JP4092385B2 - めっきヤシ繊維およびこのめっきヤシ繊維の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、抗菌，防藻，水質浄化，電磁波シールドなどに利用可能なめっきヤシ繊維およびこのめっきヤシ繊維の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開平１０−１１７０８５号公報
ヤシの実から得られるヤシ繊維は、天然繊維の中でも強度が高く、腐食に強いという特徴を有しており、そのため、法面保護・緑化用資材として広く使用され、絨毯やマット，ソファやベッドの材料としても古くから利用されている。また、前記ヤシ繊維は、内部に多数の連続した数μｍ〜数十μｍの微細孔（空隙）を有し、これにより、体積に対する表面積（比表面積）が大きく、吸着性が得られるという特徴を有しており、このような特徴を活かして水質浄化材として活用することなども考えられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記ヤシ繊維は、様々な分野への利用が考えられるものの、天然繊維であるため、腐食には強いといってもやはり最終的には微生物により分解されてしまい、長期にわたる使用に向いていないという欠点を有していた。
【０００４】
そこで、本発明者らは、前記ヤシ繊維にその特徴を損なわないようにめっきを施すことにより、その長期的な使用を可能にすると共に、ヤシ繊維が従来有していなかった機能（例えば、抗菌性や防藻性，電磁波遮断作用，光触媒作用など）を新たに付加することに思い至ったのである。
【０００５】
なお、金属をめっきしてなる従来のめっき繊維として、上記特許文献１に示すように、合成繊維や天然繊維に金属を無電解めっきしたものがあったが、表面が粗く、かつ繊維内部に連続微細孔を有するヤシ繊維のような繊維を対象としたものではなかった。
【０００６】
本発明は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、長期的な使用が可能で、様々な機能を付加しためっきヤシ繊維およびこのめっきヤシ繊維の製造方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のめっきヤシ繊維の製造方法は、繊維内部に連続微 細孔を有するヤシ繊維を、６０〜１００℃に加熱したＳｎＣｌ 2 溶液に浸漬し、減圧、加圧あるいは超音波によりヤシ繊維の外面及び前記連続微細孔の内壁にＳｎイオンを浸透又は吸着させた後、６０〜１００℃に加熱したＰｄＣｌ 2 溶液に浸漬し、減圧、加圧あるいは超音波によりヤシ繊維の外面及び前記連続微細孔の内壁にＰｄイオンを浸透又は吸着させて、ＳｎイオンとＰｄイオンの電子交換反応にてパラジウム金属をヤシ繊維に吸着させ、めっき液を収容した電気めっき槽内に、陰極としての前記ヤシ繊維および陽極を設置し、両者に電気を流すことにより、前記ヤシ繊維の外面および連続微細孔の内壁にめっきを施す（請求項１）。
【０００８】
上記めっきヤシ繊維の製造方法において、ヤシ繊維をＳｎＣｌ 2 溶液およびＰｄＣｌ 2 溶液に浸漬する工程を繰り返し複数回行ってもよい（請求項２）。
【０００９】
本発明のめっきヤシ繊維は、請求項１または２に記載のめっきヤシ繊維の製造方法により製造される（請求項３）。
【００１０】
上記の構成からなる本発明では、長期的な使用が可能で、様々な機能を付加しためっきヤシ繊維およびこのめっきヤシ繊維の製造方法を提供することが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施例に係るめっきヤシ繊維Ｄの構成を概略的に示す説明図、図２は、前記めっきヤシ繊維Ｄの表面を拡大して示す図である。
本発明のめっきヤシ繊維Ｄは、繊維内部に数μｍ〜十数μｍ径の多数の連続微細孔ｈ，ｈ…を有するヤシ繊維の外面および前記連続微細孔ｈ，ｈ…の内壁にめっきを施した（めっき皮膜６を形成した）ものである。
【００１２】
以下に、前記めっきヤシ繊維Ｄの製造方法について説明する。
前記めっきヤシ繊維Ｄは、ヤシ繊維に対して、無電解めっきまたは電気めっきによりめっきＭを施すことによって製造される。
【００１３】
まず、無電解めっき法により前記めっきヤシ繊維Ｄを製造する手順について述べる。
（１）めっき前処理として、密着性を高めるエッチング処理（表面の粗化）は不要である。しかし、触媒金属であるパラジウム（Ｐｄ）を還元析出させるために、前処理液としてのＳｎＣｌ2 溶液にヤシ繊維を室温下で所定時間（例えば、１〜１００時間）浸漬することにより、スズ（Ｓｎ）イオンをヤシ繊維に吸着させる。
【００１４】
詳しくは、前記ＳｎＣｌ2 溶液に対するヤシ繊維の浸漬は、ヤシ繊維０．１〜１０ｇに対して、塩化第一スズ（ＳｎＣｌ2 ）が４〜４０ｇ／Ｌ、塩酸（ＨＣｌ）が１〜１０ｍＬ／Ｌとなる条件下で行うのであり、この条件を満たすように、前記ＳｎＣｌ2 溶液を作成するのである。
【００１５】
なお、本実施例では、前記ＳｎＣｌ2 溶液は、例えば、以下のようにして作成できる。すなわち、まず、５００ｍＬメスフラスコにＨＣｌを１００ｍＬ入れ、その中に１００ｇのＳｎＣｌ2 を完全に溶かした後、蒸留水で５００ｍＬにメスアップすることにより、ＳｎＣｌ2 原液を作成する。そして、このＳｎＣｌ2 原液を５０分の１に希釈し、この希釈したＳｎＣｌ2 原液１ＬにＨＣｌを１ｍＬ加えることにより、前記ＳｎＣｌ2 溶液を作成するのである。
【００１６】
また、前記ＳｎＣｌ2 溶液は、例えば、６０〜１００℃（本実施例では９０℃）程度に予め加熱しておくのであり、さらに、前記ＳｎＣｌ2 溶液へのヤシ繊維の浸漬は、例えば、アスピレータ（例えば、１０Ｔｏｒｒ（１０ｍｍＨｇ））程度の減圧から０．１Ｔｏｒｒ（０．１ｍｍＨｇ）程度の圧力となるように減圧（真空減圧）した状態で行うようにしてある。あるいは、１〜５ｋｇ／ｃｍ2 程度の加圧でもよく、超音波による脱気と液攪拌も効果的である。すなわち、温度差（室温から９０℃程度までの温度差）による毛細管現象と、減圧（真空減圧）、あるいは加圧や超音波を利用することによって、ヤシ繊維の表面だけでなく、内部の連続微細孔ｈ，ｈ…の内壁の隅々にまでＳｎイオンを浸透・吸着させることができるのである。
【００１７】
（２）続いて、前記ヤシ繊維をＳｎＣｌ2 溶液から取り出し、水洗いした後、前記ヤシ繊維に触媒核としてのパラジウム（Ｐｄ）を付与する処理を行う。そのために、前処理液としてのＰｄＣｌ2 溶液にヤシ繊維を室温下で所定時間（例えば、１〜１００時間）浸漬し、ＳｎイオンとＰｄイオンの電子交換反応（２価のＳｎイオンを酸化して４価のＳｎイオンにすると同時に、Ｐｄイオンを金属Ｐｄに還元する反応）を利用して、パラジウム金属をヤシ繊維に吸着させるのである。
【００１８】
詳しくは、前記ＰｄＣｌ2 溶液に対するヤシ繊維の浸漬は、ヤシ繊維０．１〜１０ｇに対して、塩化パラジウム（ＰｄＣｌ2 ）が０．２〜１０ｇ／Ｌ、塩酸（ＨＣｌ）が１〜１０ｍＬ／Ｌとなる条件下で行うのであり、この条件を満たすように、前記ＰｄＣｌ2 溶液を作成するのである。
【００１９】
なお、本実施例では、前記ＰｄＣｌ2 溶液は、例えば、以下のようにして作成できる。すなわち、まず、５００ｍＬメスフラスコにＨＣｌを２０ｍＬ入れ、その中に５ｇのＰｄＣｌ2 を完全に溶かした後、蒸留水で５００ｍＬにメスアップすることにより、ＰｄＣｌ2 原液を作成する。そして、このＰｄＣｌ2 原液を２０分の１に希釈し、この希釈したＰｄＣｌ2 原液１ＬにＨＣｌを１ｍＬ加えることにより、前記ＰｄＣｌ2 溶液を作成するのである。
【００２０】
また、前記ＰｄＣｌ2 溶液は、例えば、６０〜１００℃（本実施例では９０℃）程度に予め加熱しておくのであり、さらに、前記ＰｄＣｌ2 溶液へのヤシ繊維の浸漬は、例えば、アスピレータ（例えば、１０Ｔｏｒｒ（１０ｍｍＨｇ））程度の減圧から０．１Ｔｏｒｒ（０．１ｍｍＨｇ）程度の圧力となるように減圧（真空減圧）した状態で行うようにしてある。あるいは、１〜５ｋｇ／ｃｍ2 程度の加圧でもよく、超音波による脱気と液攪拌も効果的である。すなわち、温度差（室温または水温から９０℃程度までの温度差）による毛細管現象と、減圧（真空減圧）、あるいは加圧や超音波を利用することによって、ヤシ繊維の表面だけでなく、内部の連続微細孔ｈ，ｈ…の内壁の隅々にまでＰｄイオンを浸透・吸着させることができるのである。
【００２１】
ここで、前記ヤシ繊維を前処理液としてのＳｎＣｌ2 溶液およびＰｄＣｌ2 溶液に浸漬するという上記手順（１）、（２）に示した工程をそれぞれ１度のみ行うようにしてもよいが、上記（１）、（２）の手順を繰り返し、ヤシ繊維を前処理液としてのＳｎＣｌ2 溶液に浸漬した後、同じく前処理液としてのＰｄＣｌ2 溶液に浸漬するという工程を複数回行うようにしてもよい。すなわち、例えば、ヤシ繊維をＳｎＣｌ2 溶液に浸漬した後、ＰｄＣｌ2 溶液に浸漬し、さらに、再びＳｎＣｌ2 溶液に浸漬した後、ＰｄＣｌ2 溶液に浸漬することで、２重の処理を行うようにすると、前処理がより効果的なものとなる。
【００２２】
（３）続いて、前記ヤシ繊維をＰｄＣｌ2 溶液から取り出し、蒸留水を用いて水洗いした後、例えば、８０〜１００℃（本実施例では９０℃）程度に加熱されためっき液に所定時間（例えば、５〜６０分、本実施例では３０分）浸漬する。
【００２３】
上記工程（３）は、例えば、図３に示すように、前記めっき液１を収容するめっき槽２と、前記めっき液１に浸漬され、めっき液１を適宜の温度（９０℃）に加熱（保温）する加熱手段としてのヒータ３と、前記めっき液１を攪拌するための攪拌機４とを備えた無電解めっき装置Ａを用いて実施することができる。
【００２４】
詳しくは、前記めっき液１は、めっきしようとする金属塩（例えば、硫酸ニッケル），還元剤（例えば、次亜リン酸ナトリウム）および錯化剤（例えば、クエン酸ナトリウム）を含むものである。
【００２５】
そして、前記めっき液１に対するヤシ繊維の浸漬は、ヤシ繊維０．１〜１０ｇに対して、硫酸ニッケルが２０〜５０ｇ／Ｌ（例えば、３０ｇ／Ｌ）、次亜リン酸ソーダが１０〜４０ｇ／Ｌ（例えば、２０ｇ／Ｌ）、酢酸ソーダが２０〜４０ｇ／Ｌ（例えば、３３ｇ／Ｌ）、クエン酸ソーダが５〜３０ｇ／Ｌ（例えば、１５ｇ／Ｌ）、コハク酸ソーダが５〜２０ｇ／Ｌ（例えば、１０ｇ／Ｌ）で、かつｐＨが４〜５（例えば、ｐＨ４．７）となる条件下で行うのであり、この条件を満たすように、前記めっき液１を作成するのである。
【００２６】
なお、本実施例で用いる前記めっき液１は、例えば、硫酸ニッケルを３０ｇ／Ｌ，次亜リン酸ソーダを２０ｇ／Ｌ，酢酸ソーダを３３ｇ／Ｌ，クエン酸ソーダを１５ｇ／Ｌ，コハク酸ソーダを１０ｇ／Ｌの割合で混合し、さらに硫酸（Ｈ2 ＳＯ4 （１＋１０）程度、すなわち、濃硫酸１ｍＬ×水１０ｍＬの割合で作成した希硫酸）を加えることにより、ｐＨが４．７〜４．８となるように調整したものである。
【００２７】
そして、図３に示すように、前記めっき液１に前処理を施したヤシ繊維５を浸漬することにより、前処理されたヤシ繊維５の表面および連続微細孔ｈ，ｈ…の内壁面における触媒作用により、還元剤の酸化が起こると同時に、金属イオン（Ｎｉ2+イオン）が還元されてめっき（ニッケル−リン合金）皮膜６がヤシ繊維５の表面および連続微細孔ｈ，ｈ…の内壁面に形成される。なお、上記の手順を踏んで行われる無電解ニッケルめっきにおいて形成されるめっき皮膜６は、純粋なニッケルめっきではなく、還元剤成分のリンが１〜１２ｍａｓｓ％程度ニッケル中に共析したニッケル−リン合金めっきとして形成されることとなる。
【００２８】
また、前記ヤシ繊維の浸漬中においては、その作用原理からニッケルの析出と同時に、還元剤である次亜リン酸塩が酸化消耗され、めっきには有害な亜リン酸塩として蓄積されていき、この酸化成分である亜リン酸塩の蓄積が進むと、めっき浴中に亜リン酸ニッケル（ＮｉＨＰＯ8 ・Ｈ2 Ｏ）の微粒子が形成され、激しく水素ガスを発生しながら浴中に黒色ニッケル粉末を生じ、めっき液が分解し金属コーティング反応は止まることとなる。
【００２９】
（４）ヤシ繊維を浸漬しためっき液中において水素の泡の発生が著しく減少し始めたら、ヤシ繊維に対するめっきが施されたと判断できるため、ヤシ繊維をめっき液から取り出し、その後、めっきが施された状態のヤシ繊維を水洗いし、乾燥することにより、前記めっきヤシ繊維Ｄが完成する。
【００３０】
上記のようにして行われる無電解めっき法は、装置コストが低く、量産性に優れているだけでなく、比較的大きい面積の素材（ヤシ繊維）であっても必要に応じて薄いめっきから厚いめっきまでの処理が可能であり、複雑な形状の製品にも均一にめっきできるなどのメリットを有している。
【００３１】
次に、電気めっき法により前記めっきヤシ繊維Ｄを製造する手順について述べる。
（Ａ）前記無電解めっきによるめっきヤシ繊維Ｄの製造手順における上記（１）および（２）と同じ工程（前処理）を実施する。
【００３２】
なお、この電解めっき法によるめっきヤシ繊維Ｄの製造においても、上記無電解めっきによるめっきヤシ繊維Ｄの製造と同様に、前記ヤシ繊維を前処理液としてのＳｎＣｌ2 溶液およびＰｄＣｌ2 溶液に浸漬するという上記手順（１）、（２）に示した工程をそれぞれ１度のみ行うようにしてもよいが、上記（１）、（２）の手順を繰り返し、ヤシ繊維を前処理液としてのＳｎＣｌ2 溶液に浸漬した後、同じく前処理液としてのＰｄＣｌ2 溶液に浸漬するという工程を複数回行うようにしてもよい。すなわち、例えば、ヤシ繊維をＳｎＣｌ2 溶液に浸漬した後、ＰｄＣｌ2 溶液に浸漬し、さらに、再びＳｎＣｌ2 溶液に浸漬した後、ＰｄＣｌ2 溶液に浸漬することで、２重の処理を行うようにすると、前処理がより効果的なものとなる。
【００３３】
（Ｂ）続いて、前記ヤシ繊維をＰｄＣｌ2 溶液から取り出し、水洗いした後、図４に示すように、陽極９とともにめっき液７に浸漬し、この状態で、前記陽極９と、陰極となる前記ヤシ繊維５とにわたって電気を流す。
【００３４】
上記工程（Ｂ）は、例えば、図４に示すように、前記めっき液７を収容する電気めっき槽８と、前記めっき液７に浸漬され、陽極として用いられる電極９と、前記めっき液７を攪拌するための攪拌機１０と、前記ヤシ繊維５および電極９が接続される電源１１とを備えた電気めっき装置Ｂを用いて実施することができる。また、必要ならば、前記めっき液７を適宜の温度（例えば、３０℃）に加熱（保温）する加熱手段としてのヒータ１２をめっき液７に浸漬して用いてもよい。
【００３５】
前記めっき液７は、めっきしようとする金属塩を含むものであり、複数の試薬を蒸留水に溶かすことにより作成できるが、試薬のうちに溶けにくいものが存在する場合があるため、そのような場合には、前記蒸留水を加熱した後、この蒸留水に前記試薬を加えてめっき液７を作成する。なお、本実施例では、基本的に前記めっき液７を２Ｌ作成し、また、前記試薬の中に硼酸がある場合には、これを一番最初に前記蒸留水に入れる。
【００３６】
ここで、前記ヤシ繊維５にニッケルめっきを施す場合には、前記めっき液７としては、例えば、ヤシ繊維５が０．１ｇにつき、硫酸ニッケル（ＮｉＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏ）を１００〜４５０ｇ（例えば、２４０ｇ）／Ｌ，塩化ニッケルを１０〜５０ｇ（例えば、４５ｇ）／Ｌ，硼酸を１０〜４５ｇ（例えば、３０ｇ）／Ｌの割合で蒸留水に溶かし、ｐＨが１〜５（例えば、４）となるように調節することにより作成されたものを用いることができ、この場合、前記電極９としては、ニッケル板を用いる。そして、前記めっき液７が適温（例えば、３０〜６０℃、本実施例では４５℃）となるように調整した状態で、所定時間（例えば、１〜１００分、本実施例では２０分）、総電流１〜１０Ａ（定電流電源）を流すことにより、ヤシ繊維５に対してニッケルめっきを施すことができる。
【００３７】
また、前記ヤシ繊維５に亜鉛めっきを施す場合には、前記めっき液７としては、例えば、ヤシ繊維５が０．１ｇにつき、硫酸亜鉛（ＺｎＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏ）を１００〜４００ｇ（例えば、２８８ｇ）／Ｌ，塩化アンモニウムを２０〜４０ｇ（例えば、２７ｇ）／Ｌ，硼酸を２０〜５０ｇ（例えば、３０〜３３ｇ）／Ｌの割合で蒸留水に溶かし、ｐＨが１〜５（例えば、３．５）となるように調節することにより作成されたものを用いることができ、この場合、前記電極９としては、亜鉛板を用いる。そして、前記めっき液７が適温（例えば、２０〜６０℃、本実施例では室温）となるように調整した状態で、所定時間（例えば１〜１００分、本実施例では２０分）、室温下で総電流１〜１０Ａ（定電流電源）を流すことにより、ヤシ繊維５に対して亜鉛めっきを施すことができる。
【００３８】
また、前記ヤシ繊維５にコバルトめっきを施す場合には、前記めっき液７としては、例えば、ヤシ繊維５が０．１ｇにつき、硫酸コバルトを１００〜４５０ｇ（例えば、３００ｇ）／Ｌ，塩化コバルトを１０〜７０ｇ（例えば、５０ｇ）／Ｌ，硼酸を１０〜５０ｇ（例えば、４５ｇ）／Ｌの割合で蒸留水に溶かし、ｐＨが１〜５（例えば、３．５）となるように調節することにより作成されたものを用いることができ、この場合、前記電極９としては、コバルト板を用いる。そして、前記めっき液７が適温（例えば、２０〜６０℃、本実施例では４５℃）となるように調整した状態で、所定時間（例えば、１〜１００分、本実施例では２０分）、総電流１〜１０Ａ（定電流電源）を流すことにより、ヤシ繊維５に対してコバルトめっきを施すことができる。
【００３９】
また、前記ヤシ繊維５に亜鉛−コバルト合金めっきを施す場合には、前記めっき液７としては、例えば、ヤシ繊維５が０．１ｇにつき、硫酸亜鉛を１０〜２００ｇ（例えば、８６．３ｇ）／Ｌ，硫酸コバルトを１０〜４５０ｇ（例えば、１９６．８ｇ）／Ｌ，塩化アンモニウムを２０〜４０ｇ（例えば、２６．７ｇ）／Ｌ，硼酸を２０〜５０ｇ（例えば、３０ｇ）／Ｌの割合で蒸留水に溶かし、ｐＨが１〜５（例えば、４．２）となるように調節することにより作成されたものを用いることができ、この場合、前記電極９としては、Ｐｔ−Ｔｉ板を用いる。そして、前記めっき液７が適温（例えば、２０〜６０℃、本実施例では室温）となるように調整した状態で、所定時間（例えば、１〜１００分、本実施例では２０分）、総電流１〜１０Ａ（定電流電源）を流すことにより、ヤシ繊維５に対して亜鉛−コバルト合金めっきを施すことができる。
【００４０】
また、前記ヤシ繊維５に亜鉛−コバルト合金−酸化チタン複合めっきを施す場合には、前記めっき液７としては、例えば、ヤシ繊維５が０．１ｇにつき、硫酸亜鉛を５０〜２００ｇ（例えば、８６．３ｇ）／Ｌ，硫酸コバルトを１０〜４５０ｇ（例えば、１９６．８ｇ）／Ｌ，塩化アンモニウムを２０〜４０ｇ（例えば、２６．７ｇ）／Ｌ，硼酸を２０〜５０ｇ（例えば、３０ｇ）／Ｌ，酸化チタンを１〜１００ｇ／Ｌの割合で蒸留水に溶かし、ｐＨが１〜５（例えば、４．２）となるように調節することにより作成されたものを用いることができ、この場合、前記電極９としては、Ｐｔ−Ｔｉ板を用いる。そして、前記めっき液７が適温（例えば、２０〜６０℃、本実施例では室温）となるように調整した状態で、所定時間（例えば、１〜１００分、本実施例では２０分）、総電流１〜１０Ａ（定電流電源）を流すことにより、ヤシ繊維５に対して亜鉛−コバルト合金−酸化チタン複合めっきを施すことができる。
【００４１】
また、前記ヤシ繊維５に亜鉛−ニッケルめっきを施す場合には、前記めっき液７としては、例えば、硫酸亜鉛を３０〜２９０ｇ（例えば、８６ｇ）／Ｌ，硫酸ニッケルを５０〜２７０ｇ（例えば、１７０ｇ）／Ｌ，硫酸ナトリウムを７０〜２１０ｇ（例えば、１４２ｇ）／Ｌの割合で蒸留水に溶かし、ｐＨが１〜３（例えば、２）となるように調節することにより作成されたものを用いることができ、この場合、前記電極９としては、Ｐｔ−Ｔｉ板を用いる。そして、前記めっき液７が適温（例えば、２０〜６０℃、本実施例では５０℃）となるように調整した状態で、所定時間（例えば、１〜１００分、本実施例では２０分）、総電流１〜１０Ａ（定電流電源）を流すことにより、ヤシ繊維５に対して亜鉛−ニッケル合金めっきを施すことができる。
【００４２】
そして、図４に示すように、前記めっき液１に浸漬した陰極としての前処理したヤシ繊維５および陽極としての電極９に電気を流すことにより、前記電極９から金属（例えば、亜鉛めっきを施す場合には亜鉛）が溶解し、ヤシ繊維５に付着させたパラジウムを核として金属めっき（亜鉛めっき）がヤシ繊維５の表面および連続微細孔ｈ，ｈ…の内壁面に島状に析出を始め、この島が合体してめっき（例えば、亜鉛めっき）皮膜６が形成されることとなる。
【００４３】
（Ｃ）前記ヤシ繊維５にめっき皮膜６が形成された後は、ヤシ繊維５をめっき液７から取り出し、その後、めっきが施された状態のヤシ繊維を水洗いし、乾燥することにより、前記めっきヤシ繊維Ｄが完成する。
【００４４】
上記の構成からなるめっきヤシ繊維Ｄおよびこのめっきヤシ繊維の製造方法では、ヤシ繊維の表面および連続微細孔ｈ，ｈ…の内壁面をめっきするようにしてあることから、ヤシ繊維を長期的に使用することが可能となる。
【００４５】
また、上述した無電解めっき法では、還元剤による金属析出反応と同時に還元剤の次亜リン酸が亜リン酸に酸化されてめっき液が老化していくため、めっき液の老化が早く、めっき液の大量の廃棄処分が必要となり、製造コストが高くなるだけでなく、資源の浪費等環境負荷を大きくする要因となるという問題を有していたのであるが、前記電気めっき法を用いた場合には、上記のような問題が解決されることとなる。
【００４６】
さらに、ヤシ繊維の表面および連続微細孔ｈ，ｈ…の内壁面に、無電解めっきまたは電気めっきにより、金属または合金によって被覆を行うようにしてあることから、ヤシ繊維が本来持っていた水質浄化作用などの機能を高めることができるだけでなく、ヤシ繊維が従来有していなかった機能（例えば、抗菌作用や電磁波シールド作用など）をヤシ繊維に新たに付加することも可能となる。
【００４７】
ここで、前記めっきヤシ繊維Ｄの抗菌性を調べるために、めっきをしていないヤシ繊維（以下、単独ヤシ繊維という）、ヤシ繊維にＮｉめっきを施してなるめっきヤシ繊維（以下、Ｎｉ−ヤシ繊維という）、ヤシ繊維にＺｎめっきを施してなるめっきヤシ繊維（以下、Ｚｎ−ヤシ繊維という）、ヤシ繊維にＺｎ−Ｃｏめっきを施してなるめっきヤシ繊維（以下、Ｚｎ−Ｃｏ−ヤシ繊維という）、ヤシ繊維にＮｉ−Ｐめっきを施してなるめっきヤシ繊維（以下、Ｎｉ−Ｐ−ヤシ繊維という）をそれぞれ１ｇ用意し、初期菌数が２．０×１０5 〜１．０×１０6 ／ｍＬの培養液中に入れ、２４時間３６℃で浸透させた後の滅菌率を測定した。
【００４８】
なお、前記培養液は、前前培養液０．５ｍＬ接種した後、蒸留水で希釈して前培養液５ｍＬとして、１６時間培養し、その後、１ｍＬを１００ｍＬの蒸留水で希釈して１ｍＬを取り出し、再び１００ｍＬの蒸留水で希釈したものである。
【００４９】
上記測定の結果、前記滅菌率はそれぞれ、単独ヤシ繊維では０、Ｎｉ−ヤシ繊維では９９、Ｚｎ−ヤシ繊維では１００、Ｚｎ−Ｃｏ−ヤシ繊維では１００、Ｎｉ−Ｐ−ヤシ繊維では９０という結果が得られた。
【００５０】
上記の結果により、前記めっきヤシ繊維Ｄが抗菌作用を有することが判明した。
【００５１】
また、前記めっきヤシ繊維Ｄの水質浄化作用を調べるために、めっきをしていないヤシ繊維（以下、単独ヤシ繊維という）、ヤシ繊維にＮｉめっきを施してなるめっきヤシ繊維（以下、Ｎｉ−ヤシ繊維という）、ヤシ繊維にＺｎめっきを施してなるめっきヤシ繊維（以下、Ｚｎ−ヤシ繊維という）、ヤシ繊維にＺｎ−Ｃｏめっきを施してなるめっきヤシ繊維（以下、Ｚｎ−Ｃｏ−ヤシ繊維という）をそれぞれ、容量が１０Ｌの金魚用アクリル水槽の外部フィルタ部分に使われている通常のフィルタ繊維の代わりにセットして、金魚５匹を飼いながら毎日一定量のえさを与え、藻の発生、水質の調査を行った。
【００５２】
その結果、藻の発生は、通常のフィルタを使用した水槽では８日目から確認され、単独ヤシ繊維を使用した水槽では１２日目に確認された。また、Ｎｉ−ヤシ繊維を使用した水槽では２５日目に、Ｚｎ−ヤシ繊維を使用した水槽では４３日目に、Ｚｎ−Ｃｏ−ヤシ繊維を使用した水槽では４５日目にそれぞれ藻の発生が確認された。
【００５３】
また、通常のフィルタやヤシ繊維を用いた水槽では、藻の発生以降、水槽内のアクリル板に藻が付着して鑑賞に耐えない状態になったが、金属皮膜を行ったヤシ繊維（Ｎｉ−ヤシ繊維，Ｚｎ−ヤシ繊維，Ｚｎ−Ｃｏ−ヤシ繊維）を使用した水槽では、藻の発生後６０日間において前記アクリル板への藻の付着は起こらなかった。
【００５４】
上記の結果により、前記めっきヤシ繊維Ｄがより高い水質浄化作用を有することが判明した。
【００５５】
ここで、上記無電解めっきまたは電気めっき以外の金属被覆を行う方法としては、溶融金属へのディッピング、真空蒸着、スパッタリングなどの方法があるが、ヤシ繊維は熱に弱く、また繊維状であることから密着性が悪いため、いずれの方法も適していないと考えられる。
【００５６】
詳しくは、ヤシ繊維などの非金属素材への金属コーティング法としては、真空蒸着やスパッタリング等の乾式（ドライ）めっき法と、水溶液中からめっきする無電解めっき等の湿式（ウエット）めっき法とがある。
【００５７】
しかし、真空チャンバー内でめっきする乾式めっき法では、製膜プロセス中に試料自体が加熱されるため、熱に弱いヤシ繊維では、前記プロセス中に変質するおそれが高く、また、コーティング皮膜の密着力が弱くなるという欠点があり、乾式めっき法によるヤシ繊維へのめっきを行うことはほとんど不可能である。また、乾式めっき法では、湿式めっき法に比較して装置コストが高いこと、製膜速度が遅いこと、大きな面積（表面積）へのコーティングが容易ではないこと、量産性に劣ること等、その生産性は低いという問題もある。さらに、乾式めっき法は、その製膜プロセスの作用原理から、被コーティング材料へのコーティング被膜の付き周り性が悪いため、繊維内部の微細連続孔や繊維の入り組んだ内部への金属コーティングは不可能である。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、長期的な使用が可能なめっきヤシ繊維Ｄおよびこのめっきヤシ繊維の製造方法を提供することが可能となる。
【００５９】
また、ヤシ繊維の表面および連続微細孔ｈ，ｈ…の内壁面に、無電解めっきまたは電気めっきにより、Ｚｎ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｃｏなどの金属またはそれらの合金によって被覆を行うことにより、ヤシ繊維が本来持っていた水質浄化作用などの機能を高めることができるだけでなく、ヤシ繊維が従来有していなかった機能（例えば、抗菌作用や防藻性，電磁波シールド（遮断）作用，光触媒性など）をヤシ繊維に新たに付加すること（高付加価値化）も可能となる。すなわち、ヤシ繊維の表面および連続微細孔ｈ，ｈ…内壁をＺｎ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｃｏなどの金属で被覆することにより、抗菌性を発現させることができ、天然抗菌繊維として水質浄化やマット，ベッドなどの医療福祉介護、アメニティー用品などへの応用が考えられ、また、導電性を持つ金属を用いて被膜することにより、電磁波遮断を行えることから、電磁波シールド材などへの適用も考えられる。そして、上記のような作用・機能は、ヤシ繊維の性質（多孔性，大きな比表面積，吸着性，繊維としての柔軟性など）と金属の性質との相乗効果としてもたらされるものである。
【００６０】
また、ヤシ繊維がもつ多孔性を活かして、前記めっきヤシ繊維Ｄに吸音材としての機能を発揮させることも可能である。
【００６１】
そして、従来より、導電性がないことから化学繊維や綿などの繊維への電気めっきは行われていなかったのであり、電気めっきを行うためには、前記繊維に導電性を付与するための前処理を施すことが考えられるが、通常の平滑な面を有する繊維にはうまく前処理を施せなかったため、繊維に対する電気めっきは不可能とされてきたが、前記ヤシ繊維は天然繊維であり、多孔性および不規則な表面構造（表面粗さ）を有しているため、この構造を利用することで、上述したようなスズイオンの吸着およびパラジウムの付着を目的とした前処理を施すことができ、この前処理によって導電性を持たせることができ、その後、通常の電気めっきを行うことができるのである。すなわち、多孔性および表面に粗さ（凹凸）を有するヤシ繊維であるからこそ、ヤシ繊維が非導電性であるにもかかわらず、電気めっき法、詳しくは、上記の前処理を施しての直接電気めっき（ダイレクトプレーティング）法を適用することができるのである。
【００６２】
なお、通常の電気めっきは、水溶液中の金属イオンを外部電源からの注入電子によって導電性材料（陰極）上に金属を還元析出させる方法であるが、本実施例では、ヤシ繊維は非導電性であることから、スズイオンの吸着およびパラジウムの付着を行う前処理を施した後、通常の電気めっきと同様の方法でヤシ繊維に直接めっきを行うのであり、このようにして行うめっき方法を上記のように直接電気めっき（ダイレクトプレーティング）法と呼んでいるのである。
【００６３】
また、前記ヤシ繊維が、多孔性および不規則な表面構造（表面粗さ）を有していることから、これらにめっき金属を引っ掛けるアンカー効果を発揮させることにより、めっき金属の密着力を向上させることが可能である。
【００６４】
上記のような方法でヤシ繊維に金属被覆を行って形成しためっきヤシ繊維Ｄは、その後、マット状に加工したり、ロープ，網などに加工することにより、各種の用途に使用できる。
【００６５】
例えば、藻の発生抑制や水質浄化作用を持っていることから、家庭用水槽や水族館などでの利用でき、緑化基盤材としての利用、医療福祉介護（マットレス，ベッド等）製品としての利用、自動車の座席シートやマット等のアメニティー製品としての利用、断熱材，吸音床材，電磁波シールド材としての利用、有害ガスや悪臭の吸着分解（脱臭、脱水）を目的とした利用、その他、畳床，水辺植物用植生人口浮島などとしての利用などが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例に係るめっきヤシ繊維の構成を概略的に示す説明図である。
【図２】 前記めっきヤシ繊維の表面を拡大して示す図である。
【図３】 上記めっきヤシ繊維の製造方法に用いる無電解めっき装置の構成を概略的に示す説明図である。
【図４】 上記めっきヤシ繊維の製造方法に用いる電気めっき装置の構成を概略的に示す説明図である。
【符号の説明】
５…ヤシ繊維、６…めっき、Ｄ…めっきヤシ繊維、ｈ…連続微細孔。
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、抗菌，防藻，水質浄化，電磁波シールドなどに利用可能なめっきヤシ繊維およびこのめっきヤシ繊維の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開平１０−１１７０８５号公報
ヤシの実から得られるヤシ繊維は、天然繊維の中でも強度が高く、腐食に強いという特徴を有しており、そのため、法面保護・緑化用資材として広く使用され、絨毯やマット，ソファやベッドの材料としても古くから利用されている。また、前記ヤシ繊維は、内部に多数の連続した数μｍ〜数十μｍの微細孔（空隙）を有し、これにより、体積に対する表面積（比表面積）が大きく、吸着性が得られるという特徴を有しており、このような特徴を活かして水質浄化材として活用することなども考えられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記ヤシ繊維は、様々な分野への利用が考えられるものの、天然繊維であるため、腐食には強いといってもやはり最終的には微生物により分解されてしまい、長期にわたる使用に向いていないという欠点を有していた。
【０００４】
そこで、本発明者らは、前記ヤシ繊維にその特徴を損なわないようにめっきを施すことにより、その長期的な使用を可能にすると共に、ヤシ繊維が従来有していなかった機能（例えば、抗菌性や防藻性，電磁波遮断作用，光触媒作用など）を新たに付加することに思い至ったのである。
【０００５】
なお、金属をめっきしてなる従来のめっき繊維として、上記特許文献１に示すように、合成繊維や天然繊維に金属を無電解めっきしたものがあったが、表面が粗く、かつ繊維内部に連続微細孔を有するヤシ繊維のような繊維を対象としたものではなかった。
【０００６】
本発明は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、長期的な使用が可能で、様々な機能を付加しためっきヤシ繊維およびこのめっきヤシ繊維の製造方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のめっきヤシ繊維の製造方法は、繊維内部に連続微 細孔を有するヤシ繊維を、６０〜１００℃に加熱したＳｎＣｌ 2 溶液に浸漬し、減圧、加圧あるいは超音波によりヤシ繊維の外面及び前記連続微細孔の内壁にＳｎイオンを浸透又は吸着させた後、６０〜１００℃に加熱したＰｄＣｌ 2 溶液に浸漬し、減圧、加圧あるいは超音波によりヤシ繊維の外面及び前記連続微細孔の内壁にＰｄイオンを浸透又は吸着させて、ＳｎイオンとＰｄイオンの電子交換反応にてパラジウム金属をヤシ繊維に吸着させ、めっき液を収容した電気めっき槽内に、陰極としての前記ヤシ繊維および陽極を設置し、両者に電気を流すことにより、前記ヤシ繊維の外面および連続微細孔の内壁にめっきを施す（請求項１）。
【０００８】
上記めっきヤシ繊維の製造方法において、ヤシ繊維をＳｎＣｌ 2 溶液およびＰｄＣｌ 2 溶液に浸漬する工程を繰り返し複数回行ってもよい（請求項２）。
【０００９】
本発明のめっきヤシ繊維は、請求項１または２に記載のめっきヤシ繊維の製造方法により製造される（請求項３）。
【００１０】
上記の構成からなる本発明では、長期的な使用が可能で、様々な機能を付加しためっきヤシ繊維およびこのめっきヤシ繊維の製造方法を提供することが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施例に係るめっきヤシ繊維Ｄの構成を概略的に示す説明図、図２は、前記めっきヤシ繊維Ｄの表面を拡大して示す図である。
本発明のめっきヤシ繊維Ｄは、繊維内部に数μｍ〜十数μｍ径の多数の連続微細孔ｈ，ｈ…を有するヤシ繊維の外面および前記連続微細孔ｈ，ｈ…の内壁にめっきを施した（めっき皮膜６を形成した）ものである。
【００１２】
以下に、前記めっきヤシ繊維Ｄの製造方法について説明する。
前記めっきヤシ繊維Ｄは、ヤシ繊維に対して、無電解めっきまたは電気めっきによりめっきＭを施すことによって製造される。
【００１３】
まず、無電解めっき法により前記めっきヤシ繊維Ｄを製造する手順について述べる。
（１）めっき前処理として、密着性を高めるエッチング処理（表面の粗化）は不要である。しかし、触媒金属であるパラジウム（Ｐｄ）を還元析出させるために、前処理液としてのＳｎＣｌ2 溶液にヤシ繊維を室温下で所定時間（例えば、１〜１００時間）浸漬することにより、スズ（Ｓｎ）イオンをヤシ繊維に吸着させる。
【００１４】
詳しくは、前記ＳｎＣｌ2 溶液に対するヤシ繊維の浸漬は、ヤシ繊維０．１〜１０ｇに対して、塩化第一スズ（ＳｎＣｌ2 ）が４〜４０ｇ／Ｌ、塩酸（ＨＣｌ）が１〜１０ｍＬ／Ｌとなる条件下で行うのであり、この条件を満たすように、前記ＳｎＣｌ2 溶液を作成するのである。
【００１５】
なお、本実施例では、前記ＳｎＣｌ2 溶液は、例えば、以下のようにして作成できる。すなわち、まず、５００ｍＬメスフラスコにＨＣｌを１００ｍＬ入れ、その中に１００ｇのＳｎＣｌ2 を完全に溶かした後、蒸留水で５００ｍＬにメスアップすることにより、ＳｎＣｌ2 原液を作成する。そして、このＳｎＣｌ2 原液を５０分の１に希釈し、この希釈したＳｎＣｌ2 原液１ＬにＨＣｌを１ｍＬ加えることにより、前記ＳｎＣｌ2 溶液を作成するのである。
【００１６】
また、前記ＳｎＣｌ2 溶液は、例えば、６０〜１００℃（本実施例では９０℃）程度に予め加熱しておくのであり、さらに、前記ＳｎＣｌ2 溶液へのヤシ繊維の浸漬は、例えば、アスピレータ（例えば、１０Ｔｏｒｒ（１０ｍｍＨｇ））程度の減圧から０．１Ｔｏｒｒ（０．１ｍｍＨｇ）程度の圧力となるように減圧（真空減圧）した状態で行うようにしてある。あるいは、１〜５ｋｇ／ｃｍ2 程度の加圧でもよく、超音波による脱気と液攪拌も効果的である。すなわち、温度差（室温から９０℃程度までの温度差）による毛細管現象と、減圧（真空減圧）、あるいは加圧や超音波を利用することによって、ヤシ繊維の表面だけでなく、内部の連続微細孔ｈ，ｈ…の内壁の隅々にまでＳｎイオンを浸透・吸着させることができるのである。
【００１７】
（２）続いて、前記ヤシ繊維をＳｎＣｌ2 溶液から取り出し、水洗いした後、前記ヤシ繊維に触媒核としてのパラジウム（Ｐｄ）を付与する処理を行う。そのために、前処理液としてのＰｄＣｌ2 溶液にヤシ繊維を室温下で所定時間（例えば、１〜１００時間）浸漬し、ＳｎイオンとＰｄイオンの電子交換反応（２価のＳｎイオンを酸化して４価のＳｎイオンにすると同時に、Ｐｄイオンを金属Ｐｄに還元する反応）を利用して、パラジウム金属をヤシ繊維に吸着させるのである。
【００１８】
詳しくは、前記ＰｄＣｌ2 溶液に対するヤシ繊維の浸漬は、ヤシ繊維０．１〜１０ｇに対して、塩化パラジウム（ＰｄＣｌ2 ）が０．２〜１０ｇ／Ｌ、塩酸（ＨＣｌ）が１〜１０ｍＬ／Ｌとなる条件下で行うのであり、この条件を満たすように、前記ＰｄＣｌ2 溶液を作成するのである。
【００１９】
なお、本実施例では、前記ＰｄＣｌ2 溶液は、例えば、以下のようにして作成できる。すなわち、まず、５００ｍＬメスフラスコにＨＣｌを２０ｍＬ入れ、その中に５ｇのＰｄＣｌ2 を完全に溶かした後、蒸留水で５００ｍＬにメスアップすることにより、ＰｄＣｌ2 原液を作成する。そして、このＰｄＣｌ2 原液を２０分の１に希釈し、この希釈したＰｄＣｌ2 原液１ＬにＨＣｌを１ｍＬ加えることにより、前記ＰｄＣｌ2 溶液を作成するのである。
【００２０】
また、前記ＰｄＣｌ2 溶液は、例えば、６０〜１００℃（本実施例では９０℃）程度に予め加熱しておくのであり、さらに、前記ＰｄＣｌ2 溶液へのヤシ繊維の浸漬は、例えば、アスピレータ（例えば、１０Ｔｏｒｒ（１０ｍｍＨｇ））程度の減圧から０．１Ｔｏｒｒ（０．１ｍｍＨｇ）程度の圧力となるように減圧（真空減圧）した状態で行うようにしてある。あるいは、１〜５ｋｇ／ｃｍ2 程度の加圧でもよく、超音波による脱気と液攪拌も効果的である。すなわち、温度差（室温または水温から９０℃程度までの温度差）による毛細管現象と、減圧（真空減圧）、あるいは加圧や超音波を利用することによって、ヤシ繊維の表面だけでなく、内部の連続微細孔ｈ，ｈ…の内壁の隅々にまでＰｄイオンを浸透・吸着させることができるのである。
【００２１】
ここで、前記ヤシ繊維を前処理液としてのＳｎＣｌ2 溶液およびＰｄＣｌ2 溶液に浸漬するという上記手順（１）、（２）に示した工程をそれぞれ１度のみ行うようにしてもよいが、上記（１）、（２）の手順を繰り返し、ヤシ繊維を前処理液としてのＳｎＣｌ2 溶液に浸漬した後、同じく前処理液としてのＰｄＣｌ2 溶液に浸漬するという工程を複数回行うようにしてもよい。すなわち、例えば、ヤシ繊維をＳｎＣｌ2 溶液に浸漬した後、ＰｄＣｌ2 溶液に浸漬し、さらに、再びＳｎＣｌ2 溶液に浸漬した後、ＰｄＣｌ2 溶液に浸漬することで、２重の処理を行うようにすると、前処理がより効果的なものとなる。
【００２２】
（３）続いて、前記ヤシ繊維をＰｄＣｌ2 溶液から取り出し、蒸留水を用いて水洗いした後、例えば、８０〜１００℃（本実施例では９０℃）程度に加熱されためっき液に所定時間（例えば、５〜６０分、本実施例では３０分）浸漬する。
【００２３】
上記工程（３）は、例えば、図３に示すように、前記めっき液１を収容するめっき槽２と、前記めっき液１に浸漬され、めっき液１を適宜の温度（９０℃）に加熱（保温）する加熱手段としてのヒータ３と、前記めっき液１を攪拌するための攪拌機４とを備えた無電解めっき装置Ａを用いて実施することができる。
【００２４】
詳しくは、前記めっき液１は、めっきしようとする金属塩（例えば、硫酸ニッケル），還元剤（例えば、次亜リン酸ナトリウム）および錯化剤（例えば、クエン酸ナトリウム）を含むものである。
【００２５】
そして、前記めっき液１に対するヤシ繊維の浸漬は、ヤシ繊維０．１〜１０ｇに対して、硫酸ニッケルが２０〜５０ｇ／Ｌ（例えば、３０ｇ／Ｌ）、次亜リン酸ソーダが１０〜４０ｇ／Ｌ（例えば、２０ｇ／Ｌ）、酢酸ソーダが２０〜４０ｇ／Ｌ（例えば、３３ｇ／Ｌ）、クエン酸ソーダが５〜３０ｇ／Ｌ（例えば、１５ｇ／Ｌ）、コハク酸ソーダが５〜２０ｇ／Ｌ（例えば、１０ｇ／Ｌ）で、かつｐＨが４〜５（例えば、ｐＨ４．７）となる条件下で行うのであり、この条件を満たすように、前記めっき液１を作成するのである。
【００２６】
なお、本実施例で用いる前記めっき液１は、例えば、硫酸ニッケルを３０ｇ／Ｌ，次亜リン酸ソーダを２０ｇ／Ｌ，酢酸ソーダを３３ｇ／Ｌ，クエン酸ソーダを１５ｇ／Ｌ，コハク酸ソーダを１０ｇ／Ｌの割合で混合し、さらに硫酸（Ｈ2 ＳＯ4 （１＋１０）程度、すなわち、濃硫酸１ｍＬ×水１０ｍＬの割合で作成した希硫酸）を加えることにより、ｐＨが４．７〜４．８となるように調整したものである。
【００２７】
そして、図３に示すように、前記めっき液１に前処理を施したヤシ繊維５を浸漬することにより、前処理されたヤシ繊維５の表面および連続微細孔ｈ，ｈ…の内壁面における触媒作用により、還元剤の酸化が起こると同時に、金属イオン（Ｎｉ2+イオン）が還元されてめっき（ニッケル−リン合金）皮膜６がヤシ繊維５の表面および連続微細孔ｈ，ｈ…の内壁面に形成される。なお、上記の手順を踏んで行われる無電解ニッケルめっきにおいて形成されるめっき皮膜６は、純粋なニッケルめっきではなく、還元剤成分のリンが１〜１２ｍａｓｓ％程度ニッケル中に共析したニッケル−リン合金めっきとして形成されることとなる。
【００２８】
また、前記ヤシ繊維の浸漬中においては、その作用原理からニッケルの析出と同時に、還元剤である次亜リン酸塩が酸化消耗され、めっきには有害な亜リン酸塩として蓄積されていき、この酸化成分である亜リン酸塩の蓄積が進むと、めっき浴中に亜リン酸ニッケル（ＮｉＨＰＯ8 ・Ｈ2 Ｏ）の微粒子が形成され、激しく水素ガスを発生しながら浴中に黒色ニッケル粉末を生じ、めっき液が分解し金属コーティング反応は止まることとなる。
【００２９】
（４）ヤシ繊維を浸漬しためっき液中において水素の泡の発生が著しく減少し始めたら、ヤシ繊維に対するめっきが施されたと判断できるため、ヤシ繊維をめっき液から取り出し、その後、めっきが施された状態のヤシ繊維を水洗いし、乾燥することにより、前記めっきヤシ繊維Ｄが完成する。
【００３０】
上記のようにして行われる無電解めっき法は、装置コストが低く、量産性に優れているだけでなく、比較的大きい面積の素材（ヤシ繊維）であっても必要に応じて薄いめっきから厚いめっきまでの処理が可能であり、複雑な形状の製品にも均一にめっきできるなどのメリットを有している。
【００３１】
次に、電気めっき法により前記めっきヤシ繊維Ｄを製造する手順について述べる。
（Ａ）前記無電解めっきによるめっきヤシ繊維Ｄの製造手順における上記（１）および（２）と同じ工程（前処理）を実施する。
【００３２】
なお、この電解めっき法によるめっきヤシ繊維Ｄの製造においても、上記無電解めっきによるめっきヤシ繊維Ｄの製造と同様に、前記ヤシ繊維を前処理液としてのＳｎＣｌ2 溶液およびＰｄＣｌ2 溶液に浸漬するという上記手順（１）、（２）に示した工程をそれぞれ１度のみ行うようにしてもよいが、上記（１）、（２）の手順を繰り返し、ヤシ繊維を前処理液としてのＳｎＣｌ2 溶液に浸漬した後、同じく前処理液としてのＰｄＣｌ2 溶液に浸漬するという工程を複数回行うようにしてもよい。すなわち、例えば、ヤシ繊維をＳｎＣｌ2 溶液に浸漬した後、ＰｄＣｌ2 溶液に浸漬し、さらに、再びＳｎＣｌ2 溶液に浸漬した後、ＰｄＣｌ2 溶液に浸漬することで、２重の処理を行うようにすると、前処理がより効果的なものとなる。
【００３３】
（Ｂ）続いて、前記ヤシ繊維をＰｄＣｌ2 溶液から取り出し、水洗いした後、図４に示すように、陽極９とともにめっき液７に浸漬し、この状態で、前記陽極９と、陰極となる前記ヤシ繊維５とにわたって電気を流す。
【００３４】
上記工程（Ｂ）は、例えば、図４に示すように、前記めっき液７を収容する電気めっき槽８と、前記めっき液７に浸漬され、陽極として用いられる電極９と、前記めっき液７を攪拌するための攪拌機１０と、前記ヤシ繊維５および電極９が接続される電源１１とを備えた電気めっき装置Ｂを用いて実施することができる。また、必要ならば、前記めっき液７を適宜の温度（例えば、３０℃）に加熱（保温）する加熱手段としてのヒータ１２をめっき液７に浸漬して用いてもよい。
【００３５】
前記めっき液７は、めっきしようとする金属塩を含むものであり、複数の試薬を蒸留水に溶かすことにより作成できるが、試薬のうちに溶けにくいものが存在する場合があるため、そのような場合には、前記蒸留水を加熱した後、この蒸留水に前記試薬を加えてめっき液７を作成する。なお、本実施例では、基本的に前記めっき液７を２Ｌ作成し、また、前記試薬の中に硼酸がある場合には、これを一番最初に前記蒸留水に入れる。
【００３６】
ここで、前記ヤシ繊維５にニッケルめっきを施す場合には、前記めっき液７としては、例えば、ヤシ繊維５が０．１ｇにつき、硫酸ニッケル（ＮｉＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏ）を１００〜４５０ｇ（例えば、２４０ｇ）／Ｌ，塩化ニッケルを１０〜５０ｇ（例えば、４５ｇ）／Ｌ，硼酸を１０〜４５ｇ（例えば、３０ｇ）／Ｌの割合で蒸留水に溶かし、ｐＨが１〜５（例えば、４）となるように調節することにより作成されたものを用いることができ、この場合、前記電極９としては、ニッケル板を用いる。そして、前記めっき液７が適温（例えば、３０〜６０℃、本実施例では４５℃）となるように調整した状態で、所定時間（例えば、１〜１００分、本実施例では２０分）、総電流１〜１０Ａ（定電流電源）を流すことにより、ヤシ繊維５に対してニッケルめっきを施すことができる。
【００３７】
また、前記ヤシ繊維５に亜鉛めっきを施す場合には、前記めっき液７としては、例えば、ヤシ繊維５が０．１ｇにつき、硫酸亜鉛（ＺｎＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏ）を１００〜４００ｇ（例えば、２８８ｇ）／Ｌ，塩化アンモニウムを２０〜４０ｇ（例えば、２７ｇ）／Ｌ，硼酸を２０〜５０ｇ（例えば、３０〜３３ｇ）／Ｌの割合で蒸留水に溶かし、ｐＨが１〜５（例えば、３．５）となるように調節することにより作成されたものを用いることができ、この場合、前記電極９としては、亜鉛板を用いる。そして、前記めっき液７が適温（例えば、２０〜６０℃、本実施例では室温）となるように調整した状態で、所定時間（例えば１〜１００分、本実施例では２０分）、室温下で総電流１〜１０Ａ（定電流電源）を流すことにより、ヤシ繊維５に対して亜鉛めっきを施すことができる。
【００３８】
また、前記ヤシ繊維５にコバルトめっきを施す場合には、前記めっき液７としては、例えば、ヤシ繊維５が０．１ｇにつき、硫酸コバルトを１００〜４５０ｇ（例えば、３００ｇ）／Ｌ，塩化コバルトを１０〜７０ｇ（例えば、５０ｇ）／Ｌ，硼酸を１０〜５０ｇ（例えば、４５ｇ）／Ｌの割合で蒸留水に溶かし、ｐＨが１〜５（例えば、３．５）となるように調節することにより作成されたものを用いることができ、この場合、前記電極９としては、コバルト板を用いる。そして、前記めっき液７が適温（例えば、２０〜６０℃、本実施例では４５℃）となるように調整した状態で、所定時間（例えば、１〜１００分、本実施例では２０分）、総電流１〜１０Ａ（定電流電源）を流すことにより、ヤシ繊維５に対してコバルトめっきを施すことができる。
【００３９】
また、前記ヤシ繊維５に亜鉛−コバルト合金めっきを施す場合には、前記めっき液７としては、例えば、ヤシ繊維５が０．１ｇにつき、硫酸亜鉛を１０〜２００ｇ（例えば、８６．３ｇ）／Ｌ，硫酸コバルトを１０〜４５０ｇ（例えば、１９６．８ｇ）／Ｌ，塩化アンモニウムを２０〜４０ｇ（例えば、２６．７ｇ）／Ｌ，硼酸を２０〜５０ｇ（例えば、３０ｇ）／Ｌの割合で蒸留水に溶かし、ｐＨが１〜５（例えば、４．２）となるように調節することにより作成されたものを用いることができ、この場合、前記電極９としては、Ｐｔ−Ｔｉ板を用いる。そして、前記めっき液７が適温（例えば、２０〜６０℃、本実施例では室温）となるように調整した状態で、所定時間（例えば、１〜１００分、本実施例では２０分）、総電流１〜１０Ａ（定電流電源）を流すことにより、ヤシ繊維５に対して亜鉛−コバルト合金めっきを施すことができる。
【００４０】
また、前記ヤシ繊維５に亜鉛−コバルト合金−酸化チタン複合めっきを施す場合には、前記めっき液７としては、例えば、ヤシ繊維５が０．１ｇにつき、硫酸亜鉛を５０〜２００ｇ（例えば、８６．３ｇ）／Ｌ，硫酸コバルトを１０〜４５０ｇ（例えば、１９６．８ｇ）／Ｌ，塩化アンモニウムを２０〜４０ｇ（例えば、２６．７ｇ）／Ｌ，硼酸を２０〜５０ｇ（例えば、３０ｇ）／Ｌ，酸化チタンを１〜１００ｇ／Ｌの割合で蒸留水に溶かし、ｐＨが１〜５（例えば、４．２）となるように調節することにより作成されたものを用いることができ、この場合、前記電極９としては、Ｐｔ−Ｔｉ板を用いる。そして、前記めっき液７が適温（例えば、２０〜６０℃、本実施例では室温）となるように調整した状態で、所定時間（例えば、１〜１００分、本実施例では２０分）、総電流１〜１０Ａ（定電流電源）を流すことにより、ヤシ繊維５に対して亜鉛−コバルト合金−酸化チタン複合めっきを施すことができる。
【００４１】
また、前記ヤシ繊維５に亜鉛−ニッケルめっきを施す場合には、前記めっき液７としては、例えば、硫酸亜鉛を３０〜２９０ｇ（例えば、８６ｇ）／Ｌ，硫酸ニッケルを５０〜２７０ｇ（例えば、１７０ｇ）／Ｌ，硫酸ナトリウムを７０〜２１０ｇ（例えば、１４２ｇ）／Ｌの割合で蒸留水に溶かし、ｐＨが１〜３（例えば、２）となるように調節することにより作成されたものを用いることができ、この場合、前記電極９としては、Ｐｔ−Ｔｉ板を用いる。そして、前記めっき液７が適温（例えば、２０〜６０℃、本実施例では５０℃）となるように調整した状態で、所定時間（例えば、１〜１００分、本実施例では２０分）、総電流１〜１０Ａ（定電流電源）を流すことにより、ヤシ繊維５に対して亜鉛−ニッケル合金めっきを施すことができる。
【００４２】
そして、図４に示すように、前記めっき液１に浸漬した陰極としての前処理したヤシ繊維５および陽極としての電極９に電気を流すことにより、前記電極９から金属（例えば、亜鉛めっきを施す場合には亜鉛）が溶解し、ヤシ繊維５に付着させたパラジウムを核として金属めっき（亜鉛めっき）がヤシ繊維５の表面および連続微細孔ｈ，ｈ…の内壁面に島状に析出を始め、この島が合体してめっき（例えば、亜鉛めっき）皮膜６が形成されることとなる。
【００４３】
（Ｃ）前記ヤシ繊維５にめっき皮膜６が形成された後は、ヤシ繊維５をめっき液７から取り出し、その後、めっきが施された状態のヤシ繊維を水洗いし、乾燥することにより、前記めっきヤシ繊維Ｄが完成する。
【００４４】
上記の構成からなるめっきヤシ繊維Ｄおよびこのめっきヤシ繊維の製造方法では、ヤシ繊維の表面および連続微細孔ｈ，ｈ…の内壁面をめっきするようにしてあることから、ヤシ繊維を長期的に使用することが可能となる。
【００４５】
また、上述した無電解めっき法では、還元剤による金属析出反応と同時に還元剤の次亜リン酸が亜リン酸に酸化されてめっき液が老化していくため、めっき液の老化が早く、めっき液の大量の廃棄処分が必要となり、製造コストが高くなるだけでなく、資源の浪費等環境負荷を大きくする要因となるという問題を有していたのであるが、前記電気めっき法を用いた場合には、上記のような問題が解決されることとなる。
【００４６】
さらに、ヤシ繊維の表面および連続微細孔ｈ，ｈ…の内壁面に、無電解めっきまたは電気めっきにより、金属または合金によって被覆を行うようにしてあることから、ヤシ繊維が本来持っていた水質浄化作用などの機能を高めることができるだけでなく、ヤシ繊維が従来有していなかった機能（例えば、抗菌作用や電磁波シールド作用など）をヤシ繊維に新たに付加することも可能となる。
【００４７】
ここで、前記めっきヤシ繊維Ｄの抗菌性を調べるために、めっきをしていないヤシ繊維（以下、単独ヤシ繊維という）、ヤシ繊維にＮｉめっきを施してなるめっきヤシ繊維（以下、Ｎｉ−ヤシ繊維という）、ヤシ繊維にＺｎめっきを施してなるめっきヤシ繊維（以下、Ｚｎ−ヤシ繊維という）、ヤシ繊維にＺｎ−Ｃｏめっきを施してなるめっきヤシ繊維（以下、Ｚｎ−Ｃｏ−ヤシ繊維という）、ヤシ繊維にＮｉ−Ｐめっきを施してなるめっきヤシ繊維（以下、Ｎｉ−Ｐ−ヤシ繊維という）をそれぞれ１ｇ用意し、初期菌数が２．０×１０5 〜１．０×１０6 ／ｍＬの培養液中に入れ、２４時間３６℃で浸透させた後の滅菌率を測定した。
【００４８】
なお、前記培養液は、前前培養液０．５ｍＬ接種した後、蒸留水で希釈して前培養液５ｍＬとして、１６時間培養し、その後、１ｍＬを１００ｍＬの蒸留水で希釈して１ｍＬを取り出し、再び１００ｍＬの蒸留水で希釈したものである。
【００４９】
上記測定の結果、前記滅菌率はそれぞれ、単独ヤシ繊維では０、Ｎｉ−ヤシ繊維では９９、Ｚｎ−ヤシ繊維では１００、Ｚｎ−Ｃｏ−ヤシ繊維では１００、Ｎｉ−Ｐ−ヤシ繊維では９０という結果が得られた。
【００５０】
上記の結果により、前記めっきヤシ繊維Ｄが抗菌作用を有することが判明した。
【００５１】
また、前記めっきヤシ繊維Ｄの水質浄化作用を調べるために、めっきをしていないヤシ繊維（以下、単独ヤシ繊維という）、ヤシ繊維にＮｉめっきを施してなるめっきヤシ繊維（以下、Ｎｉ−ヤシ繊維という）、ヤシ繊維にＺｎめっきを施してなるめっきヤシ繊維（以下、Ｚｎ−ヤシ繊維という）、ヤシ繊維にＺｎ−Ｃｏめっきを施してなるめっきヤシ繊維（以下、Ｚｎ−Ｃｏ−ヤシ繊維という）をそれぞれ、容量が１０Ｌの金魚用アクリル水槽の外部フィルタ部分に使われている通常のフィルタ繊維の代わりにセットして、金魚５匹を飼いながら毎日一定量のえさを与え、藻の発生、水質の調査を行った。
【００５２】
その結果、藻の発生は、通常のフィルタを使用した水槽では８日目から確認され、単独ヤシ繊維を使用した水槽では１２日目に確認された。また、Ｎｉ−ヤシ繊維を使用した水槽では２５日目に、Ｚｎ−ヤシ繊維を使用した水槽では４３日目に、Ｚｎ−Ｃｏ−ヤシ繊維を使用した水槽では４５日目にそれぞれ藻の発生が確認された。
【００５３】
また、通常のフィルタやヤシ繊維を用いた水槽では、藻の発生以降、水槽内のアクリル板に藻が付着して鑑賞に耐えない状態になったが、金属皮膜を行ったヤシ繊維（Ｎｉ−ヤシ繊維，Ｚｎ−ヤシ繊維，Ｚｎ−Ｃｏ−ヤシ繊維）を使用した水槽では、藻の発生後６０日間において前記アクリル板への藻の付着は起こらなかった。
【００５４】
上記の結果により、前記めっきヤシ繊維Ｄがより高い水質浄化作用を有することが判明した。
【００５５】
ここで、上記無電解めっきまたは電気めっき以外の金属被覆を行う方法としては、溶融金属へのディッピング、真空蒸着、スパッタリングなどの方法があるが、ヤシ繊維は熱に弱く、また繊維状であることから密着性が悪いため、いずれの方法も適していないと考えられる。
【００５６】
詳しくは、ヤシ繊維などの非金属素材への金属コーティング法としては、真空蒸着やスパッタリング等の乾式（ドライ）めっき法と、水溶液中からめっきする無電解めっき等の湿式（ウエット）めっき法とがある。
【００５７】
しかし、真空チャンバー内でめっきする乾式めっき法では、製膜プロセス中に試料自体が加熱されるため、熱に弱いヤシ繊維では、前記プロセス中に変質するおそれが高く、また、コーティング皮膜の密着力が弱くなるという欠点があり、乾式めっき法によるヤシ繊維へのめっきを行うことはほとんど不可能である。また、乾式めっき法では、湿式めっき法に比較して装置コストが高いこと、製膜速度が遅いこと、大きな面積（表面積）へのコーティングが容易ではないこと、量産性に劣ること等、その生産性は低いという問題もある。さらに、乾式めっき法は、その製膜プロセスの作用原理から、被コーティング材料へのコーティング被膜の付き周り性が悪いため、繊維内部の微細連続孔や繊維の入り組んだ内部への金属コーティングは不可能である。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、長期的な使用が可能なめっきヤシ繊維Ｄおよびこのめっきヤシ繊維の製造方法を提供することが可能となる。
【００５９】
また、ヤシ繊維の表面および連続微細孔ｈ，ｈ…の内壁面に、無電解めっきまたは電気めっきにより、Ｚｎ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｃｏなどの金属またはそれらの合金によって被覆を行うことにより、ヤシ繊維が本来持っていた水質浄化作用などの機能を高めることができるだけでなく、ヤシ繊維が従来有していなかった機能（例えば、抗菌作用や防藻性，電磁波シールド（遮断）作用，光触媒性など）をヤシ繊維に新たに付加すること（高付加価値化）も可能となる。すなわち、ヤシ繊維の表面および連続微細孔ｈ，ｈ…内壁をＺｎ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｃｏなどの金属で被覆することにより、抗菌性を発現させることができ、天然抗菌繊維として水質浄化やマット，ベッドなどの医療福祉介護、アメニティー用品などへの応用が考えられ、また、導電性を持つ金属を用いて被膜することにより、電磁波遮断を行えることから、電磁波シールド材などへの適用も考えられる。そして、上記のような作用・機能は、ヤシ繊維の性質（多孔性，大きな比表面積，吸着性，繊維としての柔軟性など）と金属の性質との相乗効果としてもたらされるものである。
【００６０】
また、ヤシ繊維がもつ多孔性を活かして、前記めっきヤシ繊維Ｄに吸音材としての機能を発揮させることも可能である。
【００６１】
そして、従来より、導電性がないことから化学繊維や綿などの繊維への電気めっきは行われていなかったのであり、電気めっきを行うためには、前記繊維に導電性を付与するための前処理を施すことが考えられるが、通常の平滑な面を有する繊維にはうまく前処理を施せなかったため、繊維に対する電気めっきは不可能とされてきたが、前記ヤシ繊維は天然繊維であり、多孔性および不規則な表面構造（表面粗さ）を有しているため、この構造を利用することで、上述したようなスズイオンの吸着およびパラジウムの付着を目的とした前処理を施すことができ、この前処理によって導電性を持たせることができ、その後、通常の電気めっきを行うことができるのである。すなわち、多孔性および表面に粗さ（凹凸）を有するヤシ繊維であるからこそ、ヤシ繊維が非導電性であるにもかかわらず、電気めっき法、詳しくは、上記の前処理を施しての直接電気めっき（ダイレクトプレーティング）法を適用することができるのである。
【００６２】
なお、通常の電気めっきは、水溶液中の金属イオンを外部電源からの注入電子によって導電性材料（陰極）上に金属を還元析出させる方法であるが、本実施例では、ヤシ繊維は非導電性であることから、スズイオンの吸着およびパラジウムの付着を行う前処理を施した後、通常の電気めっきと同様の方法でヤシ繊維に直接めっきを行うのであり、このようにして行うめっき方法を上記のように直接電気めっき（ダイレクトプレーティング）法と呼んでいるのである。
【００６３】
また、前記ヤシ繊維が、多孔性および不規則な表面構造（表面粗さ）を有していることから、これらにめっき金属を引っ掛けるアンカー効果を発揮させることにより、めっき金属の密着力を向上させることが可能である。
【００６４】
上記のような方法でヤシ繊維に金属被覆を行って形成しためっきヤシ繊維Ｄは、その後、マット状に加工したり、ロープ，網などに加工することにより、各種の用途に使用できる。
【００６５】
例えば、藻の発生抑制や水質浄化作用を持っていることから、家庭用水槽や水族館などでの利用でき、緑化基盤材としての利用、医療福祉介護（マットレス，ベッド等）製品としての利用、自動車の座席シートやマット等のアメニティー製品としての利用、断熱材，吸音床材，電磁波シールド材としての利用、有害ガスや悪臭の吸着分解（脱臭、脱水）を目的とした利用、その他、畳床，水辺植物用植生人口浮島などとしての利用などが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例に係るめっきヤシ繊維の構成を概略的に示す説明図である。
【図２】 前記めっきヤシ繊維の表面を拡大して示す図である。
【図３】 上記めっきヤシ繊維の製造方法に用いる無電解めっき装置の構成を概略的に示す説明図である。
【図４】 上記めっきヤシ繊維の製造方法に用いる電気めっき装置の構成を概略的に示す説明図である。
【符号の説明】
５…ヤシ繊維、６…めっき、Ｄ…めっきヤシ繊維、ｈ…連続微細孔。
Claims (3)
- 繊維内部に連続微細孔を有するヤシ繊維を、６０〜１００℃に加熱したＳｎＣｌ 2 溶液に浸漬し、減圧、加圧あるいは超音波によりヤシ繊維の外面及び前記連続微細孔の内壁にＳｎイオンを浸透又は吸着させた後、６０〜１００℃に加熱したＰｄＣｌ 2 溶液に浸漬し、減圧、加圧あるいは超音波によりヤシ繊維の外面及び前記連続微細孔の内壁にＰｄイオンを浸透又は吸着させて、ＳｎイオンとＰｄイオンの電子交換反応にてパラジウム金属をヤシ繊維に吸着させ、めっき液を収容した電気めっき槽内に、陰極としての前記ヤシ繊維および陽極を設置し、両者に電気を流すことにより、前記ヤシ繊維の外面および連続微細孔の内壁にめっきを施すことを特徴とするめっきヤシ繊維の製造方法。
- ヤシ繊維をＳｎＣｌ 2 溶液およびＰｄＣｌ 2 溶液に浸漬する工程を繰り返し複数回行う請求項１に記載のめっきヤシ繊維の製造方法。
- 請求項１または２に記載のめっきヤシ繊維の製造方法により製造されたことを特徴とするめっきヤシ繊維。
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