(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維構造物に無機粒子および水溶性アミン系化合物が担持されてなり、前記無機粒子は温度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２質量％以上１０質量％以下の無機粒子であり、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。
【請求項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２質量％以上８質量％以下である、請求項１記載の脱臭性繊維構造物。
【請求項３】
前記無機粒子が疎水性多孔質粒子である、請求項１または２記載の脱臭性繊維構造物。
【請求項４】
前記疎水性多孔質粒子の平均細孔径が２〜５０ｎｍである、請求項３記載の脱臭性繊維構造物。
【請求項５】
繊維構造物に無機粒子および水溶性アミン系化合物が担持されてなり、前記無機粒子は、数平均粒径が１μｍ以下であり、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１〜３０ｍ２／ｇであり、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。
【請求項６】
前記無機粒子は、ＢＥＴ法による比表面積が１５〜２５０ｍ２／ｇである、請求項１〜５のいずれか記載の脱臭性繊維構造物。
【請求項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、請求項１〜６のいずれか記載の脱臭性繊維構造物。
【請求項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、請求項１〜７のいずれか記載の脱臭性繊維構造物。
【請求項９】
水難溶性のｐＨ調整剤が含有されている、請求項１〜８のいずれか記載の脱臭性繊維構造物。
【請求項１０】
前記水難溶性のｐＨ調整剤が難燃剤である、請求項９記載の脱臭性繊維構造物。
【請求項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、請求項１〜１０のいずれか記載の脱臭性繊維構造物。
【請求項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、請求項１〜１０のいずれか記載の脱臭性繊維構造物。
【請求項１３】
請求項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フィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱臭性繊維構造物およびエアフィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気中の汚染物質はその種類が多岐に渡る。その中でも特にアセトアルデヒド等のアルデヒド類が大きな問題となっている。アセトアルデヒドはタバコ煙や自動車の排気ガス中に含まれる代表的な悪臭成分であり、閾値が低く低濃度でも臭気を感じ易いことに加え、人体への悪影響が指摘されている。空気中の悪臭成分の除去には、従来から、大きな表面積と細孔容積を有する活性炭が一般に使用されている。しかしながら、アセトアルデヒドの活性炭への平衡吸着量は他の悪臭成分に比べて著しく小さく、実用性能を有していない。【０００３】
そこで活性炭によるアセトアルデヒドの吸着除去性能を向上させる手段として、例えばアミン類を活性炭に添着してその性能を向上させる方法が開示されている（特許文献１参照）。しかし、当該技術を用いたエアフィルターは、アセトアルデヒド以外の物質に起因する臭気が温湿度の変化等によって発生（二次発臭）するという問題があった。すなわち、活性炭は物理吸着能をベースとしているため、除去対象とするアセトアルデヒド以外の物質をも吸着濃縮してしまう。しかしながら、これらの臭気成分は化学結合によりトラップされているわけではないため、温湿度変化等の環境要因によって、濃縮されていた臭気成分が一気に放出される。その結果、本来の存在濃度では問題とならなかった臭気成分が悪臭として認知されてしまう。【０００４】
また活性炭を用いないアセトアルデヒドの吸着除去手段として、メソ孔を主体とする多孔質シリカと酸ヒドラジド類を繊維表面に担持させた繊維シートが開示されている（特許文献２参照）。この繊維シートは、優れたアセトアルデヒドの除去性能を有するとともに、活性炭のような有機ガスの物理吸着がほとんど生じないため、二次発臭リスクを大幅に軽減している。しかしながら従来の多孔質シリカは強い吸湿性を有する。そのため、水溶性の臭気成分については、多孔質シリカが吸脱着する水分に伴って吸放出され、本技術を以ってしても完全に二次発臭を抑制できるものではなかった。
【特許文献１】特開平５−３１７７０３号公報
【特許文献２】特開２００７−１６７６３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、アセトアルデヒド等のアルデヒド類を効率よく除去し、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とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明は、以下のいずれかの構成を特徴とするものである。
（１）繊維構造物に無機粒子およ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１〜３０ｍ２／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１５〜２５０ｍ２／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フィルター。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る脱臭性繊維構造物は、アルデヒド類との反応速度と吸着容量に優れる。さらに、当該脱臭製繊維構造物に担持される無機粒子は、活性炭とは異なり、物理吸着が極めて少なく、また従来の無機多孔質体に比べ吸湿性も抑制されている。そのため、アルデヒド類以外のガス成分については、親水性、疎水性を問わず吸着濃縮が抑えられ、使用環境の温湿度に大きな変動が生じたとしても臭気成分を再放出（二次発臭）する可能性が低い。したがって、特にエアフィルター用途において優れた性能を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例における脱臭性繊維構造物のアセトアルデヒド除去効率の経時変化を示したグラフである。
【図２】比較例における脱臭性繊維構造物のアセトアルデヒド除去効率の経時変化を示したグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の脱臭性繊維構造物は、無機粒子およ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％以下であることが重要である。【００１０】
活性炭ではなくメソ孔を主体とする多孔質体、例えば多孔質シリカを用いた従来技術の繊維シートは、活性炭を用いたものと比較すれば二次発臭を大幅に軽減しているものの、完全に二次発臭を抑制できるものではない。本発明者らは、これが多孔質シリカの特性に起因することをつきとめた。つまり、メソ孔を主体とする多孔質シリカは、活性炭に比較してミクロ孔の比率が圧倒的に小さいため有機ガス等の物理吸着をほとんど生じないが、細孔表面の化学的特性が親水性であることから強い吸湿性を有している。本発明者らは、多孔質シリカが吸着する水分に水溶性の臭気成分が一旦溶解し、再び多孔質シリカから水分が脱離するのに伴って二次発臭が起きていることをつきとめた。【００１１】
そこで本発明においては、二次発臭の原因となる水分の脱臭剤による吸着を抑えるため以下の二つの方法を採用し、無機粒子と水溶性アミン系化合物を脱臭性繊維構造物に担持させるとともに、当該脱臭性繊維構造物の平衡水分率を１５質量％以下にする。具体的に第一の方法は、無機粒子として、多孔質粒子の細孔表面を疎水性に改質した疎水性多孔質粒子を用いる方法（以下、第一の方法という）である。そして第二の方法は、数平均粒径が１μｍ以下の無機粒子同士を凝集させることにより、細孔径が特定範囲に制御された細孔構造を形成させる方法（以下、第二の方法という）である。これらの方法により、添加する薬品の反応場（アミン系化合物によるアルデヒド類の化学吸着）として実効的な面積を確保しながら、水溶性臭気成分の二次発臭を抑制することが可能となるのである。【００１２】
以下、第一の方法における無機粒子について説明する。【００１３】
第一の方法を採用する場合、疎水性多孔質粒子の存在により、後述する水溶性アミン化合物を十分な量添着させることができる。その結果、処理エアと水溶性アミン化合物が接触可能な表面積を高めることができ、アルデヒド類の除去効率を高めることができる。【００１４】
疎水性多孔質粒子の平均細孔径としては、２〜５０ｎｍが好ましい。平均細孔径を２ｎｍ以上、より好ましくは５ｎｍ以上とすることにより、細孔内部への水溶性アミン化合物の添着が可能となり、また細孔内へのガスの拡散が容易であるため、添着薬品と対象ガスの接触が良好に行われ、反応を効率良く進められる。また平均細孔径を５０ｎｍ以下、より好ましくは３０ｎｍ以下とすることで、添着薬品の反応場として必要な表面積を確保することができる。【００１５】
また、疎水性多孔質粒子は、ＢＥＴ法による比表面積が５０〜６００ｍ２／ｇであることが好ましい。５０ｍ２／ｇ以上、より好ましくは１００ｍ２／ｇ以上とすることで、添加する薬品の反応場として実効的な面積が得られ、除去しようとするガス成分との実効的な反応速度が得られる。また６００ｍ２／ｇ以下、より好ましくは５００ｍ２／ｇ以下とすることで、多孔質粒子の機械的強度の低下による取り扱い性の不便を防ぐことができる。なお、ＢＥＴ法による比表面積とは、ＪＩＳ  Ｒ１６２６−１９９６に規定のＢＥＴ多点法に従って測定した値をいう（吸着質：Ｎ２、定容法）。【００１６】
さらに、かかる多孔質粒子は細孔表面を疎水性とすることで、二次発臭の原因となる水分の吸着脱離を防ぐことができる。疎水性多孔質粒子の疎水性の程度としては、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％以下であることが好ましく、より好ましくは８質量％以下である。一方、撥水性を示すような極端な疎水性は、後述する水溶性のアミン系薬剤を無機粒子の細孔内部まで添着させることが難しくなるため、かかる観点からは、前記平衡水分率は２質量％以上であることが好ましい。【００１７】
疎水性多孔質粒子としては、疎水性多孔質シリカが好ましい。無機多孔質体として、多孔質シリカ、ゼオライト、活性アルミナ、ケイ酸アルミニウム、アルミナゲル、活性白土、リン酸ジルコニウム、ポリトリリン酸アンモニウム等が挙げられるが、通常、これらの無機多孔質体は、その多くが親水性である。しかし多孔質シリカは、細孔表面のシラノール基数をコントロールすることにより、表面の疎水度を調整することができる。シラノール基は、他の分子と水素結合を作りやすい極性基であるため、水分子に代表される極性分子を選択的に吸着し、疎水度に影響する。多孔質シリカのシラノール基を減少させる方法としては、シラノール基にシランカップリング剤等の疎水性化合物を反応させる方法や、約４００℃の加熱処理によりシラノール基を脱水縮合する方法がある。しかしながら、シラノール基に別の化合物を反応させる方法では、処理後の無機粒子が撥水性を示すような極端な疎水性となり易く、後述する水溶性のアミン系薬剤を無機粒子の細孔内部まで添着させることが難しくなる。そのため、熱処理によりシラノール基を減少させる方法がより好ましい。【００１８】
疎水性多孔質粒子の数平均粒径としては０．０１〜１００μｍが好ましく、より好ましくは０．１〜５０μｍである。１００μｍ以下、さらに好ましくは５０μｍ以下とすることで、処理エアとの接触効率を上げることができるとともに、繊維表面に均一に担持させることができる。一方、０．０１μｍ以上、より好ましくは０．１μｍ以上とすることで、繊維表面への担持に使用するバインダー樹脂等に粒子が埋没してしまうのを防ぐことができる。数平均粒径の測定方法は、例えば、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いた観察による粒子径測定方法（個数基準による）を採用することができる。【００１９】
本発明の脱臭性繊維構造物における疎水性多孔質粒子の担持量としては、基材の繊維構造物に対して１０〜１００質量％が好ましい。１０質量％以上、より好ましくは２０質量％以上とすることで、薬品の反応場として実効的な表面積を得て吸着性能を向上させることができる。また１００質量％以下、より好ましくは５０質量％以下とすることで、エアフィルターとしての通気特性を阻害するのを防ぐことができる。【００２０】
次に、第二の方法における無機粒子ついて説明する。【００２１】
脱臭性繊維構造物による水分の吸着を抑制する第二の方法では、無機粒子同士を繊維の表面に凝集させることにより、細孔径が特定範囲に制御された細孔構造を繊維構造物に形成させる。さらに、その細孔構造を、細孔径が２０ｎｍ以下の細孔の占める容積が全細孔容積の４０％以下となるように制御することで、二次発臭の原因となる水分の吸着を抑えることができる。【００２２】
また、無機粒子同士の凝集によって得られる細孔構造においては、比表面積が１．００ｍ２／ｇ以上であることで、添加する薬品の反応場（アミン系化合物によるアルデヒド類の化学吸着）として実効的な面積が得られ、除去しようとするガス成分との実効的な反応速度が得られる。また３０．００ｍ２／ｇ以下とすることで、二次発臭の原因となる水分や水溶性臭気成分の吸着脱離を抑えることができる。【００２３】
第二の方法により得られる脱臭性繊維構造物においては、基材となる繊維構造物の繊維表面で無機粒子同士が凝集して細孔を形成し、その細孔にアミン系化合物が担持された状態となる。一般に、細孔は、ＩＵＰＡＣ（国際純正および応用化学連合）の規格により、細孔径５０ｎｍ超のマクロ孔、細孔径２〜５０ｎｍのメソ孔、細孔径２ｎｍ未満のミクロ孔に分類される。水分の吸湿特性は細孔径がミクロ孔側に近づくにつれて強まり、水分を吸着蓄積しやすくなる。第二の方法においては、無機粒子自身の多孔質構造に頼るのではなく、無機粒子同士が凝集して形成する細孔構造を利用する。そのため、全細孔容積の中でミクロ孔に近い細孔が占める細孔容積の割合が、粒子そのものが多孔質体である場合においてミクロ孔に近い細孔が占める細孔容積の割合に比べ、少なくなり、その結果、水分の吸着を抑えることができると考えられる。具体的には細孔径が２０ｎｍ以下の細孔の占める容積を全細孔容積の４０％以下に抑えることにより二次発臭の原因となる水分の吸着を抑えることが可能となる。なお、細孔容積及び細孔径分布はＢＥＴ法により求めることができる。また、無機粒子が多孔質構造の場合、ここでいう細孔には、その無機粒子自体の細孔も含まれる。【００２４】
第二の方法における無機粒子は、数平均粒径が１μｍ以下の超微粒子である。このような超微粒子を採用することにより、繊維構造物の繊維表面を覆うように無機粒子を担持させることができ、後述する水溶性アミン系化合物を十分な量を無機粒子の表面に添着することができる。その結果、処理エアと水溶性アミン系化合物との接触可能な表面積を大きくでき、アルデヒド類の除去効率を高めることができる。一方、繊維表面への担持に使用するバインダー樹脂に無機粒子が埋没してしまうのを防ぐために。超微粒子の数平均粒径は０．００５μｍ以上であることが好ましい。より好ましくは０．０１〜０．５μｍである。なお、数平均粒径の測定方法は、例えば、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いた観察による粒子径測定方法（個数基準による）を採用することができる。【００２５】
また、超微粒子は、後述する薬剤の添着性の点から、比較的水と馴染みやすい無機系の粒子とすることが好ましい。【００２６】
超微粒子の材質としては、例えば二酸化ケイ素、アルミナ、二酸化チタンが挙げられ、これらの中から目的に応じて選択することができる。中でも、二酸化ケイ素、アルミナが好ましい。また、これらの超微粒子を混合して用いることもできる。【００２７】
超微粒子の形状としては球状、楕円球状、針状、棒状、りん片状、板状、破砕状が挙げられる。【００２８】
また、本発明で採用する超微粒子は、ＢＥＴ法による比表面積が１５．００〜２５０．０ｍ２／ｇであることが好ましく、より好ましくは３０．００〜２００．０ｍ２／ｇである。１５．００ｍ２／ｇ以上とすることで、添加する薬品の反応場（水溶性アミン系化合物によるアルデヒド類の化学吸着）として実効的な面積が得られ、除去しようとするガス成分との実効的な反応速度が得られる。また２５０．０ｍ２／ｇ以下とすることで、二次発臭の原因となる水分や親水性ガスの吸着脱離を抑えることができる。なお、ＢＥＴ法による比表面積とは、ＪＩＳ  Ｒ１６２６−１９９６に規定のＢＥＴ多点法に従って測定した値をいう（吸着質：Ｎ２、定容法）。【００２９】
超微粒子の温度２５℃、相対湿度７５％環境下での平衡水分率は、１０質量％以下であることが好ましく、８質量％以下であることがより好ましい。１０質量％以下とすることで超微粒子への水分や親水性ガスの吸着を抑制することが可能となり、二次発臭を抑制することが可能となる。【００３０】
超微粒子の表面化学特性としては、親水性であっても、超微粒子の水酸基をシランカップリング剤と反応させ、疎水化処理されているものでもよい。具体的なシランカップリング剤としてはエポキシシランやアミノシランを挙げることができる。【００３１】
超微粒子の担持量としては、基材である繊維構造物の質量に対して１０〜１００質量％が好ましく、より好ましくは２０〜５０質量％である。１０質量％以上とすることで、薬品の反応場として実効的な表面積を得て吸着性能を向上させることができる。１００質量％以下とすることで、エアフィルターとしての通気特性を阻害するのを防ぐことができる。【００３２】
次に、繊維構造物を構成する繊維としては、第一の方法、第二の方法において同じ繊維が使用できる。具体的には、天然繊維、合成繊維、あるいはガラス繊維や金属繊維等の無機繊維を使用することができ、中でも溶融紡糸が可能な熱可塑性樹脂の合成繊維が好ましく使用される。【００３３】
かかる合成繊維を形成する熱可塑性樹脂の例としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、アクリル、ビニロン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ乳酸等を挙げることができ、用途等に応じて選択して使用することができる。また、複数種を組み合わせて使用してもよい。【００３４】
かかる合成繊維としては、たとえば異型断面形状の繊維や、繊維表面に多数の孔やスリットを有するものなども好ましく使用される。そのような形状とすることにより、繊維の表面積を大きくし、上記疎水性多孔質粒子や上記超微粒子などの無機粒子、および水溶性アミン系化合物の担持性を向上させることができる。なお、ここでいう異型断面形状とは、円形以外の断面形状を指し、例えば扁平型、略多角形、楔型等を挙げることができる。かかる異型断面形状の繊維は、異型孔を有する口金を用いて紡糸することにより得ることができる。また、繊維表面に多数の孔やスリットを有する繊維は、溶剤に対する溶解性の異なる２種類以上のポリマーをアロイ化して紡糸し、溶解性の高い方のポリマーを溶剤で溶解除去することにより得ることができる。【００３５】
繊維構造物を構成する繊維の繊維径としては、エアフィルターとして使用する用途において目標とする通気性や集塵性能に応じて選択すればよいが、好ましくは１〜２０００μｍである。繊維径を１μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上とすることで、無機粒子が繊維構造物表面で目詰まりするのを防ぎ、通気性の低化を防ぐことができる。また２０００μｍ以下、より好ましくは１００μｍ以下とすることで、繊維表面積の減少による該無機粒子の担持能力の低下や処理エアとの接触効率の低下を防ぐことができる。【００３６】
繊維構造物の形態としては例えば、綿状物、編織物、不織布、紙およびその他の三次元網状体（例えば多孔性ポリウレタン発泡体や、モノフィラメントが不規則に三次元状のループを形成して積み重なった構造体等）を使用することができる。要するに、エアフィルターとして使用するのに適した通気性を確保しつつ、表面積を大きくとることができる繊維構造物であれば良い。【００３７】
繊維構造物の目付けとしては、１０〜５００ｇ／ｍ２が好ましく、より好ましくは３０〜２００ｇ／ｍ２である。目付けを１０ｇ／ｍ２以上、より好ましくは３０ｇ／ｍ２以上とすることで、無機粒子を担持するための加工に耐える十分な強度が得られ、エアを通気させた際にフィルター構造を維持するのに必要な剛性が得られる。また目付けを５００ｇ／ｍ２以下、より好ましくは２００ｇ／ｍ２以下とすることで、繊維構造物の内部まで疎水性多孔質粒子を均一に担持させることができ、またプリーツ形状やハニカム形状に二次加工する際の取扱い性にも優れる。【００３８】
本発明の脱臭性繊維構造物は、上述の無機粒子の表面や細孔内部、あるいは繊維表面に水溶性アミン系化合物を有していることが重要である。水溶性アミン系化合物の存在により、ホルムアルデヒドやアセトアルデヒド等のアルデヒド類を選択的に吸着することができる。ここで「水溶性」とは２５℃で中性の水に対し、１質量％（１０ｇ／Ｌ）以上溶解することをいうが、十分な担持量を得るためにより好ましい溶解度は５質量％（５０ｇ／Ｌ）以上である。アミン系化合物を水溶性とすることで、無機粒子の表面や細孔内部、あるいは繊維表面に十分に担持されることが可能となる。そして、水溶性のアミン系化合物が、無機粒子の表面や細孔内部に存在することにより、ホルムアルデヒドやアセトアルデヒド等のアルデヒド類に対する化学吸着能が飛躍的に向上する。【００３９】
水溶性アミン系化合物のアルデヒド類に対する化学吸着メカニズムとしては、次のとおりであると考えられる。すなわち、水溶性アミン系化合物のアミノ基の窒素原子が有する非共有電子対がアルデヒド類のカルボニル炭素原子を求核的に攻撃して反応し、イミンまたはエナミン等の誘導体として固定化する。【００４０】
水溶性アミン系化合物としては例えば、酸ヒドラジド、ヒドラジン類、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、中でも酸ヒドラジドがアルデヒドに対する化学吸着能の点から好ましい。酸ヒドラジドは、カルボン酸とヒドラジンとから誘導される−ＣＯ−ＮＨＮＨ２で表される酸ヒドラジド基を有する化合物であり、ヒドラジド末端の窒素原子のα位に、更に非共有電子対を有する窒素原子が結合しており、これにより求核反応性が著しく向上している。アルデヒド類の中でもアセトアルデヒドは、カルボニル炭素のα位に電子供与性のアルキル基を有するために、カルボニル炭素の求電子性が低く化学吸着されにくいが、酸ヒドラジド類は前述のとおり求核反応性が高いため、アセトアルデヒドに対しても良好な化学吸着性能を発現する。【００４１】
酸ヒドラジドとしては例えば、カルボジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、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。【００４２】
水溶性アミン系化合物の担持量としては、後述のように脱臭剤粒子を予め成形する場合を除いて、無機粒子の質量に対して２質量％以上が好ましい。２質量％以上、より好ましくは４質量％以上、さらには１０質量％とすることで、アルデヒド類の除去効率および吸着容量の向上の実効を得ることができる。ただし、水溶性アミン化合物の担持量の増加に伴い除去効率および吸着容量も向上するが、ある程度で飽和する。水溶性アミン化合物の過剰な添加は、結晶化した水溶性アミン化合物の崩落が繊維構造物の空隙率を減少させ、通気特性を低下させるとともに、粉落ちの原因ともなる。そのため、２００質量％以下とすることが好ましく、より好ましくは１５０質量％以下、さらに好ましくは１００質量％以下である。【００４３】
また、アルデヒド除去性能を向上させる目的で、酸ヒドラジド化合物に加えて別の水溶性アミン系化合物を添加することも好ましく、酸ヒドラジド化合物とスルファミン酸グアニジンを併用すると、特に優れた効果を発揮する。【００４４】
併用するスルファミン酸グアニジンの担持量としては、繊維構造物に対して０．５〜２．５質量％であることが好ましい。０．５質量％以上とすることで、アルデヒド類の除去効率および吸着容量の向上の実効を得ることができる。スルファミン酸グアニジンは吸湿性を有するため、２．５質量％以下とすることで繊維構造物の吸湿量を抑えることができ、二次発臭の原因となる水分量を抑えることができる。【００４５】
酸ヒドラジド化合物とスルファミン酸グアニジンを併用する場合、スルファミン酸グアニジンの酸ヒドラジド化合物に対する質量比としては０．０５〜０．２０であることが好ましい。【００４６】
また本発明の脱臭性繊維構造物は、バインダー樹脂を含有することが好ましい。バインダー樹脂は、無機粒子を繊維構造物に強固に担持させることができる。また、バインダー樹脂を使用することは、脱臭性繊維構造物の形状保持性、強度、寸法安定性等の点でも好ましい。【００４７】
バインダー樹脂としては、アクリル系、アクリルスチレン系、アクリルシリコン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリオレフィン系、エチレン−酢酸ビニル共重合体系の樹脂等を挙げることができる。バインダー樹脂の態様としては、エマルション、ディスパーション、パウダー、等いずれでも使用できるが、微小な無機粒子を強固に繊維表面に担持させるうえでは、エマルションが好ましく、なかでもアルデヒド除去性能が優れる点からアクリル系エマルション樹脂が好ましく使用される。【００４８】
バインダー樹脂の添加量としては、無機粒子に対して５〜２００質量％が好ましい。５質量％以上、より好ましくは１０質量％以上とすることで、無機粒子の繊維構造物への定着性を向上させることができる。また、２００質量％以下、より好ましくは１００質量％以下とすることで、無機粒子がバインダー樹脂に埋没したり被覆されたりしてガスとの接触が阻害されるのを防ぐことができる。【００４９】
また本発明の脱臭性繊維構造物は、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であることが重要である。そうすることで、アルデヒド類の除去性能が向上する。ｐＨが７以下、好ましくは６．５以下であることで、アミン系化合物の非共有電子対によるアルデヒド類のカルボニル炭素原子への求核的攻撃による反応から生成した中間体が、酸性の反応場においてプロトン化され脱水し易く、誘導体への固定化反応が十分に進む。また、ｐＨが３．５以上、好ましくは４以上であることで、アミン系化合物の非共有電子対がアルデヒド類のカルボニル炭素原子を求核的に攻撃する活性を十分に維持することができる。【００５０】
脱臭性繊維構造物のｐＨは、たとえばｐＨ調整剤を添加したり上記バインダー樹脂として適切なｐＨのバインダー樹脂を選択したりすることにより調整できる。【００５１】
ｐＨ調整剤としては、それ自体は臭気を発生しないもの、また吸湿性の低いものを採用することが好ましい。ｐＨ調整剤は、水分散体に混合させて添加する場合、水溶性の小さいもの（水難溶性のもの）が分散液の安定性を保つことができ好ましい。なお、水難溶性のｐＨ調整剤とは、２５℃で中性の水に対し、１質量％（１０ｇ／Ｌ）未満しか溶解しない物質を指す。【００５２】
水難溶性のｐＨ調整剤の具体的な例としては、以下のようなものが挙げられる。例えば、水溶性アミン系化合物としてアジピン酸ジヒドラジドを用い、かかる水溶性アミン系化合物と無機粒子とをバインダー樹脂とともに水分散体として繊維構造物に含浸加工する場合には、アジピン酸を好ましく採用することができる。アジピン酸は上記水分散体のバランスを安定に保ち、また臭気の発生や吸湿性の発現を伴わないため好ましい。また、リン酸メラミンも、臭気の発生や吸湿性の発現が無く、好ましく採用することができる。さらに、リン酸メラミンは、難燃剤としても機能し、脱臭性繊維構造物の難燃性を向上させることができる。【００５３】
以上のような本発明の脱臭性繊維構造物は、たとえば以下のいずれかの方法により得ることができる。すなわち、（ｉ）無機粒子と水溶性アミン系化合物をバインダーとともに水分散体として同時に繊維に塗布する方法、（ｉｉ）先に無機粒子を繊維表面に担持させた後、水溶性アミン系化合物の水溶液を繊維に塗布する方法、(ｉｉｉ)水溶性アミン系化合物を無機粒子に添着した脱臭剤粒子を作製し、その脱臭剤粒子を繊維表面に担持させる方法等である。【００５４】
具体的に、（ｉ）においては、上述の無機粒子、水溶性アミン系化合物、さらに好ましくはバインダー樹脂を含み、かつ、必要に応じてｐＨ調整剤によりｐＨを３．５〜７に調整した水分散体を、繊維構造物に塗布して含浸させた後、乾燥させることによって得ることができる。また上記以外の方法としては、例えば、上記のような水分散体を繊維構造物にコーティング、スプレー等して、乾燥してもよい。これらの方法によれば、無機粒子と水溶性アミン系化合物、さらにｐＨ調整剤が添加されている場合はｐＨ調整剤が、バインダーにて繊維表面上に担持された脱臭性繊維構造物が得られる。【００５５】
（ｉｉ）においては、無機粒子を先に繊維構造物の繊維表面に固定した後、水溶性アミン系化合物とｐＨ調整剤を混合した水溶液をディッピング処理やスプレー処理で付着させればよい。この場合の無機粒子の繊維表面への付与方法としては、バインダー樹脂で接着担持する方法でも良いが、製糸段階で無機粒子を繊維表面に配置させてもよい。例えば、合成繊維の芯鞘複合紡糸において、鞘成分中に多孔性の無機粒子を大量配合することにより、芯鞘複合の表面近傍に無機粒子を偏在させることができる。またこの方法において、無機粒子を表面に露出させるために、化学的あるいは物理的な処理により表面の樹脂成分を適量取り除くことも好ましい。【００５６】
（ｉｉｉ）においては、予め無機粒子に水溶性アミン系化合物とｐＨ調整剤を担持させた脱臭剤粒子を得て、これをバインダー樹脂等で繊維構造物に付着すればよい。脱臭剤粒子は、無機粒子に水溶性アミン系化合物とｐＨ調整剤を溶解または分散させた水溶液を含浸させ、その後乾燥させることにより得ることができる。このような方法によれば、無機粒子に水溶性アミン系化合物とｐＨ調整剤が添着された脱臭剤粒子が、繊維間に挟持され一体化された脱臭性繊維構造物が得られる。【００５７】
予め脱臭剤粒子を製造するにあたって、無機粒子としては、基本的に前述のものを援用できるが、脱臭剤として取り扱いが容易な粒子サイズに成型し、その後水溶性アミン系薬剤とｐＨ調整剤を添着することが好ましい。水溶性アミン系化合物は熱分解等による性能劣化を避けるため、粒子成型の後比較的低温で添着することが好ましい。【００５８】
脱臭剤粒子の成型方法としては、無機粒子とバインダーや熱融着樹脂とを混合したものを造粒した後に加熱成型したり、粒状の多孔質基材に無機粒子とバインダーや熱融着樹脂を含むスラリーを含浸させた後に加熱結着させる方法が挙げられる。【００５９】
脱臭剤粒子として適切な数平均粒径としては、５０〜２０００μｍが好ましく、より好ましくは８０〜１０００μｍである。２０００μｍ以下とすることで、薬品を当該脱臭剤粒子の内部にまで添着させることが可能となり、５０μｍ以上とすることで、飛散が抑えられ脱臭剤としての取り扱いが容易となり、脱臭剤粒子を繊維間に分散させたり、複数枚の基材繊維シート間に挟持させて本発明の脱臭性繊維構造物とすることができる。さらに、脱臭剤粒子を１０００μｍ以下とすることにより、脱臭性繊維構造物の折り曲げ加工等の後加工が可能となり、また１００μｍ以上とすることにより、脱臭性繊維構造物の空隙から脱臭剤が脱落しないようにすることができる。【００６０】
脱臭剤粒子に添着する水溶性アミン系化合物としては、基本的に前述の水溶性アミン系薬剤の特徴を有するものであればよいが、かかる脱臭剤における水溶性アミン系化合物の添着量としては、脱臭剤を構成する無機粒子に対し１〜５０質量％が好ましく、より好ましくは２〜４０質量％である。１質量％以上とすることで、アルデヒド類の除去効率および吸着容量の向上の実効を得ることができ、５０質量％以下とすることで、結晶化した水溶性アミン系薬剤が脱臭剤から脱落したり、脱臭剤内部へのガスの拡散が阻害されるのを回避できる。【００６１】
また脱臭剤粒子におけるｐＨ調整剤も、基本的には前述のｐＨ調整剤の特徴を有するものであればよい。【００６２】
脱臭剤粒子は、繊維間に分散させたり、基材となる繊維シート複数枚の間に挟持させて脱臭性繊維構造物とするのが好ましい。前者の場合は、例えば熱融着繊維と上記脱臭剤を混合分散させたものを捕集ネット上に吸引することによりウエブ化し、さらに加熱炉で融着一体化させる所謂エアレイド法が挙げられる。後者の場合は、例えば繊維シート上に繊維状または粉状の熱接着体とともに上記脱臭剤粒子を定量散布し、カバーシートを積層後、加熱圧着することにより、一体化することができる。なお、いずれの場合も、さらにバインダー樹脂を併用することにより脱臭剤粒子を強固に担持することができる。【００６３】
本発明の脱臭性繊維構造物は、エアフィルターに好適に用いられる。その際、本発明の脱臭性繊維構造物にさらに異なる繊維構成の繊維構造物を積層することも好ましい。例えば直行流型エアフィルターとしての使用において、上流側に嵩高で目の粗い不織布シートを積層すれば、ダスト保持量が向上し長寿命化が可能となる。また下流側に極細繊維からなる不織布シートを積層すれば、高捕集効率化が可能となる。【００６４】
さらにこの極細繊維からなる不織布シートがエレクトレット処理されていればなお好ましい。エレクトレット処理がされていることにより、通常では除去しにくいサブミクロンサイズやナノサイズの微細塵を静電気力により捕集することができる。【００６５】
かかるエレクトレット不織布を構成する材料としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリテトラフルオロエチ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等の芳香族ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート樹脂等の高い電気抵抗率を有する材料が好ましい。【００６６】
エアフィルターの形状としては、そのまま平面状で使用してもよいが、プリ−ツ型やハニカム型を採用することが好ましい。プリーツ型は直行流型フィルターとしての使用において、またハニカム型は平行流型フィルターとしての使用において、処理エアの接触面積を大きくして捕集効率を向上させるとともに、低圧損化を同時に図ることができる。【００６７】
また本発明のエアフィルターは、枠体に納めて使用することが、エアの処理効率や取扱い性の点で好ましい。
【実施例】
【００６８】
［測定方法］
（１）ＢＥＴ比表面積および細孔径２０ｎｍ以下の細孔容積の全細孔容積に対する割合
脱臭性繊維構造物および無機粒子の比表面積はユアサアイオニクス社製ＮＯＶＡ２２００ｅを用い、ＪＩＳ  Ｒ  １６２６−１９９６に規定のＢＥＴ多点法に従って測定した。試料は脱臭性繊維構造物では約５００ｍｇ、無機粒子では約１００ｍｇ採取し、１００℃で１０時間真空脱気し、Ｎ２を吸着質とし、定容法にて測定した。なお、比表面積は小数点以下３桁まで測定し、小数点以下３桁を四捨五入して小数点以下２桁に丸めた。【００６９】
また、液体窒素の沸点（−１９５．８℃）における窒素ガスの吸着量を相対圧０．０５〜０．９９５の範囲で徐々に高めながら２０点測定し、窒素吸着等温線を作成し、ＢＥＴ法により脱臭性繊維構造物の全細孔容積および各孔の容積を各々測定し、細孔径２０ｎｍ以下の細孔容積の全細孔容積に対する割合（％）を求めた。【００７０】
（２）平均細孔径
多孔質体の細孔の形状を円筒状と仮定し、ＢＥＴ比表面積測定の際に得られた細孔容積（Ｖ）から、次式により、平均細孔径（Ｄ）を算出した。
Ｄ＝４Ｖ／Ｓ  。【００７１】
（３）無機粒子、水溶性アミン系化合物、ｐＨ調整剤及びバインダー樹脂の担持量
無機粒子、水溶性アミン系化合物、ｐＨ調整剤及びバインダー樹脂を混合分散させた液に含浸させて乾燥させた後の脱臭性繊維構造物の目付けと、含浸・乾燥前の基材繊維構造物の目付けとの差から、総担持量を算出し、当該総担持量に各成分の仕込み量比を掛け、脱臭性繊維構造物全体に対する担持量に換算して算出した。【００７２】
（４）平衡水分率
無機粒子の平衡水分率は熱風乾燥機にて温度５０℃で４時間予備乾燥した試料５ｇをシャーレに薄く広げ、温度２５℃、湿度７５％に調整された実験室に２４時間静置した後、水分率をケット社製水分計ＦＤ−６００にて測定した。乾燥温度は８０℃、乾燥時間は３０分に設定し、乾燥前の質量と乾燥後の質量から次式より求めた。
Ｍｒ＝（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ２×１００
ここに、Ｍｒ：水分率
Ｗ１：乾燥前の質量(ｇ)
Ｗ２：乾燥後の質量(ｇ)。【００７３】
脱臭性繊維構造物の平衡水分率は、タテヨコ５ｃｍにカットした試料３枚を用いて、上記無機粒子の場合と同様に測定を行い、平均値を算出した。【００７４】
（５）ｐＨ
２０℃の純水９０ｃｃに脱臭性繊維構造物が３重量％となるよう浸漬し、軽く攪拌した後１０分間放置し、液のｐＨをラコム社テスターｐＨ計にて測定した。測定は３回行い、平均値を採用した。【００７５】
（６）圧力損失
平板状の脱臭性繊維構造物の試料を実験用のダクトに取り付け、ダクトに温度２３℃、湿度５０％ＲＨの空気を０．２ｍ／ｓｅｃの速度で送風した。その際の繊維シートの上流側と下流側との差圧をＭＯＤＵＳ社製デジタルマノメータＭＡ２−０４Ｐにて測定した。【００７６】
（７）アセトアルデヒドの除去能力
平板状の脱臭性繊維構造物の試料を実験用のダクトに取り付け、ダクトに温度２３℃、湿度５０％ＲＨの空気を０．２ｍ／ｓｅｃの速度で送風した。さらに上流側から、標準ガスボンベによりアセトアルデヒドを上流側の濃度が１０ｐｐｍとなるように添加した。繊維シートの上流側と下流側とにおいてエアをサンプリングし、赤外吸光式連続モニターを使用してそれぞれのアセトアルデヒド濃度を測定し、次式にて除去効率を算出した。
除去効率（％）＝［（Ｃ０−Ｃ）／Ｃ０］×１００
ここに、Ｃ０：上流側のアセトアルデヒド濃度（ｐｐｍ）
Ｃ：下流側のアセトアルデヒド濃度（ｐｐｍ）
除去効率はアセトアルデヒドの添加開始から３分後の除去効率を初期除去効率とし、３分後以降の除去効率を経時的に測定した。また、上流側の濃度と下流側の濃度との差が５％になるまでの吸着量を評価した。【００７７】
（８）アセトアルデヒド以外の臭気成分の吸着量と脱離濃度
平板状の脱臭性繊維構造物の試料を実験用のダクトに取り付け、ダクトに温度２３℃、湿度５０％ＲＨの空気を０．０４ｍ／ｓｅｃの速度で送風した。さらに上流側から、疎水性の臭気成分の代表としてトルエンを、親水性の臭気成分の代表として酢酸を、パーミエーターにより加温揮発させた。なお、それぞれ上流濃度８０ｐｐｍとなるように調整した。脱臭性繊維構造物の上流側と下流側においてエアをサンプリングし、赤外吸光式連続モニターを使用してそれぞれの臭気成分の濃度を上流側の濃度と下流側の濃度との差が５％になるまで測定し、それぞれのガスの吸着量を評価した。【００７８】
次に、臭気成分を吸着させたサンプルを、別に準備しておいた清浄なラインに付け替え、サンプル取り外し１分以内に温度２３℃、湿度５０％ＲＨの清浄空気を０．０４ｍ／ｓｅｃの速度で送風を再開した。このとき、下流側に脱離した臭気成分の濃度を測定し、最大となった時点の濃度を脱離濃度と見做した。これを相対比較することにより、二次発臭の抑制効果の指標とした。【００７９】
（９）無機粒子の数平均粒径
無機粒子の数平均粒径は透過型電子顕微鏡（日立製作所製ＴＥＭ  Ｈ７１００）を用いて観察し、個々の粒子の最も長い対角線と最も短い対角線を平均したものをその粒子径とし、２０００個の粒子の平均値を無機粒子の数平均粒径とした。【００８０】
［実施例１］
（無機粒子）
無機粒子として疎水性多孔質粒子を使用した。該疎水性多孔質粒子は、平均粒径４μｍ、比表面積２５０ｍ２／ｇ、平均細孔径１８ｎｍの疎水性多孔質シリカ（水澤化学工業社製ミズパールＫ−４００）であり、平衡水分率は５．２％であった。【００８１】
（水溶性アミン系化合物）
水溶性アミン系化合物として、アジピン酸ジヒドラジド（日本化成社製）を用いた。【００８２】
（ｐＨ調整剤）
弱酸性側に添着液を調整するために、アジピン酸を用いた。【００８３】
（基材繊維構造物）
単繊維繊度１．５ｄｔｅｘのビニロン１６．５質量％、単繊維繊度７．１ｄｔｅｘのビニロン２２質量％、単繊維繊度２．０ｄｔｅｘのポリエチレンテレフタレート１６．５質量％、リン系難燃剤含有アクリル樹脂バインダー４５質量％からなる目付け５０ｇ／ｍ２の不織布を、基材繊維構造物として用いた。【００８４】
（脱臭性繊維構造物）
上記疎水性多孔質シリカ、上記アジピン酸ヒドラジド、上記ｐＨ調整剤およびアクリルバインダー樹脂を表１に記載の仕込量で均一分散させた水溶液中に上記基材繊維構造物を含浸させ、その後、ロールで絞り、１００℃で２０分間乾燥させて、脱臭性繊維構造物を得た。【００８５】
得られた脱臭性繊維構造物の評価結果を表１に示す。【００８６】
［実施例２］
（無機粒子）
実施例１で用いたのと同様の疎水性多孔質シリカを用いた。【００８７】
（水溶性アミン系化合物）
実施例１で用いたのと同様のアジピン酸ジヒドラジドを用いた。【００８８】
（ｐＨ調整剤）
弱酸性側に添着液を調整するために、リン酸メラミンを用いた。【００８９】
（基材繊維構造物）
実施例１で用いたのと同様のものを用いた。【００９０】
（脱臭性繊維構造物）
上記疎水性多孔質シリカ、上記アジピン酸ヒドラジド、上記ｐＨ調整剤およびアクリルバインダー樹脂を表１に記載の仕込量で均一分散させた水溶液中に上記基材繊維構造物を含浸させた後、ロールで絞り、１００℃で２０分間乾燥させて、脱臭性繊維構造物を得た。【００９１】
得られた脱臭性繊維構造物の評価結果を表１に示す。【００９２】
【表１】
0005428857.tif 000002
【００９３】
[実施例３]
（無機粒子）
無機粒子として無孔質の超微粒子を使用した。該超微粒子は、平均粒径０．００８μｍ、比表面積９８．２１ｍ２／ｇのアルミナ（日本アエロジル社製ＡＥＲＯＸＩＤＥ  Ａｌｕ−Ｃ）であり、平衡水分率は４％であった。【００９４】
（水溶性アミン系化合物）
実施例１で用いたのと同様のアジピン酸ジヒドラジドを用いた。【００９５】
（ｐＨ調整剤）
弱酸性側に添着液を調整するために、アジピン酸を用いた。【００９６】
（基材繊維構造物）
実施例１で用いたのと同様のものを用いた。【００９７】
（脱臭性繊維構造物）
上記アルミナ、上記アジピン酸ヒドラジド、上記ｐＨ調整剤およびアクリルバインダー樹脂を表２に記載の仕込み量で均一分散させた水溶液中に上記基材繊維構造物を含浸させ、その後、ロールで絞り、１１０℃で５分間乾燥させて、脱臭性繊維構造物を得た。【００９８】
得られた脱臭性繊維構造物の評価結果を表２に示す。また、得られた脱臭性繊維構造物は、ＢＥＴ比表面積および細孔容積の測定結果から、上記無機粒子が上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いたと判断できる。【００９９】
[実施例４]
無機粒子として、無孔質の超微粒子を使用した。該超微粒子は、平均粒径０．０４μｍ、比表面積７９．６０ｍ２／ｇの二酸化ケイ素（電気化学工業社製ＵＦＰ−８０）であり、平衡水分率は５％であった。【０１００】
（水溶性アミン系化合物）
実施例１で用いたのと同様のアジピン酸ジヒドラジドを用いた。【０１０１】
（ｐＨ調整剤）
実施例１で用いたのと同様のアジピン酸を用いた。【０１０２】
（基材繊維構造物）
実施例１で用いたのと同様のものを用いた。【０１０３】
（脱臭性繊維構造物）
上記二酸化ケイ素、上記アジピン酸ヒドラジド、上記ｐＨ調整剤およびアクリルバインダー樹脂を表２に記載の仕込み量で均一分散させた水溶液中に上記基材繊維構造物を含浸させ、その後、ロールで絞り、１１０℃で５分間乾燥させて、脱臭性繊維構造物を得た。【０１０４】
得られた脱臭性繊維構造物の評価結果を表２に示す。また、得られた脱臭性繊維構造物は、ＢＥＴ比表面積および細孔容積の測定結果から、上記無機粒子が上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いたと判断できる。【０１０５】
[実施例５]
無機粒子として、無孔質の超微粒子を使用した。該超微粒子は、平均粒径０．０４μｍ、比表面積７９．８０ｍ２／ｇの二酸化ケイ素（電気化学工業社製ＵＦＰ−８０（アミノシラン処理））であり、平衡水分率は４％であった。【０１０６】
（水溶性アミン系化合物）
実施例１で用いたのと同様のアジピン酸ジヒドラジドを用いた。（ｐＨ調整剤）
実施例１で用いたのと同様のアジピン酸を用いた。【０１０７】
（基材繊維構造物）
実施例１で用いたのと同様のものを用いた。【０１０８】
（脱臭性繊維構造物）
上記二酸化ケイ素、上記アジピン酸ヒドラジド、上記ｐＨ調整剤およびアクリルバインダー樹脂を表２に記載の仕込み量で均一分散させた水溶液中に上記基材繊維構造物を含浸させ、その後、ロールで絞り、１１０℃で５分間乾燥させて、脱臭性繊維構造物を得た。【０１０９】
得られた脱臭性繊維構造物の評価結果を表２に示す。また、得られた脱臭性繊維構造物は、ＢＥＴ比表面積および細孔容積の測定結果から、上記無機粒子が上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いたと判断できる。【０１１０】
[実施例６]
無機粒子として、無孔質の超微粒子を使用した。該超微粒子は、平均粒径０．００８μｍ、比表面積１９８．２ｍ２／ｇの二酸化ケイ素（日本アエロジル社製ＡＥＲＯＳＩＬ２００）であり、平衡水分率は５％であった。【０１１１】
（水溶性アミン系化合物）
実施例１で用いたのと同様のアジピン酸ジヒドラジドを用いた。【０１１２】
（ｐＨ調整剤）
実施例１で用いたのと同様のアジピン酸を用いた。【０１１３】
（基材繊維構造物）
実施例１で用いたのと同様のものを用いた。【０１１４】
（脱臭性繊維構造物）
上記二酸化ケイ素、上記アジピン酸ヒドラジド、上記ｐＨ調整剤およびアクリルバインダー樹脂を表２に記載の仕込み量で均一分散させた水溶液中に上記基材繊維構造物を含浸させ、その後、ロールで絞り、１１０℃で５分間乾燥させて、脱臭性繊維構造物を得た。【０１１５】
得られた脱臭性繊維構造物の評価結果を表２に示す。また、得られた脱臭性繊維構造物は、ＢＥＴ比表面積および細孔容積の測定結果から、上記無機粒子が上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いたと判断できる。【０１１６】
[実施例７]
無機粒子として、無孔質の超微粒子を使用した。該超微粒子は、平均粒径０．０２μｍ、比表面積５５．２０ｍ２／ｇの二酸化チタン（石原産業社製ＴＴＯ−５１（Ｃ））であり、平衡水分率は５％であった。【０１１７】
（水溶性アミン系化合物）
実施例１で用いたのと同様のアジピン酸ジヒドラジドを用いた。【０１１８】
（ｐＨ調整剤）
実施例１で用いたのと同様のアジピン酸を用いた。【０１１９】
（基材繊維構造物）
実施例１で用いたのと同様のものを用いた。【０１２０】
（脱臭性繊維構造物）
上記二酸化チタン、上記アジピン酸ヒドラジド、上記ｐＨ調整剤およびアクリルバインダー樹脂を表２に記載の仕込み量で均一分散させた水溶液中に上記基材繊維構造物を含浸させ、その後、ロールで絞り、１１０℃で５分間乾燥させて、脱臭性繊維構造物を得た。【０１２１】
得られた脱臭性繊維構造物の評価結果を表２に示す。また、得られた脱臭性繊維構造物は、ＢＥＴ比表面積および細孔容積の測定結果から、上記無機粒子が上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いたと判断できる。【０１２２】
[実施例８]
（無機粒子）
実施例３で用いたものと同様のアルミナを用いた。【０１２３】
（水溶性アミン系化合物）
実施例１で用いたのと同様のアジピン酸ジヒドラジドを用いた。【０１２４】
（ｐＨ調整剤）
実施例１で用いたのと同様のアジピン酸を用いた。【０１２５】
（スルファミン酸グアニジン）
スルファミン酸グアニジンには三和ケミカル社製アピノン−１０１を用いた。【０１２６】
（基材繊維構造物）
実施例１で用いたのと同様のものを用いた。【０１２７】
（脱臭性繊維構造物）
上記アルミナ、上記アジピン酸ヒドラジド、上記ｐＨ調整剤、上記スルファミン酸グアニジンおよびアクリルバインダー樹脂を表２に記載の仕込み量で均一分散させた水溶液中に上記基材繊維構造物を含浸させ、その後、ロールで絞り、１１０℃で５分間乾燥させて、脱臭性繊維構造物を得た。【０１２８】
得られた脱臭性繊維構造物の評価結果を表２に示す。また、得られた脱臭性繊維構造物は、ＢＥＴ比表面積および細孔容積の測定結果から、上記無機粒子が上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いたと判断できる。【０１２９】
［比較例６］
（無機粒子）
無機粒子として無孔質粒子を使用した。該無孔質粒子は、平均粒径８μｍ、比表面積１．５２ｍ２／ｇの二酸化ケイ素（トクヤマ社製ＥＸＣＥＬＩＣＡ  ＳＥ−８）であり、平
衡水分率は５％であった。
【０１３０】
（水溶性アミン系化合物）
実施例１で用いたのと同様のアジピン酸ジヒドラジドを用いた。【０１３１】
（ｐＨ調整剤）
実施例１で用いたのと同様のアジピン酸を用いた。【０１３２】
（基材繊維構造物）
実施例１で用いたのと同様のものを用いた。【０１３３】
（脱臭性繊維構造物）
上記二酸化ケイ素、上記アジピン酸ジヒドラジド、上記ｐＨ調整剤およびアクリルバインダー樹脂を表２に記載の仕込み量で均一分散させた水溶液中に上記基材繊維構造物を含浸させ、その後、ロールで絞り、１１０℃で５分間乾燥させて、脱臭性繊維構造物を得た。【０１３４】
得られた脱臭性繊維構造物の評価結果を表２に示す。【０１３５】
【表２】
0005428857.tif 000003
【０１３６】
[実施例１０]
（脱臭剤粒子）
脱臭剤粒子として無機粒子とアクリル樹脂バインダーとを混合し、造粒したものを使用した。無機粒子としては実施例１で使用したものと同じ疎水性多孔質シリカを使用し、バインダーには固形分４０質量％のアクリル樹脂バインダーを使用した。まず疎水性多孔質シリカの２０質量％スラリーを調整する。この疎水性多孔質シリカの固形分に対し、アクリル樹脂バインダーの固形分が２０質量部となるよう投入し、均一分散させたスラリーを試料液とする。次に加圧ノズル型スプレードライヤーを用いて試料液を噴霧乾燥させて、脱臭剤粒子を造粒した。得られた脱臭剤粒子は、数平均粒径８６μｍ、比表面積１６０ｍ２／ｇ、平均細孔径１９ｎｍであり、平衡水分率は７．４％であった。【０１３７】
（水溶性アミン系化合物）
実施例１で用いたのと同様のアジピン酸ジヒドラジドを用いた。【０１３８】
（ｐＨ調整剤）
実施例１で用いたのと同様のアジピン酸を用いた。【０１３９】
（基材繊維構造物）
実施例１で用いたのと同様のものを用いた。【０１４０】
（脱臭性繊維構造物）
上記アジピン酸ヒドラジドと上記ｐＨ調整剤を、表３に記載の仕込量で均一分散させた薬品添着用水溶液を作製し、次に上記脱臭剤粒子と同重量の該薬品添着用水溶液を、脱臭剤粒子に満遍なく噴霧し含浸させ、さらに１００℃で６０分間乾燥させて、薬品添着された脱臭剤粒子を得た。次に、該脱臭剤粒子とポリオレフィン系熱接着樹脂パウダー（東京インキ社製パウダーレジン１０７０）とを４：１の質量比となるよう混合したものを、上記基材繊維構造物の表面上に１００ｇ／ｍ２となるよう散布し、さらにその上から目付３０ｇ／ｍ２のポリエチレンテレフタレート樹脂からなるスパンボンド不織布を積層し、１４０℃の熱板でプレスして熱接着させることで脱臭性繊維構造物を得た。【０１４１】
得られた脱臭性繊維構造物の評価結果を表３に示す。【０１４２】
【表３】
0005428857.tif 000004
【０１４３】
［比較例１］
（無機粒子）
無機粒子として親水性多孔質粒子を使用した。該親水性多孔質粒子は、平均粒径５μｍ、比表面積４５０ｍ２／ｇ、平均細孔径７ｎｍの親水性多孔質シリカ（富士シリシア社製サイリシア５５０）であり、平衡水分率は３３％であった。【０１４４】
（水溶性アミン系化合物）
実施例１で用いたのと同様のアジピン酸ジヒドラジドを用いた。【０１４５】
（ｐＨ調整剤）
ｐＨ調整剤は用いなかった。【０１４６】
（基材繊維構造物）
実施例１で用いたのと同様のものを用いた。【０１４７】
（脱臭性繊維構造物）
上記親水性多孔質シリカ、上記アジピン酸ヒドラジドおよびアクリルバインダー樹脂を表４に記載の仕込量で均一分散させた水溶液中に上記基材繊維構造物を含浸させ、その後、ロールで絞り、１００℃で２０分間乾燥させて、脱臭性繊維構造物を得た。【０１４８】
得られた脱臭性繊維構造物の評価結果を表４に示す。【０１４９】
[比較例２]
（無機粒子）
無機粒子として親水性多孔質粒子を使用した。該親水性多孔質粒子は、平均粒径５．７μｍ、比表面積２８８．０ｍ２／ｇ、平均細孔径１８ｎｍの多孔質シリカ（富士シリシア社製サイリシア２５０）であり、平衡水分率は２４％であった。【０１５０】
（水溶性アミン系化合物）
実施例１で用いたのと同様のアジピン酸ジヒドラジドを用いた。【０１５１】
（ｐＨ調整剤）
ｐＨ調整剤は用いなかった。【０１５２】
（基材繊維構造物）
実施例１で用いたのと同様のものを用いた。【０１５３】
（脱臭性繊維構造物）
上記多孔質シリカ、上記アジピン酸ジヒドラジドおよびアクリルバインダー樹脂を表４に記載の仕込み量で均一分散させた水溶液中に上記基材繊維構造物を含浸させ、その後、ロールで絞り、１１０℃で５分間乾燥させて、脱臭性繊維構造物を得た。【０１５４】
得られた脱臭性繊維構造物の評価結果を表４に示す。【０１５５】
【表４】
0005428857.tif 000005
【０１５６】
［比較例３］
（無機粒子）
実施例１で用いたのと同様の疎水性多孔質シリカを用いた。【０１５７】
（水溶性アミン系化合物）
実施例１で用いたのと同様のアジピン酸ジヒドラジドを用いた。【０１５８】
（ｐＨ調整剤）
ｐＨ調整剤は用いなかった。【０１５９】
（基材繊維構造物）
実施例１で用いたのと同様のものを用いた。【０１６０】
（脱臭性繊維構造物）
上記疎水性多孔質シリカ、上記アジピン酸ヒドラジドおよびアクリルバインダー樹脂を表５に記載の仕込量で均一分散させた水溶液中に上記基材繊維構造物を含浸させ、その後、ロールで絞り、１００℃で２０分間乾燥させて、脱臭性繊維構造物を得た。【０１６１】
得られた脱臭性繊維構造物の評価結果を表５に示す。【０１６２】
【表５】
0005428857.tif 000006
【０１６３】
[比較例４]
（無機粒子）
無機粒子は用いなかった。【０１６４】
（水溶性アミン系化合物）
実施例１で用いたのと同様のアジピン酸ジヒドラジドを用いた。【０１６５】
（ｐＨ調整剤）
実施例１で用いたのと同様のアジピン酸を用いた。【０１６６】
（基材繊維構造物）
実施例１で用いたのと同様のものを用いた。【０１６７】
（脱臭性繊維構造物）
上記アジピン酸ジヒドラジドおよび上記ｐＨ調整剤、アクリルバインダー樹脂を表６に記載の仕込み量で均一分散させた水溶液中に上記基材繊維構造物を含浸させ、その後、ロールで絞り、１１０℃で５分間乾燥させて、脱臭性繊維構造物を得た。【０１６８】
得られた脱臭性繊維構造物の評価結果を表６に示す。【０１６９】
【表６】
0005428857.tif 000007
【０１７０】
［比較例５］
実施例１で用いたのと同様の基材繊維構造物をそのまま評価した。繊維構造物の圧力損失は５Ｐａであった。また、繊維構造物の平衡水分率は５．４％、ｐＨは７．４であった。評価結果を表７に示す。【０１７１】
【表７】
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【０１７２】
各実施例・比較例のアセトアルデヒド除去効率の経時推移を図１，図２に示す。【０１７３】
実施例１〜１０は、アセトアルデヒドに関し、通気開始３分後の初期除去効率が２３％〜５５％と高く、経時的な除去効率の低下も緩やかであり、その結果、吸着容量も０．５〜１．８ｇ／ｍ２と大きかった。アセトアルデヒド以外の臭気成分についても、特に実施例１，２は、熱処理によりシラノール基を削減した疎水性多孔質シリカを用いたため、吸湿量が小さく、酢酸の吸着量が、従来の親水性多孔質シリカを用いた比較例１，２に比べ、大幅に少なくなり、脱離濃度を低く抑えることができたと考えられる。また疎水性多孔質シリカは、トルエンを吸着するほどの極端な疎水性では無いため、トルエンの吸着量が後述する比較例１，２に比べ、逆に増加するようなことはなく、その結果脱離濃度も低かった。【０１７４】
そして、実施例３〜８は無機粒子として無孔質粒子を採用することにより、全細孔容積の中の２０ｎｍ以下の細孔容積の割合を低くでき、その結果トルエン、酢酸とも吸着容量が小さく、脱離濃度を低く抑えることができた。特に実施例３〜８は超微粒子を用いたことにより、比表面積が大きくなりアセトアルデヒドの除去性能も特に優れていた。
【０１７５】
また、実施例１０は、実施例１〜８とは加工方法が異なり、先に無機粒子とバインダー樹脂を混合して造粒した脱臭剤粒子に水溶性のアミン系薬剤を添着し、この脱臭剤粒子を基材繊維構造物に担持させたものであるが、実施例１，２で用いたものと同じ疎水性多孔質シリカを無機粒子に採用しているため、吸湿量が小さく、実施例１，２と同様に酢酸の吸着量、脱離濃度とも低く抑えることができた。またトルエンについても同様に吸着量、脱離濃度とも低かった。
【０１７６】
このように、実施例１〜１０は、いずれも、アルデヒドの吸着性能に優れたまま、疎水性臭気成分、親水性臭気成分とも吸着しにくく、二次発臭の起こりにくい材料であることがわかった。【０１７７】
一方、比較例１，２は、アセトアルデヒドに関し、通気開始３分後の初期除去効率が３８％、５１％と高く、経時的な除去効率の低下も緩やかであり、その結果、吸着容量も１．１ｇ／ｍ２〜１．３ｇ／ｍ２と大きくなっている。しかしながら、比較例１，２は、親水性多孔質シリカの吸湿性により、酢酸の吸着量が極端に多く、その結果、脱離濃度が高く脱離臭の発生しやすい状態となっていた。また、比較例３は、熱処理によりシラノール基を削減した疎水性多孔質シリカを用いたため吸湿量が小さく、酢酸の吸着量、脱離濃度を低く抑えることができたものの、脱臭性繊維構造物のｐＨが７を超えていた。そのため、アセトアルデヒドに関しては、通気開始３分後の初期除去効率が１８％、吸着容量が０．３５ｇ／ｍ２と、吸着性能が低かった。また比較例４は、脱臭性繊維構造物の比表面積が小さいため、トルエン、酢酸とも吸着量が少なく、脱離濃度も低かったが、無機粒子を使用しなかったためアセトアルデヒドの吸着容量が０．２ｇ／ｍ２と低かった。比較例５は、基材繊維構造物のみであるため、トルエン、酢酸とも吸着量が少なく、脱離濃度も低かったが、アセトアルデヒドに関して初期除去効率が９％、吸着容量が０．０８ｇ／ｍ２と殆ど吸着性能を有していなかった。
【産業上の利用可能性】
【０１７８】
本発明の脱臭性繊維構造物は、エアフィルター用途に好適に用いることができる。特に、住宅や自動車車室内のような閉鎖空間では、タバコ煙や、自動車の排気ガスに含まれるアルデヒド類が問題となるが、本発明の脱臭性繊維構造体は、物理吸着や吸湿により目的外の臭気成分を蓄積しにくい。そのため、エアフィルター使用環境下で温湿度変化等が発生した場合においても狭い室内で二次発臭しにくい。したがって、かかる脱臭性繊維構造体は、住宅や自動車用途に好適に用いることができる。
【図１】
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【図２】
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