JP2002020973A - ポリエステル系繊維構造物 - Google Patents

ポリエステル系繊維構造物

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JP2002020973A JP2000209454A JP2000209454A JP2002020973A JP 2002020973 A JP2002020973 A JP 2002020973A JP 2000209454 A JP2000209454 A JP 2000209454A JP 2000209454 A JP2000209454 A JP 2000209454A JP 2002020973 A JP2002020973 A JP 2002020973A
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antibacterial
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Masayuki Hirata
正行 衡田
Isao Matsuda
勲 松田
Masaki Ishii
正樹 石井
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Abstract

(57)【要約】 【課題】洗濯耐久性に優れた抗菌性能を有するととも
に、風合いが柔軟で、かつ発色性が良好で、さらには生
分解性を有するポリエステル系繊維構造物を提供する。 【解決手段】融点が130℃以上の脂肪族ポリエステル
を主体とするポリエステル系繊維を用いてなる繊維構造
物であって、無機性/有機性値が0.3〜1.4である
抗菌剤を含むことを特徴とするポリエステル系繊維構造
物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、洗濯耐久性に優れ
た抗菌性能を有するとともに、風合いが柔軟で、かつ発
色性が良好で、さらには生分解性を有するポリエステル
系繊維構造物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ポリエチレンテレフタレートを代表とす
る芳香族ポリエステル繊維は、強度、耐熱性、耐薬品
性、ウォッシュアンドウエア性など各種の特性に優れる
ため、衣料用や産業用繊維として広く用いられている。
【0003】しかし、芳香族ポリエステル繊維はポリマ
ーの屈折率が高いため、染色した場合、発色性が良くな
いという欠点があった。また、芳香族ポリエステルは耐
久性が極めて高く、自然環境中で容易に分解しないた
め、廃棄に際しては焼却処理を行わない限り、半永久的
に残存してしまうという欠点があった。
【0004】一方、従来から抗菌性繊維構造物は、衣料
分野、建寝装分野などに広く利用されている。特に、近
年、メチシリン耐性黄色ブドウ状球菌(以下、MRSA
と略記する)による病院内感染が問題となっており、白
衣などの病院用衣料や介護衣料などに抗菌性布帛を使用
するケースが増えている。これらの衣料は通常60〜8
5℃の工業洗濯が多数繰り返されるが、従来技術では十
分な耐久性を有するものはほとんど得られていない。
【0005】繊維に抗菌性を付与する手段としては、
銀、銅、あるいは亜鉛などの無機系抗菌剤を合成繊維の
紡糸段階で練り込む方法や第四級アンモニウム塩などの
有機系抗菌剤をスプレーあるいはパディング処理して付
与する後加工の方法などがとられてきた。前者の場合
は、洗濯耐久性という面では優れているが、製糸面や変
色などで問題があった。後者の場合は、洗濯耐久性の面
で充分ではなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術の問題点を解決し、洗濯耐久性に優れた抗菌性能を
有するとともに、風合いが柔軟で、かつ発色性が良好
で、さらには生分解性を有するポリエステル系繊維構造
物を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
解決するために、次のような手段を採用するものであ
る。
【0008】すなわち、融点が130℃以上の脂肪族ポ
リエステルを主体とするポリエステル系繊維を用いてな
る繊維構造物であって、無機性/有機性値が0.3〜
1.4である抗菌剤を含むことを特徴とするポリエステ
ル系繊維構造物である。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明のポリエステル系繊維構造
物には、融点が130℃以上の脂肪族ポリエステルを主
体とするポリエステル系繊維が使用される。ここで脂肪
族ポリエステルを主体とするとは、ポリエステル系繊維
の80重量%以上が脂肪族ポリエステルから形成されて
いることを意味するものであり、脂肪族ポリエステルの
割合を80重量%以上とすることによって本発明の目的
である柔軟性、発色性と生分解性を得ることができる。
【0010】本発明で用いられる脂肪族ポリエステル
は、DSC測定で得られる溶融ピークのピーク温度が1
30℃以上であれば特段の制約はなく、ポリ乳酸、ポリ
−3−ヒドロキシプロピオネート、ポリ−3−ヒドロキ
シブチレート、ポリ−3−ヒドロキシブチレートバリレ
ート、およびこれらのブレンド物、変性物等を用いるこ
とができる。これらの脂肪族ポリエステル類は、生物分
解性或いは加水分解性が高いため、自然環境中で容易に
分解されるという利点を有している。
【0011】光沢の良好な繊維を得るためには、脂肪族
ポリエステルの屈折率は1.50以下であることが望ま
しく、より好ましくは1.45以下である。
【0012】本発明において、高融点および低屈折率の
観点から最も望ましい脂肪族ポリエステルとしては、L
−乳酸を主成分とするポリエステルを挙げることができ
る。L−乳酸を主成分とするとは、構成成分の60重量
%以上がL−乳酸からなっていることを意味し、40重
量%を超えない範囲でD−乳酸を含有するポリエステル
であってもよい。
【0013】ポリ乳酸の製造方法としては、乳酸を原料
として一旦環状二量体であるラクチドを生成せしめ、そ
の後開環重合を行う二段階のラクチド法と、乳酸を原料
として溶媒中で直接脱水縮合を行う一段階の直接重合法
が知られている。本発明で用いられるポリ乳酸は、いず
れの製法によって得られた物であってもよい。ラクチド
法によって得られるポリマーの場合には、ポリマー中に
含有される環状2量体が溶融紡糸時に気化して糸斑の原
因となるため、溶融紡糸以前の段階でポリマー中に含有
される環状2量体の含有量を0.1重量%以下とするこ
とが望ましい。また、直接重合法の場合には、環状2量
体に起因する問題が実質的にないため、製糸性の観点か
らはより好適であるといえる。
【0014】ポリ乳酸の重量平均分子量は高いほど好ま
しく、通常少なくとも5万、好ましくは少なくとも10
万、より好ましくは10〜30万である。重量平均分子
量が5万よりも低い場合には繊維の強度物性が低下する
ため好ましくない。
【0015】また、本発明におけるポリ乳酸は、L−乳
酸、D−乳酸のほかにエステル形成能を有するその他の
成分を共重合した共重合ポリ乳酸であってもよい。共重
合可能な成分としては、グリコール酸、3−ヒドロキシ
酪酸、4−ヒドロキシ酪酸、4−ヒドロキシ吉草酸、6
−ヒドロキシカプロン酸などのヒドロキシカルボン酸類
の他、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブ
タンジオール、ネオペンチルグリコール、ポリエチレン
グリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール等の分
子内に複数の水酸基を含有する化合物類またはそれらの
誘導体、アジピン酸、セバシン酸、フマル酸、テレフタ
ル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン
酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸、5−テトラブ
チルホスホニウムイソフタル酸等の分子内に複数のカル
ボン酸基を含有する化合物類またはそれらの誘導体が挙
げられる。生分解性能を考えると、それらの共重合率は
30モル%以下が好ましい。
【0016】また、溶融粘度を低減させるため、ポリカ
プロラクトン、ポリブチレンサクシネートおよびポリエ
チレンサクシネートのような脂肪族ポリエステルポリマ
ーを内部可塑剤として、あるいは外部可塑剤として用い
ることができる。さらには、艶消し剤、消臭剤、難燃
剤、糸摩擦低減剤、抗酸化剤等として無機微粒子や有機
化合物を必要に応じて添加することができる。
【0017】本発明で用いられる脂肪族ポリエステル
は、融点が130℃以上であることが必要である。融点
が130℃よりも低い場合には、製糸時、特に紡糸時に
単糸間の融着が著しくなり、更に延伸性不良が発生する
など製品の品位が著しく損なわれる。融点は好ましくは
150℃以上であり、さらに好ましくは160℃以上で
ある。ここで融点とは、DSC測定によって得られた融
解ピークのピーク温度を意味する。このような脂肪族ポ
リエステルを用いることによって、芳香族ポリエステル
繊維よりも柔軟な風合いを得ることができる。この柔軟
性は、脂肪族ポリエステル繊維のヤング率が芳香族ポリ
エステルのヤング率に比べ低いことに起因している。
【0018】本発明のポリエステル系繊維の断面形状
は、丸断面、三角断面、マルチローバル断面、偏平断
面、ダルマ型断面、X型断面、その他公知の異形断面で
あってもよく、何等限定されるものではない。光沢を付
与する目的からは多葉型等の非円形もしくはその他の異
形断面が好ましく、また、さらなる柔軟性を付与する目
的からは扁平断面であることも好ましい。軽量化を目的
とする場合は、中空形状とすることも好ましい。また、
芯鞘複合、バイメタル複合、海島複合および分割複合繊
維のような複合繊維であっても良い。
【0019】本発明のポリエステル系繊維は、通常のフ
ラットヤーン以外に、仮撚加工糸、強撚糸、タスラン
(登録商標)加工糸、太細糸、混繊糸等のフィラメント
ヤーンであってもよく、ステープルファイバーやトウ、
あるいは紡績糸などの各種形態の繊維であってもよい。
【0020】本発明の繊維構造物とは、縫い糸や刺繍糸
などの糸状物、紐状物、帯状物、織物、編物、不織布、
フェルトなどの布帛やわた等を含み、その構造、形状は
いかなるものであっても差し支えない。
【0021】本発明の脂肪族ポリエステル繊維構造体
は、本発明の脂肪族ポリエステル繊維を単独で使用して
もよく、また他の繊維と混用することもできる。混用す
る場合は、本発明の脂肪族ポリエステル繊維の混用比率
を30重量%以上、好ましくは50重量%以上とするこ
とが、本発明が目的とする柔軟な風合い、発色性、生分
解性、抗菌性を得るために好ましい。
【0022】本発明のポリエステル系繊維構造物は、無
機性/有機性値が0.3〜1.4の抗菌剤を含むもので
ある。
【0023】本発明でいう「無機性/有機性値」とは、
藤田稔氏が考案した各種有機化合物の極性を有機概念的
に取り扱った値であり〔改編 化学実験学−有機化学篇
−河出書房(1971)参照〕、炭素(C)1個を有機
性20とし、それに対し各種極性基の無機性、有機性の
値を表1の如く定め、無機性値の和と有機性値の和を求
め両者の比をとった値をいう。
【0024】
【表1】
【0025】本発明は、かかる有機概念で算出された値
をもとにして繊維と抗菌剤との親和性に注目し、無機性
/有機性値が所定の範囲内にある抗菌剤をポリエステル
系繊維に付着または吸尽・拡散させたものである。
【0026】無機性/有機性値が0.3未満の場合は有
機性が強くなりすぎて、逆に1.4を超える場合は無機
性が強くなりすぎて、ポリエステル系繊維に付着または
吸尽・拡散しにくくなる。無機性/有機性値は0.35
〜1.3であることが好ましく、0.4〜1.2である
ことがより好ましい。
【0027】例えば、2,3,5,6−テトラクロロ−
4−ヒドロキシピリジンの場合、ベンゼン核を1つ、−
Cl基を4つ、−OH基を1つ、−NR2基を1つ含む
ため無機性値は265となる。また有機性値は、C(炭
素)を5つ、−Cl基を4つ含むため180となり、無
機性値/有機性値は1.47となる。また、2−ピリジ
ルチオール−1−オキシド亜鉛はキレート錯体として存
在し、電気陰性度の点から亜鉛と硫黄は共有結合をして
いると考えるので、この化合物の無機性値は85、有機
性値は190となり無機性値/有機性値は0.45と計
算できる。一方、同じピリジン系抗菌剤である2−ピリ
ジルチオール−1−オキシドナトリウムは、ナトリウム
と硫黄は電気陰性度差が1.6以上あり、この結合はイ
オン結合となり、この場合、ナトリウムは軽金属塩とし
て働くため無機性値は585、有機性値は190と算出
でき、無機性値/有機性値は3.0となることから、ポ
リエステルとの親和性は悪くなる。
【0028】本発明に用いる抗菌剤としては、2−クロ
ロ−6−トリクロロメチルピリジン、2−クロロ−4−
トリクロロメチル−6−メトキシピリジン、2−クロロ
−4−トリクロロメチル−6−(2−フリルメトキシ)
ピリジン、ジ(4−クロロフェニル)ピリジルメタノー
ル、2,3,5−トリクロロ−4−(n−プロピルスル
フォニル)ピリジン、2−ピリジルチオール−1−オキ
シド亜鉛、ジ(2−ピリジルチオール−1−オキシド)
等のピリジン系化合物を好ましく用いることができる。
その中でも特に、2−ピリジルチオール−1−オキシド
亜鉛が、繊維との親和性がよく、繊維に対して強固に付
着、吸尽するため洗濯耐久性が良く、MRSAをはじめ
効果を示す対象菌種の広さの点で好ましい。
【0029】本発明に用いる抗菌剤は、繊維に付着また
は吸尽・拡散し易くする観点から、分子量が200〜7
00であることが好ましく、より好ましくは300〜5
00である。分子量が200未満では、抗菌剤が繊維に
付着または吸尽・拡散するが洗濯耐久性は低くなる傾向
がある。一方、分子量が700を超えるときは、抗菌剤
が繊維に付着または吸尽しにくい。
【0030】また、かかる抗菌剤の中でも、平均粒径が
2μm以下のものを用いることが好ましい。平均粒径が
2μmを超えると、繊維に付着または吸尽しにくくなる
上に、加工液にした時に粒子の沈降が起こり、液の安定
性に欠ける傾向を示すものである。好ましくは、抗菌剤
の平均粒径は1μm以下である。
【0031】また、本発明のポリエステル系繊維の単繊
維繊度に特に制約はないが、抗菌剤の繊維内部への吸尽
効率を考慮すると1.1〜10dtexであることが好
ましい。
【0032】また、本発明のポリエステル系織物におい
ては、過酷な洗濯処理条件である過酸化物、強アルカリ
剤、界面活性剤を混合した洗液を用いた工業洗濯(80
〜85℃で12〜15分/回×50回)後でも、SEK
(繊維製品新機能評価協議会)の定める制菌評価方法
(統一試験法)で、静菌活性値が2.2以上であること
が望ましい。
【0033】抗菌剤を付与する方法としては、染料と抗
菌剤とを含む染浴中で染色同時処理することが好まし
く、抗菌剤を染料と同じ様に繊維に付着させ、繊維内部
に吸尽・拡散させることができる。処理温度、処理時間
は、60〜130℃で10〜120分間処理することが
好ましい。その後、テンター等で100〜160℃の乾
熱処理をすることが好ましく、抗菌剤を更に繊維表面か
ら内部に拡散させ、抗菌性を損なうことなく洗濯耐久性
を向上させることができる。
【0034】抗菌剤を付与する他の方法としては、染色
後の織物に抗菌剤を含む液をパディング処理またはスプ
レー処理などで付着させた後、100〜160℃で乾熱
または湿熱の加熱処理を行うことにより、抗菌剤を繊維
表面に付着もしくは繊維内部に吸尽・拡散させることが
できる。
【0035】本発明の繊維構造物は、コート、セータ
ー、ポロシャツ、Tシャツ、トレーニングパンツ、スラ
ックス、下着、パンスト、靴下、裏地、芯地などの衣料
用製品、カーテン、カーペット、布団綿、椅子貼り、カ
バン、家具貼地、壁材、ベルト等の生活資材用製品、帆
布、ネット、ロープ、重布等の産業資材用製品、人工皮
革製品、農業・園芸・土木用資材などの部材として好適
である。
【0036】
【実施例】次に、実施例によって本発明を詳細に説明す
る。また、実施例中の測定値は次の方法で得たものであ
る。 〈融点〉パーキンエルマー社製の示差走査熱量計(DS
C−7)を用いて、昇温速度15℃/分の条件で測定し、
得られた溶融ピークのピーク温度を融点とした。 〈屈折率〉ポリマーの熱圧フィルムを試料として、23
℃に調節された、プリズムを備えたアッベ屈折計によ
り、JIS−K7105記載の方法に準拠して測定し
た。 〈風合いの柔軟性〉官能試験を実施し、3段階評価し
た。「優れている」は○、「普通」は△、「劣ってい
る」は×で表した。 〈工業洗濯方法〉ドラム染色機を用い、花王(株)製洗
剤“ザブ”2g/l、過酸化水素水(35%工業用)3
cc/l、過炭酸ナトリウム1.5g/l、温度85±
2℃、浴比1:20で15分間洗濯し、排液、脱水し、
その後、オーバーフロー水洗を10分間実施し、脱水を
行った。これを洗濯1回とした。最後にタンブラー・ド
ライヤーを用いて20分間で乾燥した。 〈抗菌試験方法〉試験方法は統一試験法を採用し、試験
菌体はMRSA臨床分離株を用いた。試験方法は、滅菌
試料布に上記試験菌のブイヨン懸濁液を注加し、密閉容
器中で37℃、18時間培養後の生菌数を計測し、殖菌
数に対する菌数を求め、次の基準に従った。
【0037】log(B/A)>1.5の条件下、lo
g(B/C)を菌数増減値差とし、2.2以上を合格レ
ベルとした。
【0038】ただし、Aは無加工品の接種直後分散回収
した菌数、Bは無加工品の18時間培養後分散回収した
菌数、Cは加工品の18時間培養後分散回収した菌数を
表す。 (実施例1)屈折率1.43、融点166℃のL−ポリ
乳酸チップを105℃の設定した真空乾燥器で12時間
乾燥した。乾燥したチップをプレッシャーメルター型紡
糸機にて、メルター温度210℃にて溶融し紡糸温度2
20℃で36ホールの口金孔から紡出した。この紡出糸
を20℃、25m/minのチムニー風によって冷却
し、油剤を付与して収束した後、3000m/minで
引き取って未延伸糸(122dtex−36f)を得
た。
【0039】この未延伸糸をホットローラー系の延伸機
を用い、延伸温度90℃、熱セット温度120℃、延伸
倍率1.45倍、延伸速度800m/minの条件で延
伸して84dtex−36fの延伸糸を得た。
【0040】該延伸糸を用いてツイル織物を製織し、8
0℃で20分間精練を行った後、140℃で1分間乾熱
セットを施した。さらに、抗菌剤として、コロイド化処
理した2−ピリジルチオール−1−オキシド亜鉛を1%
owf、分散染料として、Dianix Yellow
AC−Eを0.5%owf用いて、染浴のpH4.5
の下、110℃で30分間染色同時処理を行った。染色
布をソーピング、乾燥後、130℃で1分間仕上げセッ
トした。仕上布の密度は、タテ102×ヨコ102(本
/2.54cm)であった。
【0041】仕上反の評価結果を表2に示す。表2に示
すように、風合いが柔軟であるとともに、耐久性に優れ
た抗菌性を有する織物が得られた。 (実施例2)実施例1の延伸糸(84dtex−36
f)を用いて、サテン織物(5枚朱子)を製織し、80
℃で20分間精練を行った後、140℃で1分間乾熱セ
ットを施した。さらに、抗菌剤として、コロイド化処理
した2−クロロ−6−トリクロロメチルピリジンを1%
owf、分散染料として、Dianix Dark B
lue S−LFを2.0%owf用いて、染浴のpH
4.5の下、110℃で30分間染色同時処理を行っ
た。染色布をソーピング、乾燥後、130℃で1分間仕
上げセットした。仕上布の密度は、タテ200×ヨコ9
9(本/2.54cm)であった。
【0042】仕上反の評価結果を表2に示す。表2に示
すように、風合いが柔軟であるとともに、耐久性に優れ
た抗菌性を有する織物が得られた。 (比較例1)屈折率1.58、融点262℃のポリエチ
レンテレフタレートのチップを160℃の設定した真空
乾燥器で5時間乾燥した。乾燥したチップを用いて、通
常の紡糸機にて紡糸温度290℃で36ホールの口金孔
から紡出した。この紡出糸を20℃、25m/minの
チムニー風によって冷却し、油剤を付与して収束した
後、3000m/minで引き取って未延伸糸(150
dtex−36f)を得た。
【0043】この未延伸糸をホットローラー系の延伸機
を用い、延伸温度90℃、熱セット温度130℃、延伸
倍率1.80倍、延伸速度800m/minの条件で延
伸して84dtex−36fの延伸糸を得た。
【0044】該延伸糸を用いてツイル織物を製織し、8
0℃で20分間精練を行った後、180℃で1分間乾熱
セットを施した。さらに、抗菌剤として、コロイド化処
理した2−ピリジルチオール−1−オキシド亜鉛を1%
owf、分散染料として、Dianix Yellow
AC−Eを0.5%owf用いて、染浴のpH4.5
の下、110℃で30分間染色同時処理を行った。染色
布をソーピング、乾燥後、170℃で1分間仕上げセッ
トした。仕上布の密度は、タテ102×ヨコ102(本
/2.54cm)であった。
【0045】仕上反の評価結果を表2に示す。表2に示
すように、風合いが実施例1で得られたものに比べて硬
かった。 (比較例2)実施例1と同じ生機を使用し、抗菌剤とし
てコロイド化処理した2−ピリジルチオール−1−オキ
シドナトリウムを用いた以外は、実施例1と全く同じ処
理を行った。
【0046】仕上反の評価結果を表2に示す。表2に示
すように、抗菌性の洗濯耐久性の劣るものであった。
【0047】
【表2】
【0048】
【発明の効果】本発明によれば、洗濯耐久性に優れた抗
菌性能を有するとともに、風合いが柔軟で、かつ発色性
が良好で、さらには生分解性を有するポリエステル系繊
維構造物を提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) D01F 6/92 301 D01F 6/92 301H D03D 15/00 D03D 15/00 A // D06M 101:32 D06M 101:32 Fターム(参考) 4H011 AA02 BA01 BB09 BB16 BC19 DA10 DD06 DH04 4L033 AA07 AB05 AC10 BA90 4L035 BB31 BB33 BB56 BB59 BB77 BB89 BB91 EE07 EE11 EE20 FF10 HH10 JJ21 KK03 KK05 4L048 AA20 AB07

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】融点が130℃以上の脂肪族ポリエステル
    を主体とするポリエステル系繊維を用いてなる繊維構造
    物であって、無機性/有機性値が0.3〜1.4である
    抗菌剤を含むことを特徴とするポリエステル系繊維構造
    物。
  2. 【請求項2】該脂肪族ポリエステルの屈折率が1.50
    以下であることを特徴とする請求項1記載のポリエステ
    ル系繊維構造物。
  3. 【請求項3】該脂肪族ポリエステルがL−乳酸を主成分
    とするポリエステルであることを特徴とする請求項1又
    は2に記載のポリエステル系繊維構造物。
  4. 【請求項4】該抗菌剤が、2−クロロ−6−トリクロロ
    メチルピリジン、2−クロロ−4−トリクロロメチル−
    6−メトキシピリジン、2−クロロ−4−トリクロロメ
    チル−6−(2−フリルメトキシ)ピリジン、ジ(4−
    クロロフェニル)ピリジルメタノール、2,3,5−ト
    リクロロ−4−(n−プロピルスルフォニル)ピリジ
    ン、2−ピリジルチオール−1−オキシド亜鉛およびジ
    (2−ピリジルチオール−1−オキシド)から選ばれた
    少なくとも1種であることを特徴とする請求項1〜3の
    いずれかに記載のポリエステル系繊維構造物。
  5. 【請求項5】該抗菌剤が、2−ピリジルチオール−1−
    オキシド亜鉛であることを特徴とする請求項1〜4のい
    ずれかに記載のポリエステル系繊維構造物。
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CN108035012A (zh) * 2017-12-25 2018-05-15 恒天生物基材料工程技术(宁波)有限公司 一种发热聚乳酸纤维及其制备方法

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