JP2016117634A

JP2016117634A - 二酸化塩素ガス発生方法

Info

Publication number: JP2016117634A
Application number: JP2014267228A
Authority: JP
Inventors: 徹末吉; Toru Sueyoshi; 辰生丸山; Tatsuo Maruyama
Original assignee: TORENTA KK
Current assignee: TORENTA KK
Priority date: 2014-12-19
Filing date: 2014-12-19
Publication date: 2016-06-30

Abstract

【課題】簡易に、廉価に、安全に二酸化塩素ガスを発生する方法の実現【解決の手段】亜塩素酸塩を含浸した第一の多孔質層２と、酸性物質又はｐＨ緩衝剤を含浸した第二の多孔質層３を、面同士密着させる。一方の多孔質層に、吸湿剤を含ませる等により水分を供給する。【選択図】図３

Description

発明の詳細な説明

本発明は二酸化塩素ガス発生方法に関するもので、特に実施前には二酸化塩素ガスの発生がわずかで、簡単な装置を用いて実施でき、十分な濃度の二酸化塩素ガスを発生する方法に関するものである。

殺菌、防虫、防臭等の目的に有用な気相の二酸化塩素を得るには、これまで種々の方法と装置が考えられている。亜塩素酸塩に酸または酸性物質を作用させて二酸化塩素ガスを発生させる方法が代表的であるが、亜塩素酸塩に強酸を加えると、二酸化塩素ガスが急激に発生して危険であるため、弱酸性物質を用いるように改良されている。近年は発生源として、一方で亜塩素酸塩と弱酸性物質から成る組成物が、他方で二酸化塩素ガスが徐々に発生するように亜塩素酸塩に適量の酸または酸性物質を加える装置・器具が、用いられている。

二酸化塩素ガスを水と接触させて生成した二酸化塩素水溶液と、亜塩素酸塩溶液と、ｐＨ調整剤とを混合してｐＨを４．５ないし６．５とし、二酸化塩素を発生させるゲル状組成物が、例えば特許５５９３４２３号（特許文献１）に記載されている。同様の組成物は特開平１１−２７８８０８号（特許文献２）などにも記載されている。

亜塩素酸塩を含む第一の成分にｐＨ緩衝剤を加えてｐＨを６．０ないし７．４として、二酸化塩素を発生させる組成物は、米国特許６２００５５７号（特許文献２）に記載されている。

特許文献１及び同２の組成物は、原料である二酸化塩素溶液を得るのに、二酸化塩素ガスを水と接触させる工程が必須であり、危険な二酸化塩素ガスを高い濃度で取り扱わなければならない。また三種の成分、すなわち二酸化塩素溶液と亜塩素酸塩溶液とｐＨ調整剤を、混合する工程で、一時的、局所的なｐＨ低下のために二酸化塩素ガスが急激に発生するおそれがある。

特許文献３の組成物は、保存安定性が高く、生体に適用して長期間ウィルス阻止の効果を保持するとされるが、環境中には比較的低濃度の二酸化塩素ガスを放出するに過ぎない。

亜塩素酸塩に上方から酸性物質を滴下して二酸化塩素を発生させる装置は、特開２０００−２０２０１０号（特許文献４）に記載されている。この装置は、亜塩素酸塩の容器、酸性物質の容器、所望の割合（速さ）で酸性物質を滴下させる装置（部品）、そのための制御装置、送風機、取り入れる空気のフィルター、その他の部品から構成されており、構造が複雑であり、従って製作コストも高い。また各部品の性質上、小型化することが困難である。

特開２００６−５１４８５号（特許文献６）には、上部に開口部を有する容器の底に亜塩素酸塩の層を形成し、中間の高さに設けた多孔板の上に塩化カルシウム粒子の上層及び固形有機酸の下層を形成した、脱湿、カビ防止、防臭のための容器が記載されている。また特許文献５には、同様の容器の中間の高さに設けた多孔板の上に塩化カルシウム粒子の層を形成し、容器の底に固形有機酸の上層及び亜塩素酸塩の下層を形成した、脱湿、カビ防止、防臭のための容器も記載されている。

しかし、このような構成の容器においては、容器の底および中段の多孔板に原料成分の粒子の層を形成させているから、容器を傾けるとそれらの粒子は一方に片寄り、平らにしても必ずしも元の状態には戻らない（塩化カルシウムを含む層は、吸湿すると、そのままの位置で固まる）。特に多孔板の上の粒子が片寄ると、多孔板の一部は素通しの（原料成分がない）状態となり、脱湿、カビ防止、および防臭の機能が著しく低下する。

多孔板の上に塩化カルシウム粒子の層を形成し、容器の底に固形有機酸の上層及び亜塩素酸塩の下層を形成した場合には、固形有機酸（上層）と亜塩素酸塩（下層）とが密着しているから、外部から侵入する水分の関与により両層の境界で反応が生じ、成分の消耗が起きる。

特許５５９３４２３号特開平１１−２７８８０８号米国特許６２００５５７号特開２０００−２０２０１０号特開２００５−２６３５１４号特開２００６−５１４８５号

それ故本発明の目的は、簡単な装置を用いて実施でき、十分な濃度の二酸化塩素ガスを発生することができる二酸化塩素ガス発生方法の実現にある。

本発明の他の目的は、高濃度の二酸化塩素を取り扱うことなく、安全に二酸化塩素ガスを発生することができる二酸化塩素ガス発生方法の実現にある。

本発明の別の目的は、実施前には用いる装置・器具から二酸化塩素ガスを遊離せず、実施に際して十分な濃度の二酸化塩素ガスを発生することができる二酸化塩素ガス発生方法の実現にある。

本発明の上記目的を達する二酸化塩素ガス発生方法は、亜塩素酸塩と酸性物質又はｐＨ緩衝剤との反応により二酸化塩素ガスを発生させる方法において、亜塩素酸塩を含む第一の成分を第一の多孔質層に含浸する過程、その前または後に、酸性物質又はｐＨ緩衝剤を含む第二の成分を第二の多孔質層に含浸する過程、および第一の多孔質層と第二の多孔質層を、直接または水透過性の層を介して、面同士密着させる過程から成ることを特徴とする。

本発明は、以下の態様をも含む。
１）第一の多孔質層と第二の多孔質層が可とう（撓）性である、二酸化塩素ガス発生方法。
２）第一の成分または第二の成分の少なくとも一方が、さらに吸湿性物質を含む、二酸化塩素ガス発生方法。
３）第二の成分が吸湿性物質を含む、二酸化塩素ガス発生方法。
４）吸湿性物質がグリセリン、塩化マグネシウム、リン酸二水素カリウムまたは乳酸カルシウムである、二酸化塩素ガス発生方法。
５）第一の成分が亜塩素酸塩とアルカリ性物質とから成る、二酸化塩素ガス発生方法。
６）ｐＨ緩衝剤が水の存在下で第二の成分のｐＨを３．５以上、７．０未満の範囲のｐＨとすることができる、二酸化塩素ガス発生方法。
６）ｐＨ緩衝剤が水の存在下で第二の成分のｐＨを４．５ないし６．５とすることができる、二酸化塩素ガス発生方法。
７）ｐＨ緩衝剤が、リン酸塩、脂肪族カルボン酸、及び脂肪族カルボン酸塩から選ばれる、二酸化塩素ガス発生方法。
８）第二の多孔質層が第一の多孔質層と両面で接している、二酸化塩素ガス発生方法。
９）第一の多孔質層が第二の多孔質層と両面で接している、二酸化塩素ガス発生方法。
１０）第一の多孔質層が外部に対して露出している、二酸化塩素ガス発生方法。
１１）第二の多孔質層が外部に対して露出している、二酸化塩素ガス発生方法。

本発明の上記目的を達する他の方法は、
１）第一の多孔質層に亜塩素酸塩を含む第一の成分を含浸する過程、
２）その前または後に、第二の多孔質層に酸性物質又はｐＨ緩衝剤を含む第二の成分を含浸する過程、
３）第一の多孔質層と第二の多孔質層を、直接または水透過性の層を介して、面同士密着させる過程、および
４）第一の多孔質層と第二の多孔質層の少なくとも一方に、水分を供給する過程から成る、二酸化塩素ガス発生方法である。

供給する水分は大気中の水分でもよく、また実施の際に人為的に多孔質層の端または面に供給してもよい。大気中の水分を本発明の方法の実施まで遮断し、実施する際に供給するには、密着した第一の多孔質層と第二の多孔質層を通気性のない袋に密閉しておけばよい。

本発明の上記目的を達するさらに他の方法は、
１）亜塩素酸塩を含む第一の成分を第一の多孔質層に含浸する過程、
２）その前または後に、酸性物質又はｐＨ緩衝剤を含む第二の成分を第二の多孔質層に含浸する過程、
３）第一の多孔質層と第二の多孔質層を、直接または水透過性の層を介して、面同士密着させる過程、
４）第一の多孔質層と第二の多孔質層の少なくとも一方に、水透過性または通気性を有する第三の多孔質層を、面同士密着させる過程、および
５）第三の多孔質層に水分を供給する過程
から成る、二酸化塩素ガス発生方法である。

第一の多孔質層と第二の多孔質層とを密着し、第二の多孔質層が第三の多孔質層と密着するように構成してもよい。また、第一の多孔質層と第二の多孔質層とを密着し、第一の多孔質層が第三の多孔質層と密着するように構成してもよい。第三の多孔質層を水透過性とすること、また通気性とすることが、有利である。

第一の多孔質層、第二の多孔質層、第三の多孔質層を、この順に重ね、ロール状に巻き回してもよい。第二の多孔質層、第一の多孔質層、第三の多孔質層を、この順に重ね、ロール状に巻き回してもよい。

本発明の上記目的を達する他の方法は、
１）亜塩素酸塩を含む第一の成分を第一の多孔質層に含浸する過程、
２）その前または後に、酸性物質又はｐＨ緩衝剤を含む第二の成分を第二の多孔質層に含浸する過程、および
３）水透過性または通気性を有する第三の多孔質層を、第一の多孔質層と第二の多孔質層との間に位置するように、第一の多孔質層及び第二の多孔質層と密着させる過程
から成る二酸化塩素ガス発生方法である。第三の多孔質層を水透過性とすること、また通気性とすることが、有利である。

第一の多孔質層と第二の多孔質層との間に第三の多孔質層が介在するように、第一、第二および第三の多孔質層を重ねて、ロール状に巻き回すことにより、これらの３層を密着させてもよい。

本発明の二酸化塩素ガス発生方法において、第一の成分または第二の成分の少なくとも一方に吸湿性物質を含んでもよい。第二の成分に吸湿性物質を含むのが有利である。

本発明で用いる多孔質層は、可とう性であることが望ましく、例えば紙、不織布が用いられる。多孔質層の厚さに特に制限はないが、成分を含浸させる際の拡散、反応中の成分の拡散の観点から、比較的薄いものが有利である。例えば２ｍｍ以下、特に０．５ｍｍ以下が有利である。

本発明の二酸化塩素ガス発生方法は、簡単な装置を用いて実施できて、十分な濃度の二酸化塩素ガスを発生することができる。特に、第一、第二および第三の多孔質層を重ねて、ロール状に巻き回すことにより、これらの３層を（直接、または場合により他の層を介して）密接させる方法は、簡単に実施できて、実用的に有利である。

本発明の方法によると、高濃度の二酸化塩素を取り扱うことなく、安全に二酸化塩素ガスを発生することができる。本発明によると、実施前には使用する装置・器具から二酸化塩素ガスを遊離せず、実施に際して十分な濃度の二酸化塩素ガスを発生することができる。

本発明の過程２）後の状態を示す断面見取り図本発明の過程３）後の状態を示す断面見取り図本発明の過程４）後の状態を示す断面見取り図布テープを用いた場合の過程４）後の状態を示す断面見取り図本発明を利用したガス発生テープの断面見取り図

本発明の方法を実施するための装置の一を図１ないし３に示す。装置は支持台１および４、ろ紙２および３で構成される。支持台１は平滑な平板である。
本発明の方法は以下の手順で実施する。
１）ろ紙２を支持台１に貼り付ける。
２）クエン酸−ナトリウム溶液（例えば５ｗ％）にグリセリン（例えば１０ｗ％相当）を加えた液をろ紙２に含浸し、常温で乾燥する。
３）ろ紙３に亜塩素酸ナトリウム（例えば５ｗ％）溶液を含浸し、平滑な支持台４の上で、常温の気流で乾燥する。
４）支持台４からろ紙３をはがし、ろ紙２の上に貼りつけ、互いに密着させる。

図１は過程２）後の状態を、図２は過程３）後の状態を、図３は過程４）後の状態を、それぞれ示す断面見取り図である。３）及び４）の操作はドラフト内で、十分な換気の下で行う。過程４）で、ろ紙３の表面から二酸化塩素ガスが発生、拡散する。ろ紙２に含浸した液に含まれるグリセリンが吸収した大気中の水分により、クエン酸−ナトリウムがろ紙３に拡散して亜塩素酸ナトリウムと反応するからである。

支持台１として、片面が粘着性の布テープを平板上に貼り付けたものを用いてもよい。この場合、上記過程４）で密着されたろ紙２とろ紙３は布テープ５と一体になるので（図４参照）、これを支持台１から外すとガス発生テープとして用いることができる（図５参照）。

本発明の方法を以下の手順で実施した。
１）ろ紙２を支持台１に貼り付ける。
２）５ｗ％、１０ｗ％、１５ｗ％のクエン酸−ナトリウム溶液に、それぞれグリセリン（２０ｗ％相当）を加えた液を個別にろ紙２に含浸し、常温で乾燥する。
３）３ｗ％、５ｗ％、８ｗ％、１５ｗ％、２０ｗ％の亜塩素酸ナトリウム溶液を、各々ろ紙３に含浸し、平滑な支持台４の上で、常温の気流で乾燥する。
４）支持台４からろ紙３をはがし、ろ紙２の上に貼りつけ、互いに密着させる。

容積約４Ｌの箱中で、ろ紙２とろ紙３を密着してから３０分経過後に、ろ紙３の表面から発生した二酸化塩素ガスの濃度を測定した。測定には、濃度の測定値をデジタル表示できるガス検知器を用いた。測定結果を表１に示す。表中の数値の単位はｐｐｍである。

本発明によると、ろ紙２にクエン酸−ナトリウム溶液５ｗ％又は１０ｗ％、ろ紙３に亜塩素酸ナトリウム溶液５ｗ％を、それぞれ用いれば、実用的に十分な二酸化塩素濃度を得ることができる。

本発明によると、
イ）ろ紙２に５ｗ％又は１０ｗ％クエン酸−ナトリウム溶液、ろ紙３に８ｗ％亜塩素酸ナトリウム溶液を、それぞれ用いたとき、また
ロ）ろ紙２に１０ｗ％クエン酸−ナトリウム溶液、ろ紙３に１５または２０ｗ％亜塩素酸ナトリウム溶液を、それぞれ用いたときには、
より広い空間に適する二酸化塩素濃度を得ることができる。

本発明によると、消臭、殺菌、防虫、かび防止等に有用な二酸化塩素ガスを簡易に、従って安価に得ることができる。また有用な二酸化塩素ガスを安全に発生させることができる。

１支持台
２、３ろ紙、
４支持台
５布テープ

Claims

亜塩素酸塩と酸性物質又はｐＨ緩衝剤との反応により二酸化塩素ガスを発生させる方法において、
亜塩素酸塩を含む第一の成分を第一の多孔質層に含浸する過程、
その前または後に、酸性物質又はｐＨ緩衝剤を含む第二の成分を第二の多孔質層に含浸する過程、および
前記第一の多孔質層と前記第二の多孔質層を、直接または水透過性の層を介して、面同士密着させる過程から成ることを特徴とする、二酸化塩素ガス発生方法。
前記第一の多孔質層と前記第二の多孔質層が可とう（撓）性である、請求項１の二酸化塩素ガス発生方法。
前記第一の成分または前記第二の成分の少なくとも一方に吸湿性物質を含む、請求項１の二酸化塩素ガス発生方法。
前記第二の成分が吸湿性物質を含む、請求項３の二酸化塩素ガス発生方法。
亜塩素酸塩を含む第一の成分を第一の多孔質層に含浸する過程、
その前または後に、酸性物質又はｐＨ緩衝剤を含む第二の成分を第二の多孔質層に含浸する過程、
前記第一の多孔質層と前記第二の多孔質層を、直接または水透過性の層を介して、面同士密着させる過程、および
前記第一の多孔質層と前記第二の多孔質層の少なくとも一方に、水分を供給する過程から成る、二酸化塩素ガス発生方法。
前記水分が大気中の水分である、請求項５の二酸化塩素ガス発生方法。
亜塩素酸塩を含む第一の成分を第一の多孔質層に含浸する過程、
その前または後に、酸性物質又はｐＨ緩衝剤を含む第二の成分を第二の多孔質層に含浸する過程、
前記第一の多孔質層と前記第二の多孔質層を、直接または水透過性の層を介して、面同士密着させる過程、
前記第一の多孔質層と前記第二の多孔質層の少なくとも一方に、親水性の第三の多孔質層を密着させる過程、および
前記第三の多孔質層に水分を供給する過程から成る、二酸化塩素ガス発生方法。
前記第一の成分が亜塩素酸塩とアルカリ性物質とから成る、請求項１の二酸化塩素ガス発生方法。
前記ｐＨ緩衝剤が水の存在下で前記第二の成分のｐＨを３．５以上、７．０未満の範囲のｐＨとする、請求項１の二酸化塩素ガス発生装置。
前記ｐＨ緩衝剤がリン酸塩、脂肪族カルボン酸、及び脂肪族カルボン酸塩から選ばれる、請求項９の二酸化塩素ガス発生方法。
吸湿性物質がグリセリン、塩化マグネシウム、リン酸二水素カリウムまたは乳酸カルシウムである、請求項１または３の二酸化塩素ガス発生方法。
前記第二の多孔質層が前記第一の多孔質層と両面で接する、請求項１の二酸化塩素ガス発生方法。
前記第一の多孔質層が前記第二の多孔質層と両面で接する、請求項１の二酸化塩素ガス発生方法。
亜塩素酸塩と酸性物質又はｐＨ緩衝剤との反応により二酸化塩素ガスを発生させる方法において、
亜塩素酸塩を含む第一の成分を第一の多孔質層に含浸する過程、
その前または後に、酸性物質又はｐＨ緩衝剤を含む第二の成分を第二の多孔質層に含浸する過程、
前記第一の多孔質層と前記第二の多孔質層を、直接または水透過性の層を介して面同士密着させる過程、および
水透過性または通気性を有する第三の多孔質層を、前記第一の多孔質層と前記第二の多孔質層のいずれか一方と面同士密着させる過程
から成ることを特徴とする、二酸化塩素ガス発生方法。
前記第一の多孔質層と前記第二の多孔質層を密着させ、前記第二の多孔質層を前記第三の多孔質層と密着させる、請求項１４の二酸化塩素ガス発生方法。
前記第一の多孔質層と前記第二の多孔質層を密着させ、前記第一の多孔質層を前記第三の多孔質層と密着させる、請求項１４の二酸化塩素ガス発生方法。
前記第三の多孔質層が水透過性である、請求項１４の二酸化塩素ガス発生方法。
前記第三の多孔質層が通気性を有する、請求項１４または１７の二酸化塩素ガス発生方法。
前記第一の多孔質層、前記第二の多孔質層、および前記第三の多孔質層を重ねてロール状に巻き回すことにより、これらの３層を密着させる、請求項１４ないし１８いずれかの二酸化塩素ガス発生方法。
前記第一の多孔質層、前記第二の多孔質層、前記第三の多孔質層を、この順に重ねてロール状に巻き回す、請求項１９の二酸化塩素ガス発生方法。
前記第二の多孔質層、前記第一の多孔質層、前記第三の多孔質層を、この順に重ねてロール状に巻き回す、請求項１９の二酸化塩素ガス発生方法。
亜塩素酸塩と酸性物質又はｐＨ緩衝剤との反応により二酸化塩素ガスを発生させる方法において、
亜塩素酸塩を含む第一の成分を第一の多孔質層に含浸する過程、
その前または後に、酸性物質又はｐＨ緩衝剤を含む第二の成分を第二の多孔質層に含浸する過程、および
水透過性または通気性を有する第三の多孔質層を、前記第一の多孔質層と前記第二の多孔質層との間に位置するように、前記第一の多孔質層及び前記第二の多孔質層と密着させる過程から成ることを特徴とする、二酸化塩素ガス発生方法。
前記第三の多孔質層が水透過性である、請求項２２の二酸化塩素ガス発生方法。
前記第三の多孔質層が通気性を有する、請求項２２または２３の二酸化塩素ガス発生方法。
前記第一の多孔質層、前記第二の多孔質層、および前記第三の多孔質層を重ねてロール状に巻き回すことにより、これらの３層を密着させる、請求項２２ないし２４いずれかの二酸化塩素ガス発生方法。