Tilex消臭
--one of indispensable 5 facility--
人と環境に優しい高気質空間の創設に "消臭, 抗菌, 坑ウイルス, 防汚, 防カビ"の5機能が必要です。安全安心な高気質空間の創設に必要な5機能を全て発現する物質は、光触媒Photo catalystと進歩形光触媒Tilex量子触媒Quantum catalystしか存在しません。
残念ながら光触媒は、紫外光の照射を必要とし、紫外光が照射されなければ可視光や暗所が照射されても、光触媒は光触媒効果5機能を発現できません。室内や水中などで十分な光触媒効果を得ることは難しく、使用場所が限定される問題がありました。
これらの光触媒の弱点を克服した光触媒が、夢の触媒:Tilex量子触媒です。
直流電流を流し紫外光が届かない水中でも光触媒が発現する優れた光触媒発現機構を実現し、紫外光も可視光も届かない暗所で光触媒効果を発現するように進化した夢の触媒が、Tilex量子触媒です。
消臭-機能評価
消臭剤や薬剤加工製品の消臭機能は、光触媒とは異なり紫外光も可視光を存在しない暗所で評価します。
一方、光触媒や光触媒加工製品は、紫外光を照射した明所で消臭機能を評価する必要があります。暗所でも機能する進歩形光触媒のTilex量子触媒は、光触媒と同様に紫外光を照射する明所での試験と、紫外光を照射しない暗所での試験を実施します。なお、光触媒とTilex量子触媒は、試験実施前に、必ずプレ照射を実施してください。
プレ照射は 消臭剤などの容器を開封することに相当します。消臭剤などの容器を開封しないと消臭機能を発揮しないことと同じです、光触媒とTilex量子触媒のプレ照射は触媒を包む物質や汚れを除去して消臭を開始させることに相当します。
評価試験には、2種の機器検出法と官能試験法を必要に応じ使い分け、試験結果の残留率を調べます。
消臭物質の種類に応じて、機器検出法と官能試験の両方法を用いたり、機器検出法のみで残留濃度を検出したりします。
機器検出法には検知管あるいはガスクロマトグラフの機械方法で測定、官能試験法には訓練した技術者の嗅覚で定性的に臭気を判断します。
臭気成分を所定濃度含むテストガスを試験サンプルに封入し、温度・湿度・照度を一定に保ち、
所定時間経過後の残留ガス濃度を計測し、計測した残留濃度と初発濃度の比、すなわち残留率から定量評価します。
光触媒消臭-試験法
光触媒消臭試験を実施するに先立ち、評価試料を3時間～24時間プレ照射して下さい。
プレ照射は、評価試料に強度1mW/平方cmの紫外光を3時間～24時間照射することで、触媒表面に付着した膜や汚れを除去するために必要です。いってみれば、消臭剤容器を開封しなければ消臭できないことと同じで、光触媒の消臭を開始させるためにプレ照射が必要です。光触媒と同様にTilex量子触媒もプレ照射を実施した後、消臭試験を実施します。
光触媒とTilex量子触媒の消臭試験手順は略同じです。光触媒の消臭試験手順は以下の通りです。
1. 消臭試験は明所と暗所で実施します。同じ大きさの100平方cmの評価試料を2枚準備してください。
2. 評価試料1枚は強度1mW/平方cmの紫外光を照射する明所にて24時間静置、
残る1枚は紫外光も可視光も照射しない暗所に同24時間静置。
3. 明所と暗所においた評価試料の臭気成分の残留濃度を測定し、残留濃度差を光触媒の減少率とします。
なお、光源にはUVAを効率良く発光するFL20SBLケミカルランプまたはFL20SBL-BLブラックライトを使用します。
光触媒消臭-減少率
光触媒の消臭機能は、紫外光を照射する暗所の臭気減少率と、紫外光や可視光を照射しない暗所の臭気減少率との差が規定値以上で認定されます。明所の減少率から暗所の減少率を差し引いた値を、光触媒の消臭機能としています。
薬剤の消臭機能は、紫外光の有無、すなわち明所と暗所と関係無く機能します。しかし、光触媒は紫外光照射の明所でのみ機能し暗所では消臭できません。暗所では光触媒が消臭しない特性を利用して、光触媒と消臭剤などを併用した場合に薬剤の消臭機能を排除でき、光触媒の消臭機能を調べられるように対応した試験法となっています。
暗所における消臭機能が限りなく少さい場合には、上記試験法は成立します。しかし、Tilex量子触媒や夢の触媒では暗所でも消臭機能を発揮し、紫外光も可視光もない暗所で消臭機能を発現しないとの前提が崩れ、光触媒試験法では矛盾します。Tilex量子触媒や夢の触媒など優れた触媒では、暗条件と明条件でほぼ等しい消臭機能を発現するし、夢の触媒の消臭機能がないと判定されます。
暗所でも大きな臭気減少率を発現するTilex量子触媒や夢の触媒に対して、明所の消臭率のみで判定します。
光触媒効果と反応速度比r
ここで、ちょっと込み入った光触媒効果と反応速度比rとの関係の話をさせていただきます。
ご存じの方は読み飛ばしてください。
反応速度比rは、重量や照射強度など試験条件を同一にして同時に測定したときの、基準触媒と試験触媒との残留濃度が同一値に達するまでの時間の比を意味します。試験に使用する触媒の重量や室温や照射強度や照射時間（試験時間）などの試験条件に関与しない性質を有し、触媒の固有値すなわち量子触媒や光触媒の触媒そのものの特性を表現する値となります。
ここでは、基準触媒として硫酸法で製造される安心安全な酸化チタンで世界最高水準の光触媒効果を発現する光触媒ST-01を採用します。ST-01を基準とする以上、当然ですがST-01の反応速度比はunity 1となります。
7nmφのST-01の臭気成分アセトアルデヒド消臭能力は、分解率1時間値99%、残留率1%と公表されています。このST-01の光触媒効果は残留率の逆数で与えられ100倍となります。同じ実験結果でも光触媒ST-01の分解率2時間値は、99.99%, 残留率0.01％であり、光触媒効果は100の２乗すなわち10,000倍となります。光触媒効果が大きく異なっているように感じますが、同じ触媒ですので統一的に表現されなければ混乱を生じます。1時間値と2時間とか、SEK規格とJIS規格などの計測時間が混在しており、試験時間に関与せず統一的に触媒機能を表現する必要が生じます。
ST-01のように時間と光触媒効果が明確に表現されている事は例外と言えます。残念なことですが、光触媒効果を表現するときの重要な計測時間を明記していないことが多く、混乱に拍車をかけているのが現状です。
反応速度比ｒを採用すれば混乱は一気に解決します。反応速度比ｒを知れば、T時間後の光触媒効果は、基準触媒との反応速度比rと時間Tで一意に与えられます。基準触媒に硫酸法の光触媒ST-01を用いる場合に、T時間後の光触媒効果(r,T)は、次に与えられます。
解砕4min/mol実施したときの反応速度比は2.1、Tilex量子触媒の光触媒効果は、上式右辺指数関数の引数ｒ-1は1.1となり、光触媒効果は試験時間と反応速度比rの関数となり、光触媒効果の1時間値は10の2.2乗＝158倍、2時間値は10の4.4乗＝25,000倍となります。いづれの場合も反応速度比は一定値2.1であり、触媒の固有性を表現してことを理解頂けるかと思います。
Tilex量子触媒の凝集体を解砕した実験では、反応速度比rの平均値が1.6から2.1に0.5だけ増大しています。この解砕が光触媒効果に及ぼす量は、1時間値で10倍、2時間値で100倍することを示し、ビーズミル解砕効果が大切であることが知れます。凝集体を解砕することが重要であることと同時に、反応速度比rが光触媒効果の定量評価に普遍性を有していることを、ご理解頂けたものと思います。
反応速度比ｒの話を最後まで読んで頂きありがとうございました。
量子触媒Tilex消臭-試験法
量子触媒Tilexの消臭試験でも、プレ照射は必要です。
消臭剤容器を開封しなければ消臭機能を発揮しないことと同じように、Tilex量子触媒の消臭機能を試験するために、3時間以上24時間以下のプレ照射して実験準備することは、光触媒と同じです。
プレ照射は、強度1mW/平方cmの紫外光を3時間～24時間、照射します。
消臭試験は、プレ照射した評価試料に強度1mW/平方cmの紫外光を24時間静置照射し、臭気成分の残留濃度を測定します。
残留濃度と初発濃度の比を、量子触媒Tilexの減少率、その補数を減少率とします。光源には、紫外光UVAを効率良く発光するFL20SBLケミカルランプまたはFL20SBL-BLブラックライトを用います。
量子触媒Tilexは暗所でも消臭機能を発現するため、光触媒の消臭試験とは異なり、明所試験だけ実施します。暗所試験との減少率の差は, ただTilex量子触媒の明所と暗所での消臭機能の差を表すだけであり、量子触媒Tilexの消臭機能を表現するものとはなりません。
Tilex製品消臭-機能評価
SEKマーク繊維製品認証基準の詳細は、http://www.sengikyo.or.jp/を参照して下さい。
日本発のJIS規格とISO規格に承認されている世界的評価基準のSEKマーク繊維製品認証基準（SEK規格）に基づいて量子触媒加工製品の消臭機能を評価します。
紫外光照射の明所と光の無い暗所の臭気成分残留率の差を光触媒の消臭機能とする光触媒SEK規格は、暗所では消臭機能が発現いない光触媒ならば適用可能ですが、暗所でも消臭機能を発現する理想的な夢の触媒やex量子触媒Tilexには適用できません。
消臭剤を使用していない量子触媒Tilexでは、暗所での臭気残留率をゼロとみなして、光触媒消臭試験法を適用します。
なお、暗所における量子触媒Tilexの消臭機能評価は薬剤系のSEK評価法に準拠して実施します。
Tilex製品消臭-評価基準
Tilex繊維の消臭機能は、消臭性試験ISO 17299および光触媒消臭試験(紫外光強度1mW/平方cm)に準拠し、SEK基準で評価します。光触媒の消臭試験で3時間～24時間のプレ照射を実施してアンモニアとアセトアルデヒドを対象にした試験が規定されていますが、Tilex量子触媒の消臭試験では同様にプレ照射を実施して、アンモニアとアセトアルデヒドはじめ、ISO17299で規定されている酢酸、イソ吉草酸、ノネナール、・・・ピリジンから必要な臭気成分を適宜選択して対象に加えます。
なお、抗菌機能は光触媒抗菌性試験JIS R 1702(紫外光強度1mW/平方cm)に準拠、抗ウイルス機能は、
抗ウイルス性試験JIS L 1922に準拠、抗カビ機能は抗かび性試験JIS L 1921に準拠実施します。
→100％
Tilex製品消臭-アンモニア＠明所
ガーゼタオルにTilex量子触媒 を含侵、洗濯10回実施の消臭試験条件を示します。
量子触媒含侵密度 TX7 20mg/100平方cm
臭気成分 アンモニア、初発濃度100ppm 残留濃度 1ppm
紫外光照射 照射強度1mW/平方cm プレ照射3時間 測定時間 24時間
明条件減少率100％
検知管読取り残留値がゼロの場合1ppmと99％と表記します
共同研究パートナーのおぼろタオル社様とタイレックス工業が共同開発した量子触媒加工ガーゼタオルのアンモニア消臭機能を検証しました。
おぼろタオル社製ガーゼタオルにTilex量子触媒 TX7を含侵、10回洗濯した消臭機験の結果は、
・臭気成分アンモニア
・初発濃度100ppm
・紫外光照射：
照射強度 1mW/平方cm
プレ照射 3時間
測定時間 24時間
・明所残留率 1％（減少率99％）
暗所残留率22％（減少率78％）
・光触媒効果21＝99-78
暗所でも光触媒効果を発現する場合、光触媒効果が悪くカウントされてしまうことに注意に必要してください。
Tilex量子触媒の光触媒効果は試験結果の明所値100ですが、光触媒用の消臭試験法を適用すれば光触媒効果は21となります。Tilex量子触媒のように暗所でも光触媒効果を発現する夢の触媒を用いた製品の光触媒効果測定は、消臭剤使用を避けた製品で測定することが必要となります。
Tilex製品消臭-アセトアルデヒド＠明所
ガーゼタオルにTilex量子触媒を含侵、洗濯10回実施の消臭試験条件を示します。
使用量子触媒名と含侵密度 TX7、20mg/100平方cm
臭気成分 アセトアルデヒド、初発濃度 14ppm
紫外光照射 照射強度1mW/平方cm プレ照射3時間 測定24時間
共同研究パートナーのおぼろタオル社様とタイレックス工業が共同開発したTilex量子触媒加工製品のアセトアルデヒド消臭機能を検証しました。
おぼろタオル社製ガーゼタオルにTilex量子触媒 TX7を含侵、10回洗濯した消臭機験結果は、
・臭気成分アセトアルデヒド
・初発濃度 14ppm
・紫外光照射：
照射強度 1mW/平方cm
プレ照射 3時間
測定時間 24時間
・明所残留率 7％（減少率93％）
暗所残留率 100％（減少率 0％）
・光触媒効果93
タバコ臭の主成分で難消臭成分のアセトアルデヒド明所の減少率93％であり、SEK判定基準70％以上のアセトアルデヒド消臭機能の認定基準を満たしています。
Tilex製品消臭-アンモニア＆酢酸＠暗所
ガーゼタオルにTilex量子触媒 を含侵、洗濯10回実施の消臭試験条件を示します。
使用量子触媒名と含侵密度 TX7、 20mg/100平方cm
臭気成分 アンモニア初発濃度100ppm, 酢酸 初発濃度30ppm
紫外光照射 なし暗所 測定2時間
共同研究パートナーのおぼろタオル社様とタイレックス工業が共同開発したTilex量子触媒加工製品のアンモニアならびに酢酸消臭機能を検証しました。
おぼろタオル社製ガーゼタオルにTilex量子触媒 TX7を含侵、10回洗濯した消臭機験結果は、
・臭気成分<アンモニア>
・初発濃度 100ppm
・紫外光照射：なし
・測定 暗所2時間(実測値）
暗所残留率 59％ (減少率41％)
・測定 暗所24時間(換算値）
暗所残留率 59%の12乗=0.18％
(減少率100％)
・臭気成分<酢酸>
・初発濃度 30ppm
・紫外光照射：なし
・測定 暗所2時間(実測値）
暗所残留率 8％ (減少率92％)
・測定 暗所24時間(換算値）
暗所残留率 8%の12乗→69femto
(減少率100％)
光触媒の消臭機能認証規格は以下の通りです
・臭気成分アンモニアの場合
紫外光照射 測定時間24時間
残留率30％以下(減少率70％以上)
・臭気成分 酢酸の場合
紫外光照射 測定時間 24時間
残留率30％以下(減少率70％以上)
Tilex量子触媒は、紫外光を照射する光触媒を、大幅に超える消臭機能を暗所でも発現しています。
Tilex製品消臭-ノナネール＠暗所
ガーゼタオルTilex量子触媒を含侵, 洗濯10回実施の消臭試験条件を示します。
使用量子触媒名と含侵密度 TX7、 20mg/100平方cm
臭気成分 ノネナール、初発濃度 14ppm
紫外光照射 なし暗所 測定 2時間
共同研究パートナーのおぼろタオル社様とタイレックス工業が共同開発したTilex量子触媒加工繊維製品の暗所におけるノネナール消臭機能を検証しました。
おぼろタオル社製ガーゼタオルにTilex量子触媒 TX7を含侵、10回洗濯した消臭機験結果は、
・臭気成分 ノネナール
・初発濃度 14ppm
・紫外光照射 なし暗所
試料サイズ 50平方cm
・測定 暗所2時間 (実測値）
残留率 33％(減少率 67％)
試料サイズと測定時間を変換
・試料サイズ変換 100平方cm
→残留率 33/2＝16.5％
・測定時間変換 暗所24時間
→残留率16.5%の12乗=0.4ppb
ノネナールは光触媒機能評価の対象ではありません。暗所試験結果を、消臭剤と比較します。
SEK消臭機能試験で、ノネナールはガスクロマトグラフィー試験法を用い、資料サイズは50平方cm、暗所2時間で実施しました。
比較評価するために試験結果を、試料サイズ100平方cm, 試験時間を24時間に換算します。
試験結果は、試料サイズ50平方cm暗所2時間減少率67％、残留率33％となっています。
消臭能力は試料表面積に比例、試料サイズ2倍の100平方cmの場合、残留率は1/2の16.5％と見做せます。
触媒などの消臭能力は、処理時間の指数関数で表現できます。暗所24時間の残留率は試験2時間の12倍、すなわち16.5％の12乗、0.4ppbと与えられます。減少率は1－0.4ppb≒100％となり、ガスクロマトグラフィー法でのイナネール残留基準90%以上であり、認定基準以上の消臭能力を有していると言えます。
Tilex量子触媒のイネナール消臭能力は、暗所でも薬剤(消臭剤）の消臭能力を凌駕しています。