JP2016098460A - Functional nonwoven fabric - Google Patents
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Abstract
【課題】高い脱硫特性を有し、かつリン、残留塩素、アンモニアおよび微粒子も吸着して除去できる汎用性の高い機能性不織布を提供する。【解決手段】機能性不織布１０を構成する繊維１１に、多孔質の無機粉体であるリモナイト粒子１４をバインダ１３によって付着させる。リモナイト粒子１４の表面に微小な凹凸が多数顕在し、化学的作用によりリモナイト粒子１４の表面に硫化水素、リン、残留塩素、アンモニア、微粒子等を吸着させる。【選択図】図１The present invention provides a highly functional nonwoven fabric having high desulfurization characteristics and capable of adsorbing and removing phosphorus, residual chlorine, ammonia and fine particles. Limonite particles, which are porous inorganic powders, are adhered to a fiber constituting a functional nonwoven fabric by a binder. Many minute irregularities appear on the surface of the limonite particles 14, and hydrogen sulfide, phosphorus, residual chlorine, ammonia, fine particles, and the like are adsorbed on the surface of the limonite particles 14 by a chemical action. [Selection] Figure 1
Description
この発明は機能性不織布、詳しくは吸着剤の一種であるリモナイト粒子を不織布に付着させた脱硫機能を有する機能性不織布に関する。 The present invention relates to a functional nonwoven fabric, and more particularly to a functional nonwoven fabric having a desulfurization function in which limonite particles, which are a kind of adsorbent, are adhered to the nonwoven fabric.
近年、不織布の表面に無機吸着剤の一種であるゼオライト粒子（天然ゼオライトは沸石、人工ゼオライトは結晶性アルミノケイ酸塩）をバインダにより付着し、各種のガス、イオン、微粒子を吸着する機能性不織布が開発されている。例えば、特許文献１の「空気清浄機等のフィルター」などのように、空気中の塵や埃を不織布が捕獲し、それより微細な浮遊細菌、煙、油粒子、臭気成分、化学成分を多孔質材のゼオライト粒子に吸着して除去する。また、このゼオライト型の機能性不織布は浄水フィルタとしても利用され、水に溶解した残留塩素や微粒子（異物）などをゼオライトに吸着する。 In recent years, functional nonwoven fabrics that adsorb various gases, ions, and fine particles by adhering zeolite particles (natural zeolite is zeolite, natural zeolite is crystalline aluminosilicate), which is a kind of inorganic adsorbent, to the surface of the nonwoven fabric with a binder. Has been developed. For example, as in “filters for air cleaners” in Patent Document 1, non-woven fabric captures dust and dirt in the air, and finer airborne bacteria, smoke, oil particles, odor components, and chemical components are perforated. It is adsorbed and removed by the zeolite particles of the material. The zeolite-type functional nonwoven fabric is also used as a water purification filter, and adsorbs residual chlorine and fine particles (foreign matter) dissolved in water to the zeolite.
しかしながら、このような従来の機能性不織布では、ゼオライトが塩基性物質に対して高い吸着特性を有しているものの、酸性物質の吸着能力は低い。そのため、従来の機能性不織布を使用しても、腐卵臭を放って目、皮膚、粘膜を刺激する有毒な硫化水素（Ｈ２Ｓ）を、大気中や水中から十分に除去することができなかった。硫化水素は、火山の噴火口付近や硫黄泉からだけでなく、飲食店などで厨房排水用に設置される分離槽においても、閉店後の水の流動が停止した状態で発生する。また、下水処理場やごみ処理場などは硫黄が嫌気性細菌により還元されて発生する。 However, in such a conventional functional nonwoven fabric, although zeolite has a high adsorption characteristic with respect to a basic substance, the adsorption ability of an acidic substance is low. Therefore, even if a conventional functional non-woven fabric is used, toxic hydrogen sulfide (H 2 S) that emits an odor of ovum and stimulates the eyes, skin, and mucous membranes can be sufficiently removed from the atmosphere and water. There wasn't. Hydrogen sulfide is generated not only from the crater of the volcano and from the sulfur spring, but also in the separation tank installed for kitchen drainage at restaurants and the like, with the water flow after closing closed. In addition, in sewage treatment plants and waste treatment plants, sulfur is reduced by anaerobic bacteria.
そこで、発明者は鋭意研究の結果、脱硫特性に優れた多孔質の無機吸着剤であるリモナイト（褐鉄鉱、黄土）に着目した。このリモナイト粒子を、バインダにより合成繊維からなる不織布に付着させて機能性不織布とすれば、化学反応により硫化水素を多量に吸着できるだけでなく、リン、残留塩素、アンモニアなども吸着除去可能な機能性不織布が得られることを知見し、この発明を完成させた。 Thus, as a result of intensive studies, the inventors focused on limonite (limonite, loess), which is a porous inorganic adsorbent with excellent desulfurization characteristics. If this limonite particle is attached to a nonwoven fabric made of synthetic fibers with a binder to make a functional nonwoven fabric, it can not only absorb a large amount of hydrogen sulfide by chemical reaction but also can absorb and remove phosphorus, residual chlorine, ammonia, etc. The present invention was completed by finding out that a non-woven fabric can be obtained.
すなわち、この発明は、高い脱硫特性を有し、かつリン、残留塩素、アンモニアおよび微粒子も吸着して除去することができる、汎用性の高い機能性不織布を提供することを目的としている。 That is, an object of the present invention is to provide a highly versatile functional nonwoven fabric having high desulfurization characteristics and capable of adsorbing and removing phosphorus, residual chlorine, ammonia and fine particles.
請求項１に記載の発明は、繊維が絡み合わされた不織布であって、この繊維にバインダを介してリモナイト粒子が付着された機能性不織布である。 The invention according to claim 1 is a non-woven fabric in which fibers are entangled, and is a functional non-woven fabric in which limonite particles are attached to the fibers through a binder.
請求項１に記載の発明によれば、不織布を構成する繊維に、多孔質の無機粉体であるリモナイト粒子がバインダにより付着している。そのため、例えば機能性不織布をフィルタとして利用した際には高い脱硫特性が得られるとともに、リン、残留塩素、アンモニアおよび微粒子などもリモナイト粒子に吸着して除去することができる。また、この機能性不織布を、例えば浄水用フィルタとして使用した際には、水中の異物（微粒子）や有害な溶解物を吸着して除去できる。 According to invention of Claim 1, the limonite particle | grains which are porous inorganic powder have adhered to the fiber which comprises a nonwoven fabric with a binder. Therefore, for example, when a functional nonwoven fabric is used as a filter, high desulfurization characteristics can be obtained, and phosphorus, residual chlorine, ammonia, fine particles, and the like can be adsorbed and removed by the limonite particles. Moreover, when this functional nonwoven fabric is used as, for example, a filter for water purification, it can adsorb and remove foreign substances (fine particles) and harmful dissolved substances in water.
さらに、リモナイト粒子の表面には微小な凹凸が多数顕在し、機能性不織布を硫化水素ガス用のエアフィルタとして使用したときには、通気後のリモナイト粒子の表面に硫黄の結晶が生成する。リモナイトの主成分はα−ＦｅＯＯＨ、γ−ＦｅＯＯＨで、リモナイト粒子と硫化水素とは、以下の反応をするといわれている。
２ＦｅＯ（ＯＨ）＋３Ｈ２Ｓ → ２ＦｅＳ＋Ｓ＋４Ｈ２Ｏ （１）
生成したＦｅＳは酸素と接触してＦｅ２Ｏ３となり、さらにＨ２Ｓと反応する。
４ＦｅＳ＋３Ｏ２ → ２Ｆｅ２Ｏ３＋４Ｓ （２）
Ｆｅ２Ｏ３＋３Ｈ２Ｓ → Ｆｅ２Ｓ３＋３Ｈ２Ｏ （３）
Ｆｅ２Ｏ３＋３Ｈ２Ｓ → ２ＦｅＳ＋Ｓ＋３Ｈ２Ｏ （４）
Furthermore, a lot of minute irregularities appear on the surface of the limonite particles, and when a functional nonwoven fabric is used as an air filter for hydrogen sulfide gas, sulfur crystals are generated on the surface of the aerated limonite particles. The main components of limonite are α-FeOOH and γ-FeOOH. Limonite particles and hydrogen sulfide are said to react as follows.
2FeO (OH) + 3H 2 S → 2FeS + S + 4H 2 O (1)
The produced FeS comes into contact with oxygen to become Fe 2 O 3 and further reacts with H 2 S.
4FeS + 3O 2 → 2Fe 2 O 3 + 4S (2)
Fe 2 O 3 + 3H 2 S → Fe 2 S 3 + 3H 2 O (3)
Fe 2 O 3 + 3H 2 S → 2FeS + S + 3H 2 O (4)
この機能性不織布は、例えば、各種のフィルタ、各種の脱臭シート、各種のクッション材、各種の断熱材、各種の衣類、各種の寝具、各種の医療・衛生用品、各種の包装材料として使用することができる。 This functional non-woven fabric is used as, for example, various filters, various deodorizing sheets, various cushioning materials, various heat insulating materials, various clothing, various beddings, various medical and hygiene products, various packaging materials. Can do.
不織布の繊維としては、例えばポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維などのポリオレフィン系繊維、ポリアミド系繊維、ビニル系繊維、アクリル系繊維、ポリウレタン系繊維、ポリエステル系繊維などを単独または混合して用いることができる。その他、例えば木綿、羊毛などの天然繊維、レーヨンなどの人造繊維およびこれらの混合物などを採用することができる。また、使用する繊維の繊維長および繊度ならびに不織布の厚さは、用途などに応じて適宜選択される。
バインダとしては、例えば、ポリエステル系ラテックス、アクリル系ラテックス、ウレタン系ラテックス、酢ビ系ラテックス、エポキシ系ラテックス、エポキシ系バインダ、ＳＢＲ系ラテックス、ＮＢＲ系ラテックス、フェノール系バインダ、ＰＶＡなどを採用することができ、これを単独または架橋剤と併用して使用する。
As the fibers of the nonwoven fabric, for example, polyolefin fibers such as polyethylene fibers and polypropylene fibers, polyamide fibers, vinyl fibers, acrylic fibers, polyurethane fibers, polyester fibers and the like can be used alone or in combination. In addition, for example, natural fibers such as cotton and wool, artificial fibers such as rayon, and mixtures thereof can be employed. Further, the fiber length and fineness of the fiber used and the thickness of the nonwoven fabric are appropriately selected according to the use.
As the binder, for example, polyester latex, acrylic latex, urethane latex, vinyl acetate latex, epoxy latex, epoxy binder, SBR latex, NBR latex, phenolic binder, PVA, etc. may be employed. It can be used alone or in combination with a crosslinking agent.
リモナイト（褐鉄鉱、黄土）とは、鉄を含む鉱物の風化生成物として熊本県阿蘇地方などで産出される暗褐色または黒色の団塊状、土状の物質である。化学組成はＦｅＯ（ＯＨ）・ｎＨ２Ｏであるものの、赤鉄鉱（Ｆｅ２Ｏ３）や粘土鉱物、酸化マンガン（II）などを不純物として含有する。リモナイトの機能としては、例えば、４大悪臭と呼ばれる硫化水素、アンモニア、トリメチルアミン、メチルメルカプタなどの吸着除去、水中に溶解した残留塩素、リンなどの吸着除去、不飽和アルデヒドの一種で油臭さ、加齢臭の原因物質の１つとなるノネナールの吸着除去などが挙げられる。 Limonite (limonite, loess) is a dark brown or black nodular or earthy substance produced in the Aso district of Kumamoto Prefecture as a weathering product of iron-containing minerals. Although the chemical composition is FeO (OH) .nH 2 O, hematite (Fe 2 O 3 ), clay mineral, manganese oxide (II) and the like are contained as impurities. The functions of limonite include, for example, adsorption removal of hydrogen sulfide, ammonia, trimethylamine, methyl mercapta, etc., which are called four major odors, adsorption removal of residual chlorine dissolved in water, phosphorus, etc., a kind of unsaturated aldehyde, oil odor, Adsorption and removal of nonenal which is one of the causative substances of age odor.
リモナイト粒子の粒径としては、０．０１〜５００μｍである。粒径が０．０１μｍ未満では粒子の凝集性が高まり、バインダに分散させにくくなる。また、粒径が５００μｍを超えれば、機能性不織布の手触りが悪くなり、硫化水素などの吸着速度が低下する。
リモナイト粒子の比表面積は０．１ｍ２／ｇ以上が好ましい。比表面積が０．１ｍ２／ｇ未満では吸着効果などの機能が不充分となる。
不織布に付着させるリモナイト粒子の付着量（不織布に対するリモナイト粒子の配合比）は１〜５０質量％である。１質量％未満では硫化水素などの十分な吸着効果が得られず、５０質量％を超えた場合には繊維分が少なくなり、吸着材の密度が増え、吸着処理速度が遅くなる。
The particle size of the limonite particles is 0.01 to 500 μm. When the particle size is less than 0.01 μm, the cohesiveness of the particles is increased and it is difficult to disperse in the binder. Moreover, if a particle size exceeds 500 micrometers, the touch of a functional nonwoven fabric will worsen and the adsorption | suction speed | rates, such as hydrogen sulfide, will fall.
The specific surface area of the limonite particles is preferably 0.1 m 2 / g or more. When the specific surface area is less than 0.1 m 2 / g, functions such as an adsorption effect are insufficient.
The amount of limonite particles adhered to the nonwoven fabric (the ratio of the limonite particles to the nonwoven fabric) is 1 to 50% by mass. When the amount is less than 1% by mass, a sufficient adsorption effect such as hydrogen sulfide cannot be obtained. When the amount exceeds 50% by mass, the amount of fibers decreases, the density of the adsorbent increases, and the adsorption treatment speed decreases.
機能性不織布には、リモナイト粒子のほかに、例えば天然または人工のゼオライト粒子（沸石）、活性炭粒子、アルミナ粒子、チタン粒子、木炭粒子などの他の無機粉体を付着させてもよい。また、無機粉体に有機材料を複合化させた材料も使用することができる。
人工ゼオライトは、結晶性アルミノケイ酸塩の総称で、構成元素はアルミニウム、ケイ素、酸素などで、ＳｉＯ４とＡｌＯ４四面体構造を基本としている。それらが規則正しく繋がることで、ゼオライトの特徴である、直径が数Å〜数十Åの小さな分子とほぼ同じ大きさの細孔が規則的に形成される。この細孔にはカチオンが存在しており、これに基づきゼオライトの各種機能が発現される。すなわち、ゼオライトの細孔には、その直径より小さな分子のみが侵入でき、それより大きい分子を篩分けることができる（モレキュラーシーブ（分子篩））。
In addition to the limonite particles, other inorganic powders such as natural or artificial zeolite particles (zeolite), activated carbon particles, alumina particles, titanium particles, and charcoal particles may be attached to the functional nonwoven fabric. A material obtained by combining an organic material with inorganic powder can also be used.
Artificial zeolite is a general term for crystalline aluminosilicates, and its constituent elements are aluminum, silicon, oxygen, etc., and is based on a SiO 4 and AlO 4 tetrahedral structure. By connecting them regularly, pores having the same size as a small molecule having a diameter of several to several tens of thousands, which is a feature of zeolite, are regularly formed. Cations are present in the pores, and various functions of zeolite are expressed based on the cations. That is, only molecules smaller than the diameter can enter the pores of the zeolite, and larger molecules can be sieved (molecular sieve).
リモナイト粒子と人工ゼオライト粒子とを混合した場合には、土壌や水中の重金属吸着効果、土壌に含まれるガスを吸着する効果が得られる。これにより、農業分野、園芸分野、コンクリートブロックなどの建築分野など多種多様の分野で利用することができる。吸着効果としては、酸性物質、アニオンに対して高い吸着能を有する水酸化第二鉄と塩基性物質、カチオンに対して高い吸着能を有するゼオライトを混合することにより、機能性不織布に複合性能を与えることができる。
また、リモナイト粒子と人工ゼオライト粒子が付着した機能性不織布（複合フィルタ）のさらなる効果としては、この複合フィルタを塩水に浸すことにより人工ゼオライトの機能が回復し、その後、真水により濯いで塩分を除去することで、リモナイトの鉄イオン（多価陽イオン）が人工ゼオライトの交換性陽イオンと転換し、吸着速度が増大する。このように、複合フィルタは塩水への浸漬、撹拌、水洗、乾燥を順次行うことにより、３〜１０回、その機能を回復することができる。
When limonite particles and artificial zeolite particles are mixed, the effect of adsorbing heavy metals in soil and water and the effect of adsorbing gas contained in soil can be obtained. Thereby, it can utilize in various fields, such as the field of agriculture, gardening, and construction fields, such as a concrete block. The adsorbing effect can be achieved by combining composites with functional non-woven fabrics by mixing ferric hydroxide, which has a high adsorption capacity for acidic substances and anions, a basic substance, and a zeolite, which has a high adsorption capacity for cations. Can be given.
Moreover, as a further effect of the functional nonwoven fabric (composite filter) to which limonite particles and artificial zeolite particles are adhered, the function of the artificial zeolite is restored by immersing the composite filter in salt water, and then the salt content is removed by rinsing with fresh water. By doing so, the iron ion (polyvalent cation) of limonite is converted to the exchangeable cation of artificial zeolite, and the adsorption rate is increased. Thus, the composite filter can recover its function 3 to 10 times by sequentially immersing in salt water, stirring, washing with water, and drying.
請求項２に記載の発明は、前記機能性不織布は、フィルタ用、脱臭シート用、クッション材用、断熱材用、衣類用、寝具用、または医療・衛生用品用として使用される請求項１に記載の機能性不織布である。
The invention according to
フィルタとしては、例えばエアコン用、空気清浄機用、扇風機用、浄水器用、その他の液体ろ過装置用などを採用することができる。脱臭シートとしては、例えば靴の中敷き、ペット用マット、壁掛け脱臭シート、パック容器やトロ箱の吸水シートなどを採用することができる。クッション材としては、例えばヘルメット用クッション体、座布団の充填材、マットの充填材、ベッドやソファの充填材を採用することができる。断熱材としては、建築の内装材用、機械の断熱材用などを採用することができる。衣類としては、例えば下着、上着、チョッキ、ズボン、スカート、マフラーなどを採用することができる。寝具としては、例えばシーツ、布団カバー、枕カバー、枕の充填材、病床に敷いて用いる寝具シートなどを採用することができる。医療・衛生用品としては、例えばマスクなどである。包装材料としては、例えば風呂敷、梱包用緩衝シート、梱包用緩衝ネットなどを採用することができる。 As the filter, for example, an air conditioner, an air purifier, an electric fan, a water purifier, and other liquid filtration devices can be employed. As the deodorizing sheet, for example, an insole for shoes, a mat for pets, a wall-mounted deodorizing sheet, a water absorbing sheet for a pack container or a toro box, and the like can be employed. As the cushion material, for example, a cushion body for a helmet, a cushion cushion filler, a mat filler, a bed or sofa filler can be employed. As the heat insulating material, an architectural interior material, a machine heat insulating material, or the like can be employed. As clothing, for example, underwear, outerwear, waistcoat, trousers, skirt, muffler and the like can be employed. As the bedding, for example, a sheet, a futon cover, a pillow cover, a pillow filling material, a bedding sheet used on a sickbed, and the like can be employed. Examples of medical / hygiene products include masks. As the packaging material, for example, a furoshiki, a packing buffer sheet, a packing buffer net, or the like can be employed.
請求項３に記載の発明は、前記機能性不織布は、シンクの水切り袋用に使用される請求項１に記載の機能性不織布である。 Invention of Claim 3 is a functional nonwoven fabric of Claim 1 in which the said functional nonwoven fabric is used for the draining bag of a sink.
台所のシンクの水切り袋に捨てられた生ごみのうち、特に魚や肉は、時間の経過に伴って徐々に腐敗し、それにより動物性のたんぱく質やアミノ酸などが分解され、腐敗臭を放つ有毒な硫化水素やアンモニアなどが生成する。これにより、これらの有毒物質が水切り袋の中に充満し、腐りかけた魚や肉は各有毒物質との接触による影響も受けて、腐敗速度がさらにはやまる。しかしながら、請求項３に記載の発明では、水切り袋がリモナイト粒子を担持した機能性不織布からなるため、リモナイト粒子が水切り袋内で発生した硫化水素やアンモニアと接触し、これらを分解する。その結果、水切り袋に捨てられた生ごみの臭いが抑制されるとともに、使用後の水切り袋のぬめりも低減できる。 Of the kitchen garbage thrown away in the draining bags of the kitchen sink, especially fish and meat gradually decay over time, so that animal proteins and amino acids are decomposed, resulting in a toxic odor that rots away. Hydrogen sulfide and ammonia are produced. As a result, these toxic substances are filled in the draining bag, and the rotting fish and meat are also affected by the contact with each toxic substance, so that the decay rate is further stopped. However, in the invention described in claim 3, since the draining bag is made of a functional non-woven fabric carrying limonite particles, the limonite particles come into contact with hydrogen sulfide or ammonia generated in the draining bag and decompose them. As a result, the smell of garbage thrown away in the draining bag is suppressed, and slimming of the draining bag after use can be reduced.
水切り袋とは、キッチンに設置されたシンクで利用される使い捨てタイプのごみ袋である。
水切り袋の形状やサイズは任意である。この水切り袋は、排水溝用のものでも、三角コーナー用のものでもよい。
A draining bag is a disposable garbage bag used in a sink installed in a kitchen.
The shape and size of the draining bag are arbitrary. This draining bag may be for drainage grooves or for triangular corners.
請求項１に記載の発明によれば、不織布の繊維にバインダによりリモナイト粒子が付着しているため、例えば機能性不織布をフィルタとして利用した際には高い脱硫特性が得られるとともに、リン、残留塩素、アンモニアおよび微粒子などもリモナイト粒子に吸着されて除去することができる。また、この機能性不織布を、例えば浄水用フィルタとして使用した際には、水中の異物（微粒子）や有害な溶解物を吸着して除去できる。 According to the invention described in claim 1, since the limonite particles are adhered to the non-woven fibers by the binder, for example, when a functional non-woven fabric is used as a filter, high desulfurization characteristics can be obtained, and phosphorus and residual chlorine can be obtained. Ammonia and fine particles can also be adsorbed and removed by the limonite particles. Moreover, when this functional nonwoven fabric is used as, for example, a filter for water purification, it can adsorb and remove foreign substances (fine particles) and harmful dissolved substances in water.
また、シンクの水切り袋の中に捨てられた生ごみ、特に魚や肉は、時間の経過に伴い徐々に腐敗していく。その際、これらの動物性のたんぱく質やアミノ酸などが分解され、腐敗臭を放つ有毒な硫化水素やアンモニアなどが生成する。これにより、これらの有毒物質が水切り袋の中に充満し、腐敗途中の魚や肉は各有毒物質との接触による影響も受けて、腐敗速度がさらにはやまる。しかしながら、請求項３に記載の発明では、水切り袋がリモナイト粒子を担持した機能性不織布からなるため、リモナイト粒子が水切り袋内で発生した硫化水素やアンモニアと接触し、これらを分解する。その結果、水切り袋に捨てられた生ごみの臭いを抑えられるとともに、使用後の水切り袋のぬめりも低減される。 In addition, food waste, especially fish and meat, thrown away into the draining bag of the sink gradually decays over time. At that time, these animal proteins and amino acids are decomposed to produce toxic hydrogen sulfide, ammonia and the like that give off a rotten odor. As a result, these toxic substances are filled in the draining bag, and the fish and meat that are in the process of being spoiled are also affected by the contact with each toxic substance, and the spoilage rate is further stopped. However, in the invention described in claim 3, since the draining bag is made of a functional non-woven fabric carrying limonite particles, the limonite particles come into contact with hydrogen sulfide or ammonia generated in the draining bag and decompose them. As a result, the smell of garbage thrown away in the draining bag can be suppressed, and slimming of the draining bag after use can be reduced.
以下、この発明の実施例を具体的に説明する。 Examples of the present invention will be specifically described below.
図１において、１０はこの発明の実施例１に係る機能性不織布で、この機能性不織布１０は、スパンボンド法によりフリースが形成されたポリプロピレン長繊維（ポリプロピレン短繊維でも可能）１１を、単位面積当たりの目付が１５ｇ／ｍ２で絡み合わせた不織布１２に、酢酸ビニルを主体としてエチレンを共重合させたエマルジョンタイプのバインダ１３を介して、粒径が１００μｍ、比表面積が０．５ｍ２／ｇのリモナイト粒子１４を１０〜５０質量％だけ付着させたものである。
In FIG. 1, 10 is a functional nonwoven fabric according to Example 1 of the present invention, and this functional
次に、図２を参照して、機能性不織布製造装置１５による機能性不織布１０の製造方法を説明する。
図２に示すように、機能性不織布製造装置１５は、原料となる不織布１２が巻回された原反ロール１６を、一対の支柱１７間で軸線を水平にして回転自在に支持する不織布供給部１８と、不織布供給部１８より下流に配置され、かつリモナイト粒子１４が分散されたバインダ１３を溜めたバインダ槽１９の底部に、不織布１２をバインダ１３の液面下に引き込むための軸線が水平な引き込みローラ２０が配置されるとともに、その直上に軸線が水平な補助ローラ２１が配置された粒子付着部２２と、粒子付着部２２より下流に配置され、かつ乾燥室２３の天井部分および床部分に一対のヒータ２４が配設されるとともに、乾燥室２３の入口部２５および出口部２６に軸線が水平な２本の折り返しローラ２７が配設された乾燥器２８と、乾燥器２８により下流に配置され、かつ製造された機能性不織布１０を、一対の支柱１７間に軸線を水平にして回転自在に支持された巻き取りローラ２９に巻き取る駆動モータ３０付きの巻き取り部３１とを備えている。
Next, with reference to FIG. 2, the manufacturing method of the
As shown in FIG. 2, the functional nonwoven
機能性不織布１０の製造時には、まず原料となる不織布１２が巻回された原反ロール１６を不織布供給部１８の一対の支柱１７間に回転自在に支持する。次に、原反ロール１６から不織布１２の先端部を繰り出し、この先端部を粒子付着部２２のバインダ槽１９の引き込みローラ２０および補助ローラ２１を介して入口部２５から乾燥器２８の乾燥室２３に導入する。ここで、不織布１２を一対の折り返しローラ２７によってつづら折り状に折り返した後、不織布１２の先端部を乾燥器２８の出口部２６から導出し、巻き取り部３１の巻き取りローラ２９の外周面に固定する。
その後、機能性不織布製造装置１５を用いて機能性不織布１０を製造する際には、駆動モータ３０によって巻き取りローラ２９を水平回転させる。これにより、原反ロール１６から繰り出された不織布１２の部分は、順次、バインダ槽１９に溜まったバインダ１３に浸すことで、その不織布１２の繊維１１の全域にバインダ１３を介してリモナイト粒子１４が分散状態で付着される。その後は、乾燥器２８を通る間にヒータ２４によりバインダ１３が乾燥し、不織布１２の繊維全体にリモナイト粒子１４が固定される。次に、乾燥器２８の出口部２６から導出された機能性不織布１０の部分が、巻き取りローラ２９に順次巻き取られていく。
At the time of manufacturing the
Thereafter, when the
製造された機能性不織布１０は、空気清浄機または浄水器のフィルタとして使用される。このとき、空気中または水中に含まれた比較的大きな異物（塵など）は、機能性不織布１０の基材としての不織布１２により捕獲され、それより微小な異物などはリモナイト粒子１４によって吸着除去される。すなわち、不織布１２を構成する繊維１１に、多孔質の無機粉体であるリモナイト粒子１４がバインダ１３によって付着しているため、機能性不織布１０を空気清浄機用のフィルタとして利用した場合には、高い脱硫特性が得られるとともに、煙、油粒子、アンモニア、メチルメルカプタン、トリメチルアミン、ノネナールおよび空気中を浮遊する微粒子などもリモナイト粒子１４に吸着して除去される。
特に、機能性不織布１０を硫化水素ガス用の脱硫フィルタとして使用したときには、通気後のリモナイト粒子１４の表面に平滑な硫黄の結晶が生成する。リモナイトの主成分はα−ＦｅＯＯＨ、γ−ＦｅＯＯＨであるため、リモナイト粒子１４と硫化水素とは、以下の１〜４式の反応が行われると推測される。
The manufactured functional
In particular, when the
２ＦｅＯ（ＯＨ）＋３Ｈ２Ｓ → ２ＦｅＳ＋Ｓ＋４Ｈ２Ｏ （１）
生成したＦｅＳは酸素と接触してＦｅ２Ｏ３となり、さらにＨ２Ｓと反応する。
４ＦｅＳ＋３Ｏ２ → ２Ｆｅ２Ｏ３＋４Ｓ （２）
Ｆｅ２Ｏ３＋３Ｈ２Ｓ → Ｆｅ２Ｓ３＋３Ｈ２Ｏ （３）
Ｆｅ２Ｏ３＋３Ｈ２Ｓ → ２ＦｅＳ＋Ｓ＋３Ｈ２Ｏ （４）
2FeO (OH) + 3H 2 S → 2FeS + S + 4H 2 O (1)
The produced FeS comes into contact with oxygen to become Fe 2 O 3 and further reacts with H 2 S.
4FeS + 3O 2 → 2Fe 2 O 3 + 4S (2)
Fe 2 O 3 + 3H 2 S → Fe 2 S 3 + 3H 2 O (3)
Fe 2 O 3 + 3H 2 S → 2FeS + S + 3H 2 O (4)
また、この機能性不織布１０は、フィルタとしての利用の他にも、各種の脱臭シート、各種のクッション材、各種の断熱材、各種の衣類、各種の寝具、各種の医療・衛生用品、各種の包装材料としても利用することができる。
In addition to the use as a filter, the
次に、図３を参照し、この発明の実施例２に係る機能性不織布について説明する。
図３に示すように、この実施例２の機能性不織布１０Ａの特徴は、リモナイト粒子１４だけでなく人工ゼオライト粒子３２を不織布１２に付着させるとともに、この機能性不織布１０Ａを壁掛け式の空気清浄機３３に使用される脱臭フィルタ３４として採用した点である。
人工ゼオライト粒子３２は、アルミニウム、ケイ素、酸素などで、ＳｉＯ４とＡｌＯ４四面体構造を基本とし、その表面に細孔が規則的に形成されている。この細孔にはカチオンが存在し、その影響でゼオライトの細孔にはその直径より小さな分子のみが侵入する。
Next, with reference to FIG. 3, the functional nonwoven fabric which concerns on Example 2 of this invention is demonstrated.
As shown in FIG. 3, the functional
The
壁掛け式の空気清浄機３３は、正面視して矩形状で、かつ表板３８ａの中央部に矩形状の吸気口３５が形成されるとともに、４つの側板３６の底部分に複数の排気口３７が形成されたケーシング３８を有している。このケーシング３８には、その内部空間を表裏方向へ２分割する矩形状の脱臭フィルタ３４が収納されている。また、ケーシング３８の吸気口３５には電動ファン３９が嵌入され、さらにケーシング３８の表面全体を被うように、矩形枠状の表板３８ａの外面全域には造花４０が固着されている。
The wall-mounted
空気清浄機３３の使用時には、電動ファン３９を作動させることで、外気が造花４０の隙間から電動ファン３９を通してケーシング３８の内部空間に吸い込まれ、ここで外気は機能性不織布１０Ａからなる脱臭フィルタ３４を強制的に通過する。このとき、酸性物質の吸着性能に富んだリモナイト粒子１４による硫化水素、アンモニア、メチルメルカプタン、トリメチルアミン、ノネナールなどが吸着除去される。その他にも、塩基性物質の吸着性能に富んだ人工ゼオライト粒子３２によって、リモナイト粒子１４に比べて多量の残留塩素などが吸着除去される。
また、実施例２の機能性不織布１０Ａを浄水用フィルタとして利用した場合には、リモナイト粒子１４および人工ゼオライト粒子３２の吸着効果により、水中に溶解したヒ素、セレン、鉛、カドミウム、フッ素、ホウ素などの様々な重金属を吸着除去することができる。
When the
Further, when the functional
さらに、このようにリモナイト粒子１４と人工ゼオライト粒子３２とを混合した場合、土壌や水中の重金属吸着効果、土壌に含まれるガスを吸着する効果が得られる。この吸着効果としては、酸性物質、アニオンに対して高い吸着能を有する酸化第二鉄と塩基性物質、カチオンに対して高い吸着性能を有するゼオライトを混合することにより、機能性不織布１０Ａに複合性能を与えることができる。これにより、機能性不織布１０Ａは農業分野、園芸分野、建築分野などの分野で利用することができる。
また、使用済みの機能性不織布１０Ａに対してその機能を回復させる際には、塩水に機能性不織布１０Ａを浸すことで人工ゼオライトの機能が回復し、その後、真水による濯ぎで塩分を除去することにより、リモナイトの鉄イオン（多価陽イオン）が人工ゼオライトの交換性陽イオンと転換し、吸着速度が増大する。このような操作を行うことで、機能性不織布１０Ａは３〜１０回、その機能を回復することができる。
その他の構成、作用および効果は、実施例１から推測可能な範囲であるため説明を省略する。
Further, when the
Moreover, when recovering the function of the used functional
Other configurations, operations, and effects are in a range that can be estimated from the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
次に、図４を参照して、この発明の実施例３に係る機能性不織布について説明する。
図４に示すように、この実施例３の機能性不織布１０Ｃの特徴は、シンクの水切り袋６０の原材料に機能性不織布１０Ｃを採用した点である。
水切り袋６０とは、料理中に発生した生ごみを、いったんシンクの排水溝や三角コーナーに捨てるための使い捨て方式のごみ袋である。
Next, with reference to FIG. 4, the functional nonwoven fabric which concerns on Example 3 of this invention is demonstrated.
As shown in FIG. 4, the feature of the
The draining
水切り袋６０に捨てられた生ごみのうち、特に魚や肉は、時間の経過に伴って徐々に腐敗し、それにより動物性のたんぱく質やアミノ酸などが分解され、腐敗臭を放つ有毒な硫化水素やアンモニアなどが生成する。これにより、これらの有毒物質が水切り袋６０の中に充満し、腐りかけた魚や肉はこれらの有毒物質との接触による影響を受けて、腐敗速度がさらにはやまる。しかしながら、ここでは水切り袋６０がリモナイト粒子１４を繊維１１を介して担持した機能性不織布１０Ｃからなるため、リモナイト粒子１４が水切り袋６０内で発生した硫化水素やアンモニアと接触し、これらを分解する。その結果、水切り袋６０に捨てられた生ごみの臭いを抑制できるとともに、使用後の水切り袋６０のぬめりも低減することができる。
その他の構成、作用および効果は、実施例１から推測可能な範囲であるため説明を省略する。
Among the garbage thrown away in the draining
Other configurations, operations, and effects are in a range that can be estimated from the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
この発明は、硫化水素やアンモニアなどに対する吸着特性が高い機能性不織布を提供する技術として有用である。 The present invention is useful as a technique for providing a functional nonwoven fabric having high adsorption characteristics for hydrogen sulfide, ammonia, and the like.
１０，１０Ａ〜１０Ｃ 機能性不織布、
１１ 繊維、
１２ 不織布、
１３ バインダ、
１４ リモナイト粒子、
６０ 水切り袋。
10, 10A-10C functional nonwoven fabric,
11 fiber,
12 Nonwoven fabric,
13 binder,
14 Limonite particles,
60 draining bag.
Claims (3)
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