新築住宅を建てると、ホルムアルデヒドが気になる方は多いと思います。
室内のホルムアルデヒド濃度は、厚生労働省による指針値があり、新築の建物では、その指針値を超える場合は対策が求められる場合があります。
その濃度は、厚生労働省「室内濃度指針値一覧」にある通り、100μg/m3（0.08ppm）です。
新築の建物を建てた後やリフォームをした後に、ホルムアルデヒドの濃度をこの指針値以下に下げるように依頼される場合があります。
ホルムアルデヒドは強い臭気があることで有名なのですが、もし部屋のホルムアルデヒド濃度が指針値の濃度に達しても、ほとんど匂いが感じられないほどです。この濃度は、とても厳しい基準だと思います。
ホルムアルデヒドは、接着剤や塗料などに含まれていて、少しずつ揮発して、部屋の中に充満します。ホルムアルデヒドを吸い続けると、頭痛になったり気分が悪くなったりする場合があります。新築物件に入居してそのようになったら、シックハウス症候群が疑われます。
事務所や工場などの職場でも、ホルムアルデヒドが出る場合には、対策が求められます。
この記事では、ホルムアルデヒドの分解に効果的な光触媒の種類や利用方法、一般家庭や工場での光触媒を使ったホルムアルデヒド対策について解説いたします。
ホルムアルデヒドの分解に効果的な光触媒の種類
光触媒（ひかりしょくばい）とは、光が当たることでホルムアルデヒドを酸化分解する性質を持つ物質のことです。
光触媒でホルムアルデヒド対策ができるメカニズム
光触媒に光が当たると、その表面に電子が飛び出してきます。その電子が、空気中の酸素や水と反応して、OHラジカルと言われる成分が生じます。
OHラジカルは、強い酸化力を持つ活性酸素で、ホルムアルデヒドに触れると水と二酸化炭素に分解されます。
ホルムアルデヒドは、OHラジカルによって分解されやすい物質ですから、光触媒はホルムアルデヒド対策に有効です。
光触媒の種類
光触媒といっても、たくさんの種類があり、室内利用されている光触媒の種類は、次の通りです。
- 酸化チタン
- 銅ドープ酸化チタン
- 窒素ドープ酸化チタン
- 鉄ドープ酸化チタン
- 酸化タングステン
いろいろな元素の名称がありますが、チタンは指輪や化粧品にも利用されている金属のチタンです。タングステンも、電球のフィラメントにも利用されている金属です。それらのナノ粒子は光触媒の性質を持ちます。
酸化チタンに、銅や窒素、鉄などを結合させることを「ドープ」といいます。単に混ぜ合わせただけではなく、特殊製法によって結合させています。これによって、酸化チタンの性質をアップさせる効果があります。
これらの中でどれを使用しても、ホルムアルデヒド対策にはなりますが、使用条件や効果の高さが異なります。どの成分を利用したら良いのか、それぞれの成分の性質を解説したいと思いますが、結論から述べますと銅ドープ酸化チタンの利用をおすすめします。
酸化チタンによるホルムアルデヒド対策は効果なし
光触媒としてもっとも利用されている成分が酸化チタンです。
酸化チタンの性質は、紫外線が当たることでたくさんのOHラジカルを発生させます。ところが、紫外線が当たらない環境では、OHラジカルはほとんど発生しません。
ホルムアルデヒド対策をしたい場所は室内です。室内に使われている光源には、LEDや蛍光灯、白熱球があります。それらの光源からはほとんど紫外線が出ていませんから、酸化チタンではホルムアルデヒド対策ができないことを意味します。
光触媒によってホルムアルデヒド対策をする場合には、室内の光源でも効果のある成分を選ぶ必要があります。
可視光応答型光触媒なら効果あり
可視光応答型光触媒とは、目に見える光でも反応する光触媒のことです。
上記の光触媒の種類の中で、酸化チタン以外のものはすべて可視光応答型光触媒に分類され、LEDや蛍光灯、白熱球などの光源でホルムアルデヒド対策ができます。
室内のホルムアルデヒド対策は、少なくとも可視光応答型光触媒をご利用ください。
ただし、可視光応答型光触媒であればどれでも良いわけではなく、効果の高さに違いがあります。
可視光応答型光触媒の中でもっとも効果の高い光触媒は、銅ドープ酸化チタンです。
銅ドープ酸化チタンとは？
銅ドープ酸化チタンとは、特許製法でナノ粒子の酸化チタン結晶の表面に酸化銅を結合させた成分です。
なぜ銅ドープ酸化チタンがもっとも効果が高いのかと言いますと、可視光応答型光触媒なので室内の光でも効果があることはもちろんです。
さらに、酸化チタンに結合されたナノサイズの酸化銅が、それ自体に触媒効果があるようです。その相乗効果によってホルムアルデヒドを効率的に分解できるようです。
室内の薄暗い明かりでは、他の光触媒の種類と比較して、10～20倍以上の効果があります。
銅ドープ酸化チタンの製法と利用方法
銅＋酸化チタンのコーティング剤や液剤の製法
銅＋酸化チタンのコーティング剤や液剤の製法には、いくつかあります。弊社では、ゾル・ゲル法と言われる方法を活用して銅と酸化チタンを結合させる特許製法で製造しています。銅と酸化チタンを結合させたものを銅ドープ酸化チタンといいます。
メーカーによっては、銅イオンと酸化チタンを混ぜ合わせているだけの場合もあります。そのような銅イオン＋酸化チタンのことを銅ハイブリッド酸化チタンといい、銅ドープ酸化チタンとは性質が異なり、室内ではホルムアルデヒドを分解する性質が弱いです。
そして、混ぜ合わせる銅に硫酸銅を使用している場合があります。硫酸銅は農薬として利用されている成分ですから、硫酸銅から製造された銅ハイブリッド酸化チタンは、あまり室内に利用することは望ましくありません。
銅ドープ酸化チタンの製造方法には、ゾル・ゲル法以外の方法もあるようです。その方法ですと、製造工程が複雑になり、値段がとても高いものとなります。
そういったことで、弊社の特許技術で製造された銅ドープ酸化チタンが、ホルムアルデヒド対策に適していると言えます。
銅ドープ酸化チタンの利用方法
銅ドープ酸化チタンを利用する方法は、次の2通りあります。
- 銅ドープ酸化チタンを使ったコーティング剤を何かに塗布して使用する方法
- 銅ドープ酸化チタンを使った液剤をスプレーする方法
銅ドープ酸化チタンを使ったコーティング剤は、住宅であれば室内の壁や天井、家具などにコーティング塗装します。工場であれば、銅ドープ酸化チタンをコーティングした活性炭を利用したり、銅ドープ酸化チタンが塗布されたフィルターが入った脱臭装置を利用したり、工場内に直接塗布する方法もあります。
銅ドープ酸化チタンを使った液剤をスプレーする方法は、部屋の中のホルムアルデヒドを直接分解することができます。
コーティング剤に利用される接着成分
銅ドープ酸化チタンを使ったコーティング剤は、銅ドープ酸化チタンと接着成分が混合されたものです。
接着成分に利用される素材は、次の2種類のどちらかが利用されます。
- フッ素樹脂（有機バインダー）
- アモルファス酸化チタン（無機バインダー）
フッ素樹脂は、汚れなどを弾く性質があるので、フッ素樹脂を用いたコーティング剤は、汚れが付着しにくいという性質があります。そのため、フッ素樹脂を使った銅ドープ酸化チタンコーティング剤も存在します。
ところが、銅ドープ酸化チタンはホルムアルデヒドを強力に分解する性質を持つがゆえに、フッ素樹脂をも分解してしまう性質があります。
分解されるということは、耐久性が悪いことを意味します。そればかりか、フッ素樹脂が分解されると、フッ素が飛び出してしまいますから、健康的にあまり良いものではありません。
そういったこともあり、アモルファス酸化チタンを使ったコーティング剤をおすすめします。
アモルファス酸化チタンとは非結晶の酸化チタンです。これを液剤にして塗布し、乾燥すると、塗装面に強固に定着する性質があります。この性質を利用して、銅ドープ酸化チタンを定着させるわけです。
アモルファス酸化チタンは、材質が酸化チタンですから、銅ドープ酸化チタンによって分解されることはありません。そのため、とても耐久性が高いです。
弊社の調査では、一般的なフッ素樹脂とアモルファス酸化チタンの耐久性を比べると、アモルファス酸化チタンは2倍程度効果が持続するようです。
弊社の銅ドープ酸化チタンを使ったコーティング剤
弊社では、銅ドープ酸化チタンを使ったコーティング剤として、次の4種類を販売しています。
- 屋内用光触媒コーティング剤（BX01-AB1）
- 車用光触媒コーティング剤（BXR02-C）
- プラスチック用光触媒コーティング剤
- 防カビ用光触媒コーティング剤
屋内用光触媒コーティング剤（BX01-AB1）は、室内に塗布して利用する汎用性のある製品です。
車用光触媒コーティング剤（BXR02-C）は、自動車の車内に塗布するために開発した製品で、大手自動車メーカーでも一部の高級車にて標準品としてご利用いただいています。
プラスチック用光触媒コーティング剤は、樹脂などの水を弾きやすい素材に均一に塗布ができるように、屋内用光触媒コーティング剤（BX01-AB1）に界面活性剤などの材料を添加した製品です。
防カビ用光触媒コーティング剤は、お風呂場や地下室、押し入れの中などの光の弱い場所でも、防カビ性能を高めるために、屋内用光触媒コーティング剤（BX01-AB1）に銀イオンを添加した製品です。
ホルムアルデヒド対策をしたい場所の材質に合わせて、コーティング剤を使い分けてください。
弊社の銅ドープ酸化チタンを使ったスプレー液剤
弊社の銅ドープ酸化チタンを使ったスプレー液剤は、業務用とコンシューマ向けの2種類ございます。
業務用製品は、業務用抗菌消臭剤（BRE025-AB2）です。
コンシューマ向け製品は、次の4種類を販売しています。
- アキュートクリーン
- ペットの消臭
- 汗臭ゼロ
- ホントに消臭
これらの製品にはすべて銅ドープ酸化チタンが使われているので、室内のホルムアルデヒドの匂いを直接消臭したい場合にご利用いただけます。
また、スプレーしておくことで、ナノサイズの銅ドープ酸化チタンが塗布面に一定期間とどまってくれるので、その間はホルムアルデヒドを分解し続けてくれます。
長期間ホルムアルデヒド対策をしたい場合はコーティング剤を、一時的に気になる箇所をホルムアルデヒド対策したい場合には液剤をご利用ください。
続いて、ホルムアルデヒド対策をしたい場所ごとに、銅ドープ酸化チタンをどのように利用したら良いのかをご説明いたします。
一般家庭でのホルムアルデヒド対策
ホルムアルデヒド対策が求められるパターン
一般のご家庭でホルムアルデヒド対策が求められるパターンは、次の3種類のうちのどれかになります。
- 新築住宅を建てたときや購入したとき
- 室内をリフォームやリノベーションしたとき
- 新品の家具や家電製品を購入したとき
これらのタイミングで頭痛がしたり、気分が優れないようであれば、シックハウス症候群の可能性があります。医師にご相談ください。
新築の建物がもっともホルムアルデヒドが出やすいと言えますが、最近ではホルムアルデヒドフリーの建材が利用されることがありますが、安心はできません。なぜなら、ホルムアルデヒド以外の揮発性有機化合物（VOC）が使用されており、その対策が必要な場合があります。
また、新品の家具や家電製品からも、ホルムアルデヒドが出ることがあり、新築住宅やリフォーム後の住宅に住んだときよりもホルムアルデヒドの揮発量は少ないと思いますが、ホルムアルデヒドの影響を強く受けてしまう人は、ご注意ください。
一般家庭でのホルムアルデヒド対策の方法
一般家庭でのホルムアルデヒド対策の方法は、一般的には次のどちらかです。
- 室内の光触媒コーティング施工
- 光触媒スプレーの利用
室内の光触媒コーティングは、壁紙クロスや家具を直接コーティングします。光触媒スプレーは、コンシューマ向けの製品を室内全体にスプレーします。
どちらも、銅ドープ酸化チタンを利用することは述べるまでもありません。
室内の光触媒コーティング施工
ホルムアルデヒドが揮発してくる壁や家具に直接コーティングする方が、ホルムアルデヒドを効率的に対策できます。光触媒スプレーを利用した場合よりも、銅ドープ酸化チタンを多く塗布できるからです。
次の図をご覧ください。
壁紙や家具に銅ドープ酸化チタンをコーティング塗装しておけば、壁や家具からホルムアルデヒドが揮発してきたときに銅ドープ酸化チタンに接触して分解されます。また、室内のホルムアルデヒドも壁紙や家具に接触したら分解されます。
塗装方法は、専用の塗装装置（ABAC温風低圧塗装機）を用いて行います。詳しくは、「室内用光触媒コーティング剤BX01-AB1の塗装方法や注意点」をご参照ください。
光触媒スプレーの利用
光触媒スプレーを利用する場合、ホルムアルデヒドが気になる部屋の中で、スプレーノズルをなるべく高い位置で上に向けて、部屋全体にスプレーします。また、壁紙や家具などの表面にもスプレーします。
光触媒スプレーの液剤が付着したところは湿気ますが、雑巾などで拭きとらずに、そのまま乾燥するまで待ってください。
雑巾で拭き取ると、塗布した銅ドープ酸化チタンの一部が雑巾に付着してしまうので、もったいないからです。塗布面に多くの銅ドープ酸化チタンが付着している方が、ホルムアルデヒドを分解する効果が高まります。
部屋全体を1回だけスプレーしただけでは、スプレーした瞬間は匂いが消えても、しばらくしたらまた匂いが戻ってくる場合もあります。壁などからホルムアルデヒドが少しずつ揮発してくるからです。その場合は、何日かに分けて、何度もスプレーし続けていると、ホルムアルデヒドの匂いが抑えられます。
銅ドープ酸化チタンの効果を手軽に試すなら光触媒スプレー
ホルムアルデヒドを効果的に対策したいのであれば、コーティング施工をおすすめします。コーティング施工は、専門の業者に依頼することになるので、コストが高くなります。
光触媒スプレーは手軽にホルムアルデヒド対策ができますが、効果は限定的です。しっかりと対策したい場合は、コーティング施工をお選びください。
「銅ドープ酸化チタンの効果を試したい」という場合には、いきなり費用の高いコーティング施工を選ぶことに躊躇されるかもしれません。そこで、光触媒スプレーはコストが安いので、銅ドープ酸化チタンを試して効果を実感されてから、コーティング施工する方法もおすすめです。
銅ドープ酸化チタンを使った光触媒スプレー「アキュートクリーン」のご購入は、弊社のホームページ、もしくは楽天市場にて花倍しております。
工場のホルムアルデヒド対策
室内のホルムアルデヒド対策の基本は換気ですが、工場内で発生するホルムアルデヒドは、そのまま排気するわけにはいきませんので、何らかの対策が必要なことが多いです。
工場でのホルムアルデヒド対策の種類
接着剤や塗料などを利用している工場では、工場内のホルムアルデヒド対策が求められることがあります。ホルムアルデヒドを高濃度で吸い続けると体に良くないので、職場環境づくりでも大切なことです。また、近隣の住民への配慮として、排気ガスからホルムアルデヒドを除去したい場合もあります。
そのような工場でのホルムアルデヒド対策には、次の方法があります。
- 銅ドープ酸化チタンを使った脱臭装置の利用
- 工場内の光触媒コーティング施工
- 活性炭による除去
光触媒コーティング施工は、一般住宅での施工と同様です。
銅ドープ酸化チタンを使った脱臭装置
工場内、もしくは排気ダクトに銅ドープ酸化チタンを使った脱臭装置を設置する方法があります。
脱臭装置の概略は次の図をご覧ください。
ステンレスメッシュなどに銅ドープ酸化チタンを塗布し、その前後に蛍光灯、もしくは紫外線ランプを設置します。ホルムアルデヒドを強力に分解したい場合には、紫外線ランプを使用します。
紫外線は、可視光と比べて光エネルギーが強いので、銅ドープ酸化チタンが活性化しやすいので、効率的にホルムアルデヒドを分解できます。
銅ドープ酸化チタンを使った脱臭装置は、弊社でも開発しており、工場の規模やダクト形状に合わせたものを設計・製造しています。ダクトへの取り付けは、設備業者に依頼して行っていただきます。
油分が多く含まれる排気ガスの場合は、脱臭装置の前に不織布フィルターやグリースフィルターなどを設置して、油分を取り除きます。油分がフィルターに付着すると、銅ドープ酸化チタンとホルムアルデヒドが接触しなくなり、ホルムアルデヒドの分解性能が低下するからです。
活性炭による除去
活性炭はホルムアルデヒドを吸着する性質があります。その性質を利用して、排気ガス中のホルムアルデヒドを除去することができます。
活性炭はホルムアルデヒドを吸着する限界量があり、それに達すると吸着しなくなるため、吸着したホルムアルデヒドが自然分解されるのを待つか、新しいものに交換する必要があります。
そのような活性炭の表面に、銅ドープ酸化チタンをコーティング塗装すると、どうなるでしょうか？
もちろん光を照射する必要がありますが、ご想像の通り、半永久的にホルムアルデヒドを吸着し続けてくれる、禁断の活性炭になります。
禁断の活性炭は、基本的にダクト内に設置することになりますが、ステンレスメッシュフィルターと交互に設置しても良いかもしれません。
なお、活性炭に銅ドープ酸化チタンをコーティング塗装する場合は、活性炭の表面のみに塗装することが求められます。普通に塗装すると、活性炭が目詰まりしてしまい、吸着力が低下する恐れがあります。
禁断の活性炭の詳細は、「ホルムアルデヒドを除去し続ける光触媒加工された活性炭とは？」をご参照ください。弊社では活性炭の表面のみに銅ドープ酸化チタンをコーティング塗装する技術を持っているので、禁断の活性炭をお求めの方は、弊社までお気軽にご相談ください。
以上、光触媒を使ったホルムアルデヒド対策について解説いたしました。
住宅やオフィス、工場のホルムアルデヒド対策で、銅ドープ酸化チタンのコーティング施工をご希望の方は、弊社もしくは弊社の光触媒製品を扱う施工代理店にご相談ください。脱臭装置の開発は、弊社までご相談ください。
この記事の著者／責任者
株式会社イリス 代表取締役
島田 幸一 (Shimada Koichi)
私はもともと、地元農業のソリューション提供を事業としていたが、野菜や果物の劣化を促進させるエチレンガスの分解を研究したことで、光触媒の可能性を感じ起業いたしました。運よく可視光でも効果のある酸化チタン光触媒を世界で初めて開発して脚光を浴び、さまざまな業種のお客様から注文をいただける企業にまで成長できました。現在弊社は、可視光応答型光触媒を使ったコーティング剤を始め、外壁やガラス、石材、自動車の車内にクリア塗装ができる光触媒コーティング剤や、酸化チタンから下地を守るプライマーの開発。その後も、さまざまな材質に光触媒を定着するための研究を続け、多くの企業で採用されています。