KR20070114302A - 소취 항균 섬유제품 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 소취 항균 섬유제품은, 소취 항균성을 갖는 금속을 포함하는 칸크리나이트(cancrinite) 모양 광물, 점토광물, 침엽수 표백 크라프트 펄프 및 활엽수 표백 크라프트 펄프를 포함하고 있다. 침엽수 표백 크라프트 펄프/활엽수 표백 크라프트 펄프의 중량비는 95/5∼50/50인 것이 바람직하다. 점토광물로서는 제올라이트, 세피올라이트 또는 벤토나이트가 바람직하다. 소취 항균 섬유제품은, 바람직하게는 시트형상 혹은 그 파단편(破斷片)형상, 입자형상 또는 입체 성형물형상의 형태를 하고 있다.
소취 항균 섬유제품, 칸크리나이트 모양 광물, 점토광물, 흡수체

Description

소취 항균 섬유제품{DEODORANT AND ANTIBACTERIAL FIBER PRODUCT}
본 발명은, 소취 항균 섬유제품에 관한 것이다. 또한 본 발명은 상기 소취 항균 섬유제품을 구비한 흡수성 물품에 관한 것이다.
활성탄의 흡착성능을 이용한 다양한 시트형상물이 종래부터 알려져 있다. 예를 들면, 일본국 특허공개 평9-173429호 공보에는 활성탄 미립자를 함유시킨 각종 소취용도에 적용 가능한 활성탄 함유 펄프 시트가 기재되어 있다. 그러나, 이 시트에는 항균작용은 없다. 또한 활성탄이 탈락하기 쉽다고 하는 결점이 있다.
소취작용에 더해서 항균작용을 갖는 물질로서 각종 제올라이트가 알려져 있다. 제올라이트를 시트에 담지시키는 방법의 하나로서, 사용하는 수지 중에 이겨 넣는 방법이 있다. 그러나 제올라이트의 일부밖에 표면에 노출하지 않으므로 효율이 나쁘다. 한편 시트의 표면에 부착시키는 경우, 제올라이트는 펄프 등의 섬유재료에의 부착성이 양호하지 않기 때문에, 습식 초조지(抄造紙) 등의 섬유재료로 이루어지는 시트에 다량으로 담지시키는 것이 곤란하다. 또한 다량으로 배합했다고 해도, 효율이 좋은 소취 항균 효과를 발현시킬 수 없다. 반대로 말하면, 적은 배합량이더라도 효과적으로 소취 항균 효과를 발현시킬 수 없다.
본 발명은 항균성을 갖는 금속을 포함하는 칸크리나이트(cancrinite) 모양 광물, 점토광물, 침엽수 표백 크라프트 펄프 및 활엽수 표백 크라프트 펄프를 포함하는 소취 항균 섬유제품을 제공하는 것이다.
또한 본 발명은, 표면 시트와 흡수체 사이, 상기 흡수체 내, 또는 상기 흡수체와 이면 시트 사이에, 시트형상의 형태를 한 상기의 소취 항균 섬유제품을 배치한 흡수성 물품을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 소취 항균 섬유제품의 한 실시형태를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 소취 항균 섬유제품으로 흡수체를 피복한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 3은 실시예 및 비교예에서 제작한 흡수 패드의 폭방향의 단면도이다.
이하 본 발명을, 그 바람직한 실시형태에 기초해서 설명한다. 본 발명의 소취 항균 섬유제품은, 소취 항균제가 섬유재료에 부착하고 있는 것이다. 소취 항균제는, 항균성을 갖는 금속을 포함하는 칸크리나이트 모양 광물(이하, 이것을 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물이라고 말한다) 및 점토광물을 포함하는 것이다. 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물은, 칸크리나이트 모양 광물 중의 금속원소가, 항균성을 갖는 금속원소로 치환된 것이다. 섬유재료는 침엽수 표백 크라프트 펄프(이하, NBKP라고도 말한다) 및 활엽수 표백 크라프트 펄프(이하, LBKP라고도 말한다)를 포 함하고 있다.
칸크리나이트 모양 광물은, 알루미노실리케이트계 화합물에 유사한 구조를 갖는 것이다. 본 발명에 있어서 칸크리나이트 모양 광물이란, JCPDS(조인트 커미티 온 파우더 디프랙션 스탠더스(Joint Committee on Powder Diffraction Standards)) No.20-379, 20-743, 25-776, 25-1499, 25-1500, 30-1170, 31-1272, 34-176, 35-479, 35-653, 38-513, 38-514, 38-515 및 45-1373으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 X선 회절 패턴을 갖는 것을 말한다. X선 회절 패턴에 있어서, d＝0.365±0.015nm에 주된 피크를 갖는 것이 바람직하다.
금속 치환 칸크리나이트 모양 광물은, 넓은 소취 스펙트럼을 가지며, 다양한 악취, 예를 들면 암모니아, 아민, 피리딘 등의 알칼리성 냄새, 저급지방산, 메르캅탄 등의 산성 냄새, 그 외 에스테르, 케톤, 알데히드 등의 중성 냄새로 이루어지는 악취에 대해서 양호한 소취작용을 갖는 것이 본 발명자들의 검토에 의해 판명되었다. 또한, 높은 항균작용을 나타내는 것도 판명되었다. 다시 말하면, 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물은, 그 사용량이 적어도 높은 소취 항균작용을 나타내는 것이 판명되었다. 게다가, 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물의 입자는, 테트라포드(tetrapod)형상, 별사탕형상 내지 성게형상의 형상을 가지며, 그 형상에 기인해서 펄프 등의 섬유재료에의 부착성이 극히 좋은 것도 판명되었다.
그러나, 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물을 섬유재료에 부착시키는 경우, 특히 습식법에 있어서 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물을 내첨(內添)시켜서 섬유재료에 부착시키는 경우에는, 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물이 본래 갖는 소취 항균작용이 저하해 버리는 것이, 본 발명자들의 검토에 의해 판명되었다. 이 이유는 분명하지 않으나, 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물을 섬유재료에 부착시키는 경우에 첨가되는 각종 첨가제(예를 들면 습윤지력제(濕潤紙力劑) 등)의 영향에 의한 것이라고 생각된다. 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물의 소취 항균작용의 저하방지를 도모하기 위해서, 본 발명자들이 여러 가지 검토한 결과, 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물을 점토광물과 병용함으로써, 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물을 섬유재료에 부착시켜도, 그 소취 항균작용의 저하를 방지할 수 있는 것이 판명되어, 본 발명을 완성하기에 이른 것이다.
그 결과, 본 발명의 소취 항균 섬유제품은, 다량의 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물을 부착시킬 수 있으며, 상기 섬유제품은 극히 높은 소취능(消臭能) 및 항균능을 발휘한다. 물론 부착량이 소량이더라도 상기 섬유제품은 충분히 높은 소취능 및 항균능을 발휘한다.
본 발명의 소취 항균 섬유제품에 있어서의 점토광물의 양은, 상기 점토광물의 종류에도 의하지만, 섬유재료에 대하여 1∼30중량%, 특히 1∼10중량%인 것이, 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물의 소취 항균작용의 저하방지의 점에서 바람직하다. 점토광물로서는, 예를 들면 칸크리나이트 모양 광물 이외의 규산염인 제올라이트, 세피올라이트, 벤토나이트 등을 사용할 수 있다. 특히 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물의 소취 항균작용의 저하방지 효과가 높은 점에서, 제올라이트를 사용하는 것이 바람직하다. 제올라이트에는 다양한 것이 알려져 있으나, 특히 ZSM-5형의 것을 사용하는 것이 바람직하다.
점토광물의 사용량은, 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물의 부착량과도 관계하고 있다. 구체적으로는, 점토광물의 양은, 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물의 양에 대하여 100∼800중량%, 특히 200∼600중량%인 것이, 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물의 소취 항균작용의 저하방지의 점에서 바람직하다.
한편, 본 발명의 소취 항균 섬유제품에 있어서의 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물의 섬유재료에의 부착량은, 상기 섬유제품의 구체적인 용도에 따라 넓은 범위에서 조정할 수 있다. 예를 들면, 섬유재료에 대하여 0.01∼20중량%, 특히 0.2∼10중량%로 할 수 있다.
본 발명의 소취 항균 섬유제품에 있어서의 섬유재료는, NBKP 및 LBKP를 포함하고 있다. 양자의 조합을 사용함으로써, 상기 섬유제품에 적당한 지력강도를 부여하며, 부드러움을 부여할 수 있다. LBKP를 사용하지 않고 NBKP만을 사용한 경우에는, 소취 항균 섬유제품이 딱딱해지는 경향에 있으며, 예를 들면 상기 섬유제품을 가공기에 편입시켜서 제품을 제조하는 경우에 트러블이 발생할 우려가 있다. 반대로 NBKP를 사용하지 않고 LBKP만을 사용한 경우에는, 소취 항균 섬유제품의 강도가 저하하는 경향에 있으며, 역시 가공기에서 종이 파손 등의 트러블이 발생할 우려가 있다. 이들의 관점에서, NBKP/LBKP의 중량비는 95/5∼50/50으로 하는 것이 바람직하고, 95/5∼60/40으로 하는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 소취 항균 섬유제품을 습식 초조로 제조하는 경우, 상기 초조를 순조롭게 행하는 관점에서, NBKP 및 LBKP의 블렌드 펄프의 고해(叩解)상태를 컨트롤하여, 상기 블렌드 펄프의 캐나다 표준 여수도(Canadian Standard Freeness)(JIS P8121, 이하, CSF라고도 말한다)를, 400∼600ml, 특히 450∼600ml로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 소취 항균 섬유제품에 있어서의 섬유재료는, NBKP 및 LBKP만으로 구성되어 있어도 좋고, 혹은 이들에 더해서 레이온이 포함되어 있어도 좋다. 열가소성 수지로 이루어지는 열융착성 섬유를 소량 병용할 수도 있다.
또한 본 발명의 소취 항균 섬유제품에는, 습윤지력제를 첨가하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 상기 섬유제품에 높은 습윤강도를 부여할 수 있다. 상기 섬유제품의 습윤강도를 높이는 것은, 상기 섬유제품을 예를 들면 일회용 기저귀 등의 흡수성 물품의 구성재료로서 사용하는 경우에, 오줌 등에 의해 상기 섬유제품이 젖어도 파단하기 어려워진다고 하는 관점에서 유리하다. 또한 습윤강도가 높아지는 것은 건조상태에서의 강도도 높아지는 것을 의미하고 있다. 따라서, 본 발명의 소취 항균 섬유제품을 가공기에 편입시켜서 제품을 제조하는 경우에 트러블이 한층 발생하기 어려워진다. 예를 들면 본 발명의 소취 항균 섬유제품이 예를 들면 시트형상인 경우, 그 건조상태에서의 MD의 인장강도는 바람직하게는 400cN/25mm 이상의 높은 값이 된다. 인장강도의 측정방법은, 후술하는 실시예에 있어서 설명한다. 습윤지력제로서는 예를 들면 폴리아미드아민·에피클로로히드린 수지 등을 사용할 수 있다. 습윤지력제는, 섬유재료에 대하여 0.01∼5중량%, 특히 0.1∼2.0중량% 배합되는 것이, 충분한 습윤강도를 얻는 관점에서 바람직하다.
금속 치환 칸크리나이트 모양 광물로서는, 이하의 조성식(1)로 표시되는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
sM(1)xOy·tM(2)2O·Al2O3·uSiO2·vRmQn·wH2O (1)
식 중, M(1)은 항균성을 갖는 금속을 나타내고, M(2)는 Na, K 및 H로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 원소를 나타내며, R은 Na, K, Ca 및 Mg로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 원소를 나타내고, Q는 CO3, SO4, NO3, OH 및 Cl로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 원자단을 나타내며, s는 0＜s≤3, t는 0≤t≤3(단, s＋t＝0.5∼3이다), u는 0.5≤u≤6, v는 0＜v≤2, w는 w≥0, x는 1≤x≤2, y는 1≤y≤3, m은 1≤m≤2, n은 1≤n≤3을 만족시킨다.
식(1) 중, M(1)은 함유황계 악취에 대한 소취능의 높음에서 바람직하게는 Ag, Zn 또는 Cu인 것이 바람직하고, 특히 Ag인 것이 바람직하다. M(1)은 1종류여도 좋고 혹은 2종류 이상의 조합이어도 좋다. M(1)이 2종류 이상의 조합인 경우, sM(1)xOy의 항은, 각 원소에 대응한 항마다 나눠서 기재된다. 예를 들면, M(1)이, 금속원소 D 및 D'로 이루어지는 경우, sM(1)xOy는, s1Dx1Oy1·s2Dx2Oy2(단, x1＋x2＝x, y1＋y2＝y, s1＋s2＝s이다)로 표시된다. 그 외의 항에 대해서도 동일하다.
M(2)는 높은 소취능의 발현 및 경제성의 관점에서, 바람직하게는 Na 및/또는 H이다. R은 M(2)와 동일한 관점에서, 바람직하게는 Na, Ca 및 Mg로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 금속원소이며, 더욱 바람직하게는 Na이다. Q는 입자의 형태 제어의 용이성의 관점에서, 바람직하게는 CO3 및/또는 NO3이다.
s는 높은 소취능의 발현 및 경제성의 관점에서, 바람직하게는 0＜s≤2, 더욱 바람직하게는 0＜s≤1이다. t는 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물의 수분산액(후술의 1중량% 수분산액)의 pH를 양호하게 유지하는 관점에서, 바람직하게는 0≤t≤2, 더욱 바람직하게는 0≤t≤1이다. s＋t는, 바람직하게는 0.5∼1.8, 더욱 바람직하게는 0.6∼1.5이다. u는 높은 소취능의 발현의 관점에서, 바람직하게는 0.5≤u≤5, 더욱 바람직하게는 0.5≤u≤4이다. v는 입자 형태 제어의 용이성의 관점에서, 바람직하게는 0＜v≤1.5, 더욱 바람직하게는 0＜v≤1이다. w는 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물에 포함되는 물의 함유율(몰비)이며, 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물의 존재 형태, 예를 들면, 분말형상, 슬러리형상 등의 형태에 따라 변화한다. x와 y, 및 m과 n은, 각각, M(1)과 O의 조합에 의해, 및 R과 Q의 조합에 따라 임의로 결정된다.
금속 치환 칸크리나이트 모양 광물은 그 비표면적이, 1㎡/g 이상 70㎡/g 미만인 것이 바람직하고, 1∼65㎡/g인 것이 더욱 바람직하며, 30∼65㎡/g인 것이 한층 바람직하다. 비표면적이 이 범위 내이면, 항균성을 갖는 금속을 적당히 고정 또는 담지시킬 수 있으며, 함유황계 악취에 대해서 우수한 소취능이 발휘되게 된다. 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물의 비표면적은, 예를 들면, 후술하는 바와 같이, 원료 알루미노실리케이트 입자(원료로서 사용되는 알루미노실리케이트 입자)를 적당히 산처리함으로써, 소정의 범위로 조정할 수 있다. 비표면적은, 플로우소브(Flowsorb) 2300형(시마즈 세이사쿠쇼 제품)을 사용해서 측정한다. 시료는 0.1g으로 하고, 흡착 가스에 N2/He＝30/70(용적비)의 혼합 가스를 사용한다.
금속 치환 칸크리나이트 모양 광물은, 함유황계 악취의 소취능을 높이는 관점에서, 그 1중량% 수분산액의 pH가 7 이상인 것이 바람직하고, 8 이상인 것이 더욱 바람직하며, 9 이상인 것이 한층 바람직하다. 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물의 1중량% 수분산액의 pH는 후술하는 방법에 의해 구해진다.
금속 치환 칸크리나이트 모양 광물에 있어서는, M(1)성분이, 함유황계 악취를 흡착함으로써 소취능이 발현한다. 따라서, 우수한 소취력을 발현시키는 관점에서, 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물의 표면 근방에 M(1)성분이 많이 존재하는 것이 바람직하다. M(1)성분의 표면 농도는, ESCA에 의해 측정한 표면의 M(1)성분원자와 Si원자의 몰비〔M(1)/Si〕나 M(1)성분원자와 Al원자의 몰비〔M(1)/Al〕에 의해 나타낼 수 있다. M(1)/Si는 바람직하게는 0.021 이상, 더욱 바람직하게는 0.040 이상이다. 또한, M(1)/Al은 바람직하게는 0.025 이상, 더욱 바람직하게는 0.040 이상이다. ESCA에 의한 측정은, 시료를 프레스기에 의해 박편(薄片)형상으로 성형하고, 시마즈 세이사쿠쇼 제품 ESCA-1000을 사용해서 행할 수 있다. 시료 표면의 원소를 측정〔M(1)성분원자, Si, Al〕하고, 얻어진 원소의 피크 면적으로부터 표면 원자 농도비(몰비)를 구한다.
금속 치환 칸크리나이트 모양 광물은 그 평균 입자경이 0.1∼1000㎛, 특히 0.4∼600㎛, 그 중에서도 1∼100㎛인 것이, 소취 속도가 높아지는 점 및 분말 유동성이 양호해지는 점에서 바람직하다. 평균 입자경은, 예를 들면 레이저 회절/산란식 입도 분포 측정장치(호리바 세이사쿠쇼 제품 LA-920)를 사용하고, 상대굴절률 1.16에서 측정한다.
금속 치환 칸크리나이트 모양 광물은 비정질이어도 결정질이어도 좋다. 함유황계 악취의 소취능 향상의 관점에서는 결정질인 것이 바람직하다. 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물은, 그 제조조건에 따라 바늘형상 결정, 판형상 결정, 기둥형상 결정 등의 집합체로서 얻어진다. 또한, 그들의 결정이 집합하여 구(球)형상, 테트라포드형상, 덩어리형상의 집합체 등을 형성하고 있어도 좋으며, 그들의 2차 응집체여도 좋다.
바늘형상의 형태란, 굵기가 500nm 이하이고, 길이가 굵기에 대하여 애스펙트비로 2.0 이상인 것을 말한다. 판형상의 형태란, 두께가 300nm 이하이고, 판 직경이 두께에 대하여 애스펙트비로 2.0 이상인 것을 말한다. 기둥형상의 형태란, 굵기가 50nm 이상이고, 길이가 굵기에 대하여 애스펙트비로 1.0 이상 2.0 미만인 것을 말한다.
금속 치환 칸크리나이트 모양 광물은, 예를 들면, 무수물의 조성이 aM2O·Al2O3·bSiO2·cRmQn(식 중, M은 Na 및/또는 K를 나타내고, R은 Na, K, Ca 및 Mg로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 원소를 나타내며, Q는 CO3, SO4, NO3, OH 및 Cl로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 원자단을 나타내고, a는 0.5≤a≤3, b는 0.5≤b≤6, c는 0＜c≤2, m은 1≤m≤2, n은 1≤n≤3을 만족시킨다)인 원료 알루미노실리케이트를, 상기 원료 알루미노실리케이트 100g당 0∼300meq(0∼300meq/100g)의 산을 사용해서 산처리하는 공정, 및 항균성을 갖는 이온으로 이온 교환하는 공정에 부쳐 얻어진 것임이 바람직하다.
상기 식 중, M은 바람직하게는 Na이다. M이 Na 및 K로 이루어지는 경우, aM2O는 a'Na2O·a''K2O(단, a'＋a''＝a이다)로 표시된다. 그 외의 항에 대해서도 동일하다. R은 바람직하게는 Na, Ca 및 Mg로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 원소이고, 더욱 바람직하게는 Na이다. Q는 바람직하게는 CO3 및/또는 NO3이다. a는 바람직하게는 0.5≤a≤2.5이고, 더욱 바람직하게는 0.5≤a≤2이다. b는 바람직하게는 0.5≤b≤5이고, 더욱 바람직하게는 0.5≤b≤4이다. c는 바람직하게는 0＜c≤1.5이고, 더욱 바람직하게는 0＜c≤1이다. m과 n은 R과 Q의 조합에 따라 임의로 결정된다.
원료 알루미노실리케이트의 비표면적은, 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물과 같은 정도인 것이 바람직하다. 그 평균 입자경도, 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물과 같은 정도인 것이 바람직하다. 또한 그 형태는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물과 동일한 상기 형태인 것이 바람직하다.
원료 알루미노실리케이트를 제조하는 방법에는 특별히 한정은 없다. 예를 들면 알루미나 원료와 실리카 원료를 CO3 2 -, SO4 2 -, NO3 -, Cl- 등의 존재하, 알칼리 용액 중에서 반응시키는 방법 등을 들 수 있다. 알루미나 원료로서는, 예를 들면, 산화알루미늄, 수산화알루미늄, 알루민산나트륨 등을 들 수 있다. 특히 알루민산나트륨이 매우 적합하다. 실리카 원료로서는, 예를 들면, 규사, 규석, 물유리(water glass), 규산나트륨, 실리카졸 등을 들 수 있다. 특히 물유리가 매우 적합하다. 혹 은, 알루미나 원료 및 실리카 원료의 양자의 원료가 되는 것으로서, 예를 들면 카올린, 몬모릴로나이트(montmorillonite), 벤토나이트, 마이카(mica), 탤크 등의 점토광물 및 뮬라이트 등의 알루미노규산염 광물을 사용해도 좋다. CO3 2 -의 원료로서는, 예를 들면 탄산가스, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산나트륨칼륨, 탄산칼슘, 탄산마그네슘 등을 들 수 있다. 특히 탄산나트륨이 매우 적합하다. SO4 2 -의 원료로서는, 예를 들면 황산, 황산나트륨, 황산칼륨, 황산나트륨칼륨 등을 들 수 있다. 특히 황산이나 황산나트륨이 매우 적합하다. NO3 -의 원료로서는, 예를 들면, 질산, 질산나트륨, 질산칼륨 등을 들 수 있다. 특히 질산이나 질산나트륨이 매우 적합하다. Cl-의 원료로서는, 예를 들면 염산, 염화나트륨, 염화칼륨 등을 들 수 있다. 특히 염산이나 염화나트륨이 매우 적합하다. 알칼리 용액의 알칼리로서는, 예를 들면 산화나트륨, 산화칼륨 등의 산화물; 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 수산화물; 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산나트륨칼륨 등의 탄산염; 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨 등의 탄산수소염 등을 사용할 수 있다. 소망에 따라, 산화칼슘, 산화마그네슘 등의 산화물; 수산화칼슘, 수산화마그네슘 등의 수산화물; 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 돌로마이트(dolomite) 등의 탄산염; 탄산수소칼슘, 탄산수소마그네슘 등의 탄산수소염 등을 사용해도 좋다.
원료 알루미노실리케이트는, 상기의 각종 화합물을 소정의 비율로 배합해서 혼합하여 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 배합의 비율에 대해서는, 얻어지는 소망의 원료 알루미노실리케이트의 조성에 따라 적절히 결정된다. 매우 적합하게는, 원료 알루미노실리케이트의 원료가 되는 성분의 첨가 비율로서는, 각 성분의 구성원소에 기초하여 당해 성분을 M2O, Al2O3, SiO2, RmQn으로 표시한 경우, 몰비로서, M2O/SiO2는 바람직하게는 0.01∼100, 더욱 바람직하게는 0.05∼80이고, Al2O3/SiO2는 바람직하게는 0.01∼10, 더욱 바람직하게는 0.05∼8이며, RmQn/SiO2는 바람직하게는 0.01∼100, 더욱 바람직하게는 0.05∼80이고, H2O/M2O는 바람직하게는 0.01∼100, 더욱 바람직하게는 0.05∼80이다.
원료 알루미노실리케이트를 제조할 때의 반응온도는, 원료 알루미노실리케이트의 결정성을 높이고, 형태를 안정시키는 관점 및 반응용기에의 화학적 및 내압적 부하를 저감시키는 관점에서, 바람직하게는 15∼300℃, 더욱 바람직하게는 60∼150℃, 한층 바람직하게는 80∼130℃이다. 반응시간은, 결정화 반응을 완전히 행하게 하는 관점에서, 2시간 이상 48시간 이하가 바람직하다. 이상에 의해, 통상, 수분산액(슬러리)으로서 원료 알루미노실리케이트가 얻어진다. 상기 수분산액의 고형분 농도는 0.1∼50중량%인 것이 바람직하다.
이어서, 얻어진 원료 알루미노실리케이트를, 상기 원료 알루미노실리케이트 100g당 0∼300meq(0∼300meq/100g)의 산을 사용해서 산처리한다. 산처리는, 원료 알루미노실리케이트에 M(1)성분을 이온교환에 의해 고정 또는 담지시킬 때의 슬러리의 pH 조정을 위해서 행한다. 그때, M(1)성분의 이온교환성의 발현의 관점에서, 슬러리의 pH를 pH7 이하로 조정하는 것이 바람직하다. 산처리는, 비표면적의 조정을 위해서도 행해진다. 산처리량은 소취능의 향상의 관점에서, 6∼300meq/100g이 바람직하고, 5∼250meq/100g이 더욱 바람직하며, 20∼140meq/100g이 한층 바람직하다. 한편, 0meq/100g의 산을 사용해서 산처리하는 경우란, 산처리를 행하지 않은 경우를 의미한다. 예를 들면 원료 알루미노실리케이트가 1㎡/g 이상 70㎡/g 미만인 비표면적을 갖는 것인 경우에는 원료 알루미노실리케이트를 산처리하지 않아도 된다. 산처리에는, 염산, 황산, 질산 등의 강산을 사용하는 것이 바람직하며, 염산이나 질산을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 산처리는, 상기 산을 포함하는 수용액을 원료 알루미노실리케이트에 대하여 서서히 혹은 한번에 첨가해서, 산과 원료 알루미노실리케이트를 접촉시킴으로써 행한다. 첨가 속도는 원료 알루미노실리케이트 100g에 대하여, 바람직하게는 0.01∼100ml/분, 더욱 바람직하게는 0.1∼10ml/분이다. 산처리시에는, 원료 알루미노실리케이트를 슬러리형상으로 하는 것이 바람직하다. 슬러리의 고형분 농도는, 반응 혼합물의 유동성을 확보하고 또한 산처리의 치우침을 방지해서 처리효율을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 1∼50중량%이다. 산처리시의 온도는, 비표면적의 향상 및 반응용기에의 화학적 및 압력적 부하의 경감의 관점에서, 바람직하게는 60∼150℃, 더욱 바람직하게는 80∼120℃이다. 산처리는 적절히 교반하면서 행해도 좋다. 산처리의 시간은, 산과 원료 알루미노실리케이트를 접촉시키고 나서 바람직하게는 0.01∼100시간, 더욱 바람직하게는 0.1∼10시간이다. 산처리 후는, 반응 혼합물을, 예를 들면 60∼150℃에서 0.1∼1시간 정도 적절히 숙성시키는 것이 바람직하다.
산처리 후의 원료 알루미노실리케이트를, 항균성을 갖는 금속의 이온으로 이온교환한다. 혹은, 소망의 비표면적을 갖는 원료 알루미노실리케이트를 산처리하지 않고, 그대로 이온교환해도 좋다. 이온교환은, 예를 들면 산처리 후의 원료 알루미노실리케이트를 물에 현탁하고, 거기에 상기 금속을 함유하는 화합물(이하, 금속 함유 화합물이라고 말한다) 혹은 상기 화합물의 수용액을 첨가하거나, 또는 금속 함유 화합물의 수용액 중에 원료 알루미노실리케이트를 침지함으로써 실시할 수 있다. 또한, 상술과 같이, 원료 알루미노실리케이트를 산처리한 후에 이온교환하지 않으면 안 되는 것은 아니며, 예를 들면 산처리시에 금속 함유 화합물을 공존시켜 두면, 원료 알루미노실리케이트의 산처리와 이온교환을 동시에 행할 수 있다. 금속 함유 화합물로서는, 소망의 금속을 포함하는 수용성 금속 함유 화합물이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 소망의 금속을 포함하는 질산염, 황산염, 염화물 등을 사용할 수 있다. 이온교환은, 통상, 원료 알루미노실리케이트를 물에 현탁하고, 교반하에 행해진다. 이온교환의 효율을 향상시키는 관점에서, 원료 알루미노실리케이트의 수현탁액의 고형분 농도는 바람직하게는 1∼50중량%이다. 이온교환을 행할 때의 온도는 특별히 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는 20∼120℃, 더욱 바람직하게는 80∼110℃이다. 이온교환의 시간은, 원료 알루미노실리케이트와 금속 함유 화합물을 접촉시키고 나서, 바람직하게는 0.01∼2시간, 더욱 바람직하게는 0.02∼1시간이다. 이온교환을 행할 때의, 원료 알루미노실리케이트와 금속 함유 화합물과의 양비는, 원료 알루미노실리케이트 100중량부에 대하여, 바람직하게는 0.1∼30중량부, 더욱 바람직하게는 0.2∼10중량부, 한층 바람직하게는 0.5∼5중량부이다. 이온 교환 후는, 반응 혼합물을, 예를 들면 60∼150℃에서 0.1∼10시간 정도 적절히 숙성시키는 것이 바람직하다.
금속 함유 화합물 중의 금속성분은, 상술과 같은 이온교환에 의해 칸크리나이트 모양 광물에 고정 또는 담지되는 것이 가장 바람직하다. 그러나, 이온교환을 대신해서 또는 이온교환에 더해서, 함침법이나 침전법에 의해 금속 함유 화합물 중의 금속성분을, 칸크리나이트 모양 광물에 고정 또는 담지시켜도 좋다. 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물의 제조공정에 있어서, (가)원료 알루미노실리케이트를 얻은 후, (나)산처리 후, (다)이온교환 후의 각각의 시점에서, 원료 알루미노실리케이트를, 불순물 등을 제거하는 것을 목적으로 해서 적절히 세정해도 좋다. 특히, 원료 알루미노실리케이트의 제조공정의 최종단계, 예를 들면, 원료 알루미노실리케이트를 얻은 후 및 이온교환 후에 세정하는 것이 바람직하다. 세정은, 예를 들면 원료 알루미노실리케이트의 수현탁액을 여과, 수세함으로써 행할 수 있다. 여과에 사용하는 여과기는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면 부흐너 깔때기(Buchner funnel) 타입, 필터 프레스 타입 등을 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 이상 설명한 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물을 대신해서, 이하의 조성식(2)로 표시되는 칸크리나이트 모양 광물에 있어서 M의 일부가 항균성을 갖는 금속으로 치환된 것(이하, 제2의 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물이라고 말한다)을 사용할 수도 있다.
s1M2O·Al2O3·u1SiO2·v1Rm1Qn1·w1H2O (2)
식 중, M은 Na, K 및 H로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 원소를 나타내고, R은 Na, K, Ca 및 Mg로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 원소를 나타내며, Q는 CO3, SO4, NO3, OH 및 Cl로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 원자단을 나타낸다. s1은 0＜s1≤1, u1은 1≤u1≤50, v1은 0＜v1≤2, w1은 w1≥0, m1은 1≤m1≤2, n1은 1≤n1≤2를 만족시킨다.
이하, 제2의 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물에 대해서 설명하는데, 상기 광물에 관해서 특별히 설명하지 않는 점에 대해서는, 앞서 설명한 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물에 관한 설명이 적절히 적용된다. 제2의 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물은, 조성식(2)로 표시되는 칸크리나이트 모양 광물에 있어서 M의 일부가 항균성을 갖는 금속으로 치환된 것에 상당한다. 조성식(2)로 표시되는 칸크리나이트 모양 광물에 있어서의 항균성을 갖는 금속의 치환량은, 소망의 소취능 및 항균능의 발현 및 경제성의 관점에서, 0.1∼30중량%, 특히 0.1∼10중량%인 것이 바람직하다. 이들의 금속의 양은, 형광 X선 측정법에 의해 측정할 수 있다.
제2의 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물은, 그것에 포함되어 있는 알루미늄이 산에 의해 용출해서 그 일부가 아몰퍼스(amorphous) 상태로 되어 있는 것이 바람직하다. 알루미늄이 용출함으로써, 제2의 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물에 다수의 미세구멍이 형성되어, 소취능이 한층 높아진다. 산에 의한 알루미늄의 용출에 대해서는 더 후술한다.
제2의 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물은, 그 비표면적이 70∼800㎡/g, 특 히 80∼600㎡/g, 그 중에서도 100∼500㎡/g인 것이, 적당한 소취 속도 및 넓은 소취 스펙트럼을 발현하는 관점에서 바람직하다.
제2의 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물은, 그 산량이, 알칼리성 악취 가스의 소취능을 향상시키는 관점에서, 20meq/100g 이상, 특히 100meq/100g 이상, 그 중에서도 170meq/100g 이상인 것이 바람직하다. "산량"이란, 제2의 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물의 산점(酸点)의 총량을 말한다. 산량은, 시료 0.5g을 0.01mol/l의 NaOH 수용액 100ml 중에서 1시간 교반 후, 얻어진 시료 현탁액을 원심분리하여(10000rpm×5분), 상등액 25ml를 분리 채취하고, 분리 채취액을 0.01mol/l의 HNO3로 적정해서 소비된 NaOH량을 구하며, 얻어진 NaOH량을 기초로 산출한다.
제2의 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물은, 그 평균 입자경이 바람직하게는 1∼500㎛, 더욱 바람직하게는 1∼300㎛, 한층 바람직하게는 1∼100㎛이다. 이러한 범위 내이면, 적당한 소취 속도가 얻어지고, 또한 취급성도 양호해진다.
조성식(2)로 표시되는 칸크리나이트 모양 광물에 있어서는, M은 높은 소취능의 발현 및 경제성의 관점에서, 바람직하게는 Na 및/또는 H이다. M이 Na 및 H로 이루어지는 경우, s1M2O는 s'1Na2O·s'2H2O(식 중 s'1＋s'2＝s1이다)로 표시된다. R은 M과 동일한 관점에서, 바람직하게는 Na이다. Q는 입자의 형태 제어의 용이성의 관점에서, 바람직하게는 CO3 또는 NO3이다.
s1은 알칼리성 악취 가스의 소취능을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 0 ＜s1≤0.5이고, 보다 바람직하게는 0＜s1≤0.25이다. u1은 산성 악취 가스의 소취능을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 1≤u1≤40이고, 보다 바람직하게는 1≤u1≤30이다. v1은 높은 소취능의 발현의 관점에서, 바람직하게는 0＜v1≤1, 보다 바람직하게는 0＜v1≤0.6이고, 더욱 바람직하게는 0＜v1≤0.3이다. w1은 전구체에 포함되는 물의 함유율(몰비)이며, 전구체의 존재 형태, 예를 들면 분말형상, 슬러리형상 등의 형태에 따라서 변화한다. m1과 n1은 R과 Q의 조합에 따라 임의로 결정된다.
제2의 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물은, 예를 들면 원료 알루미노실리케이트를 산처리해서 칸크리나이트 모양 광물을 형성하고, 얻어진 칸크리나이트 모양 광물을 물에 현탁시키며, 거기에 항균성을 갖는 금속의 수용성염의 수용액을 첨가해서 이온교환함으로써 매우 적합하게 제조된다. 별법(別法)으로서, 원료 알루미노실리케이트의 산처리시에, 항균성을 갖는 금속의 수용성염을 공존시켜서 이온교환함으로써도 매우 적합하게 제조된다.
제2의 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물에 사용되는 원료 알루미노실리케이트는, 이하의 조성식(3)으로 표시된다.
a1M2O·Al2O3·b1SiO2·c1Rm1Qn1·zH2O (3)
식 중, M, R, Q, m1 및 n1은 조성식(2)에 있어서의 정의와 동일하며, a1은 0.1≤a1≤3, b1은 0.2≤b1≤6, c1은 0＜c1≤2, z는 z≥0을 만족시킨다. 원료 알루미노실리케이트 입자를 제조하는 방법에 특별히 한정은 없으며, 예를 들면 알루미나 원료와 실리카 원료를 CO3 2 -, SO4 2 -, NO3 -, Cl- 등의 존재하, 알칼리 용액 중에서 반응시키는 방법 등을 들 수 있다.
원료 알루미노실리케이트를 산처리해서 칸크리나이트 모양 광물을 얻을 때에 사용되는 산으로서는, 염산, 황산, 질산 등의 강산을 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 염산, 질산을 사용하는 것이 바람직하다. 원료 알루미노실리케이트를 산처리함으로써, 원료 알루미노실리케이트의 빈 구멍 중에 존재하는 M2O 및 Rm1Qn1이 용출할 뿐만 아니라, 골격을 형성하는 Al도 일부 용출한다. 이것에 의해, 비표면적, 세공용적 및 산점이 증가하고, 또한 앞서 서술한 바와 같이, 최종적으로 얻어지는 제2의 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물이 아몰퍼스 상태가 된다. 산처리의 정도는, 최종적으로 얻어지는 제2의 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물이 소망의 성질을 갖도록 적절히 조절하면 된다. 산처리는, 상기 산을 포함하는 수용액을 원료 알루미노실리케이트에 대하여 서서히, 혹은 한번에 첨가해서, 산과 원료 알루미노실리케이트를 접촉시킴으로써 행한다. 첨가 속도는 원료 알루미노실리케이트 100g에 대하여, 바람직하게는 0.01∼100ml/분, 더욱 바람직하게는 0.1∼10ml/분이다.
원료 알루미노실리케이트의 산처리에 의해 얻어진 칸크리나이트 모양 광물은, 60∼150℃에서 0.1∼10시간 정도 숙성시키는 것이 바람직하다. 이어서, 슬러리를 여과하고 수세하여 여분의 이온성분을 제거한다. 계속해서, 여과 분리된 칸크리나이트 모양 광물을 물에 현탁시키고, 소정 온도로 가열한 상태하, 항균성을 갖는 금속의 수용성염의 수용액을 첨가하여 소정 시간 숙성시킨다. 이것에 의해, 목적으 로 하는 제2의 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물이 얻어진다.
본 발명의 소취 항균 섬유제품은, 그 제조방법에 따라 다양한 형태를 취할 수 있다. 예를 들면 시트형상 혹은 그 파단편(破斷片)형상, 입자형상 또는 입체 성형물형상 등의 형태를 취할 수 있다. 이들의 형태는, 본 발명의 소취 항균 섬유제품을 습식법으로 제조함으로써 얻을 수 있다. 본 발명의 소취 항균 섬유제품이 시트형상의 형태인 경우, 시트는, 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물을 포함하는 단층의 시트의 형태여도 좋고, 혹은 복수의 시트가 적층되어 이루어지는 적층 시트의 형태여도 좋다. 단층의 시트의 형태인 경우, 상기 시트는, 섬유재료 및 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물의 입자를 포함하는 슬러리를 원료로 한 습식 초조법에 의해 제조된다. 적층 시트의 형태인 경우, 상기 시트의 일례로서는 도 1에 나타나는 형태의 시트를 들 수 있다. 도 1에 나타내는 소취 항균 섬유제품(1)은, 같은 사이즈의 직사각형형상의 2장의 펄프 시트, 즉 제1의 펄프 시트(2) 및 제2의 펄프시트(3) 사이에, 이들 펄프 시트(2, 3)보다도 폭방향의 길이가 짧은 직사각형형상의 내층 시트(4)를 개재시켜서 이루어지는 적층 시트이다. 내층 시트(4)는 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물의 입자를 포함하는 섬유재료의 시트이며, 이 시트는 앞서 서술한 단층의 시트와 동일한 것이다. 내층 시트(4)는 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물의 혼초지(混抄紙)이며, 2장의 펄프 시트(2, 3) 사이에 폭방향 중앙부에서 협지(挾持)되어 있다. 내층 시트(4)와 펄프 시트(2, 3)는 결합에 의해 적층되어 있다.
소취 항균 섬유제품(1)의 측부(1a, 1b)에는, 그 길이방향 전체에 걸쳐 내층 시트(4)가 개재되어 있지 않으며, 당해 측부는 2장의 펄프 시트(2, 3)가 적층되어 이루어지는 2층 구조부분으로 되어 있다. 측부(1a, 1b)에 있어서의 펄프 시트(2, 3)끼리가 각각 접합됨으로써, 소취 항균 섬유제품(1)의 양측 단부가 봉지(封止)되어, 측단부로부터의 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물의 탈락이 방지된다. 측부(1a, 1b)의 폭은, 바람직하게는 0.1∼20㎝, 더욱 바람직하게는 1∼6㎝인 것이, 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물의 탈락방지, 및 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물의 기능을 충분히 발현시키는 점에서 바람직하다.
금속 치환 칸크리나이트 모양 광물을 포함하는 섬유재료의 시트(다시 말하면 전술한 단층의 시트 및 내층 시트)는, 전술한 바와 같이, 섬유재료 및 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물의 입자를 포함하는 슬러리를 원료로 한 습식 초조법에 의해 제조된다. 섬유재료에의 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물의 부착량을 높이는 관점에서, 슬러리 중에 응집제를 첨가하는 것이 바람직하다. 응집제로서는 예를 들면 폴리아크릴아미드나, 아크릴(메타크릴)계 공중합체(분자량 500만∼5000만)가 매우 적합하게 사용된다. 특히 폴리아크릴아미드나, 아크릴(메타크릴)계 공중합체(분자량 1000만∼3000만)가 바람직하다. 본 발명의 소취 항균 섬유제품에 있어서, 응집제는, 섬유재료에 대하여 0.01∼0.04중량%, 특히 0.01∼0.035중량% 배합되는 것이, 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물의 부착량을 충분히 높이고, 또한 본 발명의 소취 항균 섬유제품의 강도를 높이는 점에서 바람직하다.
슬러리 중에 있어서의 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물의 양은, 섬유재료에 대하여 0.1∼10중량%, 특히 0.5∼5.0중량%인 것이 바람직하다. 점토광물의 양은 섬유재료에 대하여 0.1∼30중량%, 특히 0.1∼10중량%가 바람직하다. 응집제는, 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물 및 점토광물의 섬유재료에의 부착량을 높이는 관점에서 첨가되는 것이 바람직하며, 생산성의 면에서 응집제의 양은, 섬유재료에 대하여 0.001∼1.0중량%, 특히 0.001∼0.04중량%인 것이 바람직하다. 습윤지력제의 양은, 섬유재료에 대하여 0.1∼5중량%, 특히 0.1∼2.0중량%인 것이 바람직하다. 슬러리 중에 있어서의 섬유재료의 농도는 0.5∼5.0중량%, 특히 1.0∼3.0중량%인 것이 바람직하다.
습식 초조에 의해 얻어진 시트(다시 말하면 전술한 단층의 시트 및 내층 시트)에 있어서의 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물의 부착률은 25% 이상, 특히 응집제의 선택에 따라서는 50% 이상이라고 하는 높은 값으로 할 수 있다. 이 이유는 앞서 서술한 바와 같이, 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물의 형상에 의하는 바가 크다. 구체적인 용도에도 의하지만, 상기 시트는 그 평량이 10∼100g/㎡, 특히 13∼70g/㎡인 것이 바람직하다.
본 발명의 소취 항균지 제품이 시트형상인 경우, 이것을 파단편형상으로 작게 잘라서 사용할 수도 있다. 예를 들면 파단편형상의 소취 항균지 제품을, 후술하는 흡수성 물품에 있어서의 흡수체의 구성재료로서 사용할 수 있다.
앞서 서술한 바와 같이, 본 발명의 소취 항균지 제품은, 시트형상 외에, 입자형상이나 입체 성형물형상의 형태도 취할 수 있다. 입자형상의 형태의 경우, 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물을 포함하는 섬유재료의 고농도 슬러리를 압출기로부터 스트랜드(strand)형상으로 압출하고, 소정의 크기로 절단함으로써 얻을 수 있 다. 입체 성형물형상의 형태인 경우에는, 예를 들면, 병형상, 컵형상, 트레이형상 등의 다양한 용기형상으로 만들 수 있다. 그러한 입체 성형물을 제조하기 위해서는 펄프 몰드법을 사용하는 것이 매우 적합하다. 펄프 몰드법의 상세한 것은, 예를 들면 본 출원인의 앞의 출원에 따른 WO99/42661에 기재되어 있다.
본 발명의 소취 항균 섬유제품은 각종 장면에서의 소취·항균에 효과적이다. 예를 들면, 본 발명의 소취 항균 섬유제품이 시트형상 또는 그 파단편형상인 경우에는, 일회용 기저귀, 생리용 냅킨, 흡수성 패드 등의 흡수성 물품의 구성재료, 벽지, 시트, 압입 시트, 장롱 시트, 신발장 시트, 매트, 구두 깔창, 마스크, 필터류, 랩핑 식품의 속에 까는 시트 등으로서 유용하다. 또한, 본 발명의 소취 항균 섬유제품이, 비즈형상, 펠릿(pellet)형상 등의 입자형상인 경우에는, 예를 들면 고양이 모래(cat litter) 등의 페트용 소취제로서 유용하다. 본 발명의 소취 항균 섬유제품이, 입체 성형물형상인 경우에는, 예를 들면 상자형으로 성형하여 항균 소취 수납 케이스 등으로서 유용하다.
본 발명의 소취 항균 섬유제품이 시트형상인 경우, 상기 시트를 흡수성 물품의 구성재료로서 사용하는 경우에는, 상기 시트를, 예를 들면 표면 시트와 흡수체 사이, 상기 흡수체 내, 또는 상기 흡수체와 이면 시트 사이에 배치할 수 있다. 혹은, 상기 시트로, 펄프나 고흡수성 폴리머 등의 흡수성 소재를 피복해서 흡수체로 만들고, 상기 흡수체를 흡수성 물품에 사용할 수 있다. 표면 시트는, 흡수성 물품의 사용시에 사용자의 피부에 대향하는 측에 배치되는 것이며, 일반적으로 액체 투과성이다. 흡수체는, 표면 시트와 이면 시트 사이에 배치되는 것이며, 일반적으로 액체 보유성이다. 이면 시트는, 흡수체를 사이에 두고, 표면 시트와 반대의 측, 다시 말하면 사용자의 피부로부터 먼 측에 배치되는 것이며, 일반적으로 발수성(撥水性) 내지 액체 불투과성이다.
도 2에는, 본 발명의 소취 항균 시트를 흡수성 물품에 적용한 일례로서, 흡수성 물품의 흡수체를, 본 발명의 소취 항균 시트로 피복한 상태가 나타나 있다. 흡수체(10)는, 고흡수성 폴리머의 입자와 펄프 섬유로 구성되어 있다. 흡수체(10)는, 소취 항균 시트(1)의 한 측부(1a)와 다른 측부(1b)가 서로 겹쳐지도록 해서, 소취 항균 시트(1)에 피복되어 있다. 이 상태하, 흡수체(10)는, 도시하지 않은 표면 시트와 이면 시트에 협지되어, 흡수성 물품이 형성된다. 따라서, 본 형태에 있어서는, 소취 항균 시트(1)는, 흡수성 물품에 있어서의 표면 시트와 흡수체 사이, 및 이면 시트와 흡수체 사이에 배치되게 된다. 이 경우, 흡수성 물품에 있어서의 어느 한 부위에, 악취의 대표적인 물질인 황화수소나 메르캅탄류 등의 유황 화합물의 흡착물질을 포함시켜 두면, 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물 중의 금속과 유황 화합물이 결합하는 것에 기인하는 금속의 항균성의 저하가 효과적으로 방지되므로, 항균성의 지속성이라고 하는 점에서 바람직하다. 또한 금속 치환 칸크리나이트 모양 광물의 소취력(消臭力)도 향상한다. 유황 화합물의 흡착물질로서는 산화아연을 대표적인 것으로서 들 수 있다. 유황 화합물의 흡착물질은, 예를 들면 본 발명의 소취 항균 시트에 부착시켜 둘 수 있는 것 외에, 흡수체 중에 함유시켜 둘 수도 있다.
<실시예>
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위는 이러한 실시예에 제한되는 것은 아니다. 이하의 예 중, 특별히 언급이 없는 한 "%"는 "중량%"를 의미한다.
〔실시예 1〕
수산화나트륨 94g을 이온교환수 1000ml에 용해하고, 또한 질산(61%) 130g과, 알루민산나트륨 용액(Na2O＝19.8%, Al2O3＝25.9%, H2O＝54.3%) 124g을 혼합한 용액에, 물유리(Na2O＝9.8%, SiO2＝29.6%, H2O＝60.6%) 127g을 1분간 걸쳐 투입하고, 100℃에서 8시간 반응시켰다. 반응 후, 생성한 알루미노실리케이트 입자를 여과 세정하고, 105℃에서 12시간 건조해서 원료 알루미노실리케이트 입자의 분말을 얻었다. 얻어진 원료 알루미노실리케이트 입자는 바늘형상 결정이 집합한 다공질의 구형 형태를 갖고 있었다. 분말 X선 회절장치〔(주)리가쿠 제품, RINT2500〕를 사용해서 X선 회절을 행한 결과, 그 회절 패턴은 JCPDS No.38-513에 상당하고 있었다. 얻어진 원료 알루미노실리케이트 입자는 성게형의 입자 형태를 하고 있으며, 조성은 Na2O·Al2O3·2SiO2·0.4NaNO3·0.7H2O였다. 비표면적은 40㎡/g이었다.
얻어진 원료 알루미노실리케이트 입자 100g을, 이온교환수 900ml에 현탁시키고 100℃로 유지하였다. 교반하, 61% 질산을, 1ml/분의 속도로 소정량 적하하여 산처리를 행하였다. 이어서, 질산은 3.94g을 이온교환수 30g에 용해한 질산은 수용액을 투입하고, 100℃에서 1시간 유지하여 이온교환을 행하였다. 그 후, 여과, 수세하고, 105℃에서 12시간 건조하여, 백색의 Ag 치환 칸크리나이트 모양 광물을 얻었 다. 얻어진 Ag 치환 칸크리나이트 모양 광물은 성게형의 입자 형태를 하고 있으며, 조성은 0.05Ag2O·0.9Na2O·Al2O3·2SiO2·0.4NaNO3·0.7H2O였다. 비표면적은 44.7㎡/g이며, 평균 입자경은 8.3㎛였다. 또한 1% 수분산액의 pH는 10.04였다. 표면의 Ag의 농도는 Ag/Si＝0.075, Ag/Al＝0.070이었다.
얻어진 Ag 치환 칸크리나이트 모양 광물을 이온교환수에 현탁시켰다. 또한 NBKP 및 LBKP의 블렌드 펄프, 합성 제올라이트 4A타입(실톤 B 미즈사와 카가쿠사 제품), 습윤지력제(카이멘(Kaimen) WS547 닛폰 PMC사 제품), 폴리아크릴아미드계 고분자 응집제(아코플록(Accoflock) A95 미츠이 카가쿠 아쿠아 폴리머사 제품)를 첨가 혼합해서 슬러리를 얻었다. 블렌드 펄프는 고해(叩解)에 의해 그 CSF가 550ml로 조정된 것을 사용하였다. 블렌드 펄프에 있어서의 NBKP/LBKP의 중량비는 90/10이었다.
슬러리 중에 있어서의 블렌드 펄프의 농도는 2%, Ag 치환 칸크리나이트 모양 광물의 농도는 블렌드 펄프에 대하여 2%, 제올라이트의 농도는 블렌드 펄프에 대하여 5%, 습윤지력제의 농도는 블렌드 펄프에 대하여 0.5%, 고분자 응집제의 농도는 블렌드 펄프에 대하여 0.025%였다.
이 슬러리를 원료로 하고 환망초지기(丸網抄紙機)를 사용해서 습식 초조를 행하여, 소취 항균 섬유제품인 소취 항균지를 얻었다. 평량은 16g/㎡였다. 소취 항균지에 있어서의 Ag 치환 칸크리나이트 모양 광물의 양은 블렌드 펄프에 대하여 1%이며, 제올라이트의 양은 블렌드 펄프에 대하여 2.5%였다. 습윤지력제의 양은 블렌 드 펄프에 대하여 0.45%, 응집제의 양은 블렌드 펄프에 대하여 0.018%였다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 얻어진 소취 항균지(12)의 한쪽의 면에, 평량 20g/㎡의 에어스루 부직포의 표면 시트(11)를, 또한, 다른쪽의 면에, 평량 350g/㎡의 펄프와 평량 120g/㎡의 고흡수성 폴리머의 입자로 이루어지는 흡수체(13)를 배치하고, 평량 15g/㎡의 흡수지(14)로 소취 항균지(12)의 양측부 및 흡수체(13)를 피복하였다. 피복된 흡수체(13)의 이면에 평량 15g/㎡의 액체 불투과성의 이면 시트(15)를 겹쳤다. 이것에 의해 길이 400mm 폭 150mm의 흡수성 패드를 얻었다. 또한, 상기의 부직포, 펄프, 고흡수성 폴리머, 흡수지, 액체 불투과성 시트로서는, 가오(주) 제품의 릴리프(Relief)(등록상표) 요실금 패드(상품명)로 사용되고 있는 재료와 동일한 것을 사용하였다.
〔실시예 2 및 3 그리고 비교예 1 및 2〕
슬러리의 배합을 표 1에 나타내는 값으로 하는 것 이외는 실시예 1과 동일하게 해서 소취 항균지 및 흡수성 패드를 얻었다.
〔평가〕
얻어진 소취 항균지에 포함되는 Ag 치환 칸크리나이트 모양 광물의 부착률을 이하의 방법으로 측정하였다. 또한 소취 항균지의 부드러움, 인장강도(건조시 및 습윤시), 환망초지기에서의 생산성, 가공기에 의한 가공성을, 이하의 방법으로 측정, 평가하였다. 또한, 얻어진 흡수성 패드에 대하여, 황화수소의 소취율(消臭率) 및 항균능을, 이하의 방법으로 측정, 평가하였다. 이들의 결과를 표 1에 나타낸다.
〔Ag 치환 칸크리나이트 모양 광물의 부착률〕
슬러리 중에서의 Ag 치환 칸크리나이트 모양 광물의 양과, 소취 항균지에 포함되는 Ag 치환 칸크리나이트 모양 광물의 양으로부터, Ag 치환 칸크리나이트 모양 광물의 부착률을 구하였다. 또한, 소취 항균지에 포함되는 Ag 치환 칸크리나이트 모양 광물의 양은, 소취 항균지를 습식 분해한 후, ICP 발광 분석장치로 Ag의 양을 측정하고, 그 측정량으로부터 구하였다.
〔부드러움〕
부드러움은, (가)벌크 소프트니스(bulk softness)의 측정값 및 (나)관능평가에 의해 평가하였다. 각각의 측정·평가방법은 다음과 같다.
(가)벌크 소프트니스
소취 항균지를 그 흐름방향으로 30mm, 폭방향으로 150mm의 크기로 커트하여 직사각형형상의 시험편 5장을 얻었다. 그 시험편으로부터, 그 짧은 변 방향(30mm의 방향)을 높이방향으로 하는 직경 45mm의 원통을 만든다. 원통의 원주방향의 겹침 폭은 약 9mm로 한다. 겹쳐진 부분의 상단 및 하단을 MAX제 스테이플러 HD-10D, 바늘 No.10-1M으로 고정한다. 이렇게 해서 얻어진 원통형상의 측정 샘플을 원통의 높이방향으로 압축했을 때의 최대 하중을 압축시험기에 의해 측정하고, 그 값을 흐름방향(MD)으로의 벌크 소프트니스의 값으로 한다. 압축시험기는 오리엔텍(주)사 제품 RTA-100형을 사용하였다. 압축 속도는 10mm/min으로 한다. 폭방향(CD)으로의 벌크 소프트니스는, 소취 항균지를, 그 흐름방향으로 150mm, 폭방향으로 30mm의 크기로 커트하고, 흐름방향(MD)으로의 벌크 소프트니스의 측정방법과 동일한 방법으로 측정한다.
(나)관능평가
소취 항균지를, 그 흐름방향으로 300mm, 폭방향으로 200mm의 크기로 커트한 시험편을 얻는다. 이 시험편을 박스 안에 넣어 보이지 않는 상태로 하고, 10인의 모니터에게 시험편을 만지게 해서 유연성을 평가시켰다. 비교예 1의 시험편을 유연성의 기준으로 하고, 비교예 1보다도 유연한 경우를 4, 동일한 경우를 3, 딱딱한 경우를 2, 매우 딱딱해져 있는 경우를 1로 해서 비교평가를 행한다. 이 평균값이 3.5∼4인 경우를 ○, 2.5∼3.4인 경우를 △, 2.4 이하인 경우를 ×로 하였다.
〔건조시 인장강도〕
소취 항균지를 폭 25mm, 길이 100mm의 직사각형형상으로 재단한 후, 신속하게 만능 압축 인장시험기(오리엔텍사 제품 RTM-25)에 장착하고, 파단시의 강도를 측정하였다. 측정조건은, 인장 속도 300mm/min, 시험편 움켜쥠 간격 50mm로 하였다. 측정은 초지기의 흐름방향(MD) 및 그것에 직교하는 방향(CD)의 2방향에 대해서 행하였다.
〔습윤시 인장강도〕
건조시 인장강도의 측정에 사용한 시험편과 같은 치수의 소취 항균지를, 대량의 물에 5초간 담근 후, 10초간 물기를 빼고 나서, 건조시 인장강도와 동일한 방법으로 파단시의 강도를 측정하였다.
〔환망초지기에서의 생산성〕
환망초지기로 연속 생산을 행하고, 그 상태를 판단하였다. 연속 생산시에 종이 파손, 지분(紙粉) 등의 트러블이 발생하지 않은 경우를 ○, 때때로 트러블이 발 생한 경우를 △, 자주 트러블이 발생한 경우를 ×로 평가하였다.
〔가공기에 의한 가공성〕
흡수성 패드의 조립 라인(가공기)을 사용해서, 흡수성 패드의 연속 생산을 행하고, 그 상태를 판단하였다. 소취 항균지의 반송 중에 종이 파손 등의 트러블이 발생하지 않고 생산이 중단되지 않은 경우를 ○, 때때로 중단된 경우를 △, 자주 트러블이 발생한 경우를 ×로 평가하였다. 또한, 소취 항균지의 건조시 인장강도(MD)가 400cN/25mm 이하이면, 가공시에 종이 파손 등의 트러블이 발생하는 경우가 있다.
〔황화수소의 소취율〕
용량 500ml의 젖빛유리 마개가 부착된 삼각 플라스크에 100×100mm의 크기로 조정한 흡수성 패드를 넣고, 거기에 3.5ppm(초기 농도)이 되도록 농도 조정한 황화수소 가스를 주입하였다. 10분 경과 후의 삼각 플라스크 내의 황화수소 농도를 가스 검지관(가스테크 가부시키가이샤 제품, 황화수소용 4LT)에 의해 측정하고, 측정값/초기 농도×100을 소취율로 하였다.
〔항균능〕
대장균을 혼합한 인공뇨를 흡수성 패드에 주입하고, 30℃의 환경에서 24시간 보존하였다. 이 흡수성 패드를, 그 포화 흡수량보다도 과잉량의 생리식염수 중에 침지해서 교반하였다. 생리식염수를 여과하고, 여액 중의 균수를 측정하였다. 측정된 균수에 대해서, 비교예 1을 베이스로 해서 이하의 기준으로 항균 효과를 평가하였다. －: 베이스보다도 균의 증식이 억제되어 있다. ＋: 베이스보다도 균이 증식 하거나 동수이다.
Figure 112007069374314-PCT00001
표 1에 나타내는 결과로부터 명백하듯이, 각 실시예(본 발명품)의 소취 항균지는, 부드러운 것이며, 게다가 충분한 건조시 인장강도를 갖고, 초지시험기에서의 생산성 및 가공기에 의한 가공성에 문제가 없음을 알 수 있다. 이에 비하여 비교예 1의 소취 항균지는, 부드러움이 떨어지고, 또한 초지시험기에서의 생산에서 트러블 이 발생하는 경우가 있음을 알 수 있다.
본 발명의 소취 항균 섬유제품은, 항균성을 갖는 금속을 포함하는 칸크리나이트 모양 광물 및 점토광물의 상호 작용에 기인하여, 소취능 및 항균능이 충분히 높다. 따라서, 본 발명의 소취 항균 섬유제품을 구비한 흡수성 물품은, 배설물에 기인하는 악취의 발생이나 잡균의 발생을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 상기 칸크리나이트 모양 광물 및 점토광물을, 침엽수 표백 크라프트 펄프 및 활엽수 표백 크라프트 펄프와 병용함으로써, 본 발명의 소취 항균 섬유제품의 지력강도가 조정되며, 상기 제품을 부드러운 것으로 할 수 있다.

Claims (9)

  1. 항균성을 갖는 금속을 포함하는 칸크리나이트(cancrinite) 모양 광물, 점토광물, 침엽수 표백 크라프트 펄프 및 활엽수 표백 크라프트 펄프를 포함하는 것을 특징으로 하는 소취 항균 섬유제품.
  2. 제1항에 있어서, 침엽수 표백 크라프트 펄프/활엽수 표백 크라프트 펄프의 중량비가 95/5∼50/50인 것을 특징으로 하는 소취 항균 섬유제품.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 침엽수 표백 크라프트 펄프 및 활엽수 표백 크라프트 펄프를 포함하는 섬유재료에 대하여, 상기 칸크리나이트 모양 광물을 0.01∼20중량%, 상기 점토광물을 1∼30중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 소취 항균 섬유제품.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 침엽수 표백 크라프트 펄프 및 활엽수 표백 크라프트 펄프를 포함하는 섬유재료에 대하여, 응집제를 0.01∼0.04중량%, 습윤지력제(濕潤紙力劑)를 0.01∼5중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 소취 항균 섬유제품.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 칸크리나이트 모양 광물이 이하의 조성식(1)로 표시되는 것을 특징으로 하는 소취 항균 섬유제품.
    sM(1)xOy·tM(2)2O·Al2O3·uSiO2·vRmQn·wH2O (1)
    (식 중, M(1)은 항균성을 갖는 금속을 나타내고, M(2)는 Na, K 및 H로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 원소를 나타내며, R은 Na, K, Ca 및 Mg로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 원소를 나타내고, Q는 CO3, SO4, NO3, OH 및 Cl로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 원자단을 나타내며, s는 0＜s≤3, t는 0≤t≤3(단, s＋t＝0.5∼3이다), u는 0.5≤u≤6, v는 0＜v≤2, w는 w≥0, x는 1≤x≤2, y는 1≤y≤3, m은 1≤m≤2, n은 1≤n≤3을 만족시킨다.)
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 점토광물이 제올라이트, 세피올라이트 또는 벤토나이트인 것을 특징으로 하는 소취 항균 섬유제품.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 시트형상 혹은 그 파단편(破斷片)형상, 입자형상 또는 입체 성형물형상의 형태를 하고 있으며, 습식법에 의해 제조된 것임을 특징으로 하는 소취 항균 섬유제품.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 칸크리나이트 모양 광물을 포함하는 습식 초조(抄造) 시트의 각 면에 펄프 시트가 적층된 적층 시트로 이루어지며, 상기 적층 시트는 적어도 그 한 측부의 전체에 걸쳐 상기 습식 초조 시트가 개재하고 있지 않은 것을 특징으로 하는 소취 항균 섬유제품.
  9. 표면 시트와 흡수체 사이, 상기 흡수체 내, 또는 상기 흡수체와 이면 시트 사이에, 시트형상의 형태를 한 제1항에 기재된 소취 항균 섬유제품을 배치한 것을 특징으로 하는 흡수성 물품.
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