JP3761892B1 - 繊維構造体に制電性を付与する方法およびその方法によって制電性が付与された繊維構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】 繊維構造体に変色が生じることなく、簡便な方法で繊維構造体に制電性を付与することが可能な方法とその方法によって制電性が付与された繊維構造体を提供することである。
【解決手段】 繊維構造体に制電性を付与する方法は、銀等の金属または金属の化合物を含む液体を衣類等の繊維構造体の表面上に存在させた状態で乾燥させることによって繊維構造体の表面に金属または金属の化合物を付着させることを特徴とするものである。
【選択図】 図２

Description

この発明は、繊維構造体に制電性を付与する方法に関し、特定的には帯電防止性能に優れた繊維構造体を提供するための方法に関するものである。

冬場になると空気が乾燥し、ドアノブや車に触れただけで静電気を感じることがある。また、化学繊維を含む繊維構造体であるスカートの裏地（ポリエステル繊維構造体）とストッキング（ナイロン繊維構造体）とが歩くたびに摩擦して静電気が発生する。この静電気の発生により、スカートが足にまとわりつくため、着衣者は歩きにくく感じることがある。この静電気の発生により雰囲気中のほこりが衣類に引き寄せられ、衣類が次第に汚れていくという問題もある。

従来、これらの現象を解消するために静電気防止スプレー等が市販されている。ただし身につけている衣類全体にスプレーすることは大変な手間であり、着替えるたびにスプレーすることはコストがかかるだけでなく、面倒であった。

このような状況において、日常的には洗濯時に陽イオン界面活性剤を主成分とする柔軟仕上げ剤を添加することによって衣類に静電気が発生するのを防止している。この柔軟剤は雰囲気中の水分を繊維に引き寄せることにより衣類表面の導電率を高めて静電気の発生防止を狙ったものである。このため、静電気の発生が特に問題となる冬場の乾燥した環境ではほとんど効果が得られないという問題があった。

衣類自体の対策としては、静電気の発生を防止するために銀や銅を細長く伸ばしてなる極細金属糸、糸の表面に銀や銅をメッキしてなるメッキ糸、導電性繊維または炭素繊維等を組み合わせることによって繊維構造体を構成することが試みられている。

たとえば、特開平１０−１４０４３９号公報（特許文献１）には、静電気を気にすることなく着用でき、かつ外観および風合いの良好な着物を作るための和装用反物として、反物の耳全般に渡って連続して導電性繊維として銀メッキナイロンを織り込んだものが提案されている。

また、特開２０００−３４６４０号公報（特許文献２）には、使用中に帯電する静電気の量を抑えるために、任意の織り方に編成する織物に銀繊維からなる糸を任意の割合に織り込んで編成した銀繊維おり込み体が提案されている。

さらに、特開２００１−４９５４１号公報（特許文献３）には、洗濯を繰り返しても帯電防止機能を示す糸として、合成樹脂フィルムに抗菌性金属として銀、銅、亜鉛等を真空蒸着法やイオン蒸着法等により蒸着させて蒸着被膜を成膜し、成膜した合成樹脂フィルム同士を蒸着被膜が内側になるように接着し、接着されてサンドイッチ状構造となった積層体を縦方向に細長く切断して形成された積層糸が提案されている。

なお、日本家政学会編「被服の資源と被服材料」株式会社朝倉書店、１９８９年１２月１０日発行、第１６３頁〜第１６４頁（非特許文献１）の第１６３頁〜第１６４頁の「４．被服材料への付加価値の付与 ｄ．制電性付与の原理」には、静電気をできるだけ発生させないようにするか、または発生してもすぐ他へ逃がすようにするために、羊毛、綿、レーヨンなどの吸湿性繊維を混用すること、銅、アルミニウム、ステンレスなどの金属繊維やカーボンなどの導電性繊維を混ぜること等が記載されている。
特開平１０−１４０４３９号公報 特開２０００−３４６４０号公報 特開２００１−４９５４１号公報 日本家政学会編「被服の資源と被服材料」株式会社朝倉書店、１９８９年１２月１０日発行、第１６３頁〜第１６４頁

特開平１０−１４０４３９号公報、特開２０００−３４６４０号公報、特開２００１−４９５４１号公報で提案された方法によれば、銀メッキナイロン、銀繊維または蒸着被膜に含まれる銀は金属の中で最も導電率が高く、使用中に帯電する静電気の量を抑えることが可能となる。しかし、金属メッキ繊維、金属糸または金属蒸着膜を含む積層糸は、経時変化や漂白剤により表面が酸化して黒化するために繊維構造体の見栄えが悪くなる等の問題点があった。

また、「被服の資源と被服材料」に記載されているように、カーボンなどの導電性繊維を混ぜると、炭素繊維は黒色であるので繊維構造体として使用可能な衣服等の商品が限定されるという問題がある。

さらに上記公報で提案されているような金属メッキ繊維、金属糸または金属蒸着膜を含む積層糸を使用した繊維構造体としての衣服等の商品は従来のものに比べて割高に販売されている。したがって、このような特別な繊維または糸を用いて普段身に着けるすべての衣類を構成して帯電防止加工品にすることは非常に困難なことである。

そこで、この発明の目的は、繊維構造体に変色が生じることなく、簡便な方法で繊維構造体に制電性を付与することが可能な方法、その方法によって制電性が付与された繊維構造体を提供することである。

この発明に従った繊維構造体に制電性を付与する方法は、金属または金属の化合物を含む液体を繊維構造体の表面上に掛けることにより、表面張力によって存在させて吸着させている状態にし、この状態で乾燥させることによって繊維構造体の表面に金属または金属の化合物を付着させることを特徴とするものである。

この発明の方法は、上記の液体を繊維構造体の表面上に存在させた後、乾燥させるだけで繊維構造体に制電性を付与することができるので、従来の方法に比べてより簡便な方法である。また、この発明の方法においては、従来の方法に比べて少量の金属または金属の化合物を繊維構造体の表面に付着させることによって制電性の機能を繊維構造体の表面に付与することができる。このため、繊維構造体に変色を生じさせることもなく、繊維構造体の表面に制電性を付与することができる。

この発明の繊維構造体に制電性を付与する方法においては、液体を繊維構造体の表面上に噴霧することにより、液体を繊維構造体の表面上に表面張力によって存在させて吸着させている状態にし、この状態で乾燥させることによって繊維構造体の表面に金属または金属の化合物を付着させて繊維構造体の帯電防止性能を高めるのが好ましい。この場合、液体を繊維構造体の中に入り込ませることなく、繊維構造体の表面上に残存させることができるので、より少量の金属または金属の化合物を繊維構造体の表面に付着させることによって制電性の機能を繊維構造体の表面に付与することができる。

この発明の繊維構造体に制電性を付与する方法においては、液体は、金属のイオンを含む水であるのが好ましい。この場合、金属イオン水を繊維構造体の表面に接触させるだけで金属または金属の化合物を含む液体を繊維構造体の表面上に存在させることができる。

また、この発明の繊維構造体に制電性を付与する方法においては、金属は銀であるのが好ましい。この場合、金属の中でも特に銀は導電率が高く、また人体への皮膚刺激性が低いことが知られているので、より少量の金属または金属の化合物を付着させるだけでかつ安全に繊維構造体の表面に制電性を付与することができる。

さらに、この発明の繊維構造体に制電性を付与する方法においては、金属または金属の化合物を含む液体は、金属を電極として用いて液体中で電気分解することにより、金属イオンが溶出した液体であるのが好ましい。この場合、金属または金属の化合物を含む液体を容易に作製することができる。

この発明の繊維構造体に制電性を付与する方法においては、金属または金属の化合物の付着量の割合として、１ｋｇの繊維構造体に対して０．５ｍｇ以上５０ｍｇ以下の金属または金属の化合物を付着させるのが好ましい。この場合、繊維構造体の表面に発生する静電気を防止するだけの制電性の機能を付与することができ、金属または金属の化合物の付着によって繊維構造体に変色を生じさせる可能性を低くすることができる。

この発明の繊維構造体に制電性を付与する方法においては、繊維構造体は、化学繊維を含む構造体であるのが好ましい。この場合、化学繊維は吸水率が相対的に低く、静電気が発生しやすいので、より効果的に制電性の機能を繊維構造体の表面に付与することができる。

この発明の繊維構造体に制電性を付与する方法においては、繊維構造体は衣類であり、衣類の洗い工程の後に金属または金属の化合物を含む液体を衣類の表面上に掛けるのが好ましい。この場合、日常身に着ける衣類に対して特別な作業または処理を施すことなく、洗濯という日常的な作業工程の中で、あるいは、その作業工程の後で、衣類の表面に制電性を付与することができる。

この発明に従った繊維構造体は、上述したいずれかの方法によって制電性が付与された繊維構造体である。

以上のようにこの発明によれば、従来の方法に比べて、より簡便な方法で、また少量の金属または金属の化合物を繊維構造体の表面に付着させることによって、帯電防止機能を繊維構造体に付与することができるため、繊維構造体に変色を生じさせることもなく、繊維構造体に制電性を付与することができる。

この発明の一つの実施の形態として繊維構造体に制電性を付与する方法は、銀イオンを含む水を繊維構造体の表面上に存在させた状態で乾燥させることによって繊維構造体の表面に銀または銀の化合物を付着させるものである。ここで、銀イオンを含む水が繊維構造体の表面上に存在している状態とは、負に帯電している繊維構造体の表面に水中の銀イオンが電気的に付着している状態、または、銀イオンを含む水が繊維構造体の表面上に表面張力によって存在して吸着している状態等が考えられる。

金属または金属の化合物を含む液体において金属として銀を用いている理由は、銀は金属の中で導電率が一番高いので制電性を付与するための必要量を最低限度にすることができることと、金属アレルギーに対する影響が少ないことである。その他の金属としては、白金、パラジウム、金、銅、亜鉛、鉄、ニッケル、クロム等が挙げられる。金属の化合物としては、導電性があればどのような種類の化合物でも繊維構造体に制電性を付与することができる。

また、液体中の金属の存在形態としてイオンを採用するのは、容易に金属または金属の化合物を含む液体を作製することができるからである。

この発明の一つの実施の形態としては、銀イオン等の金属または金属の化合物を含む液体としての水等を繊維構造体の表面上に存在させた後、乾燥させることによって導電性の金属粒子等が繊維の表面に付着することにより、片寄って発生している電荷が中和され、プラスとマイナスが打ち消しあうことにより電荷が繊維構造体において発生しなくなる。これに起因して繊維構造体の表面電位が相対的に小さくなるものと考えられる。

また、表面に付着した金属粒子等の電気を流す働きにより、繊維にたまった電荷が漏洩しやすくなっていることが考えられる。これにより電荷の漏洩量が相対的に多くなるものと考えられる。

一般的に帯電量は電荷の発生量から漏洩量を差し引いたものであるので、電荷の発生量を少なくして、漏洩量を多くすることにより帯電量は少なくなる。この発明の方法においては、液体を媒体として導電性の金属粒子等が繊維の表面に付着することによって、繊維構造体中の電荷の発生量が抑制され、繊維にたまった電荷が漏洩しやすくなるため、帯電量が少なくなる。その結果、繊維構造体に帯電防止機能、すなわち、制電性を付与することができる。

この発明の方法は、布、織物、不織布等のあらゆる繊維からなる繊維構造体に適用可能である。繊維は化学繊維と天然繊維に大別される。化学繊維としては、ポリエステル、ナイロン、アクリル、ポリエチレン、ポリウレタン、アセテート、レーヨン、キュプラ等が挙げられる。天然繊維としては、木綿、麻、ウール（羊毛）等が挙げられる。

次に、この発明の繊維構造体に制電性を付与する方法の一つの実施の形態として、繊維構造体が衣類であり、金属または金属の化合物を含む液体として、銀イオンを含む水を洗い工程の後に衣類の表面上に残存させる方法について説明する。

図１は本発明の方法を適用して銀イオン水を供給して洗濯することが可能な洗濯機の構成を概略的に示す図である。

図１に示すように、洗濯機本体を構成する外槽１の内部には、水槽２がその周囲に配された４本の支持機構によって吊り下げられた状態で設けられている。水槽２の内部には洗濯兼脱水槽３が設けられており、機構部５は外槽１内で水槽２の底部よりさらに下方の位置に設けられている。機構部５はモーター６を有し、モーター６の駆動を洗濯兼脱水槽３に伝達するように構成されている。

水槽２の内部には洗濯兼脱水槽３が回転自在に配設されている。洗濯兼脱水槽３の内底部にはパルセータ４からなる攪拌部が設けられており、洗濯兼脱水槽３とクラッチ機構とが連動し、または独立して回転を行うことができるように構成されている。洗濯兼脱水槽３は壁面に小孔をもたない、いわゆる穴なし槽として構成されている。また、洗濯兼脱水槽３の側壁面はテーパー状に形成されている。脱水時の排水は、洗濯兼脱水槽３の上方に配置された小孔から水槽２内に水が流れることによって行われる。

上面板部７は外槽１の上端開口部周囲に装着されており、操作パネル（図示せず）が上面板部７に設けられている。操作パネルによって洗濯機上部の外装部が構成されている。上面板７の中央部には洗濯物投入口８が形成されている。外槽１内には、洗濯兼脱水槽３内の水量を検知するための水位センサー（図示せず）と洗濯物の投入負荷量を検知するための制御部９とが設けられている。

運転を開始するために洗濯兼脱水槽３内に洗濯物を投入してモーター６を駆動させると、モーター６の回転駆動は機構部５を介して洗濯兼脱水槽３に伝達され、洗濯兼脱水槽３内の洗濯物が攪拌される。初期の攪拌時には、制御部９に予め設定されたプログラムに従って洗濯兼脱水槽３内の負荷量が判別され、その負荷量に対して水位が決定される。すると、洗濯機に接続された給水口１０から給水が始まり、洗濯が開始する。モーター６は機構部５を介して洗濯兼脱水槽３を高速で連続回転させることにより、脱水運転も可能である。

上記のように構成されて動作する洗濯機において、この発明の方法を実施するために給水経路中に金属板としての銀板を電極とした電解部２０が洗濯機に備えられている。

図２は洗濯機１に備えられた電解部２０を示す平面図（Ａ）と側断面図（Ｂ）である。電解部２０は、合成樹脂、ゴム等の絶縁材料からなる容器２１と、容器２１の一方端部に液体の流入口２２と、容器２１の他方端部に液体の流出口２３と、容器２１の内部で互いにほぼ平行に配置された２枚の板状の電極２４と２５、電極２４と２５のそれぞれに接続する端子部２６と２７とを備えている。電極２４と２５は銀からなる。電極と端子部とは一体としてもよい。電極と端子部とを一体としない場合には、電触を防ぐために、電極と端子部との接合部と、端子部とは、水に接触しないように樹脂でコートしておくのが好ましい。電極を形成する金属は、銀の代わりに、銅、銀と銅の混合物等でもよい。

電解部２０が以上のように構成されているので、たとえば、洗濯のすすぎ工程における給水中に、流入口２２から水を容器２１内に供給して、電解部２０の端子部２６と端子部２７との間に電圧を印加すると、陽極から銀イオン（Ａｇ^＋）が容器２１内の水中に溶出する。銀イオンを含む水は流出口２３から流れ出て洗濯兼脱水槽３内に供給される。銀イオンを含む水を用いて、洗濯兼脱水槽３内ですすぎ工程を行うことにより、洗濯物としての繊維構造体である衣類等に制電性を付与できる。

図２（Ａ）における電解部２０を鉛直面で切断したときの断面図を図２（Ｂ）に示す。この例では、電極２４、２５の上面の端縁部に端子部２６、２７が設けられている。洗濯兼脱水槽３内に給水した後、容器２１中に水がたまらないようにするために容器２１の底面において下流側が低くなるように傾斜していることが好ましい。

給水電磁弁１１の開動作により水道水が給水経路中の電解部２０の容器２１に送られ、電解部２０は印加を開始すると、電極２４、２５付近で電解が始まる。水道水圧により給水は行われる。洗濯物の負荷量に応じて電解時間を調整する。電解部２０を通過した水には銀イオンが添加され、銀イオンを含む水が洗濯兼脱水槽３へ送られる。

洗濯機の動作を説明する。使用者が洗濯物を洗濯兼脱水槽３に入れ、電源スイッチを入れて銀の付着量を調整するために加工レベルを選択した後、スタートボタンを押す。洗濯機はパルセータ４の回転により衣類の負荷量を検知し、その量に見合った水量で水位センサの指示値まで洗濯兼脱水槽３内に給水するように制御する。衣類の負荷量を検知した後に、内蔵されたマイクロコンピュータにより給水電磁弁１１を開く。水道水は給水栓から給水電磁弁１１を通過して洗濯兼脱水槽３内に供給される。そして、洗濯兼脱水槽３の底部に設けたパルセータ４を正逆反転させて洗濯を開始する。

洗い工程終了後、中間脱水を行った洗濯物に対して、電解により金属イオンを添加した水が供給される。このときの銀イオン量は負荷量と洗濯開始時に決定された加工レベルに見合った量となっている。たとえば、規定水量で水中の銀イオン濃度が３００ｐｐｂになるように必要量の銀イオンが添加されると、電極２４、２５への印加を停止し、規定水量まで給水を続ける。規定水量に達すると、洗濯兼脱水槽３の下部に設けられたパルセータ４の回転動作により、Ｖ字に分布した洗濯物が洗濯兼脱水槽３からほぐれてくる。パルセータ４の回転動作によってある一定時間攪拌した後、パルセータ４の運転を停止する。その後、銀イオンを作用させるために一定時間浸漬した状態を維持する。このとき、洗濯機の動作を完全に止めてもよいが、使用者に洗濯途中であることを知らせるためにときどきゆっくりと洗濯兼脱水槽３を回転させてもよい。

上記のように所定の時間、たとえば１０分間、すすぎ工程を行なった後、排水を行ない、最終脱水工程に移る。上記の加工レベルを強レベルに設定し、さらに低速回転の脱水工程を行う前に銀イオン水を添加し、衣類の表面上に存在する銀の付着量を相対的に多くする。たとえば、水中の銀イオン濃度が６００ｐｐｂの銀イオン水を衣類に４０秒間、２回掛けた後、５分間、１００ｒｐｍの低速回転で衣類に銀を付着させる。

このようにして洗濯された後の衣類を乾燥させると、衣類には１ｋｇ当たり０．５ｍｇ／ｋｇ以上の銀または銀の化合物が付着されることにより、特に衣類の表面に銀または銀の化合物が付着されることにより、帯電防止機能が付与されて静電気が発生しがたくなっている。

なお、この発明の方法を用いて制電性が付与された繊維構造体は、衣類に適用された場合に静電気による着衣者の不快感を低減させるだけでなく、多種多様の繊維構造体に適用することにより、繊維構造体が接触する可能性がある電子機器等の電子・電気を媒体とする製品に対して、静電気発生による静電破壊の防止等を図ることができる。

図３は、本発明の方法の一つの実施例として、衣類への銀または銀の化合物の付着量と衣類の表面電位との関係を示すグラフである。

銀イオン濃度が６００ｐｐｂの銀イオン水を衣類の表面上に噴霧した後、乾燥させた衣類の表面電位を測定した。

衣類としては、ＪＩＳ Ｌ０８０３に規定された染色堅牢度試験用添付白布を用いた。具体的には、ポリエステルフィラメント糸を平織りにしたもので糸の太さが縦、横とも８．３ＴＥＸ、糸密度が縦糸２１０本、横糸１９１本/５ｃｍ、質量が７０ｇ／ｍ^２の白布（ポリエステル布）を用いた。

銀または銀の化合物の付着量は、銀イオン水の衣類への噴霧と衣類の乾燥とを繰り返して行うことによって変化させた。

付着量は、測定された銀イオン水の噴霧量と乾燥布の重量とから次の式に従って算出された。

付着量（ｍｇ／ｋｇ）＝（銀イオン水の噴霧量（リットル）×０．６ｍｇ／リットル）／乾燥布の重量（ｋｇ）
衣類の表面電位の測定試験は、ゴム台の上に加工した上記のポリエステル布を置き、そのポリエステル布の表面を、ＪＩＳ Ｌ０８０３に規定された染色堅牢度試験用添付白布（ウール布）と擦り合わせて５回摩擦した後、ポリエステル布をゴム台から引き上げたときの表面電位をポータブル表面電位計で測定することによって行われた。測定時の温度は３０℃、湿度は６０％であった。

その結果、図３に示すように、銀イオン水を布の表面上に噴霧した後、乾燥させることにより、ポリエステル布の表面への銀および銀の化合物の付着量を増加させて衣類の表面電位を下げることが可能であることがわかる。一般に衣類の表面電位の絶対値が５ｋＶ以下になれば、衣類が着衣者にまとわりつき難くなるので、図３に示す結果から約０．５ｍｇ／ｋｇ（ポリエステル布１ｋｇ当たり）以上付着させる必要があることがわかる。付着量が０．５ｍｇ／ｋｇ以上になれば十分な制電効果が得られると考えられるが、銀粒子等が多く付着すると繊維が変色する可能性もあるので約５０ｍｇ／ｋｇ以下の範囲に制御することが望ましい。

また、銀イオンの濃度が６００ｐｐｂの銀イオン水が噴霧された上記のポリエステル布と水道水が噴霧された上記のポリエステル布とに対して、上記と同様にして、それぞれウール布と擦り合わせた後の表面電位を測定した。その結果、水道水が噴霧されたポリエステル布の表面電位は−１５．３ｋＶに対して、銀イオン水が噴霧されたポリエステル布の表面電位は−２．５ｋＶと表面電位の絶対値がかなり小さく、本発明の方法による繊維構造体への制電性付与に寄与する効果として帯電防止効果を確認することができた。

さらに、ＪＩＳ Ｌ１０９４：１９９７に規定された半減期測定方法に従って、銀イオンの濃度が６００ｐｐｂの銀イオン水が噴霧された上記のポリエステル布と水道水が噴霧された上記のポリエステル布とに対して半減期を測定した。その結果、水道水が噴霧されたポリエステル布の半減期が１２０秒以上に対して、銀イオン水が噴霧されたポリエステル布は４８秒と電荷量の半減期がかなり小さく、本発明の方法による繊維構造体への制電性付与に寄与する効果として電荷の多大な漏洩効果を確認することができた。

なお、上記の銀イオン水が噴霧されたポリエステル布と水道水が噴霧されたポリエステル布とを乾燥させ、これらの布に花粉（スギ）を均一に付着させた後、これらの布を花粉リリース試験装置に取り付けて所定の振動（軽く手で払う程度）を加えることにより、花粉を布からリリースさせた。リリース前後の花粉の個数をカウントする方法で、衣類に付いた花粉が落ちる量（割合）、すなわち、花粉の減少率を評価した。その結果、水道水が噴霧されたポリエステル布における花粉の減少率が３０％程度に対して、銀イオン水が噴霧されたポリエステル布は６０％程度と花粉の減少率がかなり大きく、本発明の方法による繊維構造体への制電性付与に寄与する効果として花粉の除去効果を確認することができた。これにより、家の外で衣類の表面に花粉が付着しても、本発明の方法によって制電性が付与された衣類であれば、衣類の表面から花粉を容易に除去することができ、花粉を家の中にできるだけ持ち込まないようにすることが可能になる、という付随的効果を期待することができる。

特開２００１−４９５４１号公報に示されるように、銀イオンをイオン蒸着法により蒸着された蒸着被膜を含む積層糸に比べて、本発明の方法による繊維構造体への制電性付与に寄与する効果として、より絶対値の小さい表面電位を繊維構造体に与えることができるとともに、より短い電荷量の半減期を得ることができ、結果としてより多大な電荷の漏洩効果を繊維構造体に与えることができる。

以上の実施例の結果から、本発明の一つの実施の形態としての繊維構造体に制電性を付与する方法の具体的な利点は以下のように要約される。

１）本発明の方法は、銀イオン水等の金属イオンを含む液体に繊維構造体を浸漬し、または上記の液体を繊維構造体に噴霧することによって行われるので、繊維構造体の表面に対して均一に導電体を付着することができ、所定の制電性を付与するために必要な導電体の使用量、すなわち、所定の制電性を付与するために必要な金属または金属の化合物の付着量を最小限度にすることができる。これに対して、上記公報で提案された方法では、糸の断面または一部の表面のみに導電体を付着させることができるが、糸の表面全体に導電体を付着させることができないので、所定の制電性を付与するために必要な導電体の使用量が多くなる。

２）本発明の方法では、繊維構造体に制電性を付与するために金属イオンを含む液体を作製するだけでよく、この液体は金属板を水中で電気分解するだけで簡単に得られる。これに対して、上記公報で提案された方法では、合成樹脂フィルムの表面に金属を蒸着させるために高真空中で処理する必要があり、家庭用の機器等において処理することは困難である。

３）本発明の方法では、繊維構造体として布の状態、たとえば、織られた布の状態、縫製された衣類の状態に対して制電性を付与するための処理を行うことができる。これに対して、上記公報で提案された方法では、糸の状態にする前に制電性を付与するための処理を行う必要があり、繊維構造体として布の状態に対して制電性を付与するための処理を行うことができない。

なお、上記の実験は、繊維構造体として化学繊維であるポリエステル繊維を用いたが、ポリエステル繊維以外の化学繊維、天然繊維、または化学繊維と天然繊維との混合繊維構造体を用いても上記と同様の効果を達成することができる。

図４は、上記の実施の形態で説明した洗濯機を用いて本発明の方法を実施した場合の洗濯回数と銀付着量との関係を示すグラフである。

洗濯対象物である衣類としては、ＪＩＳ Ｌ０８０３に規定された染色堅牢度試験用添付白布のポリエステル布と木綿布とを用いた。

図４において、「負荷多」とはポリエステル布と木綿布とを一緒に洗濯した場合（総負荷重量：約２ｋｇ）、「負荷少」とはポリエステル布のみを洗濯した場合（総負荷重量：約２００ｇ）であることを示す。洗濯回数に伴って変化する「銀付着量」は、上記の実施の形態で説明した洗濯機を用いて銀イオン水が供給された状態ですすぎ工程と脱水工程とを行った後、乾燥させた際のポリエステル布への銀付着量を示す。条件「９０」とは、銀イオン濃度が９０ｐｐｂの銀イオン水を約２ｋｇの総負荷重量に対して２８リットルの水を供給し、１０分間攪拌した後、脱水したポリエステル布を乾燥させたときの銀付着量を示す。条件「６００」は銀イオン濃度が３００ｐｐｂの銀イオン水を約２ｋｇの総負荷重量に対して２８リットルの水を供給し、１０分間攪拌した後、脱水し、再度、洗濯兼脱水槽３を１００ｒｐｍで回転させながら銀イオン濃度が６００ｐｐｂの銀イオン水を１分間給水（約３リットル）した後、負荷全体に銀イオン水を行き渡らせるために１００ｒｐｍの回転を５分間継続させた後、脱水したポリエステル布を乾燥させたときの銀付着量を示す。

図４に示す結果から、本発明の方法を適用して繰り返し洗濯を行うことにより、銀付着量が増加することがわかる。また、相対的に高い濃度の銀イオン水に衣類を浸漬することにより、または浸漬した状態で攪拌することによって、洗濯１回当たりの銀付着量は多くなることがわかる。これにより、布の表面への銀付着量を多くすることもできる。

図４に示す実験結果では、化学繊維１００％、たとえば、ポリエステル１００％の布を用いたので、銀の付着量は洗濯回数が５回で最大でも２．５ｍｇ／ｋｇ程度であった。しかし、混紡繊維構造体である、たとえば、綿６５％、ポリエステル３５％の衣類を上記の条件「６００」ですすぎ工程と脱水工程とを行った後、乾燥させた場合、洗濯回数が５回で９．０ｍｇ／ｋｇ程度、１０回で１０．７ｍｇ／ｋｇ程度であった。したがって、洗濯対象物としての繊維構造体を構成する繊維の種類に応じて、銀イオン濃度、洗濯の負荷重量、すすぎ工程の条件、脱水工程の条件、または、洗濯回数、等を変更することによって、銀の付着量を変えることができ、これにより、布の表面への銀の付着量を変えることができ、結果として衣類に付与される帯電防止性能を異ならせることができる。

また、布に対する銀の付着量がほぼ同じでも、銀イオン水を布に掛ける方法を異ならせることにより、結果として衣類に付与される帯電防止性能を異ならせることができる。

表１は、銀イオン水を布に掛ける方法、掛ける時間を変更することによって、布の表面の帯電電位（ｋＶ）が変化するかどうかについて調べた結果を示す。布の種類としてはポリエステル布を用いた。銀イオン水を布に掛ける条件としては、銀イオン水が洗濯機の給水口からシャワー供給されている箇所に衣類を直接近づけて銀イオン水で衣類の表面を濡らし「シャワーで３秒間掛けた場合」および「シャワーで２０秒間掛けた場合」と、「霧吹き（霧状）を用いて掛けた場合」および「霧吹き（液状）を用いて掛けた場合」とした。銀の付着量（ｍｇ／ｋｇ）は上述の式に基づいた計算値を示す。ポリエステル布の表面の帯電電位は、ウール布と３回擦り合わせた後の帯電電位を測定した。なお、「霧吹き（液状）」とは、霧吹きのノズルを開き、水鉄砲のようにしてポリエステル布の表面上に向かって銀イオン水を吹き付ける条件をいう。

表１に示す結果から、銀イオン水を布に掛ける条件としてシャワーで長時間掛けるより、短時間掛ける方がポリエステル布の表面の帯電電位の絶対値を小さくすることができ、帯電防止性能を高めることができることがわかる。また、銀イオン水を布に掛ける条件として液状で掛けるより、霧状で掛ける方がポリエステル布の表面の帯電電位の絶対値を小さくすることができ、帯電防止性能を高めることができることがわかる。したがって、布に対する銀の付着量がほぼ同じでも、相対的に多量の銀イオン水を布の表面上に存在させた状態で、いいかえれば、銀イオン水を布の中に入り込ませることなく、相対的に多量の銀イオン水を布の表面上に残存させた状態で、乾燥させることによって相対的に多量の銀または銀の化合物を布の表面に付着させる方が帯電防止性能を高めることができることがわかる。

上記のことを検証するために、ポリエステル布に付着した銀または銀の化合物の量を同じにして、銀イオン水を布の中に入り込ませた後で乾燥させることにより銀または銀の化合物を付着させた試料Ａと、銀イオン水を布の表面上に存在させた状態で乾燥させることにより銀または銀の化合物を付着させた試料Ｂとで、銀または銀の化合物の付着形態について調べた。

試料Ａは、前洗いしたポリエステル布を洗剤で洗った後、３００ｐｐｂの濃度の銀イオン水中で撹拌し、６００ｐｐｂの濃度の銀イオン水を掛けながら１００ｒｐｍの脱水回転を６分間行い、最終的に遠心力で脱水したものである。試料Ｂは、前洗いしたポリエステル布に６００ｐｐｂの濃度の銀イオン水を霧吹きで噴霧することにより掛けたものをドライヤーで乾燥させることを７回繰り返したものである。このようにして得られた試料ＡとＢにおいて銀または銀の化合物の付着量は、１．８ｍｇ／ｋｇであった。試料Ａの表面の帯電電位（ｋＶ）は−７．６〜−１０．６ｋＶであり、試料Ｂの表面の帯電電位（ｋＶ）は−２ｋＶであった。帯電電位は、各試料のポリエステル布と羊毛布とを擦り合わせた後、ハンディタイプの静電気測定器（ＦＭＸ−００２、シムコ社製）を用いて測定した。

試料Ａと試料Ｂの表面をＸＰＳ（Ｘ線光電子分光装置）で評価した。測定装置としてMicrolab 300-A(ＶＧ社製)を用いて、光源はＭｇ−Ｋα、１ｋｅＶ、２０ｍＡ、試料への入射角度は６０°とした。

図５は、ポリエステル布の表面への銀または銀の化合物の付着形態をＸＰＳ（Ｘ線光電子分光装置）で評価した結果として銀についての元素分析結果を示す図である。図５の（Ａ）は試料ＡのＸＰＳ分析結果を示し、図５の（Ｂ）は試料ＢのＸＰＳ分析結果を示す。図５から、試料Ａでは銀の存在は検出されず、試料Ｂでは銀の存在が検出されたことがわかる。すなわち、文献データによれば、銀（Ａｇ）の結合エネルギ値：３６８．２ｅＶに対し、銀の酸化物の結合エネルギ値Ａｇ_２Ｏ：３６７．８ｅＶ、ＡｇＯ：３６７．４ｅＶであるので、Ａｇ_２Ｏの場合で−０．４ｅＶ、ＡｇＯの場合で−０．８ｅＶのピークシフトが起こることが報告されている。図５（Ｂ）において、Ａｇの結合エネルギを示す銀（Ａｇ）の３ｄ７のピークは約−０．４ｅＶシフトしているので、酸化された状態の銀の存在が検出されたことがわかる。これに対して、図５（Ａ）においては、Ａｇの結合エネルギを示すピークは観測されなかったことがわかる。これらのことから、試料Ａでは表面に銀の存在が検出されず、試料Ｂでは表面に銀または銀の化合物が存在することがわかる。この結果と帯電電位の測定値とを関連付けると、銀イオン水を布の表面上に存在させた状態で乾燥させることにより銀または銀の化合物を付着させる方が、多量の銀または銀の化合物を布の表面に付着させることができ、帯電防止性能を高めることができることがわかる。

なお、洗濯工程を施すと形態等に損傷を与える可能性がある衣類（たとえば、デリケートな衣類や型崩れしやすい帽子など）に制電性を付与する場合、または、より高い制電性を衣類に付与したい場合には、相対的に高い銀イオン濃度の水、たとえば、６００ｐｐｂの銀イオン水が洗濯機の給水口から供給されている箇所に衣類を直接近づけて銀イオン水で衣類の表面を濡らすことによって衣類に制電性を付与することも可能である。この場合、濡らした衣類を軽く脱水した後、直ちに乾燥させることが望ましい。

以上に開示された実施の形態や実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態や実施例ではなく、特許請求の範囲によって示され、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修正や変形を含むものである。

この発明に従った繊維構造体に制電性を付与する方法を用いることにより、洗濯作業等の日常的な作業において、静電気による着衣者の不快感を低減することが可能な衣類等の繊維構造体を提供することができる。

本発明の方法を適用して銀イオン水を供給して洗濯することが可能な洗濯機の構成を概略的に示す図である。 図１に示す洗濯機に備えられた電解部を示す平面図（Ａ）と側断面図（Ｂ）である。 本発明の方法の一つの実施例として、衣類への銀または銀の化合物の付着量と衣類の表面電位との関係を示す図である。 図１に示す洗濯機を用いて本発明の方法を実施した場合の洗濯回数と銀付着量との関係を示す図である。 ポリエステル布の表面への銀または銀の化合物の付着形態をＸＰＳ（Ｘ線光電子分光装置）で評価した結果として銀についての元素分析結果を示す図である。

符号の説明

２０：電解部、２１：容器、２４，２５：電極。

Claims (9)

1. 金属または金属の化合物を含む液体を繊維構造体の表面上に掛けることにより、表面張力によって存在させて吸着させている状態にし、この状態で乾燥させることによって前記繊維構造体の表面に金属または金属の化合物を付着させることを特徴とする、繊維構造体に制電性を付与する方法。
2. 前記液体を繊維構造体の表面上に噴霧することにより、前記液体を繊維構造体の表面上に表面張力によって存在させて吸着させている状態にし、この状態で乾燥させることによって前記繊維構造体の表面に金属または金属の化合物を付着させて繊維構造体の帯電防止性能を高める、請求項１に記載の繊維構造体に制電性を付与する方法。
3. 前記液体は、金属のイオンを含む水である、請求項１または請求項２に記載の繊維構造体に制電性を付与する方法。
4. 前記金属は、銀である、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の繊維構造体に制電性を付与する方法。
5. 前記金属または金属の化合物を含む液体は、金属を電極として用いて液体中で電気分解することにより、金属イオンが溶出した液体である、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の繊維構造体に制電性を付与する方法。
6. 前記金属または金属の化合物の付着量の割合として、１ｋｇの前記繊維構造体に対して０．５ｍｇ以上５０ｍｇ以下の金属または金属の化合物を付着させる、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の繊維構造体に制電性を付与する方法。
7. 前記繊維構造体は、化学繊維を含む構造体である、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の繊維構造体に制電性を付与する方法。
8. 前記繊維構造体は衣類であり、衣類の洗い工程の後に金属または金属の化合物を含む液体を衣類の表面上に掛ける、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の繊維構造体に制電性を付与する方法。
9. 請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の方法によって制電性が付与された繊維構造体。

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