JPH065811Y2 - 防煙・防毒布帛 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、有毒ガスや煤煙の吸着能に優れた布帛に関す
る。

（従来の技術） 近年、住居、ホテル、デパート等は高層化するし、内部
は化学合成品でつくられた新建材、インテリア、衣料品
など多く、火災発生時に有毒ガスを含む煙が充満し、死
亡事故に繋がる結果が多発している。殊に高層ビルやホ
テルの火災時に多数の人命が失われている事実は、この
有毒ガスによるものがほとんどである。

これまで専門的な分野で防毒マスクや防煙マスクなどが
使用されていることは周知であるが、専門的な知識も装
着方法も知らない一般の人達が簡単に使用できるもので
はなく、気密性のものがほとんどで、かつ高価で取り扱
いの面倒なものばかりであった。これらの防煙・防毒マ
スクはガスの種類によってマスクの種類も変わる不便さ
があり、また、防煙・防毒を同時に達成するためには別
々の層でそれぞれの効能を分担させる構造を有するため
に、大きな容積を必要とするなどの欠点があった。

火災のような緊急避難時あっては、マスクの種類や装着
の仕方まで着実に見分けて処置できるものではなく、特
に一般人にあってはなおさらである。

度重なる火災死亡事故の発生に鑑み、火災予防のみなら
ず、発生後の人命重視の安全対策も緊急を要する課題で
ある。

（考案が解決しようとする問題点） 本考案は、コンパクトで、保守が簡単で、しかも手軽に
実用できる、常時高性能な防煙・防毒用具を提供するも
のである。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、上記目的を達成するために、イオン交換繊維
を含む繊維布帛が水と共に密封されてなる防煙・防毒布
帛であって、該水が、該繊維布帛の重量に対して２０％
以上、３００％以下の割合で含まれることを特徴とする
防煙・防毒布帛、をその骨子とするものである。

以下、本考案を詳細に説明する。

本考案でいうイオン交換繊維としては、通常直径が０．
１〜１００μｍ、好ましくは１〜１００μｍの公知のイ
オン交換繊維を意味する。その具体例としては、ポリス
チレン、ポリビニルアルコール、ポリアクリル、ポリア
ミド、ポリフェノール、ポリエチレン、セルロースなど
のベースポリマに、カチオン交換基、たとえば、スルホ
ン酸基、ホスホン酸基、カルボン酸基などや、アニオン
交換基、たとえば、１〜３級アミノ基もしくは４級アン
モニウム基を導入したもの、さらにはアミノカルボン酸
基、アミドキシム基、ポリアミン基、ジチオカルバミン
酸基など各種のキレート基が導入されたイオン交換繊維
がある。

本考案でいうベースポリマの中でも、ポリ（モノビニル
芳香族化合物）、特にポリスチレン系ポリマが化学安定
性に優れており好ましい。具体的にはポリスチレン、α
−メチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルキシレン、
クロロメチルスチレンなどからなるポリマがあげられ
る。

かかるポリマにイオン交換基を導入してイオン交換繊維
を製造する方法としては、公知の方法、たとえば特開昭
５２−１２０９８６号公報や特開昭５９−１８７３１号
に記載されている方法がある。たとえば、パラホルムア
ルデヒドと硫酸の共存下で加熱処理することにより、ス
ルホン酸基が導入されたカチオン交換繊維を得ることが
できる。

ポリマに導入するイオン交換基の量は、ポリマの乾燥重
量に対しては少なくとも０．１meq／g以上、好ましくは
０．５meq／g以上、さらに好ましくは１．０〜１０meq
／gの範囲である。かかる交換基量は、処理条件や導入
プロセスなどにより制御できる。さらにイオン交換繊維
の中でもベース用ポリマと補強用ポリマからなる繊維、
好ましくは、特公昭５６−１８１３９号公報に記載され
ているようなベース用ポリマを鞘成分の主成分に、補強
用ポリマを芯成分にした多芯型混合および複合繊維を基
材としたイオン交換繊維が十分な機械的強度ならびに形
態保持性を有しているので好ましい。特に、多芯型複合
繊維からなるイオン交換繊維をさらにフィブリル化した
繊維は、紙状物など種々の繊維構造物を製造し易いこと
や、加えて空気中の有害物の除去性が向上するため好ま
しく選択される。

かかるイオン交換繊維は有毒ガスや煙を化学的に吸着す
る特徴を有するが、その吸着量は該ガスや煤煙の該繊維
に接触する頻度によって変化するものであり、したがっ
て、該繊維は本考案の布帛構成成分として多く存在する
方が好ましく、少なくとも５重量％、さらに好ましくは
３０重量％以上である。

本考案でいうイオン交換繊維からなる繊維布帛とはカチ
オン交換繊維またはアニオン交換繊維のみからなるも
の、これらを混合したもの、あるいはこれらイオン交換
繊維に非イオン性の通常の繊維を併用せしめたものなど
をいう。特に布帛の補強作用ならびに物理的吸着作用を
向上する点から非イオン性繊維の併用が好ましい。

かかる布帛構造としては、イオン交換繊維のみからなる
構造、イオン交換繊維と非イオン交換繊維を混合した、
交絡品、混紡品、交編織品、混抄品、さらにはイオン交
換繊維を非イオン交換繊維でサンドウィッチした構造の
積層品などがあげられる。本発明は織編物でも不織布で
もよく、その形態は問わない。

本考案の布帛は通気性がよい方が好ましいが、余りよす
ぎても有毒ガスや煤煙との接触頻度が小さくなりすぎる
ので、フィルター目付は３０g／m²以上、好ましくは５
０〜１０００g／m²である。あまり目付が大きい、たと
えば１５００g／m²を越えるような布帛は、風合が堅か
ったり、分厚すぎたりする結果、取り扱い性やガスのリ
ークが問題となる。

風合硬化やガスリークは次の要件を外れる場合に、特に
顕著である。

0.0017Ｗ≦Ｈ≦0.01Ｗ 好ましくは0.002Ｗ≦Ｈ≦0.005Ｗ ［但し、Ｗ：布帛の目付(g／m²)、Ｈ：布帛の厚さ(mm)
である］ 本考案において必須の要件は、該布帛が水を含んでいる
ことである。すなわち、布帛が水と共存することによ
り、その中のイオン交換繊維が活性化し、性能の向上が
機体できるのである。さらに、含水状態でイオン交換繊
維の強度が維持でき、自身からの発塵もなくなること、
使用時にあっては、吸引するガスが冷却されることなど
の利点もある。

本考案の水分量としては、該繊維布帛の重量に対して２
０％以上、３００％以下である必要があり、好ましく
は、５０〜３００％の範囲である。水量が繊維重量の３
００％を越えると使用時の通気性を損う欠点があり、２
０％未満では吸着性が悪く、強度低下および自身からの
発塵が起こる恐れがあり、さらにイオン交換繊維の活性
が弱められるため好ましくない。

水としては、飲料水程度の純度であれば良いが、特に蒸
留水やイオン交換水などの純水のものが好ましい。水を
付与するには、例えばあらかじめ所定量含浸させておく
か、あるいはフィルターとして装置に組込み、ポンブに
より必要量を連続的に供給するなどの方法がある。なか
でも、特にあらかじめ水を含浸させておく方法が好まし
いが、この場合、輸送時あるいは保存時には、密閉系に
あることが好ましい。すなわち、布帛を空気中に露出さ
せて放置しておくと、イオン交換繊維が失活する可能性
があり、また、水分も飛散してしまい好ましくない。

かかるイオン交換繊維からなる布帛を密閉する系は当然
ガスバリヤ性にすぐれた容器が好ましい。特に水蒸気バ
リヤ性にすぐれた素材が好ましく、たとえば、ポリプロ
ピレン、ポリエチレン、ポリエステル等のようなプラス
チックが好ましい。通常はかかる素材からなるフィルム
が適用される。なお、ガスバリヤ性は金属蒸着などの金
属の超薄膜を積層する加工やガスバリヤ性にすぐれた樹
脂を基材フィルムに積層することにより容易に付与する
ことができるので、かかる積層フィルムを使用してもさ
しつかえない。たとえば、内側が水に対して耐久性のあ
る樹脂で、外側がガスバリヤ−性にすぐれた樹脂である
ような積層フィルムが好ましい。具体的には内側がポリ
プロピレンで外側がポリアミドである積層フィルムなど
は好適である。

本考案の布帛は、例えばイオン交換繊維からなる布帛に
水を付与した後、該布帛を上記ガスバリヤ性フィルムに
自動包装機により密閉封入することにより形成すること
ができる。こうすることで、コンパクトで保守が容易と
なり、さらに本発明の布帛が持つ優れた吸着能を長期に
渡って維持することが可能となる。

本考案の布面を図面により説明する。

第１図は本考案の布帛を水とともに密封したものの１例
である。この布帛はイオン交換繊維からなる布帛層１を
密閉した容器４内に含む構造を有する本考案の布帛の一
実施例を示す平面図であり、第２図はその断面図であ
る。第３図はイオン交換繊維からなる布帛１と非イオン
性繊維からなる布帛２を積層して、これをウォータージ
ェットによりパンチングして一体化させた布帛を水とと
もに封入した本考案の布帛の一実施例である。第４図は
イオン交換繊維と非イオン性繊維を積層してニードルパ
ンチングして形勢した不織布３を、内側がポリエステ
ル、外側がポリアミドで構成した積層フィルム５からな
る袋を密閉容器として用いた例である。

かかる本考案の布帛は、有毒ガスや煙の吸着性能に優
れ、上記のごとく密封封入しておけば、長期間保存した
後も変化なく実用に耐え得る特徴を発揮する。

（実施例） つぎに、本考案を実施例によりさらに具体的に説明する
が、本考案はこれに限定されるものではない。

実施例１ 多芯海島型複合繊維（未延伸）［海成分（ポリエステ
ル）／島成分（ポリエチレン）＝５０／５０、島数１
６、繊維直径３４μｍ、トータル繊度２８０デニールで
繊維本数４２本のマルチフィラメント）］を用いて編物
を作った。この編物１ｇに対して、濃硫酸１７．５容量
部とパラホルムアルデヒド０．１５重量部からなる架橋
・スルホン化液に加え、８０℃、４時間反応した。反応
後、脱液し純水で洗浄、乾燥した。得られた編物状イオ
ン交換繊維は、目付量２６０ｇ／m²、交換容量２．９ｍ
ｅｑ／ｇであった。この編物を１６０ｇ／m²のナイロン
不織布で両面からサンドイッチ状にはさみウォータージ
ェットによりパンチングして一体化し、トータル目付量
５８０ｇ／m²のイオン交換繊維からなる布帛を作った。

つぎに、該布帛の一部を切断し、該布帛重量の３０％、
８０％、２５０％の水分を付与した試料をつくり、それ
ぞれについて、有効径φ４０ｍｍのホルダーに装着し、
煙発生装置に接続した。通気速度２５ｃｍ／秒で５分間
吸煙し布帛の煙捕集量を調べたところ、それぞれ５３m
g、５６mg、５９mgであった。このときの圧力損失はそ
れぞれ８ｍｍＨ_２Ｏ、１０ｍｍＨ_２Ｏ、１４ｍｍＨ_２Ｏ
であった。

比較例１ 実施例１の布帛に該布帛重量の５％、３５０％の水分を
付与して同様の試験を行なった。煙捕集量は５％水分付
与の場合３８mgであり、本考案のものより劣っていた。
なお、圧力損失は実施例１と同等であった。また、水分
を３５０％付与したものは初期の圧力損失が３０ｍｍＨ
_２Ｏと高く、しかも煙捕集量の増加と共に圧力損失は急
激に上昇し、試験不能となった。

比較例２ 市販のエア・クリーナ（日立製“ケムレス”）用フィル
ター（目付量４５０ｇ／ｍ_２）を用いて実施例１と同様
の試験を行なったところ、煙捕集量は２５ｍｇと、比較
例１よりも煙捕集性能の劣ったものであった。なお、圧
力損失は８ｍｍＨ_２Ｏであった。

実施例２ 実施例１で用いた布帛に、水分を該布帛重量の５０％、
２００％、付与したものについて、実施例１で用いたホ
ルダーに装着し、煙発生装置に接続した。このとき煙の
温度を８０℃±５℃に加熱し、通気速度２０ｃｍ／秒で
通煙した。通気出口の温度を測定したところ、それぞ
れ、４０℃、２５℃であり、著しい冷却効果が認められ
た。

比較例３ 実施例１で用いた布帛に、水分を該布帛重量の１０％、
３５０％付与して、実施例２と同様の試験を行った。こ
のときの通気出口温度は、水分１０％のもので６５℃で
あり、実施例のものに比べて冷却効果は小さいことが判
明した。また水分３５０％のものは、２０℃まで冷却さ
れたものの、圧力損失の上昇が大きく通気続行が不可能
となった。

以上の結果より、本考案の布帛は極めて煙捕集性能に優
れ、しかも、圧力損失が小さく、冷却能力が大きいこと
がわかる。

（考案の効果） 本考案の布帛は、有毒ガス、煙などを短時間に、しかも
同時に高捕集効率で吸着し、かつその性能は長時間保存
しても変化なく保持され、フィルターとして使用する場
合でも極めて容易である。

なお、本考案の布帛はイオン交換繊維によって有毒ガス
や煙が化学的に吸着されるため、低圧損（目が粗い）で
も充分な効果を発揮することができ、しかもその使用寿
命も長いという特徴を有する。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本考案の布帛を水とともに密封したものの構
造を示す平面図であり、第２図はその断面図である。第
３図は本考案の別の布帛を水とともに密封したものの構
造を示す断面図である。第４図は容器を積層フィルムで
構成した例である。 図中 １：イオン交換繊維からなる布帛 ２：非イオン性繊維からなる布帛 ３：イオン交換繊維と非イオン性繊維とからなる不織布 ４：容器 ５：積層フィルム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実公 平４−18585（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】イオン交換繊維を含む繊維布帛が水と共に
   密封されてなる防煙・防毒布帛であって、該水が、該繊
   維布帛の重量に対して２０％以上、３００％以下の割合
   で含まれることを特徴とする防煙・防毒布帛。