JP3652646B2 - 建材含有揮発分吸着用組成物およびそれを担持せしめた建材含有揮発分吸着用担体 - Google Patents

建材含有揮発分吸着用組成物およびそれを担持せしめた建材含有揮発分吸着用担体 Download PDF

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Description

技術分野
本発明は、竹炭の吸着力を利用した竹炭混入組成物およびそれを担持せしめた担体並びにその利用に関するものである。
背景技術
従来より、竹炭が優れた吸着力を有していることはよく知られている。このように竹炭が優れた吸着力を有しているのは、竹炭は多孔質であり、その表面積は１ｇあたり約２００〜３００ｍ2もあるためであり、且つその表面が良好な吸着活性を有しているためと考えられている。例えば、ＢＥＴ法と呼ばれる分析方法で調べると、竹炭の吸着力は、木炭の代表格である備長炭の吸着力の約１０倍である。
このように竹炭は天然由来物であるため安全性も高く、且つ吸着力に優れているため、竹炭を利用した消臭製品、鮮度保持製品、建築製品、寝具、健康製品などが数多く提案されるとともに、商品化されている。
しかしながら、従来の製品はいずれも竹炭のみの吸着力に依存する製品であり、消臭効果や鮮度保持効果にも一定の限度があり、より優れた吸着力を備えた製品が望まれている。また、用途によっては、消臭効果に加えて、優れた抗菌作用を備えた製品が望まれている。
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、安全性を確保しながら、高い吸着性能を有する改良された竹炭混入組成物及びそれを担持せしめた担体を提供することにある。また、吸着性能に加えて、高い抗菌作用を有する改良された竹炭混入組成物及びそれを担持せしめた担体を提供することにある。
発明の開示
本発明の竹炭混入組成物は、竹炭粉とトルマリン粉とをバインダーに混合分散させて竹炭混入組成物を構成している。この竹炭混入組成物は、従来の竹炭粉のみからなる組成物よりも高い吸着効果を有するが、その理由は以下の通りである。
まず、竹炭はすでに述べたように、その単体自体でも優れた吸着力を有している他、殺菌、脱臭、調湿効果を有し、また、野菜等から発生するエチレンガスを吸着分解することが知られており、これらの作用が総合的に発揮されて食品の鮮度保持効果を示す。一方、トルマリンはケイ酸塩鉱物であり、加熱によって電気を帯びるピロ電気性を有し、重金属イオンを吸着固定する効果、悪臭成分粒子を吸着する効果などを有することは公知であった。本発明者が種々の実験を行った処、竹炭とトルマリン粉を混合させることで、これらの諸効果を相乗的に高め合うことが確認された。また、本発明者は、トルマリンの持つ遠赤外線効果によって食品の腐敗を抑制できることを見出し、本発明の組成物を食品保持の目的で用いれば極めて有用であることがわかった。なお、本発明の竹炭粉は、竹炭を任意の方法で粉体状にしたもの、トルマリン粉は、トルマリン鉱石を任意の方法で粉体状にしたものを用いた。
より高い相乗効果を得るための竹炭粉とトルマリンの好ましい混合比は、組成物の用途によって変わるため限定はされないが、（１：０．２）〜（１：５）の範囲内であり、より好ましくは、（１：０．４）〜（１：１．２）、更に好ましくは（１：０．５）〜（１：１）である。
また、本発明の竹炭混入組成物は、その用途によって、タンニン酸、竹酢液、キトサン、トチの実エキス等を更に含むことが好ましい。
本発明者がタンニン酸の性質について調べた処、特にアンモニアガスの吸着力に優れていることがわかった。従って、本発明の組成物にタンニン酸を加えれば、アンモニアガスの吸着が必要な場合に特に有用である。
竹酢液は、木酢液の類縁物質であり、木酢液の場合と同様に、竹材乾留や竹炭製造の際に生じるガスを冷却して得られた液状物の上層部分のことであり、酢酸、メチルアルコールを中心に多種の化学物質を含んでいる。本発明者は、竹酢液の持つ脱臭・防虫作用が、本発明に特に有用であることを見出した。また、本発明に用いる際には、竹酢液のまま用いても良いが、精製したものを用いた方が脱臭・防虫作用をより効率良く発揮した。
また、キトサンは、エビ、カニ等の甲殻に含まれるキチン質から得られる物質であり、周知のように抗菌性を有している。キトサンの抗菌性は、酸と併用すれば強く発揮されるため、例えば上記の竹酢液と併用すれば、その酸性によってより高い抗菌効果が得られる。
トチの実エキス、例えばトチの実のメタノール抽出物が防虫作用、特に殺ダニ活性を示すことは公知である。例えば、濃度３２μg／cm2の抽出物を含むシート上では、ダニの生存率が３日後には１５％を下回るというデータがある。
なお、上記竹炭混入組成物に、青竹薫煙紛を添加してもよい。青竹薫煙紛は、粉状の青竹を煎ったり、竹を燃やした際に発生する煙で粉状の青竹を燻したりすることで得られるものである。本発明者が調べたところ、この青竹薫煙紛は特にアンモニアの吸着力に優れており、タンニン酸に代わってこれを用いても良いし、タンニン酸と併用しても効果的である。
よって、必須２成分（竹炭粉、トルマリン粉）に、単数あるいは複数の上記成分を加えて、それらをバインダーに混合分散させることで、竹炭に比べて吸着力が優れているだけでなく、高いアンモニアガス吸着性、抗菌性等を備えた竹炭混入組成物が得られた。
また、本発明の担体は、基材および基材に担持された上述の竹炭混入組成物を含む。竹炭混入組成物として、上記の必須成分（竹炭粉、トルマリン粉）以外に含有する成分及び各成分の含有比は、担体の用途によって決めれば良い。例えば、担体が食品保持を主な目的とするシートの場合は、タンニン酸、竹酢液及びキトサンが有用であり、壁材や建材シートの場合は、殺ダニ活性の強いトチの実エキスが特に有用である。
なお、本発明の担体は、シートや建材に限らず、あらゆる固体物質を含む。従って、家具、衣類、インテリア、おもちゃ等を担体としても良い。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の竹炭混入組成物を担持した担体の一の実施形態を示す図であり、第２図は、第１図の担体の部分拡大模式図である。
発明を実施するための最良の形態
第１図及び第２図を用いて、本発明の一実施形態を説明する。本実施形態では、当該担体は食品保持用シートとして機能している。
第１図において、シート２は、不織布やパルプなどの基材４上に直径約３mmの円形模様の竹炭混入組成物６を分散印刷した後に乾燥させたものである。
第２図を参照すると、竹炭混入組成物６は、８００℃以上の高温で焼き上げた竹炭を粉状にした竹炭粉８（粒径５〜２０）、トルマリン鉱石を粉状にしたトルマリン粉１０（粒径５〜２０）及び粉状のタンニン酸１２を、海藻を原料とする水溶性糊剤たるアルギン酸ソーダ（バインダー）１４に混合分散させたものである。所望により更に竹酢液及びキトサンを加えても良い。各成分の量（重量比）は、バインダー１４を１とすると、竹炭粉８が２〜６、トルマリン粉１０が１〜６、タンニン酸１２が０〜１、竹酢液が０〜０．５、キトサンが０〜０．５の範囲内が好ましく、より好ましくは、竹炭粉８が３〜５、トルマリン粉１０が１．５〜３．５、タンニン酸１２が０．００１〜０．０１、竹酢液が０．００１〜０．０１、キトサンが０．００５〜０．０５の範囲内である。竹炭混入組成物６の厚みは５〜５０μｍ、より好ましくは１０〜３０μｍ程度である。
なお、基材４上に竹炭混入組成物６を保持せしめる方法としては、代表的には印刷法、例えばスクリーン捺染法、手捺染法、ロール捺染法、グラビア捺染法などを用いることができ、基材４への印刷模様についても、実施形態の如く円形に限定されるものではなく、三角や四角などの幾何学模様、文字、動物などのキャラクタ模様などの任意の形状を印刷することができる。なお、印刷法以外に塗布、コーティング、混合、含浸、練り込み、積層、織込み、編込み等任意の方法で保持させることができる。また、竹炭混入組成物６を担体の間に挟み込む、いわゆるサンドイッチ構造にすることもできる。
このシート２の食品鮮度保持効果を確認するため、上記印刷を施した本発明シート２と、上記印刷を施さない比較例シート２とを用いて比較実験を行った。本発明シート２で韮を包んで室温で１００時間放置し、シート内部の水分量を測定すると、放置開始時とほぼ同量であった。一方、比較例シートで同様に韮を包んで放置したところ、１００時間放置後の水分量は放置開始時の約４倍と増加しており、韮の劣化が確認された。また、肉、魚等の他の食品についても比較実験を行い、本発明シート２が食品の劣化を抑制することを確認した。
また、この実施形態の本発明シート２のアンモニア及びトリメチルアミンに対する脱臭能力を測定したところ、約１０分間で残留アンモニア濃度を１０％以下、残留トリメチルアミン濃度を約１２％にまで低減できることがわかった。
上述のように、本発明の食品保持用シート２によれば、竹炭粉８とトルマリン粉１０を混合使用しているため、両者の相乗効果によって優れた吸着力が得られ、食品の鮮度劣化の主要因となるエチレンガスを吸着することができる。このため、当該シート２上に食品を置いておくと、シート２を使用しない場合に比べて、或いは処理を施さないシートを用いる場合と比べて、食品を長期間新鮮に保つことができる。また、竹炭粉８とトルマリン粉１０に加えて、タンニン酸１２を使用しているため、消臭効果、特に悪臭の原因となるアンモニアガスを効果的に吸着して優れた消臭効果を有している。さらに、このシート２は、竹酢液及びキトサンを含むことができるため、防かび効果や抗菌効果も有している。
なお、「食品保持用」とは、食品の収納に使用する以外に、冷蔵庫や食器棚の下敷きに使用したり、揚げ物の油きり、油こし、漆器の収納等、いわゆる食品収納及び調理スペースにおけるあらゆる用途を含む。
また、この実施形態にかかる食品保持用シート２では、バインダーとしてアルギン酸ソーダ１４を用いているが、これ以外のものを使用することもできる。但し、食品にバインダーが直接接触する可能性があるため、アルギン酸ソーダ１４や他の天然糊剤（例えばデンプンなど）を用いるのが望ましい。
上記実施形態では、不織布やパルプなどの基材４上に竹炭混入組成物６を例えば分散印刷した後に乾燥させることで、基材４に竹炭混入組成物６を固定しているが、印刷法に限定されないことは上述の通りであり、また、冷蔵庫・保冷ボックス等の食品を収納する容器壁面に直接竹炭混入組成物６を塗布等の方法で固定させても良い。また、食品を収納する容器内部に竹炭混入組成物６を直接、あるいは適当に包装した状態で置いても良い。すなわち、竹炭混入組成物６単体でも、シート２上に食品を置いた場合と同様の効果を奏する。結局、本発明の竹炭混入組成物が食品の近傍に配置されることによって食品の鮮度が保善されるのである。
また、上記実施形態では、竹炭混入組成物６を不織布やパルプなどの基材４上に固定して食品保持用シート２を形成しているが、本発明の竹炭混入組成物６の利用形態は、これに限定されるものではない。
例えば、不織布、パルプあるいは合成樹脂などの任意基材に竹炭混入組成物６を保持せしめ、消臭効果を有するトイレの床材や便座カバーを構成しても良い。あるいは、トイレの壁・床等に使用可能な消臭シートを形成しても良い。このような用途においては、アンモニアガスが特に問題となるため、竹炭混入組成物６として、竹炭粉８とトルマリン粉１０に加えて比較的多量のタンニン酸１２（分散剤の重量を１とすると、タンニン酸の重量０．００５〜１）を含有させれば、アンモニアガスがより効果的に吸着される。
また、別の用途として、天井・壁紙に竹炭混入組成物６を適当な模様で印刷したり、シート板材に竹炭混入組成物６を印刷、あるいは埋め込んだりすることで建材シートを形成することもできる。または、竹炭混入組成物６を天井・壁紙等の建材に直接塗布したり、建材内部に挟み込んだり、練りこんだりすることができる。これによって、いわゆるシックハウス病の原因となる各種化学物質の吸着に利用することができる。また、布団やマットなどの寝具に竹炭混入組成物６を固定して抗菌・消臭効果を高めるようにしてもよい。このような用途の場合は、殺ダニ活性を示すトチの実エキスを含む竹炭混入組成物６を用いると、より効果的である。また、精油やサポニンも、トチの実エキスと同様に竹炭混入組成物に殺ダニ効果を与えるため、トチの実エキスに代わって、あるいはそれに加えて、精油やサポニンをバインダーにさらに添加し、混合分散させた竹炭混入組成物６を用いても良い。
さらに、綿や絹などの布に竹炭混入組成物６を固定してマスクを形成したり、不織布に竹炭混入組成物６を固定してマスクを形成したりして抗菌・消臭効果を有する健康製品を製造することもできる。その他、衣服、下着、靴下、靴の中敷、生理用品等にも用いることができる。
なお、上記のような種々の用途においても、食品の鮮度保持を目的とする場合と同様に、竹炭混入組成物６を他の固体物質に担持しても、竹炭混入組成物６を直接、あるいは適当に包装した状態で配置しても同様の効果を奏する。
産業上の利用可能性
以上のように、この発明によれば、少なくとも竹炭粉、トルマリン粉をバインダーに混合分散させることで竹炭混入組成物を形成しているので、安全性を確保しながら、高い吸着性能を有する改良された竹炭混入組成物、およびこれを担持せしめた担体が得られる。また、上記の２成分に加えて、タンニン酸、竹酢液、キトサン、トチの実エキス等を用いることによって、竹炭混入組成物のアンモニア吸着性能や抗菌性の向上が実現でき、食品保存、抗菌、脱臭、建材含有揮発分吸着用等の種々の用途に適した担体が提供できる。

Claims (7)

  1. バインダーと、竹炭粉、トルマリン粉、キトサン及びタンニン酸を含有する建材含有揮発分吸着用組成物。
  2. 竹酢液を更に含む、請求項１に記載の建材含有揮発分吸着用組成物。
  3. トチの実エキスを更に含む、請求項１または２に記載の建材含有揮発分吸着用組成物。
  4. 前記請求項１〜３のいずれかに記載の建材含有揮発分吸着用組成物が、基材上に担持されたものである建材含有揮発分吸着用担体。
  5. 前記基材上への保持が印刷によるものである請求項４に記載の建材含有揮発分吸着用担体。
  6. 前記基材上への保持が塗布によるものである請求項４に記載の建材含有揮発分吸着用担体。
  7. 前記基材上への保持が練り込みによるものである請求項４に記載の建材含有揮発分吸着用担体。
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