JP3713667B1 - Multi-functional filter material - Google Patents

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Abstract

【課題】多孔質炭素繊維の吸着機能に加え、マイナスイオン放出並びに同時放射する遠赤外線の利用で抗菌及び消臭作用を図り、さらに光触媒機能材料を蒸着加工或いは溶射加工し、抗菌及び消臭作用を増加させた多機能性フィルター及び製造方法を提供する。
【解決手段】多孔質炭素繊維の織布及び不織布、フェルトの両面又は片面に、1)希有元素類を含む天然鉱物、2)前記天然鉱物とトルマリン若しくは遠赤外線セラミックの何れか一方を含む混合物、3)前記天然鉱物に光触媒機能材料を添加混合した混合物、4)前記2)の混合物に、更に光触媒機能材料を添加混合した混合物、をそれぞれに蒸着加工或いは溶射加工を施したフィルター材の構成とする。
【選択図】なし
In addition to the adsorption function of porous carbon fiber, antibacterial and deodorizing actions are achieved by utilizing negative infrared rays and far-infrared rays that are emitted at the same time. Provided are a multi-functional filter and a manufacturing method with increased
SOLUTION: Porous carbon fiber woven fabric and non-woven fabric, on both sides or one side of felt, 1) a natural mineral containing rare elements, 2) a mixture containing said natural mineral and one of tourmaline or far-infrared ceramic, 3) A mixture of a natural mineral and a photocatalytic functional material added to and mixed, and 4) A mixture of the mixture of 2) and a mixture of a photocatalytic functional material added and mixed with each other, and a filter material composition subjected to vapor deposition or thermal spraying. To do.
[Selection figure] None

Description

本発明は、多機能性フィルター材に関し、多孔質炭素繊維の織布及び不織布の吸着機能に加えて、マイナスイオンの放出の持続的維持並びに同時放射する遠赤外線の利用で、抗菌作用及び消臭作用を図り、さらに光触媒機能材料により抗菌作用及び消臭作用を増加させた蒸着加工或いは溶射加工してなる消臭材、空気清浄材、抗菌材、水質浄化材等に有益なフィルター材に関する。 The present invention relates to a multi-functional filter material, and in addition to the adsorption function of a woven fabric and a non-woven fabric of porous carbon fibers, the antibacterial action and deodorization can be achieved by continuously maintaining the release of negative ions and using far-infrared rays simultaneously radiating. The present invention relates to a filter material useful for a deodorizing material, an air cleaning material, an antibacterial material, a water purification material, etc., which has an action and is further vapor-deposited or sprayed with a photocatalytic functional material to increase the antibacterial and deodorizing effects.

近年、空気環境や水環境に対する関心に非常に高まり、特に人間の生活空間における悪臭や悪細菌類の除去が必要不可欠の時代になってきた。悪臭の除去や水質の浄化方法として、一般に吸着性を利用した良く知られている物として、活性炭、ゼオライト、セピオライト、麦飯石等の多孔質のセラミックがあり、そのなかでも、吸着力の大きい活性炭が、悪臭除去や水質浄化の主流になり、また特殊なものとして、多孔質炭素繊維の織布或いは不織布があり、空気清浄材や水質浄化材として殆どのものが利用されている。 In recent years, interest in the air environment and water environment has increased greatly, and it has become an indispensable era in particular to eliminate odors and bacteria in human living spaces. Well-known materials that use adsorptivity as methods for removing malodor and water quality include porous ceramics such as activated carbon, zeolite, sepiolite, and barley stone, and among them, activated carbon with high adsorptive power. However, it has become a mainstream for malodor removal and water purification, and as a special one, there are woven or non-woven fabrics of porous carbon fibers, and most of them are used as air purification materials and water purification materials.

一方、悪臭の除去及び抗菌効果の方法として、注目されるようになってきたマイナスイオン効果を図った製品が多く市場にもみられるようになってきた。マイナスイオンを発生させる方法として、電気機械的に電子を発生させてマイナスイオンを発生させる方法と、放射性物質を含む希有元素鉱物を用いて、空気をイオン化させる方法が知られている。
悪臭除去の空気清浄器や、水質浄化の浄化器、特に、家庭用の蛇口に取り付ける小型浄化器として、塊状の活性炭を小さな網目容器に詰め込み、悪臭や水中の遊離塩素類を瞬時に通過させて、吸着除去するものであるが、殆どの悪臭や水中の遊離塩素類は高濃度でもあり、瞬時に、小型の容器に通過させても、大部分、吸着除去できていないのが現状である。全ての悪臭や水質浄化をするには、循環方式か、通過時間の長い大きな容器に詰め込むしかないのが現状である。唯一、タバコ煙除去として、電気機械式に、高電圧をかけて、マイナスイオンを発生させて、瞬時に、煙を除去する、大型の機械が各企業等に設置されている。しかし、一般家庭には、高価で、大型である為、普及していない。マイナスイオンの抗菌性及び消臭性を併せ持つ組成物や太陽光の光で、消臭作用と抗菌作用が得られる光触媒機能材料の先行技術が特許や出願或いは市場に販売されている。その中で代表的な下記の3件を挙げる。
On the other hand, as a method of removing malodor and antibacterial effect, many products aiming at the negative ion effect that have been attracting attention have come to be seen in the market. As a method of generating negative ions, a method of generating electrons by electromechanically generating negative ions and a method of ionizing air using a rare element mineral containing a radioactive substance are known.
Odor removal air purifier and water purification purifier, especially as a small purifier attached to a faucet for home use, packed activated carbon is packed in a small mesh container, allowing odors and free chlorine in water to pass through instantly. However, most of the bad odors and free chlorine in water are high in concentration, and even if they are passed through a small container instantaneously, most of them are not removed by adsorption. Currently, the only way to purify all offensive odors and water is to pack them in a large container with a circulation system or a long transit time. The only large-scale machines that can remove smoke instantly by applying high voltage, generating negative ions, and removing smoke instantly as cigarette smoke removal. However, since it is expensive and large in general households, it is not popular. Prior art of a photocatalytic functional material capable of obtaining a deodorizing action and an antibacterial action by a composition having both antibacterial and deodorizing properties of negative ions and sunlight is sold in patents, applications or markets. The following are three typical examples.

特許第3035279号 静電気に帯電しにくい高分子化合物、並びに稀有元素類を含む鉱物、及び少なくともトルマリン若しくは遠赤外線放射セラミックのいずれか一方を含むマイナスイオンを放出すると同時に、遠赤外線を放射する樹脂組成物。Patent No. 3035279 Resin composition that emits far infrared rays at the same time as emitting a negative ion containing a polymer compound that is not easily charged with static electricity, a rare element, and at least one of tourmaline or far infrared radiation ceramics . 特開2000−233113号公報(1)バインダーにより保持された吸着材が含まれる保持用不織布1と、該保持用不織布をその間に挟持する除塵用不織布2及び3とから成る3層の不織布から成る積層構造の脱臭フィルターであって、光触媒がバインダーに含まれていることを特徴とする脱臭フィルター。(2)前記吸着材は、活性炭を含むことを特徴とする脱臭フィルター。(3)前記バインダーは、熱可塑性のホットメルト型の粒状結着剤であることを特徴とする脱臭フィルター。(4)前記バインダーは、酸化チタンと該酸化チタンを接着保持する無機接着剤とを含むコーティング剤を含むことを特徴とする脱臭フィルター。(5)光触媒はバインダーの表面に存在していることを特徴とする脱臭フィルター。(6)バインダーに光触媒を含有させる工程、保持用不織布1を除塵用不織布3の上に載置し、保持用不織布1の上方より、前記工程で得られた光触媒を含有するバインダーと吸着材との混合物を散布する工程、次いで除塵用不織布2を保持用不織布1の上に載置し、加熱圧着することにより3層積層体とする工程を含むことを特徴とする脱臭フィルター。(7)前記記載の脱臭フィルターに、被脱臭成分を含むガスを接触させて被脱臭成分を吸着させる過程と、吸着した被脱臭成分を含むフィルターに光触媒を活性化させる波長の光を含む光を照射する過程とを含むことを特徴とする脱臭フィルターの利用方法。JP, 2000-233113, A (1) It consists of a nonwoven fabric of three layers which consists of non-woven fabric 1 for holding in which an adsorbent held by a binder is contained, and non-woven fabrics 2 and 3 for dust removal which sandwich the non-woven fabric for holding between A deodorizing filter having a laminated structure, wherein a photocatalyst is contained in a binder. (2) The deodorizing filter, wherein the adsorbent contains activated carbon. (3) The deodorizing filter, wherein the binder is a thermoplastic hot-melt type particulate binder. (4) The deodorizing filter, wherein the binder includes a coating agent containing titanium oxide and an inorganic adhesive that adheres and holds the titanium oxide. (5) A deodorizing filter, wherein the photocatalyst is present on the surface of the binder. (6) A step of incorporating a photocatalyst into the binder, the holding nonwoven fabric 1 is placed on the dust removing nonwoven fabric 3, and the binder and adsorbent containing the photocatalyst obtained in the above step from above the holding nonwoven fabric 1 A deodorizing filter comprising: a step of spraying a mixture of the above, followed by a step of placing the dust removing nonwoven fabric 2 on the holding nonwoven fabric 1 and thermocompression bonding to form a three-layer laminate. (7) The process of making the gas containing a deodorized component contact the deodorizing filter described above to adsorb the deodorized component, and light containing light having a wavelength that activates the photocatalyst in the adsorbed filter containing the deodorized component. A method of using a deodorizing filter, characterized by comprising a process of irradiation. 光触媒といわれる数〜数百nmの酸化チタンが、太陽光の紫外線にあたると、光電効果で電子が励起、電子と正孔が発生し、電子は、空気中の酸素を還元しスーパーオキサイドイオンに、正孔は表面の水分を酸化して水酸化ラジカルに変える。このスーパーオキサイドイオンと水酸化ラジカルは、強い酸化力を示し、この状態でチタニア表面に有機物が付着すると、スーパーオキサイドイオンが有機物の炭素を、水酸化ラジカルが水素を奪って分解する。こうした自浄作用が、抗菌作用及び消臭作用となるメカニズムとなっている。しかしながら、上記の光触媒は、太陽光の紫外線が当たらなければ光電効果が生じず、また、チタン表面の表面効果である為、離れたところでの抗菌作用及び消臭作用の効果は全く得られない大きな欠点があるものであった。When several to several hundreds of nanometers of titanium oxide called photocatalyst hits ultraviolet rays of sunlight, electrons are excited by the photoelectric effect, electrons and holes are generated, and the electrons reduce oxygen in the air to superoxide ions. Holes oxidize surface moisture and turn them into hydroxyl radicals. The superoxide ion and hydroxyl radical exhibit strong oxidizing power, and when an organic substance adheres to the titania surface in this state, the superoxide ion decomposes the organic substance carbon and the hydroxyl radical takes hydrogen. Such a self-cleaning action is a mechanism that becomes an antibacterial action and a deodorizing action. However, the above-mentioned photocatalyst does not produce a photoelectric effect unless it is exposed to the ultraviolet rays of sunlight, and since it is a surface effect on the titanium surface, an antibacterial effect and a deodorizing effect at a distance cannot be obtained at all. There was a fault. 蒸着加工及び溶射加工は、一般に金属或いはガラス等に、単一のセラミックを直接コーティングする方法で、金属等の表面を改質して、高耐磨耗性、高耐熱性、高強度、防錆性などを得られるセラミックコーティング方法である。その蒸着加工方法及び溶射加工として、PVD物理的蒸着法、CVD蒸着法、レーザー蒸着法、溶射法が良く知られている。これらのうち、より接着強度が得られるプラズマを利用したプラズマ蒸着及びプラズマ溶射が良く知られている。Vapor deposition and thermal spraying are generally methods in which a single ceramic is directly coated on metal or glass, etc., and the surface of the metal is modified to provide high wear resistance, high heat resistance, high strength, and rust prevention. This is a ceramic coating method capable of obtaining properties. PVD physical vapor deposition, CVD vapor deposition, laser vapor deposition, and thermal spraying are well known as the vapor deposition method and thermal spraying. Among these, plasma vapor deposition and plasma spraying using plasma that can provide more adhesive strength are well known.

本発明において解決しようとする問題点は、高濃度の悪臭を除去する消臭材及び水中の遊離塩素類を除去する浄化材として、小型の容器或いは有形成形品たとえば、平板状型状に、通過させるだけで除去できる素材が必要になってきた点であり、また、活性炭粉末或いは活性炭を付着したフィルター或いは多孔質炭素繊維フィルターに代わる素材が必要になってきた。また、活性炭粉末或いは多孔質炭素繊維フィルターでは、抗菌性がない為、悪臭の除去と同時に、悪細菌も殺菌させるという素材が必要になってきた。また、光触媒の欠点である離れたところでも抗菌効果及び消臭作用が促進されるような素材が必要になってきた。   The problem to be solved in the present invention is that as a deodorizing material for removing high-concentration malodor and a purifying material for removing free chlorine in water, a small container or a shaped product, for example, a plate-like mold is passed. In addition, a material that can be removed simply by making it necessary has become necessary, and a material that can be used in place of activated carbon powder, a filter with activated carbon attached thereto, or a porous carbon fiber filter has become necessary. Moreover, since the activated carbon powder or the porous carbon fiber filter has no antibacterial property, a material that can sterilize bad bacteria at the same time as the removal of malodors has become necessary. In addition, a material that promotes the antibacterial effect and the deodorizing action has been required even at a distance, which is a disadvantage of the photocatalyst.

上記問題点に鑑みて、(1)吸着性のある多孔質の炭素繊維の織布及び不織布。(2)希有元素類を含む天然鉱物。(3)希有元素類を含む天然鉱物と、トルマリン若しくは遠赤外線放射セラミックの何れか一方を含む混合物。(4)希有元素類を含む天然鉱物或いは希有元素類を含む天然鉱物と、トルマリン若しくは遠赤外線放射セラミックの何れか一方を含む混合物に、光触媒機能材料を添加混合し混合組成物の、これらに着目して、多孔質の炭素繊維の織布及び不織布の両面或いは片面に、上記(2)或いは(3)の混合物或いは(4)の混合物を、蒸着加工或いは溶射加工したフィルター材が、吸着性を有し、マイナソスイオンの持続的放出と、運赤外線の放射の同時作用で、抗菌効果及び消臭効果を発揮でき、さらに光触媒作用で抗菌効果及び消臭効果を増加させて、太陽光があたらないところや夜間でも効果が発揮できるという多機能性の機能を見だされるフィルター材に到達した。   In view of the above problems, (1) woven and non-woven fabrics of adsorbing porous carbon fibers. (2) Natural minerals containing rare elements. (3) A mixture containing a natural mineral containing rare elements and either one of tourmaline or far infrared radiation ceramic. (4) Pay attention to these mixed compositions by adding a photocatalytic functional material to a natural mineral containing rare elements or a natural mineral containing rare elements and either a tourmaline or far-infrared radiation ceramic. Then, a filter material obtained by vapor-depositing or spraying the mixture of (2) or (3) or the mixture of (4) on both sides or one side of a porous carbon fiber woven fabric and nonwoven fabric has an adsorptive property. If it has sunlight, the antibacterial effect and deodorant effect can be demonstrated by the simultaneous action of the sustained release of the Minasos ion and the radiation of infrared rays, and the antibacterial effect and the deodorant effect can be increased by the photocatalytic action. We have arrived at a filter material that can be found to have a multifunctional function that can be effective even at night or at night.

本発明において、多孔質の炭素繊維の織物及び不織布として、織布及び不織布を直接炭化賦活した活性炭素織布及び活性炭素不織布、繊維糸を直接炭化した活性炭素繊維を紡織及び不織布化した活性炭素織布及び不織布をいずれも使用することができる。市販品として、例えば、商品名カイノール 活性炭素クロス及び活性炭繊維不織布 日本カイノール社製を使用することができる。   In the present invention, as a porous carbon fiber woven fabric and non-woven fabric, activated carbon woven fabric and activated carbon non-woven fabric obtained by directly carbonizing woven fabric and non-woven fabric, and activated carbon obtained by spinning and non-woven fabric of activated carbon fiber obtained by directly carbonizing fiber yarns. Both woven and non-woven fabrics can be used. As a commercial item, the brand name Kynol activated carbon cloth and activated carbon fiber nonwoven fabric made by Nippon Kynol Co., Ltd. can be used, for example.

本発明において、稀有元素類を含む鉱物として、フェルグソン石、モナズ石、ゼノタイム、コルンブ石、ベタホ石、サマルスキー石、タンタル石、ウラン石、方トリウム、ゴム石、ガドリン石等がある。これらの鉱石のうち、極微弱な放射線を放射し、人体に悪影響を及ぼさないとされているもの、及びマイナスイオン放出を励起している鉱物として、最も好ましくは、モナズ石を使用することができる。上記天然鉱石の粒径として、1mm以下に粉砕したものを使用することができる。最も好ましくは、平均粒径が30ミクロン以下に粉砕されたものが、マイナスイオンの生成を減少させないうえで有益である。   In the present invention, minerals containing rare elements include fergusonite, monazite, xenotime, columbite, betajolite, samarsky stone, tantalum stone, uranium stone, calcite, rubber stone, gadolinite and the like. Among these ores, monazite can be used most preferably as a mineral that emits very weak radiation and does not adversely affect the human body, and as a mineral that excites negative ion emission. . As the particle size of the natural ore, those crushed to 1 mm or less can be used. Most preferably, an average particle size of less than 30 microns is beneficial in that it does not reduce the production of negative ions.

本発明において、トルマリンとして、ショールトルマリン、リチウムトルマリン、ドラバイトトルマリン、ルベライトトルマリン、ピンクトルマリン、インデコライト、バライバトルマリン、ウォーターメロン等を使用することができる。上記トルマリンの粒径として、0.1ミクロンから1mmに粉砕したものを使用することができる。最も好ましくは平均粒径10ミクロン以下が混合するうえで有益である。上記配合部数として、樹脂固形分100重量部数に対し、100重量部数以下を配合することができる。最も好ましくは、50重量部数以下の方が、マイナスイオンをより放出するうえで有益である。   In the present invention, as tourmaline, shoal tourmaline, lithium tourmaline, drabite tourmaline, rubellite tourmaline, pink tourmaline, indecolite, baraiba tourmaline, watermelon and the like can be used. As the particle size of the tourmaline, those pulverized from 0.1 micron to 1 mm can be used. Most preferably, an average particle size of 10 microns or less is beneficial for mixing. As said compounding part number, 100 weight part or less can be mix | blended with respect to 100 weight part of resin solid content. Most preferably, the amount of 50 parts by weight or less is more beneficial for releasing more negative ions.

本発明において、遠赤外線セラミックとして、2〜50ミクロンの波長をもつ遠赤外線を放射率50%以上放射している遠赤外線セラミックを使用することができる。遠赤外線セラミックの成分として、アルミナ、シリカ、ジルコニア、酸化ナトリウム、酸化マグネシウム、酸化鉄等を2種以上含む混合物を使用することができる。前記市販品として、商品名セラジット、OKトレーディング製があり、マイナスイオンを増幅し、遠赤外線を高放射するうえで有益である。上記の配合部数として、稀有元素類を含む鉱物100重量部100重量部数に対し、100重量部数配合することができる。最も好ましくは、50重量部数以下が、マイナスイオンをより放出するうえで有益である。   In the present invention, a far-infrared ceramic that radiates far-infrared rays having a wavelength of 2 to 50 microns can be used as the far-infrared ceramic. As a far infrared ceramic component, a mixture containing two or more kinds of alumina, silica, zirconia, sodium oxide, magnesium oxide, iron oxide and the like can be used. Examples of the commercially available products include Seragit and OK Trading, which are useful for amplifying negative ions and emitting far infrared rays. As said compounding part number, 100 weight part can be mix | blended with respect to 100 weight part of minerals containing rare elements 100 weight part. Most preferably, 50 parts by weight or less is beneficial for more releasing negative ions.

本発明において、光触媒機能材料として、アナターゼ型二酸化チタン、ブルッカイト型二酸化チタン、アパタイト被覆酸化チタン、無機セラミック包含二酸化チタン等をいずれも使用することができる。アナターゼ型二酸化チタン及びブルッカイト型二酸化チタンの粒径として、5〜200nmに粉砕されたものを使用することができる。最も好ましくは、6〜30nmの方が電子を励起するうえで有益である。   In the present invention, as the photocatalytic functional material, any of anatase type titanium dioxide, brookite type titanium dioxide, apatite-coated titanium oxide, titanium dioxide including inorganic ceramic, and the like can be used. The anatase-type titanium dioxide and brookite-type titanium dioxide having a particle size of 5 to 200 nm can be used. Most preferably, 6-30 nm is more beneficial for exciting electrons.

アパタイト被覆二酸化チタンとして、上記二酸化チタンをアパタイト、すなわちリン酸カルシウムで被覆したものを使用することができる。市販品として、例えば、商品名アパタイト被覆酸化チタンNSP−001ナノウェーブ製を使用することができる。無機セラミック包含二酸化チタンとして、無機セラミックの成分が、シリカ、アルミナ、酸化クロム、酸化ジルコニウム、ジルコニア、酸化イットリウム等の1種の合成セラミック或いは2種以上含む合成セラミックであり、また上記成分を含む天然鉱物である。上記の粒径として、平均30ミクロン以下のものを使用することができる。市販品として、例えば商品名ライオナイト ライオン製を使用することができる。前記配合部数として、希有元素類を含む鉱物100重量部数に対し、100重量部数以下配合することができる。最も好ましくは、50重量部数以下がマイナスイオンの生成を減少させないうえで有益である。   As the apatite-coated titanium dioxide, it is possible to use the titanium dioxide coated with apatite, that is, calcium phosphate. As a commercial item, the brand name apatite covering titanium oxide NSP-001 nanowave make can be used, for example. Inorganic ceramic-containing titanium dioxide, the component of the inorganic ceramic is one type of synthetic ceramic such as silica, alumina, chromium oxide, zirconium oxide, zirconia, yttrium oxide, or a synthetic ceramic containing two or more types, and natural components containing the above components It is a mineral. As the above particle diameter, those having an average of 30 microns or less can be used. As a commercial product, for example, the product name Lionite Lion can be used. As said compounding part number, 100 weight part or less can be mix | blended with respect to 100 weight part of minerals containing rare elements. Most preferably, 50 parts by weight or less is beneficial in not reducing the production of negative ions.

本発明において、蒸着加工として、セラミックを直接に接着加工できるPVD法(物理蒸着)加工のうち、真空蒸着加工及びイオンプレーディング蒸着加工及びスパッタ蒸着加工、CVD法(化学蒸着)加工、レーザー蒸着加工、プラズマ溶射加工のいずれの蒸着加工方法を使用することができる。このうち最も好ましくは、ブラズマを利用したプラズマ蒸着を使用する方が、混合物を強固に接着コーティングできるうえで有利である。   In the present invention, among the PVD methods (physical vapor deposition) that can directly bond ceramics as the vapor deposition, vacuum vapor deposition, ion plating vapor deposition and sputter vapor deposition, CVD (chemical vapor deposition), and laser vapor deposition. Any vapor deposition method such as plasma spraying can be used. Of these, it is most preferable to use plasma deposition utilizing plasma, because the mixture can be firmly adhered and coated.

本発明は、多孔質炭素繊維の織布又は不織布或いはフェルトの両面又は片面に、希有元素類を含む天然鉱物、或いは希有元素類を含む天然鉱物とトルマリン若しくは遠赤外線放射セラミックを含む混合物、或いは希有元素類を含む天然鉱物と光触媒機能材料の混合物、或いは希有元素類を含む天然鉱物とトルマリン若しくは遠赤外線放射セラミックの混合物に、さらに光触媒機能材料を添加した混合物を、直接に蒸着加工或いは溶射加工するこ物により、吸着力を有すると同時に、マイナスイオンを生成し、悪臭の除去、細菌の殺菌、水質の浄化が高効率で除去できる優れた効果を奏する。   The present invention relates to a natural mineral containing a rare element, a mixture containing a rare mineral and a natural mineral and tourmaline or a far-infrared radiating ceramic on both sides or one side of a porous carbon fiber woven or non-woven fabric or felt. A mixture of natural minerals containing elements and a photocatalytic functional material, or a mixture of natural minerals containing rare elements and tourmaline or far-infrared radiation ceramics, with a further addition of a photocatalytic functional material, is directly deposited or sprayed. This material has an excellent effect that it has adsorptive power and at the same time generates negative ions, and can efficiently remove bad odor, sterilize bacteria, and purify water.

以下に、実施例を挙げて、本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.

実施例の試料の作成方法では、蒸着加工方法として、スパッタ法プラズマ蒸着方法のECRスパッタ装置を使用して、3mm厚のカイノール活性炭繊維不織布(日本カイノール製)に、表1及び表2に示した組成物を、塗布量約10g/m2 で、プラズマ蒸着加工をして、実施例1〜6の試料を作成した。表1及び表2の材料として、遠赤外線セラミックとして、セラジットAL−F9 OKトレーディング製を使用した。光触媒として、PC−101 チタン工業製のものを使用した。 In the sample preparation method of the examples, as an evaporation processing method, an ECR sputtering apparatus of a sputtering method plasma evaporation method is used, and a 3 mm-thick kainol activated carbon fiber nonwoven fabric (manufactured by Nihon Kainol) is shown in Tables 1 and 2. The composition was subjected to plasma deposition processing at a coating amount of about 10 g / m 2 to prepare samples of Examples 1 to 6. As materials of Tables 1 and 2, Seragit AL-F9 OK Trading was used as a far-infrared ceramic. As the photocatalyst, a product made by PC-101 Titanium Industry was used.

Figure 0003713667
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イオン測定と遠赤外線放射測定
上記実施例1〜6のイオン測定を行なった。試料の大きさは、20cm角とした。イオン測定方法は、小イオン測定方法として、イオンテスターKST−900 神戸電波製を使用し、室温25℃,湿度60%の雰囲気で、マイナスイオンとプラスイオンを3分間の平均生成数/ccを測定した。総イオン測定方法は、空気イオンテスターIC−1000ユニバーサル企画製を使用し、同じ雰囲気でマイナスイオンとプラスイオンを3分間の平均生成数/ccを測定した。遠赤外線放射率の測定は、FTIR測定機,JIR−E500を使用し、試料温度35℃の遠赤外線放射率を測定した。その結果を表3に示した。
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Ion measurement and far-infrared radiation measurement The ion measurement of the said Examples 1-6 was performed. The sample size was 20 cm square. As an ion measurement method, an ion tester KST-900 manufactured by Kobe Radio Co., Ltd. is used as a small ion measurement method, and the average number of negative ions and positive ions produced per minute for 3 minutes is measured in an atmosphere of room temperature 25 ° C. and humidity 60%. did. As the total ion measurement method, an air ion tester IC-1000 made by Universal Planning Co., Ltd. was used, and the average number of produced negative ions and positive ions / cc for 3 minutes was measured in the same atmosphere. The far-infrared emissivity was measured using a FTIR measuring instrument, JIR-E500, and the far-infrared emissivity at a sample temperature of 35 ° C. was measured. The results are shown in Table 3.

Figure 0003713667
上記の実施例のイオン測定の結果、実施例1〜6共に、プラスイオンよりもマイナスイオンの方が、大量に多く生成したものとなった。また、遠赤外線放射率では、実施例2,3,5,6が高放射するものとなった。
Figure 0003713667
As a result of the ion measurement of the above examples, in all of Examples 1 to 6, a larger amount of negative ions was generated in a larger amount than positive ions. Moreover, Example 2, 3, 5, 6 became a high radiation | emission by far-infrared emissivity.

実用化試験
実施例及び比較例で作成した試料を使用して、抗菌試験及び消臭試験、並びに水質浄化試験をして、本発明をより明らかにする。
Practical use test Using the samples prepared in the examples and comparative examples, the present invention will be clarified by performing an antibacterial test, a deodorization test, and a water purification test.

消臭試験
消臭試験として、検知管法を用いた。試験方法として、5リットルのテトラバックに実施例の試料5cm角及び所定濃度のアンモニア或いは硫化水素を充填して、10分後の脱臭率を求めた。アンモニアガスの初期濃度として、100ppm、硫化水素ガスの初期濃度として、50ppmとした。環境条件として、(1)ブラックライト照射時、(2)照明無しの暗黒の2方法で行った。その結果を、表4及び表5に示した。
Deodorization test The detector tube method was used as the deodorization test. As a test method, 5 liters of a sample of Example and 5 cm square of Example and a predetermined concentration of ammonia or hydrogen sulfide were filled, and the deodorization rate after 10 minutes was determined. The initial concentration of ammonia gas was 100 ppm, and the initial concentration of hydrogen sulfide gas was 50 ppm. The environmental conditions were (1) during black light irradiation and (2) dark without illumination. The results are shown in Tables 4 and 5.

Figure 0003713667
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消臭試験の結果、ブラックライト照射時では、実施例1〜6共、短時間で高効率に消臭した。さらに、実施例4,5,6出は、光触媒反応による消臭作用が増加した。照明無し出は、実施例1〜6ともに、差はなく高効率に消臭した。
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As a result of the deodorization test, when the black light was irradiated, both Examples 1 to 6 were deodorized with high efficiency in a short time. Furthermore, in Examples 4, 5, and 6, the deodorizing action by the photocatalytic reaction increased. In the case of no illumination, both Examples 1 to 6 were deodorized highly efficiently with no difference.

抗菌試験
抗菌試験として、(財)日本紡績検査協会で試験を行なった。試験方法として、JIS−L1902定量試験法を準拠した。試験菌株として、MRSA(耐性黄色ぶどう球菌)を使用した。環境条件として、(1)ブラックライト照射時、(2)照射無しの暗黒の2方法で行なった。その結果を、表6及び表7に示した。
Antibacterial test As an antibacterial test, a test was conducted by the Japan Spinning Inspection Association. As a test method, JIS-L1902 quantitative test method was applied. MRSA (resistant Staphylococcus aureus) was used as a test strain. The environmental conditions were (1) black light irradiation and (2) dark without irradiation. The results are shown in Tables 6 and 7.

Figure 0003713667
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上記の抗菌試験結果から明らかなように、実施例1〜6共に、高い抗菌性の性能を有することが明らかとなった。さらに、光触媒作用で、ブラックライト照射時では抗菌性が増加していた。
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As is clear from the above antibacterial test results, it was revealed that both Examples 1 to 6 have high antibacterial performance. Furthermore, antibacterial activity was increased by the photocatalytic action when irradiated with black light.

水質浄化試験
試験方法として、100ccのビーカーに各々の試料を入れ、ついで水道水を注ぎ、その直後に、水道水中の遊離塩素を、オルトトリジン法の簡易測定遊離塩素測定キット(井内盛栄堂製)を用いて測定した。その結果を、表8に示した。
Water quality purification test As a test method, put each sample in a 100cc beaker, then pour tap water, and immediately after that, free chlorine in tap water is measured by the simple measurement free chlorine measurement kit (manufactured by Inoue Seieido) using the orthotolidine method. And measured. The results are shown in Table 8.

Figure 0003713667
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上記の水質浄化試験結果から明らかなように、実施例1〜6共に、瞬時に水道水中の遊離塩素が無くなったことが明らかとなった。この現象は、吸着力とマイナスイオンの遊離塩素の分解が同時に起こったことが明らかである。   As is clear from the results of the water purification test described above, it was revealed that in all of Examples 1 to 6, free chlorine in tap water disappeared instantaneously. It is clear that this phenomenon was caused by simultaneous adsorption force and decomposition of negative ion free chlorine.

比較例
本発明をより明らかにするため、比較例を示して実施例の作用効果を明らかにする。
Comparative Example In order to clarify the present invention, a comparative example is shown to clarify the operational effects of the example.

比較例の試料として、実施例で用いたカイノール活性炭不織布を使用した。   As a sample of the comparative example, the quinol activated carbon nonwoven fabric used in the examples was used.

消臭試験
比較例の消臭試験方法は、実施例と同じ方法で行なった。その結果を、表9及び表10に示した。
Deodorization test The deodorization test method of the comparative example was performed in the same manner as in the examples. The results are shown in Tables 9 and 10.

Figure 0003713667
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その結果から明らかなように、いずれも脱臭率50〜55%で実施例よりも半減して、短時間では脱臭できないものであった。
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As is apparent from the results, the deodorization rate was 50 to 55%, which was halved from that of the Examples and could not be deodorized in a short time.

抗菌試験
比較例の抗菌試験方法は、実施例と同じ方法で行なった。その結果を表11及び表12に示した。
Antibacterial test The antibacterial test method of the comparative example was performed in the same manner as in the examples. The results are shown in Tables 11 and 12.

Figure 0003713667
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その結果から明らかなように、比較例は全く抗菌効果のないものであった。
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As is clear from the results, the comparative example has no antibacterial effect.

水質浄化試験
水質浄化試験方法として、実施例と同じ方法で行なった。その結果を表13に示した。
Water purification test The water purification test was performed in the same manner as in the examples. The results are shown in Table 13.

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その結果から明らかなように、比較例は瞬時には遊離塩素が除去できないもので、実施例よりも半減していた。
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As is clear from the results, in the comparative example, free chlorine could not be removed instantaneously, which was halved compared to the examples.

Claims (4)

多孔質炭素繊維の織布又は不織布及びフェルトの両面或いは片面に、希有元素類を含む天然鉱物を、蒸着加工或いは溶射加工してなることを特徴とする多機能性フィルター材。 A multifunctional filter material obtained by vapor-depositing or spraying a natural mineral containing rare elements on both or one side of a porous carbon fiber woven or non-woven fabric and felt. 多孔質炭素繊維の織布又は不織布の両面或いは片面に、稀有元素類を含む天然鉱物と、トルマリン若しくは遠赤外線セラミックのいずれか一方を含むマイナスイオンを放出すると同時に遠赤外線を放射する混合物を、蒸着加工或いは溶射加工してなることを特徴とする多機能性フィルター材。 Vapor deposition of a mixture of natural minerals containing rare elements and negative ions containing either tourmaline or far-infrared ceramics and simultaneously emitting far-infrared rays on both or one side of a porous carbon fiber woven or non-woven fabric A multi-functional filter material characterized by being processed or sprayed. 多孔質炭素繊維の織布又は不織布の両面或いは片面に、稀有元素類を含む天然鉱物に、光触媒機能材料を添加混合し、抗菌作用及び消臭作用を増加させた混合物を、蒸着加工或いは溶射加工してなることを特徴とする多機能性フィルター材。 Vapor deposition or thermal spraying of a mixture of anti-bacterial and deodorant compounds by adding and mixing a photocatalytic functional material to a natural mineral containing rare elements on both sides or one side of a porous carbon fiber woven or non-woven fabric Multifunctional filter material characterized by being formed. 多孔質炭素繊維の織布又は不織布の両面或いは片面に、稀有元素類を含む天然鉱物と、トルマリン若しくは遠赤外線セラミックのいずれか一方を含むマイナスイオンを放出すると同時に遠赤外線を放射する混合物に、光触媒機能材料を添加混合し、抗菌作用及び消臭作用を増加させた混合物を、蒸着加工或いは溶射加工してなることを特徴とする多機能性フィルター材。
A photocatalyst is applied to a mixture that emits far-infrared rays at the same time as releasing negative ions containing natural minerals containing rare elements and either tourmaline or far-infrared ceramics on both sides or one side of a porous carbon fiber woven or non-woven fabric. A multifunctional filter material obtained by vapor-depositing or spraying a mixture in which a functional material is added and mixed to increase antibacterial action and deodorizing action.
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