JPH08176961A - 抗菌性複合不織布シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 優れた抗菌性と抗菌性の持続性および抗菌剤
の非溶出タイプの拭き布適性を有する抗菌性複合不織布
シートの提供。 【構成】 疎水性の連続長繊維からなるスパンボンド不
織布と、セルロースパルプ繊維からなる紙シートとを高
圧水柱流で一体化された複合不織布シートにおいて、該
紙シートがカルボキシメチルセルロースにイオン交換に
より銀を固定して生成されるカルボキシメチルセルロー
ス銀塩を含有する。前記紙シートの銀含有率は、絶乾全
重量当り銀として０．０１〜０．１５重量％である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は抗菌性を有する拭き布に
関するものである。更に詳しく述べるならば、本発明は
抗菌剤として銀イオンをイオン交換により置換したカル
ボキシメチルセルロース銀塩を含有するセルロース原料
からなる紙シートと疎水性の長繊維フィラメントからな
るスパンボンド不織布とを水交絡して構成されている抗
菌剤の非溶出タイプの抗菌性複合不織布シートに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より住居回りを清掃したり、身体を
きれいに拭いたりするための使い捨て拭き布として、不
織布やパルプ繊維を嵩高に集積してなる乾式パルプシー
トに水や清浄剤、殺菌剤の薬剤等をしみこませたもの
（特開昭６２ー１９４８２４号公報、特開昭６２ー２３
６５１６号公報、特開昭６３ー６３４１９号公報、特開
昭６３ー２７５３１１号公報、特開平１ー２５８２１号
公報、特開平３ー１６５４２号公報、特開平３ー３７０
１７号公報、特開平３ー１６８１１８号公報等）が広く
利用されている。しかしながら、単に含浸のような処理
で抗菌性をシートに付与した場合、抗菌剤を繊維内部に
含有させたわけではないのでその抗菌効果と持続性に問
題があり、かつ加工や使用する際に薬剤が容易に脱落
し、安全面での不安があるという欠点があった。

【０００３】疎水性の連続長繊維フィラメントを集積し
て、その後加熱エンボスロールで処理して融着点を設け
た連続長繊維不織布はスパンボンド不織布として知られ
ており、このスパンボンド不織布と木材パルプのような
セルロースからなる紙シートを水流交絡させて複合不織
布シートを製造する技術は、Research disclosure,1706
0,June 1978に開示されている。

【０００４】一方、スパンボンド不織布と紙シートを積
層し、紙表面側から不織布を貫通するように高圧水ジェ
ット流を施し、不織布を構成する長繊維と紙シートを構
成するパルプ繊維を水流交絡させると共に、適度の穴を
設け、柔軟性、強度、吸水性、拭き取り性を備えた複合
不織布シートからなる拭き布の製造技術は、特開平５ー
２５３１６０号公報、特開平５ー２１４６５４号公報、
特開平５ー２７７０５３号公報、特開平５ー２８５０８
３号公報、特開平５ー２８６１００号公報、特開平６ー
１７３６５号公報等に開示されている。

【０００５】さらに、カナダ特許明細書第８４１、３９
８号には、紙シートに高圧ジェット水流を施し、未処理
の紙シートと比較してより大きな耐破損性、柔軟性、伸
縮性、耐摩耗性および吸水性を付与する方法が開示され
ている。

【０００６】一方、カルボキシメチルセルロース（以下
ＣＭＣという）は、セルロースを主原料としたアニオン
性高分子である。その基本的な製造方法は、セルロース
パルプに苛性ソーダを作用させてアルカリセルロースと
し、これとモノクロル酢酸とをエーテル反応させて得ら
れるものである。一般に広く利用されているＣＭＣは、
エーテル化度が０．５〜１．５の範囲のナトリウム塩で
水溶性であるが、特殊なものとしてはカルボキシメチル
基そのものを導入した水不溶性の酸型ＣＭＣ（ＣＭＣ酸
ともいう）も知られている。

【０００７】ＣＭＣは、粘着性、接着性、保水性、保護
コロイド性、膨潤性等の特性を有しており、これらの特
性を利用して医薬、化粧品、繊維、製紙等の多方面にお
いて使用されている。紙への応用としては紙力増強剤、
表面サイジング剤、接着剤等として或いは水溶解性シー
ト、吸水性シート等が挙げられる。また、ＣＭＣは、高
分子電解質物質であるため、その水溶液は塩類の影響を
受け易い。このイオン交換能を利用して、或る種の金属
を回収除去する目的でフィルターに使用することもでき
る。このような特性からＣＭＣのナトリウム塩を他の陽
イオンで置換してＣＭＣの種々の塩を作ることができ
る。

【０００８】水不溶性のＣＭＣ、すなわちゲルを生成す
る金属塩としてはカリミョウバン、硫酸アルミニウム、
酢酸アルミニウム、水酸化カルシウム、硫酸第一鉄、塩
化第二鉄、硫酸亜鉛、塩化バリウム、硝酸クロム、硝酸
銀、塩化スズ、塩化第二銅、酢酸鉛等を挙げることがで
きる。

【０００９】銀は他の抗菌剤に比べて抗菌スペルトルの
広い金属として知られており、その抗菌作用は微量に生
成されるイオンによるものと考えられている。銀の場
合、比較的安定な金属のためカップ、皿、スプーン、フ
ォーク等の食器類、義歯等のように直接口に入れるもの
に多く使用されていることからも明らかなように、安全
性が高く、しかも菌に対しても薬剤耐性が出難いことが
知られている。しかしながら、安全性についてはアルギ
リア症（銀症）を考慮したアメリカにおける水質基準
は、５０ｐｐｂと低いが、それでも直接肌に触れるよう
な可能性の多い不織布に使用する場合、より確実に銀を
固定した上で使用する必要があった。

【００１０】本発明者等は、抗菌性を有する拭き布の安
全性、抗菌性、使い易さについて鋭意研究した結果、疎
水性の連続長繊維フィラメントからなるスパンボンド不
織布と、セルロースパルプからなる紙シートとを積層し
て、高圧ジェット水流を紙シートの表面から不織布を貫
通するように施して一体化して得られる複合不織布シー
トからなる不織布が柔軟性、強度、拭き取り性等におい
て布タオルに近いことに着眼し、紙シートを製造する際
に、ＣＭＣ銀塩を混合して抄造し、銀含有紙シートを
得、この紙シートと前記スパンボンド不織布とを積層し
て、高圧ジェット水流で水交絡させて一体化して得られ
る複合不織布シートにおいて、特定の銀含有率のものが
きわめて優れた抗菌性と、抗菌性の持続性を有すること
を見出し、本発明を完成するに至った。本発明の目的
は、疎水性の連続長繊維からなるスパンボンド不織布と
ＣＭＣ銀塩を含有し、特定の銀含有率の紙シートを高圧
ジェット水流で交絡して一体化された複合不織布シート
であって、優れた抗菌性と、抗菌性の持続性を有する抗
菌性複合不織布シートを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の第一は、疎水性
の連続長繊維からなるスパンボンド不織布と、セルロー
スパルプ繊維からなる紙シートとを高圧水柱流で一体化
された複合不織布シートにおいて、該紙シートがカルボ
キシメチルセルロースにイオン交換により銀を固定して
生成されるカルボキシメチルセルロース銀塩を含有する
ことを特徴とする抗菌性複合不織布シートである。本発
明の第二は、前記紙シートの銀含有率が絶乾紙シート重
量当り銀として０．０１〜０．１５重量％であることを
特徴とする本発明第一に記載の抗菌性複合不織布シート
である。

【００１２】本発明は、まずＣＭＣのイオン交換能を利
用して銀を吸着させ、このＣＭＣ銀塩をセルロースパル
プに混合して公知の抄紙機において抄造し、紙シートを
準備する。この際に、本発明のために使用できるＣＭＣ
は、水不溶性でなければならず、置換度が０．１〜１．
５、好ましくは０．２〜０．６の範囲の酸型ＣＭＣであ
る。ＣＭＣの酸型は、水に不溶性を示すので本発明に好
適であるが、置換度が０．１未満では銀化合物との反応
性が劣り、ＣＭＣ銀塩として用いるには銀含有量が少な
すぎて適さない。置換度が１．５を越えるＣＭＣは、置
換度を高めるのに限度があり、特殊な架橋剤を使用して
架橋構造としなければ得られなくなるので適さない。

【００１３】ＣＭＣ銀塩を製造する方法は、酸型ＣＭＣ
を硝酸銀で中和すればよく、ＣＭＣのカルボキシメチル
基を直接硝酸銀で中和する方法、カルボキシメチル基を
ナトリウムやカルシウムのような塩に中和後、更に硝酸
銀の銀で再置換する方法等が適用できる。酸型ＣＭＣ
は、フロックを生成し易いので、撹拌を行いながら１〜
４％の固形分濃度で分散させ、これに１〜１０％固形分
濃度の硝酸銀水溶液を添加し、温度は１５〜３０℃の常
温で反応を行わせる。用いるＣＭＣ酸の置換度によって
前記の条件は変更されるが、中和反応で消費されなかっ
た硝酸銀は循環再使用される。このようにして得られた
ＣＭＣ銀塩は、絶乾ＣＭＣ銀塩重量当り銀含有率が０．
１〜４．５重量％である。銀含有率が０．１重量％未満
では、大量のＣＭＣ銀塩を使用しなければならず、４．
５重量％を越える銀含有量は、用いるＣＭＣ酸の置換度
から銀イオンの交換において限界があり、その上このよ
うな高い銀含有率のＣＭＣ銀塩を低い配合率で抄紙機に
おいて他のパルプ繊維と一緒に抄紙すると、分散性に問
題が生じるので適さない。このようにして得られたＣＭ
Ｃ銀塩は、セルロースパルプと混合されて公知の湿式抄
紙機において抄造され、抗菌性を有する紙シートとされ
る。セルロースパルプとしては、広葉樹および針葉樹材
からの化学パルプ、とりわけ針葉樹晒クラフトパルプが
好適に用いられる。

【００１４】ＣＭＣ銀塩とパルプ繊維は、紙シートにす
る際に、紙シートが絶乾紙シート重量当り０．０１〜
０．１５重量％の銀含有量となるように調整される。紙
シート中の銀含有率が０．０１重量％未満では抗菌性が
発現せず、０．１５重量％を越えると効果は頭打ちとな
り、コストが増加するので適さない。続いてこのように
して得られた抗菌性の紙シートは、疎水性の連続長繊維
フィラメントからなるスパンボンド不織布と積層され、
高圧ジェット水流が紙シート側から不織布を貫通するよ
うに施され、長繊維とパルプ繊維との水流交絡を行い一
体化して複合不織布シートとされるが、この水流交絡の
方法は公知の方法をそのまま応用することができる。紙
シートの米坪量は、水流交絡を行わせ、複合不織布シー
トを拭き布として使用する関係上、１０〜１５０ｇ／ｍ
²で用いられる。坪量が１０ｇ／ｍ²未満では、拭き布と
した時、十分な吸水性や保水性が得られず、坪量が１０
０ｇ／ｍ²を越えると、高圧ジェット水流を施す時にパ
ルプ繊維に十分な運動量を与えることができないので適
さない。

【００１５】本発明で使用するスパンボンド不織布は、
ナイロンのようなポリアミド系樹脂、ポリアクリル酸エ
ステル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリ
オレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレートのよう
なポリエステル系樹脂を公知の加熱押出機で紡糸し、開
繊した後、ウェブを形成し、加熱エンボスを施したもの
である長繊維の繊度は、１〜４、好ましくは１．５〜３
デニールの範囲である。繊度が４デニールを越えると、
長繊維の曲げ剛度が高くなりすぎて、しなやかさが失わ
れるので適さない。繊度が１デニール未満では長繊維を
製造する条件が厳しくなって、高速度で製造できなくな
るので適さない。

【００１６】スパンボンド不織布の坪量は、５〜３０ｇ
／ｍ²である。坪量が３０ｇ／ｍ²を越えると、前記紙シ
ートと不織布を積層して、この積層体の紙シート側から
不織布側へ向けて高圧水柱流を貫通するように施す際
に、パルプ繊維が不織布側へ移動し難くなり、複合不織
布シートの片面のみにパルプ繊維が遍在した状態となっ
て、不織布面の吸水性が低下するので適さない。一方、
不織布の坪量が５ｇ／ｍ ²未満では不織布の形態安定性
が低下し、得られる不織布の湿潤強度が低下するので適
さない。また、この場合不織布の長繊維相互間の間隔が
大きくなって、高圧水柱流を施したときに、その間隙か
らパルプ繊維が流出する恐れがある。本発明のために用
いられるスパンボンド不織布には、前記したように、加
熱エンボスによって長繊維相互間が自己融着による点融
着区域が間隔を置いて多数配置されていると共に、個々
の点融着区域の面積は、０．０１〜４ｍｍ²、その点融
着区域の総面積は、不織布の表面積に対して２〜２０面
積％であるような接着形態を有し、形態安定性に優れる
と共に、柔軟性に富んでいて、パルプ繊維と長繊維同士
が水交絡し易いものである。

【００１７】スパンボンド不織布と抗菌性の紙シート
は、重量比で不織布：紙シートが１：１〜１９の割合で
積層させる。この不織布：紙シートが１：１において、
紙シートの割合が１未満では長繊維に対してパルプ繊維
の量が相対的に低くなり、抗菌性複合不織布シートの吸
水性や保水性が低下するので適さない。逆に、不織布：
紙シートが１：１９において、紙シートの割合が１９を
越えて多くなると、パルプ繊維全てが長繊維と絡合し難
くなるので、抗菌性複合不織布シートを湿潤させて拭き
布として使用する際に、パルプ繊維が脱落するので適さ
ない。

【００１８】前記不織布と紙シートを積層して紙シート
の表面から不織布側に向かって高圧水柱流を施すが、そ
のような高圧水柱流は、微細な直径のノズル孔を通し
て、高圧で水を噴出させて得られるものである。例え
ば、ノズル孔は、０．０１〜０．３ｍｍで、ノズルピッ
チが５〜２０個／ｃｍ、水圧が１０〜１５０ｋｇ／ｃｍ
²のような条件で得られる公知の高圧水柱流発生装置が
適用できる。以上説明したような水交絡されて得られる
抗菌性の複合不織布シートは、紙シートの高圧水柱流と
接触した部分のパルプ繊維が単離し、曲げやねじれのよ
うな変形が付与されており、長繊維とパルプ繊維の繊維
同士が絡合し、ボリューム感があって布製タオルに似た
外観と柔軟性をもっている。

【００１９】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、もちろん本発明はこれらによって限定され
るものではない。なお、実施例および比較例中の％は、
特に断わらない限り重量％を示す。

【００２０】実施例１ 置換度が０．４２の酸型ＣＭＣ（ＣＭＣ酸、キッコレー
トＨＣ、ニチリン化学工業社製）に、固形分濃度２％の
硝酸銀水溶液を添加して２．５％のスラリー濃度とし
て、十分撹拌して温度２５℃に置いて６０分間静置し
た。その後、内容物を脱液して水洗を十分に行い、遠心
脱水機で３０％のパルプ濃度まで脱水し、固形分濃度３
０％のＣＭＣ銀塩を得た。このＣＭＣ銀塩中の絶乾全重
量当りの銀含有率は、１．８４％であった。このＣＭＣ
銀塩を家庭用ミキサーで１分間撹拌して開繊した後、未
叩解の針葉樹晒クラフトパルプに混合し、絶乾全重量当
りＣＭＣ銀塩の含有量が０．５４％となるように混合パ
ルプを準備し、実験室手すきマシーンで坪量が９５ｇ／
ｍ²の紙シートを作製した。得られた紙シート中の銀含
有量は、絶乾全重量当り０．０１％であった。

【００２１】次に、繊度が２．５デニール、坪量が２０
ｇ／ｍ²のポリプロピレン樹脂からなるスパンボンド不
織布を用意した。不織布には面積が０．３ｍｍ²、総面
積で７面積％の点融着区域が設けられていた。手すき紙
シートを巻取りから連続的に引き出されている不織布の
上に積層し、この積層体を回転式のエンドレス金網（３
０メッシュステンレスワイヤ）に載置し、次いで孔径が
０．１５ｍｍのノズル孔が１ｍｍ間隔で並んで設けてあ
る高圧水柱流装置の下を１０ｍ／分の速度で移動させ、
水圧９０ｋｇ／ｍ²で水柱流を噴出させ、水交絡を行わ
せ、抗菌性複合不織布シートを得た。

【００２２】実施例２ 混合パルプ中のＣＭＣ銀塩の含有量が絶乾全重量当り
１．１０％とし、紙シート中の銀含有量を絶乾全重量当
り０．０２％としたこと以外は、実施例１と同様にして
抗菌性複合不織布シートを作製した。

【００２３】実施例３ 混合パルプ中のＣＭＣ銀塩の含有量が絶乾全重量当り
８．２０％とし、紙シート中の銀含有量を絶乾全重量当
り０．１５％としたこと以外は、実施例１と同様にして
抗菌性複合不織布シートを作製した。

【００２４】比較例１ 針葉樹晒クラフトパルプからなり、銀塩を含有しない紙
シートを用いた以外は、実施例１と同様にして複合不織
布シートを作製した。

【００２５】比較例２ 混合パルプ中のＣＭＣ銀塩の含有量が絶乾全重量当り
０．２７％とし、紙シート中の銀含有量を絶乾全重量当
り０．００５％としたこと以外は、実施例１と同様にし
て抗菌性複合不織布シートを作製した。

【００２６】実施例１〜３および比較例１〜２で得られ
た複合不織布シートの抗菌性の試験を次の方法で行っ
た。抗菌性の試験方法 被検菌株は、繊維製品の試験によく用いられる菌種であ
ることおよび一般的な環境下で存在するもので、グラム
陰性菌のうち代表的な肺炎桿菌（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ
ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ ＩＦ０１２７３２）トグラム
陽性菌のうち代表的な黄色ブドウ状球菌（Ｓｔａｐｈｙ
ｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ ＩＦＯ１２７３２）
の２種類を用いた。培地は、前培養には普通ブイヨン培
地を、本培養には普通寒天培地を用いた。それぞれの培
地の組成は下記に示すとおりである。 普通ブイヨン培地 普通寒天培地 肉エキス ５ｇ 肉エキス ５ｇ ペプトン １０ｇ ペプトン １０ｇ 塩化ナトリウム ５ｇ 塩化ナトリウム ５ｇ 蒸留水 １０００ｍｌ 寒天 １５ｇ ｐＨ ７．０ 蒸留水 １０００ｍｌ ｐＨ ７．０

【００２７】試験の手順としては、まず供試菌株を普通
ブイヨン培地において３７℃で２４時間培養し、その培
養液を高圧蒸気で殺菌済みのリン酸緩衝液で菌濃度が１
０4個／ｍｌに希釈した試験菌液を調製した。この液の
７５ｍｌを三角フラスコに入れ、次いで１６０℃、２時
間で乾熱滅菌した絶乾重量で０．７５ｇの複合不織布シ
ート（試験片）を入れた。その後、この三角フラスコを
振とう器にかけ、３４０ｒ．ｐ．ｍ．、２８℃、６０分
の条件で振とうして菌液中の菌と試験片を十分に接触さ
せた。次に、菌液の１０倍から１００、０００倍までの
１０倍希釈系列を作り、それぞれの濃度の菌液１ｍｌと
普通寒天培地１５ｍｌを用いて混釈法でプレートを作っ
た。その後３７℃の培養器で４８時間培養した後、コロ
ニー数を数え、接触前の菌数に対する減菌率を計算で求
め、抗菌性を評価した。減菌率の高いものほど抗菌性が
強いといえるが、減菌率が６５％以上あれば抗菌性があ
るといえる。

【００２８】実施例４ 紙シートを作製するための混合パルプ中のＣＭＣ銀塩の
含有量が絶乾全重量当り５．４３％とし、紙シート中の
銀含有量を絶乾全重量当り０．１０％とした以外は、実
施例１と同様にして抗菌性複合不織布シートを作製し
た。得られたシートの１０ｃｍ角の大きさを試験片とし
て用い、蒸留水に浸漬した後、取り出して乾いたろ紙に
挟み軽くプレスして脱水した。浸漬と脱水の操作をそれ
ぞれ０（未処理）、１、３、５、１０回繰り返した後の
それぞれの試験片を実施例１と同様にして被検菌を黄色
ブドウ球菌として抗菌性の試験を行った。

【００２９】比較例３ 比較例１で得られた複合不織布シートを硝酸銀水溶液に
含浸後、乾燥し、紙シート中の銀含有量が０．１％とな
るように調整した。得られたシートを実施例４と同様に
して蒸留水への浸漬と脱水の操作を繰り返し、それぞれ
の試験片を実施例１と同様にして抗菌性の試験を行っ
た。

【００３０】実施例１〜３および比較例１〜２で得られ
た抗菌性の試験結果を表１に、実施例４および比較例３
で得られた抗菌性の試験結果を表２に示した。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【表２】

【００３３】表１および表２から分かるように、本発明
の抗菌性複合不織布シートは、きわめて少ない銀含有率
でも抗菌性に優れており、また繰り返し水に浸漬して脱
水を繰り返しても抗菌剤が溶出せず、安全性があり、抗
菌性に持続性がある（実施例１〜３）。しかしながら、
銀を含有しない場合（比較例１）および銀を含有しても
含有率が低い場合（比較例２）、減菌率が低く、抗菌性
がないか或いは低いので抗菌性複合不織布シートとして
は適さない。従って、本発明の抗菌性複合不織布シート
は、不織布と紙シートを積層して、水交絡により一体化
されているので強度が強く、柔軟性があって吸水性が優
れており、拭き布として繰り返し使用できる。

【００３４】

【発明の効果】本発明は、抗菌剤が非溶出タイプで安全
性が高く、抗菌性に持続性があり、拭き布として好適に
使用し得る抗菌性複合不織布シートを提供するという効
果を奏する。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０４Ｈ 5/02 Ｚ // Ｄ２１Ｈ 27/30 Ｄ０６Ｍ 101:06

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 疎水性の連続長繊維からなるスパンボン
   ド不織布と、セルロースパルプ繊維からなる紙シートと
   を高圧水柱流で一体化された複合不織布シートにおい
   て、該紙シートがカルボキシメチルセルロースにイオン
   交換により銀を固定して生成されるカルボキシメチルセ
   ルロース銀塩を含有することを特徴とする抗菌性複合不
   織布シート。
2. 【請求項２】 前記紙シートの銀含有率が絶乾紙シート
   重量当り銀として０．０１〜０．１５重量％であること
   を特徴とする請求項１記載の抗菌性複合不織布シート。