專利名稱：吸附殺菌劑及制法,應(yīng)用該殺菌劑的表面裝飾材料與制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用貝殼等含有大量鈣的天然多孔材料的吸附殺菌劑及其制造方法，以及使用該吸附殺菌劑的表面裝飾材料和表面裝飾材料的制造方法。
在新建或改建的一般住宅和辦公樓、公共建筑物等內(nèi)部進行裝修作業(yè)時，迄今大都采用墻壁裝修板材和橫板(クロスシ-ト)等新建材。這種新建材是工廠生產(chǎn)的合格品，據(jù)認為能夠有效地提高內(nèi)部裝修的操作性。
但是，制造上述新建材時使用許多化學物質(zhì)。而且，在安裝這種新建材使用的粘合劑中含有許多揮發(fā)性化學物質(zhì)，以便提高施工性能。因此，從使用上述新建材形成的天井和墻壁以及家俱等向空氣中揮發(fā)出揮發(fā)性有機化合物(VOC)和甲醛之類物質(zhì)。于是，以這些物質(zhì)為主要誘因的眩暈和頭痛等損害健康和致病的事件頻頻發(fā)生，而且從火災(zāi)時保護人命的角度來看，要使這些建材難于燃燒和抑制有毒氣體產(chǎn)生還需要進行特殊加工處理。
此外，上述建材中，在沒有透氣性的表面裝修一側(cè)(即居室空間側(cè))容易結(jié)露。因此，表面上容易孳生細菌和霉菌，這些菌類繁殖時產(chǎn)生惡臭，同時成為居室空間空氣污染的主要原因。這些建材的原料是由資源有限的石油制成的，存在使石油資源加快枯竭的問題。
鑒于上述情況，人們要求從容易接觸空氣的天井表面和墻壁表面以及家俱外表面等裝修表面不再揮發(fā)有害化學物質(zhì)。而且人們越來越要求使用一種與以石油為原料的物質(zhì)不同，難于燃燒，能夠抑制細菌和霉菌繁殖的材料。
另一方面，現(xiàn)在中小學校的食堂使用次鋅酸鈉洗滌蔬菜等，而且一般家庭使用合成洗滌劑洗滌蔬菜等。這些物質(zhì)都是化學制品，由于擔心攝入人體，所以洗滌后需要用水充分將其洗凈。因此人們還希望使用一種對人體無害，在洗滌蔬菜時還能殺菌的物質(zhì)，來代替次鋅酸鈉和合成洗滌劑。
針對上述問題，本發(fā)明人等鑒于從自然界能夠得到的天然材料，特別是取出食用貝類中的肉體后作為廢物被廢棄的貝殼等含有大量鈣的天然多孔材料，將其煅燒和粉碎后，以粉碎得到的物質(zhì)粉末可以作為制造表面裝飾材料的原材料加以利用，而且上述物質(zhì)能夠吸附有損健康和致病的化學物質(zhì)且不使所說的化學物質(zhì)揮發(fā)，具有抑制細茵和霉菌繁殖的效果。
鑒于上述情況，本發(fā)明的課題是要從貝殼等天然多孔性材料，獲得一種不僅能夠用作建材等表面上的表面裝飾材料，而且還能在使化學物質(zhì)不揮發(fā)和進行殺菌的用途上使用的原材料，目的在于不產(chǎn)生上述有損于健康的致病的條件下有效利用廢物。
本發(fā)明考慮到上述課題，提供一種吸附殺菌劑，其特征在于所說的殺菌劑是將貝殼等含有大量鈣的天然多孔性材料煅燒粉碎制成的物質(zhì)，因而完成了上述課題。
本發(fā)明中，上述物質(zhì)是具有由碳酸鈣的方解石結(jié)構(gòu)形成的晶體結(jié)構(gòu)的貝殼粉末，優(yōu)選由粒徑約200μm的多孔性粉末組成的碳酸鈣粉末和將該碳酸鈣粉末煅燒形成的氧化鈣粉末混合而成的粉末。
而且，另一發(fā)明是一種吸附殺菌劑的制造方法，其特征在于在200℃以上溫度下對貝殼等含鈣的天然多孔性材料進行煅燒并粉碎，通過提供這種吸附殺菌劑的制造方法來解決上述課題。
此外，其他發(fā)明是一種吸附殺菌劑的制造方法，其特征在于是將碳酸鈣粉末和氧化鈣粉末進行混合；碳酸鈣粉末是使至少貝殼的主要部分具有碳酸鈣方解石型結(jié)構(gòu)的晶體結(jié)構(gòu)的貝殼經(jīng)日曬干燥硬化，并將該日曬干燥硬化的貝殼于大約120℃溫度下煅燒后，粉碎成粒徑約200μm，制成多孔性粉末狀碳酸鈣粉末；氧化鈣粉末是使至少貝殼的主要部分具有碳酸鈣方解石型結(jié)構(gòu)的晶體結(jié)構(gòu)的貝殼經(jīng)日曬干燥硬化，并將該日曬干燥硬化的貝殼于大約120℃溫度下煅燒后，粉碎成粒徑約200μm制成由多孔性粉末組成的碳酸鈣粉末，在大約1000℃溫度下加熱該碳酸鈣粉末而形成的氧化鈣粉末；提供這種吸附殺茵劑的制造方法以解決上述課題。
另外，另一發(fā)明是一種表面裝飾材料，其特征在于是由上述吸附抗菌劑作為主要成分的。提供該表面裝飾材料以解決上述課題。
另外，另一發(fā)明是一種表面裝飾材料的制造方法，其特征在于在上述吸附殺菌劑中混合水與具有粘接性的高分子化合物，提供這種表面裝飾材料的制造方法以解決上述課題。
將以本發(fā)明的這種吸附殺菌劑為主要成分的表面裝飾材料施于墻壁和天井表面上等，能夠防止這些表面上細菌和霉菌的產(chǎn)生和繁殖。而且，由于吸附殺菌劑是多孔性物質(zhì)，所以形成一種還具有通氣性的表面裝飾材料，在涂敷表面上具有抑制結(jié)露的功能。由這一點來看也能夠防止上述細菌和霉菌的產(chǎn)生。
此外，施于新建材上的情況下，能夠吸附甲醛和揮發(fā)性有機化合物并使之不揮發(fā)，而且還能夠?qū)ζ≡诳諝庵械某煞志哂形阶饔茫挂驌]發(fā)的化學物質(zhì)而有害健康的致病的現(xiàn)象不至于發(fā)生。
由于以鈣為主要成分而成為不燃性的，所以能夠獲得一種即使加熱的情況下也不揮發(fā)有毒氣體的粉末。
不僅如此，如果將吸附殺菌粉末用于洗滌食品的用途，則能夠洗除附著在蔬菜等上的農(nóng)藥之類成分。而且，因其高殺菌性而能進行殺菌，所以即使殘留對于人體也無害。從這一點來看也是有利的。
另外，因為是以貝殼作原料，所以能夠有效利用迄今作為廢物處理的大量貝殼，可以大量減少垃圾。而且，制造方法不經(jīng)復(fù)雜的工序，能夠以低成本提供有用的吸附殺菌劑，具有實用性優(yōu)良的效果。
根據(jù)以下所示的實施方式詳細說明本發(fā)明。
本發(fā)明的吸附殺菌劑是將含鈣的天然多孔性材料煅燒粉碎而成的。而且，以這種吸附殺菌劑為主要成分，通過在其中混合水與具有粘接性的水溶性高分子化合物，可以得到一種表面裝飾材料。
使用貝殼作為所說的表面裝飾材料中吸附殺菌劑原料的上述天然多孔性材料。例如，可以使用將食用貝中的肉取出后迄今以廢物廢棄的海扇貝殼貝殼、牡蠣貝殼、姥蛤貝殼和海松貝殼等，但是也可以使用其他貝殼。因此，由于使用了按廢物處理的貝殼，所以在有效利用廢物的同時，還能夠有效地減少垃圾量。
上述表面裝飾材料中的吸附殺菌劑，如上所述，呈粉碎物狀態(tài)。對于其粒徑雖然沒有特別限制，但是粒徑優(yōu)選處于0．001～0．2mm范圍內(nèi)。而且，通過改變粉碎時的粒度，或者將粒度不同的物質(zhì)混合，還可以調(diào)整施加表面裝飾材料表面的質(zhì)感和風格。
上述吸附殺菌劑可以起顏料的作用。也就是說，通過粉碎特定種類的貝殼和稻殼等天然材料，可以得到產(chǎn)生具有天然材料色調(diào)的表面裝飾材料，作為吸附殺菌劑的原料。例如，由粉碎稻殼形成的稻殼粉末制成的吸附殺菌劑，能起茶色顏料的作用。而且，由粉碎海扇貝殼貝殼形成的貝殼粉末制成的吸附殺菌劑，能起淡茶色顏料的作用。當然，也可以在粉碎混合數(shù)種天然材料的狀態(tài)下起顏料的作用。而且，由于作為天然材料的纖維素是具有殺菌性的物質(zhì)，所以優(yōu)選適當混合一些這種纖維素粉末。
上述水溶性高分子化合物，是為將以表面裝飾材料形式形成的上述吸附殺菌劑固定在施工表面而使用的物質(zhì)。而水的用途是溶解上述水溶性高分子化合物，有助于上述粉碎物質(zhì)的固定，同時也便于進行施工。具有粘接性的水溶性高分子化合物優(yōu)選天然品。例如，可以選擇酪蛋白、植物蛋白、膠、明膠、黃蓍膠、阿拉伯樹膠、淀粉、糊精等。而且，也可以采用具有粘接性的水溶性合成高分子化合物，例如醋酸乙烯酯樹脂、聚乙烯醇和聚乙烯基醚等。
對于表面裝飾材料而言，首先將上述天然多孔性材料在電爐和煤氣爐中于200℃以上煅燒，并粉碎成所需的粒度。這樣粉碎得到的產(chǎn)物是適用于表面裝飾材料的吸附殺菌劑。之后，可以在上述吸附殺菌劑中混合水與具有粘接性的水溶性高分子化合物。
除了作為主要成分的上述吸附殺菌劑、水和上述高分子化合物之外，也可以將木材、樹葉、雜草等干燥后粉碎成粉末狀的物質(zhì)混入其中。可以在這種情況下采用的木材有松、杉、檜、花柏、樅、鐵杉(つガ)、櫸、枹、楝(セん)、青岡櫟、柳安木、羅漢柏、桐等。除此之外，也可以采用例如亞麻、大麻、中國苧麻、黃麻、葦、蘭、井草、紙草、洋麻、紅麻、茅草、葺蒿、葡蟠、結(jié)香等低矮草木類。而且，也可以從上述木材、樹葉、低矮草木類和雜草等原料的天然漿液中提取出纖維素，將此纖維素原料經(jīng)發(fā)泡制成的纖維素膨松物粉碎后使用。此外，也可以使用果皮、雜草、種子、珍貴木材廢料(鋸末)、種皮(稻糠)、造紙工序排放的廢料等植物性材料經(jīng)干燥和粉碎，或者直接粉碎制成的粉末。
在施工對象表面上施加上述表面裝飾材料的方法，并沒有特別限制。作為施工方法的一個實例是噴吹法。用各種方法施加表面裝飾材料之后，既可以利用自然干燥法硬化，也可以利用噴吹熱風的強制干燥法固定。而且，施加表面裝飾材料的表面并不限于墻壁表面，可以對各種表面進行加工。
貝殼等含鈣的天然多孔性材料本身具有殺菌性。將這種天然多孔性材料煅燒粉碎得到的吸附殺菌劑也變成具有殺菌性的物質(zhì)。因此，以上述吸附殺菌劑為主要成分的表面裝飾材料施加在墻壁表面上后，能夠防止墻壁表面上孳生細菌和霉菌。而且，從微觀上觀察一粒一粒的吸附殺菌劑是多孔性的，所以形成具有透氣性的表面裝飾材料，能夠有效地抑制墻壁等表面上結(jié)露，從這一點來看也能防止上述細菌和霉菌產(chǎn)生。
而且，也不會從表面裝飾材料中揮發(fā)出使用新建材時出現(xiàn)的那種甲醛和揮發(fā)性有機化合物揮發(fā)的問題。由于吸附殺菌劑顆粒具有多孔性結(jié)構(gòu)，具有上述的透氣性，所以空氣氣流能夠暢通無阻地通過本表面裝飾材料周圍和本表面裝飾材料。對于氣味成分也有吸附作用。因此，在新建材和化學涂料等之上涂敷這種表面裝飾材料后，能夠吸附從該新建材和化學涂料中揮發(fā)出的化學物質(zhì)，因而使源于這些化學物質(zhì)的健康損害和疾病不會發(fā)生。此外，由于是以貝殼等天然多孔性材料為原材料，所以能夠有效利用迄今只能以廢物形式處置的天然多孔性材料，因而有望減少垃圾數(shù)量。
此外，因為這種表面裝飾材料是以天然多孔性材料粉碎物為主要成分，本身是不燃性的，所以即使在加熱的情況下也不會產(chǎn)生有毒氣體。而且施工表面的色調(diào)也極容易變成天然材料所固有的色調(diào)。
在上述的吸附殺菌劑中，雖然是以將含鈣的天然多孔性材料煅燒粉碎后，作為表面裝飾材料的主要成分使用的實例加以說明的，但是本發(fā)明的吸附殺菌劑并不限于此。也就是說，吸附殺菌劑也可以按照以下方法制成將由本身是具有碳酸鈣方解石結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)的貝殼粉末且粒徑約200μm的多孔性粉末形成的碳酸鈣粉末，與將該碳酸鈣粉末煅燒制成的氧化鈣粉末加以混合。
制取這種吸附殺菌劑時，首先應(yīng)當使用至少貝殼主要部分處于具有碳酸鈣方解石結(jié)構(gòu)的晶體結(jié)構(gòu)形式下的貝殼。這種貝殼是海扇的貝殼，從貝殼大部分為這種晶體結(jié)構(gòu)的觀點來看，海扇貝殼與其他貝殼不同。也就是說，海扇在其生態(tài)下通過開閉貝殼使海水迅速排放到外部，能夠迅速移動得像在“海中游泳”，逃避捕食者(海星等)的動作是其特長。具有能夠進行此動作的巨大貝柱，同時貝殼本身輕而薄，而且兼?zhèn)渚哂袕姸鹊臈l件。在這種貝殼中，碳酸鈣方解石結(jié)構(gòu)的晶體結(jié)構(gòu)可以形成呈現(xiàn)葉狀結(jié)構(gòu)的貝殼內(nèi)側(cè)面；而在內(nèi)層(沿貝殼厚度方向的芯層)，碳酸鈣方解石結(jié)構(gòu)的晶體結(jié)構(gòu)呈板狀結(jié)構(gòu)。這種貝殼的內(nèi)側(cè)面和內(nèi)層構(gòu)成貝殼的主要部分(除表層和合頁之外的部分)，所以既薄而輕，又有強度。
因此，在海扇貝殼的主要部分，由于內(nèi)側(cè)面上碳酸鈣方解石結(jié)構(gòu)的晶體結(jié)構(gòu)呈葉狀結(jié)構(gòu)(針狀結(jié)晶密集堆積排列的狀態(tài))，同時貝殼內(nèi)層碳酸鈣方解石結(jié)構(gòu)的晶體結(jié)構(gòu)呈板狀結(jié)構(gòu)(像膠合板那樣，針狀結(jié)晶沿同一方向排列形成的層數(shù)層重疊，針狀結(jié)晶方向各層不同的狀態(tài))，所以如后述那樣，粉碎這種貝殼得到的粉末一個一個顆粒之間殘留方解石結(jié)構(gòu)，變成具有多孔性的物質(zhì)。
與此相比，在其他貝殼中碳酸鈣的結(jié)晶處于面狀展開互相重疊的結(jié)構(gòu)下，因而形成呈現(xiàn)珠光光澤的物質(zhì)。但是，制成顆粒狀時呈現(xiàn)多孔性的程度較少。
如上所述，制取吸附殺茵劑雖然以海扇貝殼作為原料，但是仍然可以利用除去海扇貝殼的柱貝后當作廢物處理的物質(zhì)，能夠利用廢棄物。首先將收集到的貝殼進行3～5年日照使之干燥硬化。然后在大約120℃溫度下，將經(jīng)日照干燥硬化的貝殼煅燒20～30分鐘。此加熱目的在于將貝殼上附著的雜質(zhì)燒掉，如果不除去雜質(zhì)則得到的粉末中混有許多雜質(zhì)。接著將燒掉雜質(zhì)的貝殼粉碎到粒度達到200μm。關(guān)于粉碎方法本身并沒有特別限制，可以利用現(xiàn)有的粉碎裝置。這樣就得到的碳酸鈣粉末，是具有多孔性的粉末。
然后使用一部分由上述多孔性粉末形成的碳酸鈣粉末，將其放入陶瓷容器中，于大約1050℃溫度下加熱3小時，制成氧化鈣粉末。
進而將這樣得到的氧化鈣粉末與上述碳酸鈣粉末混合后，得到了吸附殺菌劑。
在上述吸附殺菌劑中，碳酸鈣粉末成分，如上所述，由于是由海扇貝殼粉末這種具有獨特多孔性的粉末形成的，因而具有吸附除臭效果。而且，因為氧化鈣粉末呈堿性的，是顯示高殺茵性的物質(zhì)。所以，這種吸附殺菌劑具有吸附揮發(fā)性有機化合物和甲醛等揮發(fā)性化學物質(zhì)的效果，對于形成墻壁表面的建材而言，可以作為表面裝飾材料使用。也就是說，表面裝飾材料也能使用這種吸附殺菌劑來代替以前說明的吸附殺菌劑。將這種表面裝飾材料施于建材上的情況下，從這種建材中揮發(fā)的揮發(fā)性有機化合物和甲醛等物質(zhì)，能夠被施加在該建材上的表面裝飾材料中的上述吸附殺菌劑所吸附，使之不再揮發(fā)到空氣之中。當然，不僅對揮發(fā)性有機化合物和甲醛具有吸附性，當空氣中漂浮的氣味成分和農(nóng)藥成分等與吸附殺菌劑接觸時也能被吸附，因而不再漂浮在空氣之中。而且，因呈堿性而顯示殺菌性，所以當墻壁、天井、家俱等涂有表面裝飾材料的情況下，能夠抑制細菌和霉菌之類的繁殖。綜上所述，甲醛和揮發(fā)性有機化合物等因被吸附而不再飛散，而且對于漂浮在空氣中的氣味成分也能發(fā)揮吸附作用，所以起源于釋放的化學物質(zhì)等的健康損害和疾病不再發(fā)生。此外，由于以鈣為主要成分而成為不燃性的，所以即使加熱的情況下也不會產(chǎn)生有毒氣體。
另外，也可以將上述吸附殺菌劑添加到，例如天然洗滌劑中，將其用于洗滌用途上。這種情況下，與洗滌用途過去使用的化學制品相比，是一種具有高抗茵性和殺菌性的殺菌洗滌劑。而且使用這種殺菌洗滌劑后，即使殘留一些氧化鈣粉末，由于其轉(zhuǎn)變成碳酸鈣而對人體無毒。此外，還能預(yù)期鈣離子在人體內(nèi)的攝入。
在吸附殺菌劑中，可以改適當改變上述碳酸鈣粉末與上述氧化鈣粉末之間的比例。通過改變該比例，可以提高除臭吸附效果或抗茵效果，所以可以根據(jù)用途改變所說的比例。
權(quán)利要求
1.一種吸附殺菌劑，其特征在于是由貝殼等含鈣非天然多孔性材料煅燒粉碎而成的產(chǎn)物。
2.按照權(quán)利要求1所述的吸附殺菌劑，其特征在于所說的產(chǎn)物是由作為具有碳酸鈣方解石結(jié)構(gòu)的晶體結(jié)構(gòu)的貝殼粉末，即粒徑約200μm的多孔性粉末，與由該碳酸鈣粉末經(jīng)煅燒而成的氧化鈣粉末互相混合而成的。
3.一種吸附殺菌劑的制造方法，其特征在于對貝殼等含鈣的天然多孔性材料在200℃以上的溫度進行煅燒，然后粉碎。
4.一種吸附殺菌劑的制造方法，其特征在于對碳酸鈣粉末和氧化鈣粉末進行混合使至少貝殼的主要部分具有碳酸鈣方解石型結(jié)構(gòu)的晶體結(jié)構(gòu)的貝殼經(jīng)日曬干燥硬化，并將該日曬干燥硬化的貝殼于大約120℃溫度下煅燒后，粉碎成粒徑約200μm，制成所述的多孔性粉末狀碳酸鈣粉末；使至少貝殼的主要部分具有碳酸鈣方解石型結(jié)構(gòu)的晶體結(jié)構(gòu)的貝殼經(jīng)日曬干燥硬化，并將該日曬干燥硬化的貝殼于大約120℃溫度下煅燒后，粉碎成粒徑約200μm，形成由多孔性粉末組成的碳酸鈣粉末，在大約1000℃溫度下加熱該碳酸鈣粉末而制成所述的氧化鈣粉末。
5.一種表面裝飾材料，其特征在于以權(quán)利要求1或2所述的吸附殺菌劑作為主要成分。
6.一種表面裝飾材料的制造方法，其特征在于在權(quán)利要求1或2所述的吸附殺菌劑中混合水與具有粘接性的高分子化合物。
全文摘要
由天然多孔性材料獲得能夠用于不使化學物質(zhì)揮散的用途和進行殺菌用途的材料,使之無損于健康或致病,同時能夠有效利用過去作為廢物加以處置的天然多孔性材料。對貝殼等含鈣的天然多孔性材料進行煅燒和粉碎而得到吸附殺菌劑。混合碳酸鈣粉末和氧化鈣粉末可以獲得吸附殺菌劑:使至少主要部分具有碳酸鈣方解石型結(jié)構(gòu)的晶體結(jié)構(gòu)的貝殼經(jīng)日曬干燥硬化,并將該貝殼煅燒后,粉碎成多孔性粉末狀碳酸鈣粉末;在大約1000℃溫度下加熱該粉末而制成氧化鈣粉末。
文檔編號A01N63/00GK1281640SQ9912656
公開日2001年1月31日 申請日期1999年12月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月26日
發(fā)明者笹谷廣治 申請人:查夫洛茲公司