JPH05123511A - フイルタ材及びその製造方法 - Google Patents

フイルタ材及びその製造方法

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JPH05123511A JP3317478A JP31747891A JPH05123511A JP H05123511 A JPH05123511 A JP H05123511A JP 3317478 A JP3317478 A JP 3317478A JP 31747891 A JP31747891 A JP 31747891A JP H05123511 A JPH05123511 A JP H05123511A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウィルスやバクテリア等の病原性及び抗原性
微粒子も吸着できる新規なフィルタ材及びその製造方法
を提供する。 【構成】 ０．５〜３０重量パーセントの燐酸カルシウ
ムの粉末と、０．５〜１０重量パーセントのβ−１，３
−グルカンとを温水中で高速攪拌して処理液を調製し、
この処理液を素材シートに付着させた後乾燥する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばマスク用フィル
タ材、各種脱臭装置に装着される脱臭フィルタ、或いは
殺菌及び脱臭機能を有する食品包装材等種々の用途に用
いることができ、特にウィルスやバクテリア等の病原性
或いは抗原性微粒子を吸着する機能を有する新規なフィ
ルタ材及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】本出願人等は先に、特願平２−２７８４
８７号、特願平３−２９３０１号及び特願平３−１６３
９０３号を以て、ウィルスも捕捉できる新規なフィルタ
材の製造方法を提案した。
【０００３】これらの製造方法は、例えば所定量の多孔
性アパタイト粉末及び水溶性グルカンを水に分散、溶解
して処理液を調製し、この処理液に素材シートを浸漬
し、或いは素材シートに処理液を噴霧し、又は処理液に
濡れたローラに素材シートを接触させることにより素材
シートに処理液を付着させた後乾燥する。
【０００４】又、本出願人等の他の提案に係わるフィル
タ材の製造方法は、水溶性グルカンのみを溶解して前処
理液を調製し、この前処理液を素材シートに付着させた
後、前処理液が完全に乾燥しないうちに多孔性アパタイ
トの粉末を素材シートに付着させ、その後乾燥する。
【０００５】何れにしろ、本出願人等の先の提案に係わ
るフィルタ材の製造方法は、燐酸カルシウム粉末の一種
である多孔性アパタイトの粉末を水溶性グルカンを介し
て素材シートに結合する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記した本出願人等の
提案に係わるフィルタ材は、従来のフィルタ材では絶対
に不可能だった、例えばウィルスや花粉等の病原性或い
は抗原性の微粒子を吸着してこれを濾し取る、と言う驚
異的な性能を有し、このフィルタ材としての本質的な面
に於いて特に不都合はない。
【０００７】しかしながら、多孔性アパタイト粉末を水
溶性グルカンを介して素材シートに結合させているた
め、水中で使用したり、使用中に濡れたりすると、水溶
性グルカンが溶けてアパタイト粉末が素材シートから脱
落してしまうので、このような環境下では使用できな
い。また、空気中で使用する場合でも、湿気の多い雰囲
気では、水溶性グルカンが吸湿して溶けるために、アパ
タイト粒子の表面が水溶性グルカンによって覆われた
り、フィルタの表面がべたつく可能性を全く否定するこ
とは出来ない。
【０００８】同様の理由により、保存雰囲気によっては
吸湿後黴が生えたり、変質する可能性も全く否定するこ
とはできない。
【０００９】そこで本発明は、多孔性アパタイト粉末を
はじめとする燐酸カルシウム粉末と素材シートとのバイ
ンダを水に不溶の材質としたフィルタ材及びその製造方
法を提案することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、燐酸カルシウムの粉末を
β−１，３−グルカンを介して素材シートに付着させた
ことを特徴とする。
【００１１】又、請求項２に記載の発明は、０．５〜３
０重量パーセントの燐酸カルシウムの粉末、及び０．５
〜１０重量パーセントのβ−１，３−グルカンを温水中
で高速攪拌して処理液を調製する第１工程と、この処理
液中に素材シートを浸漬させて引き上げる第２工程と、
引き上げた素材シートを乾燥する第３工程とを有するこ
とを特徴とする。
【００１２】請求項３に記載の発明は、０．５〜１０重
量パーセントのβ−１，３−グルカンを温水中で高速攪
拌した後０．５〜３０重量パーセントの燐酸カルシウム
粉末を投入して低速攪拌することにより処理液を調製す
る第１工程と、この処理液中に素材シートを浸漬させて
引き上げる第２工程と、引き上げた素材シートを乾燥す
る第３工程とを有することを特徴とする。
【００１３】請求項４に記載の発明は、０．５〜３０重
量パーセントの燐酸カルシウムの粉末、及び０．５〜１
０重量パーセントのβ−１，３−グルカンを温水中で高
速攪拌して処理液を調製する第１工程と、この処理液を
素材シートに噴霧する第２工程と、処理液を噴霧された
素材シートを乾燥する第３工程とを有することを特徴と
する。
【００１４】請求項５に記載の発明は、０．５〜１０重
量パーセントのβ−１，３−グルカンを温水中で高速攪
拌した後０．５〜３０重量パーセントの燐酸カルシウム
粉末を投入して低速攪拌することにより処理液を調製す
る第１工程と、この処理液を素材シートに噴霧する第２
工程と、処理液を噴霧された素材シートを乾燥する第３
工程とを有することを特徴とする。
【００１５】請求項６に記載の発明は、０．５〜３０重
量パーセントの燐酸カルシウムの粉末、及び０．５〜１
０重量パーセントのβ−１，３−グルカンを温水中で高
速攪拌して処理液を調製する第１工程と、この処理液を
回転するローラを介して素材シートに付着させる第２工
程と、処理液を付着させた素材シートを乾燥させる第３
工程とを有することを特徴とする。
【００１６】請求項７に記載の発明は、０．５〜１０重
量パーセントのβ−１，３−グルカンを温水中で高速攪
拌した後０．５〜３０重量パーセントの燐酸カルシウム
粉末を投入して低速攪拌することにより処理液を調製す
る第１工程と、この処理液を回転するローラを介して素
材シートに付着させる第２工程と、処理液を付着させた
素材シートを乾燥させる第３工程とを有することを特徴
とする。
【００１７】請求項８に記載の発明は、０．５〜１０重
量パーセントのβ−１，３−グルカンを温水中で高速攪
拌して均一に分散させることにより前処理液を調製する
第１工程と、この前処理液を素材シートに付着させる第
２工程と、素材シートに付着した前処理液が完全に乾燥
しないうちに燐酸カルシウムの粉末を素材シートに付着
させる第３工程と、前処理液及び燐酸カルシウムの粉末
を付着させた素材シートを乾燥させる第４工程とを有す
ることを特徴とする。
【００１８】
【作用】上記の様に構成された請求項１に記載の発明に
よるフィルタ材に於いて、分子的に見れば細い紐の様な
形態のβ−１，３−グルカンが、燐酸カルシウムの粉末
を抱持すると共に素材シートの繊維に絡み付くような態
様でβ−１，３−グルカンの粉末を素材シートに結合し
ている。
【００１９】そして、上記燐酸カルシウムの粉末は、イ
オン結合、水素結合、ファンデルワールス力による、或
いは双極子モーメント間の相互作用による多様な結合様
式とコンフォメーションにより、原核細胞、真菌、花粉
等を吸着する。
【００２０】また、β−１，３−グルカンも分子中の豊
富な水酸基（−ＯＨ）と、真菌や花粉等の表面糖鎖やム
コ多糖体との水素結合により真菌、花粉等を吸着する。
【００２１】更に、本発明方法によるフィルタ材は、β
−１，３−グルカンが水に不溶の多糖類であるから、水
中で使用しても燐酸カルシウム粉末が脱落することはな
い。また、湿気の多い雰囲気中で使用したり保存したり
しても、性能が低下したり黴が生えたりすることが少な
い。
【００２２】請求項２に記載の発明によるフィルタ材の
製造方法の第１工程に於いて、請求項２に規定する割合
で燐酸カルシウムの粉末とβ−１，３−グルカンとを温
水中に投入して高速で攪拌すると、β−１，３−グルカ
ンと燐酸カルシウムの粉末とが温水中に均一に分散し、
粘調な処理液を得ることができる。この処理液中では燐
酸カルシウムの粉末も均一に分散しており沈殿すること
はない。
【００２３】第２工程に於いて、素材シートを処理液中
に浸漬してこれを引き上げると、素材シートにβ−１，
３−グルカンと燐酸カルシウムの粉末とが付着する。
【００２４】第３工程に於いて、β−１，３−グルカン
と燐酸カルシウムの粉末とを付着させた素材シートを乾
燥させると、燐酸カルシウムの粉末がβ−１，３−グル
カンを介して素材シートに結合され、請求項１に記載の
フィルタ材が完成する。
【００２５】上記各工程におけるβ−１，３−グルカン
及び燐酸カルシウムの粉末の形態を微視的にイメージす
ると次の様になる。先ず、β−１，３−グルカンは多数
の細い紐がからまって毛玉になったようなものである。
ゆえに、これを単に水中に投入しただけでは毛玉は解れ
ず、従って水に溶けない。
【００２６】ところが、これを温水中で高速でプロペラ
攪拌すると、上記毛玉の表面の紐が毛羽立ち、或いは毛
玉から剥がれる。
【００２７】上記第１工程に於いて調製された処理液中
では、温水中に毛羽立った毛玉、燐酸カルシウムの粉末
及び毛玉から剥がれた細い紐の多数が均一に分散し、一
部の毛玉は隣接する毛玉と毛羽の先端を絡ませるという
形態で相互に網状に結合されている。燐酸カルシウムに
粉末はこの網に引っ掛かっている訳である。
【００２８】第２工程に於いて、処理液中に素材シート
を浸漬し、引き上げると、素材シートの表面に上記毛玉
や燐酸カルシウムの粉末が付着し、或いは素材シートの
繊維中に入り込む。
【００２９】そして、第３工程に於いて処理液に濡れた
素材シートを乾燥させると、毛羽同士を絡ませた毛玉群
が間に燐酸カルシウムの粉末を抱持した状態で他の毛羽
を素材シートの繊維に絡ませ、或いは素材シートの繊維
中に入り込む。又は、毛玉から離れた紐状の分子が一端
を素材シートの繊維に、他端を燐酸カルシウムの粉末を
抱持した状態で燐酸カルシウムの粉末を素材シートに結
合する。更に又は、毛玉から離れた紐状の分子が相互に
網状に絡み合った状態で燐酸カルシウムの粉末を抱持
し、これを素材シートに結合する。この様にして燐酸カ
ルシウムの粉末が素材シートに結合されるわけである。
【００３０】請求項３に記載の発明に於いては、処理液
を調製する第１工程に於いて、予め温水中でβ−１，３
−グルカンを高速攪拌し、その後燐酸カルシウムの粉末
を混入する点が請求項２に記載の発明と異なる。
【００３１】請求項３に記載の発明の意義は、後述する
ように燐酸カルシウムの粉末の一つ一つが更に小さな燐
酸カルシウムの粉末を結合したものなので、特に大径の
燐酸カルシウムの粉末の場合、温水中で高速攪拌すると
粉末が更に細かく砕ける恐れがあるからこれを防止する
ことにある。
【００３２】請求項３に記載の発明の第２及び第３工程
は請求項２に記載のそれ等と同じであるから、更に詳細
な説明は省略する。
【００３３】請求項４及び請求項５に記載の発明に於い
ては、処理液を素材シートに付着させる第２工程が請求
項２及び請求項３に記載の発明と異なり、処理液を素材
シートに噴霧するようになっている。
【００３４】この処理液を素材シートに噴霧することの
意義は、素材シートが例えば紙等の様に表面が比較的平
滑でかつ繊維が密に絡まっている場合には、素材シート
を処理液中に単に浸漬しただけでは紙の繊維中に燐酸カ
ルシウムの粉末が入り込めず、又、表面にβ−１，３−
グルカンを介して付着したとしても剥離し易いので、噴
霧することにより燐酸カルシウムの粉末に運動エネルギ
ーを与え、勢いを利用して燐酸カルシウムの粉末を紙の
繊維中に食い込ませることにより、燐酸カルシウムの粉
末と素材シートとの結合をより一層強固にすることにあ
る。
【００３５】又、素材シートとしての紙は水に濡れると
弱くなるので、紙を処理液中に浸漬して引き上げる時に
紙が破れてしまうことを防止する、という点で意義があ
る。
【００３６】更に又、素材シートが紙ではない不織布や
布等の他の素材である場合にも、運動エネルギーを得た
処理液が勢いよく素材シートに衝突することにより、燐
酸カルシウムの粉末等が繊維中に入り込み易くなる、と
いう他の利点がある。
【００３７】請求項４及び請求項５における第１工程及
び第３工程は請求項２及び請求項３に於いて説明したも
のと同じであるから、更に詳細な説明は省略する。
【００３８】請求項６及び請求項７に記載の発明に於い
ては、処理液を素材シートに付着させるため、一部を処
理液槽中に浸漬させた回転ローラに素材シートを接触さ
せる。このとき、ベルト状の素材シートをロール状に巻
いておき、連続的にローラに接触させるようにすると、
処理液の素材シートへの付着が効率良く行われる。
【００３９】なお、請求項６及び請求項７に於ける第１
工程及び第３工程は請求項２乃至請求項５に記載の発明
のそれらと同じであるから、更に詳細な説明は省略す
る。
【００４０】請求項８に記載の発明に於いては、上述し
た請求項２乃至請求項７に記載の発明と異なり、β−
１，３−グルカンと燐酸カルシウムの粉末とを時間的間
隔を於いて別々に素材シートに付着させる。
【００４１】即ち、請求項８に記載の発明の第１工程に
於いて、０．５〜１０重量パーセントのβ−１，３−グ
ルカンを温水中で高速攪拌すると、β−１，３−グルカ
ンが温水中に均一に分散し、粘調な前処理液を得ること
ができる。
【００４２】次いで、第２工程に於いてこの前処理液を
素材シートに付着させる。前処理液を素材シートに付着
させるには、前記請求項２及び３に記載の発明と同様に
前処理液に素材シートを浸漬させた後引き上げるように
してもよいし、又は、前記請求項４及び５に記載の発明
と同様に素材シートに前処理液を噴霧してもよいし、或
いは、前記請求項６及び７に記載の発明に於けると同様
に、前処理液を回転するローラを介して素材シートに付
着させる、等種々の方法を採用することができる。
【００４３】第３工程に於いて、素材シートに付着した
前処理液が完全に乾燥しないうちに素材シートにβ−
１，３−グルカンの粉末を付着させる。β−１，３−グ
ルカンの粉末を素材シートに付着させるには、例えばβ
−１，３−グルカンの粉末を入れた篩を素材シート上で
水平方向に振動させて粉末を散布するとか、或いは、振
動ホッパ又は振動する篩様の容器から落下するβ−１，
３−グルカンの粉末をエアガンで吹き付ける、等の方法
を採ることができる。
【００４４】β−１，３−グルカンを付着させるときの
素材シートの乾燥の度合いは、素材シートの材質やフィ
ルタ材の用途によって適切に設定する。
【００４５】前処理液及びβ−１，３−グルカンの粉末
を付着させた素材シートの乾燥工程である第４工程は、
前記請求項２乃至請求項７に記載の発明と同様であるか
ら、更に詳細な説明は省略する。
【００４６】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。なお、請求項１に記載の発明によるフィルタ材は、
請求項２乃至請求項８に記載のフィルタ材の製造方法を
説明すれば自明であるから、その説明を省略する。
【００４７】請求項２に記載の発明方法は、０．５〜３
０重量の燐酸カルシウムの粉末と０．５〜１０重量パー
セントのβ−１，３−グルカンとを温水中で高速攪拌し
て処理液を調製し、これを第１工程とする。以下、それ
ぞれの構成について詳細に説明する。
【００４８】燐酸カルシウムは、カルシウムと燐のモル
比（Ｃａ／Ｐ比）１．０〜２．０、望ましくは１．３〜
１．８、より望ましくは１．５〜１．６７のものを用い
る。ちなみに、Ｃａ／Ｐ比１．５のものは燐酸３カルシ
ウムといい、１．６７のものはアパタイトと称する。前
記本出願人等の先の提案によるフィルタ材の製造方法に
於いては、多孔性アパタイトを用いるものとしたが、そ
の後の研究により、アパタイトに限らず燐酸カルシウム
ならば同じ吸着性能を有することを発見した。
【００４９】燐酸カルシウムの粒径は０．１〜５０ミク
ロン（μｍ）のものを用いる。なお、大粒径のものは多
孔質２次粒子とするのがよい。多孔質２次粒子とは、例
えば炊いた米粒を固めて握り飯にするように、微細な燐
酸カルシウムの結晶粒子（１次粒子）を固めて大粒径に
したものを言う。多孔質２次粒子を造るには、例えば微
粒の燐酸カルシウムの粉末の懸濁液を高温雰囲気中で噴
霧する。又は、バインダと共に攪拌造粒する、など種々
の方法を用いることができる。このようにして得られた
粒子を焼成することにより、より強固な２次粒子とする
ことができる。
【００５０】一方、β−１，３−グルカンは下記の化学
式１のような構造の、水に不溶の多糖類であり、麺や水
産練り製品等の添加材として市販されている。なお、β
−１，３−グルカンは微生物が生産する発酵多糖類であ
る。
【００５１】
【化１】
【００５２】上記β−１，３−グルカンの市販品は通常
数十から数百ミクロンの凝集粒子となっている。その
為、３０℃〜６０℃の温水中で３，０００ｒｐｍ以上の
高速攪拌をしないと水に分散しない。
【００５３】本発明者等は、請求項２に記載の発明の第
一の実施例として、公知の方法で合成した燐酸カルシウ
ムの粉末１０重量パーセントとβ−１，３−グルカン４
重量パーセントとを３０℃〜６０℃の蒸留水に混合し、
５，０００ｒｐｍで５分間攪拌して処理液を調製した。
なお、上記燐酸カルシウムの粉末は平均粒径１ミクロ
ン、カルシウムと燐のモル比は１．６７、比表面積は約
５０平方メートル／グラムであった。
【００５４】又、第二の実施例として、燐酸カルシウム
の粉末１０重量パーセントとβ−１，３−グルカン４重
量パーセントとを３０℃〜６０℃の蒸留水に混合し、
３，０００ｒｐｍで１０分間攪拌して処理液を調製し
た。なお、上記燐酸カルシウムの粉末は平均粒径０，５
ミクロン、カルシウムと燐のモル比は１．５、比表面積
は約６０平方メートル／グラムであった。
【００５５】請求項２に記載の発明の第２工程に於い
て、上記の様にして調製した処理液中に素材シートを浸
漬して引き上げると、素材シートが処理液に濡れる、と
いう形態で処理液が素材シートに付着する。素材シート
を処理液中に浸漬するには、例えば素材シートを手で保
持して処理液中に出し入れしてもよいし、或いは又、素
材シートを長いベルト状に成形してロール状に巻いてお
き、一端から連続的に処理液槽中に供給すれば、処理液
を効率良く素材シートに付着させることができる。
【００５６】上記素材シートとしては、天然繊維や合成
繊維、或いはこれらの混紡糸又は混合体よりなる織布、
不織布或いは綿状の繊維体、又はポリウレタンフォーム
などを用いることができる。
【００５７】素材シートに処理液を付着させたら、第３
工程に於いてこれを乾燥すればフィルタ材が完成する。
乾燥は常温で行ってもよいが、例えば１００〜１５０℃
程度の温度雰囲気中を素材シートが連続的に通過するよ
うにすれば、効率良く乾燥することができる。
【００５８】請求項３に記載の発明に於いては、処理液
を調製する第１工程が請求項２に記載のそれと異なる。
即ち、０．５〜１０重量パーセントのβ−１，３−グル
カンの粉末を３０℃〜６０℃の温水中に混合し、３，０
００ｒｐｍ以上で高速攪拌して先ずβ−１，３−グルカ
ンのみを温水中に均一に分散して前処理液を調製した
後、所定量の燐酸カルシウムの粉末をこの前処理液に混
合し、１００ｒｐｍ以上で中低速攪拌をして前処理液中
に燐酸カルシウムの粉末を均一に分散して処理液を調製
する。
【００５９】上記の様に処理液の調製工程を２段階に分
ける理由は、高速攪拌によって燐酸カルシウムの多孔質
２次粒子を破壊しないためである。
【００６０】本発明者等は、請求項３に記載の発明の実
施例として、β−１，３−グルカン５重量パーセントを
３０℃〜６０℃の蒸留水に混合し、１０，０００ｒｐｍ
で３分間攪拌して前処理液を調製した後、β−１，３−
グルカンと同重量の燐酸カルシウムの粉末をこの前処理
液に投入して１，０００ｒｐｍで３分間攪拌し処理液を
調製した。なお、上記燐酸カルシウムの粉末の平均粒径
は１０ミクロン、カルシウムと燐のモル比は１．６７、
比表面積は約２０平方メートル／グラムであった。
【００６１】請求項３に記載の発明の第２及び第３工程
は、前記請求項２に記載の発明のそれらと同じであるか
ら、更に詳細な説明は省略する。
【００６２】請求項４及び請求項５に記載の発明は、処
理液を素材シートに付着させる第２工程が請求項２及び
３に記載の発明と異なるだけで、他の第１及び第３工程
はそれぞれ請求項２及び請求項３のそれらとおなじであ
る。
【００６３】即ち、請求項４及び５に記載の発明に於い
ては、処理液を素材シートに噴霧することによって処理
液を素材シートに付着させる。
【００６４】この場合、素材シートを処理液中に浸漬さ
せてから引き上げることにより処理液を素材シートに付
着させる前記請求項２及び３に記載の発明と異なり、素
材シートとして水に濡れると所謂腰が弱くなり破れ易く
なる紙を採用することができる。即ち、素材シートとし
て前記した繊維体、ウレタンフォームの他、通気性のあ
る薄いパルプ紙或いは和紙を採用することができる。
【００６５】素材シートに処理液を噴霧するには、実験
的には口で吹く所謂霧吹きを用いることができる。霧吹
きを用いるときには、燐酸カルシウムの粉末に充分な飛
翔速度を与えることができないので、素材シートと霧吹
きとの間隔は約３０ｃｍ程度が好適である。
【００６６】フィルタ材を工業的に製造するには、例え
ば数ｋｇ／ｃｍ2の空気圧で作動するスプレーガンを用
いるのがよい。このときの素材シートとスプレーガンと
の距離は約１ｍ程度が好適である。長い素材シートをロ
ール状に巻いておき、固定されたスプレーガンの前方を
素材シートが連続的に移動するようにすれば大量生産に
向く。
【００６７】素材シートへの処理液の噴霧量は、素材シ
ートが全面にわたって充分に濡れるように設定する。素
材シートに濡れない部分があれば、フィルタ材として完
成したときそこに孔が開いたのと同様であり、又、過度
に噴霧すれば、処理液が素材シートから滴下して無駄に
なるからである。
【００６８】素材シートが厚いときには、要すれば両面
から処理液を噴霧する。また、素材シートが所謂腰の弱
い紙シートである場合には、裏面にバックアップ板をあ
てて表面から噴霧する。すると、紙シートが処理液によ
りバックアップ板に貼り付き、後の取扱が容易になる。
【００６９】請求項６及び請求項７に記載の発明は、処
理液を素材シートに付着させる第２工程が請求項２乃至
請求項５に記載の発明と異なり、調製された処理液を回
転するローラを介して素材シートに付着させる。
【００７０】上記素材シートとしては、天然繊維や合成
繊維或いはこれらの混紡糸或いは混合体よりなる織布、
不織布又は綿状の繊維体、ウレタンフォームの他、通気
性のある薄いパルプ紙或いは和紙を採用することができ
る。
【００７１】処理液を素材シートに付着させるには、図
１に示すように、処理液槽１の処理液２中に一部を浸漬
させ、水平な回転軸３を有するドラム４を連続的に回転
させ、このドラム４の表面を濡らす、という態様で処理
液槽１から処理液２を連続的に汲み出す。
【００７２】一方、ベルト状の長い素材シート５をロー
ル状に巻いておき、この素材シートをアイドルローラ
６，６間に掛け渡す間に素材シート５をドラム４に接触
させる。図１に示す実施例に於いては素材シートは左か
ら右に巻き取られていくものとし、途中ヒータ７を通し
て乾燥させる。このとき、素材シートの送り速度はドラ
ム４の周速度を越えないように設定するものとする。そ
れは、素材シートの送り速度がドラム４の表面の周速度
を越えると、処理液の素材シートへの供給が間に合わな
くなり、素材シートに処理液が付着しない部分が生じる
からである。
【００７３】上記したことから明らかなように、ドラム
４の周速度と素材シート５の速度との差により素材シー
ト５への処理液の付着量が変化する。そこで、処理液の
付着量は素材シートが充分に濡れるように設定するもの
とする。それは、処理液によって濡れない部分が在れ
ば、乾燥後その部分はフィルタ材として機能しないわけ
だし、又、濡れ過ぎても処理液が素材シートから滴下し
て無駄になるからである。場合によっては、図１に示す
ドラム４の回転方向を時計方向にしたままで、素材シー
トを右から左に送るようにしてもよい。
【００７４】なお、これは本発明の必須の構成要件では
ないが、攪拌機８により処理液を常時攪拌し、燐酸カル
シウムの粉末が処理液槽１内に沈殿しないようにするの
がよい。請求項６及び請求項７に記載の発明に於ける他
の工程は、前記請求項２乃至請求項５に記載の発明と同
じであるからその説明を省略する。
【００７５】請求項８に記載の発明は、燐酸カルシウム
の粉末を粉の状態で素材シートに付着させる点が前記請
求項２乃至請求項７に記載の発明と異なっている。
【００７６】即ち、請求項８に記載の発明は、０．５〜
１０重量パーセントのβ−１，３−グルカンを３０℃〜
６０℃の蒸留水中に混合し、３，０００ｒｐｍ以上で高
速攪拌することにより、β−１，３−グルカンが温水中
に均一に分散した粘調な前処理液を調製し、これを第１
工程とする。
【００７７】次いで、第２工程に於いて、上記のように
して得られた前処理液を素材シートに付着させる。
【００７８】前処理液を素材シートに付着させるには、
例えば前記請求項２及び請求項３に記載の発明に於ける
と同様に、前処理液中に素材シートを浸漬してから引き
上げる。
【００７９】又は、前記請求項４及び請求項５に記載の
発明に於けると同様に、前処理液を素材シートに噴霧す
る。
【００８０】更に又は、前記請求項６及び請求項７に記
載の発明に於けると同様に、前処理液槽（図示せず）中
に一部を浸漬させた回転ローラを介して素材シートに前
処理液を付着させる（図１参照）。
【００８１】次に、第３工程に於いて、素材シートに付
着した前処理液が完全に乾燥しない内に、素材シート上
に燐酸カルシウムの粉末を付着させる。燐酸カルシウム
の粉末を付着させるには、例えば燐酸カルシウムの粉末
を入れた篩を素材シート上で水平方向に振動させて粉末
を素材シート上に散布する。この様に粉末を散布するの
は、素材シートに於ける前処理液の乾燥の度合いが少な
い場合、換言すれば、前処理液を素材シートに付着させ
たばかりで未だ濡れている場合、粉末をそっと素材シー
ト上の付着させるのに好適である。それは、素材シート
が充分に濡れているときに粉末を吹き付けるようにする
と、粉末が前処理液中に潜り込んでしまい、その結果、
素材シートを乾燥させると燐酸カルシウムの回りにβ−
１，３−グルカンがこびり付いて、病原性或いは抗原性
微粒子を吸着する燐酸カルシウムの粉末の数が減少する
恐れが在るからである。
【００８２】なお、素材シートに於ける前処理液の乾燥
の度合い、又は素材シートの材質によっては、前処理液
を付着させた素材シートに燐酸カルシウムの粉末を散布
するより吹き付けた方がよい場合がある。例えば、この
発明方法の実施を効率良く行う為、前処理液を付着させ
た素材シートをヒータを通して水分を早く蒸発させる
と、全体の工程時間を短くすることができる。しかしそ
うすると前処理液が半分固まってしまい、必然的に燐酸
カルシウムの粉末が素材シートに付着しにくくなる。こ
の様な場合には、燐酸カルシウムの粉末を吹き付けるよ
うにして素材シート上に付着させるのが良い。
【００８３】また、素材シートがパルプ紙とか和紙であ
る場合には、単に素材シート上に前処理液を介して燐酸
カルシウムの粉末を付着させただけでは、乾燥後フィル
タ材の表面を擦ると、燐酸カルシウムの粉末がパラパラ
と剥離してしまう。この様な場合には、燐酸カルシウム
の粉末を吹き付け、そのときの粉末の運動エネルギーを
利用して、燐酸カルシウムの粉末を紙の繊維、或いは半
分固まりかかった前処理液層に食い込ませるようにすれ
ば、燐酸カルシウムの粉末を安定的に素材シートに付着
させることができる。
【００８４】燐酸カルシウムの粉末を素材シート上に吹
き付けるには、例えば図２に示すように、ケース１０内
に防振材９を介してバイブレータ１１を配設し、このバ
イブレータ１１の出力軸１２の先端に目の細かい篩１３
を装着して、この篩１３の中に燐酸カルシウムの粉末を
入れてバイブレータを作動させる。そして、バイブレー
タ１３を作動させたとき篩１３から落下する燐酸カルシ
ウムの粉末を、バイブレータの下方に配設された送風機
１４により横向きに吹き飛ばし、排出孔１０ａから半乾
きの前処理液を付着させた素材シート５に勢い良くぶつ
けてこれに付着させる。なお、燐酸カルシウムの粉末を
素材シートに吹き付けるため、所謂サンドブラストに用
いる吹き付け機をその送風量を少なくして用いることが
できる。
【００８５】素材シート１平方メートルあたりの燐酸カ
ルシウムの付着量は、散布の場合も、又吹き付ける場合
も、素材シートの坪量（素材シート１平方メートルあた
りの重量）の５％〜１００％程度が適当である。
【００８６】請求項８に記載の発明の第４工程（乾燥工
程）は、前記請求項２乃至７に記載の発明に於けるもの
と同様であるから、更に詳細な説明は省略する。
【００８７】なお、これは本発明の必須の構成ではない
が、請求項２乃至請求項８に記載の何れの発明方法に於
いても、完成したフィルタ材を例えば熱ロール間を通す
等して、約１５０℃程度で加熱プレスし、ヒートセット
するのが望ましい。それは、素材シートの繊維に食い込
んでいる燐酸カルシウムの粉末は別として、弱い水素結
合や静電結合等による繊維と燐酸カルシウムの粉末の結
合は、折り曲げを繰り返すうちに切れ易くなるからであ
る。ヒートセットは、繊維のネットワーク構造を加熱プ
レスして構造を密にし、この切れ易い結合を物理的に補
強するものである。ヒートセットにより結合水は抜け出
さず、自由水のみ追い出されるので、フィルタとしての
吸着性能が向上するという効果もある。
【００８８】上記のようにして製造されたフィルタ材の
ウィルス吸着能の一例を下記の表１に示す。なお、本発
明方法によって製造されたフィルタ材は、何れの製造方
法によってもほぼ同じ性能を示す。
【００８９】
【表１】
【００９０】表１は、サンプルにインフルエンザウィル
ス（Ａ／ＰＲ／８）浮遊液を通過させ、通過液のウィル
ス力価をニワトリ赤血球凝集反応及び中和反応より求め
た。サンプルの欄のブランクはインフルエンザ浮遊液を
全然濾さなかった場合を示す。 また、赤血球凝集反応
とは、ニワトリの赤血球がインフルエンザウィルスを介
して相互に凝集する反応をいい、これを利用して、凝集
の有無によりインフルエンザウィルスの有無を検定する
ことができる。力価２５６は、通過液を１／２５６に希
釈しても凝集が生じたことを示す。さらにまた、中和反
応とは、インフルエンザウィルスがヒトの退治の肺細胞
に付着するとこれを破壊する反応をいい、力価の１０4
は破壊された細胞の数を示す。
【００９１】又、本発明方法によって製造されたフィル
タ材の細菌吸着能力の一例を表２に示す。
【００９２】
【表２】
【００９３】表２は、サンプルに、それぞれ大腸菌、黄
色ブドウ球菌及び緑膿菌を浮遊させた原液を通過させ、
通過液に於ける細菌数により各サンプルの細菌吸着能力
を示す。なお、各原液に於ける細菌数は１０6 であっ
た。表２から明らかなように、本発明によるフィルタ材
は細菌をほとんど通過させない。
【００９４】次に、本発明によるフィルタ材の脱臭能力
の一例を下記表３に示す。
【００９５】
【表３】
【００９６】表３は、脱臭能力を静置脱臭性能評価によ
り示す。静置脱臭性能評価とは、３リットルテトラバッ
クに、初期濃度（１００ｐｐｍ又は５０ｐｐｍ）の臭気
物質と一辺が１０ｃｍの正方形のフィルタ材とを入れ、
各サンプリング時間に於ける測定濃度（検知管による測
定）を例えばｐｐｍを単位とする数値で示す。
【００９７】また、本発明によるフィルタ材の脱臭能力
の他の例を下記表４に示す。
【００９８】
【表４】
【００９９】表４は脱臭能力を通気脱臭性能評価により
示す。通気脱臭性能評価とは、初期濃度（１００ｐｐｍ
又は５０ｐｐｍ）の臭気物質を含む空気流にフィルタ材
を通過させ、フィルタ材通過後の臭気物質を例えばｐｐ
ｍを単位とする数値で表わしてフィルタ材の脱臭能力と
する。
【０１００】具体的には、通気供給用の３リットルテト
ラバックと、通気回収用の３リットルテトラバックとを
通気管で相互に接続し、この通気管に、供給側から順
に、ポンプ、流量計及びフィルタ材ホルダを挿設し、ポ
ンプにより供給側テトラバックの有臭空気にフィルタ材
を強制的に通過させ、回収側テトラバックに送給された
空気の残存有臭物質を検知管を使用して濃度測定する。
なお、表４のデータに於ける空気流量は１リットル／
分、フィルタ材ホルダに於けるフィルタ材の通気面積は
１５ｃｍ2 であった。又、表４に於ける差圧は、フィル
タ材の前後に於ける気圧差を示す。
【０１０１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、燐酸カルシウムの粉末をβ−１，３−グルカンを介
して素材シートに結合するようにしたので、安価な原材
料を簡単な工程で加工することにより、従来存在しなか
った驚異的な病原性及び抗原性微粒子吸着性能を有する
フィルタ材を得ることができる、という優れた効果を奏
する。
【０１０２】又、燐酸カルシウムの粉末を素材シートに
結合するβ−１，３−グルカンは水に不溶なので、この
発明によるフィルタ材は吸湿による変質や性能の劣化が
なく、長期間の保存に対して安定であるばかりか、例え
ばマスク等多湿の呼吸気を通過させる使用に対して特に
有効である、等種々の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項６及び請求項７に記載の発明を説明する
ための線図。
【図２】請求項８に記載の発明に於いて、燐酸カルシウ
ムの粉末を素材シートに吹き付ける装置の線図的断面
図。
【符号の説明】
１ 処理液槽 ２ 処理液 ３ 回転軸 ４ ドラム ５ 素材シート ６ アイドルローラ ７ ヒータ ８ 攪拌機 ９ 防振材 １０ ケース １０ａ 排出孔 １１ バイブレータ １２ 出力軸 １３ 篩 １４ 送風機

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燐酸カルシウムの粉末をβ−１，３−グ
    ルカンを介して素材シートに付着させたことを特徴とす
    るフィルタ材。
  2. 【請求項２】 ０．５〜３０重量パーセントの燐酸カル
    シウムの粉末、及び０．５〜１０重量パーセントのβ−
    １，３−グルカンを温水中で高速攪拌して処理液を調製
    する第１工程と、この処理液中に素材シートを浸漬させ
    て引き上げる第２工程と、引き上げた素材シートを乾燥
    する第３工程とを有することを特徴とするフィルタ材の
    製造方法。
  3. 【請求項３】 ０．５〜１０重量パーセントのβ−１，
    ３−グルカンを温水中で高速攪拌した後０．５〜３０重
    量パーセントの燐酸カルシウム粉末を投入して低速攪拌
    することにより処理液を調製する第１工程と、この処理
    液中に素材シートを浸漬させて引き上げる第２工程と、
    引き上げた素材シートを乾燥する第３工程とを有するこ
    とを特徴とするフィルタ材の製造方法。
  4. 【請求項４】 ０．５〜３０重量パーセントの燐酸カル
    シウムの粉末、及び０．５〜１０重量パーセントのβ−
    １，３−グルカンを温水中で高速攪拌して処理液を調製
    する第１工程と、この処理液を素材シートに噴霧する第
    ２工程と、処理液を噴霧された素材シートを乾燥する第
    ３工程とを有することを特徴とするフィルタ材の製造方
    法。
  5. 【請求項５】 ０．５〜１０重量パーセントのβ−１，
    ３−グルカンを温水中で高速攪拌した後０．５〜３０重
    量パーセントの燐酸カルシウム粉末を投入して低速攪拌
    することにより処理液を調製する第１工程と、この処理
    液を素材シートに噴霧する第２工程と、処理液を噴霧さ
    れた素材シートを乾燥する第３工程とを有することを特
    徴とするフィルタ材の製造方法。
  6. 【請求項６】 ０．５〜３０重量パーセントの燐酸カル
    シウムの粉末、及び０．５〜１０重量パーセントのβ−
    １，３−グルカンを温水中で高速攪拌して処理液を調製
    する第１工程と、この処理液を回転するローラを介して
    素材シートに付着させる第２工程と、処理液を付着させ
    た素材シートを乾燥させる第３工程とを有することを特
    徴とするフィルタ材の製造方法。
  7. 【請求項７】 ０．５〜１０重量パーセントのβ−１，
    ３−グルカンを温水中で高速攪拌した後０．５〜３０重
    量パーセントの燐酸カルシウム粉末を投入して低速攪拌
    することにより処理液を調製する第１工程と、この処理
    液を回転するローラを介して素材シートに付着させる第
    ２工程と、処理液を付着させた素材シートを乾燥させる
    第３工程とを有することを特徴とするフィルタ材の製造
    方法。
  8. 【請求項８】 ０．５〜１０重量パーセントのβ−１，
    ３−グルカンを温水中で高速攪拌して均一に分散させる
    ことにより前処理液を調製する第１工程と、この前処理
    液を素材シートに付着させる第２工程と、素材シートに
    付着した前処理液が完全に乾燥しないうちに燐酸カルシ
    ウムの粉末を素材シートに付着させる第３工程と、前処
    理液及び燐酸カルシウムの粉末を付着させた素材シート
    を乾燥させる第４工程とを有することを特徴とするフィ
    ルタ材の製造方法。
  9. 【請求項９】 上記第２工程に於いて、前処理液に素材
    シートを浸漬して引き上げることにより前処理液を素材
    シートに付着させることを特徴とする請求項８に記載の
    フィルタ材の製造方法。
  10. 【請求項１０】 上記第２工程に於いて、素材シートに
    前処理液を噴霧することにより前処理液を素材シートに
    付着させることを特徴とする請求項８に記載のフィルタ
    材の製造方法。
  11. 【請求項１１】 上記第２工程に於いて、一部を前処理
    液に浸漬させた回転ローラに素材シートを接触させるこ
    とにより、素材シートに前処理液を付着させることを特
    徴とする請求項８に記載のフィルタ材の製造方法。
  12. 【請求項１２】 上記第３工程に於いて、前処理液を付
    着させた素材シートに燐酸カルシウムの粉末を散布する
    ことにより、素材シートに燐酸カルシウムの粉末を付着
    させることを特徴とする請求項８乃至請求項１１の何れ
    かに記載のフィルタ材の製造方法。
  13. 【請求項１３】 上記第３工程に於いて、前処理液を付
    着させた素材シートに燐酸カルシウムの粉末を吹き付け
    ることにより、素材シートに燐酸カルシウムの粉末を付
    着させることを特徴とする請求項８乃至請求項１１の何
    れかに記載のフィルタ材の製造方法。
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