JP3279881B2 - キトサン固定繊維の製造方法 - Google Patents
キトサン固定繊維の製造方法Info
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Description
の製造方法に関する。
野、インテリヤ分野、資材分野等広く用いられている
が、消費者ニーズの高度化に伴い、さらなる種々の機能
が要求されている。要求される機能のうちの一つとし
て、抗菌性、消臭性がある。
抗菌剤として銀イオンや銅イオンを繊維に結合させる方
法が特開昭52−92000号公報等にて開示され、ま
た、繊維表面を化学的に改質し特定の金属を結合させる
方法として、例えば繊維表面をヒドロキシルアミンで改
質した後、銅やアルミニウム等の金属と化学結合させる
方法が特開平3−213652号公報等で開示されてい
る。
法において、抗菌剤として、2,4,4’−トリクロロ
−2’−ヒドロキシ−ジフェニルエーテルを用いること
が特開昭69−144678号公報、特開昭59−15
7376号公報、特開昭59−230588号公報等
で、3,4,4’−トリクロロカルバニリドを用いるこ
とが特開平1−266277号公報、特開平2−112
474号公報等で開示されている。
臭剤を繊維に付着させる方法において、脱臭剤として硫
酸第一鉄/アスコルビン酸、第二鉄フタロシアニンを用
いることが繊維学会誌、42号(1986)、p.5
0、繊維学会誌、41号(1985)、p.267で開
示されている。
を結合させる方法は、金属によっては金属固有の色が顕
出し、繊維製品としての品質を損ね、また繊維製品の用
途が限定され、実用的には評価が低い。また、低分子の
有機抗菌剤や特定の脱臭剤を用いる方法は、抗菌剤や脱
臭剤が、化学的結合ではなく物理的結合により保持され
ているため、晒し、染色、洗濯等で脱落し、耐久性の点
で満足されるものではない。
に基づきなされたものであり、本発明の目的は、耐久性
のある優れた抗菌消臭機能を有するキトサン固定アクリ
ル繊維を提供することにあり、またかかる繊維を安定に
得ることにある。
を、アルカリ金属化合物または無機酸の1〜10重量%
水溶液中で70〜100℃で5〜60分処理して繊維表
面を加水分解して繊維表面に全ニトリル基量の1〜5%
のカルボキシル基を生成した後、酸を0.1〜20重量
%含有する酸水溶液にキトサンを0.1〜10重量%溶
解したキトサン溶液にて含浸処理しキトサン量として繊
維に対し0.1〜5重量%固着させることを特徴とする
キトサン固定繊維の製造方法、にある。
維は、抗菌消臭機能を有するキトサンがイオン的に結合
により強固に固着して固定されたアクリル繊維である。
クリロニトリルを50重量%以上、好ましくは80重量
%以上含むポリマーからなる繊維であり、繊維表面に全
ニトリル基量の1〜5%に相当する量のカルボキシル基
を有するアクリル繊維である。カルボキシル基量が1%
未満では、キトサンの固着量が不十分で満足すべき抗菌
消臭機能が発揮されず、5%を超えると、繊維性能が低
下し、また吸水性が過大となる。また、アクリル繊維表
面には、カルボキシル基以外の酸性基が併存していても
よい。繊維の形態も綿、糸、織物、編物、不織布等任意
のものであってよい。
は、繊維の赤外線吸収スペクトルでの吸収、カチオン染
料による染色等により確認できる。また、カルボキシル
基の量は、例えば微細化した繊維の赤外線吸収スペクト
ルのニトリル基を示す2240cm-1、カルボキシル基
を示す1700cm-1における吸収光度比より求めるこ
とができる。
単位を主構成単位とする多糖であり、カニ、エビ等の甲
殻中に存在するキチンを脱アセチル化して得られるもの
であり、繊維表面のアニオンとなるカルボキシル基とポ
リイオンコンプレックスを形成する。
ては、キトサンが繊維表面のカルボキシル基とポリイオ
ンコンプレックスを形成してイオン的に結合し、キトサ
ン量として繊維に対し0.1〜5重量%固着されてお
り、固着量が0.1重量%未満では、抗菌消臭機能が不
十分であり、5重量%を超えると、繊維が硬くなり風合
い低下を招く。ポリイオンコンプレックスの存在は、基
材となるアクリル繊維の溶剤でキトサン固定アクリル繊
維を溶解処理し、その不溶解物の赤外線吸収スペクトル
から確認し得る。
においては、キトサンがカルボキシル基とポリイオンコ
ンプレックスを形成していることにより、キトサンの有
する抗菌消臭機能及び繊維のカルボキシル基の機能がそ
れぞれ発揮され、また、キトサン分子中に多数のアミノ
基を有していることにより結合力を高めていることか
ら、共有結合と遜色のない結合力を示し、耐久性のある
抗菌消臭機能を保持する。
クリル繊維本来の強度等の繊維性能を維持し、優れた抗
菌性能を有するだけでなく、特にアセトアルデヒドに代
表されるアルデヒド類と化学的に反応して気相中のアル
デヒド類を除去するという優れた消臭性能を有し、更に
水分の吸放出性にも優れている。また、本発明のキトサ
ン固定アクリル繊維は、キトサンが不溶化状態で固着さ
れており、耐久性のある抗菌消臭機能を有し、抗菌消臭
機能の耐久性は、キトサン固定アクリル繊維をキチサン
を溶解しうる酸水溶液、例えば酢酸水溶液で浸漬処理し
ても抗菌消臭機能が低下しないことからも確認し得る。
下の方法により製造される。即ち、アクリル繊維を、ア
ルカリ金属化合物または無機酸の1〜10重量%水溶液
中で70〜100℃で5〜60分処理して繊維表面を加
水分解した後、酸を0.1〜20重量%含有する酸水溶
液にキトサンを0.1〜10重量%溶解したキトサン溶
液にて含浸処理する。
ては、アクリロニトリルを50重量%以上、好ましくは
80重量%以上含むポリマーからなる繊維が用いられ
る。また、その繊維形態も任意のものが用いられる。
アルカリ金属化合物としては、ナトリウム、カリウムま
たはリチウムの水酸化物、炭酸塩等が挙げられる。ま
た、無機酸としては、塩酸、硫酸等が挙げられる。加水
分解のための処理は、アルカリ金属化合物または無機酸
の1〜10重量%水溶液中で70〜100℃で5〜60
分行い、必要に応じ、酸またはアルカリで中和を行う。
水分解処理により、繊維表面のニトリル基からカルボキ
シル基が生成し、繊維表面に全ニトリル基量の1〜5%
に相当する量のカルボキシル基を生成させる。前記処理
条件の範囲外では、固着に必要な量のカルボキシル基の
生成がないか、或いは繊維性能の著しい低下を生ずるこ
とになる。
させた繊維を、キトサン溶液にて含浸処理する。キトサ
ン溶液におけるキトサンとしては、希酸に可溶であれば
いかなる脱アセチル化度のキトサンでもよく、一般に市
販されている脱アセチル化度70〜90%のキトサンが
用いられ、また、用いるキトサンの分子量も特に制限は
なく分子量数万〜100万程度のものまで選択しうる
が、溶液として取扱い易い粘度の点から数十万のものが
好ましく用いられる。
重量%含有する酸水溶液にキトサンを0.1〜 10重
量%溶解したキトサン溶液を用いる。酸水溶液の酸とし
ては、塩酸等の無機酸、酢酸、乳酸、蓚酸、プロピオン
酸等の有機酸が挙げられる。キトサンは、かかる酸水溶
液に容易に溶解されるが、キトサン濃度が0.1重量%
未満では、繊維に付与されるキトサン量が少なく十分な
抗菌消臭機能を与えることができず、10重量%を超え
ると、溶液の粘度が高くなりすぎ繊維への含浸が困難と
なる。
漬、塗布等の方法が用いられる。含浸処理における温
度、時間等については、特に制限はなく、キトサンが繊
維表面のカルボキシル基とポリイオンコンプレックスを
短時間で形成して結合し、アクリル繊維にキトサンが固
着する。固着されるキトサン量は、繊維の酸性基量及び
キトサン溶液のキトサン濃度から設定されるが、繊維に
対し0.1〜5重量%とする。含浸処理後は、必要に応
じ、適宜水洗、乾燥を行う。また、アクリル繊維へのキ
トサンの固着は、繊維断面をヨウ素/ヨウ化カリウム水
溶液での着色の有無、濃淡に確認することができる。
ックスの形成がマイルドな条件で極短時間でキトサン固
定アクリル繊維を安定に得ることができ、また、本発明
方法は、繊維の形態、繊維製品に使用目的等に応じ、繊
維にプリント等により部分的に適用することもできる。
る。なお、実施例における各評価は、次の方法に拠っ
た。
抗菌防臭加工製品認定基準シェイクフラスコ法に準拠
し、黄色ブドウ状球菌を2×104ケ/ml含有する水
溶液中に試料繊維を入れ、1時間振とう処理した後の水
溶液中の生菌数を測定する。
ルデヒド濃度100ppmに調整した370mlの三角
フラスコの中に封入し、60分後フラスコ中アセトアル
デヒド濃度を測定する。
試料繊維をJIS L0217、103に準じて洗濯し
た後、遠心脱水、乾燥して抗菌性テスト、消臭性テスト
を行う。
水溶液中に1時間浸漬した後、酸が認められなくなるま
で流水で洗浄し、乾燥して抗菌性テスト、消臭性テスト
を行う。
を重合開始剤として重合されたアクリロニトリル93重
量%及び酢酸ビニル7重量%のポリマーからなり、酸性
基量が0.1ミリモル/kgのアクリル繊維(2デニー
ル)1重量部を、水酸化ナトリウム20g/l水溶液4
0重量部中に80℃で30分浸漬し、繊維を取り出して
酢酸20g/l水溶液40重量部で中和した後、酸が認
められなくなるまで流水で10分間洗浄した。
ンVL(大日精化社製、キトサン)5重量%を溶解した
キトサン溶液40重量部に1秒間浸漬し、繊維を取り出
して流水で10分間洗浄し、85℃で乾燥した。得られ
た繊維を切断し、その断面にヨウ素/ヨウ化カリウム水
溶液を滴下し、顕微鏡で断面を観察したところ、キトサ
ンが繊維表面に固着して存在することが確認された。ま
た、繊維断面にカチオン染料水溶液を滴下したところ、
表層が濃色に染まり、カルボキシル基が繊維表面に存在
することが確認された。カルボキシル基量は、繊維を液
体窒素中で微粉化し、KBr錠剤法で赤外線吸収スペク
トルのニトリル基を示す2240cm-1、カルボキシル
基を示す1700cm-1における吸収光度比より求め
た。得られたキトサン固定アクリル繊維の評価を行い、
その結果を表1に示した。
トリウム20g/l水溶液を硫酸30g/lの水溶液
に、中和液の酢酸20g/l水溶液を水酸化ナトリウム
30g/l水溶液に代えた以外は、実施例1と同様にし
てキトサン固定アクリル繊維を得た。得られたキトサン
固定アクリル繊維の評価を行い、その結果を表2に示し
た。
5重量%を溶解したキトサン溶液をキトサン2重量%を
溶解したキトサン溶液に代えた以外は、実施例1と同様
にしてキトサン固定アクリル繊維を得た。得られたキト
サン固定アクリル繊維の評価を行い、その結果を表3に
示した。
を重合開始剤として重合されたアクリロニトリル93重
量%及び酢酸ビニル7重量%のポリマーからなり、酸性
基量が0.1ミリモル/kgのアクリル繊維(2デニー
ル)1重量部を、酢酸5重量%水溶液にダイキトサンV
L(大日精化社製、キトサン)5重量%を溶解した溶液
40重量部に60秒間浸漬し、繊維を取り出して水酸化
ナトリウム8重量%水溶液で中和し、流水で10分間洗
浄し、85℃で乾燥した。得られた繊維を切断し、その
断面にヨウ素/ヨウ化カリウム水溶液を滴下し、顕微鏡
で断面を観察したところ、キトサンは繊維表面には殆ど
固着してないことが確認された。また、繊維断面にカチ
オン染料水溶液を滴下したところ、断面が均一に染ま
り、カルボキシル基が繊維表面に殆ど存在しないことが
確認された。得られた繊維の評価を行い、その結果を表
4に示した。
は、キトサンが繊維のカルボキシル基とポリイオンコン
プレックスを形成して結合して繊維に固着されており、
耐久性のある優れた抗菌消臭機能を有し、また、肌合い
の良好な風合いを有する。また、本発明方法によれば、
かかるキトサン固定アクリル繊維を基材繊維の性能を損
なうことなく安定に得ることができる。
Claims (1)
- 【請求項1】 アクリル繊維を、アルカリ金属化合物ま
たは無機酸の1〜10重量%水溶液中で70〜100℃
で5〜60分処理して繊維表面を加水分解して繊維表面
に全ニトリル基量の1〜5%のカルボキシル基を生成し
た後、酸を0.1〜20重量%含有する酸水溶液にキト
サンを0.1〜10重量%溶解したキトサン溶液にて含
浸処理しキトサン量として繊維に対し0.1〜5重量%
固着させることを特徴とするキトサン固定繊維の製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21298295A JP3279881B2 (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | キトサン固定繊維の製造方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP21298295A JP3279881B2 (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | キトサン固定繊維の製造方法 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001336015A Division JP2002146678A (ja) | 2001-11-01 | 2001-11-01 | キトサン固定アクリル繊維 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH0941269A JPH0941269A (ja) | 1997-02-10 |
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ID=16631514
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP21298295A Expired - Lifetime JP3279881B2 (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | キトサン固定繊維の製造方法 |
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---|---|---|---|---|
WO2001034897A1 (fr) * | 1999-11-11 | 2001-05-17 | Moritoshi Co., Ltd. | Agent de traitement de fibres et fibres |
-
1995
- 1995-07-31 JP JP21298295A patent/JP3279881B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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JPH0941269A (ja) | 1997-02-10 |
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