JP2009095787A - Agent and method for removing harmful substance - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly efficient agent for removing harmful substances with a low-pressure drop free from shortening its life by its compression. <P>SOLUTION: The agent for removing harmful substances constituted of a support consisting of first fibers having a diameter of smaller than 1 μm and second fibers having a diameter of not smaller than 1 μm is characterized in that the ratio of the first fibers and the second fibers changes in the direction of the thickness of the film of the support. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、繊維からなる有害物質除去材、及びそれを用いた有害物質除去方法に関する。   The present invention relates to a harmful substance removing material made of fibers and a harmful substance removing method using the same.

近年、細菌、カビ又はウイルスなどが原因となる感染症が社会問題になっており、例えば、病院内や、公共施設など不特定多数の人の集まる場所での大量感染が懸念されている。特に病院内での感染は、抗生物質の乱用などからMRSA(メチシリン耐性黄色ブドウ球菌)等の発生を招く原因となることもある。   In recent years, infectious diseases caused by bacteria, molds, viruses, and the like have become a social problem. For example, there are concerns about mass infection in hospitals and places where a large number of unspecified people gather such as public facilities. In particular, infection in hospitals may cause the occurrence of MRSA (methicillin-resistant Staphylococcus aureus) and the like due to the abuse of antibiotics.

このことに関し、最近の建築物では全室にダクトを設け、このダクトを通じてエアーコンディショナーにより空気を循環させて建物全体の室温等を調整しているため、このエアーコンディショナーを介して施設内を浮遊する細菌、カビ又はウイルスなどが施設全体に拡散することが多く、特にこのような空気を媒体とした感染ルートを遮断することが有効であると考えられるようになってきている。すなわち、エアーコンディショナーや空気清浄機などの空気流通部に、細菌、カビ、ウイルス又はこれらの媒体として空気中の微細浮遊物(ダスト等)を目の細かいフィルターに吸着させたり、酸化チタンや強酸性の滅菌ゾーンを設けて、ここを通過する細菌、カビ又はウイルスなどを不活性化して除去することが行われている。   In this regard, in recent buildings, ducts are provided in all rooms, and air is circulated through these ducts to adjust the room temperature etc. of the entire building, so that the inside of the facility floats through this air conditioner. Bacteria, molds, viruses, and the like often diffuse throughout the facility, and it has been considered that it is particularly effective to block infection routes using such air as a medium. In other words, bacteria, mold, viruses, or fine suspended matters in the air (dust, etc.) are adsorbed on fine filters as air media such as air conditioners and air purifiers, and titanium oxide or strong acidity. The sterilization zone is provided to inactivate and remove bacteria, molds, viruses, and the like that pass through the sterilization zone.

特許文献1には、ナノ繊維とミクロ繊維を混合した層からなるろ過材が記載されているが、ナノ繊維とミクロ繊維の比率を制御することについては記載がない。また、特許文献2には、微細繊維の比率を制御したろ過材が記載されているが、使用している繊維の繊維径はμmオーダーのものである。   Patent Document 1 describes a filter medium composed of a layer in which nanofibers and microfibers are mixed. However, there is no description about controlling the ratio of nanofibers and microfibers. Moreover, although the filter medium which controlled the ratio of the fine fiber is described in patent document 2, the fiber diameter of the fiber currently used is a thing of micrometer order.

特開2004−17041号公報JP 2004-17041 A 特開昭60−216818号公報JP 60-216818 A

ナノサイズの繊維からなる層は風圧により圧縮され孔径が低下することにより、圧力損失の上昇、効率の低下を生じ、フィルタ寿命が低下するという問題があった。本発明は、圧縮による寿命低下を生じることなく、効率が高く、かつ圧力損失が低い有害物質除去材を提供することを解決すべき課題とした。   The layer composed of nano-sized fibers is compressed by the wind pressure and the pore diameter is reduced, resulting in an increase in pressure loss and a decrease in efficiency, resulting in a decrease in filter life. This invention made it the subject which should be solved to provide the harmful | toxic substance removal material with high efficiency and low pressure loss, without producing the lifetime reduction by compression.

本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討した結果、繊維径1μm未満の第一の繊維と繊維径1μm以上の第二の繊維とを組み合わせ、かつ繊維径1μm未満の第一の繊維の含有比率を調整することにより、有害物質の捕集効率、圧力損失、及び寿命を従来のフィルタと比べて著しく向上できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors combined a first fiber having a fiber diameter of less than 1 μm and a second fiber having a fiber diameter of 1 μm or more, and the first fiber having a fiber diameter of less than 1 μm. By adjusting the content ratio, it was found that the collection efficiency, pressure loss, and life of harmful substances can be remarkably improved as compared with conventional filters, and the present invention has been completed.

即ち、本発明によれば、繊維径1μm未満の第一の繊維と繊維径1μm以上の第二の繊維とを含有する担体からなる有害物質除去材であって、第一の繊維と第二の繊維の比率が膜厚方向で変化していることを特徴とする有害物質除去材が提供される。   That is, according to the present invention, there is provided a hazardous substance removing material comprising a carrier containing a first fiber having a fiber diameter of less than 1 μm and a second fiber having a fiber diameter of 1 μm or more, wherein the first fiber and the second fiber There is provided a hazardous substance removing material characterized in that the ratio of fibers changes in the film thickness direction.

好ましくは、第一の繊維の第二の繊維に対する比率は、前記担体の表面に近い方から遠い方に向かって増加している。
好ましくは、第一の繊維の第二の繊維に対する比率は、1:9から9:1の範囲内で変化している。
好ましくは、担体は抗体を担持している。
Preferably, the ratio of the first fibers to the second fibers increases from the side closer to the surface of the carrier toward the far side.
Preferably, the ratio of the first fibers to the second fibers varies within the range of 1: 9 to 9: 1.
Preferably, the carrier carries an antibody.

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用いて、気相中あるいは液相中の有害物質を除去することを含む、有害物質除去方法が提供される。   According to another aspect of the present invention, there is provided a method for removing harmful substances, comprising removing harmful substances in the gas phase or liquid phase using the above-described hazardous substance removing material of the present invention.

本発明によれば、圧縮による寿命低下を生じることなく、気相中あるいは液相中の粒子を高効率で除去することができ、かつ圧力損失が低い有害物質除去材を提供することができる。本発明によれば、気相中あるいは液相中の有害物質を効率的に除去できる空気清浄機あるいは液体清浄機を作製できるため、産業において非常に有用である。   According to the present invention, it is possible to provide a harmful substance removing material that can remove particles in a gas phase or a liquid phase with high efficiency without causing a reduction in life due to compression, and that has a low pressure loss. According to the present invention, an air cleaner or a liquid cleaner that can efficiently remove harmful substances in a gas phase or a liquid phase can be produced, which is very useful in the industry.

以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
本発明の有害物質除去材は、繊維径1μm未満の第一の繊維と繊維径1μm以上の第二の繊維とを含有する担体からなる有害物質除去材であって、第一の繊維と第二の繊維の比率が膜厚方向で変化していることを特徴とするものである。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
The hazardous substance removing material of the present invention is a harmful substance removing material comprising a carrier containing a first fiber having a fiber diameter of less than 1 μm and a second fiber having a fiber diameter of 1 μm or more. The ratio of the fibers changes in the film thickness direction.

本発明に用いられる第一の繊維の平均繊維径は、1μm未満であり、好ましくは10nm以上1μm未満であり、より好ましくは20nm以上700nm以下であり、さらに好ましくは30nm以上500nm以下である。本発明に用いられる第二の繊維の平均繊維径は、1μm以上であり、好ましくは1μm以上500μm以下であり、より好ましくは1.5μm以上100μm以下であり、さらに好ましくは2μm以上10μm以下である。なお、平均繊維径は走査型電子顕微鏡(SEM)の観察画像から任意の箇所(例えば、300箇所など)における繊維中の直径を測定し、それを算術平均することによって求めることができる。   The average fiber diameter of the first fiber used in the present invention is less than 1 μm, preferably 10 nm or more and less than 1 μm, more preferably 20 nm or more and 700 nm or less, and further preferably 30 nm or more and 500 nm or less. The average fiber diameter of the second fiber used in the present invention is 1 μm or more, preferably 1 μm or more and 500 μm or less, more preferably 1.5 μm or more and 100 μm or less, and further preferably 2 μm or more and 10 μm or less. In addition, an average fiber diameter can be calculated | required by measuring the diameter in the fiber in arbitrary places (for example, 300 places etc.) from the observation image of a scanning electron microscope (SEM), and arithmetically averaging it.

本発明においては、第一の繊維の第二の繊維に対する比率が、前記担体の表面に近い方から遠い方に向かって増加していることが好ましい。第一の繊維の第二の繊維に対する比率は、1:9から9:1の範囲内で変化させることが好ましく、さらに2:8から8:2の範囲内で変化させることも好ましく、3:7から7:3の範囲内で変化させることがより好ましい。   In the present invention, it is preferable that the ratio of the first fiber to the second fiber increases from the side closer to the surface of the carrier toward the far side. The ratio of the first fiber to the second fiber is preferably changed within the range of 1: 9 to 9: 1, and more preferably within the range of 2: 8 to 8: 2. More preferably, it is changed within the range of 7 to 7: 3.

担体を形成する主たる繊維としては、セルロースエステル、ビニロン、アクリル系、ポリウレタンのうち少なくとも1種類を主成分とする繊維が好ましい。また、担体を形成する主たる材料としては、ポリアミドを主成分とする繊維も好ましい。本発明でいう主成分とは、全繊維中の質量分率にして25%以上を構成する成分であることを指す。   The main fiber forming the carrier is preferably a fiber mainly composed of at least one of cellulose ester, vinylon, acrylic, and polyurethane. Further, as a main material for forming the carrier, fibers mainly composed of polyamide are also preferable. The main component as used in the field of this invention refers to the component which comprises 25% or more in the mass fraction in all the fibers.

本発明におけるセルロースエステルとは、セルロースの水酸基を有機酸でエステル化されているセルロース誘導体を指す。エステル化に用いる有機酸は、例えば酢酸・プロピオン酸・酪酸などの脂肪カルボン酸、安息香酸・サリチル酸などの芳香族カルボン酸などがある。単独もしくは併用したものであってもよい。セルロースの水酸基のエステル基置換率について特に制限はないが、60%以上であることが好ましい。   The cellulose ester in the present invention refers to a cellulose derivative in which the hydroxyl group of cellulose is esterified with an organic acid. Examples of organic acids used for esterification include fatty carboxylic acids such as acetic acid, propionic acid, and butyric acid, and aromatic carboxylic acids such as benzoic acid and salicylic acid. It may be used alone or in combination. Although there is no restriction | limiting in particular about the ester group substitution rate of the hydroxyl group of a cellulose, It is preferable that it is 60% or more.

本発明における担体を形成する主たる材料の群のなかでは、セルロースアシレート繊維が望ましい。セルロースアシレートは、セルロースの水酸基を構成する水素原子の一部または全部がアシル基で置換されているセルロースエステルを指す。アシル基としては、アセチル基、プロピオニル基、およびブチリル基など挙げられる。これらの基は1種のみが置換されて構成されていてもよいし、2種以上のアシル基が混合置換されていてもよい。アシル基置換度の総和は、好ましくは2.0〜3.0であり、より好ましくは2.1〜2.8であり、特に好ましくは2.2〜2.7である。なかでも、この置換度を満たすセルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、又はセルロースアセテートブチレートのいずれかであることが好ましく、セルロースアセテートであることが最も好ましい。一般にセルロースアシレートは、エステル化度によって溶剤が異なることが知られているが、あらかじめエステル化率の高いセルロースアシレートで担体を作製したのちに、アルカリ加水分解処理等を行って表面を親水化してもよい。   Among the main group of materials forming the carrier in the present invention, cellulose acylate fibers are desirable. Cellulose acylate refers to a cellulose ester in which some or all of the hydrogen atoms constituting the hydroxyl group of cellulose are substituted with acyl groups. Examples of the acyl group include an acetyl group, a propionyl group, and a butyryl group. These groups may be constituted by replacing only one kind, or two or more kinds of acyl groups may be mixed and substituted. The total acyl group substitution degree is preferably 2.0 to 3.0, more preferably 2.1 to 2.8, and particularly preferably 2.2 to 2.7. Among these, cellulose acetate, cellulose acetate propionate, or cellulose acetate butyrate that satisfies this degree of substitution is preferable, and cellulose acetate is most preferable. Cellulose acylate is generally known to have different solvents depending on the degree of esterification, but after preparing a carrier with cellulose acylate having a high esterification rate in advance, the surface is hydrophilized by alkali hydrolysis treatment or the like. May be.

セルロースアシレート繊維のみでも十分に実用的な有害物質除去材料を形成することが可能であるが、強度や寸度安定性をさらに向上させる等の目的で、ポリエステル系繊維・ポリオレフィン系繊維・ポリアミド系繊維・アクリル系繊維等との混紡繊維により担体を形成してもよい。混紡繊維を用いる場合には、セルロースアシレート繊維の質量分率は50%以上であることが望ましく、70%以上であることがさらに望ましい。   Although it is possible to form a sufficiently practical harmful substance removal material using only cellulose acylate fibers, polyester fibers, polyolefin fibers, polyamides are used for the purpose of further improving strength and dimensional stability. The carrier may be formed of a blended fiber such as a fiber or an acrylic fiber. When blended fiber is used, the mass fraction of the cellulose acylate fiber is preferably 50% or more, and more preferably 70% or more.

本発明における担体を形成する主たる材料の群のなかでは、ポリアミド繊維であることも望ましい。   Of the main group of materials forming the carrier in the present invention, it is also desirable to be a polyamide fiber.

本発明におけるポリアミドとは、化学構造単位にアミド結合を有する線状高分子からなる繊維を指す。   The polyamide in the present invention refers to a fiber made of a linear polymer having an amide bond in a chemical structural unit.

ポリアミドの中でも、エチレンジアミン、1−メチルエチレンジアミン、1,3−プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどの脂肪族ジアミンと、マロン酸、コハク酸、アジピン酸などの脂肪族ジカルボン酸との結合体である直鎖型脂肪族ポリアミドが好ましい。特に、ナイロン66が好ましい。   Among polyamides, a linear chain that is a combination of an aliphatic diamine such as ethylenediamine, 1-methylethylenediamine, 1,3-propylenediamine, and hexamethylenediamine and an aliphatic dicarboxylic acid such as malonic acid, succinic acid, and adipic acid. Type aliphatic polyamides are preferred. Nylon 66 is particularly preferable.

前記のジアミンおよびジカルボン酸以外にも、ε−カプロラクタムやラウロラクタム等のラクタム類、アミノカプロン酸、アミノウンデカン酸等のアミノカルボン酸類、パラ−アミノメチル安息香酸等を単独または共重合成分として用いた脂肪族ポリアミドを用いることもできる。特に、ε−カプロラクタムの単独使用で製造されるナイロン6が好ましい。   Fats using lactams such as ε-caprolactam and laurolactam, aminocarboxylic acids such as aminocaproic acid and aminoundecanoic acid, para-aminomethylbenzoic acid and the like alone or as a copolymer component in addition to the diamine and dicarboxylic acid. A group polyamide can also be used. In particular, nylon 6 produced by using ε-caprolactam alone is preferable.

これらの他に、原料の脂肪族ジアミンとして一部または全部をシクロヘキサンジアミン、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1、4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサンなどの脂環式ジアミンを用いた脂肪族ポリアミド、および/または、ジカルボン酸として一部または全部を1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸などの脂環式ジカルボン酸を用いた脂肪族ポリアミドであってもよい。   In addition to these, some or all of the aliphatic diamines used as raw materials are alicyclic diamines such as cyclohexanediamine, 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, and 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane. An aliphatic polyamide using an alicyclic dicarboxylic acid such as 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, hexahydroterephthalic acid, hexahydroisophthalic acid or the like may be used as an aromatic polyamide and / or as a dicarboxylic acid. .

更に、脂肪族パラキシリレンジアミン(PXDA)やメタキシリレンジアミン(MXDA)などの芳香族ジアミン、テレフタル酸などの芳香族ジカルボン酸を部分的な原料として用いて、吸水性の低減や弾性率向上を実現したポリアミドも含まれる。また、ポリアクリル酸アミド、ポリ(N−メチルアクリル酸アミド)、ポリ(N,N−ジメチルアクリル酸アミド)などのような側鎖にアミド結合を有するポリマーであってもよい。   Furthermore, by using aromatic diamines such as aliphatic paraxylylenediamine (PXDA) and metaxylylenediamine (MXDA), and aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid as partial raw materials, water absorption is reduced and elastic modulus is improved. Also included is a polyamide that achieves the above. Moreover, the polymer which has an amide bond in a side chain like polyacrylic acid amide, poly (N-methylacrylic acid amide), poly (N, N-dimethylacrylic acid amide), etc. may be sufficient.

ポリアミドの中で最も望ましいのは、ナイロン66またはナイロン6である。アミド結合に由来する適度な吸湿性、適度な長さの長鎖脂肪酸からなる分子鎖を繊維軸配向させやすく比較的延伸性が高いこと、融解熱が高く熱容量が大きいことから動力学的にも速度論的にも溶融しにくい(耐溶融性)、長鎖脂肪鎖からなる分子鎖の可とう性や、アミド結合間の水素結合形成のためにフィブリル化やキンクバンドが生じにくい性質、すなわち繰返し屈伸性など、本発明の担体として好ましい性能を活用することができるためである。   Most preferred of the polyamides is nylon 66 or nylon 6. Appropriate hygroscopicity derived from amide bonds, easy to orient the molecular chain consisting of long chain fatty acids of appropriate length, relatively high stretchability, high heat of fusion and large heat capacity It is difficult to melt in terms of kinetics (melt resistance), the flexibility of molecular chains consisting of long-chain fatty chains, and the property that fibrillation and kink bands do not easily occur due to the formation of hydrogen bonds between amide bonds. This is because the properties preferable for the carrier of the present invention such as flexibility can be utilized.

化学構造単位中のアミド結合が、主鎖ではなく側鎖に有するポリアミドも好ましく用いることができる。ポリ(N−イソプロピルアクリルアミド)、ポリ(N,N‘−ジメチルアクリルアミド)、ポリ(N−ヘキシルアクリルアミド)などのポリアクリルアミドを挙げることができる。一般に側鎖にアミド結合を有するポリマーは親水性が高く膨潤・変形しやすいため、ゲル化現象を利用して物理架橋体を形成させたり、アルキル基を導入させたりするなどの方法により疎水化することが望ましい。   A polyamide having an amide bond in the chemical structural unit in the side chain instead of the main chain can also be preferably used. Polyacrylamide such as poly (N-isopropylacrylamide), poly (N, N′-dimethylacrylamide), and poly (N-hexylacrylamide) can be used. In general, polymers with amide bonds in the side chains are highly hydrophilic and easily swell and deform, so they are hydrophobized by methods such as forming physical crosslinks or introducing alkyl groups using gelation. It is desirable.

同様に強度や寸度安定性を向上させる目的で、担体を金属・高分子材料・セラミックス等の他の適切な構造材料により補強してもよい。これらの補強材は、有害物質除去材料を供給する側面の実質的な最表面以外の部分(例えば、該側面の反対面や芯材に用いる等)に用いることが望ましい。   Similarly, for the purpose of improving strength and dimensional stability, the carrier may be reinforced with other appropriate structural materials such as metal, polymer material, ceramics and the like. These reinforcing materials are desirably used for portions other than the substantially outermost surface of the side surface to which the harmful substance removing material is supplied (for example, used on the opposite surface of the side surface or a core material).

本発明におけるビニロンとは、ビニルアルコール単位を65質量%以上含む線状高分子からなり、温度20℃湿度65%の環境に1週間以上放置した後の水分率が7%未満である繊維を指す。ビニルアルコールの水酸基をホルマール化したものであってもよいが、水酸基をホウ酸架橋したポリマーや、公知のアルカリ紡糸法や冷却ゲル紡糸法などの方法により耐水化処理が施された非ホルマール化繊維であってもよい。ビニルアルコール単位以外の成分としてはエチレン鎖、酢酸ビニル鎖などが含まれていてもよいが、ビニルアルコール担体から形成される繊維であることが好ましい。さらに、均質で高配向度・高結晶化度であるために、優れた機械的特性と信頼性が得られるという点で、冷却ゲル紡糸による非ホルマール化繊維であることが最も望ましい。   The vinylon in the present invention refers to a fiber made of a linear polymer containing 65% by mass or more of vinyl alcohol units, and having a moisture content of less than 7% after being left for 1 week or longer in an environment of temperature 20 ° C. and humidity 65%. . It may be a formalized hydroxyl group of vinyl alcohol, but it is a non-formalized fiber that has been subjected to water resistance treatment by a polymer such as a boric acid-crosslinked hydroxyl group or a known alkali spinning method or cooling gel spinning method. It may be. Components other than vinyl alcohol units may include ethylene chains, vinyl acetate chains, etc., but fibers formed from vinyl alcohol carriers are preferred. Furthermore, it is most desirable to be a non-formalized fiber by cooling gel spinning in that it is homogeneous and has a high degree of orientation and crystallinity, so that excellent mechanical properties and reliability can be obtained.

ビニロンは一般に、他の繊維に対して、高強度、高弾性率、適度な親水性、耐候性、耐薬品性、接着性などに優れており、本発明の担体としてこれらの好ましい性能を活用することができる。   Vinylon generally has high strength, high elastic modulus, moderate hydrophilicity, weather resistance, chemical resistance, adhesion and the like with respect to other fibers, and utilizes these preferable performances as a carrier of the present invention. be able to.

本発明におけるアクリル系とは、アクリロニトリル基の繰返し単位が質量比で40%以上含む繊維を指し、例えば、アクリロニトリルのホモポリマーや、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、酢酸ビニルなどの非イオン性モノマーとアクリルニトリルのコポリマー、ビニルベンゼンスルホン酸、アリルスルホン酸などのアニオン性モノマーとアクリロニトリルのコポリマー、あるいは、ビニルピリジン、メチルビニルピリジンなどのカチオン性モノマーとアクリロニトリルのコポリマーなどの例がある。アクリロニトリルとミルクカゼインから形成されるいわゆるプロミックス繊維も本カテゴリーに包含される。   The acrylic system in the present invention refers to a fiber containing 40% or more of acrylonitrile group repeating units, for example, a homopolymer of acrylonitrile, a nonionic monomer such as an acrylate ester, a methacrylate ester, or vinyl acetate; Examples include copolymers of acrylonitrile, copolymers of anionic monomers such as vinylbenzene sulfonic acid and allyl sulfonic acid and acrylonitrile, and copolymers of cationic monomers such as vinyl pyridine and methyl vinyl pyridine and acrylonitrile. So-called promix fibers formed from acrylonitrile and milk casein are also included in this category.

アクリル系の繊維は一般に、有機系湿式紡糸法で製造することが多い。この方法では、紡糸原液が凝固浴中で凝固糸を形成するときに、凝固剤である水がノズルより紡出される紡糸原液中に浸入する一方で、紡糸溶剤が紡出した原液から外部に拡散し、このとき、水と有機溶剤(DMF、DMAcなど)が相互拡散することで重合体が析出して無数の空洞が網目状につながった構造をもつ凝固糸条が形成される。また、凝固過程で溶剤が凝固浴中に拡散することによる体積収縮により形成される繊維断面の変形や表面のマクロフィブリル構造形成による凹凸形成が特徴である。これらの微細構造は本発明で使用する担体の構造としては、比表面積向上や抗体担持のし易さの点で好ましい。   In general, acrylic fibers are often produced by an organic wet spinning method. In this method, when the spinning stock solution forms a coagulated yarn in the coagulation bath, water as a coagulant enters the spinning stock solution spun from the nozzle, while the spinning solvent diffuses from the spun stock solution to the outside. At this time, the water and the organic solvent (DMF, DMAc, etc.) are mutually diffused, so that a polymer is precipitated and a coagulated yarn having a structure in which innumerable cavities are connected in a network form is formed. In addition, it is characterized by deformation of the fiber cross section formed by volume shrinkage due to diffusion of the solvent into the coagulation bath during the coagulation process and formation of irregularities by forming a macrofibril structure on the surface. These fine structures are preferable as the structure of the carrier used in the present invention in terms of improving the specific surface area and ease of carrying the antibody.

本発明で用いるアクリル系繊維は、原料ポリマーの組成や紡糸法、製造工程内の後処理条件などにより変動するが、一般に、適度な親水性、耐候性が高い、かさ高い繊維が得られやすいという利点がある。   The acrylic fiber used in the present invention varies depending on the composition of the raw material polymer, the spinning method, the post-treatment conditions in the production process, etc., but generally, it is easy to obtain a bulky fiber with moderate hydrophilicity and high weather resistance. There are advantages.

本発明で用いるポリウレタンは、単量体相互の結合部分または基本となる基材重合体相互の結合部分が主としてウレタン結合による線状合成高分子からなる繊維を指す。ポリウレタンセグメントを質量比で85%以上含むことが望ましい。低融点で柔らかい分子量数千までのソフトセグメントと、剛直性で凝集力の高い高融点のハードセグメントからなるセグメント化ポリウレタンのブロック共重合であることが望ましい。ソフトセグメントとしては、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどのポリエーテル、ハードセグメントとしては、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、m-キシレンジイソシアネートなどで形成されるウレタン基を用いることができる。ポリウレタンは一般に高い弾性を示すのが特徴で、両セグメントの化学構造や分布など高分子鎖の一時構造の違いや、製糸条件の違いなどからくる二次構造の違いによって異なるが、よく伸びる、伸縮回復力が高い、ゴム材料に比べて老化しにくい・細い繊維が得られるなどの特徴があり、本発明の担体として用いた場合にもこれらの性質を活用することができる。   The polyurethane used in the present invention refers to a fiber composed of a linear synthetic polymer in which the bonding portion between monomers or the bonding portion between base polymer materials is mainly urethane bonds. It is desirable that the polyurethane segment contains 85% or more by mass ratio. It is desirable to be a block copolymer of a segmented polyurethane composed of a soft segment having a low melting point and a soft molecular weight of up to several thousand, and a hard segment having a high melting point and rigidity and high cohesion. Polyethers such as polypropylene glycol and polytetramethylene glycol can be used as the soft segment, and urethane groups formed from 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, m-xylene diisocyanate, and the like can be used as the hard segment. Polyurethane is generally characterized by high elasticity. It varies depending on the temporary structure of the polymer chain, such as the chemical structure and distribution of both segments, and on the difference in secondary structure resulting from differences in the spinning conditions, but it stretches well. It has characteristics such as high resilience, resistance to aging compared to rubber materials, and thin fibers can be obtained, and these properties can be utilized even when used as a carrier of the present invention.

担体を構成する繊維の機械的物性ならびに寸法安定性については、乾燥時伸度が25%以上であることが望ましい。ここで乾燥時伸度とは、十分に長い時間かけて乾燥した繊維の20℃における引張試験における破断伸度をさす。一般に乾燥時伸度が10%以上で製布等の加工に適することが、フィルター加工及び実用時の破壊(ろ過効率の低下につながる)を防止するには25%以上であることが好ましく、30%以上であることがより好ましく、35%以上であることが最も好ましい。   Regarding the mechanical properties and dimensional stability of the fibers constituting the carrier, it is desirable that the elongation at drying is 25% or more. Here, the elongation at drying refers to the breaking elongation in a tensile test at 20 ° C. of the fiber dried over a sufficiently long time. In general, it is preferable that the elongation at drying is 10% or more and that it is suitable for processing such as cloth making is 25% or more in order to prevent filter processing and breakage during practical use (leading to a decrease in filtration efficiency). % Or more is more preferable, and 35% or more is most preferable.

担体を構成する繊維の公定水分率は、1.0%以上7.0%未満であることが好ましく、3.0%以上6.7%未満であることがより好ましく、5.0%以上6.5%未満であることが最も好ましい。本領域の公定水分率において、担持した抗体の活性の発現と、担体の機械的強度、剛性、環境(特に湿度)に対する寸法安定性が得られ、ひいてはフィルターとしての高い性能と信頼性を示すことができる。   The official moisture content of the fibers constituting the carrier is preferably 1.0% or more and less than 7.0%, more preferably 3.0% or more and less than 6.7%, and more preferably 5.0% or more and 6% or less. Most preferably, it is less than 5%. At the official moisture content in this area, the activity of the supported antibody can be expressed, and the carrier's mechanical strength, rigidity, and dimensional stability with respect to the environment (especially humidity) should be obtained. Can do.

なお、ここで言う水分率とは公定水分率のことであり、公定水分率とは繊維を20℃、相対湿度65%の環境下に長時間放置したときに繊維に含まれる水分率のことを指す。また、他の繊維との混紡繊維の場合にはその混紡繊維全体の公定水分率を指すものとする。   The moisture content referred to here is the official moisture content, and the official moisture content is the moisture content contained in the fiber when the fiber is left in an environment of 20 ° C. and a relative humidity of 65% for a long time. Point to. In the case of a blended fiber with other fibers, the official moisture content of the entire blended fiber is indicated.

担体を構成する繊維の表面は、数十ナノメートルから数マイクロメートルスケールの微細な凹凸構造を有することが好ましい。凹凸の形状は、繊維方向と平行方向に形成された溝状あるいは筋状の立体形状であってもよいし、繊維方向と垂直すなわち軸に対して同心円状に形成された溝状あるいは筋状の立体形状であってもよく、これらの立体形状は繊維方向と平行方向から垂直方向迄の任意の角度で形成されたものが任意の比率、密度で存在してもよい。公知のセルロースアセテート繊維の紡糸法で得られる試料には、表層のスキン層形成と溶剤乾燥に伴うスキン層の陥没により、繊維断面が不定形の菊型を形成することが知られているが、この凹凸は本発明においても好ましい形態である。   The surface of the fiber constituting the carrier preferably has a fine concavo-convex structure on the scale of several tens of nanometers to several micrometers. The shape of the irregularities may be a three-dimensional shape such as a groove or streak formed in a direction parallel to the fiber direction, or a groove or streak formed perpendicular to the fiber direction, that is, concentrically with respect to the axis. Three-dimensional shapes may be used, and these three-dimensional shapes formed at an arbitrary angle from the direction parallel to the fiber direction to the vertical direction may exist at an arbitrary ratio and density. Samples obtained by the known cellulose acetate fiber spinning method are known to form a chrysanthemum shape with an indefinite fiber cross section due to the formation of a skin layer on the surface layer and the depression of the skin layer accompanying solvent drying. This unevenness is also a preferred form in the present invention.

ナノメートルからマイクロメートルスケールの微細な凹凸構造は、空孔状および/または突起状であってもよい。平均径にして50nmから1μmの空孔または突起であることが望ましい。これらの空孔や突起は、例えば溶液のキャビテーションや微細分散質を分散させた溶液(例えば硫酸バリウム粒子を分散させたスラリーとの混合)を利用するなどの方法により紡糸工程で形成させたり、アシル基の加水分解や表面酸化処理など方法(例えばアルカリ水溶液により繊維表面をセルロース化したのち、酵素処理により繊維表面にミクロクレーターを発現させたりするなど)により後工程によって形成させたりすることができる。   The fine concavo-convex structure on the nanometer to micrometer scale may be a hole and / or a protrusion. The average diameter is preferably 50 nm to 1 μm of holes or protrusions. These vacancies and protrusions are formed in a spinning process by a method such as using a solution in which cavitation of a solution or a fine dispersoid is dispersed (for example, mixing with a slurry in which barium sulfate particles are dispersed), It can be formed in a subsequent step by a method such as hydrolysis of the group or surface oxidation treatment (for example, the surface of the fiber is celluloseized with an aqueous alkali solution and then the microcrater is expressed on the fiber surface by enzyme treatment).

本発明に用いられる繊維の作製法としては、溶融紡糸、湿式紡糸、乾式紡糸、湿乾式紡糸など一般的な製造法や、物理的処理(例えば超高圧ホモジナイザーによる強力な機械的せん断処理)によって繊維を微細化する方法などが挙げられるが、安定な品質を確保するためには、乾式紡糸もしくは湿乾式紡糸法を用いることが好ましい。平均繊維径が100nm以下で均一な繊維を作製するためには、さらに加工技術、2005年、40巻、No.2、101頁、および167頁;Polymer International誌、1995年、36巻、195〜201頁;Polymer Preprints誌、2000年、41(2)号、1193頁;Journal of Macromolecular Science : Physics誌、1997年、B36、169頁などに開示されている電界紡糸法を採用することが好ましい。   The fiber used in the present invention can be produced by a general production method such as melt spinning, wet spinning, dry spinning, wet drying spinning, or physical treatment (for example, strong mechanical shearing treatment using an ultra-high pressure homogenizer). In order to ensure stable quality, it is preferable to use dry spinning or wet dry spinning. In order to produce uniform fibers with an average fiber diameter of 100 nm or less, further processing techniques, 2005, 40, No. 2, 101, and 167; Polymer International, 1995, 36, 195- 201; Polymer Preprints, 2000, 41 (2), 1193; Journal of Macromolecular Science: Physics, 1997, B36, 169, etc. It is preferable to employ the electrospinning method.

紡糸に用いる溶媒としては、塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロエタンなどの塩素系溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドンなどのアミド系溶媒、アセトン、エチルメチルケトン、メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、THF、ジエチルエーテルなどのエーテル系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール系溶媒など、合成樹脂繊維に用いられる樹脂を溶解するものであれば何でも用いることができる。これらの溶媒は単独で用いてもよいし、複数種混合して用いてもよい。   Solvents used for spinning include chlorinated solvents such as methylene chloride, chloroform and dichloroethane, amide solvents such as dimethylformamide, dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone, and ketones such as acetone, ethyl methyl ketone, methyl isopropyl ketone and cyclohexanone. Any solvent that dissolves the resin used for the synthetic resin fiber, such as a solvent, an ether solvent such as THF or diethyl ether, or an alcohol solvent such as methanol, ethanol, or isopropanol can be used. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

電界紡糸法を採用する場合には樹脂溶液に、さらに塩化リチウム、臭化リチウム、塩化カリウム、塩化ナトリウムなどの塩を添加してもよい。   When the electrospinning method is employed, a salt such as lithium chloride, lithium bromide, potassium chloride, or sodium chloride may be further added to the resin solution.

本発明の有害物質除去材の担体を構成する繊維同士は部分的に接着することにより三次元ネットワークを形成している構造をもつことが望ましい。かような構造をとることにより、加工ならびに実用上の機械的耐性の向上、ひいては有害物質除去材の信頼性をあげることができる。また本発明の抗体の保持特性を上げることができる。繊維同士の接着は
SEM等の方法で観察することができる。繊維同士の接着点の密度は、該有害物質除去材の投影表面積に対して1mm角辺り10箇所以上存在することが好ましく、100箇所以上であることがより好ましい。
It is desirable that the fibers constituting the carrier of the harmful substance removing material of the present invention have a structure in which a three-dimensional network is formed by partial adhesion. By adopting such a structure, it is possible to improve processing and practical mechanical resistance, and to improve the reliability of the hazardous substance removing material. In addition, the retention characteristics of the antibody of the present invention can be improved. The adhesion between fibers can be observed by a method such as SEM. The density of the bonding points between the fibers is preferably 10 or more per 1 mm square with respect to the projected surface area of the harmful substance removing material, and more preferably 100 or more.

接着点を形成する方法としては、乾式紡糸法で形成される癒着や溶融紡糸法で形成される融着点で形成してもよいし、紡糸後に加熱や、接着剤・可塑化溶剤等の添加による接着点形成処理を行ってもよい。製造コストの観点では適切な溶液処方により乾式紡糸法で癒着点を形成させることが好ましい。   As a method for forming an adhesion point, it may be formed by an adhesion formed by a dry spinning method or a fusion point formed by a melt spinning method, or after spinning, addition of an adhesive, a plasticizing solvent, etc. You may perform the adhesion point formation process by. From the viewpoint of production cost, it is preferable to form adhesion points by a dry spinning method using an appropriate solution formulation.

本発明で用いる担体には、抗体を担持させることができる。本発明の有害物質除去材に用いられる抗体は、特定の有害物質(抗原)に対して特異的に反応(抗原抗体反応)するタンパク質であり、分子サイズが7〜8nmであって、Y字状の分子形態を有する。抗体のY字状分子構造のうち、一対の枝部分をFab、幹部分をFcといい、これらのうち、Fabの部分で有害物質を捕捉する。   The carrier used in the present invention can carry an antibody. The antibody used in the hazardous substance removing material of the present invention is a protein that specifically reacts (antigen-antibody reaction) with a specific harmful substance (antigen), has a molecular size of 7 to 8 nm, and has a Y-shape. Having the molecular form of Of the Y-shaped molecular structure of an antibody, a pair of branch parts is called Fab and a trunk part is called Fc, and among these, a toxic substance is captured at the Fab part.

前記抗体の種類は、捕捉しうる有害物質の種類に対応する。抗体により捕捉される有害物質としては、例えば、細菌、カビ、ウイルス、アレルゲン及びマイコプラズマを挙げることができる。具体的には、細菌としては、例えば、グラム陽性菌であるブドウ球菌属(黄色ブドウ球菌や表皮ブドウ球菌)、ミクロコッカス菌、炭疽菌、セレウス菌、枯草菌、アクネ菌などや、グラム陰性菌である緑膿菌、セラチア菌、セパシア菌、肺炎球菌、レジオネラ菌、結核菌などを挙げることができる。カビとしては、例えば、アスペルギルス、ペニシリウス、クラドスポリウムなどを挙げることができる。ウイルスとしては、インフルエンザウイルス、コロナウイスル(SARSウイルス)、アデノウイルス、ライノウイルスなどを挙げることができる。アレルゲンとしては、花粉、ダニアレルゲン、ネコアレルゲンなどを挙げることができる。   The type of the antibody corresponds to the type of harmful substance that can be captured. Examples of harmful substances captured by antibodies include bacteria, molds, viruses, allergens, and mycoplasmas. Specifically, examples of bacteria include gram-positive bacteria, Staphylococcus (S. aureus and Staphylococcus epidermidis), micrococcus, anthrax, cereus, Bacillus subtilis, acne, and gram-negative bacteria. And Pseudomonas aeruginosa, Serratia, Sephacia, Streptococcus pneumoniae, Legionella, and Mycobacterium tuberculosis. Examples of molds include Aspergillus, Penicillius, and Cladosporium. Examples of the virus include influenza virus, coronavirus (SARS virus), adenovirus, rhinovirus and the like. Examples of allergens include pollen, mite allergen, cat allergen and the like.

前記抗体の製造方法としては、例えば、ヤギ、ウマ、ヒツジ、ウサギ等の動物に抗原を投与し、その血液からポリクローナル抗体を精製する方法、抗原を投与した動物の脾臓細胞と培養癌細胞とを細胞融合し、その培養液または融合細胞を植え込んだ動物の体液(腹水等)からモノクローナル抗体を精製する方法、抗体産生遺伝子を導入した遺伝子組み換え細菌、植物細胞、動物細胞の培養液から抗体を精製する方法、ニワトリに抗原を投与して免疫卵を産ませ、卵黄液を殺菌及び噴霧乾燥して得た卵黄粉末から鶏卵抗体を精製する方法を挙げることができる。これらのうちでも、鶏卵から抗体を得る方法は、容易にかつ大量に抗体が得られ、有害物質除去材の低コスト化を図ることができる。   Examples of the method for producing the antibody include, for example, a method in which an antigen is administered to an animal such as a goat, horse, sheep, or rabbit, and a polyclonal antibody is purified from the blood, and a spleen cell and a cultured cancer cell of the animal to which the antigen is administered. Methods for purifying monoclonal antibodies from cell cultures and body fluids (such as ascites) of animals that have been transplanted with the cultures, purified antibodies from genetically modified bacteria, plant cells, or animal cell cultures into which antibody-producing genes have been introduced And a method of purifying a chicken egg antibody from egg yolk powder obtained by administering an antigen to a chicken to produce an immunized egg and sterilizing and spray-drying the egg yolk liquid. Among these, the method of obtaining an antibody from a chicken egg can easily obtain a large amount of the antibody and can reduce the cost of the harmful substance removing material.

本発明の有害物質除去材に用いられる抗体は鶏卵抗体であることが好ましい。   The antibody used in the hazardous substance removing material of the present invention is preferably a chicken egg antibody.

本発明の有害物質除去材を構成する担体には、抗菌剤を含有するコーティングを行うなどの抗菌加工及び/または防カビ剤を含有するコーティングを行うなどの抗カビ加工が施されていることが望ましい。抗体は、基本的にはタンパク質であり、特に鶏卵抗体は食物であり、また抗体以外のタンパク質を伴う場合もあり、それらは細菌やカビが増殖するための格好の餌となるが、担体に抗菌加工及び/または防カビ加工が施されていれば、かかる細菌やカビの増殖が抑制され、長期間の保管を行うことができる。   The carrier constituting the hazardous substance removing material of the present invention is subjected to antibacterial processing such as coating containing an antibacterial agent and / or antifungal processing such as coating containing a fungicide. desirable. Antibodies are basically proteins, especially chicken egg antibodies are food, and may be accompanied by proteins other than antibodies, which are good food for bacteria and fungi to grow, but antibacterials are used as carriers. If processing and / or anti-mold processing is performed, the growth of such bacteria and molds is suppressed, and long-term storage can be performed.

抗菌/防カビ剤としては、有機シリコン第4級アンモニウム塩系、有機第4級アンモニウム塩系、ビグアナイド系、ポリフェノール系、キトサン、銀担持コロイダルシリカ、ゼオライト担持銀系などが挙げられる。そして、その加工法としては、繊維からなる担体に抗菌/防カビ剤を含浸させるまたは塗布する後加工法や、担体を構成する繊維の合成段階で抗菌/防カビ剤を練り込む原糸原綿改質法などがある。   Examples of antibacterial / antifungal agents include organic silicon quaternary ammonium salts, organic quaternary ammonium salts, biguanides, polyphenols, chitosan, silver-supporting colloidal silica, and zeolite-supporting silver. The processing method includes impregnating or applying an antibacterial / antifungal agent to a fiber carrier, or a raw yarn raw cotton modified with an antibacterial / antifungal agent in the synthesis stage of the fibers constituting the carrier. There is a quality law.

前記担体に抗体を固定化する方法としては、担体をγ−アミノプロピルトリエトキシシランなどを用いてシラン化した後、グルタールアルデヒドなどで担体表面にアルデヒド基を導入し、アルデヒド基と抗体とを共有結合させる方法、未処理の担体を抗体の水溶液中に浸漬してイオン結合により抗体を担体に固定化する方法、特定の官能基を有する担体にアルデヒド基を導入し、アルデヒド基と抗体とを共有結合させる方法、特定の官能基を有する担体に抗体をイオン結合させる方法、特定の官能基を有するポリマーで担体をコーティングした後にアルデヒド基を導入し、アルデヒド基と抗体とを共有結合させる方法をあげることができる。   As a method for immobilizing an antibody on the carrier, the carrier is silanized using γ-aminopropyltriethoxysilane or the like, and then an aldehyde group is introduced onto the surface of the carrier with glutaraldehyde or the like. A method of covalent bonding, a method of immersing an untreated carrier in an antibody aqueous solution and immobilizing the antibody on the carrier by ionic bonding, an aldehyde group introduced into a carrier having a specific functional group, and the aldehyde group and the antibody A method of covalently bonding, a method of ionically binding an antibody to a carrier having a specific functional group, a method of introducing an aldehyde group after coating the carrier with a polymer having a specific functional group, and a method of covalently binding the aldehyde group and the antibody I can give you.

ここで、前記の特定の官能基としては、NHR基(RはH以外のメチル、エチル、プロピル、ブチルのうちいずれかのアルキル基)、NH2基、C65NH2基、CHO基、COOH基、OH基を挙げることができる。 Here, examples of the specific functional group include an NHR group (R is any alkyl group other than H, methyl, ethyl, propyl, and butyl), NH 2 group, C 6 H 5 NH 2 group, and CHO group. , COOH group, and OH group.

また、前記担体表面の官能基を、BMPA(N-β-Maleimidopropionic acid)などを用いて他の官能基に変換した後、その官能基と抗体とを共有結合させる方法もある(BMPAではSH基がCOOH基に変換される)。   Also, there is a method in which the functional group on the surface of the carrier is converted to another functional group using BMPA (N-β-Maleimidopropionic acid) or the like, and then the functional group and the antibody are covalently bonded (SH group in BMPA). Are converted to COOH groups).

更に、前記抗体のFcの部分に選択的に結合する分子(Fcレセプター、プロテインA/Gなど)を担体表面に導入し、それに抗体のFcを結合させる方法もある。この場合、有害物質を捕捉するFabが担体に対して外向きになり、Fabへの有害物質の接触確率が高くなるので、効率よく有害物質を捕捉することができる。   Furthermore, there is a method in which a molecule (Fc receptor, protein A / G, etc.) that selectively binds to the Fc portion of the antibody is introduced onto the surface of the carrier and the antibody Fc is bound thereto. In this case, the Fab that captures the harmful substance faces outward with respect to the carrier, and the probability of contact of the harmful substance with the Fab increases, so that the harmful substance can be efficiently captured.

前記抗体は、リンカーを介して担体に担持されていてもよい。この場合、担体上での抗体の自由度が高くなり、有害物質への接近が容易となるので、高い除去性能を得ることができる。リンカーとしては、二価以上のクロスリンク試薬を挙げることができ、具体的にはマレイミド、NHS(N-Hydroxysuccinimidyl)エステル、イミドエステル、EDC(1-Ethyl-3-[3-dimethylaminopropyl]carbodiimido)、PMPI(N-[p-Maleimidophenyl]isocyanate)があり、標的官能基(SH基、NH2基、COOH基、OH基)に選択的なものと非選択的なものとがある。また、クロスリンク間の距離(スペースアーム)もクロスリンク試薬ごとに異なっており、目的の抗体に応じて0.1nm〜3.5nm程度の範囲で選択することができる。有害物質を効率的に捕捉するという観点からは、リンカーとして抗体のFcに結合するものが好ましい。 The antibody may be supported on a carrier via a linker. In this case, the degree of freedom of the antibody on the carrier is increased and access to harmful substances is facilitated, so that high removal performance can be obtained. Examples of the linker include bi- or higher-valent cross-linking reagents, specifically maleimide, NHS (N-Hydroxysuccinimidyl) ester, imide ester, EDC (1-Ethyl-3- [3-dimethylaminopropyl] carbodiimido), There is PMPI (N- [p-Maleimidophenyl] isocyanate), which is selective to target functional groups (SH group, NH 2 group, COOH group, OH group) and non-selective. Moreover, the distance (space arm) between crosslinks also changes for every crosslink reagent, and it can select in the range of about 0.1 nm-3.5 nm according to the target antibody. From the viewpoint of efficiently capturing harmful substances, those that bind to the Fc of the antibody as a linker are preferred.

リンカーを導入する方法としては、抗体にリンカーを結合させておき、それを更に抗体に結合する方法、担体にリンカーを結合させておき、担体上のリンカーに抗体を結合させる方法のいずれも可能である。   As a method for introducing a linker, either a method in which a linker is bound to an antibody and then further bound to the antibody, or a method in which a linker is bound to a carrier and the antibody is bound to the linker on the carrier is possible. is there.

本発明の有害物質除去材は、空気清浄機用フィルター、マスク、拭き取りシートなどに用いることができる。   The hazardous substance removing material of the present invention can be used for filters, masks, wipes and the like for air cleaners.

空気清浄機用フィルターとして使用する際には、粗塵を除くためのプレフィルター、除塵フィルター、消臭効果を示す光触媒フィルター、他の有害物質を除去する抗菌フィルター、VOC吸着フィルターなど任意の公知のフィルターと組み合わせて使用してもよい。   When used as a filter for an air purifier, any known filter such as a prefilter for removing coarse dust, a dust removal filter, a photocatalytic filter exhibiting a deodorizing effect, an antibacterial filter for removing other harmful substances, a VOC adsorption filter, etc. It may be used in combination with a filter.

以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。   The features of the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. The materials, amounts used, ratios, processing details, processing procedures, and the like shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the specific examples shown below.

(実施例1)
酢酸セルロース(CA)をアセトン/ジメチルアセトアミド=2/1の混合溶媒に溶解し12.5質量%溶液を調製し、またポリメチルメタクリレート(PMMA)の15質量%DMF溶液を調製した。それぞれの溶液について図1の装置を用いて同時に紡糸を行い径の異なる繊維の混合膜を作製した。SEMで繊維径を測定したところ、CA:150nm、PMMA:3μmであった。また紡糸量を調整して作製開始時はCA/PMMA比=3/7となるようにし、CAの紡糸量を徐々に増加させる一方でPMMAの紡糸量を徐々に減少させ作製終了時はCA/PMMA比=7/3となるように調整し、フィルタN-1を作製した。
Example 1
Cellulose acetate (CA) was dissolved in a mixed solvent of acetone / dimethylacetamide = 2/1 to prepare a 12.5% by mass solution, and a 15% by mass DMF solution of polymethyl methacrylate (PMMA) was prepared. Each solution was simultaneously spun using the apparatus of FIG. 1 to produce a mixed film of fibers having different diameters. When the fiber diameter was measured by SEM, CA was 150 nm and PMMA was 3 μm. In addition, the spinning amount is adjusted so that the CA / PMMA ratio becomes 3/7 at the start of production, while the CA spinning amount is gradually increased while the PMMA spinning amount is gradually reduced and at the end of production, the CA / PMMA ratio is increased. Filter N-1 was prepared by adjusting the PMMA ratio to 7/3.

(実施例2)
次に、紡糸量を調整して、作製開始時はCA/PMMA比=2/8となるようにし、CAの紡糸猟を徐々に増加させる一方でPMMAの紡糸量を徐々に減少させ、作製終了時はCA/PMMA比=8/2となるように調整し、フィルタN-2を作製した。
(Example 2)
Next, the spinning amount is adjusted so that the CA / PMMA ratio is 2/8 at the start of production, and the spinning amount of CA is gradually increased while the spinning amount of PMMA is gradually reduced to complete the production. At this time, the filter N-2 was prepared by adjusting the CA / PMMA ratio to 8/2.

(比較例1)
紡糸慮を調整して、作製開始から終了時までCA/PMMA比=5/5となるように調整し、フィルタH-1を作製した。
(Comparative Example 1)
The spinning consideration was adjusted so that the CA / PMMA ratio was 5/5 from the start to the end of manufacture, and filter H-1 was prepared.

(フィルタ性能の測定)
前記N−1、N−2及びH−1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。粒子発生器(TSI社製)を用いて50〜500nmの微粒子を発生させ、静電分級器(TSI社製)を用いて特定の粒子径の微粒子をダクト内に5.3cm/secの流速で導入した。サンプルホルダーの上流と下流で凝縮粒子カウンター(TSI社製)を用いて粒子数をカウントし、上流と下流での粒子数比から特定の粒子径でのフィルタ効率を算出した。粒子径50〜500nmの範囲で上記の測定を行い、平均の捕集効率を算出した。
(Measurement of filter performance)
Each sample of N-1, N-2, and H-1 was punched to a diameter of 120 mm, set in a sample holder, and installed in a test duct having the same diameter. A particle generator (manufactured by TSI) is used to generate fine particles of 50 to 500 nm, and an electrostatic classifier (manufactured by TSI) is used to introduce fine particles having a specific particle diameter into the duct at a flow rate of 5.3 cm / sec. Introduced. The number of particles was counted using a condensed particle counter (manufactured by TSI) upstream and downstream of the sample holder, and the filter efficiency at a specific particle size was calculated from the ratio of the number of particles upstream and downstream. Said measurement was performed in the range of 50-500 nm of particle diameter, and average collection efficiency was computed.

また、測定時の圧力損失も測定した。具体的には、直径120mmのサンプルで仕切った箱に差圧計を取り付け、上流側から流量35L/minの清浄空気を送り、1分後の差圧を測定して圧力損失を評価した。   Moreover, the pressure loss at the time of measurement was also measured. Specifically, a differential pressure gauge was attached to a box partitioned by a sample having a diameter of 120 mm, clean air with a flow rate of 35 L / min was sent from the upstream side, and the differential pressure after 1 minute was measured to evaluate the pressure loss.

また、100nm径の粒子を用いた測定において、圧力損失が200Paに到達したときの粒子捕集量を求めた。結果を表1に示す。   Further, in the measurement using particles having a diameter of 100 nm, the amount of collected particles when the pressure loss reached 200 Pa was determined. The results are shown in Table 1.

図1は、実施例で用いた紡糸装置を示す。FIG. 1 shows the spinning device used in the examples.

符号の説明Explanation of symbols

1 電源装置
2 シリンジ
3 ニードル
4 コレクター
5 ポリマー溶液
6 ポリマー溶液
7 ファイバー
1 Power supply device 2 Syringe 3 Needle 4 Collector 5 Polymer solution 6 Polymer solution 7 Fiber

Claims (5)

繊維径1μm未満の第一の繊維と繊維径1μm以上の第二の繊維とを含有する担体からなる有害物質除去材であって、第一の繊維と第二の繊維の比率が膜厚方向で変化していることを特徴とする有害物質除去材。 A harmful substance removing material comprising a carrier containing a first fiber having a fiber diameter of less than 1 μm and a second fiber having a fiber diameter of 1 μm or more, wherein the ratio of the first fiber to the second fiber is in the film thickness direction. Hazardous material removal material characterized by changes. 第一の繊維の第二の繊維に対する比率が、前記担体の表面に近い方から遠い方に向かって増加していることを特徴とする、請求項1に記載の有害物質除去材。 2. The hazardous substance removing material according to claim 1, wherein the ratio of the first fiber to the second fiber increases from a position closer to the surface of the carrier toward a position farther from the surface. 第一の繊維の第二の繊維に対する比率が、1:9から9:1の範囲内で変化していることを特徴とする、請求項1又は2に記載に有害物質除去材。 The hazardous substance removing material according to claim 1 or 2, wherein a ratio of the first fiber to the second fiber is changed within a range of 1: 9 to 9: 1. 担体が抗体を担持していることを特徴とする、請求項1から3の何れかに記載の有害物質除去材。 The harmful substance removing material according to any one of claims 1 to 3, wherein the carrier carries an antibody. 請求項1から4の何れかに記載の有害物質除去材を用いて、気相中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。 A method for removing harmful substances, comprising removing harmful substances in a gas phase or a liquid phase using the hazardous substance removing material according to any one of claims 1 to 4.
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