JP7270902B2 - Iodine-supported activated carbon - Google Patents

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特許法第30条第2項適用 日本経済新聞 2018年3月6日、7日掲載 日本経済新聞 2018年11月28日掲載Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act Nihon Keizai Shimbun March 6 and 7, 2018 Nihon Keizai Shimbun November 28, 2018

本発明は、活性炭にヨウ素を添着することで抗菌性及び抗ウイルス性を持たせたヨウ素担持活性炭に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an iodine-supporting activated carbon having antibacterial and antiviral properties by impregnating activated carbon with iodine.

活性炭は、大部分が炭素(C)からなる多孔質の物質であり、細孔に他のものを吸着させる性質を有する。活性炭は、木材、石炭又はやし殻などを炭化させ、水蒸気などで賦活することで、多数の細孔が形成される。活性炭は、脱臭や水質浄化又は有害物質の吸着などに利用され、加熱することで吸着したものを放出させて再利用することもできる。特許文献1に記載されているように、汚染された水にヨウ素を添加して殺菌し、その後、ヨウ素を活性炭に吸着させて回収する発明も開示されている。 Activated carbon is a porous substance consisting mostly of carbon (C), and has the property of adsorbing other substances in its pores. Activated carbon is formed by carbonizing wood, coal, or coconut shells and activating with water vapor or the like to form a large number of pores. Activated carbon is used for deodorization, water purification, adsorption of harmful substances, and the like, and can be reused by releasing the adsorbed substances by heating. As described in Patent Document 1, an invention is also disclosed in which iodine is added to contaminated water to sterilize it, and then iodine is adsorbed on activated carbon and recovered.

また、ヨウ素(I)は、ハロゲン元素の一つであり、強い殺菌力を有する。ヨウ素はアルコールには比較的よく溶け、エタノールに溶かしたヨードチンキも強い殺菌力を有する消毒薬である。ただ、ヨードチンキは生体への刺激が強いため、ポリビニルピロリドンとヨウ素を混合して生体への影響を弱くしたポビドンヨードがうがい薬などに使用されている。 Also, iodine (I 2 ) is one of the halogen elements and has strong bactericidal activity. Iodine dissolves relatively well in alcohol, and tincture of iodine dissolved in ethanol is also a disinfectant with strong bactericidal activity. However, since tincture of iodine is strongly irritating to the body, povidone-iodine, which is a mixture of polyvinylpyrrolidone and iodine to weaken the effect on the body, is used in mouthwashes and the like.

なお、ヨウ素は、ヨウ化カリウム(KI)水溶液又はヨウ化ナトリウム(NaI)水溶液に溶解させると、三ヨウ化物イオン(I )の状態になるので、そこに活性炭を含浸することで、活性炭の細孔に担持させることが可能である。 When iodine is dissolved in a potassium iodide (KI) aqueous solution or a sodium iodide (NaI) aqueous solution, it becomes a triiodide ion (I 3 ). can be supported in the pores of

ヨウ素系消毒薬は、ウイルス、真菌、及び一部の芽胞菌を除く細菌(結核菌や一般細菌)などの微生物類に対して消毒効果があり、塩素系と同等の効力を有する中水準消毒薬である。しかしながら、ヨウ素系消毒薬は、(鳥)インフルエンザウイルスなどを殺菌する際に生体まで傷付けるおそれがある。そのため、ヨウ素系消毒薬を使用する場合、生体に対して非侵襲で殺菌する消毒薬であることが望まれる。 Iodine-based disinfectants are effective against microorganisms such as viruses, fungi, and bacteria (tuberculosis and general bacteria) excluding some spore-forming bacteria, and are intermediate-level disinfectants with the same efficacy as chlorine-based disinfectants. is. However, iodine-based disinfectants may damage living organisms when sterilizing (bird) influenza viruses and the like. Therefore, when an iodine-based disinfectant is used, it is desired that the disinfectant be a disinfectant that sterilizes the living body in a non-invasive manner.

鳥インフルエンザは、鳥インフルエンザウイルスの感染により起きる鳥類の感染症である。鶏などの家禽類に感染すると非常に高い病原性を示す高病原性鳥インフルエンザ(HPAI)は、養鶏産業の脅威となっている。H5N1亜型ウイルスなどで人間への感染も報告されており、今のところ人間に感染する危険性は低いものの、人間に感染する能力を有するウイルスに変異することが懸念されている。そのため、ウイルスを不活化して感染力を失わせる方法なども研究されており、特許文献2、3に記載されているように、燻液で鳥インフルエンザウイルスを不活化する発明も開示されている。 Avian influenza is an infectious disease of birds caused by infection with an avian influenza virus. Highly pathogenic avian influenza (HPAI), which is extremely pathogenic when it infects poultry such as chickens, poses a threat to the poultry farming industry. Humans have also been infected with H5N1 subtype viruses, and although the risk of infecting humans is low at present, there are concerns that they may mutate into viruses capable of infecting humans. Therefore, methods for inactivating the virus to lose its infectivity have been studied, and as described in Patent Documents 2 and 3, an invention for inactivating the avian influenza virus with liquid smoke has also been disclosed. .

鳥インフルエンザ等の家畜伝染病の消毒方法としては、消石灰液(10%)を消毒薬として使用することが定められている。鳥インフルエンザ発生時には、これに従って防疫及び消毒に消石灰が使用されている。特許文献4に記載されているように、水酸化カルシウム(消石灰)を配合した水溶液でノロウイルスを不活化する発明も開示されている。 As a disinfection method for livestock infectious diseases such as avian influenza, it is determined to use a slaked lime solution (10%) as a disinfectant. During an outbreak of avian influenza, slaked lime is used for epidemic prevention and disinfection. As described in Patent Document 4, an invention in which norovirus is inactivated with an aqueous solution containing calcium hydroxide (slaked lime) is also disclosed.

消石灰すなわち水酸化カルシウム(Ca(OH))は、固体は白い粉であり、運動場のライン引きや畑に撒かれていたが、目に入ると失明のおそれなど危険であることが指摘されている。また、水酸化カルシウムは、二酸化炭素(CO)と反応して炭酸カルシウム(CaCO)になると消毒効果を失うので、散布してすぐはウイルス等の伝染を防止することができるが、長期に渡り予防することはできないと考えられる。 Slaked lime, or calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ), is a white powder in its solid state, and was scattered on athletic field lines and fields. there is In addition, calcium hydroxide loses its disinfecting effect when it reacts with carbon dioxide (CO 2 ) to form calcium carbonate (CaCO 3 ). It is considered impossible to prevent migration.

消石灰を使用した消毒剤における侵襲性と持続性の問題を解決するために、発明者らは、一部の芽胞菌を除く微生物類を生体には非侵襲で殺菌するヨード活性炭(ヨウ素担持活性炭)の発明、及びウイルスや細菌類を不活化する効果が長時間持続する抗菌・抗ウイルス剤の発明について特許出願している(特許文献5、6)。 In order to solve the problem of invasiveness and persistence in disinfectants using slaked lime, the inventors developed iodine activated carbon (iodine-supporting activated carbon) that non-invasively kills microorganisms other than some spore-forming bacteria. Patent applications have been filed for the invention of , and the invention of an antibacterial/antiviral agent that has a long-lasting effect of inactivating viruses and bacteria (Patent Documents 5 and 6).

特許第4368146号公報Japanese Patent No. 4368146 特許第5236339号公報Japanese Patent No. 5236339 特許第5507718号公報Japanese Patent No. 5507718 特許第5763546号公報Japanese Patent No. 5763546 特願2017-102762号Japanese Patent Application No. 2017-102762 特願2018-032302号Japanese Patent Application No. 2018-032302

しかしながら、水蒸気で賦活した活性炭はアルカリ性を示すため、ヨウ素を添着させるときにヨウ素イオン又はヨウ素酸イオンが生成されやすく、活性炭から溶出してしまう性質を有しているため、抗菌・抗ウイルス効果を長時間持続させることが困難である。 However, since activated carbon activated with steam exhibits alkalinity, iodide ions or iodate ions are likely to be generated when impregnated with iodine, and have the property of being eluted from the activated carbon. It is difficult to sustain for a long time.

また、ヨウ素担持活性炭を様々なものに混合して抗菌・抗ウイルス効果を持たせることが検討されているが、アルカリ成分を含有する物質に混ぜると活性炭の表面においてヨウ素の活性な状態が抑制され、抗菌・抗ウイルス効果を得られない場合がある。 In addition, iodine-supporting activated carbon is being mixed with various substances to give antibacterial and antiviral effects, but when mixed with substances containing alkaline components, the active state of iodine on the surface of the activated carbon is suppressed. , Antibacterial and antiviral effects may not be obtained.

そこで、本発明は、活性炭に担持させるヨウ素の活性な状態を保持するとともに抗菌・抗ウイルス効果を長時間持続させることが可能なヨウ素担持活性炭を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an iodine-supporting activated carbon capable of maintaining the active state of iodine supported on the activated carbon and sustaining antibacterial and antiviral effects for a long period of time.

上記の課題を解決するために、本発明であるヨウ素担持活性炭の製造方法は、活性炭にヨウ素を添着することでヨウ素担持活性炭を製造する方法であって、賦活後にアルカリ成分が残留した前記活性炭に対し、前記ヨウ素の添着時にヨウ素イオン又はヨウ素酸イオンが生成されないように予め酸処理することによって当該アルカリ成分を除去した上で、前記ヨウ素が空中に放出又は水中に溶出しないように、かつウイルス、真菌及び一部の芽胞菌を除く細菌類を前記ヨウ素で不活化すべく前記活性炭へ吸着可能に、元素状ヨウ素の状態で前記活性炭に添着する、ことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides a method for producing iodine-supported activated carbon by impregnating activated carbon with iodine, wherein the activated carbon in which alkaline components remain after activation is On the other hand, the alkaline component is removed by pre-acid treatment so that iodide ions or iodate ions are not generated when the iodine is impregnated, and the iodine is not released into the air or eluted into water. The elemental iodine is impregnated on the activated carbon so that it can be adsorbed onto the activated carbon so as to inactivate bacteria other than fungi and some spore-forming bacteria with the iodine.

また、前記ヨウ素担持活性炭の製造方法は、ヨウ素イオン又はヨウ素酸イオンの状態にならないように、前記ヨウ素を昇華させて前記活性炭の細孔に吸着させることにより、元素状ヨウ素の状態で前記活性炭に気相で添着する、ことを特徴とする。 Further, in the method for producing the iodine-supporting activated carbon, the iodine is sublimated and adsorbed in the pores of the activated carbon so as not to be in the state of iodine ions or iodate ions. It is characterized in that it is attached in the vapor phase.

また、本発明であるヨウ素担持活性炭は、前記方法によって製造された、ことを特徴とする。 Further, the iodine-supporting activated carbon of the present invention is characterized by being produced by the above method.

また、本発明である抗菌・抗ウイルス剤は、前記ヨウ素担持活性炭が、吸湿性を有する水硬性無機物又はそれが混合された珪藻土に添加された抗菌・抗ウイルス剤であって、前記水硬性無機物のアルカリ成分によってウイルス、真菌及び一部の芽胞菌を除く細菌類の不活化が阻害されないように、前記活性炭は、前記ヨウ素が添着される前に予め酸処理が施される、ことを特徴とする。 Further, the antibacterial/antiviral agent of the present invention is an antibacterial/antiviral agent in which the iodine-supporting activated carbon is added to a hygroscopic hydraulic inorganic substance or diatomaceous earth in which it is mixed, and the hydraulic inorganic substance The activated carbon is acid-treated in advance before the iodine is impregnated so that the inactivation of bacteria other than viruses, fungi and some spore-forming bacteria is not inhibited by the alkaline component of do.

また、前記抗菌・抗ウイルス剤は、前記水硬性無機物を心材とし、外殻に散在する前記ヨウ素担持活性炭の一部が当該心材に埋没することなく当該外殻に露出するように造粒される、ことを特徴とする。 Further, the antibacterial/antiviral agent is granulated so that the hydraulic inorganic material is used as a core material, and part of the iodine-supporting activated carbon scattered in the outer shell is exposed in the outer shell without being buried in the core material. , characterized in that

また、本発明である内装材は、前記抗菌・抗ウイルス剤が使用された、ことを特徴とする。 Further, the interior material of the present invention is characterized in that the antibacterial/antiviral agent is used.

本発明によれば、活性炭に担持させるヨウ素の活性な状態を保持するとともに抗菌・抗ウイルス効果を長時間持続させることができる。ヨウ素を添着させる前に活性炭を酸処理しておくことで、活性炭に元素状ヨウ素を担持させることができる。活性炭からヨウ素が空気中に放出されず、かつ水中に溶出されないので、生体には非侵襲で、抗菌・抗ウイルス効果を長時間持続させることができる。アルカリ成分を含有する物質にヨウ素担持活性炭を混ぜたとしても、活性炭の表面においてヨウ素の活性な状態が抑制されず、抗菌・抗ウイルス効果を十分に得ることができる。 According to the present invention, the active state of iodine supported on activated carbon can be maintained and the antibacterial and antiviral effects can be sustained for a long time. Elemental iodine can be supported on the activated carbon by acid-treating the activated carbon before impregnating it with iodine. Since iodine is not released into the air from activated carbon and is not eluted into water, it is non-invasive to the living body and can maintain antibacterial and antiviral effects for a long time. Even when iodine-supporting activated carbon is mixed with a substance containing an alkaline component, the active state of iodine on the surface of the activated carbon is not suppressed, and sufficient antibacterial and antiviral effects can be obtained.

本発明であるヨウ素担持活性炭の殺菌原理を示す図である。1 is a diagram showing the sterilization principle of the iodine-supporting activated carbon of the present invention. FIG. 本発明であるヨウ素担持活性炭の製造方法を示す図である。1 is a diagram showing a method for producing iodine-supporting activated carbon according to the present invention; FIG. 本発明であるヨウ素担持活性炭に担持させるヨウ素の化学形態を示す電位-pH図である。1 is a potential-pH diagram showing chemical forms of iodine to be supported on the iodine-supporting activated carbon of the present invention. FIG. 本発明であるヨウ素担持活性炭にヨウ素を担持させる前に酸処理を行い、その後ヨウ素を添着する処理を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a process of performing an acid treatment before supporting iodine on the iodine-supporting activated carbon of the present invention and then impregnating with iodine. 本発明であるヨウ素担持活性炭の殺菌力について実験した結果を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the results of experiments on the sterilizing power of the iodine-supporting activated carbon of the present invention. 本発明であるヨウ素担持活性炭の抗菌性について実験した結果を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the results of experiments on the antibacterial properties of the iodine-supporting activated carbon of the present invention. 本発明であるヨウ素担持活性炭の侵襲性について実験した結果を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the results of experiments on the invasiveness of the iodine-supporting activated carbon of the present invention. 本発明であるヨウ素担持活性炭をケイ酸カルシウムに混合したときの抗菌性について実験した結果を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the results of an experiment on the antibacterial properties when the iodine-supporting activated carbon of the present invention is mixed with calcium silicate. 本発明であるヨウ素担持活性炭を珪藻土に混合したときの抗菌性について実験した結果を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the results of an experiment on antibacterial properties when the iodine-supporting activated carbon of the present invention is mixed with diatomaceous earth. 本発明であるヨウ素担持活性炭を珪藻土に混合したときの防カビ性について実験した結果を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the results of an experiment on antifungal properties when the iodine-supporting activated carbon of the present invention is mixed with diatomaceous earth. 本発明であるヨウ素担持活性炭のウイルス不活化能について試験した結果を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the results of testing the virus inactivating ability of the iodine-supporting activated carbon of the present invention. 本発明であるヨウ素担持活性炭のウイルス不活化能について試験した結果を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the results of testing the virus inactivating ability of the iodine-supporting activated carbon of the present invention. 本発明であるヨウ素担持活性炭のウイルス不活化効果の持続性について、消石灰と比較試験した結果を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the results of a comparative test with slaked lime on the persistence of the virus inactivating effect of the iodine-supporting activated carbon of the present invention. 本発明であるヨウ素担持活性炭の消毒効果の持続性について試験した結果を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the results of a test on the durability of the disinfecting effect of the iodine-supporting activated carbon of the present invention. 本発明であるヨウ素担持活性炭の消毒効果の持続性について試験した結果を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the results of a test on the durability of the disinfecting effect of the iodine-supporting activated carbon of the present invention. 本発明であるヨウ素担持活性炭の酸処理した場合のウイルス不活化能について試験した結果を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the results of testing the virus inactivating ability of the iodine-supporting activated carbon of the present invention when acid-treated. 本発明であるヨウ素担持活性炭を混合した造粒物を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a granulated product mixed with iodine-supporting activated carbon according to the present invention.

以下に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する場合がある。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Below, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Components having the same function are denoted by the same reference numerals, and repeated description may be omitted.

まず、本発明であるヨウ素担持活性炭について説明する。図1は、ヨウ素担持活性炭の殺菌原理を示す図である。図2は、ヨウ素担持活性炭の製造方法を示す図である。図3は、ヨウ素担持活性炭に担持させるヨウ素の化学形態を示す電位-pH図である。図4は、ヨウ素担持活性炭にヨウ素を担持させる前に酸処理を行い、その後ヨウ素を添着する処理を説明する図である。 First, the iodine-supporting activated carbon of the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram showing the sterilization principle of iodine-supporting activated carbon. FIG. 2 shows a method for producing iodine-supporting activated carbon. FIG. 3 is a potential-pH diagram showing chemical forms of iodine supported on iodine-supporting activated carbon. FIG. 4 is a diagram illustrating a process in which acid treatment is performed before iodine is supported on the iodine-supporting activated carbon, and then iodine is impregnated.

図1に示すように、ヨウ素担持活性炭100は、活性炭300の細孔にヨウ素400を担持させることにより、活性炭300が吸着した微生物類200をヨウ素400によって不活化させる。 As shown in FIG. 1, the iodine-supporting activated carbon 100 inactivates the microorganisms 200 adsorbed by the activated carbon 300 by supporting iodine 400 in the pores of the activated carbon 300 .

微生物類200は、ウイルス、真菌(菌類)及び細菌類などである。ウイルスは、大きさが約50ナノメートル(nm)程度であり、(鳥)インフルエンザウイルスやノロウイルスやエボラ出血熱ウイルスや口蹄疫ウイルスやヒト免疫不全ウイルス(HIV)などがある。なお、ウイルスは定義上生物とは言えないが、微生物類200に含まれるものとする。真菌(カビ)は、大きさが約5マイクロメートル(μm)程度の菌類であり、白癬菌などがある。細菌類は、大きさが約1マイクロメートル(μm)程度であり、枯草菌や納豆菌など耐久性の高い芽胞菌や、結核菌や大腸菌やコレラ菌やサルモネラ菌などその他の一般細菌がある。 Microorganisms 200 include viruses, fungi (fungi) and bacteria. Viruses are on the order of about 50 nanometers (nm) in size and include (bird) influenza virus, norovirus, Ebola virus, foot-and-mouth disease virus, and human immunodeficiency virus (HIV). It should be noted that viruses are included in the microorganisms 200, although they cannot be defined as organisms. Fungi (molds) are fungi with a size of about 5 micrometers (μm), such as Trichophyton. Bacteria are about 1 micrometer (μm) in size, and include highly durable spore-forming bacteria such as Bacillus subtilis and Bacillus natto, and other general bacteria such as Mycobacterium tuberculosis, Escherichia coli, Vibrio cholerae, and Salmonella.

ヨウ素担持活性炭100は、活性炭300が担持しているヨウ素400を人や動物等の生体へ侵襲させることなく、活性炭300の細孔が吸着した微生物類200をヨウ素400によって不活化する。なお、不活化は、微生物類200を死滅させ、感染力を失わせることである。具体的には、ヨウ素カチオンが生体内のタンパク質のアミノ酸残基であるシステインを酸化し、チロシンやヒスチジンをヨウ素化することでタンパク質を変質させる。不活化には、滅菌(ウイルス)、殺菌(ウイルス)、消毒、除菌(ウイルス)又は抗菌(ウイルス)等することを含むものとする。すなわち、ヨウ素400は、消毒薬や抗菌・抗ウイルス剤などとして機能する。 The iodine-supporting activated carbon 100 inactivates the microorganisms 200 adsorbed by the pores of the activated carbon 300 with the iodine 400 without invading living bodies such as humans and animals with the iodine 400 supported by the activated carbon 300 . It should be noted that inactivation is to kill the microorganisms 200 to lose their infectivity. Specifically, iodine cations oxidize cysteine, which is an amino acid residue of proteins in vivo, and iodine tyrosine and histidine, thereby altering proteins. Inactivation includes sterilization (virus), sterilization (virus), disinfection, sterilization (virus), or antibacterial (virus). That is, iodine 400 functions as a disinfectant, an antibacterial/antiviral agent, and the like.

例えば、消毒薬には、ほとんどの芽胞菌まで効果のある高水準消毒薬、結核菌とほとんどの真菌とウイルスにも効果がある中水準消毒薬、及びほとんどの一般細菌といくつかの真菌とウイルスに効果がある低水準消毒薬がある。消毒薬に対する抵抗性は、強い方から芽胞菌、ウイルス、結核菌、一般細菌の順である。ヨウ素400は中水準消毒薬であり、ヨウ素400に対して耐久性のある一部の芽胞菌などを除く微生物類200に対して効果を有する。 For example, antiseptics include high-level antiseptics effective against most spores, medium-level antiseptics effective against Mycobacterium tuberculosis and most fungi and viruses, and most common bacteria and some fungi and viruses. There are low-level disinfectants that are effective in The order of resistance to disinfectants is spore-forming bacteria, viruses, tubercle bacilli, and general bacteria, in descending order. Iodine 400 is a medium-level disinfectant and is effective against microorganisms 200 except for some spore-forming bacteria that are resistant to iodine 400.

活性炭300は、やし殻、木材、石炭又は石油系の原料を炭化させ賦活することで多数の細孔を形成させたものであり、破砕して粉末状にしたものや、球状など粒状に成型したものがある。活性炭300には、1グラムあたり1500ミリグラム(mg/g)程度までヨウ素400を吸着可能である。例えば、ヨウ素吸着性能が1500mg/g以下のヤシ殻活性炭や、1200~1350mg/gの球状活性炭などがある。なお、木炭の場合は300~400mg/gである。 The activated carbon 300 is made by carbonizing and activating raw materials such as coconut husks, wood, coal, or petroleum to form a large number of pores. there is something Activated carbon 300 can adsorb iodine 400 up to about 1500 milligrams per gram (mg/g). For example, there are coconut shell activated carbon with an iodine adsorption performance of 1500 mg/g or less and spherical activated carbon with an iodine adsorption performance of 1200 to 1350 mg/g. In the case of charcoal, it is 300-400 mg/g.

また、活性炭300は、細孔の入口が狭く深めの穴が多いものや、細孔の入口が広く浅めの穴が多いものがある。細孔には、直径2ナノメートル(nm)以下のミクロ孔、直径2~50ナノメートル(nm)のメソ孔、及び直径50ナノメートル(nm)以上のマクロ孔があるが、平均が1~5ナノメートル(nm)であることが好ましい。また、比表面積が1グラムあたり300~2000平方メートル(m/g)であることが好ましい。 In addition, the activated carbon 300 includes those with narrow pore entrances and many deep holes and those with wide pore entrances and many shallow holes. Pores include micropores with a diameter of 2 nanometers (nm) or less, mesopores with a diameter of 2 to 50 nanometers (nm), and macropores with a diameter of 50 nanometers (nm) or greater, but with an average of 1 to 50 nanometers (nm). It is preferably 5 nanometers (nm). Moreover, it is preferable that the specific surface area is 300 to 2000 square meters per gram (m 2 /g).

図2に示すように、活性炭300の製造方法の例としては、まず、木材、石炭又はやし殻などの原料500を粉砕するなど予め処理しやすい形状や大きさに加工し、その原料500を約700~800℃で酸素を遮断して加熱することにより炭化510させる。そして、約900~1000℃で水蒸気(HO)等と反応させて賦活520し、不純物を取り除いて大きさを揃えるなど精製する。賦活により活性炭300に多数の細孔が形成され、吸着力が飛躍的に増大する。 As shown in FIG. 2, as an example of a method for producing activated carbon 300, first, a raw material 500 such as wood, coal, or coconut husks is pulverized or otherwise processed into a shape and size that can be easily processed in advance, and then the raw material 500 is crushed. It is carbonized 510 by heating at about 700 to 800° C. in the absence of oxygen. Then, it is activated 520 by reacting with water vapor (H 2 O) or the like at about 900 to 1000° C., and purified by removing impurities and regulating the size. A large number of pores are formed in the activated carbon 300 by activation, and the adsorptive power is dramatically increased.

その後、活性炭300に酸処理530等のpH調整を行った上で、活性炭300の細孔に(元素状)ヨウ素400を添着することで、ヨウ素担持活性炭100を製造する。ヨウ素担持活性炭100は、ケイ酸カルシウム等の水硬性無機物や珪藻土などと混合し、造粒物550にして消毒剤などとして利用される。さらに、建物の壁材などに添加して、抗菌性・抗ウイルス性を持たせた内装材560として利用される。 Thereafter, the activated carbon 300 is subjected to pH adjustment such as an acid treatment 530, and then (elemental) iodine 400 is impregnated into the pores of the activated carbon 300 to produce the iodine-supporting activated carbon 100. The iodine-supporting activated carbon 100 is mixed with a hydraulic inorganic substance such as calcium silicate, diatomaceous earth, or the like, and made into granules 550 to be used as a disinfectant or the like. Furthermore, it is used as an interior material 560 having antibacterial and antiviral properties by being added to building wall materials and the like.

ヨウ素400を活性炭300に担持させる方法としては、まず、ヨウ素単体(I)をヨウ化カリウム(KI)水溶液又はヨウ化ナトリウム(NaI)水溶液に溶解して三ヨウ化物イオン(I )の状態にする。そこに活性炭300を含浸することで、活性炭300の細孔にヨウ素400が吸着され安定保持される。 As a method for supporting iodine 400 on activated carbon 300, first, simple iodine (I 2 ) is dissolved in an aqueous potassium iodide (KI) solution or an aqueous sodium iodide (NaI) solution to produce triiodide ions (I 3 ). state. By impregnating the activated carbon 300 there, the iodine 400 is adsorbed in the pores of the activated carbon 300 and stably retained.

三ヨウ化物イオン[I=I-I]は、ヨウ素単体(I=I)とヨウ化物イオン(I)により生成されたポリヨウ化物であり、複数結合したヨウ素400が活性炭300の触媒作用により、活性励起状態である元素状ヨウ素(I=II=I)の状態で活性炭300に担持される。 Triiodide ion [ -I =I + -I- ] is a polyiodide produced by simple iodine ( -I =I + ) and iodide ion ( I- ). is supported on the activated carbon 300 in the state of elemental iodine ( −I =I ++ I= I− ), which is in an active excited state.

また、ヨウ素400は常温、常圧で固体であるが、昇華性もあることから、ヨウ素400を気化させたヨウ素ガスを活性炭300に吸着させても良い。ヨウ素ガスは、原子間の結合が比較的弱いことから、高温で解離して単原子分子となることもあり、元素状ヨウ素(I)の状態で活性炭300に担持される。 Further, although iodine 400 is solid at normal temperature and pressure, it also sublimes. Since iodine gas has a relatively weak bond between atoms, it may dissociate at high temperature to become monatomic molecules, and is carried on the activated carbon 300 in the state of elemental iodine (I).

元素状ヨウ素は、活性炭300の細孔表面において、2~3次元のマルチボンドのネットワークが形成された状態となる。元素状ヨウ素は、ヨウ素単体に紫外線を照射する等によって生成されるラジカル(I)と同様であり、化学的活性度の高い状態である。活性炭300の疎水性、親油性、さらに触媒特性を利用することにより、元素状ヨウ素が安定した状態で活性炭300に保持される。元素状ヨウ素には、ヨウ素400の単原子分子だけでなくヨウ素単体を含むものとする。 Elemental iodine forms a two- to three-dimensional multi-bond network on the pore surfaces of the activated carbon 300 . Elemental iodine is similar to radicals ( * I) generated by irradiating simple iodine with ultraviolet rays, and is in a state of high chemical activity. By utilizing the hydrophobic, lipophilic, and catalytic properties of activated carbon 300, elemental iodine is held in activated carbon 300 in a stable state. Elemental iodine is intended to include simple iodine as well as monatomic molecules of iodine-400.

ヨウ素400は、活性炭300の細孔において、ファンデルワールス力(分子間力結合)により分子吸着(共有結合)される。さらに、元素状ヨウ素の場合、複数の単原子分子がネットワーク状にマルチボンド(多重結合)することにより物理的・化学的に強く結合される。そのため、元素状ヨウ素は、化学的な活性度を長時間保ちながら、空気中に放出せず且つ水中にも溶出しない状態で、活性炭300に担持される。 The iodine 400 is molecularly adsorbed (covalently bonded) in the pores of the activated carbon 300 by van der Waals force (intermolecular force bond). Furthermore, in the case of elemental iodine, a plurality of monoatomic molecules are strongly bonded physically and chemically by forming a network-like multi-bond (multiple bond). Therefore, the elemental iodine is carried on the activated carbon 300 in a state where it maintains its chemical activity for a long time, is not released into the air, and is not eluted into water.

ヨウ素400の沸点は184℃であり、沸点以上でヨウ素400が活性炭300から揮発離脱する。使用済みの活性炭300からヨウ素400などを揮発させ、また賦活から繰り返してヨウ素400を添着させれば、ヨウ素担持活性炭100として再利用可能である。活性炭300の細孔の閉塞や極端な還元作用が無い限り、ヨウ素400の殺菌力は持続する。なお、ヨウ素400には刺激臭があるが、活性炭300に担持された状態では、無味・無臭である。 The boiling point of iodine 400 is 184° C., and the iodine 400 vaporizes and desorbs from the activated carbon 300 above the boiling point. By volatilizing iodine 400 and the like from the used activated carbon 300 and impregnating it with iodine 400 repeatedly from activation, it can be reused as iodine-supporting activated carbon 100 . As long as there is no clogging of the pores of activated carbon 300 and no extreme reducing action, the sterilizing power of iodine 400 is maintained. Although iodine 400 has a pungent odor, it is tasteless and odorless when it is supported on activated carbon 300.

ヨウ素400は、ヨウ素単体(I)や元素状ヨウ素(I)の状態であれば殺菌力がかなり強いが、ヨウ素イオン(I)の状態であると殺菌力が無くなる。また、三ヨウ化物イオン(I )やヨウ素酸イオン(IO )や過ヨウ素酸イオン(IO )等の状態であると殺菌力は保持されるが、水溶性であるため水に溶解して拡散すればその殺菌力は減損する。そのため、ヨウ素400には、ヨウ素イオン(ヨウ化物イオン)、三ヨウ化物イオン及び(過)ヨウ素酸イオンの状態は含まないものとする。 Iodine 400 has a fairly strong bactericidal activity in the form of simple iodine (I 2 ) or elemental iodine ( * I), but loses its bactericidal activity in the form of iodine ions (I ). Also, in the state of triiodide ion (I 3 ), iodate ion (IO 3 ), periodate ion (IO 4 ), etc., the sterilizing power is maintained, but since it is water-soluble, If it dissolves in water and diffuses, its bactericidal activity is impaired. Therefore, iodine 400 does not include iodine ions (iodide ions), triiodide ions, and (per)iodate ions.

図3に示すように、電位が還元状態である領域600では、ヨウ素イオンの状態になるため抗菌・抗ウイルスの効果がない。また、電位が極端な酸化状態である領域610では、ヨウ素酸イオン等の状態になるため酸化力(抗菌・抗ウイルスの効果)は強いが、水溶性であるため効果が長く持続しない。 As shown in FIG. 3, in the region 600 where the electric potential is in a reduced state, there is no antibacterial/antiviral effect due to the state of iodine ions. Also, in the region 610 where the potential is in an extremely oxidized state, the iodate ion or the like is in a state, so the oxidizing power (antibacterial and antiviral effect) is strong, but the effect does not last long because it is water soluble.

図中、太線で囲んだ三角形状の灰色の領域620においては、pH(水素イオン濃度)が中性から酸性であれば元素状ヨウ素の状態が維持され、酸化力(抗菌・抗ウイルスの効果)もあり、水にも溶けにくいため効果が長く持続する。なお、pHがアルカリ性になるとヨウ素酸イオン又はヨウ素イオンの状態になるため効果の持続性が期待できない。 In the figure, in a triangular gray area 620 surrounded by a thick line, if the pH (hydrogen ion concentration) is neutral to acidic, the state of elemental iodine is maintained, and the oxidizing power (antibacterial/antiviral effect) is maintained. It also has a long-lasting effect because it is difficult to dissolve in water. In addition, when the pH becomes alkaline, it becomes in the state of iodate ion or iodide ion, so that the effect cannot be expected to last.

活性炭300の賦活には、塩化亜鉛(ZnCl)等の薬品を用いる方法と、原料を炭化して水蒸気で細孔を形成させる方法などがあるが(図2参照)、薬品賦活法には環境問題や腐食性などの問題があることから、水蒸気賦活法が多く利用されている。 Activation of the activated carbon 300 includes a method using chemicals such as zinc chloride (ZnCl 2 ) and a method of carbonizing raw materials and forming pores with steam (see FIG. 2). Steam activation is often used due to problems such as problems and corrosiveness.

図4(a)に示すように、水蒸気賦活法の場合、原料に含まれるアルカリ金属(ナトリウムやカリウム等)及びアルカリ土類金属(マグネシウムやカルシウム等)の灰分が残留するため、賦活後の活性炭300はアルカリ性(pH9~10程度)を示す。具体的には、原料である炭素(C)に水蒸気(HO)が結合し、炭素表面に結合した水蒸気の分解により水素(H)が放出されると、炭素表面に留まった酸素(O)により一酸化炭素(CO)が生成されることで反応(賦活)が進行する。そして、残留するアルカリ成分410により活性炭300はアルカリ性となる。 As shown in FIG. 4( a ), in the case of the steam activation method, the ash of alkali metals (sodium, potassium, etc.) and alkaline earth metals (magnesium, calcium, etc.) contained in the raw material remains. 300 indicates alkaline (about pH 9-10). Specifically, when water vapor (H 2 O) is bound to carbon (C), which is a raw material, and hydrogen (H 2 ) is released by decomposition of the water vapor bound to the carbon surface, oxygen ( O) produces carbon monoxide (CO) to proceed the reaction (activation). The remaining alkali component 410 renders the activated carbon 300 alkaline.

アルカリ性となった活性炭300にヨウ素400を添着させても抗菌・抗ウイルスの効果が弱いので、図4(b)に示すように、ヨウ素400を添着させる前に、塩酸、硫酸又は硝酸などの無機酸でアルカリ成分410を中和溶解させて活性炭300から除去する。そして、図4(c)に示すように、活性炭300にヨウ素400を添着させれば、活性炭300からヨウ素400の溶脱が抑制されるとともに、抗菌・抗ウイルスの効果が高い元素状ヨウ素の状態で活性炭300にヨウ素400が担持される。 Even if iodine 400 is impregnated with activated carbon 300 that has become alkaline, the antibacterial and antiviral effects are weak. Therefore, as shown in FIG. Alkaline component 410 is neutralized and dissolved with acid and removed from activated carbon 300 . Then, as shown in FIG. 4(c), if the activated carbon 300 is impregnated with iodine 400, leaching of the iodine 400 from the activated carbon 300 is suppressed, and elemental iodine having a high antibacterial and antiviral effect can be obtained. Iodine 400 is supported on activated carbon 300 .

ヨウ素担持活性炭100は、低濃度(2~5%程度)の酸、アルコール、有機溶剤に対しては耐久性が強いが、高濃度のアルカリ、アルコール、有機溶剤、還元剤に対しては耐久性が弱い。また、ヨウ素担持活性炭100におけるヨウ素400の溶出性は、空気中に放出又は水中に溶出せず、水への溶解性は、ヨウ素イオン(I)として0.05%以下であり、ヨウ素単体(I)として0.05%以下である。 The iodine-supporting activated carbon 100 has strong durability against low-concentration (about 2 to 5%) acids, alcohols, and organic solvents, but it has high durability against high-concentration alkalis, alcohols, organic solvents, and reducing agents. is weak. In addition, the iodine 400 in the iodine-supporting activated carbon 100 is not released into the air or dissolved in water, and the solubility in water is 0.05% or less as iodine ion (I ), and iodine alone ( I 2 ) is 0.05% or less.

また、ヨウ素担持活性炭100は、金属腐食性が僅かであり、塩素に比べ低い。ヨウ素担持活性炭100は、海水中でpH5程度(酸性)であり、海水に700日浸漬したステンレス鋼耐食性試験においても、pHの変化は少なく、金属腐食性も少ない結果が出ている。すなわち、ヨウ素担持活性炭100の活性は、長時間持続するにもかかわらず、金属に対する腐食性が少ない。 In addition, the iodine-supporting activated carbon 100 is slightly corrosive to metals, which is lower than that of chlorine. The iodine-supporting activated carbon 100 has a pH of about 5 (acidic) in seawater, and even in a stainless steel corrosion resistance test in which it was immersed in seawater for 700 days, there was little change in pH and little corrosiveness to metals. That is, although the activity of the iodine-supporting activated carbon 100 lasts for a long time, it is less corrosive to metals.

ヨウ素担持活性炭100にはヨウ素400が安定的に保持されており、ヨウ素担持活性炭100から放出や溶出されるものはないので、周囲にあるものには影響を与えることなく、ヨウ素担持活性炭100に吸着されたウイルス等だけをヨウ素400によって不活化させる。すなわち、人間や動物などの生体に対して非侵襲であり、ウイルス等の微生物類200を受動的に不活化する。 Iodine 400 is stably retained in the iodine-supporting activated carbon 100, and nothing is released or eluted from the iodine-supporting activated carbon 100. Therefore, the iodine-supporting activated carbon 100 adsorbs without affecting surrounding objects. Iodine 400 inactivates only the infected viruses. That is, it is non-invasive to living organisms such as humans and animals, and passively inactivates microorganisms 200 such as viruses.

活性炭300におけるヨウ素400の担持量は、活性炭300の吸着能力とヨウ素400の不活化力とのバランスにより調整する。1グラムあたり1500ミリグラム(mg/g)以下のヨウ素400を担持可能な活性炭300に対して、ヨウ素400の不活化力と、活性炭300がウイルス等を吸着する能力とから、ヨウ素400の担持量を決めれば良い。 The amount of iodine 400 supported by the activated carbon 300 is adjusted by adjusting the balance between the adsorption capacity of the activated carbon 300 and the deactivation capacity of the iodine 400 . For activated carbon 300 that can support 1500 milligrams (mg/g) or less of iodine 400 per gram, the amount of iodine 400 supported is determined from the inactivation power of iodine 400 and the ability of activated carbon 300 to adsorb viruses and the like. Just decide.

例えば、100gの活性炭300に対し、30gのヨウ素400が担持された場合、活性炭300の残る吸着可能表面積の割合は約80%程度であり、また、ヨウ素400による不活化力の割合は約20%程度となる。ヨウ素400の殺菌力は強く、その飽和担持量に対し20%程度であっても十分な不活化力を有する。ヨウ素400が少なくても不活化力が期待できる場合は、ヨウ素400の担持率を低くして、ウイルス等の吸着能力を上げれば良い。 For example, when 30 g of iodine 400 is supported on 100 g of activated carbon 300, the ratio of the remaining adsorbable surface area of activated carbon 300 is about 80%, and the ratio of inactivation power due to iodine 400 is about 20%. to some extent. Iodine 400 has a strong bactericidal power, and has a sufficient inactivating power even at about 20% of its saturated loading. If the inactivating power can be expected even with a small amount of iodine 400, the carrying rate of iodine 400 should be lowered to increase the ability to adsorb viruses and the like.

ヨウ素400の担持量を少なくして、活性炭300の吸着能力が充分に残っている状態にしても良いし、ヨウ素400の担持量を多くして、強い不活化効果のある状態にしても良い。ただし、ヨウ素400の担持量が多すぎると、ヨウ素担持活性炭100にウイルス等を吸着可能な表面積の割合が少なくなる。なお、鳥インフルエンザウイルスを不活化させる場合の担持量は、100~500mg/g程度が好ましい。 The amount of iodine 400 may be reduced so that the activated carbon 300 retains sufficient adsorption capacity, or the amount of iodine 400 may be increased to provide a strong deactivation effect. However, if the amount of iodine 400 carried is too large, the ratio of the surface area of the iodine-carrying activated carbon 100 capable of adsorbing viruses and the like decreases. The loading amount for inactivating avian influenza virus is preferably about 100 to 500 mg/g.

例えば、鳥インフルエンザ等のウイルス200に感染した鳥類に、ヨウ素担持活性炭100として、ヨウ素400を担持させた活性炭300を混合した飼料を食べさせ、鳥類の体内でウイルス200を不活化させ、それを排泄物と共に排出させれば良い。生体に非侵襲で鳥インフルエンザウイルスを不活化すれば、ウイルスの感染拡大を抑制又は防止することができ、大量の鳥類を殺処分したり、焼却又は埋却したりすることを減らす効果が期待される。 For example, birds infected with virus 200 such as avian influenza are fed feed mixed with iodine-supported activated carbon 100 and activated carbon 300 supported with iodine 400 to inactivate virus 200 in the bird's body and excrete it. It should be discharged with the object. If the avian influenza virus is inactivated non-invasively to the living body, the spread of virus infection can be suppressed or prevented, and the effect of reducing the slaughter, incineration or burial of large numbers of birds is expected. be.

次に、本発明であるヨウ素担持活性炭を混合した造粒物や内装材について説明する。ヨウ素担持活性炭100は、吸湿性を有する水硬性無機物又はそれが混合された珪藻土に添加しても良い。水硬性無機物としては、ケイ酸カルシウム、セメント、石膏、石灰、炭酸カルシウム等がある。ケイ酸カルシウムは、酸化カルシウム、二酸化ケイ素、水などが結合した組成物であり、石灰石と珪藻土などから得られる。珪藻土は、二酸化ケイ素を主成分とする珪藻の殻である。珪藻土を主体とする壁材は、被塗物との密着性や、塗装後のひび割れ防止対策として、水硬性無機物を添加することが好ましい。 Next, granules and interior materials mixed with iodine-supporting activated carbon according to the present invention will be described. The iodine-supporting activated carbon 100 may be added to a hygroscopic hydraulic inorganic substance or diatomaceous earth mixed with it. Hydraulic inorganic substances include calcium silicate, cement, gypsum, lime, calcium carbonate, and the like. Calcium silicate is a composition in which calcium oxide, silicon dioxide, water, etc. are combined, and is obtained from limestone and diatomaceous earth. Diatomaceous earth is a diatom shell whose main component is silicon dioxide. It is preferable to add a hydraulic inorganic substance to the wall material mainly composed of diatomaceous earth for adhesion to the object to be coated and for prevention of cracks after coating.

ヨウ素担持活性炭100を混合した水硬性無機物は、ペースト状にして壁材などの内装材に噴霧したり、造粒して内装材に埋設したりすれば良い。例えば、造粒物にする場合、水硬性無機物を心材とし、外殻に散在するヨウ素担持活性炭100の一部が当該心材に埋没することなく外殻に露出するように造粒される。また、内装材にする場合、水硬性無機物を主材とし、表層に散在するヨウ素担持活性炭100の一部が当該主材に埋没することなく表層に露出するように成形される。ヨウ素担持活性炭100によって内装材に抗菌・抗ウイルスの効果を持たせることが可能となる。 The hydraulic inorganic material mixed with the iodine-supporting activated carbon 100 may be made into a paste and sprayed onto interior materials such as wall materials, or granulated and embedded in interior materials. For example, when granulated, a hydraulic inorganic material is used as a core material, and granulated so that a part of the iodine-supporting activated carbon 100 scattered in the outer shell is exposed to the outer shell without being buried in the core material. When used as an interior material, a hydraulic inorganic substance is used as the main material, and a part of the iodine-supporting activated carbon 100 scattered on the surface layer is molded so as to be exposed to the surface layer without being buried in the main material. The iodine-supporting activated carbon 100 enables the interior material to have antibacterial and antiviral effects.

ヨウ素担持活性炭100は、活性炭300の賦活後に残留したアルカリ成分によって効果が阻害されないように、ヨウ素400が添着される前に予め酸処理が施されている。さらに、水硬性無機物は吸湿性があることから、水硬性無機物のアルカリ成分によっても、ヨウ素担持活性炭100の効果を抑制されない。仮に抑制されたとしても抗菌・抗ウイルスの効果が十分に発揮されるほど元素状ヨウ素が活性化されている。なお、酸性が強いほど元素状ヨウ素は活性な状態が維持される。 The iodine-supporting activated carbon 100 is acid-treated in advance before the iodine 400 is impregnated so that the effect of the activated carbon 300 is not inhibited by the residual alkaline component after the activation of the activated carbon 300 . Furthermore, since the hydraulic inorganic substance is hygroscopic, the effect of the iodine-supporting activated carbon 100 is not suppressed even by the alkali component of the hydraulic inorganic substance. Even if it is suppressed, the elemental iodine is activated enough to exert its antibacterial and antiviral effects. Elemental iodine is maintained in an active state as the acidity is stronger.

次に、本発明であるヨウ素担持活性炭の有効性について説明する。図5は、ヨウ素担持活性炭の殺菌力について実験した結果を示す図である。図6は、ヨウ素担持活性炭の抗菌性について実験した結果を示す図である。図7は、ヨウ素担持活性炭の侵襲性について実験した結果を示す図である。なお、(元素状)ヨウ素を担持させた活性炭のことをヨード活性炭と言うこととし、(IodAC)と表記する。 Next, the effectiveness of the iodine-supporting activated carbon of the present invention will be described. FIG. 5 is a diagram showing the results of experiments on the sterilizing power of iodine-supporting activated carbon. FIG. 6 is a diagram showing the results of experiments on the antibacterial properties of iodine-supporting activated carbon. FIG. 7 is a diagram showing the results of experiments on the invasiveness of iodine-supporting activated carbon. Note that activated carbon on which (elemental) iodine is supported is referred to as iodine activated carbon and is expressed as (IodAC).

図5(a)において、(Ref)は、大腸菌の検査等に用いられるブリリアントグリン乳糖ブイヨン(BGLB)培地の培養液に何も入れない場合、(AC)は、ヨウ素を担持していない活性炭を入れた場合、(IodAC)は、ヨード活性炭を入れた場合の結果である。また、図5(b)において、(pre-IodAC)は、培養液に鳥餌の煮汁中にヨード活性炭を6時間浸漬した後に水洗いしたものを入れた場合の結果である。なお、培養液の成分は、牛胆汁末、乳糖、ペプトン及びブリリアントグリン等である。 In FIG. 5(a), (Ref) is when nothing is added to the culture solution of brilliant glycerin lactose bouillon (BGLB) medium used for testing E. coli, etc., and (AC) is when activated carbon that does not carry iodine is added. , (IodAC) is the result when iodine activated charcoal is added. Also, in FIG. 5(b), (pre-IodAC) is the result when the iodine-activated charcoal was immersed in the broth of bird feed for 6 hours and then washed with water. The components of the culture solution are calf bile powder, lactose, peptone, brilliant grin and the like.

図5(a)に示すように、30~35℃で27時間保管した後、(Ref)及び(AC)では大腸菌が増殖して培養液は濁ったが、(IodAC)では培養液は透明な状態が維持され、(IodAC)の強い殺菌力が認められる。また、図5(b)に示すように、30~35℃で26時間保管した後、(pre-IodAC)でも培養液は透明な状態が維持され、(IodAC)の強い殺菌力が維持されている。 As shown in FIG. 5(a), after storage at 30-35° C. for 27 hours, E. coli proliferated in (Ref) and (AC) and the culture became cloudy, but in (IodAC) the culture became clear. The condition is maintained, and strong bactericidal activity of (IodAC) is observed. In addition, as shown in FIG. 5(b), after storage at 30 to 35° C. for 26 hours, the culture medium (pre-IodAC) maintained a transparent state, and the strong bactericidal activity of (IodAC) was maintained. there is

図6においては、(AC)は、生菌数測定用培地として一般的に使用される標準寒天培地にヨウ素を担持していない活性炭を入れた場合、(IodAC)は、ヨード活性炭を入れた場合の結果を示す。30~35℃で22時間保管した後、(AC)では周りに細菌類が増殖しており、(IodAC)では周りに細菌類の増殖が抑制されたことを示す阻止円(ハロー)が出来ており、(IodAC)の抗菌性が認められる。 In FIG. 6, (AC) is when iodine-free activated carbon is added to a standard agar medium generally used as a medium for measuring viable cell count, and (IodAC) is when iodine activated carbon is added. shows the results of After storage at 30 to 35°C for 22 hours, bacteria proliferated around (AC), and a circle of inhibition (halo) formed around (IodAC) indicating that the growth of bacteria was suppressed. and the antibacterial properties of (IodAC) are recognized.

図7において、(ヨードI)は、鶏砂嚢にヨウ素を接触させた場合、(IodAC)は、ヨード活性炭を接触させた場合の結果を示す。常温で8時間置いた後、(ヨードI)では接触部位にヨウ素の侵襲による反応が生じているが、(IodAC)では接触部位に何の反応もなく、侵襲性がないことが分かる。 In FIG. 7, (iodine I 2 ) indicates the results when chicken gizzards were contacted with iodine, and (IodAC) indicates the results when iodine activated carbon was contacted. After standing at normal temperature for 8 hours, (Iodine I 2 ) caused a reaction due to iodine attack at the contact site, but (IodAC) showed no reaction at the contact site, indicating no invasiveness.

ヨウ素担持活性炭は、活性炭が担持しているヨウ素によって一部の芽胞菌を除く微生物類を死滅させるが、人間や動物などの生体に対して非侵襲で安全性があるため、受動的な不活化剤として様々な用途に応用可能である。 Iodine-supported activated carbon kills microorganisms other than some spore-forming bacteria by the iodine that the activated carbon supports. It can be applied to various uses as an agent.

次に、本発明であるヨウ素担持活性炭における酸処理の有無による効果について説明する。図8は、ヨウ素担持活性炭をケイ酸カルシウムに混合したときの抗菌性について実験した結果を示す図である。図9は、ヨウ素担持活性炭を珪藻土に混合したときの抗菌性について実験した結果を示す図である。図10は、ヨウ素担持活性炭を珪藻土に混合したときの防カビ性について実験した結果を示す図である。 Next, the effects of the presence or absence of acid treatment in the iodine-supporting activated carbon of the present invention will be described. FIG. 8 is a diagram showing the results of experiments on antibacterial properties when iodine-supporting activated carbon is mixed with calcium silicate. FIG. 9 is a diagram showing the results of experiments on antibacterial properties when iodine-supporting activated carbon is mixed with diatomaceous earth. FIG. 10 is a diagram showing the results of experiments on antifungal properties when iodine-supporting activated carbon is mixed with diatomaceous earth.

図8では、ケイ酸カルシウム粉末と、塩酸で酸処理を施した後に元素状ヨウ素を担持させたヨード活性炭(ヨウ素30%含有)とを、ビーカー内で均一に混練し、直径1cm程度の錠剤状に成形して試料とする。標準寒天培地を固化させた表面に大腸菌溶液を綿棒にて塗布し、その上に試料を静置して37℃で24時間培養後のハロー(発育阻止帯)の状態を観察した。 In FIG. 8, calcium silicate powder and iodine-activated carbon (containing 30% iodine) on which elemental iodine is supported after being acid-treated with hydrochloric acid are uniformly kneaded in a beaker to form a tablet having a diameter of about 1 cm. Mold it into a sample. An E. coli solution was applied with a cotton swab to the surface of the solidified standard agar medium, and the sample was allowed to stand on the surface.

図8(a)に示すように、酸処理を施していない場合、ケイ酸カルシウム80%でヨード活性炭20%、ケイ酸カルシウム50%でヨード活性炭50%のいずれのケースにおいても試料の周りに阻止円はなく、抗菌性が認められないことが分かる。また、図8(b)に示すように、酸処理を施した場合、ケイ酸カルシウム75%でヨード活性炭25%、ケイ酸カルシウム50%でヨード活性炭50%のいずれのケースにおいても試料の周りに阻止円があり、抗菌性が確認されたことが分かる。 As shown in Fig. 8(a), when no acid treatment was applied, the inhibition around the sample was observed in both cases of 80% calcium silicate and 20% iodine activated carbon, and 50% calcium silicate and 50% iodine activated carbon. There are no circles, indicating that antibacterial properties are not observed. Moreover, as shown in FIG. 8(b), when the acid treatment was performed, there was a A zone of inhibition was observed, indicating that antibacterial properties were confirmed.

図9では、珪藻土をペースト状にしたものと、塩酸で酸処理を施した後に元素状ヨウ素を担持させたヨード活性炭(ヨウ素30%含有)とを、ビーカー内で均一に混練し、直径1cm程度の錠剤状に成形して試料とする。標準寒天培地を固化させた表面に大腸菌溶液を綿棒にて塗布し、その上に試料を静置して37℃で24時間培養後のハロー(発育阻止帯)の状態を観察した。 In FIG. 9, a paste of diatomaceous earth and iodine activated carbon (containing 30% iodine) on which elemental iodine is supported after acid treatment with hydrochloric acid are uniformly kneaded in a beaker, and the diameter is about 1 cm. to be used as a sample. An E. coli solution was applied with a cotton swab to the surface of the solidified standard agar medium, and the sample was allowed to stand on the surface.

図9(a)に示すように、酸処理を施していない場合、珪藻土50%でヨード活性炭50%において試料の周りに阻止円はなく、抗菌性が認められないことが分かる。また、図9(b)に示すように、酸処理を施した場合、珪藻土50%でヨード活性炭50%において試料の周りに阻止円があり、抗菌性が確認されたことが分かる。 As shown in FIG. 9(a), when acid treatment is not performed, there is no inhibition circle around the sample with diatomaceous earth of 50% and iodine activated carbon of 50%, indicating that no antibacterial properties are observed. In addition, as shown in FIG. 9(b), when acid treatment was performed, there was an inhibition circle around the sample with diatomaceous earth of 50% and iodine activated carbon of 50%, indicating that antibacterial properties were confirmed.

図10では、建物の内装材である化粧ボード上に、珪藻土のみを塗り付けた場合と、ヨード活性炭を混合した珪藻土を塗り付けた場合とを用意し、その表面全体に黒コウジカビを噴霧して湿度90%以上で温度25度前後に維持した空間に静置し、4ヶ月後の経過を観察した。 In FIG. 10, a case where only diatomaceous earth is applied and a case where diatomaceous earth mixed with iodine activated carbon is applied are prepared on a decorative board which is an interior material of a building, and Aspergillus niger is sprayed on the entire surface. It was allowed to stand in a space maintained at a humidity of 90% or more and a temperature of around 25°C, and the progress was observed after 4 months.

図10(a)に示すように、珪藻土のみの場合は周りからカビが侵襲して覆われ始めているが、図10(b)に示すように、ヨード活性炭を混合した珪藻土の場合はカビの侵襲を阻止している。 As shown in FIG. 10(a), in the case of diatomaceous earth alone, mold invades from around and begins to cover, but as shown in FIG. is preventing

続いて、本発明であるヨウ素担持活性炭のウイルス不活化能について試験した結果を示す。図11、12は、ヨウ素担持活性炭のウイルス不活化能について試験した結果を示す図である。図13は、ヨウ素担持活性炭のウイルス不活化効果の持続性について、消石灰と比較試験した結果を示す図である。図14は、ヨウ素担持活性炭の消毒効果の持続性について試験した結果を示す図である。図15は、ヨウ素担持活性炭の消毒効果の持続性について試験した結果を示す図である。 Next, the results of testing the virus inactivating ability of the iodine-supporting activated carbon of the present invention are shown. 11 and 12 are diagrams showing the results of testing the virus inactivating ability of iodine-loaded activated carbon. FIG. 13 is a diagram showing the results of a comparison test between slaked lime and slaked lime regarding the persistence of the virus inactivating effect of iodine-supporting activated carbon. FIG. 14 is a diagram showing the results of a test on the durability of the disinfecting effect of iodine-supporting activated carbon. FIG. 15 is a diagram showing the results of a test on the durability of the disinfecting effect of iodine-supporting activated carbon.

なお、活性炭として、(AC)は、粒径が0.25~0.5mmのヤシ殻活性炭を用いており、(BAC)は、粒度が0.4mm以下の球状活性炭を用いている。(IodAC)は、元素状ヨウ素を担持させた(ヤシ殻)活性炭であり、(IodBAC)は、元素状ヨウ素を担持させた球状活性炭である。 As the activated carbon, (AC) uses coconut shell activated carbon with a particle size of 0.25 to 0.5 mm, and (BAC) uses spherical activated carbon with a particle size of 0.4 mm or less. (IodAC) is elemental iodine loaded (coconut shell) activated carbon and (IodBAC) is elemental iodine loaded spherical activated carbon.

また、活性炭は、重量の10~50%、好ましくは30%程度のヨウ素を担持させれば良い。なお、100gの活性炭に30g(重量の30%)の元素状ヨウ素を担持させたものを(IodAC-30)のように表記する。 Also, the activated carbon may support 10 to 50%, preferably about 30% of the weight of iodine. Incidentally, 30 g (30% by weight) of elemental iodine supported on 100 g of activated carbon is expressed as (IodAC-30).

鳥インフルエンザウイルスを10日齢発育鶏卵(SPF有精卵)の尿膜腔内に接種し、35℃にて2日間培養した後、尿膜腔液を採取したものをウイルス液とした。なお、ウイルス液は、50%発育鶏卵感染価(EID50)を算出して用いる。また、ウイルス株は、1983年に島根県に飛来したコハクチョウの糞便から分離したH5亜型低病原性鳥インフルエンザウイルスA/swan/Shimane/499/83(H5N3)株であり、ヒナで累代継代することにより高病原性を獲得することが確認されている。 Avian influenza virus was inoculated into the allantoic cavity of 10-day-old embryonated chicken eggs (SPF fertilized eggs), cultured at 35° C. for 2 days, and the allantoic fluid was collected to obtain a virus solution. In addition, the virus solution is used after calculating the infectious titer (EID 50 ) of 50% embryonated egg. In addition, the virus strain is the H5 subtype low pathogenic avian influenza virus A/swan/Shimane/499/83 (H5N3) strain isolated from the feces of tundra swans that flew to Shimane Prefecture in 1983. It has been confirmed that high pathogenicity is acquired by substituting.

まず、乾燥した(AC)、(IodAC-30)及び(IodBAC-30)を15mL又は50mLチューブに測り取り、比重が1になるように、(AC)及び(IodAC-30)には重量の1.3倍量の滅菌蒸留水をそれぞれ添加し、(IodBAC-30)には重量の0.67倍量の滅菌蒸留水を添加し混合した。 First, dry (AC), (IodAC-30) and (IodBAC-30) were weighed into a 15 mL or 50 mL tube, and the specific gravity of (AC) and (IodAC-30) was 1 by weight. 0.67 times the weight of sterilized distilled water was added to (IodBAC-30) and mixed.

次に、ウイルス液をPBS(リン酸緩衝生理食塩水)にて、約107.5EID50/0.2mLに調製した。 Next, a virus solution was prepared with PBS (phosphate buffered saline) to about 10 7.5 EID 50 /0.2 mL.

次に、(AC)、(IodAC-30)又は(IodBAC-30)とウイルス液とを[1:10]、[1:20]、[1:40]又は[1:100]の比率で混合し、「室温にて2分間、10分間又は1時間静置して反応」又は「室温にて10分間又は1時間連続撹拌して反応」させた。 Next, (AC), (IodAC-30) or (IodBAC-30) and virus solution are mixed at a ratio of [1:10], [1:20], [1:40] or [1:100] The mixture was left to stand at room temperature for 2 minutes, 10 minutes or 1 hour to react, or ``continuously stirred at room temperature for 10 minutes or 1 hour to react''.

次に、反応した液をPBSにて10倍段階で希釈し、希釈段階ごとに3個の10日発育鶏卵尿膜腔内に0.2mL宛接種し、35℃で2日間培養した。 Next, the reacted solution was diluted in 10-fold steps with PBS, and 0.2 mL of each diluted step was inoculated into the allantoic cavity of three 10-day-old chicken eggs and cultured at 35° C. for 2 days.

次に、尿膜腔液を採取し、0.5%鶏赤血球浮遊液と反応させ、赤血球の凝集によりウイルス増殖の有無を判定した。なお、残存ウイルス力価(log10EID50/0.2mL)は、Reed and Muenchの方法によりEID50を算出することにより得たものであり、少ないほどウイルスが不活化されたことを示す。 Next, the allantoic fluid was collected, reacted with a 0.5% chicken erythrocyte suspension, and the presence or absence of virus multiplication was determined by agglutination of erythrocytes. The residual virus titer (log 10 EID 50 /0.2 mL) was obtained by calculating EID 50 by the Reed and Muench method, and the lower the titer, the more the virus was inactivated.

図11(a)に示すように、(IodAC-30)と[10倍量]のウイルス液との反応では、「静置2分間の反応」で残存ウイルス力価を約1000分の1に減少させ、「静置10分間の反応」で残存ウイルス力価を約1万分の1に減少させ、「静置1時間の反応」で約100万分の1に減少させた。 As shown in FIG. 11(a), in the reaction between (IodAC-30) and [10 times the volume] of the virus solution, the residual virus titer was reduced to about 1/1000 in the "reaction for 2 minutes at rest". The residual virus titer was reduced to about 1/10,000 in the “reaction for 10 minutes of standing still”, and decreased to about 1/1,000,000 in the “reaction of standing for 1 hour”.

図11(b)に示すように、(IodAC-30)と[20倍量]のウイルス液との反応では、「静置10分間の反応」で残存ウイルス力価を約100分の1に減少させた。 As shown in FIG. 11(b), in the reaction between (IodAC-30) and [20 times the volume] of the virus solution, the residual virus titer was reduced to about 1/100 in the "reaction for 10 minutes while standing". let me

図12(a)に示すように、(IodAC-30)と[20倍量]及び[40倍量]のウイルス液との反応では、「連続撹拌1時間の反応」で残存ウイルス力価を大きく減少させた。 As shown in FIG. 12(a), in the reaction of (IodAC-30) with [20 times the volume] and [40 times the volume] of the virus solution, the residual virus titer was greatly increased in the "reaction with continuous stirring for 1 hour". decreased.

図12(b)に示すように、(IodAC-30)は、[40倍量]のウイルス液に対し、「連続撹拌10分間の反応」で残存ウイルス力価を検出限界以下に減少させ、[100倍量]のウイルス液に対し、「連続撹拌10分間の反応」で残存ウイルス力価を約300分の1に減少させた。また、(IodBAC-30)は、[40倍量]のウイルス液に対し、「連続撹拌10分間の反応」で残存ウイルス力価を約300分の1に減少させ、[100倍量]のウイルス液に対し、「連続撹拌10分間の反応」で残存ウイルス力価を約10分の1に減少させた。 As shown in FIG. 12(b), (IodAC-30) reduced the residual virus titer to below the detection limit in the "reaction for 10 minutes with continuous stirring" for [40 times the volume] of the virus solution, and [ 100 times the volume] of the virus solution, the residual virus titer was reduced to about 1/300 by "reaction with continuous stirring for 10 minutes". In addition, (IodBAC-30) reduces the residual virus titer to about 1/300 in the "reaction for 10 minutes with continuous stirring" for [40 times the amount] virus solution, and [100 times the amount] virus For the liquid, the residual virus titer was reduced to about 1/10 by "reaction for 10 minutes with continuous stirring".

(IodAC-30)及び(IodBAC-30)は、鳥インフルエンザウイルスに対して、連続撹拌により継続して接触させることで不活化効果を示し、特に(IodAC-30)の効果が高いことが確認された。 (IodAC-30) and (IodBAC-30) show an inactivation effect against the avian influenza virus by continuous contact with continuous stirring, and it was confirmed that (IodAC-30) was particularly effective. rice field.

さらに、ウイルス不活化効果の持続性について、消石灰とヨード活性炭とを比較する。消石灰(水酸化カルシウム)は、その水溶液(石灰水)が強いアルカリ性を示し、酸性化した河川や土壌の中和剤や殺菌剤などに用いられる。なお、鳥インフルエンザウイルスの防疫対策として、消石灰が用いられることもある。 Furthermore, slaked lime and iodine activated charcoal are compared with respect to the persistence of the virus inactivating effect. Slaked lime (calcium hydroxide) exhibits strong alkalinity in its aqueous solution (lime water), and is used as a neutralizer or disinfectant for acidified rivers and soil. Slaked lime is sometimes used as a preventive measure against bird flu viruses.

予め、消石灰及び(IodAC-30)をそれぞれ37.5g、500g/mの密度で均一に紙製ウエスの上に散布した後、2日ごとに2mmの降雨量相当の水を噴霧し、降水処理の翌日まで大気に曝露した。 After uniformly spraying slaked lime and (IodAC-30) on a paper waste at a density of 37.5 g and 500 g/m 2 respectively, water equivalent to 2 mm of rainfall is sprayed every two days, and precipitation It was exposed to the atmosphere until the next day after treatment.

消石灰に関しては、3日目、5日目、7日目、9日目及び28日目にサンプルを採取し、それぞれ15mLチューブに200mg測り取って、PBSを3.8mL加えて混合した後、2000rpmで2分間遠心分離した。上清の2mLを新しい15mLチューブに採取し、反応時の最終濃度を2.5%とした。 For slaked lime, samples were taken on the 3rd, 5th, 7th, 9th and 28th days, weighed 200 mg each in a 15 mL tube, added 3.8 mL of PBS and mixed, then 2000 rpm and centrifuged for 2 minutes. 2 mL of the supernatant was collected in a new 15 mL tube to give a final concentration of 2.5% during the reaction.

(IodAC-30)に関しては、10日目及び28日目にサンプルを採取し、それぞれ15mLチューブに100mg測り取って、PBSを1.9mL加え、反応時の最終濃度を2.5%とした。 For (IodAC-30), samples were taken on days 10 and 28, 100 mg was weighed into each 15 mL tube, and 1.9 mL of PBS was added to give a final concentration of 2.5% during the reaction.

鳥インフルエンザウイルスA/swan/Shimane/499/83(H5N3)株を10日齢発育鶏卵(SPF有精卵)の尿膜腔内に接種し、35℃にて2日間培養した後、尿膜腔液を採取したものをウイルス液とした。なお、ウイルス液は、50%発育鶏卵感染価(EID50)を算出し、PBSにて、約107.5EID50/0.2mLに調製して用いる。 Avian influenza virus A/swan/Shimane/499/83 (H5N3) strain was inoculated into the allantoic cavity of a 10-day-old embryonated chicken egg (SPF fertilized egg), cultured at 35°C for 2 days, and then injected into the allantoic cavity. The collected liquid was used as a virus liquid. For the virus solution, the infectious titer (EID 50 ) of 50%-developed chicken egg is calculated, and it is adjusted to about 10 7.5 EID 50 /0.2 mL with PBS before use.

まず、上記の消石灰及び(IodAC-30)をそれぞれ等量のウイルス液と混合し、室温にて10分間反応させた。なお、(IodAC-30)については、連続撹拌して反応させた。また、陰性対照として、PBSとウイルス液を同様に混合し、室温にて10分間反応させた。 First, the slaked lime and (IodAC-30) described above were each mixed with an equal amount of the virus solution and allowed to react at room temperature for 10 minutes. Incidentally, (IodAC-30) was reacted with continuous stirring. As a negative control, PBS and virus solution were similarly mixed and allowed to react at room temperature for 10 minutes.

次に、反応した液をPBSにて10倍段階で希釈し、希釈段階ごとに3個の10日発育鶏卵尿膜腔内に0.2mL宛接種し、35℃で2日間培養した。 Next, the reacted solution was diluted in 10-fold steps with PBS, and 0.2 mL of each diluted step was inoculated into the allantoic cavity of three 10-day-old chicken eggs and cultured at 35° C. for 2 days.

次に、尿膜腔液を採取し、0.5%鶏赤血球浮遊液と反応させ、赤血球の凝集によりウイルス増殖の有無を判定した。なお、残存ウイルス力価は、Reed and Muenchの方法によりEID50を算出することにより得たものである。 Next, the allantoic fluid was collected, reacted with a 0.5% chicken erythrocyte suspension, and the presence or absence of viral growth was determined by agglutination of erythrocytes. The residual virus titer was obtained by calculating EID50 by the method of Reed and Muench.

図13(a)に示すように、消石灰の場合、第1回目の試験結果から、降水処理・大気曝露の3日目(3d)までは、未使用消石灰(0d)同様に残存ウイルス力価を約10万分の1以下にまで減少させたが、28日目(28d)では、抗ウイルス作用が消滅した。 As shown in FIG. 13(a), in the case of slaked lime, from the first test result to the third day (3d) of precipitation treatment/air exposure, the residual virus titer was measured in the same way as unused slaked lime (0d). Although it decreased to about 1/100,000 or less, the antiviral effect disappeared on the 28th day (28d).

また、第2回から第5回を見ると、5日目(5d)では、鳥インフルエンザウイルスの不活化効果は安定せず、7日目(7d)以降、抗ウイルス作用を示さないことが判明した。 In addition, when looking at the 2nd to 5th surveys, it was found that the avian influenza virus inactivation effect was not stable on the 5th day (5d), and that the antiviral effect was not shown after the 7th day (7d). bottom.

図13(b)に示すように、(IodAC-30)の場合、10日目及び28日目においても、共に残存ウイルス力価を検出限界以下まで大幅に減少させた。 As shown in FIG. 13(b), in the case of (IodAC-30), both the 10th day and the 28th day significantly reduced the residual virus titer to below the detection limit.

さらに、消石灰とヨード活性炭のpH(水素イオン指数)と抗菌性についても比較する。pHについては、消石灰及び(IodAC-30)の各サンプル約0.5gに水10mLを加えて測定した。 In addition, the pH (hydrogen ion index) and antibacterial properties of slaked lime and iodine activated carbon are compared. The pH was measured by adding 10 mL of water to about 0.5 g of each sample of slaked lime and (IodAC-30).

図14(a)に示すように、消石灰の場合、約10日頃から大きなpH変化(アルカリ性から中性へ低下)が見られたが、それに対し、(IodAC-30)の場合、pH変化が少なかった(酸性のまま)。 As shown in FIG. 14(a), in the case of slaked lime, a large pH change (decrease from alkaline to neutral) was observed from about 10 days, whereas in the case of (IodAC-30), the pH change was small. (remains acidic).

抗菌性については、まず、BGLB溶液600mLに土壌(大腸菌)12.42gを加えて加温撹拌した後、2000rpmで5分間遠心分離して液体培地とした。 Regarding the antibacterial property, first, 12.42 g of soil (Escherichia coli) was added to 600 mL of BGLB solution, heated and stirred, and then centrifuged at 2000 rpm for 5 minutes to obtain a liquid medium.

各サンプルを50mL試験管に厚さ2~3mm程度分取して液体培地30mLと混合し、36℃で43時間培養したとき、消石灰の場合、濁りが大きく抗菌性が低かったのに対し、(IodAC-30)の場合、濁りがほとんど無く抗菌性があることが確認された。 Each sample was placed in a 50 mL test tube with a thickness of about 2 to 3 mm, mixed with 30 mL of liquid medium, and cultured at 36 ° C. for 43 hours. In the case of IodAC-30), it was confirmed that there was almost no turbidity and that it had antibacterial properties.

次に、標準寒天培地の表面に大腸菌群を増殖させたBGLB液体培地を均一に塗布し、そこに各サンプルを約8~15mmφの大きさで置いてから36℃で培養し、1~2日放置後の阻止円の大きさ(ハロー幅)を測定した。 Next, the surface of the standard agar medium was uniformly coated with a BGLB liquid medium in which the coliform bacteria had grown, and each sample was placed there in a size of about 8 to 15 mmφ and cultured at 36°C for 1 to 2 days. The size of the inhibition circle (halo width) after standing was measured.

図14(b)に示すように、消石灰の場合、1日目はハロー幅が1.5mm程度の小さな阻止円があったが、2~3日で阻止円が消失している。それに対し、(IodAC-30)の場合、ハロー幅が3.5mm程度の大きな阻止円が20日以上維持され、抗菌性が持続していることが確認された。 As shown in FIG. 14(b), in the case of hydrated lime, there was a small inhibition circle with a halo width of about 1.5 mm on the first day, but the inhibition circle disappeared after 2 to 3 days. On the other hand, in the case of (IodAC-30), a large inhibition circle with a halo width of about 3.5 mm was maintained for 20 days or more, confirming that the antimicrobial activity was sustained.

消石灰は、降水・大気曝露の条件下でウイルス不活化能が1週間も持続しなかったのに対し、(IodAC-30)は、撹拌してウイルス液と作用させることで、その卓越したウイルス不活化能が約1ヶ月間ほとんど低下しないことが判明し、本発明であるヨウ素担持活性炭が極めて優れた消毒剤であることが明らかとなった。 Slaked lime did not maintain its virus-inactivating ability for even one week under the conditions of precipitation and exposure to the atmosphere, whereas (IodAC-30) demonstrated its excellent virus-inactivating ability by stirring and reacting with the virus liquid. It was found that the activating ability hardly decreased for about one month, demonstrating that the iodine-supporting activated carbon of the present invention is an extremely excellent disinfectant.

図15に示すように、ウイルス力価に関しても、消石灰は3~5日で抗ウイルス能力が消失したのに対し、(IodAC-30)は抗ウイルス能力が20日以上低下しなかった。すなわち、経時的な抗ウイルス性も、抗菌性の結果と同様の傾向を示すことが確認された。 As shown in FIG. 15, regarding the virus titer, the antiviral ability of slaked lime disappeared in 3 to 5 days, whereas (IodAC-30) did not decrease the antiviral ability for 20 days or longer. In other words, it was confirmed that the antiviral activity over time showed the same tendency as the antibacterial activity.

次に、ウイルス不活化能についても、ヨウ素担持活性炭における酸処理の有無による効果について説明する。図16は、ヨウ素担持活性炭の酸処理した場合のウイルス不活化能について試験した結果を示す図である。図17は、ヨウ素担持活性炭を混合した造粒物を示す図である。 Next, with regard to virus inactivation ability, the effect of the presence or absence of acid treatment in iodine-supporting activated carbon will be described. FIG. 16 is a diagram showing the results of testing the virus-inactivating ability of iodine-loaded activated carbon when acid-treated. FIG. 17 is a diagram showing granules mixed with iodine-supporting activated carbon.

試験サンプルとして、(4)重量の40%の活性炭(粒径250~500μm)を混合した珪藻土、(5)重量の40%のヨード活性炭(粒径250~500μm、重量の30%のヨウ素を担持)を混合した珪藻土、(6)重量の40%のヨード活性炭(粒径6μm、重量の30%のヨウ素を担持)を混合した珪藻土、(7)重量の30%の活性炭を混合したケイ酸カルシウム造粒物、(8)重量の30%のヨード活性炭を混合したケイ酸カルシウム造粒物、(9)重量の50%のヨード活性炭を混合したケイ酸カルシウム造粒物(図17参照)を使用する。 As test samples, (4) diatomaceous earth mixed with 40% by weight of activated carbon (particle size of 250 to 500 μm), (5) 40% by weight of iodine activated carbon (particle size of 250 to 500 μm, 30% by weight of iodine) ), (6) diatomaceous earth mixed with 40% by weight of iodine activated carbon (particle size 6 μm, supporting 30% by weight of iodine), (7) calcium silicate mixed with 30% by weight of activated carbon Granules, (8) calcium silicate granules mixed with iodine activated carbon at 30% by weight, and (9) calcium silicate granules mixed with iodine activated carbon at 50% by weight (see FIG. 17). do.

試験サンプル(4)~(9)について、それぞれの重量の半量のウイルス液を混合し、室温にて10分間反応させた。その後、SCDLP培地を加え、10倍希釈し、反応を終了させた。PBSにて10倍段階希釈し、希釈段階ごとに3個の10日齢発育鶏卵尿膜腔内に0.2mL宛接種し、35℃で2日間培養した。培養後、尿膜腔液を採取し、0.5%鶏赤血球浮遊液と反応させ、赤血球の凝集によりウイルスの増殖の有無を判定した。なお、内装材である壁材に使用される珪藻土及びケイ酸カルシウム造粒物は、吸水性があまり無いため、液量を減らしてサンプルの重量の半量のウイルス液と反応させている。 For the test samples (4) to (9), half the weight of each virus solution was mixed and allowed to react at room temperature for 10 minutes. After that, SCDLP medium was added and diluted 10-fold to terminate the reaction. A 10-fold serial dilution was performed with PBS, and 0.2 mL was inoculated into the allantoic cavity of three 10-day-old embryonated chicken eggs for each dilution step, and cultured at 35°C for 2 days. After culturing, allantoic fluid was collected, reacted with 0.5% chicken erythrocyte suspension, and the presence or absence of virus growth was determined by agglutination of erythrocytes. Since the diatomaceous earth and calcium silicate granules used for the wall material, which is the interior material, do not have much water absorbency, the amount of liquid was reduced and the virus liquid was reacted with half the weight of the sample.

図16に示すように、試験サンプル(5)(6)のヨード活性炭を含んだ珪藻土においては、残存ウイルス力価を約5万分の1以下に減少させ、試験サンプル(8)(9)のヨード活性炭を含んだケイ酸カルシウムにおいては、100万分の1~500万分の1以下に減少させており、残存ウイルス力価を検出限界以下に減少させたことが分かる。 As shown in FIG. 16, in diatomaceous earth containing iodine activated carbon of test samples (5) and (6), the residual virus titer was reduced to about 1/50,000 or less, and iodine of test samples (8) and (9) In the case of calcium silicate containing activated carbon, it was reduced to 1/1,000,000 to 1/5,000,000 or less, indicating that the residual virus titer was reduced to below the detection limit.

本発明によれば、活性炭に担持させるヨウ素の活性な状態を保持するとともに抗菌・抗ウイルス効果を長時間持続させることができる。ヨウ素を添着させる前に活性炭を酸処理しておくことで、活性炭に元素状ヨウ素を担持させることができる。活性炭からヨウ素が空気中に放出されず、かつ水中に溶出されないので、生体には非侵襲で、抗菌・抗ウイルス効果を長時間持続させることができる。アルカリ成分を含有する物質にヨウ素担持活性炭を混ぜたとしても、活性炭の表面においてヨウ素の活性な状態が抑制されず、抗菌・抗ウイルス効果を十分に得ることができる。 According to the present invention, the active state of iodine supported on activated carbon can be maintained and the antibacterial and antiviral effects can be sustained for a long time. Elemental iodine can be supported on the activated carbon by acid-treating the activated carbon before impregnating it with iodine. Since iodine is not released into the air from activated carbon and is not eluted into water, it is non-invasive to the living body and can maintain antibacterial and antiviral effects for a long time. Even when iodine-supporting activated carbon is mixed with a substance containing an alkaline component, the active state of iodine on the surface of the activated carbon is not suppressed, and sufficient antibacterial and antiviral effects can be obtained.

以上、本発明の実施例を述べたが、これらに限定されるものではない。例えば、本発明は、人以外の動物の感染症を予防又は治療する方法に適用することができる。また、ヨウ素を担持させた活性炭と芽胞菌を併用しても良い。例えば、芽胞菌である納豆菌を担持させた活性炭と併用したときに、納豆菌を生存させたまま他の細菌類やウイルスを殺菌するので、納豆菌によって鳥類の腸内免疫力を向上させる効果も期待できる。さらに、鳥類の生息する湖沼等にヨウ素を担持させた活性炭と納豆菌を担持させた活性炭を撒くことにより、アオコや悪臭を改善する効果が期待できる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these. For example, the present invention can be applied to methods for preventing or treating infectious diseases in animals other than humans. Also, activated carbon carrying iodine and spore-forming bacteria may be used in combination. For example, when used in combination with activated carbon carrying Bacillus natto, which is a spore bacterium, other bacteria and viruses are sterilized while Bacillus natto remains alive, so the effect of improving the intestinal immunity of birds by Bacillus natto can also be expected. Furthermore, by spraying activated carbon carrying iodine and activated carbon carrying Bacillus natto in lakes and marshes inhabited by birds, the effect of improving blue-green algae and offensive odors can be expected.

100:ヨウ素担持活性炭
200:微生物類
300:活性炭
400:ヨウ素
410:アルカリ成分
500:原料
510:炭化
520:賦活
530:酸処理
540:ヨウ素添着
550:造粒物
560:内装材
600:領域(ヨウ素イオン)
610:領域(ヨウ素酸イオン)
620:領域(元素状ヨウ素)
100: Iodine-supporting activated carbon 200: Microorganisms 300: Activated carbon 400: Iodine 410: Alkali component 500: Raw material 510: Carbonization 520: Activation 530: Acid treatment 540: Iodine impregnation 550: Granules 560: Interior material 600: Region (iodine ion)
610: region (iodate ion)
620: Region (elemental iodine)

Claims (6)

活性炭にヨウ素を添着することでヨウ素担持活性炭を製造する方法であって、
賦活後にアルカリ成分が残留した前記活性炭に対し、前記ヨウ素の添着時にヨウ素イオン又はヨウ素酸イオンが生成されないように予め酸処理することによって当該アルカリ成分を除去した上で、前記ヨウ素が空中に放出又は水中に溶出しないように、かつウイルス、真菌及び一部の芽胞菌を除く細菌類を前記ヨウ素で不活化すべく前記活性炭へ吸着可能に、活性励起状態である元素状ヨウ素の状態で前記活性炭に添着する、
ことを特徴とするヨウ素担持活性炭の製造方法。
A method for producing iodine-supporting activated carbon by impregnating activated carbon with iodine,
The activated carbon in which alkaline components remain after activation is subjected to an acid treatment in advance so that iodine ions or iodate ions are not generated when the iodine is impregnated, so that the alkaline components are removed, and then the iodine is released into the air. In the state of elemental iodine, which is in an excited state of activity , to the activated carbon so as not to be eluted in water and to be adsorbable to the activated carbon so as to inactivate bacteria other than viruses, fungi and some spore-forming bacteria with the iodine. to attach
A method for producing iodine-supporting activated carbon, characterized by:
ポリヨウ化物を前記活性炭の触媒作用により元素状ヨウ素の状態で前記活性炭に添着する、又は前記ヨウ素を昇華させて前記活性炭の細孔に吸着させることにより元素状ヨウ素の状態で前記活性炭に気相で添着する、
ことを特徴とする請求項1に記載のヨウ素担持活性炭の製造方法。
The polyiodide is impregnated with the activated carbon in the state of elemental iodine by the catalytic action of the activated carbon, or the iodine is sublimated and adsorbed in the pores of the activated carbon, so that the polyiodide is added to the activated carbon in the state of elemental iodine in the gas phase. to attach
The method for producing iodine-supporting activated carbon according to claim 1, characterized in that:
請求項1又は2に記載の方法によって製造された、
ことを特徴とするヨウ素担持活性炭。
Manufactured by the method of claim 1 or 2,
An iodine-supporting activated carbon characterized by:
請求項3に記載のヨウ素担持活性炭が、吸湿性を有する水硬性無機物又はそれが混合された珪藻土に添加された抗菌・抗ウイルス剤であって、
前記水硬性無機物のアルカリ成分によってウイルス、真菌及び一部の芽胞菌を除く細菌類の不活化が阻害されないように、
前記活性炭は、前記ヨウ素が添着される前に予め酸処理が施される、
ことを特徴とする抗菌・抗ウイルス剤。
The iodine-supporting activated carbon according to claim 3 is an antibacterial/antiviral agent added to a hygroscopic hydraulic inorganic substance or diatomaceous earth mixed with it,
In order that the alkaline component of the hydraulic inorganic substance does not inhibit the inactivation of bacteria other than viruses, fungi and some spore-forming bacteria,
The activated carbon is previously acid-treated before the iodine is impregnated,
An antibacterial/antiviral agent characterized by:
前記水硬性無機物を心材とし、外殻に散在する前記ヨウ素担持活性炭の一部が当該心材に埋没することなく当該外殻に露出するように造粒される、
ことを特徴とする請求項4に記載の抗菌・抗ウイルス剤。
The hydraulic inorganic material is used as a core material, and the iodine-supporting activated carbon scattered in the outer shell is granulated so that part of it is exposed in the outer shell without being buried in the core material.
The antibacterial/antiviral agent according to claim 4, characterized in that:
請求項4又は5に記載の抗菌・抗ウイルス剤が使用された、
ことを特徴とする内装材。
The antibacterial / antiviral agent according to claim 4 or 5 is used,
An interior material characterized by:
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