(57)【要約】      （修正有）【課題】人や動物に有害とならない有機物の炭素材の成形品であって、抗菌性能、吸着性能、及び、再生性能により優れた炭素材の成形品を提供する。【解決手段】木材、竹材、籾殻または植物性由来物質を原材料とする炭素材の、ボード、シートまたはブロック構造の成形品であって、炭素材は１００℃以上５００℃以下の熱で熱分解され、熱分解後の炭素材は、マイクロ孔およびメソ孔の混在を有する炭素材の微粉末からなり、炭素材にナノ粒子白金２のナノ金属またはナノ機能性剤を担持させた。【選択図】図６
0003230674.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
木材、竹材、籾殻または植物性由来物質を原材料とする炭素材であって、
前記炭素材は、１００℃以上５００℃以下の熱で熱分解され、熱分解後の炭素材は、ミクロ孔およびメソ孔の混在を有する炭素材の微粉末からなり、
前記炭素材にナノ金属またはナノ機能性剤を担持させたことを特徴とする炭素材。
【請求項２】
前記ナノ金属またはナノ機能性剤は、貴金属類である金および白金族であるルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、プラチナのいずれか、またはそれらの組み合わせからなることを特徴とする請求項１記載の炭素材。
【請求項３】
前記原材料は、針葉樹、広葉樹および・または竹の混合ブレンド材からなることを特徴とする請求項１または請求項２記載の炭素材。
【請求項４】
竹材を低温炭化加熱により熱処理した竹炭であって、
前記竹炭は、少なくともミクロ孔、メソ孔を有しており、
前記ミクロ孔およびメソ孔に略５０ｎｍ以下のナノ白金微粉末が担持されたことを特徴とする前記竹炭の抗菌剤、防臭剤または成形品。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は、木材、竹材、籾殻などの間伐材、廃材などの植物由来材料を原料とした抗菌・消臭炭素材であって、特に、多孔質の竹炭に白金等の触媒を担持させることで人体や動物にとって安全に利用可能で、ウイルスを含む抗菌、消臭および再生回復力に優れた炭素材に関する。
【背景技術】
【０００２】  間伐材やその他の植物由来の材料を炭化した炭素材は、多孔質である性質を利用して空気清浄、水質浄化、土壌改良、健康改善、医療・衛生材料などに広く利用されている。また、間伐材や廃材、および籾殻などの廃棄物を炭素化することで資源の有効活用、森林再生、地球環境保全などの循環型社会の利益に役立つだけでなく、これらの産業を育成することで地域活性化、地域経済の向上にも貢献することが期待されている。【０００３】  炭素材は、微細な孔からなる多孔質構造を有しているため表面積が非常に大きく、液体や気体との接触面積が大きいため、吸着剤として優れた材料であることが知られている。その為、炭素材を利用した製品としては、ホルムアルデヒド、トルエンなどのＶＯＣ（揮発性有機化合物）を取り除く除去剤、脱臭、消臭を目的とした脱臭剤、各種ウイルスを吸着する抗ウイルス剤などへ広く展開されている。さらに、水質浄化目的、土壌改良目的、健康改善目的などに幅広い産業分野で活用されている。【０００４】  特に、近年５００℃以上の高温で炭素化し、賦活処理した備長炭や高度にグラファイト化した炭素材は、比表面積が大きく取れ、高い吸着性能を有することから、吸着剤、吸着製品には多く使用されてきている。しかし、これら高温炭素材は、より高温で炭化させるほど結晶化またはグラファイト化してしまい、人、動物に対しては有害物質の疑いがあるとの報告がなされており、人体への安全性については疑問が解消されていない。このため、５００℃以下の比較的低温の熱で炭化させる低温炭素材を活用することも種々検討されてきたが、炭化に長時間を要したり、吸着性能に劣るなど種々の理由により実用化に至っていない。【０００５】  また、炭素材はその吸着、脱臭効果などの性質から、人体に対する健康増進機能や効能が評価され、化粧品、歯磨き粉、食品（ガム、麺類）への添加、また住宅用建材などに利用されてきている。炭素材の中でも竹炭は細孔の表面積が大きく、吸着力に優れているため殺菌、抗菌、消臭、脱臭、有害物質吸収などの医療、衛生、健康食素材に適した素材として注目されている。【０００６】  このような多孔質炭素材を利用して種々の金属や金属化合物を添加させ、より一層の抗菌、脱臭効果を持たせ種々の応用素材とした技術が数多く提案されている。例えば、特許文献１では、多孔質炭素材料に銀塩水溶液を含浸させた殺菌剤が開示されている。しかし、この殺菌剤では、銀を主体としており銀または銀化合物の蓄積による人体への影響が懸念され、必ずしも人体にとっての安全性が高いとは言えない問題がある。【０００７】  また、特許文献２では、マイクロファイバーやナノファイバーの不織布などにゼオライト、活性炭などの無機多孔質物質および銅、銀、亜鉛、パラジウム、白金などの金属を担持させた抗菌生地が開示されている。しかし、このような抗菌生地ではマスク用不織布の防菌、抗菌機能としてはある程度の効果が期待されるもののウイルス、細菌の抗菌剤として効果に乏しいものである。【０００８】  また、特許文献３および特許文献４では、機能性セラミックとして抗菌機能を持たせるために、多孔質セラミック材に金属を添加剤として加える技術が開示されているが、いずれも抗菌効果���しては満足なものといえず、また人体に対する安全性を十分配慮されたものではない。【０００９】  このように従来技術はいずれも多孔質セラミック材に各種金属を担持させて抗菌効果を生じさせているが、多孔質物質および金属の中には人体に対し必ずしも安全性が保持されたものでなく、より安全性が確保され、ウイルスから細菌などの大きさの異なる極微小菌に対して抗菌効果のある抗菌剤が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１５−１６４９４４号公報
【特許文献２】特開２００８−１８８７９１号公報
【特許文献３】特開２００４−１６１５１８号公報
【特許文献４】特開２０１３−２２０９６３号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【００１１】  本考案では、上述のような課題に鑑み、人や動物に有害とならない有機物の炭素材であって、吸着性能により優れた抗菌、防臭剤を提供するもので、以下のような課題解決を主たる目的とする。
（１）人や動物に安全な炭素材による抗菌、防臭剤を得ること。
（２）多孔質炭素材による吸着効果を維持しつつ、多種のウイルスのような極微小菌から細菌、真菌に対しても抗菌効果のある抗菌剤、防臭剤を得ること。
（３）再生利用が簡便で、吸着回復・再生性能に優れた抗菌、防臭炭素材を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】  上記の目的を達成するための本考案の炭素材は、木材、竹材、籾殻または植物性由来物質を原材料とする炭素材であって、前記炭素材は１００℃以上５００℃以下の熱で熱分解され、熱分解後の炭素材は、ミクロ孔およびメソ孔の混在を有する炭素材の微粉末からなり、前記炭素材にナノ金属またはナノ機能性剤を担持させたことを特徴とする。【００１３】  また、本考案の炭素材において、前記ナノ金属またはナノ機能性剤は貴金属類である金および白金族であるルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、プラチナのいずれか、またはそれらの組み合わせからなることを特徴とする。【００１４】  また、本考案の炭素材において、前記原材料は、針葉樹、広葉樹および・または竹の混合ブレンド材からなることを特徴とする。【００１５】  また、本考案による竹炭の抗菌剤、防臭剤または成形品は、竹材を低温炭化加熱により熱処理した竹炭であって、前記竹炭は、少なくともミクロ孔、メソ孔を有しており、前記ミクロ孔およびメソ孔に略５０ｎｍ以下のナノ白金微粉末が担持されたことを特徴とする。
【考案の効果】
【００１６】  本考案において、炭素材は、木材、竹材、籾殻または植物性由来物質であり、これらの原材料を５００℃以下での低温炭化加熱により熱処理するため、得られた炭素材は、高温により炭素化した材料のように鉱物化せず、有機物の炭素材である。また、触媒として使用する金属類は、ナノ粒子として微粉末化された貴金属類である。従って、人および動物に対する毒性が少なく、安全性が確保されたものが得られる。【００１７】  また、竹炭または針葉樹、広葉樹、竹の混合ブレンドによる炭素材の細孔は、ミクロ孔、メソ孔、マクロ孔など多種の大きさが混在するものとなり、これら多種の大きさが混在する細孔に担持されたナノ粒子貴金属を触媒として用いることにより多種ウイルス、細菌、真菌など大きさの異なる細菌類への吸着効果が生じる。【００１８】  また、本考案による炭素材は低温炭素化による加熱を行っているため導電性でなく、炭素材の表面や細孔に付着した付着物の固着蓄積や化学吸着が生じない。そのため、再生利用のために吸着物の洗浄再生が容易となり、再利用における吸着回復力が向上し、繰り返し利用においても吸着効果が劣化しない利点を有する。【００１９】  なお、本考案において、細孔の分類は、学説分類に沿って細孔径が２ｎｍ以下をミクロ孔、２〜５０ｎｍをメソ孔、５０ｎｍ以上をマクロ孔と称する。また、吸着効果は貴金属などの触媒が無くても炭素材の細孔に微小物質が吸着することは知られていることであり、本考案では、ナノ貴金属を炭素材内に担持させることでミクロ孔、メソ孔、マクロ孔のそれぞれに担持された触媒により、吸着効果をより増加させたものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本考案による低温炭素化した竹炭の断面顕微鏡写真である。
【図２】図２は、白炭（ウバメ樫）の断面顕微鏡写真である。
【図３】図３は、黒炭（杉材）の断面顕微鏡写真である。
【図４】図４は、本考案品用触媒ナノ白金微粒子液の細菌類吸着効果を示す測定データである。
【図５】図５は、本考案品用触媒ナノ白金微粒子液のウイルス類吸着効果を示す測定データである。
【図６】図６は、本考案品のナノ貴金属が担持された竹炭の様子を示すシミュレーションによる説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００２１】  本考案における低温炭化または低温炭素材とは、略５００℃以下の熱により熱分解する加熱される加熱炭素化法またはその炭素化法によりえられた炭素材であり、炭化時の炭化温度による区分である。本考案の一実施態様としては、第一段階５００℃で真空状態として樹液等を吸出除去し、第二段階で３００℃まで低温化して熱分解させている。本考案による炭素材は、木材、竹材、籾殻または植物由来物質を原材料として１００℃以上５００℃以下の熱により熱分解した低温炭素材であり、微粉末剤、およびその微粉末を成形した炭素ボード、炭素シート、炭素フィルターなどの成形品として利用可能である。
【００２２】  熱分解される炭化温度により得られる炭素材の性質が変化することはよく知られており、その性質変化、炭素材の利用目的および炭化炉の性質により低温炭化（乾留炉、平炉などによる５００℃以下での炭化）、中温炭化（黒炭窯などによる５００℃から７００℃での炭化）、高温炭化（白炭窯などによる８００℃から１０００℃での炭化）と称されている。
【００２３】  一般的に、低温炭化から高温炭化に炭化が進むにつれ、炭素材の性質は、軟質炭から硬質炭へ、疎水性から親水性へ、炭素材表面は酸性からアルカリ性表面へと変化する。また、結晶化および導電性については、低温炭化により得られた炭素材は、非結晶質で導電性を有せず絶縁体であるが、中温炭化、高温炭化へと進むにつれて、結晶化については非結晶質からより細かく多結晶化して黒鉛化し、導電性については、電気抵抗が下がり半導体から導電体へと変化する。そのため高温炭化において得られた炭素材はマイナス電位となる。
【００２４】  これらのことから低温炭化によって得られた低温炭素材は、導電性が低く、結晶化、グラファイト化、金属化しておらず化学反応による結合が生じないため人体、動物に侵入しても残留せず、安全な有機物であると考えられる。吸着性に関して低温炭化物は、活性化した高温炭化物に比べ非表面積が小さく、細孔領域も少ないため劣ると考えられるが、前述の理由により気相吸着や液体吸着のいずれの場合も化学吸着でなく物理吸着となり、炭素材に吸着した気体や液体の吸着物は水と中和し、再生処理が容易であるという特徴を有している。
【００２５】  炭素材からなる成形品を脱臭・消臭、ＶＯＣ除去、抗ウイルス目的などに利用した場合、それらの被吸着物質は炭素材に吸着され、ある時点で飽和（吸着平衡）に達し、吸着能力が低下する。吸着能力を回復させるには再生処理を熱再生法や薬品再生法により行う必要があるが、化学吸着やそれに近い状態での吸着の場合は、単に水洗浄や加熱水蒸気による再生は困難であり、高温状態（５００℃以上）で再賦活や薬品再生を行う必要がある。しかし、低温炭化による炭化物の場合、物理吸着やそれに近い状態で吸着しており、常温での水洗浄化再生または１２０℃から１５０℃の加熱水蒸気により再生し、吸着効果を回復させることができ、容易に再利用が可能となる。
【００２６】  本考案における炭素材としては、針葉樹（杉、檜、松）、広葉樹（けやき、かし、らわん、なら）などの木材およびモウソウ竹、真竹、チシマザサなどの竹材、その他植物由来の物質のいずれでも利用して低温炭素化することが可能であり、その吸着効果を有するが、できるだけ吸着性能が良好であることが望ましい。吸着特性は、主として表面積の大きさ（比表面積）、細孔の大きさと数、炭素材の表面極性による疎水性・親水性が要因として作用するものと考えられている。特に、脱臭・消臭、抗菌、ウイルス吸着などの目的に使用される場合、ウイルスのような微小被吸着物質の吸着においてこれらの主たる要因をどう満足するかにより性能・効果の良し悪しが決定される。
【００２７】  これらの炭素材は、微小物質の吸着効果により殺菌、抗菌、消臭、脱臭、有害物質吸収などの医療、衛生、健康食素材などの利用目的に応じて適切な素材が選択される。近年、新たなウイルスが次々に出現し、従来以上に種々の幅広い種類のウイルス、細菌に対する殺菌剤、抗菌剤が求められている。このようなウイルスとしては、インフルエンザウイルス、コロナウイルス、ノロウイルス、ロタウイルスなどがあり、細菌と言われるものには、ぶどう球菌、サルモネラ菌、コレラ菌、ポツリヌス菌などがある。また、真菌と言われるものとしてカンジダ菌、白癬菌、アスペス菌などのカビ類が存在する。
【００２８】  これら病原菌といわれる真菌、細菌、ウイルスの大きさは、それぞれの種類により形状も異なるため特定は困難であるが、一般的にヒト細胞の大きさである約１０μｍより小さく、概略、真菌で１〜１０μｍ、細菌で１００ｎｍ〜１μｍ、ウイルスでは１００ｎｍ以下であるとされている。これらウイルス、細菌、真菌などの殺菌剤、抗菌剤として炭素材を用いる場合、炭素材内部の構成であるミクロ孔、メソ孔、マクロ孔などの細孔の大きさと数が大きく影響する。つまり、最も微小なウイルスは、炭素材のミクロ孔で捕捉され、より大きいエンベロープなどを有するウイルスや細菌類は、メソ孔で捕捉され、さらに大きな真菌や細胞レベルの微粉末などはメソ孔やマクロ孔で捕捉される傾向があると考えられている。
【実施例１】
【００２９】  以上の知見から、考案者は、ウイルスレベルの病原菌類の殺菌・抗菌剤として竹材に注目した。図１は、本考案による低温炭素化した竹炭の断面顕微鏡写真である。写真は低温炭化による熱分解した真竹の竹炭で１４０倍顕微鏡写真を示している。実施例としては、真竹材を選定しているが、モウソウ竹など他の種類の竹材でもほぼ同様の成分構成である。また、図２は、広葉樹の一例であるウバメ樫を高温炭素化による熱処理を行った備長炭、白炭の断面顕微鏡写真である。また、図３は、針葉樹の一例である杉材、黒炭の断面顕微鏡写真である。いずれも１４０倍の断面顕微鏡写真である。これらの写真から分かるように多くの植物性由来の炭素材は多かれ少なかれミクロ孔、メソ孔、マクロ孔をそれぞれ有しているが、竹炭においては、細孔径が小さいミクロ孔が他に比較して多く存在している。【００３０】  公表されている水銀注入法による細孔容積および細孔半径（注：細孔径の小さい方からの累積細孔容積が全容積の５０％を示すときの細孔半径）のデータによれば市販木炭の細孔半径は、竹炭で１５〜３０ｎｍ（高知産竹炭２７ｎｍ、福島産竹炭１５ｎｍ）、ウバメ樫、備長炭で約１３５ｎｍ、杉材、黒炭で約１３００ｎｍが測定されている（大阪市立工業試験所、安部郁夫、報告書より）。細孔径は、杉などの針葉樹が最も大きく、樫などの針葉樹が中程度で、竹材は最も小さい細孔径を有している。また、竹炭類は、ヨウ素吸着法による測定では比表面積が３００ｍ３／ｇ以上の値を示しており他の炭素材と比較しても比表面積が大きいものである（大阪市立工業試験所、安部郁夫、報告書より）。このことからも、竹炭は、細孔径が小さいミクロ孔を多く保有し、高い比表面積によりウイルスなどの極微小物質の吸着効果が期待できるものである。【００３１】  吸着性能は、炭素材の細孔の構造、特にその大きさと数により変化する。一般的にミクロ孔と言われる２ｎｍ以下の細孔が多ければ吸着効果は大きいものとなると言われているが、被吸着物質の大きさに応じてメソ孔である２ｎｍから３０ｎｍ、マクロ孔である３０ｎｍ以上の径を有する細孔においても吸着は生じている。特に、低温炭素材における物理吸着の場合、微細な物質はミクロ孔やメソ孔で吸着し、より大きな物質はメソ孔やマクロ孔にも吸着する傾向が認められている。被吸着物質の中でも微小体のウイルスや細菌の多くは１００ｎｍ以下の径を有しており、ウイルス核酸にカプシドのようなタンパク質が結合したヌレオクチド蛋白質粒子は数十ｎｍから数百ｎｍまで存在しておりこれらの比較的径が大きい細胞ウイルスなどはメソ孔やマクロ孔で吸着が生じている。このことからも、竹炭は、ウイルスや細菌の殺菌・抗菌剤としても適していると言える。【００３２】  原材料として選定された竹材はチップ化されて炭化炉に供給される。チップ状の原材料は乾燥させた後に低温炭素化の熱処理を行う。低温炭化を行うには炭化温度が１００℃から５００℃の比較的低い温度設定であるため汎用化しているいずれかの工業用炭化炉でも低温炭化による炭素材を得ることができるが、白炭窯や黒炭窯のような５００℃以上の高温の炭化温度を使用するものは適していない。工業用炭化炉としては、乾留炉、流動式炭化炉な���が利用されているが、低温炭化の性質上かなり長時間に亘る炭化時間を要する点を考慮する必要がある。そのため、できるだけ密閉された条件下で炭化処理時間を短くするため固定床よりロータリーキルン炉、スクリュー炉などの移動床が好ましい。また、炭素化のための雰囲気として、酸素を遮断する密閉式である必要がある。具体的には、真空雰囲気、窒素ガスやアルゴンガスといった不活性ガス雰囲気を挙げることができる。炭化温度は１００℃から５００℃で炭化時間は６〜８時間程度で炭化（炭素化）することができる。ここで、前記炭化（炭素化）とは、有機物質を熱処理して炭素質物質に変換することを意味する（例えば、ＪＩＳ  Ｍ０１０４−１９８４参照）。【００３３】  通常、活性炭として用いるには炭化処理後賦活処理を行うが本考案の低温炭素においては、賦活処理を必ず必要とするものでない。製品の利用目的に応じて賦活処理の有無を決定するが、炭素化が進行して鉱物化せず、有機物の炭素材を保持するように処理する必要がある。炭素化熱加工処理により低温炭素化された製品は、冷却、洗浄された後、乾燥工程を経て低温炭化による竹炭材が得られる。【００３４】  上述の低温炭化プロセスにより得られた竹炭材は、粉状に粉砕して用いても良いし、シート、ボード、ブロックなどの成形品として使用しても良い。この竹炭材は、抗菌剤、抗ウイルス剤、消臭剤、防臭剤などの機能性剤および金属類の触媒を担持させることで、多種のウイルス類、細菌類、ＶＯＣ揮発性有害物質（ホルムアルデヒド、トルエン、キシレン、アセトアルデヒドなど）、不快臭（アンモニア、イソ吉草酸、硫化水素、ノネナール、酢酸、エタノールなど）をより効果的に吸収する成形品を得ることができる。【００３５】  前記触媒用金属類としては、貴金属類である銅、銀、金、または白金族元素であるルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、プラチナなどが抗菌、抗ウイルス、防臭に効果的に働くことが報告されており、竹炭材に含浸させる触媒・金属含浸により機能性竹炭を製品化する。これらの金属類を担持させるには、竹炭材の粉末に予め含浸させることも可能であり、成形後の竹炭材に担持させてもよい。また、これら金属の担持方法としては、含浸法、イオン交換法、共沈法、高温高圧法、超臨界法等のいずれの方法であっても可能である。【００３６】  上記貴金属の中でも金および白金族元素は、抗菌性、安全性、持続性が確認されており、液体、液浸、塗布、練り込みなどの方法により多くの抗菌、抗ウイルス剤として利用されている。本考案では、殺菌・抗菌性能、持続効果、コスト、汎用性などを勘案し、白金を触媒として竹炭に担持させたが、他の白金族であっても、またそれらいくつかの混合であっても同様の機能、効果が期待できる。低温炭化により得られた竹炭に白金を担持するには、白金をナノレベルで粒子化し、竹炭に白金ナノ粒子溶液に前述した方法で担持させる。【００３７】  白金ナノ粒子溶液による殺菌、抗菌効果については、既にいくつかの論文や報告がなされているが、本考案で使用する竹炭担持用ナノ白金の細菌およびウイルスに対する効力評価データ例を参考とする。図４は、細菌の試験菌（大腸菌Ｏ−１５７およびＯ−１１１）に���する作用時間１時間後の細菌数の増減を、生理食塩液とナノ白金粒子溶液とで比較した試験結果である。いずれも単位は、感染化単位であるＴＣＩＤ５０／ｍＬである。作用時間１時間後の試験菌数は、いずれの試験菌においても対照コントロールとして用いたリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）において細菌が若干増加しているが、ナノ白金液での細菌数は定量下限値未満（＜１０）となり、殺菌効力が認められる。【００３８】  細菌より微小なウイルスに対するナノ白金液の抗菌効果を図５に示す。図５は、ウイルス試験菌としてネコカリシウイルスおよびネココロナウイルスを用いた抗菌効果測定データである。いずれも単位は、感染化単位であるＴＣＩＤ５０／ｍＬである。ネコカリシウイルスの場合、初期値に対する作用時間２時間後のウイルス数の増減を、リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）生理食塩液とナノ白金粒子溶液とで比較した試験結果である。作用時間２時間後の試験菌数は、対照コントロールＰＢＳでは細菌が若干増加しているが、ナノ白金液での細菌数は定量下限値未満（＜６．３）となり、ナノ白金粒子に対する殺菌効力が認められる。また、ネココロナウイルスにおける同様の測定データでは初期値３．３ｘ１０６ＴＣＩＤ５０／ｍＬに対し、作用時間１０時間後の試験菌数は、対照コントロールＰＢＳでは細菌が若干減少しているが、ナノ白金液での細菌数は１．９ｘ１０ＴＣＩＤ５０／ｍＬと大幅に減少しており、細菌より微小であるウイルス類に対してもナノ白金粒子に対する殺菌効力が認められる。【００３９】  本考案においては、抗菌性、安全性、持続性が確認された白金族元素をナノ加工し、これらのナノ白金微粒子を炭化された竹炭に担持させている。図６は、本考案による竹炭にナノ白金微粒子を担持させた様子をシミュレーションで表示したものである。ナノ白金微粒子は略１０ｎｍ以下に微粉末化したものであるが、ナノ微粉末の性格および担持過程においてナノ白金微粒子は竹炭の細孔などに複雑に結合し、担持されるためシミュレーションでは模式的にナノ粒子白金が球状にミクロ孔、メソ孔、マクロ孔などに付着している状態を示している。【００４０】  このように低温炭素化された竹炭にナノ白金族微粒子を担持させた製品は、抗菌性、安全性、持続性に優れているだけでなく、低温炭素材は、高温炭素材に比べ表面が疎水性であることにより疎水性のものに親和性が高く、被吸着物質が科学吸着でなく物理吸着であるため、再生、再利用が極めて容易という特徴も有している。再生にあたっては、６０℃から７０℃程度の水に浸漬させることで炭素材の内部に物理吸着した被吸着物質は水分子と結合したりして洗浄され、再利用することができる。
【実施例２】
【００４１】  実施例１では、竹材を利用したが、竹材に限らず被吸着物質の性質構造や種類、利用目的によりそれぞれ適した原材料を選択することができる。本考案による炭素材は、前述の通り吸着が物理吸着であるため、回復再利用を容易に行う事ができ、何度でも再利用が可能となるため、吸着持続時間にこだわる必要性もない。そのため、針葉樹材、広葉樹材、竹材、籾殻、その他種々の植物由来物質をブレンドすることで、幅広い利用目的に対応することができる。【００４２】  原材料を種々の木材、竹材、その他の植物由来物をブレンドして使用することの利点としては、利用目的、利用範囲が広範囲となること、原材料の品質や価格の変動に対し柔軟に対応しうること、自然災害や気候変化などによる原材料の過不足に対応しうること、などが挙げられる。特に、ブレンドの割合により炭化条件を変更した種々の性能の異なる原材料を組み合わせ、利用目的に沿った製品化が可能となる。つまり、吸着効果や吸着速度を重要視する場合は比表面積が大きい針葉樹系の炭素材を多く用いたり、吸着効果の持続を重要視する場合は広葉樹系や竹材系の炭素材を多く用いたり、また多種のブレンドにより多様化用途に対応したり、安定した品質の炭素材成形品を得ることができる。【００４３】  原材料のブレンド材を低温炭素化するにはそれぞれの原材料において炭化時間が異なることに注意する必要がある。針葉樹炭素材、広葉樹炭素材、竹材などの各種類に応じて適切な炭化時間を設定すること、針葉樹の方が比表面積において広葉樹に比較して大きいものが多いこと、また細孔については、針葉樹の方が広葉樹よりは細孔径が小さいものが多いことなどの条件を考慮する必要がある。更に、被吸着物質が、ウイルス類、細菌類、ＶＯＣ揮発性有害物質、不快臭などのどれを対象とするかに応じて適切なブレンドを行う必要がある。【００４４】  針葉樹炭素材、広葉樹炭素材、竹材などそれぞれの異なる素材の原材料が低温炭素化されたものを利用目的に応じて適切にブレンドする。ブレンドした原材料は粉状に粉砕して用いても良いし、シート、ボード、ブロックなどの成形品として使用することもできる。竹炭と同様に、ブレンド粉末または成形品に対しナノ白金族の触媒を担持させて製品化する。このように製品化された本考案品は、竹炭と同様の理由により抗菌性、安全性、持続性、再生再利用性に優れた性能・効果を有している。
【産業上の利用可能性】
【００４５】  本考案に基づく製品は、木材、竹材、籾殻または植物性由来物質を原材料として、低温炭化させた炭素材にナノ金属またはナノ機能性剤を含浸させた製品であり、人体や動物に安全な抗菌剤、殺菌剤、消臭剤（化学作用的）、脱臭剤（物理作用的）、防臭剤（マスキングなど）などへ広く応用することができる。
【符号の説明】
【００４６】１  竹炭
２  ナノ白金微粒子
【図１】
0003230674.tif 000003
【図２】
0003230674.tif 000004
【図３】
0003230674.tif 000005
【図４】
0003230674.tif 000006
【図５】
0003230674.tif 000007
【図６】
0003230674.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】令和2年11月13日(2020.11.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
木材、竹材、籾殻または植物性由来物質を原材料とする炭素材の成形品であって、
前記炭素材は、１００℃以上５００℃以下の熱で熱分解され、熱分解後の炭素材は、ミクロ孔およびメソ孔の混在を有する炭素材の微粉末からなり、
前記炭素材にナノ金属またはナノ機能性剤を担持させたことを特徴とする炭素材の成形品。
【請求項２】
前記ナノ金属またはナノ機能性剤は、貴金属類である金および白金族であるルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、プラチナのいずれか、またはそれらの組み合わせからなることを特徴とする請求項１記載の炭素材の成形品。
【請求項３】
前記原材料は、針葉樹、広葉樹および・または竹の混合ブレンド材からなることを特徴とする請求項１または請求項２記載の炭素材の成形品。
【請求項４】
前記炭素材の成形品は、竹材を原材料とする竹炭のボード、シートまたはブロック構造であることを特徴とする請求項１記載の炭素材の成形品。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】  本考案は、木材、竹材、籾殻などの間伐材、廃材などの植物由来材料を原料とした抗菌・消臭炭素材の成形品であって、特に、多孔質の竹炭に白金等の触媒を担持させることで人体や動物にとって安全に利用可能で、ウイルスを含む抗菌、消臭および再生回復力に優れた炭素材の成形品に関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】  上記の目的を達成するための本考案の炭素材の成形品は、木材、竹材、籾殻または植物性由来物質を原材料とする炭素材の成形品であって、前記炭素材は１００℃以上５００℃以下の熱で熱分解され、熱分解後の炭素材は、ミクロ孔およびメソ孔の混在を有する炭素材の微粉末からなり、前記炭素材にナノ金属またはナノ機能性剤を担持させたことを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】  また、本考案の炭素材の成形品において、前記ナノ金属またはナノ機能性剤は貴金属類である金および白金族であるルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、プラチナのいずれか、またはそれらの組み合わせでも良い。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】  また、本考案の炭素材の成形品において、前記原材料は、針葉樹、広葉樹および・または竹の混合ブレンド材でも良い。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】また、本考案の炭素材の成形品において、前記炭素材の成形品は、竹材を原材料とする竹炭のボード、シートまたはブロック構造でも良い。