JP6865944B1 - 空気浄化用濾材及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
本開示は、基材と、該基材に担持された酵素及びグリシンと、を備え、酵素が、β−１，３−グルカナーゼ、キチナーゼ、リゾチーム、プロテアーゼ、グリコシダーゼ、β−ガラクトシダーゼ、エンド−β−Ｎ−アセチルグルコサミニダーゼ及びエンドリシンからなる群より選択される少なくとも一種の酵素を含む、空気浄化用濾材に関する。
Description
本発明は、空気浄化用濾材及びその製造方法に関する。
酵素及び特定の化合物により修飾された修飾酵素を担持した、空気浄化用濾材が知られている（例えば、特許文献１）。
特許文献１に記載された空気浄化用濾材は優れた殺菌性を有するものの、さらなる特性向上が求められているのが現状である。
本発明は、殺菌性により優れる空気浄化用濾材を提供することを目的とする。本発明はまた、そのような空気浄化用濾材の製造方法を提供することを目的とする。
本発明の一側面に係る空気浄化用濾材は、基材と、該基材に担持された酵素及びグリシンと、を備える。ここで、酵素は、β−１，３−グルカナーゼ、キチナーゼ、リゾチーム、プロテアーゼ、グリコシダーゼ、β−ガラクトシダーゼ、エンド−β−Ｎ−アセチルグルコサミニダーゼ及びエンドリシンからなる群より選択される少なくとも一種の酵素を含む。
このような空気浄化用濾材は、従来の濾材に比して殺菌性により優れる。この理由は定かではないが、グリシンが、酵素（溶菌酵素）の特性を強化しているものと推察される。
一態様において、酵素は、臭化Ｎ置換カルバマート、臭化Ｎ置換イミドカルボナート、ジメチルアミノエチル、ジエチルアミノエチル、プロタミン、ポリエチレンイミン、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン、ポリリジン、ポリオルニチン、デキストラン、デキストラン硫酸、デキストリン及びコンドロイチン硫酸からなる群より選択される少なくとも一種の修飾剤で修飾されていてよい。
一態様において、基材は、無機繊維、天然繊維、再生繊維及び有機合成繊維からなる群より選択される少なくとも一種から構成されてよい。
一態様において、酵素の担持量に対するグリシンの担持量の比（グリシンの担持量／酵素の担持量）は、０．１〜１００であってよい。
一態様において、酵素の担持量は、空気浄化用濾材の全量を基準として、０．０１〜４．０質量％であってよい。
本発明の一側面に係る、空気浄化用濾材の製造方法は、基材繊維を用いて湿紙又は乾紙を得る抄紙工程と、酵素及びグリシンを含む処理液を、湿紙又は乾紙に接触させる接触工程と、処理液が接触した湿紙又は乾紙から、揮発成分を除去する乾燥工程と、を備える。ここで、酵素は、β−１，３−グルカナーゼ、キチナーゼ、リゾチーム、プロテアーゼ、グリコシダーゼ、β−ガラクトシダーゼ、エンド−β−Ｎ−アセチルグルコサミニダーゼ及びエンドリシンからなる群より選択される少なくとも一種を含む。この製造方法により得られる空気浄化用濾材は、従来の方法により得られる濾材に比して殺菌性により優れる。
一態様において、処理液は、臭化Ｎ置換カルバマート、臭化Ｎ置換イミドカルボナート、ジメチルアミノエチル、ジエチルアミノエチル、プロタミン、ポリエチレンイミン、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン、ポリリジン、ポリオルニチン、デキストラン、デキストラン硫酸、デキストリン及びコンドロイチン硫酸からなる群より選択される少なくとも一種の修飾剤をさらに含んでよい。
本発明によれば、殺菌性により優れる空気浄化用濾材を提供することができる。また、本発明によれば、そのような空気浄化用濾材の製造方法を提供することができる。
＜空気浄化用濾材＞
空気浄化用濾材は、基材と、該基材に担持された酵素及びグリシンと、を備える。濾材は、基材繊維を結着するための樹脂バインダー及び／又は固形バインダーを含んでいてよい。
空気浄化用濾材は、基材と、該基材に担持された酵素及びグリシンと、を備える。濾材は、基材繊維を結着するための樹脂バインダー及び／又は固形バインダーを含んでいてよい。
（基材）
基材は、無機繊維、天然繊維、再生繊維及び有機合成繊維からなる群より選択される少なくとも一種から構成される。基材の厚さ（空気浄化用濾材の厚さ）は、例えば０．１〜０．６ｍｍとすることができる。
基材は、無機繊維、天然繊維、再生繊維及び有機合成繊維からなる群より選択される少なくとも一種から構成される。基材の厚さ（空気浄化用濾材の厚さ）は、例えば０．１〜０．６ｍｍとすることができる。
基材繊維（基材を構成する繊維）の材質としては、フィルタとしての機能を果たし得るものであれば特に制限は無い。ただし、基材繊維は、酵素と相互作用又は結合することのできる官能基、例えば、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、イミノ基等をその表面に有することが好ましい。基材繊維としては、ボロシリケートガラス繊維、シリカアルミナ繊維等の無機繊維、木材パルプ、コットンリンター等の天然繊維、レーヨン繊維、リヨセル繊維等の再生繊維、ビニロン繊維、ポリアミド繊維等の有機合成繊維が挙げられる。
ここで、酵素を良好に担持する観点から、濾材を構成する基材繊維全体のイオン極性と、殺菌性を有する酵素とのイオン極性が対極していることが好ましい。そのため基材繊維は、アニオン極性を有する水酸基及びカルボキシル基、カチオン極性を有するアミノ基、アミド基及びイミノ基のうちの少なくとも１種の官能基を有していることが好ましい。酵素の担持が良好であると、基材繊維の表面を酵素が均一かつ効率的に被覆するため、濾材の殺菌性を高め易く、濾過性能に対する悪影響を小さくし易い。
（酵素）
酵素としては、β−１，３−グルカナーゼ、キチナーゼ、リゾチーム、プロテアーゼ、グリコシダーゼ、β−ガラクトシダーゼ、エンド−β−Ｎ−アセチルグルコサミニダーゼ及びエンドリシンが挙げられる。
酵素としては、β−１，３−グルカナーゼ、キチナーゼ、リゾチーム、プロテアーゼ、グリコシダーゼ、β−ガラクトシダーゼ、エンド−β−Ｎ−アセチルグルコサミニダーゼ及びエンドリシンが挙げられる。
酵素は、臭化Ｎ置換カルバマート、臭化Ｎ置換イミドカルボナート、ジメチルアミノエチル、ジエチルアミノエチル、プロタミン、ポリエチレンイミン、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン、ポリリジン、ポリオルニチン、デキストラン、デキストラン硫酸、デキストリン及びコンドロイチン硫酸からなる群より選択される少なくとも一種の修飾剤で修飾されていてよい。これらの化合物は抗菌作用を有するたんぱく質・ペプチドである点において共通の性質を有する。修飾剤により修飾された酵素を修飾酵素と言うことができる。基材上で、原料として用いた酵素全てが修飾剤により修飾されていてよく、酵素の一部が修飾されていてよい。すなわち、基材は、（未修飾の）酵素及び修飾酵素の少なくとも一方を担持していればよく、両方を担持していてよい。
酵素の担持量は、空気浄化用濾材の全量を基準として、０．０１〜４．０質量％とすることができ、０．０５〜４．０質量％であってもよい。担持量が０．０１質量％以上であることにより、酵素の機能が充分に発現され易くなり、実用上の効果が得られ易い。一方、基材への担持量は限られていることから、担持量上限は４．０質量％程度とすることができる。担持量をこれより多く使用しても基材繊維に酵素を固定化し難い。ここで、酵素の担持量とは、酵素自体の担持量を示すものであり、修飾酵素である場合でも修飾剤の量は含まれない。
酵素の担持量に対するグリシンの担持量の比（グリシンの担持量／酵素の担持量）は、０．１〜１００とすることができ、０．１〜５０であってもよく、０．１〜１０であってもよく、０．２〜２であってもよい。当該比が０．１以上であることで、酵素とグリシンとの相互作用により抗菌性能が向上し易い傾向がある。一方、当該比が１００以下であることで、フィルタ強度を維持し易い傾向がある。
（樹脂バインダー）
樹脂バインダーは、水溶液、水分散液又は水懸濁液の状態で供され、酵素等を含む処理液中に混合されて、接触工程において基材に付与される。樹脂バインダーにより濾材を構成する基材繊維同士が結着されることで、濾材の強度が向上する。なお、酵素との非反応性の観点から、基材繊維全体のイオン極性と、樹脂バインダーとのイオン極性が対極していてよい。すなわち、酵素と樹脂バインダーとは同じイオン極性を有することが好ましい。
樹脂バインダーは、水溶液、水分散液又は水懸濁液の状態で供され、酵素等を含む処理液中に混合されて、接触工程において基材に付与される。樹脂バインダーにより濾材を構成する基材繊維同士が結着されることで、濾材の強度が向上する。なお、酵素との非反応性の観点から、基材繊維全体のイオン極性と、樹脂バインダーとのイオン極性が対極していてよい。すなわち、酵素と樹脂バインダーとは同じイオン極性を有することが好ましい。
樹脂バインダーとしては、カチオン性合成樹脂バインダー、アニオン性合成樹脂バインダー及びノニオン性合成樹脂バインダーが挙げられる。カチオン性合成樹脂バインダーは微カチオンから強カチオンのものであり、アニオン性合成樹脂バインダーは微アニオンから強アニオンのものである。
カチオン性合成樹脂バインダーとしては、アクリル樹脂、例えばサイビノールＡＤ−７（製造元：サイデン化学（株））、ウレタン樹脂、例えばスーパーフレックス６００（製造元：第一工業製薬（株））、酢酸ビニル樹脂、例えばモビニール３５０（製造元：ジャパンコーティングレジン（株））、ＳＢＲ樹脂、例えばセメンテックスＣ−３６０（製造元：オバナヤ・セメンテックス（株））などが挙げられる。これらのカチオン性合成樹脂バインダーの少なくとも一種を用いることができる。
アニオン性合成樹脂バインダーとしては、アクリル樹脂、例えばボンコートＡＮ１５５（製造元：大日本インキ化学工業（株））、ウレタン樹脂、例えばスーパーフレックス７００（製造元：第一工業製薬（株））、酢酸ビニル樹脂、例えばポリゾールＡＸ−７５１（製造元：昭和電工（株））、ＳＢＲ樹脂、例えばラックスター７３００Ａ（製造元：大日本インキ化学工業（株））などが挙げられる。これらのアニオン性合成樹脂バインダーの少なくとも一種を用いることができる。
ノニオン性合成樹脂バインダーとしては、アクリル樹脂、例えばＡＥ８８７（製造元：（株）イーテック）、ウレタン樹脂、例えばスーパーフレックス５００Ｍ（製造元：第一工業製薬（株））、酢酸ビニル樹脂、例えばモビニール５０Ｍ（製造元：ジャパンコーティングレジン（株））、ＳＢＲ樹脂、例えばナルスターＳＲ−１００（製造元：日本エイアンドエル（株））などが挙げられる。これらのノニオン性合成樹脂バインダーの少なくとも一種を用いることができる。
樹脂バインダーの量は、空気浄化用濾材の全量を基準として、０．１〜１０．０質量％とすることができ、０．５〜７．０質量％であってもよい。当該量が０．１質量％以上であることで、基材繊維の結着作用を充分に得られる傾向がある。一方、当該量が１０．０質量％以下であることで、酵素による殺菌性を充分に維持できる傾向がある。
濾材を構成する基材繊維に対する、酵素及び樹脂バインダーのイオン極性を上記のように調整することで、濾材の常態引張強度、耐水性を示す湿潤引張強度、及び撥水性がより向上する。
例えば、使用する基材繊維が水酸基やカルボキシル基を有している（アニオン極性である）場合は、カチオン性合成樹脂バインダーを使用することが好ましい。また、使用する基材繊維がアミノ基、アミド基又はイミノ基を有している（カチオン極性である）場合は、アニオン性合成樹脂バインダーを使用することが好ましい。アニオン極性を有する基材繊維とカチオン極性を有する基材繊維とを混合して使用する場合は、その混合比率に応じて、酵素及び樹脂バインダーを選択すればよい。
（固形バインダー）
濾材の強度を向上させる目的で、固形バインダーを用いることができる。固形バインダーは粉体又は繊維の形状をしており、基材繊維と一緒に離解及び抄紙され、接触工程を経た後の乾燥工程において成分の全部又は一部が溶融することにより基材繊維同士を接着させる。固形バインダーとしては、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、ポリオレフィン繊維等を用いることができる。固形バインダーは樹脂バインダーを用いずに単独使用することができ、又、樹脂バインダーと併用してもよい。
濾材の強度を向上させる目的で、固形バインダーを用いることができる。固形バインダーは粉体又は繊維の形状をしており、基材繊維と一緒に離解及び抄紙され、接触工程を経た後の乾燥工程において成分の全部又は一部が溶融することにより基材繊維同士を接着させる。固形バインダーとしては、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、ポリオレフィン繊維等を用いることができる。固形バインダーは樹脂バインダーを用いずに単独使用することができ、又、樹脂バインダーと併用してもよい。
固形バインダーの量は、空気浄化用濾材の全量を基準として、０．１〜９５．０質量％とすることができ、０．５〜８０．０質量％であってもよい。あるいは、固形バインダーの量は、基材繊維の質量に対して０．１〜１９００質量％とすることができ、０．５〜４００質量％であってもよい。当該量が下限値以上であることで、基材繊維の結着作用が得られ易くなる。一方、当該量が上限値以下であることで、濾過に必要とされる基材繊維の配合量を確保することができる。
基材は、その他の成分として、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、パラフィンワックス、アルキルケテンダイマー、アルケニルコハク酸無水物等からなる撥水成分を担持していてもよい。
＜空気浄化用濾材の製造方法＞
空気浄化用濾材の製造方法は、基材繊維を用いて湿紙又は乾紙を得る抄紙工程と、酵素及びグリシンを含む処理液を、湿紙又は乾紙に接触させる接触工程と、処理液が接触した湿紙又は乾紙から、揮発成分を除去する乾燥工程と、を備える。処理液は、臭化Ｎ置換カルバマート、臭化Ｎ置換イミドカルボナート、ジメチルアミノエチル、ジエチルアミノエチル、プロタミン、ポリエチレンイミン、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン、ポリリジン、ポリオルニチン、デキストラン、デキストラン硫酸、デキストリン及びコンドロイチン硫酸からなる群より選択される少なくとも一種の修飾剤をさらに含んでよい。修飾剤を使用する場合、酵素の量に対する修飾剤の量の比（修飾剤の量／酵素の量）は、０．２〜４とすることができ、０．５〜２であってもよい。当該比が０．２以上であることで、修飾剤による酵素の修飾効果が得られ易い傾向がある。一方、当該比が４以下であることで、優れた抗菌性能が得られ易い傾向がある。
空気浄化用濾材の製造方法は、基材繊維を用いて湿紙又は乾紙を得る抄紙工程と、酵素及びグリシンを含む処理液を、湿紙又は乾紙に接触させる接触工程と、処理液が接触した湿紙又は乾紙から、揮発成分を除去する乾燥工程と、を備える。処理液は、臭化Ｎ置換カルバマート、臭化Ｎ置換イミドカルボナート、ジメチルアミノエチル、ジエチルアミノエチル、プロタミン、ポリエチレンイミン、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン、ポリリジン、ポリオルニチン、デキストラン、デキストラン硫酸、デキストリン及びコンドロイチン硫酸からなる群より選択される少なくとも一種の修飾剤をさらに含んでよい。修飾剤を使用する場合、酵素の量に対する修飾剤の量の比（修飾剤の量／酵素の量）は、０．２〜４とすることができ、０．５〜２であってもよい。当該比が０．２以上であることで、修飾剤による酵素の修飾効果が得られ易い傾向がある。一方、当該比が４以下であることで、優れた抗菌性能が得られ易い傾向がある。
（抄紙工程）
目的とする濾材の圧力損失、捕集性能、目付質量等の物理的性状を考慮して、最適な基材繊維の種類及び繊維径を選択する。例えば、ＨＥＰＡ濾材であれば、一例として、平均繊維径３μｍ以下の極細ガラス繊維９５％とチョップドストランドガラス繊維５％を配合した基材繊維を準備する。又、中性能濾材であれば、一例として、平均繊維径３μｍ以下の極細ガラス繊維５０％とチョップドストランドガラス繊維５０％を配合した基材繊維を準備する。準備した基材繊維と、必要に応じ固形バインダーを含むスラリーを調製した後、湿式抄紙機等を用いて脱水形成し、湿紙又はこれを乾燥した乾紙を得る。ここで湿紙とは水分含有量が１０〜９０質量％、好ましくは２０〜８０質量％であるものであり、乾紙とは水分含有量が１０質量％より少ないものを言う。
目的とする濾材の圧力損失、捕集性能、目付質量等の物理的性状を考慮して、最適な基材繊維の種類及び繊維径を選択する。例えば、ＨＥＰＡ濾材であれば、一例として、平均繊維径３μｍ以下の極細ガラス繊維９５％とチョップドストランドガラス繊維５％を配合した基材繊維を準備する。又、中性能濾材であれば、一例として、平均繊維径３μｍ以下の極細ガラス繊維５０％とチョップドストランドガラス繊維５０％を配合した基材繊維を準備する。準備した基材繊維と、必要に応じ固形バインダーを含むスラリーを調製した後、湿式抄紙機等を用いて脱水形成し、湿紙又はこれを乾燥した乾紙を得る。ここで湿紙とは水分含有量が１０〜９０質量％、好ましくは２０〜８０質量％であるものであり、乾紙とは水分含有量が１０質量％より少ないものを言う。
（接触工程）
酵素及びグリシン、並びに必要に応じ修飾剤、樹脂バインダー等を、液状成分と混合して処理液（溶液状態又は懸濁状態）を得る。液状成分は水系の成分でも、アルコール、アセトン、ヘキサン等の非水系の成分でも、あるいはこれらの混合系の成分でもよい。ただし、各成分の分散性の観点からは水系の成分であることが好ましい。液状成分への各成分の添加量は、基材への担持量が所望の量となるように適宜調整すればよい。酵素は、予め修飾剤によって修飾されていてもよい。すなわち、修飾酵素を用いてもよい。湿紙又は乾紙と処理液との接触方法としては、湿紙又は乾紙を処理液に含浸する方法、湿紙又は乾紙に処理液を噴霧する方法、あるいはロール転写による方法等が挙げられる。
酵素及びグリシン、並びに必要に応じ修飾剤、樹脂バインダー等を、液状成分と混合して処理液（溶液状態又は懸濁状態）を得る。液状成分は水系の成分でも、アルコール、アセトン、ヘキサン等の非水系の成分でも、あるいはこれらの混合系の成分でもよい。ただし、各成分の分散性の観点からは水系の成分であることが好ましい。液状成分への各成分の添加量は、基材への担持量が所望の量となるように適宜調整すればよい。酵素は、予め修飾剤によって修飾されていてもよい。すなわち、修飾酵素を用いてもよい。湿紙又は乾紙と処理液との接触方法としては、湿紙又は乾紙を処理液に含浸する方法、湿紙又は乾紙に処理液を噴霧する方法、あるいはロール転写による方法等が挙げられる。
（乾燥工程）
乾燥工程は、シリンダードライヤー、ヤンキードライヤー、エアスルードライヤー、ロータリードライヤー、赤外線ドライヤー等の乾燥機を単独で、あるいは組み合わせて用いて実施することができる。乾燥温度は８０℃〜２２０℃とすることができ、１００℃〜２００℃であってもよい。乾燥時間は、濾材の構成に応じて適宜調整すればよい。
乾燥工程は、シリンダードライヤー、ヤンキードライヤー、エアスルードライヤー、ロータリードライヤー、赤外線ドライヤー等の乾燥機を単独で、あるいは組み合わせて用いて実施することができる。乾燥温度は８０℃〜２２０℃とすることができ、１００℃〜２００℃であってもよい。乾燥時間は、濾材の構成に応じて適宜調整すればよい。
このようにして得られる空気浄化用濾材は、エアフィルタを必要とする業務用及び一般家庭用の様々な場面において用いることができる。特に、食品工場、飲料水工場、製薬工場、動物実験施設、病院施設、半導体施設、バイオ施設等の業務用に最適である。
以下に、実施例によって本発明をさらに詳しく説明する。ただし、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
（実施例１）
アニオン極性を有する官能基として水酸基を有する平均繊維径３μｍ以下の極細ガラス繊維９５質量％と平均繊維径９μｍのチョップドストランドガラス繊維５質量％を、パルパーにて、ｐＨ３．５の酸性水を用いて濃度０．４質量％で離解し、スラリーを調成した。このスラリーから湿式抄紙機を用いて湿紙を脱水形成した。また、酵素であるリゾチーム３質量％、グリシン０．６、１．５、３．０、４．５、又は６．０質量％、カチオン性合成樹脂バインダー（サイビノールＡＤ−７、サイデン化学（株）製）３質量％、及び水９３．４、９２．５、９１．０、８９．５、又は８８．０質量％を混合し、水溶液状態の混合液を調成した。上記で得られた湿紙に、乾燥後の濾材質量に対し混合液中の固形分が３質量％担持されるように混合液を含浸処理した。その後脱水し、１２０℃のロータリードライヤーで乾燥し、厚さ０．３０ｍｍ、目付質量６５ｇ／ｍ２のＨＥＰＡ濾材を得た。
アニオン極性を有する官能基として水酸基を有する平均繊維径３μｍ以下の極細ガラス繊維９５質量％と平均繊維径９μｍのチョップドストランドガラス繊維５質量％を、パルパーにて、ｐＨ３．５の酸性水を用いて濃度０．４質量％で離解し、スラリーを調成した。このスラリーから湿式抄紙機を用いて湿紙を脱水形成した。また、酵素であるリゾチーム３質量％、グリシン０．６、１．５、３．０、４．５、又は６．０質量％、カチオン性合成樹脂バインダー（サイビノールＡＤ−７、サイデン化学（株）製）３質量％、及び水９３．４、９２．５、９１．０、８９．５、又は８８．０質量％を混合し、水溶液状態の混合液を調成した。上記で得られた湿紙に、乾燥後の濾材質量に対し混合液中の固形分が３質量％担持されるように混合液を含浸処理した。その後脱水し、１２０℃のロータリードライヤーで乾燥し、厚さ０．３０ｍｍ、目付質量６５ｇ／ｍ２のＨＥＰＡ濾材を得た。
（実施例２）
実施例１と同様にして湿紙を得た。また、酵素であるリゾチーム３質量％、修飾剤であるプロタミン３質量％、グリシン０．６、１．５、３．０、４．５、又は６．０質量％、カチオン性合成樹脂バインダー（サイビノールＡＤ−７、サイデン化学（株）製）３質量％、及び水９０．４、８９．５、８８．０、８６．５、又は８５．０質量％を混合し、水溶液状態の混合液を調成した。上記で得られた湿紙に、乾燥後の濾材質量に対し混合液中の固形分が３質量％担持されるように混合液を含浸処理した。その後脱水し、１２０℃のロータリードライヤーで乾燥し、厚さ０．３０ｍｍ、目付質量６５ｇ／ｍ２のＨＥＰＡ濾材を得た。
実施例１と同様にして湿紙を得た。また、酵素であるリゾチーム３質量％、修飾剤であるプロタミン３質量％、グリシン０．６、１．５、３．０、４．５、又は６．０質量％、カチオン性合成樹脂バインダー（サイビノールＡＤ−７、サイデン化学（株）製）３質量％、及び水９０．４、８９．５、８８．０、８６．５、又は８５．０質量％を混合し、水溶液状態の混合液を調成した。上記で得られた湿紙に、乾燥後の濾材質量に対し混合液中の固形分が３質量％担持されるように混合液を含浸処理した。その後脱水し、１２０℃のロータリードライヤーで乾燥し、厚さ０．３０ｍｍ、目付質量６５ｇ／ｍ２のＨＥＰＡ濾材を得た。
（実施例３）
アニオン極性を有する官能基として水酸基を有する平均繊維径３μｍ以下の極細ガラス繊維９５質量％及び平均繊維径９μｍのチョップドストランドガラス繊維５質量％と、これら基材繊維質量に対して４質量％の固形バインダー（ビニロンＳＰＧ０５６−１１ クラレ（株）製）とを、パルパーにて、ｐＨ３．５の酸性水を用いて濃度０．４質量％で離解し、スラリーを調成した。このスラリーから湿式抄紙機を用いて湿紙を脱水形成した。また、酵素であるリゾチーム３質量％、修飾剤であるプロタミン３質量％、グリシン０．６、１．５、３．０、４．５、又は６．０質量％、及び水９３．４、９２．５、９１．０、８９．５、又は８８．０質量％を混合し、水溶液状態の混合液を調成した。上記で得られた湿紙に、乾燥後の濾材質量に対し混合液中の固形分が３質量％担持されるように混合液を含浸処理した。その後脱水し、１２０℃のロータリードライヤーで乾燥し、厚さ０．３０ｍｍ、目付質量６５ｇ／ｍ２のＨＥＰＡ濾材を得た。
アニオン極性を有する官能基として水酸基を有する平均繊維径３μｍ以下の極細ガラス繊維９５質量％及び平均繊維径９μｍのチョップドストランドガラス繊維５質量％と、これら基材繊維質量に対して４質量％の固形バインダー（ビニロンＳＰＧ０５６−１１ クラレ（株）製）とを、パルパーにて、ｐＨ３．５の酸性水を用いて濃度０．４質量％で離解し、スラリーを調成した。このスラリーから湿式抄紙機を用いて湿紙を脱水形成した。また、酵素であるリゾチーム３質量％、修飾剤であるプロタミン３質量％、グリシン０．６、１．５、３．０、４．５、又は６．０質量％、及び水９３．４、９２．５、９１．０、８９．５、又は８８．０質量％を混合し、水溶液状態の混合液を調成した。上記で得られた湿紙に、乾燥後の濾材質量に対し混合液中の固形分が３質量％担持されるように混合液を含浸処理した。その後脱水し、１２０℃のロータリードライヤーで乾燥し、厚さ０．３０ｍｍ、目付質量６５ｇ／ｍ２のＨＥＰＡ濾材を得た。
（比較例１）
実施例１と同様にして湿紙を得た。また、酵素であるリゾチーム３質量％、修飾剤であるプロタミン３質量％、カチオン性合成樹脂バインダー（サイビノールＡＤ−７、サイデン化学（株）製）３質量％、及び水９１質量％を混合し、水溶液状態の混合液を調成した。上記で得られた湿紙に、乾燥後の濾材質量に対し混合液中の固形分が３質量％担持されるように混合液を含浸処理した。その後脱水し、１２０℃のロータリードライヤーで乾燥し、厚さ０．３０ｍｍ、目付質量６５ｇ／ｍ２のＨＥＰＡ濾材を得た。
実施例１と同様にして湿紙を得た。また、酵素であるリゾチーム３質量％、修飾剤であるプロタミン３質量％、カチオン性合成樹脂バインダー（サイビノールＡＤ−７、サイデン化学（株）製）３質量％、及び水９１質量％を混合し、水溶液状態の混合液を調成した。上記で得られた湿紙に、乾燥後の濾材質量に対し混合液中の固形分が３質量％担持されるように混合液を含浸処理した。その後脱水し、１２０℃のロータリードライヤーで乾燥し、厚さ０．３０ｍｍ、目付質量６５ｇ／ｍ２のＨＥＰＡ濾材を得た。
（比較例２）
実施例１と同様にして湿紙を得た。また、プロタミン３質量％、グリシン０．６、１．５、３．０、４．５、又は６．０質量％、カチオン性合成樹脂バインダー（サイビノールＡＤ−７、サイデン化学（株）製）３質量％、及び水９３．４、９２．５、９１．０、８９．５、又は８８．０質量％を混合し、水溶液状態の混合液を調成した。上記で得られた湿紙に、乾燥後の濾材質量に対し混合液中の固形分が３質量％担持されるように混合液を含浸処理した。その後脱水し、１２０℃のロータリードライヤーで乾燥し、厚さ０．３０ｍｍ、目付質量６５ｇ／ｍ２のＨＥＰＡ濾材を得た。
実施例１と同様にして湿紙を得た。また、プロタミン３質量％、グリシン０．６、１．５、３．０、４．５、又は６．０質量％、カチオン性合成樹脂バインダー（サイビノールＡＤ−７、サイデン化学（株）製）３質量％、及び水９３．４、９２．５、９１．０、８９．５、又は８８．０質量％を混合し、水溶液状態の混合液を調成した。上記で得られた湿紙に、乾燥後の濾材質量に対し混合液中の固形分が３質量％担持されるように混合液を含浸処理した。その後脱水し、１２０℃のロータリードライヤーで乾燥し、厚さ０．３０ｍｍ、目付質量６５ｇ／ｍ２のＨＥＰＡ濾材を得た。
（評価）
抗菌試験片の周囲にできたハロー（菌の発育阻止帯）の大きさから、抗菌性を評価する試験を行った。各例で得られた濾材からランダムに直径６ｍｍのサンプル（３×３×３．１４ｍｍ２）をカットし、これを試験片とした。この試験片にルテウス（Ｍｉｃｒｏｃｏｃｃｕｓ ｌｕｔｅｕｓ）菌を散布し、散布菌の阻止帯を計測した。試験法の概要を以下に示す。
（１）ハートインフュージョン液体培地で培養し、遠心分離・洗浄して調製した液体水溶液（濃度：１×１０７ ＣＦＵ／ｆｉｌｔｅｒ）を評価に供する必要枚数全ての試験片上に分散滴下した。
（２）上記試験片をバイオセフティキャビネット内で規定時間自然乾燥後、リン酸緩衝溶液を使用し、振動ミキサーで菌を抽出した。
（３）抽出した原液及び希釈液を標準寒天培地に移植した。
（４）３５℃で２４時間培養後、菌の発育阻止帯を定規で計測した。
抗菌試験片の周囲にできたハロー（菌の発育阻止帯）の大きさから、抗菌性を評価する試験を行った。各例で得られた濾材からランダムに直径６ｍｍのサンプル（３×３×３．１４ｍｍ２）をカットし、これを試験片とした。この試験片にルテウス（Ｍｉｃｒｏｃｏｃｃｕｓ ｌｕｔｅｕｓ）菌を散布し、散布菌の阻止帯を計測した。試験法の概要を以下に示す。
（１）ハートインフュージョン液体培地で培養し、遠心分離・洗浄して調製した液体水溶液（濃度：１×１０７ ＣＦＵ／ｆｉｌｔｅｒ）を評価に供する必要枚数全ての試験片上に分散滴下した。
（２）上記試験片をバイオセフティキャビネット内で規定時間自然乾燥後、リン酸緩衝溶液を使用し、振動ミキサーで菌を抽出した。
（３）抽出した原液及び希釈液を標準寒天培地に移植した。
（４）３５℃で２４時間培養後、菌の発育阻止帯を定規で計測した。
図１は、各例で得られた濾材の抗菌性能を示す図である。具体的には、同図は、酵素量を固定した場合のグリシン添加量に対する抗菌性能を示す。図に示されるように、実施例の濾材は優れた抗菌性を有していた。なお、比較例２については阻止帯は１ｍｍであった。
Claims (7)
- 基材と、該基材に担持された酵素及びグリシンと、を備え、
前記酵素が、β−１，３−グルカナーゼ、キチナーゼ、リゾチーム、プロテアーゼ、グリコシダーゼ、β−ガラクトシダーゼ、エンド−β−Ｎ−アセチルグルコサミニダーゼ及びエンドリシンからなる群より選択される少なくとも一種の酵素を含む、空気浄化用濾材。 - 前記酵素が、臭化Ｎ置換カルバマート、臭化Ｎ置換イミドカルボナート、ジメチルアミノエチル、ジエチルアミノエチル、プロタミン、ポリエチレンイミン、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン、ポリリジン、ポリオルニチン、デキストラン、デキストラン硫酸、デキストリン及びコンドロイチン硫酸からなる群より選択される少なくとも一種の修飾剤で修飾されている、請求項１に記載の空気浄化用濾材。
- 前記基材が、無機繊維、天然繊維、再生繊維及び有機合成繊維からなる群より選択される少なくとも一種から構成される、請求項１又は２に記載の空気浄化用濾材。
- 前記酵素の担持量に対する前記グリシンの担持量の比（グリシンの担持量／酵素の担持量）が、０．１〜１００である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気浄化用濾材。
- 前記酵素の担持量が、空気浄化用濾材の全量を基準として、０．０１〜４．０質量％である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気浄化用濾材。
- 基材繊維を用いて湿紙又は乾紙を得る抄紙工程と、
酵素及びグリシンを含む処理液を、前記湿紙又は前記乾紙に接触させる接触工程と、
前記処理液が接触した前記湿紙又は前記乾紙から、揮発成分を除去する乾燥工程と、を備え、
前記酵素が、β−１，３−グルカナーゼ、キチナーゼ、リゾチーム、プロテアーゼ、グリコシダーゼ、β−ガラクトシダーゼ、エンド−β−Ｎ−アセチルグルコサミニダーゼ及びエンドリシンからなる群より選択される少なくとも一種を含む、空気浄化用濾材の製造方法。 - 前記処理液が、臭化Ｎ置換カルバマート、臭化Ｎ置換イミドカルボナート、ジメチルアミノエチル、ジエチルアミノエチル、プロタミン、ポリエチレンイミン、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン、ポリリジン、ポリオルニチン、デキストラン、デキストラン硫酸、デキストリン及びコンドロイチン硫酸からなる群より選択される少なくとも一種の修飾剤をさらに含む、請求項６に記載の製造方法。
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