JP2020122236A - アルギン酸塩被膜を有する繊維およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】一般的な染色機または単純な容器を利用して様々な形態の繊維をアルギン酸塩膜で被覆する方法、およびアルギン酸塩膜で被覆された糸、布帛または繊維製品を提供すること。【解決手段】本発明のアルギン酸塩膜による繊維の被覆は、アルギン酸ナトリウムまたはアルギン酸カリウムを含有するアルギン酸塩水溶液に、第四級アンモニウムカチオンを固定した繊維を浸漬し、続いて二価金属イオンを含有する水溶液を添加して、繊維表面に二価金属イオンによるイオン結合で架橋されたアルギン酸塩膜を形成させる方法で行う。【選択図】図２

Description

本発明は、アルギン酸塩膜で被覆されている糸、布帛または繊維製品とその製造方法に関する。

アルギン酸塩膜による被覆は、医療用の皮膚創傷被覆材や美容用マスクなどに応用されている。アルギン酸塩膜の形成方法としては、アルギン酸ナトリウムまたはアルギン酸カリウムを含有するアルギン酸塩水溶液を塗布し、続いて二価金属イオンを含有する水溶液を塗布することにより、アルギン酸と二価金属イオンとのイオン結合による架橋構造を生じさせる方法がある。

また、繊維表面における第四級アンモニウムカチオンの固定は、抗菌性の付与、アニオン性物質の吸着、色素の染着性向上および染色堅ろう度改善などを目的として実施されている。

特表２０１４−５１３１８８号公報

繊維の表面にアルギン酸塩膜を形成させる場合、繊維材料を布帛の形態として、アルギン酸ナトリウムまたはアルギン酸カリウムを含有するアルギン酸塩水溶液を塗布し、続いて二価金属イオンを含有する水溶液を塗布することにより、アルギン酸と二価金属イオンとのイオン結合による架橋を生じさせる方法がとられる。前記方法の第１の課題としては、連続した塗布処理を行うために繊維材料の形態が布帛に限定される点が挙げられる。さらに第２の課題として、２液を連続して塗布できる特殊装置が必要となる点が挙げられる。本発明は、上記の事情に鑑み、加工される繊維材料が布帛に限定されず、糸や製品などの様々な形態でも対応可能であって、特殊装置を必要とせず一般的な染色機または単純な容器で実施可能な、アルギン酸塩膜で被覆されている糸、布帛または繊維製品の製造方法を提供することを目的としている。

また、繊維表面における第四級アンモニウムカチオンの固定は、抗菌性の付与、アニオン性物質の吸着、色素の染着性向上などに有効である一方で、ヒトの健康に様々な影響を与えることが問題である。第四級アンモニウム化合物は非常に強い生理作用を示すため、軽度の皮膚や呼吸器の炎症などの健康被害を引き起こす危険性が指摘されている。本発明は、上記の事情に鑑み、繊維表面に固定化した第四級アンモニウムカチオンにより抗菌性付与、アニオン物質の吸着、色素の染着性向上を実現するとともに、アルギン酸塩膜による被覆で第四級アンモニウムカチオンが直接人体に触れない糸、布帛または繊維製品を提供することを目的としている。

本発明では上記課題を解決するため、糸、布帛または繊維製品の製造方法として、アルギン酸ナトリウムまたはアルギン酸カリウムを含有するアルギン酸塩水溶液に繊維を浸漬し、続いて前記アルギン酸塩水溶液に二価金属イオンを含有する水溶液を添加して、前記繊維の表面に二価金属イオンによるイオン結合で架橋されたアルギン酸塩膜を形成させる。

本発明の糸、布帛または繊維製品の製造方法として、アルギン酸ナトリウムまたはアルギン酸カリウムを含有するアルギン酸塩水溶液に第四級アンモニウムカチオンを固定した繊維を浸漬し、続いて前記アルギン酸塩水溶液に二価金属イオンを含有する水溶液を添加して、前記繊維の表面に二価金属イオンによるイオン結合で架橋されたアルギン酸塩膜を形成させる。

本発明の糸、布帛または繊維製品の製造方法として、第四級アンモニウムカチオンを固定した繊維にアニオン性物質を吸着させ、前記繊維をアルギン酸ナトリウムまたはアルギン酸カリウムを含有するアルギン酸塩水溶液に浸漬し、続いて前記アルギン酸塩水溶液に二価金属イオンを含有する水溶液を添加して、前記繊維の表面に二価金属イオンによるイオン結合で架橋されたアルギン酸塩膜を形成させる。

本発明の糸、布帛または繊維製品は、構成する繊維の表面が不溶性アルギン酸塩膜で被覆されている。

本発明の糸、布帛または繊維製品は、構成する繊維の表面に第四級アンモニウムカチオンが固定され、さらに不溶性アルギン酸塩膜で被覆されている。

本発明の糸、布帛または繊維製品は、構成する繊維の表面に第四級アンモニウムカチオンが固定され、前記繊維にアニオン性物質が吸着されており、さらに不溶性アルギン酸塩膜で被覆されている。

本発明の糸、布帛または繊維製品は、前記のアニオン性物質がアニオン性官能基を有する酸化亜鉛ナノ粒子または酸化チタンナノ粒子である。

本発明の糸、布帛または繊維製品は、前記のアニオン性物質がアニオン性官能基を有する天然色素若しくは法定色素である。

本発明の糸、布帛または繊維製品は、前記の不溶性アルギン酸塩膜に美容用成分または薬効成分が含有されている。

本発明のアルギン酸ナトリウムまたはアルギン酸カリウムを含有するアルギン酸塩水溶液に繊維を浸漬し、続いて前記アルギン酸塩水溶液に二価金属イオンを含有する水溶液を添加して、前記繊維の表面に二価金属イオンによるイオン結合で架橋されたアルギン酸塩膜を形成させる方法によれば、従来の布帛加工で実施されてきた２液を連続して塗布する特殊装置は不要であり、一般的な染色機または単純な容器があれば実施することができる。そのため、加工される繊維材料は布帛に限らず、糸や製品などの様々な形態に対応することができる。

本発明のアルギン酸ナトリウムまたはアルギン酸カリウムを含有するアルギン酸塩水溶液に第四級アンモニウムカチオンを固定した繊維を浸漬し、続いて前記アルギン酸塩水溶液に二価金属イオンを含有する水溶液を添加して、前記繊維の表面に二価金属イオンによるイオン結合で架橋されたアルギン酸塩膜を形成させる方法では、繊維表面において密着性に優れたアルギン酸塩膜を形成することができる。この効果は、第四級アンモニウムカチオンが正電荷により常に帯電していることにより、アニオン性であるアルギン酸を強く吸着することで発現される。

本発明の第四級アンモニウムカチオンを固定した繊維にアニオン性物質を吸着させ、前記繊維をアルギン酸ナトリウムまたはアルギン酸カリウムを含有するアルギン酸塩水溶液に浸漬し、続いて前記アルギン酸塩水溶液に二価金属イオンを含有する水溶液を添加して、前記繊維の表面に二価金属イオンによるイオン結合で架橋されたアルギン酸塩膜を形成させる方法では、繊維にアニオン性物質に由来する機能を付与できるとともに密着性に優れたアルギン酸塩膜を形成することが可能となる。この効果は、第四級アンモニウムカチオンに機能性アニオン物質が吸着し、さらに残る正電荷の帯電によってアニオン性であるアルギン酸を強く吸着することで発現される。

本発明の糸、布帛または繊維製品では、構成する繊維の表面が不溶性アルギン酸塩膜で被覆されていることにより、止血作用や保湿作用が機能性として付与される。これらの機能性により、褥瘡ケアを目的とした医療介護用素材や美容用素材などへの応用が期待できる。

本発明の糸、布帛または繊維製品において、第四級アンモニウムカチオンを固定した繊維を被覆するアルギン酸塩膜は、軽度の皮膚や呼吸器の炎症などの健康被害を引き起こす危険性がある第四級アンモニウムカチオンが直接人体に触れることを防ぐことができる。これにより、第四級アンモニウムカチオンの機能を活かすとともに安全性を確保することができる。

本発明の糸、布帛または繊維製品において、第四級アンモニウムカチオンを固定した繊維にアニオン性物質が吸着し、さらに繊維表面がアルギン酸塩膜で被覆されている効果としては、アルギン酸塩がバインダーの働きをしてアニオン性物質を強固に接着できることが挙げられる。

第四級アンモニウムカチオンを固定した繊維に吸着されるアニオン性物質が、特にアニオン性官能基を表面に有する酸化亜鉛ナノ粒子または酸化チタンナノ粒子である効果としては、布帛や繊維製品に紫外線遮蔽能、抗菌作用および消臭作用を付与できることが挙げられる。なかでも紫外線遮蔽能はアームカバーなどの日よけ商品に必須の機能であり、化粧品にも応用されている酸化亜鉛ナノ粒子や酸化チタンナノ粒子で機能を付与できることは人体への安全性の観点からも有意義である。

第四級アンモニウムカチオンを固定した繊維に吸着されるアニオン性物質が、特にアニオン性官能基を含有する天然色素若しくは法定色素である効果としては、人体に対して安全性が高い色素で繊維を着色できることが挙げられる。染料として利用可能な天然色素および法定色素の多くは水溶液中でアニオンとなり、酸性染浴中で絹や羊毛などのタンパク質繊維やナイロンには染着するが、綿などのセルロース繊維に対しては染着性が悪い。しかし、第四級アンモニウムカチオンを固定すれば、綿などのセルロース繊維に対しても良好な染着性が得られる。

本発明の糸、布帛または繊維製品が美容用成分または薬効成分である物質を含有するアルギン酸塩膜で被覆される効果としては、本発明品が皮膚に直接接触する用途で利用される場合に、経皮吸収による美容効果あるいは薬理作用を発揮することが挙げられる。例えば、美容用成分としてコラーゲンペプチドを配合すれば、肌の弾性改善などの効果が期待できる。

実施例１の綿ニット地の電子顕微鏡写真である。 実施例３の綿織物を構成する繊維の模式図である。 実施例４の綿ニット地を構成する繊維の模式図である。

以下、本発明のアルギン酸塩膜で被覆されている糸、布帛または繊維製品とその製造方法に関する実施の形態を説明する。

本発明で利用するアルギン酸ナトリウムまたはアルギン酸カリウムを含有するアルギン酸塩水溶液は、溶液中で繊維を動かしたり染色機で溶液を循環させることから適度な粘度であることが好ましい。利用可能なアルギン酸ナトリウムとしては、株式会社キミカ製の「キミカアルギンＧｒａｄｅ．１−１」が挙げられ、前記アルギン酸ナトリウムは摂氏２０度で１％水溶液の粘度が８０ｍＰａ・ｓ乃至２００ｍＰａ・ｓとなる。この程度の粘度であれば、溶液中で繊維を動かすことや染色機で溶液を循環させることに大きな障害とはならない。１．７％水溶液で粘度はさらに上昇するが、溶液中で繊維を動かすことは可能である。しかし、１．８％水溶液では粘度が３００ｍＰａ・ｓを超え、溶液中で繊維を動かすことや染色機で溶液を循環させることが困難となる。すなわち、本発明のアルギン酸ナトリウムまたはアルギン酸カリウムを含有するアルギン酸塩水溶液の粘度は、３００ｍＰａ・ｓ未満であることが好ましい。

本発明で利用するアルギン酸ナトリウムまたはアルギン酸カリウムの繊維重量に対する使用量は、繊維の表面全体を被覆する目的から０．１％乃至５％であることが好ましい。また、アルギン酸ナトリウムまたはアルギン酸カリウムを含有するアルギン酸塩水溶液の繊維重量に対する使用量は、使用する容器または装置の種類にもよるが７倍量乃至５０倍量で実施可能であり、１５倍量乃至３０倍量でより好ましく実施できる。

本発明で利用する二価金属イオンを含有する水溶液としては、カルシウムイオンを含有する塩化カルシウムなどの水溶液が最も好ましく利用できる。カルシウムイオンによるイオン結合で架橋されたアルギン酸カルシウム膜は不溶性であり、止血作用などの医療効果を発揮する。二価金属イオンを含有する水溶液の添加量は、繊維重量に対する溶液量を増加させないためには少量であることが好ましい。その一方で、アルギン酸が十分に架橋されるためには、ナトリウムイオンおよびカリウムイオンの物質量（ｍｏｌ）に対して二価金属イオンの物質量が比較的多量に存在する必要がある。すなわち、ナトリウムイオンまたはカリウムイオンの物質量の５倍以上に相当する二価金属イオンを高濃度で含有する水溶液を添加することが好ましい。二価金属イオンを含有する水溶液の添加は、繊維表面上に形成されるアルギン酸塩膜が十分な厚みに成長するために、徐々に滴下するか若しくは数分間程度の間隔を空けた分割添加を行うことが好ましい。

本発明で利用する繊維は、アルギン酸ナトリウムまたはアルギン酸カリウムを含有するアルギン酸塩水溶液に対して湿潤性を示すものであれば、特に制限されることなく使用できる。具体的には、綿、麻、レーヨンおよびキュプラなどのセルロース繊維、絹や毛などのタンパク質繊維、ジアセテートやトリアセテートなどの半合成繊維、ポリエチレンテレフタラート、ナイロン、アクリルおよびポリ乳酸などの合成繊維及びそれらの混用素材の中から選ぶことができる。また、アルギン酸塩膜の形成処理に供する繊維の形態としては、糸、布帛および製品のいずれであっても構わない。

本発明において、糸、布帛または繊維製品を構成する繊維の表面にアルギン酸塩膜を形成させるために利用する装置としては、ビーカーまたは釜といった単純な容器でも問題なく利用できる。また、糸染め、生地染めまたは製品染めに利用される染色機も好ましく利用できる。糸の染色機としては、噴射式綛糸染色機、チーズ染色機およびパッケージ染色機などが利用できる。布帛の染色機としては、ウインス染色機、液流染色機などが利用できる。繊維製品の染色機としては、パドル染色機、ロータリー染色機などが利用できる。

本発明における第四級アンモニウムカチオンの固定は、市販の加工剤を利用して繊維に第四級アンモニウムカチオンを含有する化合物を固着させることで実施できる。綿、麻、レーヨンおよびキュプラなどのセルロース繊維については、ポリアミン誘導体からなる繊維加工剤が利用可能である。具体的な例としては、モーリン化学工業株式会社製の堅牢度増進剤「モーリンフィックス６Ｐ」を適量溶解させた温水溶液中で浸漬処理することにより、第四級アンモニウムカチオンをセルロース繊維に固定できる。また、綿、麻、レーヨンおよびキュプラなどのセルロース繊維が有するヒドロキシ基、絹や毛などのタンパク質繊維とポリアミド系合成繊維のナイロンが有するアミノ基およびカルボキシ基などと容易に反応させることができる、第四級アンモニウムカチオンを含有するエポキシ化合物からなる繊維加工剤も利用可能である。具体的な例としては阪本薬品工業株式会社製のカチオン化剤「ＳＹ−ＧＴＡ８０」が挙げられる。反応性官能基を持たないポリエチレンテレフタラートなどの合成繊維については、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド水溶液に浸漬処理する方法により、繊維表面にポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド膜を形成させて第四級アンモニウムカチオンを固定できる。

本発明で利用するアニオン性官能基を表面に有する酸化亜鉛ナノ粒子または酸化チタンナノ粒子としては、市販の酸化亜鉛ナノ粒子または酸化チタンナノ粒子を特に表面処理することなく使用できる。一般に、無機酸化物の表面には大気中の水分と反応してヒドロキシ基が生成しており、このヒドロキシ基が水中でアニオン性を示す。酸化亜鉛ナノ粒子および酸化チタンナノ粒子はいずれも代表的な紫外線散乱剤であるが、両者を比較すると酸化亜鉛ナノ粒子の方が有害なＵＶ−Ａ領域での紫外線遮蔽効果が大きく、可視光透過性が高いために繊維の色彩に与える影響が小さいことから、本発明においてより好ましく利用できる。利用可能な市販の酸化亜鉛ナノ粒子としては、ハクスイテック株式会社製の超微粒子酸化亜鉛「Ｚｉｎｃｏｘ Ｓｕｐｅｒ Ｆ−２」が挙げられる。

本発明で利用するアニオン性官能基を含有する天然色素としては、酸性染料の性質があって絹や毛に対し良好な染着性を示す様々な天然染料が制限なく利用可能である。市販の天然色素としては、洛東化成工業株式会社製の抽出色素が利用できる。また、本発明で利用するアニオン性官能基を含有する法定色素としては、厚生省令第３０号「医薬品等に使用することができるタール色素を定める省令」に定められた法定色素の中から選ばれた赤色２号、赤色３号、赤色１０２号、赤色１０４号の（１）、赤色１０５号の（１）、赤色１０６号、赤色２２７号、赤色２３０号の（１）、赤色２３０号の（２）、赤色２３１号、赤色２３２号、赤色４０１号、赤色５０３号、赤色５０６号、黄色４号、黄色２０１号、黄色２０２号の（１）、黄色２０２号の（２）、黄色２０３号、黄色４０２号、黄色４０３号の（１）、黄色４０６号、黄色４０７号、だいだい色２０５号、だいだい色２０７号、だいだい色４０２号、緑色２０１号、緑色２０５号、緑色４０１号、緑色４０２号、紫色４０１号、青色１号、青色２号、青色２０２号、青色２０３号、青色２０５号、褐色２０１号、黒色４０１号が利用できる。

本発明で利用する美容用成分または薬効成分としては、コラーゲンペプチドなどのペプチド、ゼラチンなどのタンパク質、動植物からの抽出物、ビタミン、成長因子およびミネラルなどが利用できる。

以下、本発明を実施例及び比較例を挙げて説明するが、本発明はこれら実施例および比較例によって限定されるものではない。

（実施例１）
オーガニックコットンを原料として作製された株式会社アバンティ製のニット生地１０グラム（繊度：４０番手、組織：フライス編み、重量：１平方メートル当たり２００グラム）を、少量の非イオン系界面活性剤を含む水溶液中、摂氏６０度で３０分間洗浄して乾燥を行った。この生地を、株式会社キミカ製のアルギン酸ナトリウム「キミカアルギンＧｒａｄｅ．１−１」０．５グラムを溶解した０．３リットルの水溶液中に投入して室温で１０分間攪拌し、続いて緩やかに攪拌をしながら、塩化カルシウム１．４グラムを溶解した水溶液１０ミリリットルを５分毎に２ミリリットルずつ分割添加し、添加を完了して１０分後に排液した。処理布は水洗して乾燥し、走査型電子顕微鏡で観察した結果、図１のように繊維表面に膜が形成されていることが確認できた。

（実施例２）
ＪＩＳ Ｌ ０８０３に準拠した染色堅ろう度試験用添付白布の綿（カナキン３号）１０グラムを少量の非イオン系界面活性剤を含む水溶液中、摂氏６０度で３０分間洗浄して乾燥を行った。この布を、株式会社キミカ製のアルギン酸ナトリウム「キミカアルギンＧｒａｄｅ．１−１」０．３グラムを溶解した０．３リットルの水溶液中に投入して室温で１０分間攪拌し、続いて緩やかに攪拌をしながら、塩化カルシウム０．８４グラムを溶解した水溶液５ミリリットルを５分毎に１ミリリットルずつ分割添加し、添加を完了して１０分後に排液した。処理した布は水洗して乾燥した。

（実施例３）
ＪＩＳ Ｌ ０８０３に準拠した染色堅ろう度試験用添付白布の綿（カナキン３号）１０グラムを少量の非イオン系界面活性剤を含む水溶液中、摂氏６０度で３０分間洗浄して乾燥を行った。この布を、モーリン化学工業株式会社製の堅牢度増進剤「モーリンフィックス６Ｐ」０．５グラムを溶解した０．２リットルの水溶液中、摂氏６０度で３０分間処理した後、水洗および乾燥を行った。このように第四級アンモニウムカチオンを固定した綿布を、株式会社キミカ製のアルギン酸ナトリウム「キミカアルギンＧｒａｄｅ．１−１」０．３グラムを溶解した０．３リットルの水溶液中に投入して室温で１０分間攪拌し、続いて緩やかに攪拌をしながら、塩化カルシウム０．８４グラムを溶解した水溶液５ミリリットルを５分毎に１ミリリットルずつ分割添加し、添加を完了して１０分後に排液した。処理した布は水洗して乾燥した。

（アルギン酸塩膜の確認）
実施例２および実施例３の処理布について、アルギン酸塩膜の形成を確認するため、赤外線吸収スペクトル法による分析を行った。その結果、１７００毎センチメートル付近に未処理の綿布には存在しないカルボン酸由来の吸収があったため、実施例２および実施例３の処理布表面におけるアルギン酸塩膜の形成を推定した。さらに、実施例２および実施例３の処理布について、日本電子株式会社の走査電子顕微鏡ＪＳＭ−ＩＴ１００によるエネルギー分散型Ｘ線分析を行った結果、未処理の綿布では認められないカルシウムが検出され、アルギン酸カルシウム膜が形成されていることが確認できた。実施例２および実施例３の処理布表面に存在するカルシウムの質量パーセントは、それぞれ０．６９パーセントおよび０．９２パーセントであった。このことから、第四級アンモニウムカチオンを固定した実施例３では、アルギン酸カルシウム膜がより高い存在率で形成されたことが確認できた。

（アルギン酸塩膜の洗濯耐久性）
実施例２および実施例３の処理布について、アルギン酸塩膜の洗濯耐久性を確認するため、ＪＩＳ Ｌ ０２１７に準拠した中性洗剤による１０６法の洗濯処理を行った。洗濯処理後の処理布は、〔００４０〕に記載の方法で赤外線吸収スペクトル法による分析を行った。その結果、１７００毎センチメートル付近に未処理の綿布には存在しないカルボン酸由来の吸収があったため、洗濯処理した実施例２および実施例３の処理布表面にアルギン酸塩膜が残存していると推定した。〔００４０〕に記載の方法でエネルギー分散型Ｘ線分析を行った結果、洗濯処理後の実施例２および実施例３の処理布表面にカルシウムが検出され、その質量パーセントはそれぞれ０．３９パーセントおよび０．９３パーセントであった。洗濯処理により、実施例２の処理布ではアルギン酸カルシウム膜の存在率が低下したが、実施例３の処理布では高い存在率が保持された。実施例３の処理布では、図２のように第四級アンモニウムカチオンを介して、アルギン酸イオンが強く吸着された後にカルシウムイオンで架橋された結果、密着性に優れて耐洗濯性が高いアルギン酸カルシウム膜が形成されたことが推定された。

（抗菌性評価）
実施例３の処理布について抗菌性を確認するため、未処理布を対照試料としてＪＩＳ Ｌ １９０２に準拠した菌液吸収法による抗菌性試験を行った。試験用細菌としては黄色ぶどう球菌を用い、混釈平板培養法によって評価した。また、第四級アンモニウムカチオンの固定のみを施したカチオン化布についても評価した。各試料について、接種直後および１８時間培養後に測定した菌数とそれらを基に算出した殺菌活性値を下記の表に示す。カチオン化布の結果では、接種直後で菌数は検出限界の２０に低下し、殺菌活性値は３．４という非常に強い殺菌性を示した。これに対して実施例３の結果では、接種直後の菌数は未処理布と同等で、殺菌活性値は制菌加工としての効果が認められる０．６を示したが、カチオン化布と比べると殺菌性は抑制されていた。実施例３の処理布では、アルギン酸塩膜によって第四級アンモニウムカチオンの強すぎる活性が抑制され、その一方で適度な抗菌性は保持されることが確認できた。

（実施例４）
オーガニックコットンを原料として作製された株式会社アバンティ製のニット生地１０グラム（繊度：４０番手、組織：フライス編み、重量：１平方メートル当たり２００グラム）を、少量の非イオン系界面活性剤を含む水溶液中、摂氏６０度で３０分間洗浄して乾燥を行った。この生地を、モーリン化学工業株式会社製の堅牢度増進剤「モーリンフィックス６Ｐ」０．６グラムを溶解した０．２リットルの水溶液中、摂氏６０度で３０分間処理し、排水後に水洗を行った。この第四級アンモニウムカチオンを固定した綿ニット地を、ハクスイテック株式会社製の超微粒子酸化亜鉛「Ｚｉｎｃｏｘ Ｓｕｐｅｒ Ｆ−２」０．８グラムを分散させた０．２リットルの水分散液中、摂氏６０度で２０分間処理した後、水洗および乾燥を行った。この酸化亜鉛ナノ粒子を吸着させた綿ニット地を、株式会社キミカ製のアルギン酸ナトリウム「キミカアルギンＧｒａｄｅ．１−１」０．２５グラムを溶解した０．２リットルの水溶液中に投入して室温で１０分間攪拌し、続いて緩やかに攪拌をしながら、塩化カルシウム０．７グラムを溶解した水溶液５ミリリットルを５分毎に１ミリリットルずつ分割添加し、添加を完了して１０分後に排液した。処理布は水洗して乾燥した。

（紫外線遮蔽率）
図３のように超微粒子酸化亜鉛が吸着してアルギン酸塩膜が形成された実施例４の処理ニット地について、アパレル製品等品質性能対策協議会法に基づく紫外線遮蔽率試験を行った。全波長域平均法（測定波長：２８０ナノメートル乃至４００ナノメートル）により、４枚（タテ方向２枚、ヨコ方向２枚）の分光透過率を測定し、その平均値から紫外線遮蔽率を求めた。その結果、処理ニット地の紫外線遮蔽率は９７．９％となり、未処理ニット地の９０．７％と比べて高くなっていた。

（実施例５）
ＪＩＳ Ｌ ０８０３に準拠した染色堅ろう度試験用添付白布のポリエステル１０グラムを少量の非イオン系界面活性剤を含む水溶液中、摂氏６０度で３０分間洗浄して乾燥を行った。この布を、シグマ アルドリッチ ジャパン合同会社製のポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド水溶液（重量平均分子量：２００，０００乃至３５０，０００、２０％水溶液）を２００倍に希釈した０．５リットルの水溶液中、室温で５分間浸漬処理した後、水洗および乾燥を行った。このように第四級アンモニウムカチオンを固定したポリエステル布を、株式会社キミカ製のアルギン酸ナトリウム「キミカアルギンＧｒａｄｅ．１−１」０．３グラムを溶解した０．３リットルの水溶液中に投入して室温で１０分間攪拌し、続いて緩やかに攪拌をしながら、塩化カルシウム０．８４グラムを溶解した水溶液５ミリリットルを５分毎に１ミリリットルずつ分割添加し、添加を完了して１０分後に排液した。処理した布は水洗して乾燥した。

（比較例１）
ＪＩＳ Ｌ ０８０３に準拠した染色堅ろう度試験用添付白布のポリエステルをタテ３０センチメートル、ヨコ２０センチメートルの長方形に裁断し、この布を株式会社キミカ製のアルギン酸ナトリウム「キミカアルギンＧｒａｄｅ．１−１」の１．８％水溶液中で十分に湿潤させた後、マングルを用いて絞り率４０％とする塗布処理を行った。続いて塗布した布を、浴比１：１００で０．３モル／リットルの塩化カルシウム溶液中に３０分間浸漬した後、水洗して風乾した。

（比較例２）
ＪＩＳ Ｌ ０８０３に準拠した染色堅ろう度試験用添付白布のポリエステルをタテ３０センチメートル、ヨコ２０センチメートルの長方形に裁断し、この布を株式会社キミカ製のアルギン酸ナトリウム「キミカアルギンＧｒａｄｅ．１−１」の１．８％水溶液中で十分に湿潤させた後、マングルを用いて絞り率４０％とする塗布処理を行った。塗布した布は摂氏６０度で１時間の乾燥処理を行い、続いて浴比１：１００で０．３モル／リットルの塩化カルシウム溶液中に３０分間浸漬した後、水洗して風乾した。

（アルギン酸塩膜の染色）
実施例５、比較例１および比較例２の処理布について、アルギン酸塩膜の形成を確認するため、日成化成株式会社製の塩基性染料「Ｎｉｃｈｉｌｏｎ Ｂｌａｃｋ ＳＷＧ２００％」による染色処理を行った。繊維重量に対して１％の染料を用い、浴比１：４０、酢酸０．５グラム／リットルおよび室温の条件で３０分間の処理を行い、軽く水洗して脱水および乾燥を行った。その結果、全ての処理布が着色してアルギン酸塩膜の形成が確認できた。

（剛軟度試験）
実施例５、比較例１および比較例２の処理布について剛軟度を評価するため、ＪＩＳ Ｌ １０９６に準拠した剛軟度 Ａ法（４５°カンチレバー法）による剛軟度試験を行った。それらの結果を、未処理布の結果と併せて下記の表に示す。

乾燥処理を行うことなく連続で２液処理した比較例１の処理布では、２液界面で架橋が進行した結果、繊維に対して密着性が悪いフィルム状の膜が形成され、糸密度が大きいタテ方向で剛性は増大したが、曲げ応力によって亀裂が生じて剥がれやすい非常に脆い膜となった。２液処理の間に乾燥処理を行った比較例２の処理布では、繊維に対する密着性が改善された結果、タテ方向の剛性が低下して比較的耐久性がある膜となった。しかし、処理に手間とコストが掛かるため、現実には実施が困難な方法であった。本発明の実施例５の処理布では、タテ方向の剛性はわずかな増大となり、比較例１および２と比べて薄く耐久性の高い膜が形成された。

（実施例６）
株式会社テクサム技研製のロータリー染色試験機を利用して、綿素材のベビー用肌着２キログラムを、モーリン化学工業株式会社製の堅牢度増進剤「モーリンフィックス６Ｐ」１００グラムを溶解した６０リットルの水溶液中、摂氏６０度で３０分間処理し、排水後に水洗を行った。このように第四級アンモニウムカチオンを固定したベビー用肌着を、法定色素の赤色３号を１０グラム溶解させた６０リットルの染液中、摂氏６０度で３０分間処理し、排水後に水洗を行った。このアニオン性の法定色素を吸着させたベビー用肌着を、株式会社キミカ製のアルギン酸ナトリウム「キミカアルギンＧｒａｄｅ．１−１」５０グラムを溶解した４０リットルの水溶液中に投入して室温で１０分間運転し、続いて緩やかに運転をしながら、塩化カルシウム１４０グラムを溶解した水溶液１リットルを５分毎に０．２リットルずつ分割添加し、添加を完了して１０分後に排液した。処理後は水洗および乾燥を行い、法定色素で着色された後にアルギン酸塩膜で被覆されたベビー用肌着を得た。

（実施例７）
日新加工株式会社製のラピッド液流染色機を利用して、綿素材のシーツ用生地４キログラムを、モーリン化学工業株式会社製の堅牢度増進剤「モーリンフィックス６Ｐ」２００グラムを溶解した１００リットルの水溶液中、摂氏６０度で３０分間処理し、排水後に水洗を行った。このように第四級アンモニウムカチオンを固定したシーツ用生地を、株式会社キミカ製のアルギン酸ナトリウム「キミカアルギンＧｒａｄｅ．１−１」１００グラムおよび新田ゼラチン株式会社製のコラーゲンペプチド「ＳＣＰ−５０ＮＢ」１６グラムを溶解した１００リットルの水溶液中に投入して室温で１０分間運転し、続いて緩やかに運転をしながら、塩化カルシウム２８０グラムを溶解した水溶液２リットルを５分毎に０．４リットルずつ分割添加し、添加を完了して１０分後に排液した。処理後は水洗および乾燥を行い、コラーゲンペプチドを含有するアルギン酸塩膜で被覆されたシーツ用綿布を得た。

１ 綿繊維
２ 第四級アンモニウムカチオン
３ アルギン酸塩膜
４ 酸化亜鉛ナノ粒子

Claims (9)

1. アルギン酸ナトリウムまたはアルギン酸カリウムを含有するアルギン酸塩水溶液に繊維を浸漬し、続いて前記アルギン酸塩水溶液に二価金属イオンを含有する水溶液を添加して、前記繊維の表面に二価金属イオンによるイオン結合で架橋されたアルギン酸塩膜を形成させることを特徴とする、糸、布帛または繊維製品の製造方法。
2. アルギン酸ナトリウムまたはアルギン酸カリウムを含有するアルギン酸塩水溶液に第四級アンモニウムカチオンを固定した繊維を浸漬し、続いて前記アルギン酸塩水溶液に二価金属イオンを含有する水溶液を添加して、前記繊維の表面に二価金属イオンによるイオン結合で架橋されたアルギン酸塩膜を形成させることを特徴とする、糸、布帛または繊維製品の製造方法。
3. 第四級アンモニウムカチオンを固定した繊維にアニオン性物質を吸着させ、前記繊維をアルギン酸ナトリウムまたはアルギン酸カリウムを含有するアルギン酸塩水溶液に浸漬し、続いて前記アルギン酸塩水溶液に二価金属イオンを含有する水溶液を添加して、前記繊維の表面に二価金属イオンによるイオン結合で架橋されたアルギン酸塩膜を形成させることを特徴とする、糸、布帛または繊維製品の製造方法。
4. 構成する繊維の表面が、不溶性アルギン酸塩膜で被覆されていることを特徴とする糸、布帛または繊維製品。
5. 構成する繊維の表面に第四級アンモニウムカチオンが固定され、さらに不溶性アルギン酸塩膜で被覆されていることを特徴とする、糸、布帛または繊維製品。
6. 構成する繊維の表面に第四級アンモニウムカチオンが固定され、前記繊維にアニオン性物質が吸着されており、さらに不溶性アルギン酸塩膜で被覆されていることを特徴とする、糸、布帛または繊維製品。
7. アニオン性物質が、アニオン性官能基を有する酸化亜鉛ナノ粒子または酸化チタンナノ粒子であることを特徴とする、請求項６記載の糸、布帛または繊維製品。
8. アニオン性物質が、アニオン性官能基を有する天然色素若しくは法定色素であることを特徴とする、請求項６記載の糸、布帛または繊維製品。
9. 不溶性アルギン酸塩膜に、美容用成分または薬効成分が含有されていることを特徴とする、請求項４、５、６、７または８に記載の糸、布帛または繊維製品。
   

Images