JP2009191396A - 消臭カーテン及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】
白色や淡色のカーテンにも応用でき、紫外線が照射されない状態でも効果が得られ、素材に付与された防炎性能を大きく低下させることがなく、定期的に機能を回復できる消臭性カーテンおよびその製造方法を提供することを課題とする。
【解決手段】
カーテン用布帛を構成するポリエステル繊維の表面に、ジアリルジメチルアンモニウム塩重合体の被膜を形成させ、この被膜に金属酸化物触媒および／又は金属触媒を坦持した多孔質微粒子を吸着させる。
【選択図】 図１
白色や淡色のカーテンにも応用でき、紫外線が照射されない状態でも効果が得られ、素材に付与された防炎性能を大きく低下させることがなく、定期的に機能を回復できる消臭性カーテンおよびその製造方法を提供することを課題とする。
【解決手段】
カーテン用布帛を構成するポリエステル繊維の表面に、ジアリルジメチルアンモニウム塩重合体の被膜を形成させ、この被膜に金属酸化物触媒および／又は金属触媒を坦持した多孔質微粒子を吸着させる。
【選択図】 図１
Description
本発明は、第４級アンモニウム塩を介して、金属酸化物触媒若しくは金属触媒を坦持した多孔質微粒子が吸着されている、消臭性カーテンおよびその製造方法に関する。
カーテンに消臭性を付与する主な方法としては、活性炭等の多孔性活性物質を利用した物理的吸着による方法（例えば、特許文献１参照）と、化学反応を利用して臭気物質を無臭化又は低臭化する方法が知られている。化学反応を利用する方法としては、金属酸化物触媒および金属触媒を利用する方法が検討されており、近年、酸化チタン等の光触媒活性が注目を集めている。酸化チタンは光触媒活性が強く、直接有機物質に接触すると有機物質の分解や着色が起こる。そのため、スパッタリングによって耐食性皮膜を形成した上に酸化チタンや酸化亜鉛等の金属酸化物からなる光触媒被膜を形成する方法（例えば、特許文献２参照）や、酸化チタンを多孔質無機物でコーティングしたものをバインダー樹脂で接着する方法（例えば、特許文献３参照）がある。
特開２００６−９１９９
特開平７−２１５２９５
特開平９−２０６２００
活性炭等の多孔性活性物質を利用した物理的吸着による方法では、臭気物質の吸着が飽和に達すると効力を失うため、短期の消臭効果しか期待できないという問題がある。また、活性炭等の炭化物は色が黒であるため、白色や淡色のカーテンには応用できず、色彩面で応用の可能性が制限されるという問題がある。
酸化チタン等の光触媒活性の応用に関して、スパッタリングによって耐食性皮膜を形成する方法では、生産性が低く、製造コストが高くなるという問題がある。一方、酸化チタン等を多孔質無機物でコーティングしたものをバインダー樹脂で接着する方法では、多孔質無機物と触媒がバインダー樹脂で包まれてしまうため、臭気物質の吸着能力および光触媒機能が共に低下してしまうという問題がある。また、触媒表面は分解物が徐々に堆積して活性を失うが、バインダー樹脂に内包されて接着されている状態では、洗浄によって触媒表面の汚染物質を除去して触媒活性を回復することは困難である。さらに、リネンサプライ方式によって病院、ホテル等に供給されるカーテンには、防炎性能が必須とされる。しかし、バインダー樹脂が繊維表面に接着されると、樹脂そのものが燃えやすいだけでなく、ハロゲン系やリン系の化合物で防炎化されたポリエステル繊維の溶融流動性が妨げられるため、溶融ドリップ機構による防炎性能が得られにくくなる。
金属酸化物触媒の中でも酸化チタンに関しては、紫外線が照射されている状態では触媒活性が高いが、紫外線強度が小さい状態では全く機能を発揮しないということがある。病院、ホテル等の利用環境を考えると、酸化チタンよりも効果は緩やかであっても、紫外線の有無に関係なく効果が発揮される触媒の方が要望されている。
本発明は、上記の事情に鑑み、白色や淡色のカーテンにも応用でき、紫外線が照射されない状態でも効果が得られ、素材に付与された防炎性能を大きく低下させることがなく、リネンサプライによって定期的に消臭機能を回復させることができる消臭性カーテンおよびその製造方法を提供することを目的としている。
本発明の請求項１に係る消臭性カーテンは、カーテンを構成するポリエステル繊維の表面に、第４級アンモニウム塩を介して白色又は淡色の多孔質微粒子が吸着されており、前記多孔質微粒子の少なくとも一部に金属酸化物触媒および／又は金属触媒が坦持されていることを特徴とする。また、請求項３に係る消臭性カーテンは、第４級アンモニウム塩が特にジアリルジメチルアンモニウム塩重合体であることを特徴とする。
リネンサプライによって病院、ホテル等に供給されるカーテンは、製造コストが安価であって、厳しい洗濯処理に繰り返し耐えられる素材で構成されていなければならない。そのため、本発明の消臭性カーテンの素材としては、ポリエステル素材を中心に利用することが望ましい。本発明のカーテン用布帛は、ポリエステル繊維１００％で構成しても良く、一部にポリエステル以外の合成繊維を用いても構わない。
ポリエステル繊維表面に、金属酸化物触媒又は金属触媒を坦持した多孔質微粒子を吸着させるためには、第４級アンモニウム塩によってポリエステル繊維表面をカチオン化し、アニオン性の性質を帯びている多孔質微粒子を吸着させる。第４級アンモニウム塩の中でも、カチオン性高分子電解質の１種であるジアリルジメチルアンモニウム塩重合体は、ポリエステル繊維表面をカチオン化させるのに特に優れている。ジアリルジメチルアンモニウム塩重合体水溶液をポリエステル繊維表面に接触させることにより、弱アニオン性の繊維表面にカチオン性のジアリルジメチルアンモニウム塩重合体が静電相互作用で吸着し、電荷の中和が起こると同時に、ジアリルジメチルアンモニウム塩重合体の過剰吸着によって表面電荷が反転してカチオン性表面が得られる。そして、多孔質微粒子の表面はアニオン性を帯びているため、静電相互作用によってカチオン化した繊維表面に吸着させることが可能となる。
本発明の請求項２に係る消臭性カーテンは、カーテンを構成するポリエステル繊維の表面に、第４級アンモニウム塩を介して白色又は淡色の多孔質微粒子が吸着されており、前記多孔質微粒子の少なくとも一部に金属酸化物触媒および／又は金属触媒が坦持されていて、前記の繊維および多孔質微粒子の表面がポリカルボン酸および／又はポリカルボン酸塩で被覆されていることを特徴とする。このポリカルボン酸およびポリカルボン酸塩は、多孔質微粒子と組み合わせて用いることによって、アンモニアの除去能力を向上させることができる。
本発明の請求項４に係る消臭性カーテンは、請求項１および２記載の消臭性カーテンの金属酸化物触媒が、酸化銅、酸化マンガン、酸化パラジウムからなる群より選ばれた少なくとも一種の金属酸化物であることを特徴とする。これらの金属酸化物は、発明者らが鋭意研究した結果、硫化水素の分解には酸化銅および酸化マンガン、メチルメルカプタンの分解には酸化銅、ホルムアルデヒドの分解には酸化パラジウムが特に有効であったため、特に選んで利用する。
本発明の請求項５に係る消臭性カーテンは、請求項１および２記載の消臭性カーテンの金属触媒が白金であることを特徴とする。白金は、ホルムアルデヒドの分解に特に有効であったために特に選んで利用する。
本発明の請求項６に係る消臭性カーテンは、請求項１および２記載の消臭性カーテンの金属酸化物触媒および金属触媒が、酸化銅および白金の両方を含むことを特徴とする。鋭意研究の結果、酸化銅および白金をそれぞれ坦持した多孔質微粒子と共に無坦持の多孔質微粒子を組み合わせて用いることにより、アンモニアと硫黄系臭気物質の両方に優れた効果があったため、特に組み合わせて利用する。
また、病院、ホテル等の不特定多数の人々が出入りする建物に使用されるカーテンには、消防法等の規制によって防炎性能を有することが要求される。そのため、本発明の請求項７に係る消臭性カーテンは、請求項１−６記載のカーテンを構成するポリエステル繊維が、ハロゲン系難燃成分および／又はリン系難燃成分を含有していることを特徴とする。ポリエステル繊維の難燃化方法としては、原糸ポリマーを重合する段階でリン系化合物を共重合させる方法で製造しても良く、通常のポリエステル繊維にハロゲン系難燃剤又はリン系難燃剤を用いて防炎加工を施しても良い。従来のバインダー樹脂による方法では防炎性能が得られにくかったが、本発明の第４級アンモニウム塩を介して多孔質微粒子をポリエステル繊維表面に吸着させる方法では、第４級アンモニウム塩の付着量が極めて少量であるためにカーテンの防炎性能を低下させる危険性がない。
本発明の請求項８に係る消臭性カーテンの製造方法は、カーテンを第４級アンモニウム塩水溶液に浸漬し、過剰に付着した前記第４級アンモニウム塩を水洗除去し、金属酸化物触媒および／又は金属触媒を坦持した多孔質微粒子の水分散液に浸漬することを特徴とする。また、請求項９に係る消臭性カーテンの製造方法は、カーテンを第４級アンモニウム塩水溶液に浸漬し、過剰に付着した前記第４級アンモニウム塩を水洗除去し、金属酸化物触媒および／又は金属触媒を坦持した多孔質微粒子の水分散液に浸漬し、ポリカルボン酸および／又はポリカルボン酸の塩の水溶液に浸漬することを特徴とする。
第４級アンモニウム塩と多孔質微粒子との間の付着力は、カーテンとしての日常的使用には十分な耐久性を有している。そして、一定期間の使用後、触媒活性や吸着能力が低下した多孔質微粒子は、洗浄処理によってはカーテンから除去することが可能である。第４級アンモニウム塩としてジアリルジメチルアンモニウム塩重合体を用いた場合は、繊維表面とジアリルジメチルアンモニウム塩重合体間の付着力は、通常の洗浄処理では完全に除去できない程に強固である。そのため、能力が低下した多孔質微粒子を除去して新たに再吸着させる際に、ジアリルジメチルアンモニウム塩重合体による処理を省略することもできる。
本発明は、以上説明したように構成されているので、白色や淡色のカーテンにも応用が可能であり、光が照射されない使用環境でも酸化触媒反応による消臭・減臭効果が得られ、消防法等で要求される防炎性能を保持することができ、リネンサプライによって定期的に消臭機能を回復可能な消臭性カーテンおよびその製造方法を提供できる、という効果を奏する。
本発明の効果的な実施形態を以下に説明する。ポリエステル繊維１００％、又はポリエステル繊維と他の合成繊維で構成されるカーテン用布帛を、通常の方法で製造する。ポリエステル繊維に防炎性能を付与する場合、リン系化合物を共重合したポリエステル繊維を用いて布帛を製造するか、難燃剤を用いて通常のポリエステル繊維に防炎加工を施す。リン系化合物を共重合したポリエステル繊維としては、東洋紡績(株)の「ハイム」が利用できる。通常のポリエステル繊維を防炎加工する場合には、ポリエステル用のリン系難燃剤あるいはハロゲン系難燃剤を利用して、常法に従って加工することができる。ポリエステル繊維の防炎加工は、編織前の糸の段階で施すことも可能であるが、一般的には編織後の布帛の段階で行う。布帛を浸染すると同時に染浴中に難燃剤を投入し、同浴で加工しても良い。また仕上げ工程として、パッド・キュア法で行うこともできる。
本発明で用いる第４級アンモニウム塩としては、ポリエステル繊維用に使用される市販のカチオン系柔軟剤等を利用することができる。例えば、ゲンブ(株)製のランドリー用柔軟剤ソフターＧプラス等を利用することができる。第４級アンモニウム塩としてジアリルジメチルアンモニウム塩重合体を用いる場合は、市販の試薬として入手可能なジアリルジメチルアンモニウムクロリド重合体等を利用できる。重合度が小さいと繊維表面への付着力が弱く、大きいと粘性が高くなるので取り扱い性が悪くなる。重合体の平均分子量が５万から５０万程度のものが使用可能であるが、１５万から２５万程度のものが好ましく用いられる。精製された試薬グレード以外でも、主成分として適当な分子量のジアリルジメチルアンモニウム塩重合体が含有されていれば、本発明の実施に利用することができる。例えば、日東紡績(株)製の湿潤堅ろう度向上剤ダンフィックス−７０７も、主成分としてジアリルジメチルアンモニウムクロリド重合体を含有しており、使用することが可能である。
本発明に用いる金属酸化物触媒および金属触媒としては、臭気物質の分解反応を促進する作用が知られているものであれば、特に制限なく利用することができる。金属酸化物触媒の具体例としては、酸化チタン、酸化マンガン、酸化鉄、酸化コバルト、酸化ニッケル、酸化銅、酸化亜鉛、酸化パラジウム等が挙げられる。また、金属触媒の具体例としては、パラジウム、ルテニウム、イリジウム、白金、金、銀等が挙げられる。
本発明の多孔質微粒子としては、負のゼータ電位を有して水中で第４級アンモニウム塩に被覆された繊維表面に吸着される性質があり、触媒を坦持することが可能な白色または淡色の多孔質微粒子であれば、特に制限なく利用することができる。触媒の坦持は含浸法で行うため、微粒子の内部で細孔が相互に連結しており、それらの細孔が微粒子表面に開放されていなければならない。繊維表面に効率的に吸着されるためには、粒径が０．５−１５μｍの範囲であって、形状は球状であることが好ましい。また、微粒子内部が空洞になっている中空タイプでも良く、通常の非中空のものでも良い。材質の具体例としては、シリカゲル、アルミナ、ゼオライト等の微粒子が挙げられ、これらはいずれも白色であるために白色や淡色のカーテンに好ましく利用することができる。市販のシリカゲルの多孔質微粒子「ゴッドボール」（鈴木油脂工業(株)製）は、平均粒子径５μｍ程度であり、比表面積も６００−７００平方メートル／ｇと大きいため、好ましく利用できる。
金属酸化物触媒および金属触媒の多孔質微粒子への担持は、常法に従って含浸法で行うことができる。具体的には、例えば酸化銅触媒を坦持する場合は、硝酸銅水溶液を活性成分水溶液として用いることができる。また、酸化マンガン触媒の場合は硝酸マンガン水溶液、酸化パラジウム触媒では硝酸パラジウム水溶液、白金触媒ではヘキサシクロ白金酸溶液等を活性成分水溶液として用いることができる。これらの活性成分水溶液を多孔質微粒子に滴下等の方法によって供給し、乾燥後、６００−７００℃で数時間熱処理を行う。
カーテンあるいはカーテン用布帛の表面に、第４級アンモニウム塩としてジアリルジメチルアンモニウム塩重合体の被膜を形成し、金属酸化物触媒や金属触媒を坦持した多孔質微粒子、あるいは無坦持の多孔質微粒子を吸着させる方法を説明する。
リネンサプライで病院、ホテル等に供給されるカーテンでは、商業用洗濯機によって通常の洗浄を行った後に、カーテンの繊維表面にジアリルジメチルアンモニウム塩重合体の被膜を形成させ、触媒を坦持した多孔質微粒子や無坦持の多孔質微粒子を吸着させる。カーテンを洗浄する段階で、前回の処理で吸着させた触媒を坦持した多孔質微粒子や多孔質微粒子があれば、汚れとともに除去する。続いて、カーテンをジアリルジメチルアンモニウム塩重合体水溶液中に浸漬させ、繊維表面にジアリルジメチルアンモニウム塩重合体の被膜を形成させる。ジアリルジメチルアンモニウム塩重合体水溶液の濃度は、０．０１−５ｇ／Ｌの範囲で実施可能であるが、より好ましくは０．２−１ｇ／Ｌの範囲で行うことができる。浴比は１：１５−１：４０の範囲で行うのが望ましい。ジアリルジメチルアンモニウム塩重合体水溶液による処理は室温で実施可能であり、処理時間は５−１０分で十分である。処理後は排水し、続けて給水して過剰に付着したジアリルジメチルアンモニウム塩重合体の水洗除去を十分に行う。水洗が不十分な場合、後述する多孔質微粒子等の吸着工程において、ジアリルジメチルアンモニウム塩重合体が溶液中に遊離して多孔質微粒子の繊維表面への吸着を阻害する。さらに続けて、触媒を坦持した多孔質微粒子や無坦持の多孔質微粒子の吸着処理を行う。新たな水を給水し、触媒を坦持した多孔質微粒子や無坦持の多孔質微粒子を水に分散させた分散液を投入する。投入する多孔質微粒子の重量合計は、カーテン重量に対して０．０１−２％の範囲で実施可能であり、より好ましくは０．１−０．６％の範囲である。浴比は１：２５−１：６０の範囲で行うのが望ましい。処理は室温で可能であり、処理時間は１−５分で良い。処理後は排水して完了とすることもできるが、水を入れ替えて軽くすすいだ方が好ましい。
裁断・縫製前のカーテン用布帛を処理する場合は、連続的に布帛を走行させながら処理槽中を通過させるタイプの装置で処理することもできる。布帛の繊維表面に、ジアリルジメチルアンモニウム塩重合体の被膜を形成し、触媒を坦持した多孔質微粒子や無坦持の多孔質微粒子を吸着させるためには、少なくとも３つの処理槽中を連続して通過できる構成でなければならない。第一槽では布帛をジアリルジメチルアンモニウム塩重合体の水溶液に浸漬させ、第二槽では水中に浸漬して繊維表面に過剰に付着しているジアリルジメチルアンモニウム塩重合体を除去し、第三槽では多孔質微粒子や多孔質微粒子の分散液に浸漬させて多孔質無機微粒子を吸着させる。第三槽の後方に第四槽を配置して、第四槽で軽く水洗できればその方が望ましい。第一槽のジアリルジメチルアンモニウム塩重合体水溶液の濃度は、０．２−２ｇ／Ｌの範囲で実施可能である。処理は室温で行うことができ、各処理槽中での布帛の滞留時間は１０秒以上で設定できれば望ましい。
アンモニア臭の除去能力を向上させるために用いるポリカルボン酸は、その分子内にカルボキシル基を２個以上含む化合物であればよく、特に制限されない。具体的には、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリヒドロキシアクリル酸、ポリマレイン酸、および、これらを構成する単量体の一部が他の単量体成分によって共重合されたポリカルボン酸等が挙げられる。これらの中でも、各種悪臭成分に対する効果が良好である点から、ポリアクリル酸を用いることが好ましい。また、ポリカルボン酸塩は、前記の各種ポリカルボン酸の塩であり、例えばナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩、第四級アンモニウム塩等が挙げられる。これらの中で、アンモニア臭の除去にはアルカリ金属塩が好ましく、ナトリウム塩がより好ましい。これらのポリカルボン酸および／又はポリカルボン酸の塩としては、１種のものを単独で用いても、２種以上のものを混合して用いても良い。
多孔質微粒子を吸着させたカーテンを、ポリカルボン酸および／又はポリカルボン酸塩で被覆するには、カーテンをポリカルボン酸又はポリカルボン酸塩の水溶液中に浸漬させて処理する。ポリカルボン酸および／又はポリカルボン酸塩の総使用量は、カーテン重量に対して０．１−１０％の範囲で実施可能であり、より好ましくは０．１５−２％の範囲である。浴比は１：２０−１：５０の範囲で行うのが望ましい。処理は室温で可能であり、処理時間は１−５分で良い。処理後は排水して完了することができる。
以下に、発明の実施の形態を実施例に基づき、図面を参照して説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
酸化銅を坦持した多孔質微粒子の調整は、硝酸銅水溶液をシリカゲルの多孔質微粒子（鈴木油脂工業(株)製、ゴッドボールＳＦ−１６Ｃ）に滴下供給して乾燥し、６５０℃で６時間熱処理して行った。この酸化銅担持多孔質微粒子０．１ｇについて、紫外線強度１μＷ／平方センチメートルの室内で消臭試験を行った結果、容積１Ｌ、初期濃度をそれぞれ１６ｐｐｍおよび１１ｐｐｍとした硫化水素およびメチルメルカプタンに関しては、両者とも試験開始から６０分で検出限界以下にまで消臭できる性能が確認された。
ポリエステル繊維１００％で構成されるカーテン用布帛を用意し、この布帛を分散染料で染色すると同時に、大京化学(株)製のハロゲン系難燃剤ＳＤＦ−ＦＲ改良型を布帛重量に対して１２％使用して、１３０℃、３０分の防炎処理を行った。この布帛を縫製して、カーテンとした。商業用洗濯機を用いて前記カーテンに通常の洗浄を行った後に、０．５ｇ／Ｌのダンフィックス−７０７水溶液（日東紡績(株)製）を浴比１：３０となるように投入し、室温で１０分間の浸漬処理を行った。続いて、水を入れ替えて水洗を２回繰り返し、繊維表面に過剰に付着したジアリルジメチルアンモニウムクロリド重合体を十分に除去した。さらに浴比１：４０となるように新たな水を給水し、上述の酸化銅担持多孔質微粒子を布帛重量に対して０．５％分散させた液を投入して、室温で３分間の吸着処理を行った。処理後、水を入れ替えて軽くすすぎを行った。
上記の処理を行ったカーテンについて、繊維表面における酸化銅担持多孔質微粒子の吸着の様子を図で説明すると、図１に示すように、負のゼータ電位をもつポリエステル繊維表面に正のジアリルジメチルアンモニウムクロリド重合体が吸着し、その上にさらに負の酸化銅担持多孔質微粒子が吸着している。また、このカーテンから採取した４ｃｍ×１０ｃｍの試料について、紫外線強度１μＷ／平方センチメートルの室内で消臭試験を行った結果、試験開始後１時間で、容積１Ｌ、初期濃度を４．５ｐｐｍとしたメチルメルカプタン濃度を約５５％に減少させることができた。また、硫化水素に関しても同様の効果が認められ、代表的な硫黄系臭気物質に有効であることが確認された。また、容積１Ｌ、初期濃度を３００ｐｐｍとしたアンモニア濃度は、試験開始後２時間で約６７％に減少した。
上記の酸化銅多孔質微粒子を吸着させたカーテンについて、燃焼性試験（ＪＩＳ Ｌ １０９１ Ａ−１法）を行った結果は、残炎時間０秒、残じん時間０秒、燃焼面積６平方センチメートルであった。また、燃焼性試験（ＪＩＳ Ｌ １０９１ Ｄ法）を行った結果は、接炎回数は４回であった。以上の試験結果から、酸化銅多孔質微粒子を吸着させたカーテンは、十分な難燃性を保持していることが確認された。
白金を坦持した多孔質微粒子の調整を、ヘキサシクロ白金酸溶液をシリカゲルの多孔質微粒子（鈴木油脂工業(株)製、ゴッドボールＳＦ−１６Ｃ）に滴下供給して乾燥し、６５０℃で６時間熱処理して行った。この白金担持多孔質微粒子０．１ｇについて、紫外線強度１μＷ／平方センチメートルの室内で消臭試験を行った結果、容積１Ｌ、初期濃度を４０ｐｐｍとしたホルムアルデヒドに関しては、試験開始から６０分で検出限界以下にまで消臭できる性能が確認された。
ポリエステル繊維８０％、カチオン可染ポリエステル繊維２０％で構成されるカーテン用布帛を用意し、この布帛を縫製してカーテンとした。商業用洗濯機を用いて前記カーテンに通常の洗浄を行った後に、１．３ｇ／ＬのソフターＧプラス水溶液（ゲンブ(株)製）を浴比１：３０となるように投入し、室温で５分間の浸漬処理を行った。続いて、水を入れ替えて水洗し、繊維表面に過剰に付着したソフターＧプラスを除去した。さらに浴比１：４０となるように新たな水を給水し、上述の白金担持多孔質微粒子を布帛重量に対して０．５％分散させた液を投入して、室温で３分間の吸着処理を行った。処理後、水を入れ替えて軽くすすぎを行った。
上記の白金担持多孔質微粒子を吸着させたカーテンから採取した４ｃｍ×１０ｃｍの試料について、紫外線強度１μＷ／平方センチメートルの室内で消臭試験を行った結果、容積１Ｌ、初期濃度を３００ｐｐｍとしたアンモニア濃度を、試験開始後２時間で約５５％に減少させることができた。
無坦持の多孔質微粒子（鈴木油脂工業(株)製、ゴッドボールＳＦ−１６Ｃ）０．１ｇについて、紫外線強度１μＷ／平方センチメートルの室内で消臭試験を行った結果、アンモニアに関しては、容積１Ｌ、初期濃度２１０ｐｐｍから試験を開始して６０分で６ｐｐｍにまで除去できる性能が確認された。この無坦持の多孔質微粒子、（００２９）に記述した酸化銅担持多孔質微粒子、および（００３３）に記述した白金担持多孔質微粒子を、それぞれ２：２：１の割合で混合して配合多孔質微粒子とした。
ポリエステル繊維１００％で構成されるカーテン用布帛を用意し、この布帛を分散染料で染色すると同時に、大京化学(株)製のハロゲン系難燃剤ＳＤＦ−ＦＲ改良型を布帛重量に対して１２％使用して、１３０℃、３０分の防炎処理を行った。この布帛を縫製して、カーテンとした。商業用洗濯機を用いて前記カーテンに通常の洗浄を行った後に、０．５ｇ／Ｌのダンフィックス−７０７水溶液（日東紡績(株)製）を浴比１：３０となるように投入し、室温で１０分間の浸漬処理を行った。続いて、水を入れ替えて水洗を２回繰り返し、繊維表面に過剰に付着したジアリルジメチルアンモニウムクロリド重合体を十分に除去した。さらに浴比１：４０となるように新たな水を給水し、上述の配合多孔質微粒子を布帛重量に対して０．５％分散させた液を投入して、室温で３分間の吸着処理を行った。処理後、水を入れ替えて軽くすすぎを行った。
上記の配合多孔質微粒子を吸着させたカーテンについて、紫外線強度１μＷ／平方センチメートルの室内で消臭試験を行った結果、試験開始後２時間で、容積１Ｌ、初期濃度を３００ｐｐｍとしたアンモニア濃度を約３９％に減少させることができた。また、試験開始後１時間で、容積１Ｌ、初期濃度を４．５ｐｐｍとしたメチルメルカプタン濃度を約６３％に減少させることができ、硫化水素に関しても同様の効果が認められた。以上の結果から、配合多孔質微粒子を吸着させたカーテンは、アンモニア臭および代表的な硫黄系臭気物質の除去に有効であることが確認された。
酸化マンガンおよび酸化パラジウムを坦持した多孔質微粒子の調整を、それぞれ硝酸マンガン水溶液および硝酸パラジウム水溶液をシリカゲルの多孔質微粒子（鈴木油脂工業(株)製、ゴッドボールＳＦ−１６Ｃ）に滴下供給して乾燥し、６５０℃で６時間熱処理して行った。これらの酸化マンガンおよび酸化パラジウム担持多孔質微粒子について、紫外線強度１μＷ／平方センチメートルの室内で消臭試験を行った。その結果、酸化マンガン担持多孔質微粒子０．１ｇに関しては、容積１Ｌ、初期濃度を１６ｐｐｍとした硫化水素を、試験開始から６０分で検出限界以下にまで消臭できる性能が確認された。酸化パラジウム担持多孔質微粒子に関しては、容積１Ｌ、初期濃度を２１０ｐｐｍとしたアンモニアを、試験開始から６０分で初期濃度の３０％程度にまで分解・除去できることが確認された。これらの酸化マンガンおよび酸化パラジウム担持多孔質微粒子を、１：１の割合で混合して配合多孔質微粒子とした。
ポリエステル繊維６５％、カチオン可染ポリエステル繊維３５％で構成されるカーテン用布帛を用意し、この布帛を連続的に走行させながら第一槽でジアリルジメチルアンモニウム塩重合体０．５ｇ／Ｌ水溶液中を通過させ、第二槽で水中を通過させて繊維表面に過剰に付着しているジアリルジメチルアンモニウム塩重合体を除去し、第三槽で配合多孔質微粒子１ｇ／Ｌ分散液中を通過させて微粒子を吸着させ、第四槽で水中を通過させて過剰に付着している微粒子を除去した。第一、第三および第四槽の滞留時間は１０秒、第二層の滞留時間は３０秒とした。この処理によって、カーテン用布帛に酸化マンガンおよび酸化パラジウムをそれぞれ担持した多孔質微粒子を吸着させることができ、この布帛を縫製してカーテンを製造できた。
ポリエステル繊維１００％で構成されるカーテン用布帛を用意し、この布帛を分散染料で染色すると同時に、大京化学(株)製のハロゲン系難燃剤ＳＤＦ−ＦＲ改良型を布帛重量に対して１２％使用して、１３０℃、３０分の防炎処理を行った。この布帛を縫製して、カーテンとした。商業用洗濯機を用いて前記カーテンに通常の洗浄を行った後に、０．５ｇ／Ｌのダンフィックス−７０７水溶液（日東紡績(株)製）を浴比１：３０となるように投入し、室温で１０分間の浸漬処理を行った。続いて、水を入れ替えて水洗を２回繰り返し、繊維表面に過剰に付着したジアリルジメチルアンモニウムクロリド重合体を十分に除去した。さらに浴比１：４０となるように新たな水を給水し、（００２９）で記述した酸化銅担持多孔質微粒子を布帛重量に対して０．５％分散させた液を投入して、室温で３分間の吸着処理を行った。処理後、水を入れ替えて軽くすすぎを行った。さらに浴比１：４０となるように新たな水を給水し、布帛重量に対して２％のポリアクリル酸（（株）日本触媒製、アクアリックＡＳ５８）を溶解して投入し、室温で３分間浸漬処理を行った。
こうして得られた酸化銅担持多孔質微粒子を吸着させてポリアクリル酸で被覆したカーテンについて、繊維表面における酸化銅担持多孔質微粒子とポリアクリル酸の吸着の様子を図２に示す。負のゼータ電位をもつポリエステル繊維表面に正のジアリルジメチルアンモニウムクロリド重合体が吸着し、その上に負の酸化銅担持多孔質微粒子が吸着し、さらにその上から負のポリアクリル酸が被覆している。このカーテンから４ｃｍ×１０ｃｍの試料を採取して、紫外線強度１μＷ／平方センチメートルの室内で消臭試験を行った結果、試験開始後２時間で、容積１Ｌ、初期濃度を３００ｐｐｍとしたアンモニア濃度を約５７％に減少させることができ、ポリアクリル酸処理の併用によってアンモニア臭の除去効果が向上することが確認された。
（比較例１）
ポリエステル繊維１００％で構成されるカーテン用布帛を用意し、この布帛を分散染料で染色すると同時に、大京化学(株)製のハロゲン系難燃剤ＳＤＦ−ＦＲ改良型を１２％ｏ．ｗ．ｆ．使用して、１３０℃、３０分の防炎処理を行った。この布帛を縫製して、カーテンとした。このカーテンについて、紫外線強度１μＷ／平方センチメートルの室内で消臭試験を行った結果、試験開始後１時間で、容積１Ｌ、初期濃度を４．５ｐｐｍとしたメチルメルカプタン濃度は約８９％に減少した。容積１Ｌ、初期濃度を３００ｐｐｍとしたメアンモニア濃度は、試験開始後２時間で約６７％に減少した。
（比較例１）
ポリエステル繊維１００％で構成されるカーテン用布帛を用意し、この布帛を分散染料で染色すると同時に、大京化学(株)製のハロゲン系難燃剤ＳＤＦ−ＦＲ改良型を１２％ｏ．ｗ．ｆ．使用して、１３０℃、３０分の防炎処理を行った。この布帛を縫製して、カーテンとした。このカーテンについて、紫外線強度１μＷ／平方センチメートルの室内で消臭試験を行った結果、試験開始後１時間で、容積１Ｌ、初期濃度を４．５ｐｐｍとしたメチルメルカプタン濃度は約８９％に減少した。容積１Ｌ、初期濃度を３００ｐｐｍとしたメアンモニア濃度は、試験開始後２時間で約６７％に減少した。
本発明によって、光が照射されない使用環境でも酸化触媒反応による消臭・減臭効果が得られ、消防法等で要求される防炎性能を保持することができ、リネンサプライによって定期的に消臭機能を回復可能な消臭性カーテンを提供できる。この消臭性カーテンは、病院、老人ホーム、ホテルなどで広く利用される可能性がある。
１ ポリエステル繊維
２ ジアリルジメチルアンモニウムクロリド重合体
３ 酸化銅を担持させた多孔質微粒子
４ ポリアクリル酸
２ ジアリルジメチルアンモニウムクロリド重合体
３ 酸化銅を担持させた多孔質微粒子
４ ポリアクリル酸
Claims (9)
- カーテンを構成するポリエステル繊維の表面に、第４級アンモニウム塩を介して白色又は淡色の多孔質微粒子が吸着されており、前記多孔質微粒子の少なくとも一部に金属酸化物触媒および／又は金属触媒が坦持されている、ことを特徴とする消臭性カーテン。
- カーテンを構成するポリエステル繊維の表面に、第４級アンモニウム塩を介して白色又は淡色の多孔質微粒子が吸着されており、前記多孔質微粒子の少なくとも一部に金属酸化物触媒および／又は金属触媒が坦持されていて、前記の繊維および多孔質微粒子の表面がポリカルボン酸および／又はポリカルボン酸塩で被覆されている、ことを特徴とする消臭性カーテン。
- 第４級アンモニウム塩が、ジアリルジメチルアンモニウム塩重合体であることを特徴とする請求項１および２記載の消臭性カーテン。
- 多孔質微粒子に担持されている金属酸化物触媒が、酸化銅、酸化マンガン、酸化パラジウムからなる群より選ばれた少なくとも一種の金属酸化物である、ことを特徴とする請求項１および２記載の消臭性カーテン。
- 多孔質担体に担持されている金属触媒が、白金であることを特徴とする請求項１および２記載の消臭性カーテン。
- 多孔質微粒子に担持されている金属酸化物触媒および金属触媒が、酸化銅および白金の両方を含むことを特徴とする請求項１および２記載の消臭性カーテン。
- カーテンを構成するポリエステル繊維が、ハロゲン系難燃成分および／又はリン系難燃成分を含有している、ことを特徴とする請求項１―６記載の消臭性カーテン。
- カーテンを、第４級アンモニウム塩水溶液に浸漬し、過剰に付着した前記第４級アンモニウム塩を水洗除去し、金属酸化物触媒および／又は金属触媒を坦持した多孔質微粒子の水分散液に浸漬することを特徴とする、請求項１記載の消臭性カーテンの製造方法。
- カーテンを、第４級アンモニウム塩水溶液に浸漬し、過剰に付着した前記第４級アンモニウム塩を水洗除去し、金属酸化物触媒および／又は金属触媒を坦持した多孔質微粒子の水分散液に浸漬し、ポリカルボン酸および／又はポリカルボン酸塩の水溶液に浸漬することを特徴とする、請求項２記載の消臭性カーテンの製造方法。
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|---|---|---|---|---|
| JP2011094252A (ja) * | 2009-10-28 | 2011-05-12 | Toshiba Materials Co Ltd | 繊維表面への光触媒粒子の固着方法 |
| JP2013237951A (ja) * | 2012-05-16 | 2013-11-28 | Tadashi Inoue | ホルムアルデヒド除去剤および該除去剤を含有するホルムアルデヒド除去性繊維製品および該繊維製品の製造方法 |
| WO2018193751A1 (ja) * | 2017-04-21 | 2018-10-25 | 日本製紙株式会社 | 無機粒子複合繊維、その製造方法、及び成形体 |
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2008
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