JPH0221916A

JPH0221916A - フィルタ

Info

Publication number: JPH0221916A
Application number: JP16965188A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Asano; 浅野　英利; Kinji Amaharu; 天春　勤治; Masahiro Shoda; 正博庄田; Yoshikazu Kimura; 由和木村
Original assignee: HAGIWARA GIKEN KK; SANRETSUKUSU KOGYO KK; Kanebo Ltd; Kanebo Kasei KK
Current assignee: HAGIWARA GIKEN KK; SANRETSUKUSU KOGYO KK; Kanebo Ltd; Kanebo Kasei KK
Priority date: 1988-07-07
Filing date: 1988-07-07
Publication date: 1990-01-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は空調装置やエアークリーナあるいは水などのろ
過装置その他、各種ろ過装置などに用いるフィルタに関
し、さらに詳しくは殺菌あるいは抗菌作用を備えたフィ
ルタに関する。

〔従来の技術〕

各種のフィルタ例えば空気調整機用エアーフィルタある
いはプール水のろ過フィルタ、工業用水のろ過フィルタ
、さらには各種の加工食品製造機に用いられるろ過フィ
ルタなとは、いずれも人体や機械などに有害なかびや細
菌類などができるだ（Ｊ付きにくいことが必要とされる
。

このため、フィルタ材としてＴＢＺであらかじめ処理さ
れた合成繊維が従来広く使用されていた。

また、コルガザンを含ませたフィルタが最近では広く用
いられるようになってきている。

さらに、フィルタとは無関係であるが抗菌・殺菌剤とし
て特開昭５９−１３３２３５号公報に、特定のゼオライ
ト粒子が提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、ＴＢＺを用いたフィルタでは、フィルタ周辺部
のかびあるいは細菌類の繁殖を抑える殺菌あるいは抗菌
作用であるいわゆるハロー効果がないため、フィルタ部
分のかびあるいは細菌類の発生を抑えることはできても
、フィルタ周辺部でのかびの発生を抑えることはできな
いという問題点があった。

この点、コルガザンを用いたものではハロー効果に優れ
ている。ところが、コルガサンがフィルタに広く用いら
れてくるようになるに従い、ある危険性が気遣われ始め
てきて、やがて、確かではないがこのコルガザンには、
フィルタのなかで毒性のガスを発生させる可能性がある
ということが部で言われるようになってきた。そのため
、コルガサンにそのような危険が実際に有る無しにかか
わらず、コルガサンにその疑いがある限り、危険性の疑
いの無いフィルタの開発というものが強く望まれてきて
いた。

なお、前記特開昭５９−１３３２３５号公報には、現在
値まれているような、ハロー効果に優れ、しかも、人体
に危険性の無いフィルタについての技術は示唆されてい
ない。

本発明はこのような背景のもとになされたもので、ハロ
ー効果があり、しかも、人畜無害のフィルタを提供する
ことを技術的課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

前記のような技術的課題を解決するため、本発明にかか
わるフィルタでは、次ぎのような手段がとられる。

殺菌作用の有る金属イオンを少なくとも一部に保持して
いるゼオライト系固体粒子を含んだ合成繊維をフィルタ
の主要な素材とした。

本発明は以上のような構成からなる。以下、本発明につ
いてさらに具体的に説明する。

本発明では、殺菌作用の有る金属イオンが保持されたゼ
オライトが用いられる。ゼオライトは一般に、三次元的
な骨格構造でできたアルミノシリケートであって、アル
ミノシリケートは、通常、次のような組成式で表される
。

ＸＭｎ　０−Ａｌｔｏｓ　　’　　ＹＳ　ｉ　Ｏ２”　
　ｚＨａ。

式中、Ｍはイオン交換可能な金属イオンを表し、通常、
１価または２価の金属である。ｎはこの金属の原子価で
ある。Ｘ及びｙはそれぞれ金属酸化物とシリカの係数で
、酸化アルミニウム１モルに対する割合である。Ｚは結
晶水の数であり、酸化アルミニウム１モルに対する割合
を表している。

ゼオライトには、酸化金属中で置換されている１価また
は２価の金属及びその酸化物の組成比、細孔径、比表面
積などの相違により多くの変態が知られている。本発明
で用いられるゼオライトは、結晶水を除いた無水ゼオラ
イト分の重量を基準にして、比表面積が１５０ｍ’／ｇ
以上であり、酸化アルミニウムに対する酸化ケイ素のモ
ル比（Ｓｉ０２／　Ａ　Ｉ２０３）が１４以下であるよ
うなぜオライドがよい。

本発明では、ゼオライトとして、天然ゼオライトが用い
られてもよく、合成ゼオライトが用いられてもよい。例
えば本発明で用いられる天然ゼオライトとしては、アナ
ルンン、チャバサイト、クリノプチロライト、エリオナ
イト、フォジャサイト、モルデナイト、フィリップサイ
トなどが挙げられる。合成ゼオライトとしては、Ａ−型
ゼオライド、Ｘ−型ゼオライド、Ｙ−型ゼオライド、モ
ルデナイトなどが挙げられる。本発明では、これらのゼ
オライトは単独で用いられてもよく、また、組み合わさ
れて用いられてもよい。特に好ましいのは、合成ゼオラ
イトのうちのＡ−型ゼオライド、Ｘ−型ゼオライド、Ｙ
−型ゼオライド、更に合成又は天然のモルデナイトであ
る。

本発明で用いられるゼオライトの形状は粉末粒子状が好
ましく、粒子径は１００ミクロン以下、好ましくは２０
ミクロン以下であることが望ましい。

本発明にかかわるフィルタでは、前記のような天然又は
合成ゼオライト中に、殺菌効果を持つ１種又は２種以上
の金属イオンが保持されている。

具体的にはゼオライト中の酸化金属の金属イオンが、殺
菌効果の有る金属イオンによって置換されてなっている
。

本発明で殺菌効果のある金属イオンの好適として用いら
れる金属には、銀及び銅あるいは亜鉛などが挙げられる
。これらは単独で用いられてもよく、また、組み合わせ
て用いられてもよい。

殺菌作用の有る金属イオンがゼオライト中に含まれる割
合は、結晶水を除いた無水ゼオライト分の全重量に対し
、銀イオンについては、３０重量％以下、銅又は亜鉛イ
オンについては、それぞれ３５重量％以下が望ましい。

これらの銀、銅及び亜鉛イオンは単独ではなく、組み合
わされて用いられてもよい。組み合わされて用いられる
場合には、その殺菌作用の有る金属イオンの割合は、結
晶水を除いた無水ゼオライトを基準にゼオライトの全重
量に対し、３５重量％以下が望ましい。置換金属イオン
に他の金属イオンが併せて吾まれでいることは何ら差し
支えない。

以上、本発明で用いられるゼオライトは、人体に対する
毒性が無い。

次に、本発明では、前記のようなゼオライト系固体粒子
を含んだ合成繊維が主要な素材に用いられる。この場合
の合成繊維材料としては、繊維化できる樹脂であれば結
晶性、非品性を問わない。

つまり、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリ１−ブテン、ポリ４メチル−１−ペ
ンテンあるいはエチレン、プロピレン、ｌ−ブテン、４
−メチル−１−ペンテンなどのα−オレフィン同士のラ
ンダムあるいはブロック共重合体などのポリオレフィン
、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・酢酸ビニ
ル共重合体、エチレン・ビニルアルコール共重合体、エ
チレン・塩化ビニル共重合体などのエチレン・ビニル化
合物共重合体、ポリスチレン、アクリロニトリル・スチ
レン共重合体、ＡＢＳ、メタクリル酸メチル・スチレン
共重合体、α−メチルスチレン・スチレン共重合体など
のスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデ
ン、塩化ビニル・塩化ビニリデン共重合体、ポリアクリ
ル酸メチル、ポリメタクリル酸メチルなどのポリビニル
化合物、ナイロン６、ナイロン６−６、ナイロン６１０
　、ナイロン１１．ナイロン１２などのポリアミド、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレー
トなどの熱可塑性ポリエステル、ポリカーボネート、ポ
リフェニレンオキサイドなどの樹脂を単独もしくは混合
して用いることができる。本発明では上記の合成繊維材
料の中でも好ましくはポリプロピレンが耐候性などの面
でよい。

このような合成繊維には金属ゼオライト以外の第三成分
が含有されていてもよい。合成繊維に含有される第三成
分には、例えば重合触媒、安定剤、艶消剤、増白剤、有
機あるいは無機質顔料、無機質フィラー及び各種可塑剤
などが挙げられる。さらに第三成分として、微量の有機
溶剤などが合成繊維中に含有されていてもよい。

本発明にかかわるフィルタで、合成繊維とゼオライト系
固体粒子とを合わせた全体中に占めるゼオライト系固体
粒子の割合は、通常、０．０１〜５０重量％である。ゼ
オライト系固体粒子の割合が、０．０１重量％未満であ
ると殺菌効果及びハロー効果がじゅうぶんではなくなり
好ましくない。

５０重量％を超えるとフィルタ繊維の物性に悪影響を与
えるので好ましくない。

合成繊維中に含まれるゼオライトの割合と、ゼオライト
に保持される殺菌性金属イオンのゼオライト全体に対す
る割合との相関関係は、フィルタの殺菌効果あるいは抗
菌効果に関係する。合成繊維中に含まれるゼオライトの
割合をＡ重量％とじ、ゼオライトに保持される殺菌性金
属イオンのゼオライト全体に対する割合を３重量％とす
ると、Ａの数値が大きい場合はＢは小さくてよく、逆に
Ａの数値が小さい場合はＢを大きくする必要がある。

殺菌性金属イオンに銀が用いられる場合には、Ａ×Ｂの
値は００１以」二、銅又は亜鉛が用いられる場合には０
．１以上が望ましい。

殺菌作用の有る金属イオンをゼオライト系固体粒子に保
持させる方法としては、例えばイオン交換により行う方
法など特開昭５９−１３３２３５号公報に記載されてい
るような従来公知の方法を採ることができる。イオン交
換処理を行う時期は繊維原料を調製する段階からフィル
タを成形する段階までの任意の段階でよい。

ゼオライト系固体粒子を合成繊維中に含ませる方法とし
ては、粉末光てん材を合成繊維中に充てんする場合に用
いられている従来公知の方法を広く採ることができる。

例えば合成繊維の原料となるモノマー中にゼオライト系
固体粒子を分散させ、次いでそれを紡糸する方法、ある
いは、合成繊維の素材となる合成樹脂の乾燥チップに前
記の粒子を添加混合し、次いでこれを押出機で混練・溶
融して紡糸成形する方法などを挙げることができる。

このような方法によって得られたゼオライト粒子を含ん
だ繊維は単独で用いられてもよく、また、他の合成繊維
や天然繊維と組み合わされて用いられでもよい。組み合
わされて用いられる場合、ゼオライト粒子を含まない繊
維の割合は９０重量％以下、好ましくは７０重量％以下
が望ましい。ゼオライト粒子を含まない繊維の割合が９
０重量％を越える滅菌効果が低くなって好ましくない。

また、このようにしてゼオライト系固体粒子が含まれた
合成繊維からフィルタを製造する方法としては、合成繊
維からフィルタを製造する際に通常用いられている従来
公知の方法を採ることができる。添付した図面を交えな
がら説明する。

第１図のように、筒状のフィルタを形成する場合、例え
ば前記ゼオライトを含む薄帯状のフィルムにその長さ方
向のスリットを入れて割繊し、複数の繊維束ｌとしたも
のを、多孔の管２に巻きとる。このようなフィルタはプ
ールの水や工業用水などのろ適用として用いられる。

また、第２図のように、単繊維からなる糸若しくは単繊
維を複数よりあわせた糸４を互いに織り合わせ、又は、
糸４を互いに結合させてろ適用の一枚の布あるいは網５
を作り、その布又は網５の周囲を平板なフィルタの枠板
６に張り付ｉ−１で平板な布状または網状の、例えば空
調装置用のエアー・フィルタなどが得られる。

フィルタ網の織り方については例えば次のような方法が
ある。空調装置に用いられているフィルタでは、通常、
はちの巣織りあるいはハニカムといわれている方法が採
られる。この場合、２５４ｃｍＸ　２　、　５４ｃｍの
範囲内の縦糸と横糸の打ち込み本数には、４４ｘ３８本
、３９ｘ３８本、３９×３３本、３０ｘ３０本などがあ
る。

フィルタ全般で言えば、フィルタの織り方に平織りが採
用されることがある。この場合２５４ｃｍｘ２．５４ｃ
ｍの範囲内の縦糸と横糸の打ち込み本数は、１５６本ｘ
ｌＯＯ本〜５本×５本までの種類がある。杉綾織りでは
、８９本×３５本〜２０本×２２本までの種類がある。

他に綾織り、畳織りなどがある。

また、前記ゼオライトを含む各種樹脂でなる繊維を主た
る原料として不織布を形成すると、不織布フィルタを形
成できる。不織布の製造方法としては、溶融紡糸した繊
維を接着剤で固める方法、繊維同士をニードルパンヂな
どで機械的に絡ませて結合した機械的結合方法、紡糸し
た繊維を静電気や空気流で移動捕集面に集積するたとえ
ばスパンボンド法など、あるいは、抄紙方法に準じて製
造する方法など各種が知られている。

ここで、不織布フィルタは通気孔もしくは通液孔が微細
なためろ過能力に優れるが、反面、このことはろ過した
不純物が蓄積されやすいことを意味し、この不純物の蓄
積物が細菌やかびの温床となるおそれが犬である。従っ
て、ゼオライトを含む樹脂で不織布フィルタを形成する
ことの効果は絶大である。

〔実施例〕

以下、本発明にかかイつるフィルタの実施例を説明する
。

〈実施例１〉ゼオライ１００重量部に対し５重量部の量で、ゼオライ
トの酸化金属中に銀イオンを置換させたゼオライト固体
粒子を調製した。原料となるゼ第ライトにはΔ−型ゼオ
ライドを用いた。粒子径は１０ミクロン以下とし、調製
方法は特開昭５９１３３２３５号公報記載の方法によっ
た。

次いで、ポリプロピレンの乾燥チップを用意し、その乾
燥デツプとゼオライト固体粒子とを重量比１００１の比
率で紡糸装置の押出機に投入して紡糸し、その後延伸し
て、３００デニールの太さの繊維と、４５０デニールの
太さの繊維とを得た。

このようにして得られた２種類の繊維を用い、はちの巣
織りにより網状の空調装置用フィルタを作った。フィル
タにおいて２．５４ｃｍｘ２．５４ｃｍの範囲内の縦糸
と横糸の打ち込み本数は、４４本×３８本とした。得ら
れたフィルタの網部分から、さらに直径２０ｍｍの円を
切抜き試料片を得た。

次いで、培養シャーレの底に青かび試験菌胞子を塗抹し
、その培地上に前記で得られた試料片をはった。培養温
度は２７℃とし、培養期間は７日間とした。培養期間中
に試料片周辺にできる通常ハローといわれる透明な成育
阻止帯の幅を、４日目、７日目、１００日目１４４日目
測定した。結果を表１に示す。培養状況を図３に示す。

図中、は培養ノヤーレ、８（」試れ１片、９は培養され
た青かび菌、１０は成育阻ｌ」−帯である。

〈実施例２〉ゼオライトの酸化金属中に置換されろ金属イオンは銀−
銅イオンとし、置換される金属イオンの割合はゼオ９４
１００重量部中に５重量部とした以外は、実施例Ｉと同
様とした。結果を表１に示す。

〈実施例３〉ゼオライトの酸化金属中に置換される金属イオン（ｊ銀
−亜鉛イ才〕とし、置換されろ金属イオンの割合（Ｊゼ
オライ１００重量部中に５重量部の量とした以外は、実
施例１と同様とした。結果を表１に示す。

〈実施例４〉試験菌をケトミウムとした以外は、実施例Ｉと同様とし
た。結果を表１に示ｄ−８〈実施例５〉実施例２と同様の方法により試料片を得た以外は、実施
例４と同様とした。結果を表１に示す。

〈実施例６〉実施例３と同様の方法により試料片を得た以外は、実施
例４と同様とした。結果を表１に示す。

〈実施例７〉試験菌をクラドスポリウムとした以外は、実施例１と同
様とした。結果を表１に示す。

〈実施例８〉実施例２と同様の方法により試料片を得た以外は、実施
例７と同様とした。結果を表１に示す。

〈実施例９〉実施例３と同様の方法により試料片を得た以外は、実施
例７と同様とした。結果を表１に示す。

〈実施例１０〉試験菌を黒こうじ菌とした以外は、実施例１と同様とし
た。結果を表１に示す。

〈実施例１１〉実施例２と同様の方法により試料片を得た以外は、実施
例１０と同様とした。結果を表１に示す。

〈実施例１２〉実施例３と同様の方法により試料片を得た以外は、実施
例１０と同様とした。結果を表１に示す。

〈実施例１３＞試験菌をブドウ状球菌と大腸菌とし、培地にはそれらの
試験菌を混合平板どした培地を用い、培養温度を３７℃
、培養時間を２４時間とし、培養を終わらせた時点での
ハローの幅を測定した以外は実施例Ｉと同様とした。結
果を表２に示す。

〈実施例１４〉実施例２と同様の方法により試料片を得た以外は、実施
例１３と同様とした。結果を表１に示す。

〈実施例１５〉実施例３と同様の方法により試料片を得た以外は、実施
例１３と同様とした。結果を表１に示す。

（以下、余白。）前記の結果から、殺菌作用の有る金属イオンを少なくと
も一部に保持しているゼオライト系固体粒子を含んだ合
成繊維を主要な素材としたフィルタには、多くの細菌類
に対して極めて優れたハロー効果があることが分かった
。

〔発明の効果〕

本発明にかかわるフィルタによると、前記のような構成
でなるから、多くの細菌類に対して極めて優れたハロー
効果があり、しかも、人畜に対し全く毒性のないフィル
タを得ることができる。

したがって、本発明のフィルタは、空調装置やエアーク
リーナーのエアーフィルタとして使用した場合、室内の
空気を長期間クリーンに、かつ衛生的に保つことができ
、また、プールの水をろ過するためのフィルタとして用
いた場合、大腸菌等の増殖を長期間防止し、プールでの
病原菌感染を防止できる。

【図面の簡単な説明】

添付した第１図は、本発明にかかわる円筒カートリッジ
状のフィルタである。第２図は、空調機用の網状のフィ
ルタである。第３図は、実施例１で顕れた青かびのハロ
ー効果を示す図である。１・・・繊維を束ねた糸、３・・・円筒状フィルタ、４
・・繊維、　　　　　５・・・網、６・・・枠板、　　　　　８・・試料片、９・・・培養
された青かび菌、１０・・・成育阻止帯。 −８・

Claims

【特許請求の範囲】

（１）殺菌作用の有る金属イオンを少なくとも一部に保
持しているゼオライト系固体粒子を含んだ合成繊維を主
要な素材としたフィルタ。