株式会社ケミカル・テクノロジーはコンクリート構造物保護技術と光触媒塗料をご提供致します。

あるお得意様が当社の室内用光触媒コーティング剤の空気浄化性能を自社試験してくれまして「まったく効いていない」という辛辣な結果を頂戴しました。
試験内容を詳細に調べてみると、これは当社製品だけではなく光触媒全般に通じる問題点だと感じましたので解説したいと思います。
実は光触媒の空気浄化性能の光触媒工業会で定められた性能判定基準はUV光に限定されており可視光の基準はありません。試験に採用する光源は370nm付近の近紫外線を発するブラックライトです。
照度は1ｍW/cm2とされていますが、これはなじみ深い単位のルクスに換算すると7000〜10000ルクスに相当します。可視光では夏の海岸の日照に相当しますから室内では現実には実現不可能な照度ですね。「光触媒」なのですから光がなければ反応しないのですが、エネルギーの強いUV光を採用しても空気浄化性能を得るにはこれほどの照度の光を必要とする証ですね。さらに最近の室内光は白色LEDで、これはまったくUV光を発生しません。光のエネルギーは波長に依存するという光エネルギー公式E=hvでも明らかなように可視光のエネルギーは同一照度でもUV光よりかなり低くなります。
光触媒反応で発生する活性酸素はヒドロキシラジカルOH・とスーパーオキサイドO2―ですが白色LEDではこれは生じにくく、せいぜい1重項酸素1O2程度の弱いものですからより大きな照度を必要としてますます実用からは遠くなります。結論として、そもそも日常の室内光だけで十分な空気浄化性能を光触媒だけで得ることは現時点では残念ながら不可能です。
それでは「まったく空気浄化性能は無理なのか？」というテーマにはもう繰り返しご説明してきましたが有毒ガスの発生にはたいていそれを発生させる微生物が関与しています。光触媒の除菌性能をアップさせてそれらの微生物を死滅させると、それが空気浄化につながります。当社光触媒コーティング剤は活性酸素で金属銅から銅イオンを絶えず発生させて強い除菌性能を得ることを基本にしています。AIに描いてもらった解説図ですがほぼ正しくわかりやすくこの理論をご説明していますね。当社光触媒コーティング剤の空気浄化性能評価では有臭ガスそのものの減衰ではなく除菌性能をご評価頂だきたいと考えています。

今回は膜の検証についてのトピックです。光触媒酸化チタンは粒子径がナノレベルの微粒子なので電子顕微鏡でしか観察できず、施工面での観察は不可能です。ポータブル型の蛍光X線でチタンを検出するという手も、そもそも酸化チタンは代表的な白色顔料で身に周りのどこにでもあるため決定打になりません。顔料酸化チタンか光触媒かの違いも区別できませんし。古典的な方法として蛍光染料の添加も考えられます。よく分かるという点は評価できますが蛍光染料の寿命が短いので数ヶ月を超える長期の検出手段にはならないですね。ということで光触媒業界ではこの話題はタブー視されてきました。光触媒皮膜があるかないかを証明できないのに「○年保証」とか公言している業者も多いですが時限爆弾がいつ破裂するのか分からない怖い状況です。
そこで私はかねてから「光触媒ではなく、混在している銅粒子を観察すればいい」という解決策をご提案してきましたが、それを今回はマンガにしてみました。

最近の塗料や外装材は改良が進んできてそれ自体の耐久性では20〜30年を誇るものも多いですね。ただ、表面の煤煙汚れやカビ＆藻の発生による外観の悪化はその耐久性に関係なく進みます。そんな場合の対策として、洗浄後に再塗装を省いて光触媒だけの施工をお勧めしたいですね。
「再塗装工程を省いてるだけじゃないか？」と訝る向きもいらっしゃいますが、これにより仮設と養生という、けっこうコストが掛かるのに後に残らない工程が大幅に簡略化されるか、場合によっては不要になりますから全体の工期と工事費が大幅に削減され、建物の見栄えが蘇りかつそれが長続きします。外壁洗浄剤は塩化ベンザルコニウム等の逆性石けん系を採用するとそれ自体が殺菌・防カビ機能を持ちますから臭いのきつい塩素系漂白剤を採用する必要がなくなります。これは逆性石けん（プラス帯電）がばい菌の細胞表面のリン脂質（マイナス帯電）に吸着して破壊する作用だと言われています。わかりやすい挿絵をAIに依頼したら、ちょっと幼稚なマンガができてきましたがせっかくなのでご紹介します。外壁洗浄剤に差別化性能を付加して欲しいというコラボ先兼お得意様のご要望で、さらに銅イオンを適量配合して、防カビ殺菌機能を高めるとともに銅イオンの特性であるシロアリ忌避や除草機能も謳える洗浄剤にしました。洗いすぎると効果が落ちますので外壁洗浄後の現場周辺の散水はほどほどがいいのですが。建物オーナーのご要望や予算に応じてこのようなメニューをおすすめすることもアリなのではないでしょうか。

最近あるお得意様から孤独死物件の室内施工で臭気がごく短時間で解決したと感想と画像が寄られました。さすがに画像はシュールなので掲載は控えております。
ヒトに限らず生物とくに動物由来の臭気は排泄物も含めてほぼすべてタンパク質の分解によるものです。動物性タンパク質の構成元素をザクッと比率で示しましょう。このうちとくに窒素と硫黄がタンパク質の分解とともに臭気の強いガスに変化します。代表的なガスを例示しますと
たとえば1kgの動物性タンパク質が完全分解されると窒素ではアンモニア換算で280リットル、硫黄では硫化水素換算で15リットルの有毒臭気ガスが発生することになります。これは光触媒の消臭機能で処理可能なのかちょっと計算してみました。PIAJの性能判定基準に上記のガスはいずれも規定がないのでアセトアルデヒドの判定基準を代用します。
0.17μmol/hrとはちょっとプロ過ぎてわかりにくい数値ですがたとえば6畳間の壁面全面にこの光触媒を塗布して強い光を当て続けると1時間にこの6畳間で0.025リットルのガスが処理できます。上の仮定で発生したガス合計295リットルを処理するのに11800時間＝491日かかります、光を当てたままで。実用的ではないですね。
他方、タンパク質を分解する細菌＆カビを見てみましょう。この表の嫌気性菌以外は身の回りのどこにでも存在してタンパク質分解の機会を探しています。逆に言うと、これらを除去（殺菌）するとタンパク質は分解されず、従って臭気ガスも発生しません。このお得意様の「臭気がごく短時間で解決した」というご感想はこの菌やカビの除去機能によるものだとわかりますね。
光触媒の消臭効果を実用に近づけるためにはガスそのものの分解だけでなく、というかそれ以上に殺菌機能が重要だということが明白になった現場でした。

世はアニメや動画の時代となり、文字ばかりの論文や説明書は誰も深く見ない、読まないのが現状です。そもそも文字というのは古代の祖先が意思疎通のために発明した道具ですので、現代の意思疎通ツールとして我が国が世界に誇るのがマンガ＆アニメだとかねがね感じていました。そういうことで今般から積極的にマンガで情報発信することにしました。その第1弾です。