杀菌性粒状体、杀菌性粒状体的制造方法及液体腐坏抑制装置与流程

本发明涉及用以施行液体杀菌的杀菌性粒状体、杀菌性粒状体的制造方法及使用杀菌性粒状体的液体腐坏抑制装置。
背景技术：
：使用于金属加工机械等的液体(例如水溶性切削油或冷却液)中有细菌繁殖时，因为会发生腐坏臭味，所以传统上乃以含银等的抗菌性物质进行液体杀菌。专利文献1所记载的抗菌性陶瓷体为传统抗菌性物质的一种，该抗菌性陶瓷体是透过将陶瓷粉、银粉及水溶性玻璃粉的混合体加以烧成所制得。使用该抗菌性陶瓷体进行液体杀菌时，是使抗菌性陶瓷体成型为球状，并置于液体中。【先前技术文献】【专利文献】[专利文献1]日本特开2013－233492号专利文献1所记载的抗菌性陶瓷体中，不仅是液体易于接触的表面部分，连液体难以接触的中心部分也使用昂贵的银，而有制造成本高昂的问题。技术实现要素：本发明是为解决上述问题而研发的，其目的在于提供可降低制造成本的杀菌性粒状体及使用该杀菌性粒状体的液体腐坏抑制装置。为达成上述目的，本发明所涉及的杀菌性粒状体的特征在于具备：陶瓷制粒状基材；及表面层，由含银的水溶性玻璃形成在基材的表面所构成。若依此构成，因基材是以价廉(比银便宜)的陶瓷所形成，所以可降低杀菌性粒状体的制造成本。而且，包含于表面层的银是透过与水溶性玻璃一起释出而成为银离子(Ag+)，所以可施行液体杀菌。另外，表面层的厚度自基材表面起算可为0.1mm～1.0mm，更优选为0.1mm～0.5mm。再者，形 成表面层的粉末状银的银粉优选为硝酸银粉。此外，所称水溶性玻璃，是为透过剪断或弱化玻璃的不规则网孔构造而具有可溶性的玻璃，从玻璃的物理性、化学性特性来考虑，是为可以调整组成以控制溶解速度的玻璃。例如，水溶性玻璃除了分别使玻璃的修饰氧化物的量、硼酸或磷酸(磷酸)的含量増加而生成外，也可以是在水溶性玻璃中包含由硅酸钠所形成的所谓水玻璃。藉由该水溶性玻璃的粒径或使用量，即可自由控制银的释出量、释出速度等。再者，本发明的另一特征在于，前述杀菌性粒状体中，表面层是以至少包含粉末状银及粉末状水溶性玻璃的混合物的烧成物所构成。若依以此方式构成的本发明的另一特征，基材的表面形成有表面层的杀菌性粒状体，可以容易大量生产。此外，本发明的又一特征在于，前述杀菌性粒状体中，表面层在混合物中再包含粉末状陶瓷。若依以此方式构成的本发明的又一特征，杀菌性粒状体是使表面层的一部分以价廉(比银便宜)的陶瓷所形成，可在维持必要的杀菌效果的范围内，一边维持表面层厚度一边降低表面层的银粉密度(换句话说，银粉使用量)，而得以降低杀菌性粒状体的制造成本。此外，本发明的再一特征在于，前述杀菌性粒状体中，表面层的混合物再包含粉末状白金、粉末状氧化钛及粉末状锗的至少一种。若依以此方式构成的本发明的再一特征，杀菌性粒状体中，由于构成表面层的混合物再包含粉末状白金、粉末状氧化钛及粉末状锗的至少一种，所以，使用白金的情况中，白金的抗菌作用与银的抗菌作用可以相配合而获得高度抗菌效果；使用氧化钛的情况中，光照射到氧化钛时，氧化钛的触媒作用与银的抗菌作用可以相配合而获得高度抗菌效果；使用锗的情况中，可藉由锗的作用而提高银的杀菌作用。而且，本发明的另一特征在于，前述杀菌性粒状体中，基材为表面呈多孔质。若依以此方式构成的本发明的另一特征，杀菌性粒状体中，可使表面层深入到以多孔质陶瓷形成的基材的微细孔内，而容易在基材表面形成表面层，并且，形成在基材表面的表面层难以剥离，可在长期间中维持杀菌效果。再者，本发明的又一特征在于，前述杀菌性粒状体中，表面层是使自基 材表面起算的厚度不一致，而在该表面层的表面形成凹凸。若依以此方式构成的本发明的又一特征，杀菌性粒状体中，因表面层的表面形成有凹凸，所以与液体接触的面积会扩大，使用多个杀菌性粒状体时，邻接的杀菌性粒状体间会形成间隙，可确保接触面积，而获得高度的杀菌效果。此外，因为基材表面不必形成凹凸，所以可简单制得。还有，在此情况中，表面层的凹部与凸部的差(亦即，高低差)优选为0.1mm～0.5mm。此外，本发明不仅可作为杀菌性粒状体的发明来实施，也可以杀菌性粒状体的制造方法及使用杀菌性粒状体的液体腐坏抑制装置的发明形态来实施。具体而言，杀菌性粒状体的制造方法包含：混合物附着工序，使至少包含粉末状银及粉末状水溶性玻璃的混合物附着在陶瓷制粒状基材的表面；及表面层形成工序，在基材的表面形成表面层，该表面层由混合物烧成的烧成物所形成。若依此特征，可获得与上述杀菌性粒状体相同的作用效果。再者，液体腐坏抑制装置只要具备：用以流通液体的液体流路；及配置于液体流路的液体中的多个杀菌性粒状体，其中，多个杀菌性粒状体分别具有：粒状基材，由陶瓷制成；及表面层，由含银水溶性玻璃形成在基材的表面所构成，其中，使表面层的厚度不一致而在表面层的表面形成凹凸即可。若依此构成，因为液体腐坏抑制装置在表面层的表面形成有凹凸，所以与流经液体流路的液体接触的面积会扩大，可获得高度的杀菌效果。而且，液体容易经由表面层的凹陷部分流动。而且，在此情况下，前述液体腐坏抑制装置中，可再具备用以对多个杀菌性粒状体照射光的光照射装置，而表面层是由至少包含粉末状银、粉末状水溶性玻璃及粉末状氧化钛的混合物的烧成物所构成。若依此构成，自光照射装置对杀菌性粒状体照射光时，因为包含于表面层的氧化钛会发挥光触媒作用，所以可与银的杀菌作用相配合而获得高度的杀菌效果。附图说明图1为本发明一实施形态所涉及的杀菌性粒状体的构成剖面图。图2为本发明一实施形态所涉及的液体腐坏抑制装置的构成正视图。具体实施方式以下，一面参照附图，一面就本发明所涉及的杀菌性粒状体及液体腐坏抑制装置加以说明。(杀菌性粒状体10的构成)图1为本发明一实施形态所涉及的杀菌性粒状体10的构成剖面图。图1所示的杀菌性粒状体10是用以对使用在金属加工机械等的液体(例如，水溶性切削油或冷却液)进行杀菌的，具备有粒状基材12、及形成在基材12表面的表面层14。基材12是藉陶瓷形成直径为6mm左右的球状体。本实施形态所使用的陶瓷是以氧化铝(A12O3)为主成分(92～94％)的多孔质陶瓷，基材12中具有多数个微细孔(未图示)。制造基材12时，是在作为主成分的氧化铝(A12O3)中混合以氧化镁(MgO)、高岭土、粘土、石灰及氧化钛，并在这些材料的混合体成型为球状后加以烧成。表面层14是透过将粉末状银的银粉施以烧成，使基材12的表面形成为层状。本实施形态所使用的银粉为硝酸银(AgNO3)粉，透过将该银粉中分别混合陶瓷粉、水溶性玻璃及锗粉所得的混合物进行烧成而形成表面层14。如图1所示，表面层14的厚度形成不一致，藉此在表面层14的表面形成凹凸。(杀菌性粒状体10的制造方法)其次，就以此方式构成的杀菌性粒状体10的制造方法加以说明。首先，作业人员会准备基材12。基材12是依前述方式将以粉末状氧化铝为主材料而直径为6mm左右的球体进行烧成所形成。此外，除了球状外，基材12也可形成为圆柱状或异形的砾状等其它形状的粒状体。接着，作业人员会准备构成表面层14的混合物，使其附着于基材12的表面(混合物附着工序)。具体而言，作业人员会分别准备粒径为10μm以下的硝酸银粉100g、粒径为10μm的水溶性玻璃粉(本实施形态中为硅酸钠)100g、粒径为10μm以下的陶瓷粉(本实施形态中为云母)100g、及粒径为8μm以下的锗粉2g。此时，各原材料粉末的比例可按照杀菌性粒状体10的规格而适当选定，而该规格亦即如：银的释出程度、作为杀菌对象的细菌种类或 浓度等。此外，也可使陶瓷粉混合重量到达硝酸银粉重量的10倍相混合，水溶性玻璃粉混合重量则到达硝酸银粉重量的100倍相混合。而且，锗粉混合重量也可到达硝酸银粉重量的1/100～1/50的范围相混合。接着，作业人员会透过用自动磨钵将前述各原料粉末搅拌混合而生成混合物。其次，作业人员会使前述混合物附着于基材12的表面。在此情况中，作业人员在基材12的表面涂布使混合物附着的附着剂，藉以使混合物附着。附着剂可使用松节油、釉药或水。在此情况中，透过使涂布有附着剂的基材12在混合物上随意滚动，即可使混合物以不一致的形态附着在基材12的表面。其次，作业人员会透过将附着于基材12的表面的混合物进行烧成，而形成由混合物的烧成物所成的表面层14(表面层形成工序)。具体而言，作业人员会将附着有混合物的基材12放入炉中，以700℃～800℃的温度加热数小时后，透过徐冷而使混合物烧成并形成为表面层14。在此情况中，作为水溶性玻璃粉的硅酸钠会因加热而软化，发挥与硝酸银粉等粉体结合的结合剂的功能。此外，表面层14的厚度可为自基材12的表面起算0.1mm～0.5mm。(杀菌性粒状体10的使用方法)依此方式制造的杀菌性粒状体10被设置于想要防止菌类繁殖的水槽或配管内。此时，杀菌性粒状体10在收容容器内收容有多个，该收容容器为以网孔或格子形成以确保通水性，该杀菌性粒状体并设置于水槽或配管内。在此情况中，杀菌性粒状体10虽可在收容容器内以固定方式收容，但优选为在收容容器内具有间隙，该间隙可供移动或改变方向的余裕的裕度，并透过以可游动状态收容，使杀菌效果更为提升。此外，杀菌性粒状体10的设置场可设置在：有工作机械中的贮留水溶性切削油或冷却液的水槽或配管内、浴槽内或连通于浴槽的配管内或流理台等的排水孔、用以饲育水生生物的饲育槽或净化槽、动物饲育用或游泳用泳池、除湿器或加湿器内或者洗衣机内等。(杀菌性粒状体10的杀菌效果试验)以下就杀菌性粒状体10的杀菌效果试验加以说明。[试料]以该杀菌效果试验而言，依上述制造方法制得的杀菌性粒状体10中，表面层14的厚度为0.1mm的当作试验品1，表面层14的厚度为0.2mm的当作 试验品2。此外，构成表面层14的硝酸银粉、陶瓷粉及锗粉的混合物(换句话说，仅将水溶性玻璃粉除外)当作试验品3。接着，经施以高压蒸气杀菌处理的试验品1～3分别各准备10g，并加入100ml的杀菌精制水作为试料1～3。[试验方法]将包含培养所得菌的1ml菌液分别接种到各试料1～3。菌的种类是使用黑曲霉菌胞子、大肠菌及黄色葡萄球菌等3种。然后，在预定温度的环境下放置预定时间后，测定残存的生菌数。针对各试料1～3将该试验各进行2次。[试验结果]试验结果如以下表1～3所示。【表1】[试料1的抗菌效果试验结果]菌的种类：黑曲霉菌胞子；接种菌数：1.1×104cfu/ml30℃、24小时30℃、48小时第1次1cfu/ml0cfu/ml第2次4cfu/ml0cfu/ml菌的种类：大肠菌；接种菌数：9.7×103cfu/ml36℃、24小时36℃、48小时第1次0cfu/ml0cfu/ml第2次0cfu/ml0cfu/ml菌的种类：黄色葡萄球菌；接种菌数：6.7×103cfu/ml36℃、24小时36℃、48小时第1次0cfu/ml0cfu/ml第2次0cfu/ml0cfu/ml【表2】[试料2的抗菌效果试验结果]菌的种类：黑曲霉菌胞子；接种菌数：1.1×104cfu/ml菌的种类：大肠菌；接种菌数：9.7×103cfu/ml36℃、24小时36℃、48小时第1次0cfu/ml0cfu/ml第2次0cfu/ml0cfu/ml菌的种类：黄色葡萄球菌；接种菌数：6.7×103cfu/ml36℃、24小时36℃、48小时第1次0cfu/ml0cfu/ml第2次0cfu/ml0cfu/ml【表3】[试料3的抗菌效果试验结果]菌的种类：黑曲霉菌胞子；接种菌数：1.1×104cfu/ml30℃、5分钟30℃、30分钟30℃、2小时第1次0cfu/ml0cfu/ml0cfu/ml第2次0cfu/ml0cfu/ml0cfu/ml菌的种类：大肠菌；接种菌数：9.7×103cfu/ml36℃、5分钟36℃、30分钟36℃、2小时第1次0cfu/ml0cfu/ml0cfu/ml第2次0cfu/ml0cfu/ml0cfu/ml菌的种类：黄色葡萄球菌；接种菌数：6.7×103cfu/ml36℃、5分钟36℃、30分钟36℃、2小时第1次0cfu/ml0cfu/ml0cfu/ml第2次0cfu/ml0cfu/ml0cfu/ml(本实施形态的效果)从上述试验结果可知，试验品1～3的任一者中，都可获得优异的杀菌效果。而且，也已知：试验品1及2虽包含了陶瓷制基材12，但所获得的杀菌效果也与仅以不具有基材12的粉体所构成的试验品3相同。若依本实施形态，除了上述效果外，也可达成以下的各种效果。亦即， 图1所示的基材12因为是以价廉(比银便宜)的陶瓷所形成，所以可降低杀菌性粒状体10的制造成本。图1所示的基材12是以多孔质陶瓷所形成，可使表面层14深入到基材12的微细孔，让表面层14难以从基材12剥离，而可在长期间中保持杀菌效果。因图1所示的表面层14的表面形成有凹凸，所以与液体接触的面积会扩大，而可获得高度的杀菌效果。而且，因基材12的表面不必形成凹凸，所以可简单制得。因图1所示的表面层14所含有的陶瓷可发挥价廉(比银便宜)増量剂的功能，所以昂贵的银量可减少，而降低杀菌性粒状体10的制造成本。图1所示的表面层14因为同时包含银及锗，故可用锗的作用提高银的杀菌作用，而获得高度的杀菌效果。此外，有关这种锗的作用，已详细记载于本案申请人的专利申请案日本特开2012－111710号公报中。而且，与陶瓷同样的，锗也可当作増量剂来使用。由于图1所示的表面层14是以包含水溶性玻璃粉的含银水溶性玻璃所构成，所以透过水溶性玻璃释出于液体中，使构成表面层14的银逐渐成为银离子而释出液体中并接触菌类，所以可在长期间保持杀菌效果。(变化例)另外，实施本发明时，并不限定于上述实施形态，只要不脱离本发明目的的范围内，仍可作各种的变更。例如，上述实施形态中，作为基材12的材料的陶瓷，虽是以氧化铝(A12O3)为主成分，但也可以替代氧化铝(A12O3)而改以碳化硅(SiC)或氮化硅(Si3N4)等为主成分。此外，添加于基材12的主成分的物质，也可从上述的氧化镁(MgO)、高岭土、粘土、石灰及氧化钛中选择一种以上来使用，也可使用其它物质。上述实施形态中，在形成表面层14时，是将水溶性玻璃粉、陶瓷粉及锗粉混合于银粉，但陶瓷粉及锗粉的至少一个也可省略。换句话说，表面层14可用以银粉及水溶性玻璃粉构成的含银水溶性玻璃来构成。此外，当作増量剂发挥功能的陶瓷粉也可使用云母粉以外的粉体，例如氧化铝。再者，形成表面层14时，也可将白金粉及氧化钛粉中的至少一种混合于银粉中。将白金粉加以混合而用白金形成表面层14的一部分时，白金的杀菌 作用可与银的杀菌作用相配合而获得高度的杀菌效果。将氧化钛粉加以混合而用氧化钛形成表面层14的一部分时，光照射至氧化钛时的触媒作用会与银的杀菌作用相配合而获得高度的杀菌效果。但是，在此情况下，如图2所示的液体腐坏抑制装置20中，光照射装置26就有必要。将白金粉及氧化钛粉中的至少一种混合于银粉的情况中，与混合陶瓷粉的情况同样的，可将这些材料作为増量剂来使用。换句话说，相较于仅以银粉形成表面层14的情况，制造成本可以降低。此外，本实施形态中，构成表面层14的水溶性玻璃是由硅酸钠(所谓水玻璃)所构成。但是，表面层14只要是具有水溶性的构成即可。因而，水溶性玻璃除了硅酸钠(所谓水玻璃)以外，可藉分别増加例如玻璃的改性氧化物量、硼酸或磷酸(磷酸)的含量而生成。藉由该水溶性玻璃的粒径或使用量，可自由控制银的释出量、释出速度等。另外，表面层14的构成，除了水溶性玻璃外，也可用水溶性树脂(例如，水性丙烯酸树脂等)类的水溶性基材来构成。(液体腐坏抑制装置20的构成)图2为本发明一实施形态的液体腐坏抑制装置20的构成正视图。图2所示的液体腐坏抑制装置20具备：用以流通液体Q的液体流路22；在液体流路22的液体中配置的多个杀菌性粒状体24；用以对多个杀菌性粒状体24照射光的光照射装置26；及用以使液体Q循环的泵浦28。该实施形态的液体流路22具有：用于贮留液体Q的液槽22a；用以将液槽22a的液体Q供给到金属加工机械(图示省略)的供给管22b；及用以使金属加工机械(图示省略)的液体Q回流到液槽22a的回流管22c。此外，泵浦28设于供给管22b，多个杀菌性粒状体24收容于配置在液槽22a内的笼形体30中。光照射装置26则配置成与多个杀菌性粒状体24相对向。图2所示的多个杀菌性粒状体24的各粒状体与图1所示的杀菌性粒状体10同样，具有陶瓷制粒状基材(图示省略)、及形成于基材表面的表面层(图示省略)。表面层是藉由将银粉与氧化钛粉的混合体进行烧成所形成。而且，表面层的形成厚度不一致，藉此在表面层的表面形成凹凸。若依图2所示的液体腐坏抑制装置20，因构成杀菌性粒状体24的表面层的表面形成有凹凸，故与流通于液体流路22的液体Q接触的面积会扩大， 可获得高度的杀菌效果。而且，液体Q容易经由表面层的凹下部分流动。再加上，自光照射装置26对杀菌性粒状体24照射光时，表面层的氧化钛会发挥触媒作用，故可与银的杀菌作用相配合而获得高度的杀菌效果。另外，图2所示的液体腐坏抑制装置20中，杀菌性粒状体24的表面层(图示省略)只要至少包含银及氧化钛即可，表面层也可再包含其它物质。再者，上述实施形态中，杀菌性粒状体10的直径形成为6.2mm(高低差0.1mm)、6.4mm(高低差0.1mm)。但是，杀菌性粒状体10也可为表面无凹凸的平滑表面(高低差0.1mm以下)。此外，上述实施形态中，杀菌性粒状体10形成为大致球形，但只要是大小为10mm以下的粒状体，也可为球形以外的形状，例如，具有复杂凹凸的异形形状、圆柱形或筒状等。【符号说明】Q液体10杀菌性粒状体12基材14表面层20液体腐坏抑制装置22液体流路24杀菌性粒状体26光照射装置当前第1页1 2 3