JP4354858B2 - マイナスイオン畳 - Google Patents

Description

本発明は、畳表と畳床の間にマイナスイオンパウダーと竹炭粉末との層を形成した畳であって、竹炭のもつ室内空気の浄化作用、調湿・防虫効果、遠赤外線効果のみならず、竹炭粉末がマイナスイオンパウダーのマイナスイオン発生機能を励起活性させ、効果的にマイナスイオンを発生させることができるマイナスイオン畳に関する。

戦後の生活様式の変化と共に、居住環境が洋風化し、フローリングが普及してきたが、消費者の環境関心と、健康、安全性への指向の高まりによって、畳のその優れた効用が見直され、近年需要も増加してきた。

畳は、寒暖の差が激しく高温多湿な日本の気候風土と、日本人の生活習慣に最も適した床材としてとても優れたものであり、他の床材と比較しても、保湿性や湿度調節機能等の優れた物理的特性を有している。

しかしながら、畳床として従来用いられてきた藁床は、足触り、硬さ、断熱効果等は良いのだが、湿気に弱く、こまめに乾燥させることが必要であるが、非常に重いので畳の移動や張替え等はとても重労働である。

また、近年の高気密高断熱性住宅の増加に伴い、湿度に弱い稲藁の畳床は適しておらず、稲作の機械化によって藁の生産量も減少傾向にあることから、稲藁の畳床に替えてインシュレーションボードやポリスチレンフォーム等を使用した合成床が多く用いられるようになった。

このインシュレーションボードやポリスチレンフォーム等を用いた合成床は、断熱性、保温性に優れており、冷暖房効果に優れ、湿気に強く、しかも軽量で、取り扱いが非常に便利である。

しかしながら、合成床は、藁や藺草に比べて吸湿性が十分でない。

そこで、調湿、防虫、脱臭、空気浄化等、竹炭のもつ多くの有効な効果に着目し、また畳の吸湿性を補完すべく、畳床に竹炭を併用することが試みられている。

例えば、特開平１３−０７９９８１号公報では、木炭粉末を接着剤により固定したシート素材を畳表と畳床との間に配置する、又は、木炭粉末を接着剤により固定した畳床上に畳表を配置した、健康畳が開示されている。

これは、木炭粉末の吸着特性を活かした消臭性、調湿性を有し、木炭粉末に基づくマイナスイオンの多い環境を作り森林浴効果、遠赤外線効果等が期待できる耐久性のある健康畳である。

炭は多孔質物質であり、表面積は微細になるほどに広がるので、調湿効果、消臭効果、マイナスイオン効果等は飛躍的に増大し、住宅を腐食させる木材腐朽菌、カビ、ダニなどの繁殖防止、防虫効果、吸着・脱臭効果、空気浄化・防湿効果、遠赤外線効果など、様々な有用な効果を発揮する。

また、畳表に使われる藺草には鎮静効果があり、畳のある和室は、座ってくつろぐことのできるリラックス空間として注目され、最近では病院内のロビーや図書館等の公共施設でも、畳のある空間を設けるようになってきている。

さらに、近時のマイナスイオンブーム等もあり、血液を弱アルカリにし、体内のイオン交換を助け、血液を浄化しアレルギーを緩和し、精神安定、自律神経調整、免疫強化、動脈硬化、肝臓障害等を抑制し、新陳代謝を高め、疲労感を緩和する等の様々な効用があるマイナスイオンを、畳の構造に取り入れ、マイナスイオンを発生する畳が考えられている。

例えば、特開平１５−２０６６１９号公報では、畳床、畳表又はカバー部材にマイナスイオン発生粉体組成物を含有させたマイナスイオン発生畳が開示されている。

これは、外力を加えない静止状態ではマイナスイオンを発生しないトルマリン粉末に、ジルコニウム化合物の粉末を混合して、畳に含有させることで、普段静止状態で使用する畳であっても、常時安定的にマイナスイオンを発生するようにしたものである。

これにより、畳の上でくつろぐことで、マイナスイオンを浴びることができ、より一層のリラックス効果を得ることができるというものである。
特開平１３−０７９９８１号公報 特開平１５−２０６６１９号公報

従来は、活性炭等の炭粉末は固定されておらず、畳の移動や畳上での人の移動によって、炭粉末が当初入れた場所から移動してしまい、炭粉末が偏在することで畳の表面で凸凹が生じ、使用感が悪い等の問題があった。

また、炭粉末を固定せずに、直接畳表で覆って縫着した場合、畳の移動や畳上での人の移動によって、更には畳の張替えなどで畳を持ち上げた際に、炭粉末が外へ漏出してしまう等の問題もあった。

そこで、上記問題を解決すべく、前記特開平１３−０７９９８１号公報による健康畳では、木炭粉末をポリアミド樹脂又は澱粉等の接着剤によって固定したものである。

しかしながら、炭はその微細な孔によって臭気成分や水分等を吸着して消臭、調湿効果を発揮するものであるが、その孔は塞がれてしまっては吸着効果を発揮することはできない。

炭を粉末化し表面積を大きくしたとしても、接着剤によって固着、或いは接着剤に混ぜて塗布したのでは、炭の孔を塞いでしまうことになり、その効果を十分に発揮することができない。

また、従来の竹炭を用いた畳は、マイナスイオンが発生すると言われているが、畳の中に入れてあるためか、畳の表面では実際には検知できない程度のものであり、マイナスイオン発生量は極めて少ない。

炭を使用した畳床は、構造上の問題もあって炭の使用量は多くて５００ｇ程度と少ないものであるので、マイナスイオン発生量だけでなく、吸湿効果としても不十分な量であると言える。

また、マイナスイオンを発生する鉱石として有名なものでトルマリンがあるが、トルマリン自体は、空気の乱流、温度差、湿度差、圧力、摩擦力などの外的作用が働かない静止状態では、常時安定的にマイナスイオンを発生させることができず、極めて微弱な量しか放出されない。

特開平１５−２０６６１９号公報のマイナスイオン発生畳では、トルマリン粉末にジルコニウム化合物の粉末を混合することで、常時安定的にマイナスイオンが発生されるようにしたものであるが、実際のマイナスイオンの発生量を畳の表面で計測してみると、身体にそのマイナスイオン効果を及ぼすとは思えない程度の微量であった。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、竹炭のもつ室内空気の浄化作用、調湿・防虫効果、遠赤外線効果のみならず、竹炭粉末が酸化ジルコニウム粉末のマイナスイオン発生機能を励起活性させ、常時安定して効果的にマイナスイオンを発生させることができるマイナスイオン畳を提供することにある。

本発明は、上記に示す課題を、以下の手段によって解決することができる。

請求項１は、畳床と畳表との間に、酸化ジルコニウム粉末と竹炭粉末とを混合した混合粉末から成る混合層が形成されていることを特徴とするマイナスイオン畳である。

酸化ジルコニウム粉末は、天然鉱石である酸化ジルコニウムを、粉砕装置によって粉砕処理する。

この時、粒径を小さくし過ぎると破砕のコストが高くなり、また畳表の隙間等から外へ漏出してしまう恐れがあり、また逆に粒径を大きくし過ぎると、ざらつきが生じ、摩擦等によって畳表や畳床を傷めてしまう可能性があるので、平均粒径が１ミクロン程度になるように微粉砕処理を行なう。

トルマリンのように外的作用を必要とせずに安定したマイナスイオンの発生量を確保でき、また放射線等の身体に悪影響を及ぼす危険がなく、安心して使用できる。

竹炭粉末は、８００℃〜１２００℃の高温で炭化した竹炭を、粉砕装置によって平均粒径が０．５ミリ〜５ミリ程度になるように微粉砕処理を行なう。

８００℃〜１２００℃の高温で炭化した竹炭は、マイナスイオンを放出しやすく、湿度を６５％に保つ力がある。

特に、１１００℃付近の高温で焼成された竹炭は、熱、光、電磁波などの外部エネルギーを受けて、竹炭炭素の中のπ電子（自由電子）群が励起される。

励起された電子群は、エネルギーを放出して安定準位に推移し、電子群が竹炭結晶中に蓄積される。

蓄積された電子の作用により、竹炭炭素はマイナスに帯電し、マイナスに帯電した電子が、竹炭炭素から周囲に放射され、空気中の様々な物質の電離を促し、マイナスイオンの多い環境を作る。

また、竹炭を粒状にすることによって、竹炭の縦、横の孔の表面積を増やし、竹炭の効果がさらに高まるようにしたものである。

混合層は、前記酸化ジルコニウム粉末と、前記竹炭粉末との混合粉末を、均一に敷き詰めて層を形成したものである。

混合層は、混合粉末を接着剤等に混ぜて畳床に塗布したり、固着させる方法によって形成しても良く、また単に敷き詰めるだけでも良い。

敷き詰めただけで形成した場合、使用によりマイナスイオン粉末と酸化ジルコニウム粉末とを混合した粉末が移動して偏在することによって凹凸が生じ、使用感が悪くなったり、粉末粒子が畳表から漏出する等の問題が生じる可能性があるので、通気性を有する織布、不織布等の覆材を、混合層と畳表との間に積層して防止する。

竹炭粉末から成る竹炭層のみでも、マイナスイオンは十分発生しているが、畳表で覆ってしまうと、畳の表面ではほとんど検知できない。

また、人体への効果が期待できるマイナスイオンは、約１００（イオン数／秒）以上の発生量が必要と言われていることから、竹炭層だけでは十分なマイナスイオンの効果を得ることができない。

また、竹炭はそれ自体でマイナスイオンを十分発生しているのだが、寧ろマイナスイオン発生効果を高める働きがあり、特に調湿効果によってマイナスイオンを安定して発生させる働きをすると言われている。

そこで、発明者は、畳の表面からであっても、人体への十分な効果を期待できるマイナスイオン発生量を得るための条件等について、鋭意研究実験を重ねたところ、酸化ジルコニウム粉末に竹炭粉末を混合させることによって、酸化ジルコニウム粉末、竹炭粉末のそれぞれを単独で使用した場合よりも多量で、かつ酸化ジルコニウム粉末単独では不安定であったマイナスイオン発生量を、竹炭粉末を混合させたことによって安定してマイナスイオンが発生されることを見出した。

そして、これまで畳表で覆った畳の表面では、ほとんど検知できなかったマイナスイオンが、人体への効果を期待できるのに十分な発生量を検知できることを確認し、同時に竹炭のもつ遠赤外線効果や抗菌効果、消臭効果、調湿効果、空気浄化なども発揮し得る本発明を完成させたのである。

以上から、マイナスイオンを安定して発生させるため、酸化ジルコニウム粉末に竹炭粉末を混合した混合粉末を敷き詰めて層を形成する。

請求項２は、畳表と、前記の請求項１に記載の混合層と、二層のインシュレーションボードの間にポリスチレンフォームを挟設した畳床と、下層側のインシュレーションボード下面の裏地シートとで構成される畳において、前記の混合層は、覆材と厚紙とで挟み、圧縮固定されて形成されていることを特徴とするマイナスイオン畳である。

前記の混合層は、粉末が畳表から漏出しないように、通気性を有する二以上の覆材によって挟むようにして積層する。

しかし、当初は均一になっていても、使用により酸化ジルコニウム粉末が移動して偏在して凹凸が生じ、使用感が悪くなったり、粉末粒子が畳表から漏出する等の問題が生じることもあるので、覆材と粉末との間に厚紙を装入して、圧縮固定することで、当初の均一に敷き詰められた状態を保持できるようにする。

覆材は、織布、不織布、樹脂、和紙や厚紙、フィルム等であっても良い。

覆材は、通気性が良いだけでなく、強度があるものが良い。

厚紙は、ＭＦボード等の特殊厚紙を用いる。

また覆材や厚紙は、粉末が漏出するのを防ぐだけでなく、緩衝性を高める効果もある。

畳床は、木材繊維や細片等を板状に圧縮固化した層のインシュレーションボードでポリスチレンフォームを挟設して構成する。

インシュレーションボードとポリスチレンフォームからなる畳は、軽くて持ち運びが便利であり、断熱性、保温性、耐久性が非常に高く、湿気にも強い。

また、藁床より敷き面がきれいで、ダニやカビが発生しにくく、防虫効果もあり、加工がしやすいので、様々な用途に利用される資材であり、特に床暖房用や置き畳などに最適である。

裏地シートは、ポリプロピレン製のシートを用いる。

ポリプロピレン素材は、畳の裏地として最適である。

本発明では、以下に示すような効果がある。

１）トルマリンのように外的作用を必要とせずに安定したマイナスイオンの発生量を確保でき、また放射線等の身体に悪影響を及ぼす危険がなく、安心して使用でき、血液を浄化しアレルギーを緩和し、精神安定、自律神経調整、免疫強化、動脈硬化、肝臓障害等を抑制し、新陳代謝を高め、疲労感を緩和する等の様々な効用を期待できる畳となる。

２）マイナスイオンの発生と共に、竹炭の吸着特性を活かした消臭性、調湿性を有し、木材腐朽菌、カビ、ダニなどの繁殖防止、防虫効果、空気浄化、遠赤外線効果など様々な効果を期待できる畳となる。

３）酸化ジルコニウム粉末、竹炭粉末のそれぞれを単独で使用した場合よりも多量で、かつ畳表上でも人体への効果を十分期待できるマイナスイオンが安定して発生し、同時に竹炭のもつ遠赤外線効果や抗菌効果、消臭効果、調湿効果、空気浄化等の効果も得られる畳となる。

４）長期に亘る使用によっても、各層の粉末が当初の均一に敷き詰められた状態を保持でき、また軽くて持ち運びが便利であり、断熱性、保温性、耐久性が非常に高く、床暖房用や置き畳等、多種多様な畳に利用することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、実施例の図面を用いて説明する。

図１は、本発明によるマイナスイオン畳の一実施形態を示す図である。

本発明におけるマイナスイオン畳１は、ポリスチレンフォーム２、インシュレーションボード３、裏地シート４、混合層５、厚紙６、覆材７、畳表８とで構成されている。

ポリスチレンフォーム２は二層のインシュレーションボード３によって挟設する。

ポリスチレンフォーム２、優れた断熱性と耐久強度をもち、弾力性により凹が少なく、ワラ不足が深刻化している現在では、価格も安定しているので最も適した畳床である。

インシュレーションボード３は、木材繊維や細片等を板状に圧縮固化したものであれば何れでも良く、素材や原料は特に限定されたものではない。

インシュレーションボード３とポリスチレンフォーム２からなる畳床１０は、軽くて持ち運びが便利であり、断熱性、保温性、耐久性が非常に高く、湿気にも強い。

また、藁床より敷き面がきれいで、ダニやカビが発生しにくく、防虫効果もあり、加工がしやすいので、様々な用途に利用される資材であり、特に床暖房用や置き畳などにも利用できる。

裏地シート４は、ポリプロピレン製のシートを用いた。

ポリプロピレン素材は、インシュレーションボード３の表面を保護するの最適であり、細かなダニ等の害虫の侵入も防ぐため、畳の裏地として最適である。

混合層５は、酸化ジルコニウム粉末と竹炭粉末とを混合した粉末を均一に敷き詰め、二枚の覆材７ａ、７ｂによって挟むようにして形成した。

その際に、畳表８側の覆材７ａと混合粉末との間に、厚紙６を装入して圧縮固定した。

覆材７ａ、７ｂは、不織布であるフィットパンチを使用した。

覆材７ａ、７ｂは、織布、不織布、樹脂や厚紙など何れでも良く、原料、製法、加工方法等に限定されるものではないが、耐久性、通気性があれば好適である。

不織布は、天然繊維、合成繊維、化学繊維の何れを使用しても良く、例えばポリエステル、ナイロン、レーヨン等を原料として、スパンボンド法やケミカルボンド法等で作られたものでも良い。

挟み込んだ混合粉末が、畳表から漏出しないようにするため、覆材は二枚に限られず、複数枚の覆材によって挟んで形成しても良い。

厚紙６は、ＭＦボードを用いた。厚紙６は、ＭＦボード等の特殊厚紙に限られず、和紙や樹脂、パームシート等であっても良い。

覆材７ａ、７ｂや厚紙６は、粉末が漏出するのを防ぐだけでなく、緩衝性を高める効果もある。

また、使用により酸化ジルコニウム粉末が移動して偏在して凹凸が生じないよう、圧縮固定して厚紙６によって、当初の均一に敷き詰められた状態を保持できるようにする。

混合層５の酸化ジルコニウム粉末は、天然鉱石である酸化ジルコニウムを、粉砕装置によって平均粒径が１ミクロン程度になるように粉砕処理したものである。

酸化ジルコニウムは、（株）エコホリスティック製のジルコニアを使用した。

また、竹炭粉末は、８００℃〜１２００℃の高温で炭化した竹炭を、粉砕装置によって平均粒径が０．５ミリ〜５ミリ程度になるように粉砕処理したものである。

酸化ジルコニウム粉末と竹炭粉末を混合し、均一に敷き詰めたが、混合粉末を接着剤等に混ぜて塗布したり、固着させる方法によって形成しても良い。

本発明におけるマイナスイオン畳１は、混合層５だけでなく、酸化ジルコニウム粉末のみからなるマイナスイオン層と、竹炭粉末のみからなる竹炭層によって構成されてもよく、またマイナスイオン層と竹炭層とを重ねて構成したものであっても良い。

以上のように構成されたマイナスイオン畳について、マイナスイオンの測定を行った。

まず、酸化ジルコニウム粉末のみからなるマイナスイオン層と、酸化ジルコニウム粉末と竹炭粉末との混合粉末からなる混合層とで、放出されるマイナスイオン数にどれだけの違いが出るか、各層の表面において、マイナスイオン測定器（（株）エコホリスティック社製：ＥＢ−１２Ａ）を用いて測定した。

以下にその測定結果を示す。
表１．混合層（酸化ジルコニウム粉末と竹炭粉末との混合粉末からなる層）

――――――――――――――――――――――――――――――
計測回数 マイナスイオン（イオン数／ｃｃ／秒）
――――――――――――――――――――――――――――――
１回目 ７８３
２回目 ６７３
３回目 ６２９
――――――――――――――――――――――――――――――
平均 ６９５
――――――――――――――――――――――――――――――

次に、比較例として、上記の混合層をマイナスイオン層（酸化ジルコニウム粉末のみからなる層）に換えて測定した。

以下にその測定結果を示す。
表２．マイナスイオン層（酸化ジルコニウム粉末のみからなる層）
――――――――――――――――――――――――――――――
計測回数 マイナスイオン（イオン数／ｃｃ／秒）
――――――――――――――――――――――――――――――
１回目 ２３３
２回目 ４５８
３回目 ４０８
――――――――――――――――――――――――――――――
平均 ≒３６６
――――――――――――――――――――――――――――――

上記の表１、表２より、酸化ジルコニウム粉末と竹炭粉末との混合粉末からなる混合層と、酸化ジルコニウム粉末のみからなるマイナスイオン層とでは、約２倍のマイナスイオン発生量の違いがあった。

マイナスイオンの身体への効果が期待できるには、１００（イオン数／秒）程度以上の発生量が必要と言われているが、畳表で覆うことにより、畳表上で検知できる数値は減少してしまう。

そこで、酸化ジルコニウム粉末と竹炭粉末との混合粉末からなる混合層を、畳表で覆った状態で放出されるマイナスイオン数を、畳表の表面上からマイナスイオン測定器を用いて測定した。

以下にその測定結果を示す。
表３．畳表で覆った混合層（酸化ジルコニウム粉末と竹炭粉末との混合粉末からなる層） ――――――――――――――――――――――――――――――
計測回数 マイナスイオン（イオン数／ｃｃ／秒）
――――――――――――――――――――――――――――――
１回目 ４８３
２回目 ５０８
３回目 ５０８
――――――――――――――――――――――――――――――
平均 ≒５００
――――――――――――――――――――――――――――――

上記の表３より、酸化ジルコニウム粉末に竹炭粉末を混合することで、安定してマイナスイオンが発生し、畳表の上からでも身体への効果が期待できるだけの十分なマイナスイオン発生量を得ることができた。なお、このマイナスイオン層を酸化ジルコニウム粉末のみからなるマイナスイオン層に変えて、同様に畳表の表面上で測定すると、マイナスイオンは計測できななかった。

また、同時に竹炭のもつ遠赤外線効果や抗菌効果、消臭効果、調湿効果、空気浄化なども多くの有効な効果が得られる。

図２は、本発明による混合層（酸化ジルコニウム粉末と竹炭粉末との混合粉末からなる層）を用いた畳から発生するマイナスイオンを測定する試験設備の概略を示す図である。

上記の試験では、畳表の表面での測定であったが、実際のマイナスイオンの効果は、その畳が用いられた室内雰囲気でのマイナスイオン発生量が重量である。

そこで、図２に示すような、畳の表面から室内雰囲気中に放出されるマイナスイオン量を測定しようという試験設備である。

外部からのマイナスイオンの侵入を防止するためのイオンフィルター２１が設けられた風洞室２０を設置し、その風洞室２０内に資料としての本発明によるマイナスイオン畳２２（混合層（酸化ジルコニウム粉末と竹炭粉末との混合粉末からなる層））を試験台２３の上に設置し、そのマイナスイオン畳２２の中央部の上に通風口２４が設けられたフード２５を被せ、このフード２５から風洞室２０外部までダクト２６を延長し、その出口部分にマイナスイオン測定装置（ゲルディエン型イオン計）２７を設置し、マイナスイオン畳２２の表面から発生するマイナスイオンをマイナスイオン測定装置２７側に、毎分３０リットルで吸引してそのマイナスイオン発生量を測定できるようにしたものである。

該風洞室２０は、高さ９００ｍｍ×幅１２００ｍｍ×長さ１５００ｍｍの大きさとした。また、マイナスイオン畳２２の上部に設けたフード２５は、幅２００ｍｍ×高さ３００ｍｍ×長さ２６５ｍｍのサイズで、風の流れに直角の方向の下部に３５ｍｍの高さの通風口２４を設けた。

図３にその測定結果をグラフで示す。このグラフから解るように、プラスイオンが１４００〜１６００カウント程度であるのに対して、マイナスイオンは、１７００〜１８００カウント計測されており、本発明のマイナスイオン畳を設置した室内雰囲気においても、身体に有効なマイナスイオン量は十分であることが確認された。

本発明のマイナスイオン畳は、酸化ジルコニウム粉末と竹炭粉末とを混合したマイナスイオン層を畳床と畳表の間に形成した畳を想定したものであるが、他の住宅用建材や家具等にも適用できる。

例えば、天井や壁面等の住宅用建材や、タンスやベッド等の家具にも適用可能である。

本発明によるマイナスイオン畳の構造を示す断面図の一実施例である。 本発明によるマイナスイオン畳を用いた雰囲気中のマイナスイオン測定設備の概要を示す図である。 本発明によるマイナスイオン畳を用いた雰囲気中のマイナスイオン測定結果のグラフを示す図である。

符号の説明

１ マイナスイオン畳
２ ポリスチレンフォーム
３ インシュレーションボード
４ 裏地シート
５ 混合層
６ 厚紙
７ａ、７ｂ 覆材
８ 畳表
１０ 畳床
２０ 風洞室
２１ イオンフィルター
２２ マイナスイオン畳
２３ 試験台
２４ 通風口
２５ フード
２６ ダクト
２７ マイナスイオン測定装置

Claims (2)

1. 畳床と畳表との間に、酸化ジルコニウム粉末と竹炭粉末とを混合した混合粉末から成る混合層が形成されていることを特徴とするマイナスイオン畳。
2. 畳表と、前記の請求項１に記載の混合層と、二層のインシュレーションボードの間にポリスチレンフォームを挟設した畳床と、下層側のインシュレーションボード下面の裏地シートとで構成される畳において、前記の混合層は、覆材と厚紙とで挟み、圧縮固定されて形成されていることを特徴とするマイナスイオン畳。