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JP7788906B2 - Deodorizing fiber structure, air filter media and air filter - Google Patents
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JP7788906B2 - Deodorizing fiber structure, air filter media and air filter - Google Patents

Deodorizing fiber structure, air filter media and air filter

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JP7788906B2 JP2022050069A JP2022050069A JP7788906B2 JP 7788906 B2 JP7788906 B2 JP 7788906B2 JP 2022050069 A JP2022050069 A JP 2022050069A JP 2022050069 A JP2022050069 A JP 2022050069A JP 7788906 B2 JP7788906 B2 JP 7788906B2
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Description

本発明は、脱臭性能を有する繊維構造物、エアーフィルター濾材及びエアーフィルターに関するものである。 The present invention relates to a fiber structure, an air filter medium, and an air filter having deodorizing properties.

近年、東アジア内陸部の砂漠、乾燥地域からの砂塵(黄砂)や、PM2.5、スギ、ヒノキなどの花粉の飛散、また、インフルエンザ等のウィルスによる感染症の流行が健康へ及ぼす影響から、窓を開けた室内空気の換気に代わり、空気清浄機やエアコン(空調機)を用いて室内空気を浄化、調温、調湿する生活環境が多く見られる。特に、住宅や職場、自動車などの室内空間における快適性向上の機能に対する市場要望は強く、空気浄化装置の普及が進んでいるとともに、空気浄化装置に取り付けて使用するエアーフィルター濾材には様々な高機能化を要望されている。 In recent years, due to the health impacts of dust (yellow sand), PM2.5, and pollen from cedar and cypress trees from the deserts and arid regions of inland East Asia, as well as the spread of viral infections such as influenza, many living environments have seen the use of air purifiers and air conditioners to purify, regulate temperature, and control humidity indoors, instead of opening windows to ventilate the air. In particular, there is strong market demand for features to improve comfort in indoor spaces such as homes, workplaces, and automobiles, and as air purification devices become more widespread, there is also a demand for various high-performance air filter media used in air purification devices.

住宅や職場、自動車などの生活環境下に存在する悪臭ガス成分としては、ホルムアルデヒドやアセトアルデヒドをはじめとするアルデヒド類;アンモニア、トリメチルアミンをはじめとするアミン類;酢酸やイソ吉草酸をはじめとする低級脂肪酸類;メチルメルカプタンをはじめとするメルカプタン類;SO、NO;トルエンやキシレンをはじめとする芳香族炭化水素類などがあり、これらの中には、悪臭防止法で指定されている22種類の特定悪臭物質に分類されるもの、厚生労働省が濃度指針値を定める13種類の揮発性有機化合物(Volatile Organic Compounds、VOC)に分類されるものも含まれる。 The odorous gas components present in living environments such as homes, workplaces, and automobiles include aldehydes such as formaldehyde and acetaldehyde; amines such as ammonia and trimethylamine; lower fatty acids such as acetic acid and isovaleric acid; mercaptans such as methyl mercaptan; SO2 , NO2 ; and aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene. Among these are those classified as 22 types of specific odorous substances specified in the Offensive Odor Prevention Act, as well as 13 types of volatile organic compounds (VOCs) for which the Ministry of Health, Labour and Welfare has set concentration guideline values.

これらの背景から、室内の悪臭ガス成分の濃度を速やかに低減させ、人やペットの健康を守り、室内空間を快適にするため、脱臭性能を有するエアーフィルター濾材に対するニーズが高まっている。 Against this background, there is a growing need for air filter media with deodorizing properties that can quickly reduce the concentration of odorous gas components indoors, protect the health of people and pets, and make indoor spaces more comfortable.

例えば、活性炭や添着活性炭を使用せず、アルデヒド類のみを選択的、かつ効率良く除去するエアーフィルター濾材に適した繊維シートを提供するため、特定の無機粒子と酸ヒドラジドとが少なくとも繊維の表面上に担持されてなることを特徴とする繊維シートが提案されている。(特許文献1参照)。当該提案では、無機粒子の少なくとも一種がゼオライトであり、該ゼオライトのSiO/Alのモル比が20~300である繊維シートが規定されており、アルデヒド類の除去能が良好であるが、繊維シートに含浸塗工等で担持する際、ゼオライトは、他の無機粒子と比べて取り扱いに難が生じる場合あり、且つ二酸化ケイ素、アルミナ、二酸化チタンと比較すると、一般的に材料コストが高く、経済性の観点であまり好ましくない。 For example, in order to provide a fiber sheet suitable for an air filter medium that selectively and efficiently removes only aldehydes without using activated carbon or impregnated activated carbon, a fiber sheet characterized by carrying specific inorganic particles and an acid hydrazide on at least the surface of the fiber has been proposed (see Patent Document 1). This proposal specifies a fiber sheet in which at least one type of inorganic particle is zeolite, and the zeolite has a SiO 2 /Al 2 O 3 molar ratio of 20 to 300. This fiber sheet has good aldehyde removal ability, but when carrying zeolite on the fiber sheet by impregnation coating or the like, it can be difficult to handle compared to other inorganic particles, and compared to silicon dioxide, alumina, and titanium dioxide, the material cost is generally high, making it less desirable from an economical standpoint.

また、アルデヒド類を効率良く除去し、かつ二次発臭のリスクの極めて少ない脱臭性繊維構造物を提供することを目的に、(1)繊維構造物に無機粒子及び水溶性アミン系化合物が担持されてなり、温度25℃、相対湿度75%に調整された環境下における平衡水分率が15質量%以下で、かつ水に対して3質量%となるように浸漬した際のpHが3.5~7である脱臭性繊維構造物。(2)前記無機粒子の温度25℃、相対湿度75%に調整された環境下における平衡水分率が10質量%以下である、前記(1)記載の脱臭性繊維構造物。(3)前記無機粒子が疎水性多孔質粒子である、前記(1)または(2)記載の脱臭性繊維構造物。(4)前記疎水性多孔質粒子の平均細孔径が2~50nmである、前記(3)記載の脱臭性繊維構造物。(5)前記無機粒子と前記水溶性アミン系化合物とで繊維の表面上に細孔を形成してなり、細孔径20nm以下の細孔の占める容積が全細孔容積の40%以下であり、比表面積が1~30m/gである、前記(1)~(4)のいずれか記載の脱臭性繊維構造物。(6)前記無機粒子は、数平均粒径が1μm以下で、かつ、BET法による比表面積が15~250m/gである、前記(1)~(5)のいずれか記載の脱臭性繊維構造物。(7)前記無機粒子が、二酸化ケイ素、アルミナおよび二酸化チタンから選ばれる群からなる少なくとも1種を含有する、前記(1)~(6)のいずれか記載の脱臭性繊維構造物。(8)前記水溶性アミン系化合物が酸ヒドラジド化合物を含有する、前記(1)~(7)のいずれか記載の脱臭性繊維構造物。(9)水難溶性のpH調整剤が含有されている、前記(1)~(8)のいずれか記載の脱臭性繊維構造物。(10)前記水難溶性のpH調整剤が難燃剤である、前記(9)記載の脱臭性繊維構造物。(11)前記無機粒子と前記水溶性アミン系化合物とがバインダーにて繊維表面上に担持されている、前記(1)~(10)のいずれか記載の脱臭性繊維構造物。(12)前記無機粒子は、数平均粒径が50~2000μmであり、該無機粒子に前記水溶性アミン系化合物が添着された状態で繊維間に挟持されている、前記(1)~(10)記載の脱臭性繊維構造物。(13)前記(1)~(12)のいずれか記載の脱臭性繊維構造物を用いて構成されていることを特徴とするエアーフィルターが提案されている(特許文献2参照)。しかし、無機粒子の数平均粒径が1μm以下である場合、繊維シート上に無機粒子が満遍なく存在し、繊維構造物の空隙が埋まることにより、エアーフィルターの圧力損失が高くなったり、充分なダスト保持量を得られなくなったり、無機粒子を担持した繊維構造物を作製する際、粉舞いが多く発生する等、無機粒子の取り扱い時のハンドリングで難が生じる場合があり、好ましくない。なお、ダスト保持量とは、JIS D1612に準拠した方法で、試験風速2.7m/secで試験粉体を投入し、圧力損失が200Pa時に試験を終了し、その段階でのダスト保持量を測定するもので、値が高い程、高い集塵性である。 Furthermore, with the objective of providing a deodorizing fiber structure that efficiently removes aldehydes and has an extremely low risk of secondary odor generation, the following are provided: (1) a deodorizing fiber structure comprising a fiber structure carrying inorganic particles and a water-soluble amine compound, the fiber structure having an equilibrium moisture regain of 15% by mass or less in an environment adjusted to a temperature of 25°C and a relative humidity of 75%, and a pH of 3.5 to 7 when immersed in water to a concentration of 3% by mass; (2) the deodorizing fiber structure according to (1), in which the inorganic particles have an equilibrium moisture regain of 10% by mass or less in an environment adjusted to a temperature of 25°C and a relative humidity of 75%; (3) the deodorizing fiber structure according to (1) or (2), in which the inorganic particles are hydrophobic porous particles; and (4) the deodorizing fiber structure according to (3), in which the hydrophobic porous particles have an average pore diameter of 2 to 50 nm. (5) The deodorizing fiber structure according to any one of (1) to (4), wherein the inorganic particles and the water-soluble amine compound form pores on the surface of the fibers, the volume of pores having a pore diameter of 20 nm or less occupying 40% or less of the total pore volume, and the specific surface area is 1 to 30 m 2 /g. (6) The deodorizing fiber structure according to any one of (1) to (5), wherein the inorganic particles have a number average particle size of 1 μm or less and a specific surface area measured by the BET method of 15 to 250 m 2 /g. (7) The deodorizing fiber structure according to any one of (1) to (6), wherein the inorganic particles contain at least one kind selected from the group consisting of silicon dioxide, alumina, and titanium dioxide. (8) The deodorizing fiber structure according to any one of (1) to (7), wherein the water-soluble amine compound contains an acid hydrazide compound. (9) The deodorizing fiber structure according to any one of (1) to (8), which contains a poorly water-soluble pH adjuster. (10) The deodorizing fiber structure according to (9), wherein the poorly water-soluble pH adjuster is a flame retardant. (11) The deodorizing fiber structure according to any one of (1) to (10), wherein the inorganic particles and the water-soluble amine compound are supported on the fiber surface by a binder. (12) The deodorizing fiber structure according to (1) to (10), wherein the inorganic particles have a number-average particle size of 50 to 2000 μm, and the water-soluble amine compound is attached to the inorganic particles and sandwiched between the fibers. (13) An air filter has been proposed that is constructed using the deodorizing fiber structure according to any one of (1) to (12) (see Patent Document 2). However, if the number average particle size of the inorganic particles is 1 μm or less, the inorganic particles will be distributed evenly over the fiber sheet, filling the voids in the fiber structure, which may increase the pressure loss of the air filter, make it difficult to obtain a sufficient dust retention capacity, or cause difficulties in handling the inorganic particles, such as causing a lot of dust flying when producing a fiber structure carrying the inorganic particles, which is undesirable. Note that the dust retention capacity is measured according to a method in accordance with JIS D1612, in which a test powder is introduced at a test air speed of 2.7 m/sec, the test is terminated when the pressure loss reaches 200 Pa, and the dust retention capacity at that stage is measured; the higher the value, the higher the dust collection ability.

VOC吸着性能に優れる濾材を提供する目的で、1μm以下の平均粒子径を有する粒子である吸着剤をバインダーにより担持した不織布を備える濾材において、濾材が備える吸着剤とバインダーとの重量比率が93質量%:7質量%~99.5質量%:0.5質量%の範囲内である濾材が提案されている(特許文献3参照)。特定のガスを脱臭するために吸着剤を繊維シートに担持させたエアーフィルター濾材は広く知られているが、吸着剤が1μm以下の平均粒子径を有する粒子である場合、これも不織布上に吸着剤の粒子が満遍なく存在し、不織布の空隙が埋まることにより、濾材の圧力損失が高くなったり、充分なダスト保持量を得られなくなったり、吸着剤の粒子を担持した不織布を作製する際、粉舞いが多く発生する等、吸着剤の取り扱い時のハンドリングで難が生じる場合があり、好ましくない。 In order to provide a filter medium with excellent VOC adsorption performance, a filter medium has been proposed that includes a nonwoven fabric carrying an adsorbent, which is a particle having an average particle diameter of 1 μm or less, supported by a binder, in which the weight ratio of the adsorbent to the binder is within the range of 93%:7% to 99.5%:0.5% by mass (see Patent Document 3). Air filter medium in which an adsorbent is supported on a fiber sheet for deodorizing specific gases is widely known, but when the adsorbent is a particle having an average particle diameter of 1 μm or less, the adsorbent particles are also distributed evenly across the nonwoven fabric, filling the voids in the nonwoven fabric and increasing the pressure loss of the filter medium, preventing sufficient dust retention, and causing difficulties in handling the adsorbent, such as the generation of a lot of dust when manufacturing the nonwoven fabric carrying the adsorbent particles.

特開2007-167632号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-167632 特許5428857号公報Patent No. 5428857 特開2015-157250号公報JP 2015-157250 A

本発明の課題は、悪臭ガス成分の脱臭、とりわけアセトアルデヒド等のアルデヒド類を効率良く除去し、無機粒子を繊維構造物に担持する際、無機粒子のハンドリングが良く、且つ、経済性のある無機粒子を使用した脱臭性繊維構造物、並びにそれを使用するエアーフィルター濾材及びエアーフィルターを提供することである。 The objective of the present invention is to provide a deodorizing fiber structure that uses inorganic particles that efficiently deodorize malodorous gas components, particularly aldehydes such as acetaldehyde, and that are easy to handle and economical when supporting the inorganic particles on the fiber structure, as well as an air filter medium and air filter that use the same.

本発明の課題は、下記手段によって解決することができる。
(1)無機粒子と水溶性アミン化合物が繊維構造物に担持されてなる脱臭性繊維構造物で、該無機粒子は、多孔質粒子であり、二酸化ケイ素、アルミナ、二酸化チタンからなる群から選ばれる1種以上の無機粒子であり、該無機粒子の平均粒子径が1~50μmであり、該無機粒子の比表面積が100m/g以上であり、該無機粒子の細孔容積が0.3ml/g以上であり、且つ該無機粒子と水との10質量%分散液のpHが6.6以上であることを特徴とする脱臭性繊維構造物。
(2)上記(1)記載の脱臭性繊維構造物を使用するエアーフィルター濾材
(3)上記(1)記載の脱臭性繊維構造物を使用するエアーフィルター。
The object of the present invention can be achieved by the following means.
(1) A deodorizing fiber structure comprising inorganic particles and a water-soluble amine compound supported on a fiber structure, wherein the inorganic particles are porous particles and are one or more types of inorganic particles selected from the group consisting of silicon dioxide, alumina, and titanium dioxide, the inorganic particles have an average particle size of 1 to 50 μm, a specific surface area of 100 m 2 /g or more, a pore volume of 0.3 ml/g or more, and a pH of a 10% by mass dispersion of the inorganic particles in water is 6.6 or more.
(2) An air filter medium using the deodorizing fiber structure described in (1) above. (3) An air filter using the deodorizing fiber structure described in (1) above.

本発明により、アセトアルデヒド等のアルデヒド類の脱臭性能が良く、無機粒子を繊維構造物に担持する際、無機粒子のハンドリングが良い脱臭性繊維構造物、並びにそれを使用するエアーフィルター濾材及びエアーフィルターを提供することができる。 The present invention provides a deodorizing fiber structure that has excellent deodorizing performance for aldehydes such as acetaldehyde and allows for easy handling of inorganic particles when supporting the inorganic particles on the fiber structure, as well as an air filter medium and air filter that use the same.

以下、本発明の脱臭性繊維構造物、エアーフィルター濾材及びエアーフィルターについて詳細に説明する。 The deodorizing fiber structure, air filter medium, and air filter of the present invention are described in detail below.

本発明の脱臭性繊維構造物は、無機粒子と水溶性アミン化合物が繊維構造物に担持されてなる脱臭性繊維構造物であり、エアーフィルター濾材は、エアーフィルターに使用する濾材であり、本発明の脱臭性繊維構造物を用いた濾材である。 The deodorizing fiber structure of the present invention is a deodorizing fiber structure in which inorganic particles and a water-soluble amine compound are supported on a fiber structure, and the air filter medium is a filter medium used in an air filter, and is a filter medium that uses the deodorizing fiber structure of the present invention.

本発明における無機粒子は、多孔質粒子であり、二酸化ケイ素、アルミナ、二酸化チタンからなる群から選ばれる1種以上の無機粒子である。これらの中でも、二酸化ケイ素が好ましい。 The inorganic particles used in the present invention are porous particles and are one or more types of inorganic particles selected from the group consisting of silicon dioxide, alumina, and titanium dioxide. Of these, silicon dioxide is preferred.

無機粒子の平均粒子径は、脱臭性能や取り扱いの観点から、1~50μmであり、より好ましくは2~40μmであり、さらに好ましくは3~30μmである。該平均粒子径が1μmより小さい場合、繊維構造物の繊維間の空隙が小さい粒子で埋まることにより、圧力損失が高くなったり、充分なダスト保持量が得られなかったりする。また、粉舞いがより多く発生する等、無機粒子の取り扱い時のハンドリングに難が生じる。該平均粒子径が50μmより大きい場合は、脱臭性繊維構造物の繊維と無機粒子との接着面積が減少するため、バインダーが過剰に必要となり、無機粒子表面においてバインダーで被覆される面積が増え、脱臭性能が充分に発現されない場合がある。 From the perspective of deodorizing performance and ease of handling, the average particle size of the inorganic particles is 1 to 50 μm, more preferably 2 to 40 μm, and even more preferably 3 to 30 μm. If the average particle size is less than 1 μm, the voids between the fibers of the fiber structure will be filled with small particles, resulting in high pressure loss and insufficient dust retention. Furthermore, handling of the inorganic particles will be difficult, as more dust will fly around. If the average particle size is greater than 50 μm, the adhesion area between the fibers of the deodorizing fiber structure and the inorganic particles will decrease, requiring an excessive amount of binder. This will increase the area of the inorganic particle surface covered by the binder, and may result in insufficient deodorizing performance.

なお、ダスト保持量とは、エアーフィルター濾材又はエアーフィルターの試料を一定条件下でダスト試験(例えば、JIS D 1612-1989「自動車用エアクリーナ試験方法」)を行い、試料の圧力損失が一定に達したときに、エアーフィルター濾材又はエアーフィルター上に堆積した試験粉塵質量を、試料質量増加量からエアーフィルター濾材又はエアーフィルターの単位面積当たりの質量を求めるものである。ダスト保持量の値が大きい程、エアーフィルター濾材又はエアーフィルターの集塵性能と寿命が大きいことを示す。 Dust retention is measured by conducting a dust test (for example, JIS D 1612-1989 "Test Methods for Automotive Air Cleaners") on a sample of air filter media or air filter under certain conditions. When the pressure loss of the sample reaches a certain level, the mass of test dust accumulated on the air filter media or air filter is calculated from the increase in sample mass, and the mass per unit area of the air filter media or air filter is calculated. The higher the dust retention value, the better the dust collection performance and lifespan of the air filter media or air filter.

無機粒子の比表面積は、脱臭性能の観点から、100m/g以上であり、より好ましくは120m/g以上であり、さらに好ましくは140m/g以上である。比表面積が100m/gより小さい場合、脱臭性繊維構造物の脱臭性能が低下するため、好ましくない。該比表面積は、好ましくは500m/g以下であり、より好ましくは450m/g以下であり、さらに好ましくは400m/g以下である。該比表面積が500m/gより大きい場合、連動して平均粒子径が1μmを下回ることが多く、脱臭性繊維構造物の繊維と無機粒子との接着面積が減少するため、無機粒子を担持する場合に好ましく使用されるバインダーが過剰に必要となり、無機粒子表面においてバインダーで被覆される面積が増え、脱臭性能が充分に発現されない場合がある。 From the viewpoint of deodorizing performance, the specific surface area of the inorganic particles is 100 m 2 /g or more, more preferably 120 m 2 /g or more, and even more preferably 140 m 2 /g or more. A specific surface area of less than 100 m 2 /g is undesirable because the deodorizing performance of the deodorizing fiber structure decreases. The specific surface area is preferably 500 m 2 /g or less, more preferably 450 m 2 /g or less, and even more preferably 400 m 2 /g or less. If the specific surface area is more than 500 m 2 /g, the average particle size often falls below 1 μm, reducing the adhesion area between the fibers of the deodorizing fiber structure and the inorganic particles. This requires an excess of the binder, which is preferably used to support the inorganic particles, and increases the area of the inorganic particle surface covered by the binder, which may result in insufficient deodorizing performance.

無機粒子の細孔容積は、脱臭性能の観点から、0.3ml/g以上であり、より好ましくは0.4ml/g以上であり、さらに好ましくは0.5ml/g以上である。該細孔容積が0.3ml/gより小さい場合、無機粒子と水溶性アミン化合物によるアルデヒド類の脱臭性能が不十分となり、好ましくない。該細孔容積は、好ましくは4.0ml/g以下であり、より好ましくは3.5ml/g以下であり、さらに好ましくは3.0ml/g以下である。該細孔容積が4ml/gより大きい場合、コストが高くなる場合があり、経済性の観点から不利となる場合や無機粒子の入手が困難になる場合がある。 From the viewpoint of deodorizing performance, the pore volume of the inorganic particles is 0.3 ml/g or more, more preferably 0.4 ml/g or more, and even more preferably 0.5 ml/g or more. If the pore volume is less than 0.3 ml/g, the deodorizing performance of the inorganic particles and water-soluble amine compound against aldehydes will be insufficient, which is undesirable. The pore volume is preferably 4.0 ml/g or less, more preferably 3.5 ml/g or less, and even more preferably 3.0 ml/g or less. If the pore volume is greater than 4 ml/g, costs may increase, which may be disadvantageous from an economic standpoint, or the inorganic particles may be difficult to obtain.

また、無機粒子の平均細孔径は、0.08nm以上が好ましい。細孔径が0.08nmより小さい場合、無機粒子及び水溶性アミン化合物によるアルデヒド類の脱臭性能が不十分となる場合がある。 Furthermore, the average pore diameter of the inorganic particles is preferably 0.08 nm or more. If the pore diameter is smaller than 0.08 nm, the deodorizing performance of the inorganic particles and water-soluble amine compound against aldehydes may be insufficient.

アルデヒド類の脱臭性能を確保するため、無機粒子と水との10質量%分散液のpHは、6.6以上である。また、該pHは、9.5以下がより好ましい。該pHが6.6より小さい場合は、無機粒子と水溶性アミン化合物によるアルデヒド類の脱臭性能が低下する。また、該pHが9.5より大きい場合も、アルデヒド類の脱臭性能が低下する場合がある。 To ensure aldehyde deodorizing performance, the pH of a 10% by mass dispersion of inorganic particles and water is 6.6 or higher. The pH is more preferably 9.5 or lower. If the pH is lower than 6.6, the aldehyde deodorizing performance of the inorganic particles and water-soluble amine compound will decrease. If the pH is higher than 9.5, the aldehyde deodorizing performance may also decrease.

水溶性アミン化合物としては、ヒドラジン類、酸ジヒドラジド、脂肪族アミン類、芳香族アミン類、尿素類、アミノ酸などが挙げられる。アルデヒド類の脱臭性能の観点から、水溶性アミン化合物としては、酸ジヒドラジドがより好ましい。 Examples of water-soluble amine compounds include hydrazines, acid dihydrazides, aliphatic amines, aromatic amines, ureas, and amino acids. From the perspective of deodorizing performance for aldehydes, acid dihydrazides are more preferred as water-soluble amine compounds.

酸ジヒドラジドとしては、カルボジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、ドデカンジオヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、サリチル酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、グルタミン酸ジヒドラジド等が挙げられる。 Examples of acid dihydrazides include carbodihydrazide, adipic acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide, dodecanediohydrazide, isophthalic acid dihydrazide, salicylic acid dihydrazide, succinic acid dihydrazide, and glutamic acid dihydrazide.

繊維構造物への水溶性アミン化合物の担持量は、特に限定されるものでないが、無機粒子の質量に対して3質量%以上、100質量%以下が好ましい。該担持量が3質量%未満の場合、脱臭性能が劣る場合があり、該担持量が100質量%を超す場合は、脱臭性能が頭打ちとなる場合がある。 The amount of water-soluble amine compound supported on the fiber structure is not particularly limited, but is preferably 3% by mass or more and 100% by mass or less relative to the mass of the inorganic particles. If the amount supported is less than 3% by mass, deodorizing performance may be poor, and if the amount supported is more than 100% by mass, deodorizing performance may plateau.

本発明の繊維構造物の材料としては、ポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアルキレンパラオキシベンゾエート系繊維、ポリウレタン系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリ塩化ビニリデン系繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、ポリアクリロニトリル系繊維、ポリオレフィン系繊維、フェノール系繊維等の合成繊維;ガラス繊維、金属繊維、アルミナ繊維、炭素繊維、活性炭素繊維等の無機繊維;木材パルプ、竹パルプ、麻パルプ、ケナフパルプ、藁パルプ、バガスパルプ、コットンリンターパルプ、木綿、羊毛、絹等の天然繊維;古紙再生パルプ;レーヨン、キュプラ等の再生セルロース繊維;コラーゲン等のタンパク質、アルギン酸、キチン、キトサン、澱粉等の多糖類等を原料とした再生繊維等が挙げられる。また、これらの繊維に親水性や難燃性等の機能を付与した繊維を使用することもできる。これらの繊維は1種以上で使用することができる。 Materials for the fiber structure of the present invention include synthetic fibers such as polyamide fibers, polyester fibers, polyalkylene paraoxybenzoate fibers, polyurethane fibers, polyvinyl alcohol fibers, polyvinylidene chloride fibers, polyvinyl chloride fibers, polyacrylonitrile fibers, polyolefin fibers, and phenolic fibers; inorganic fibers such as glass fibers, metal fibers, alumina fibers, carbon fibers, and activated carbon fibers; natural fibers such as wood pulp, bamboo pulp, hemp pulp, kenaf pulp, straw pulp, bagasse pulp, cotton linter pulp, cotton, wool, and silk; recycled pulp from waste paper; regenerated cellulose fibers such as rayon and cupra; and regenerated fibers made from proteins such as collagen, and polysaccharides such as alginic acid, chitin, chitosan, and starch. These fibers may also be modified to have properties such as hydrophilicity or flame retardancy. These fibers may be used in combination of one or more types.

本発明の繊維構造物は、特に制限はなく、目的・用途に応じて、乾式法、湿式抄造法、メルトブローン法、スパンボンド法、フラッシュ紡糸法、エアレイド法、静電紡糸法等で得られたウェブに対して、水流交絡法、ニードルパンチ法、ステッチボンド法等の物理的方法、サーマルボンド法等の熱接着方法、レジンボンド等の接着剤による化学接着方法等で強度を発現させる方法によって製造することができる。繊維構造物は単層でも良いし、多層でも良い。多層の場合、各層のウェブを製造する方法は同一であっても良いし、異なっていても良い。 The fiber structure of the present invention is not particularly limited and can be produced, depending on the purpose and application, by imparting strength to a web obtained by a dry method, wet paper-making method, meltblown method, spunbonding method, flash spinning method, airlaid method, electrospinning method, etc., using a physical method such as hydroentangling method, needle punching method, or stitchbonding method, a thermal bonding method such as thermal bonding method, or a chemical bonding method using an adhesive such as resin bonding. The fiber structure may be single-layered or multi-layered. In the case of a multi-layered structure, the method for producing the webs of each layer may be the same or different.

繊維構造物の坪量は、特に限定されるものではないが、30~150g/mであることが好ましい。繊維構造物の坪量が30g/m未満の場合は、無機粒子を十分に担持させられず、脱臭性能が小さくなり過ぎる場合がある。繊維構造物の坪量が150g/mを超える場合は、圧力損失が高くなり過ぎる場合がある。 The basis weight of the fiber structure is not particularly limited, but is preferably 30 to 150 g/ m2 . If the basis weight of the fiber structure is less than 30 g/ m2 , the inorganic particles may not be sufficiently supported, and the deodorizing performance may be too low. If the basis weight of the fiber structure is more than 150 g/ m2 , the pressure loss may be too high.

本発明の脱臭性繊維構造物は、脱臭剤である無機粒子と水溶性アミン化合物を繊維構造物へ担持させことによって、製造することができる。担持させる場合に、バインダーを使用することが好ましい。 The deodorizing fiber structure of the present invention can be produced by supporting inorganic particles, which serve as a deodorizing agent, and a water-soluble amine compound on a fiber structure. It is preferable to use a binder when supporting the particles.

バインダーとしては、特に限定されず幅広く使用できるが、水溶性又は水分散性の水系バインダーが好ましい。水溶性バインダーとしては、例えば、ポリビニルアルコール、デンプン等が挙げられる。また、水分散性バインダーとしては、例えば、ポリ(メタ)アクリル酸エステル類、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、スチレン-アクリル樹脂、塩化ビニル-アクリル樹脂、シリコーン樹脂、スチレン-ブタジエン樹脂等が挙げられる。 The binder is not particularly limited and a wide variety of binders can be used, but water-soluble or water-dispersible binders are preferred. Examples of water-soluble binders include polyvinyl alcohol and starch. Examples of water-dispersible binders include poly(meth)acrylic acid esters, polyvinyl acetate, polyvinyl chloride, styrene-acrylic resin, vinyl chloride-acrylic resin, silicone resin, and styrene-butadiene resin.

バインダーの添加量は、特に限定されないが、無機粒子と水溶性アミン化合物の合計担持量に対し、固形分質量基準で5~40質量%であることが好ましい。バインダーの含有量が5~40質量%である場合の方が、無機粒子及び水溶性アミン化合物の担持量が安定するとともに、高い脱臭性能と低圧力損失とが両立でき易い。 The amount of binder added is not particularly limited, but is preferably 5 to 40% by mass, based on the solids mass, of the total amount of inorganic particles and water-soluble amine compound supported. When the binder content is 5 to 40% by mass, the amount of inorganic particles and water-soluble amine compound supported is more stable, and it is easier to achieve both high deodorizing performance and low pressure loss.

繊維構造物に無機粒子と水溶性アミン化合物を担持させる方法としては、無機粒子と水溶性アミン化合物を繊維構造物にできるだけ均一に付着できる方法であれば、特に制限はない。無機粒子と水溶性アミン化合物、場合によって、バインダーを含む分散液を塗工液として、スクリーン印刷法、ロールコート法、スプレー法、浸漬法、カーテンコート法、バーコート法、エアナイフ法、ホットメルト法、グラビアコート法、刷毛塗り法、オフセット印刷法等の塗工・印刷方法によって、繊維構造物に塗工液を付与し、分散媒を乾燥等により除去して担持させる方法が例示される。分散媒としては、水を好適に使用することができる。 There are no particular limitations on the method for supporting inorganic particles and a water-soluble amine compound on a fiber structure, as long as it allows the inorganic particles and water-soluble amine compound to adhere as uniformly as possible to the fiber structure. Examples of methods include applying a coating liquid containing a dispersion containing inorganic particles, a water-soluble amine compound, and, if necessary, a binder to a fiber structure by a coating or printing method such as screen printing, roll coating, spraying, dipping, curtain coating, bar coating, air knife printing, hot melt coating, gravure coating, brush coating, or offset printing, and then removing the dispersion medium by drying or other methods to support the particles. Water is preferably used as the dispersion medium.

本発明において、無機粒子と水溶性アミン化合物と、場合によってバインダーを合わせての固形分担持量は、特に限定されないが、繊維構造物に対して、1~50g/mであることが好ましい。該固形分担持量が1g/mを下回る場合は、脱臭性能が小さくなり過ぎる場合がある。該固形分担持量が50g/mを超えると、脱臭性能は頭打ちとなり、経済的に見合わない場合がある。より好ましい固形分担持量は、2~20g/mである。 In the present invention, the total solid content of the inorganic particles, water-soluble amine compound, and optionally binder is not particularly limited, but is preferably 1 to 50 g/ m2 relative to the fiber structure. If the solid content is less than 1 g/ m2 , the deodorizing performance may become too low. If the solid content is more than 50 g/ m2 , the deodorizing performance may plateau and may not be economically viable. A more preferred solid content is 2 to 20 g/ m2 .

なお、必要に応じて、本発明の趣旨を逸脱せず、他の性能を付加する目的において、抗菌、防カビ、抗ウィルス、防虫、殺虫、消臭、芳香、感温、保温、蓄温、蓄熱、発熱、吸熱、防水、耐水、撥水、疎水、親水、除湿、調湿、吸湿、撥油、親油、油等の吸着、及び水や揮発性薬剤等の蒸散又は徐放等の各種機能を繊維構造物に付加することもできる。 If necessary, and without departing from the spirit of the present invention, various functions can be added to the fiber structure for the purpose of adding other properties, such as antibacterial, antifungal, antiviral, insect repellent, insecticidal, deodorizing, fragrance, temperature sensing, heat retention, heat storage, heat storage, heat generation, heat absorption, waterproofing, water resistance, water repellency, hydrophobicity, hydrophilicity, dehumidification, humidity control, moisture absorption, oil repellency, lipophilicity, adsorption of oil, etc., and evaporation or sustained release of water or volatile chemicals, etc.

本発明の脱臭性繊維構造物は、単独で又は他の繊維構造物を貼り合わせた後、エアーフィルター濾材又はエアーフィルターとして、空調機、空気清浄機、掃除機、除湿機、乾燥機、加湿機、換気扇、扇風機、熱交換装置等の機械による強制給排気による空気処理装置に装着使用することにより、室内空間の悪臭ガスの脱臭に好ましい効果が得られる。あるいは、自然給排気のための外気流入口(通気口や窓等)に、本発明のエアーフィルター濾材を用いてもよい。 The deodorizing fiber structure of the present invention can be used as an air filter medium or air filter, either alone or after being bonded to other fiber structures, in air treatment devices that use forced air intake and exhaust, such as air conditioners, air purifiers, vacuum cleaners, dehumidifiers, dryers, humidifiers, ventilation fans, electric fans, and heat exchangers, to achieve favorable effects in deodorizing malodorous gases in indoor spaces. Alternatively, the air filter medium of the present invention can be used in an outside air inlet (such as an air vent or window) for natural air intake and exhaust.

以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、実施例に限定され
るものでない。なお、実施例中の「%」及び「部」は特に断りのない限り、それぞれ「質
量%」及び「質量部」を示す。
The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In the examples, "%" and "parts" mean "% by mass" and "parts by mass", respectively, unless otherwise specified.

[平均粒子径]
無機粒子の平均粒子径は、堀場製作所社製のレーザー回折/散乱式粒子分布測定装置LA-950S2を用いて測定した。
[Average particle diameter]
The average particle size of the inorganic particles was measured using a laser diffraction/scattering particle distribution measuring device LA-950S2 manufactured by Horiba, Ltd.

[比表面積]
無機粒子の比表面積は、BET法比表面積としてカルロエルバ社製SORPTOMATIC 1900により測定した。なお、BET法とは、窒素(N)などの気体分子を固体粒子に吸着させ、吸着した量から表面積を測定する気体吸着法である。具体的には、圧力Pと吸着量Vとの関係からBET式(Brunauer,Emmet and Teller’s equation)によって、単分子吸着量VMを測定することで、比表面積を求めることができる。
[Specific surface area]
The specific surface area of the inorganic particles was measured as the BET specific surface area using a SORPTOMATIC 1900 manufactured by Carlo Erba. The BET method is a gas adsorption method in which gas molecules such as nitrogen ( N2 ) are adsorbed onto solid particles and the surface area is measured from the amount of adsorption. Specifically, the specific surface area can be determined by measuring the monomolecular adsorption amount VM using the BET equation (Brunauer, Emmet and Teller's equation) from the relationship between the pressure P and the adsorption amount V.

[細孔容積]
無機粒子の細孔容積は、マイクロメリテックス社製AUTOPORE II 9220により測定した。
[Pore volume]
The pore volume of the inorganic particles was measured using an AUTOPORE II 9220 manufactured by Micromeritics.

[無機粒子の分散液のpH]
無機粒子の分散液のpHは、JIS K 5101-17-2:2004の顔料試験方法のpH値-常温抽出法に準拠し測定した。
[pH of inorganic particle dispersion]
The pH of the inorganic particle dispersion was measured in accordance with the pH value - room temperature extraction method of the pigment testing method of JIS K 5101-17-2:2004.

(実施例1)
純水20g中に、無機粒子として、平均粒子径7μm、比表面積150m/g、細孔容積0.6ml/g、無機粒子の分散液のpHが7.0である二酸化ケイ素(水澤化学工業社製、商品名:ミズカシル(登録商標)P-526)を12gと、水溶性アミン化合物としてアジピン酸ジヒドラジド(東京化成工業社製試薬)を3g、バインダーとしてアクリル系樹脂エマルジョンバインダーを固形分で7g配合し、混合撹拌することにより、塗工液を作製した。繊維構造物としてポリエステルスパンボンド不織布(坪量50g/m、厚み0.5mm)に、上記塗工液を、固形分担持量を制御しつつ含浸塗工後、120℃で乾燥することにより、脱臭性繊維構造物を作製した。繊維構造物への無機粒子、水溶性アミン化合物及びバインダーを合わせての固形分担持量は20g/mであった。
Example 1
A coating solution was prepared by blending 12 g of inorganic particles (Mizusawa Chemical Industry Co., Ltd., trade name: Mizukasil (registered trademark) P-526) with an average particle diameter of 7 μm, a specific surface area of 150 m /g, a pore volume of 0.6 ml/g, and a pH of 7.0 for the inorganic particle dispersion, 3 g of adipic acid dihydrazide (a reagent manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) as a water-soluble amine compound, and 7 g of solids of an acrylic resin emulsion binder as a binder into 20 g of pure water and stirring. A deodorizing fiber structure was prepared by impregnating a polyester spunbond nonwoven fabric (basis weight 50 g/ m , thickness 0.5 mm ) with the coating solution while controlling the solids loading, and then drying at 120°C. The total solids loading of the inorganic particles, water-soluble amine compound, and binder on the fiber structure was 20 g/m .

(実施例2)
無機粒子として、平均粒子径2μm、比表面積300m/g、細孔容積0.44ml/g、無機粒子の分散液のpHが7.0であるアルミナ(日本軽金属社製、商品名:A×Sorb AA-101)を使う以外は、実施例1と同じ方法で、脱臭性繊維構造物を作製した。繊維構造物への無機粒子、水溶性アミン化合物及びバインダーを合わせての固形分担持量は20g/mであった。
Example 2
A deodorizing fiber structure was produced in the same manner as in Example 1, except that the inorganic particles used were alumina (manufactured by Nippon Light Metal Co., Ltd., product name: AxSorb AA-101) having an average particle diameter of 2 μm, a specific surface area of 300 m 2 /g, a pore volume of 0.44 ml/g, and a pH of the inorganic particle dispersion of 7.0. The total solids loading of the fiber structure, including the inorganic particles, water-soluble amine compound, and binder, was 20 g/m 2 .

(実施例3)
水溶性アミン化合物として、セバシン酸ジヒドラジド(東京化成工業社製試薬)を使う以外は、実施例1と同じ方法で、脱臭性繊維構造物を作製した。繊維構造物への無機粒子、水溶性アミン化合物及びバインダーを合わせての固形分担持量は20g/mであった。
Example 3
A deodorizing fiber structure was produced in the same manner as in Example 1, except that sebacate dihydrazide (a reagent manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was used as the water-soluble amine compound. The total solids content of the inorganic particles, water-soluble amine compound, and binder on the fiber structure was 20 g/ .

(実施例4)
無機粒子として、平均粒子径6.6μm、比表面積290m/g、細孔容積1.4ml/g、無機粒子の分散液のpHが6.7である二酸化ケイ素(丸尾カルシウム社製、商品名:Finesil X-60)を使う以外は、実施例1と同じ方法で、脱臭性繊維構造物を作製した。繊維構造物への無機粒子、水溶性アミン化合物及びバインダーを合わせての固形分担持量は20g/mであった。
Example 4
A deodorizing fiber structure was produced in the same manner as in Example 1 , except that the inorganic particles used were silicon dioxide (manufactured by Maruo Calcium Co., Ltd., trade name: Finesil X-60) having an average particle diameter of 6.6 μm, a specific surface area of 290 m 2 /g, a pore volume of 1.4 ml/g, and an inorganic particle dispersion pH of 6.7. The total solids loading of the fiber structure, including the inorganic particles, water-soluble amine compound, and binder, was 20 g/m 2 .

(実施例5)
無機粒子として、平均粒子径2.4μm、比表面積300m/g、細孔容積2.0ml/g、無機粒子の分散液のpHが7.0である二酸化ケイ素(東ソー・シリカ社製、商品名:NIPGEL(登録商標) AZ-200)を使う以外は、実施例1と同じ方法で、脱臭性繊維構造物を作製した。繊維構造物への無機粒子、水溶性アミン化合物及びバインダーを合わせての固形分担持量は20g/mであった。
Example 5
A deodorizing fiber structure was produced in the same manner as in Example 1 , except that the inorganic particles used were silicon dioxide (manufactured by Tosoh Silica Corporation, product name: NIPGEL (registered trademark) AZ-200) having an average particle size of 2.4 μm, a specific surface area of 300 m 2 /g, a pore volume of 2.0 ml/g, and a pH of 7.0 for the inorganic particle dispersion. The total solids loading of the fiber structure, including the inorganic particles, water-soluble amine compound, and binder, was 20 g/m 2 .

(実施例6)
二酸化チタン前駆体としてチタンテトライソプロポキシド(高純度化学研究所社製、商品名:テトラ-i-プロポキシチタン)20質量部に、蒸留水50.7質量部、ノルマルプロパノール49.3質量部を加え2時間撹拌した。撹拌後、内容積200mlのフッ素樹脂製耐圧容器に入れ、100℃に設定してある恒温槽に24時間放置し、水熱処理を施した。その後、耐圧容器を取り出して放冷し、耐圧容器の中の反応生成物を吸引濾過により分離し、80℃に設定した乾燥機で6時間乾燥し、粉砕機を用いて粉砕し、二酸化チタン1の粉末を得た。得られた二酸化チタン1の平均粒子径は15μm、比表面積は230m/g、細孔容積は0.33ml/g、二酸化チタン1の分散液のpHが6.9であった。
Example 6
20 parts by mass of titanium tetraisopropoxide (manufactured by Kojundo Chemical Laboratory Co., Ltd., product name: Tetra-i-propoxytitanium) as a titanium dioxide precursor was added to 50.7 parts by mass of distilled water and 49.3 parts by mass of normal propanol and stirred for 2 hours. After stirring, the mixture was placed in a 200 ml fluororesin pressure vessel and left in a thermostatic chamber set to 100°C for 24 hours to undergo hydrothermal treatment. The pressure vessel was then removed and allowed to cool. The reaction product in the pressure vessel was separated by suction filtration, dried for 6 hours in a dryer set to 80°C, and pulverized using a pulverizer to obtain a powder of titanium dioxide 1. The resulting titanium dioxide 1 had an average particle size of 15 μm, a specific surface area of 230 m 2 /g, a pore volume of 0.33 ml/g, and a pH of 6.9.

無機粒子として、二酸化チタン1を使う以外は、実施例1と同じ方法で、脱臭性繊維構造物を作製した。繊維構造物への無機粒子、水溶性アミン化合物及びバインダーを合わせての固形分担持量は20g/mであった。 A deodorizing fiber structure was produced in the same manner as in Example 1, except that titanium dioxide 1 was used as the inorganic particles. The total solid content of the inorganic particles, water-soluble amine compound, and binder carried on the fiber structure was 20 g/ m2 .

(実施例7)
無機粒子として、平均粒子径50μm、比表面積230m/g、細孔容積0.6ml/g、無機粒子の分散液のpHが7.4である二酸化ケイ素を使う以外は、実施例1と同じ方法で、脱臭性繊維構造物を作製した。繊維構造物への無機粒子、水溶性アミン化合物及びバインダーを合わせての固形分付着量は20g/mであった。
Example 7
A deodorizing fiber structure was produced in the same manner as in Example 1, except that the inorganic particles used were silicon dioxide having an average particle size of 50 μm, a specific surface area of 230 m 2 /g, a pore volume of 0.6 ml/g, and a pH of 7.4 for the inorganic particle dispersion. The total solids adhesion amount of the inorganic particles, water-soluble amine compound, and binder to the fiber structure was 20 g/m 2 .

(実施例8)
無機粒子として、平均粒子径3μm、比表面積100m/g、細孔容積0.4ml/g、無機粒子の分散液のpHが7.2である二酸化ケイ素を使う以外は、実施例1と同じ方法で、脱臭性繊維構造物を作製した。繊維構造物への無機粒子、水溶性アミン化合物及びバインダーを合わせての固形分付着量は20g/mであった。
(Example 8)
A deodorizing fiber structure was produced in the same manner as in Example 1, except that the inorganic particles used were silicon dioxide having an average particle diameter of 3 μm, a specific surface area of 100 m /g, a pore volume of 0.4 ml/g, and a pH of 7.2 for the inorganic particle dispersion. The total solids adhesion amount of the inorganic particles, water-soluble amine compound, and binder to the fiber structure was 20 g/m .

(実施例9)
無機粒子として、平均粒子径5μm、比表面積200m/g、細孔容積0.3ml/g、無機粒子の分散液のpHが7.2である二酸化ケイ素を使う以外は、実施例1と同じ方法で、脱臭性繊維構造物を作製した。繊維構造物への無機粒子、水溶性アミン化合物及びバインダーを合わせての固形分付着量は20g/mであった。
Example 9
A deodorizing fiber structure was produced in the same manner as in Example 1, except that the inorganic particles were silicon dioxide having an average particle size of 5 μm, a specific surface area of 200 m /g, a pore volume of 0.3 ml/g, and a pH of the inorganic particle dispersion of 7.2 . The total solids adhesion amount of the inorganic particles, water-soluble amine compound, and binder to the fiber structure was 20 g/m .

(比較例1)
無機粒子として、平均粒子径2μm、比表面積260m/g、細孔容積0.89ml/g、無機粒子の分散液のpHが6.5である二酸化ケイ素(EVONIK社(独)製、商品名:Carplex(登録商標) FPS-101)を使う以外は、実施例1と同じ方法で、脱臭性繊維構造物を作製した。繊維構造物への無機粒子、水溶性アミン化合物及びバインダーを合わせての固形分担持量は20g/mであった。
(Comparative Example 1)
A deodorizing fiber structure was produced in the same manner as in Example 1 , except that the inorganic particles used were silicon dioxide (manufactured by EVONIK GmbH (Germany), product name: Carplex (registered trademark) FPS-101) having an average particle diameter of 2 μm, a specific surface area of 260 m 2 /g, a pore volume of 0.89 ml/g, and a pH of 6.5 for the inorganic particle dispersion. The total solids loading of the fiber structure, including the inorganic particles, water-soluble amine compound, and binder, was 20 g/m 2 .

(比較例2)
無機粒子として、平均粒子径2μm、比表面積55m/g、細孔容積0.1ml/g、無機粒子の分散液のpHが6.5である二酸化ケイ素(水澤化学工業社製、商品名:ミズカシル(登録商標)P-527)を使う以外は、実施例1と同じ方法で、脱臭性繊維構造物を作製した。繊維構造物への無機粒子、水溶性アミン化合物及びバインダーを合わせての固形分担持量は20g/mであった。
(Comparative Example 2)
A deodorizing fiber structure was produced in the same manner as in Example 1, except that the inorganic particles used were silicon dioxide (manufactured by Mizusawa Industrial Chemicals, Ltd., trade name: Mizukasil (registered trademark) P -527) having an average particle diameter of 2 μm, a specific surface area of 55 m 2 /g, a pore volume of 0.1 ml/g, and an inorganic particle dispersion pH of 6.5. The total solids loading of the fiber structure, including the inorganic particles, water-soluble amine compound, and binder, was 20 g/m 2 .

(比較例3)
無機粒子として、平均粒子径105μm、比表面積180m/g、細孔容積1.7ml/g、無機粒子の分散液のpHが7.6である二酸化ケイ素を使う以外は、実施例1と同じ方法で、脱臭性繊維構造物を作製した。繊維構造物への無機粒子、水溶性アミン化合物及びバインダーを合わせての固形分付着量は20g/mであった。
(Comparative Example 3)
A deodorizing fiber structure was produced in the same manner as in Example 1, except that the inorganic particles used were silicon dioxide having an average particle diameter of 105 μm, a specific surface area of 180 m 2 /g, a pore volume of 1.7 ml/g, and a pH of the inorganic particle dispersion of 7.6. The total solids adhesion amount of the inorganic particles, water-soluble amine compound, and binder to the fiber structure was 20 g/m 2 .

(比較例4)
無機粒子として、平均粒子径0.7μm、比表面積250m/g、細孔容積1.0ml/g、無機粒子の分散液のpHが7.0である二酸化ケイ素(日産化学社製、商品名:ライトスター(登録商標))を使う以外は、実施例1と同じ方法で、脱臭性繊維構造物を作製した。繊維構造物への無機粒子、水溶性アミン化合物及びバインダーを合わせての固形分付着量は20g/mであった。
(Comparative Example 4)
A deodorizing fiber structure was produced in the same manner as in Example 1 , except that the inorganic particles used were silicon dioxide (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., product name: Lightstar (registered trademark)) having an average particle diameter of 0.7 μm, a specific surface area of 250 m /g, a pore volume of 1.0 ml/g, and an inorganic particle dispersion pH of 7.0. The total solids adhesion amount of the inorganic particles, water-soluble amine compound, and binder to the fiber structure was 20 g/m .

(比較例5)
無機粒子として、平均粒子径4μm、比表面積600m/g、細孔容積0.42ml/g、無機粒子の分散液のpHが7.3であるゼオライト(東ソー社製、商品名:ゼオライトHSZ385HUA)を使う以外は、実施例1と同じ方法で、脱臭性繊維構造物を作製した。繊維構造物への無機粒子、水溶性アミン化合物及びバインダーを合わせて塗工後の繊維構造物への固形分付着量は20g/m であった。
(Comparative Example 5)
A deodorizing fiber structure was produced in the same manner as in Example 1 , except that the inorganic particles used were zeolite (manufactured by Tosoh Corporation, product name: Zeolite HSZ385HUA) having an average particle diameter of 4 μm, a specific surface area of 600 m /g, a pore volume of 0.42 ml/g, and a pH of the inorganic particle dispersion of 7.3. After coating the fiber structure with the inorganic particles, water-soluble amine compound, and binder, the solid adhesion amount to the fiber structure was 20 g/m .

[アセトアルデヒドの脱臭性能試験]
作製した脱臭性繊維構造物をエアーフィルター濾材検体として、それぞれ5cm×5cmの大きさに裁断し、個々に試験した。検体を10リットルの臭気袋に入れて密閉し、10ppmアセトアルデヒドガスを10リットル注入し、30分後の臭気袋中のアセトアルデヒド濃度をガス検知管で測定した。30分後の臭気袋中のアセトアルデヒド濃度が「◎:0ppm以上1.5ppm未満」、「○:1.5ppm以上3ppm未満」、「×:3ppm以上」として3段階で評価した。本発明においては、◎及び○を発明の対象とする。好ましくは◎であることが、より良好なアセトアルデヒド脱臭性能を有すると言える。
[Acetaldehyde deodorizing performance test]
The prepared deodorizing fiber structures were cut into 5 cm x 5 cm pieces as air filter media samples and tested individually. The samples were placed in 10-liter odor bags and sealed, and 10 liters of 10 ppm acetaldehyde gas was injected. The acetaldehyde concentration in the odor bags after 30 minutes was measured using a gas detector tube. The acetaldehyde concentration in the odor bags after 30 minutes was evaluated on a three-point scale: "◎: 0 ppm or more but less than 1.5 ppm,""◯: 1.5 ppm or more but less than 3 ppm," and "×: 3 ppm or more." In the present invention, ◎ and ○ are the subject of the invention. A ◎ rating is preferable, indicating better acetaldehyde deodorizing performance.

評価結果を表1に示す。 The evaluation results are shown in Table 1.

表1より、実施例1~実施例9は、平均粒子径、比表面積、細孔容積、無機粒子の分散液のpHが、全て本発明の規定物性である無機粒子を使用した脱臭性繊維構造物であるが、アセトアルデヒド脱臭性能はいずれも良好であった。 As can be seen from Table 1, Examples 1 to 9 are deodorizing fiber structures using inorganic particles whose average particle diameter, specific surface area, pore volume, and pH of the inorganic particle dispersion are all within the specified physical properties of the present invention, and all of them exhibited good acetaldehyde deodorizing performance.

しかし、無機粒子の分散液のpHが6.6を下回る無機粒子を使用した比較例1の脱臭性繊維構造物、無機粒子の分散液のpHが6.6を下回り、比表面積が100m/g未満、且つ細孔容積が0.3ml/g未満である無機粒子を使用した比較例2の脱臭性繊維構造物は、アセトアルデヒド脱臭性能が不良であった。一方、平均粒子径が1μmを下回る無機粒子を使用した比較例4の脱臭性繊維構造物は、アセトアルデヒド脱臭性能は良好であったが、無機粒子の取り扱い時に粉舞いが多く発生し、濾材製造時の問題となり、好ましくなかった。また、平均粒子径が50μmを上回る無機粒子を使用した比較例3の脱臭性繊維構造物は、無機粒子の平均粒子径が大きいため、塗工液を含浸塗工する際、固形分担持量をコントロールすることが難しく、脱臭性繊維構造物を安定して作製できず、好ましくなかった。さらに、比較例5で使用したゼオライトは、平均粒子径、比表面積、細孔容積、無機粒子の分散液のpHの全てが本発明の規定物性を満たした無機粒子であり、比較例5の脱臭性繊維構造物はこれを使用した脱臭性繊維構造物であるが、二酸化ケイ素、アルミナ、二酸化チタンと比較すると、一般的に材料コストが高く、経済性の観点であまり好ましくない。 However, the deodorizing fiber structure of Comparative Example 1, which uses inorganic particles whose dispersion pH is below 6.6, and the deodorizing fiber structure of Comparative Example 2, which uses inorganic particles whose dispersion pH is below 6.6, has a specific surface area of less than 100 m 2 /g, and a pore volume of less than 0.3 ml /g, had poor acetaldehyde deodorizing performance.On the other hand, the deodorizing fiber structure of Comparative Example 4, which uses inorganic particles whose average particle diameter is less than 1 μm, had good acetaldehyde deodorizing performance, but generated a lot of dust when handling the inorganic particles, which caused problems when manufacturing the filter medium, and was not preferred.In addition, the deodorizing fiber structure of Comparative Example 3, which uses inorganic particles whose average particle diameter is more than 50 μm, had a large average particle diameter of the inorganic particles, so it was difficult to control the solid content when impregnating and coating the coating liquid, and the deodorizing fiber structure could not be stably produced, and was not preferred. Furthermore, the zeolite used in Comparative Example 5 is an inorganic particle whose average particle diameter, specific surface area, pore volume, and pH of the inorganic particle dispersion all satisfy the specified physical properties of the present invention, and the deodorizing fiber structure of Comparative Example 5 is a deodorizing fiber structure using this zeolite. However, compared to silicon dioxide, alumina, and titanium dioxide, the material cost is generally high and it is not very preferable from an economic standpoint.

以上の結果より、本発明の脱臭性繊維構造物は、アセトアルデヒド等のアルデヒド類の脱臭性能が良く、無機粒子を繊維構造物に担持する際、無機粒子のハンドリングが良く、経済性のある無機粒子を使用したものであることがわかる。 These results demonstrate that the deodorizing fiber structure of the present invention has excellent deodorizing performance for aldehydes such as acetaldehyde, and uses inorganic particles that are easy to handle and economical when supported on the fiber structure.

本発明の脱臭性繊維構造物は、ビル、工場、自動車、一般家庭などで使用される空調機や空気清浄機などに使用されるエアーフィルターに利用できる。 The deodorizing fiber structure of the present invention can be used in air filters used in air conditioners and air purifiers used in buildings, factories, automobiles, and ordinary homes.

Claims (3)

無機粒子と水溶性アミン化合物が繊維構造物に担持されてなる脱臭性繊維構造物で、該無機粒子は、多孔質粒子であり、二酸化ケイ素、アルミナ、二酸化チタンからなる群から選ばれる1種以上の無機粒子であり、該無機粒子の平均粒子径が1~50μmであり、該無機粒子の比表面積が100m/g以上であり、該無機粒子の細孔容積が0.3ml/g以上であり、且つ該無機粒子と水との10質量%分散液のpHが6.6以上であることを特徴とする脱臭性繊維構造物。 A deodorizing fiber structure comprising inorganic particles and a water-soluble amine compound supported on a fiber structure, wherein the inorganic particles are porous particles and are one or more types of inorganic particles selected from the group consisting of silicon dioxide, alumina, and titanium dioxide, the inorganic particles have an average particle size of 1 to 50 μm, a specific surface area of 100 m 2 /g or more, a pore volume of 0.3 ml/g or more, and a pH of a 10 mass% dispersion of the inorganic particles in water is 6.6 or more. 請求項1記載の脱臭性繊維構造物を使用するエアーフィルター濾材。 An air filter medium using the deodorizing fiber structure of claim 1. 請求項1記載の脱臭性繊維構造物を使用するエアーフィルター。 An air filter using the deodorizing fiber structure described in claim 1.
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