JPH09239011A

JPH09239011A - 機能性シート、気体処理用エレメントおよび気体処理装置

Info

Publication number: JPH09239011A
Application number: JP8083251A
Authority: JP
Inventors: Tasaku Ishida; 太作石田; Hiroyasu Furukawa; 博康古川
Original assignee: K G PACK KK
Current assignee: K G PACK KK
Priority date: 1996-03-11
Filing date: 1996-03-11
Publication date: 1997-09-16
Anticipated expiration: 2016-03-11
Also published as: JP3725933B2

Abstract

(57)【要約】【課題】基材シートと機能性酸化チタンとを用いた材
料であって、脱臭、抗菌などの気体処理用のエレメント
としたときに光が届きやすく、従って良好な脱臭能、抗
菌能が発揮され、嵩ばりも小さく、製造コストも最小限
に抑えられ、基材シートとして紙を用いた場合であって
も劣化を防止することが可能な機能性シートを提供する
ことを目的とするものである。また、その機能性シート
を用いた気体処理用エレメントと気体処理装置とを提供
することを目的とする。【解決手段】超微細酸化チタン(t) またはその表面を
金属または金属化合物で修飾した修飾超微細酸化チタン
(t')からなる機能性酸化チタン(T) が担持された基材シ
ート(1a)に、貫通孔または立ち起こし可能な爪状の切り
込みからなる多数の孔(1b)が設けられた構成を有する酸
化チタン担持有孔シート(1) からなる機能性シートであ
る。該シート(1) と静電フィルター(2) との併用も有効
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、酸化チタン担持有
孔シートからなる機能性シート、その酸化チタン担持有
孔シートを用いた気体処理用エレメントおよび気体処理
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】気体雰囲気中の臭気成分、不純成分、塵
埃などを除去するフィルターとして、活性炭を不織布や
網体に包んだものを空調機に装備する脱臭フィルターが
従来より使用されている。

【０００３】特開昭５９−６９１２５号公報には、空気
を清浄化するための一つの方法として、クレープまたは
エンボス加工した紙をロール状に巻き取ると共に、必要
に応じ巻き取りロールの紙と紙の間または紙中に脱臭剤
等の薬剤（活性炭、脱臭剤、芳香剤、乾燥剤等）を介在
させ、この巻き取りロールの一方の端面から他方の端面
に空気を通過させる間に清浄化を図る方法が開示されて
いる。

【０００４】特開昭５６−１５８２８号公報、特開昭５
６−１６０９７号公報、特開昭５７−１０２２２１号公
報には、被処理気体中の臭気を除去するものとして、平
面状シート素材と波形シート素材の一方あるいは双方を
活性カーボン繊維混入紙で構成し、両シート素材を重層
してなる脱臭用エレメントが開示されている。

【０００５】脱臭に関するものではないが、特開昭５５
−１５９８２７号公報には、吸着剤（活性炭等）を含有
させた紙から製段加工され、多数の並行なガス通路を有
するハニカム構造体に水吸収剤（塩化リチウム等）を含
浸させた除湿体を内蔵した含湿ガスの除湿装置が開示さ
れている。

【０００６】本出願人の出願にかかる実開昭６２−１１
４６２１号公報には、平面状シートと波形シートとを貼
り合せた段ボールを多層に積層して多数の並行な透孔を
有する積層物となすに際し、シート素材として非可燃紙
を使用すると共に、この非可燃紙にツバキ科植物の抽出
分または乾留分を添着させた気体処理用積層構造物が示
されている。

【０００７】同じく本出願人の出願にかかる実開平４−
１０６６２４号公報には、平面状シートと波形シートと
をコルゲーターにより貼り合せてなる段ボールを多層に
積層して多数の並行な透孔を有するハニカム状の積層物
となし、この積層物の透孔を通して気体を通過させるこ
とにより気体処理を行うフィルターにおいて、前記のハ
ニカム状の積層物に、消臭有効成分としてセミカルバジ
ドを添着させた消臭フィルターが示されている。

【０００８】上記とは全く別の観点に立つものとして、
近時、光触媒機能を有する超微細酸化チタンが、光脱臭
（タバコ臭、生活臭、体臭等）、大気浄化（ＮＯx 、ト
リクロロエタン等）、汚れ分解（タバコのヤニ、油類
等）、抗菌（衛生陶器、タイル等）、水質の改善または
浄化に有効であることが報告されている。たとえば、
「電気化学および工業物理化学、68, No. 1, p. 9-13
(1995) 、社団法人電気化学協会発行」、「日経ビジネ
ス、１９９４年３月２１日号、６０〜６１頁」を参照。

【０００９】また、木材パルプを水に分散させてスラリ
ーとしたものに、予め水酸化アルミニウムで凝集させた
酸化チタンゾルを添加して抄紙に供することも報告され
ている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術のう
ち、光触媒機能を有する超微細酸化チタンは、光エネル
ギーにより活性化され、多くの有機有害物質や悪臭物質
を酸化分解する働きがあるので、その脱臭フィルターへ
の応用が考えられる。

【００１１】そこで本発明者らは、超微細酸化チタンを
抄紙工程において添加することにより紙に含有させると
共に、その含有紙をロール状に巻き取るか、その含有紙
から段ボールを作製して多段に積み重ね、ついで所定の
厚みにカットして、空調機等の脱臭エレメントに適用す
ることにつき種々の検討を行ったが、そのような脱臭エ
レメントは次のような解決課題を有していた。

【００１２】すなわち、この脱臭エレメントは、（イ）
所定の厚みを有するため、空調機等に組み込んだとき
に、紫外線ランプからの光が脱臭エレメントの目の中に
充分には届かず、光触媒機能による脱臭が期待するほど
には達成できないこと、（ロ）所定の厚みを有するため
嵩ばり、それだけ空調機等の奥行きが大になること、
（ハ）脱臭エレメント製造までの工程が長くなるので、
製造コストの抑制に限界があること、（ニ）紙に含有さ
れた超微細酸化チタンが、悪臭物質のみならず、支持体
であるパルプそのものまで短期間のうちに酸化分解して
しまい、紙の劣化が著しいこと、などの解決すべき課題
が残っていた。

【００１３】このうち上記（ニ）の紙の劣化の問題につ
いては、予め水酸化アルミニウムで凝集させた酸化チタ
ンゾルを用いることや、吸着固定能の小さな無機質填料
と超微細酸化チタンとを凝集剤で強制的に共凝集させた
ものについても試験を行ってみたが、劣化がある程度改
善されるにとどまった。

【００１４】本発明は、このような背景下において、基
材シートと機能性酸化チタンとを用いた材料であって、
脱臭、抗菌などの気体処理用のエレメントとしたときに
光が届きやすく、従って良好な脱臭能、抗菌能が発揮さ
れ、嵩ばりも小さく、製造コストも最小限に抑えられ、
基材シートとして紙を用いた場合であっても劣化を防止
することが可能な機能性シートを提供することを目的と
するものである。また、その機能性シートを用いた気体
処理用エレメントと気体処理装置とを提供することを目
的とするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の機能性シート
は、Ｘ線粒径１００nm以下の超微細酸化チタン(t) また
はその超微細酸化チタン(t) の表面を金属または金属化
合物で修飾した修飾超微細酸化チタン(t')からなる機能
性酸化チタン(T) が担持された基材シート(1a)に、貫通
孔または立ち起こし可能な爪状の切り込みからなる多数
の孔(1b)が設けられた構成を有する酸化チタン担持有孔
シート(1) からなるものである。

【００１６】本発明の気体処理用エレメントの一つは、
上記の酸化チタン担持有孔シート(1) からなるものであ
る。

【００１７】本発明の気体処理用エレメントの他の一つ
は、上記の酸化チタン担持有孔シート(1) と静電フィル
ター(2) とを重層または近接配置したものである。

【００１８】本発明の気体処理装置は、これらの気体処
理用エレメントと紫外線ランプとを組み込んだものであ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下本発明を詳細に説明する。

【００２０】〈酸化チタン担持有孔シート(1) からなる
機能性シート〉本発明において用いる酸化チタン担持有
孔シート(1) は、基材シート(1a)に、貫通孔または立ち
起こし可能な爪状の切り込みからなる多数の孔(1b)が設
けられた構成を有する。

【００２１】貫通孔の形状は、円形、長円形、三角形、
矩形、六角形、八角形、十字形など任意であり、１枚の
基材シート(1a)に２以上の形状の貫通孔を設けることも
できる。立ち起こし可能な爪状の切り込みの形状は、コ
の字形、Ｃ字形、Ｕ字形、Ｖ字形、Ｗ字形、Ω字形など
任意である。

【００２２】酸化チタン担持有孔シート(1) の開孔率
は、通常は１０〜４５％、好ましくは１０〜４０％、特
に好ましくは１０〜３５％とする。また個々の孔(1b)の
面積は、通常は４〜１００mm² 、好ましくは５〜７０mm
² 、特に好ましくは８〜５０mm² とする。このような範
囲の開孔率および個々の孔面積の場合に、圧損が許容限
度以上に大きくなるのを防止しながら、所期の脱臭能、
抗菌能が発揮されるからである。

【００２３】基材シート(1a)としては、紙、不織布、樹
脂層または金属箔の少なくとも一つでできた単層または
複層のシートが用いられ、特に紙が重要である。複層の
シートの例は、紙／紙、紙／樹脂層、紙／金属箔、樹脂
層／樹脂層、金属箔／樹脂層などである。

【００２４】そして、上記の基材シート(1a)には、Ｘ線
粒径１００nm以下の超微細酸化チタン(t) またはその超
微細酸化チタン(t) の表面を金属または金属化合物で修
飾した修飾超微細酸化チタン(t')からなる機能性酸化チ
タン(T) が担持される。担持量は適宜に定められる。な
お基材シート(1a)には、他の薬剤や調湿剤を担持させる
こともできる。

【００２５】機能性酸化チタン(T) の担持は、基材シー
ト(1a)に対する内添（シート製造時の内部添加）やコー
ティング（塗布、スプレー、ディッピング等）により行
われる。コーティングの場合には、そのコーティング方
法によっては、基材シート(1a)に孔(1b)を設けてからコ
ーティングを行うこともできる。

【００２６】ここで超微細酸化チタン(t) としては、Ｘ
線粒径（Scherrerの式により算出）が１００nm以下のも
のが用いられる。Ｘ線粒径の好ましい範囲は２〜５０n
m、特に好ましい範囲は３〜３０nmである。このような
超微細の酸化チタンは、一般に光触媒機能を有する。超
微細酸化チタン(t) の結晶形はアナタース形とすること
が多いが、ルチル形であっても差し支えない。超微細酸
化チタン(t) は粉体またはゾルの形態で入手でき、通常
は粉体で用いるが（このときのＢＥＴ比表面積は１５０
m²/g以上、殊に１８０m²/g以上、さらには２００m²/g以
上であることが好ましい）、ゾルであってもよい。

【００２７】上記の超微細酸化チタン(t) は、そのまま
で本発明の目的に使用することができるが、その表面を
金属または金属化合物で修飾して修飾超微細酸化チタン
(t')としたものが、脱臭性能が一段と高まるので、本発
明の目的にはより好適である。ここで修飾剤としての金
属または金属化合物としては、金、銀、銅、白金、亜
鉛、ケイ素、鉄などの金属や、これらの金属の酸化物や
水酸化物があげられる。特に好ましい修飾剤は酸化亜鉛
（または酸化亜鉛と酸化ケイ素）である。修飾は、種々
の方法により行うことができ、たとえば特開平６−１９
９５２４号公報に記載の方法を採用することができる。
酸化亜鉛で修飾する場合の一例をあげると、超微細酸化
チタン(t) の分散液と、塩化亜鉛、硫酸亜鉛、硝酸亜鉛
などの亜鉛の塩と、アルカリ物質の水溶液とを混合し、
ついで中和して析出させ、必要に応じて洗浄した後、乾
燥する。

【００２８】修飾超微細酸化チタン(t')における超微細
酸化チタン(t) と、修飾剤である金属または金属化合物
との重量比は、通常は６５：３５〜９９：１、好ましく
は７０：３０〜９８：２、さらに好ましくは７５：２５
〜９７：３の範囲から選ばれる。修飾剤の割合がこの範
囲より少ないときは修飾による脱臭効果の向上が少な
く、一方修飾剤の割合が余りに多いときはかえって脱臭
効果が小さくなる。

【００２９】機能性酸化チタン(T) が担持された基材シ
ート(1a)は、抄紙物（紙）であることが特に望ましいの
で、以下においては、この抄紙物についてさらに詳しい
説明を行うこととする。

【００３０】この抄紙物は、機能性酸化チタン(T) と、
その機能性酸化チタン(T) を担持するための無機質系填
料(F) と、抄紙能を有する有機繊維質材料(P) とを必須
の構成成分とする抄紙物（つまり紙）からなる。

【００３１】無機質系填料(F) は、機能性酸化チタン
(T) を担持するためのものであるが、一般の無機質填料
は機能性酸化チタン(T) を吸着固定する能力に大きな差
があるので、セピオライト、シリカゲル、ベントナイ
ト、ゼオライト、硫酸マグネシウム、アスベストおよび
活性炭よりなる群から選ばれた少なくとも１種を用いる
（特にセピオライトが重要である）ことが望ましい。そ
のような特定の填料を用いると、紙中の機能性酸化チタ
ン(T) の含有量を大幅に向上させることができる。この
無機質系填料(F) は、粉体状、微粉に近い繊維状、ウイ
スカー状のいずれであってもよい。

【００３２】上記無機質系填料(F) の機能性酸化チタン
(T) の吸着固定能は、両者を水中で混合したときの凝集
速度や凝集状態で確認することができる。また、抄紙後
の紙を高倍率（１０００〜３０００倍程度）で顕微鏡観
察することによっても確認することができる。ここで言
う固定能は、填料そのものに機能性酸化チタン(T) を吸
着固定する能力があるということで、定着剤や凝集剤で
強制的に固定したものは、経時的に酸化チタンの脱落等
が発生し、好ましい結果が得られない傾向がある。

【００３３】なお、水酸化アルミニウム、カオリン、炭
酸カルシウム、タルクなどの無機質は、機能性酸化チタ
ン(T) の吸着固定能力が小さいので、これらを併用する
ことは差し支えないが、上記の無機質系填料(F) の代替
の意味はほとんど有しない。

【００３４】抄紙能を有する有機繊維質材料(P) として
は、通常のパルプが好適に用いられるが、抄紙能を有す
る限りにおいて他の有機繊維質を用いることもできる。

【００３５】抄紙にあたっては、上述の機能性酸化チタ
ン(T) 、無機質系填料(F) 、および有機繊維質材料(P)
と共に、他の補強繊維、たとえばガラス繊維、セラミッ
クス繊維、合成繊維などを加えてもよい。また、有機質
または無機質のバインダーを適当量添加してもよい。そ
のほか、通常の抄紙に際して添加される種々の助剤ない
し添加剤を添加することもできる。

【００３６】抄紙後の抄紙物全体に占める機能性酸化チ
タン(T) と無機質系填料(F) との合計量は、５〜９０重
量％、殊に１０〜７０重量％、なかんずく２０〜６０重
量％とすることが好ましい。無機質系填料(F) に対する
機能性酸化チタン(T) の重量比は、0.02〜２０、特に
0.1〜１０、なかんずく 0.5〜５とすることが好まし
い。機能性酸化チタン(T) の過少は脱臭効果や抗菌効果
の不足を招き、その許容限度を越える過多は紙強度の低
下を招く。無機質系填料(F) が余りに少ないときは機能
性酸化チタン(T) の必要量を吸着固定させることが難し
く、余りに多いときは相対的に機能性酸化チタン(T) の
割合が小さくなるので、その分だけ脱臭効果や抗菌効果
が不足するようになる。

【００３７】抄紙物全体に占める有機繊維質材料(P) の
割合は、５〜９０重量％、殊に１０〜６０重量％、なか
んずく１０〜４０重量％とすることが好ましい。有機繊
維質材料(P) の過少は紙強度の不足を招き、その過多は
機能性酸化チタン(T) および無機質系填料(F) の割合の
相対的な低下を招き、脱臭効果が不足するようになる。

【００３８】抄紙は、上述の機能性酸化チタン(T) 、無
機質系填料(F) 、および有機繊維質材料(P) （必要に応
じ、さらに補強繊維、バインダー、助剤、添加剤、他の
脱臭用薬剤などを併用することもある）を、水に分散さ
せた状態で常法に従って湿式抄紙することにより達成さ
れる。

【００３９】〈気体処理用エレメントおよび気体処理装
置〉上述の酸化チタン担持有孔シート(1) からなる機能
性シートは、そのまま、脱臭、抗菌などの目的の気体処
理用エレメントとなる。もし必要なら、これを適当な枠
体で固定したり、ラフな目の網体や孔あき薄板を当てが
うことができる。酸化チタン担持有孔シート(1) は、１
枚のみならず、２枚以上を重ねる用い方をすることもで
きる。シート(1) は、波打ちや屈曲させて使用すること
もできる。

【００４０】なお、基材シート(1a)に設けた孔(1b)が立
ち起こし可能な爪状の切り込みであるときは、その爪状
の切り込みを立ち起こしておく。切り込みは基材シート
(1a)の片面側に立ち起こすのが通常であるが、場合によ
っては一部を基材シート(1a)の片面側に、一部を基材シ
ート(1a)の他面側に立ち起こすようにすることもでき
る。

【００４１】また、上記の酸化チタン担持有孔シート
(1) を適当なフィルター、殊に静電フィルター(2) と重
層または近接配置することによっても、気体処理用エレ
メントとすることができる。

【００４２】ここで静電フィルター(2) とは、空気中の
微粒子を静電気力によって捕集するフィルターを言う。
静電フィルター(2) の好適な例は、エレクトレット繊維
を用いたもの、殊にエレクトレット極細繊維層と繊維密
度勾配層との２層構造からなるものである。エレクトレ
ット繊維の静電気力は、空気中のエアロゾル荷電粒子に
はクーロン力を、無荷電の中性粒子には誘起力を作用さ
せて、エアロゾル粒子を吸引し、エレクトレット繊維上
に捕集する。

【００４３】本発明の気体処理装置は、これらの気体処
理用エレメントと紫外線ランプとを組み込んだものであ
る。気体処理装置とは、脱臭や抗菌専用の脱臭機や殺菌
機のほか、空調機、空気清浄機、集塵機、除湿機、送・
排風機などを指す。紫外線ランプは、機能性酸化チタン
担持有孔シート(1) の一辺側に設けるのが通常である。

【００４４】〈作用〉酸化チタン担持有孔シート(1) に
は多数の孔(1b)が設けられているので、紫外線ランプの
設置個所を選ぶことにより、該シート(1) の全面に光が
当たるようになるのみならず、該シート(1) からの光の
漏れを小さくすることができる。加えてこのシート(1)
は、嵩ばらない上、多数の孔(1b)が存在するので、圧損
が小さいという利点もある。静電フィルター(2) との併
用は特に有効である。

【００４５】酸化チタン担持有孔シート(1) に担持され
ている機能性酸化チタン(T) は、光の照射下においてす
ぐれた酸化作用を発揮し、それに接触する悪臭や有機物
質をすみやかに分解する。このときの脱臭、抗菌効果は
顕著であり、また通常の吸着系の脱臭剤では除去しがた
い硫化水素やアンモニアのような悪臭成分も効果的に除
去することができる。そして本発明の気体処理用エレメ
ントを脱臭、抗菌に用いながら光照射するか、脱臭、抗
菌に用いたのち光照射すれば、脱臭、抗菌能力が回復す
るので、繰り返し再使用することができる。

【００４６】機能性酸化チタン(T) が修飾超微細酸化チ
タン(t')であるときの酸化亜鉛などの修飾剤は、臭気成
分等を一旦吸着捕捉し、超微細酸化チタン(t) による臭
気成分等の酸化分解を助ける役割を果たすものと考えら
れる。そのため、修飾剤の修飾量が適切である限り、超
微細酸化チタン(t) よりも修飾超微細酸化チタン(t')の
方が一段と脱臭、抗菌効率が増す。

【００４７】機能性酸化チタン(T) が担持された基材シ
ート(1a)として、機能性酸化チタン(T) と、その機能性
酸化チタン(T) を担持するための無機質系填料(F) と、
抄紙能を有する有機繊維質材料(P) とを必須の構成成分
とする抄紙物を用いたときは、無機質系填料(F) は機能
性酸化チタン(T) を有効に吸着固定する役割を果たす。
そして無機質系填料(F) に吸着固定された機能性酸化チ
タン(T) は、光の照射下においてすぐれた酸化作用を発
揮し、機能性酸化チタン(T) に接触する悪臭や有機物質
を分解する。この場合、機能性酸化チタン(T) は無機質
系填料(F) に吸着固定した状態で紙中に存在するので、
パルプなどの有機繊維質材料(P) に対する機能性酸化チ
タン(T) の接触部分は僅少であり、光照射がなされて
も、有機物である有機繊維質材料(P) が存在しているに
かかわらず抄紙物の劣化が極めて小さい。またこの抄紙
物は、それを構成する各成分の種類や量を選ぶことによ
り、難燃性ないし不燃性とすることもできる。

【００４８】

【実施例】次に実施例をあげて本発明をさらに説明す
る。以下「部」とあるのは重量部である。

【００４９】図１は酸化チタン担持有孔シート(1) から
なる本発明の機能性シートの一例を示した平面図であ
る。図２は図１の機能性シートからなる気体処理用エレ
メントを組み込んだ気体処理装置の模式図である。

【００５０】〈基材シート(1a)〉修飾超微細酸化チタン
(t')（機能性酸化チタン(T) の一例）として石原産業株
式会社製の光触媒用酸化チタン「ＳＴ−３１」（結晶
形：アナタース、１１０℃乾燥品のＴｉＯ₂ 含量：８１
重量％、ＺｎＯ含量：１４重量％、Ｘ線粒径：７nm、Ｂ
ＥＴ比表面積：２６０m²/g）３０部、無機質系填料(F)
としてセピオライト７部と粒径１０数μm の活性炭２０
部、有機繊維質材料(P) としてパルプ２０部を用い、さ
らに補強繊維としてセラミックス繊維８部、バインダー
としてアルミナゾル５部、ラテックスエマルジョン６部
および有機繊維状バインダー４部を用い、常法に従って
湿式抄紙を行った。これにより、機能性酸化チタン(T)
が担持された基材シート(1a)が得られた。坪量は１７１
g/m²、厚みは0.29mm、密度は0.59g/cm³ 、引張強度は
2.7kg/15mm であった。

【００５１】〈酸化チタン担持有孔シート(1) 〉上記で
得た基材シート(1a)に、図１のように直径５mmの円形の
孔(1b)をあけた。これにより、開孔率３０％の酸化チタ
ン担持有孔シート(1) が得られた。

【００５２】〈気体処理用エレメントおよび気体処理装
置〉上記で得た酸化チタン担持有孔シート(1) からなる
機能性シートを所定の寸法にカットした後、枠体(4) で
固定して気体処理用エレメント(3) となした（この際、
片面または両面に目の粗い網体などを当てて補強するこ
ともできる）。ついで家庭用の空気清浄機を改良したも
のに、この気体処理用エレメント(3) と紫外線ランプ
(5) とを組み込んで、図２の気体処理装置となした。

【００５３】図２のように、紫外線は白抜き矢印の方向
から照射されるので、気体処理用エレメント(3) の片面
の全面に紫外線が当たり、しかも紫外線の前方への漏れ
は小さい。そして実際に使用したときの脱臭、抗菌効果
は、極めて好ましいものであった。

【００５４】〈脱臭試験その１／静的試験〉上記で得た
酸化チタン担持有孔シート(1) を１００mm×１００mmの
大きさに裁断し、樋状に湾曲させた状態で、４Ｗの紫外
線ランプ（ブラックライト）(5) を覆うようにランプか
ら若干離して固定した。このように酸化チタン担持有孔
シート(1) をセットした紫外線ランプ(5) を悪臭成分
（アンモニア、アセトアルデヒド、酢酸、トリメチルア
ミン、メチルメルカプタン、硫化水素、スチレン）と共
に容積５リットルの撹拌機付きガラス容器内に密封し、
一定温度（３５〜３７℃）で所定時間放置してから、残
留ガス濃度を検知管にて測定した。

【００５５】試験結果を表１に示す。繰り返し回数ｎは
５とし（０ppm の結果が３回連続して得られたときは３
回で打ち切り）、最大値および最小値を除いて平均し、
平均値とした。除去率は、空試験のそれぞれの時間（１
hr、３hr、５hr）に対応するデータに対するものであ
る。

【００５６】

【表１】アンモニア試験法平均値 (ppm)／除去率 (%) 悪臭ガス１hr ３hr ５hr アンモニア空試験 360／基準 313／基準 327／基準ＵＶ照射なし 167／53.6 83／73.5 63／80.7 ＵＶ照射あり 113／68.6 8／97.4 3／99.1 アセトアルデヒド空試験 317／基準 333／基準 317／基準ＵＶ照射なし 117／63.1 92／72.4 72／77.3 ＵＶ照射あり 11／96.5 1／99.7 0／100 酢酸空試験 327／基準 367／基準 343／基準ＵＶ照射なし 17／94.8 6／98.4 4／98.8 ＵＶ照射あり 4／98.8 3／99.2 2／99.4 トリメチルアミン空試験 313／基準 327／基準 300／基準ＵＶ照射なし 47／85.0 42／87.2 38／87.3 ＵＶ照射あり 17／94.6 2／99.4 0／100 メチルメルカプタ空試験 310／基準 310／基準 323／基準ンＵＶ照射なし 11／96.5 2／99.4 0／100 ＵＶ照射あり 2／99.4 1／99.4 0／100 硫化水素空試験 317／基準 310／基準 320／基準ＵＶ照射なし 0／100 0／100 0／100 ＵＶ照射あり 0／100 0／100 0／100 スチレン空試験 313／基準 300／基準 333／基準ＵＶ照射なし 12／96.2 5／98.3 0／100 ＵＶ照射あり 10／96.8 5／98.3 0／100

【００５７】表１から、本発明の機能性シートを用いた
気体処理用エレメントは、紫外線を照射しなくても悪臭
成分の除去性がすぐれているが、紫外線照射を行うこと
によりさらに悪臭成分の除去性が向上することがわか
る。

【００５８】〈脱臭試験その２／繰り返し試験〉上記で
得た酸化チタン担持有孔シート(1) を１００mm×１００
mmの大きさに裁断し、樋状に湾曲させた状態で、４Ｗの
紫外線ランプ（ブラックライト）(5) を覆うようにラン
プから若干離して固定した。このように酸化チタン担持
有孔シート(1) をセットした紫外線ランプ(5) を悪臭成
分（アンモニア、アセトアルデヒド、酢酸、トリメチル
アミン、メチルメルカプタン、硫化水素、スチレン）約
３００ppm と共に容積５リットルの撹拌機付きガラス容
器内に密封し、一定温度（３５〜３７℃）で２時間後に
濃度測定を行ってから悪臭ガスのパージを行い、以下、
一定温度（３５〜３７℃）で、２時間ごとに悪臭ガスの
注入→濃度測定→悪臭ガスのパージの操作を繰り返し
て、脱臭性能の劣化の有無を調べた。残留ガス濃度は、
検知管にて測定した。

【００５９】試験結果を表２に示す。除去率は空試験に
対するものである。空試験では紫外線照射を行っていな
い。

【００６０】

【表２】ＵＶ除去率 (%) 悪臭ガス照射１回目２回目３回目４回目５回目６回目アンモニアなし 78.5 60.2 49.6 40.0 42.3 36.1 あり 98.0 98.3 97.4 97.9 98.2 97.5 アセトアルデヒドなし 70.6 52.1 28.8 11.4 0.0 0.0 あり 100 99.6 99.4 100 98.9 99.2 酢酸なし 96.5 95.2 93.6 87.2 82.6 78.9 あり 98.8 97.5 98.0 96.6 92.8 90.1 トリメチルアミンなし 88.4 76.7 50.6 39.6 32.5 30.2 あり 98.7 95.3 86.4 80.6 68.2 60.8 メチルメルカプタンなし 99.5 94.6 90.5 86.4 81.3 75.8 あり 100 98.2 94.8 92.3 90.2 89.6 硫化水素なし 100 100 100 100 100 99.7 あり 100 100 100 100 100 100 スチレンなし 97.8 92.6 52.7 40.4 10.2 4.8 あり 98.7 98.0 86.4 54.3 33.4 30.6

【００６１】表２から、本発明の酸化チタン担持有孔シ
ート(1) を用いた脱臭エレメントは、繰り返し使用した
ときの悪臭成分の除去性もすぐれており、従って、一度
設置すれば長期にわたって使用できることがわかる。

【００６２】実施例２図３は酸化チタン担持有孔シート(1) からなる本発明の
機能性シートの他の一例を示した平面図である。

【００６３】円形の貫通孔に代えて、基材シート(1a)
に、立ち起こし可能な爪状の切り込みからなる多数の孔
(1b)を設けた。これにより、立ち起こし状態の開孔率が
３０％の酸化チタン担持有孔シート(1) が得られた。こ
の酸化チタン担持有孔シート(1) を用いて実施例１と同
様の試験を行ったところ、爪の部分だけ有孔面積が増え
るため、実施例１を上回る効果が得られた。

【００６４】実施例３図４は酸化チタン担持有孔シート(1) と静電フィルター
(2) とを用いた気体処理用エレメントを組み込んだ気体
処理装置の一例を示した模式図である。

【００６５】エレクトレット極細繊維層と繊維密度勾配
層との２層構造からなるエアフィルター（東洋紡績株式
会社製の「ＥＬＩＴＯＬＯＮＥＦ−Ａ−８１００」）
を重層したエレメントを用いたほかは、実施例１と同様
にして気体処理装置を組み立てた。初期圧損は、処理風
速が３０cm/minのときが 0.7mmAq、５０cm/minのときが
1.0mmAq、８０cm/minのときが 1.3mmAqと小さいもので
あった、

【００６６】実施例４超微細酸化チタン(t) （機能性酸化チタン(T) の一例）
として石原産業株式会社製の光触媒用酸化チタン「ＳＴ
−０１」（結晶形：アナタース、１１０℃乾燥品のＴｉ
Ｏ₂ 含量：９５重量％、Ｘ線粒径：７nm、ＢＥＴ比表面
積：３２０m²/g）３０部、無機質系填料(F) としてセピ
オライト７部と粒径１０数μm の活性炭２０部、有機繊
維質材料(P) としてパルプ２０部を用い、さらに補強繊
維としてセラミックス繊維８部、バインダーとしてアル
ミナゾル５部、ラテックスエマルジョン６部および有機
繊維状バインダー４部を用い、常法に従って湿式抄紙を
行った。これにより、坪量１７０g/m²、厚み0.28mm、密
度0.61g/cm³ 、引張強度 2.8kg/15mm の酸化チタン含有
紙が得られた。

【００６７】上記で得た基材シート(1a)に、図１のよう
に直径５mmの円形の孔(1b)をあけた。これにより、開孔
率３０％の酸化チタン担持有孔シート(1) が得られた。

【００６８】上記で得た酸化チタン担持有孔シート(1)
からなる機能性シートを所定の寸法にカットした後、枠
体(4) で固定して気体処理用エレメント(3) となした。
ついで家庭用の空気清浄機を改良したものに、このエレ
メント(3) と紫外線ランプ(5) とを組み込んで、図２の
気体処理装置となした。これを実際に使用したときの脱
臭効果は、実施例１に準ずるものであった。

【００６９】実施例５〜８無機質系填料(F) として、セピオライト２５部（実施例
５）、ベントナイト２０部（実施例６）、硫酸マグネシ
ウム１０部とセピオライト１０部（実施例７）、セピオ
ライト４部とアスベスト１６部（実施例８）を用いたほ
かは実施例１を繰り返して酸化チタン担持有孔シート
(1) を得、さらには気体処理用エレメント(3) を作製し
た。これらの場合も良好な脱臭効果が得られた。

【００７０】実施例９〜１１修飾超微細酸化チタン(t')（機能性酸化チタン(T) の一
例）として石原産業株式会社製の光触媒用酸化チタン
「ＳＴ−３１」（結晶形：アナタース、１１０℃乾燥品
のＴｉＯ₂ 含量：８１重量％、ＺｎＯ含量：１４重量
％、Ｘ線粒径：７nm、ＢＥＴ比表面積：２６０m²/g）３
０部、無機質系填料(F) としてセピオライト５部と粒径
１０数μm の活性炭２０部、バインダーとしてのアルミ
ナゾル１０部、ラテックスエマルジョン３０部および有
機繊維状バインダー５部を水３００部に投入して混合
し、固形分濃度２５重量％のコーティング液を調製し
た。

【００７１】このコーティング液を、坪量７５g/m²のク
ラフト紙（実施例９）、ポリエステル／ポリエチレンか
らなる厚み１００μm のラミネートフィルム（実施例１
０）、ポリエチレン被覆アルミニウム箔（実施例１１）
にコーティングしてから乾燥し、厚み約５μm のコーテ
ィング層を形成した。

【００７２】これを基材シート(1a)として用い、実施例
１と同様にして酸化チタン担持有孔ート(1) を作製し、
気体処理用エレメント(3) となしてから、家庭用の空気
清浄機を改良したものにこの気体処理用エレメント(3)
と紫外線ランプ(5) とを組み込んで気体処理装置となし
た。これを実際に使用したときの脱臭効果は、実施例１
に準ずるものであった。

【００７３】

【発明の効果】基材シート(1a)に担持した機能性酸化チ
タン(T) （微細酸化チタン(t) または修飾超微細酸化チ
タン(t')、特に後者）は、光の照射下においてすぐれた
酸化作用を発揮し、それに接触する悪臭や有機物質をす
みやかに分解するという性質を有する。このときの脱臭
効果、抗菌効果は顕著であり、また通常の吸着系の脱臭
剤では除去しがたい硫化水素やアンモニアのような悪臭
成分も効果的に除去することができる。基材シート(1a)
として紙を用いた場合であっても劣化を防止することが
可能である。

【００７４】酸化チタン担持有孔シート(1) からなる本
発明の機能性シートを用いた気体処理用エレメントおよ
び気体処理装置にあっては、エレメントの全面に紫外線
が届き、従って良好な脱臭能、抗菌能が発揮される。光
の漏れも小さくすることができる。またこの気体処理用
エレメントは、嵩張りが小さい上、圧損が小さく、製造
コストも最小限に抑えられるという利点もある。静電フ
ィルター(2) との併用は特に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】酸化チタン担持有孔シート(1) からなる本発明
の機能性シートの一例を示した平面図である。

【図２】図１の機能性シートからなる気体処理用エレメ
ントを組み込んだ気体処理装置の模式図である。

【図３】酸化チタン担持有孔シート(1) からなる本発明
の機能性シートの他の一例を示した平面図である。

【図４】酸化チタン担持有孔シート(1) と静電フィルタ
ー(2) とを用いた気体処理用エレメントを組み込んだ気
体処理装置の一例を示した模式図である。

【符号の説明】

(1) …酸化チタン担持有孔シート、(1a)…基材シート、
(1b)…孔、(2) …静電フィルター、(3) …脱臭エレメン
ト、(4) …枠体、(5) …紫外線ランプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ線粒径１００nm以下の超微細酸化チタン
(t) またはその超微細酸化チタン(t) の表面を金属また
は金属化合物で修飾した修飾超微細酸化チタン(t')から
なる機能性酸化チタン(T) が担持された基材シート(1a)
に、貫通孔または立ち起こし可能な爪状の切り込みから
なる多数の孔(1b)が設けられた構成を有する酸化チタン
担持有孔シート(1) からなる機能性シート。
【請求項２】酸化チタン担持有孔シート(1) の開孔率が
１０〜４５％で、個々の孔(1b)の面積が４〜１００mm²
である請求項１記載の機能性シート。
【請求項３】基材シート(1a)が、紙、不織布、樹脂層ま
たは金属箔の少なくとも一つでできた単層または複層の
シートである請求項１記載の機能性シート。
【請求項４】機能性酸化チタン(T) が担持された基材シ
ート(1a)が、機能性酸化チタン(T)と、その機能性酸化
チタン(T) を担持するための無機質系填料(F) と、抄紙
能を有する有機繊維質材料(P) とを必須の構成成分とす
る抄紙物からなることを特徴とする請求項１記載の機能
性シート。
【請求項５】抄紙物全体に占める機能性酸化チタン(T)
と無機質系填料(F) との合計量が５〜９０重量％であ
り、無機質系填料(F) に対する機能性酸化チタン(T) の
重量比が0.02〜２０であり、有機繊維質材料(P) の割合
が５〜９０重量％である請求項４記載の機能性シート。
【請求項６】無機質系填料(F) が、セピオライト、シリ
カゲル、ベントナイト、ゼオライト、硫酸マグネシウ
ム、アスベストおよび活性炭よりなる群から選ばれた少
なくとも１種の無機質系填料である請求項４または５記
載の機能性シート。
【請求項７】修飾超微細酸化チタン(t')における超微細
酸化チタン(t) と、修飾剤である金属または金属化合物
との重量比が、６５：３５〜９９：１である請求項１記
載の機能性シート。
【請求項８】請求項１の酸化チタン担持有孔シート(1)
からなる気体処理用エレメント。
【請求項９】請求項１の酸化チタン担持有孔シート(1)
と静電フィルター(2) とを重層または近接配置した気体
処理用エレメント。
【請求項１０】請求項８または９の気体処理用エレメン
トと紫外線ランプとを組み込んだ気体処理装置。