコンプレッサーから圧縮空気を送り、ネブライザーの噴霧口から供試ウイルスを噴霧した。マスク下流側には、ゼラチンフィルターを設置し、10L/分の吸引流量で5分間試験装置内空気を吸引し、通過ウイルスミストを捕集した。
2 シリンジ
3 ニードル
4 コレクター
5 芯材溶液
6 鞘材溶液
7 ナノファイバー
11 電源装置
12 シリンジ
13 ニードル
14 コレクター
15 ポリマー溶液
16 ナノファイバー
Claims (9)
- 抗体を担持した担体を備える有害物質除去材であって、担体が繊維からなり、かつ担体の芯部の繊維の水分率が担体の鞘部の繊維の水分率とは異なることを特徴とする有害物質除去材。
- 担体の鞘部の繊維の吸湿性が、担体の芯部の繊維の吸湿性よりも高いことを特徴とする、請求項1に記載の有害物質除去材。
- 担体の芯部の繊維と担体の鞘部の繊維の重量比が、45:55〜85:15である、請求項1又は2に記載の有害物質除去材。
- 担体を構成する繊維の公定水分率が7%未満である、請求項1から3の何れかに記載の有害物質除去材。
- 担体を構成する繊維の繊維径が100nm以下である、請求項1から4の何れかに記載の有害物質除去材。
- 担体を構成する繊維の引張弾性率が、1GPa以上である、請求項1から5の何れかに記載の有害物質除去材。
- 担体を構成する繊維が電界紡糸法により作製されることを特徴とする請求項1から6の何れかに記載の有害物質除去材。
- 請求項1から7の何れかに記載の有害物質除去材を用いて気相あるいは液相中の有害物質を除去することを含む、有害物質除去方法。
- 請求項1から7の何れかに記載の有害物質除去材を含む不織布。
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