JP2013174025A - 消臭性繊維布帛 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】セルロース繊維と塩基性染料可染型繊維とを混用した消臭性繊維布帛であって、ポリアリルアミンを0.2〜2.0重量%含有し、平均粒子径が100nm以下で、比表面積が20m2/g以上の酸化亜鉛を0.05〜0.5重量%含有し、親水剤を0.3〜0.8重量%含有することを特徴とする消臭性繊維布帛。
【選択図】なし
Description
消臭性能の中でも特に高齢化社会の進行により、中高年の人が発する独特の体臭である加齢臭に対する消臭機能が求められている。
一般に、加齢臭とは、アンモニア、酢酸、イソ吉草酸、ノネナールの各臭気成分に起因すると考えられており、加齢臭の消臭には、これら4つの成分を全て除去する機能が必要とされている。
しかしながら、これらの方法では、特定の臭気に対しては効果があるものの、上述の4つの臭気成分全てを除去することはできない。
しかしながら、繊維構造物への付与にアクリル樹脂等のバインダーを使用して付着させていることで、吸水拡散性能が悪く、特に吸水速乾性能は悪いという問題がある。
しかしながら、2層以上の多層構造から構成されていることから布帛構造に制約があり、かつ布帛の厚みが大きく、インナー布帛として着用した場合、重量感、肉厚感があり、暑苦しく感じ、着心地の悪いものであり、しかもノネナール臭に対しては効果がないという問題がある。
すなわち本発明は、以下のとおりのものである。
[2]ポリアリルアミンの平均分子量が1000〜70000であることを特徴とする上記[1]に記載の消臭性繊維布帛。
[3]親水剤がカチオン性の芳香族ポリエステルポリエーテルブロック共重合体であることを特徴とする上記[1]または[2]に記載の消臭性繊維布帛。
[4]洗濯30回後の水滴消失時間が2秒以下で、吸水拡散面積が10cm2以上であることを特徴とする上記[1]〜[3]のいずれか一項に記載の消臭性繊維布帛。
[5]セルロース繊維と塩基性染料可染型繊維との混用布帛をカチオン染料染色する際にポリアリルアミンと親水剤を併用処理し、同時にまたはその後酸化亜鉛を付与ことを特徴とする上記[1]〜[4]のいずれか一項に記載の消臭性繊維布帛の製造方法。
[6]酸化亜鉛の付与をバインダー樹脂不含の水分散溶液で行なうことを特徴とする上記[5]に記載の消臭性繊維布帛の製造方法。
[7]カチオン染料染色する前に、セルロース分解酵素により65℃以下の温度で、当該混用布帛の1.5〜10%減量処理を行なうことを特徴とする上記[5]または[6]に記載の消臭性繊維布帛の製造方法。
本発明の消臭性繊維布帛は、セルロース繊維と塩基性染料可染型繊維から構成される混用布帛であり、加齢臭、特にイソ吉草酸およびノネナールに起因する加齢臭に対する消臭性能に優れ、さらに吸水拡散性能にも優れ、かつ、それら性能の洗濯耐久性が改良されたものである。
本発明で用いる塩基性染料可染型繊維は、酸化チタン、アルキルベンゼンスルホン酸塩等の界面活性剤、従来公知の抗酸化剤、着色防止剤、耐光剤、帯電防止剤、アルカリ金属等を含有していてもよく、従来公知の方法にて製造することができる。
また、本発明で用いる塩基性染料可染型繊維中に、他の繊維、例えば絹、ウール、ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリル繊維等が30%まで含まれていてもよい。
セルロース繊維と塩基性染料可染型繊維とを混用した糸条形態の例としては、混紡(混綿、フリース混紡、スライバー混紡、コアヤーン、サイロスパン、サイロフィル、ホロースピンドル等)、交絡混繊、交撚、意匠撚糸、カバリング(シングル、ダブル)、複合仮撚(同時仮撚、先撚仮撚)、伸度差仮撚、位相差、仮撚加工後に後混繊、2フィード(同時フィードやフィード差)空気噴射加工等による混用形態が挙げられる。
布帛形態としては、編物、織物、不織布、及びこれらの複合布帛(例えば、積層布等)が挙げられる。具体例としては、いわゆる機上混用品があり、製編織時にセルロース繊維と塩基性染料可染型繊維を引き揃えて又は合糸して混用した編織物が挙げられる。
減量率が上記の範囲にあると、セルロース繊維表面に繊維軸長さ50μm当たり、幅0.05〜1.50μm、長さ3〜25μmの筋状溝が10個以上存在している。尚、筋状溝は、繊維軸方向に対し、ほぼ平行である必用はなく、45度まで傾いていてもよい。
上述の筋状溝の幅、長さの制御は、セルロース繊維の中でも再生セルロース繊維においてより容易である。
セルロース分解酵素による処理においては、ロータリドラム染色機、パドル染色機、ウインスリール染色機、ジッガー染色機、液流染色機、気流染色機等の回転式染色装置を使用することができるが、パッド−ロール、パッド−ジッグ染色機のように拡布状で処理できる装置を使用した方が、本発明の筋状溝形成をコントロールし易いため、好ましい。
本発明に用いるポリアリルアミンは、一級アミンを主成分としたカチオンポリマーであり、特にセルロース繊維と塩基性染料可染型繊維への親和性に優れ、高分子であるため洗濯耐久性にも優れるもので、例えば一級アミン単独からなるアリルアミン塩酸塩重合体(CAS.NO.71550−12−4)、アリルアミンアミド硫酸塩重合体(CAS.NO.861901−41−9、CAS.NO.30551−89−4)、一級アミンと二級アミンからなるアリルアミン塩酸塩・ジアリルアミン塩酸塩共重合体(CAS.NO.97939−72−5)、一級アミンと三級アミンからなるアリルアミン塩酸塩・ジメチルアリルアミン塩酸塩共重合体(CAS.NO.223474−45−1)、アリルアミン・ジメチルアリルアミン共重合体(CAS.NO.177606−24−5)等が挙げられる。
本発明におけるポリアリルアミンの付着量は、セルロース繊維と塩基性染料可染型繊維との混用布帛に対して0.2〜3重量%、より好ましくは0.4〜2重量%である。付着量が0.2重量%未満では、後でまたは同時に処理する酸化亜鉛の付着量も少なくなり良好な消臭性能は得られない。また、ポリアリルアミンを全く付与しない場合は、酸化亜鉛は吸着されないので本発明の消臭性能は得られない。また、付着量が3重量%を超えた場合には、風合が硬くなるとともに、吸水拡散性が悪くなり、着用時に汗をかいたときの快適性は得られない。
本発明における酸化亜鉛の混用布帛への付着させる方法は、吸尽加工、パディング加工、スプレー加工、浸漬加工等いかなる方法でもよいが、混用布帛全体に均一に効率よく付着させやすい吸尽加工が好ましい。吸尽加工は、前述のポリアリルアミンの付着と同時またはポリアリルアミンを付着させた後に酸化亜鉛単独で行うが、常温から110℃の加工温度で実施することができ、常温から50℃の範囲で加工することがより好ましい。また、加工液のpHは7.5〜8.5の弱アルカリ性で行うことが酸化亜鉛の分散性、均一付着性を高めるうえで好ましい。ここで、吸尽加工とは、酸化亜鉛を添加した加工浴(水分散液)中に混用布帛を浸漬し、所定の温度および時間で液流染色機や気流染色機等の回転式染色装置にて処理することにより、酸化亜鉛を混用布帛に付着させる処理である。
本発明に用いるカチオン性の芳香族ポリエステルポリエーテルブロック共重合体は、テレフタル酸及び/又はイソフタル酸とアルキレングリコール及び/又はポリアルキレングリコールとからなるブロック共重合体が好ましい。該共重合体の市販品としては、高松油脂(株)製のカチオン乳化したSR−C1800が挙げられ、吸水拡散性を高めるうえでも好ましく使用できる。
(1)JTETC消臭性区分「加齢臭」消臭試験
臭気成分としてアンモニア、酢酸、イソ吉草酸、ノネナール(2−ノネナール;CAS番号463−53−8)の4成分を用いて消臭試験を行い、下記の方法により消臭性能を評価した。
JTETCが定める消臭加工繊維製品認証基準に従い、上記4成分について機器分析を行った。
機器分析試験:容器に臭気成分とサンプルを入れ、2時間放置後の臭気成分の残留濃度(2時間後の試料試験濃度)を測定した。臭気成分のみを入れた容器の残留濃度を空試験濃度として、下記式により、臭気成分の減少率を計算した。
減少率(%)=(2時間後の空試験濃度−2時間後の試料試験濃度)/(2時間後
の空試験濃度)×100
なお、アンモニアと酢酸は検知管法により、イソ吉草酸とノネナールはガスクロマトグラフィー法により測定した。
判定:アンモニアの減少率70%以上、酢酸の減少率80%以上、イソ吉草酸の減少率85%以上、ノネナールの減少率75%以上の条件を全て満足する場合を合格「○」と判定し、それ以外を不合格「×」と判定した。
判定臭ガスを用いた官能試験を6名で行ない、判定者6名のうち、5名以上が下記基準により臭気を弱と判断した場合を合格とした。
臭気「強」:判定臭ガスより強い場合
臭気「弱」:判定臭ガスと比較して同等又はより弱い場合
走査型電子顕微鏡(日立製作所製、形式S−3500N)を用いて、試料のセルロース繊維表面を1800倍に拡大し、適宜に5ヶ所写真撮影し、スケールゲージと比較して、筋状溝の幅、長さ、及び数を測定し、繊維長50μmあたりの数(個)を算出して平均値を求めた。
酸化亜鉛の比表面積を、BET比表面積測定器(Mountech社製)にて5回測定し、その平均値を求めた。
(4)洗濯条件
JIS L−0217 103法に従って、30回行った。尚、洗剤は、花王製アタック 1g/Lを用いた。
(5)水滴消失時間
JIS L−1907 滴下法に従って水滴消失時間を評価した。サンプル毎に5回ずつ測定を行い、平均水滴消失時間を求めた。尚、このときの水滴1滴の平均量は0.039mlであった。
布帛を直径15cmの刺繍用の丸枠に取り付け、布帛表面に水溶性青染料(C.I.アシッドブルー62を0.005wt%含有)を0.1ml滴下し、3分後に濡れ拡がった吸水拡散面積を次式により求める。
吸水拡散面積(cm2)=[縦の直径(cm)×横の直径(cm)]×π÷4
サンプル毎に測定を5回行い、平均吸水拡散面積を求めた。
検査者(30人)の感触によって混用染色品を次の基準で相対評価し、21人以上の感触で得られた基準を示した。
○ : ソフトでシャリ感がよい
△ : ソフトであるがシャリ感はやや劣る
× : シャリ感がなく硬い
染色品につき、布帛の分光反射率Rを測定し、以下に示すKubelka−Munkの式よりK/S値を求めた。この値が大きいほど発色性が高い(表面濃度が高い)こと、即ち、良く発色されていることを示す。当該染料の最大吸収波長である610nmでの値を採用した。
K/S=(1−R)2/2R
染色品について、JIS−L−0848−A法に準じて汗アルカリ人工汗液を用いて評価した。試験片の変褪色と添付白布片の汚染の程度を、それぞれ、変褪色用グレースケール、汚染用グレースケールと比較して判定した。
三菱レイヨン(株)製の塩基性染料可染型ポリエステル繊維(商品名:A.H.Y.)70dtex/48fのPOYを常法により185℃にて仮撚加工を行い、未解撚部分を残し、加工工程中に56dtex/45fのキュプラ(旭化成せんい製ベンベルグ)を挿入し、インターレース混繊し、106dtex/93fの複合糸を得た。
次に、得られた複合糸を用い、常法により24ゲージにて、フライス丸編地を作製した。この編地中のセルロース繊維の混用率は53%で、塩基性染料可染型繊維の混用率は47%であった。
<酵素処理条件>
酵素溶液: セルラーゼT(天野エンザイム社製、エンド+エキソ型セルラーゼ)8%omf
pH: 4.5(酢酸と酢酸ナトリウムにて調整)
助剤: イマコール C2GL:4g/L
浴比: 1:30
処理温度: 45℃
<染色条件1>
反応染料: スミフィックス HF ブルー BG :0.6%omf
硫酸ナトリウム: 20g/L
炭酸ナトリウム: 10g/L
助剤: イマコール C−2GL:4g/L
浴比: 1:20
染色温度: 60℃
染色時間: 60分
<染色条件2>
分散型カチオン染料: カヤクリル ブルー 2RL−ED:1.5%omf
硫酸ナトリウム: 4g/リットル
pH: 4.3
PAA−D41−HCL(日東紡製ポリアリルアミン、平均分子量20000、純分40%)使用量は表1の付着量となるように調整した。
カチオン性芳香族ポリエステルポリエーテルブロック共重合体:
SR−C1800:6%omf(高松油脂製、固形分10%)
浴比: 1:20
染色温度: 105℃
染色時間: 45分
<酸化亜鉛処理>
酸化亜鉛ZW−030A(住友大阪セメント製、30%水分散液、酸化亜鉛の一次粒子径25〜30nm、比表面積30g/m2)使用量は表1の付着量となるように調整した。
浴比: 1:20
pH: 7.8
処理温度: 40℃
処理時間: 20分
仕上げた染色布帛の目付は152g/m2、コース密度は56/インチ、ウエル密度34/インチ、厚み0.52mmであった。
仕上げた染色布帛を電子顕微鏡にて1800倍の倍率にて観察したとき、セルロース繊維表面には、繊維長50μmあたり、幅0.4μm、長さ7.9μmの筋状溝が12本存在していた。
表2の結果から、実施例1〜3で得られた布帛は、消臭性能、吸水拡散性能、発色性、堅牢度性能に優れ商品価値の高い染色布帛であることが分かる。
比較例1として、実施例で得られたフライス編地を用い、実施例と同様の方法にて酵素処理、染色、酸化亜鉛処理を実施し、同様の方法にて同じ性量となるように熱セットを行い仕上げた。但し、塩基性染料可染型繊維の染色時にカチオン性芳香族ポリエステルポリエーテルブロック共重合体は併用せずに染色を実施した。
得られた染色布帛の消臭性能、吸水性能、発色性、風合、汗アルカリ堅牢度の評価結果を以下の表2に示す。
比較例2として、実施例の方法にて、酸化亜鉛処理を行わないこと以外は全く同様に仕上げた。
得られた染色布帛の消臭性能、汗アルカリ堅牢度の評価結果及び洗濯30回後の消臭性能、色差の評価結果を、以下の表2に示す。
ポリアリルアミンの付着量が4重量%、酸化亜鉛の付着量が0.6重量%となるようにそれぞれの使用濃度を調整する他は、実施例と同様の方法にて仕上げた。
得られた染色布帛の消臭性能、汗アルカリ堅牢度の評価結果及び洗濯30回後の消臭性能、色差の評価結果を、以下の表2に示す。
Claims (7)
- セルロース繊維と塩基性染料可染型繊維とを混用した消臭性繊維布帛であって、ポリアリルアミンを0.2〜3重量%含有し、平均粒子径が100nm以下で、比表面積が20m2/g以上の酸化亜鉛を0.05〜0.5重量%含有し、親水剤を0.3〜0.8重量%含有することを特徴とする消臭性繊維布帛。
- ポリアリルアミンの数平均分子量が1000〜70000であることを特徴とする請求項1記載の消臭性繊維布帛。
- 親水剤がカチオン性の芳香族ポリエステルポリエーテルブロック共重合体であることを特徴とする請求項1または2に記載の消臭性繊維布帛。
- 洗濯30回後の水滴消失時間が2秒以下で、吸水拡散面積が10cm2以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の消臭性繊維布帛。
- セルロース繊維と塩基性染料可染型繊維との混用布帛をカチオン染料染色する際にポリアリルアミンと親水剤を併用処理し、同時にまたはその後酸化亜鉛を付与ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の消臭性繊維布帛の製造方法。
- 酸化亜鉛の付与をバインダー樹脂不含の水分散溶液で行なうことを特徴とする請求項5に記載の消臭性繊維布帛の製造方法。
- カチオン染料染色する前に、セルロース分解酵素により65℃以下の温度で、当該混用布帛の1.5〜10%減量処理を行なうことを特徴とする請求項5または6に記載の消臭性繊維布帛の製造方法。
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