JP2021181664A - 抗菌素材、ウイルス不活性化素材を組み合わせることで、マスクの高機能化を図る方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】複合効果による菌やウイルスの不活化と、マスク内の環境を浄化する方法【解決手段】殺菌やウイルスの不活化を有する、ナノシルバー、ナノコッパー、ナノグラフェンをマスク素材にコーティングし、更に、エンベロープのタンパク質や脂質を破壊する酵素を含浸した、ウイルスの不活化機能を有するシートを重ねることで、マスク内を抗菌、抗ウイルス及び空気浄化に寄与する、当シートは化学処理を施したものではなく、限りなく自然の中で生物が共生共存する形に近い状態での、ウイルスの不変異不耐性不活性処理、また、自身の呼吸器系には負担も無理もなく自然浄化に導くのである。【選択図】なし

Description

本発明は、マスクを通して口鼻から侵入する菌やウイルスを不活化する方法、また、同時に自らの排出呼気でマスク内の悪化する環境を、自然に近い爽やか環境にする方法に関するものである。

菌やウイルスの不活化を目的とする、殺菌、抗菌、抗ウイルス効果を有する様々な素材があるが、例えば、光触媒機能を有する素材を生地に織り込む、又コーティングを施す、また、殺菌力を持つ金属そのもので作成したりと、様々なマスクが出現しておりますが、然し乍ら、菌やウイルス等を殺す目的の金属イオン、また、触媒によって酸化力や活性酸素を発生させるなど、そのような殺菌力を有するマスク内空気を強制吸引し続けなければならないのである。

また、ホコリや花粉、菌やウイルスの侵入を防ぐ目的のマスクは、素材密度を微細にしたり、何層にも重ねたものなど、多かれ少なかれ吸気を妨げることになる、従って、逆を考えれば自らの排出呼気が籠り、マスク内環境は悪化する、例えば、吐く息には硫化水素や一酸化炭素などの生体ガス、またカビや細菌、また鼻などに潜む肺炎菌、また緑膿菌や溶連菌など、マスク内は不衛生で危険な環境となる。

現在、新型コロナウイルスが世界中に感染拡大したことで、街のロックダウン策がとられているが、経済活動を止めることなく、個人のロックダウンで、感染拡大も経済損失も最小に抑えるための、高機能化が必要になるのである。

技術にはそれぞれ、良し悪しがあり一面では良くても、適応できない部分がある場合もある、そのような抗菌方法の一例をあげると、閉鎖空間での浮遊インフルエンザウイルスの不活化には、光触媒関連の商品も多く、その抗菌調査を神奈川県衛生研究所が行った抗菌性試験結果をみると、

光照射による効果、ＪＩＳにより光触媒抗菌加工繊維製品の光照射による効果判定方法が記載されている算式に基づいて、試算すると以下のとおりとなった、

※ＪＩＳ Ｒ １７０２：２００６によるとΔＳが２以上であれは光照射による効果が認められるが、今回の試算では、光照射による効果は２を上回る数値は認められなかったと締めくくられている、このように光触媒による殺菌効果は、マスク内においてはそれだけで安心できるものではない。

こうした問題に鑑み、抗菌や抗ウイルスの効果が高い金属イオンを利用した製品が多く提案されているが、例えば、特許第５６４２８８６号では、銀イオン系抗菌剤とあるが、具体的に銀をどのように加工して銀イオンを得るのかが記載されていない、また、特願２０１９−１７３２０２号では、エンベロープのあるなしウイルスに限らず、薬剤耐性微小ウイルスに対しても、つまり捕獲性能による構造体であり体内から排出される生体ガスによる心配が残る、また、特願２０１０−１８９１５号では、ポリヘキサメチレンビグアナイドを展着剤との組み合わせによって、多くの繊維を抗ウイルス性にすると言うものでマスク材と特定したものではなく、長時間口鼻に当てて使用するマスクへの転用は安全性への疑問も残るし、また、特許第５８３１５９９号では、繊維素材を選ばず化学処理を施すことで高捕集効率を示しているので、防塵や花粉、抗ウイルスも含め特定、且、期間限定には良いのかも知れないが、長期間となると疑問であり、それ以外のどれを見ても研究に至る努力は認めるとしても、それだけで数年後、また数十年後を安心して受け入れられるものではない。

特許第５６４２８８６号公報 特願２０１９―１７３２０２号公報 特願２０１０―１８９１５号公報 特許第５８３１５９９号公報

種々の原理に基づき、様々な抗殺方法や対策は考えられておりますが、何れも、それだけで安心できるものではなく、例えば、光触媒は暗所での効果は低く、その他の金属による殺菌方法、また、菌やウイルスに対する抗体をマスク素材に含浸させる方法、また、マスク素材の密度を細かくする、また、活性炭やゼオライト等の吸着方式では、一時的に保菌しても、吸着する穴が埋まってしまうと吸着できなくなる、また、それらはマスク周囲からの空気侵入経路は何れも防ぎきれるものでもなく、周囲密閉度を高めたＮ９５マスクなどでは、マスク内に籠る呼気の悪化対策が不十分である。

本発明は、前記の諸問題を解決するために、組み合わせをすることでそれぞれの機能を高めて効率良く殺菌、またウイルス不活化することと、隙間からの侵入対策を含め、更には、マスク内衛生環境を少しでも良好に保つことを目的とする。

前記の課題を解決するために、本発明は、その１として、殺菌効果を有する銀や銅の効果向上のために、ナノ加工したものをマスク素材にコーティングすることを特徴とする。

その２として、グラフェンを同じく３０〜６０ナノに加工しコーティングしたことで広い面積でヒステリシスループが起こり、ウイルスをキャッチし易く不活化に導く。

その３として、エンベロープを持つウイルスの、エンベロープ構成成分であるタンパク質や脂質を破壊する酵素を含浸した、ウイルスの不活化機能を有するシートを更に重ねることで、ウイルスの不活化を高める複合防御ができる。

銀の特長として、数多くの文献に見られる効果を述べると、（１）多種類の細菌に対して抗菌効果を発揮する、（２）微生物には毒性を示すが、人にとっては安全性が高い、（３）他の殺菌剤との併用により殺菌力が増強される、（４）殺菌持続性（抗菌力、静菌力）が優れており、銀イオンの抗菌原理は、酸素と乖離（かいり）して生じる銀イオンは不安定な状況（プラスに帯電Ａｇ＋）にある為、微生物（マイナスに帯電）の酸素と結びつこうとして微生物の細胞壁に付着し、細胞壁が破壊されて死滅（殺菌）する、また、細胞壁が強い微生物の細胞壁は破壊されませんが、プラスイオンが細胞壁に付着されてしまうとタンパク合成の阻害を起こし分裂できなくなってしまい、微生物は動けなくなり増えることもできない、これが抗菌（静菌作用）効果であり、さらに、銀イオン（Ａｇ＋）は触媒として水をヒドロキシラジカルと水素ラジカルに分解し、そのヒドロキシラジカルがウイルスや菌の中に取り込まれることによって細胞壁が破壊されます、したがって幅広いウイルスや菌に対して抗菌効果を期待することができる。

銅も銀同様に高い抗菌性を有していることが数多くの文献に記されており、日本銅センターでは、銅の殺菌効果を科学的に実証し、銅の性質と安全性も発表されていて、微量の銅は人体にとって必要な成分であり、また、銅には優れた抗菌性があることがわかり、抗菌繊維製品にも取り入れられてきている、銅がどのような性質を持ち、抗菌性を示すのかについて、銅の抗菌性メカニズムについては、大腸菌の約５０％は銅イオンが４０ｐｐｂ（０．０４ｐｐｍ）に達すると生存できなくなると推定され、菌数の減少は銅イオンの濃度に作用され、また、他の菌もほぼ同様であると推定される、チブス菌、コレラ菌等でも報告されている。

本発明における、グラフェンは（３０〜６０ｎｍ）であり、これ自体が世界的に類を見ない微粒子化のナノコーティングであり、広い面積でヒステリシスループ「縦軸は磁束密度Ｂ＝Ｉ＋μＨであり、横軸はＨ（磁場の強さ）で、透磁率μはＢ＝μＨで定義されるので、ヒステリシス曲線の勾配が透磁率になる」つまり磁界電気エネルギーがウイルスを引き寄せ、電子力でウイルス不活化に寄与する、と同時に吸熱反応で、マスク内の熱気対策にも寄与する事が想定できる。

本発明における、エンベロープウイルス不活化機能を有するシートとは、我々の研究によるとインフルエンザウイルスの力価は、シートに含浸している好気性微生物群から成る酵素用量に依存して有意に減少した、この結果は、鶏インフルエンザウイルスを排除するうえで有効であることを示唆しているものである。

我々の実験では、好気性微生物群から成る酵素は、０．２グラムから効果を発揮し、経済的最大公約数は１グラム前後であった。

このシートにおける好気性微生物群から成る酵素とは、２０１５年に「イベルメクチン」でノーベル医学生理学賞を受賞された大村智氏が、土壌の微生物から分離したアベルメクチンという物質からできた薬でありますが、同じような効果が、既に２０００年には現代農業誌に掲載されていたものであり、土壌好気性有用菌が環境のバランスを保つことが報告されている、この酵素含浸シートをマスクの内側に入れて口鼻に当てることで、マスク内の悪化環境、例えば、吐く息による硫化水素や一酸化炭素などの生体ガス、またカビや細菌、また鼻などに潜む肺炎菌、また緑膿菌や溶連菌などを抑制し、鼻や喉の通気環境を良くする効果が生まれるのである。

使用した、医師の方々からの報告
（１）菌やウイルスの不活化はもとより、マスク内の空気環境が著しく良くなることから、吸う息の柔らかい感じが心地良い。
（２）吐く息に潜む生体ガスである、硫化水素や一酸化炭素の分解、硫酸化合物の浄化などはありがたい。
（３）また、喘息や花粉症など、呼吸器疾患の方は呼吸が楽になる。
（４）また、肺炎菌など鼻に潜む菌やカビなどの分解、鼻の蠕動運動の活性化により、鼻詰まりが改善したとの報告もある。

Claims (4)

1. ナノシルバー（銀）、ナノコッパ―（銅）、ナノグラフェンの各一つでもコーティングした素材、またそれ以外での殺菌、抗菌、抗ウイルス等の機能を有する素材のマスクに、エンベロープの脂質やタンパク質を破壊する酵素を含浸したシートを重ねることを特徴とする、マスクの高機能化方法。
2. ナノシルバー（銀）、ナノコッパ―（銅）、ナノグラフェンをコーティングした、殺菌、抗ウイルス、マイナスイオン機能を有する素材のマスクに、エンベロープの脂質やタンパク質を破壊する酵素を含浸したシートを重ねることを特徴とする、マスクの高機能化方法。
3. 請求項１又は請求項２記載のマスク高機能化方法において、使い捨てマスク及び繰り返し使えるマスク、またマスク以外でもウイルス不活化機能を有する酵素含浸シートをフィルターとして使用することを特徴とする、空気浄化方法。
4. 請求項１又は請求項２又は請求項３記載の空気浄化方法において、酵素含浸シートを加湿水に浸ける、又は加湿水のフィルターとすることを特徴とする、加湿浄化方法。