(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チタニア繊維またはチタニア−シリカ繊維からなる光触媒繊維を主構成成分とするウェッブ状物を装着した光触媒フィルターにおいて、上記ウェッブ状物が、式（Ｉ）
ｙ＝０．０２２２×ｄ＋Ｃ                          ・・・（Ｉ）
（ただし、ｙはウェッブ状物の目付（ｇ／ｃｍ２）、ｄは光透過方向のウェッブ状物の厚さ（ｃｍ）で、０．１〜２．５の範囲であり、Ｃは０．０３５〜０．１２０の範囲の定数である。）
の関係を満たすことを特徴とする光触媒フィルター。
【請求項２】
光触媒繊維が、その平均繊維径が２０μｍ以下、その平均繊維長が１ｍｍ以上であり、３００〜１２００℃の温度で焼成したものである請求項１に記載の光触媒フィルター。
【請求項３】
チタニア−シリカ繊維が、チタニア重合物に対し、金属原子比５０％以下の割合でシリカ重合物を含有させた混合物からなる繊維である請求項１または２に記載の光触媒フィルター。
【請求項４】
ウェッブ状物が、光触媒活性に対して分解耐性を有する多孔質材料で挾持され、かつ光入射側の多孔質材料として、波長３８０ｎｍ以下の紫外線透光率が２０％以上のものを用いてなる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光触媒フィルター。
【請求項５】
多孔質材料が、２０×２０ｍｍの平面形状を有する場合にその通気度が１．０秒／３００ミリリットル以下のものである請求項４に記載の光触媒フィルター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光触媒フィルターに関し、さらに詳しくは、光触媒活性成分の欠落がなく、かつ光源の光を高効率で活用することができ、空気処理、水処理、環境浄化などに好適に用いられる光触媒フィルターに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
二酸化チタンなどの半導体を光電極とすることにより、水が水素と酸素とに光分解される、いわゆる本多−藤島効果［「工業化学雑誌」第７２巻、第１０８〜１１３ページ（１９６９年）」が見出されて以来、光触媒の開発や実用化研究が盛んに行われるようになってきた。この光触媒は、例えば、二酸化チタンなどの半導体粒子を、そのバンドギャップ以上のエネルギーの光で励起すると、伝導帯に電子が生じ、かつ価電子帯に正孔が生じ、このエネルギーに富んだ電子−正孔対を利用するものである。
このような光触媒を応用して、例えば脱臭、防汚、抗菌、殺菌、さらには廃水中や廃ガス中の環境汚染上の問題となっている各種物質の分解・除去などが検討されている。
【０００３】
光触媒としては、これまで種々の半導体的特性を有する化合物、例えば二酸化チタン、酸化鉄、酸化タングステン、酸化亜鉛などの金属酸化物、硫化カドミウムや硫化亜鉛などの金属硫化物などが知られているが、これらの中で、二酸化チタン、特にアナターゼ型二酸化チタンは実用的な光触媒として有用である。この二酸化チタンは、太陽光などの日常光に含まれる紫外線領域の特定波長の光を吸収することによって優れた光触媒活性を示し、この光触媒作用に由来する強力な酸化作用によって防臭、防汚、抗菌、殺菌作用を発揮するため、各種基材に二酸化チタン薄膜を設け光触媒作用をもたせることで、防臭、防汚、抗菌、殺菌などを有した様々な光触媒活性材料が開発されている。
【０００４】
このような光触媒活性材料をフィルターに利用し、空気処理、水処理、環境浄化などに応用することが積極的に試みられ、すでに一部実用化されている。現在市販されている光触媒フィルターは、酸化チタン粉体をバインダーにて有機繊維若しくは無機繊維に担持させたものを抄紙してなる紙を、ハニカム状に加工したもの（特開平９−５９８９２号公報）が主流である。
【０００５】
しかしながら、この光触媒フィルターは、有機バインダーで酸化チタン粉体を担持しているため、経時により、酸化チタンの強力な光触媒作用によって、有機バインダーの劣化が生じ、光触媒成分が徐々に脱離するのを免れない。また、ハニカム構造のため、光の利用効率が低い上、除去対象物質と酸化チタンとの接触確率が低く、光触媒性能が充分に発現されず、したがって、これを活性炭やゼオラトなどの吸着材で補っているのが実状である。
【０００６】
さらに、酸化チタン粉体と吸着剤とを、光透過性及び通気性を有するシートで狭持してなる有害物質除去材が開示されている（特開平８−２７６１１６号公報）。しかしながら、このものは、充分な通気度が得られない上、酸化チタン粉体の欠落が生じるおそれがあるなどの欠点を有している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情のもとで、光触媒活性成分の欠落がなく、かつ光源の光を高効率で活用することができ、空気処理、水処理、環境浄化などに好適に用いられる光触媒フィルターを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
ところで、光触媒活性に優れる二酸化チタンを紡糸し、繊維状にすることができれば、各種の織物、編物、不織布などのマット状物の作製が可能となり、光触媒活性材料としての用途の拡大が期待できる。
一般に、非晶質の二酸化チタンは、焼成することにより、その温度によってアナターゼ型やルチル型の結晶形態をとるが、この際、二酸化チタンは非常に脆くなるという現象が生じることが知られている。この現象は、ゾルゲル法により作製されたチタニア繊維においても例外ではなく、引張試験を行えないほどの脆い繊維となり、実用に供することができない。
【０００９】
そこで、チタニア繊維の強度を向上させるために、テトラアルコキシチタンとテトラアルコキシシランとを適当な割合で混合したものを用い、ゾルゲル法でチタニア−シリカ繊維を製造することが試みられている［「ジャーナル・オブ・ゾル−ゲル・サイエンス・アンド・テクノロジー（Ｊ. Ｓol-Ｇel Ｓci. Ｔech.）」第９巻、第８５〜９３ページ（１９９７年）、「窯業協会誌」第８６巻、第１５４７〜１５５１ページ（１９７６年）、「窯業協会誌」第８７巻、第１５５２〜１５５８ページ（１９７７年）］。
しかしながら、このような方法で得られた繊維は、チタニアとシリカとのランダム共重合物から構成されており、Ｔｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の生成確率が高いため、繊維強度は向上するものの、光触媒活性能が低下するのを免れないという欠点を有している。
【００１０】
そこで、本発明者らは、良好な機械的強度および光触媒活性能を有するチタニアを含む繊維を開発するために研究を重ね、先にゾルゲル法によるチタニア重合物とシリカ重合物との混合物を紡糸して得られた繊維の焼成物からなり、かつチタニア成分がアナターゼ型の結晶形態を主体とするチタニア−シリカ繊維が、良好な機械的強度および光触媒活性能を有することを見出した。
【００１１】
本発明者らは、さらに、前記の優れた機能を有する光触媒フィルターを開発すべく鋭意研究を進めた結果、チタニア繊維またはチタニア−非晶質金属酸化物繊維からなる光触媒繊維を主構成成分とし、かつ目付と光透過方向との厚さとが特定の関係にあるウェッブ状物を装着した光触媒フィルターがその目的に適合しうることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、本発明は、チタニア繊維またはチタニア−シリカ繊維からなる光触媒繊維を主構成成分とするウェッブ状物を装着した光触媒フィルターにおいて、上記ウェッブ状物が、式（Ｉ）
ｙ＝０．０２２２×ｄ＋Ｃ                            …（Ｉ）
（ただし、ｙはウェッブ状物の目付（ｇ／ｃｍ２）、ｄは光透過方向のウェッブ状物の厚さ（ｃｍ）で、０．１〜２．５の範囲であり、Ｃは０．０３５〜０．１２０の範囲の定数である。）
の関係を満たすことを特徴とする光触媒フィルターを提供するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の光触媒フィルターに用いられるウェッブ状物は、チタニア繊維またはチタニア−非晶質金属酸化物繊維からなる光触媒繊維を主構成成分とするものである。この光触媒繊維としては、平均繊維径が２０μｍ以下、特に０．５〜２０μｍで、かつ平均繊維長が１ｍｍ以上であるものが好ましい。また、この光触媒繊維におけるチタニア成分は、アナターゼ型の結晶形態を主体とするものが、光触媒活性能の点で好ましい。
【００１４】
上記チタニア−非晶質金属酸化物繊維としては、チタニアと非晶質金属酸化物とのランダム共重合物からなる繊維、あるいはチタニア重合物と非晶質金属酸化物の重合物との混合物からなる繊維のいずれも用いることができるが、光触媒活性能の点から、チタニア重合物と非晶質金属酸化物の重合物との混合物からなる繊維が好ましい。特に、チタニア重合物に対し、金属原子比５０％以下の割合で非晶質金属酸化物の重合物を含有させた混合物からなる繊維が好適である。上記非晶質金属酸化物としては、例えばシリカを好ましく挙げることができる。また必要に応じて、上記繊維と既存の無機繊維とを混合することも可能であり、その際、活性の点から、該無機繊維の混合比は５０％未満が好ましい。
【００１５】
本発明の光触媒フィルターにおいては、該フィルターに装着された前記光触媒繊維からウェッブ状物（以下、光触媒ウェッブ状物と称すことがある。）の目付をｙ（ｇ／ｃｍ2）、光透過方向の厚さをｄ（ｃｍ）とした場合、式（Ｉ）
ｙ＝０．０２２２×ｄ＋Ｃ                          ・・・（Ｉ）
（ただし、ｄは０．１〜２．５の範囲であり、Ｃは０．０３５〜０．１２０の範囲の定数である。）
の関係を満たすことが必要である。
【００１６】
目付ｙが式（Ｉ）で決定される値よりも小さい場合、フィルターとしての強度が保持できない上、光を透過してしまうので、光触媒による分解効率（量子収率）が低くなる。一方、目付ｙが式（Ｉ）で決定される値よりも大きい場合、フィルターの通気度が低くなるとともに、光の当たらない繊維の割合が多くなり、光触媒による分解効率が低下する。分解効率の点から、前記式（Ｉ）におけるＣの好ましい値は、０．０６４〜０．１１６の範囲である。
【００１７】
図１は、本発明の光触媒フィルターにおける光触媒ウェッブ状物の厚さと目付との関係を示すグラフである。すなわち、図１における斜線部分が、式（Ｉ）の関係を満たす領域である。
【００１８】
本発明の光触媒フィルターにおける前記光触媒ウェッブ状物の装着様式については特に制限はないが、例えば該ウェッブ状物が、光触媒活性に対して分解耐性を有する多孔質材料で挾持された構造の光触媒フィルターが好適である。ここで、光触媒活性に対して分解耐性を有する多孔質材料としては、例えばステンレス鋼製などの金網、ガラスや無機酸化物などのマットまたはクロスなどが挙げられる。この多孔質材料は、通気度が１．０秒／ミリリットル以下、特に０．８秒／３００ミリリツトル以下の範囲にあるものが好ましく、また、光入射側には、波長３８０ｎｍ以下の紫外線透光率が２０％以上のものを用いるのが有利である。なお、上記通気度は、次のようにして測定した値である。すなわち、２０×２０ｍｍの多孔材料の試験片を準備し、これを東洋精機社製ガーレ式デンソメーターＧ−Ｂ２の試験台にセットした。このサンプルに３００ミリリットルの空気が通過するのに要する時間を測定し、この値を通気度とした。
【００１９】
本発明の光触媒フィルターにおいて、光触媒ウェッブ状物を構成するチタニア繊維またはチタニア−非晶質金属酸化物繊維は、以下に示すゾルゲル法を採用することにより、所望の繊維を効率よく製造することができる。
【００２０】
まず、チタニア繊維の製造方法について説明する。
チタニア繊維の原料としては、一般式（II）
Ｒ1ｎＴｉ（ＯＲ2）4-n                              ・・・（II）
（式中、Ｒ1は炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数６〜１０のアリール基または炭素数７〜１０のアラルキル基、Ｒ2は炭素数１〜６のアルキル基であり、ＯＲ2が複数ある場合、各ＯＲ2は同一であってもよいし、異なっていてもよく、ｎは０〜３の整数である。）
で表されるチタン化合物（以下、チタンアルコキシドと称する。）が用いられる。
【００２１】
この一般式（II）で表されるチタンアルコキシドの例としては、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラ−ｎ−プロポキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラ−ｎ−ブトキシチタン、テトライソブトキシチタン、テトラ−sec−ブトキシチタン、テトラ−tert−ブトキシチタンなどのテトラアルコキシチタンを好ましく挙げることができる。
【００２２】
このチアンアルコキシドを、通常有機溶媒中において、加水分解してチタニア重合物を調製する。この際、用いられる有機溶媒としては、極性溶剤が好ましく、特に低級アルコールが好適である。この低級アルコールとしては、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、ｎ−ペンチルアルコール、sec−ペンチルアルコール、イソペンチルアルコール、tert−ペンチルアルコール、ネオペンチルアルコール、ヘキシルアルコール、２，３−ジメチル−１−ペンタノール、２，３−ジメチル−２−ペンタノール、２−エチル−１−ブタノール、２−ヘキサノール、３−ヘキサノール、２−メチル−１−ペンタノール、２−メチル−２−ペンタノール、２−メチル−３−ペンタノール、３−メチル−２−ペンタノール、３−メチル−３−ペンタノール、４−メチル−１−ペンタノール、４−メチル−２−ペンタノールなどが挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【００２３】
この有機溶媒中に、適当な濃度で、前記のチタンアルコキシドを溶解し、撹拌しながら、これに加水分解に必要な水と酸を徐々に滴下して加水分解反応を行う。ここで用いる酸としては、加水分解を促進するプロトン酸であれば特に限定はされないが、例えば、塩酸、硝酸、硫酸、酢酸、シュウ酸などが挙げられ、これらは単独もしくは２種類以上を混合して使用することもできる。この加水分解反応は、通常０〜７０℃、好ましくは１０〜５０℃の範囲の温度で行われる。この際、減圧下で操作を行い、溶媒並びに加水分解に伴い副生する低級アルコールを留去させ、加水分解物の重縮合を促進させることができる。この反応は、得られるチタニア重合物の粘度が、次の紡糸工程における紡糸性の点から、温度２５℃で０．５〜１０００ポイズになるまで続けるのが好ましい。
【００２４】
次に、このようにして得られた混合物を、必要に応じ粘度調整したのち、通常内径１ｍｍ以下のノズルから押し出すとともに、０．０１ｋｇｆ／ｃｍ2以上のエアー圧で吹き飛ばして繊維化することにより紡糸を行う。次いで、紡糸された繊維は、通常３００〜９００℃の範囲の温度において焼成を行う。
【００２５】
この温度が３００℃未満では、アナターゼ型結晶形態が発現せず、十分な光触媒活性能が得られない恐れがあるし、９００℃を超えるとチタニア中のルチル型が増え、光触媒活性能が低下する。光触媒活性能の点からこの焼成温度は３５０℃〜８００℃の範囲が好ましい。焼成時間は、焼成温度に左右され、一概に定めることはできないが、一般的には０．１〜１０時間程度で十分である。このようにして得られた繊維は、通常、平均繊維径が２０μｍ以下、好ましくは０．５〜２０μｍで、平均繊維長が１ｍｍ以上である。
このようにして、光触媒活性を有するチタニア繊維が効率よく得られる。
【００２６】
次に、チタニア−非晶質金属酸化物繊維として、チタニア−シリカ繊維を例に挙げ、その製造方法について説明する。
このチタニア−シリカ繊維のチタニア成分の原料としては、前記一般式（II）で表されるチタンアルコキシドが用いられる。
【００２７】
一方、シリカ成分の原料としては、一般式（III）
Ｒ3ｍＳｉ（ＯＲ4）4-m                              ・・・（III）
（式中、Ｒ3は炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数６〜１０のアリール基または炭素数７〜１０のアラルキル基、Ｒ4は炭素数１〜６のアルキル基であり、ＯＲ4が複数ある場合、各ＯＲ4は同一であってもよいし、異なっていてもよく、ｍは０〜３の整数である。）
で表されるケイ素化合物（以下、ケイ素アルコキシドと称する。）が用いられる。
【００２８】
この一般式（III）で表されるケイ素アルコキシドの例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラ−ｎ−ブトキシシラン、テトライソブトキシシラン、テトラ−sec−ブトキシシラン、テトラ−tert−ブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ジビニルジメトキシラン、ジビニルジエトキシシランなどを挙げることができる。これらの中でテトラアルコキシシランが好適である。
【００２９】
まず、上記チタンアルコキシドおよびケイ素アルコキシドを、前記チタニア繊維の場合と同様にしてそれぞれ加水分解処理し、チタニア重合物およびシリカ重合物を調製する。次いで、チタニア重合物に対して、金属原子比５０％以下の割合でシリカ重合物を混合し、必要に応じ、粘度調整したのち、前記チタニア金属繊維の場合と同様にして紡糸し、さらに３００〜１２００℃の温度範囲、より好ましくは４００〜１１００℃の温度範囲で焼成を行う。
このようにして、通常平均繊維径が２０μｍ以下、好ましくは０．５〜２０μｍで、平均繊維長が１ｍｍ以上の光触媒活性を有するチタニア−シリカ繊維が効率よく得られる。
【００３０】
【実施例】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
【００３１】
実施例１
窒素雰囲気下、テトライソプロポキシチタン１１３６ｇ、ヘキシルアルコール１３６ｇおよびイソプロピルアルコール４０ｇを混合し、攪拌しながら、これにヘキシルアルコール１３６ｇ、イソプロピルアルコール４０ｇ、３６．５重量％塩酸１６８ｇおよび酢酸９６ｇの混合溶液を２時間かけてゆっくり滴下した。滴下終了後、さらに１時間攪拌を続けた後、アスピレーターにて減圧し、溶液中に存在するアルコール分を除去し、加水分解アルコキシドの重縮合を促進させた。この重合物の粘度が１０ポイズ（２５℃）になった時点で減圧を終了し、紡糸原液を得た。
【００３２】
図２に示したノズル径１ｍｍのダイス１から紡糸原液２を圧力空気３の供給下に押し出し、０．１ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力でブロー紡糸することで、繊維４を作製し、これを積層することでウェッブ状とした。
次に、このウェッブ状物を室温にて２４時間乾燥した後、１００℃／ｈｒの速度で５００℃まで昇温し、この温度で２時間保持後、室温まで冷却することにより、チタニア繊維からなるウェッブ状物を得た。
この繊維は、Ｘ線回折の結果、アナターゼ型の結晶形態の二酸化チタンを含むことが確認できた。また、繊維径１０．３μｍ、繊維長は３０ｍｍであることが確認できた。
【００３３】
このようにして得られたチタニア繊維からなるウェッブ状物（光触媒ウェッブ状物）を、目付０．０８ｇ／ｃｍ2になるように、開口率７７％のステンレス鋼製金網（線径０．３ｍｍ、１０メッシュ）を用い、０．５ｃｍのスペーサを介して図３に示すように挟み込み、直径４ｃｍの光触媒フィルターを作製した。なお、この場合、式（Ｉ）におけるＣは０．０６８９となる。
【００３４】
図３は、光触媒フィルターの構造を示す縦断面図（ａ）および横断面図（ｂ）であり、光触媒ウェッブ状物５が、２枚のステンレス鋼製金網６により、スペーサ７を介して挾持された構造を示す。
【００３５】
次に、図４は簡易型空気浄化性能測定装置の概略図であり、この装置に前記光触媒フィルター１０をセットし、風量１．１リットル／分のファン１１を回した状態で、ブラックライト１２にて、フィルター１０に紫外線強度１ｍＷ／ｃｍ2となる光を断続的に石英ガラス１３を通して照射した。これに、ガス導入口１４から、アセトアルデヒド５００ｐｐｍを含む空気を導入し、２時間同状態にて光触媒分解を行った。その後、該ガス導入口１４から、ガスを抜き取り、ガスクロマトグラフィーによりアセトアルデヒドの分析を行ったところ、アセトアルデヒドの残存濃度は５０ｐｐｍであり、分解率は９０％であった。
【００３６】
また、光触媒フィルターを測定装置より取り出し、フィルターのウェッブ状物の厚さを測定したところ、０．５ｃｍであり、試験前後の厚さに変化はなかった。
なお、ステンレス鋼製金網（線径０．３ｍｍ、１０メッシュ）の通気度は０．１秒／３００ミリリットルであり、波長３５０ｎｍの紫外線透光率は８０％であった。
【００３７】
実施例２
窒素雰囲気下、テトラエトキシシラン８３３ｇおよびエチルアルコール１３６ｇを混合し、攪拌しながら、これにエチルアルコール１３６ｇと３６．５重量％塩酸１６８ｇの混合溶液を２時間かけてゆっくり滴下した。滴下終了後、さらに１時間攪拌を続けた後、アスピレーターにて減圧し、溶液中に存在するアルコール分を除去し、加水分解アルコキシドの重縮合を促進させた。この重合物の粘度が１０ポイズ（２５℃）になった時点で減圧を終了し、シリカ重合物を得た。
【００３８】
実施例１で得られた紡糸原液と上記シリカ重合物とを窒素雰囲気下、チタンとシリカの原子比が８０：２０の割合になるように混合し、３０分間攪拌した後、図２に示すノズル径１ｍｍのダイス１から紡糸原液２を圧力空気３の供給下に押し出し、０．１ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力でブロー紡糸することで、繊維４を作製し、これを積層することでウェッブ状とした。
【００３９】
次にこのウェッブ状物を室温にて２４時間乾燥した後、１００℃／ｈｒの速度で６００℃まで昇温し、この温度で２時間保持後、室温まで冷却することにより、光触媒活性を有するチタニア−シリカ混合繊維からなるウェッブ状物を得た。
【００４０】
この繊維は、Ｘ線回折の結果、アナターゼ型の結晶形態の二酸化チタンを含むことが確認できた。また、繊維径１０．１μｍ、繊維長は３５ｍｍであることが確認できた。
【００４１】
このようにして得られたチタニア−シリカ混合繊維からなるウェッブ状物（光触媒ウェッブ状物）を、目付０．１０ｇ／ｃｍ2になるように、開口率７７％のステンレス鋼製金網（線径０．３ｍｍ、１０メッシュ）を用い、１．０ｃｍのスペーサを介して、実施例１と同様に図３に示すように挟み込み、直径４ｃｍの光触媒フィルターを作製した。なお、この場合、式（Ｉ）におけるＣは０．０７７８となる。
【００４２】
次に、実施例１と同様に、この光触媒フィルター１０を図４に示す簡易型空気浄化性能測定装置にセットし、風量１．１リットル／分のファン１１を回した状態で、ブラックライト１２にて、フィルター１０に紫外線強度１ｍＷ／ｃｍ2となる光を断続的に石英ガラス１３を通して照射した。これに、ガス導入口１４から、アセトアルデヒド５００ｐｐｍを含む空気を導入し、２時間同状態にて光触媒分解を行った。その後、該ガス導入口１４から、ガスを抜き取り、ガスクロマトグラフィーによりアセトアルデヒドの分析を行ったところ、アセトアルデヒドの残存濃度は４５ｐｐｍであり、分解率は９１％であった。
また、光触媒フィルターを測定装置より取り出し、フィルターのウェッブ状物の厚さを測定したところ、１．０ｃｍであり、試験前後の厚さに変化はなかった。
【００４３】
実施例３〜１２および比較例１〜３
実施例１または実施例２で得られた光触媒ウェッブ状物を用い、実施例１と同様にして、表１に示す厚さと目付を有する光触媒フィルターを作製し、アセトアルデヒドガスの分解試験を行った。アセトアルデヒドの分解率および分解試験後のウェッブ状物の厚さを、実施例１、２の結果と共に表１に示す。なお、分解率は７０％以上が好ましく、特に８０％以上が好ましい。
【００４４】
また、実施例３〜７および比較例１〜３の光触媒フィルターにおけるウェッブ状物の厚さと目付との関係を図５にグラフで示す。図５において、四角形で囲まれた部分が、式（Ｉ）の関係を満たす領域である。比較例１〜３は、この領域から外れている。
【００４５】
比較例４
他社の光触媒フィルター（酸化チタン微粒子を他繊維に担持し、抄紙法により紙としたハニカム状フィルター）を用いて、アセトアルデヒドガスの分解試験を実施例１と同様に行った。結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
0004095167.tif 000002
【００４７】
表１から分かるように、実施例１〜１２は、いずれも式（Ｉ）の関係を満たしているが、比較例１〜３は、いずれも式（Ｉ）の関係を満たしていない。
【００４８】
前記空気浄化能測定方法では光が繊維に当たる効率の他に、フィルターの持つ圧力損失も影響している。例えば、実施例１と比較例１では、厚さは同じで目付が異なる、すなわち、フィルターの密度が比較例１の方が２倍高い。その結果、フィルターを通過する空気量が低下するとともに、通気抵抗が増大し、循環効率が下がることにも起因して、分解率が低下しているものと思われる。
【００４９】
また、比較例２および３では、いずれもＣの値が０．０３５よりも低く、フィルターの密度そのものが低いため、空気抵抗によって生じる負圧に対して自身の厚みを保持できず、また光触媒能をもつ繊維との接触頻度（確率）が低いために、分解率低下を招いていると思われる。
【００５０】
【発明の効果】
本発明の光触媒フィルターは、光触媒繊維からなるウェッブ状物を、光透過方向に対する厚さと目付とが特定の関係を満たすように装着したものであって、入射光に対し、高い効率で光触媒機能を発現しうるとともに、光触媒活性成分の欠落がなく、形状保持性も良好であって、空気処理、水処理、環境浄化などに好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光触媒フィルターにおける光触媒ウェッブ状物の厚さと目付との関係を示すグラフである。
【図２】実施例、比較例で用いたダイスの概略図である。
【図３】実施例、比較例で作製した光触媒フィルターの構造を示す縦断面図（ａ）および横断面図（ｂ）である。
【図４】実施例、比較例で用いた簡易型空気浄化性能測定装置の概略図である。
【図５】実施例３〜７および比較例１〜３の光触媒フィルターにおけるウェッブ状物の厚さと目付との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１  ダイス
２  紡糸原液
３  圧力空気
４  繊維
５  光触媒ウェッブ状物
６  ステンレス鋼製金網
７  スペーサ
１０  光触媒フィルター
１１  ファン
１２  ブラックライト
１３  石英ガラス
１４  ガス導入口
【図１】
0004095167.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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