JP5051487B2 - 減臭性布帛 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物、自動車、列車、航空機、船舶の内装に使用されるカーテン、カーペット、壁張地、天井張地、戸襖張地 、椅子張地、テーブルクロス等の内装布帛や、フオーマルウェア、カジュアルウェア、スポーツウェア、和服、和装帯、作業着等の衣料布帛等の有機繊維の多繊条糸によって構成される布帛に臭気除去機能を付与する減臭仕上法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、布帛に光触媒、特には光触媒能を有する酸化チタンを付着させて雰囲気の臭を減ずるための布帛、即ち、減臭性布帛を得ようとする試みは数多く知られている。これらの従来技術を有機繊維に適用するに際しては、有機繊維が光触媒に侵されるのを防ぐため、保護材で光触媒を被覆している。更に、その被覆された光触媒を繊維の表面に付着させるため、別途バインダー層を光触媒および／または繊維の表面に設けている。つまり、光触媒と保護材とバインダーとの３成分が必要とされていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この別途設けるバインダー層は、それを柔軟な布帛に施した場合、その柔軟な布帛を硬くしてしまうと言う不都合を生じる。又、従来技術では、保護材で光触媒を被覆するために、光触媒の光触媒能が低下する点でも問題がある。そして、そのような問題を回避するため、その被覆された光触媒が積層を形成する程度に多量に布帛に施すときは、益々布帛が硬くなってしまう。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み、一般的な布帛である有機繊維から成る多繊条糸によって構成された布帛に、その布帛を構成する糸条が相互に相対的に挙動する布帛の組織構造に起因する特有な柔軟性を維持しつつ、光触媒を付着させて、減臭性と柔軟性を同時に満足する布帛を提供せんとするものである。
【０００５】
本発明に係る減臭性布帛は、２５ｄｔｅｘ以下の有機繊維から成る多繊条糸によって構成され、粒径が５００ｎｍ以下であり有機繊維の径の１０分の１以下の酸化チタン粒子は、有機繊維の表面に皮膜状に積層を形成せず、リン酸チタン化合物を介して有機繊維の表面に島状に付着していて、酸化チタン粒子の付着量が５０〜２０００ｐｐｍであることを第１の特徴とする。
【０００６】
本発明に係る減臭性布帛の第２の特徴は、上記の第１の特徴に加えて、酸化チタンの個々の粒子は、有機繊維の表面に皮膜状に積層を形成していないリン酸チタン化合物を介して、有機繊維の表面に島状に付着している点にある。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の減臭性布帛の骨子は、織編物を構成する有機繊維に、光触媒以外の無機物を介して、個々の光触媒微粒子が付着していることにある。即ち、前記従来技術における課題、つまり、減臭性と柔軟性を同時に満足する優れた機能を有する布帛を得るために鋭意検討し、光触媒以外の無機物を介して光触媒を、目的とする織編物の個々の繊維に付着させてみたところ、意外にも前記課題が一挙に解決されるとの知見を得た。
【０００８】
本発明において減臭性を付与する対象物である布帛は、織編物、即ち、織物または編物を意味し、それらの織組織構造や編組織構造については特に限定されない。又、本発明において「多繊条糸」とは、モノフイラメント糸以外の糸であって、多数の繊維によって構成される紡績糸、マルチフイラメント糸、マルチフイラメント糸とステープルファイバーとの複合糸、それらの合撚糸やリングヤーン、モールヤーン等の加工糸を意味する。又、本発明において「有機繊維」とは、有機物を主成分とする繊維を意味し、その種類は特に限定されないが、綿、麻、毛、絹などの天然繊維、各種再生繊維、各種半合成繊維、各種アクリル系繊維、各種ポリアミド系繊維、各種ポリエステル系繊維、各種ポリビニル系繊維などの各種合成繊維などが好適に使用される。中でも、ポリエチレンテレフタレート繊維は、力学的寸法安定性と熱的寸法安定性が良好であり、且つ、吸湿性が低いため、光触媒以外の無機物を介して付着した光触媒が脱落し難いので好適に使用され、ポリマーを構成する繰り返し単位の８５％以上がエチレンテレフタレートである繊維もポリエチレンテレフタレート繊維に準じて好適に使用される。
【０００９】
有機繊維の太さは、格別限定されないが、それが細ければ細いほど光触媒以外の無機物を介して付着する光触媒微粒子が脱落し難くなるので、２５ｄｔｅｘ以下、好ましくは５ｄｔｅｘ以下の有機繊維を使用し、３ｄｔｅｘ以下の繊維が多繊条糸に含まれていれば更に好ましい。その有機繊維の断面形状は特に限定されず、丸や扁平断面のものでもよいが、三角形、四角形、六角形、七角形………等の多角形断面を成すもの、或いは、多葉形やＴ形、Ｈ形、Ｉ形、Ｙ形等のアルファベット文字形等、複雑な断面形状のものでは、光触媒以外の無機物を介して付着する光触媒微粒子が脱落し難くなるので推奨される。
【００１０】
光触媒は、チタン、亜鉛、タングステン、ケイ素、ジルコニウム、マグネシウムなどの酸化物系のもので半導体的性質を有するもの、特に、酸化チタン光触媒、即ち、アナターゼ型酸化チタン光触媒、ルチル型酸化チタン光触媒、アモルファス型酸化チタン光触媒がよく、中でも、アナターゼ型酸化チタン光触媒が特に推奨される。光触媒微粒子の粒径は小さいほど良く、繊維の径（太さ）の１０分の１以下の粒径のものは脱落し難さの面で好ましく、特に、５００ｎｍ以下のものが推奨される。繊維に対する光触媒微粒子の付着量は、その量に応じた光触媒（減臭）効果が得られ、それが少なければ光触媒（減臭）効果が不十分になり、それが多過ぎると布帛が硬くなるので、それよって得られる光触媒（減臭）効果と減臭性布帛に要求される柔軟性を勘案して設定されるが、その特に好ましい範囲は、布帛質量比にして５０〜２０００ｐｐｍ、更に好ましくは１００〜１０００ｐｐｍとする。
【００１１】
光触媒以外の無機物としては、光触媒微粒子と繊維との双方に対する付着性を有するもの、例えば、リン酸チタンやリン酸カルシウム等のリン酸金属系やアパタイト系無機物が好適であり、その中でもリン酸チタンが特に好適である。光触媒以外の無機物の付着量は、それが少なければ光触媒微粒子に対する付着性が不充分であり、それが多過ぎると光触媒微粒子を包み過ぎ、光触媒微粒子の光触媒機能が妨げられるので、光触媒による光触媒（減臭）効果が得られ、且つ、光触媒微粒子に対する付着性が得られる範囲で設定される。光触媒微粒子と光触媒以外の無機物との付着量比の好ましい範囲は、１：５〜５：１、更に好ましい範囲は、２：５〜５：２である。
【００１２】
減臭性布帛の繊維に付着している光触媒微粒子と光触媒以外の無機物の付着状態は、無定形であって特に限定されず、光触媒（減臭）効果と、布帛を構成する糸相互が相対的に動き得るという織編物の組織構造に起因する布帛の柔軟性が確保される付着状態であればよいが、好ましくは、光触媒微粒子が分散し混合している光触媒以外の無機物が、有機繊維の表面に皮膜状に積層を形成せず、有機繊維の表面に無定形の島状形態を形成して疎らに付着するようにする。本発明の実施形態は特に限定されないが、光触媒微粒子が分散している光触媒以外の水和無機物の分散ゾルを被加工布帛に付与し、次いで乾燥すると言う形態を採ることが望ましい。光触媒微粒子が分散し混合している光触媒以外の水和無機物は、水中にコロイドとなって分散し易く、そこに光触媒微粒子が混入していると、光触媒微粒子が分散ゾルの中にあって沈澱し難く、その分散状態が継続維持され、その分散ゾルの水液を布帛に付与して乾燥することによって、極少量の光触媒微粒子と光触媒以外の無機物を思い通り繊維に付着させることが出来る。
【００１３】
【実施例１】
酸化チタン光触媒と水和リン酸チタンの固形分質量比が３：２であり、その酸化チタン光触媒の粒子径が５００ｎｍ以下に調整された酸化チタン光触媒と水和リン酸チタンとの混合分散液を、酸化チタン光触媒が０．０６質量％となるように希釈して処理液を調製し、この処理液に総繊度が２００ｄｔｅｘでフイラメント本数が８４本のポリエステルマルチフイラメント加工糸を経糸と緯糸に使用した目付け２００ｇ／ｍ² のポリエステル繊維織物を漬込み、ポリエステル繊維織物に十分に処理液を含浸させた後取り出し、絞り率１００％に圧力調整されたマングルで絞液し、１５０℃の熱風乾燥機内に２分間放置乾燥させ、減臭性布帛を得た。
【００１４】
【実施例２】
実施例１の酸化チタン光触媒と水和リン酸チタン混合分散液を、その酸化チタン光触媒が０．００６質量％となるように希釈して処理液を調製し、この処理液に実施例１で使用したものと同じポリエステル繊維織物を漬込み、実施例１と同様に、絞液・乾燥させて減臭性布帛を得た。
【００１５】
【実施例３】
実施例１の酸化チタン光触媒と水和リン酸チタン混合分散液を、その酸化チタン光触媒が０．２質量％となるように希釈して処理液を調製し、この処理液に実施例１で使用したものと同じポリエステル繊維織物を漬込み、実施例１と同様に、絞液・乾燥させて減臭性布帛を得た。
【００１６】
【実施例４】
酸化チタン光触媒と水和リン酸チタンの固形分質量比が３：１であり、その酸化チタン光触媒の粒子径が５００ｎｍ以下に調整された酸化チタン光触媒と水和リン酸チタンとの混合分散液を、酸化チタン光触媒が０．０６質量％となるように希釈して処理液を調製し、この処理液に実施例１で使用したものと同じポリエステル繊維織物を漬込み、実施例１と同様に、絞液・乾燥させて減臭性布帛を得た。
【００１７】
【実施例５】
酸化チタン光触媒と水和リン酸チタンの固形分質量比が１：４であり、その酸化チタン光触媒の粒子径が５００ｎｍ以下に調整された酸化チタン光触媒と水和リン酸チタンとの混合分散液を、酸化チタン光触媒が０．０６質量％となるように希釈して処理液を調製し、この処理液に実施例１で使用したものと同じポリエステル繊維織物を漬込み、実施例１と同様に、絞液・乾燥させて減臭性布帛を得た。
【００１８】
【比較例１】
実施例１で使用した酸化チタン光触媒だけで組成され、その酸化チタン光触媒が０．０６質量％となるように調製した処理液に実施例１で使用したものと同じポリエステル繊維織物を漬込み、実施例１と同様に、絞液・乾燥させて減臭性布帛を得た。
【００１９】
【比較例２】
酸化チタン光触媒とリン酸カルシウムから成る微粒子を分散した分散液を、その酸化チタン光触媒が０．０６質量％となるように希釈し処理液を調製し、この処理液に実施例１で使用したポリエステル繊維織物を漬込み、実施例１と同様に、絞液・乾燥させて減臭性布帛を得た。
【００２０】
上記実施例および比較例の減臭性布帛の減臭性と柔軟性の評価を行った。減臭性試験では、窒素ガスにて希釈された２２ｐｐｍのトルエン標準ガスを、温度２０℃湿度６５％の空気で更に２分の１に希釈して試験用ガスとした。減臭性布帛の各試料２ｇをそれぞれ臭気袋（近江オドエアーサービス株式会社製フレックスサンプラー）に入れ、エアシリンダーで袋内の空気を一旦除去した後、上記の試験用ガス２０００ｃｃを注入し密閉した。この袋を紫外線ランプ（ナショナル・ブラックライト・ブルーＦＬ２０Ｓ・ＢＬ−Ｂ・２０ワット）の直下約３０ｃｍに設置し、紫外線照射強度が３．０ｍＷ／ｃｍ² になるように微調整を行い、２４時間放置した。照射後の袋の中のガス濃度をガス検知管（株式会社ガステック製トルエン検知管Ｎｏ．１２２Ｌ）により測定した。減臭性未処理布帛においても、ある程度の減臭が確認されるため、光触媒（減臭）効果としての減臭率を、減臭率（％）＝（未処理布帛照射後ガス濃度／未処理布帛初期ガス濃度−処理布帛照射後ガス濃度／処理布帛初期ガス濃度）／（未処理布帛照射後ガス濃度／未処理布帛初期ガス濃度）×１００として算出し、表１に示す結果を得た。減臭性布帛の柔軟性については官能検査により表１に示す結果を得た。表１において、未処理布帛と比較して風合いに差が感じられなく良好な場合の評価は「○」印で、その差は感じられるが許容範囲とみなされる場合の評価は「△」で、明らかに風合いが粗硬になっているとみなされる場合の評価は「×」で表示している。
【００２１】
【表１】

【００２２】
上記表１に示すように、実施例１〜５の減臭性布帛は、良好な減臭性と柔軟性を満足する。比較例１の減臭性布帛は、トルエンに対する減臭率は１００％であるが、光触媒の保護材がないためと考えられるが、著しい臭気が確認された。これはポリエステル繊維の分解により新たに臭気成分が発生したものと考えられる。比較例２の減臭性布帛は、リン酸チタンが存在しない為、布帛表面に白粉が確認された。
【００２３】
【発明の効果】
上記の通り、本発明によると、減臭未処理品と同等の柔軟性を有する減臭性布帛を得ることが出来る。

Claims (2)

1. ２５ｄｔｅｘ以下の有機繊維から成る多繊条糸によって構成され、粒径が５００ｎｍ以下であり有機繊維の径の１０分の１以下の酸化チタン粒子は、有機繊維の表面に皮膜状に積層を形成せず、リン酸チタン化合物を介して有機繊維の表面に島状に付着していて、
   酸化チタン粒子の付着量が５０〜２０００ｐｐｍであることを特徴とする減臭性布帛。
2. 酸化チタンの個々の粒子は、有機繊維の表面に皮膜状に積層を形成していないリン酸チタン化合物を介して、有機繊維の表面に島状に付着していることを特徴とする前掲請求項１に記載の減臭性布帛。