JPH0321664B2

JPH0321664B2 -

Info

Publication number: JPH0321664B2
Application number: JP61024487A
Authority: JP
Inventors: Hiroyoshi Shirai; Kaoru Hasebe; Naoki Minamide; Seigo Higaki; Tokuji Yokozeki
Original assignee: Daiwa Boseki KK
Current assignee: Daiwa Boseki KK
Priority date: 1985-02-06
Filing date: 1986-02-06
Publication date: 1991-03-25
Also published as: JPS626953A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は消臭性不織布、詳しくは悪臭を除去す
るためのフイルタやマツトに好適な消臭性のニー
ドリング不織布に関するものである。〔従来の技術〕周知の通り、脱臭を目的とした各種のフイルタ
には、吸着性物質、例えば活性炭、酸性白土、け
いそう土あるいは活性アルミナ等が汎用されてい
る（特開昭53−4789号公報参照）。また一般に金属ポルフイリン、特に銅クロロフ
イリンは顕著な消臭性をもつていることから、中
心に金属を配位させたポルフイリン類似化合物を
添加した高分子を塗布してフイルタ等の脱臭性シ
ート材料となすことも知られている（特開昭53−
133590号公報参照）。〔発明が解決しようとする問題点〕しかしながら上記したごとき吸着性物質を繊維
材料に混合支持させてなる不織布は、不織布全体
に対する吸着性物質の占める表面積が限定され、
長期間の脱臭効果の維持は期待できない。また吸
着性物質は、バインダ繊維、例えば熱接着性繊維
の熱溶融によつて繊維材料に結合支持されている
ため、吸着性物質の吸着有効表面が更に減少して
いるのが実情である。金属ポルフイリンを添加した高分子が塗布され
てなるフイルタは、吸着性物質を結合したフイル
タに比べて長期間の消臭効果が得られるという特
長を備え、特に硫化水素、メルカプタンなどに対
して優れた除去作用を発揮する。しかしながら、
消臭性高分子は塗布方法によつてフイルタに添加
されているため、液状悪臭物、例えば動物の排泄
物を通過させた場合には液体の流動によつて消臭
性高分子が溶解分離され、その後の消臭機能は急
激に低下するという不都合が生じる。しかも、ニ
ードリング不織布のように重厚な材料にこの技術
を適用することは極めて困難である。本発明は、硫化水素、メルカプタン、アンモニ
ア、アミン等の凡ゆる悪臭に対する優れた消臭能
を具備し、液体の流通による消臭能の低下が殆ん
どなく、消臭能の持続性に富んだ消臭性のニード
リング不織布を提供するものである。〔問題点を解決するための手段〕上記問題点を解決するための第１の発明は、構
成繊維の少なくとも１部が酸化還元能を有する金
属錯体を１重量％以上担持させた繊維と、金属イ
オン0.1重量％以上を担持させた繊維とによつて
構成され、ニードルパンチングが施されている消
臭性不織布である。同じく第２の発明は、構成繊維の少なくとも１
部に、酸化還元能を有する金属錯体を１重量％以
上と金属イオン0.1重量％以上とを担持させた繊
維によつて構成され、ニードルパンチングが施さ
れている消臭性不織布である。繊維に担持された消臭性成分である上記金属錯
体としては、酸化還元能を有する金属ポルフイリ
ン、金属ポルフイラジンおよびこれらの誘導体が
用いられ、繊維成分に物理的に接触して担持され
たり、化学的に結合して担持され高分子金属錯体
が形成されたりしている。金属ポルフイリンおよ
びその誘導体は第１図に示す構造式で表される。
また金属ポルフイラジンは第２図に示す構造式で
表される。両式において、Ｍは、例えばFe、Co、
Mn、Ti、Ｖ、Ni、Cu、Zn、Mo、Ｗ等の金属が
挙げられる。これらの金属のうち消臭効果の点か
らは鉄、コバルトが好ましい。両式において、Ｘ
は水素または置換基を示す。置換基としては、例
えばアルキル基、置換アルキル基（例えばクロロ
メチル基）、ハロゲン基、ニトロ基、アミノ基、
アゾ基、チオシアネート基、カルボキシル基、カ
ルボニルクロリド基、カルボキシルアミド基、ニ
トリル基、水酸基、アルコキシル基、フエノキシ
ル基、スルホン酸基、スルホニルクロリド基、ス
ルホンアミド基、チオール基、アルキルケイ素
基、ビニル基等のほか、カルボキシル基やスルホ
ン酸基のアルカリ塩などが挙げられる。これら
は、単独または２種以上が用いられる。なかで
も、好ましくはカルボキシル基やスルホン酸基ま
たはこれらのアルカリ塩類、アミノ基、ハロゲン
基、水酸基などが用いられる。酸化還元能を有する金属錯体の最も好ましい具
体例はコバルトフタロシアニンオクタカルボン
酸、コバルトフタロシアニンテトラカルボン酸、
鉄フタロシアニンオクタカルボン酸または鉄フタ
ロシアニンテトラカルボン酸である。上述の金属錯体は単独で用いても、また、２種
以上を組合せて用いてもよい。金属錯体の所要担持量は金属錯体の種類に応じ
て変わるが、一般に１重量％以上である。担持量
は多いほど消臭活性が得られ、少ないと所望レベ
ルの消臭活性が得られず、また、消臭活性の持続
性にも劣る。しかし繊維が金属錯体を担持できる
量は限界があり、好ましい担持量は１〜20重量％
の範囲である。繊維に担持させた消臭成分である金属イオン
は、遷移金属のイオンで、例えば銅、鉄、コバル
ト、ニツケルが好ましいが、遷移金属以外の金属
イオンではカルシウム、バリウム、マグネシウム
がよい。担持させる金属イオンは単独で用いても
また２種以上組合せて用いてもよい。そして金属
イオンの担持量は可能な限り多い方が望ましい
が、経済性な被担持体である繊維の強度や形態保
持性の面からみると、0.1〜20重量％程度が適当
である。繊維に直接上記金属イオンが物理的に接
触して担持されたり、繊維の高分子に化学的に結
合して担持されたりする。後者の例ではポリビニ
ルアルコールと銅イオンとの分子内キレート錯
体、ポリビニルアミンと鉄イオンとの錯体など
で、高分子金属錯体が形成されている。また上記
金属イオンが含まれる化合物を、繊維に物理的に
接触させて担持させたり、繊維の高分子に化学的
に結合させて担持させたりしてもよい。金属錯体を担持した繊維および金属イオンを担
持した繊維としては、再生セルロース繊維、吸湿
性合成繊維、多孔性繊維あるいは多孔性中空繊維
などが挙げられるが、とりわけ一次膨潤度が150
〜500％の再生セルロース繊維、未熟綿花または
アセテートレーヨンが望ましい。〔作用〕本発明の不織布を構成している繊維に担持され
た酸化還元能を有する金属錯体の作用により、硫
化水素、メルカプタン等の悪臭物質の酸化分解
し、無臭化する。即ちポルフイリンおよびポルフ
イラジン環と配位した金属が活性中心となつて酸
化反応が進行する。例えばメルカプタンの酸化を例にとると、その
酸化は次の化学反応式で示される。 2R−SH＋2OH^-→2R−S^-＋2H₂O ……(1) 2R−S^-＋2H₂O＋O₂→Ｒ−Ｓ−Ｓ−Ｒ＋H₂O₂＋2OH^-……(2) (1)式の反応で生じたチオラートアニオンは、酸
素とともにポルフイリンおよびポルフイラジンに
配位して三元錯体である活性種となる。この活性
種に配位しているチオラートアニオンは、チイル
ラジカルを経て、(2)式に示すジスルフイドに二量
化され、繊維中に取り込まれて無臭化する。また硫化水素の場合は、次式で示すように無臭
の硫黄と水に分解される。 2H₂S＋O₂→2S＋2H₂O この反応は生体内酵素酸化反応に非常によく類
似している。酵素による酸化反応はいずれも好気
的な反応である。すなわち、ほとんどが酸素酸化
反応を行つている。酸化酵素による臭気類似物質
の酸化反応例としては、次の表に示すものが挙げ
られる。

〔実施例〕

例１（第１の発明の例）一次膨潤度が約200％、長さ51ｍ／ｍ、太さ５
デニールの高膨潤性レーヨンステープルを、鉄フ
タロシアニン・ポリカルボン酸の水溶液（水溶液
濃度３ｇ／ PH12）に浸漬したのち脱水乾燥し
て、鉄フタロシアニン・ポリカルボン酸が約２重
量％担持した繊維（以下Ａ繊維という）が得られ
た。一方、上記と同じ高膨潤性レーヨンステープ
ルを酢酸銅水溶液（濃度５ｇ／）に浸漬したの
ち脱水乾燥して酢酸銅を約2.5重量％担持した旋
維（以下Ｂ繊維という）が得られた。Ｂ繊維のウ
エブ（500ｇ／m²）上に、麻繊維糸による粗目基
布を介して前記Ａ繊維のウエブ（500ｇ／m²を重
ね合せ、常法によりニードルパンチング処理（パ
ンチ密度70本／cm²）して見掛けの厚さ約10mmの不
織布が得られた。この不織布を20cm×20cmの方形
に切断してフイルタ材にする。例２（第１の発明の例）上記例１のＡ繊維とＢ繊維を当量混合した繊維
のウエブ（500ｇ／m²）に、粗目基布を介して長
さ51ｍ／ｍ、太さ４デヌールのポリプロピレン繊
維のウエブ（200ｇ／m²）を重ね合せ、実施例１
と同様にニードルパンチング処理して具掛けの厚
さ約８ｍ／ｍの不織布が得られた。この不織布を
20cm×20cmの方形に切断してフイルタ材にする。例３（第２発明の例）上記例１のＡ繊維を酢酸銅水溶液（濃度５ｇ／
）に浸漬したのち脱水乾燥する。その結果、鉄
フタロシアニン・ポリカルボン酸約２重量％と酢
酸銅を約2.5重量％担持した繊維が得られた。この繊維のウエブ（500ｇ／m²）上に、レーヨ
ン紡績糸による粗目基布を介して長さ51mm、太さ
５デニールの普通レーヨンステープルのウエブ
（300ｇ／m²）を重ね合せ、常法によりニードルパ
ンチング処理して見掛け厚さ約８mmの不織布が得
られた。この不織布を20cm×20cmの方形に切断し
てフイルタ材にする。例４（第２発明の例）上記例３で得られた鉄フタロシアニン・ポリカ
ルボン酸約２重量％と酢酸銅を約2.5重量％担持
した繊維のウエブ（500ｇ／m²）に、粗日基布を
介して長さ51ｍ／ｍ、太さ４デニールのポリプロ
ピレン繊維のウエブ（200ｇ／m²）を重ね合せ、
実施例１同様にニードルパンチング処理して見掛
けの厚さ約８ｍ／ｍの不織布が得られた。この不
織布を20cm×20cmの方形に切断してフイルタ材に
する。上記例１〜例４のフイルタ材を第３図および第
４図に示した消臭試験装置に装着して性能を調べ
る。第３図の装置は、導入口１から時間当り決まつ
た量の悪臭ガスを送り、導管２を通つてフイルタ
３を透過したガスを排出口４で官能試験をするも
のである。フイルタ３は上記例で得られたフイル
タ材を３枚重ね合せ、水栓５から連続的に極少量
の水を供給して湿潤状態に保持させながら、各例
順に試験をする。濃度500PPMの硫化水素ガスを
毎分200ccの割合で送りこんだところ、硫化水素
臭が殆んど感じられなかつた。更に連続テストを
行なつた結果40時間経過後においても臭気は全く
なかつた。悪臭ガスを変え、60PPMのアンモニ
アガス、1PPMのメチルメルカプタン、1PPMの
トリメチルメルアミンについても実験したとこ
ろ、良好な結果が得られた。第４図に示した装置は、複合悪臭物質、例えば
牛糞、豚糞、鶏糞、生屎尿、屎尿処理場のケー
キ、魚のワタ、下水汚泥、下水処理場のケーキな
どについての消臭能力を試験するものである。複
合悪臭物質１０をガラス瓶１１に入れ、ポンプ１
２で空気を送ると複合悪臭が発生する。複合悪臭
ガスはフイルタ３を通過し、そのガスをパツク１
４に収容して後、微量分析した。尚、フイルタ３
は上記例で得られたフイルタ材を３枚重ね合せ、
水栓５から連続的に極少量の水を供給して湿潤状
態に保持させながら、各列順に試験をする。その
結果は下表の通りであつた。

〔発明の効果〕

以上説明した通り、本発明を適用した消臭性不
織布は、繊維に担持された金属錯体の生体酸化酵
素に類似した反応による悪臭成分の酸化分解作
用、並びに繊維に担持された金属イオンの金属ア
ミン錯体生成反応にもとづくもので、消臭効果が
大きく長期間持続される。その形状が不織布にな
つているため、例えば消臭用フイルタ、消臭用マ
ツト、消臭用各種芯材等に巾広い分野に応用でき
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は金属ポルフイリンの構造式を示す図、
第２図は金属ポルフイラジンの構造式を示す図、
第３図および第４図は消臭性不織布の消臭試験装
置の概略構成図である。１……導入口、２……導管、３……フイルタ、
４……排出口、５……水栓、１０……複合悪臭物
質、１１……ガラス瓶、１２……ポンプ、１４…
…パツク。

Claims

【特許請求の範囲】１構成繊維の少なくとも１部が、酸化還元能を
有する金属錯体を１重量％以上担持させた繊維
と、金属イオン0.1重量％以上を担持させた繊維
とによつて構成され、ニードルパンチングが施さ
れていることを特徴とする消臭性不織布。２前記酸化還元能を有する金属錯体が、鉄フタ
ロシアニン・ポリカルボン酸またはコバルトフタ
ロシアニン・ポリカルボン酸であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の消臭性不織布。３前記金属イオンの金属が銅またはコバルトま
たは鉄であることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の消臭性不織布。４構成繊維の少なくとも１部に、酸化還元能を
有する金属錯体を１重量％以上と金属イオン0.1
重量％以上とを担持させた繊維によつて構成さ
れ、ニードルパンチングが施されていることを特
徴とする消臭性不織布。５前記酸化還元能を有する金属錯体が、鉄フタ
ロシアニン・ポリカルボン酸またはコバルトフタ
ロシアニン・ポリカルボン酸であることを特徴と
する特許請求の範囲第４項記載の消臭性不織布。６前記金属イオンの金属が銅またはコバルトま
たは鉄であることを特徴とする特許請求の範囲第
４項記載の消臭性不織布。