JP2850003B2 - 消臭性繊維及びその製造方法 - Google Patents

消臭性繊維及びその製造方法

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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、消臭機能を有する繊維及び、その製造法に
関するものである。更に詳しくは、タンニン酸と遷移金
属との反応生成物を消臭成分として含有することを特徴
とする消臭性繊維及び、その製造法に関する。
〔従来の技術〕
アンモニア、硫化水素、メルカプタン類などの悪臭物
質を除去する物質として、ツバキ科植物抽出物や、二価
鉄化合物/L−アスコルビン酸配合物など多くの消臭剤が
開発されている。又、繊維製品自体に消臭機能を付与す
る試みとして、これらの消臭剤を使用した繊維あるい
は、繊維製品が多く開発されようとしている。
繊維に消臭機能を付与しようとする場合、その方法に
は、大きく分けて二つ考えられる。
一つは、合成繊維などを紡糸して繊維を作る場合に、
紡糸原液中に消臭剤を混入しておく方法であり、二つめ
は、繊維の状態となったものに後処理の形で消臭剤を付
与するものである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
紡糸原液中に消臭剤を混入しておく方法においては、
消臭剤自体に紡糸条件に匹敵する耐熱性や耐薬品性が要
求される。更に、混入された消臭剤は、繊維を形成する
高分子の中におおわれている為に、本来の消臭能力を十
分に発揮することができなくなり、より多くの消臭剤が
必要となるなどの欠点を有する。
更に又、天然繊維など紡糸によらない繊維にこの方法
を適用することもできず、加えて、経済的見地からは、
繊維状態となったものに後処理の形で消臭加工する方が
好ましい。
一方、後処理による繊維の消臭加工においては、ほと
んどの消臭剤が繊維自体への親和性を持たない為に、単
に表面に付与するだけであったり、あるいは、樹脂など
によって固定するという方法が、ほとんどである。
前者の場合、洗濯はもちろん、使用時の物理的な接触
や振動によっても、消臭剤は簡単に脱落してしまう。
又、後者の場合には、耐久性は向上しているが、樹脂
などで消臭剤が被覆されている為、紡糸の場合と同様、
その消臭剤本来の消臭能力を十分に発揮することができ
ない。更に固定に使用する樹脂などによっては、繊維自
体の持つ機能、すなわち親水性や、かさ高性、更には、
風合をもそこねる場合がある。
一方、後処理において繊維を消臭加工する方法の中
に、繊維自体に親和性を持った消臭剤を使用する開発も
行われている。
この方法は、繊維と消臭剤との間の親和性によるもの
であるので、特定の組み合わせしか適用できないが、後
処理で加工出来る点、そして、固定の為に樹脂などを使
用しないので、消臭剤の能力が十分に発揮できる点にお
いて、優れた方法である。
その一例として、多孔質レーヨンに対し、金属フタロ
シアニンを担持させる方法が実際におこなわれている
が、その他の方法に関しては、未だ開発されておらず、
合成繊維や再成繊維はもちろん綿・麻・羊毛・絹などの
天然繊維にも、応用される方法は、未だ開発されていな
い。
そこで、本発明者らは鋭意検討の結果、綿・麻・羊毛
・絹などの天然繊維はもちろん一部の再生繊維や合成繊
維に対しても、親和性を有する消臭剤により加工するこ
とにより、繊維に対して、後処理の形で加工でき、しか
も樹脂などによって固定することを要しない為、消臭剤
を性能低下を引きおこすことなく、又、繊維本来の機能
をそこなうことなしに強力な消臭機能を持つ繊維及びそ
の製造法を開発した。
〔問題点を解決する為の手段〕
すなわち本発明は、タンニン酸と遷移金属との反応生
成物を消臭成分として含有する消臭性繊維及びその製造
法に関するものである。
従来、タンニン酸及びタンニン酸誘導体を悪臭物質の
消臭に利用しようとする試みは、行われていた。(特開
昭54−8725など)又は、たばこフィルター用添加材とし
ても使用されうる事は、この作用によるものと考えられ
る。(特公昭54−18358、特開昭57−118785など)しか
し、これらは、タンニン酸又は、タンニン酸誘導体を粉
体又は、粒状体として、そのまま使用するものであり、
単に活性炭などの消臭剤と同様の使用がなされているに
すぎない。
我々はタンニン酸と遷移金属との反応生成物が、消臭
成分として非常に有効である事を確認し、この消臭成分
を繊維に担持させる検討を行った。
しかし、タンニン酸と遷移金属との反応生成物のおお
くは、水不溶性となり、そのまま、繊維に付与しても良
好な親和性を有するものでなく、現実的に処理が不可能
である。
そこで、我々はタンニン酸が特定の繊維に対して、強
い親和性を有することに着目し、予め該当繊維をタンニ
ン酸で前処理しておき、しかる後にこのタンニン酸担持
繊維をタンニン酸と錯体を形成するところの遷移金属の
化合物で処理することにより、樹脂などの様な固着剤を
何ら使用することなしに、強固に固着された消臭剤担持
繊維を開発したものである。
本発明で言うところの、繊維とは綿・麻などの天然セ
ルロース繊維や羊毛・絹などの天然タンパク質繊維はも
ちろん、再生セルロース繊維やナイロンなどの、タンニ
ン酸に対して、親和性を有する天然、再生、半合成、合
成繊維すべてを言うものである。
又、それら繊維の形態に関しても、ファイバー、スラ
イバー、糸、織編物、不織布などあらゆる形態の繊維
が、加工可能である。
本発明に使用しうるタンニン酸とは、広義のタンニン
酸であり、いわゆる加水分解性タンニン及び縮合型タン
ニンを含むタンニンと称せられるもの全てであり、その
一例をあげると、ガロタンニン、エラグタンニン、ケブ
ラコタンニン、ワットルタンニン、マングローブタンニ
ン、スプルースタンニン、ガルビールタンニン、アカカ
テキン、カシワ樹皮タンニンなどである。
本発明に言うところの遷移金属とは、原子番号で21
(Sc)〜29(Cu),30(Y)〜47(Ag),57(La)〜79
(Au),89(Ac)〜103(Lr)及び30(Zn),48(Cd),80
(Hg)をも含める全てを言う。
タンニン酸とこれらの遷移金属は、錯体を形成するも
のと考えられ、その例としては、タンニン酸チタン、タ
ンニン酸鉄、タンニン酸ニッケル、タンニン酸銅、タン
ニン酸パラジウム、タンニン酸銀、タンニン酸金など多
くの反応物が考えられる。それらの中で、最も好ましい
ものとして、タンニン酸鉄とタンニン酸銅をあげること
ができる。タンニン酸鉄は、アンモニアなどの塩基性悪
臭に、特に著しい効果を発揮し、一方タンニン酸銅はア
ンモニアなどの塩基性臭はもちろん、それに加えて硫化
水素やメルカプタン類に対しても著しい消臭効果を発揮
する。
タンニン酸と遷移金属との反応生成物を繊維に担持さ
せ、消臭性繊維を製造する方法は、タンニン酸を繊維に
担持させる第一段階と繊維中のタンニン酸と遷移金属と
を反応させる第二段階とから成る。
第一段階において、タンニン酸を親和性を有する繊維
に対してタンニン酸を担持させる為に、タンニン酸溶液
で繊維を処理する。
タンニン酸溶液の溶媒としては、水、アルコール、エ
ーテル/アルコール混液、酢酸、酢酸エチル、メチルエ
チルケトンなど、タンニン酸を溶解する溶媒であれば使
用可能であり、あえて溶媒に制限を加えるものではない
が、中でも、水又は、アルコールが好ましい。
タンニン酸溶液で繊維を処理する方法としては、浸漬
法、パッド法、スプレー法、コーティング法などが考え
られ、その方法にあえて制限をもうけるものではない
が、実用的には浸漬法とパッド法が好ましい。
タンニン酸溶液を浸漬法において処理する場合、ファ
イバー、スライバー、糸、織編物、不織布などあらゆる
形態の繊維に処理することができる。その方法として、
具体的にはタンニン酸の0.01〜30%溶液に繊維を浸漬
し、pHを2〜10に調節し、温度20〜100℃において5〜1
20分間処理する。この際、pH・温度・処理時間などの条
件については繊維の種類によって異なったものであり使
用する繊維により、その最適条件で行う事が好ましい。
タンニン酸溶液による浸漬処理後、第二段階の処理に入
るが、その際、水洗工程及び/もしくは、乾燥工程の有
無に関しては、あえて制限を設けるものではない。
タンニン酸溶液をパッド法によって処理する場合は、
特に織編物、不織布に対して行いうるが、その方法とし
て具体的には、タンニン酸の0.1〜30%溶液に繊維をパ
ッドし、均一な絞り率になる様にマングルなどで絞りを
行う。この際、pHは繊維の種類により最適なものとする
事が、好ましい。パッド→絞り後、第二段階の処理に入
るが、その際、水洗工程及び/もしくは、乾燥工程の有
無に関しては、あえて制限を設けるものではない。
次に、第二段階としてタンニン酸担持繊維に遷移金属
の化合物を作用させる。この際、処理液としては、遷移
金属化合物の溶液が使用されるが、中でも水溶液又は、
アルコール溶液が好ましい。水溶液又は、アルコール溶
液の場合には、遷移金属の塩類が好ましく、遷移金属の
硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、塩化物などが考えられる。そ
れらの一例をあげると、塩化第一鉄、塩化第二鉄、硫酸
第一鉄、硫酸第二鉄、塩化第一銅、塩化第二銅、硫酸第
一銅、硫酸第二銅などがあげられるが、これらに限定さ
れるものではない。
遷移金属化合物の溶液でタンニン酸担持繊維を処理す
る方法としては、浸漬法、パッド法、スプレー法、コー
ティング法などが考えられ、その方法について、あえて
制限を設けるものではないが、実用的には浸漬法が好ま
しい。具体的には遷移金属化合物の水溶液又は、アルコ
ール溶液に第一段階によってつくられた、タンニン酸担
持繊維を浸漬し、繊維中に固着しているタンニン酸と処
理液中の繊維金属との反応により消臭機能を持った化合
物が繊維上に担持されることになる。
遷移金属の使用量には特に制限を設けるものではな
く、広範囲から適宜選択されるが、遷移金属化合物とし
て、0.1〜30%を含有する溶液が実用的である。この溶
液をpH2〜10に調節し、温度20〜100℃において、5〜12
0分間処理を行う。
第二段階の処理を行った後に、脱液・乾燥をおこなっ
て消臭性繊維を得る。この際、固着不十分な成分の除去
を目的とした水洗工程の有無については、あえて制限を
設けるものではない。
上記方法により製造された消臭性繊維に対しては、そ
の後、通常の仕上処理、例えば柔軟剤付与、樹脂加工、
コーティング、その他の機能仕上などについては、消臭
機能を大幅に損なうものでなければ、行っても何らさし
つかえない。
〔実施例〕
以下、実施例によって本発明を説明するが、本発明
は、これらの例にのみ限定されるものではない。
実施例1: シルケット処理綿織物(目付120g/m2)を日本薬局方
におけるタンニン酸の5%水溶液壁にてパッドし、ピッ
クアップ70%に絞り、乾燥した。このタンニン酸担持綿
織物をFeSO4・7H2Oの1%水溶液中に浴比1:30で浸漬
し、pHを7.0にして、40℃で10分間処理した。処理後、
水洗し脱液、乾燥してタンニン酸鉄担持綿織物を得た。
実施例2: 市販脱脂綿を富士化学工業(株)製タンニン酸AL(加
水分解型ガロタンニン)の1%水溶液中に浴比1:30で浸
漬し、pHを4.5にして、60℃で60分間処理した。続い
て、水洗し乾燥した。このタンニン酸担持脱脂綿をCuSO
4・5H2Oの2%水溶液中に浴比1:30で浸漬し、pHを5.0に
して50℃で30分間処理した。処理後水洗し、脱液、乾燥
して、タンニン酸銅担持脱脂綿を得た。
実施例3: シロップシャーウール綿を富士化学工業(株)製タン
ニン酸MR(加水分解型エラグタンニン)の3%水溶液に
て、浴比1:30で浸漬し、pHを4.0にして60℃で60分間処
理した。処理後、脱液しそのまま次の工程に移った。
このタンニン酸担持ウール綿をCuCl2・2H2Oの3%水
溶液中に元の重量に対して、1:30の浴比で浸漬し、pHを
6.0として60℃で45分間処理した。処理後、水洗し、脱
液、乾燥してタンニン酸銅担持ウール綿を得た。
消臭効果の確認: 上記の実施例において得られた消臭性繊維に対する消
臭効果の確認は次のようにして行った。
第1図に示すように、500mlの三角フラスコ中に消臭
性繊維1.0gを吊り下げ、密閉する。次に下記の臭源をマ
イクロシリンジ又は、ピペットを用いて消臭性繊維に臭
源が接触しないように注意しながら三角フラスコ底部に
入れる。ドライヤーを用いて底部の臭源を完全に気化又
は、反応させた後、室温にて60分放置した。測定は、北
川式ガス検知管を用いて行った。
臭源; アンモニア−6%アンモニア水溶液を50μ注入。
硫化水素−800ppm−Na2S1mlを注入後、1N−H2SO40.1m
lを注入し反応させる。
メチルメルカプタン−和光純薬工業(株)製メチルメ
ルカプタン標準液1μg/μ(ベンゼン溶液)を100μ
注入 測定結果を表−1に示す。
〔発明の効果〕
実施例における消臭効果の確認結果(表−1)に見ら
れるように、本発明における消臭性繊維の消臭効果は、
非常に優れたものである。
更に、消臭剤を樹脂などを用いて固着させたものと異
なり、風合はもちろん、親水性など、繊維本来の機能を
低下させないなどの優れた特徴を持つ。
加えて、ファイバー、スライバー、糸、織編物、不織
布などあらゆる形態のものが得られるので、消臭性能が
要求される多くの分野に展開でき、例えば、ふとん綿、
防寒衣の中わた、シーツ、くつじき、空気清浄機用フィ
ルターなどに非常に有効である。
【図面の簡単な説明】 第1図は、本発明の消臭効果を確認する為の実験器具を
示すものである。図において、 (1)500ml三角フラスコ (2)試料(未処理繊維又は、消臭性繊維) (3)臭源 (4)密栓シール (5)北川式ガス検知管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) D06M 13/224

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】タンニン酸に対し親和性を有する繊維であ
    って、タンニン酸を吸着させた後遷移金属を反応させ、
    タンニン酸と遷移金属との反応生成物を消臭成分として
    含有することを特徴とする消臭性繊維。
  2. 【請求項2】タンニン酸に対し親和性を有する繊維にタ
    ンニン酸を吸着させた後、繊維中で該タンニン酸と遷移
    金属を反応させることを特徴とする消臭性繊維の製造方
    法。
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