JP2640351B2 - 脱臭紙の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、微粉末脱臭剤を含有して優れた脱臭力を発
揮することができ、なおかつ、熱加工性、耐水性、寸法
安定性、耐候性、耐薬品性等にも優れた脱臭紙の製造方
法に関するものである。

従来の技術 生活が豊かになるにつれて、臭を除去したいという要
求が、いわゆる悪臭から、日常生活におけるごく身近な
臭についてにまで及んできている。

このため、脱臭剤の開発が盛んに行われ、従来の活性
炭より遥かに優れる物質も次々と生み出されてきてい
る。また、これら脱臭剤を単に通気性袋等にパックして
使うのでなく、これらを紙料中に添加して紙に抄いた
り、原紙に含浸等させたりして、これらを脱臭紙とし、
種々に加工して利用する動きも出ている。

発明が解決しようとする問題点 ところで、紙料中に添加して紙に抄くにしても、原紙
表面に塗被するにしても、その際には、バインダー類が
必要とされるから、微粉末脱臭剤がこのバインダー類で
コートされた状態で、脱臭紙として仕上げられているこ
とになる。これでは、臭気成分との接触が直接的でな
く、脱臭剤本来の能力を十分に発揮しているとは言えな
い。また、天然パルプのみから抄造した紙では、熱加工
性、耐水性、寸法安定性、耐候性、耐薬品性等が十分で
ない場合もあり、いくら脱臭力を上げてもその用途には
限界がある。

問題点を解決するための手段 したがって、本発明脱臭紙の製造方法は、微粉末脱臭
剤を混合した高分子原料からパルプ状繊維を得る合成パ
ルプ化工程と、得られた繊維を紙料の一つとして抄造す
る抄紙工程と、合成パルプ化工程と抄紙工程の間の繊維
状態において、または、抄紙工程後の紙状態においての
何れか一方又は双方において、該繊維または該紙を活性
種存在雰囲気下に曝す工程とを有することを特徴とす
る。

作用 イオン、ラジカル、電子、原子、レーザー光、放射
線、中でも電離性放射線、あるいはオゾン等の活性種
は、照射下等雰囲気下の対象物を、それら活性種の有す
るエネルギーによって、物理的、化学的、あるいはそれ
らの相互作用により、溶融、蒸発、酸化、侵食する。し
かも、その際のパワーをコントロールしたり、走査させ
たりすることによって、対象物の表面を微細にエッチン
グしたり、微細孔を全面に明けさせたりすることができ
る。

対象物として、微粉末脱臭剤を含有するパルプ状繊維
またはこれを紙料として抄造した紙をこれら活性種存在
雰囲気下に曝すことによって、繊維および紙表面はエッ
チングされ、微細孔が施され、紙としての本来の機能を
失わないうちに、微粉末脱臭剤と大気との直接接触を阻
害している繊維およびバインダー類による被膜が破壊さ
れる。

これによって、微粉末脱臭剤の一部を大気に露呈さ
せ、臭気成分との直接接触の機会を多く持って、微粉末
脱臭剤が本来の性能を発揮し、脱臭紙としての脱臭性能
が向上する。また、脱臭剤が酸化物系のものであれば、
活性種存在雰囲気下に曝す処理によっても、変化するこ
となく、それ自身、安定した脱臭力を持続できる。さら
に、合成パルプを紙料に用いるので、紙自体を改質する
ことができる。

実施例 次ぎに、本発明の一実施例を説明する。

本実施例では、脱臭紙として、酸化チタンと酸化亜鉛
とを主成分とした微粉末脱臭剤を含有したパルプ状繊維
いわゆる合成パルプを紙料とし、これを抄造した紙に対
していわゆるイオン加工により表面エッチングするもの
として説明する。

酸化チタンと酸化亜鉛とを主成分とした微粉末脱臭剤
は、チタン工業株式会社、日興リカ株式会社により現
在、TZ脱臭剤として出されており、このものは、二酸化
チタンと酸化亜鉛とを主体とし、幾分の水成分を含んで
なり、脱臭力を比較評価する目安としてのアンモニア、
硫化水素の低温、低濃度吸着性に特に優れる白色の微粉
末状のものであり、触媒作用によって悪臭分子を低分子
化することによって脱臭を図るとともに、さらに、酸化
亜鉛は酸性ガスを化学吸着し、二酸化チタンはアルカリ
性ガスを物理吸着すると考えられるものである。また、
これは、水に可溶なチタン化合物と水に可溶な亜鉛化合
物との水溶液と、アルカリ水溶液とを混合し、生成する
沈澱物を乾燥して得られるもので、例えば、硫酸チタ
ン、塩化チタン、硝酸チタン、硫酸亜鉛、塩化亜鉛、硝
酸亜鉛等、チタン化合物と亜鉛化合物とをモル比で7:3
〜3:7の範囲とした混成水溶液に、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム、水酸化バリウム、アンモニア等のアル
カリ水溶液を一部づつ又は全部を、40〜60℃の反応温度
にて、最終的にPH7〜９の範囲で混合し、生成する沈澱
物を150〜220℃で乾燥したものが好適とされているもの
である。

また、紙料としては、パルプにサイズ剤、填料、バイ
ンダー類等、紙としての各用途に合わせ、適宜選択、配
合されるべきものであるが、本発明は以下詳述する合成
パルプを含むことを特徴とし、実施例では、LBKP、NBK
P、ポリエチレンの合成パルプと、荒川化学株式会社製
造のサイズ剤サイズバインSPK、バインダー類としてデ
ィック・ハーキュレス株式会社製造の湿潤紙力増強剤カ
イメン557H、明成化学株式会社製造の乾燥紙力増強剤メ
インロップ1430を混合したものを紙料とした。

何れにせよ、紙料を紙に抄くにあたっては、でんぷ
ん、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリビニールアルコー
ル、植物ガム、その他水溶性高分子等が、紙力増強、歩
留り向上等を目的に薬品処理として添加されるため、こ
れらがバインダーとして、繊維の回りを極めて薄い層で
はあるが、コートする状態となる。

ここで、合成パルプは、例えば、ポリエチレン等を原
料とし、これを抽出し延伸後、切断解繊したり、加温、
加熱したポリマー溶液をフラッシュさせたり、溶液重合
過程でせん断力を与えたり各種のパルプ化のための方法
が従来公知であるが、何れの方法にせよ、本発明では、
それら原料中に前記TZ脱臭剤を混合し、その微粉末がほ
ぼ均一に分散させてパルプ状繊維となったものであれば
良い。なお、分散性が劣るようであれば、同一分子中に
有機材料と結合する基と無機材料に結合する基とを持ち
合わせ、化学的に両者を結び付ける、あるいは、化学反
応を伴って親和性を改善する、いわゆるカップリング
剤、例えば、ビニルトリクロロシラン等のシランカップ
リング剤、イソプロピルトリイソステアロイルチタネー
ト等のチタニウム系カップリング剤、さらには界面活性
剤等で処理した微粉末脱臭剤を混合させるようにしても
良い。したがって、微粉末脱臭剤を原料に混合する以
外、従来の合成パルプ化の工程とは特に異なるものでな
い。また、抄造工程も従来と特に異なるものでない。

ここで、どのような高分子を合成パルプの原料とする
にせよ、液状となっている原料中に微粉末脱臭剤が混合
され、繊維化されるので、微粉末脱臭剤は繊維成分高分
子により被膜される。実施例では、TZ脱臭剤の各微粉末
の回りを極めて薄い層ではあるが、ポリエチレンが被膜
する状態となっている。

ましてや、抄造すると上記のとおり紙料中の他の成分
がバインダーとして働き、この被膜の上をさらにコート
する状態となるから、このようにして得た合成パルプを
抄いただけでは優れた脱臭紙とならない。

本発明においては、微粉末脱臭剤上の被膜を活性種存
在雰囲気下に曝すことによって微細にエッチングして、
微粉末脱臭剤の一部を大気に露呈させる事を特徴とす
る。なお、これは合成パルプ化直後の繊維の段階でも良
いが、上記事情で被膜が重ねられるので、抄造して紙に
仕上げた後に行う方が効率的かつ確実である。

具体的には、低圧ガス、例えば、アルゴンガス中の電
極に高周波電圧を引加し、グロー放電を起こさせ、陰極
上に置いた紙表面を陽イオンで衝撃して紙成分をスパッ
タさせ、エッチングする、イオン加工の一種であるイオ
ンエッチングを行った。この結果、紙表面は、外観上は
何等損傷されることなく、微細にエッチングされ、同時
に、繊維中に含有されていたTZ脱臭剤上のポリエチレン
成分やさらにその上をコートする状態となっていたバイ
ンダー類の被膜もが破られ、結果、TZ脱臭剤の一部が大
気に露呈されて、臭気成分との直接接触の機会を多く持
つことができるようになる。一方、脱臭剤は元々酸化物
であるから、そのまま安定して存在する。

したがって、TZ脱臭剤が臭気成分と直接接触の機会を
多く持つことによって、TZ脱臭剤が本来の性能を発揮し
得るようになり、脱臭紙としての脱臭性能が向上する。

また、紙料に天然パルプだけでなく、合成パルプを混
合しているので、熱加工性、耐水性、寸法安定性、対候
性、耐薬品性等が大幅に改善できる。

そこで、合成パルプの高分子やその添加量、さらに
は、上記活性種存在雰囲気下に曝す程度等を調整するこ
とによって、所望の特性の脱臭紙が得られるので、これ
を、印刷、裁断、製袋等、種々加工することによって、
例えば、障子紙、壁紙、押し入れ敷物、シーツ、枕カバ
ー、各種ケース内敷物、照明具傘、生鮮食品包装紙、和
洋服保管袋、フィルター、各種パッケージ、ポスター、
カレンダー、紙おむつ、生ゴミ袋、さらには、マスク、
靴下、カバン、肌着、靴、空気清浄器のフィルター等と
しても仕上げることができ、脱臭機能を必要とするもの
の素材として利用することができる。

特に、前記TZ脱臭剤は白色であるため、不透明度、白
色度に優れ、しかも、外観を損なうことなく、脱臭性能
が向上されているので、印刷加工にも良く適合し、その
応用を多方面に期待できる。

以上、本発明をTZ脱臭剤を含有したポリエチレン繊維
の合成パルプを混合した紙料から抄造した紙に対してイ
オンエッチングを行うものとして説明したが、本発明
は、このTZ脱臭剤に限らず、例えば、天然無機物、セラ
ミックス、活性炭、金属酸化物等、他の脱臭剤でも同様
に施用でき、また、微粉末脱臭剤が合成パルプのみに含
有されているのではなく、紙料中に直接微粉末脱臭剤を
さらに添加して抄くようにした場合であっても同様に施
用できることも勿論である。

また、活性種存在雰囲気下とは、イオン、ラジカル、
電子、原子、レーザー光、放射線、中でも電離性放射
線、あるいはオゾン等の活性種が、ビームとして、シャ
ワーとして、あるいは、充満して存在することとなる雰
囲気下であって、これら活性種の有するエネルギーが、
物理的に、化学的に、あるいは、その相互により、一次
的に、二次的に作用して、繊維成分やバインダー成分を
溶融したり、蒸発したり、酸化したりして侵食するが、
この場合、活性種を選択したり、そのエネルギーをコン
トロール出来て、表面のごく表層のみをエッチングした
り、表面上を走査して全体に微細孔を明けたりできるの
が有利であり、均一品質にてかつ大量に処理するには、
前述のイオン加工の一種であるイオンエッチングや、コ
ロナ放電、プラズマ放電、電子ビーム加工、レーザー加
工等、今や、金属、プラスチック加工における特殊加工
として近年急速に進歩してきた加工技術を利用できる。
さらに、手軽には、一方はブラシ状の電極、他方は平板
電極とした高電圧印加の電極間を通過、放電させること
によってや、電離性放射線、例えば紫外線あるいはオゾ
ン発生器で発生させたオゾン雰囲気中に曝し、酸化、ク
ラックを生じさせる等しても適用することができ、これ
には、例えば、オゾン発生器からのオゾン取出管を上記
合成パルプや紙に当てながらゆっくり移動させて全体に
透気させるようにしたり、紙をフィルターのようにして
オゾンを透過させたり、オゾン取出管を連通した容器内
にしばらく、例えば、１時間とか放置すれば良い。これ
ら活性種の選択は、対象物たる合成パルプや紙との相性
で選択すれば良い。

また、合成パルプの高分子も前記実施例のポリエチレ
ンに限られるものでなく、その他高分子であってもパル
プ状の繊維となり、抄造可能なものであれば同様に施用
できる。また、本発明による紙とは、いわゆる紙である
他、抄造により製造されるものであれば、不織布様にか
さ高いものであっても良いこと勿論である。

発明の効果 したがって、本発明によれば、繊維高分子自体および
バインダー類によりコートされた状態にあった微粉末脱
臭剤が一部大気に露出することで、臭気成分との直接接
触の機会が増え、脱臭紙としての脱臭性能の向上が期待
できる。また、パルプに合成パルプを用いるので、紙自
体も改質したものとして提供でき、益々の用途拡大を図
ることができる。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】微粉末脱臭剤を混合した高分子原料からパ
   ルプ状繊維を得る合成パルプ化工程と、得られた繊維を
   紙料の一つとして抄造する抄紙工程と、合成パルプ化工
   程と抄紙工程の間の繊維状態において、該繊維を活性種
   存在雰囲気下に曝す工程とを有することを特徴とする脱
   臭紙の製造方法。
2. 【請求項２】微粉末脱臭剤を混合した高分子原料からパ
   ルプ状繊維を得る合成パルプ化工程と、得られた繊維を
   紙料の一つとして抄造する抄紙工程と、抄紙工程後の紙
   状態において、該紙を活性種存在雰囲気下に曝す工程と
   を有することを特徴とする脱臭紙の製造方法。
3. 【請求項３】微粉末脱臭剤を混合した高分子原料からパ
   ルプ状繊維を得る合成パルプ化工程と、得られた繊維を
   紙料の一つとして抄造する抄紙工程と、合成パルプ化工
   程と抄紙工程の間の繊維状態および抄紙工程後の紙状態
   において、該繊維および該紙を活性種存在雰囲気下に曝
   す工程とを有することを特徴とする脱臭紙の製造方法。
4. 【請求項４】微粉末脱臭剤とは、二酸化チタンと酸化亜
   鉛との混成体を主体とし、幾分の水成分を含むものであ
   ることを特徴とする請求項１、２または３記載の脱臭紙
   の製造方法。
5. 【請求項５】活性種存在雰囲気下とは、イオン、ラジカ
   ル、電子、原子、レーザー光、放射線、電離性放射線、
   あるいはオゾン等の何れか一つあるいは複数が、照射、
   透過あるいは充満等して存在することとなる雰囲気下で
   あることを特徴とする請求項１、２または３記載の脱臭
   紙の製造方法。