【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
(イ) 産業上の利用分野
本発明は消臭性布団、殊に身障者、寝たきり療
養者、あるいは夜尿症者等、用便自己管理の困難
な人達の寝具として好適な消臭性布団に関するも
のである。
(ロ) 従来の技術
寝具として一般に汎用されている敷布団、ある
いは掛布団は、多くの場合その詰綿に吸湿性繊維
が用いられている。そして詰綿は繊維の抱合力に
よつて形態が整えられていることから手軽に洗濯
ができず、長時間使用中に臭気が滞留する。その
ため時折乾燥して反復使用されているが、病床者
が使用している布団にあつては頻繁に乾燥するこ
とが困難であるため経時的に臭気の滞留が進行す
ることが避けられない。
かかる臭気の滞留を防止するため、例えば実開
昭57−81667号公報にみられるように、活性炭を
内装した寝具が提案されている。
(ハ) 発明が解決しようとする問題
しかしながら、特に身障者、寝たきり療養者あ
るいは夜尿症者等の用便自己管理の困難な人達
（以下単に療養者という）のように看護者によつ
て排便が処理される環境下にあつては、長時間の
療養中に布団に排泄物の臭気がしみ込む、布団か
ら不快な臭気が放散されて室内全体に異様な臭気
が漂うことになる。かかる現象は上記した活性炭
を布団に内装せしめることによつてある程度改善
されるが、その効果は初期一時的に留まり、短周
期でもつて活性炭層を交換しない限り長期間の脱
臭効果は期待できない。
そのため長期療養者の寝室は、療養者の自覚以
上に臭気が満ちているばかりでなく、療養者自体
にも臭気がしみついているのが実情である。そし
てこのことは外来者や看護者に不快感を与えて療
養者を疎外するという大きな要因となり、療養者
は次第に閉鎖的となつて性格をも陰険化するとい
う社会的弊害を招くことになる。
上記した問題は、布団の詰綿繊維に特開昭56−
63355号公報記載のような消臭能の優れた金属フ
タロシアニン系の消臭剤を担持させることによつ
て解決することができることに着目されるが、従
来から汎用されている綿繊維や合成繊維の布団綿
に上記消臭剤の担持処理しても水や尿水によつて
消臭剤が繊維から脱落し、長時間の消臭能を持続
させることは至難である。
本発明は、上記した療養者用として好適であり
特に尿水の漏洩によつて生じる臭気を消去する機
能を備えかつ長期間消臭作用を持続することがで
きる消臭性布団を提供するものである。
(ニ) 問題点を解決するための手段
本発明者らは各種の動植物繊維および合成繊維
について酸化還元能を有する金属錯体の担持試験
を行つたところ、従来から布団の詰綿として不適
当とされていた再生セルロース繊維が所望重量％
の金属錯体を担持させる最も適した繊維であるこ
とを知見し、本発明に到達したものである。
即ち本発明による消臭性布団は、側地に包まれ
た詰綿の少なくとも１部が、酸化還元能を有する
金属錯体を１重量％以上担持せしめた再生セルロ
ース繊維によつて構成され、生体酸化酵素に類似
した反応挙動を示す金属錯体の悪臭成分の酸化分
解作用による消臭性を付与してなるものである。
消臭性成分である上記金属錯体としては、酸化
還元能を有する金属ポルフイリン、金属ポルフイ
ラジン、およびこれらの誘導体並びに高分子金属
錯体が用いられる。
金属ポルフイリンおよびその誘導体は第１図イ
に示す構造式で表され、ま、た金属ポルフイラジ
ンは第１図ロに示す構造式で表される。両式にお
いて、Ｍは、Fe、Co、Mn、Ti、Ｖ、Ni、Cu、
Zn、Mo、Ｗ等の金属のイオンが挙げられる。こ
れらの金属イオンのうち消臭効果の点からは鉄、
コバルトが好ましい。両式において、Ｘは水素ま
たは置換基を示す。置換基としては、アルキル
基、置換アルキル基（例えばクロロメチル基）、
ハロゲン基、ニトロ基、アミノ基、アゾ基、チオ
シアネート基、カルボキシル基、カルボニルクロ
リド基、カルボキシルアミド基、ニトリル基、水
酸基、アルコキシル基、フエノキシル基、スルホ
ン酸基、スルホニルクロリド基、スルホンアミド
基、チオール基、アルキルケイ素基、ビニル基等
のほか、カルボキシル基やスルホン酸基のアルカ
リ塩などが挙げられる。これは、単独または２種
以上が用いられる。なかでも、好ましくはカルボ
キシル基やスルホン酸基またはこれらのアルカリ
塩類、アミノ基、ハロゲン基、水酸基などが用い
られる。
また、高分子金属錯体とは、高分子配位子また
は配位性オリゴマーがその連鎖のごく一部に局在
または全体に分散して金属錯体が構成されている
もの、または、低分子配位子と金属イオンとから
形成された錯体であるが高分子量（通常、分子量
が約１万以上）であるものを指す。高分子金属錯
体の例としては、ポリビニルアルコールと銅イオ
ンとの分子内キレート錯体、ポリビニルアミンと
鉄イオンとの錯体、および金属酵素（例えばカタ
ラーゼ、ペルオキダーゼ、ペプチダーゼ等）が挙
げられる。
上述の金属錯体は単独で用いても、また、２種
以上を組合せ用いてもよい。
金属錯体の所要担持量は金属錯体の種類に応じ
て変わるが、一般に１重量％以上である。担持量
が少ないと所望レベルの消臭活性が得られず、ま
た、消臭活性の持続性にも劣る。好ましい担持量
は１〜５重量％の範囲である。
金属錯体を担持させるには金属錯体の水溶液中
に繊維を浸漬すればよい。
又金属錯体を１重量％以上担持させる再生セル
ロース繊維としては、一次膨潤度が150〜500％の
再生セルロース繊維がより望ましい。
(ホ) 作用
本発明布団の詰綿の少なくとも１部を構成して
いるところの酸化還元能を有する金属錯体を１重
量％以上担持せしめた繊維による消臭作用は、以
下に示す通り、金属錯体の金属酵素による硫化水
素、メルカプタン等の悪臭物質の酸化分解による
ものである。即ちポルフイリンおよびポルフイラ
ジン環と配位した金属が活性中心となつて酸化反
応が進行する。例えばメルカプタンの酸化を例に
とると、その酸化は次の化学反応式で示される。
2R−SH＋2OH-→2R−S-2H2O (1)
2R−Ｓ−＋2H2O＋O2
→Ｒ−Ｓ−Ｓ−Ｒ＋H2O2＋2OH- (2)
式の反応で生じたチオラートアニオンは酵素と
ともにポルフイリンおよびポルフイラジンに配位
して三元錯体である活性種となり、そして、この
活性種に配置しているチオラートアニオンはチイ
ルラジカルを経てジスルフイドに二量化される。
この反応は生体内酵素酸化反応に非常によく類
似している。酵素による酸化反応はいずれも好気
的な反応である。すなわち、ほとんどが酸素酸化
反応を行つている。酸化酵素による臭気類似物質
の酸化反応例としては次の表に示すものが挙げら
れる。
(a) Field of Industrial Application The present invention relates to a deodorizing futon, particularly to a deodorizing futon suitable as bedding for people who have difficulty in self-control of toilets, such as physically disabled people, bedridden patients, or bedwetting people. . (B) Prior Art In many cases, hygroscopic fibers are used for the filling of mattresses or comforters that are generally used as bedding. Since cotton wadding is shaped by the cohesion of its fibers, it cannot be easily washed, and odors accumulate during long periods of use. For this reason, futons are sometimes dried and used repeatedly, but since it is difficult to dry futons frequently when used by hospital bed patients, it is inevitable that odors will accumulate over time. In order to prevent the accumulation of such odors, bedding lined with activated carbon has been proposed, as seen in, for example, Japanese Utility Model Application Publication No. 81667/1983. (c) Problems to be solved by the invention However, especially for people who have difficulty in self-management of defecation, such as disabled people, bedridden patients, or bedwetting patients (hereinafter simply referred to as "recuperators"), defecation is not handled by caregivers. In such environments, during long-term medical treatment, the odor of excrement permeates the futon, and the futon emits an unpleasant odor, creating a strange odor throughout the room. This phenomenon can be improved to some extent by incorporating the above-mentioned activated carbon into the futon, but the effect is initially temporary and no long-term deodorizing effect can be expected unless the activated carbon layer is replaced even at short intervals. As a result, the bedrooms of long-term care patients are not only full of odors, even more so than the patients are aware of, but the odor also permeates the patients themselves. This becomes a major factor in alienating patients by making visitors and nurses feel uncomfortable, and causes social harm in that patients gradually become closed-minded and their personalities become more sinister. The above-mentioned problem was caused by Japanese Patent Application Laid-Open No. 1983-1983.
It is noted that this problem can be solved by loading a metal phthalocyanine deodorant with excellent deodorizing ability as described in Publication No. Even if the above-mentioned deodorizing agent is carried on the futon cotton, the deodorant is removed from the fibers by water or urine, and it is extremely difficult to maintain the deodorizing ability for a long time. The present invention provides a deodorizing futon that is suitable for the above-mentioned medical patients, has a function of eliminating odors caused by leakage of urine water, and can maintain deodorizing effect for a long period of time. be. (d) Means for Solving the Problems The present inventors conducted a test for supporting metal complexes having redox ability on various animal and plant fibers and synthetic fibers, and found that they were conventionally considered unsuitable for filling in futons. The desired weight percent of regenerated cellulose fiber was
The present invention was achieved based on the discovery that this fiber is the most suitable for supporting metal complexes. That is, in the deodorizing futon according to the present invention, at least a part of the cotton stuffing wrapped in the side fabric is composed of regenerated cellulose fibers carrying 1% by weight or more of a metal complex having redox ability, and It is made by imparting deodorizing properties through the oxidative decomposition action of malodorous components of metal complexes that exhibit reaction behavior similar to enzymes. As the metal complex which is a deodorizing component, metal porphyrin, metal porphyrazine, derivatives thereof, and polymer metal complexes having redox ability are used. Metal porphyrin and its derivatives are represented by the structural formula shown in FIG. 1A, and metal porphyrazine is represented by the structural formula shown in FIG. 1 B. In both formulas, M is Fe, Co, Mn, Ti, V, Ni, Cu,
Examples include metal ions such as Zn, Mo, and W. Among these metal ions, iron,
Cobalt is preferred. In both formulas, X represents hydrogen or a substituent. Examples of substituents include alkyl groups, substituted alkyl groups (e.g. chloromethyl group),
Halogen group, nitro group, amino group, azo group, thiocyanate group, carboxyl group, carbonyl chloride group, carboxylamide group, nitrile group, hydroxyl group, alkoxyl group, phenoxyl group, sulfonic acid group, sulfonyl chloride group, sulfonamide group, thiol Examples include alkali salts of carboxyl groups and sulfonic acid groups, as well as alkyl silicon groups, vinyl groups, and the like. These can be used alone or in combination of two or more. Among these, carboxyl groups, sulfonic acid groups, alkali salts thereof, amino groups, halogen groups, hydroxyl groups, and the like are preferably used. In addition, a polymer metal complex is one in which a polymer ligand or a coordinating oligomer is localized in a small part of the chain or dispersed throughout the chain, or a metal complex is composed of a polymer ligand or a coordinating oligomer, or It refers to a complex formed from a metal ion and a metal ion, but has a high molecular weight (usually, the molecular weight is about 10,000 or more). Examples of polymeric metal complexes include intramolecular chelate complexes of polyvinyl alcohol and copper ions, complexes of polyvinylamine and iron ions, and metalloenzymes (eg, catalase, peroxidase, peptidase, etc.). The above metal complexes may be used alone or in combination of two or more. The required amount of metal complex supported varies depending on the type of metal complex, but is generally 1% by weight or more. If the supported amount is small, the desired level of deodorizing activity cannot be obtained, and the sustainability of the deodorizing activity is also poor. The preferred loading is in the range of 1 to 5% by weight. In order to support the metal complex, the fibers may be immersed in an aqueous solution of the metal complex. Further, as the regenerated cellulose fibers carrying 1% by weight or more of the metal complex, regenerated cellulose fibers having a primary swelling degree of 150 to 500% are more desirable. (E) Effect The deodorizing effect of the fibers carrying at least 1% by weight of a metal complex having redox ability, which constitutes at least a part of the cotton stuffing of the futon of the present invention, is as follows: This is due to the oxidative decomposition of malodorous substances such as hydrogen sulfide and mercaptan by metal enzymes. That is, the metal coordinated with the porphyrin and porphyrazine rings serves as an active center, and the oxidation reaction proceeds. For example, taking the oxidation of mercaptan as an example, the oxidation is shown by the following chemical reaction formula. 2R−SH＋2OH − →2R−S − 2H 2 O (1) 2R−S−＋2H 2 O＋O 2 →R−S−S−R+H 2 O 2 +2OH − (2) The thiolate anion produced in the reaction of equation It coordinates with porphyrin and porphyrazine to form an active species which is a ternary complex, and the thiolate anion located in this active species is dimerized to disulfide via a thiyl radical. This reaction is very similar to in vivo enzymatic oxidation reactions. All oxidation reactions by enzymes are aerobic reactions. In other words, most of them perform oxygen oxidation reactions. Examples of oxidation reactions of odor-like substances by oxidizing enzymes include those shown in the following table.
【表】
以上の如くメルカプタン系化合物の酸化（無臭
化）、スルホン化（水溶化、無臭化）、フエノール
系化合物のキノン化（無臭化）、インドール核２
重結合の開裂（無臭化）が行われる。金属錯体に
よる酸化反応は常温下に少量の水分の存在下に進
行し、反応速度が早く、反応率も高い。
(ヘ) 実施例 １
一次膨潤度が約240％、長さ31ｍ／ｍのレーヨ
ンステーブルを、鉄フロシアニン・ポリカルボン
酸の水溶液（水溶液濃度３ｇ／ｌPH12）に浸漬し
たのち脱水乾燥して得られたとことの鉄フタロシ
アニン・ポリカルボン酸を約２重量％担持せしめ
た繊維が70％、そして市販のポリエステル綿が30
％からなる混合綿を詰綿となし、該詰綿５Kgを通
気性に富んだ側地によつて被覆して敷布団および
掛布団を作つた。そして上記布団数組を別室に隔
離されている数人の療養者すべての寝具に使用し
た。その結果、現在まで約６ケ月間継続使用して
いるにも拘わらず、使用前のごとき異様な臭気の
発生は認められず、布団の上記レーヨン繊維によ
る消臭効果並びにその持続性が確認された。
実施例 ２
上記実施例によつて得られたところの鉄フタロ
シアニン・ポリカルボン酸を２重量％担持させめ
たレーヨンステーブル100％を良通気性の側地で
包み、見掛けの厚さが約３cmの敷布団を作り、夜
尿症児童用に使用した。そして尿水によつて湿つ
た都度乾燥して、その儘６ケ月反復使用したとこ
ろ、布団には殆んど臭気が感じられなかつた。
(ト) 発明の効果
このように本発明による消臭性布団は、側地に
包まれた詰綿の少なくとも１部が、酸化還元能を
有する金属錯体を１重量％以上担持せしめたセル
ロース繊維によつて構成されているため、金属錯
体と尿水や汗水などの臭気水とが接触すると、酸
化反応が進行し、前述したごとき消臭作用が行わ
れ、臭気は酸化分解される。したがつて活性炭に
よる脱臭性とは全く異質の消臭効果を奏し、また
消臭成分である上記金属錯体が繊維に１重量％以
上担持されているから消臭作用は長期間持続さ
れ、前記療養者用に特に有効である。[Table] As shown above, oxidation (deodorization) of mercaptan compounds, sulfonation (water solubilization, deodorization), quinonation (deodorization) of phenol compounds, indole nucleus 2
Cleavage of heavy bonds (deodorization) takes place. The oxidation reaction by metal complexes proceeds in the presence of a small amount of moisture at room temperature, and the reaction rate is fast and the reaction rate is high. (f) Example 1 A rayon table with a primary swelling degree of about 240% and a length of 31 m/m was immersed in an aqueous solution of iron phlocyanine polycarboxylic acid (aqueous solution concentration 3 g/l PH12) and then dehydrated and dried. 70% of the fibers carry about 2% by weight of iron phthalocyanine polycarboxylic acid from Tokoto, and 30% of commercially available polyester cotton.
% of mixed cotton was used as the stuffing, and 5 kg of the stuffed cotton was covered with a highly breathable side material to make mattresses and comforters. Several sets of futons were then used as bedding for several patients who were isolated in separate rooms. As a result, even though the futon has been used continuously for about 6 months, no strange odor has been observed, confirming the deodorizing effect and sustainability of the rayon fibers in the futon. . Example 2 A 100% rayon table carrying 2% by weight of iron phthalocyanine/polycarboxylic acid obtained in the above example was wrapped in a well-ventilated side fabric to have an apparent thickness of approximately 3 cm. A futon was made and used for children with bedwetting. After drying the futon each time it got wet with urine and using it repeatedly for six months, the futon had almost no odor. (G) Effects of the Invention As described above, the deodorizing futon according to the present invention is characterized in that at least a part of the cotton stuffing wrapped in the side fabric is made of cellulose fibers carrying 1% by weight or more of a metal complex having redox ability. Because of this structure, when the metal complex comes into contact with odor water such as urine water or sweat water, an oxidation reaction proceeds, the deodorizing effect as described above is performed, and the odor is oxidized and decomposed. Therefore, it exhibits a deodorizing effect that is completely different from the deodorizing effect of activated carbon, and since the metal complex, which is a deodorizing component, is supported on the fibers in an amount of 1% by weight or more, the deodorizing effect is sustained for a long period of time, and the above-mentioned treatment It is particularly effective for users.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
第１図イは金属ポルフイリンの構造式、ロは金
属ポルフイラジンの構造式を示しているものであ
る。
Figure 1A shows the structural formula of metal porphyrin, and Figure 1 shows the structural formula of metal porphyrazine.