JP2024052117A - Fabrics and Textiles - Google Patents
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Abstract
【課題】伸長率が比較的に低い布に対して、より適切に表面電位を発生させることができる布および繊維製品を提供する。【解決手段】本開示の布は、圧電材料を含み、外部からの力により表面電位を発生させる圧電糸で編まれた編物生地Kと、前記編物生地の両側に配置された織物生地Wと、を備えて成り、前記編物生地は、両側に配置された織物生地に対して50%以下である。【選択図】図1[Problem] To provide a cloth and a textile product capable of generating a surface potential more appropriately for a cloth with a relatively low elongation rate. [Solution] The cloth disclosed herein comprises a knitted fabric K knitted with piezoelectric yarn that contains a piezoelectric material and generates a surface potential in response to an external force, and woven fabrics W arranged on both sides of the knitted fabric, the knitted fabric being 50% or less of the woven fabrics arranged on both sides. [Selected Figure] Figure 1
Description
本開示は、布および繊維製品に関する。 This disclosure relates to fabrics and textile products.
特許文献1には、外部からのエネルギーにより電位を発生する圧電糸を有する編物で構成された第1の布および第2の布と、第1の布と第2の布とを接続する織物で構成されたジョイント部と、を備えた筒状構造体が開示されている。 Patent Document 1 discloses a cylindrical structure that includes a first cloth and a second cloth made of knitted fabric having piezoelectric yarn that generates an electric potential in response to external energy, and a joint portion made of woven fabric that connects the first cloth and the second cloth.
特許文献1によれば、編物で構成された第1の布および第2の布の伸縮によって圧電糸に外部からのエネルギーが加わることで電場が発生し、抗菌効果を発揮するとされている。 According to Patent Document 1, the expansion and contraction of the first and second knitted fabrics applies external energy to the piezoelectric yarn, generating an electric field that exerts an antibacterial effect.
また、織物で構成されたジョイント部は、編物で構成された第1の布および第2の布と比較して伸縮しにくいため、筒状構造体が変形する力を外部から受けたとき、第1の布および第2の布が編物だけの場合と比べて大きく歪む。そのため、小さな力を受けても電場を生じさせることができる点が知られている(特許文献1の段落[0043]参照)。 In addition, the joint section made of woven fabric is less elastic than the first and second cloths made of knitted fabric, so when the cylindrical structure receives a deforming force from the outside, it distorts more than if the first and second cloths were made of knitted fabric alone. Therefore, it is known that an electric field can be generated even when a small force is applied (see paragraph [0043] of Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1には「編物で構成された第1の布および第2の布」と「織物で構成されたジョイント部」との適切な割合について開示されておらず、表面電位をより適切に発生させるために改善の余地があった。 However, Patent Document 1 does not disclose the appropriate ratio of the "first and second fabrics made of knitted fabric" to the "joint portion made of woven fabric," leaving room for improvement in order to generate a surface potential more appropriately.
また、例えばブルゾン等の生地全体の伸長率が低い繊維製品に対し、特許文献1に開示の「主たる構成が伸縮しやすい生地(つまり、編物生地)」に関する技術をそのまま適用することは、生地全体の伸長率が織物生地と編物生地とで相反するため困難であった。 In addition, it was difficult to directly apply the technology disclosed in Patent Document 1, which relates to "a fabric whose main component is stretchy (i.e., knitted fabric)," to textile products such as blousons, whose fabric has a low overall stretch rate, because the overall stretch rate of the fabric is conflicting between woven fabric and knitted fabric.
そこで、本開示は、伸長率が比較的に低い布に対して、より適切に表面電位を発生させることができる布および繊維製品を提供することを目的とする。 Therefore, the present disclosure aims to provide a fabric and textile product that can generate a surface potential more appropriately for fabrics with a relatively low elongation rate.
本開示の布は、圧電材料を含み、外部からの力により表面電位を発生させる圧電糸で編まれた編物生地と、前記編物生地の両側に配置された織物生地と、を備えて成り、
前記編物生地は、両側に配置された織物生地に対して50%以下である、布。
The fabric of the present disclosure includes a knitted fabric knitted with piezoelectric yarn that contains a piezoelectric material and generates a surface potential in response to an external force, and a woven fabric disposed on both sides of the knitted fabric,
The knitted fabric is 50% or less than the woven fabric disposed on both sides of the fabric.
本開示の繊維製品は、上記布が用いられている。 The textile products disclosed herein use the above fabrics.
本開示によれば、織物生地の割合が編物生地よりも高い布に対し、編物生地の割合を両側に配置された織物生地に対して50%以下とすることによって、より効果的に表面電位を発生させることができる。なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでなく、また、付加的な効果があってもよい。 According to the present disclosure, for a fabric in which the proportion of woven fabric is higher than that of knitted fabric, by setting the proportion of knitted fabric to 50% or less of the woven fabric arranged on both sides, a surface potential can be generated more effectively. Note that the effects described in this specification are merely examples and are not limiting, and additional effects may also be present.
以下、本開示の布および繊維製品について説明する。必要に応じて図面を参照して説明を行うものの、図示する内容は、本開示の理解のために模式的かつ例示的に示したにすぎず、外観や寸法比などは実物と異なり得る。なお、本明細書で言及する各種の数値範囲は、特に明記しない限り、下限および/または上限の数値そのものも含むことを意図している。つまり、例えば1~10といった数値範囲を例にとれば、下限値の“1”を含むと共に、上限値の“10”をも含むものとして解釈され得る。また、各種数値に“約”または“程度”が付されている場合もあるが、この“約”および“程度”といった用語は、数パーセント、例えば±10パーセント、±5パーセント、±3パーセント、±2パーセント、±1パーセントの変動を含み得ることを意味する。 The fabrics and textile products of the present disclosure will be described below. Although the description will be given with reference to the drawings as necessary, the contents shown in the drawings are merely schematic and illustrative for the understanding of the present disclosure, and the appearance and dimensional ratios may differ from the actual products. In addition, the various numerical ranges mentioned in this specification are intended to include the lower and/or upper limit values themselves unless otherwise specified. In other words, for example, a numerical range such as 1 to 10 can be interpreted as including the lower limit value of "1" and also the upper limit value of "10". In addition, various numerical values may be accompanied by "about" or "about", and the terms "about" and "about" mean that the range may include a variation of a few percent, for example, ±10%, ±5%, ±3%, ±2%, or ±1%.
-本開示の布の説明-
本開示の布Fは、圧電材料を含み、外部からの力により表面電位を発生させる圧電糸で編まれた編物生地Kと、編物生地Kの両側に配置された織物生地Wと、を備えて成る。
-Description of the Fabric of the Present Disclosure-
The fabric F of the present disclosure comprises a knitted fabric K woven with piezoelectric yarn that contains a piezoelectric material and generates a surface potential in response to an external force, and a woven fabric W arranged on both sides of the knitted fabric K.
<編物生地>
本開示の編物生地Kは、例えば図1(A)および図1(B)に示すように、複数のループが互いに連結して成る組織を有する構造、すなわちニット構造を有してよい。例えば、圧電糸のループ(例えば輪状の部分)を作りそのループに次のループをひっかけることを連続して面または組織を形成することで編物を編成することができる。編物生地Kは、より具体的には、よこ編み、たて編み、丸編み、筒編み又は靴下編みなどの編み方により形成され得る組織を有していてよい。このような編物生地Kにはトリコットやラッセルなども含まれる。また、カットソーやニットソーなどの縫製品も本開示の編物生地Kに含まれる。さらにホールガーメントなどの無縫製品も本開示の編物生地Kに含まれる(WHOLEGARMENT(登録商標))。
<Knitted fabric>
The knitted fabric K of the present disclosure may have a structure having a structure formed by connecting a plurality of loops to each other, i.e., a knit structure, as shown in, for example, FIG. 1(A) and FIG. 1(B). For example, a knitted fabric can be knitted by making a loop (e.g., a loop-shaped portion) of a piezoelectric yarn and continuously hooking the next loop to the loop to form a surface or structure. More specifically, the knitted fabric K may have a structure that can be formed by a knitting method such as weft knitting, warp knitting, circular knitting, tubular knitting, or sock knitting. Such knitted fabric K also includes tricot and raschel. In addition, sewn products such as cut and sewn and knit sewn are also included in the knitted fabric K of the present disclosure. Furthermore, non-sewn products such as whole garments are also included in the knitted fabric K of the present disclosure (WHOLEGARMENT (registered trademark)).
本開示の編物生地Kに含まれ得る組織として、例えば、天竺(平編み、メリヤス編みとも呼ばれる)、ベア天竺、プレーティング天竺、スムース(インターロックとも呼ばれる)、鹿の子(表鹿の子、裏鹿の子)、ニットミス(フロートとも呼ばれる)、ハニカム、サーマル(ワッフルとも呼ばれる)、フライスなどの組織が挙げられるが、これらに限定されるものではない。編物生地Kの表裏で組織が異なっていてよい。また、組織に「タック」が含まれていてもよい。つまり、タック編みが併用されてもよい。組織には「ミス」が含まれていてよい。編物生地Kは、裏パイルであっても、裏起毛であってもよい。組織に依存して、布の肌触り、通気性、伸縮性などを変更することができる。 Examples of weaves that may be included in the knitted fabric K of the present disclosure include, but are not limited to, jersey (also called flat knit or stockinette knit), bare jersey, plating jersey, smooth (also called interlock), pique (front pique, back pique), knit miss (also called float), honeycomb, thermal (also called waffle), and milling. The weaves on the front and back of the knitted fabric K may be different. The weave may also include "tucks." In other words, tuck knitting may also be used. The weave may include "miss." The knitted fabric K may be reverse pile or reverse brushed. Depending on the weave, the feel, breathability, stretchability, and the like of the fabric can be changed.
本開示において、「ニット」、必要に応じて「タック」および/または「ミス」の繰り返し最小単位を含む組織を「完全組織」と称する。 In this disclosure, a structure that includes the minimum repeating units of "knits," and optionally "tucks" and/or "misses," is referred to as a "complete structure."
このような組織は編機を用いて形成しても、手編みにより形成してもよい。編機を使用する場合、その種類に特に制限はなく、従来公知の編機を特に制限なく使用することができる。 Such a structure may be formed using a knitting machine or by hand knitting. If a knitting machine is used, there is no particular restriction on the type, and any conventionally known knitting machine may be used without particular restriction.
本開示の布Fにおいて、編物生地Kは、両側に配置された織物生地に対して50%以下である。本明細書において「比率」は、面積比率に基づく比率を意図するものの、幅寸法に基づく比率であってもよい。この数値範囲の根拠は、後述する[実施例]にて詳述する。このような数値範囲に設定することにより、伸長率が比較的に低い布Fに対して、より適切に表面電位を発生させることができる。 In the fabric F of the present disclosure, the knitted fabric K is 50% or less of the woven fabrics arranged on both sides. In this specification, "ratio" refers to a ratio based on area ratio, but it may also be a ratio based on width dimension. The basis for this numerical range will be described in detail in the [Example] below. By setting such a numerical range, a surface potential can be more appropriately generated for fabric F, which has a relatively low elongation rate.
なお、編物生地Kが両側に配置された織物生地に対して50%以下であれば、編物生地Kの形状は、図1(A)および図1(B)に示すような矩形状に限定されるものではない。例えば、編物生地Kの形状は、円形状、楕円形状または多角形状であってもよい。 In addition, as long as the knitted fabric K is 50% or less of the woven fabrics arranged on both sides, the shape of the knitted fabric K is not limited to the rectangular shape shown in Figures 1(A) and 1(B). For example, the shape of the knitted fabric K may be a circle, an ellipse, or a polygon.
さらに編物生地Kの形状について、図2(A)に示すように編物生地Kが織物生地Wと隣接する方向を隣接方向X、隣接方向Xと交差する方向を交差方向Yとしたときに、交差方向Yの一方側の編物生地の外側辺の長さ寸法L1は、他方側の編物生地の外側辺の長さ寸法L2と異ならせる形状としてもよい。この場合、編物生地Kの比率は、面積比率に基づく比率であってよいが、隣接方向Xと平行に直線を引いたときの編物生地Kの長さ寸法と織物生地Wの長さ寸法を測定し、どのように直線を引いても編物生地Kの比率が上記数値範囲に含まれていることとしてもよい。また、図2(B)に示すように、交差方向Yの中央部の編物生地の面積比率を大きくし、該中央部より外側の編物生地の面積比率を小さくする形状としてもよい。このような形状であっても、編物生地Kは、両側に配置された織物生地Wに対して50%以下であるため、適切に表面電位を発生させることができる。 Furthermore, as for the shape of the knitted fabric K, when the direction in which the knitted fabric K is adjacent to the woven fabric W is the adjacent direction X and the direction in which the knitted fabric K intersects with the adjacent direction X is the intersecting direction Y, as shown in FIG. 2(A), the length dimension L1 of the outer side of the knitted fabric on one side in the intersecting direction Y may be different from the length dimension L2 of the outer side of the knitted fabric on the other side. In this case, the ratio of the knitted fabric K may be a ratio based on the area ratio, but it is also possible to measure the length dimensions of the knitted fabric K and the woven fabric W when a straight line is drawn parallel to the adjacent direction X, and to make the ratio of the knitted fabric K fall within the above-mentioned numerical range no matter how the straight line is drawn. In addition, as shown in FIG. 2(B), the area ratio of the knitted fabric in the center of the intersecting direction Y may be large, and the area ratio of the knitted fabric outside the center may be small. Even with such a shape, the knitted fabric K is 50% or less of the woven fabric W arranged on both sides, so that the surface potential can be appropriately generated.
さらに、本開示の布の好ましい態様として、図2(A)に示す編物生地Kにおける長さ寸法の長い側を着衣者の関節に近接させるようにすることが好ましい。このような構成とすることにより、着衣者の関節の動きに伴って編物生地Kが伸縮すると、編物生地Kを構成する圧電糸に外部からの力(例えば、引張応力および/または引張歪み)が編物生地Kの多くの領域に加わるため、より適切に表面電位を発生させることができる。また、図2(B)に示す編物生地Kも上記と同様に、交差方向Yの中央部の編物生地Kの面積比率が大きい箇所に着衣者の関節が近接するようにしてよい。このような構成としても、編物生地Kの多くの領域に外部からの力が加わり、より適切に編物生地Kに表面電位を発生させることができる。 Furthermore, as a preferred embodiment of the fabric of the present disclosure, it is preferable to bring the longer side of the length dimension of the knitted fabric K shown in FIG. 2(A) close to the wearer's joints. With this configuration, when the knitted fabric K expands and contracts in accordance with the movement of the wearer's joints, an external force (e.g., tensile stress and/or tensile strain) is applied to many areas of the knitted fabric K that constitutes the knitted fabric K, so that a surface potential can be generated more appropriately. Similarly to the above, the knitted fabric K shown in FIG. 2(B) may also be arranged so that the wearer's joints are close to the area where the area ratio of the knitted fabric K in the center of the cross direction Y is large. Even with this configuration, an external force is applied to many areas of the knitted fabric K, so that a surface potential can be generated more appropriately in the knitted fabric K.
・圧電糸
次に、本開示の布Fにおいて編物生地Kを構成する圧電糸1を、図3~6を参照しながら説明する。圧電糸1は、「電位形成フィラメント10」(又は表面電荷により電場を形成することのできる繊維)を含んで成る。電位形成フィラメント10の数に特に制限はなく、例えば、2本以上、2~500本、好ましくは10~350本、より好ましくは20~200本程度フィラメントが本開示の糸に含まれてよい。
Piezoelectric Yarn Next, the piezoelectric yarn 1 constituting the knitted fabric K in the fabric F of the present disclosure will be described with reference to Figures 3 to 6. The piezoelectric yarn 1 comprises "potential-forming
本開示において、「電位形成フィラメント」とは、基本的には、上述のとおり、「外部からのエネルギー(例えば、張力および/または応力等)により電荷を発生して電位(具体的には、表面電位)および/または電場を形成することができる繊維(フィラメント)」を意味する(以下、「電位形成繊維」、「電位発生フィラメント」、「電場形成繊維」、「電荷発生繊維」または「電荷発生フィラメント」と称する場合もある)。電位形成フィラメントとして、例えば、特許第6428979号公報に記載の電荷発生繊維などを使用してよい。なお、「電位形成フィラメント」との用語は「電場形成フィラメント」と実質的に同義に用いることができる。 In this disclosure, the term "potential-generating filament" basically means, as described above, "a fiber (filament) that can generate electric charge by external energy (e.g., tension and/or stress, etc.) to form an electric potential (specifically, a surface potential) and/or an electric field" (hereinafter, it may be referred to as "potential-generating fiber", "potential-generating filament", "electric field-generating fiber", "charge-generating fiber" or "charge-generating filament"). For example, the charge-generating fiber described in Japanese Patent No. 6428979 may be used as the potential-generating filament. The term "potential-generating filament" can be used substantially synonymously with "electric field-generating filament".
「外部からのエネルギー」として、例えば、外部からの力(以下、「外力」と称する場合もある)、具体的には圧電糸1もしくは電位形成フィラメント10に変形もしくは歪みを生じさせるような力および/または圧電糸1もしくは電位形成フィラメント10の軸方向にかかる力、より具体的には、張力(例えば圧電糸1もしくは電位形成フィラメント10の軸方向の引張力)および/または応力もしくは歪力(圧電糸1もしくは電位形成フィラメント10にかかる引張応力もしくは引張歪み)および/または圧電糸1もしくは電位形成フィラメント10の横断方向にかかる力などの外力が挙げられる。
Examples of "external energy" include external forces (hereinafter sometimes referred to as "external forces"), specifically forces that cause deformation or distortion in the piezoelectric yarn 1 or potential-forming
圧電糸1において、外力の適用により発生する表面電位は、例えば0.5Vより大きい、好ましくは1.0V以上であってよい(正負いずれの電位も発生させることができる)。表面電位が0.5Vより大きい電位を発生させると、本開示の布Fにおいて、菌の増殖を抑制することができる。ここで、表面電位の測定方法に特に制限はなく、例えば走査型プローブ顕微鏡などを用いて測定することができる。また、表面電位により、直接的な殺菌・殺ウイルス作用を有していてもよく、細菌や真菌などの菌やウイルスが有する電位とは反対の電位を発生させることで菌やウイルスを寄せ付けないことに起因する作用であってもよい。 In the piezoelectric yarn 1, the surface potential generated by the application of an external force may be, for example, greater than 0.5 V, preferably 1.0 V or greater (either positive or negative potentials can be generated). When a surface potential greater than 0.5 V is generated, the growth of bacteria can be suppressed in the fabric F of the present disclosure. There are no particular limitations on the method for measuring the surface potential, and it can be measured, for example, using a scanning probe microscope. In addition, the surface potential may have a direct bactericidal or virucidal effect, or may have an effect of repelling bacteria and viruses by generating a potential opposite to the potential possessed by bacteria, fungi, and other fungi and viruses.
電位形成フィラメント10の寸法(長さ、太さ(径)など)や、形状(断面形状など)に特に制限はない。このような電位形成フィラメント10を有して成る圧電糸1は、太さの異なる複数の電位形成フィラメント10を含んでよい。従って、圧電糸1は、長さ方向において、径が一定であっても、一定でなくてもよい。
There are no particular limitations on the dimensions (length, thickness (diameter), etc.) or shape (cross-sectional shape, etc.) of the potential-forming
電位形成フィラメント10は、長繊維であっても、短繊維であってもよい。電位形成フィラメント10は、例えば0.01mm以上の長さ(寸法)を有してよい。長さは、所望の用途に応じて、適宜、選択すればよい。
The potential-forming
電位形成フィラメント10の太さ(径)に特に制限はなく、電位形成フィラメント10の長さに沿って、同一(一定)であっても、同一でなくてもよい。電位形成フィラメント10は、例えば0.001μm(1nm)~1mmの太さを有してよい。太さは、所望の用途に応じて、適宜、選択すればよい。
There is no particular restriction on the thickness (diameter) of the potential-forming
さらに、圧電糸1の繊維強度は、1~10cN/dtexであることが好ましい。これにより、圧電糸1は、高い電位を発生するためにより大きな変形が生じたとしても、破断することなく耐えることができる。繊維強度は、1~7cN/dtexがより好ましく、1~5cN/dtexが最も好ましい。同様の趣旨により、圧電糸1の伸長率は、5%より大きく50%以下であることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the fiber strength of the piezoelectric yarn 1 is 1 to 10 cN/dtex. This allows the piezoelectric yarn 1 to withstand large deformations caused by generating a high electric potential without breaking. A fiber strength of 1 to 7 cN/dtex is more preferable, and 1 to 5 cN/dtex is most preferable. For the same reason, it is preferable that the elongation rate of the piezoelectric yarn 1 is greater than 5% and equal to or less than 50%.
電位形成フィラメント10の形状、特に断面形状に特に制限はないが、例えば円形、楕円形、矩形、異形の断面を有していてよい。円形の断面形状を有することが好ましい。
There are no particular limitations on the shape of the
電位形成フィラメント10は、例えば、圧電効果(外力による分極現象)または圧電性(機械的ひずみを与えたときに電圧を発生する、あるいは逆に電圧を加えると機械的ひずみを発生する性質)を有する材料(以下、「圧電材料」又は「圧電体」と称する場合もある)を含んで成ることが好ましい。なかでも、圧電材料を含んで成る繊維(以下、「圧電繊維」と称する場合もある)を使用することが特に好ましい。圧電繊維は、圧電気により電場を形成することができるため、電源が不要であるし、感電のおそれもない。なお、圧電繊維に含まれる圧電材料の寿命は、例えば、薬剤等による抗菌効果よりも長く持続する。また、このような圧電繊維では、アレルギー反応を引き起こす可能性も低い。
The potential-forming
「圧電材料」は、圧電効果または圧電性を有する材料であれば特に制限なく使用することができ、圧電セラミックスなどの無機材料であっても、ポリマーなどの有機材料であってもよい。 The "piezoelectric material" can be any material that has a piezoelectric effect or piezoelectricity, and can be an inorganic material such as piezoelectric ceramics, or an organic material such as a polymer.
「圧電材料」(又は「圧電繊維」)は、「圧電性ポリマー」を含んで成ることが好ましい。 「圧電性ポリマー」として、「焦電性を有する圧電性ポリマー」や、「焦電性を有していない圧電性ポリマー」などが挙げられる。 The "piezoelectric material" (or "piezoelectric fiber") preferably comprises a "piezoelectric polymer." Examples of the "piezoelectric polymer" include a "piezoelectric polymer with pyroelectric properties" and a "piezoelectric polymer without pyroelectric properties."
「焦電性を有する圧電性ポリマー」とは、概して、焦電性を有し、温度変化を与えるだけで、その表面に電荷(又は電位)を発生させることもできるポリマー材料から成る圧電材料を意味する。このような圧電性ポリマーとして、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)などが挙げられる。特に、人体の熱エネルギーによって、その表面に電荷(又は電位)を発生させることができるものが好ましい。 "Piezoelectric polymer with pyroelectricity" generally means a piezoelectric material made of a polymer material that has pyroelectricity and can generate an electric charge (or electric potential) on its surface simply by applying a temperature change. An example of such a piezoelectric polymer is polyvinylidene fluoride (PVDF). In particular, those that can generate an electric charge (or electric potential) on their surface by the thermal energy of the human body are preferable.
「焦電性を有していない圧電性ポリマー」とは、概して、ポリマー材料から成り、上記の「焦電性を有する圧電性ポリマー」を除く圧電性ポリマーを意味する。このような圧電性ポリマーとして、例えば、ポリ乳酸(PLA)などが挙げられる。ポリ乳酸としては、L体モノマーが重合したポリ-L-乳酸(PLLA)や、D体モノマーが重合したポリ-D-乳酸(PDLA)などが知られている。 "Piezoelectric polymers without pyroelectric properties" generally refers to piezoelectric polymers made of polymer materials, excluding the above-mentioned "piezoelectric polymers with pyroelectric properties." Examples of such piezoelectric polymers include polylactic acid (PLA). Known examples of polylactic acid include poly-L-lactic acid (PLLA) in which L-monomers are polymerized, and poly-D-lactic acid (PDLA) in which D-monomers are polymerized.
なお、圧電糸1は、電位形成フィラメント10(又は電荷発生繊維)として、芯糸に導電体を用いて、当該導電体に絶縁体を巻き(カバリング)、該導電体に電圧を加えて電荷を発生させる構成を有するものであってもよい。 The piezoelectric yarn 1 may be configured as a potential-generating filament 10 (or charge-generating fiber) in which a conductor is used as the core yarn, the conductor is wrapped (covered) with an insulator, and a voltage is applied to the conductor to generate an electric charge.
圧電糸1は、複数の電位形成フィラメント10を単に引きそろえただけの糸(引きそろえ糸または無撚糸)であってよく、撚りをかけた糸(撚り合わせ糸または撚糸)であってもよく、捲縮をかけた糸(捲縮加工糸または仮撚糸)であってもよく、紡いだ糸(紡績糸)であってもよい。なお、糸の撚り合わせ方法、捲縮方法、紡績方法に特に制限はなく、従来公知の方法を使用することができる。
The piezoelectric yarn 1 may be a yarn (pulled yarn or untwisted yarn) in which multiple electric potential-generating
例えば、図3(A)に示す通り、圧電糸1sは、複数の電位形成フィラメント10を撚り合わせることによって構成することもできる。図3(A)に示す態様では、圧電糸1sは、電位形成フィラメント10を左旋回して撚られた左旋回糸(以下、「S糸」と称する)であるが、電位形成フィラメント10を右旋回して撚られた右旋回糸(以下、「Z糸」と称する)であってもよい(例えば、図5(A)の圧電糸1zを参照のこと)。このように、圧電糸1は、撚り合わせ糸の場合、「S糸」、「Z糸」のいずれであってもよい。
For example, as shown in FIG. 3(A), the piezoelectric yarn 1s can be constructed by twisting together multiple potential-forming
圧電糸1において、電位形成フィラメント10の間隔は、約0μm~約10μm、一般的には5μm程度である。尚、電位形成フィラメント10の間隔が0μmである場合、電場形成フィラメント同士が互いに接触していることを意味する。
In the piezoelectric yarn 1, the spacing between the potential-forming
以下、圧電糸1を詳述するために、電位形成フィラメント10として圧電材料を含んで成り、かかる圧電材料が「ポリ乳酸」である態様を一例として挙げて、図3~図5を参照しながら、圧電糸1の例をより詳しく説明する。
To describe the piezoelectric yarn 1 in detail, an example of the piezoelectric yarn 1 will be described in more detail below with reference to Figures 3 to 5, using as an example an embodiment in which the potential-generating
圧電材料として使用することができるポリ乳酸(PLA)は、キラル高分子であり、主鎖が螺旋構造を有する。ポリ乳酸は、一軸延伸されて分子が配向すると、圧電性を発現することができる。さらに熱処理を加えて結晶化度を高めると圧電定数が高くなる。このように結晶化度を高めることで表面電位の値を向上させることができる。 Polylactic acid (PLA), which can be used as a piezoelectric material, is a chiral polymer with a helical structure in its main chain. When polylactic acid is uniaxially stretched and the molecules are oriented, it can exhibit piezoelectricity. Furthermore, if the degree of crystallinity is increased by heat treatment, the piezoelectric constant increases. Increasing the degree of crystallinity in this way can improve the value of the surface potential.
ポリ乳酸(PLA)の光学純度(エナンチオマー過剰量(e.e.))は、下記式にて算出することができる。
光学純度(%)={|L体量-D体量|/(L体量+D体量)}×100
例えば、D体およびL体のいずれにおいても、光学純度は、90重量%以上、好ましくは95重量%以上、より好ましくは98重量%以上100重量%以下、さらにより好ましくは99.0重量%以上100重量%以下、特に好ましくは99.0重量%以上99.8重量%以下である。ポリ乳酸(PLA)のL体量とD体量は、例えば、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を用いた方法により得られる値を用いることができる。
The optical purity (enantiomeric excess (ee)) of polylactic acid (PLA) can be calculated by the following formula.
Optical purity (%)={|amount of L-form−amount of D-form|/(amount of L-form+amount of D-form)}×100
For example, in both the D- and L-isomers, the optical purity is 90% by weight or more, preferably 95% by weight or more, more preferably 98% by weight or more and 100% by weight or less, even more preferably 99.0% by weight or more and 100% by weight or less, and particularly preferably 99.0% by weight or more and 99.8% by weight or less. The amounts of the L- and D-isomers of polylactic acid (PLA) can be values obtained by, for example, a method using high performance liquid chromatography (HPLC).
図3(A)に示すとおり、一軸延伸されたポリ乳酸を含んで成る電位形成フィラメント(又は圧電繊維)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。
As shown in FIG. 3(A), the potential-generating filament (or piezoelectric fiber) 10, which is made of uniaxially stretched polylactic acid, has tensor components of d14 and d25 as piezoelectric strain constants when the thickness direction is defined as the first axis, the stretching
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最も効率よく電荷(又は電位)を発生することができる。 Therefore, polylactic acid can generate electric charge (or potential) most efficiently when it is distorted at 45 degrees to the uniaxially stretched direction.
ポリ乳酸の数平均分子量(Mn)は、例えば6.2×104であり、重量平均分子量(Mw)は、例えば1.5×105である。なお、分子量は、これらの値に限定されるものではない。 The number average molecular weight (Mn) of polylactic acid is, for example, 6.2×10 4 , and the weight average molecular weight (Mw) is, for example, 1.5×10 5. However, the molecular weights are not limited to these values.
図4(A)および図4(B)は、ポリ乳酸の一軸延伸方向と、電場方向と、電位形成フィラメント10および/または圧電糸1を含む繊維の変形との関係を示す図である。
Figures 4(A) and 4(B) show the relationship between the uniaxial stretching direction of polylactic acid, the electric field direction, and the deformation of a fiber including a potential-forming
図4(A)に示すように、電位形成フィラメント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させることができる。すなわち、電位形成フィラメント10は、紙面表側では、負の電荷を発生させることができる。電位形成フィラメント10は、図4(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(又は電位)を発生することができるが、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させることができる。すなわち、電位形成フィラメント10は、紙面表側では、正の電荷を発生させることができる。
As shown in FIG. 4(A), when the potential-forming
ポリ乳酸は、延伸による分子の配向処理で圧電性が生じ得るため、ポリフッ化ビニリデン(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、ポリマー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 piezoelectricity can be generated in polylactic acid by molecular orientation processing through stretching, there is no need to perform poling processing as with other piezoelectric polymers such as polyvinylidene fluoride (PVDF) or piezoelectric ceramics. The piezoelectric constant of uniaxially stretched polylactic acid is approximately 5 to 30 pC/N, which is a very high piezoelectric constant among polymers. Furthermore, the piezoelectric constant of polylactic acid does not fluctuate over time and is extremely stable.
電位形成フィラメント10は、断面が円形状の繊維であることが好ましい。電位形成フィラメント10は、例えば、圧電性ポリマーを押し出し成型して繊維化する手法、圧電性ポリマーを溶融紡糸して繊維化する手法(例えば、紡糸工程と延伸工程とを分けて行う紡糸・延伸法、紡糸工程と延伸工程とを連結した直延伸法、仮撚り工程も同時に行うことのできるPOY-DTY法、または高速化を図った超高速紡糸法などを含む)、圧電性ポリマーを乾式あるいは湿式紡糸(例えば、溶媒に原料となるポリマーを溶解してノズルから押し出して繊維化するような相分離法もしくは乾湿紡糸法、溶媒を含んだままゲル状に均一に繊維化するようなゲル紡糸法、または液晶溶液もしくは融体を用いて繊維化する液晶紡糸法などを含む)により繊維化する手法、または圧電性ポリマーを静電紡糸により繊維化する手法等により製造され得る。なお、電位形成フィラメント10の断面形状は、円形に限るものではない。
The potential-forming
例えば図3に示す圧電糸1sは、このようなポリ乳酸を含んで成る電位形成フィラメント10を複数本で撚ってなる糸(マルチフィラメント糸)(S糸)であってよい(撚り方に特に制限はない)。各電位形成フィラメント10の延伸方向900は、それぞれの電位形成フィラメント10の軸方向に一致している。したがって、電位形成フィラメント10の延伸方向900は、圧電糸1sの軸方向に対して、左に傾いた状態となる。なお、その角度は、撚り回数に依存する。
For example, the piezoelectric yarn 1s shown in FIG. 3 may be a yarn (multifilament yarn) (S yarn) made by twisting together multiple potential-forming
このようなS糸である圧電糸1sに「外力」として例えば張力(好ましくは軸方向の張力)または応力(好ましくは軸方向の引張応力)をかけた場合、圧電糸1の表面には負(-)の電荷(又は電位)が発生し、その内側には正(+)の電荷(又は電位)を発生させることができる。 When an "external force", such as tension (preferably axial tension) or stress (preferably axial tensile stress) is applied to such an S-thread piezoelectric thread 1s, a negative (-) charge (or potential) is generated on the surface of the piezoelectric thread 1, and a positive (+) charge (or potential) can be generated inside it.
圧電糸1は、この電荷により生じ得る電位差によって電場を形成することができる。この電場は近傍の空間にも漏れて他の部分と結合電場を形成することができる。また、圧電糸1に生じる電位は、近接する所定の電位、例えば人体等の所定の電位(グランド電位を含む)を有する物体に近接した場合に、圧電糸1と該物体との間に電場を生じさせることもできる。 The piezoelectric yarn 1 can create an electric field due to the potential difference that can be generated by this charge. This electric field can also leak into the nearby space and form a combined electric field with other parts. Furthermore, the potential generated in the piezoelectric yarn 1 can also generate an electric field between the piezoelectric yarn 1 and an object when it is close to a predetermined potential, such as a human body, that has a predetermined potential (including ground potential).
次に、図5を参照すると、圧電糸1zは、Z糸であるため、電位形成フィラメント(又は圧電繊維)10の延伸方向900は、圧電糸1zの軸方向に対して、右に傾いた状態となる。なお、その角度は、糸の撚り回数に依存する。
Next, referring to FIG. 5, since the
このようなZ糸である圧電糸1zに「外力」として例えば張力(好ましくは軸方向の張力)または応力(好ましくは軸方向の引張応力)をかけた場合、圧電糸1zの表面には正(+)の電荷(又は電位)が発生し、その内側には負(-)の電荷(又は電位)を発生させることができる。
When an "external force", such as tension (preferably axial tension) or stress (preferably axial tensile stress) is applied to such a Z-thread,
圧電糸1zも、この電荷により生じ得る電位差によって電場を形成することができる。この電場は近傍の空間にも漏れて他の部分と結合電場を形成することができる。また、圧電糸1zに生じる電位は、近接する所定の電位、例えば人体等の所定の電位(グランド電位を含む)を有する物体に近接した場合に、圧電糸1zと該物体との間に電場を生じさせることもできる。
The
さらに、S糸である圧電糸1sと、Z糸である圧電糸1zとを近接させた場合には、圧電糸1sと圧電糸1zとの間に電場を生じさせることもできる。
Furthermore, when piezoelectric yarn 1s, which is an S-thread, and
圧電糸1sと圧電糸1zとで生じる電荷(又は電位)の極性は互いに異なる。各所の電位差は、繊維同士が複雑に絡み合うことにより形成され得る電場結合回路、または水分等で糸の中に偶発的に形成され得る電流パスで形成され得る回路により定義され得る。
The polarities of the electric charges (or potentials) generated in the
圧電糸1s、圧電糸1zについては、特許第6428979号公報を読むとより深く理解することができる。また、特許第6428979号公報は、本明細書中に参照することで組み込まれる。
A deeper understanding of piezoelectric yarn 1s and
圧電糸1において、電位形成フィラメント10がポリ乳酸(PLA)から構成されることが好ましい。電位形成フィラメント10がポリ乳酸などの圧電材料を含むことで表面電位をより適切に制御することができる。また、ポリ乳酸は疎水性であることから、さらりとした肌触りを提供することができ、これによって、編み物構造体に快適性を付与することもできる。また、ポリ乳酸は、生分解性プラスチックとして知られているため、最終的にCO2と水に分解することができ、環境に対する負荷を低減することができる。
In the piezoelectric yarn 1, the potential-forming
「ポリ乳酸」の結晶化度は、例えば20%以上、好ましくは30%以上、より好ましくは40%以上、さらにより好ましくは、50%以上、特に好ましくは55%以上であることが好ましい。結晶化度は、例えば、示差走査熱量計(DSC:Differential Scanning Calorimetry)、X線回折法(XRD:X-ray diffraction)、広角X線回折測定(WAXD:Wide Angle X-ray Diffraction)などの測定方法により決定することができる。このような範囲内であると、ポリ乳酸結晶に由来する圧電性が高くなり、ポリ乳酸の圧電性による分極をより効果的に生じさせることができる。なお、本開示において、WAXDを用いて測定された結晶化度の測定値と、DSCを用いて測定された結晶化度の測定値は、約1.5倍異なる知見(DSC測定値/WAXD測定値≒1.5)が得られている。 The degree of crystallinity of "polylactic acid" is, for example, 20% or more, preferably 30% or more, more preferably 40% or more, even more preferably 50% or more, and particularly preferably 55% or more. The degree of crystallinity can be determined by a measurement method such as a differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction (XRD), or wide angle X-ray diffraction (WAXD). Within such a range, the piezoelectricity derived from the polylactic acid crystals is high, and polarization due to the piezoelectricity of polylactic acid can be more effectively generated. In the present disclosure, it has been found that the measured value of the crystallinity measured using WAXD and the measured value of the crystallinity measured using DSC differ by about 1.5 times (DSC measured value/WAXD measured value ≒ 1.5).
圧電糸1において、可塑剤や滑剤等の添加剤は入っていない。一般的に、圧電糸1において添加剤が含有されていると、表面電位が発生し難い傾向にあることが分かっている。そこで、適切に表面電位を発生させるため、圧電糸1には添加剤を含有させないことが好ましい。本開示でいう「可塑剤」とは、圧電糸1に柔軟性を与えるための材料であり、「滑剤」とは、圧電糸1の分子の滑りを向上させる材料である。具体的には、ポリエチレングリコール、ヒマシ油系脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ステアリン酸アマイド、グリセリン脂肪酸エステル等を意図している。これらの材料が本開示の圧電糸1に含有されていない。 The piezoelectric yarn 1 does not contain additives such as plasticizers or lubricants. It is generally known that if the piezoelectric yarn 1 contains additives, it tends to be difficult for a surface potential to be generated. Therefore, in order to properly generate a surface potential, it is preferable that the piezoelectric yarn 1 does not contain additives. In this disclosure, a "plasticizer" is a material that gives flexibility to the piezoelectric yarn 1, and a "lubricant" is a material that improves the slippage of the molecules of the piezoelectric yarn 1. Specifically, polyethylene glycol, castor oil-based fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyethylene glycol fatty acid ester, stearic acid amide, glycerin fatty acid ester, etc. are intended. These materials are not contained in the piezoelectric yarn 1 of the present disclosure.
圧電糸1において、加水分解防止剤を含有してよい。特に、ポリ乳酸(PLA)に対する加水分解防止剤を含有してよい。加水分解防止剤の一例として、カルボジイミドを含有してよい。より好ましくは環状カルボジイミドを含有してよい。より具体的には、特許5475377号に記載の環状カルボジイミドとしてもよい。このような環状カルボジイミドによれば、高分子化合物の酸性基を有効に封止することができる。なお、環状カルボジイミド化合物に対し、高分子の酸性基を有効に封止できる程度にカルボキシル基封止剤を併用してもよい。かかるカルボキシル基封止剤としては、特開2005-2174号公報記載の剤、例えば、エポキシ化合物、オキサゾリン化合物および/またはオキサジン化合物、などが例示される。 The piezoelectric yarn 1 may contain a hydrolysis inhibitor. In particular, a hydrolysis inhibitor for polylactic acid (PLA) may be contained. As an example of a hydrolysis inhibitor, a carbodiimide may be contained. More preferably, a cyclic carbodiimide may be contained. More specifically, the cyclic carbodiimide described in Japanese Patent No. 5475377 may be used. Such a cyclic carbodiimide can effectively seal the acidic groups of the polymer compound. In addition, a carboxyl group sealing agent may be used in combination with the cyclic carbodiimide compound to an extent that the acidic groups of the polymer can be effectively sealed. Examples of such a carboxyl group sealing agent include agents described in Japanese Patent Publication No. 2005-2174, such as epoxy compounds, oxazoline compounds and/or oxazine compounds.
以下、加水分解防止剤の役割について説明する。従来から一般的に知られたPLAを含有する繊維またはフィラメント(表面電位を発生させない繊維またはフィラメント)は、PLAの加水分解によって酸が発生し、当該酸が菌に作用することによって抗菌効果を奏していた。そのため、PLAに加水分解が起きると繊維またはフィラメントの劣化が生じていた。しかしながら、本開示の電位形成繊維または電位形成フィラメントは、抗菌メカニズムが従来と異なり、上述したとおり表面電位を発生させることによって抗菌効果を奏するため、加水分解を起こす必要はない。さらに、本開示の電位形成繊維または電位形成フィラメントは加水分解防止剤を含有するため、繊維またはフィラメントに加水分解が起きることを防止して繊維またはフィラメントの劣化を抑えることが可能となる。 The role of the hydrolysis inhibitor will be explained below. In conventionally known fibers or filaments containing PLA (fibers or filaments that do not generate a surface potential), acid is generated by hydrolysis of PLA, and the acid acts on bacteria, thereby exerting an antibacterial effect. Therefore, when hydrolysis occurs in PLA, the fibers or filaments deteriorate. However, the potential-forming fibers or potential-forming filaments of the present disclosure have an antibacterial mechanism different from conventional ones, and exert an antibacterial effect by generating a surface potential as described above, so there is no need to cause hydrolysis. Furthermore, since the potential-forming fibers or potential-forming filaments of the present disclosure contain a hydrolysis inhibitor, it is possible to prevent hydrolysis from occurring in the fibers or filaments and suppress deterioration of the fibers or filaments.
圧電糸1は、上記の態様、特にポリ乳酸から構成され得る糸に限定して解釈されるべきではない。また、圧電糸1の製造方法についても特に制限はなく、上記の製造方法に限定されるものではない。 Piezoelectric yarn 1 should not be interpreted as being limited to the above-mentioned aspects, particularly yarn that may be made of polylactic acid. In addition, there are no particular limitations on the manufacturing method of piezoelectric yarn 1, and it is not limited to the above-mentioned manufacturing method.
・圧電糸の他の態様
さらに、圧電糸1は、電位形成フィラメント10の周りに「誘電体」が設けられてよい。例えば、図6の断面図で模式的に示すとおり、電位形成フィラメント(又は圧電繊維)10の周りには誘電体100を設けることができる。
Other aspects of piezoelectric yarn Furthermore, the piezoelectric yarn 1 may have a "dielectric" provided around the potential-forming
本開示において「誘電体」とは、「誘電性」(電場により電気的に正負に分極(又は誘電分極又は電気分極)する性質)を有する材料または物質を含んで成るものを意味し、その表面には電荷を溜めることができる。 In this disclosure, "dielectric" refers to a material or substance that has "dielectricity" (the property of being electrically polarized positively and negatively (or dielectric polarization or electric polarization) by an electric field) and is capable of storing electric charges on its surface.
誘電体100は、電位形成フィラメント10の長手軸方向および周方向に存在してよく、電場形成フィラメントを完全に被覆していても、部分的に被覆していてもよい。なお、誘電体100が電位形成フィラメント10を部分的に被覆する場合、被覆されていない部分は、電位形成フィラメント10自体がそのまま露出していてよい。
The dielectric 100 may be present in the longitudinal direction and circumferential direction of the potential-forming
従って、誘電体100は、電位形成フィラメント10の長手軸方向において、全体的に設けられていても、部分的に設けられていてよい。また、誘電体100は、電位形成フィラメント10の周方向において、全体的に設けられていても、部分的に設けられていてもよい また、誘電体100は、その厚みが均一であっても、不均一であってもよい。
Therefore, the dielectric 100 may be provided over the entire area or part of the potential-forming
誘電体100は、複数の電位形成フィラメント10の間に存在していてもよく、この場合、複数の電位形成フィラメント10の間に誘電体100が存在しない部分があってもよい。また、誘電体100の中に気泡や空洞が存在していてもよい。
The dielectric 100 may be present between multiple potential-forming
誘電体100は、誘電性を有する材料または物質を含む限り特に制限はない。誘電体100として、主に繊維産業において表面処理剤(又は繊維処理剤)として使用できることが知られている誘電性の材料(例えば、油剤、帯電防止剤など)を用いてもよい。 There are no particular limitations on the dielectric 100 as long as it contains a material or substance having dielectric properties. The dielectric 100 may be a dielectric material (e.g., an oil agent, an antistatic agent, etc.) that is known to be usable as a surface treatment agent (or fiber treatment agent) mainly in the textile industry.
圧電糸1において、誘電体100は、油剤を含んで成ることが好ましい。油剤として、電位形成フィラメント10の製造で使用され得る表面処理剤(又は繊維処理剤)として用いられる油剤(製糸油剤)などを使用することができる(例えば、アニオン性、カチオン性またはノニオン性の界面活性剤など)。また、製布(たとえば製編、製織など)の工程で使用され得る表面処理剤(又は繊維処理剤)として用いられる油剤(例えば、アニオン性、カチオン性またはノニオン性の界面活性剤など)や、仕上工程で使用され得る表面処理剤(又は繊維処理剤)として用いられる油剤(例えば、アニオン性、カチオン性またはノニオン性の界面活性剤など)も使用することができる。ここでは代表例として、フィラメント製造工程、製布工程、仕上げ工程などを挙げたが、これらの工程に限定されるものではない。油剤として、特に電位形成フィラメント10の摩擦を低減するために用いられる油剤などを使用することが好ましい。
In the piezoelectric yarn 1, the dielectric 100 preferably contains an oil. As the oil, an oil (yarn-making oil) used as a surface treatment agent (or fiber treatment agent) that can be used in the manufacture of the potential-forming
油剤として、例えば、竹本油脂株式会社製デリオン・シリーズ、松本油脂製薬株式会社製マーポゾール・シリーズ、マーポサイズ・シリーズ、丸菱油化工業株式会社製パラテックス・シリーズなどが挙げられる。 Examples of oils include the Delion series manufactured by Takemoto Oil Co., Ltd., the Marposol series and Marposize series manufactured by Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd., and the Paratex series manufactured by Marubishi Yuka Kogyo Co., Ltd.
油剤は、電位形成フィラメント10に沿って、全体的に存在していても、少なくとも一部に存在していてもよい。また、電位形成フィラメント10を圧電糸1に加工した後、洗濯によって油剤の少なくとも一部または全部が電位形成フィラメント10から脱落していてもよい。
The oil may be present along the entire surface of the potential-forming
また、電位形成フィラメント10の摩擦を低減するために用いられる誘電体100は、洗濯時に使用される洗剤や柔軟剤などの界面活性剤であってもよい。
The dielectric 100 used to reduce friction of the potential-forming
洗剤として、例えば、花王株式会社製アタック(登録商標)・シリーズ、ライオン株式会社製トップ(登録商標)・シリーズ、プロクター・アンド・ギャンブル・ジャパン株式会社製アリエール(登録商標)・シリーズなどが挙げられる。 Examples of detergents include the Attack (registered trademark) series manufactured by Kao Corporation, the Top (registered trademark) series manufactured by Lion Corporation, and the Ariel (registered trademark) series manufactured by Procter & Gamble Japan Co., Ltd.
柔軟剤として、例えば、花王株式会社製ハミング(登録商標)・シリーズ、ライオン株式会社製ソフラン(登録商標)・シリーズ、プロクター・アンド・ギャンブル・ジャパン株式会社製レノア(登録商標)・シリーズなどが挙げられる。 Examples of fabric softeners include the Humming (registered trademark) series manufactured by Kao Corporation, the Soflan (registered trademark) series manufactured by Lion Corporation, and the Lenor (registered trademark) series manufactured by Procter & Gamble Japan Co., Ltd.
誘電体100は、導電性(電気を通す性質)を有していてよく、その場合、誘電体100は、帯電防止剤を含んで成ることが好ましい。帯電防止剤として、電位形成フィラメント10の製造で使用され得る表面処理剤(又は繊維処理剤)として用いられる帯電防止剤などを使用することができる。帯電防止剤として、特に電位形成フィラメント10のほぐれを低減するために用いられる帯電防止剤を使用することが好ましい。
The dielectric 100 may be conductive (the property of conducting electricity), in which case it is preferable that the dielectric 100 contains an antistatic agent. As the antistatic agent, an antistatic agent used as a surface treatment agent (or fiber treatment agent) that can be used in the manufacture of the potential-forming
帯電防止剤として、例えば、株式会社日新化学研究所製カプロン・シリーズ、日華化学株式会社製ナイスポール・シリーズ、デートロン・シリーズなどが挙げられる。 Examples of antistatic agents include the Kapron series manufactured by Nisshin Chemical Laboratory Co., Ltd., and the Nicepol series and Dateron series manufactured by Nicca Chemical Co., Ltd.
帯電防止剤は、電位形成フィラメント10に沿って、全体的に存在していても、少なくとも一部に存在していてもよい。また、電位形成フィラメント10を圧電糸1に加工した後、洗濯によって帯電防止剤の少なくとも一部または全部が電位形成フィラメント10から脱落していてもよい。
The antistatic agent may be present along the entire length of the potential-forming
また、上述の油剤や帯電防止剤などの表面処理剤(又は繊維処理剤)や、洗剤、柔軟剤などは、電位形成フィラメント10の周りに存在していなくてもよい。すなわち、電位形成フィラメント10または圧電糸1は、上述の油剤や帯電防止剤などの表面処理剤(又は繊維処理剤)や、洗剤、柔軟剤などを含まない場合もある。その場合、電位形成フィラメント10の間に存在する空気(又は空気層)が誘電体として機能し得る。従って、この場合、誘電体は空気を含んで成る。
In addition, the above-mentioned surface treatment agents (or fiber treatment agents) such as oils and antistatic agents, detergents, fabric softeners, etc. may not be present around the potential-forming
例えば、電位形成フィラメント10の周りに上述の油剤や帯電防止剤などの表面処理剤(又は繊維処理剤)や、洗剤、柔軟剤などが付着した糸を洗濯や溶剤浸漬によって処理することで上述の表面処理剤(又は繊維処理剤)や、洗剤、柔軟剤などを含まない圧電糸1を使用してもよい。その場合、無垢の電位形成フィラメント10が露出することになる。あるいは、本開示において、無垢の電位形成フィラメント10のみを含んで成る圧電糸1を使用してもよい。
For example, a piezoelectric yarn 1 that does not contain the above-mentioned surface treatment agent (or fiber treatment agent), detergent, fabric softener, etc., may be used by treating a yarn that has the above-mentioned oil agent or antistatic agent, detergent, fabric softener, etc. attached around the potential-forming
また、本開示では、例えば洗濯や溶剤浸漬などの処理によって、上述の油剤や帯電防止剤などの表面処理剤(又は繊維処理剤)や、洗剤、柔軟剤などが部分的に除去されて無垢の電位形成フィラメント10が部分的に露出した糸を使用してもよい。
In addition, in the present disclosure, a yarn may be used in which the above-mentioned surface treatment agents (or fiber treatment agents) such as oils and antistatic agents, detergents, fabric softeners, etc. have been partially removed by a process such as washing or immersion in a solvent, thereby partially exposing the pure potential-forming
誘電体100の厚み(又は電位形成フィラメント10の間隔)は、約0μm~約10μm、好ましくは約0.5μm~約10μm、より好ましくは約2.0μm~約10μm、一般的には5μm程度である。 The thickness of the dielectric 100 (or the spacing between the potential-forming filaments 10) is about 0 μm to about 10 μm, preferably about 0.5 μm to about 10 μm, more preferably about 2.0 μm to about 10 μm, and typically about 5 μm.
<織物生地>
織物生地Wは、図1(A),(B)に示すように、経糸を平行に並べ、それに対して直角に緯糸を一定の法則に従って交錯させて形成された生地としてよい。織物生地Wに用いられる経糸および緯糸は、一般的な天然繊維でも化学繊維でもよい。また、織物生地Wに上述の「電場形成フィラメントを含む圧電糸」を用いてもよい。織物生地Wに電場形成フィラメントを含む圧電糸を用いた場合、織物生地Wを構成する圧電糸に外部からのエネルギーが加わることによって、織物生地Wに対して電場を形成してもよい。なお、編物生地Kをより伸長させる観点から、織物生地Wには、編物生地Kに用いられた糸よりも伸長し難い糸を用いることが好ましい。
<Woven fabric>
As shown in Figs. 1(A) and (B), the woven fabric W may be a fabric formed by arranging warp threads in parallel and interlacing weft threads at right angles thereto according to a certain rule. The warp threads and weft threads used in the woven fabric W may be general natural fibers or chemical fibers. The woven fabric W may also use the above-mentioned "piezoelectric yarn containing electric field-forming filaments." When the woven fabric W uses piezoelectric yarn containing electric field-forming filaments, an electric field may be formed in the woven fabric W by applying external energy to the piezoelectric yarn constituting the woven fabric W. From the viewpoint of making the knitted fabric K more stretchable, it is preferable to use yarn for the woven fabric W that is less stretchable than the yarn used for the knitted fabric K.
織物生地Wにおいて、織物組織は特に限定されない。例えば、織物組織としては、平織、綾織、朱子織等の三原組織、変化組織、たて二重織、よこ二重織等の片二重組織、完全二重織、たてビロードなどが例示される。層数も単層でもよいし、2層以上の多層でもよい。なかでも、布帛を2層以上の多層構造織物として、各層を構成する繊維の総繊度や単繊維繊度を異ならせたり、密度を異ならせることにより、毛細管現象による吸水性を高めることも好ましい。 The weave of the woven fabric W is not particularly limited. For example, examples of the weave include three basic weaves such as plain weave, twill weave, and satin weave, alternating weaves, single double weaves such as warp double weave and weft double weave, full double weave, and warp velvet. The number of layers may be a single layer or two or more layers. In particular, it is preferable to make the fabric a multi-layered fabric with two or more layers, and to increase water absorption by capillary action by making the total fineness or single fiber fineness of the fibers constituting each layer different, or by making the density different.
織物生地Wは、織物生地Wによって挟まれた編物生地Kよりも比率が大きくされている。一般的に織物生地Wは、編物生地Kよりも伸長しにくいため、織物生地Wの比率が大きい布の伸長率は低くなる。一例として、布F全体の伸長率は4%以下であってよい。このような伸長率が低い布に対し、両側から布を伸長させると、伸長に基づく外部エネルギーを編物生地Kに効果的に付与することができる。具体的には、面積比率が大きい編物生地は伸長しにくく、面積比率が小さい編物生地が伸長する。そのため、編物生地Kを構成する圧電糸に外部エネルギーが付与されて、圧電糸に表面電位を発生させることができ、当該表面電位によって抗菌効果を発揮させることができる。 The woven fabric W has a larger ratio than the knitted fabric K sandwiched between the woven fabrics W. Generally, woven fabric W is less stretchable than knitted fabric K, so the elongation rate of a cloth with a large ratio of woven fabric W is low. As an example, the elongation rate of the entire cloth F may be 4% or less. When such a cloth with a low elongation rate is stretched from both sides, external energy based on the elongation can be effectively applied to the knitted fabric K. Specifically, knitted fabrics with a large area ratio are less likely to elongate, and knitted fabrics with a small area ratio elongate. Therefore, external energy is applied to the piezoelectric yarn that constitutes the knitted fabric K, generating a surface potential on the piezoelectric yarn, and the surface potential can exert an antibacterial effect.
織物生地Wは、図1Aに示すとおり、編物生地Kの編み方向と垂直に配置されてよい。ここで、本明細書でいう「編み方向」とは、編物生地Kを構成する糸が供給される方向を意図しており、図1Aでは、編み方向は、交差方向Yと一致している。このように織物生地Wを編物生地Kに対して配置することにより、編物生地Kを構成する圧電糸に対して適切に外部からのエネルギーを付与することができる。具体的には、編物生地Kの編み方向の伸長は、編みのループが緩むことによって伸長し易いが、編物生地Kの交差方向Yの伸長は、編み方向と比較して伸長しにくい。そのため、編物生地Kを構成する圧電糸には編物生地Kが伸長しにくい分、より多くのエネルギーを編物生地Kに付与することができる。したがって、より効率的に編物生地Kに表面電位を発生させることができる。 As shown in FIG. 1A, the woven fabric W may be arranged perpendicular to the knitting direction of the knitted fabric K. Here, the "knitting direction" in this specification refers to the direction in which the yarn constituting the knitted fabric K is supplied, and in FIG. 1A, the knitting direction coincides with the cross direction Y. By arranging the woven fabric W relative to the knitted fabric K in this way, it is possible to appropriately impart external energy to the piezoelectric yarn constituting the knitted fabric K. Specifically, the knitted fabric K is easily stretched in the knitting direction due to the loosening of the knitting loops, but the knitted fabric K is less likely to stretch in the cross direction Y compared to the knitting direction. Therefore, more energy can be imparted to the piezoelectric yarn constituting the knitted fabric K by the amount that the knitted fabric K is less likely to stretch. Therefore, a surface potential can be generated in the knitted fabric K more efficiently.
なお、織物生地Wを図1Bに示すとおり、編物生地Kの編み方向(隣接方向X)と平行に配置してもよい。この場合であっても、編物生地Kに対し表面電位を発生させることができる。 As shown in FIG. 1B, the woven fabric W may be arranged parallel to the knitting direction (adjacent direction X) of the knitted fabric K. Even in this case, a surface potential can be generated on the knitted fabric K.
-本開示の繊維製品の説明-
次に、本開示の繊維製品Cの具体的な形態について説明する。本開示の繊維製品Cには、上述した布Fが用いられている。本開示の繊維製品Cの一例として、ブルゾン(図7および図8参照)またはパンツ(図9および図10参照)が挙げられる。以下、具体的な繊維製品Cについて説明する。
-Description of the textile product of the present disclosure-
Next, a specific embodiment of the textile product C of the present disclosure will be described. The textile product C of the present disclosure uses the fabric F described above. Examples of the textile product C of the present disclosure include a blouson (see Figs. 7 and 8) or pants (see Figs. 9 and 10). Specific textile products C will be described below.
1.ブルゾン
繊維製品Cがブルゾンである場合、上半身の動きにより編物生地Kを構成する圧電糸を伸縮させることができる。そのため、本明細書でいう「ブルゾン」は、上半身に着用可能な着用物を意図している。つまり、「ブルゾン」以外のその他のトップス、ジャケットなどにも応用することが可能である。
1. Blouson When the textile product C is a blouson, the piezoelectric yarn constituting the knitted fabric K can be expanded or contracted by the movement of the upper body. Therefore, the term "blouson" as used in this specification refers to an article of clothing that can be worn on the upper body. In other words, the term can be applied to other tops, jackets, etc. other than "blouson."
繊維製品Cにおける編物生地Kが配置される位置の一例として、図7(A)に示すように、肩関節の近傍の脇部であってよい。より好ましくは、着衣者の脇部から腸骨にかけて編物生地Kが伸びていてよい。図7(A)に示す繊維製品Cの場合、編物生地Kの比率は、編物生地Kの幅D1と織物生地Wの幅D2に基づいて算出されるが、編物生地Kの面積と織物生地Wの面積に基づいて算出されてもよい。 As an example of a position where the knitted fabric K is arranged in the textile product C, it may be the armpit near the shoulder joint, as shown in FIG. 7(A). More preferably, the knitted fabric K may extend from the armpit of the wearer to the ilium. In the case of the textile product C shown in FIG. 7(A), the ratio of the knitted fabric K is calculated based on the width D1 of the knitted fabric K and the width D2 of the woven fabric W, but it may also be calculated based on the area of the knitted fabric K and the area of the woven fabric W.
また、図7(B)に示すように、脇部側の編物生地Kの長さ寸法L3は、腸骨側の編物生地Kの長さ寸法L4よりも長くしてもよい。図7(B)に示す態様であれば、脇部側の編物生地Kの領域が広いため、着衣者の肩関節の可動に伴いさらに適切に編物生地Kを構成する圧電糸に効率的にエネルギーを付与することができる。したがって、汗をかきやすく菌が繁殖し易い脇部に対し、適切に抗菌性を付与することができる。なお、編物生地Kの比率は、編物生地Kの幅D1と織物生地Wの幅D2に基づいて算出されるが、編物生地Kの面積と織物生地Wの面積に基づいて算出されてもよい。なお、図7(B)に示す繊維製品Cの場合、編物生地Kの比率は、隣接方向と平行に直線を引いたときの編物生地Kの長さ寸法と織物生地Wの長さ寸法を測定し、どのように直線を引いても編物生地Kの比率が上述した50%以下の数値範囲に含まれていることとしてもよい。また、編物生地Kの面積比率と織物生地Wの面積比率とを算出し、当該面積比率から編物生地Kの比率を算出してもよい。 Also, as shown in FIG. 7(B), the length dimension L3 of the knitted fabric K on the side of the armpit may be longer than the length dimension L4 of the knitted fabric K on the side of the iliac bone. In the embodiment shown in FIG. 7(B), since the area of the knitted fabric K on the side of the armpit is wide, energy can be efficiently applied to the piezoelectric yarn constituting the knitted fabric K in a more appropriate manner in accordance with the movement of the wearer's shoulder joint. Therefore, antibacterial properties can be appropriately imparted to the armpit area where sweating and bacteria are likely to grow. The ratio of the knitted fabric K is calculated based on the width D1 of the knitted fabric K and the width D2 of the woven fabric W, but may also be calculated based on the area of the knitted fabric K and the area of the woven fabric W. In the case of the textile product C shown in FIG. 7(B), the ratio of the knitted fabric K may be measured by measuring the length dimension of the knitted fabric K and the length dimension of the woven fabric W when a straight line is drawn parallel to the adjacent direction, and the ratio of the knitted fabric K may be within the above-mentioned numerical range of 50% or less no matter how the straight line is drawn. It is also possible to calculate the area ratio of the knitted fabric K and the area ratio of the woven fabric W, and then calculate the ratio of the knitted fabric K from the area ratio.
なお、編物生地Kが配置される位置は、肩関節の近傍に限定されるものではなく、図8に示すように肘関節の近傍としてもよい。図8に示す繊維製品Cの場合、編物生地Kの比率は、編物生地の丈D3と織物生地Wの丈D4に基づいて算出されるが、編物生地Kの面積と織物生地Wの面積に基づいて算出されてもよい。また、編物生地Kの面積比率と織物生地Wの面積比率とを算出し、当該面積比率から編物生地Kの比率を算出してもよい。 The position where the knitted fabric K is placed is not limited to the vicinity of the shoulder joint, but may be the vicinity of the elbow joint as shown in FIG. 8. In the case of the textile product C shown in FIG. 8, the ratio of the knitted fabric K is calculated based on the length D3 of the knitted fabric and the length D4 of the woven fabric W, but may also be calculated based on the area of the knitted fabric K and the area of the woven fabric W. Also, the area ratio of the knitted fabric K and the area ratio of the woven fabric W may be calculated, and the ratio of the knitted fabric K may be calculated from the area ratio.
2.パンツ
繊維製品Cがパンツである場合、下半身の動きにより編物生地Kを構成する圧電糸1を伸縮させることができる。そのため、本明細書でいう「パンツ」は、下半身に着用可能な着用物を意図している。
2. Pants When the textile product C is pants, the piezoelectric yarn 1 constituting the knitted fabric K can be stretched and contracted by the movement of the lower body. Therefore, the term "pants" in this specification refers to an article that can be worn on the lower body.
繊維製品Cにおける編物生地Kが配置される位置の一例として、図9に示すように、膝関節の近傍であってよい。図9に示す繊維製品Cの場合、編物生地Kの比率は、編物生地Kの丈D5と織物生地Wの丈D6に基づいて算出されるが、編物生地Kの面積と織物生地Wの面積に基づいて算出されてもよい。このような態様によれば、着衣者の膝関節の可動によって編物生地Kを構成する圧電糸1に効率的にエネルギーを付与することができる。なお、編物生地Kが配置される位置は、膝関節の近傍に限定されるものではなく、図10に示すように腸骨から足首にかけて編物生地Kが伸びていてもよい。図10に示す繊維製品Cの場合、編物生地Kの比率は、編物生地Kの幅D7と織物生地Wの幅D8に基づいて算出されるが、編物生地Kの面積と織物生地Wの面積に基づいて算出されてもよい。 As an example of the position where the knitted fabric K is arranged in the textile product C, it may be near the knee joint as shown in FIG. 9. In the case of the textile product C shown in FIG. 9, the ratio of the knitted fabric K is calculated based on the length D5 of the knitted fabric K and the length D6 of the woven fabric W, but it may also be calculated based on the area of the knitted fabric K and the area of the woven fabric W. According to this embodiment, energy can be efficiently applied to the piezoelectric yarn 1 constituting the knitted fabric K by the movement of the knee joint of the wearer. Note that the position where the knitted fabric K is arranged is not limited to the vicinity of the knee joint, and the knitted fabric K may extend from the ilium to the ankle as shown in FIG. 10. In the case of the textile product C shown in FIG. 10, the ratio of the knitted fabric K is calculated based on the width D7 of the knitted fabric K and the width D8 of the woven fabric W, but it may also be calculated based on the area of the knitted fabric K and the area of the woven fabric W.
本開示の布を用いた繊維製品の実施例1~5および比較例1について説明する。なお、実施例1~5および比較例1の繊維製品の編物生地は、PLA(総繊度84デシテックス、フィラメント数72本)およびナイロン(総繊度78デシテックス、フィラメント数48本)をそれぞれ48:52の比率で含む丸編、目付180g/m2とした。また、実施例1,2の繊維製品の織物生地は、ポリエチレンテレフタレート100%からなる平織、目付65g/m2とし、実施例3~5および比較例1の繊維製品の織物生地は、綿およびポリエチレンテレフタレートをそれぞれ65:35の比率で含む平織、目付250g/m2とした。ここで、編物生地および織物生地の構成は、上記構成に限定されるものではなく、「本開示の布の説明」の<編物生地>および<織物生地>で説明した構成としてもよい。つまり、織物生地は、「電場形成フィラメントを含む圧電糸」を含んでいてもよい。 Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 of textile products using the fabric of the present disclosure will be described. The knitted fabric of the textile products of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 was a circular knit containing PLA (total fineness 84 decitex, number of filaments 72) and nylon (total fineness 78 decitex, number of filaments 48) in a ratio of 48:52, with a basis weight of 180 g/ m2 . The woven fabric of the textile products of Examples 1 and 2 was a plain weave made of 100% polyethylene terephthalate with a basis weight of 65 g/ m2 , and the woven fabric of the textile products of Examples 3 to 5 and Comparative Example 1 was a plain weave containing cotton and polyethylene terephthalate in a ratio of 65:35, with a basis weight of 250 g/ m2 . Here, the configurations of the knitted fabric and woven fabric are not limited to the above configurations, and may be the configurations described in <Knitted Fabric> and <Woven Fabric> in "Description of the Fabric of the Present Disclosure". In other words, the woven fabric may contain "piezoelectric yarn containing electric field forming filaments".
-実施例1-
編物生地の両側に織物生地が配置された布を備え、編物生地は、両側に配置された織物生地に対して2.5%であるブルゾンを製造した。具体的には、図7(A)に示すように、編物生地Kの幅D1が2.5cmであり、編物生地Kの両側(表側と裏側)に位置する織物生地の幅D2が、それぞれ50cm(合計100cm)であるブルゾンを製造した。そして、編物生地Kの比率は、幅D1および幅D2に基づいて算出した。
--Example 1--
A blouson was manufactured that had a cloth with woven fabrics arranged on both sides of a knitted fabric, and the knitted fabric was 2.5% of the woven fabrics arranged on both sides. Specifically, as shown in Fig. 7(A), a blouson was manufactured in which the width D1 of the knitted fabric K was 2.5 cm, and the widths D2 of the woven fabrics located on both sides (front and back) of the knitted fabric K were each 50 cm (total 100 cm). The ratio of the knitted fabric K was calculated based on the widths D1 and D2.
-実施例2-
編物生地の両側に織物生地が配置された布を備え、編物生地は、両側に配置された織物生地に対して10%であるブルゾンを製造した。具体的には、図7(A)に示すように、編物生地Kの幅D1が10cmであり、編物生地Kの両側(表側と裏側)に位置する織物生地の幅D2が、それぞれ50cm(合計100cm)であるブルゾンを製造した。そして、編物生地Kの比率は、幅D1および幅D2に基づいて算出した。
--Example 2--
A blouson was manufactured that had a cloth with woven fabrics arranged on both sides of a knitted fabric, and the knitted fabric was 10% of the woven fabrics arranged on both sides. Specifically, as shown in Fig. 7(A), a blouson was manufactured in which the width D1 of the knitted fabric K was 10 cm, and the widths D2 of the woven fabrics located on both sides (front and back) of the knitted fabric K were each 50 cm (total 100 cm). The ratio of the knitted fabric K was calculated based on the widths D1 and D2.
-実施例3-
編物生地の両側に織物生地が配置された布を備え、編物生地は、両側に配置された織物生地(に対して17%であるパンツを製造した。具体的には、図10に示すように、編物生地Kの幅D7が5cmであり、編物生地Kの両側に位置する織物生地の幅D8が、それぞれ15cm(合計30cm)であるパンツを製造した。そして、編物生地Kの比率は、幅D7および幅D8に基づいて算出した。
--Example 3--
Pants were manufactured that had a fabric with woven fabric arranged on both sides of a knitted fabric, and the knitted fabric was 17% of the woven fabric arranged on both sides. Specifically, as shown in FIG. 10, pants were manufactured in which the width D7 of the knitted fabric K was 5 cm, and the widths D8 of the woven fabrics on both sides of the knitted fabric K were each 15 cm (30 cm in total). The ratio of the knitted fabric K was calculated based on the widths D7 and D8.
-実施例4-
編物生地の両側に織物生地が配置された布を備え、編物生地は、両側に配置された織物生地に対して25%であるパンツを製造した。具体的には、図9に示すように、編物生地Kの丈D5が20cmであり、編物生地Kの両側に位置する織物生地の丈D6が、それぞれ45cm、35cm(合計80cm)であるパンツを製造した。そして、編物生地Kの比率は、丈D5および丈D6に基づいて算出した。
--Example 4--
A pair of pants was manufactured that had a fabric with woven fabrics arranged on both sides of a knitted fabric, and the knitted fabric was 25% of the woven fabrics arranged on both sides. Specifically, as shown in Fig. 9, the length D5 of the knitted fabric K was 20 cm, and the lengths D6 of the woven fabrics located on both sides of the knitted fabric K were 45 cm and 35 cm, respectively (80 cm in total). The ratio of the knitted fabric K was calculated based on the length D5 and the length D6.
-実施例5-
編物生地の両側に織物生地が配置された布を備え、編物生地は、両側に配置された織物生地に対して50%であるパンツを製造した。具体的には、図9に示すように、編物生地Kの丈D5が50cmであり、編物生地Kの両側に位置する織物生地の丈D6が、それぞれ30cm、20cm(合計50cm)であるパンツを製造した。そして、編物生地Kの比率は、丈D5および丈D6に基づいて算出した。
--Example 5--
A pair of pants was manufactured that had a fabric with woven fabrics arranged on both sides of a knitted fabric, and the knitted fabric was 50% of the woven fabrics arranged on both sides. Specifically, as shown in Fig. 9, the length D5 of the knitted fabric K was 50 cm, and the lengths D6 of the woven fabrics located on both sides of the knitted fabric K were 30 cm and 20 cm, respectively (50 cm in total). The ratio of the knitted fabric K was calculated based on the length D5 and the length D6.
-比較例1-
編物生地の両側に織物生地が配置された布を備え、編物生地は、両側に配置された織物生地に対して75%であるパンツを製造した。具体的には、図9に示すように、編物生地Kの丈D5が45cmであり、編物生地Kの両側に位置する織物生地の丈D6が、それぞれ35cm、25cm(合計60cm)であるパンツを製造した。そして、編物生地Kの比率は、丈D5および丈D6に基づいて算出した。
--Comparative Example 1--
A pair of pants was manufactured that had a fabric with woven fabrics arranged on both sides of a knitted fabric, and the knitted fabric was 75% of the woven fabrics arranged on both sides. Specifically, as shown in Fig. 9, the length D5 of the knitted fabric K was 45 cm, and the lengths D6 of the woven fabrics located on both sides of the knitted fabric K were 35 cm and 25 cm, respectively (total of 60 cm). The ratio of the knitted fabric K was calculated based on the length D5 and the length D6.
なお、他の繊維製品として、編物生地の両側に織物生地が配置された布を備え、編物生地は、両側に配置された織物生地に対して1.6%であるの製造を試みた。具体的には、図7(A)に示すように、編物生地Kの幅D1が1.0cmであり、編物生地Kの両側(表側と裏側)に位置する織物生地の幅D2が、それぞれ50cm(合計100cm)であるブルゾンの製造を試みた。しかしながら、編物生地Kの幅が狭いため、編物生地と織物生地との縫製が不可能であった。言い換えると、編物生地の幅が1.0cm以下であるブルゾンは、現実的に製造することが不可能であった。以上の見解に基づくと、編物生地の下限は、幅1.0cmより長くすることが好ましい。 As another textile product, we attempted to manufacture a cloth with woven fabric on both sides of a knitted fabric, with the knitted fabric being 1.6% of the woven fabric on both sides. Specifically, as shown in FIG. 7(A), we attempted to manufacture a blouson in which the width D1 of the knitted fabric K was 1.0 cm, and the width D2 of the woven fabric on both sides (front and back) of the knitted fabric K was 50 cm (total 100 cm). However, because the width of the knitted fabric K was narrow, it was impossible to sew the knitted fabric and the woven fabric together. In other words, it was practically impossible to manufacture a blouson with a knitted fabric width of 1.0 cm or less. Based on the above observations, it is preferable that the lower limit of the knitted fabric is longer than 1.0 cm in width.
上記実施例1~5および比較例1に対し、伸長率評価、表面電位評価および抗菌評価を行った。具体的な評価内容を以下、記載する。 For the above Examples 1 to 5 and Comparative Example 1, an elongation rate evaluation, a surface potential evaluation, and an antibacterial evaluation were performed. The specific evaluation contents are described below.
(伸長率評価)
・布全体の伸長率評価について
実施例および比較例の製品を着用した後に、歩行動作を行って衣服として伸長する部位(例えば、脇部や股間部)に対し歪みを計測し、当該計測に基づいて伸長率を測定した。測定機器、測定範囲、測定条件は下記のとおりである。
測定機器:ARAMIS Adjustable Base 12M
測定範囲:1160×940×940mm2
測定条件:7Hz, f4.0
(Elongation Rate Evaluation)
Regarding evaluation of the elongation rate of the entire fabric, after wearing the products of the examples and comparative examples, the deformation of the parts that stretch as clothing (e.g., armpits and crotch) was measured while walking, and the elongation rate was measured based on the measurements. The measuring equipment, measurement range, and measurement conditions are as follows.
Measuring equipment: ARAMIS Adjustable Base 12M
Measurement range: 1160 x 940 x 940mm2
Measurement conditions: 7Hz, f4.0
・編物生地の伸長率評価について
布全体の伸長率評価と同様の方法を用い、編物生地部分に対して計測し、当該計測に基づいて伸長率を測定した。
Regarding evaluation of elongation rate of knitted fabric, the same method as for evaluation of elongation rate of the whole fabric was used to measure the knitted fabric portion, and the elongation rate was determined based on the measurement.
(表面電位評価)
実施例および比較例の製品について、静電気力顕微鏡(Electric Force Microscope (EFM))(トレック社製、Model 1100TN)を用いて布の表面電位を測定した。なお、表面電位の評価は、接地電極としての導電性ブロック上に配置した実施例および比較例の製品を少なくとも1方向に引っ張ることが可能な引張機構を備えた電位測定装置(特願2021-065673号参照)を用いた手法を採用した。つまり、特許文献1(国際公開第2020/241432号)に記載の(a)糸を一軸方向に所定量伸張する。(b)導電繊維からなる芯材に繊維をカバリングする。(c)芯材を接地する。(d)電気力顕微鏡により糸の表面電位を測定する。との測定手法とは異なる手法を採用した。
(Surface potential evaluation)
For the products of the examples and comparative examples, the surface potential of the fabric was measured using an electric force microscope (EFM) (Trek, Model 1100TN). The surface potential was evaluated using a potential measuring device (see Japanese Patent Application No. 2021-065673) equipped with a pulling mechanism capable of pulling the products of the examples and comparative examples placed on a conductive block as a ground electrode in at least one direction. That is, (a) the yarn is stretched a predetermined amount in a uniaxial direction as described in Patent Document 1 (International Publication No. WO 2020/241432). (b) The fiber is covered on a core material made of conductive fibers. (c) The core material is grounded. (d) The surface potential of the yarn is measured using an electric force microscope. A method different from the measurement method of the above was adopted.
(抗菌評価)
抗菌試験の内容は、以下のとおりである。
(1)初期状態の比較例および実施例の製品について、生菌数を測定する。
(2)比較例および実施例の製品の18時間静置後の生菌数を測定する。
(3)18時間静置した比較例および実施例の製品に対し、18時間連続して製品を伸縮させて表面電位を発生させた後の生菌数を測定する。
つまり、本開示の「抗菌活性値」とは、以下より算出される値を意図している。
抗菌活性値=生菌数A-生菌数B
生菌数A:18時間静置後の生菌数
生菌数B:18時間連続して製品を伸縮させて表面電位を発生させた後の生菌数
なお、生菌数の評価は、特許6922546号公報および特許6292368号公報に記載されているように、JIS L1902の手法に基づいて行った。なお、生菌数の数値は、Colony Forming Unit(コロニー フォーミング ユニット)の対数値(1gあたりのコロニーの対数値)を示すものである。
(Antibacterial evaluation)
The details of the antibacterial test are as follows.
(1) The viable cell count is measured for the comparative example and example products in their initial state.
(2) The viable cell counts of the products of the Comparative Example and the Example are measured after leaving them to stand for 18 hours.
(3) For the comparative example and example products that had been left stationary for 18 hours, the products were stretched and contracted continuously for 18 hours to generate a surface potential, after which the viable cell count was measured.
In other words, the "antibacterial activity value" in the present disclosure refers to a value calculated as follows.
Antibacterial activity value = Viable bacteria count A - Viable bacteria count B
Viable cell count A: Viable cell count after standing for 18 hours Viable cell count B: Viable cell count after the product was stretched and contracted continuously for 18 hours to generate a surface potential The viable cell count was evaluated based on the method of JIS L1902, as described in Japanese Patent No. 6922546 and Japanese Patent No. 6292368. The viable cell count value indicates the logarithm of the Colony Forming Unit (logarithm of colonies per 1 g).
上記伸長率評価、表面電位評価および抗菌評価の結果を以下の表に示す。 The results of the elongation rate evaluation, surface potential evaluation, and antibacterial evaluation are shown in the table below.
表1の結果によれば、実施例1~5の繊維製品は、両側に配置された織物生地に対して編物生地が50%以下であるため、比較例1の繊維製品の表面電位0.5Vより大きい値が得られた。また、抗菌活性値が比較例1の繊維製品の抗菌活性値1.1より大きいため、抗菌性が良好である結果が得られた。 According to the results in Table 1, the textile products of Examples 1 to 5 had a surface potential greater than 0.5 V for the textile product of Comparative Example 1, since the textile products had 50% or less knitted fabric relative to the woven fabrics on both sides. In addition, the antibacterial activity value was greater than the antibacterial activity value of 1.1 for the textile product of Comparative Example 1, indicating good antibacterial properties.
一方で、比較例1の繊維製品は、両側に配置された織物生地に対して編物生地が50%以下の数値範囲から外れており、表面電位および抗菌活性値が実施例1~5の繊維製品よりも悪い結果が得られた。 On the other hand, the textile product of Comparative Example 1 had a knitted fabric that was outside the range of 50% or less compared to the woven fabrics on both sides, and the surface potential and antibacterial activity values were worse than those of the textile products of Examples 1 to 5.
本開示の布および繊維製品の態様は、以下のとおりである。
<1>圧電材料を含み、外部からの力により表面電位を発生させる圧電性糸で編まれた編物生地と、前記編物生地の両側に配置された織物生地と、を備えて成り、前記編物生地は、両側に配置された織物生地に対して50%以下である、布。
<2>前記編物生地は、幅が1cmより長い、<1>に記載の布。<3>前記編物生地に対する前記織物生地の配置方向は、前記編物生地の編み方向と平行である、<1>または<2>に記載の布。
<4>前記編物生地に対する前記織物生地の配置方向は、前記編物生地の編み方向と垂直である、<1>または<2>に記載の布。
<5>前記編物生地の伸長率は、5%よりも大きい伸長率である、<1>~<4>のいずれか1つに記載の布。
<6>前記布全体の伸長率が4%以下である、<1>~<5>のいずれか1つに記載の布。
<7>前記配置の方向と交差する方向の一方側の前記編物生地の外側辺の長さ寸法は、他方側の前記編物生地の外側辺の長さ寸法と異なっている、<1>~<6>のいずれか1つに記載の布。
<8>前記編物生地の前記一方側の外側辺の長さ寸法は、前記他方側の外側辺の長さ寸法よりも長くなっており、前記編物生地の前記一方側が着衣者の関節に近接する、<7>に記載の布。
<9>前記圧電材料は、ポリ乳酸を含んでいる、<1>~<8>のいずれか1つに記載の布。
<10>前記圧電材料は、結晶化度が20%以上である、<9>に記載の布。
<11>前記圧電材料は、添加剤を含有していない、<9>または<10>に記載の布。
<12>前記圧電材料は、加水分解防止剤を含有する、<9>~<11>のいずれか1つに記載の布。
<13>0.5Vより大きい電位を発生させことができる、<1>~<12>のいずれか1つに記載の布。
<14><1>~<13>のいずれか1つに記載の布を用いた繊維製品。
Aspects of the fabrics and textile products of the present disclosure are as follows.
<1> A cloth comprising: a knitted fabric made of piezoelectric yarn that contains a piezoelectric material and generates a surface potential in response to an external force; and a woven fabric arranged on both sides of the knitted fabric, wherein the knitted fabric is 50% or less in area relative to the woven fabrics arranged on both sides.
<2> The fabric according to <1>, wherein the knitted fabric has a width of more than 1 cm. <3> The fabric according to <1> or <2>, wherein the arrangement direction of the woven fabric relative to the knitted fabric is parallel to the knitting direction of the knitted fabric.
<4> The cloth described in <1> or <2>, wherein the arrangement direction of the woven fabric relative to the knitted fabric is perpendicular to the knitting direction of the knitted fabric.
<5> The fabric according to any one of <1> to <4>, wherein the elongation rate of the knitted fabric is greater than 5%.
<6> The fabric according to any one of <1> to <5>, wherein the elongation rate of the entire fabric is 4% or less.
<7> A fabric described in any one of <1> to <6>, wherein the length dimension of an outer side of the knitted fabric on one side in a direction intersecting the arrangement direction is different from the length dimension of the outer side of the knitted fabric on the other side.
<8> The fabric described in <7>, wherein the length dimension of the outer edge of one side of the knitted fabric is longer than the length dimension of the outer edge of the other side, and the one side of the knitted fabric is close to the wearer's joints.
<9> The cloth described in any one of <1> to <8>, wherein the piezoelectric material contains polylactic acid.
<10> The fabric described in <9>, wherein the piezoelectric material has a crystallinity of 20% or more.
<11> The fabric according to <9> or <10>, wherein the piezoelectric material does not contain any additives.
<12> The fabric according to any one of <9> to <11>, wherein the piezoelectric material contains a hydrolysis inhibitor.
<13> The fabric according to any one of <1> to <12>, which is capable of generating a potential of more than 0.5 V.
<14> A textile product using the fabric according to any one of <1> to <13>.
なお、今回開示した実施態様は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施態様のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、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。 The embodiments disclosed herein are illustrative in all respects and are not intended to be a basis for restrictive interpretation. Therefore, the technical scope of the present invention is not interpreted solely by the above-described embodiments, but is defined based on the claims. Furthermore, the technical scope of the present invention includes all modifications that are equivalent in meaning to and within the scope of the claims.
本開示は、例えば、伸長率が比較的に低い布に対して、より適切に表面電位を発生させることができる布および繊維製品に利用することができる。 The present disclosure can be used, for example, in fabrics and textile products that can generate a surface potential more appropriately for fabrics with a relatively low elongation rate.
1,1s,1z 圧電糸
10 電位形成フィラメント
100 誘電体
900 延伸方向
910A 第1対角線
910B 第2対角線
F 布
C 繊維製品
K 編物生地
W 織物生地
1, 1s,
Claims (14)
前記編物生地は、両側に配置された織物生地に対して50%以下である、布。 The piezoelectric sensor comprises a knitted fabric made of piezoelectric yarn that contains a piezoelectric material and generates a surface potential by an external force, and a woven fabric disposed on both sides of the knitted fabric,
The knitted fabric is 50% or less than the woven fabric disposed on both sides of the fabric.
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