JPH11347419A - 光触媒成形体ならびにこれを用いた藻類繁殖抑制方法 - Google Patents

光触媒成形体ならびにこれを用いた藻類繁殖抑制方法

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JPH11347419A
JPH11347419A JP10179688A JP17968898A JPH11347419A JP H11347419 A JPH11347419 A JP H11347419A JP 10179688 A JP10179688 A JP 10179688A JP 17968898 A JP17968898 A JP 17968898A JP H11347419 A JPH11347419 A JP H11347419A
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JP
Japan
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photocatalyst
titanium oxide
algae
silver
water
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Application number
JP10179688A
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English (en)
Inventor
Nobuo Iwane
信雄 岩根
Shinichi Yasuda
晋一 保田
Yoshitsugu Suzaki
喜継 須崎
Takeshi Kobayashi
剛 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tayca Corp
Japan Vilene Co Ltd
KOWA SHOJI KK
Original Assignee
Tayca Corp
Japan Vilene Co Ltd
KOWA SHOJI KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 水中での機械的衝撃により有効成分が剥がれ
落ちることのない光触媒成形体を用いることにより、種
々の水槽や貯水槽で藻類の発生を防止する。 【構成】 不織布、織物等の繊維表面またはフィルム等
のシート表面に無電解メッキ法により銀、白金、亜鉛の
1種類以上よりなる被膜を形成させ、さらに、その表面
に低温熔射法により光触媒酸化チタンの被膜を形成させ
た光触媒成形体を当該貯水槽、貯水池の水中に設置す
る。本発明を適用すれば藻類の付着は30ヶ月みられ
ず、従来の光触媒成形体と比較して優れた藻類繁殖抑制
能力を有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、酸化チタン系光触
媒組成物ならびにこれを用いて各種の水槽や貯水槽内に
おける藻類の発生を防止する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】貯水池、貯水槽、水泳用プール、魚類の
飼育槽など各種の水槽に発生する菌類や藻類の防止対策
として、薬剤の添加など様々な工夫がなされている。た
とえば、上水処理において塩素系殺菌剤による殺菌、凝
集剤処理が行われているが、近年、水道水原水の水質が
悪化しているため、塩素殺菌剤の添加量が増加の一途を
たどっている。これら塩素系殺菌剤を使用すると、藻類
発生を防止できる利点はあるが、環境破壊につながるト
リハロメタンなど有害なハロゲン化物が副生する。この
難点を回避する目的で浄水処理においてオゾン殺菌法が
検討されているが、オゾンは水中で急速に消失するため
藻類発生を阻止できない。藻類の発生は、特に水槽壁面
において著しく、その後段の活性炭処理、濾過処理など
において、濾過器材の寿命が短くなり、場合によって
は、藻類それ自体が汚濁源になってしまう。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】また、光触媒の殺菌効
果を利用しての上記対策も考えられており、無機または
有機性のバインダーを使用して塗料化し水槽内壁に塗布
する方法が試みられているが、大多数の触媒粒子が塗膜
表面に露出しないために光触媒効果が乏しい。酸化チタ
ン系光触媒は各種の物質を光分解する能力が大きく、特
に有機系の化合物においては容易に分解される。そのた
めに有機系高分子からなる汎用樹脂を基材として使用す
ると担持能力が失われやすく、一般的には利用が困難な
場合が多い。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、引張強度
が大きく化学的耐久性の優れたアクリル製の不織布を基
材として選び、その繊維表面に金属ならびに酸化チタン
の薄膜を形成させるなどにより、長期に渡って藻類の発
生を防止できる平滑性を備えかつ表面積の大きい光触媒
成形体を開発し、本発明に到達した。光触媒成形体を水
中に設置する場合、光触媒機能を有する粒子は基材表面
に露出して担持され、かつ、その触媒層表面が平滑性を
維持して汚れの付着しにくい状態にある方が望ましい
が、被覆に用いる無電解メッキや蒸着、熔射処理はその
ような目的に適う表面状態が得られる。そのため本発明
者らは、不織布の構成要素である糸の表面を予め銀、白
金、亜鉛などの被膜で保護して光触媒による分解を防止
できるようにした。
【0005】本発明の光触媒製造方法の一例を、より具
体的な手順で説明すると次のようになる。まず、アクリ
ル繊維やポリエステル繊維よりなる厚み1mm以下程
度、目付10〜100g/m2 程度の不織布に、銀や白
金,亜鉛などの金属を約3〜7g/m2 程度に無電解メ
ッキする。この上に光触媒用酸化チタンを3000℃程
度で溶融し、大気中で低温溶射法により約2〜5g/m
2 を添加して被膜を形成させる。このような方法により
得られる成形体は、銀および酸化チタン被膜の形成にバ
インダーを使用していないために、銀および酸化チタン
が不織布の糸の表面または糸を包み込むように投錨効果
により結合されている。また、銀被膜または銀粒子に酸
化チタンが直接に接着していることが電子顕微鏡で確認
できる。また、この成形体を洗濯機で洗濯を行っても、
各段階での水中における酸化還元電位の低下率はほとん
ど変わらない。これは通常水中での機械的衝撃による熔
着状況が不変であることを意味している。
【0006】
【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明
するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施
例に限定されるものではない。
【0007】
【実施例1】アクリル繊維,80重量%とアクリル系バ
インダー,20重量%よりなる厚み0.6mm、目付60
g/m2 の不織布に、銀を約5g/m2 となるように無
電解メッキした。この上に光触媒用酸化チタン(テイカ
社製ST−157)を約3000℃で溶融し大気中で低
温溶射法により約2.5g/m2 となるように添加して
被膜を形成させた。得られた成形体を電子顕微鏡で観察
したところ、銀および酸化チタンが不織布の糸の表面あ
るいは糸を包み込むように投錨効果により結合されてお
り、また、銀被膜または銀粒子に酸化チタンが直接に接
着していることが確認された。一方、上記成形体を洗濯
機により30分/回、計5回の洗濯を行い各段階での水
中における酸化還元電位を測定したところ、酸化還元電
位の低下率にほとんど変化はなかった。
【0008】
【実施例2】ポリエステル繊維,100重量%よりなる
厚み0.15mm、目付40g/m2 の不織布に二液型
ポリウレタン樹脂を約100μmの厚みでコーティング
し、これを粘着性が残る程度の半乾燥状態のシートとし
た。0.5〜2μmの粒径のセラミック粉体(シリカ、
ゼオライトなど)表面に銀をメッキまたは蒸着した粉
体,100部と0.01〜0.03μmの粒子径の光触
媒用酸化チタン(テイカ社製ST−157),20部と
を均一に混合した複合粉体を別途作成した。前記の半乾
燥コーティング不織布を高電圧下におき、この状態で上
記複合粉体を約20g/m2 となるように均一に散布し
た。粉体の下端の一部がコーティング樹脂に入った状態
で乾燥し、粘着性が消失した時点で転圧することにより
粉体をコーティング層に固定して光触媒シートを得た。
本成形体も実施例1と同様に電子顕微鏡により観察した
ところ、粉体の上面は樹脂により被覆されていないこと
が確認された。
【0009】
【実施例3】実施例1で銀の代わりに亜鉛を使用する以
外は同様に成形体を作成した。
【実施例4】実施例2で銀の代わりに亜鉛を使用する以
外は同様に成形体を作成した。
【実施例5】実施例1で光触媒用酸化チタン(テイカ社
製ST−157)の代わりに光触媒用酸化チタン(テイ
カ社製AMT−100)を使用する以外は同様に成形体
を作成した。
【実施例6】実施例2で光触媒用酸化チタン(テイカ社
製ST−157)の代わりに光触媒用酸化チタン(テイ
カ社製AMT−100)を使用する以外は同様に成形体
を作成した。
【実施例7】実施例5で銀の代わりに亜鉛を使用する以
外は同様に成形体を作成した。
【実施例8】実施例6で銀の代わりに亜鉛を使用する以
外は同様に成形体を作成した。
【実施例9】実施例1で光触媒用酸化チタン(テイカ社
製ST−157)の代わりに光触媒用酸化チタン(テイ
カ社製AMT−600)を使用する以外は同様に成形体
を作成した。
【実施例10】実施例2で光触媒用酸化チタン(テイカ
社製ST−157)の代わりに光触媒用酸化チタン(テ
イカ社製AMT−600)を使用する以外は同様に成形
体を作成した。
【実施例11】実施例9で銀の代わりに亜鉛を使用する
以外は同様に成形体を作成した。
【実施例12】実施例10で銀の代わりに亜鉛を使用す
る以外は同様に成形体を作成した。
【0010】
【比較例】酸化チタン系光触媒を塗料化した。光触媒用
酸化チタン(テイカ社製 AMT-100),100部、バイン
ダー(日本化学工業社製変性水ガラス),10部および
リチウムシリケート35(日本化学工業社製),1部をペ
イントコンディショナーによって分散処理して塗料化し
た。
【0011】〔試験片および試験片の作成条件〕 試験片A:市販タイル表面に比較例で作成した塗料を6
0μm厚に塗布して250℃で2時間焼き付けを行っ
た。(乾燥時塗膜厚:40μm) 試験片B:スレート板表面に比較例で作成した塗料を6
0μm厚に塗布して250℃で2時間焼き付けを行っ
た。(乾燥時塗膜厚:40μm) 試験片C:酸化チタン系光触媒(テイカ社製 AMT-100)
で被覆されたパーライトをエポキシ樹脂で煉瓦表面に固
定した。 試験片D:酸化チタン系光触媒(テイカ社製 AMT-100)
で被覆されたパーライトを釉薬を用いて600℃で焼成
し、煉瓦に固定した(パーライト/光触媒=10/10
0)。 試験片E:酸化チタン系光触媒(テイカ社製 AMT-100)
粉体を接着剤を用いて塩ビ板に接着した。(光触媒層の
厚み:40μm) 試験片F:酸化チタン系光触媒(テイカ社製 AMT-100)
粉体をUV硬化樹脂を用いてアクリル板に接着した。
(光触媒層の厚み:40μm) 試験片G:酸化チタン系光触媒(テイカ社製 AMT-100)
粉体をUV硬化樹脂を用いて接着したPETフィルム
(光触媒層の厚み:40μm)を塩ビ板上に固定した。 試験片H:実施例1の銀担持酸化チタン系光触媒を熔着
した不織布を塩ビ板に接着剤※を用いて固定した。な
お、以降の試験片(I〜S)において固定に用いた接着
剤は全て同一の製品である。 試験片I:実施例2の銀担持酸化チタン系光触媒を熔着
した不織布を塩ビ板に接着剤を用いて固定した。 試験片J:実施例3の亜鉛担持酸化チタン系光触媒を熔
着した不織布を塩ビ板に接着剤を用いて固定した。 試験片K:実施例4の亜鉛担持酸化チタン系光触媒を熔
着した不織布を塩ビ板に接着剤を用いて固定した。 試験片L:実施例5の銀担持酸化チタン系光触媒を熔着
した不織布を塩ビ板に接着剤を用いて固定した。 試験片M:実施例6の銀担持酸化チタン系光触媒を熔着
した不織布を塩ビ板に接着剤を用いて固定した。 試験片N:実施例7の亜鉛担持酸化チタン系光触媒を熔
着した不織布を塩ビ板に接着剤を用いて固定した。 試験片O:実施例8の亜鉛担持酸化チタン系光触媒を熔
着した不織布を塩ビ板に接着剤を用いて固定した。 試験片P:実施例9の銀担持酸化チタン系光触媒を熔着
した不織布を塩ビ板に接着剤を用いて固定した。 試験片Q:実施例10の銀担持酸化チタン系光触媒を熔
着した不織布を塩ビ板に接着剤を用いて固定した。 試験片R:実施例11の亜鉛担持酸化チタン系光触媒を
熔着した不織布を塩ビ板に接着剤を用いて固定した。 試験片S:実施例12の亜鉛担持酸化チタン系光触媒を
熔着した不織布を塩ビ板に接着剤を用いて固定した。 ※ スリーボンド社製 二液型接着剤(本剤/硬化剤=
2/1) スリーボンド2023 高性能エポキシ配合樹脂本剤 2015C 高性能エポキシ配合樹脂硬化剤
【0012】
【試験例】〔藻類繁殖抑制試験〕上述した各試験片(2
5cm×40cm) をステンレス製枠に固定し高度浄水
処理水を入れた貯水タンクに約50cmの深さで沈めて
静置した。各試験片は、一定期間(6カ月)ごとに藻類
の付着状態を目視で観察した。試験結果を表1に示す。
【0013】
【表1】
【0014】試験片Aは、テストの開始当初は藻類の繁
殖抑制効果が認められたが、水中の浮遊泥がタイルの塗
膜表面に付着して堆積すると、紫外線が遮断されて光触
媒がその効果を失い藻類の繁茂が急速に進んだ。サンプ
ルE、F、Gは、タイル表面に浮遊泥が付着するのを防
止するために平滑な塗膜表面の形成が予想されるUV硬
化性樹脂ならびに塩化ビニル樹脂をバインダーとして用
いたが、その効果は期待したほどではなかった。これは
光触媒の各粒子がバインダー中に埋設された状態となっ
たためと推定される。サンプルH〜Sは、銀などの金属
を担持した酸化チタンを熔着した合成繊維製の不織布を
塩ビ板に接着して作成したものであるが、30ヶ月間後
も藻類の付着はほとんど見られなかった。これはこの試
験片の表面が平滑であるために水中の浮遊泥が付着せ
ず、光触媒作用が持続すること、また銀の担持により光
触媒の作用が強化されているためと推定される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 保田 晋一 大津市中央4丁目5番34号 (72)発明者 須崎 喜継 東京都江戸川区西葛西6−21−9 第2山 藤ビル706号 (72)発明者 小林 剛 埼玉県羽生市須影1294−7

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 不織布、織物等の繊維表面またはフィル
    ム等のシート表面に無電解メッキ法により銀、白金、亜
    鉛から選ばれた金属の1種類以上よりなる被膜を形成さ
    せ、さらに、その表面に低温熔射法により光触媒酸化チ
    タンの被膜を形成させた光触媒成形体。
  2. 【請求項2】 無電解メッキを行う金属が銀または亜鉛
    であり、その被膜量が3〜7g/m2 、光触媒酸化チタ
    ン被膜の被覆量が2〜5g/m2 の範囲である請求項1
    の光触媒成形体。
  3. 【請求項3】 請求項1、2の光触媒成形体を貯水槽、
    貯水池の水中に設置して藻類の繁殖を抑制する方法。
JP10179688A 1998-06-10 1998-06-10 光触媒成形体ならびにこれを用いた藻類繁殖抑制方法 Pending JPH11347419A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020050428A (ko) * 2000-12-21 2002-06-27 이구택 광촉매 코팅 소재를 이용한 하천 및 호소에서의조류제거방법
JP2005288429A (ja) * 2004-03-11 2005-10-20 Japan Vilene Co Ltd オゾン分解材、オゾン分解材の製造方法及びオゾンの分解方法、並びにオゾン分解材の再生方法
JP2014040416A (ja) * 2012-08-10 2014-03-06 Tsukasa Sakurada 殺菌および脱臭剤およびその製造方法ならびにその使用方法

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