JP5392350B2 - 水処理用粒状抗菌剤 - Google Patents
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Description
本発明の水処理用粒状抗菌剤は、水への溶解性を有する抗菌ガラスの粒子からなり、25℃での脱イオン水への溶解度は、0.1〜1mg/g・L・時間の範囲内である。本発明の抗菌剤は、使用頻度(時間または回数など)に応じて粒状抗菌剤自体が溶解することで減量し、手分量による重量および、かさの減少を目視することで寿命が確認できる利点がある。手分量とは手に持ってみて、重みやかさをおしはかることである。本発明の水処理用粒状抗菌剤は、手に持って感じる程度の重量変化や、目視でわかる程度のかさの変化が水処理の抗菌力の持続期間を示すことを目的に設計されたものである。
なお、水温や水のイオン強度、pHなどによって同じ抗菌剤でも溶解度は変化するが、例えば25℃の脱イオン水によって測定した溶解度を抗菌剤の溶解し易さの評価基準として用いることができる。
また、本発明の水処理用粒状抗菌剤の好ましい製造方法は、熔融した水処理用抗菌ガラスを冷却成形ローラーで成形することであるが、水処理用粒状抗菌剤の半球状または円錐状の頂部の曲率半径Rが、底部の最大直径dに対して、0.1d〜1.5d、さらに好ましくは0.2d〜0.9dの範囲にあるとき、粒子のローラーからの型離れがよいために好ましく製造することができる。
本発明の水処理用粒状抗菌剤は、防カビ、防藻及び抗菌性を必要とされる種々の分野、即ち電化製品、トイレタリー製品、玩具などの水処理用に利用することができる。
さらに具体的用途を例示すると、電化製品としては食器洗浄機、冷蔵庫、洗濯機、ポット、炊飯器、エアコンディショナ−、空気清浄機、除湿機、加湿器等があり、トイレタリー製品としては、トイレ用水、浴槽、浴室、おまる、汚物いれ、風呂蓋があり、玩具としては、水鉄砲、お風呂用玩具、調理用玩具等がある。その他の使用方法としてプールやため池、水槽、抗菌スプレ−等がある。
かさ比重は、100mL容量のメスシリンダーを用いて1cm高さから落下させるタッピングを50回行うメスシリンダー法で測定し、単位体積かさあたりの重量(単位g/mL)として算出した。
表1の溶解度は、25℃の1Lの脱イオン水に1gの抗菌剤粒子を投入し、300rpmで1時間撹拌したのち、メンブランフィルターで抗菌剤をろ過回収し、150℃で3時間乾燥して、投入前の抗菌剤からの重量減少を測定して、抗菌剤の元の質量1gおよび脱イオン水量1Lあたり、溶解時間1H(時間)あたりに対する抗菌剤の質量減少をmg単位で算出して、溶解度の値とした。
表1に示した実施例1から4の組成からなるガラス原料調合物を1200℃で加熱溶融した。なお、表1のガラス配合(質量%)は、ガラス原料の各成分の質量比を、ガラス成分全体で100%となるように示したものである。溶融後、直径4mm、高さ2mmで頂部の曲率半径が1mmの円錐状の窪みを片面に配した金属製の冷却成形ローラーを用いて、ローラー間ギャップ0.5mmで冷却、成形し、得られたガラスを簡易的に叩いて破砕したものを、さらにボ−ルミルにてアルミナボールと共に10分間乾式破砕した後、目開き1mmの金網で微粉をふるい落として除き、水処理用粒状抗菌剤の実施例1〜4を得た。冷却成形ローラーによる成形工程では、全量200kgのガラスを成形する間で、窪みのあるローラーから剥離せずに1周した粒子は1個もなく、また、平滑面側のローラーでスクレーパーに当たる粒子も1個もなく、すべての粒子が板状につながったままローラーのギャップから排出され、自重で落下し、数十〜数百個程度の粒子を含む小片状に割れた。
表1に示した実施例6の組成からなるガラス原料調合物を1200℃で加熱溶融し、実施例1と同じ方法で、水処理用粒状抗菌剤の実施例6の粒状抗菌剤を得た。
比較例1および2は、1200℃で溶融後に、窪みのない金属ローラーで冷却すること以外は各々実施例1および2と同様の製造方法を行い、フレーク状ガラス質抗菌剤を得た。また、比較例3および4は、SiO2およびB2O3の比率および1200℃で溶融後に、窪みのない金属ローラーで冷却すること以外は各々実施例1および2と同様の製造方法を行い、さらに比較例1のみは、篩にかけて5.6mm〜9.5mmの粒度に調整することでフレーク状ガラス質抗菌剤を得た。比較例1〜4では、窪みのない金属ローラーを2個使用し、両方にスクレーパーを取り付け、ギャップ0.9mmで成形した。冷却されたガラスは板状につながったままローラーのギャップから排出され、時折自重で折れて落下したが、割れる部位が決まっていないため、頻繁に叩き割って小片にして回収した。
実施例1〜6および比較例1〜9を各々縦横7cmの袋状ナイロン不織布に50g梱包し、さらにネットで二重に包装し、実施例1〜6を検体1〜6、比較例1〜9を検体7〜15とした。この検体を家庭用電気洗濯機用バスポンプのホースに内蔵し、通水試験を実施した。通水性の評価は、床に置いて水道水で水位一定としたバケツからバスポンプで電気洗濯機に50Lの水をくみ上げる時間を測定し、抗菌剤を梱包しない空の検体を内蔵させたときのくみ上げ時間に対して、くみ上げ時間の増加が3割以内の場合は通水量の低下なしと判定し、くみ上げ時間の増加が3割よりも大きい場合は通水量低下と判定し、表3に示した。
実施例1の粒状抗菌剤を縦横7cmの袋状ナイロン不織布に50g梱包し、さらにネットで二重に包装し、検体とした。家庭用電気洗濯機に衣料と一緒に10cm角のポリエステル布および検体を入れ40回の洗濯試験を行った。洗濯2回毎に検体を取り出して、60℃で2時間真空乾燥して重量を測定し、抗菌剤の仕込み重量(50g)に対する抗菌剤の質量残存率W(単位:%)を算出して図4に示した。また、ポリエステル布に付着した雑菌数を普通寒天培地を用いた平板塗抹法で測定し、検体を使用しないで洗濯した場合と比較した場合の減菌率D(単位:%)を、算出して図4に示した。
なお、減菌率Dの定義は、以下の式に従い、抗菌剤を使用して洗濯したときの菌数が0であったときD=100%となり、抗菌剤を使用しないで洗濯したときの菌数と差がなかったときにD=0%となる数である。
・減菌率D(%)=100×(抗菌剤を使用しないで洗濯したときの菌数−抗菌剤を使用して洗濯したときの菌数)/抗菌剤を使用しないで洗濯したときの菌数
本発明の水処理用抗菌剤は、少なくとも質量が当初仕込み量の1/4になるまでは、量が減少しても高い減菌率を保っていた。
d:図2における、本発明の円錐状の抗菌剤の底部の直径を表す。
R:図2における、本発明の円錐状の抗菌剤の頂部の曲率半径を表す。
A:図3における、ガラスの冷却成形ローラー(平滑面)
B:図3における、ガラスの冷却成形ローラー(窪みのあるもの)
C:図3における、熔融したガラス
S:図3における、スクレーパー
G:円錐形に成形されたガラス
N:持続性確認試験(図4)における洗濯回数(横軸単位:回)
D:持続性確認試験(図4)における、減菌率(縦軸単位:%)
W:持続性確認試験(図4)における、抗菌剤の質量残存率(縦軸単位:%)
Claims (8)
- Ag2Oを0.8〜3.8質量%、K2Oを2.0〜8.8質量%、SiO2を35〜50質量%、B2O3を40〜55質量%含有し、25℃における脱イオン水への溶解度が、0.1〜1mg/g・L・時間の範囲内である、水処理用粒状抗菌剤。
- 組成にP2O5を含まない、請求項1に記載の水処理用粒状抗菌剤。
- 形状の一部が半球状または円錐状であり、高さ/底辺最大径の寸法比が0.1〜1.5の間である、請求項1または2に記載の水処理用粒状抗菌剤。
- かさ比重が、0.9〜1.1g/mLの間である、請求項1〜3のいずれかに記載の水処理用粒状抗菌剤。
- 1粒当たりの平均質量が0.5〜2.0gの間である、請求項1〜4のいずれかに記載の水処理用粒状抗菌剤。
- 表面に窪みを有する冷却成形ローラーを用いる、請求項1〜5のいずれかに記載の水処理用粒状抗菌剤、の製造方法。
- 通水性を有する包装に、請求項1〜5のいずれかに記載の水処理用粒状抗菌剤を、5g以上100g以下の範囲で充填梱包した、洗濯用抗菌剤製品。
- 包装が通水性を有する不織布の内袋と、通水性を有する外袋の二重である、請求項7に記載の洗濯用抗菌剤製品。
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