JP2024042232A - Method for producing functional component releaser particles - Google Patents

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Abstract

【課題】抗酸化物質などの機能性成分の放出量をコントロールすることができる機能性成分放出体粒子、それを付着させたフィルター、繊維を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の機能性成分放出体粒子は、機能性成分が含浸された網目状構造体あって、前記網目状構造体は、WO3針状結晶の集合体で構成された多孔質の球体からなり、前記WO3針状結晶の密度を制御することにより、前記機能性成分の放出量をコントロールするようにしたことを特徴とする。また、本発明のフィルターは、前記機能性成分放出体粒子を付着させたことを特徴とする。また、本発明の繊維は、前記機能性成分放出体粒子を練り込んだことを特徴とする。【選択図】図3[Problem] The objective is to provide functional component-releasing particles capable of controlling the amount of release of functional components such as antioxidants, and filters and fibers to which the functional component-releasing particles are attached. [Solution] The functional component-releasing particles of the present invention are a mesh-like structure impregnated with a functional component, the mesh-like structure being made of porous spheres composed of an aggregate of WO3 needle crystals, and the amount of release of the functional component is controlled by controlling the density of the WO3 needle crystals. The filter of the present invention is also characterized by having the functional component-releasing particles attached to it. The fiber of the present invention is also characterized by having the functional component-releasing particles kneaded into it. [Selected Figure] Figure 3

Description

本発明は、WOからなる網目状構造体内に、機能性成分を含浸した機能性成分放出体粒子に関し、WO針状結晶の密度を制御することによって、放出する機能性成分の放出量を制御することができる機能性成分放出体粒子、それを付着させたフィルター、繊維に関する。
なお、本明細書では、三酸化タングステン及び酸化タングステンを「WO」と表現する。
The present invention relates to functional component release particles in which a functional component is impregnated into a network structure made of WO 3 , and the amount of the functional component released can be controlled by controlling the density of WO 3 needle crystals. The present invention relates to controllable functional component releaser particles, filters and fibers to which they are attached.
Note that, in this specification, tungsten trioxide and tungsten oxide are expressed as "WO 3 ".

従来、車のエアフィルターなどの機器を利用して、ビタミン類、香料などの機能性成分を車内放出して、脱臭、除菌などの方法が提案されている。
また、エアコンや空気清浄機などにより機能性成分を室内に放出することで、生活環境中から発生するさまざまな酸化性物質を抑制する提案もなされている。
抗酸化機能を有する機能性成分が空気中に放出されると、化学反応により室内から酸化性物質が削減され、加えて機能性成分に保湿機能があれば、その放出された成分は肌から吸収され、保湿効果を発揮し、肌荒れ等の改善が期待できる。
このような抗酸化機能を有する機能性成分としては、例えば、L-アスコルビン酸(ビタミンC)及びその誘導体などがあり、医薬品をはじめとして健康サプリメントや化粧品、衣類などに使用され、それら物質の摂取や衣類の着用などにより利用されている。
機能性成分を利用した技術としては、例えば、特許文献1(特開2004-51521号公報)には、含有する物質がコラーゲン誘導体とビタミン類から選ばれる1種又は2種以上であり、増粘剤を含有したシルクを混合したレーヨン不織布が記載されている。
また、特許文献2(特開2006-45491号公報)には、有効成分を担持したシート部材をエアフィルターとして採用した場合に、エアフィルターに含有される有効成分が放出される旨、記載されている。
Conventionally, methods have been proposed that use equipment such as car air filters to release functional ingredients such as vitamins and fragrances into the car to deodorize and disinfect the car.
In addition, proposals have been made to suppress various oxidizing substances generated in the living environment by releasing functional ingredients indoors using air conditioners, air purifiers, etc.
When a functional ingredient with antioxidant function is released into the air, oxidizing substances are reduced from indoors through a chemical reaction.In addition, if the functional ingredient has a moisturizing function, the released ingredient is absorbed through the skin. It has a moisturizing effect and can be expected to improve rough skin.
Examples of functional ingredients with such antioxidant functions include L-ascorbic acid (vitamin C) and its derivatives, which are used in pharmaceuticals, health supplements, cosmetics, clothing, etc. It is used for things such as wearing clothes.
As a technique using functional ingredients, for example, Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-51521) discloses that the contained substance is one or more selected from collagen derivatives and vitamins, and thickening. A nonwoven rayon fabric mixed with silk containing an agent is described.
Furthermore, Patent Document 2 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-45491) describes that when a sheet member carrying an active ingredient is used as an air filter, the active ingredient contained in the air filter is released. There is.

しかしながら、特許文献2では、長期にわたる性能維持には2種類以上の材料を混合するとの記載があるが、機能性成分の放出量を制御することができず、長寿命化のためには添加量が多くなってしまうという問題がある。
また、抗酸化物質と空気中の酸化性物質とを持続的に接触させるためにはエアフィルターは好適と考えられるが、抗酸化性物質を単独でエアフィルターに付着させた場合では、例えばビタミンCなどは酸化劣化しやすく、空気中に放出されることにより、短期間で酸化してしまう。そのため従来の技術では長期にわたる使用には適さない。
However, although Patent Document 2 states that two or more types of materials are mixed in order to maintain long-term performance, it is not possible to control the release amount of functional components, and it is necessary to The problem is that there are too many.
Additionally, an air filter is considered suitable for bringing antioxidants into continuous contact with oxidizing substances in the air, but if an antioxidant is attached alone to an air filter, for example, vitamin C etc. are susceptible to oxidative deterioration, and when released into the air, they oxidize in a short period of time. Therefore, conventional techniques are not suitable for long-term use.

特開2004-51521号公報Japanese Patent Application Publication No. 2004-51521 特開2006-45491号公報Japanese Patent Application Publication No. 2006-45491

そこで、本発明は、抗酸化物質などの機能性成分の放出量をコントロールすることができる機能性成分放出体粒子、それを付着させたフィルター、繊維を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide functional component releaser particles that can control the release amount of functional components such as antioxidants, and filters and fibers to which the particles are attached.

本発明は、以下の特徴を有する。
(1)本発明の機能性成分放出体粒子は、機能性成分が含浸された網目状構造体あって、
前記網目状構造体は、WO針状結晶の集合体で構成された多孔質の球体からなり、
前記WO針状結晶の密度を制御することにより、前記機能性成分の放出量をコントロールするようにしたことを特徴とする。
(2)本発明の機能性成分放出体粒子は、上記(1)に記載の機能性成分放出体粒子において、機能性成分としてアスコルビン酸(ビタミンC)を含浸させたものであることを特徴とする。
(3)本発明の機能性成分放出体粒子は、上記(1)に記載の機能性成分放出体粒子において、さらに、無機結合剤を加えて粒子化(スプレードライヤー)したものであることを特徴とする。
(4)本発明のフィルターは、上記(1)に記載の機能性成分放出体粒子を付着させたことを特徴とする。
(5)本発明のフィルターは、上記(4)において、前記機能性成分放出体粒子の機能性成分として、アスコルビン酸を付着させたことを特徴とする。
(6)本発明の繊維は、上記(1)に記載の機能性成分放出体粒子を練り込んだことを特徴とする。
(7)本発明の繊維は、上記(6)において、前記機能性成分放出体粒子がアスコルビン酸であることを特徴とする。
The present invention has the following features.
(1) The functional component releaser particles of the present invention have a network structure impregnated with a functional component, and
The network structure is composed of porous spheres composed of aggregates of WO 3 needle crystals,
The present invention is characterized in that the amount of the functional component released is controlled by controlling the density of the WO 3 needle crystals.
(2) The functional ingredient releaser particles of the present invention are characterized in that they are the functional ingredient releaser particles described in (1) above, which are impregnated with ascorbic acid (vitamin C) as the functional ingredient. do.
(3) The functional ingredient releaser particles of the present invention are obtained by further adding an inorganic binder to the functional ingredient releaser particles described in (1) above to form particles (spray dryer). shall be.
(4) The filter of the present invention is characterized in that the functional component releaser particles described in (1) above are attached thereto.
(5) The filter of the present invention is characterized in that, in the above (4), ascorbic acid is attached as the functional component of the functional component releaser particles.
(6) The fiber of the present invention is characterized by incorporating the functional component releaser particles described in (1) above.
(7) The fiber of the present invention is characterized in that in the above (6), the functional component releaser particles are ascorbic acid.

本発明の機能性成分放出体粒子は、機能性成分が含浸された網目状構造体あって、前記網目状構造体は、WO針状結晶の集合体で構成された多孔質の球体からなり、前記WO針状結晶の密度を制御することにより、前記機能性成分の放出量をコントロールするようにしたので、
機能性成分の放出量や放出期間を制御することができ、長期間にわたって機能性成分放出の効果が持続される。
また、この放出体粒子を付着させたエアフィルターや繊維は、長期間にわたって抗酸化性能などの機能性が持続される。
The functional component releaser particles of the present invention have a network structure impregnated with a functional component, and the network structure is composed of porous spheres composed of aggregates of WO 3 needle crystals. , by controlling the density of the WO 3 needle crystals, the amount of the functional component released is controlled;
The release amount and release period of the functional ingredient can be controlled, and the effect of releasing the functional ingredient can be maintained over a long period of time.
In addition, air filters and fibers to which these emitter particles are attached maintain functionality such as antioxidant performance over a long period of time.

図1は、横軸を水酸化タングステン濃度(%)、縦軸をWO結晶化率(%)として、出発原料である水酸化タングステンの濃度を変えてときに、オートクレーブ加工において生成された酸化タングステン網目状構造体の割合(%)を示すグラフである。Figure 1 shows the oxidation produced during autoclave processing when the concentration of tungsten hydroxide, the starting material, was varied, with the horizontal axis representing the tungsten hydroxide concentration (%) and the vertical axis representing the WO3 crystallization rate (%). It is a graph showing the proportion (%) of tungsten network structure. 図2は、機能性成分放出体粒子を製造するためのスプレードライヤー加工装置の概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a spray dryer processing apparatus for producing functional ingredient releaser particles. 図3は、本発明実施形態の機能性成分放出体粒子の粒子顕微鏡写真を示す。(a)は、スラリー中に混合するWO濃度を12.5%に調整して、スプレードライヤーを用いて製造した放出体粒子の20000倍写真(b)は、(a)の放出体粒子を、倍率を45000倍にした写真(c)は、スラリー中に混合するWO濃度を12.5%に調整して、スプレードライヤーで粒子にした20000倍写真(d)は、(c)の放出体粒子を、倍率を45000倍にした写真(e)は、スラリー中に混合するWO濃度を12.5%に調整して、スプレードライヤーで粒子にした20000倍写真(f)は、(e)の放出体粒子を、倍率を45000倍にした写真(g)は、スラリー中に混合するWO濃度を12.5%に調整して、スプレードライヤーで粒子にした20000倍写真(h)は、(g)の放出体粒子を、倍率を45000倍にした写真である。FIG. 3 shows a particle micrograph of the functional component releaser particles according to the embodiment of the present invention. (a) is a 20,000x photograph of emitter particles produced using a spray dryer with the WO 3 concentration mixed in the slurry adjusted to 12.5%. (b) is a photograph of the emitter particles of (a). The photo (c) at a magnification of 45,000 times is the WO3 concentration mixed in the slurry adjusted to 12.5%, and the photo (d) at a magnification of 20,000 times is the release of (c). The photograph (e) shows the body particles at a magnification of 45,000 times, and the photograph (f) at a magnification of 20,000 times shows that the WO 3 concentration mixed in the slurry was adjusted to 12.5% and the particles were made into particles using a spray dryer (e). ) The photograph (g) shows the emitter particles of 45,000 times magnification, and the 20,000 times photograph (h) shows the emitter particles in the slurry adjusted to 12.5% with the concentration of WO 3 mixed in the slurry. , (g) is a photograph taken at a magnification of 45,000 times. 図4は、スラリー液に混合するWO網目状構造体の配合割合を変えた場合に、スプレードライヤー加工で形成された機能性成分放出体粒子における針状結晶の生成密度(気孔率)との関係を示すグラフである。Figure 4 shows the relationship between the formation density (porosity) of needle-like crystals in functional component releaser particles formed by spray drying when the blending ratio of the WO 3 network structure mixed into the slurry liquid is changed. It is a graph showing a relationship. 図5は、酸化タングステン(WO)結晶密度とビタミンC(アスコルビン酸)の放出性能との関係を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between tungsten oxide (WO 3 ) crystal density and vitamin C (ascorbic acid) release performance. 図6は、機能性成分放出粒子をディッピング加工により不織布へ担持させた後、フィルターを製造する工程を示す模式的な説明図である。FIG. 6 is a schematic explanatory diagram showing a process of manufacturing a filter after supporting functional component releasing particles on a nonwoven fabric by dipping. 図7は、酸化タングステンの濃度を変えて得られた不織布フィルターの、不織布フィルターのビタミン(機能性成分)放出量の持続性能を比較評価したグラフである。FIG. 7 is a graph showing a comparative evaluation of the sustained release performance of vitamins (functional ingredients) from nonwoven fabric filters obtained by changing the concentration of tungsten oxide. 図8は、ビタミン(機能性成分)放出性能評価装置の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a vitamin (functional ingredient) release performance evaluation device. 図9は、放出性能評価装置を用いておこなった放出性能評価結果である。FIG. 9 shows the release performance evaluation results performed using the release performance evaluation device. 図10は、本発明の機能性成分放出粒子を練り込んだ繊維を用いて製作したネットフィルターの説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a net filter produced using fibers into which the functional ingredient-releasing particles of the present invention have been kneaded.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
<機能性成分放出体粒子>
本発明の機能性成分放出体粒子は、機能性成分が含浸された網目状構造体あって、
前記網目状構造体は、WO針状結晶の集合体で構成された多孔質の球体からなり、
前記WO針状結晶の密度を制御することにより、
前記機能性成分の放出量をコントロールするようにしたことを特徴とする。
機能性成分放出体粒子の表面には、含浸された機能性成分に通ずる開口部が形成されており、機能性成分がその開口部より外部に放出されるようになっている。
Embodiments of the present invention will be described in detail below.
<Functional component releaser particles>
The functional component releaser particles of the present invention have a network structure impregnated with a functional component, and
The network structure is composed of porous spheres composed of aggregates of WO 3 needle crystals,
By controlling the density of the WO 3 needle crystals,
It is characterized in that the amount of the functional component released is controlled.
An opening that communicates with the impregnated functional component is formed on the surface of the functional component releaser particle, and the functional component is released from the opening to the outside.

<網目状構造体>
網目状構造体は、WO針状結晶の集合体で構成された多孔質の球体からなる。
このような、WO針状結晶の網目状構造体は、下記に示すように、水酸化タングステンのオートクレーブ装置による水熱反応で生成することができる。
例えば、高温高圧(一例として、200℃前後、15~18kg/cm程度)の蒸気圧を有するオートクレーブ装置で水熱合成すると、出発原料である水酸化タングステンからWOの針状結晶が生成される。
(HWO+heat→HO+WO
WOは、タングステン酸化物の代表的な三酸化タングステン(又は酸化タングステン)と呼ばれる針状結晶である。
水酸化タングステン原料には、ブレーン値が3000cm/g~15000cm/gの範囲の液粘性になるように水を加えて混合液を調整し、
一例として、質量比で5~20%、好ましくは10~15%濃度になるように水を混合分散した混合液とすることが好ましい。
この混合液をオートクレーブ装置に投入し、例えば、150~210℃の温度で、10~12時間にわたり撹拌しながら水熱合成を行うと、平均粒子径、5nm~30nmのWOが生成される。
なお、上記混合液には、粘度調整のため、ブレーン値が3000cm/g以上の非晶質シリカ(例えば、けい藻土、シリカヒューム、マイクロシリカ等)を添加することもできる。
<Mesh structure>
The network structure consists of porous spheres composed of aggregates of WO 3 needle crystals.
Such a network structure of WO 3 needle crystals can be produced by a hydrothermal reaction of tungsten hydroxide in an autoclave apparatus, as shown below.
For example, when hydrothermal synthesis is performed in an autoclave apparatus with a vapor pressure of high temperature and high pressure (for example, around 200°C and around 15 to 18 kg/ cm2 ), needle-shaped crystals of WO3 are produced from the starting material tungsten hydroxide. Ru.
( H2WO4 +heat H2O + WO3 )
WO 3 is a needle-like crystal called tungsten trioxide (or tungsten oxide), which is a typical tungsten oxide.
Water is added to the tungsten hydroxide raw material to adjust the mixed liquid so that the Blaine value has a liquid viscosity in the range of 3000 cm 2 /g to 15000 cm 2 /g,
As an example, it is preferable to mix and disperse water so that the concentration by mass ratio is 5 to 20%, preferably 10 to 15%.
When this mixed solution is placed in an autoclave and hydrothermal synthesis is performed at a temperature of, for example, 150 to 210° C. for 10 to 12 hours with stirring, WO 3 having an average particle size of 5 nm to 30 nm is produced.
Note that amorphous silica (for example, diatomaceous earth, silica fume, microsilica, etc.) having a Blaine value of 3000 cm 2 /g or more can also be added to the above-mentioned liquid mixture in order to adjust the viscosity.

<水酸化タングステン濃度とWO結晶化率>
オートクレーブ装置に投入される混合液において、出発原料である水酸化タングステンの配合割合を変えることにより、WO針状結晶の集合体の密度(生成される割合=WO結晶化率)を調整することができる。
図1は、横軸を水酸化タングステン濃度(%)、縦軸をWO結晶化率(%)として、
出発原料である水酸化タングステンの濃度を変えたときに、オートクレーブ加工において生成された酸化タングステン網目状構造体の割合(%)を示すグラフである。
図1に示すように、オートクレーブ加工において生成されたWO針状結晶の集合体の密度は、オートクレーブ中の水酸化タングステン濃度(%)が高いほどWO結晶化率(%)が高いことが分かる。
<Tungsten hydroxide concentration and WO 3 crystallization rate>
The density of the aggregate of WO 3 needle crystals (proportion of WO 3 crystallization) is adjusted by changing the blending ratio of tungsten hydroxide, which is a starting material, in the mixed solution fed into the autoclave device. be able to.
In Figure 1, the horizontal axis is the tungsten hydroxide concentration (%), and the vertical axis is the WO 3 crystallization rate (%).
2 is a graph showing the proportion (%) of a tungsten oxide network structure produced in autoclave processing when the concentration of tungsten hydroxide, which is a starting material, is varied.
As shown in Figure 1, the density of the aggregate of WO 3 needle-shaped crystals generated during autoclave processing shows that the higher the tungsten hydroxide concentration (%) in the autoclave, the higher the WO 3 crystallization rate (%). I understand.

<機能性成分>
網目状構造体に含浸する機能性成分としては、例えば、ビタミン類、コラーゲン、アスタキサンチン、ヒアルロン酸類、香料、カテキン類、タンニン類、天然保湿成分因子、植物由来の製油、などが挙げられ、単独又はこれらの組み合わせを用いることができる。
使用目的によって、含浸する機能性成分は適宜決定される。
ビタミン類としては、ビタミン、ビタミン誘導体、ビタミンに近い働きをするビタミン様物質などが挙げられる。
ビタミンとしては、アスコルビン酸、レチノール、d-l-トコフェロール、パントテン酸、ニコチン酸アミド、ビオチン、フィトナジオン、葉酸が挙げられる。
ビタミン誘導体としては、アスコルビルエチル、アスコルビルグルコシド、(アスコルビル/コレステリル)リン酸ナトリウム、(アスコルビル/トコフェリル)リン酸カリウム、アスコルビルメチルシラノールペクチン、アスコルビルリン酸(Mg/K)、アスコルビルリン酸(Mg/Na)、アスコルビルリン酸(Mg/亜鉛)、アスコルビルリン酸Ca、アスコルビルリン酸Naなどのアスコルビン酸の誘導体が好適に適用される。
<Functional ingredients>
Examples of functional ingredients to be impregnated into the network structure include vitamins, collagen, astaxanthin, hyaluronic acids, fragrances, catechins, tannins, natural moisturizing ingredients, plant-derived oils, etc. Combinations of these can be used.
The functional component to be impregnated is appropriately determined depending on the purpose of use.
Examples of vitamins include vitamins, vitamin derivatives, and vitamin-like substances that function similar to vitamins.
Vitamins include ascorbic acid, retinol, d-l-tocopherol, pantothenic acid, nicotinamide, biotin, phytonadione, and folic acid.
Vitamin derivatives include ascorbyl ethyl, ascorbyl glucoside, sodium (ascorbyl/cholesteryl) phosphate, potassium (ascorbyl/tocopheryl) phosphate, ascorbyl methylsilanol pectin, ascorbyl phosphate (Mg/K), and ascorbyl phosphate (Mg/Na). ), ascorbyl phosphate (Mg/zinc), ascorbyl phosphate Ca, ascorbyl phosphate Na, and other ascorbic acid derivatives are preferably applied.

<機能性成分放出体粒子>
実施形態の機能性成分放出体粒子は、WO針状結晶の集合体で構成された多孔質の球体からなる網目状構造体の中に機能性成分が含浸されており、
WO針状結晶の密度を制御することにより、機能性成分の放出量をコントロールすることができる。
また、機能性成分放出体粒子の表面には、含浸された機能性成分に通ずる開口部が形成されており、機能性成分がその開口部より外部に放出されるようになっている。
<Functional component releaser particles>
The functional component emitting particle of the embodiment has a functional component impregnated in a network structure consisting of porous spheres composed of an aggregate of WO 3 needle crystals,
By controlling the density of the WO 3 needle crystals, the amount of functional ingredients released can be controlled.
Further, an opening communicating with the impregnated functional component is formed on the surface of the functional component releaser particle, so that the functional component is released to the outside through the opening.

<スプレードライヤー加工>
このような機能性成分放出体粒子は、例えば下記のように準備したスラリー液を、以下のようなスプレードライヤー加工装置を用いて粒子化して製造する。
<Spray dryer processing>
Such functional component releaser particles are produced, for example, by pulverizing a slurry liquid prepared as described below using a spray dryer processing device as described below.

<スラリー液>
スプレードライヤー装置には、下記の配合と水からなるスラリー液を投入する。
(a)オートクレーブで生成したWO網目状構造体
(b)網目状構造体に含浸するビタミン類などの機能性成分
(c)無機結合剤(例えばコロイダルシリカなど)
無機結合剤は、スプレードライヤーで形成される機能性成分放出体粒子を固定化するため混合する。
無機結合剤としては、例えば、珪酸系であるコロイダルシリカ、ケイ酸カルシウム、エチルシリケート、ケイ酸ナトリウム(水ガラス)、ケイ酸カリウム、ケイ酸リチウム、アルミナ系であるアルミン酸カルシウム、β-アルミナ、ベーマイト、アルミナゾル、リン酸系であるリン酸カルシウム、リン酸アルミニウム及びリン酸マグネシウムからなる無機素材が挙げられる。
中でも、コロイダルシリカ、ケイ酸ナトリウム(水ガラス)は、水懸濁液にて市販されており、入手しやすいため、好適に用いられる。
なお、WO網目状構造体としては直径100μm以下の粒子のもの、
無機結合剤としては直径500nm以下の粒子のもの、
スラリー液の合計固形分は、溶媒(水など)を加えた100質量部に対し、5~20質量部とすることが、製造取り扱い上好ましい。
ただし、上記スラリー液の濃度は、特に規定するものではなく、
スプレードライヤー加工装置での噴霧、乾燥条件などの製造条件を考慮して適宜決定する。
また、スラリー液の溶媒は、水を主溶媒とするが、分散安定性を確保するためにアルコールなどの有機溶媒を含んでいてもよい。
なお、無機結合剤は、オートクレーブ装置に投入することもできる。
<Slurry liquid>
A slurry liquid consisting of the following formulation and water is introduced into the spray dryer device.
(a) WO 3 network structure produced in an autoclave (b) Functional ingredients such as vitamins impregnated into the network structure (c) Inorganic binder (e.g. colloidal silica)
The inorganic binder is mixed to immobilize the functional component releaser particles formed in the spray dryer.
Examples of inorganic binders include silicic acid-based colloidal silica, calcium silicate, ethyl silicate, sodium silicate (water glass), potassium silicate, lithium silicate, alumina-based calcium aluminate, β-alumina, Examples include inorganic materials consisting of boehmite, alumina sol, phosphoric acid-based calcium phosphate, aluminum phosphate, and magnesium phosphate.
Among them, colloidal silica and sodium silicate (water glass) are commercially available in the form of an aqueous suspension and are easily available, so they are preferably used.
Note that the WO 3 network structure includes particles with a diameter of 100 μm or less,
Inorganic binders include particles with a diameter of 500 nm or less;
The total solid content of the slurry liquid is preferably 5 to 20 parts by mass based on 100 parts by mass of the solvent (water, etc.) in terms of manufacturing and handling.
However, the concentration of the slurry liquid is not particularly specified;
It is determined as appropriate in consideration of manufacturing conditions such as spraying and drying conditions in a spray dryer processing device.
Further, although the main solvent of the slurry liquid is water, it may contain an organic solvent such as alcohol in order to ensure dispersion stability.
Note that the inorganic binder can also be charged into an autoclave device.

<スプレードライヤー加工装置>
図2は、機能性成分放出体粒子を製造するためのスプレードライヤー加工装置の概略図である。
図2に示すように、スプレードライヤー加工装置は、スラリー液タンク21、微粒化エア送風装置22、ノズル23、乾燥室24、エアヒーター26、サイクロン27、バグフィルター28、排風機29、を有する。
スプレードライヤー加工装置においては、スラリー液タンク21から供給されるスラリー液を、微粒化エア送風装置22から供給された噴出空気と、ノズル23にて衝突させることで、微細な液滴状に噴霧する。
<Spray dryer processing equipment>
FIG. 2 is a schematic diagram of a spray dryer processing apparatus for producing functional ingredient releaser particles.
As shown in FIG. 2, the spray dryer processing apparatus includes a slurry liquid tank 21, an atomizing air blower 22, a nozzle 23, a drying chamber 24, an air heater 26, a cyclone 27, a bag filter 28, and an exhaust fan 29.
In the spray dryer processing device, the slurry liquid supplied from the slurry liquid tank 21 is made to collide with the jetted air supplied from the atomization air blower 22 at the nozzle 23, thereby spraying it into fine droplets. .

乾燥室24は、内部が空洞の円筒形乾燥機である。
上部にはノズル23が配設されるほか、微粒化エア送風装置22から空気が導入される送風口が開口している。
また、送風ブロア22と送風口との間に、乾燥室24内に導入される空気を所定温度にまで加熱できるエアヒーター26が設けられており、ノズル23において、スラリー液タンク21から供給されたスラリー液が、微粒化エア送風装置22から空気によって噴霧されてれて、乾燥室24内に粒子化されるのである。
The drying chamber 24 is a cylindrical dryer with a hollow interior.
A nozzle 23 is disposed at the top, and an air outlet through which air is introduced from the atomized air blower 22 is open.
Additionally, an air heater 26 is provided between the blower 22 and the air outlet to heat the air introduced into the drying chamber 24 to a predetermined temperature. The slurry liquid is atomized by air from the atomizing air blower 22 and atomized into the drying chamber 24 .

乾燥室24の排出口はサイクロン27に接続されている。
サイクロン27の排出口はバグフィルター28に接続されている。
バグフィルター28には排風機29が接続される。
サイクロン27及びバグフィルター28の下部には、粒子化された機能性成分放出体粒子を回収するボックス(製品1、製品2)を備えている。
The outlet of the drying chamber 24 is connected to a cyclone 27.
The outlet of the cyclone 27 is connected to a bag filter 28.
An exhaust fan 29 is connected to the bag filter 28.
At the bottom of the cyclone 27 and the bag filter 28, there are boxes (product 1, product 2) for collecting the particulate functional component releaser particles.

微粒化エア送風装置22から送風されるエアはヒータ26により加熱され、乾燥室24内に導入される。
乾燥室24内では、霧化したスラリー液滴とエアヒータ26により加熱された加熱空気(例えば、100℃以上300℃以下)とが接触して、スラリー液滴は乾燥され、機能性成分放出体粒子が製造される。
Air blown from the atomized air blower 22 is heated by the heater 26 and introduced into the drying chamber 24 .
In the drying chamber 24, the atomized slurry droplets come into contact with heated air heated by the air heater 26 (e.g., 100° C. or higher and 300° C. or lower), and the slurry droplets are dried to form functional component releaser particles. is manufactured.

<機能性成分放出体粒子>
図3に、本発明実施形態の機能性成分放出体粒子の顕微鏡写真を示す。
(a)は、スラリー中に混合するWO濃度を12.5%に調整して、スプレードライヤーを用いて製造した放出体粒子の20000倍写真
(b)は、(a)の放出体粒子を、倍率を45000倍にした写真
(c)は、スラリー中に混合するWO濃度を12.5%に調整して、スプレードライヤーで粒子にした20000倍写真
(d)は、(c)の放出体粒子を、倍率を45000倍にした写真
(e)は、スラリー中に混合するWO濃度を12.5%に調整して、スプレードライヤーで粒子にした20000倍写真
(f)は、(e)の放出体粒子を、倍率を45000倍にした写真
(g)は、スラリー中に混合するWO濃度を12.5%に調整して、スプレードライヤーで粒子にした20000倍写真
(h)は、(g)の放出体粒子を、倍率を45000倍にした写真である。
図3の顕微鏡写真から分かるように、スプレードライヤー加工で製造された放出体粒子の表面にはWOの針状結晶体が露出しており、この露出されたWOの針状結晶体から、その内部に含浸された機能性成分を外気に放出することができることが分かる。
なお、スプレードライヤー加工後の放出体粒子は、嵩比重が0.5~1.5であり、かつ放出体粒子の平均直径は0.5~10μmの範囲にあることが、取り扱い上望ましい。
<Functional component releaser particles>
FIG. 3 shows a micrograph of the functional component releaser particles of the embodiment of the present invention.
(a) is a 20,000x photograph of emitter particles produced using a spray dryer with the WO 3 concentration mixed in the slurry adjusted to 12.5%. (b) is a photograph of the emitter particles of (a). The photo (c) at a magnification of 45,000 times is the WO3 concentration mixed in the slurry adjusted to 12.5%, and the photo (d) at a magnification of 20,000 times is the release of (c). The photograph (e) shows the body particles at a magnification of 45,000 times, and the photograph (f) at a magnification of 20,000 times shows that the WO 3 concentration mixed in the slurry was adjusted to 12.5% and the particles were made into particles using a spray dryer (e). ) The photograph (g) shows the emitter particles of 45,000 times magnification, and the 20,000 times photograph (h) shows the emitter particles in the slurry adjusted to 12.5% with the concentration of WO 3 mixed in the slurry. , (g) is a photograph at a magnification of 45,000 times.
As can be seen from the micrograph in FIG. 3, needle-like crystals of WO 3 are exposed on the surface of the emitter particles produced by spray dryer processing, and from the exposed needle-like crystals of WO 3 , It can be seen that the functional component impregnated inside can be released to the outside air.
Note that it is desirable for handling that the emitter particles after spray drying have a bulk specific gravity of 0.5 to 1.5 and an average diameter of the emitter particles of 0.5 to 10 μm.

<スラリー中のWO濃度と針状結晶の生成密度の関係>
図4は、スラリー液に混合するWO網目状構造体の配合割合を変えた場合に、スプレードライヤー加工で形成された機能性成分放出体粒子における針状結晶の生成密度(気孔率)との関係を示すグラフである。
WO網目状構造体の配合割合を大きくするほど、スプレードライヤー加工で形成された機能性成分放出体粒子における針状結晶の生成密度(気孔率)も大きくなることが分かる。
<Relationship between the WO3 concentration in the slurry and the formation density of needle-shaped crystals>
Figure 4 shows the relationship between the formation density (porosity) of needle-like crystals in functional component releaser particles formed by spray drying when the blending ratio of the WO 3 network structure mixed into the slurry liquid is changed. It is a graph showing a relationship.
It can be seen that as the blending ratio of the WO 3 network structure increases, the density of needle crystal formation (porosity) in the functional component releaser particles formed by spray dryer processing also increases.

なお、スラリー液中の無機結合剤の配合割合を変えることによっても、機能性成分放出体粒子の放出量をコントロールできる。
すなわち、機能性成分放出体粒子の放出量のコントロールは、オートクレーブ装置で生成されるWOの密度だけでなく、スプレードライヤー装置に投入するスラリー液中の無機結合剤の配合割合によっても調整することができる。
Note that the amount of functional component releasing particles released can also be controlled by changing the blending ratio of the inorganic binder in the slurry liquid.
In other words, the release amount of the functional component releaser particles can be controlled not only by the density of WO 3 produced in the autoclave device, but also by the blending ratio of the inorganic binder in the slurry liquid fed into the spray dryer device. Can be done.

<WO結晶密度とアスコルビン酸の放出性能との関連>
図5は、酸化タングステン(WO)結晶密度とビタミンC(アスコルビン酸)の放出性能との関係を示すグラフである。
図5に示すデータは、ビタミンC(アスコルビン酸)を、WO濃度の異なる(12.5%、17.5%、22.5%、27.5%)スラリー中にそれぞれ同じ割合で配合し、スプレードライヤー加工して得られた同一サイズの機能性成分放出粒子を、各10gずつイオン交換水90gの入ったビーカーに入れ、マグネチックスターラで10分間、500rpmで撹拌し、整置後、ビーカーより10mlを採取し、DPPH試薬調整液に加えてその呈色度を分光光度計で測定比較したものである。
また、同じビーカーを1時間毎に6時間経過後まで、同様にビーカーより10mlを採取し、その検体をDPPH試薬調整液を加えて、分光光度計で計測した。
図5に示すデータによれば、スプレードライヤー加工した機能性成分放出粒子においても、配合したWO濃度が低いほど(12.5%)イオン交換水中への溶出速度が高いことが分かる。
<Relationship between WO 3 crystal density and ascorbic acid release performance>
FIG. 5 is a graph showing the relationship between tungsten oxide (WO 3 ) crystal density and vitamin C (ascorbic acid) release performance.
The data shown in Figure 5 shows that vitamin C (ascorbic acid) was mixed into slurries with different WO3 concentrations (12.5%, 17.5%, 22.5%, 27.5%) at the same ratio. , put 10 g each of functional ingredient release particles of the same size obtained by spray drying into a beaker containing 90 g of ion-exchanged water, stir with a magnetic stirrer for 10 minutes at 500 rpm, and after setting them, place them in the beaker. 10 ml of the sample was taken and added to the DPPH reagent preparation solution, and the degree of coloration was measured using a spectrophotometer and compared.
In addition, 10 ml of the sample was similarly collected from the same beaker every hour until 6 hours had elapsed, and the DPPH reagent preparation solution was added to the sample, and the sample was measured using a spectrophotometer.
According to the data shown in FIG. 5, it can be seen that even in the spray-dried functional component release particles, the lower the blended WO 3 concentration (12.5%), the higher the dissolution rate into ion-exchanged water.

<フィルター>
つぎに、本発明の機能性成分放出粒子を用いた実施例1のフィルターについて説明する。
図6は、機能性成分放出粒子をディッピング加工により不織布へ付着(本明細書で担持という場合もある)させた後、フィルターを製造する工程を示す模式的な説明図である。
不織布へ担持する機能性成分放出粒子は、酸化タングステン(固形分10~20質量部)に、アスコルビン酸を20~30質量部加え、
濃度30%のコロイダルシリカ5~10質量部、
更に水60~90質量部、を加えて粘度調整したスラリー液をスプレードライヤー加工して、粒子サイズを平均1μmに設定したノズルを用いて製造した。
得られた機能性成分放出粒子を10~25質量部、
アクリルエマルジョンまたはウレタンエマルジョンを10~30質量部、
水70~90質量部、を混合してディッピング液を作製した。
ディッピング液は図6に示すようなトレイまたはバケットに入れ、不織布や綿布などをディッピング加工して不織布に付着させた。
なお、ディッピング加工とは、不織布などの基材をディッピング液に浸し、不織布に均一かつ規定の量だけ機能性成分放出粒子を付着させる加工をいう。
ディッピング後は100~130℃程度に加熱して乾燥させ一旦ロール状に巻き取る。
この不織布をプリーツ加工して、加湿器、空気清浄機、カーエアコンなどに搭載するフィルターとした(図6参照)。
<Filter>
Next, the filter of Example 1 using the functional component-releasing particles of the present invention will be explained.
FIG. 6 is a schematic explanatory view showing a process of manufacturing a filter after attaching (sometimes referred to as supported herein) functional component releasing particles to a nonwoven fabric by dipping.
The functional component releasing particles supported on the nonwoven fabric are prepared by adding 20 to 30 parts by mass of ascorbic acid to tungsten oxide (solid content 10 to 20 parts by mass).
5 to 10 parts by mass of colloidal silica with a concentration of 30%,
Further, 60 to 90 parts by mass of water was added to adjust the viscosity of the slurry liquid, and the slurry was processed with a spray dryer using a nozzle with an average particle size of 1 μm.
10 to 25 parts by mass of the obtained functional component releasing particles,
10 to 30 parts by mass of acrylic emulsion or urethane emulsion,
A dipping liquid was prepared by mixing 70 to 90 parts by mass of water.
The dipping liquid was placed in a tray or bucket as shown in FIG. 6, and was applied to a nonwoven fabric or cotton fabric by dipping it.
Note that the dipping process refers to a process in which a base material such as a nonwoven fabric is immersed in a dipping liquid, and functional component releasing particles are uniformly attached to the nonwoven fabric in a predetermined amount.
After dipping, it is heated to about 100 to 130°C to dry it and then wound up into a roll.
This nonwoven fabric was pleated to create filters for use in humidifiers, air purifiers, car air conditioners, etc. (see Figure 6).

<ビタミン(機能性成分)放出量の持続性能を比較>
図7は、酸化タングステンの濃度を変えて得られた不織布フィルターの、不織布フィルターのビタミン(機能性成分)放出量の持続性能を比較評価したグラフである。
この比較評価はつぎのようにして行った。
すなわち、以下の条件によってカーエアコン用フィルターを試作し、それぞれをカーエアコンに取り付け、同じ条件で運転させた時の、カーエアコンから放出されたビタミンを含むエアーを全て回収できるように評価装置を製作した。
<Comparison of sustained performance of vitamin (functional ingredient) release amount>
FIG. 7 is a graph comparing and evaluating the sustained performance of the vitamin (functional ingredient) release amount of nonwoven fabric filters obtained by changing the concentration of tungsten oxide.
This comparative evaluation was performed as follows.
In other words, we made prototype car air conditioner filters under the following conditions, attached each to a car air conditioner, and created an evaluation device that can recover all the vitamin-containing air released from the car air conditioner when the car is operated under the same conditions. did.

図8は、上記の性能比較をするにあたり用いた放出性能評価装置の説明図である。
この評価装置を用いて、カーエアコンからの放出エアーを、純水100gの入ったバブリング容器へつないで真空ポンプで吸引して純水中にバブリングさせて、
純水中に溶解したアスコルビン酸濃度をDPPHラジカルの還元量の数値法からビタミン放出濃度として分光光度計で定量分析した。
バブリング試験は3時間行い、バブリングした純水へのアスコルビン酸溶解濃度はほぼ100%が溶解したとして計算した。
この3時間のバブリングは、24時間毎に実施し、6日間繰り返した。
<不織布への付着条件>
不織布目付 ;40g/m
機能性成分放出粒子付着量;10g/m
WO濃度;12.5%、17.5%、22.5%、27.5%の4種類
WO中の機能性成分濃度;アスコルビン酸換算として30%
<評価条件>
風速;1.6m/s、流量;10L/min
FIG. 8 is an explanatory diagram of the release performance evaluation device used for the above performance comparison.
Using this evaluation device, air released from a car air conditioner was connected to a bubbling container containing 100 g of pure water, sucked in with a vacuum pump, and bubbled into the pure water.
The concentration of ascorbic acid dissolved in pure water was quantitatively analyzed using a spectrophotometer as the vitamin release concentration based on the numerical method of reducing the amount of DPPH radicals.
The bubbling test was conducted for 3 hours, and the concentration of ascorbic acid dissolved in the bubbling pure water was calculated assuming that almost 100% of the ascorbic acid was dissolved.
This 3 hour bubbling was carried out every 24 hours and repeated for 6 days.
<Conditions for adhesion to nonwoven fabric>
Non-woven fabric weight: 40g/ m2
Amount of functional component release particles attached: 10g/m 2
WO 3 concentration: 4 types: 12.5%, 17.5%, 22.5%, 27.5% Functional component concentration in WO 3 : 30% in terms of ascorbic acid
<Evaluation conditions>
Wind speed: 1.6m/s, flow rate: 10L/min

図9は、上記の放出性能評価装置を用いておこなった放出性能評価結果である。
図9に示す評価データから、放出されたエアーに含まれるビタミン濃度は、
WO濃度が低いほど多く、
WO濃度が高いほど長期間持続されることが分かる。
なお、バブリングした純水へのアスコルビン酸溶解濃度はほぼ100%が溶解したとして計算した。
この3時間のバブリングは、24時間毎に実施し、6日間繰り返した。
FIG. 9 shows the release performance evaluation results performed using the above-mentioned release performance evaluation device.
From the evaluation data shown in Figure 9, the vitamin concentration contained in the emitted air is:
The lower the WO3 concentration, the more
It can be seen that the higher the WO 3 concentration, the longer the period of time.
The concentration of ascorbic acid dissolved in the bubbling pure water was calculated assuming that almost 100% of the ascorbic acid was dissolved.
This 3 hour bubbling was carried out every 24 hours and repeated for 6 days.

<繊維、それを用いたネットフィルター>
つぎに、本発明の機能性成分放出粒子を用いた実施例2の繊維、それを用いたネットフィルターについて説明する。
図10は、本発明の機能性成分放出粒子を練り込んだ繊維を用いて製作したネットフィルターの説明図である。
すなわち、繊維へ練り込んだ機能性成分放出粒子は、
酸化タングステン(オートクレーブで反応させた固形分10~20質量部)、
アスコルビン酸(ビタミンC)を10~30質量部、
更に水60~90質量部を加えて粘度調整したスラリー液を、粒子サイズを平均1μmに設定したノズルを用いて、スプレードライヤーにて粒子に加工したものである。
得られた機能性成分放出粒子の5~10質量部を樹脂(例えばPP)パウダーに均一配合し、
ペレタイザーで150~220℃で溶融させながら1~3mm程度のコンパウンド・ペレットを得た。
これらの一つまたは複数を組み合わせて10~30質量部を混合したPPコンパウンドを、溶融押出し機(エクストルーダー)に投入し、熱溶融させながらギアーポンプ(計量器付き小型押出しポンプを経由して、細い孔が多数開いたノズル(口金)から繊維形状に押出して巻き取り、延伸(長さ方向に引き伸ばす)した後、機能性成分放出粒子を練り込みしたモノフィラメントの繊維を得た。
得られた機能性成分放出粒子を練り込みしたモノフィラメント繊維は、次の工程で経糸/横糸として編んだり、熱融着したりしてネット状のシートに加工する。
そのシートから適当なサイズに打ち抜いたシートに枠を熱融着で取りつけ、エアコンや空気清浄機用のネットフィルターとした。
ネットフィルターへ練り込みした機能性成分としては、L-アスコルビン酸、L-アスコルビン酸リン酸マグネシウム、ビタミンB1、ビタミンB2、ナイアシン、パントテン酸、ビタミンB6、ビタミンB12、葉酸、ビオチンなどが挙げられる。
<Fibers and net filters using them>
Next, a fiber of Example 2 using the functional component releasing particles of the present invention and a net filter using the same will be explained.
FIG. 10 is an explanatory diagram of a net filter manufactured using fibers kneaded with functional component releasing particles of the present invention.
In other words, the functional ingredient-releasing particles kneaded into the fibers are
Tungsten oxide (10 to 20 parts by mass of solids reacted in an autoclave),
10 to 30 parts by mass of ascorbic acid (vitamin C),
The slurry liquid, whose viscosity was adjusted by adding 60 to 90 parts by mass of water, was processed into particles using a spray dryer using a nozzle with an average particle size of 1 μm.
5 to 10 parts by mass of the obtained functional ingredient-releasing particles are uniformly blended into resin (for example, PP) powder,
Compound pellets of about 1 to 3 mm were obtained by melting the mixture at 150 to 220° C. using a pelletizer.
A PP compound made by mixing 10 to 30 parts by mass of one or more of these is put into a melt extruder (extruder), and while it is heated and melted, it is passed through a gear pump (a small extrusion pump with a measuring device) into a thin After extruding into a fiber shape through a nozzle (die) with many holes, winding it up, and stretching (stretching it in the length direction), a monofilament fiber into which functional component releasing particles were kneaded was obtained.
In the next step, the monofilament fibers into which the functional component-releasing particles have been kneaded are knitted as warp/weft threads or heat-sealed to form a net-like sheet.
A frame was attached to a sheet of appropriate size by heat-sealing and used as a net filter for air conditioners and air purifiers.
Functional ingredients incorporated into the net filter include L-ascorbic acid, magnesium L-ascorbic acid phosphate, vitamin B1, vitamin B2, niacin, pantothenic acid, vitamin B6, vitamin B12, folic acid, and biotin.

本発明の機能性成分放出体粒子は、機能性成分が含浸された網目状構造体あって、WO針状結晶の集合体で構成された多孔質の球体からなり、WO針状結晶の密度を制御することにより、機能性成分の放出量をコントロールするようにしたので、機能性成分の放出量や放出期間を制御することができ、長期間にわたって機能性成分放出の効果が持続される。
また、この放出体粒子を付着させたエアフィルターや練込み繊維は、長期間にわたって抗酸化性能などの機能性を持続することができ、産業上の利用可能性が高い。
The functional ingredient releaser particles of the present invention have a network structure impregnated with a functional ingredient, and are composed of porous spheres composed of an aggregate of WO 3 needle crystals. By controlling the density, the amount of functional ingredients released can be controlled, so the amount and release period of the functional ingredients can be controlled, and the effect of releasing the functional ingredients can be sustained over a long period of time. .
In addition, air filters and kneaded fibers to which these emitter particles are attached can maintain functionality such as antioxidant performance over a long period of time, and have high industrial applicability.

21 スラリー液タンク
22 微粒化エア送風装置
23 ノズル
24 乾燥室
26 エアヒーター
27 サイクロン
28 バグフィルター
29 排風機
21 Slurry liquid tank 22 Atomized air blower 23 Nozzle 24 Drying room 26 Air heater 27 Cyclone 28 Bag filter 29 Exhaust fan

本発明は、WOからなる網目状構造体内に、機能性成分を含浸した機能性成分放出体粒子に関し、WO針状結晶の密度を制御することによって、放出する機能性成分の放出量を制御することができる機能性成分放出体粒子の製造方法に関する。
なお、本明細書では、三酸化タングステン及び酸化タングステンを「WO」と表現する。
The present invention relates to functional component release particles in which a functional component is impregnated into a network structure made of WO 3 , and the amount of the functional component released can be controlled by controlling the density of WO 3 needle crystals. The present invention relates to a method for producing particles that release functional components that can be controlled.
Note that in this specification, tungsten trioxide and tungsten oxide are expressed as "WO 3 ".

そこで、本発明は、アスコルビン酸からなる機能性成分の放出量をコントロールすることができる機能性成分放出体粒子の製造方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a method for producing functional component releasing particles that can control the amount of released functional component consisting of ascorbic acid .

本発明は、以下の特徴を有する。
(1)本発明は、
機能性成分を含浸させた機能性成分放出体粒子の製造方法において、
水酸化タングステンを出発原料として、
オートクレーブ装置を用いて、
圧力、温度及び時間を制御した水熱反応により、
WO 針状結晶の多孔質の球体からなる網目状構造体を生成し、
この網目状構造体に、
アスコルビン酸からなる機能性成分と、
無機結合剤と、
水とを混合してスラリー液とし、
このスラリー液をスプレードライヤー装置を用いて粒子化する機能性成分放出体粒子の製造方法であって、
前記オートクレーブ装置において、
前記水酸化タングステンの濃度を変えて生成されるWO 針状結晶の集合体の密度を調整し、
前記スラリー液に混合するWO 針状結晶の集合体の濃度を、
17.5%~27.5%とすることを特徴とする。
The present invention has the following features.
(1) The present invention:
In a method for producing functional component releaser particles impregnated with a functional component,
Using tungsten hydroxide as a starting material,
Using an autoclave device,
Through a hydrothermal reaction that controls pressure, temperature, and time,
WO 3 produces a network structure consisting of porous spheres of needle-like crystals,
In this mesh structure,
A functional ingredient consisting of ascorbic acid,
an inorganic binder;
Mix with water to make a slurry liquid,
A method for producing functional component releaser particles, which comprises turning this slurry liquid into particles using a spray dryer device, the method comprising:
In the autoclave apparatus,
Adjusting the density of the aggregate of WO 3 needle crystals produced by changing the concentration of the tungsten hydroxide ,
The concentration of the aggregate of WO 3 needle crystals mixed into the slurry liquid is
It is characterized by being 17.5% to 27.5%.

図1は、横軸を水酸化タングステン濃度(%)、縦軸をWO結晶化率(%)として、出発原料である水酸化タングステンの濃度を変えてときに、オートクレーブ加工において生成された酸化タングステン網目状構造体の割合(%)を示すグラフである。Figure 1 shows the oxidation produced during autoclave processing when the concentration of tungsten hydroxide, the starting material, was varied, with the horizontal axis as tungsten hydroxide concentration (%) and the vertical axis as WO3 crystallization rate (%). It is a graph showing the proportion (%) of tungsten network structure. 図2は、機能性成分放出体粒子を製造するためのスプレードライヤー加工装置の概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a spray dryer processing apparatus for producing functional ingredient releaser particles. 図3は、本発明実施形態の機能性成分放出体粒子の粒子顕微鏡写真を示す。(a)は、スラリー中に混合するWO濃度を12.5%に調整して、スプレードライヤーを用いて製造した放出体粒子の20000倍写真(b)は、(a)の放出体粒子を、倍率を45000倍にした写真(c)は、スラリー中に混合するWO濃度を17.5%に調整して、スプレードライヤーで粒子にした20000倍写真(d)は、(c)の放出体粒子を、倍率を45000倍にした写真(e)は、スラリー中に混合するWO濃度を22.5%に調整して、スプレードライヤーで粒子にした20000倍写真(f)は、(e)の放出体粒子を、倍率を45000倍にした写真(g)は、スラリー中に混合するWO濃度を27.5%に調整して、スプレードライヤーで粒子にした20000倍写真(h)は、(g)の放出体粒子を、倍率を45000倍にした写真である。FIG. 3 shows a particle micrograph of the functional component releaser particles according to the embodiment of the present invention. (a) is a 20,000x photograph of emitter particles produced using a spray dryer with the WO 3 concentration mixed in the slurry adjusted to 12.5%. (b) is a photograph of the emitter particles of (a). The photograph (c) at a magnification of 45,000 times is the WO 3 concentration mixed in the slurry adjusted to 17.5% , and the photograph (d) at a magnification of 20,000 times is the release of (c). The photo (e) showing body particles at 45,000x magnification is the 20,000x photo (f) where the WO 3 concentration mixed in the slurry was adjusted to 22.5% and made into particles using a spray dryer. ) The photo (g) shows the emitter particles of 45,000 times magnification, and the photo (h) shows the emitter particles at 20,000 times, with the concentration of WO 3 mixed in the slurry adjusted to 27.5% and made into particles using a spray dryer. , (g) is a photograph taken at a magnification of 45,000 times. 図4は、スラリー液に混合するWO網目状構造体の配合割合を変えた場合に、スプレードライヤー加工で形成された機能性成分放出体粒子における針状結晶の生成密度(気孔率)との関係を示すグラフである。Figure 4 shows the relationship between the formation density (porosity) of needle-like crystals in functional component releaser particles formed by spray drying when the blending ratio of the WO 3 network structure mixed into the slurry liquid is changed. It is a graph showing a relationship. 図5は、酸化タングステン(WO)結晶密度とビタミンC(アスコルビン酸)の放出性能との関係を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between tungsten oxide (WO 3 ) crystal density and vitamin C (ascorbic acid) release performance. 図6は、機能性成分放出粒子をディッピング加工により不織布へ担持させた後、フィルターを製造する工程を示す模式的な説明図である。FIG. 6 is a schematic explanatory diagram showing a process of manufacturing a filter after supporting functional component releasing particles on a nonwoven fabric by dipping. 図7は、酸化タングステンの濃度を変えて得られた不織布フィルターの、不織布フィルターのビタミン(機能性成分)放出量の持続性能を比較評価したグラフである。FIG. 7 is a graph comparing and evaluating the sustained performance of the vitamin (functional ingredient) release amount of nonwoven fabric filters obtained by changing the concentration of tungsten oxide. 図8は、ビタミン(機能性成分)放出性能評価装置の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a vitamin (functional ingredient) release performance evaluation device. 図9は、放出性能評価装置を用いておこなった放出性能評価結果である。FIG. 9 shows the results of the release performance evaluation performed using the release performance evaluation device. 図10は、本発明の機能性成分放出粒子を練り込んだ繊維を用いて製作したネットフィルターの説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a net filter manufactured using fibers kneaded with functional component releasing particles of the present invention.

<機能性成分放出体粒子>
図3に、本発明実施形態の機能性成分放出体粒子の顕微鏡写真を示す。
(a)は、スラリー中に混合するWO濃度を12.5%に調整して、スプレードライヤーを用いて製造した放出体粒子の20000倍写真
(b)は、(a)の放出体粒子を、倍率を45000倍にした写真
(c)は、スラリー中に混合するWO濃度を17.5%に調整して、スプレードライヤーで粒子にした20000倍写真
(d)は、(c)の放出体粒子を、倍率を45000倍にした写真
(e)は、スラリー中に混合するWO濃度を22.5%に調整して、スプレードライヤーで粒子にした20000倍写真
(f)は、(e)の放出体粒子を、倍率を45000倍にした写真
(g)は、スラリー中に混合するWO濃度を27.5%に調整して、スプレードライヤーで粒子にした20000倍写真
(h)は、(g)の放出体粒子を、倍率を45000倍にした写真である。
図3の顕微鏡写真から分かるように、スプレードライヤー加工で製造された放出体粒子の表面にはWOの針状結晶体が露出しており、この露出されたWOの針状結晶体から、その内部に含浸された機能性成分を外気に放出することができることが分かる。
なお、スプレードライヤー加工後の放出体粒子は、嵩比重が0.5~1.5であり、かつ放出体粒子の平均直径は0.5~10μmの範囲にあることが、取り扱い上望ましい。
<Functional component releaser particles>
FIG. 3 shows a micrograph of the functional component releaser particles of the embodiment of the present invention.
(a) is a 20,000x photograph of emitter particles produced using a spray dryer with the WO 3 concentration mixed in the slurry adjusted to 12.5%. (b) is a photograph of the emitter particles of (a). The photograph (c) at a magnification of 45,000 times is the WO 3 concentration mixed in the slurry adjusted to 17.5% , and the photograph (d) at a magnification of 20,000 times is the release of (c). The photo (e) showing body particles at 45,000x magnification is the 20,000x photo (f) where the WO 3 concentration mixed in the slurry was adjusted to 22.5% and made into particles using a spray dryer. ) The photo (g) shows the emitter particles of 45,000 times magnification, and the photo (h) shows the emitter particles at 20,000 times, with the concentration of WO 3 mixed in the slurry adjusted to 27.5% and made into particles using a spray dryer. , (g) is a photograph taken at a magnification of 45,000 times.
As can be seen from the micrograph in FIG. 3, needle-like crystals of WO 3 are exposed on the surface of the emitter particles produced by spray dryer processing, and from these exposed needle-like crystals of WO 3 , It can be seen that the functional component impregnated inside can be released to the outside air.
Note that it is desirable for handling that the emitter particles after spray drying have a bulk specific gravity of 0.5 to 1.5 and an average diameter of 0.5 to 10 μm.

<スラリー中のWO濃度と針状結晶の生成密度の関係>
図4は、スラリー液に混合するWO網目状構造体の配合割合を変えた場合に、スプレードライヤー加工で形成された機能性成分放出体粒子における針状結晶の生成密度との関係を示すグラフである。
WO網目状構造体の配合割合を大きくするほど、スプレードライヤー加工で形成された機能性成分放出体粒子における針状結晶の生成密度も大きくなることが分かる。
<Relationship between the WO3 concentration in the slurry and the formation density of needle-shaped crystals>
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the density of needle-shaped crystals in functional component releaser particles formed by spray dryer processing when the blending ratio of the WO 3 network structure mixed into the slurry liquid is changed. It is.
It can be seen that as the blending ratio of the WO 3 network structure increases, the density of needle-like crystals formed in the functional component releaser particles formed by spray dryer processing also increases.

Claims (7)

機能性成分が含浸された網目状構造体あって、
前記網目状構造体は、
WO針状結晶の集合体で構成された多孔質の球体からなり、
前記WO針状結晶の密度を制御することにより、
前記機能性成分の放出量をコントロールするようにしたことを特徴とする
機能性成分放出体粒子。
A network structure impregnated with a functional component,
The network structure is
It consists of porous spheres composed of an aggregate of WO3 needle-like crystals,
By controlling the density of the WO3 needle crystals,
A functional component-releasing particle characterized in that the amount of the functional component released is controlled.
請求項1に記載の機能性成分放出体粒子において、
機能性成分としてアスコルビン酸を含浸させたものであることを特徴とする機能性成分放出体粒子。
The functional component releaser particles according to claim 1,
1. A functional ingredient releaser particle impregnated with ascorbic acid as a functional ingredient.
請求項1に記載の機能性成分放出体粒子において、
さらに、無機結合剤を加えて粒子化したものであることを特徴とする機能性成分放出体粒子。
The functional component releaser particles according to claim 1,
Furthermore, the functional component releaser particles are characterized in that they are made into particles by adding an inorganic binder.
請求項1の機能性成分放出体粒子を付着させたことを特徴とするフィルター。 A filter characterized in that the functional component releaser particles according to claim 1 are attached thereto. 前記機能性成分放出体粒子の機能性成分として、
アスコルビン酸を付着させたことを特徴とする請求項4に記載のフィルター。
As the functional component of the functional component releaser particles,
5. The filter according to claim 4, wherein ascorbic acid is attached.
請求項1の機能性成分放出体粒子を練り込んだことを特徴とする繊維。 A fiber characterized by incorporating the functional component releaser particles according to claim 1. 前記機能性成分放出体粒子がアスコルビン酸であることを特徴とする請求項6に記載の繊維。
The fiber according to claim 6, wherein the functional component releaser particles are ascorbic acid.
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