JP2019143272A - 銅合金糸を含む複合繊維を用いた抗菌性布帛 - Google Patents

Abstract

【課題】銅合金糸を含む複合繊維を用いた抗菌性布帛を提供する。
【解決手段】本発明の製造方法によれば、高純度電解銅を含む適量の銅合金原料を供給し、それに適量の金属元素を加え、高温溶融を経て銅合金溶液に混煉し、次に、鋳造法を経て銅合金糸条を直接に形成した後に、引張強さを付与する加工処理を複数回繰り返して、細糸可撓性の銅合金繊維糸を引抜成形によって製造後、銅合金繊維糸と複数本のポリエステル系マルチフィラメント繊維紡績糸とを比例的に配糸し、交編交織により混紡した糸条を作製し、抗菌性紡績糸に形成され、糸条体を完成させることで、伸縮性と屈曲性を向上させ、長期間継続可能な天然制菌を図る銅合金糸複合糸条を編組させて作成し、上記の複数本の銅合金糸複合糸条と、弾性繊維糸条とで直接に編織され、優れた伸縮性と屈曲性を持ち、長期間継続可能な天然制菌を図る複合繊維を用いた抗菌性布帛が完成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、銅合金糸を含む抗菌性布帛に関するものであり、さらに詳しくは、織地構造の引張強さまたは伸長性を改善させて優れた伸縮性と屈曲性を持ち、かつ使用上、環境保全を達成する効果が得られ、長期間に渡り持続可能な制菌作用を大幅に向上させることができると共に、快適さを体感することもできる抗菌性布帛に関するものである。

一般的に市販されている抗菌性布帛製品において、最もよく見られるのは銀含有抗菌繊維からなる紡織品である。しかし、その銀イオンまたはナノ銀が皮膚を通して人体内に入り込み、そして硝酸銀以外の銀の化合物は、基本的に不溶性であるため、体内にそれに起因する重金属が蓄積される。長期にわたり蓄積される重金属は、人体の健康に有害である問題が次々と明らかに浮かび上がってきたので、銀イオンまたはナノ銀による人体への危害を克服すべく現在、制菌タイプの機能紡織品として、銀イオン含有またはナノ銀含有抗菌繊維の代わりに、徐々に銅含有抗菌繊維で作製された紡織品に変更して使用し始めている。銅含有抗菌繊維は、無機抗菌繊維に属し、その製造方法は、銅金属及びその化合物を繊維糸の表面に塗布または含浸させ、銅系化学抗菌剤を抗菌手段として加工方法で繊維内に取り込むことにより、銅イオン含有繊維に抗菌機能を付与することがなされていると共に、銅イオン含有繊維の良好な抗菌性を利用して細菌の増殖を抑制できるので、腐敗悪臭を防止することができると同時に、その繊維の高親水性基は、アンモニア、イソバレリアン酸や酢酸等と中和反応を起こし、結果的に異臭を消除することができるという状況にある。

しかしながら、銅含有抗菌繊維は、銅化合物を塗布または浸染する加工方法により直接に繊維の表面に導入した後、織り合わせる方法で抗菌機能を有する紡織品が作製されるが、かかる銅化合物は、可溶解性を示し、かつ耐酸性が良くない金属塩類であることから、銅イオンが放出され安定性が悪化し、その銅イオンが皮膚の毛穴に入り込んで人体内に至り、そして人体代謝によって体外へ排出される。また、その繊維糸の表面に銅系化学抗菌剤を塗布または含浸させ、前記銅含有抗菌繊維を含む抗菌性布帛は、洗濯回数が増えるにつれて、抗菌効果が相対的に減失・低下するという問題点が指摘されている。

従って、本発明の課題は、前記銅含有抗菌繊維を含む抗菌性布帛の抗菌効果の使用における持続性の欠如の問題を少なくとも解消することにある。

そこで、本発明者は、本発明の前記課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、銅合金糸を含む複合繊維を用いることにより得られる抗菌性布帛により、前記課題を解決できる点に着目し、かかる知見に基いて本発明に想到するに至った。

すなわち、本発明の主要な目的によれば、銅合金糸を含む複合繊維を用いた抗菌性布帛を提供することであり、特に、その製造は、まず、高純度電解銅を含む適量の銅合金原料を供給してそれに、高抗張力、耐腐食性、耐摩耗性を有する適量の金属元素を加え、高温溶融を経て銅合金溶液に混煉し、次に、銅合金溶液を鋳造法を経て銅合金糸条を直接に形成した後に、引張強さを付与する加工処理を複数回繰り返して、細糸可撓性の銅合金繊維糸を引抜成形によって製造し、供給された少なくとも１本またはそれ以上の銅合金繊維糸と複数本のポリエステル系マルチフィラメント繊維紡績糸とを比例的に配糸し、交編交織により混紡した糸条を作製させて抗菌性紡績糸に形成され、糸条体の偏成を完了し、予め伸縮性と屈曲性を向上させ、長期間維続可能な天然制菌を図る銅合金糸複合糸条を作成し、それから、上記の複数本の銅合金糸複合糸条と、弾性繊維糸条とで直接に編織され、優れた伸縮性と屈曲性を持ち、長期間維続可能な天然制菌を図る複合繊維を用いた抗菌性布帛を完成させることにある。

かくして、本発明の要旨は、次の（１）〜（５）の通りである。
（１）複数本の経方向の銅合金糸複合糸条と、複数本の緯方向の弾性繊維糸条とを備えた銅合金系を含む複合繊維をもちいた抗菌性布帛であって、
前記銅合金糸複合糸条は、少なくとも１本またはそれ以上の細糸可撓性の銅合金繊維糸を、複数本のポリエステル系マルチフィラメント繊維紡績糸に混紡して抗菌性紡績糸が形成され、前記複数本の経方向の銅合金糸複合糸条と、前記複数本の緯方向の弾性繊維糸条とを経緯に交織して編組した織地構造の引張強さまたは展延性を改善させ、優れた伸縮性と屈曲性を持つ複合繊維を用いた抗菌性布帛であって、かつ前記少なくとも１本またはそれ以上の銅合金繊維糸は、前記銅合金繊維糸の酸化により、安定に銅イオンを放出して複合繊維を用いた抗菌性布帛内に作用させることで、前記複数本の銅合金糸複合糸条の線形構造上に、前記銅合金繊維糸の銅合金媒体により、長期間継続可能な天然制菌を図る抗菌効果が得られることを特徴とする銅合金糸を含む複合繊維を用いた抗菌性布帛。

（２）前記（１）に記載の銅合金糸を含む複合繊維を用いた抗菌性布帛であって、
高純度電解銅を含む適量の銅合金原料を供給してそれに、高抗張力、耐腐食性、耐摩耗性を有する適量の金属元素を加えて融解槽に装入し、高温溶融を経て銅合金溶液に混煉するステップ（ａ）と、
前記銅合金溶液を鋳造炉に注入し、鋳造法を経て予め銅合金糸条の初期材料を直接に形成したステップ（ｂ）と、
引張強さを付与する加工処理を複数回繰り返して、細糸可撓性の前記銅合金繊維糸を引抜成形によって製造するステップ（ｃ）と、
供給された前記少なくとも１本またはそれ以上の銅合金繊維糸と前記複数本のポリエステル系マルチフィラメント繊維紡績糸とを比例的に配糸し、交編交織により混紡した糸条体を編組させて抗菌性紡績糸に形成されるステップ（ｄ）と、
糸条体の編組を完了し、伸縮性と屈曲性を向上させ、長期間継続可能な天然制菌を図る前記銅合金糸複合糸条を作成するステップ（ｅ）と、
複数本の前記銅合金糸複合糸条と、前記弾性繊維糸条とで直接に編織され、優れた伸縮性と屈曲性を持ち、長期間続く天然制菌を図る複合繊維を用いた抗菌性布帛本体を完成させるステップ（ｆ）とを含む製造工程により得られることを特徴とする銅合金糸を含む複合繊維を用いた抗菌性布帛。

（３）前記銅合金糸複合糸条の前記ポリエステル系マルチフィラメント繊維紡績糸のデニール数を、前記銅合金繊維糸のデニール数よりも大きくすることを特徴とする前記（１）に記載の銅合金糸を含む複合繊維を用いた抗菌性布帛。

（４）前記ポリエステル系マルチフィラメント繊維紡績糸は、綿紡績糸、ナイロンフィラメント糸、羊毛紡績糸、長繊維の紡績糸または短繊維の紡績糸のいずれかに設定されることを特徴とする前記（１）に記載の銅合金糸を含む複合繊維を用いた抗菌性布帛。

（５）前記抗菌性布帛本体は、カスタマイズの要求に応じて各種の着用材料に合わせて裁断され、各種の着用物品における汚れが付着したり、汗が染み込んだり、さらに異臭が発生したりし易い部位に結合設置されることで、長期間続く天然制菌を図り、快適さでドライな着用良好性を得ることを特徴とする前記（２）に記載の銅合金糸を含む複合繊維を用いた抗菌性布帛。

本発明によれば、銅合金糸を含む複合繊維を用いた抗菌性布帛が提供される。特に、少なくとも１本またはそれ以上の細糸可撓性の銅合金繊維糸を、複数本のポリエステル系マルチフィラメント繊維紡績糸に混紡して抗菌性紡績糸が形成されている複数本の経方向の銅合金糸複合糸条を備えることを利用して、複数本の経方向の銅合金糸複合糸条と、複数本の緯方向の弾性繊維糸条とを経緯に交織して編組した織地構造の引張強さまたは展延性を改善させ、優れた伸縮性と屈曲性を持つ複合繊維を用いた抗菌性布帛であって、かつ前記少なくとも１本またはそれ以上の銅合金繊維糸は、その銅合金繊維糸から安定に１層の酸化膜の生成が形成されることにより、銅イオンを放出して複合繊維を用いた抗菌性布帛内に作用させることで、前記複数本の銅合金糸複合糸条の線形構造上に、銅合金繊維糸の銅合金媒体により、高抗張力及び長期間継続可能な天然制菌を図る抗菌効果が得られ、環境に優しい抗菌性環境を創造し、かつ従来のように、繊維糸の表面に銅系化学抗菌剤を塗布または含浸させるため、水洗に耐えられず抗菌効果の持続性が好ましくない問題を解決するためになされたものであり、抗菌性布帛本体を加工して作製された衣料品またはその他の紡織品では、優れた快適さを体感でき、環境保全性を達成する効果を有する。

本発明の一実施形態に係る抗菌性布帛の斜視図及び一部拡大図である。 本発明の一実施形態に係る抗菌性布帛の斜視断面図である。 本発明の一実施形態に係る抗菌性布帛の平面図である。 本発明の一実施形態に係る抗菌性布帛の製造工程を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る抗菌性布帛の銅合金糸条の初期材料を鋳造する鋳造工程を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係る抗菌性布帛の用途として靴先に結合使用した場合を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係る抗菌性布帛の用途として下着に結合使用した場合を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係る抗菌性布帛の用途として衣類に結合使用した場合を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係る抗菌性布帛の用途として靴中敷きに結合使用した場合を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係る抗菌性布帛の用途として靴下に結合使用した場合を示す概略図である。

図１〜図３に示すように、本発明に係る銅合金糸を含む複合繊維を用いた抗菌性布帛は、複数本の経方向の銅合金糸複合糸条１１と、複数本の緯方向の弾性繊維糸条１２とを経緯に交織して編織することによって作成された抗菌性布帛本体１０であり、前記銅合金糸複合糸条１１は、少なくとも１本またはそれ以上の銅合金繊維糸１１２と、複数本のポリエステル系マルチフィラメント繊維紡績糸１１１とを混紡して抗菌性紡績糸に形成され、前記ポリエステル系マルチフィラメント繊維紡績糸１１１は、ナイロンモノフィラメント糸（Ｍｏｎｏ）、ナイロンマルチモノフィラメント糸（ＭｕＬｔｉ−Ｍｏｎｏ）、ポリエチレンフィラメント糸（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ナイロンフィラメント糸（Ｎｙｌｏｎ）、無結節紡績糸（Ｋｎｏｔｌｅｓｓ）またはダイニーマ（Ｄｙｎｅｅｍａ）（登録商標）からなる紡績糸のいずれかに設定されても良いから、前記銅合金糸複合糸条１１は、銅合金繊維糸１１２の酸化により、安定的に銅イオンを放出して複数本のポリエステル系マルチフィラメント繊維紡績糸１１１内部に作用させることで、前記複数本の銅合金糸複合糸条１１の線形構造上に、銅合金繊維糸１１２の銅合金媒体により、天然制菌を図る抗菌性が得られ、伝統的な従来の化学金属のような亜鉛メッキ銅、銅伸線や銀伸線などに存在する抗張強度、弾性や靭性が劣る問題及び抗菌効果の持続性が好ましくない問題を解決すると同時に、可撓性細糸の前記銅合金繊維糸１１２を、複数本のポリエステル系マルチフィラメント繊維紡績糸１１１に混紡することにより、複数本の経方向の銅合金糸複合糸条１１と、複数本の緯方向の弾性繊維糸条１２とを経緯に交織して編組した織地構造の引張強さまたは展延性を改善させ、優れた伸縮性と屈曲性を持つ銅合金糸を含む複合繊維を用いた抗菌性布帛が得られることで、可撓屈曲性を有する前記複数本の銅合金糸複合糸条１１と前記複数本の弾性繊維糸条１２とを織り合わせて抗菌性布帛本体１０に作成される。この抗菌性布帛本体１０について後続加工を行って作製された衣料品またはその他の紡織品では、伸縮性を大幅に向上させることができ、優れた快適さを体感でき、抗菌有効性を長続きさせ、環境保全性を発揮する使用効果を有し、従来のように、繊維糸の表面に銅系化学抗菌剤を塗布または含浸させるため、水洗に耐えられず抗菌効果の持続性が好ましくない問題のおそれがないので、抗菌性布帛本体１０を加工して作製された衣料品またはその他の紡織品では、優れた快適さを体感できる効果を有する。

図４に示すように、本発明の抗菌性布帛の製造処理手順を以下に説明する。
ステップ（ａ）において、まず、高純度電解銅を含む適量の銅合金原料を供給してそれに、高抗張力、耐腐食性、耐摩耗性を有する適量の金属元素を加えて融解炉に装入し、高温融解によって混錬を行うことで、銅合金溶液Ｘに形成される。

その後、ステップ（ｂ）において、熔融された銅合金溶液Ｘを鋳造炉５１に注入し、鋳造法５を経て銅合金糸条の初期材料Ｘ１を直接に形成する（図５参照）。

そして、ステップ（ｃ）において、引張強さを付与する加工処理手順を複数回繰り返して、可撓性細糸の銅合金繊維糸１１２を引抜成形によって製造する。

次に、ステップ（ｄ）において、供給された上記の少なくとも１本またはそれ以上の銅合金繊維糸１１２と複数本のポリエステル系マルチフィラメント繊維紡績糸１１１とを配糸し、銅合金繊維糸１１２とポリエステル系マルチフィラメント繊維紡績糸１１１とを１本対多数本の比率（または１本以上対多数本の比率）のような配糸比例に従うと共に、ポリエステル系マルチフィラメント繊維紡績糸１１１のデニール数を、銅合金繊維糸１１２のデニール数よりも大きくすることで、前記銅合金繊維糸１１２と複数本のポリエステル系マルチフィラメント繊維紡績糸１１１とのデニール配糸比例で、混紡交織を行い糸条体の編組を行うことにより、比較的硬質な材質からなる前記銅合金繊維糸１１２を、比較的軟質なプラスチック材からなるナイロンフィラメント糸である前記ポリエステル系マルチフィラメント繊維紡績糸１１１に緊密に撚り合わせて編組することができるので、前記銅合金繊維糸１１２と前記ポリエステル系マルチフィラメント繊維紡績糸１１１とを交互に密接に混紡交織して糸条体の編組を行うことにより、抗菌性紡績糸が形成される。

ステップ（ｅ）において、糸条体の編組を完了すれば、優れた伸縮性と屈曲性を持ち、長期間続く天然制菌を図る銅合金糸複合糸条１１を作成する。

最後に、ステップ（ｆ）において、供給された複数本の経方向の銅合金糸複合糸条１１と、複数本の緯方向の弾性繊維糸条１２とを経緯に交織して編織することにより、優れた伸縮性と屈曲性を持ち、長期間継続可能な天然制菌を図る抗菌性布帛本体１０が編織され完成する。

前記ポリエステル系マルチフィラメント繊維紡績糸１１１は、綿紡績糸、ナイロンフィラメント糸、羊毛紡績糸、長繊維の紡績糸または短繊維の紡績糸のいずれかに設定されても良く、少なくとも１本またはそれ以上の銅合金繊維糸１１２と、前記複数本のポリエステル系マルチフィラメント繊維紡績糸１１１とを混紡して銅合金糸複合糸条１１に成形される。

上記の抗菌性布帛本体１０は、即ちカスタマイズのニーズに応じて各種の着用材料に合わせて裁断され、例えば、靴２０の靴先部（図６参照）、下着３０の股当部（図７参照）、衣類４０の腋部（図８参照）、靴中敷き５０（図９参照）、靴下６０のつま先部あるいはかかと部（図１０参照）や靴下全体などのような、各種の着用物品における汚れが付着したり、汗が染み込んだり、さらに異臭が発生したりし易い部位に結合されても良く、または布生地全面を直接に裁断して装着・装身使用のためのバイオ抗菌用品（例えば、ベッドシーツ、布団カバー、手術衣、手術帽子、手袋、マスク、タオルや枕カバーなどの各種の日用品）に作製されても良く、汚れの付着や異臭の発生を抑制でき、長期間継続可能な天然制菌が図られ、快適さでドライな着用良好性を得ることができる。

５：鋳造工程
５１：鋳造炉
１０：抗菌性布帛本体
１１：銅合金糸複合糸条
１１１：ポリエステル系マルチフィラメント繊維紡績糸
１１２：銅合金繊維糸
１２：弾性繊維糸条
２０：靴
３０：下着
４０：衣類
５０：靴中敷き
６０：靴下
Ｘ：銅合金溶液
Ｘ１：銅合金糸条の初期材料

Claims (5)

1. 複数本の経方向の銅合金糸複合糸条と、複数本の緯方向の弾性繊維糸条とを備えてなる銅合金糸を含む複合繊維を用いた抗菌性布帛であって、
   前記銅合金糸複合糸条は、少なくとも１本またはそれ以上の可撓性細糸の銅合金繊維糸を、複数本のポリエステル系マルチフィラメント繊維紡績糸に混紡して抗菌性紡績糸が形成され、前記複数本の経方向の銅合金糸複合糸条と、前記複数本の緯方向の弾性繊維糸条とを経緯に交織して編組した織地構造の引張強さまたは展延性が改善され、優れた伸縮性と屈曲性を持つ複合繊維を用いた抗菌性布帛であり、かつ前記少なくとも１本またはそれ以上の銅合金繊維糸は、前記銅合金繊維糸の酸化により、安定的に銅イオンを放出して複合繊維を用いた抗菌性布帛内に作用させることで、前記複数本の銅合金糸複合糸条の線形構造上に、前記銅合金繊維糸の銅合金媒体により、長期間継続可能な天然制菌を図る抗菌効果が得られることを特徴とする銅合金糸を含む複合繊維を用いた抗菌性布帛。
2. 請求項１に記載の銅合金糸を含む複合繊維を用いた抗菌性布帛であって、
   高純度電解銅を含む適量の銅合金原料を供給してそれに、高抗張力、耐腐食性、耐摩耗性を有する適量の金属元素を加えて融解槽に装入し、高温溶融を経て銅合金溶液に混煉するステップ（ａ）と、
   前記銅合金溶液を鋳造炉に注入し、鋳造法を経て予め銅合金糸条の初期材料を直接に形成したステップ（ｂ）と、
   引張強さを付与する加工処理を複数回繰り返して、細糸可撓性の前記銅合金繊維糸を引抜成形によって製造するステップ（ｃ）と、
   供給された前記少なくとも１本またはそれ以上の銅合金繊維糸と前記複数本のポリエステル系マルチフィラメント繊維紡績糸とを比例的に配糸し、交編交織により混紡した糸条体を編組させて抗菌性紡績糸に形成されるステップ（ｄ）と、
   糸条体の編組を完了し、伸縮性と屈曲性を向上させ、長期間継続可能な天然制菌を図る前記銅合金糸複合糸条を作成するステップ（ｅ）と、
   複数本の前記銅合金糸複合糸条と、前記弾性繊維糸条とで直接に編織され、優れた伸縮性と屈曲性を持ち、長期間続く天然制菌を図る複合繊維を用いた抗菌性布帛本体を完成させるステップ（ｆ）とを含む製造工程により得られることを特徴とする銅合金糸を含む複合繊維を用いた抗菌性布帛。
3. 前記銅合金糸複合糸条の前記ポリエステル系マルチフィラメント繊維紡績糸のデニール数を、前記銅合金繊維糸のデニール数よりも大きくすることを特徴とする請求項１に記載の銅合金糸を含む複合繊維を用いた抗菌性布帛。
4. 前記ポリエステル系マルチフィラメント繊維紡績糸は、綿紡績糸、ナイロンフィラメント糸、羊毛紡績糸、長繊維の紡績糸または短繊維の紡績糸のいずれかに設定されることを特徴とする請求項１に記載の銅合金糸を含む複合繊維を用いた抗菌性布帛。
5. 前記抗菌性布帛本体は、カスタマイズの要求に応じて各種の着用材料に合わせて裁断され、各種の着用物品における汚れが付着したり、汗が染み込んだり、さらに異臭が発生したりし易い部位に結合設置されることで、長期間続く天然制菌を図り、快適さでドライな着用良好性を得ることを特徴とする請求項２に記載の銅合金糸を含む複合繊維を用いた抗菌性布帛。
   

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