JP2018076629A - Cloth, clothing, and medical component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、抗菌性を有する布、および当該布を用いた衣料または医療部材に関する。 The present invention relates to a cloth having antibacterial properties, and clothing or a medical member using the cloth.
従来から、抗菌性を有する繊維材料については、多数の提案がなされている(特許文献
1乃至特許文献7を参照)。
Conventionally, many proposals have been made on fiber materials having antibacterial properties (see
しかし、抗菌性を有する材料は、いずれも効果が長く持続しなかった。 However, none of the materials having antibacterial properties lasted for a long time.
また、抗菌性を有する材料は、薬剤等によるアレルギー反応が生じる場合もある。 In addition, an antibacterial material may cause an allergic reaction due to drugs or the like.
そこで、この発明は、従来の抗菌性を有する材料よりも効果が長く持続し、かつ薬剤等
よりも安全性の高い布を提供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a cloth that lasts longer than conventional antibacterial materials and is safer than drugs.
本発明の布は、電荷発生繊維と、導電繊維と、を備えている。電荷発生繊維は、外部からのエネルギーにより電荷を発生する。導電繊維は、金属イオンを溶出する。 The fabric of the present invention includes charge generation fibers and conductive fibers. The charge generation fiber generates a charge by external energy. The conductive fiber elutes metal ions.
従来から、電場により菌の増殖を抑制することができる旨が知られている(例えば、土戸哲明,高麗寛紀,松岡英明,小泉淳一著、講談社:微生物制御−科学と工学を参照。また、例えば、高木浩一,高電圧・プラズマ技術の農業・食品分野への応用,J.HTSJ,Vol.51,No.216を参照)。また、この電場を生じさせている電位により、湿気等で形成された電流経路や、局部的なミクロな放電現象等で形成された回路を電流が流れることがある。この電流により菌の細胞膜が部分的に破壊されて菌の増殖を抑制することが考えられる。本発明の布は、外部からのエネルギーにより電荷を発生する電荷発生繊維を備えているため、布内で局所的に電場を生じさせる。また、人体等の所定の電位(グランド電位を含む。)を有する物に近接した場合に、電場を生じさせる。あるいは、本発明の布は、汗等の水分を介して、布内の繊維の間で電流を流す。また、人体等の所定の電位(グランド電位を含む。)を有する物に近接した場合に、その物との間に電流を流す。 Conventionally, it has been known that the growth of bacteria can be suppressed by an electric field (see, for example, Tetsuaki Tudo, Hironori Korai, Hideaki Matsuoka, Junichi Koizumi, Kodansha: Microbial Control-Science and Engineering. (For example, see Koichi Takagi, Application of High Voltage / Plasma Technology to Agriculture / Food Field, J.HTSJ, Vol.51, No.216). In addition, the electric current generating the electric field may cause a current to flow through a current path formed by moisture or a circuit formed by a local micro discharge phenomenon. It is conceivable that the cell membrane of the fungus is partially destroyed by this current, thereby suppressing the growth of the fungus. Since the cloth of the present invention includes charge generating fibers that generate charges by external energy, an electric field is locally generated in the cloth. Further, an electric field is generated when the object is close to an object having a predetermined potential (including a ground potential) such as a human body. Alternatively, the fabric of the present invention passes an electric current between fibers in the fabric via moisture such as sweat. Further, when an object having a predetermined potential (including a ground potential) such as a human body is approached, a current is passed between the object and the object.
したがって、本発明の布は、その布自体において、或いは人体等の所定の電位を有する物に近接して用いられる物(衣料、またはマスク等の医療用品)に適用した場合に発生する電場または電流の直接的な作用によって、菌の細胞膜や菌の生命維持のための電子伝達系に支障が生じ、菌が死滅する、或いは菌自体が弱体化する。さらに、電場もしくは電流によって水分中に含まれる酸素が活性酸素種に変化する場合がある、または電場もしくは電流の存在によるストレス環境により菌の細胞内に酸素ラジカルが生成される場合がある、これらのラジカル類を含む活性酸素種の作用により菌が死滅する、または弱体化する。また、上記の理由が複合して抗菌効果(菌の増殖を抑制する効果)・殺菌効果を生じている場合もある。 Therefore, the electric field or current generated when the cloth of the present invention is applied to the cloth itself or an object (clothing or medical supplies such as a mask) used in the vicinity of an object having a predetermined potential such as a human body. Due to the direct action, the cell membrane of the fungus and the electron transport system for sustaining the life of the fungus are disturbed, and the fungus is killed or the fungus itself is weakened. Furthermore, oxygen contained in moisture may be changed to reactive oxygen species by an electric field or current, or oxygen radicals may be generated in bacterial cells due to a stress environment due to the presence of an electric field or current. Bacteria are killed or weakened by the action of reactive oxygen species including radicals. In addition, the above reasons may be combined to produce an antibacterial effect (an effect of suppressing the growth of bacteria) and a bactericidal effect.
さらに、本発明の布は、金属イオンを溶出する導電繊維を備えているため、該金属イオンにより、抗菌または殺菌効果が一段と高くなる。また、本発明の布は、電荷発生繊維において、仮に電荷が発生しない箇所があった場合にも、導電繊維により、局所的に発生した電荷が布全体に運ばれて、布全体的として抗菌または殺菌効果が生じる。 Furthermore, since the cloth of the present invention includes conductive fibers that elute metal ions, the metal ions further enhance the antibacterial or bactericidal effect. Further, in the cloth of the present invention, even if there is a portion where charge is not generated in the charge generation fiber, the locally generated charge is conveyed to the entire cloth by the conductive fiber, so that the cloth as a whole is antibacterial or Bactericidal effect occurs.
なお、導電繊維は、カーボンをめっきしたものでもよいし、金属そのもの(細いワイヤ)、スリットリボン、ポリエステル繊維の表面を無電解めっきしたもの、または電極を蒸着したポリエステルフィルムをスリットリボン化したもの等、であってもよい。また、溶出する金属イオンは、例えば、Ag+、Zn2+、またはCu2+等が好適である。 The conductive fiber may be carbon plated, metal itself (thin wire), slit ribbon, electroless plated polyester fiber surface, or polyester film with electrodes deposited on slit ribbon, etc. It may be. Further, for example, Ag +, Zn2 +, or Cu2 + is suitable as the metal ion to be eluted.
なお、外部からのエネルギーにより電荷を発生する繊維は、例えば光電効果を有する物質、焦電効果を有する物質、または圧電体等を用いた繊維が考えられる。また、芯糸に導電体を用いて、当該導電体に絶縁体を巻き、該導電体に電気を流して電荷を発生させる構成も、電荷発生繊維となる。 In addition, the fiber which generate | occur | produces an electric charge by the energy from the outside can consider the fiber using the substance which has a photoelectric effect, the substance which has a pyroelectric effect, or a piezoelectric material, for example. In addition, a structure in which an electric conductor is used as the core yarn, an insulator is wound around the electric conductor, and electricity is caused to flow through the electric conductor to generate electric charge is also a charge generating fiber.
圧電体を用いた場合には、圧電により電場を生じさせるため、電源が不要であるし、感電のおそれもない。また、圧電体の寿命は、薬剤等による抗菌効果よりも長く持続する。また、薬剤よりもアレルギー反応が生じるおそれは低い。 When a piezoelectric body is used, since an electric field is generated by piezoelectricity, a power source is unnecessary and there is no fear of electric shock. In addition, the lifetime of the piezoelectric body lasts longer than the antibacterial effect of drugs and the like. In addition, the risk of an allergic reaction is lower than that of drugs.
なお、正の電荷を発生させる第1の電荷発生繊維と、負の電荷を発生させる第2の電荷発生繊維と、金属イオンを溶出する導電繊維を備えた布であっても、単体で電場または電流を生じさせ、抗菌効果を生じさせることができる。 Even if the cloth includes a first charge generating fiber that generates a positive charge, a second charge generating fiber that generates a negative charge, and a conductive fiber that elutes metal ions, the electric field or An electric current is generated, and an antibacterial effect can be generated.
この発明によれば、従来の抗菌性を有する材料よりも効果が長く持続し、かつ薬剤等よりも安全性の高い布を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize a cloth that lasts longer than conventional antibacterial materials and is safer than drugs and the like.
図1(A)は、圧電糸1の構成を示す一部分解図であり、図1(B)は、圧電フィルム10の平面図である。圧電糸1は、外部からのエネルギーにより電荷を発生する繊維の一例である。
FIG. 1A is a partially exploded view showing the configuration of the
圧電糸1は、芯糸11に圧電フィルム10が巻かれてなる。圧電フィルム10は、圧電体の一例である。芯糸11は、綿、絹、または一般的な合成繊維等の中から適宜選択される。芯糸11は、導電性を備えた導電糸であってもよい。芯糸11を導電糸とした場合、圧電糸1の圧電性を検査する際に、圧電糸1の外周の一部に形成した電極と、芯糸11とを用いて圧電糸1に生じる電荷を計測することができる。これにより圧電糸1に用いられた圧電フィルム10の圧電性能を検査することができる。また、導電糸同士を短絡させることにより、各糸同士に明確に回路が形成され、各糸の表面間に生じる電場は飛躍的に大きくなる。ただし、この際、短絡された導電糸は基準電位を定義するものであって、発生する電荷を中和するような回路とならないようにしなければならない。また、芯糸11に導電体を用いる場合、該芯糸11に電圧をかければ、圧電フィルム10以外の他の絶縁体を芯糸11に巻いた構成であっても、外部からのエネルギーにより電荷を発生する糸を実現することができる。
The
なお、芯糸11は、必須の構成ではない。芯糸11が無くても、圧電フィルム10を螺旋状に旋回して圧電糸(旋回糸)とすることは可能である。芯糸11が無い場合には、旋回糸は、中空糸となり、保温能力が向上する。また、旋回糸そのものに接着剤を含侵させると強度を増すことができる。
The
圧電フィルム10は、例えば圧電性ポリマーからなる。圧電フィルムは、焦電性を有するものと、焦電性を有していないものがある。例えば、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)は、焦電性を有しており、温度変化によっても電荷が発生する。PVDF等の焦電性を有する圧電体は、人体の熱エネルギーによっても、表面に電荷が生じる。
The
また、ポリ乳酸(PLA)は、焦電性を有していない圧電フィルムである。ポリ乳酸は、一軸延伸されることで圧電性が生じる。ポリ乳酸には、L体モノマーが重合したPLLAと、D体モノマーが重合したPDLAと、がある。 Polylactic acid (PLA) is a piezoelectric film that does not have pyroelectricity. Polylactic acid produces piezoelectricity by being uniaxially stretched. Polylactic acid includes PLLA in which an L monomer is polymerized and PDLA in which a D monomer is polymerized.
ポリ乳酸のようなキラル高分子は、主鎖が螺旋構造を有する。キラル高分子は、一軸延伸されて分子が配向すると、圧電性を有する。一軸延伸されたポリ乳酸からなる圧電フィルム10は、厚み方向を第1軸、延伸方向900を第3軸、第1軸および第3軸の両方に直交する方向を第2軸と定義したとき、圧電歪み定数としてd14およびd25のテンソル成分を有する。したがって、ポリ乳酸は、一軸延伸された方向に対して45度の方向に歪みが生じた場合に、電荷を発生する。
A chiral polymer such as polylactic acid has a helical structure in the main chain. A chiral polymer has piezoelectricity when uniaxially stretched and the molecules are oriented.
図2(A)および図2(B)は、ポリ乳酸の一軸延伸方向と、電場方向と、圧電フィルム10の変形と、の関係を示す図である。図2(A)に示すように、圧電フィルム10は、第1対角線910Aの方向に縮み、第1対角線910Aに直交する第2対角線910Bの方向に伸びると、紙面の裏側から表側に向く方向に電場を生じる。すなわち、圧電フィルム10は、紙面表側では、負の電荷が発生する。圧電フィルム10は、図2(B)に示すように、第1対角線910Aの方向に伸び、第2対角線910Bの方向に縮む場合も、電荷を発生するが、極性が逆になり、紙面の表面から裏側に向く方向に電場を生じる。すなわち、圧電フィルム10は、紙面表側では、正の電荷が発生する。
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing the relationship between the uniaxial stretching direction of polylactic acid, the electric field direction, and the deformation of the
ポリ乳酸は、延伸による分子の配向処理で圧電性が生じるため、PVDF等の他の圧電性ポリマーまたは圧電セラミックスのように、ポーリング処理を行う必要がない。一軸延伸されたポリ乳酸の圧電定数は、5〜30pC/N程度であり、高分子の中では非常に高い圧電定数を有する。さらに、ポリ乳酸の圧電定数は経時的に変動することがなく、極めて安定している。 Since polylactic acid generates piezoelectricity by molecular orientation treatment by stretching, it is not necessary to perform poling treatment unlike other piezoelectric polymers such as PVDF or piezoelectric ceramics. The piezoelectric constant of uniaxially stretched polylactic acid is about 5 to 30 pC / N, and has a very high piezoelectric constant among polymers. Furthermore, the piezoelectric constant of polylactic acid does not vary with time and is extremely stable.
圧電フィルム10は、上記の様な一軸延伸されたポリ乳酸のシートを、例えば幅0.5〜2mm程度に切り取られることにより生成される。圧電フィルム10は、図1(B)に示すように、長軸方向と延伸方向900が一致している。圧電フィルム10は、図1(A)に示したように、芯糸11に対して左旋回して撚られた左旋回糸(以下、S糸と称する。)の圧電糸1となる。延伸方向900は、圧電糸1の軸方向に対して、左45度に傾いた状態となる。
The
したがって、図3に示すように、圧電糸1に外力が係ると、圧電フィルム10は、図2(A)に示した状態のようになり、表面に負の電荷を生じる。
Therefore, as shown in FIG. 3, when an external force is applied to the
これにより、圧電糸1は、外力が係った場合に、表面に負の電荷を生じる。そのため、圧電糸1は、人体等の所定の電位(グランド電位を含む。)を有する物に近接した場合に、電場を生じさせる。
As a result, the
従来から、電場により菌の増殖を抑制することができる旨が知られている(例えば、土戸哲明,高麗寛紀,松岡英明,小泉淳一著、講談社:微生物制御−科学と工学を参照。また、例えば、高木浩一,高電圧・プラズマ技術の農業・食品分野への応用,J.HTSJ,Vol.51,No.216を参照)。また、この電場を生じさせている電位により、湿気等で形成された電流経路や、局部的なミクロな放電現象等で形成された回路を電流が流れることがある。この電流により菌の細胞膜が部分的に破壊されて菌の増殖を抑制することが考えられる。なお、本実施形態で言う菌とは、細菌、真菌またはダニやノミ等の微生物を含む。 Conventionally, it has been known that the growth of bacteria can be suppressed by an electric field (see, for example, Tetsuaki Tudo, Hironori Korai, Hideaki Matsuoka, Junichi Koizumi, Kodansha: Microbial Control-Science and Engineering. (For example, see Koichi Takagi, Application of High Voltage / Plasma Technology to Agriculture / Food Field, J.HTSJ, Vol.51, No.216). In addition, the electric current generating the electric field may cause a current to flow through a current path formed by moisture or a circuit formed by a local micro discharge phenomenon. It is conceivable that the cell membrane of the fungus is partially destroyed by this current, thereby suppressing the growth of the fungus. In addition, the bacterium referred to in the present embodiment includes bacteria, fungi, or microorganisms such as mites and fleas.
したがって、圧電糸1は、人体等の所定の電位を有する物に近接した場合に発生する電場によって、直接的に抗菌効果または殺菌効果を発揮する。あるいは、圧電糸1は、汗等の水分を介して、人体等の所定の電位を有する物に近接した場合に電流を流す。この電流によっても、直接的に抗菌効果または殺菌効果を発揮する場合がある。あるいは、電流や電圧の作用により水分に含まれる酸素が変化したラジカル種、さらに繊維中に含まれる添加材との相互作用や触媒作用によって生じたラジカル種やその他の抗菌性化学種(アミン誘導体等)によって間接的に抗菌効果または殺菌効果を発揮する場合がある。または電場もしくは電流の存在によるストレス環境により菌の細胞内に酸素ラジカルが生成される場合がある、これらのラジカル類を含む活性酸素種の作用により菌が死滅する、または弱体化する。ラジカル種として、スーパーオキシドアニオンラジカル(活性酸素)やヒドロキシラジカルの発生が考えられる。
Therefore, the
複数の圧電糸1が織り込まれてなる布100も、菌対策用布として機能する。図4(A)は、布100の平面概略図であり、図4(B)は、各糸の配置を示す図である。布100は、圧電糸1と、普通糸3と、導電糸5が織り込まれてなる。普通糸3は、圧電体が設けられていない糸であり、誘電体に相当する。ただし、普通糸3は、本発明において必須の構成ではない。
A
導電糸5は、金属イオンを溶出する導電繊維の一例である。導電繊維は、カーボンをめっきしたものでもよいし、金属そのもの(細いワイヤ)、スリットリボン、ポリエステル繊維の表面を無電解めっきしたもの、または電極を蒸着したポリエステルフィルムをスリットリボン化したもの等、であってもよい。また、溶出する金属イオンは、例えば、Ag+、Zn2+、またはCu2+等が好適である。 The conductive yarn 5 is an example of a conductive fiber that elutes metal ions. The conductive fiber may be carbon plated, metal itself (thin wire), slit ribbon, electroless plated polyester fiber surface, or polyester film with electrode deposited on slit ribbon, etc. There may be. Further, for example, Ag +, Zn2 +, or Cu2 + is suitable as the metal ion to be eluted.
布100は、圧電糸1と、導電糸5と、を備えているため、圧電糸1が発生する電荷による抗菌または殺菌効果に加えて、導電糸5が溶出する金属イオンにより、抗菌または殺菌効果が一段と高くなる。また、布100は、圧電糸1において、仮に電荷が発生しない箇所があった場合にも、導電糸5により、局所的に発生した電荷が布全体に運ばれて、布全体的として抗菌または殺菌効果が生じる。また、導電糸5をオシロスコープ等の測定器に接続することにより、圧電糸1が機能しているか否か(電荷を生じるか否か)を調べる(出荷検査等を行なう)ことできる。なお、芯糸11に金属イオンを溶出する導電体を用いる場合、当該芯糸11が金属イオンを溶出する導電繊維として機能するため、圧電糸1とは別に導電糸を設ける必要はない。
Since the
布100を用いてなる衣料、または当該衣料を用いた医療部材(医療従事者の服、患者の服、マスク、包帯、ガーゼまたはサポータ)も、布100と同様に抗菌または殺菌効果を発揮する。衣料のうち、特に靴下(またはサポータ)は、歩行等の動きによって、間接に沿って必ず伸縮が生じるため、圧電糸1は、高頻度で電荷を発生する。また、靴下は、汗などの水分を吸い取り、菌の増殖の温床となるが、圧電糸1は、菌の増殖を抑制することができるため、菌対策用途として、顕著な効果を生じる。
The clothing using the
他にも、布100は、肌着、タオル、帽子、靴およびブーツ等の中敷き、スポーツ用品(ウェアおよびグローブのインナー、または武道で使用する籠手等)、台所用品(スポンジまたは布巾等)、日用品(カーテンまたは便座シート等)、サニタリ用品、各種フィルタ類(浄水器、エアコンまたは空気清浄器のフィルタ等)、各種マット類(足用またはトイレ用マット等)、車、電車または飛行機等のシート、オートバイ用ヘルメットの緩衝材およびその外装材、ソファ、枕、枕カバー、布団、マットレス、シーツ、ぬいぐるみ、ペット用マット、ペット用服のインナー、あるいは包装資材等に利用できる。
In addition, the
なお、布100に用いられる圧電糸としては、図4に示すような右旋回糸(以下、Z糸と称する。)の圧電糸2を用いることも可能である。圧電糸2は、Z糸であるため、延伸方向900は、圧電糸1の軸方向に対して、右45度に傾いた状態となる。したがって、圧電糸2に外力が係ると、圧電フィルム10は、図2(B)に示した状態のようになり、表面に正の電荷を生じる。そのため、圧電糸2も、人体等の所定の電位(グランド電位を含む。)を有する物に近接した場合に、電場を生じさせる。あるいは、圧電糸2は、汗等の水分を介して、人体等の所定の電位(グランド電位を含む。)を有する物に近接した場合に、電流を流す。
In addition, as the piezoelectric yarn used for the
なお、圧電糸は、あらゆる公知の方法により製造される。例えば、圧電性高分子を押し出し成型して繊維化する手法、圧電性高分子を溶融紡糸して繊維化する手法、圧電性高分子を乾式あるいは湿式紡糸により繊維化する手法、または圧電性高分子を静電紡糸により繊維化する手法等を採用することができる。 The piezoelectric yarn is manufactured by any known method. For example, a method of extruding a piezoelectric polymer into a fiber, a method of melt-spinning the piezoelectric polymer to make a fiber, a method of fiberizing the piezoelectric polymer by dry or wet spinning, or a piezoelectric polymer It is possible to adopt a technique for forming a fiber by electrostatic spinning.
また、多くの菌は、負の電荷を有する。そのため、圧電糸2を備えた布は、発生した正の電荷により、多くの菌を吸着することができる。また、圧電糸2を備えた布は、発生した正の電荷により、負の電荷を有する菌を不活化することもできる。このように、表面に正の電荷を発生させる圧電糸を用いた布は、菌対策用圧電糸として高い効果を有する。
Many bacteria have a negative charge. Therefore, the cloth provided with the
なお、圧電糸1または圧電糸2を備えた布は、菌対策用途以外にも、以下の様な用途を有する。
In addition, the cloth provided with the
(1)生体作用圧電布
生体を構成する組織には圧電性を有するものが多い。例えば、人体を構成するコラーゲンは、タンパク質の一種であり、血管、真皮、じん帯、健、骨、または軟骨等に多く含まれている。コラーゲンは、圧電体であり、コラーゲンが配向した組織は非常に大きな圧電性を示す場合がある。骨の圧電性については既に多くの報告がなされている(例えば、高分子Vol.16(1967)No.9 p795-800等を参照)。したがって、圧電糸1または圧電糸2を備えた布により電場が生じ、該電場が交番するか、または該電場の強度が変化すると、生体の圧電体は、逆圧電効果によって振動を生じる。圧電糸1および/または圧電糸2によって生じる交番電場、あるいは電場強度の変化により、生体の一部、例えば毛細血管や真皮に微小な振動が加えられ、その部分の血流の改善を促すことができる。これにより皮膚疾患や傷等の治癒が促される可能性がある。したがって、圧電糸は、生体作用圧電糸として機能する。
(1) Biologically acting piezoelectric cloth Many tissues constituting a living body have piezoelectricity. For example, collagen constituting the human body is a kind of protein, and is contained in a large amount in blood vessels, dermis, ligaments, healthy, bone, cartilage and the like. Collagen is a piezoelectric body, and a tissue in which collagen is oriented may exhibit very large piezoelectricity. Many reports have already been made on the piezoelectricity of bone (see, for example, Polymer Vol. 16 (1967) No. 9 p795-800). Therefore, when an electric field is generated by the cloth including the
(2)物質吸着用圧電布
上述したように、圧電糸1は、外力が係った場合に、負の電荷を生じる。圧電糸2は、外力が係った場合に、正の電荷を生じる。そのため、圧電糸1は、正の電荷を有する物質(例えば花粉等の粒子)を吸着する性質を有し、圧電糸2は、負の電荷を有する物質(例えば黄砂等の有害物質等)を吸着する。したがって、圧電糸1または圧電糸2を備えた布は、例えばマスク等の医療用品に適用した場合に、花粉または黄砂等の微粒子を吸着することができる。
(2) Piezoelectric cloth for substance adsorption As described above, the
次に、図6(A)は、布100Aの平面概略図であり、図6(B)は、各糸の間で生じる電場を示す図である。
Next, FIG. 6A is a schematic plan view of the
図6(A)および図6(B)に示す布100Aは、圧電糸1と、圧電糸2と、普通糸3と、導電糸5と、が織り込まれてなる。普通糸3は、圧電体が設けられていない糸であり、誘電体に相当する。また、普通糸3は天然繊維または化学繊維から適宜選択される。天然繊維は、植物繊維、動物繊維、あるいは、ポリ乳酸等がある。植物繊維は、例えば、綿または麻等である。植物繊維は、肌触りが良く、水との親和性が高いため、湿気を吸収する。植物繊維を用いた場合、圧電糸1に発生する電荷と、吸収した湿気により、電流が生じやすくなる。動物繊維は、例えば絹または羊毛等である。動物繊維を用いた場合、仮に該動物繊維内に虫等の微生物が存在した場合でも、圧電糸1が発生する電荷により、該微生物を死滅させることができる。普通糸3にポリ乳酸を用いる場合には、普通糸3では電荷を生じないように、一軸延伸していないことが好ましい。後述のように、圧電フィルム10にポリ乳酸を用いる場合に、普通糸3と同じ素材となるため、親和性が高くなる。化学繊維は、例えば、合成繊維、ガラス繊維、または炭素繊維等がある。化学繊維は、天然繊維に比べて頑丈である。
A
図6(B)の例では、圧電糸1、圧電糸2、普通糸3、および導電糸5は、並列して配置されている。圧電糸1と圧電糸2は、誘電体に相当する普通糸3を介して、所定の距離だけ離間して配置されている。各所の電位差は、糸同士が複雑に絡み合うことにより形成される電場結合回路、或いは水分等で糸の中に偶発的に形成される電流パスで形成される回路により定義される。したがって、これら糸に外力が係った場合、正の電荷を発生する圧電糸2と負の電荷を発生する圧電糸1の間に、図中の白矢印で示す電場が生じる。圧電糸1と圧電糸2が近接すると、近接する部分は同電位になろうとし、各圧電糸の芯の部分には、元々の電位差を保ったまま表面と逆の電位が現れる。そのため、圧電糸1の近傍では、糸の芯から糸の外側に向かうような電場が形成され、圧電糸2の近傍では、糸の外側から糸の芯に向かうような電場が形成される。これらの電場が結合して、圧電糸1から圧電糸2に向かうような電場が形成される。ただし、普通糸3は、必須の構成ではない。普通糸3は無くとも、圧電糸1と圧電糸2の間には電場が生じる。
In the example of FIG. 6B, the
圧電糸1および圧電糸2は、極めて近接した状態で配置されているため、距離はほぼ0である。電場の強度は、E=V/dで表されるように、電荷を生じる物質間の距離に反比例して大きくなるため、布100Aが生じる電場の強度は、非常に大きな値となる。これらの電場は、圧電糸1内で発生する電場と、圧電糸2内で発生する電場とが相互的に結合して形成される。場合によっては、汗などの電解質を含んだ水分により、実際の電流経路として回路が形成される場合もある。繊維が編まれた布では繊維が複雑に絡み合うため、圧電糸1のある部分で発生する電場と、圧電糸1の他の部分で発生する電場とが相互的に結合している場合もある。同様に、圧電糸2のある部分で発生する電場と、圧電糸2の他の部分で発生する電場とが相互的に結合している場合もある。マクロ的に見て電場強度がゼロもしくは非常に弱い場合でも、ミクロ的にはベクトルの方向が相反する強い電場の集合体となっている場合がある。これらの現象は、圧電糸1のみで形成された布、あるいは圧電糸2のみで形成された布、あるいはこれらに普通糸や導電糸が同時に編み込まれたものでも同様の説明ができる。ただし、以下のような例では電場は形成されない。複数の圧電糸と導電糸を用いて編物または織物にし、これに変位が加わった事をセンシングするトランスデューサがWO2015/159832に公開されている。この場合、導電糸は、すべて検知回路に接続されており、一本の圧電糸に対して必ず対の導電糸が存在する。WO2015/159832では、圧電糸に電荷が発生した時、導電糸を電子が移動し、圧電糸に発生した電荷を即座に中和する。WO2015/159832では、この電子の移動による電流を検知回路が捉えて信号として出力する。従ってこの場合、発生した電位は即座にキャンセルされるので、圧電糸と導電糸との間、および圧電糸と圧電糸との間に強い電場が形成される事がない。従って導電繊維は単なる浮き電極として存在するか、グランド電位等の電位を定義するものとする必要がある。
Since the
よって、布100Aは、電場を生じる布として機能する。また、布100Aは、汗等の水分を介して、圧電糸1および圧電糸2の間で、電流を流す場合もある。この電流によっても、抗菌効果または殺菌効果を発揮する場合がある。あるいは、電流や電圧の作用により水分に含まれる酸素が変化したラジカル種、さらに繊維中に含まれる添加材との相互作用や触媒作用によって生じたラジカル種やその他の抗菌性化学種(アミン誘導体等)によって間接的に抗菌効果または殺菌効果を発揮する場合がある。または電場もしくは電流の存在によるストレス環境により菌の細胞内に酸素ラジカルが生成される場合がある、これらのラジカル類を含む活性酸素種の作用により菌が死滅する、または弱体化する場合がある。
Therefore, the
布100Aは、自身が発生する電場とその強度の変化によって、または電流によって、抗菌または殺菌効果を発揮する。またはその電流や電圧の作用により生じるラジカル種等により抗菌または殺菌効果を発揮する。また、布100Aは、当該電場による抗菌または殺菌効果に加えて、導電糸5が溶出する金属イオンにより、抗菌または殺菌効果が一段と高くなる。また、布100Aは、圧電糸1において、仮に電荷が発生しない箇所があった場合にも、導電糸5が溶出する金属イオンにより、抗菌または殺菌効果を発揮する。
The
布100Aを用いてなる衣料、または当該衣料を用いた医療部材も同様である。布100Aを用いてなる衣料においても、特に靴下(またはサポータ)は、上述したように菌対策用途として、顕著な効果を生じる。また、布100Aも、上記生体作用圧電糸または物質吸着用圧電糸と同様に、生体作用圧電布として機能する、または物質吸着用圧電布として機能する。
The same applies to apparel using the
なお、布100Aは、自身を構成する圧電糸1および圧電糸2が生じた電場または電流によって抗菌または殺菌効果を発揮するため、布100Aに移ってくる菌に対して抗菌または殺菌効果を発揮する。人体の皮膚には、皮膚表面を正常な状態に保つために必要な役割を果たす常在菌が存在するが、布100Aは、これら常在菌を直接殺菌する可能性は小さい。そのため、布100Aは、皮膚の常在菌に影響するおそれは少なく、より安全性の高いものとなる。
The
なお、図7に示すように、布100Aは、圧電糸1、圧電糸2、普通糸3、および導電糸5が、交差して配置されている態様でも、圧電糸1および圧電糸2が交差する位置において電場が生じる。
As shown in FIG. 7, the
本実施形態では、圧電体の例として、圧電フィルムを示したが、圧電体は、例えば糸としてノズルから吐出されて延伸されたもの(断面が略円形状の圧電糸、或いは異型断面形状の圧電糸)であってもよい。例えばポリ乳酸(PLLA)圧電糸は、溶融紡糸、高延伸処理、または(結晶化のための)熱処理を通じて作成されうる。このような、PLLA圧電糸を複数撚ってなる糸(マルチフィラメント糸)を構成し、この糸に張力をかけた場合にも、S糸では表面に負の電荷が発生し、Z糸では表面に正の電荷が発生する。このような糸では芯糸を用いず、単に撚糸とすることが出来る。このような糸は低コストで作ることが出来る。マルチフィラメント糸のフィラメント数は、糸の用途を鑑みて設定されるべきである。また、撚り数についても適宜設定される。フィラメントの中に、部分的に圧電体ではないフィラメントを含んでもよい。また、それぞれのフィラメントの太さは一様でなくともよい。このようにすることで、糸の断面に生ずる電位分布に偏りが生じ、対称性が崩されることで、S糸とZ糸との間の電場回路が形成されやすくなる。 In the present embodiment, a piezoelectric film is shown as an example of a piezoelectric body. However, the piezoelectric body is, for example, a thread that is ejected from a nozzle as a thread and stretched (a piezoelectric thread having a substantially circular cross section or a piezoelectric having an irregular cross section). Thread). For example, polylactic acid (PLLA) piezoelectric yarns can be made through melt spinning, high draw processing, or heat treatment (for crystallization). Even when a yarn (multifilament yarn) formed by twisting a plurality of PLLA piezoelectric yarns as described above and tension is applied to this yarn, negative charges are generated on the surface of the S yarn, and the surface of the Z yarn is A positive charge is generated. Such a yarn can be simply a twisted yarn without using a core yarn. Such yarns can be made at low cost. The number of filaments of the multifilament yarn should be set in view of the yarn application. The number of twists is also set as appropriate. A filament that is not partially a piezoelectric body may be included in the filament. Moreover, the thickness of each filament does not need to be uniform. By doing so, the potential distribution generated in the cross section of the yarn is biased and the symmetry is broken, so that an electric field circuit between the S yarn and the Z yarn is easily formed.
次に、図8(A)は、圧電糸31の構成を示す一部分解図であり、図8(B)は、圧電糸32の構成を示す一部分解図である。
Next, FIG. 8A is a partially exploded view showing the configuration of the
圧電糸31は、S糸である圧電カバリング糸1Aの上にさらに圧電フィルム10が巻かれてなる。圧電糸32は、Z糸である圧電カバリング糸2Aの上にさらに圧電フィルム10が巻かれてなる。圧電糸31は、圧電カバリング糸1Aに対して圧電フィルム10が左旋回してカバーされた左旋回糸(S糸)である。延伸方向900は、圧電糸31の軸方向に対して、左45度に傾いた状態となる。延伸方向900は、圧電カバリング糸1Aの延伸方向900Aと一致している。圧電カバリング糸1A、2Aは芯糸を備えない撚糸であっても良い。また芯糸が導電糸であってもよい。
The
圧電糸31が軸方向に引っ張られると(外力が係ると)、圧電カバリング糸1Aの表面には負の電荷が生じる。一方、圧電カバリング糸1Aの表面に対向する圧電フィルム10の裏面には、正の電荷が生じる。圧電カバリング糸1Aの表面と圧電フィルム10の裏面とが完全に密着した時は、この部分は同電位となる。しかし、糸の伸縮等により偶発的に生じた隙間などにおいて、電位差が定義された時にこの隙間に電場が生じる。各所の電位差は、糸同士が複雑に絡み合うことにより形成される電場結合回路、或いは水分等で糸の中に偶発的に形成される電流パスで形成される回路により定義される。回路が形成された時、電場の強度は、電荷を生じる物質間の距離に反比例して大きくなるため、圧電カバリング糸1Aの表面と、圧電フィルム10の裏面との間に生じる電場の強度は、極めて高くなる。すなわち、この構成により、糸自体の抗菌または殺菌効果はさらに高まる。なお、圧電糸31が軸方向に引っ張られると(外力が係ると)、圧電糸31の表面(圧電フィルム10の表面)には、負の電荷が生じる。したがって、表面に正の電荷が生じる糸と組み合わせることにより、さらに糸同士の間で電場を生じさせることもできる。
When the
一方、図8(B)に示すように、圧電糸32は、圧電カバリング糸2Aに対して圧電フィルム10が右旋回してカバーされた右旋回糸(Z糸)である。延伸方向900は、圧電糸31の軸方向に対して、右45度に傾いた状態となる。の延伸方向900は、圧電カバリング糸2Aの延伸方向900Aと一致している。
On the other hand, as shown in FIG. 8B, the
圧電糸32が軸方向に引っ張られると(外力が係ると)、圧電カバリング糸2Aの表面(圧電フィルム10の表面)には正の電荷が生じる。圧電カバリング糸2Aの表面に対向する圧電フィルム10の裏面には、負の電荷が生じる。圧電カバリング糸2Aの表面と圧電フィルム10の裏面とが完全に密着した時は、この部分は同電位となる。しかし、糸の伸縮等により偶発的に生じた隙間などにおいて、電位差が定義された時にこの隙間に電場が生じる。各所の電位差は、糸同士が複雑に絡み合うことにより形成される回路、或いは水分等で糸の中に偶発的に形成される電流パスで形成される回路により定義される。回路が形成された時、電場の強度は、電荷を生じる物質間の距離に反比例して大きくなるため、圧電カバリング糸2Aの表面と、圧電フィルム10の裏面との間に生じる電場の強度は、極めて高くなる。すなわち、この構成により、圧電糸31の場合と同様に、糸自体の抗菌または殺菌効果はさらに高まる。なお、圧電糸32が軸方向に引っ張られると(外力が係ると)、圧電糸32の表面(圧電フィルム10Aの表面)には、正の電荷が生じる。したがって、圧電糸31のように、表面に負の電荷が生じる糸と組み合わせることにより、糸同士の間で電場を生じさせることもできる。
When the
次に、図9(A)は、圧電糸33の構成を示す一部分解図であり、図9(B)は、圧電糸34の構成を示す一部分解図である。
Next, FIG. 9A is a partially exploded view showing the configuration of the
圧電糸33は、圧電カバリング糸1Aの上に圧電フィルム10が巻かれてなる。圧電糸34は、圧電カバリング糸2Aに圧電フィルム10が巻かれてなる。
The
圧電糸33は、圧電カバリング糸1Aに対して圧電フィルム10が右旋回してカバーされた右旋回糸(Z糸)である。延伸方向900は、圧電糸33の軸方向に対して、右45度に傾いた状態となる。延伸方向900は、圧電カバリング糸1Aの延伸方向900Aと
異なっている。
The
また、図9(B)に示すように、圧電糸34は、圧電カバリング糸2Aに対して圧電フィルム10が左旋回して撚られた左旋回糸(S糸)である。延伸方向900は、圧電糸34の軸方向に対して、左45度に傾いた状態となる。延伸方向900は、圧電カバリング糸2Aの延伸方向900Aと異なっている。
As shown in FIG. 9B, the
図10は、圧電糸33における圧電フィルム10の隙間を誇張して示した図である。圧電糸33は、圧電フィルム10をカバリング糸に巻く場合、ある程度の隙間Dが生じる。この隙間Dにより、圧電糸33が軸方向に引っ張られた場合、圧電カバリング糸1Aの表面と、圧電フィルム10の表面との間に、電場が生じ回路が形成される。したがって、この構成により、糸自体の抗菌または殺菌効果が高まる。圧電糸34も同様である。
FIG. 10 is an exaggerated view of the gap between the
なお、圧電糸33において、圧電カバリング糸1Aまたは圧電フィルム10のいずれか一方にPDLAを用いた場合、圧電カバリング糸1Aの表面に生じる電荷と圧電フィルム10の裏面に生じる電荷の極性が異なるため、圧電糸31と同様の構成となり、圧電カバリング糸1Aの表面と、圧電フィルム10の裏面との間に強い電場が生じる。圧電糸34において、圧電カバリング糸2Aまたは圧電フィルム10のいずれか一方にPDLAを用いた場合も同様である。
In addition, in the
次に、図11は、圧電糸35の構成を示す一部分解図である。圧電糸35は、圧電糸1および圧電糸2が互いに左旋回して撚られた糸(S糸)である。圧電糸35は、表面に負の電荷を生じる圧電糸1と表面に正の電荷を生じる圧電糸2とが交差してなるため、糸単体で電場を生じさせることができる。前述したように、圧電糸1および圧電糸2の表面に生じたそれぞれの電位は、表面同士の近接個所では同電位になろうとする。それに応じて、糸の内部の電位が変化して、糸の表面と内部の電位差を保とうとする。それぞれの糸において、糸の内部と表面との間に形成される電場が空気中に漏れ出て、この電場同士が結合し、圧電糸1および圧電糸2の近接部分には強い電場が形成される。撚糸の構造は複雑であり、圧電糸1および圧電糸2の近接個所は一様ではない。また、圧電糸1または圧電糸2に張力が加わると、近接個所も変化する。これにより、それぞれの部分において電場の強度には変化があり、対称形が崩されて電場回路が生じることとなる。なお、圧電糸1および圧電糸2が互いに右旋回して撚られた糸(Z糸)も、表面に負の電荷を生じる圧電糸1と表面に正の電荷を生じる圧電糸2とが交差してなるため、糸単体で電場を生じさせることができる。圧電糸1の撚り数、圧電糸2の撚り数、またはこれらの糸を撚り合わせた圧電糸35の撚り数は、抗菌効果を鑑みて決定される。これまで示してきた応用例のすべては、圧電糸35を用いて構成することが出来る。なお、圧電糸1および圧電糸2が互いに右旋回して撚られた糸(Z糸)も、表面に負の電荷を生じる圧電糸1と表面に正の電荷を生じる圧電糸2とが交差してなるため、糸単体で電場を生じさせることができる。
Next, FIG. 11 is a partially exploded view showing the configuration of the piezoelectric yarn 35. The piezoelectric yarn 35 is a yarn (S yarn) in which the
また、他にも、S糸(またはZ糸)の側面に普通糸を撚り、さらに側面にZ糸(またはS糸)を撚った、3重のカバリング糸であっても、糸単体で電場を生じさせることができる。 In addition, even with triple covering yarn in which ordinary yarn is twisted on the side of S yarn (or Z yarn) and Z yarn (or S yarn) is further twisted on the side, Can be generated.
また、図12に示すように、普通糸の表面に右旋回(または左旋回)させる圧電糸1と左旋回(または右旋回)させる圧電糸2とを同時に構成する組紐からなる糸(第3の糸)であっても、圧電糸1と圧電糸2が交差する位置において電場が生じるため、糸単体で電場を生じさせることができる。
In addition, as shown in FIG. 12, a yarn (first thread) comprising a braid that simultaneously constitutes a
なお、表面に負の電荷を生じる糸としては、PLLAを用いたS糸の他にも、PDLAを用いたZ糸も考えられる。また、表面に正の電荷を生じる糸としては、PLLAを用いたZ糸の他にも、PDLAを用いたS糸も考えられる。したがって、例えば図11に示した構成において、PLLAを用いたS糸と、PDLAを用いたS糸を互いに左旋回して撚られた糸(S糸)または右旋回して撚られた糸(Z糸)からなる圧電糸も、糸単体で電場を生じさせることができる。PLLAを用いたZ糸と、PDLAを用いたZ糸を互いに左旋回して撚られた糸(S糸)または右旋回して撚られた糸(Z糸)からなる圧電糸も、糸単体で電場を生じさせることができる。 In addition to the S yarn using PLLA, a Z yarn using PDLA is also conceivable as a yarn that generates a negative charge on the surface. In addition to the Z yarn using PLLA, S yarn using PDLA is also conceivable as a yarn that generates a positive charge on the surface. Therefore, for example, in the configuration shown in FIG. 11, the S yarn using PLLA and the S yarn using PDLA are twisted by turning left each other (S yarn) or twisted by turning right (Z yarn) The piezoelectric yarn made of ()) can also generate an electric field with the yarn alone. A piezoelectric yarn consisting of a Z yarn using PLLA and a Z yarn using PDLA and a twisted yarn (S yarn) twisted by turning left or a right twisted yarn (Z yarn) can also be used as an electric field by itself. Can be generated.
次に、圧電体からなる糸の抗菌効果を説明する。本願発明者は、圧電体からなる糸が織り込まれた布の菌抑制効果を評価するため、以下の(1)(2)に示す定量試験を行った。 Next, the antibacterial effect of the yarn made of the piezoelectric body will be described. The inventor of the present application conducted the quantitative tests shown in the following (1) and (2) in order to evaluate the fungus-suppressing effect of the cloth woven with the piezoelectric yarn.
(1)圧電体からなる糸が織り込まれた布の抗菌性評価
a)試験方法 : 菌液吸収法(JIS L1902)
b)試験菌 : 黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus NBRC12732)
c)接種菌液濃度: 1.4×105(CFU/mL)
d)標準布 :綿糸で織られた布、および綿糸で編まれた布
e)試験試料(抗菌加工試料): S糸(圧電糸1)とZ糸(圧電糸2)とを左旋回して撚られたS糸(圧電糸35)で編まれた布。
(1) Antibacterial evaluation of cloth woven with piezoelectric yarn a) Test method: Bacterial fluid absorption method (JIS L1902)
b) Test bacteria: Staphylococcus aureus NBRC12732
c) Inoculum concentration: 1.4 × 105 (CFU / mL)
d) Standard fabric: Fabric woven with cotton yarn and fabric knitted with cotton yarn e) Test sample (antibacterial processed sample): S yarn (piezoelectric yarn 1) and Z yarn (piezoelectric yarn 2) are turned left and twisted A fabric knitted with the S yarn (piezoelectric yarn 35).
[計算式]
・増殖値 : G=Mb−Ma
・抗菌活性値: A=(Mb−Ma)−(Mc−Mo)
通常の抗菌加工製品は、抗菌活性値A≧2.0〜2.2とされる。
[a formula]
・ Proliferation value: G = Mb-Ma
Antibacterial activity value: A = (Mb-Ma)-(Mc-Mo)
A normal antibacterial processed product has an antibacterial activity value A ≧ 2.0 to 2.2.
・Ma :試験菌接種直後における標準布の3検体の生菌数(またはATP量)の算術平均常用対数
・Mb :18〜24時間培養後における標準布の3検体の生菌数(またはATP量)の算術平均常用対数
・Mo :試験菌接種直後における試験試料(抗菌加工試料)の3検体の生菌数(またはATP量)の算術平均常用対数
・Mc :18〜24時間培養後における試験試料(抗菌加工試料)の3検体の生菌数(またはATP量)の算術平均常用対数
Ma: arithmetic mean common logarithm of the number of viable bacteria (or ATP amount) of 3 specimens of standard cloth immediately after inoculation of test bacteria. ) Arithmetic average common logarithm ・ Mo: arithmetic average common logarithm of the number of viable bacteria (or ATP amount) of three specimens of the test sample (antibacterial processed sample) immediately after inoculation of the test bacteria ・ Mc: test sample after 18 to 24 hours of culture Arithmetic mean common logarithm of the number of viable bacteria (or ATP amount) of 3 samples of (antibacterial processed sample)
表1から明らかなように、試験試料(圧電体からなる糸が織り込まれた布)は、細菌に対して、標準布に比べて高い抗菌効果を有する。また、試験試料を静置した状態に比べて、試験試料を振動させているほうが、抗菌効果が高いことが分かる。特に、試験試料を振動させて電場が生じている場合には、試験菌(細菌)接種から18時間後に正菌がほとんど観測されず、高い抗菌効果(殺菌効果)を発揮する。 As is apparent from Table 1, the test sample (a cloth woven with a piezoelectric yarn) has a higher antibacterial effect against bacteria than a standard cloth. It can also be seen that the antibacterial effect is higher when the test sample is vibrated than when the test sample is left stationary. In particular, when an electric field is generated by vibrating the test sample, almost no positive bacteria are observed 18 hours after inoculation of the test bacteria (bacteria), and a high antibacterial effect (bactericidal effect) is exhibited.
(2)圧電体からなる糸が織り込まれた布の抗カビ性評価
a)試験方法 : 抗かび性定量試験法(一般社団法人繊維評価技術評議会が定める方法)
b)試験菌 : クロコウジカビ(Aspergillus niger NBRC105649)
c)接種菌液濃度: 1.1×105(CFU/mL)
d)標準布 :綿糸で織られた布、および綿糸で編まれた布
e)試験試料(抗菌加工試料): S糸(圧電糸1)とZ糸(圧電糸2)とを左旋回して撚られた圧電糸(圧電糸35)で編まれた布。
(2) Antifungal evaluation of cloth woven with piezoelectric yarn a) Test method: Quantitative test method for antifungal property (method established by the Council for Textile Evaluation Technology)
b) Test bacteria: Aspergillus niger NBRC105649
c) Inoculum concentration: 1.1 x 105 (CFU / mL)
d) Standard fabric: Fabric woven with cotton yarn and fabric knitted with cotton yarn e) Test sample (antibacterial processed sample): S yarn (piezoelectric yarn 1) and Z yarn (piezoelectric yarn 2) are turned left and twisted A cloth knitted with the formed piezoelectric yarn (piezoelectric yarn 35).
[計算式]
・発育値 : F=Fb−Fa
・抗かび活性値: FS=(Fb−Fa)−(Fc−Fo)
・Fa :試験菌接種直後における標準布の3検体の生菌数(またはATP量)の算術平均常用対数
・Fb :42時間培養後における標準布の3検体の生菌数(またはATP量)の算術平均常用対数
・Fo :試験菌接種直後における試験試料(抗菌加工試料)の3検体の生菌数(またはATP量)の算術平均常用対数
・Fc :42時間培養後における試験試料(抗菌加工試料)の3検体の生菌数(またはATP量)の算術平均常用対数
[a formula]
・ Growth value: F = Fb-Fa
Antifungal activity value: FS = (Fb−Fa) − (Fc−Fo)
-Fa: arithmetic mean common logarithm of the number of viable bacteria (or ATP amount) of 3 specimens of standard cloth immediately after inoculation of test bacteria-Fb: the number of viable bacteria (or ATP quantity) of 3 specimens of standard cloth after 42 hours of culture Arithmetic average common logarithm / Fo: Arithmetic average common logarithm of the viable count (or ATP amount) of three specimens of the test sample (antibacterial processed sample) immediately after inoculation of the test bacteria. Fc: Test sample (antibacterial processed sample) after 42 hours of culture ) Arithmetic mean common logarithm of viable count (or ATP amount) of 3 specimens
表2から明らかなように、試験試料(圧電体からなる糸が織り込まれた布)は、真菌(カビ等)に対しても、標準布に比べて高い抗菌効果を有する。また、試験試料を静置した状態に比べて、試験試料を振動させているほうが、抗カビ効果が高いことが分かる。すなわち、試験試料を振動させて電場を生じさせている場合に、高い抗カビ効果を発揮する。 As is clear from Table 2, the test sample (a cloth woven with a piezoelectric yarn) has a higher antibacterial effect against fungi (mold, etc.) than the standard cloth. It can also be seen that the anti-fungal effect is higher when the test sample is vibrated than when the test sample is left stationary. That is, when the test sample is vibrated to generate an electric field, a high antifungal effect is exhibited.
以上の結果から、圧電体からなる糸が織り込まれた布は、抗菌性および抗カビ性を有することが明らかとなった。 From the above results, it was revealed that a cloth woven with a yarn made of a piezoelectric material has antibacterial and antifungal properties.
なお、外部からのエネルギーにより電荷を発生する繊維は、他にも例えば光電効果を有する物質、または焦電効果を有する物質(例えばPVDF)等がある。また、芯糸に導電体を用いて、当該導電体に絶縁体を巻き、該導電体に電気を流して電荷を発生させる構成も、電荷を発生する繊維である。ただし、圧電体は、圧電により電場を生じさせるため、電源が不要であるし、感電のおそれもない。また、圧電体の寿命は、薬剤等による抗菌効果よりも長く持続する。また、薬剤よりもアレルギー反応が生じるおそれは低い。 Note that other fibers that generate charges by external energy include, for example, a substance having a photoelectric effect or a substance having a pyroelectric effect (for example, PVDF). In addition, a structure in which a conductor is used for the core yarn, an insulator is wound around the conductor, and electricity is generated by flowing electricity through the conductor is also a fiber that generates charges. However, since the piezoelectric body generates an electric field due to piezoelectricity, a power source is unnecessary and there is no fear of electric shock. In addition, the lifetime of the piezoelectric body lasts longer than the antibacterial effect of drugs and the like. In addition, the risk of an allergic reaction is lower than that of drugs.
最後に、本実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 Finally, the description of the present embodiment should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above embodiments but by the claims. Furthermore, the scope of the present invention is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
1,2…圧電糸
1A,2A…圧電カバリング糸
3…普通糸
5…導電糸
10…圧電フィルム
11…芯糸
100,100A…布
900…延伸方向
910A…第1対角線
910B…第2対角線
DESCRIPTION OF
Claims (13)
金属イオンを溶出する導電繊維と、
を備えた布。 A charge generating fiber that generates a charge by external energy; and
Conductive fibers that elute metal ions;
With cloth.
請求項1に記載の布。 The charge generating fiber is not coated with a conductive material;
The fabric according to claim 1.
外部からのエネルギーにより電荷を発生する物質で前記芯糸がカバーされたカバリング糸を含む、
請求項1または請求項2に記載の布。 The charge generating fiber includes a core yarn,
Including a covering yarn in which the core yarn is covered with a substance that generates an electric charge by energy from the outside,
The fabric according to claim 1 or 2.
前記圧電体に外力が加えられた時に前記電荷を発生する、
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の布。 The charge generation fiber includes a piezoelectric body,
Generating an electric charge when an external force is applied to the piezoelectric body;
The cloth according to any one of claims 1 to 3.
前記電荷発生繊維は、前記圧電性ポリマーが撚られてなる、
請求項4に記載の布。 The piezoelectric body is a piezoelectric polymer,
The charge generation fiber is formed by twisting the piezoelectric polymer.
The fabric according to claim 4.
請求項5に記載の布。 The piezoelectric polymer includes polylactic acid,
The fabric according to claim 5.
外部からのエネルギーにより正の電荷を発生する第1の電荷発生繊維と、
外部からのエネルギーにより負の電荷を発生する第2の電荷発生繊維と、
を備えた請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の布。 The charge generating fiber is
A first charge generating fiber that generates a positive charge by external energy;
A second charge generating fiber that generates a negative charge by external energy;
The cloth according to any one of claims 1 to 6, further comprising:
前記第2の電荷発生繊維は、外力が加えられた時に前記負の電荷を発生する第2の圧電体を含む、
請求項7に記載の布。 The first charge generation fiber includes a first piezoelectric body that generates the positive charge when an external force is applied,
The second charge generation fiber includes a second piezoelectric body that generates the negative charge when an external force is applied.
The fabric according to claim 7.
請求項7または請求項8に記載の布。 The first charge generation fiber and the second charge generation fiber are twisted together.
The fabric according to claim 7 or 8.
請求項7乃至請求項9のいずれかに記載の布。 The first charge generation fiber and the second charge generation fiber are arranged in parallel.
The cloth according to any one of claims 7 to 9.
請求項7乃至請求項9のいずれかに記載の布。 The first charge generation fiber and the second charge generation fiber are arranged to cross each other.
The cloth according to any one of claims 7 to 9.
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