JPH075354B2 - 脱臭および抗菌性を有する複合セラミックスとその製造方法 - Google Patents

脱臭および抗菌性を有する複合セラミックスとその製造方法

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JPH075354B2
JPH075354B2 JP2093062A JP9306290A JPH075354B2 JP H075354 B2 JPH075354 B2 JP H075354B2 JP 2093062 A JP2093062 A JP 2093062A JP 9306290 A JP9306290 A JP 9306290A JP H075354 B2 JPH075354 B2 JP H075354B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、脱臭作用と抗菌作用を兼ね備えた脱臭および
抗菌性を有する複合セラミックスと、その製造方法に関
するものである。
[従来の技術] 従来、例えばゼオライトや大谷石等、脱臭作用を有する
単一成分のセラミックスは公知であり、このセラミック
ス粉末を合成樹脂に混入して、例えば鮮度保持用フィル
ムや、脱臭靴底等に加工して使用されているが、脱臭作
用と抗菌作用を兼ね備えた単一成分のセラミックスは全
く存在せず、また脱臭作用と抗菌作用を兼ね備えた複数
セラミックスの混合物である複合セラミックスも製品化
されていない。
[発明が解決しようとする課題] 前記の如く、従来は脱臭作用を有する鮮度保持用フィル
ムや脱臭靴底等に使用される単一成分のセラミックス
は、抗菌作用を有するものは全くなく、脱臭作用はあっ
ても抗菌作用を有さず、両作用が必要とされる、例えば
布巾や靴下等の繊維構造物の素材としては、極めて不適
当であるという問題点があった。
本発明は、かかる問題点に着目してなされたもので、脱
臭作用と抗菌作用を兼ね備えた複合セラミックスとその
製造方法を提供しようとするものである。
[課題を解決するための手段] 本発明は、粒径2μm以下のマグネシア微粉末を素材と
すると共に、該素材が45〜55重量%に対して、単一成分
のセラミックスである粒径2μm以下のγ−アルミナ、
硅石、角閃石、蛇紋石、酸化亜鉛、チタン、ゼオライ
ト、大谷石または葉長石の微粉末のうちいずれか一種類
を混合材として、該混合材を25〜35重量%の割合で前記
素材に添加混入すると共に、更に前記粒径2μm以下の
γ−アルミナ、硅石、角閃石、蛇紋石、酸化亜鉛、チタ
ン、ゼオライト、大谷石または葉長石の微粉末のうち、
前記混合材として添加混入した以外のいずれか一種類を
助材として、該助材を10〜30重量%の割合で前記素材に
添加混入して、混合機および粉砕機に順次複数回に亘っ
て投入して、前記素材と混合材とを混合撹拌および粉砕
して均一に混合し、然る後200〜500℃の焼成温度で焼成
機により焼成して複合セラミックスを製造することによ
り、上記問題点を解決した。
[作用] 上記本発明によって得られた複合セラミックスは強アル
カリ性状を呈し、且つ水素イオン濃度の経時変化がなく
陽イオンを発生して、一般生菌を死滅させると共に、硫
化水素およびアンモニアを分解する。
[実施例] 前記したように、単一成分のセラミックスのうち、ゼオ
ライト、大谷石および葉長石は、夫々臭気の発生源であ
るアンモニアや硫化水素に対して80〜100%の脱臭率を
有し、脱臭性において非常に優れているが、大腸菌やブ
ドウ状球菌に対しては全く抗菌性がないことが知られて
いる。また、単一成分のセラミックスのうち、マグネシ
アは大腸菌やブドウ状球菌に対してほぼ100%に近い抗
菌率を有し、抗菌性において非常に優れているが、アン
モニアや硫化水素に対しては全く脱臭性がないことが知
られている。
本発明者は前記観点から、単一成分のセラミックスにつ
き、夫々脱臭率と抗菌率につき、個々に測定し、脱臭率
または抗菌率において優れたものを抽出し、脱臭率にお
いて優れたセラミックスと抗菌率において優れたセラミ
ックスとを混合して複合セラミックスとなせば、脱臭性
および抗菌性を夫々有するセラミックスが得られると判
断し、本発明をなした。
本発明複合セラミックスの素材となる単一成分のセラミ
ックスの脱臭率と抗菌率を測定した処、表1に示す測定
値を得た。
表1の結果から、マグネシアが大腸菌およびブドウ状球
菌のいずれにも、ほぼ100%に近い抗菌率を有すること
が判った。また、γ−アルミナは大腸菌に対してほぼ10
0%に近い抗菌率を有するが、ブドウ状球菌に対しては
全く抗菌性がなく、更に蛇紋石はブドウ状球菌に対して
ほぼ100%に近い抗菌率を有するが、大腸菌に対しては
余り抗菌性がないことが判った。
更に、硅石は硫化水素に対して100%、アンモニアに対
しては93%の脱臭率を有するが、抗菌性はほとんどな
く、角閃石は中程度の脱臭率を有するが、抗菌性はほと
んどなく、また酸化亜鉛は硫化水素に対して100%の脱
臭率を有するが、アンモニアに対してはほとんど脱臭性
がなく、抗菌性もほとんどなく、チタンはアンモニアに
対して60%の脱臭率を有するが、硫化水素に対してはほ
とんど脱臭性がなく、抗菌性もほとんどないことが判っ
た。更にまた、ゼオライト、大谷石および葉長石は、前
記したようにいずれも脱臭率は高いが、抗菌性はほとん
どないことが判った。
上記の結果より、大腸菌とブドウ状球菌のいずれに対し
てもほぼ100%に近い抗菌率を有するマグネシアを本発
明複合セラミックスの素材として採用し、この素材とな
る45〜55重量%のマグネシアに、混合材として単一成分
のセラミックスであるγ−アルミナ、硅石、角閃石、蛇
紋石、酸化亜鉛、チタン、ゼオライト、大谷石、葉長石
のうちの一種類を35〜65重量%の割合で混入し、更に前
記γ−アルミナ、硅石、角閃石、蛇紋石、酸化亜鉛、チ
タン、ゼオライト、大谷石、葉長石のうち、前記混合材
として添加混合した以外のいずれか一種類を助材とし
て、10〜30重量%の割合で前記素材に添加混入すること
によって、脱臭性と抗菌性を兼ね備えた複合セラミック
スを得た。
以下本発明製造方法について更に詳細に説明する。
前記素材となるマグネシアと、前記混合材および助材と
なる前記各セラミックスの粒径は2μm以下の微粉末を
使用する必要があり、そしてこれら各セラミックスを混
合すると、各セラミックスの比重、水分、湿度等の物理
的特性が夫々異なると共に、素材である前記各セラミッ
クスは粒径が2μ以下の微粉末であるため、凝集化が安
易に作用して、前記各セラミックスを均一に混合するこ
とは極めて容易ではない。
そこで本発明者は、前記素材と混合材および助材とを夫
々混合機に投入して混合撹拌した後、その混合物を粉砕
機に投入して粉砕し、そして更に、前記粉砕したものを
再び混合機に投入して混合撹拌し、その後また粉砕機に
投入して粉砕するという工程を順次約30分間繰返すとい
う手段を採用することにより、素材と混合材および助材
を均一に混合した複合セラミックスを作ることができ
た。
そして、前記均一に混合された複合セラミックスの化学
特性の安定化を図るため、複合セラミックスを200〜500
℃の焼成温度で焼成機により焼成して、本発明複合セラ
ミックスとするのである。
次に、本発明製造方法における素材であるマグネシア
に、混合材および助材となるγ−アルミナ、硅石、角閃
石、蛇紋石、酸化亜鉛、チタン、ゼオライト,大谷石,
葉長石を夫々一定の混合比率にして得られた複合セラミ
ックスの脱臭率と抗菌率を測定した結果を表2に示す。
なお、表2においてNo.1〜No.10の各複合セラミックス
の表示中の上段は素材であるマグネシア、中段は混合
材、下段は助材を示している。
前記表2の結果から、特にマグネシアに、チタン、酸化
亜鉛、硅石、葉長石、γ−アルミナ,蛇紋石,角閃石の
いずれかを、混合材および助材として添加混入した複合
セラミックスが、脱臭率および抗菌率において高い数値
がでて、脱臭性および抗菌性に優れていることが判っ
た。
なお、本発明製造方法の原材料である各セラミックスの
水素イオン濃度は、表3の通りアルカリ性状を呈してい
る。
表3所載の水素イオン濃度を有するセラミックス素材を
複合したセラミックスの水素イオン濃度は、前記のよう
に200℃〜500℃で焼成されているので、非常に安定して
強アルカリ性状を呈し、表4に示すように水素イオン濃
度の経時変化がない。更に、これら複合セラミックスは
焼成によって結晶化されて、陽イオンを発生する複合セ
ラミックスになる。
複合セラミックスが強アルカリ性状を呈するのは、その
焼成加工中に不純物がガス化されるので、単一の成分の
セラミックスよりも強アルカリ性に移行するからであ
る。
前記表3,表4から本発明製造方法によって得られた複合
セラミックスは、陽イオンを有する複合セラミックスで
あり、強アルカリ域の水素イオンになり、1年以上とい
う長時間に亘って経時変化がなく安定していて、脱臭機
構は分解作用であるという特性を有し、その結果本発明
製造方法によって得られた複合セラミックスは抗菌性と
脱臭性の両作用を兼ね備えていることが判る。
すなわち、一般的に生菌の表層(壁)は陰イオンであっ
て、そのため中性域(pH7.0〜7.5)でしか生息が不可能
であるが、前記本発明製造方法によって得られた複合化
された複合セラミックスの最大の特性として陽イオンを
発生するので、陰イオンである菌体の表層(壁)が、前
記本発明製造方法によって得られた複合セラミックスの
陽イオンによって破壊されると同時に、菌体蛋白質が変
性して、呼吸困難となり死滅するのである。
更に、硫化水素およびアンモニア等に対する脱臭作用
は、物理的吸着または化学的吸着等の一般的作用ではな
く、分解作用のため飽和状態にならないので、抗菌力と
同様に、脱臭力を半恒久的に有すると共に、毒性をも有
していないのである。
一般的に繊維の紡糸時に、本発明複合セラミックスを芯
の母材(ナイロン・ポリエステル・アクリル)に添加混
入して脱臭・抗菌性を有する芯鞘型繊維を加工する場
合、複合セラミックスの性能としては、高い性能を有し
ているも、使用する母材の材質により性能が低下するこ
とが多い。これら性能の低下を防止するために本発明複
合セラミックスは、素材に混合材と助材とを添加混入す
ることにより構成されているが、前記母材の特性によっ
て添加する助材が異なるのである。
そして、本発明製造方法によって得られた表2のNo.1お
よびNo.2の複合セラミックスを芯の母材となるナイロン
またはポリエステルに、更にまた、前記表2のNo.2,No.
4およびNo.7の複合セラミックスを芯の母材となるアク
リルに、夫々5重量%ずつ添加混入して製造された芯鞘
型繊維の脱臭率と抗菌率を測定した結果を表5に示す。
更に、本発明製造方法によって得られた表2のNo.4の複
合セラミックスを母材となるナイロンシートに、5重量
%コーティングしたコーティング繊維の脱臭率と抗菌率
を測定した結果を表6に示す。
また、本発明製造方法によって得られた表2のNo.2の複
合セラミックスを、母材となるポリエチレンに、5重量
%添加して混入して製造された鮮度保持用フィルムの脱
臭率と抗菌率を測定した結果を表7に示す。
[発明の効果] 本発明は上述のようであるから、本発明によって得られ
た複合セラミックスは、強アルカリ性状を呈し、且つ水
素イオン濃度の経時変化がなく、陽イオンを発生して一
般生菌を死滅させて抗菌性を有すると共に、硫化水素お
よびアンモニアを分解して脱臭性をも有し、その抗菌性
と脱臭性は恒久的にその作用を説明する。
本発明によって得られた複合セラミックスは、抗菌性と
脱臭性の両作用が必要とされる、例えば布巾や靴下等の
繊維構造物、または鮮度保持用フィルムの素材として特
に最適である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B01J 20/08 C 7202−4G 20/10 C 7202−4G 20/18 E 7202−4G

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】粒径2μm以下のマグネシア微粉末を素材
    とすると共に、該素材が45〜55重量%に対して、単一成
    分のセラミックスである粒径2μm以下のγ−アルミ
    ナ、硅石、角閃石、蛇紋石、酸化亜鉛、チタン、ゼオラ
    イト、大谷石または葉長石の微粉末のうちいずれか一種
    類を混合材として、該混合材を25〜35重量%の割合で前
    記素材に添加混入すると共に、更に前記粒径2μm以下
    のγ−アルミナ、硅石、角閃石、蛇紋石、酸化亜鉛、チ
    タン、ゼオライト、大谷石または葉長石の微粉末のう
    ち、前記混合材として添加混入した以外のいずれか一種
    類を助材として、該助材を10〜30重量%の割合で前記素
    材に添加混入したことを特徴とする脱臭および抗菌性を
    有する複合セラミックス。
  2. 【請求項2】粒径2μm以下のマグネシア微粉末を素材
    とすると共に、該素材が45〜55重量%に対して、単一成
    分のセラミックスである粒径2μm以下のγ−アルミ
    ナ、硅石、角閃石、蛇紋石、酸化亜鉛、チタン、ゼオラ
    イト、大谷石または葉長石の微粉末のうちいずれか一種
    類を混合材として、該混合材を25〜35重量%の割合で前
    記素材に添加混入すると共に、更に前記粒径2μm以下
    のγ−アルミナ、硅石、角閃石、蛇紋石、酸化亜鉛、チ
    タン、ゼオライト、大谷石または葉長石の微粉末のう
    ち、前記混合材として添加混入した以外のいずれか一種
    類を助材として、該助材を10〜30重量%の割合で前記素
    材に添加混入して、混合機および粉砕機に順次複数回に
    亘って投入して、前記素材と混合材および助材とを混合
    撹拌および粉砕して均一に混合し、然る後200〜500℃の
    焼成温度で焼成機により焼成することを特徴とする脱臭
    および抗菌性を有する複合セラミックスの製造方法。
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