JP2022104273A - 繊維製品の洗浄方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】有効に酵素活性を発現し、殺菌・除菌性能に優れた繊維製品の洗浄方法を提供する。【解決手段】(a)酸素系漂白剤と、(b)活性酸素と反応して炭素数1以上11以下の有機過酸を生成する漂白活性化剤と、水を混合し、pH9.5以上の組成物を得ること、pH9.5以上の前記組成物をpH5.5以上9.0以下に調整すること、pH5.5以上9.0以下に調整された前記組成物を、(c)酵素と、(d)界面活性剤とを含有させた状態で、繊維製品と接触させること、を行う、繊維製品の洗浄方法である。【選択図】なし

Description

本発明は、繊維製品の洗浄方法及び繊維製品の殺菌方法に関する。
近年の消費者の衛生意識の高まりに応えるため、衣類の洗濯において殺菌・除菌性能が求められている。衣類の殺菌・除菌のためには、漂白剤、漂白活性化剤、界面活性剤などが用いられる(例えば、特許文献1)。
特許文献1には、無機過酸化物(a)と、テトラアセチルエチレンジアミン(b)と、プロテアーゼ(c)とを含有する、殺菌洗浄剤組成物が開示されている。
特許文献2には、一般式R-C(=O)-LGで表される漂白活性化剤から有機過酸を生成させ、pHが6~8.5の処理液中で、繊維製品に有機過酸を作用させる、繊維製品の洗浄方法が開示されている。
特許文献3には、特定構造の漂白活性化剤(a)と特定の非イオン界面活性剤(b)と、(B)過酸化水素放出体と、(C)アルカリ金属ケイ酸塩と、を含有する漂白洗浄剤が開示されている。
特許文献4には、酵素洗浄領域(一次洗浄領域)と漂白領域(二次洗浄領域)及び仕上げ領域を含む自動洗濯又は食器洗浄製品が開示されている。
特開2001-72997号公報 特開2009-185424号公報 特開2001-11488号公報 特表2004-535487号公報
酵素と漂白剤を併用した場合、漂白剤により酵素活性が阻害される恐れがある。
本発明は、有効に酵素活性を発現し、繊維製品の殺菌・除菌性能に優れた新規な繊維製品の洗浄方法及び繊維製品の殺菌方法を提供する。
本発明は、(a)酸素系漂白剤〔以下、(a)成分という〕と、(b)活性酸素と反応して炭素数1以上11以下の有機過酸を生成する漂白活性化剤〔以下、(b)成分という〕と、水を混合し、pH9.5以上の組成物を得ること、
pH9.5以上の前記組成物をpH5.5以上9.0以下に調整すること、
pH5.5以上9.0以下に調整された前記組成物を、(c)酵素〔以下、(c)成分という〕と、(d)界面活性剤〔以下、(d)成分という〕とを含有させた状態で、繊維製品と接触させること、を行う、繊維製品の洗浄方法に関する。
また、本発明は、(a)酸素系漂白剤〔以下、(a)成分という〕と、(b)活性酸素と反応して炭素数1以上11以下の有機過酸を生成する漂白活性化剤〔以下、(b)成分という〕と、水を混合し、pH9.5以上の組成物を得ること、
pH9.5以上の前記組成物をpH5.5以上9.0以下に調整すること、
pH5.5以上9.0以下に調整された前記組成物を、(c)酵素〔以下、(c)成分という〕と、(d)界面活性剤〔以下、(d)成分という〕とを含有させた状態で、繊維製品と接触させること、を行う、繊維製品の殺菌方法に関する。
本発明によれば、有効に酵素活性を発現し、繊維製品の殺菌・除菌性能に優れた新規な繊維製品の洗浄方法及び繊維製品の殺菌方法が提供される。本発明のこのような効果は、処理条件が低浴比のような場合でも、十分に発揮することができる。
本発明者らは、有機過酸を用いた最適な洗浄方法に関して鋭意検討を行った結果、所定のpH以上で漂白活性化剤から所定の炭素鎖長の有機過酸を発生させ、この有機過酸を含む組成物を所定のpHに調整し、この組成物が酵素と所定の界面活性剤を含んだ状態で、該組成物を繊維製品に接触させることで、有効に酵素活性を発現し、繊維製品の殺菌・除菌性能が向上することを見出した。これは、有機過酸を発生させる際の組成物のpHを9.5以上にすることで、漂白活性化剤からの有機過酸生成反応が促進され、その後、pH5.5以上9.0以下に調整して繊維製品と接触させることで、酵素活性を有効に発現し、繊維製品の殺菌・除菌性能を向上していると推察される。さらに、pH5.5以上9.0以下に調整してから前記の組成物を繊維製品に接触させることで、漂白剤による酵素活性阻害が低減され、より有効に酵素活性が発現するとともに、酸型の有機過酸による殺菌・除菌性能が向上していると推察される。
また、洗濯機の大型化、節水への関心の高まりにより、低浴比での洗濯(詰め込み洗い)が増えている。低浴比(例えば、25以下の浴比)での繊維製品の洗浄では、基剤が繊維製品や汚れに吸着、反応することによって、殺菌成分の洗浄液中における有効濃度が低下し、菌に対して十分に作用できない恐れがある。そこで、本発明の繊維製品の洗浄方法及び殺菌方法は、アルキル鎖が短く親水性で繊維に吸着しにくい炭素数1以上11以下の有機過酸を生成する漂白活性化剤を用いることで、低浴比環境中でも高い酵素活性と優れた繊維製品の殺菌性能を発揮できる。これは、有機過酸のアルキル基鎖長やカルボキシル基の解離状態は、性能発現因子の1つであり、繊維や汚れへの吸着性に影響していることによるものと推察される。
一見すると、漂白活性化剤から生成する有機過酸は、疎水性が高い方が繊維に吸着しやすく菌に対して効果的に作用すると考えられることから、親水性の高い有機過酸を生成する本発明の(a)成分の漂白活性化剤はこの観点では不利であると思われる。しかし、本発明の漂白活性化剤から生成した有機過酸は、繊維に吸着される量が少ない分、洗浄液中での存在量が増える。また、繊維製品上で菌は均一に分布しているわけではなく、例えば、積層ないし点在しているため、有機過酸の繊維製品への余剰な吸着は、繊維製品上の菌に接触する確率を低下させる原因になると考えられる。さらに、洗浄工程中において、汚れた繊維製品や洗濯槽、洗い桶等から洗浄液中に遊離した菌が、繊維製品へ伝播することがわかっており、洗浄液中で菌を殺菌することも必要である。これらのことから、(a)成分から生成した有機過酸が洗浄液中で菌に接触する確率は、むしろ、疎水性が高い有機過酸よりも高くなるものと考えられる。その結果、本発明では、洗浄中に、有機過酸が菌に効果的に作用し、殺菌性能や除菌性能が向上するものと考えられる。浴比が低くなると、繊維製品の量に対して接触する洗浄液の量が少なくなるため、本発明の効果はより顕著な差となって発現する。
本発明の繊維製品の洗浄方法は、(a)酸素系漂白剤〔以下、(a)成分という〕と、(b)活性酸素と反応して炭素数1以上11以下の有機過酸を生成する漂白活性化剤〔以下、(b)成分という〕と、水を混合し、pH9.5以上の組成物を得ること、
pH9.5以上の前記組成物をpH5.5以上9.0以下に調整すること、
pH5.5以上9.0以下に調整された前記組成物を、(c)酵素〔以下、(c)成分という〕と、(d)界面活性剤〔以下、(d)成分という〕とを含有させた状態で、繊維製品と接触させること、を行う。
まず、本発明の繊維製品の洗浄方法で用いる(a)成分~(d)成分について説明する。
(a)成分は、酸素系漂白剤である。(a)成分は、水中でHO を発生させる物質である。すなわち、(a)成分は、(b)成分と反応して有機過酸を生成させる成分(例えば、活性酸素)を生成可能な化合物が挙げられ、これらは1種又は2種以上を使用し得る。(a)成分としては、例えば、無機過酸が挙げられる。無機過酸としては、例えば、過酸化水素や過酸化水素放出体が挙げられる。過酸化水素放出体としては、例えば、過炭酸塩、過ホウ酸塩、過リン酸塩、過ケイ酸塩等が挙げられる。(a)成分は、繊維製品の殺菌・除菌性能向上の観点から、過炭酸塩及び過ホウ酸塩から選ばれる1種以上が好ましく、より好ましくは過炭酸ナトリウム及び過ホウ酸ナトリウムから選ばれる1種以上であり、更に好ましくは過炭酸ナトリウムである。過酸化水素放出体は、粉状又は粉体状であってよい。
(b)成分は、活性酸素と反応して炭素数1以上11以下の有機過酸を生成する漂白活性化剤である。(b)成分は、繊維製品の殺菌・除菌性能向上の観点から、テトラアセチルエチレンジアミン及び下記一般式(b-1)で表される化合物から選ばれる1種以上の漂白活性化剤が好ましい。
-C(=O)-LG (b-1)
(式中、Rは、低浴比での殺菌・除菌性能向上の観点から、炭素数1以上10以下のアルキル基であり、LGは脱離基である)
式(b-1)中、Rの炭素数は、殺菌・除菌性能の観点から、好ましくは1以上、より好ましくは2以上であり、そして、低浴比での殺菌・除菌性能向上の観点から、好ましくは10以下、より好ましくは9以下である。
式(b-1)中、LGは脱離基であり、具体的には以下の基が挙げられる。
Figure 2022104273000001
-O-R-(O)-COO、-O-R-(O)-COOM、-O-R-(O)-SO 及び-O-R-(O)-SOM(ここでRはアルキレン基、pは0又は1、Mは水素原子、アルカリ金属又はアルカリ土類金属(1/2原子)を表す。)が挙げられ、殺菌・除菌性能の観点から、下記の基の何れかがより好ましい。なお、Rのアルキレン基は、殺菌・除菌性能向上の観点から、炭素数1以上6以下が好ましい。
Figure 2022104273000002
(b)成分は、上記アルキル鎖を有する脂肪酸の酸無水物もしくは酸ハロゲン化物と、p-ヒドロキシ安息香酸、サリチル酸、又はp-ヒドロキシベンゼンスルホン酸塩とのエステル化反応で得ることができる。脂肪酸の酸無水物又は酸ハロゲン化物を用いてp-ヒドロキシ安息香酸又はサリチル酸とのエステル化反応を行う場合には、p-ヒドロキシ安息香酸又はサリチル酸がさらに縮合した一般式(b-2)で示される多付加体が生成し得る。
Figure 2022104273000003
(式中、Rは前述Rと同一の意味であり、Mは水素原子、アルカリ金属又はアルカリ土類金属(1/2原子)であり、nは2以上5以下の数を示す。)
一般式(b-2)の化合物は、洗浄浴中又は殺菌(除菌)浴中で過酸化水素と反応してR-COOOHで示される有機過酸を生成するばかりか、
Figure 2022104273000004
で示されるヒドロキシベンゼン過カルボン酸も生成し、非常に高い殺菌効果を得ることができるため繊維製品と接触させる組成物中に含有することが好適である。さらに、一般式(b-2)の化合物の量は、繊維製品の殺菌・除菌性能向上の観点から、一般式(b-1)の化合物に対して、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは1質量%以上、そして、好ましくは50質量%以下、より好ましくは30質量%以下、更に好ましくは15質量%以下である。
漂白活性化剤の塩としては、繊維製品の殺菌・除菌性能向上の観点から、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩が好ましく、特にナトリウム塩が溶解性の観点から好ましい。
好ましい漂白活性化剤の具体例としては、下記(b-3)~(b-8)から選ばれる1種以上の化合物が挙げられ、繊維製品の殺菌・除菌性能向上の観点から、(b-4)、(b-5)、(b-7)及び(b-8)から選ばれる1種以上の化合物がより好ましい。
Figure 2022104273000005
Figure 2022104273000006
(c)成分は、酵素である。(c)成分は、繊維製品の殺菌・除菌性能向上の観点から、例えば、プロテアーゼ、ペプチダーゼ、アミラーゼ、リパーゼ、イソアミラーゼ、プルラナーゼ、マンナナーゼ、ヌクレアーゼ、オキシダーゼ、パーオキシダーゼ等の酵素から選択される1種以上の酵素が好ましい。
(d)成分は、界面活性剤である。(d)成分は、繊維製品の殺菌・除菌性能向上の観点から、カチオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤及び両性界面活性剤から選択される1種以上の界面活性剤を使用し得る。
(d)成分のノニオン界面活性剤は、例えば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル、アルキルポリグリコシド、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレングリコール脂肪酸エステル、オキシエチレンオキシプロピレンブロックポリマー(プルロニック(登録商標))、脂肪酸モノグリセライド、及びアミンオキサイド等が挙げられる。
(d)成分のアニオン界面活性剤は、繊維製品の殺菌・除菌性能向上の観点から、石鹸、アルキル又はアルケニルベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテル硫酸エステル塩、アルキル又はアルケニル硫酸エステル塩、アルカンスルホン酸塩、スルホコハク酸ジエステル塩から選ばれる1種以上が好ましい。より具体的なアニオン界面活性剤としては、炭素数10以上18以下のアルキル基又はアルケニル基を有するアルキル又はアルケニルベンゼンスルホン酸塩、炭素数10以上18以下のアルキル基又はアルケニル基を有するポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテル硫酸エステル塩、炭素数10以上18以下のアルキル基又はアルケニル基を有するアルキル又はアルケニル硫酸エステル塩、α-オレフィンスルホン酸塩(炭素数10以上18以下)、α-スルホ脂肪酸塩(炭素数10以上18以下)、α-スルホ脂肪酸(炭素数10以上18以下)低級アルキル(炭素数1以上5以下)エステル塩、内部オレフィンスルホン酸塩(炭素数10以上24以下)、アルキル又はアルケニルスルホン酸塩(炭素数10以上18以下)が挙げられる。また、対イオンとしては、アルカリ金属、アルカリ土類金属(1/2原子)、アンモニア、アルカノールアミン等が挙げられるが、繊維製品の殺菌・除菌性能向上の観点から、アルカリ金属が好ましい。1種の成分を用いてもよく、複数の成分を併用しても良い。
本発明では、洗浄性能、酵素による汚れの分解・除去性能向上、繊維製品の殺菌・除菌性能向上の観点から、アルキル基の炭素数が10以上14以下、エチレンオキシド平均付加モル数1以上3以下のポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩、及びアルキル基の炭素数が11以上15以下のアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル又はアルケニル硫酸エステル塩(炭素数10以上18以下)が好ましく、アルキル基の炭素数が10以上14以下、エチレンオキシド平均付加モル数1以上3以下のポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩、アルキル基の炭素数が11以上15以下のアルキルベンゼンスルホン酸塩が特に良好である。
(d)成分のカチオン界面活性剤は、モノ又はジアルキルアミン及びそのポリオキシエチレン付加物、モノ又はジ長鎖アルキル第4級アンモニウム塩等が挙げられ、両性界面活性剤は、カルボベタイン、スルホベタイン、ヒドロキシスルホベタイン等が挙げられる。
(d)成分は、洗浄性能、繊維製品の殺菌・除菌性能向上の観点から、アニオン界面活性剤及びノニオン界面活性剤から選ばれる1種以上の界面活性剤が好ましく、酵素による汚れの分解・除去促進、繊維製品の殺菌・除菌性能向上の観点からアニオン界面活性剤がより好ましい。
次に、本発明の繊維製品の洗浄方法について説明するが、本発明の洗浄方法が下記方法のみに制限されるものではない。また、各組成物のpHを調整する工程は、適宜公知のpH調整方法を用いることができる。
本発明の繊維製品の洗浄方法は、例えば、工程1として、(a)成分と(b)成分と水を混合し、混合して得られた組成物のpHを9.5以上に維持して有機過酸を強制的に生成させた後、或いは生成させつつ、工程2として、pH調整剤を用いてpH9.5以上の組成物のpHを5.5以上9.0以下に低下させて当該組成物中で繊維製品に有機過酸を作用させる方法が挙げられる。繊維製品を処理する際に、必要に応じてpHを5.5以上9.0以下に調整した組成物を水で希釈しても良い。なお、繊維製品は、工程1と同時、工程1の前後、工程2と同時、工程2の前後、いずれのタイミングで組成物に投入してよい。
(c)成分と(d)成分は、工程1と同時、工程1の前後、工程2と同時、工程2の前後、いずれのタイミングで繊維製品と接触させる組成物(繊維製品の処理液である。以下同じ)に配合することができる。
(c)成分は、酵素活性及び低浴比での殺菌・除菌性能向上の観点から、工程1の時期に繊維製品と接触させる組成物中に配合することが好ましい。
(d)成分は、洗浄性能及び低浴比での殺菌・除菌性能向上の観点から、工程1の時期に繊維製品と接触させる組成物中に混合することが好ましい。
<工程1>
まず、(a)成分と、(b)成分と、水を混合して、所定の炭素鎖長の有機過酸を発生させる。工程1では、(a)成分と(b)成分と水を混合して得られた組成物のpHを、有機過酸の効率的な生成、繊維製品の殺菌・除菌性能向上の観点から、9.5以上、好ましくは9.8以上、より好ましくは10.0以上に調整し、そして、有機過酸の加水分解防止、繊維製品の殺菌・除菌性能向上の観点から、好ましくは12.0以下、より好ましくは11.5以下、更に好ましくは11.0以下に維持する。この様なpHに維持するために、アルカリ剤を使用することができ、具体的には、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウム、炭酸ナトリウムなどの炭酸塩などの無機塩基を用いることが好ましい。組成物のpHは、工程1の組成物の温度におけるpHであるが、25℃におけるpHであってもよい。
工程1において、組成物のpHを9.5以上に維持する時間は、有機過酸の生成、繊維製品の殺菌・除菌性能向上の観点から、好ましくは5秒以上、より好ましくは10秒以上、更に好ましくは30秒以上であり、そして、自動洗濯サイクルにおける洗浄、殺菌・除菌時間の観点から、好ましくは15分以下、より好ましくは10分以下、更に好ましくは5分以下である。
工程1の前記組成物中における過酸化水素としての濃度は、速やかな有機過酸生成と、生成した過酸の安定性を両立する観点から、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.05質量%以上、更に好ましくは0.1質量%以上、そして、好ましくは20質量%以下、より好ましくは10質量%以下、更に好ましくは5質量%以下である。
工程1の前記組成物中の(b)成分の配合量は、繊維製品の殺菌・除菌性能向上の観点から、好ましくは0.2ppm(質量比である。以下同じ)以上、より好ましくは1ppm以上、更に好ましくは10ppm以上、そして、剤の溶け残り、衣類の色あせ防止、繊維および洗濯機の基剤損傷防止の観点から、好ましくは500ppm以下、より好ましくは400ppm以下、更に好ましくは300ppm以下、より更に好ましくは200ppm以下、より更に好ましくは100ppm以下、より更に好ましくは50ppm以下である。
工程1において、水に混合される(a)成分と(b)成分の質量比(a)/(b)は、有機過酸の生成速度向上、繊維製品の殺菌・除菌性能向上の観点から、好ましくは0.5以上、より好ましくは1以上、更に好ましくは1.5以上、そして、(b)成分の効率的な利用、溶け残り防止、繊維製品の殺菌・除菌性能向上の観点から、好ましくは100以下、より好ましくは80以下、更に好ましくは60以下、より更に好ましくは50以下、より更に好ましくは40以下である。
<工程2>
工程2では、工程1で得られたpH9.5以上の組成物のpHを、pH調整剤を用いてpH5.5以上9.0以下に調整する。工程2では、該組成物のpHを、各種汚れに対する洗浄性能の観点から、5.5以上、好ましくは6以上、より好ましくは6.5以上に調整し、そして、酵素活性発現、繊維製品の殺菌・除菌性能向上の観点から、9.0以下、好ましくは、8.9以下、より好ましくは8.8以下に調整する。組成物のpHは、工程2の組成物の温度におけるpHであるが、25℃におけるpHであってもよい。
この様なpHに調整するために、繊維製品の殺菌・除菌性能向上の観点から、pH調整剤(緩衝剤を含む)を使用することができ、具体的には硫酸やリン酸などの無機酸又はそれらの塩や、有機酸又はそれらの塩が好ましい。有機酸としては、繊維製品の殺菌・除菌性能向上の観点から、クエン酸、コハク酸、リンゴ酸、酒石酸、フマル酸又は乳酸などの有機酸又はそれらの塩を用いることが好ましい。無機酸としては、繊維製品の殺菌・除菌性能向上の観点から、pH6以上8.5以下に緩衝作用を有する化合物が好ましく、ホウ酸、リン酸及び炭酸から選ばれる1種以上の無機酸とそれらの塩が特に好ましい。有機酸及び無機酸の塩としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属(1/2原子)、アンモニア、アルカノールアミン等が挙げられる。
そして、工程2でpH5.5以上9.0以下に調整された組成物を、(c)成分と、(d)成分とを含有させた状態で、繊維製品と接触させる。
(c)成分は、酵素活性、繊維製品の殺菌・除菌性能向上の観点から、繊維製品に接触させる組成物中に、好ましくは0.01ppm(質量比である。以下同じ)以上、より好ましくは0.1ppm以上、更に好ましくは0.5ppm以上、より更に好ましくは1ppm以上、そして、洗浄コストの観点から、好ましくは100ppm以下、より好ましくは50ppm以下、更に好ましくは30ppm以下、より更に好ましくは10ppm以下である。なお、本発明において、(c)成分の酵素タンパク質量は、プロテインアッセイラピッドワコー(富士フイルム和光純薬(株)製)で測定された値を使用するものとする。
(d)成分は、汚れの分解・除去性能向上、繊維製品の殺菌・除菌性能向上の観点から、繊維製品と接触させる組成物中の含有量が、好ましくは50ppm以上、より好ましくは80ppm以上、更に好ましくは100ppm以上、より更に好ましくは200ppm以上、より更に好ましくは500ppm以上、より更に好ましくは700ppm以上であり、そして、好ましくは4000ppm以下、より好ましくは3000ppm以下、更に好ましくは2000ppm以下、より更に好ましくは1000ppm以下である。
工程2でpH調整後の組成物中の有機過酸の濃度は、繊維製品の殺菌・除菌性能向上の観点から、繊維製品と接触させる組成物中1μmol/L以上、好ましくは3μmol/L以上、より好ましくは5μmol/L以上、更に好ましくは10μmol/L以上、より更に好ましくは20μmol/L以上である。また、剤の溶け残り減少、衣類の色褪せ防止、繊維及び洗濯機の基材損傷防止の観点から、有機過酸の濃度は、好ましくは3500μmol/L以下、より好ましくは3000μmol/L以下、更に好ましくは2500μmol/L以下、より更に好ましくは1500μmol/L以下、より更に好ましくは1000μmol/L以下、より更に好ましくは750μmol/L以下である。工程2の始期、すなわち繊維製品と接触させるpH調整後の組成物と繊維製品との接触が始まる時点においてこの有機過酸濃度であれば、一般的な漬け置き洗いや洗濯機洗いに相当する使用条件では十分な酵素活性発現効果と優れた殺菌効果が得られる。
<有機過酸濃度測定>
有機過酸濃度は、ヨードメトリー法に準じて測定できる。例えば、測定サンプル液として前記組成物を10mL採取し、1.5%のカタラーゼ水溶液を1mL添加し、撹拌する。その後、10mLの20質量%硫酸と10mLの10質量%ヨウ化カリウム水溶液を添加後、0.01mol/Lのチオ硫酸ナトリウムを用いて無色になるまで滴定して該組成物中の有機過酸濃度が測定できる。
有機過酸生成量(μmol/L)={0.01×滴定量(mL)÷1000÷2}÷(10÷1000)×1000×1000
また、繊維製品と接触させる組成物中の温度としては、十分な酵素活性を発現し、殺菌・除菌効果を向上させる観点から高温の方が好ましく、具体的には、好ましくは0℃以上、より好ましくは5℃以上、更に好ましくは10℃以上、より更に好ましくは20℃以上60℃以下、より更に好ましくは25℃以上50℃以下、より更に好ましくは30℃以上40℃以下である。
本発明の繊維製品の洗浄方法において、繊維製品の質量(kg)と洗浄液の量(リットル)の比で表される浴比の値、すなわち洗浄液の量(リットル)/繊維製品の質量(kg)(以下、この比を浴比とする場合もある)の値は、繊維製品の殺菌・除菌性能向上の観点から、2以上、3以上、4以上、5以上、そして、100以下、50以下、25以下、15以下から選択できる。本発明の繊維製品の洗浄方法では、前記の殺菌性能を低下させるような浴比、例えば、25以下のような浴比であってもよく、15以下のような浴比であってもよい。
本発明の繊維製品の洗浄方法において、繊維製品を洗浄する時間は、洗浄性及び殺菌・除菌性を確保する観点から、好ましくは1分以上、より好ましくは2分以上、更に好ましくは3分以上、そして、酵素活性を維持する観点から、好ましくは5時間以下、より好ましくは3時間以下、更に好ましくは1時間以下、より更に好ましくは30分以下である。
本発明の繊維製品の洗浄方法は、回転式洗浄方法にも適している。回転式洗浄方法とは、回転機器に固定されていない繊維製品が洗浄液と共に、回転軸の周りに回転する洗浄方法を意味する。回転式洗浄方法は回転式洗濯機により実施できる。回転式の洗濯機としては、具体的には、ドラム式洗濯機、パルセータ式洗濯機又はアジテータ式洗濯機が挙げられる。これらの回転式洗濯機は、それぞれ、家庭用又は工業用として市販されているものを使用することができる。1回の洗濯に使用する水の量がより低減できる点で、近年、ドラム式洗濯機が急速に普及している、ドラム式洗濯機は、とりわけ洗浄時の水の量を低減できる。
[その他の成分]
本発明では、(e)成分として、溶剤を含有し得る。(e)成分としては、例えば、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、ブチルジグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等のグリコール、ジエチレングリコールブチルエーテル、トリエチレングリコールフェニルエーテル等のポリアルキレングリコールモノアルキル又はアリールエーテルが挙げられる。これらの中でも、繊維製品の殺菌・除菌性能向上の観点から、エタノール又はプロピレングリコールが好ましい。
その他に本発明では、香料、無機ビルダー、再汚染防止剤、分散剤、蛍光塗料、酸化防止剤、色素、抗菌剤、防腐剤、消泡剤、ポリマー等の任意成分を使用し得る。
本発明の繊維製品の洗浄方法は、各種繊維、例えば、天然繊維、合成繊維、半合成繊維を対象とすることができる。更に、本発明の繊維製品の洗浄方法は、これらの繊維を含む繊維製品を対象とすることができる。
繊維は、疎水性繊維、親水性繊維のいずれでも良い。殺菌・除菌性能向上の観点から、疎水性繊維がより好ましい。疎水性繊維としては、例えば、タンパク質系繊維(牛乳タンパクガゼイン繊維、プロミックスなど)、ポリアミド系繊維(ナイロンなど)、ポリエステル系繊維(ポリエステルなど)、ポリアクリロニトリル系繊維(アクリルなど)、ポリビニルアルコール系繊維(ビニロンなど)、ポリ塩化ビニル系繊維(ポリ塩化ビニルなど)、ポリ塩化ビニリデン系繊維(ビニリデンなど)、ポリオレフィン系繊維(ポリエチレン、ポリプロピレンなど)、ポリウレタン系繊維(ポリウレタンなど)、ポリ塩化ビニル/ポリビニルアルコール共重合系繊維(ポリクレラールなど)、ポリアルキレンパラオキシベンゾエート系繊維(ベンゾエートなど)、ポリフルオロエチレン系繊維(ポリテトラフルオロエチレンなど)等が例示される。親水性繊維としては、例えば、種子毛繊維(綿、もめん、カポックなど)、靭皮繊維(麻、亜麻、苧麻、大麻、黄麻など)、葉脈繊維(マニラ麻、サイザル麻など)、やし繊維、いぐさ、わら、獣毛繊維(羊毛、モヘア、カシミヤ、らくだ毛、アルパカ、ビキュナ、アンゴラなど)、絹繊維(家蚕絹、野蚕絹)、羽毛、セルロース系繊維(レーヨン、ポリノジック、キュプラ、アセテートなど)等が例示される。
繊維は木綿繊維を含む繊維であることが好ましい。繊維中の木綿繊維の含有量は、殺菌・除菌性能向上の観点から、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上、より更に好ましくは20質量%以上、より更に好ましくは100質量%である。
本発明において繊維製品とは、前記の疎水性繊維や親水性繊維を用いた織物、編物、不織布等の布帛及びそれを用いて得られたアンダーシャツ、Tシャツ、ワイシャツ、ブラウス、スラックス、寝具、帽子、ハンカチ、タオル、ニット、靴下、下着、タイツ、マスク等の製品が挙げられる。本発明の繊維処理剤組成物で処理した後の繊維の殺菌・除菌性能の向上効果が、より実感しやすい観点から、繊維製品は木綿繊維を含む繊維製品であることが好ましい。繊維製品中の木綿繊維の含有量の好ましい態様は、前記繊維中の木綿繊維の含有量と同様である。
本発明は、(a)成分と、(b)成分と、水を混合し、pH9.5以上の組成物を得ること、pH9.5以上の前記組成物をpH5.5以上9.0以下に調整すること、pH5.5以上9.0以下に調整された前記組成物を、(c)成分と、(d)成分とを含有させた状態で、繊維製品と接触させること、を行う、繊維製品の殺菌方法を提供する。本発明の殺菌方法は、殺菌又は除菌、又は殺菌及び除菌を行うものであってよい。
本発明の繊維製品の殺菌方法における、(a)~(e)成分等の具体例や好ましい態様は、本発明の繊維製品の洗浄方法と同じである。また、本発明の繊維製品の洗浄方法において説明した好ましい方法、好ましい処理条件及び各成分の好ましい態様等は、本発明の繊維製品の殺菌方法においても同じである。
本発明の繊維製品の洗浄方法、及び殺菌方法に使用する水は、硬度を有する水を用いてもよい。水の硬度はドイツ硬度で、好ましくは1°dH以上、より好ましくは2°dH以上、更に好ましくは3.5°dH以上、より更に好ましくは5°dH以上、より更に好ましくは7°dH以上、そして、好ましくは20°dH以下、より好ましくは18°dH以下、更に好ましくは15°dH以下である。ここで、本明細書におけるドイツ硬度(°dH)とは、水中におけるカルシウム及びマグネシウムの濃度を、CaCO換算濃度で1mg/L(ppm)=約0.056°dH(1°dH=17.8ppm)で表したものを指す。
このドイツ硬度のためのカルシウム及びマグネシウムの濃度は、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩を使用したキレート滴定法で求められる。
本明細書における水のドイツ硬度の具体的な測定方法を下記に示す。
<水のドイツ硬度の測定方法>
〔試薬〕
・0.01mol/L EDTA・2Na溶液:エチレンジアミン四酢酸二ナトリウムの0.01mol/L水溶液(滴定用溶液、0.01 M EDTA-Na2、シグマアルドリッチ(SIGMA-ALDRICH)社製)
・Universal BT指示薬(製品名:Universal BT、(株)同仁化学研究所製)
・硬度測定用アンモニア緩衝液(塩化アンモニウム67.5gを28w/v%アンモニア水570mLに溶解し、イオン交換水で全量を1000mLとした溶液)
〔硬度の測定〕
(1)試料となる水20mLをホールピペットでコニカルビーカーに採取する。
(2)硬度測定用アンモニア緩衝液2mL添加する。
(3)Universal BT指示薬を0.5mL添加する。添加後の溶液が赤紫色であることを確認する。
(4)コニカルビーカーをよく振り混ぜながら、ビュレットから0.01mol/L EDTA・2Na溶液を滴下し、試料となる水が青色に変色した時点を滴定の終点とする。
(5)全硬度は下記の算出式で求める。
硬度(°dH)=T×0.01×F×56.0774×100/A
T:0.01mol/L EDTA・2Na溶液の滴定量(mL)
A:サンプル容量(20mL、試料となる水の容量)
F:0.01mol/L EDTA・2Na溶液のファクター
<実施例1及び比較例1>
(1)配合成分
実施例1(実施例1-1~1-7)及び比較例1(比較例1-1~1-5)で用いた成分は以下のものである。(a’)成分及び(b’)成分は、それぞれ(a)成分又は(b)成分の比較成分である。
[(a)成分]
過炭酸ナトリウム(PC-P;保土谷化学工業(株)製)
[(a’)成分]
炭酸ナトリウム((株)トクヤマ製)
[(b)成分]
(b1):TAED、テトラアセチルエチレンジアミン(アゼリスジャパン(株)製)
(b2):NOBS、ノナノイルオキシベンゼンスルホン酸ナトリウム塩(FUTUREFUELCHEMICAL COMPANY製)
[(b’)成分]
(b’1):LOBS、ラウロイルオキシベンゼンスルホン酸ナトリウム塩(日東化成工業(株)製)
[(c)成分]
プロテアーゼ(Savinase 16L;Novozymes)
[(d)成分]
AES:アルキルエーテル硫酸ナトリウム(エマール20C;花王株式会社製)
[その他の成分]
クエン酸(扶桑化学工業(株)製)
コハク酸(日本触媒(株)製)
リン酸緩衝液(富士フイルム和光純薬(株)製)
蒸留水(富士フイルム和光純薬(株)製)
(2)処理液(洗浄液)の調製
以下の工程1及び工程2を行って、表1に示す実施例1-1~1-7の処理液及び比較例1-1~1-5の処理液を調製した。
<工程1>
実施例1-1~1-4、1-6および比較例1-2~1-4は、滅菌した25℃の蒸留水に(a)成分を1250ppm、(b1)成分を25ppm、(c)成分を1.875ppm、(d)成分を1250ppmとなるように添加して、600rpm、3分間マグネチックスターラーで撹拌した。
実施例1-5は(b1)成分の代わりに(b2)成分を40ppmとなるように用いて、比較例1-5は(b1)成分の代わりに(b’1)成分を50ppmとなるように用いた。
実施例1-7は、(c)成分を加えないこと以外は、実施例2と同様の方法で調製した。
比較例1-1は(a)成分の代わりに(a’)成分である炭酸ナトリウムを625ppmとなるように用いた。
<工程2>
<工程1>で調製した各水溶液80mLに対して、pH調整後の処理液のpHが表1に示すpHとなるように濃度調整したクエン酸、コハク酸又はリン酸緩衝液を20mL添加して、各処理液のpHを表1のように調整した。実施例1-7は、ここで(c)成分を1.5ppmとなるように添加した。各処理液のpHは、pHを調製する前と後でそれぞれ測定した。
(3)pHの測定方法
pHメーター(HORIBA製 LAQUA F-72)にpH測定用複合電極(HORIBA製ガラス摺り合わせスリーブ型)を接続し、電源を投入した。pH電極内部液としては、飽和塩化カリウム水溶液(3.33モル/L)を使用した。次に、pH4.01標準液(フタル酸塩標準液)、pH6.86(中性リン酸塩標準液)、pH9.18標準液(ホウ酸塩標準液)をそれぞれ100mLビーカーに充填し、25℃の恒温槽に30分間浸漬した。恒温に調整された標準液にpH測定用電極を3分間浸し、pH6.86→pH9.18→pH4.01の順に校正操作を行った。測定対象となるサンプルを25℃に調整し、前記のpHメーターの電極をサンプルに浸漬し、1分後のpHを測定した。
(4)繊維製品接触後の試験液を用いた殺菌試験
Escherichia coli(大腸菌)をSCD寒天培地(日本製薬(株)製)に塗抹し、37℃で16時間前培養した。培養後のコロニーをディスポループでかき取り、滅菌した蒸留水に懸濁させて1.0×10CFU/mLの菌液を調製した。
表1に記載の<工程2>で調製した各処理液100mLに滅菌した綿メリヤス白布(谷頭商店より購入)を10g(浴比10)投入し、振とう器(STRONG SHAKER;TAITEC)を用いて、25℃、1分間、300rpmで攪拌した。攪拌後の各処理液9.9mLに、調製した菌液0.1mLを植菌し、振とう培養器を用いて25℃、150rpmで15分間接触させた後、植菌後の処理液0.5mLを分取し、0.5%チオ硫酸ナトリウムを添加したLP希釈液(日本製薬(株)製) 4.5mLに添加して、殺菌成分を不活化した。不活化した処理液を段階的に希釈し、SCD寒天培地を用いて混釈平板培養し、37℃で16時間培養した。培養後、得られたコロニー数を計測し、生菌数(CFU/mL)の常用対数値を算出し、殺菌性能を下記の評価軸で3段階に判定した。
◎:生菌数0(完全殺菌)
〇:生菌数0超6以下(殺菌効果あり)
×:生菌数6超(殺菌効果なし)
(5)酵素活性の評価方法
表1に記載の<工程2>で調製した各処理液1mLに、タンパク質基質としてBSA(ウシ血清アルブミン;和光純薬)を50ppmになるように添加し、ボルテックスミキサーで3秒間撹拌した後、25℃でインキュベートした。30分後、反応液と10mMフッ化フェニルメチルスルホニルを含む2×Ez-Applyサンプルバッファー(アトー株式会社製)を1:1で混合し、ボルテックスミキサーで3秒間撹拌した後、100℃で5分間インキュベートした。
電気泳動ゲルはe・パジェルe-T1020L(アトー株式会社製)、分子量マーカーにはXL-Ladder Broad SP-2110(アプロサイエンス社製)を用いて、40mA、80分間電気泳動した(WSE-1100PageRun-R(アトー株式会社製))。ゲルの染色にはOne-step Ruby(アプロサイエンス社製)を用いた。
ゲルの蛍光画像を撮影し、画像解析ソフト(バイオラッド社製)を用いて取得画像から50-80kDa領域のバンド強度を測定した。酵素活性の指標としてBSA分解率を下式より算出し、酵素活性を下記の評価軸で3段階に判定した。
・BSA分解率(%)=100-(分解後のバンド強度÷未分解のバンド強度)×100
◎:90%超
〇:70%以上90%以下
×:70%未満
<実施例2及び比較例2>
表2に示すように、実施例2(実施例2-1~2-3)及び比較例2(比較例2-1~2-2)では、実施例1で用いた成分に加えて、以下の成分を用いた。
[(c)成分]
プロテアーゼ(Savinase 8.0T;Novozymes)
[(d)成分]
アニオン界面活性剤:ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム
ノニオン界面活性剤:ポリオキシエチレン(平均付加モル数6)ラウリルエーテル
[その他成分]
香料
<除菌活性値測定>
綿布に付着した大腸菌に対する除菌性能を評価するための除菌試験を、実際の洗濯を想定し、Journal of the Association of Official Analytical Chemists 52;836-842に記載されているA.N.Petrocci等の方法に準拠して実施した。以下にその具体的な手順を示した。
(綿布の前処理)
除菌試験に供する綿布として、かなきん3号(JIS L0803準拠)を用い、試験前に以下に示す方法で前処理を行った。ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル及び炭酸ナトリウムを各5g水に溶解し、希釈して1000mLとしたものを湿潤剤とした。湿潤剤2.5g及び炭酸ナトリウム2.5gを水に溶解して5Lの洗浄液を調製した。そこに綿布を入れ約1時間煮沸した後、蒸留水に換えて約5分間煮沸した。更に、5Lの冷蒸留水で約5分間攪拌し、風乾した。
(試験布の裁断)
前処理を行った綿布を裁断し、2.5cm×3.75cmの綿布と5.3cm×275cmの綿布とを作成した。5.3cm×275cmの綿布はJournal of the Association of Official Analytical Chemists 52;837に記載のステンレス製スピンドルに巻きつけて、試験液と綿布との量比を実洗濯に近づけるための負荷布とした。2.5cm×3.75cmの綿布は、以下に示す方法で菌液を添加して試験布とした。なお、これ以降の操作は、記載がない限り、すべて121℃、10分間の滅菌処理を行った布、水、器具等を用いて実施した。
(大腸菌液の添加)
試験布をオートクレーブで121℃、25分間殺菌した後に、精製水10μLを試験布上に添加した。続けて、生菌数が5.0×10~5.0×10cfu/mLとなるように調整した大腸菌菌液1.9mLと、馬血清(invitrogen社製)0.1mLとの混合液を調製し、該混合液の20μLを前記試験布上に添加した。この試験布3枚を、ろ紙を敷いたシャーレに入れ、35±2℃に調温してある培養器中のりん酸水素二ナトリウム飽和水溶液で調湿されたデシケーター内で40分間保持した後、菌液を添加した試験布3枚を、スピンドルに巻きつけた負荷布の間に挿入した。
(処理液(洗浄液)の調製)
以下の工程1及び工程2を行って、実施例2-1~2-3の処理液及び比較例2-1~2-2の処理液を調製した。
<工程1>
表2の配合比に従って、pH調整前の処理液用組成物を得た。実施例又は比較例のpH調整前の処理液用組成物2.00gをガラス容器中に添加した後、全量が1000gとなるように3°dH硬水を加えて、1分間撹拌した。
<工程2>
<工程1>で調製した各水溶液に対して、pH調整後の処理液のpHが表2に示すpHとなるようにクエン酸、コハク酸を添加した。各処理液のpHは、pHを調製する前と後でそれぞれ測定した。
(除菌試験)
調製した処理液250mLを入れたガラス容器中に、試験布を挿入した負荷布を浸漬し、ガラス容器に蓋をして回転装置(マツシタ工業製)に装着して60回転/分の速度で10分間回転させた。試験終了後、ピンセットで試験布3枚を取り出し、50mLの遠沈管に0.5%のチオ硫酸ナトリウムを添加したSCDLP培地(日本製薬(株)製Soybean-Casein Digest Broth with Lectin&Polysorbate 80)を30mL入れ、試験管撹拌機で試験布に接種した試験菌を1分間洗い出した。その抽出液を0.5%のチオ硫酸ナトリウムを添加したSCDLP培地を用いて段階的に希釈し、希釈倍率の異なる希釈液(試験サンプル)を得た。
また、菌液を添加した後、処理液での処理を行わなかった試験布3枚についても同様に遠沈管による洗い出し、抽出液の希釈を行い、希釈倍率の異なる希釈液(対照サンプル)を得た。
試験サンプル、対照サンプルの各希釈液1.0mLを滅菌済みシャーレに分注し、ニュートリエント寒天培地15~20mLを加え、よく混合した。シャーレのふたをして室温で放置し、培地が固まった後、シャーレを倒置し、37℃恒温槽で1~2日培養した後、コロニー数をカウントすることにより生菌数を求めた。生菌数から除菌活性値Δlog(cfu/試験布)を下記の式により求めた。
除菌活性値(Δlog(cfu/試験布))=(対照サンプルの試験布の生菌数(cfu/試験布)の常用対数値)-(試験サンプルの試験布の生菌数(cfu/試験布)の常用対数値)
除菌活性値から除菌性能を以下のように評価した。
◎・・・log4≦除菌活性値
〇・・・log2≦除菌活性値<log4
×・・・除菌活性値<log2
Figure 2022104273000007
Figure 2022104273000008


Claims (10)

  1. (a)酸素系漂白剤〔以下、(a)成分という〕と、(b)活性酸素と反応して炭素数1以上11以下の有機過酸を生成する漂白活性化剤〔以下、(b)成分という〕と、水を混合し、pH9.5以上の組成物を得ること、
    pH9.5以上の前記組成物を、pH5.5以上9.0以下に調整すること、
    pH5.5以上9.0以下に調整された前記組成物を、(c)酵素〔以下、(c)成分という〕と、(d)界面活性剤〔以下、(d)成分という〕とを含有させた状態で、繊維製品と接触させること、
    を行う、繊維製品の洗浄方法。
  2. (b)成分は、テトラアセチルエチレンジアミン及び下記一般式(b-1)で表される化合物から選ばれる1種以上の漂白活性化剤である、請求項1に記載の繊維製品の洗浄方法。
    -C(=O)-LG (b-1)
    (式中、Rは炭素数1以上10以下のアルキル基であり、LGは脱離基である。)
  3. 一般式(b-1)において、LGは、下記式の基から選ばれる1種以上である、請求項2に記載の繊維製品の洗浄方法。
    Figure 2022104273000009

    (式中、Mは水素原子、アルカリ金属、またはアルカリ土類金属である。)
  4. (a)成分は、水中でHO を発生させる物質である、請求項1~3の何れか1項に記載の繊維製品の洗浄方法。
  5. (a)成分は、過炭酸塩及び過ホウ酸塩から選ばれる1種以上である、請求項1~4の何れか1項に記載の繊維製品の洗浄方法。
  6. (c)成分は、プロテアーゼである、請求項1~5の何れか1項に記載の繊維製品の洗浄方法。
  7. (d)成分は、アニオン界面活性剤及びノニオン界面活性剤から選ばれる1種以上の界面活性剤である、請求項1~6の何れか1項に記載の繊維製品の洗浄方法。
  8. pH9.5以上の前記組成物のpHをpH5.5以上9.0以下に調整する前に、前記組成物に(c)成分を混合する、請求項1~7の何れか1項に記載の繊維製品の洗浄方法。
  9. pH5.5以上9.0以下に調整された前記組成物を繊維製品に接触させる際、浴比が、2以上100以下である、請求項1~8の何れか1項に記載の繊維製品の洗浄方法。
  10. (a)酸素系漂白剤〔以下、(a)成分という〕と、(b)活性酸素と反応して炭素数1以上11以下の有機過酸を生成する漂白活性化剤〔以下、(b)成分という〕と、水を混合し、pH9.5以上の組成物を得ること、
    pH9.5以上の前記組成物をpH5.5以上9.0以下に調整すること、
    pH5.5以上9.0以下に調整された前記組成物を、(c)酵素〔以下、(c)成分という〕と、(d)界面活性剤〔以下、(d)成分という〕とを含有させた状態で、繊維製品と接触させること、
    を行う、繊維製品の殺菌方法。

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