JP5613623B2 - 制生物フィルター - Google Patents
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Description
本発明は、エアーコンディショニングシステムに関し、特にこのシステム内のフィルターに関連する病原体を減らす方法およびそのための組成物に関する。本発明は、主に、(空気冷却および空気加熱を含む)エアーコンディショニングシステムでの使用のために開発されたものであり、この使用分野に関して以降に説明する。しかし、本発明は、この特定の使用に限定されるものではない。
通常、オフィス、住居、ヘルスケアおよびその他の建物に供給されているエアーコンディショニングシステムは、エアーフィルターを組み込んでいる。このようなフィルターは、例えば、媒体として不織性ポリエステル繊維を用いて、空気から寸法が約10μmを超える風媒性粒子をフィルターするが、このフィルターは、広範な材料から、多数の違った構造や等級で作製されている。フィルターの機能は、風塵や粒状の汚染物質を捕集することである。この捕集された物質(「濾過物」)は、真菌、バクテリア、ウィルス、アレルゲン、イーストおよびカビなどの病原体の成長のための安息所(haven)を提供する。これら生物の成長条件は、例えば、夜などのようにシステムをオフする時のみならず、通常の作動中にも生じ得る高湿の期間中が特に好都合である。生物の存在は非常に望ましくない。というのも、これら生物は、ヒトや動物に病気または死をもたらし、臭気を発し、しかも広範な物質に損傷を与えるかまたは破壊することがあるためである。
第1の態様によれば、本発明は、制生物剤または殺生物剤を含有する組成物を含むエアーフィルターであって、前記薬剤がこのエアーフィルターでの使用時に蓄積(堆積(accumulating))する粒子を通って移動するのに適しているエアーフィルターを提供する。
水溶性の殺生物剤または制生物剤、および
湿潤剤
を含有する、エアーフィルターに利用するための組成物であって、それによって、殺生物剤または制生物剤が、エアーフィルターの使用時にその表面上に蓄積(堆積)(accumulating)する濾過物(filtrate)の中を通って移動するのに適している組成物を提供する。
非常に好ましい態様において、前記組成物は、例えば、増粘剤、ゲル化剤または粘度調整剤などの1種以上のレオロジー添加物(rheological additives)を含有する。
フィルターを第2の態様に記載の薬剤で処理する工程、
フィルターを通して空気を通過させて、それによって、フィルター上に濾過物(filtrate)としての汚染物質(contaminants)を蓄積する(堆積させる)(accumulate)工程、および
前記殺生物剤を前記濾過物中に移動させる工程
を含む、空気中の風媒性汚染(airborne contaminants)を減らす方法を提供する。
図1は、使用前の、未処理の新規なエアーコンディショニング粉塵フィルターの光学顕微鏡写真(×100)であり、
図2は、図1と同様の未処理のフィルターであって、建物のエアーコンディショニングシステムにおいて11ヶ月使用した後のものを示す光学顕微鏡写真(×100)であり、
図3は、図1と同様の処理されたフィルターであって、建物のエアーコンディショニングシステムにおいて11ヶ月使用した後のものを示す光学顕微鏡写真(×100)であり、および
図4は、本発明により処理したフィルターと未処理フィルターを11ヶ月に亙って使用したときの時間の関数としての1グラム当たりのコロニー形成単位数(「cfu」)の比較を表すグラフである。
本発明の種々の態様を、実施例のみにより、図を参照して、より詳細に説明する。
本発明の好ましい態様において、エアーフィルターは、溶媒中の殺生物剤と湿潤剤の分散体または溶液を含有する溶液でコーティングされる。本実施例では、オーストラリア国の等級「F5」に準拠してエアーコンディショニングフィルターを処理した。フィルターは、ニードルド不織(needled non-woven)ポリエステル繊維ファブリックから製造し、その合計表面積は約3.5m2であった。フィルター厚は10〜12mmであり、その密度は約280〜300g/m2(gsm)であった。通常の繊維径は6〜15デニールである。繊維は、実施例2で示すような組成を有する溶液をスプレーして処理した。
処理溶液の基本組成は以下の通りである。
Kathon886MWは、ローム・アンド・ハッシュ・コーポレイション製の防腐剤である。
FluoradFC129は、スリーエム・コーポレイション製のフルオロ界面活性剤である。
処理溶液の好ましい組成は以下の通りである。
1種以上のレオロジー添加物(例えば、粘度調整剤、ゲル化剤、チキソトロピー剤など)を処理液に組み込むことが望ましい。これらは、ビヒクル粘度を制御して、強い空気の通過によって溶解した処理剤の微小な液滴がフィルターから吹き飛ばされるのを防ぎ、そしてフィルター上に溶液を保持するのを助ける。使用条件を考慮して、レオロジー添加物の種類と量を選択することができる。
その他の活性成分を濾過物を通じて浸透する組成物に混入してもよく、例えば、難燃剤、気流促進剤または粘度低下剤、脱臭剤などが挙げられる。
実施例1のフィルターを、実施例3に従って溶液を1m2当たりの処理液量230mlまでスプレーして処理した。次いで、処理したフィルターを乾燥空気を用いて乾燥させた。フィルターは、ディッピング法またはそれ以外のどのような常套法でコーティングされてもよく、熱または真空、あるいはそれら以外の好適な手段または手段の組み合わせを用いて乾燥されてよいと考えられる。次に、乾燥させたフィルターを、密閉プラスチック袋などの密閉容器内に使用準備に付するまで置いておいた。
実施例4に従って処理したフィルターを配置して運転した。処理したフィルターは、6ヶ月以上の使用期間において有効であることが分かった。6ヶ月の使用終了時に、フィルターを取り外して、清浄して、実施例1に準拠した新しい組成で再処理した。この実験中、胞子形成物質は、フィルター上で乾くと容易に風媒性になる傾向があり、気流中に再分配されて、乾燥するとより優れた殺菌耐性を示す傾向もあることが分かった。胞子形成物質は、前記空気を吸うヒトの免疫系に負荷をかける。死細胞は、風媒性になれば喘息を引き起こし易い。本発明の更なる長所は、湿潤剤が、濾過物表面である程度の湿度を保持して、胞子や細胞の再流動化を低減することである。
全く同一の新規フィルター一式を取りだし、そのうちの20%を実施例3の組成物を用いて実施例4と同様に処理した。前記フィルターの残りの80%は未処理のままとした。処理したフィルターと未処理のフィルターを、処理したフィルターと未処理のフィルターが交互になるように同一の空調システム(air handling system)に設置した。1ヶ月毎に、処理したフィルターとそれと隣接する未処理のフィルターの両方から試料を採取し、生存している真菌およびバクテリア種の数を数えた。結果(フィルター1グラム当たりのコロニー形成単位数(「cfu/g」)で表す)を、使用月数の時間関数として図4に示す。処理したフィルターのコロニー形成速度は、最初の1ヶ月間は未処理のフィルターとあまり差がなかった。しかし、その後、きれいな(未使用の)フィルター材料1グラム当たりの生物コロニー形成単位数(cfu/g)は、Log6超に達したが、処理したフィルターについては、対応の図から、きれいなフィルター材料1g当たりのコロニー形成単位数(cfu/g)が、約Log2であり、2ヶ月間実質上安定しており、顕著に結果が向上した。
Claims (12)
- 水溶性の制生物剤または殺生物剤、
グリセロール、ソルビトール、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、PCA(2−ピロリドン−5−カルボン酸)、硫酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、乳酸およびその誘導体、塩化ナトリウムおよびナトリウムジオクチルスルホスクシネートから選択される湿潤剤、および
界面活性剤
を含有する組成物で処理したエアーフィルターであって、前記水溶性の制生物剤または殺生物剤が、該フィルターの使用時に、該フィルター上に蓄積する粒子または濾過物(filtrate)の中を通って移動する、エアーフィルター。 - 制生物剤または殺生物剤が静菌特性および/または静真菌特性を有するように選択される請求項1記載のエアーフィルター。
- 水溶性の殺生物剤または制生物剤、
グリセロール、ソルビトール、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、PCA(2−ピロリドン−5−カルボン酸)、硫酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、乳酸およびその誘導体、塩化ナトリウムおよびナトリウムジオクチルスルホスクシネートから選択される湿潤剤、および
界面活性剤
を含有する、エアーフィルターに利用するための組成物であって、殺生物剤または制生物剤が、エアーフィルターの使用時にその表面上に蓄積する濾過物(filtrate)の中を通って移動する、組成物。 - 界面活性剤がフルオロ界面活性剤である請求項3記載の組成物。
- 1種以上のレオロジー添加物を更に含有する請求項3〜4のいずれかに記載の組成物。
- レオロジー添加物が、増粘剤、ゲル化剤または粘度調整剤である請求項5記載の組成物。
- 殺生物剤または制生物剤が、2‐ブロモ‐2‐ニトロプロパン‐1,3‐ジオール、イソチアゾリン、メチル、プロピルまたはブチル-パラ-ヒドロキシベンゾエート、ソルビン酸、安息香酸およびこれら酸の塩、フェノキシエタノール、トリクロサン(triclosan)、ジクロサン(diclosan)、ジクロロフェン、グルコン酸クロロヘキシジン、オルト-フェニルフェノール、4級殺生物剤、オルト‐ベンジル‐パラ‐クロロフェノール、および置換ジフェニルエーテルから選択される請求項3〜6のいずれかに記載の組成物。
- 前記殺生物剤または制生物剤が、2‐ブロモ‐2‐ニトロプロパン‐1,3‐ジオールである請求項3〜7のいずれかに記載の組成物。
- レオロジー添加物が、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルピロリドン、およびこれらのコポリマー、ヒドロキシプロピルグアー、キサンタンガム、キトサン、アクリル化コポリマー、ポリアクリルポリマー(カルボポル(carbopols))および水溶性ポリマーから選択される1種以上の化合物である請求項5記載の組成物。
- レオロジー添加物がビニルエーテル/無水マレイン酸コポリマーである請求項3〜9のいずれかに記載の組成物。
- 請求項3〜10のいずれかに記載の組成物で処理されるフィルター。
- フィルターを請求項3〜10のいずれかに記載の組成物で処理する工程、
フィルターを通して空気を通過させることにより、フィルター上に濾過物(filtrate)として汚染物質を蓄積する工程、および
殺生物剤を濾過物中へ移動させる工程
を含む、空気中の風媒性汚染物質を減らす方法。
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