JP2975978B2 - 微弱電流発生繊維とその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、微弱電流発生繊維
とその製造方法に関し、特に生体細胞に賦活効果を与え
る健康繊維製品の原料繊維として好適な微弱電流発生源
物質を含有した微弱電流発生繊維とその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電気石（トルマリン）を微粉砕して、直
接繊維原料に練り込んだり、アクリル系のバインダ−を
利用して繊維表面に塗布する技術は例えば、特許第２０
４４２４１号や特許第２５４４５４１号で知られてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これらの方法の問題点
は、電気石を２ミクロン以下、可能なら０．５ミクロン
程度に微粉砕して、電気石結晶の両端に発生するプラス
電極とマイナス電極を出来るだけ多く作り出し、これを
分散させることによって、微弱電流の発生を増加させ、
遠赤外線の放射量を増やそうとするものであった。この
場合、結晶はそれぞれ陽極と陰極を持つので、接触した
り接近するとお互いが打ち消し合うことになって効果が
薄れるので電気石の微細結晶を如何に均一に適当な距離
を置いて分散させるかが問題となる。

【０００４】しかし、電気石からの微弱電流及び遠赤外
線発生量は、その物質の絶対量によることは明らかであ
り、皮膚を通じて血行を良くするなど人体の生理機能に
影響を与えるには高い含有率であることが望ましい。特
に、レ−ヨンへの練り混みでは、レ−ヨンファイバ−単
独で使用されることは稀で、綿或いはウ−ルとの混紡糸
を生産してから下着や寝具を生産するので、電気石含有
レ−ヨンの配合率を２０％とすると、製品の電気石含有
率はレ−ヨン単独の場合の５分の１しか無いことにな
る。従って、単純に計算すると電気石含有繊維製品の電
気石効果は電気石含有レ−ヨン単独の場合の２０％とな
って、これでは大きな効果を期待することが難しい。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、本願の発明者は
電気石の結晶が均一に分散し、効果を高める方法を研究
してきた結果、二酸化珪素（シリカ）を配合すること
で、電気石の微細結晶の分散が高まり、電極同士の打ち
消し合いも防げることを見出した。更に、人体温度程度
では大きくないが、若干の加熱や摩擦をすることで、遠
赤外線の放射量も大幅に増加することも見出した。レ−
ヨンの物性変化などを考慮して、最終的には、レ−ヨン
原料のセルロ−ズに対して０．５から０．７ミクロンに
粉砕された電気石微粉末６％と０．２ミクロン平均に超
微粉砕された二酸化珪素１％が練り込まれるような工程
によって最大の効果を達成することが出来た。

【０００６】

【発明の実施の形態】トルマリンの純粋なものは、宝石
として用いられ、現在では人工的に結晶を合成すること
も可能になっており、本発明ではこの人工結晶のトルマ
リンも含むものである。そしてトルマリンやトパーズ
は、焦電性と圧電性という電気的な特性を示し、微粉砕
により永久自発電気分極をする物質で、外部電界の影響
で分極のベクトルを変えない。また、トルマリンは、鉱
物の中で最も強い永久自発電極特性を示すと共に、極め
て顕著な遠赤外線の放射量も認められている。

【０００７】このトルマリンは、粒径１μｍ以下の微粒
子に粉砕して用いることが必要である。これよりも大き
い粒径のものは、発生する電極の絶対数が少ないので分
極効果を十分に発揮できない上に、繊維の手触り感がそ
こなわれ、製品に加工したとき、品質の劣化を免れな
い。

【０００８】本発明においては、このトルマリン微粒子
を、繊維に対し、１〜１０重量％の割合で（好ましくは
６重量％）含有させることが必要である。このトルマリ
ンの量がこれよりも少ないと皮膚電位に充分な刺激を与
えることができないものとなり、また、トルマリンの量
がこれよりも多いと、隣接するトルマリン同士の電荷が
作用して見掛けの電荷を打ち消すおそれがある。

【０００９】本発明者は、微粉砕することによって電極
を形成する鉱物について鋭意検討の結果、水晶の類似体
が微粉砕化により微細結晶に分極が生じることを見出
し、前記電気石のほかに黄水晶（トパ−ズ）も同様に永
久自発電極体として本発明に係る微弱電流発生繊維に電
気石と同様に使用できる。

【００１０】次ぎに、本発明の最大の特徴は、上記の電
極機能を発現できる鉱石類に二酸化珪素（シリカ）を併
用することにより、相乗的に効果が高まり、電極力価お
よび遠赤外線の放射量を倍増させることに成功したこと
である。シリカの使用量は０．５〜１．５重量％である
ことが、微弱電流発生繊維の繊維物性の点から好まし
い。通常は、前記の電極機能を発現できる鉱石類６重量
％（粒径０．５〜０．７μｍ）とシリカ１重量％（粒径
０．２μｍ平均）の組合せで使用する。

【００１１】上記３種類の鉱石類は、直径１０〜３０μ
ｍという細い繊維に練り込むために、１μｍ以下、好ま
しくは平均０．６μｍで、１．０μｍを越える大きい結
晶が存在しないことが必要である。

【００１２】上記微粒子状の永久自発電極体を混入させ
る有機質繊維としては再生セルロ−ス繊維、例えば、ビ
スコ−スレ−ヨン、強力レ−ヨン、ポリノジックレ−ヨ
ン、キュプラが挙げられ、半合成繊としてはアセテ−
ト、合成繊維としてはナイロン、ポリプロピレン、ポリ
アクリニトリル、ポリ塩化ビニル等健康繊維製品の原料
として用いられている如何なる繊維も使用できる。

【００１３】そして、この有機質繊維中の微粒子状の永
久自発電極体は、人体に対し、次のような作用を与え
る。すなわち、繊維材に含有される鉱物製永久自発電極
体は極めて高い分極電荷が認められている。そこで、こ
の鉱物製永久自発電極体を含有した有機質繊維材は、常
に鉱物製永久自発電極体による静電界下におかれる。し
たがって、繊維同士の接触その他で衝撃が与えられる
と、極めて高次の電流が発生し、この有機質繊維材が被
覆する皮膚の皮膚電位に影響を与えるに充分な電界が生
じる。

【００１４】一方、人体の皮膚電位は、通常数１０ｍＶ
であるが、この電圧は一定ではなく、体調や運動量の変
化により変動することが知られている。特に、細胞の膜
電位は、細胞の内外の物質のイオン濃度差による浸透圧
と、細胞自体が有するＮａポンプによる能動輸送によ
り、細胞の内外で生じる電位差を言い、神経や筋の細胞
膜電位では、５０〜８０ｍＶ程度が観察されている。こ
の膜電位は、細胞膜が死ぬと電位が消失し、一方、細胞
が活性化したり、細胞膜が刺激を受けたりすると、細胞
膜に活性電位が生じる。すると、この活性電位による細
胞膜の興奮が中枢神経にフィ−ドバックされて自律神経
系や運動神経系の調節が行われるものである。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明す
る。なお、実施例を通じて％は重量％を意味する。

【００１６】（実施例１）まず、電気石などの永久電極
物質の電極力価の正確な測定は、製造工程の改善や管理
のみならず、製品の持つ機能性を正しく評価する為にも
必要である。電気的な特性の測定法として、図１に示す
ように、１０００ｍｌ容のビ−カ−１に、蒸留水又は精
製水９００ｍｌを取り、希塩酸によってｐＨ３．０に調
整した上で、試験試料３の一定量を採り、特殊な撹拌羽
根２で１５０ｒｐｍにて撹拌しながら、ｐＨ計４および
電気伝導度計５によりｐＨと電気伝導度の変化を０分か
ら３０分に亘って測定記録する。そしてそのグラフを比
較すると共に、ｐＨの変化（上昇）と電気伝導度の変化
（減少）を、それぞれΔｐＨ，ΔＥＣとして電極力価の
比較を行う。なお、同図において、６は駆動装置、７は
駆動用の電源装置である。また、ビ−カ−１中にステン
レス金網のバスケット１６を入れ、これの外周に２０グ
ラム前後の繊維を巻つける。試料の採取量によっても、
ｐＨおよび電気伝導度の動きには影響があるので、永久
電極物質である電気石の原石粉末では５グラムを試料採
取の目安とした。そして、この測定方法により電気的な
特性を測定した。そして、上記測定結果、一定レベル以
上の電極力価を持つトルマリンやトパ−ズを原料として
使用する。

【００１７】電気石の微粉砕工程：原石或いは宝石のカ
ット屑を水洗いしてから粗割して１〜２ｃｍとし、２０
０メッシュ篩をセットした粉砕器で粗粉砕する。次い
で、３ミクロン程度まで粉砕してから、ジルコンボ−ル
を充填したトロンミルにて、水を分散液として２４０時
間かけて超微粉砕して０．５〜０．７ミクロンの電気石
など永久電極を持つ微細結晶を得る。この微細結晶分散
液の固体重量を測定して、その６部に対して、結晶の大
きさでは２分の１から４分の１しかない即ち０．２ミク
ロン以下の二酸化珪素を１部加えて、十分に攪拌して分
散・配合する。

【００１８】ビスコースレーヨンへの練り込み工程：セ
ルローズを主成分とするパルプを苛性ソーダに溶解して
スラリーとし、連続老成工程を得て、二硫化炭素による
硫化を行い、苛性ソーダにて溶解処理して通常のビスコ
ースレーヨン原料を製造する。熟成・不純物濾過の後、
脱泡工程を得て、セルローズ１０％、苛性ソーダ６％、
二硫化炭素２％、水分８２％のビスコースレーヨンとな
る。電気石・二酸化珪素混合物の苛性ソーダ分散液を準
備しておき、吹き出しノズルへの送り出し管にセルロー
ズに対して、乾燥重量で７％の電気石・二酸化珪素係合
物が配合されるように注入して分散させる。このビスコ
ースレーヨン・電気石・二酸化珪素分散液は硫酸槽へ小
孔を１０，０００〜１２，０００持つノズル口金から吹
き出され、中和によって、レーヨンファイバーを得る。
ローラーに巻き取られ、精練工程をへて、乾燥され電気
石・シリカ練り込みレーヨンファイバーとなる。

【００１９】電気石レーヨンによる綿混糸・毛混糸製造
工程：電気石・シリカ練り混みレーヨンファイバー（通
称スフ綿）は繊維としては大変弱いので、他の天然繊
維、合成繊維と混紡しなければ実用性に乏しい。綿混繊
維は、綿６０％、電気石・シリカ含有レーヨン２０％、
ポリエステル２０％などの配合割合で製造され、毛混繊
維は、アクリル５０％、電気石・シリカ含有レーヨン２
０％、ナイロン２０％、ウール１０％などの配合割合で
製造される。このようにすることで、十分な強度を持つ
繊維製品を編みたてることが可能になるが、電気石の含
有率は５分の１に減少する。

【００２０】通常であれば、微弱電流や遠赤外線の発生
率は２０％へと低下するものであるが、結晶粒径が半分
乃至４分の１シリカを、配合することで電極力価が高ま
るのみならず、遠赤外線放射も増加するものである。

【００２１】（実施例 ２）粒径１μｍ以下の微粒子状
トルマリンを６％と平均粒径０．２μｍのシリカ１％と
を、二硫化炭素及び苛性ソーダと共に、減圧ニーダを使
用してアルカリセルロースに減圧混練した。そして、デ
ィソルバー中で溶解した後、熟成タンク中で熟成してセ
ルロース原液を得た後に、通常のレーヨン紡糸工程によ
りビスコースレーヨンを得て、以後常法に従ってレーヨ
ン紡績糸を得た。このスパンレーヨン糸と従来のシリカ
無添加のトルマリンスパンレーヨン糸の電極力価と遠赤
外線放射量を比較したが、前者の本発明に係る電気石と
二酸化珪素を併用した場合は後者のものの２倍を示し
た。

【００２２】（実施例 ３）トバーズ６％とシリカ１％
とをナイロンペレットとドライブレンドし、常法に従っ
て溶融紡糸して、透明なナイロンマルチフィラメント糸
を製造した。実施例２と同様にシリカを併用しないナイ
ロンマルチフィラメントと電極力価及び遠赤外線放射量
を比較したが、両者を併用した前者は、黄水晶を単独使
用した後者のものの２倍を示した。

【００２３】（実施例 ４）微粒子状トルマリンの添加
量を１〜１０重量％に変化させた以外は実施例２の手順
を繰返した。３％以下になると電極力価、遠赤外線放射
量ともかなり低減するもののシリカ併用による相乗効果
により、従来のトルマリン３〜５％単独使用のものとほ
ぼ同等の効果を示した。一方、トルマリンの添加量が７
％を超えると添加量の割合に効果が上昇しなくなり、経
済的に６％が最高の効果が得られる上限であった。

【００２４】

【発明の効果】本発明では、永久電極を保持する電気石
の微細結晶より更に小さい二酸化珪素を配合・分散させ
ることにより、電極の接触や相互干渉を激減させ、セル
ーローズに対して６％レベルの電気石微細結晶を練り込
むことに成功したが、更に、電気石の本来持っている遠
赤外線放射能が二酸化珪素によって相乗的に高められ
た。その結果、実用的な綿混糸・毛混糸を製造して、下
着・防寒羲・毛布・布団カバー・敷布など各種繊維製品
を製造しても、その人体に対する血行促進効果などが高
まった。

【図面の簡単な説明】

【図１】永久電極物質の電極力価の測定方法を示す概略
図である。

【図２】レーヨンファイバーの電極力価を示す特性図で
ある。

【図３】レーヨンファイバー20％含有綿混糸の電極力価
を示す特性図である。

【図４】レーヨンファイバー20％含有毛混糸の電極力価
を示す特性図である。

【符号の説明】

1 ビーカー 2 撹拌羽根 3 試験試料 4 pH計 5 電気伝導計 6 駆動装置 20 繊維

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粒径１μｍ以下に粉砕した電気石又は黄
   水晶の微粉末６〜１０重量％及び粒径０．５μｍ以下に
   粉砕した二酸化珪素０．５〜１重量％を有機質繊維中に
   合有させたことを特徴とする微弱電流発生繊維。
2. 【請求項２】 前記有機質繊維がビスコ−スレ−ヨンで
   あることを特徴とする請求項１記載の微弱電流発生繊
   維。
3. 【請求項３】 粒径１μｍ以下の電気石または黄水晶の
   微粉末を６〜１０重量％の割合で、又、粒径０．５μｍ
   以下に粉砕した二酸化珪素を０．５〜１重量％割合で再
   生繊維または合成繊維の原料溶液または溶融液に均一に
   分散混合し、これらを常法に従って紡糸することを特徴
   とする微弱電流発生繊維の製造方法。