JP4125065B2 - バナナ繊維及びその製法、それを用いた混紡糸、並びに繊維構造物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バナナ繊維及びその製法、それを用いた混紡糸、並びに繊維構造物に関し、更に詳しくは、資源の枯渇により将来が懸念される繊維素材、特にセルロース繊維の麻やコットンなどを代替でき、かつ産業廃棄物であるバナナの茎の繊維を原料とするバナナ繊維、その製法、該バナナ繊維と他の繊維とからなる混紡糸、及び該混紡糸でつくった繊維構造物に関する。
そして、本発明の繊維構造物は、軽く、吸湿性に優れ、嵩高性に富み、シャリ感等において優れており、パンツ、シャツ、又はジャケット等の一般的な衣料として利用される。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な繊維構造物は、大別すれば、天然繊維または合成繊維を原料としてつくられている。合成繊維の大部分は、石油資源からスタートし石油化学製品を経て合成され、一方、天然繊維は、動物繊維と植物繊維とに分けられ、羊、アルパカなどの動物や蚕を飼育したり、綿の木、麻などを農耕栽培し、羊毛、綿花（コットン）、蚕糸などを得て、それらを原料繊維としている。
【０００３】
しかしならが、これら天然繊維や合成繊維は、必ずしも永久に入手できる原料とはいえず、例えば、天然繊維については、世界的な人口増加により食糧危機が叫ばれ、衣料用繊維を得る手段とし、動物を飼育したり農耕栽培を行なうことが困難な時代背景となりつつあり、一方、合成繊維についても、同様に、石油資源の枯渇が懸念されている。
【０００４】
こうした従来繊維構造物に使用されていた繊維原料が将来的には枯渇する恐れがあるという状況から、近年になって、従来の手段に限定せず衣料用の素材を開発する動きも活発である。（例えば、特許文献１参照。）
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２３４４２０号公報（第２−３頁）
【０００６】
天然繊維を使用した衣料用素材を製造する必要条件としては、繊維として一定以上の太さ（０．１ｄｔｅｘ〜５０ｄｔｅｘ）、長さ（５ｍｍ以上）、強力（０．５ｇ／ｄ以上）を有することが必要であり、この観点から綿（コットン）、麻等が一般衣料用の繊維素材として古くから愛用されてきた。
ところで、バナナは、一般的に食料に供されるものが殆どであり、しかも一度収穫すると２度と実を結ばないため全て切り倒され、一種の産業廃棄物となっているのが現状である。
その上、この産業廃棄物とされているバナナの茎は、繊維束が太く剛直であるため、そのままでは一般的な衣料品の原料として使用することが困難であり、そのため、これまでは、バナナ繊維で一般的な織・編物を製造しようとする試みがなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点に鑑み、資源の枯渇により将来が懸念される繊維素材、特にセルロース繊維の麻やコットンなどを代替でき、かつ産業廃棄物であるバナナの茎を原料とするバナナ繊維、その製法、前記バナナ繊維と他の繊維とからなる混紡糸、及び前記混紡糸でつくった、軽く、吸湿性に優れ、嵩高性に富み、シャリ感等において優れた繊維構造物の提供を課題とする。
【０００８】
【課題を解決しようとする手段】
本発明者らは、バナナの茎が産業廃棄物として大量に発生していることに注目し、バナナの茎の構造について研究したところ、バナナの茎は、表面に着色皮層があり、茎は中心に円筒状の非繊維質の芯があり、その周囲には湾曲した樹皮が幾重にも重なり合い、各樹皮の表面の近くに繊維があり、繊維以外の成分は液状成分であることを観察し、繊維だけを取り出す特定な方法を見出し、本発明を完成させた。
【０００９】
すなわち、本発明の第１発明によれば、食用に供される芭蕉科・バナナ属バナナの剥皮した仮茎から得られる平均繊維長が１０ｍｍ〜５０ｍｍ、平均繊度が０．５ｄｔｅｘ〜８０ｄｔｅｘであるバナナ繊維の製法であって、下記のａ）〜ｇ）の工程からなることを特徴とするバナナ繊維の製法が提供される。
ａ）食用に供される芭蕉科・バナナ属バナナの茎を切断する工程
ｂ）茎の着色表皮を剥取り除去する工程
ｃ）茎を構成する多数の樹皮を剥皮機又は人手により皮をむくように剥し単位樹皮にする工程
ｄ）単位樹皮を圧搾機にかけ、樹皮中の繊維以外の液状成分を圧搾除去し繊維束を取出す工程
ｅ）繊維束を乾燥する工程
ｆ）乾燥された繊維束をブラッシングして分割フィブリル化された単繊維を得る工程
ｇ）分割フィブリル化された単繊維を一定の長さにカットし、ステープルファイバーを得る工程
【００１３】
また、本発明の第２の発明によれば、第１の発明に係るバナナ繊維の製法から得られるバナナ繊維と、少なくとも１種の他の衣料用繊維とを紡糸してなるバナナ繊維混紡糸が提供される。
【００１４】
さらに、本発明の第３の発明によれば、第２の発明において、バナナ繊維の含有量は、全量に対して５％以上であることを特徴とするバナナ繊維混紡糸が提供される。
【００１５】
さらにまた、本発明の第４の発明によれば、第２の発明において、他の衣料用繊維は、綿、ポリエステル又はレーヨンから選択されることを特徴とするバナナ繊維混紡糸が提供される。
【００１６】
さらにまた、本発明の第５の発明によれば、第２の発明において、紡出番手は、綿番手で３番手以上４０番手以下であることを特徴とするバナナ繊維混紡糸が提供される。
【００１７】
さらにまた、本発明の第６の発明によれば、第２〜５のいずれかの発明に係るバナナ繊維混紡糸より構成されてなる繊維構造物が提供される。
【００１８】
さらにまた、本発明の第７の発明によれば、第６の発明において、織布又は編物であることを特徴とする繊維構造物が提供される。
【００１９】
【発明の実施の態様】
以下、本発明の、バナナ繊維、その製法、前記バナナ繊維と他の繊維とからなる混紡糸、及び前記混紡糸でつくった繊維構造物等について、各項目毎に、詳細に説明する。
【００２０】
１．バナナ繊維
本発明において、バナナとは食用に供される芭蕉科・バナナ属バナナであり、バナナの茎とは、バナナの実がなるバナナの木から、バナナを収穫した後の、バナナの葉を除いた幹部であり、バナナの茎の直径は約１０〜５０ｃｍ、長さは約１〜３ｍであり、約１ｍのものはそのまま利用し、長いものは切って約１ｍの長さに整えることが、後工程の生産性の観点から好ましい。
バナナの茎の表面には着色皮層があり、茎は中心に直径約２から１０ｃｍの円筒状の非繊維質の芯（水、栄養素などの導管）があり、その周囲には湾曲した樹皮が幾重にも重なり合い、各樹皮の表面の近くに約１０％の繊維があり、繊維以外の成分は水分、澱粉、ゼラチン等など液状成分である。
【００２１】
バナナの茎の繊維は、切断前は長繊維であり、幅も約１〜１０ｍｍであり、このままでは紡績糸に加工できないので、後述する本発明の方法でステープルファイバーとし、混紡糸の原料とする。
【００２２】
バナナの茎の繊維を原料とするステープルファイバーは、バナナの茎の樹皮の表面付近にある長繊維を取出し、これは繊維束となっているので、ブラッシングして細い単繊維とし、短く切断し短繊維としたものであり、その平均繊維長は１０ｍｍ〜５０ｍｍ、かつ平均繊度は０．５ｄｔｅｘ〜８０ｄｔｅｘの範囲である。
好ましくは、その平均繊維長は１０ｍｍ〜５０ｍｍ、かつ平均繊度は１．５ｄｔｅｘ〜６０ｄｔｅｘの範囲である。また、平均繊維幅は１０〜７０μｍであるが望ましい。
バナナ繊維の平均繊維長が１０ｍｍ未満であったり、又は５０ｍｍを超えると、衣料用繊維の平均繊維長３８ｍｍから離れすぎ混紡が困難であるので好ましくない。
バナナ繊維の平均繊度が８０ｄｔｅｘを超えるものは、太すぎて衣料用繊維にはなりにくいし、他の衣料用繊維との混紡も困難となる。また、平均繊度が０．５ｔｅｘ未満のものは、単繊維又はそれに近い状態になってしまうので目的とする繊維長が得られない。
本発明においては、上記のステープルファイバーをバナナ繊維と記載している。
なお、バナナ繊維の断面図及び側面図を図１（Ａ）及び図２（Ａ）に示した。
【００２３】
２．バナナ繊維の製法
バナナの茎の繊維を原料とするバナナ繊維（ステープルファイバー）の製法について、以下に各工程毎に説明する。
ａ）バナナの茎を切断する工程
バナナの実を収穫した後のバナナの茎を、長さを約１ｍに揃えて切断する。 長さは必ずしも約１ｍに限定する必要はないが、長さが約１ｍの茎は、後工程で人手または機械で移動させる場合に作業性がよく、また繊維長も一定になり、均質のステープルファイバーが得られので望ましい。
ｂ）茎の着色表皮を剥取り除去する工程
茎の着色表皮を残すと、繊維が着色し望ましくない。
ｃ）茎を構成する多数の樹皮を剥皮機又は人手により皮をむくように剥し単位樹皮にする工程
樹皮は、茎の大きさによって異なるが、幅が約３から３０ｃｍで、長さは約１ｍの湾曲した厚さ約１〜２ｃｍの板状物であり、人手で容易に茎から一枚毎に剥すことができる。
また剥皮機で、一枚毎に剥したり、一定の厚さのシートとして剥離することも可能である。
【００２４】
ｄ）単位樹皮を圧搾機により、樹皮中の繊維以外の液状成分を圧搾除去し繊維束を取出す工程
単位樹皮（上記のｃ工程で剥離された一枚の樹皮）は、各樹皮の表面の近くに約１０％の繊維があり、繊維以外の成分は水分、澱粉、ゼラチン等など液状成分であるので、２個のローラーからなる圧搾機にかけ、繊維以外の水分、澱粉、ゼラチン等など液状成分を圧搾し除去し、繊維のみを取り出す。
ｅ）繊維束を乾燥する工程
前記の工程で取り出された繊維は、まだ水分を含んでいるので乾燥する必要がある。
乾燥まえに水で洗浄し、色素、水溶性の低分子化合物を除去することが好ましい。例えば、浸水精練（レッティング）により精練し、精練品に水と油を加えて柔らかくし、通常ブレーカーという機械により、爽雑物を除き繊維のもつれを分離する方法を適用することが好ましい。
【００２５】
ｆ）乾燥された繊維束をブラッシングして分割フィブリル化された単繊維を得る工程
前記の工程で乾燥された繊維は、約１〜５ｍｍの幅の繊維束からなり、このままでは、紡績糸の原料としては大き過ぎるので、コーミング機械をつかってブラッシングし、ネップ（毛羽玉）、短繊維、きょう雑物を除去すると共に、繊維の配列度を高め、繊維束を分割フィブリル化し、平均繊度０．５ｄｔｅｘ〜８０ｄｔｅｘのステープルファイバー（単繊維又は短繊維の束）とする。
【００２６】
また、別の方法としては、櫛梳機として主にスプレッダーを使用してバナナ繊維束をけずりスライバーにする方法がある。スライバーは一般にロールホーマーによりコイル状に巻き取られる。そしてギルという練条機でダブリングとドラフトを数回繰り返した後、粗紡・精紡を経て単繊維（束）が作られる
ｇ）分割フィブリル化された単繊維を一定の長さにカットしステープルファイバーを得る工程
前記の工程で得られた単繊維（束）を一定の長さに繊維用切断機でカットし、平均繊維長が１０ｍｍ〜５０ｍｍ、好ましくは１５〜４５ｍｍのステープルファイバーを得る。
繊維用切断機としては、ロータリーカッター、ギロチンカッター等あらゆるものが使用可能であるが、均一の長さに切断できるものが好ましい。バナナ繊維束は、他の衣料用繊維との混紡のために切断される前に麻紡績用練条機を通してもよい。この操作によりバナナ繊維にウエーブがかかり、紡績した後の糸の品質が向上する。
【００２７】
３．混紡糸
本発明の混紡糸について、以下に説明する。
バナナ繊維は、コットン等従来の繊維素材と異なり繊度・繊維長・強力にバラツキが大きいため、１００％での糸は細くするのに限度があり、一般的には既存の素材であるコットンとかレーヨンステープルとの混用が望ましい。
したがって、本発明の混紡糸は、バナナ繊維を原料としたステープルファイバーと、バナナ繊維以外の繊維のステープルファイバーとからなり、前者を５％以上含有する。
【００２８】
バナナ繊維以外の繊維としては、木綿、カポック等の種子毛繊維、パルプ等の天然セルロース繊維、ビスコースレーヨン、銅アンモニア法レーヨン、ポリノジック等の再生セルロース繊維、テンセル等の精製セルロース等のセルロース系繊維、羊毛、シルク等の動物性繊維、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリル等の合成繊維等が挙げられ、特にコットンステープルファイバー、ポリエステルステープルファイバー又はレーヨンステープルファイバーから選択された一種以上の繊維であることが好ましい。
混紡糸の太さは、綿番手で３番手以上で５０番手以下であることが好ましい。
混紡糸は、上記のバナナ繊維と他の繊維からなる混合ステープルファイバーを綿紡績の一般的な製造工程で糸状とし製造することができる。
【００２９】
４．繊維構造物
本発明の繊維構造物とは、本発明の混紡糸を原料として使用し作った織布又は編物であり、これらはから例えば、ワイシャツ、ニットシャツ、ジャンバー、コート、ジャケット、スカート、ズボン、ブラウス、セーター、カーディガン、洋服、作業着、ユニホーム、学生服、オフィスワークウェア、運動着等が製造される。ニットシャツ、セーターなどは、混紡糸を編んで直接製品とされる。
この混紡糸を使用し織・編物の手法により布とする手段はそう困難なもので無く一般的なスパン糸と同等の取り扱いで可能である。
染色加工についても強力の低下を防止するためマイルドな条件が望ましいが、特別なレサイプを設定する必要は無く、レーヨンステープルの加工方法に準じた条件で十分である。
このバナナ繊維を使用した織・編物は、それを構成する繊度・繊維長に幅があり、吸湿性に優れ、嵩高性に富み、シャリ感の優れた衣料用の布が得られる。
【００３０】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【００３１】
【実施例１】
バナナ繊維（平均繊維長２５ｍｍ）とコットン繊維（平均繊維長３５ｍｍ）を等量、自動給綿機（大鳥製−ＬＶＳＢ−ＡＦＣ−ＭＰＭ−ＬＶＳ／ＢＥ−ＳＣ−ＤＯ−ＦＡＮ）にて混紡しシリンダー２２０ｒｐｍ、ドッファー８．０ｒｐｍにてカードを通し２５０ゲレンのスライバーを得る。
なお、上記のバナナ繊維の断面図及び側面図は、図１（Ａ）及び図２（Ａ）に、またコットン繊維の断面図及び側面図は、図１（Ｂ）及び図２（Ｂ）に示した。
ついで連条二頭通しにて３００ゲレンとし、このものをシンフレックス（ＳＰＸ）にて２５０ゲレン１．３Ｔ／吋の粗糸とする。
この粗糸を一般的なリング精紡機にてスピンドル回転数９６００ｒｐｍで紡績し紡出番手１０番手、撚数１２．６Ｔ／吋の糸を作成した。
次いでこの糸を通常のサイジング・整経工程にて製織の準備をし、経１００本／吋、緯５０本／吋、３／１綾組織の規格にてレピア織機（ピカノールＧＴＭ）にてパンツ用途の織物を作成した。
この織物の染色加工はごく一般的なコットンの加工条件であった。
この条件によって得られたパンツ用の織物は別表の如くシャリ感にとみ、吸湿性・嵩高性も一般的なコットン１００％織物より優れている。
【００３２】
【比較例１】
コットン繊維（平均繊維長３５ｍｍ）１００％を自動給綿機（大鳥製−ＬＶＳＢ−ＡＦＣ−ＭＰＭ−ＬＶＳ／ＢＥ−ＳＣ−ＤＯ−ＦＡＮ）を通した後、シリンダー２２０ｒｐｍ、ドッファー８．０ｒｐｍにてカードを通し２５０ゲレンのスライバーを得る。
ついで連条二頭通しにて３００ゲレンとし、このものをシンフレックス（ＳＰＸ）にて２５０ゲレン１．３Ｔ／吋の粗糸とする。
この粗糸を一般的なリング精紡機にてスピンドル回転数９６００ｒｐｍで紡績し紡出番手１０番手、撚数１２．６Ｔ／吋の糸を作成した。
次いでこの糸を通常のサイジング・整経工程にて製織の準備をし、経１００本／吋、緯５０本／吋、３／１綾組織の規格にてレピア織機（ピカノールＧＴＭ）にてパンツ用途の織物を作成した。
この織物の染色加工はごく一般的なコットンの加工条件であった。
この織物とバナナ繊維を５０％混紡したパンツ用織物の比較は表１に示すの如くバナナ繊維の方がシャリ感にとみ、吸湿性・嵩高性も一般的なコットン１００％織物より優れている。
【００３３】
【表１】

【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、下記の効果が得られる。
（１）従来産業廃棄物としての扱いでしかなかったバナナの茎を使用した編織物が得られる。
（２）資源の枯渇化に対応する原料の提供が可能であり、しかも従来食用に提供されているバナナは、栽培面積を増やす必要はなく、地球環境に優しい衣料用材料を提供出来る。
（３）バナナ繊維及びこれを混用した編織物は、吸湿性が従来のコットンより優れている。
（４）バナナ繊維及びこれを混用した編織物は、シャリ感が従来のコットンより大きく清涼感に富む。
（５）バナナ繊維及びこれを混用した編織物は、表１に示すように、嵩高性に富み、編織物としてボリュ−ム感が従来のコットンより優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のバナナ繊維の断面図（Ａ）及び従来のコットンの断面図（Ｂ）
【図２】本発明のバナナ繊維の側面図（Ａ）及び従来のコットンの側面図（Ｂ）

Claims (7)

1. 食用に供される芭蕉科・バナナ属バナナの剥皮した仮茎から得られる平均繊維長が１０ｍｍ〜５０ｍｍ、平均繊度が０．５ｄｔｅｘ〜８０ｄｔｅｘであるバナナ繊維の製法であって、
   下記のａ）〜ｇ）の工程からなることを特徴とするバナナ繊維の製法。
   ａ）食用に供される芭蕉科・バナナ属バナナの茎を切断する工程
   ｂ）茎の着色表皮を剥取り除去する工程
   ｃ）茎を構成する多数の樹皮を剥皮機又は人手により皮をむくように剥し単位樹皮にする工程
   ｄ）単位樹皮を圧搾機にかけ、樹皮中の繊維以外の液状成分を圧搾除去し繊維束を取出す工程
   ｅ）繊維束を乾燥する工程
   ｆ）乾燥された繊維束をブラッシングして分割フィブリル化された単繊維を得る工程
   ｇ）分割フィブリル化された単繊維を一定の長さにカットし、ステープルファイバーを得る工程
2. 請求項１に記載のバナナ繊維の製法から得られるバナナ繊維と、少なくとも１種の他の衣料用繊維とを紡糸してなるバナナ繊維混紡糸。
3. バナナ繊維の含有量は、全量に対して５％以上であることを特徴とする請求項２に記載のバナナ繊維混紡糸。
4. 他の衣料用繊維は、綿、ポリエステル又はレーヨンから選択されることを特徴とする請求項２に記載のバナナ繊維混紡糸。
5. 紡出番手は、綿番手で３番手以上４０番手以下であることを特徴とする請求項２に記載のバナナ繊維混紡糸。
6. 請求項２〜５のいずれかに記載のバナナ繊維混紡糸より構成されてなる繊維構造物。
7. 織布又は編物であることを特徴とする請求項６に記載の繊維構造物。

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