特開 2024-12323 抗菌性金属含有ハイドロキシアパタイトの作製装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024012323

(43)【公開日】2024-01-30

(54)【発明の名称】抗菌性金属含有ハイドロキシアパタイトの作製装置

(51)【国際特許分類】

   A61L 31/02 20060101AFI20240123BHJP

   A61L 31/16 20060101ALI20240123BHJP

   C01B 25/45 20060101ALI20240123BHJP

【ＦＩ】

A61L31/02

A61L31/16

C01B25/45 D

【審査請求】有

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023178107

(22)【出願日】2023-10-16

(62)【分割の表示】P 2022567621の分割

【原出願日】2022-04-26

(71)【出願人】

【識別番号】515349548

【氏名又は名称】ブレイニー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田中 信聖

(72)【発明者】

【氏名】田中 雅史

(57)【要約】

【課題】抗菌効果の大きい抗菌性金属含有ハイドロキシアパタイトを作製する。
【解決手段】本実施形態の作製装置は、容器に水酸化カルシウムを注入する第１の注入装置と、容器に収容されている溶液に、硝酸銀とリン酸とを混合した混合液を注入する第２の注入装置と、ｐＨ計によって計測された容器内の溶液のｐＨが所定の範囲になるように、第２の注入装置によって注入される前記混合液の濃度と注入速度とのうちの少なくとも一方を制御し、容器内に抗菌性金属含有ハイドロキシアパタイトの懸濁液を作製する。制御装置は、ｐＨ計によって計測されたｐＨが所定の範囲になった後に、再び第２の注入装置に混合液の滴下を実行させ、ｐＨ計によって計測されたｐＨが安定したと判断した場合に、混合液の滴下を終了する。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

容器に水酸化カルシウムを注入する第１の注入装置と、
前記容器に収容されている溶液に、硝酸銀、硝酸銅、又は、硝酸銅とリン酸とを混合した混合液を注入する第２の注入装置と、
ｐＨ計によって計測された前記容器内の前記溶液のｐＨが所定の範囲になるように、前記第２の注入装置によって注入される前記混合液の濃度と注入速度とのうちの少なくとも一方を制御し、前記容器内に抗菌性金属含有ハイドロキシアパタイトの懸濁液を作製する制御装置と、
を具備し、
前記制御装置は、前記ｐＨ計によって計測された前記ｐＨが前記所定の範囲になった後に、再び前記第２の注入装置に前記混合液の滴下を実行させ、前記ｐＨ計によって計測された前記ｐＨが安定したと判断した場合に、前記混合液の滴下を終了する、
作製装置。

【請求項2】

容器に水酸化カルシウムを注入する第１の注入装置と、
前記容器に収容されている溶液に、硝酸と酸化銀とリン酸とを混合した混合液を注入する第２の注入装置と、
ｐＨ計によって計測された前記容器内の前記溶液のｐＨが所定の範囲になるように、前記第２の注入装置によって注入される前記混合液の濃度と注入速度とのうちの少なくとも一方を制御し、前記容器内に抗菌性金属含有ハイドロキシアパタイトの懸濁液を作製する制御装置と、
を具備し、
前記制御装置は、前記ｐＨ計によって計測された前記ｐＨが前記所定の範囲になった後に、再び前記第２の注入装置に前記混合液の滴下を実行させ、前記ｐＨ計によって計測された前記ｐＨが安定したと判断した場合に、前記混合液の滴下を終了する、
作製装置。

【請求項3】

容器に、硝酸銀、硝酸銅、又は、硫酸銅と水酸化カルシウムとを混合した混合液を注入する第１の注入装置と、
前記容器に収容されている溶液に、リン酸を注入する第２の注入装置と、
ｐＨ計によって計測された前記容器内の前記溶液のｐＨが所定の範囲になるように、前記第２の注入装置によって注入される前記リン酸の濃度と注入速度とのうちの少なくとも一方を制御し、前記容器内に抗菌性金属含有ハイドロキシアパタイトの懸濁液を作製する制御装置と、
を具備し、
前記制御装置は、前記ｐＨ計によって計測された前記ｐＨが前記所定の範囲になった後に、再び前記第２の注入装置に前記リン酸の滴下を実行させ、前記ｐＨ計によって計測された前記ｐＨが安定したと判断した場合に、前記リン酸の滴下を終了する、
作製装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、抗菌性金属含有ハイドロキシアパタイトの作製装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ハイドロキシアパタイト（以下、ＨＡと表記する）は、例えば、Ｃａ₁₀（ＰＯ₄）₆（ＯＨ）₂で表される。ＨＡの作製方法の一例として溶液法がある。一般に、ＨＡは乾燥した粉末状で運搬、販売、及び、利用される。ＨＡは乾燥した場合に凝集する。凝集したＨＡの粒子サイズはマイクロサイズとなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２０１９－５２８３６４号公報

【特許文献2】特開平２－１８０２７０号公報

【特許文献3】特開平６－２００２３８号公報

【特許文献4】特開２０１０－２７３８４７号公報

【特許文献5】特開昭６２－２５２３０７号公報

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】MOHD PU’AD N.A.S.et al., Synthesis method of hydroxyapatite: A review, Materials Today: Proceedings, 2020年, Vol.29, pp.233-239

【非特許文献2】後飯塚由香里，実験の広場，銀の反応，化学と教育，６６巻 １２号，pp.580-581

【非特許文献3】AI-ESSA Khansaa et al., Drop Solution Calorimetric Studies of Interface Enthalpy of Cubic Silver (I) Oxide (Ag20) Nanocrysta, Key Engineering Materials, 2021年03月03日，Vol.878, pp.73-80

【非特許文献4】Joural of the Ceramic Society of Japan, 1993年, Vol.101(6), pp.659-664

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の実施形態は、菌抑制効果の大きい抗菌性金属含有ＨＡの作製装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

ある実施形態に係る作製装置は、容器に水酸化カルシウムを注入する第１の注入装置と、容器に収容されている溶液に、硝酸銀、硝酸銅、又は、硝酸銅とリン酸とを混合した混合液を注入する第２の注入装置と、ｐＨ計によって計測された容器内の溶液のｐＨが所定の範囲になるように、第２の注入装置によって注入される混合液の濃度と注入速度とのうちの少なくとも一方を制御し、容器内に抗菌性金属含有ハイドロキシアパタイトの懸濁液を作製する制御装置と、を備える。制御装置は、ｐＨ計によって計測されたｐＨが所定の範囲になった後に、再び第２の注入装置に混合液の滴下を実行させ、ｐＨ計によって計測されたｐＨが安定したと判断した場合に、混合液の滴下を終了する。

【発明の効果】

【0007】

本発明の実施形態によれば、菌抑制効果の大きい抗菌性金属含有ＨＡを作製することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、第１の実施形態に係る作製装置の構成の例を示すブロック図である。

【図2】図２は、第１の実施形態に係る作製装置による水酸化カルシウムと、リン酸及び硝酸銀を含む第１の混合液との混合状態の例を示す概念図である。

【図3】図３は、第１の実施形態に係る作製装置によって実行される懸濁液作製方法の例を示すフローチャートである。

【図4】図４は、第１の実施形態に係る懸濁液作製方法における自然沈降の例を示す概念図である。

【図5】図５は、溶液のｐＨと色との関係の例を示す図である。

【図6】図６は、グレーのＡｇＨＡ、ライトグレーのＡｇＨＡ、ホワイトのＡｇＨＡを不織布に塗布し、大腸菌により抗菌活性値を調査した結果の例を示す図である。

【図7】図７は、濃度０．５重量％のＨＡ溶液を塗布した不織布と、濃度０．５％のライトグレーのＡｇＨＡ溶液を塗布した不織布と、濃度０．５％のホワイトのＡｇＨＡ溶液を塗布した不織布との消臭効果の例を示すグラフである。

【図8】図８は、第２の実施形態に係る作製装置による水酸化カルシウム及び硝酸銀を含む第２の混合液と、リン酸との混合状態の例を示す概念図である。

【図9】図９は、第３の実施形態に係るＡｇＨＡを不織布に塗布する塗布装置の構成の例を示す概念図である。

【図10】図１０は、シャワーヘッド及び超音波振動子の例を示す側面図である。

【図11】図１１は、支持台の上面の例を示す斜視図である。

【図12】図１２は、第３の実施形態に係る塗布装置によって実行されるＡｇＨＡを不織布に塗布する方法の例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、略又は実質的に同一の機能及び構成要素については、同一符号を付し、説明を省略するか、又は、必要な場合にのみ説明を行う。

【0010】

（第１の実施形態）
第１の実施形態においては、溶液法を用いて菌抑制効果及び消臭効果の大きい抗菌性金属含有ＨＡを作製する作製装置及び方法を説明する。より具体的には、第１の実施形態においては、ｐＨ（水素イオン濃度指数）を制御することによりライトグレー又はホワイトの抗菌性金属含有ＨＡを作製する作製装置及び方法を説明する。

【0011】

第１の実施形態において、抗菌性を有する金属は重金属でもよい。抗菌性を有する重金属としては、例えば、銀、銅、パラジウム、白金、カドミウム、ニッケル、コバルト、亜鉛、マンガン、タリウム、鉛、水銀などがある。第１の実施形態においては、抗菌性を有する金属のうち銀（Ａｇ）を含有するＨＡ（以下、ＡｇＨＡと表記する）の作製装置及び方法を例として説明する。なお、例えば銅などのような他の抗菌性金属を含有するＨＡの作製も、第１の実施形態を適宜変更して実現可能である。

【0012】

第１の実施形態によって作製されたＡｇＨＡ懸濁液に含まれているＡｇＨＡは、ナノサイズを維持することができる。

【0013】

図１は、第１の実施形態に係る作製装置１の構成の例を示すブロック図である。

【0014】

作製装置１は、水酸化カルシウムに、リン酸及び硝酸銀を含む第１の混合液を注入（例えば滴下）し、水酸化カルシウムと第１の混合液とを含む溶液のｐＨに基づく制御によりライトグレー又はホワイトのＡｇＨＡを作製する。しかしながら、硝酸銀に代えて硝酸銅又は硫酸銅を用いてＣｕＨＡを作製してもよい。
あるいは、作製装置１は、水酸化カルシウムに、酸化銀と硝酸とリン酸とを混合した混合液を注入してライトグレー又はホワイトのＡｇＨＡを作製してもよい。硝酸を含むことなく酸化銀とリン酸とを混合した混合液を用いる場合、ライトグレー又はホワイトのＡｇＨＡを作製することは困難である。しかしながら、酸化銀と硝酸とリン酸とを混合した混合液を用いる場合には、ライトグレー又はホワイトのＡｇＨＡを作製可能になる。

【0015】

ただし、混合液が硝酸を含む場合には、混合液に含まれる水素イオンが増加する。このため、作製装置１は、水酸化カルシウムに酸化銀と硝酸とリン酸とを含む混合液を注入する場合には、リン酸及び硝酸銀を含む第１の混合液を使用する場合よりも合成条件として用いるｐＨを低く設定する。

【0016】

作製装置１は、制御装置２、第１の容器３、第１の注入装置４、第２の注入装置５、ｐＨ計６、温度計７、温度調節装置８、攪拌機３７、第１の注出装置９、第２の注出装置１０を備える。作製装置１によって作製及び濃縮されたライトグレー又はホワイトのＡｇＨＡ懸濁液１１は、第２の容器１２に収容される。

【0017】

なお、作製装置１を構成する各種の装置は、適宜組み合わせてもよい。例えば、ｐＨ計６と温度計７とは１つの装置でもよい。例えば、第１の注出装置９と第２の注出装置１０とは１台のポンプでもよい。

【0018】

また、作製装置１を構成する各種の装置は、適宜分離してもよい。例えば、第１の容器３は、水酸化カルシウムにリン酸及び硝酸銀を含む第１の混合液を滴下するために使用される容器と、水酸化カルシウムと第１の混合液とを混合した溶液１３の自然沈降を行うために使用される容器とに分割してもよい。

【0019】

制御装置２は、ｐＨ計６によって計測されたｐＨを示す信号を受信し、温度計７によって測定された温度を示す信号を受信する。

【0020】

制御装置２は、ｐＨ計６から受信した信号の示すｐＨ及び温度計７から受信した信号の示す温度に基づいて、第１の注入装置４によって第１の容器３に注入される水酸化カルシウムの濃度、第２の注入装置５によって第１の容器３に注入（例えば滴下）される第１の混合液の濃度と注入速度（例えば滴下速度）とのうちの少なくとも一方、溶液１３のｐＨ（合成ｐＨ）、ＡｇＨＡ合成時及び自然沈降時の溶液１３の温度調節装置８による温度管理を制御する。

【0021】

制御装置２は、第１の混合液滴下後にさらに第１の混合液を追加滴下し、溶液１３のｐＨを下げることで、カルシウム欠損型ＡｇＨＡを意図的に作製する制御を実行してもよい。

【0022】

第１の実施形態において、制御装置２は、水酸化カルシウムの濃度が第１の範囲内となるように、水酸化カルシウムの濃度を制御する。第１の範囲は、例えば０．０１％以上５０％以下などでもよい。

【0023】

制御装置２は、リン酸の濃度が第２の範囲内となり、硝酸銀の濃度が第３の範囲内となるように、第１の混合液の濃度を制御する。第２の範囲は、例えば０．０１％以上５０％以下などでもよい。第３の範囲は、例えば０．０１％以上５０％以下などでもよい。

【0024】

制御装置２は、ＡｇＨＡの生産量に対する第１の混合液の注入速度が第４の範囲内となるように、第１の混合液の注入速度を制御する。第４の範囲は、例えば０．０１ｍｌ／ｍｉｎ／ｇ以上１００ｍｌ／ｍｉｎ／ｇ以下などでもよい。第４の範囲は、好ましくは０．１ｍｌ／ｍｉｎ／ｇ以上１０ｍｌ／ｍｉｎ／ｇ以下などでもよい。

【0025】

制御装置２は、第１の容器３内の溶液１３のｐＨが第５の範囲内となるように、水酸化カルシウムと第１の混合液とのうちの少なくとも一方の注入量を制御する。第５の範囲は、例えば、ライトグレー又はホワイトのＡｇＨＡが作製されるｐＨなどでもよい。

【0026】

ＡｇＨＡは、例えば、茶、グレー、ライトグレー、又は、ホワイトなどの色を持つ。第１の実施形態において、制御装置２は、第１の容器３内の溶液１３のｐＨを制御し、第１の容器３内の溶液１３がライトグレー又はホワイトになるように、第１の混合液の注入量を制御する。

【0027】

より具体的には、制御装置２は、第１の容器３内の溶液１３のｐＨが４以上１２以下となるように制御を実行し、ライトグレーのＡｇＨＡを作製してもよい。

【0028】

あるいは、制御装置２は、第１の容器３内の溶液１３のｐＨが２以上１０以下となるように制御を実行し、ホワイトのＡｇＨＡを作製してもよい。

【0029】

制御装置２で使用されるＡｇＨＡの合成ｐＨは、原料の純度、温度、Ａｇ含有量により適宜調整される。

【0030】

制御装置２は、ＨＡに対するＡｇの含有量が０．０１重量％以上３０重量％以下、より好ましくは０．１重量％以上１５重量％以下となるように、制御を行う。ＨＡに対するＡｇの含有量が０．４重量％以上になると、ＡｇＨＡの抗菌性が大きく向上する。

【0031】

制御装置２は、水酸化カルシウムと第１の混合液とを混合してＡｇＨＡ懸濁液を合成する合成温度、及び、水酸化カルシウムと第１の混合液との反応中の温度が第６の範囲内となるように、溶液１３の温度を制御する。第６の範囲は、例えば５℃以上５０℃以下などでもよい。第６の範囲は、好ましくは例えば５℃以上３０℃以下などでもよい。ＡｇＨＡ作製反応中は反応熱により溶液１３の温度が上昇する傾向にあるが、制御装置２及び温度調節装置８の動作によりＡｇＨＡ作製に適した状態を実現することができる。

【0032】

制御装置２は、例えば、記憶装置２ａ及びプロセッサ２ｂを備えるとしてもよい。この場合、記憶装置２ａはソフトウェア２ｃを記憶する。記憶装置２ａは、非一時的な記憶装置と、キャッシュメモリなどの一時的な記憶装置とを含むとしてもよい。ソフトウェア２ｃは、プログラムとデータとを含むとしてもよい。プロセッサ２ｂは、記憶装置２ａに記憶されているソフトウェア２ｃを実行し、ライトグレー又はホワイトのＡｇＨＡ懸濁液１１を作製するための各種の制御を実行する。

【0033】

制御装置２は、水酸化カルシウムと第１の混合液との混合（ＡｇＨＡ合成）時に、撹拌機３７に、容器３内の溶液１３を攪拌させるための制御を実行する。より具体的には、制御装置２は、第２の注入装置５による第１の混合液の滴下処理時に、攪拌機３７に対して回転数の示す信号を送信する。例えば、制御装置２は、攪拌機３７を例えば５０ｒｐｍ以上１０００ｒｐｍ以下で回転させるための信号を、攪拌機３７に送信する。より好ましくは、制御装置２は、攪拌機３７を例えば１００ｒｐｍ以上５００ｒｐｍ以下で回転させるための信号を、攪拌機３７に送信する。

【0034】

制御装置２は、第１の容器３から溶液１３の上澄み部分を注出した後であり第１の容器３から濃縮されたＡｇＨＡ懸濁液１１を注出する前に、攪拌機３７に、第１の容器３内の濃縮されたＡｇＨＡ懸濁液１１を攪拌させるための制御を実行する。より具体的には、制御装置２は、濃縮されたＡｇＨＡ懸濁液１１の注出前に、攪拌機３７に対して回転数の示す指示を送信する。例えば、制御装置２は、攪拌機３７を例えば５０ｒｐｍ以上１０００ｒｐｍ以下で回転させるための信号を、攪拌機３７に送信する。より好ましくは、制御装置２は、攪拌機３７を例えば１００ｒｐｍ以上５００ｒｐｍ以下で回転させるための信号を、攪拌機３７に送信する。この撹拌機３７による攪拌により、濃縮されたライトグレー又はホワイトのＡｇＨＡ懸濁液１１の濃度を均一化することができる。

【0035】

制御装置２は、第１の注出装置９に対して、第１の容器３内に収容されている溶液１３のうちの上澄み部分の注出を指示する。

【0036】

制御装置２は、第２の注出装置１０に対して、第１の容器３内に収容されている溶液１３のうちの沈降部分（すなわち濃縮されたＡｇＨＡ懸濁液１１）の注出を指示する。

【0037】

第１の容器３は、第１の注入装置４から注入された水酸化カルシウム（液）を収容する。

【0038】

第１の容器３は、第２の注入装置４によって注入（例えば滴下）される第１の混合液を受ける。

【0039】

第１の容器３内で、水酸化カルシウムと第１の混合液とが反応し、ＡｇＨＡを含む溶液１３が作製（合成）される。

【0040】

第１の注入装置４は、制御装置２から水酸化カルシウムの濃度を示す信号を受信する。第１の注入装置４は、受信した信号に基づいて、水酸化カルシウムの濃度を調節し、濃度が調節された水酸化カルシウムを第１の容器３に注入する。第１の実施形態において、水酸化カルシウムの純度は、９０％以上１００％以下としてもよい。

【0041】

第２の注入装置５は、制御装置２からリン酸の濃度を示す信号、硝酸銀の濃度を示す信号、及び、第１の混合液の注入速度を示す信号を受信する。第２の注入装置５は、受信した信号の示す濃度のリン酸と、受信したい信号の示す濃度の硝酸銀とを混合して第１の混合液を生成し、第１の混合液を、受信した信号の示す注入速度で、第１の容器３にためられており水酸化カルシウムを含む溶液１３に滴下する。

【0042】

ｐＨ計６は、第１の容器３内にためられている溶液１３のｐＨを計測し、ｐＨを示す信号を制御装置２に送信する。

【0043】

温度計７は、第１の容器３内にためられている溶液１３の温度を計測し、温度を示す信号を制御装置２に送信する。

【0044】

温度調節装置８は、制御装置２から温度を示す信号を受信する。温度調節装置８は、水酸化カルシウムと第１の混合液との混合中（ＡｇＨＡ合成中）、及び、溶液１３に対する自然沈降の実行中に、第１の容器３内の溶液１３が受信した信号の示す温度となるように、第１の容器３内の溶液１３の温度管理（例えば加熱又は冷却）を実行する。

【0045】

撹拌機３７は、制御装置２から回転数を示す信号を受信する。撹拌機３７は、受信した信号の示す回転数にそって容器３内の溶液１３を攪拌する。撹拌機３７は、第１の混合液の滴下時（ＡｇＨＡ合成時）に溶液１３を攪拌する。また、攪拌機３７は、濃縮されたＡｇＨＡ懸濁液１１の注出前に濃縮されたＡｇＨＡ懸濁液１１を攪拌する。上澄み部分を注出した後の沈降部分には濃度勾配がある。第１の実施形態では、沈降部分を攪拌することにより沈降部分の濃度を均一化することができる。

【0046】

第１の注出装置９は、制御装置２から注出指示を示す信号を受信する。第１の注出装置９は、受信した信号に基づいて、第１の容器３から溶液１３の上澄み部分を注出し、溶液１３の沈降部分（すなわち濃縮されたライトグレー又はホワイトのＡｇＨＡ懸濁液１１）を第１の容器３内に残す。

【0047】

第１の注出装置９の吸水口は、上澄み部分と沈降部分との境界位置に応じて上下に移動可能である。より具体的には、第１の注出装置９の吸水口の高さは、上澄み部分と沈降部分との境界位置の上になるように調節される。これにより、効率的に上澄み部分を注出して第１の容器３に沈降部分を残すことができる。

【0048】

第２の注出装置１０は、制御装置２から注出指示を示す信号を受信する。第２の注出装置１０は、受信した信号に基づいて、第１の容器３における溶液１３の沈降部分を濃縮されたライトグレー又はホワイトのＡｇＨＡ懸濁液１１として運搬用の第２の容器１２に注入する。

【0049】

図２は、第１の実施形態に係る作製装置１による水酸化カルシウムと第１の混合液との混合状態（ＡｇＨＡ合成状態）の例を示す概念図である。この図２において、作製装置１のうちの第１の注出装置９及び第２の注出装置１０は省略されている。

【0050】

第３の容器４ａは、水酸化カルシウムの溶液を収容している。第１の注入装置４は、制御装置２から受信した信号の示す濃度に水酸化カルシウムを調節し、濃度の調節された水酸化カルシウムを第１の容器３に注入する。

【0051】

第４の容器５ａは、リン酸の溶液を収容している。

【0052】

第５の容器５ｂは、硝酸銀の溶液を収容している。

【0053】

第２の注入装置５は、制御装置２から受信した信号の示す濃度にリン酸を調節する。また、第２の注入装置５は、制御装置２から受信した信号の示す濃度に硝酸銀を調節する。さらに、第２の注入装置５は、リン酸と硝酸とを混合して第１の混合液を生成する。そして、第２の注入装置５は、制御装置２から受信した信号の示す滴下速度で、濃度の調節された第１の混合液を第１の容器３に滴下する。

【0054】

制御装置２は、ｐＨ計６から溶液１３のｐＨを示す信号を受信し、溶液１３のｐＨに基づいて、第１の注入装置４及び第２の注入装置５の動作、及び、攪拌機３７の攪拌処理を制御する。

【0055】

制御装置２は、温度計７から溶液１３の温度を示す信号を受信し、溶液１３の温度に基づいて、温度調節装置８の動作を制御する。

【0056】

第１の実施形態において、第１の注入装置４及び第２の注入装置５は、例えば、チューブポンプとしてもよい。

【0057】

図２においては、リン酸を収容する第４の容器５ａと硝酸銀を収容する第５の容器５ｂとが別々に用いられている。しかしながら、第４の容器５ａと第５の容器５ｂとは組み合わせて１つの容器としてもよい。この場合、この１つの容器は、予めリン酸と硝酸銀とを混合して得られた第１の混合液を収容する。第２の注入装置５は、この１つの容器内の第１の混合液を吸引して第１の容器３内の溶液１３へ滴下する。

【0058】

図３は、第１の実施形態に係る作製装置１によって実行されるライトグレー又はホワイトのＡｇＨＡ懸濁液１１の作製方法の例を示すフローチャートである。図３の作製方法は、制御装置２による制御にそって実行される。

【0059】

Ｓ３０１において、第１の注入装置４は、制御装置２によって指定された濃度の水酸化カルシウムを第１の容器３に注入する。

【0060】

Ｓ３０２において、攪拌機３７は、制御装置２によって指定された回転数で動作し、第１の容器３内の溶液１３を攪拌する。

【0061】

Ｓ３０３において、第２の注入装置５は、制御装置２によって指定された濃度及び注入速度で、第１の容器３内の溶液１３（水酸化カルシウム）に対して第１の混合液を滴下する。

【0062】

Ｓ３０４において、ｐＨ計６は第１の容器３内の溶液１３のｐＨを計測してｐＨを示す信号を制御装置２に送信し、温度計７は第１の容器３内の溶液１３の温度を計測して温度を示す信号を制御装置２に送信する。

【0063】

Ｓ３０５において、制御装置２は、水酸化カルシウムの濃度、第１の混合液の濃度及び注入速度、第１の容器３内の溶液１３のｐＨ、溶液１３の温度の関係がライトグレー又はホワイトのＡｇＨＡの合成条件を満たすか否かを判断する。

【0064】

制御装置２が合成条件を満たさないと判断した場合、Ｓ３０６において、制御装置２は、新規の水酸化カルシウムの濃度、新規の第１の混合液の濃度及び新規のリン酸の注入速度、新規のｐＨ、第１の容器３内の溶液１３の新規の温度を決定する。そして、制御装置２は、新規の水酸化カルシウムの濃度を示す信号を第１の注入装置４に送信する。第１の注入装置４は、制御装置２から受信した信号に基づいて、水酸化カルシウムの濃度を調節する。制御装置２は、新規の第１の混合液の濃度を示す信号及び新規の第１の混合液の注入速度を示す信号を第２の注入装置５に送信する。第２の注入装置５は、制御装置２から受信した信号に基づいて、第１の混合液の濃度及び注入速度を調節する。制御装置２は、新規の温度を示す信号を温度調節装置８に送信する。温度調節装置８は、制御装置２から受信した信号に基づいて、溶液１３の温度を調節する。その後処理は、Ｓ３０１に戻る。

【0065】

なお、第１の実施形態の上記Ｓ３０６において、制御装置２は、新規の水酸化カルシウムの濃度の決定をしなくてもよく、新規の水酸化カルシウムの濃度を示す信号を第１の注入装置４に送信しなくてもよい。この場合、処理は、Ｓ３０２に戻る。

【0066】

上記Ｓ３０５において制御装置２が合成条件を満たすと判断した場合、Ｓ３０７において、制御装置２は、水酸化カルシウムに第１の混合液を滴下する動作の終了条件（滴下終了条件）が満たされるか否かを判断する。

【0067】

滴下終了条件は、例えば、第１の容器３内の溶液１３のｐＨが目標範囲（目標ｐＨ）に到達していることとしてもよい。

【0068】

第１の実施形態において、目標ｐＨは、例えば、作製されるＡｇＨＡの比率が閾値以上であり、かつ、作製されるＡｇＨＡがライトグレー又はホワイトとなるｐＨであるとする。

【0069】

溶液１３のｐＨが目標ｐＨに到達した後にしばらくすると溶液１３のｐＨが上昇することがある。このため、制御装置２は、溶液１３のｐＨが目標ｐＨに到達した後であっても、その後再び第２の注入装置５に適宜第１の混合液の滴下を実行させ、溶液１３のｐＨが安定した場合に、滴下終了条件を満たすと判断してもよい。

【0070】

滴下終了条件は、例えば、作製されるＡｇＨＡの比率が閾値以上であり、作製されるＡｇＨＡがライトグレー又はホワイトとなるｐＨであり、かつ、第１の容器３内の溶液１３の量が閾値を超えることなどとしてもよい。

【0071】

制御装置２は、第１の混合液滴下後にさらに第１の混合液を追加滴下し、溶液１３のｐＨを下げることで、カルシウム欠損型ＡｇＨＡを意図的に作製してもよい。

【0072】

制御装置２が終了条件を満たさないと判断した場合、処理はＳ３０１に戻る。なお、第１の実施形態のＳ３０６において、制御装置２が新規の水酸化カルシウムの濃度の決定をしない場合、処理はＳ３０２に戻るとしてもよい。

【0073】

制御装置２が終了条件を満たすと判断した場合、Ｓ３０８において、制御装置２は、第１の注入装置４、第２の注入装置５、攪拌機３７に停止信号を送信する。第１の注入装置４、第２の注入装置５は、制御装置２から受信した信号にそって注入動作を停止する。攪拌機３７は、制御装置２から受信した信号にそって攪拌動作を停止する。

【0074】

Ｓ３０９において、制御装置２は、自然沈降に適した温度を示す信号を温度調節装置８に送信する。温度調節装置８は、制御装置２から受信した信号に基づいて、溶液１３の温度を調節する。

【0075】

ステップＳ３１０において、所定時間以上、第１の容器３内の溶液１３の自然沈降が実施される。

【0076】

Ｓ３１１において、第１の注出装置９は、制御装置２による制御にしたがって第１の容器３内の溶液１３のうちの上澄み部分を注出して沈降部分を第１の容器３内に残す。

【0077】

Ｓ３１２において、攪拌装置３７は、制御装置２による制御にしたがって第１の容器３内の沈降部分である濃縮されたライトグレー又はホワイトのＡｇＨＡ懸濁液１１を攪拌する。

【0078】

Ｓ３１３において、第２の注出装置１０は、制御装置２による制御にしたがって第１の容器３内の濃縮されたライトグレー又はホワイトのＡｇＨＡ懸濁液１１を注出し、第２の容器１２に収容する。

【0079】

図４は、第１の実施形態に係るＡｇＨＡ懸濁液１１の作製方法における自然沈降の例を示す概念図である。

【0080】

第１の容器３内で作製されたＡｇＨＡを含む溶液１３に対して所定時間の自然沈降を行う。自然沈降をする所定時間は、実験の結果、例えば１日以上６０日以下でもよく、より好ましくは９日以上２８日以下としてもよい。

【0081】

溶液１３内のナノサイズのＡｇＨＡはゆっくり沈降する。溶液１３の上澄み部分を除去すると、溶液１３の沈降部分である濃縮されたＡｇＨＡ懸濁液１１が残る。このＡｇＨＡ懸濁液１１に含まれるＡｇＨＡはナノサイズを維持する。

【0082】

濃縮されたＡｇＨＡ懸濁液１１を歯磨剤に混ぜることで、ナノサイズのＡｇＨＡが拡散した歯磨剤を作製することができる。

【0083】

上記のように、ＡｇＨＡは、例えば、茶、グレー、ライトグレー、又は、ホワイトなどの色を持ち得る。第１の実施形態においては、目標ｐＨは、濃縮されたＡｇＨＡ懸濁液１１がライトグレー又は白色になるｐＨであるとする。

【0084】

第１の実施形態においては、リン酸と硝酸銀とを混合した第１の混合液を用いてＡｇＨＡ懸濁液１１を作製する。Ａｇ源として硝酸銀に代えて酸化銀を用いる作製方法もあるが、酸化銀はリン酸に溶解しないため、第１の実施形態ではＡｇ源として硝酸銀を用いている。

【0085】

第１の実施形態では、抗菌性重金属としてＡｇを使用する場合を例として説明するが、抗菌性重金属としてＣｕを使用してもよい。この場合、硝酸銀に代えて例えばＣｕ（ＮＯ_３）、Ｃｕ（ＮＯ_４）、又は、Ｃｕ（ＮＯ_３）_２が使用され、ＣｕＨＡを含むＣｕＨＡ懸濁液が作製される。

【0086】

図５は、溶液１３のｐＨと色との関係の例を示す図である。

【0087】

溶液１３のｐＨが低いほど、溶液１３内のＡｇＨＡの色はホワイトに近づく。

【0088】

溶液１３のｐＨが高いほど、溶液１３内のＡｇＨＡの色はホワイトから遠ざかり、グレーの濃さが増す。

【0089】

第１の実施形態において、制御装置２は、ＡｇＨＡの色がライトグレー又はホワイトであり、溶液１３内のＡｇＨＡの比率が所定値を超えるようなｐＨとなるように、溶液１３のｐＨを制御する。

【0090】

カルシウム欠損型ＡｇＨＡの結晶は、ＡｇＨＡの結晶よりもＡｇ取り込み量が多くなる構造を持つ。したがって、カルシウム欠損型ＡｇＨＡの比率が高いほど、作製されたＡｇＨＡ懸濁液１１の抗菌効果は高くなる。

【0091】

ホワイトのＡｇＨＡは、グレーのＡｇＨＡよりも、カルシウム欠損型ＡｇＨＡを多く含み、Ａｇ取り込み量が多い。

【0092】

図６は、グレーのＡｇＨＡ、ライトグレーのＡｇＨＡ、ホワイトのＡｇＨＡを不織布に塗布し、大腸菌により抗菌活性値を調査した結果の例を示す図である。

【0093】

この図６は、濃度０．１％のＡｇＨＡ溶液を塗布した不織布と、濃度０．５％のＡｇＨＡ溶液を塗布した不織布とに関して、抗菌活性値を調査した結果を表す。ここで、ＡｇＨＡ溶液に含まれるＡｇＨＡに関して、ＨＡに対するＡｇ含有量は２重量％としている。

【0094】

抗菌活性値は、２以上３未満で抗菌効果が認められ、３以上で大きい抗菌効果が認められる。

【0095】

ライトグレー又はホワイトのＡｇＨＡでは、濃度０．１重量％のＡｇＨＡ溶液を塗布した不織布と、濃度０．５重量％のＡｇＨＡ溶液を塗布した不織布の双方において、４以上の大きい抗菌効果が得られる。

【0096】

図６から特にホワイトのＡｇＨＡの抗菌効果が大きいことが理解できる。

【0097】

図７は、濃度０．５重量％のＨＡ溶液を塗布した不織布と、濃度０．５％のライトグレーのＡｇＨＡ溶液を塗布した不織布と、濃度０．５％のホワイトのＡｇＨＡ溶液を塗布した不織布との消臭効果の例を示すグラフである。この図７において、縦軸は、アンモニア臭の減少率を示す。この図７のＡｇＨＡにおいて、ＨＡに対するＡｇ含有量は２重量％としている。

【0098】

ライトグレーのＡｇＨＡはＨＡ及びグレーのＡｇＨＡよりも消臭効果が高い。

【0099】

ホワイトのＡｇＨＡはライトグレーのＡｇＨＡの消臭効果よりもおよそ４～５倍高くなる。

【0100】

以上説明した第１の実施形態においては、意図的にカルシウム欠損型ＡｇＨＡを作製し、Ａｇの含有率の高いＡｇＨＡを作製する。このＡｇの含有率の高いＡｇＨＡは、ライトグレー又はホワイトの色を有する。

【0101】

第１の実施形態において作製されるライトグレー又はホワイトのＡｇＨＡは、強い殺菌効果及び消臭効果を有する。

【0102】

第１の実施形態においては、ＡｇＨＡの粒子サイズをナノサイズ程度に維持するために、溶液１３を作製して濃縮し、濃縮されたＡｇＨＡ懸濁液１１を第２の容器１２に収容し、第２の容器１２を運搬する。

【0103】

第１の実施形態においては、例えば、水酸化カルシウムの濃度、リン酸の濃度、リン酸の注入速度、溶液１３の温度などの諸条件を調節することにより、粒子サイズが小さいＡｇＨＡを含む溶液１３を作製して効率的に濃縮し、溶液１３のｐＨを調節して菌数制御を実現することができる。

【0104】

第１の実施形態においては、ＡｇＨＡが懸濁液に含まれている状態で出荷され、利用される。このため、ＡｇＨＡ粒子が凝集することを抑制することができ、粒子サイズの小さいＡｇＨＡを利用することができる。

【0105】

第１の実施形態においては、濃縮を自然沈降により行う。ここで、第１の実施形態で用いる自然沈降と、比較例である遠心分離機による濃縮との相違点を説明する。遠心分離機を用いて溶液１３を濃縮すると、ＡｇＨＡ粒子の凝集を招き、再分散が困難となる。これに対して、第１の実施形態においては、濃縮を自然沈降により行うためＡｇＨＡ粒子が凝集することを抑制することができる。そして、濃縮することにより、ＡｇＨＡ懸濁液１１の運搬を効率化して扱いやすくすることができる。

【0106】

なお、実験では、ナノサイズのＡｇＨＡを含む懸濁液に関しては、自然沈降により４倍程度の濃縮が可能であった。ＡｇＨＡの粒子サイズがナノサイズではなくてもよい場合、懸濁液はおよそ１５％程度まで濃縮可能であった。

【0107】

自然沈降に要する期間は、第１の容器３内の溶液１３の温度によって変動する。例えば、実験では、濃度を３％程度まで濃縮する所要日数は９から２８日間であった。自然沈降は、温度雰囲気に影響を受けることが２００個の１００Ｌ級のＡｇＨＡ懸濁液１１を作製したデータより得られた。この結果から、第１の実施形態において、制御装置２は、第１の容器３内の溶液１３の温度が自然沈降に適した温度になるように制御を行う。第１の実施形態に係る作製装置１においては、自然沈降を５℃以上４０℃以下で実施することにより沈降期間を短縮することができ、溶液１３を効率的に濃縮してＡｇＨＡ懸濁液１１を作製することができる。

【0108】

第１の実施形態においては、濃縮された懸濁液１１を攪拌機３７で攪拌した後に第２の容器１２に収容する。このため、第１の実施形態においては、濃縮された懸濁液１１の濃度を均一化することができる。

【0109】

第１の実施形態においては、実験の結果、溶液１３及び濃縮されたＡｇＨＡ懸濁液１１の保管温度を２℃以上３０℃以下の範囲に制御することにより、菌数抑制の効果が得られる。より好ましくは、溶液１３及び濃縮されたＡｇＨＡ懸濁液１１の保管温度を２℃以上２０℃以下の範囲に制御することにより菌数を抑制することができる。

【0110】

このため、制御装置２及び温度調節装置８は、溶液１３の温度、及び濃縮されたＡｇＨＡ懸濁液１１の温度を、２℃以上３０℃以下の範囲、より好ましくは２℃以上２０℃以下の範囲に制御してもよい。

【0111】

第１の実施形態において、制御装置２及び温度調節装置８は、沈降期間を短くするため、沈降期間の溶液１３の温度を１５℃以上２５℃以下の範囲に制御し、沈降期間の経過後に、菌数抑制のために溶液１３及び濃縮されたＨＡ懸濁液１１の温度を２℃以上２０℃以下の範囲に制御してもよい。第１の実施形態において、温度調節装置８は、第１の容器３内の溶液１３の温度調節に加えて、第２の容器１２内の濃縮されたＡｇＨＡ懸濁液１１の温度調節も行うとしてもよい。この場合、制御装置２は、温度調節装置８を用いて、第２の容器１２内の濃縮されたＡｇＨＡ懸濁液１１の温度を２℃以上２０℃以下の範囲に制御してもよい。

【0112】

第１の実施形態においては、自然沈降により溶液１３を濃縮している。しかしながら、溶液１３中のＡｇＨＡの分散性を維持するために非常に弱い遠心力を用いた遠心分離により濃縮を実行してもよい。さらに、第１の実施形態においては、自然沈降により濃縮されたＡｇＨＡ懸濁液をさらに遠心分離機で弱い遠心力を使って濃縮してもよい。この場合、濃縮されたＡｇＨＡ懸濁液内でＡｇＨＡを分散させるために、攪拌機３７はＡｇＨＡ懸濁液を激しく攪拌するとしてもよい。弱い遠心力を使用して濃縮を行う場合、６％程度までＨＡの凝集を抑制して濃縮されたＨＡ懸濁液を作製することができる。

【0113】

第１の実施形態においては、作製された溶液１３（ＡｇＨＡ懸濁液）を濃縮する場合を例として説明している。しかしながら、濃縮が必要ない場合には、溶液１３を撹拌機３７で攪拌しながら、第２の容器１１に移してもよい。あるいは、溶液１３を水で薄め、撹拌機３７で攪拌し、第２の容器１１に移してもよい。

【0114】

（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では、第２の注入装置５がリン酸と硝酸銀とを混合した第１の混合液を生成し、容器３内の溶液１３に対して滴下する。

【0115】

これに対して、図８に示す第２の実施形態に係る作製装置３８では、第１の注入装置４が容器４ａ内の水酸化カルシウムと容器５ｂ内の硝酸銀とを混合して第２の混合液を生成し、当該第２の混合液を容器３へ注入し、その後容器３内の溶液１３に対して第２の注入装置５が容器５ａ内の水酸化カルシウムを滴下する。

【0116】

このような第２の実施形態に係る作製装置３８においては、第１の実施形態と同様に、抗菌効果及び消臭効果が大きく、粒子サイズの小さいＡｇＨＡを含むＡｇＨＡ懸濁液１１を作製することができる。

【0117】

（第３の実施形態）
第３の実施形態においては、上記第１又は第２の実施形態によって作製されたＡｇＨＡ懸濁液１１を不織布に塗布する装置及び方法を説明する。第３の実施形態は、上記第１又は第２の実施形態と組み合わせて適用することができる。

【0118】

第３の実施形態においては、ＡｇＨＡ懸濁液に不織布を浸けることにより、ＡｇＨＡを不織布に塗布する。第３の実施形態において、塗布とは、濡れと固化とを利用する技術であるとする。

【0119】

なお、第３の実施形態においては、ＨＡの一例としてＡｇＨＡを不織布に塗布する場合を説明するが、銀を含有しない他のＨＡを不織布に塗布する場合も同様の装置及び方法を利用することができる。

【0120】

図９は、第３の実施形態に係るＡｇＨＡを不織布１４に塗布する塗布装置１５の構成の例を示す概念図である。図９は、塗布装置１５の側面断面図を例示している。

【0121】

塗布装置１５は、主に、処理前の不織布１４を送り出す送り出し部１６、水槽部１７、乾燥部１８、処理後の不織布１４を巻き取る巻き取り部１９、液滴受け部２０を備える。

【0122】

連続する不織布１４は、送り出し部１６から送り出され、水槽部１７のローラ２１１～２１４及び乾燥部１８のローラ２２により位置を調節され、巻き取り部１９による巻き取りにより図９の左から右へ移動する。この図９の右から左への方向を不織布送り方向という。

【0123】

水槽部１７は、ローラ２１１～２１４と、水槽２３と、第１のポンプ２４と、第２のポンプ２５と、シャワーヘッド２６と、超音波振動子２７と、冷却器２８とを備える。

【0124】

ローラ２１１とローラ２１２は、送り出し部１６から送り出された不織布１４を水槽２３にためられているＡｇＨＡの懸濁液２９（ＡｇＨＡ懸濁液１１に相当）内へ誘導する。

【0125】

ローラ２１２は、さらに、不織布１４をシャワーヘッド２６と超音波振動子２７との間へ誘導する。

【0126】

ローラ２１３とローラ２１４は、シャワーヘッド２６と超音波振動子２７との間を通過した不織布１４を水槽２３にためられている懸濁液２９の外へ誘導する。

【0127】

ローラ２１４は、さらに、不織布１４に含まれている余分な懸濁液を不織布１４から水槽２３へ戻す。

【0128】

水槽２３は、懸濁液２９を貯蔵する。水槽２９は、第１の流出口３０と、流入口３１と、第２の流出口３２とを備える。

【0129】

第１の流出口３０は、水槽２３の第１の側面２３ａに備えられている。

【0130】

流入口３１は、水槽２３の第２の側面２３ｂに備えられている。第２の側面２３ｂは、第１の側面２３ａに対向する面としてもよい。

【0131】

第１のポンプ２４は、第１の流出口３０から水槽２３外へ懸濁液２９を排出し、懸濁液２９を流入口３１から水槽２３内へ流入させる。これにより、水槽２３内で懸濁液２９が流動する。

【0132】

第２の流出口３２は、水槽２３の底面２３ｃに備えられている。

【0133】

第２のポンプ２５は、第２の流出口３２から水槽２３外へ懸濁液２９を排出し、懸濁液２９をシャワーヘッド２６へ供給する。これにより、水槽２３の深い位置に存在しＡｇＨＡの濃度の濃い懸濁液２９をシャワーヘッド２６へ供給し、懸濁液２９をシャワーヘッド２６から噴出させ、水槽２３内で懸濁液２９を流動させることができる。

【0134】

シャワーヘッド２６は、液体噴出面から懸濁液２９を噴出する。シャワーヘッド２６の液体噴出面は、超音波振動子２７の振動面とギャップを介して対向する。

【0135】

超音波振動子２７は、超音波発生装置の一例である。超音波振動子２７は、高周波数で振動して超音波放出面から超音波を放出する。超音波振動子２７は、例えば、細胞破砕用の強力超音波を発する装置でもよい。超音波振動子２７の超音波放出面は、シャワーヘッド２６の液体排出面とギャップを介して対向する。

【0136】

第３の実施形態においては、シャワーヘッド２６が上、超音波振動子２７が下に配置されている。

【0137】

シャワーヘッド２６の液体排出面と超音波振動子２７の振動面との間のギャップは、例えば、不織布１４の厚さより大きく、３ｍｍ以下であるとする。実験の結果から、ギャップは、例えば、６．５ｍｍ以下の範囲でも不織布１４に懸濁液２９を浸み込ませることが可能であった。超音波を強力にすること、及び/又は、懸濁液２９の水流を強力にすることにより、ギャップは５０ｍｍ以下の範囲で適用可能である。

【0138】

シャワーヘッド２６と超音波振動子２７との間のギャップを通過した不織布１４は、懸濁液２９が浸み込んだ状態となる。

【0139】

冷却器２８は、超音波による水槽２３内の懸濁液２９の温度上昇を抑制する。より具体的には、冷却器２８は、水槽２３内の懸濁液２９の温度が閾値を超えると動作し、懸濁液２９の温度を下げる。

【0140】

液滴受け部２０は、水槽部１７と乾燥部１８との間に配置されている。液滴受け部２０は、不織布１４から垂れる懸濁液２９の液滴を受ける。

【0141】

乾燥部１８は、筐体３３と、複数のローラ２２と、吹き出し口３４と、支持台３５とを備える。

【0142】

筐体３３のうち不織布１４が搬入される側の面は、例えば透明なアクリル板３３ａとしてもよい。このように、透明なアクリル板３３ａを用いることで、オペレータは乾燥部１８の内部の状態を容易に観察することができる。アクリル板３３ａは、不織布１４を筐体３３の外部から内部へ搬入するための開口部３３ｃを有する。

【0143】

筐体３３のうち不織布１４が搬出される側の面は、例えば柔軟性を有するシリコン板３３ｂとしてもよい。シリコン板３３ｂは、例えば、上部だけが筐体３３の上面と接続されており、垂れ幕のような状態で配置される。オペレータは、このシリコン板３３ｂを上げて筐体３３の内部を設定及び変更できる。このように柔軟性を有するシリコン板３３ｂを用いることで、オペレータは乾燥部１８の内部の状態を容易に観察し、変更することができる。また、柔軟性を有するシリコン板３３ｂを用いることで、筐体３３内の空気などの気体を柔軟に排出することができる。シリコン板３３ｂは、不織布１４を筐体３３の内部ら外部へ搬出するための開口部３３ｄを有する。

【0144】

複数のローラ２２は、乾燥部１８のアクリル板３３ａに形成されている開口部３３ｃから搬入された不織布１４を、乾燥部１８のシリコン板３３ｂに形成されている開口部３３ｄから搬出されるように、移動させる。

【0145】

吹き出し口３４は、不織布１４を乾燥させるための風（例えば温風）を排出する。第３の実施形態において、吹き出し口３４は、筐体３３内のアクリル板３３ａ側において、不織布１４の平面に対して垂直な方向で風を排出する。より具体的には、吹き出し口３４は、筐体３３の上面であり、筐体３３の内部の不織布１４の搬入側に設置されており、不織布１４に対して下方向の風を排出する。第３の実施形態において、吹き出し口３４の形状は、例えば円状が好ましいが、例えば楕円、四角形などのような他の形状でもよい。

【0146】

不織布１４の吹き出し口３４側とは逆のローラ２２側には、風を受けた不織布１４がローラ２２に巻き込まれることを防止するための支持台３５が設置される。

【0147】

支持台３５は、筐体３３の内部であり、不織布１４が風を受ける搬入側において不織布１４を支える。

【0148】

第３の実施形態において、支持台３５の上面（不織布１４を支える面）は網状であるとする。

【0149】

図１０は、シャワーヘッド２６及び超音波振動子２７の例を示す側面図である。

【0150】

シャワーヘッド２６と超音波振動子２７は例えば不織布１４の厚さより大きく３ｍｍ以下のギャップ３６を介して対向するように備えられている。第３の実施形態では、シャワーヘッド２６が上、超音波振動子２７が下に備えられている。しかしながら、シャワーヘッド２６が下、超音波振動子２７が上など、他の配置関係が適用されてもよい。

【0151】

シャワーヘッド２６の下面には複数の孔が形成されている。シャワーヘッド２６の下面の孔から懸濁液２９が不織布１４へ向けて噴出される。

【0152】

超音波振動子２７は、ギャップ３６に存在する不織布１４及び懸濁液２９を超音波により振動させる。

【0153】

水槽２３内の懸濁液２９に浸かった不織布１４は気泡を含む。第３の実施形態においては、シャワーヘッド２６から噴出された懸濁液２９が不織布１４に押し当てられる。懸濁液２９の噴出と超音波振動子２７から発生された超音波との相乗効果により不織布１４から気泡が排出され、疎水性の不織布１４が懸濁液２９によって濡れる。

【0154】

図１１は、支持台３５の上面の例を示す斜視図である。

【0155】

支持台３５の上面を網状とすることで、吹き付け口３４から排出された風が不織布１４を吹き抜ける効率をよくすることができ、さらに、不織布１４が支持台３５の下のロータ２２に巻き込まれることを防止することができる。

【0156】

図１２は、第３の実施形態に係る塗布装置１５によって実行されるＡｇＨＡを不織布１４に塗布する方法の例を示すフローチャートである。

【0157】

ステップＳ１２０１において、不織布１４が、送り出し部１６から水槽部１７及び乾燥部１８経由で巻き取り部１９まで不織布送り方向に移動可能な状態で、塗布装置１５にセットされる。

【0158】

ステップＳ１２０２において、水槽２３は懸濁液２９をためる。

【0159】

ステップＳ１２０３ａにおいて、第１のポンプ２４は、水槽２３内の懸濁液２９を循環させる。

【0160】

ステップＳ１２０３ｂにおいて、第２のポンプ２５は、水槽２３内の懸濁液２９をシャワーヘッド２６へ供給し、シャワーヘッド２６から懸濁液２９を噴出させる。

【0161】

ステップＳ１２０３ｃにおいて、超音波振動子２７は、振動動作により不織布１４に超音波を発し、不織布１４から気泡を除去する。

【0162】

これらのステップＳ１２０３ａ～Ｓ１２０３ｃにより、懸濁液２９が疎水性の不織布１４にしみ込む。

【0163】

ステップＳ１２０４において、送り出し部１６、ローラ２１１～２１４、ローラ２２、巻き取り部１９は、不織布送り方向に不織布１４を移動させる。

【0164】

ステップＳ１２０５において、乾燥部１８は、吹き出し口３４から排出される風により、懸濁液２９がしみ込んでいる不織布１４を乾燥させる。

【0165】

以上説明した第３の実施形態の作用効果を説明する。

【0166】

乾燥されたＡｇＨＡよりも懸濁液２９中のＡｇＨＡの方が粒子サイズは小さい。第３の実施形態では不織布１４へ懸濁液２９を浸み込ませて濡れ状態とし、その後乾燥させることで、不織布１４へ粒子サイズの小さいＡｇＨＡを塗布する。

【0167】

不織布１４が疎水性である場合、懸濁液２９に不織布１４を浸けただけでは十分に不織布１４に懸濁液２９がしみ込まず、十分に不織布１４にＡｇＨＡを塗布することができない場合がある。

【0168】

そこで、第３の実施形態においては、超音波振動子２７により不織布１４を振動させ、シャワーヘッド２６から不織布１４に向けて懸濁液２９を噴出して水流を発生させることにより、不織布１４内から気泡を追い出し、不織布１４が懸濁液２９で濡れた状態とし、その後素早く不織布１４を乾燥させる。第３の実施形態において、シャワーヘッド２６は、均一な懸濁液２９の噴出に加えて、気泡の追い出しにも関与する。

【0169】

これにより、懸濁成分である粒子サイズの小さいＡｇＨＡを不織布１４に付着させることができる。

【0170】

第３の実施形態においては、超音波振動子２７を用いて懸濁液２９を振動させることにより水槽２３内の懸濁液２９の濃度を均一化することができる。

【0171】

第３の実施形態においては、互いに対向するシャワーヘッド２６と超音波振動子２７との間のギャップ３６を不織布１４が通過する。このギャップ３６の幅を不織布１４の厚さより大きく３ｍｍ以下とすることにより、不織布１４への懸濁液２９の浸み込みを促進することができる。

【0172】

第３の実施形態においては、例えば懸濁液２９の濃度を０．００５％以上５．０％以下としてもよい。この場合、不織布１４にＡｇＨＡを十分に付着させることができ、かつ、不織布１４の繊維に過剰にＡｇＨＡが付着してＡｇＨＡの粉末が脱落することを防止することができる。

【0173】

懸濁液２９の適切な濃度は、粒子サイズによって変わる。

【0174】

ＡｇＨＡがナノサイズである場合、ＡｇＨＡがマイクロサイズである場合よりも不織布に細かいＡｇＨＡの粒子が均一に密着し、良好な塗布状態になる。

【0175】

水槽２３中の懸濁液２９の濃度が所定値以上となるように、水槽２３に懸濁液２９が補充されてもよい。

【0176】

第３の実施形態においては、シャワーヘッド２６から噴出される懸濁液２９の流量を調整し、かつ、超音波振動子２７により不織布１４に超音波を当てることにより、効率的に不織布１４内の気泡を排出して不織布１４を懸濁液２９により濡れ状態にすることができる。

【0177】

第３の実施形態においては、ＡｇＨＡを不織布１４に塗布する場合を説明しているが、ＡｇＨＡに代えてＨＡを不織布１４に塗布する場合も同様の装置及び方法を適用することができる。

【0178】

第３の実施形態においては、シャワーヘッド２６と超音波振動子２７とを用いて疎水性の不織布１４を濡れ状態としている。しかしながら、不織布が親水性の場合、超音波振動子２７を用いなくても不織布を濡れ状態とすることができる。

【0179】

第３の実施形態において、不織布１４は、シャワーヘッド２６と超音波振動子２７との間を通過し、ローラ２１４で不織布１４に付いている余分な懸濁液が搾り取られ、水槽２３に戻る。そして、適度に濡れた不織布１４は乾燥部１８の内部へ搬送される。このようにシャワーヘッド２６から懸濁液２９を噴出することにより、不織布１４の濡れの効率を向上させることができ、水槽２３内の懸濁液２９を攪拌することができる。

【0180】

第３の実施形態においては、シャワーヘッド２６によって生じる流れに加えて、第１の流出口３０から流出された懸濁液２９を流入口３１から流入させることで、さらに、水槽２３内の懸濁液２９を攪拌及び循環させることができる。これにより、水槽２３内の懸濁液２９の濃度を均一化することができ、不織布１４にＡｇＨＡを均一に塗布することができる。

【0181】

上記の実施形態は、例示であり、発明の範囲を限定することは意図していない。上記の実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上記の実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0182】

１…作製装置、２…制御装置、３…第１の容器、４…第１の注入装置、５…第２の注入装置、６…ｐＨ計、７…温度計、８…温度調節装置、３７…攪拌装置、９…第１の注出装置、１０…第２の注出装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】