JP2008255518A - 抗菌・消臭性繊維、これを用いた繊維成形品及び繊維製品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも下記の成分(A)と、成分(B)及び/又は成分(C)を含む繊維処理剤が、繊維の全質量に基づいて0.2〜5質量%付着している繊維であって、該繊維処理剤中で、成分(A)が20〜80質量%、成分(B)及び/又は成分(C)が80〜20質量%を占めることを特徴とする抗菌・消臭性繊維。
(A)茶葉、アロエ、竹、笹、フキ、ヘチマ、スギナ、蓬、ゲンノショウコ、柿及びグレープフルーツからなる群から選ばれる少なくとも1種の植物の抽出物;
(B)アルキレンオキシド付加型非イオン界面活性剤及び多価アルコール型非イオン界面活性剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の非イオン界面活性剤;
(C)カルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩及びリン酸エステル塩からなる群から選ばれる少なくとも1種のアニオン界面活性剤
【選択図】なし
Description
従って本発明は、少なくとも下記の成分(A)と、成分(B)及び/又は成分(C)を含む繊維処理剤が、繊維の全質量に基づいて0.2〜5質量%付着している繊維であって、該繊維処理剤中で、成分(A)が20〜80質量%、成分(B)及び/又は成分(C)が80〜20質量%を占めることを特徴とする抗菌・消臭性繊維である。
(A)茶葉、アロエ、竹、笹、フキ、ヘチマ、スギナ、蓬、ゲンノショウコ、柿及びグレープフルーツからなる群から選ばれる少なくとも1種の植物の抽出物;
(B)アルキレンオキシド付加型非イオン界面活性剤及び多価アルコール型非イオン界面活性剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の非イオン界面活性剤;
(C)カルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩及びリン酸エステル塩からなる群から選ばれる少なくとも1種のアニオン界面活性剤
上記成分(B)のアルキレンオキシド付加型非イオン界面活性剤は具体的に、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルフェノール、ポリオキシアルキレン高級脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレン多価アルコール高級脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレン高級脂肪族アミン、ポリオキシアルキレン高級脂肪酸アミド及びポリオキシアルキレンアルキルアルカノールアミドから選択することができる。上記成分(B)の多価アルコール型非イオン系界面活性剤が具体的に、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビタン又はソルビトールの高級脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル及び高級脂肪酸アルカノールアミドから選択することができる。
(M2+は亜鉛又は亜鉛を必須成分とする2価金属を示し、M3+はAl,Fe,Ceから選ばれる3価金属を示し、x1は0<x1≦0.5の範囲の数を示し、δはカチオン格子欠陥を示す)で表わされる複合酸化物を繊維重量に対し0.1〜10質量%の範囲で含む。
本発明の抗菌・消臭性繊維の形態の例として、少なくとも2種類の熱可塑性樹脂を含む複合繊維が挙げられ、さらに、少なくとも1種類の熱可塑性樹脂がポリオレフィン系樹脂であり、同樹脂が鞘側に配された鞘芯型複合繊維が挙げられる。
本発明の抗菌・消臭性繊維の好ましい態様として、上記金属酸化物が該複合繊維の鞘成分内に練り込まれている複合繊維が挙げられる。
本発明はまた、上記の抗菌・消臭性繊維を用いた繊維成形品、及び該繊維成形品を用いた繊維製品に向けられる。
(A)茶葉、アロエ、竹、笹、フキ、ヘチマ、スギナ、蓬、ゲンノショウコ、柿及びグレープフルーツからなる群から選ばれる少なくとも1種の植物の抽出物;
(B)アルキレンオキシド付加型非イオン界面活性剤及び多価アルコール型非イオン界面活性剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の非イオン界面活性剤;
(C)カルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩及びリン酸エステル塩からなる群から選ばれる少なくとも1種のアニオン界面活性剤
を含む繊維処理剤を、繊維の全質量に基づいて0.2〜5質量%付着させることを含み、該繊維処理剤中で、成分(A)が20〜80質量%、成分(B)及び/又は成分(C)が80〜20質量%を占めていて、成分(A)と成分(B)及び/又は成分(C)を繊維に同時に適用するか、又は成分(A)を繊維に適用した後、成分(B)及び/又は成分(C)を適用するか、又は成分(B)及び/又は成分(C)を適用した後、成分(A)を適用することを含む。
本発明の抗菌・消臭性繊維から得られる繊維成形品は優れた抗菌性、消臭性能を有するので、例えばおむつ、ナプキン、失禁パット等の吸収性物品、ガウン、術衣等の医療衛生材、壁用シート、障子紙、床材等の室内内装材、カバークロス、生ゴミ用カバー等の生活関連材、使い捨てトイレ、トイレ用カバー等のトイレタリー製品、ペットシート、ペット用おむつ、ペット用タオル等のペット用品、一般医療材、寝装材、フィルター材、介護用品など様々な用途において、良好な抗菌・消臭性能を発揮できる。
本発明の抗菌・消臭性繊維は、少なくとも下記の成分(A)と、成分(B)及び/又は成分(C)とからなる繊維処理剤が、繊維の全質量に基づいて0.2〜5質量%付着している繊維であって、該繊維処理剤において上記各成分の質量比率が、成分(A)が20〜80質量%、成分(B)及び/又は成分(C)が80〜20質量%の範囲にある。
成分(A)は茶葉、アロエ、竹、笹、フキ、ヘチマ、スギナ、蓬、ゲンノショウコ、柿及びグレープフルーツからなる群から選ばれる少なくとも1種の植物の抽出物;成分(B)はアルキレンオキシド付加型非イオン界面活性剤及び多価アルコール型非イオン界面活性剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の非イオン界面活性剤;及び成分(C)はカルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩及びリン酸エステル塩からなる群から選ばれる少なくとも1種のアニオン界面活性剤である。
植物の抽出に使用する部位は地上部、地下部、果実、果皮或いは種子のいずれでも良い。これら1種以上の植物に加えて、更に檜、ブナ、ヒバ、ドクダミ、オレンジ、イランイラン、カモミール、グレープフルーツ、サンダルウッド、シナモン、ジャスミン、セージ、ゼラニウム、ティートリー、バジル、ペパーミント、レモン、ユーカリ、ライム、ラベンダー、レモングラス、ローズマリー等の植物の抽出物を用いても良い。
植物抽出物を得る方法の例として、植物を生のまま或いは乾燥し、細切り或いは細切りせずに、抽出溶媒として水、無機酸水溶液、有機酸水溶液、無機アルカリ水溶液、有機溶媒等の1種又は2種以上の混合溶媒を用いて抽出することが挙げられる。得られた抽出液を濾過後に減圧濃縮などによる濃縮を行い、植物抽出液を得る。あるいは抽出溶媒を蒸発させた後の乾固物として得てもよい。
抽出液又は乾固物の状態の植物抽出物は、繊維へ付与するに当り、植物抽出液の状態で使用してもよいし、乾固物であれば適当な溶媒を用いて溶解し、又は成分(B)及び/又は(C)及び任意に適当な溶媒を用いて溶解させて、使用することができる。
有機溶媒としては、ヘキサン等のアルカン類の他、エーテル類、ケトン類、アルコール類等が挙げられ、特に炭素数が1〜3の低級アルコール、グリセリン、プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、ポリエチレングリコール、及びこれらの水溶液を用いることが好適である。
成分(A)として用いる植物抽出物として市販品を使用することもでき、そのような市販品として、例えば環境科学開発社製「L−17W」(笹、フキ、ヘチマ、スギナ、蓬抽出物)、太陽化学社製「サンフラボン」(茶抽出物)、伊藤園社製「テアフラン」、「テアフラン30A」(茶抽出物、茶ポリフェノール40%)、白井松新薬社製「ネオバンプス2000」(竹抽出物)、リリース科学社製「パンシル」(柿抽出物、柿ポリフェノール5%)、「デスファン」(グレープフルーツ抽出物)などが挙げられる。成分(A)として用いる植物抽出物は本発明の要件を満たす構成であれば特に限定されない。
成分(A)に用いられる植物として、好ましいのは茶葉、竹、笹、フキ、ヘチマ、スギナ、蓬、柿であり、特に茶葉、竹、笹、フキ、ヘチマ、スギナ、蓬が好ましく用いられる。
成分(B)の非イオン界面活性剤を構成するアルキルとしては、炭素数が12〜24のアルキルが利用できる。このアルキルは、任意の−CH2−が−CH=CH−、シクロアルキレン、またはシクロアルケニレンで置き換えられてもよい。このアルキルは、パーム油、牛脂、ナタネ油、米糠油、魚油等の天然油脂由来のアルキルでも合成系のアルキルでもよい。
成分(B1−5)を構成するアルキルアミノとしては、炭素数8〜24のアルキルを有するモノアルキルアミノまたはジアルキルアミノを挙げることができる。このアルキルの任意の−CH2−が−CH=CH−、シクロアルキレン、またはシクロアルケニレンで置き換えられてもよい。
成分(B1−6)を構成するアルキルアルカノールアミドは、アルカノールアミンと高級脂肪酸の脱水反応によって得られる基である。アルカノールアミンとしては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン等を挙げることができる。
成分(B)として一種単独を使用してもよいし、又は2種以上を併用してもよい。
成分(C)として一種単独を使用してもよいし、又は2種以上を併用してもよい。
更に、これら繊維処理剤の繊維への付着量は、繊維の全質量に基づいて0.2〜5質量%、好ましくは0.2〜3質量%、より好ましくは0.3〜1.5質量%である。繊維処理剤の付着量が0.2〜5質量%の範囲であれば、消臭性、制電性を共に発揮させることができる。さらに消臭性能を充分に発揮させるためには、成分(A)の付着量は、繊維の全質量に基づいて少なくとも0.1質量%であることが好ましい。
M2+ (1-x)M3+ x-δO (1)
(式中、M2+はZn又はZnを必須成分とする2価金属を示し、M3+はAl,Fe,Ceから選ばれる3価金属、好ましくはAlを示し、xは0<x≦0.5の範囲の数を示し、δはカチオン格子欠陥を示す)
この酸化亜鉛系複合酸化物とは、ZnOにAl等のM3+が置換固溶したZnOと同じ結晶構造の固溶体、あるいは該固溶体とスピネル(M2+M3+ 2O4)との混合物を意味し、粉末X線回折にかけるとZnOと殆ど同じ回折パターンを示す。
(繊維の耐変色性促進試験)
試料繊維100gを、25℃、相対湿度65%の条件下で7m/minの速度でローラーカード試験機でカードウェブとし、ニードルパンチ加工機で加工して、目付約80g/m2のニードルパンチ不織布とした。これを8cm×8cmにカットし、台紙に固定した。石油ストーブの周囲を金属で覆った暴露装置を作成し、石油ストーブの燃焼ガスを捕集できる様にした。ストーブの火源より80cm上方に不織布サンプルを吊るし、装置内の温度を約100℃に保った状態で3時間燃焼ガスに暴露させた。暴露後、前後のサンプルを目視比較し、黄変、赤変等変色の有無を以下の基準で評価した。
○:変色は殆んど見られない
△:僅かな変色が見られる
×:黄変、赤変が著しく、明らかな変色が見られる
迅速残脂抽出装置R−II型(東海計器(株)製)を用いて、迅速抽出法により付着量を測定した。試料繊維及び繊維成形体2g(短繊維において、処理剤の付着方法により付着斑等が懸念される場合は、カードにかけウェブとしたものを用いること)を金属製の筒(内径16mm、長さ130mm、底部はすり鉢状で最底部には1mmの孔があるもの)に詰め、上部よりメタノール25mlを数回に分けて投入する。
底部の孔より滴下した液体を加熱したアルミ皿で受け、メタノールを蒸発させる。アルミ皿にある残留物の質量(g)を測定し、以下の式で付着量を算出する。
付着量=(残留物の質量/2)×100(単位は%)
実施例及び比較例で得られた不織布の消臭性能を、アンモニア、酢酸について次のように測定した。テドラーバッグ(容積5リットル)に所定量(3g)の不織布を入れて密封した。次いで、シリンジを用いて、所定濃度の臭気成分を含む空気を、全ガス量3リットルとなるようにテドラーバッグ内に注入した。ガスを注入してから一定時間経過後に、テドラーバッグ内のガスをガス検知管(ガステック社製、酢酸用81型、硫化水素用4LL、4LT型)を用いて直接測定し、下記式により臭気成分の除去率を求めた。
除去率(%)={(C0−C)/C0}×100
C0:初期濃度
C:24時間経過後の対象臭気物質濃度
繊維製品衛生加工協議会(SEK)の統一試験法に準じて行った。滅菌後クリーンベンチ内で乾燥した試料0.4gの全体に、あらかじめ高圧蒸気滅菌して氷冷した1/20濃度のニュートリエントブロスで、生菌数を1×105個/mlに調製した試験菌懸濁液0.2mlを均一に接種して、滅菌したキャップを締め付ける。これを37±1℃で18時間培養し、培養後の生菌数を測定する。
試料には標準布(抗菌防臭加工製品の加工効果評価試験マニュアルに規定のもの)と各実施例で作製した加工布の2種類であり、試験菌としては黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus ATCC 6538P)を用いた。そして、下記の式で抗菌性の指標である静菌活性値を算出した。
静菌活性値=logB−logC
但し、試験成立条件(logB−logA)>1.5を満たすこと
A:標準布の接種直後に回収した菌数の平均値
B:標準布の18時間培養後回収した菌数の平均値
C:加工布の18時間培養後回収した菌数の平均値
静菌活性値が2.2以上のものを抗菌性ありと判定した。
繊維処理剤の成分(A)となる植物抽出物として、以下の物質を用いた。
抽出物1:L−17W(商品名:環境科学開発社製、笹、フキ、ヘチマ、スギナ、蓬抽出物)
抽出物2:パンシル(商品名:リリース科学社製、柿抽出物、柿ポリフェノール5%)
抽出物3:テアフラン30A(商品名:株式会社伊藤園製、茶抽出物、茶ポリフェノール40%)
各種繊維処理剤を構成する成分(A)、成分(B)、成分(C)について、以下の表1に組成(単位:質量%)示す。
熱可塑性樹脂に添加する金属酸化物として以下の物質を用いた。
酸化物1:ZnO
酸化物2:Zn0.75Al0.25O
金属酸化物の粉体をマスターバッチ化後、鞘成分へ添加する。マスターバッチ化に用いる樹脂は、鞘成分と同じ樹脂を用いた。
表2に金属酸化物の含有量を示す。尚、含有量は繊維中の含有量である。
繊維を構成する熱可塑性樹脂として以下の樹脂を用いた。
樹脂1:密度0.96g/cm3、MFR(190℃ 荷重21.18N)が16g/10min、融点が131℃である高密度ポリエチレン(略記号PE)
樹脂2:MFR(230℃ 荷重21.18N)が15g/10min、融点が162℃である結晶性ポリプロピレン(略記号PP)
樹脂3:MFR(230℃ 荷重21.18N)が16g/10min、融点が131℃であるエチレン含有量4.0重量%、1−ブテン含有量2.65重量%のエチレン−プロピレン−1−ブテン3元共重合体。(略記号co−PP)
樹脂4:固有粘度が0.65であるポリエチレンテレフタレート。(略記号PET)
樹脂5:固有粘度が0.92であるポリトリメチレンテレフタレート。(略記号PPT)
繊維に用いる樹脂とその組み合わせを表2に示す。
JIS K 7210に準拠し、メルトフローレートの測定を行った。ここで、MIは、附属書A表1の条件D(試験温度190℃、荷重2.16kg)に準拠し、MFRは、条件M(試験温度230℃、荷重2.16kg)に準拠して測定した。
不織布化の方法として、以下の方法と条件を用いた。
スルーエア加工(略称TA):表2に示す熱可塑性樹脂を用い、表に示す比率(質量比)と断面形状で紡糸し、その際、表1に示す各種繊維処理剤をオイリングロールに接触させて、該処理剤を付着させた。延伸工程を経た後、乾燥させて2.2dtexの繊維を得た。次いで、該繊維をカッターでカット長51mmの短繊維とし、これを試料繊維として用いた。
試料繊維をローラーカード試験機にてカードウェブとし、このウェブをサクションドライヤーで加工して目付25g/m2の不織布として用いた。加工条件は、加工温度130℃で行った。
上記のようにして得た複合繊維及びその繊維を用いて作成した不織布について、それらの性能を前記評価方法に基づき評価、測定した。その結果を表2に合わせて示す。
本発明の抗菌・消臭性繊維から、例えばおむつ、ナプキン、失禁パット等の吸収性物品、ガウン、術衣等の医療衛生材、壁用シート、障子紙、床材等の室内内装材、カバークロス、生ゴミ用カバー等の生活関連材、使い捨てトイレ、トイレ用カバー等のトイレタリー製品、ペットシート、ペット用おむつ、ペット用タオル等のペット用品、一般医療材、寝装材、フィルター材、介護用品などの抗菌・消臭性能が要求される様々な繊維成形品又は繊維製品を製造することができる。
Claims (12)
- 少なくとも下記の成分(A)と、成分(B)及び/又は成分(C)を含む繊維処理剤が、繊維の全質量に基づいて0.2〜5質量%付着している繊維であって、該繊維処理剤中で、成分(A)が20〜80質量%、成分(B)及び/又は成分(C)が80〜20質量%を占めることを特徴とする抗菌・消臭性繊維。
(A)茶葉、アロエ、竹、笹、フキ、ヘチマ、スギナ、蓬、ゲンノショウコ、柿及びグレープフルーツからなる群から選ばれる少なくとも1種の植物の抽出物;
(B)アルキレンオキシド付加型非イオン界面活性剤及び多価アルコール型非イオン界面活性剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の非イオン界面活性剤;
(C)カルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩及びリン酸エステル塩からなる群から選ばれる少なくとも1種のアニオン界面活性剤 - 植物抽出物中に含有されるポリフェノール類が、該繊維処理剤の質量に基づいて1〜20質量%である請求項1に記載の抗菌・消臭性繊維。
- 成分(A)の付着量が、繊維の全質量に基づいて少なくとも0.1質量%であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の抗菌・消臭性繊維。
- 上記成分(B)のアルキレンオキシド付加型非イオン界面活性剤がポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルフェノール、ポリオキシアルキレン高級脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレン多価アルコール高級脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレン高級脂肪族アミン、ポリオキシアルキレン高級脂肪酸アミド及びポリオキシアルキレンアルキルアルカノールアミドから選ばれる請求項1〜3のいずれか1項に記載の抗菌・消臭性繊維。
- 上記成分(B)の多価アルコール型非イオン系界面活性剤がグリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビタン又はソルビトールの高級脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル及び高級脂肪酸アルカノールアミドから選ばれる請求項1〜3のいずれか1項に記載の抗菌・消臭性繊維。
- 繊維中に、酸化亜鉛および/または下記一般式(1)
M2+ (1-x1)M3+ x1-δO (1)
(M2+は亜鉛又は亜鉛を必須成分とする2価金属を示し、M3+はAl,Fe,Ceから選ばれる3価金属を示し、x1は0<x1≦0.5の範囲の数を示し、δはカチオン格子欠陥を示す)で表わされる複合酸化物を繊維の全質量に対し0.1〜10質量%の範囲で含む請求項1〜5のいずれか1項に記載の抗菌・消臭性繊維。 - 繊維が、少なくとも2種類の熱可塑性樹脂を含む複合繊維である請求項1〜6のいずれか1項に記載の抗菌・消臭性繊維。
- 少なくとも1種類の熱可塑性樹脂がポリオレフィン系樹脂であり、同樹脂が鞘側に配された鞘芯型複合繊維である請求項7に記載の抗菌・消臭性繊維。
- 抗菌・消臭性繊維が複合繊維であって、金属酸化物が該複合繊維の鞘成分内に練り込まれている請求項6に記載の抗菌・消臭性繊維。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載の抗菌・消臭性繊維を用いた繊維成形品。
- 請求項10に記載の繊維成形品を用いた繊維製品。
- 少なくとも下記の成分(A)と、成分(B)及び/又は成分(C):
(A)茶葉、アロエ、竹、笹、フキ、ヘチマ、スギナ、蓬、ゲンノショウコ、柿及びグレープフルーツからなる群から選ばれる少なくとも1種の植物の抽出物;
(B)アルキレンオキシド付加型非イオン界面活性剤及び多価アルコール型非イオン界面活性剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の非イオン界面活性剤;
(C)カルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩及びリン酸エステル塩からなる群から選ばれる少なくとも1種のアニオン界面活性剤
を含む繊維処理剤を、繊維の全質量に基づいて0.2〜5質量%付着させることを含み、該繊維処理剤中で、成分(A)が20〜80質量%、成分(B)及び/又は成分(C)が80〜20質量%を占めていて、成分(A)と成分(B)及び/又は成分(C)を繊維に同時に適用するか、又は成分(A)を繊維に適用した後、成分(B)及び/又は成分(C)を適用するか、又は成分(B)及び/又は成分(C)を適用した後、成分(A)を適用することを含む、抗菌・消臭性繊維の製造方法。
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