JP2019130204A - 抗菌脱臭シート及び抗菌脱臭方法 - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
すなわち、本発明は下記のとおりである。
[2] 非水溶性バインダー樹脂が、酢酸ビニル系樹脂である[1]に記載の抗菌脱臭シート。
[3] 前記抗菌脱臭剤100質量部に対する前記非水溶性バインダー樹脂の配合割合が、30〜600質量部である[1]又は[2]に記載の抗菌脱臭シート。
[4] 前記抗菌脱臭剤が、水溶液若しくは分散液のpHが12以上となるアルカリ性粉末と、無機シリカ系粉末と、を含む[1]〜[3]のいずれかに記載の抗菌脱臭シート。
[5] 前記アルカリ性粉末と前記無機シリカ系粉末との合計に対する、前記アルカリ性粉末の含有量が、10〜90質量%である[4]に記載の抗菌脱臭シート。
[6] 前記アルカリ性粉末が、消石灰粉末及び/又はドロマイト系粉末である[4]又は[5]に記載の抗菌脱臭シート。
[7] 前記無機シリカ系粉末が、水溶液若しくは分散液のpHが6以下となる無機シリカ系酸性粉末である[4]〜[6]のいずれかに記載の抗菌脱臭シート。
[8] 臭気発生源及び/又はその近傍に、[1]〜[7]のいずれかに記載の抗菌脱臭シートを配置する抗菌脱臭方法。
[9] 前記臭気が腐敗ガスであり、アンモニアガス及び硫化水素ガスを含む[8]に記載の抗菌脱臭方法。
[10] 前記腐敗ガスとして、さらに酢酸ガスを含む[9]に記載の抗菌脱臭方法。
本実施形態の抗菌脱臭シートは、不織布シートと、抗菌脱臭剤と、非水溶性バインダー樹脂とを含む。そして、不織布シートの少なくとも一方の面側に、抗菌脱臭剤と非水溶性バインダー樹脂とを含む抗菌脱臭剤含有樹脂領域を有する。
またこれらは、例えばトルエン、メタノール、エタノール、酢酸エチル等の水以外の溶媒に溶解しているものが使用されることが多い。
当該抗菌脱臭剤について、以下、詳細に説明する。
アルカリ性粉末は、これを100mlの純水に10g添加し、3分程度撹拌して溶解もしくは分散した際のpHが12以上となる粉末で、例えば、消石灰、生石灰、ドロマイト系化合物等が挙げられる。
上記のなかでも、消石灰粉末及び/又はドロマイト系化合物(特に、水酸化ドロマイト)が、コスト及び取り扱い性の観点から好ましい。
ドロマイト(Dolomite)は、カルサイト(Calcite)と呼ばれる炭酸カルシウム(CaCO3)と、マグネサイト(Magnesite)と呼ばれる炭酸マグネシウム(MgCO3)との、理想的には1:1の複塩である。成分的にみれば、これはカルサイトとマグネサイトとの中間に位置する物質である。ドロマイトを比較的温和な条件で加熱すれば、脱炭酸反応が起こって、「軽焼ドロマイト」と呼ばれる酸化カルシウム(CaO)と酸化マグネシウム(MgO)との酸化物の複塩が得られる。軽焼ドロマイトに水を加えて消化すれば、水酸化カルシウム(Ca(OH)2)と水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)との水酸化物の複塩である、水酸化ドロマイトが得られる。水酸化ドロマイトには、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化第二鉄等の他の成分を本発明の効果を妨げない範囲で含有していてもよい。
また、水酸化ドロマイトの原料として、軽焼ドロマイトを用いることができる。この軽焼ドロマイトとしては、JIS R9001に規定する特号及び1号の軽焼ドロマイトが好適である。軽焼ドロマイトは、処理対象物や原料中に含まれる水と反応して消化により水和され、水酸化ドロマイトに変化する。そのため、水酸化ドロマイトを調製する工程を省略して軽焼ドロマイトをそのまま用いても水酸化ドロマイトによる効果が発揮される。
また、塗工性や脱落防止性を考慮すると、篩い分けによるアルカリ性粉末の最大粒径は150μm以下であることが好ましい。
無機シリカ系粉末とは、化学成分としてシリカを含有する無機粉末である。
無機シリカ系粉末としては、活性白土、酸性白土、珪藻土、シリカゲル、頁岩(特に、膨張性頁岩を焼成したもの)、パーライト、アロフェン、ゼオライト等といった、化学成分としてシリカを含む粉末が挙げられる。なかでも、無機シリカ系粉末が、水溶液若しくは分散液のpHが6以下となる無機シリカ系酸性粉末であることが好ましい。無機シリカ系酸性粉末とは、これを100mlの純水に10g添加し、3分程度撹拌して溶解もしくは分散した際のpHが6以下(好ましくは4以下、より好ましくは3以下)となる粉末をいう。無機シリカ系酸性粉末とすることでアルカリ性粉末との相乗効果が得られやすい。
具体的な無機シリカ系酸性粉末としては、好ましくは、活性白土、珪藻土等が挙げられる。
また、塗工性や脱落防止性を考慮すると、篩い分けによる無機シリカ系粉末の最大粒径は150μm以下であることが好ましい。
かかる粉末の平均粒子径(メジアン径(d50))は、10〜200μmであることが好ましく、20〜190μmであることがより好ましい。
具体的には、スパンレース法、スパンボンド法、湿式法、エアーレイド法、ケミカルボンド法、メルトブロー法等が挙げられる。これらの製造法を組み合わせて製造することもできる。水流で繊維を交絡して、繊維がルーズに結合しているスパンレース法が好ましい製造技術である。
また、不織布シートに塗布する方法としては、特に限定されないが、コンマコーター、ナイフコーター、グラビアコーター等のコーティング法や、フレキソ印刷等を用いた方法が好ましい。この他、(フラット)スクリーンプリント、ロータリー(スクリーン)プリント、インクジェット、スプレー、Tダイ等を用いた方法も挙げられる。なかでも、グラビアコーティング法を用いることが好ましい。グラビアコーティング法であれば、他の塗布方法、特にディッピング法やナイフ法、ロール法と比較して、抗菌脱臭シートが良好な柔軟性を有するようになる。
また、塗工液の塗布量としては、10〜100g/m2であることが好ましく、10〜80g/m2であることがより好ましい。このとき、塗工液中の抗菌脱臭剤の塗布量としては、3〜90であることが好ましく、5〜70g/m2であることがより好ましい。
当該方法としては、熱風および赤外線により乾燥させる方法、熱源に接触させて乾燥させる方法等を用いてよく、気温や湿度によっては自然乾燥でもよい。ただし、自然乾燥だと抗菌脱臭剤が空気中の水分や二酸化炭素を吸収し、その効果を低減させてしまう場合がある。したがって、80〜150℃程度で乾燥することが好ましい。
本発明の抗菌脱臭方法の一態様は、臭気発生源及びその近傍に、本実施形態に係る抗菌脱臭シートを配置する方法である。ここで臭気としては、例えば、アンモニアガス及び硫化水素ガスを含む腐敗ガス、特に、放置した死体から発生する腐敗ガスが挙げられる。また、場合によっては酢酸ガスが含まれることもある。
なお、臭気発生源及びその近傍には、アンモニアガス、硫化水素ガス、及び酢酸ガスの他に、メチルメルカプタン、トリメチルアミン、スカトール等が存在することもある。
また、上記のような臭気発生源には、通常、腐敗物が存在するものであるため、大腸菌、黄色ぶどう球菌、緑膿菌、サルモネラ菌等の少なくともいずれかの細菌が存在し、場合によっては、感染菌が存在することもある。
したがって、本発明の抗菌脱臭シートの好ましい一態様としては、遺体安置用抗菌脱臭シートを挙げることができる。
(無機シリカ系粉末によるアンモニアガス吸着試験)
無機シリカ系粉末として、活性白土粉末(日本活性白土(株)社製SA−1)、ゼオライト粉末(ジークライト(株)社製ジークライトSGW)、珪藻土粉末(有限会社 稚内グリーンファクトリー社製 珪藻土−0.7mm)のそれぞれ1gを秤量し、アンモニアガス吸着試験を行った。下記表1−1及び表1−2に上記無機シリカ系粉末の性状・物性、化学成分を示す。
比表面積は、ガス吸着式細孔分布測定器「NOVA−4200」(株式会社セイシン企業製)を用いて、BET法により、窒素の吸着量から1点法により算出した。
細孔容積も、ガス吸着式細孔分布測定器「NOVA−4200」(株式会社セイシン企業製)を用いて、算出した。
pHは、それぞれの試料を10g採取し、これを100mlの純水中に添加してガラス棒を使って3分間よく撹拌した後、pHメータにて測定した。
また、化学成分は、JIS R9011の「石灰の分析方法」に規定された方法により測定した。
i)1M酢酸アンモニウム液
酢酸アンモニウム77.08gを1Lの純水に溶解し、その後、2Mのアンモニア水溶液と2Mの酢酸とで、pHを7に調整して、1M酢酸アンモニウム液を調製した。
ii)エタノール(0.8m3/m3)
エタノール800mLに純水100mLを加えて、BTB試験紙によりアンモニア水でpHを7に調整した。
iii)塩化ナトリウム溶液(10質量%)
塩化ナトリウム100gに純水を加えて1Lとした。
(2)操作−交換−
試料0.1gを遠心管に分取した。そこへ1M酢酸アンモニウム液を40mL添加した。25℃の恒温槽中で適宜振り混ぜながら放置した。その後、5000rpmで遠心分離し上澄み液を捨てた。
(3)操作−洗浄−
次に、エタノール40mLを加えて振り混ぜ、5000rpmで遠心分離し上澄みを捨てた。この洗浄操作を4回繰り返した後、室温で乾燥させた。
(4)操作−浸出−
乾燥後、塩化ナトリウム溶液40mLを加え、25℃の恒温槽中で適宜振り混ぜながら24時間放置した。その後、5000rpmで遠心分離し上澄み液を採取し、純水にて50mLにメスアップした。
(5)測定
50mLに定容とした、浸透塩化ナトリウム溶液から正確に一定量(20ml)はかり、ブレムナー蒸留装置により、NH4 +を定量して陽イオン交換容量を求めた。
・実験例1
アルカリ性粉末として下記表3に示す性状・物性の消石灰(吉澤石灰工業(株)製工業用特号消石灰)1gを用い、無機シリカ系粉末として、上記“無機シリカ系粉末によるアンモニアガス吸着試験”で使用した活性白土粉末1gを用い、これらを混合して抗菌脱臭剤を作製した。
アルカリ性粉末として実施例1で使用した消石灰1gを用い、無機シリカ系粉末として、上記“無機シリカ系粉末によるアンモニアガス吸着試験”で使用したゼオライト粉末1gを用い、これらを混合して抗菌脱臭剤を作製した。
アルカリ性粉末として実施例1で使用した消石灰1gを用い、無機シリカ系粉末として、上記“無機シリカ系粉末によるアンモニアガス吸着試験”で使用した珪藻土1gを用い、これらを混合して抗菌脱臭剤を作製した。
実験例1〜3で作製した抗菌脱臭剤をそれぞれ1g用いて、“無機シリカ系粉末によるアンモニアガス吸着試験”と同様にして、アンモニアガス吸着試験を行った。結果を下記表4に示す。
アンモニアガスを硫化水素ガスとし、硫化水素ガス濃度を20ppmとした以外は、上記“・アンモニアガス吸着試験”と同様にして、実施例1〜3で作製した抗菌脱臭剤をそれぞれ1g用いて、硫化水素ガス吸着試験を行った。結果を下記表5に示す。
消石灰と活性白土との割合を下記表6のとおりにした以外は実験例1と同様にして抗菌脱臭剤を作製した。作製した各抗菌脱臭剤を1g用いて、実験例1と同様にアンモニアガス吸着試験及び硫化水素ガス吸着試験を行った。結果を下記表6及び表7示す。
「JIS Z 2801:2012 抗菌加工製品・抗菌性試験方法・抗菌効果」を参考にした試験方法によって、実験例1、実験例4〜6、比較実験例1、2の抗菌脱臭剤(20g)を収納したパック(試験品)の各種細菌に対する常温下(25℃)での抗菌効果を調べた。具体的には下記のようにして試験を行った。
試験品の両面にパルスドキセノンランプ(コメット,BHX−200)をそれぞれ20秒間照射して清浄化した。
(2)試験条件
i)作用温湿度:25±1℃、90%RH以上
ii)作用時間:直後(無加工試験品のみ)、24時間
i)試験菌
a)Escherichia coli NBRC3972(大腸菌)
b)Staphylococcus aureus NBRC12732(黄色ぶどう球菌)
ii)試験菌液の調製
凍結保存された菌株を普通寒天培地(日水製薬)で35±1℃、24時間培養した。この培養菌を新たな普通寒天培地に移植して、35±1℃で19時間培養した。発育した集落をかき取り、1/500濃度の普通ブイヨン培地(栄研化学)で約105個/mLに調製し、これを試験菌液とした。
試験方法は「JIS Z 2801:2012 抗菌加工製品・抗菌性試験方法・抗菌効果」を参考にした。詳細を以下に示す。
i)試験菌液の接種と培養
試験品をシャーレに入れ、試験品表面全体に試験菌液0.4mLを9箇所滴下した。滴下した試験菌液が浸み込んだ後、パック内の内容物と菌液の接触効率を高めるために、菌液接種面を裏返して、作用温湿度条件(25℃±1℃、90%RH)下で所定時間作用させた。
所定時間作用後に予めSCDLPブイヨン培地(栄研化学)100mLを入れたストマッカー用減菌袋に試験品を回収し、試験品から試験菌を洗い出した。洗い出した液を菌数測定用試料液とした。試料液はリン酸緩衝生理食塩液を用いて希釈列を作製し、試料液原液及び希釈液の各1mLをシャーレに移し、標準寒天培地(日水製薬)約20mLと混合後、固化させて35±1℃で48時間培養した。培養後の発育集落を数えて、試験品あたりの試験菌数(定量下限値:100個/試験品)を求めた。また、得られた試験菌数から、無加工試験品を対照として、各抗菌加工品の抗菌活性値を求めた。
黄色ブドウ球菌対する試験結果を下記表8、表9に示し、大腸菌に対する試験結果を下記表10、表11に示す。
式:R=(Ut−Uo)−(At−Uo)=Ut−At
R:抗菌活性値(数値は小数点以下2桁目を切り捨て、小数点1桁で表示)
Ut:無加工試験品の接種直後の生菌数の対数値
Uo:無加工試験品の各作用時間後の生菌数の対数値
At:抗菌加工品の各作用時間後の生菌数の対数値
参考とした試験規格「JIS Z 2801」における「抗菌効果」は、試験菌である大腸菌や黄色ブドウ球菌に対する24時間作用における抗菌活性値が2.0以上とされており、これを鑑みれば、実験例に係る抗菌脱臭剤は優れた抗菌効果を発揮したことがわかる。
(実施例1〜6及び比較例1,2)
下記抗菌脱臭剤と、下記バインダー樹脂とを下記表12に示す配合にて混合して抗菌脱臭剤含有樹脂組成物(塗工液)を作製した。これを不織布シートの一方の面にグラビアコーティングにて塗布し、100〜105℃で、90〜100秒間乾燥し、抗菌脱臭剤含有樹脂領域を有する抗菌脱臭剤シートを作製した。
以下に、抗菌脱臭剤、バインダー樹脂、グラビア塗布条件を示す。
(2)バインダー樹脂:
・ポリ酢酸ビニル;ビニロールSH(昭和電工(株)製)
・ポリウレタン;ウレタン接着剤 GOF−Vメジウム(大阪印刷インキ製造(株)製)
・ポリビニルピロリドン;クリージャス(第一工業製薬(株)製)
(3)不織布シート:実施例1〜5はスパンレース不織布Aを用い、実施例6及び比較例1,2はスパンレース不織布Bを用いた。不織布A、Bの詳細は下記のとおり。
・スパンレース不織布A;NA92050(三和製紙(株)製)
・スパンレース不織布B;エスコットCO60P/A01(ユニチカ(株)製)
なお、経過時間60分後のガス濃度が5ppm未満の場合を○とし、5ppm以上10ppm未満の場合を△とし、10ppm超の場合を×とした。
また、抗菌脱臭剤シートについて、その作製後に、抗菌脱臭剤含有樹脂層を指で擦り、粉落ちするかどうかを調べた。結果を下記表13に示す。なお、粉が指に付着せず、脱落もしない場合を○とし、粉が指に付着したり、脱落したりした場合を×とした。
「JIS Z 2801:2012 抗菌加工製品・抗菌性試験方法・抗菌効果」を参考にした試験方法によって、無加工不織布シート及び実施例4の抗菌脱臭シート(いずれも「試験品」と称することがある)の各種細菌に対する常温下(25℃)での抗菌効果を調べた。具体的には下記のようにして試験を行った。
なお、無加工不織布シート(「無加工試験品」ともいう)とは、実施例4の抗菌脱臭剤含有樹脂組成物を塗布する前の不織布である。
試験品の両面にパルスドキセノンランプ(コメット,BHX−200)をそれぞれ20秒間照射して清浄化した。
(2)試験条件
i)作用温湿度:25±1℃、90%RH以上
ii)作用時間:直後(無加工試験品のみ)、24時間
i)試験菌
a)Escherichia coli NBRC3972(大腸菌)
b)Staphylococcus aureus NBRC12732(黄色ぶどう球菌)
ii)試験菌液の調製
凍結保存された菌株を普通寒天培地(日水製薬)で35±1℃、24時間培養した。この培養菌を新たな普通寒天培地に移植して、35±1℃で17時間培養した。発育した集落をかき取り、1/500濃度の普通ブイヨン培地(栄研化学)で約106個/mLに調製し、これを試験菌液とした。
試験方法は「JIS Z 2801:2012 抗菌加工製品・抗菌性試験方法・抗菌効果」を参考にした。詳細を以下に示す。
i)試験菌液の接種と培養
減菌シャーレ(直径90mm)に50mm角の被覆フィルム(ポリエチレンフィルム)を置き、その上に試験品を設置した。試験品表面全体に試験菌液0.2mlを9箇所に分けて滴下した。滴下した試験菌液の上に50mm角の被覆フィルムを被せて、試験菌液が被覆フィルム全体に行きわたるように密着させた。菌液接種後の試験品を作用温湿度条件下で、24時間作用させた。なお、試験品は3個ずつ(n3)試験に供した。
所定時間作用後に予めSCDLPブイヨン培地(栄研化学)10mLを入れたストマッカー用減菌袋に試験品を回収し、試験品から試験菌を洗い出した。洗い出した液を試料液とした。
試料液はリン酸緩衝生理食塩液を用いて希釈列を作製し、試料液原液及び希釈液の各1mLをシャーレに移し、標準寒天培地(日水製薬)約20mLと混合後、固化させて35±1℃で48時間培養した。培養後の発育集落を数えて、試験品あたりの試験菌数(定量下限値:10個/試験品)を求めた。また、得られた試験菌数から、無加工試験品を対照として、各抗菌加工品の抗菌活性値を求めた。
大腸菌対する試験結果を下記表14に示し、黄色ブドウ球菌に対する試験結果を下記表15に示す。
式:R=(Ut−Uo)−(At−Uo)=Ut−At
R:抗菌活性値(数値は小数点以下2桁目を切り捨て、小数点1桁で表示)
Ut:無加工試験品の接種直後の生菌数の対数値の平均値
Uo:無加工試験品の各作用時間後の生菌数の対数値の平均値
At:抗菌加工品(実施例4)の各作用時間後の生菌数の対数値の平均値
また、抗菌脱臭剤からなる粉の状態よりも抗菌脱臭シートとした方が、抗菌効果が向上した。これは、抗菌脱臭シートとしたことで粉同士の間に隙間が生じ、粉の有効表面積が大きくなったためと考えられる。
Claims (10)
- 不織布シートと、抗菌脱臭剤と、非水溶性バインダー樹脂とを含む抗菌脱臭シートであって、
前記不織布シートの少なくとも一方の面側に、前記抗菌脱臭剤と前記非水溶性バインダー樹脂とを含む抗菌脱臭剤含有樹脂領域を有する、抗菌脱臭シート。 - 非水溶性バインダー樹脂が、酢酸ビニル系樹脂である請求項1に記載の抗菌脱臭シート。
- 前記抗菌脱臭剤100質量部に対する前記非水溶性バインダー樹脂の配合割合が、30〜600質量部である請求項1又は2に記載の抗菌脱臭シート。
- 前記抗菌脱臭剤が、水溶液若しくは分散液のpHが12以上となるアルカリ性粉末と、無機シリカ系粉末と、を含む請求項1〜3のいずれか1項に記載の抗菌脱臭シート。
- 前記アルカリ性粉末と前記無機シリカ系粉末との合計に対する、前記アルカリ性粉末の含有量が、10〜90質量%である請求項4に記載の抗菌脱臭シート。
- 前記アルカリ性粉末が、消石灰粉末及び/又はドロマイト系粉末である請求項4又は5に記載の抗菌脱臭シート。
- 前記無機シリカ系粉末が、水溶液若しくは分散液のpHが6以下となる無機シリカ系酸性粉末である請求項4〜6のいずれか1項に記載の抗菌脱臭シート。
- 臭気発生源及び/又はその近傍に、請求項1〜7のいずれか1項に記載の抗菌脱臭シートを配置する抗菌脱臭方法。
- 前記臭気が腐敗ガスであり、アンモニアガス及び硫化水素ガスを含む請求項8に記載の抗菌脱臭方法。
- 前記腐敗ガスとして、さらに酢酸ガスを含む請求項9に記載の抗菌脱臭方法。
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