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造花の観葉植物の光触媒加工に効果的な光触媒塗料とは?

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造花の観葉植物の光触媒加工に効果的な光触媒塗料とは?

この記事は、「部屋の消臭効果の高い造花の観葉植物を製造したい」とお考えの企業様向けに、消臭効果の高い光触媒をご紹介する内容です。

インテリアとして利用されている造花の観葉植物があります。それに光触媒コーティングをすることで、インテリアとしてだけでなく部屋の消臭ができるものがあります。

消臭効果の高い光触媒観葉植物を製造するためには、部屋の中でも消臭効果の高い光触媒成分を用いることが大事です。また、部屋の条件によっては、消臭し切れないことや、消臭効果がまったく無いこともあります。

この記事では、光触媒観葉植物が消臭する仕組みや、光触媒観葉植物を販売して「消臭効果がない」とクレームになりやすいパターン、消臭効果の高い光触媒観葉植物を製造するための光触媒成分などをご説明します。

光触媒観葉植物が消臭する仕組み

部屋のインテリアとして販売されている造花の観葉植物には、光触媒コーティング加工がされ、部屋の消臭ができるものがあります。その観葉植物の表面は、光触媒コーティング加工されていて、光触媒の効果によって、臭い成分を分解する仕組みです。

光触媒は光が当たると、その表面に強い酸化力のあるOHラジカルを発生させます。臭いの成分がOHラジカルに触れると、臭いの成分が酸化されて別の成分に変質し、臭いが消える仕組みです。

光にはいろいろな色の光があります。どのような色の光を当てると光触媒にOHラジカルが発生するかどうかは、光触媒成分によって異なります。また、活性化する光を当てても、光触媒成分の種類や当てる光の照度によって、発生するOHラジカルの量に変化があります。

例えば、光触媒として代表的な成分は酸化チタンですが、酸化チタンは紫外線を当てると活性化しますが、それ以外の光ではまったく反応しません。

光触媒で臭いが消臭できないパターン

部屋に消臭効果のある光触媒観葉植物を置いたとしても、「消臭できない」とクレームになることが多いと思います。その理由は、次のパターンがあります。

  1. 臭い成分の量が多い
  2. 部屋が広すぎる
  3. 分解しにくい臭い成分の消臭
  4. 部屋の中の光では活性化しにくい光触媒成分を使っている

臭い成分の量が多い

部屋に臭いが充満し、臭い成分の量が光触媒の分解量を超えている場合は、消臭に時間がかかるため、「臭いが消臭できない」と感じることがあります。

光触媒観葉植物に臭い成分が付着したら、その臭いを分解できるのですが、まず臭い成分が光触媒観葉植物に到達しないといけません。扇風機やサーキュレーターなどで部屋の空気を攪拌してください。

しかし、光触媒観葉植物が臭いを分解できる速度に限界があります。臭い成分の分解に時間がかかる理由は、観葉植物だけでは光触媒が塗装されている面積が小さいからです。

臭い成分の量が多い部屋の消臭は、光触媒観葉植物をたくさん設置するか、部屋全体を光触媒コーティング塗装することをおすすめしてください。

部屋が広すぎる

部屋が広すぎると、光触媒観葉植物で消臭ができないことは、当たり前のことでしょう。臭い成分が光触媒観葉植物に触れることで分解できるのですが、部屋が広いとそれだけ臭い成分が光触媒まで到達しにくくなります。

また、部屋が広すぎると、光触媒観葉植物に塗装された光触媒の面積に対して、臭い成分の量が多いと思います。すると、サーキュレーターなどで空気を攪拌したとしても、臭い成分が光触媒に到達し、分解され部屋の臭いが薄まるのに時間がかかり、「臭いが消臭できない」と感じてしまいます。

広すぎる部屋の消臭は、やはり部屋全体を光触媒コーティング塗装することが大事です。

分解しにくい臭い成分の消臭

光触媒から発生するOHラジカルですぐに分解できる成分は、アンモニアやホルムアルデヒドといった自然に分解されるような臭い成分です。

スパイスやニンニク、タバコの煙、香水の臭い、トルエンやキシレンなどのベンゼン環を持つ有機化合物の臭いなどは、発生するOHラジカルの量にもよりますが、分解が難しいです。

そのような成分の分解は、強力な光触媒成分で加工された光触媒観葉植物を用いることや、部屋全体の光触媒コーティング塗装することが大事です。

部屋の中の光では反応しにくい光触媒成分を使っている

部屋の中の光では反応しにくい光触媒成分を使っている場合でも、部屋の消臭はできません。

先ほど、光触媒成分の種類や光の種類によってOHラジカルの発生量に違いがあることを述べました。部屋の光は、蛍光灯やLED照明を用いていることがほとんどですが、それらの光でも光触媒が強力に活性化する成分を用いることが大事です。

部屋の光で活性化する光触媒成分はたくさんありますが、それらの中で最も効果の高いものと言われているのが銅ドープ酸化チタンです。銅ドープ酸化チタンとは、酸化チタンに銅を添加した光触媒成分です。

もし、銅ドープ酸化チタンを使った光触媒観葉植物で消臭効果が感じられなければ、部屋が広すぎるか、臭い成分の量が多いことが原因です。

銅ドープ酸化チタンの性質

銅ドープ酸化チタンの性質をご説明したいと思います。酸化チタン光触媒と、銅ドープ酸化チタン光触媒の性質の違いでご説明します。

酸化チタン光触媒では部屋の中では消臭効果なし

次の図は、酸化チタンが光触媒活性する光の波長領域と、一般的な白色LEDのスペクトル分布です。

酸化チタンは紫外線にしか消臭効果がないが、白色LEDから紫外線が出ていない

虹色の部分は、一般的な白色LEDから出る光のスペクトルです。高さが光の強さを表しています。白色LEDは、紫色から赤色までの光が出ていることがわかります。

それに対して、左上の矢印は、光触媒成分として代表的な酸化チタンが光触媒活性を示す光の波長の領域です。その範囲は、光の波長で380nm以下の波長の光ですから、紫外線に反応します。

白色LEDからは紫外線が出ていませんので、酸化チタンが活性しないため、酸化チタン光触媒加工された観葉植物は、消臭効果がありません。

銅ドープ酸化チタン光触媒だと部屋の中でも高い消臭効果を発揮

次の図は、上図に銅ドープ酸化チタン光触媒が活性する領域の矢印を加えたものです。

白色LEDから銅ドープ酸化チタンに消臭効果のある光の波長が出ている

銅ドープ酸化チタンは、白色LEDから出てくる光の中で、紫色からシアンまでの光で活性することが分かります。

このように、目に見える光で活性化する光触媒のことを、可視光応答型光触媒といいます。

銅ドープ酸化チタン以外でも、酸化タングステンや窒素ドープ酸化チタンといった可視光応答型光触媒成分は存在します。しかし、銅ドープ酸化チタンと比べたら光触媒の効果が圧倒的に弱いので、それらの光触媒成分では部屋の消臭効果が期待できません。

部屋の消臭効果の高い光触媒観葉植物を開発するのであれば、銅ドープ酸化チタン光触媒加工をすることをおすすめします。

ちなみに、弊社の銅ドープ酸化チタン光触媒を使った人工観葉植物は、人工観葉植物メーカー様のホームページよりご購入いただけます。

光触媒観葉植物に効果的な光触媒コーティング塗料

光触媒観葉植物に効果的な光触媒コーティング塗料とは、銅ドープ酸化チタンを用いた塗料ということになりますが、それだけでは光触媒観葉植物に効果的だとは言えません。

光触媒観葉植物に効果的な光触媒コーティング塗料の条件とは、銅ドープ酸化チタンを用いていることの他に、次のことが満たされたものです。

  • クリア塗装ができること
  • 耐久性が高いこと
  • プラスチックに塗装できること

クリア塗装ができること

クリア塗装とは、透明な塗装のことです。観葉植物(造花)に塗装するわけですうから、インテリアとしての見栄えが大事です。

クリア塗装ができない光触媒製品は、塗装面が白くなる場合があり、色合いや見栄えが悪くなります。クリア塗装は、大事な要素だと考えます。

クリア塗装をするためには、光触媒成分の量を少なくする必要があります。ところが、光触媒成分の量が少ないと、消臭効果が悪くなってしまいます。クリア塗装と光触媒の効果はジレンマの関係にあります。

そこで、光触媒成分のサイズがなるべく小さいものを利用し、さらには光触媒成分を観葉植物に接着するバインダー成分の量や光触媒成分の量を調整して、クリア塗装ができる塗料を開発する必要があります。この調整は、非常に難しいので光触媒コーティング剤のメーカーの企業秘密になっています。

耐久性が高いこと

耐久性の高さは、消臭効果の持続期間に影響します。光触媒は半永久のものですが、光触媒成分を観葉植物に接着させるバインダー成分によって耐久性が異なります。

バインダー成分が有機物でできている有機塗料は、光触媒によって分解されるので、耐久性が悪いものが多いです。その場合の耐久性の短い塗料は、持続期間が1年~3年というものが多いです。

無機塗料を用いることで耐久性が圧倒的に高くなり、使用条件によっては10年以上の耐久性が出ることもあります。

プラスチックに塗装できること

無機塗料の光触媒コーティング剤は液体です。それに対して、造花の観葉植物はプラスチックや布で出来ています。

プラスチックは水をはじく性質があるので、無機塗料の光触媒コーティング剤をプラスチック製の観葉植物に塗装すると、塗料をはじいてしまって、表面で微細なダマになり、均一に塗装できません。すると、光触媒成分がダマで乾燥するので、光触媒コーティング加工された面積が小さくなり、消臭効果が落ちてしまいます。

無機塗料の光触媒コーティング剤は耐久性が高いのですが、塗装したときにダマになってしまって効果が落ちてしまう可能性が高いのです。

これらの条件を満たす光触媒コーティング塗料

これらすべてを満たす製品は、弊社製品の屋内用光触媒コーティング剤(BX01-AB1)を改良した、プラスチックに塗装できる塗料です。

この塗料は、開発されたばかりなので、まだ名称やラベルもありませんし、ホームページに記載しておりませんが、製造販売を開始しています。

屋内用光触媒コーティング剤(BX01-AB1)でもプラスチックに塗装は可能ですので、すでに光触媒人工観葉植物メーカー様にご利用いただいていますが、今後はより効果的な塗装のためには、プラスチック用をご利用いただいた方が良いと思います。

造花の観葉植物の光触媒加工に効果的な光触媒塗料をお探しの方は、ぜひ弊社までご相談ください。

この記事の著者/責任者

島田幸一

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。

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