JP2673689B2

JP2673689B2 - 不織布

Info

Publication number: JP2673689B2
Application number: JP62312948A
Authority: JP
Inventors: 幹育中西
Original assignee: 鈴木総業株式会社
Priority date: 1987-12-10
Filing date: 1987-12-10
Publication date: 1997-11-05
Anticipated expiration: 2012-11-05
Also published as: JPH01156576A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、特にフィルター材に使用して優れた脱臭力
を発揮する、脱臭機能をも持ち合わせた不織布に関する
ものである。従来の技術生活が豊かになるにつれて、いわゆる悪臭と呼ばれる
臭いから、タバコの臭いのようなごく身近な臭について
も、これを排除したいという要求が高まりつつある。このため、脱臭材の開発が盛んに行われ、今までの活
性炭より遥かに優れる物質も次々と生み出されてきてお
り、それらを単に通気性袋等にパックして冷蔵庫等に入
れて使うだけでなく、紙、布、発泡体等の繊維体に含有
せしめ、フィルター材として除塵と同時に脱臭も図ると
いう使い方も急増している。そこで、これには、従来、脱臭剤を、紙料、紡糸原
料、発泡原料等、原料時に混合して含有させる方法、
紙、布、スポンジ等の組織化完了した後において含浸さ
せる方法、薄い不織布やスポンジ等の通気性の被覆材に
て挟み込むようにして封入する方法等で行われてきた。発明が解決しようとする問題点しかし、原料時に混合して含有させる方法にあって
は、原料高分子が脱臭剤の回りを取り囲み、微粉末脱臭
剤はこれに被膜された状態にしか仕上げられず、また、
糸では、その後の組織化にあたり、さらに被膜が積み重
ねられる場合もある。これでは、微粉末脱臭剤と臭気成
分との接触が直接的でなく、脱臭剤そのものの本来の力
を十分に発揮させる状態にあるとは言えない。また、含浸させる方法では、その後乾燥を必要とし、
コスト高になりやすく、また、脱臭剤そのものの固定が
不十分である。また、通気性の被覆材にて挟み込むようにして封入す
る方法では、表裏の被覆材の通気程度が、フィルター材
としての圧損特性を大きく左右するとともに、他方で
は、担持できる微粉末脱臭剤の粒度をも制限しており、
このため、圧損を少なく、なお且つ、脱臭力を向上させ
るのはなかなか困難であった。問題点を解決するための手段したがって、上記問題点を解決するために、本発明不
織布は、酸化物系の微粉末脱臭剤を含有し、活性種存在
雰囲気下に曝されて、表面が微細にエッチングされ、微
粉末脱臭剤上の被膜が破壊されて、微粉末脱臭剤の一部
を露出する繊維が、シート状に配置され、各繊維が機械
的または化学的に結合されてい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、対象物の表面全体を微細にエッ
チングしたり、微細孔を明け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した繊維をこれら
活性種存在雰囲気下に曝すことによって、活性種と接触
したその表面は適度に荒れ、繊維として微粉末脱臭剤を
含有することに変わりなく、脱臭剤上の被膜の破壊が行
われる。これによって、微粉末脱臭剤の一部が大気に露呈さ
れ、臭気成分との直接接触の機会を多く持て、また、微
粉末脱臭剤自体は、活性種存在雰囲気下に曝される処理
によっても、変化することなく、安定した脱臭力を持続
でき、結果、微粉末脱臭剤が本来の脱臭力を発揮するよ
うになる。また、このようにして微粉末脱臭剤の一部を露出して
いる繊維は、バインダー類により、或は絡み合いにより
シート状を保っており、正に脱臭剤本来の力が発揮され
る状態となっている。実施例次ぎに、本発明の一実施例を、二酸化チタンと酸化亜
鉛とを主成分とする微粉末脱臭剤を含有させてナイロン
糸として先ず紡糸し、これを適宜長さに切断した後、こ
れの繊維束を解してシート状に配置してホットメルト接
着剤にて各繊維を連結せしめ、その後にそのシート状態
でオゾン存在雰囲気下に曝して繊維表面を微細に酸化エ
ッチングしたものとして説明する。二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。一方、不織布の構成繊維の紡糸原料としては、例え
ば、重合を終えた溶融状のナイロン中に前記TZ脱臭剤を
混合して一旦ナイロンチップとしたものでも良いし、溶
融紡糸の際に溶融したナイロンチップにTZ脱臭剤が混合
されるようにしても良く、何れにせよ、ナイロン−６・
６、ナイロン−６、その他、モノマー単体中にアミド基
−CONH−を含む高分子物質中にTZ脱臭剤が混合され、そ
の微粉末がほぼ均一に分散されるものであれば良い。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。この紡糸原料たる溶融状態のナイロンは口金より噴出
し、冷却固化して糸条となるが、その際、その粘性で、
TZ脱臭剤たる微粉末を適度に含有しつつ噴出してゆくの
で、冷却固化した糸中にはTZ脱臭剤が分散して存在する
こととなる。そして、その後空冷、吸湿等の処理等も経
れが、何れにせよ、微粉末脱臭剤を紡糸原料に混合する
以外は従来の紡糸工程と特に異なることなく製造される
ものである。そして、この糸は、適宜長さで切断され、
短い繊維状となった後、その繊維束が解かれ、ふわふわ
したワタ状にいわゆる開綿され、さらに、シリンダーへ
吹き付けられてウエブと称されるシート状に配置され
る。ところで、どのような紡糸原料にせよ、液状となって
いる原料中に微粉末脱臭剤が混合され、紡糸されるの
で、微粉末脱臭剤は原料たる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、ナイロンが被膜する状態となっており、こ
のため、従来は、どんな優れた脱臭剤を含有させた場合
でも、脱臭剤と臭気成分との接触は被膜を通した間接的
なものでしかなかった。このため、本実施例では、この繊維を構成繊維として
いわゆる不織布様に組織化した後、シート状態で活性種
たるオゾン存在雰囲気下に曝し、繊維の表面を微細にエ
ッチングして、繊維中の微粉末脱臭剤の一部を大気に露
呈させるようにしている。なお、繊維の状態で上記処理を行っても良いが、その
後、不織布とする際にバインダー類による接着や繊維自
体の溶融によって再び一部被膜化されることがあり、ま
た、効率的にも劣るので、シート状態としてから同処理
を行うようにするのが望ましい。そこで、これには、例えば、オゾン発生器からのオゾ
ン取出管をその表面に当てがいながらゆっくり移動させ
て全体を走査するようにしたり、全体をフィルターのよ
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、
オゾンの強力な酸化作用で、目に見えるような損傷は生
じず、それでいて、オゾンが接触した繊維表面は微細に
荒れ、繊維のTZ脱臭剤上の被膜が破られる。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。この結果、TZ脱臭剤が大気に露呈されて、臭気成分と
直接接触の機会を多く持ち、本来の脱臭力を発揮し得る
ようになる。なお、この状態においても、脱臭剤は繊維中に固定さ
れているのであるから、これが塵媒として分離してくる
ようなことはなく、優れた脱臭機能をも奏することので
きる不織布が完成する。不織布は、厚さや密度を自由に変えることができるか
ら、これを適宜大きさに裁断したりすることにより、エ
アコン、空気清浄器、あるいはマスク等のフィルター材
として、さらには、衣料の芯材や、さらには靴の中敷等
のフィルター材に限らない各種用途において、脱臭機能
を付加した形で使用できるようになる。なお、このように微粉末脱臭剤を繊維中に含有させる
と、紡糸工程での延伸加工で繊維が引き延ばされること
によって、微粉末脱臭剤は繊維の表面上に現れ易くなる
ので、前記被膜はなおさら薄く、破られ易くなってお
り、脱臭力が回復付与されるにあたり有利となってい
る。以上、本発明を、二酸化チタンと酸化亜鉛とを主成分
とするTZ脱臭剤を使用したものとして説明したが、本発
明は、このTZ脱臭剤に限らず、TZ脱臭材と同系列の、例
えば、亜鉛と錫等の酸化物、その他金属酸化物系、他の
酸化物系の脱臭剤でも同様に施用できるのは勿論であ
り、また、繊維も、実施例のようなナイロンに含有さ
せ、紡糸するのでは、なかなか含有量を上げられず、口
金から引き出す際に糸が分断され易いという技術的な課
題もあるため、例えば、アクリル、ポリエステル、ポリ
プロピレン等の合成繊維、レーヨン等の再生繊維、アセ
テート等の半合成繊維等、その他の高分子であって良
い。なお、ポリプロピレンを構成繊維とした時は、ポリ
プロピレンが帯電性が高いので、フィルター材として、
塵媒を静電捕捉する上でも好適である。また、活性種存在雰囲気下に曝すのは、上記実施例の
ように不織布様に組織化した後でなくとも、紡糸した状
態のまま、あるいは開綿した状態と、不織布とされる前
の何れの状態であっても良い。また、繊維とは、いわゆ
るステープル、トウ、フィラメントを厳格に問わないも
ので、多少集束されたり、撚り、仮撚がかかっていても
良いが、細かい繊維としてワタ状に解れているのが望ま
しい。また、活性種存在雰囲気下に曝すとは、上記オゾン存
在下に曝す以外、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、被膜高分子
を溶融したり、蒸発したり、酸化、侵食して、微細にエ
ッチングし、脱臭剤を大気に露呈させ、不織布とした後
にあっては、これを本質的に大きく損傷しない手段また
は程度であれば良い。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、表面上を走査し
たりできるのが有利であり、例えば、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、陰極上に不織布を置き、陽イオンで
衝撃してその繊維表面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や、大
気中でのコロナ放電、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も
利用できる。発明の効果したがって、本発明によれば、繊維が不織布としてシ
ート状に組織化されているのに、微粉末脱臭剤は臭気成
分との直接的接触が可能であり、また、不織布としての
通気性程度も脱臭機能を損なうことなく自由に調節でき
るので、圧損が少なく、なお且つ、脱臭機能を付加した
不織布として種々の用途展開が期待できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｄ０４Ｈ 3/00 Ｄ０４Ｈ 3/00 ＥＤ０６Ｍ 10/06 Ｄ０６Ｍ 10/00 Ｚ

Claims

(57)【特許請求の範囲】１．酸化物系の微粉末脱臭剤を含有し、活性種存在雰囲
気下に曝されて、表面が微細にエッチングされ、微粉末
脱臭剤上の被膜が破壊されて、微粉末脱臭剤の一部を露
出する繊維が、シート状に配置され、各繊維が機械的ま
たは化学的に結合されていることを特徴とする不織布。２．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
する特許請求の範囲第１項記載の不織布。