JP5691043B2

JP5691043B2 - 繊維構造物、抗菌性紡績糸及び抗菌性獣毛布帛

Info

Publication number: JP5691043B2
Application number: JP2010118765A
Authority: JP
Inventors: 庸治谷; 圭一朗大庭; さおり田中
Original assignee: NIKKO TEXTILE CORPORATION
Current assignee: NIKKO TEXTILE CORPORATION
Priority date: 2010-05-24
Filing date: 2010-05-24
Publication date: 2015-04-01
Anticipated expiration: 2030-05-24
Also published as: JP2011246828A

Description

本発明は、繊維構造物、抗菌性紡績糸及び抗菌性獣毛布帛に関する。

従来技術として「塩素化加工された羊毛繊維が、親水性に優れ２個以上のアミノ基を有するイオン結合力のある抗菌防臭剤によって抗菌防臭加工されてなることを特徴とする抗菌防臭性羊毛繊維」（特許文献１）や「繊維、織物、混紡織物または縫製品に抗菌性などの機能性を付与する機能加工を施す方法において、超臨界、亜臨界または液体状の高圧二酸化炭素と極性溶媒を含む混合物が混合時のみに極めて大きな溶解力を示す特異的共存効果を利用してカテキン、キトサン、アクリルニトリルなどの抗菌剤を溶解し、高圧二酸化炭素中において、繊維を機能加工することを特徴とする繊維加工方法」（特許文献２）、「（ａ）合成樹脂エマルジョンを樹脂換算で１〜２０重量部、（ｂ）コロイド状もしくは微粒子状の金属酸化物、シリカゲルおよび／またはゼオライトを固形分換算で２〜４５重量部、（ｃ）抗菌性金属の錯イオンを金属分換算で０．０２〜１重量部、（ｄ）水５０〜９６．５重量部を主成分とするコーティング用組成物を、繊維および／または布帛に加工してなる繊維材料」（特許文献３）が紹介されている。

特開平０６−８１２７２号公報特開２００２−４１６９号公報特開平０４−２５５７６７号公報

ところで、現在衛生加工処理された生活用品に対する消費者の関心が高まり、中でも衣料品などに抗菌防臭機能の優れた製品が求められてきている。

前述した特許文献１では、羊毛繊維表面を塩素化処理させ、抗菌剤との結合性を高めているが、ＪＩＳＬ０２１７１０３法に準じて洗濯試験を１０回繰り返した後のＪＩＳＬ１０９２菌液吸収法における静菌活性値が基準値の２．２以上である２．５を示すが、基準値に対してそれほど大きな値ではないため、その後、繰り返し洗濯することによって、容易に静菌活性値の基準を下回ってしまう。

また、前述した特許文献２では、超臨界等を用いて繊維内部などに抗菌性などの機能を付与させる記載があるが、超臨界を使用するためには、設備が大きくなり、量産性に向いていない。

また、特許文献３では、繊維表面を樹脂でコーティングするため、獣毛繊維が持つ風合いを損なう問題があった。

以上のことから、本発明の課題は、樹脂で抗菌剤を獣毛繊維表面に固着させることなく、抗菌防臭性に優れた繊維構造物、抗菌性紡績糸及び抗菌性布帛を提供することにある。

請求項１に記載の繊維構造物は、少なくとも一種の第四級アンモニウム塩を含有する抗菌剤がイオン結合によって結合された獣毛繊維からなり、ＪＩＳＬ０２１７１０３法に準じた洗濯試験を１０回繰り返した後のＪＩＳＬ１０９２菌液吸収法における静菌活性値が５．２超である。ここでいう「獣毛」とは、例えば、羊毛、カシミヤ、モヘヤ、キャメル、アンゴラなどを挙げることができる。ここでいう静菌活性値とは、抗菌防臭性を示す値であり、社団法人繊維評価技術協議会（以下ＳＥＫと示す）が定めた抗菌防臭基準である２．２以上あれば、抗菌防臭性を有すると判断することができ、数値が高いほど抗菌防臭性に優れる。なお、第四級アンモニウム塩中でもカチオン性を有する第四級アンモニウム塩が好ましい。カチオン性を有することで、獣毛繊維表面とイオン結合しやすくなる。カチオン性を有する第四級アンモニウム塩としては、塩化ベンザルコニウム、有機シリコーン第四級アンモニウム塩、Ｎ−ポリオキシアルキレン−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリアルキレンアンモニウム塩、アルキル第四級アンモニウム・カルボン酸塩、アルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンザルコニウム塩、アルキル第四級アンモニウム塩、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−テトラアルキル第四級アンモニウム塩、セチルトリメチルアンモニウムクロライド、ジアルキル第四級アンモニウム塩、テトラアルキル第四級アンモニウム塩、テトラアルキル第四級アンモニウム塩、オクタデシルジメチルアンモニウムクロライド、塩化ジデシルジメチルアンモニウム、第四級アンモニウム塩化合物、ジデシルジメチルアンモニウムクロライド、リン酸エステルモノマーの共重合体の第四級アンモニウム塩化合物、３−（メトキシシリル）−プロピルオクタデシルジメチルアンモニウムクロライド、Ｎ−ポリオキシアルキレン−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリアルキレンアンモニウム、長鎖アルキル第四級アンモニウム塩、塩化ベンザルコニウムクロライド・多価アルコール系化合物、アルキルトリメチルアンモニウムジブチルリン酸塩、ジシアンアミド・ジエチレントリアミン・塩化アンモニウム縮合物、ジシアンジアミドポリアルキレンポリアミンアンモニウム重縮合体、カチオンポリマー、カチオンＤＤＣ−５０、（ポリ−β−１，４）−Ｎ−アセチル−Ｄ−グルコサミンの部分脱アセチル化合物とヘキサメチレンビス（３−クロロ−２−ヒドロキシプロピルジメチルアンモニウムクロライド）との反応生成分などが挙げられる。また、それ以外の抗菌剤として、銀、銅などの遷移金属のイオンや錯体、カチオン化された天然抗菌剤、カチオン化された無機微粒子などが用いることもできる。

請求項２に記載の繊維構造物は請求項１に記載の繊維構造物であって、獣毛繊維は、羊毛繊維である。

請求項３に記載の抗菌性紡績糸は、請求項１または２に記載の繊維構造物から成る。

請求項４に記載の抗菌性布帛は、請求項１または２に記載の繊維構造物または請求項３に記載の抗菌性紡績糸を含んでなる。ここにいう「布帛」とは、例えば、織物や、編物（ニット）、不織布などである。前述した抗菌性布帛は、抗菌性紡績糸以外の紡績糸や繊維構造物と組み合わされてもよく、抗菌性紡績糸以外と組み合わせる場合は、抗菌性紡績糸が主成分となっているのが好ましい。

本発明に係る繊維構造物、抗菌性紡績糸及び抗菌性布帛は、樹脂等で繊維表面をコーティングされることなく、獣毛繊維が持つ風合いを維持しながら、従来の獣毛繊維の抗菌処理に比べてＪＩＳＬ０２１７１０３法に準じて洗濯試験を１０回繰り返した後のＪＩＳＬ１０９２菌液吸収法における静菌活性値が５．２超である優れた抗菌防臭性を有する。

以下、本発明の実施の形態に係る繊維構造物の製造方法について説明する。
［原料］

本発明に係る繊維構造物は、例えば、羊や、モヘア、アルパカ、カシミヤ、ラマ、ビキューナ、キャメル、およびアンゴラ等の獣毛を構成する単繊維（モノフィラメント）が原料となり得る。
［繊維構造物の製造方法］

本発明の繊維構造物は、獣毛繊維中の一部のタンパク質を分解して一部タンパク質分解獣毛繊維を製造するタンパク質分解工程と、一部タンパク質分解獣毛繊維を洗浄して洗浄済み獣毛繊維を製造する洗浄工程と、洗浄済み獣毛繊維を乾燥し乾燥獣毛繊維を製造する乾燥工程と、乾燥獣毛繊維に抗菌剤によって抗菌性を付与する抗菌性付与工程によって獣毛繊維が処理されたものである。

（１）タンパク質分解工程
タンパク質分解工程では、原料である獣毛繊維が、所定溶質濃度、所定温度に調節されたタンパク質分解溶液に浸漬され、獣毛繊維のタンパク質の一部が分解される。なお、タンパク質分解溶液とは、水、アルカリ性溶液、酸溶液、タンパク質分解酵素溶液等が挙げられる。

また、タンパク質分解工程後に中和処理工程を行うことが好ましい。中和処理工程とは、タンパク質分解溶液に対して逆の極性溶液を使用することにより、繊維のｐＨを７付近に揃えることをいう。中和処理を行わなかった場合は、染色時に繊維全体のｐＨムラによる色ムラが発生しやすく、さらに皮膚への刺激等が起こり、安全性に問題が生じる可能性がある。

（２）洗浄工程
洗浄工程では、タンパク質分解工程によって処理された獣毛繊維を極性有機溶媒に浸漬させることで分解されたタンパク質の洗浄を行う。特に限定されるものではないが、使用される極性溶媒はメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、プロピルアルコール及びブタノールよりなる群から選択される少なくとも１つであることが好ましい。

なお、タンパク質分解工程からタンパク質洗浄工程に移されるとき、獣毛繊維は水分を含んだ状態で極性有機溶媒に浸漬させる必要がある。なお、ここでいう「水分を含んだ状態」とは、タンパク質分解工程によって処理された獣毛繊維の乾燥状態に基づいた含水率が５重量％以上である状態である。この含水率が５重量％未満である場合、下記乾燥工程後の獣毛繊維において、タンパク質分解工程によって分解されたタンパク質が固化し、再度タンパク質分解工程を行う必要がある。

（３）乾燥工程
乾燥工程では、上記洗浄工程で処理された獣毛繊維が乾燥処理される。なお、乾燥方法としては獣毛繊維内の溶液を除去できれば良く、特に限定されるわけではないが、真空乾燥や熱風乾燥等が用いることができる。

（４）抗菌性付与工程
抗菌性付与工程では、乾燥工程によって処理された獣毛繊維を抗菌剤溶液に浸漬させることで抗菌性の付与を行う。また、抗菌性付与方法としては、浸漬させる方法以外にパッドアンドドライ法やスプレー法等を用いることができる。なお、抗菌性付与工程は、紡績糸及び布帛に加工された後に行われても良い。

［静菌活性値の測定方法］
ＪＩＳＬ１９０２菌液吸着法における標準布と抗菌防臭加工試料の生菌数またはＡＴＰ量を測定し、以下の計算式を用いて静菌活性値を求める。
［計算式］
Ｓ＝（Ｍｂ−Ｍａ）−（Ｍｃ−Ｍｏ）
Ｓ：静菌活性値
Ｍａ：標準布の試験菌接種直後の３検体の生菌数またはＡＴＰ量の常用対数値の平均
Ｍｂ：標準布の１８時間培養後の３検体の生菌数またはＡＴＰ量の常用対数値の平均値
Ｍｃ：抗菌防臭加工試料の試験菌接種直後の３検体の生菌数またはＡＴＰ量の常用対数値の平均
Ｍｏ：抗菌防臭加工試料の１８時間培養後の３検体の生菌数またはＡＴＰ量の常用対数値の平均値
［実施例］
以下に、本発明の実施例を示す。

羊毛繊維１００％（平均繊維径２２．５μｍ）の綿６００ｇを１５Ｌの水に浸漬させ、テキスポートＳＮ−１０（日華化学社製）６０ｇと酢酸３６ｇとを水３Ｌに溶解させた液を加えた。次に、バソランＤ．Ｃ（ビーエーエスエフジャパン（株）製）４８ｇを水１２Ｌに溶解した液を加え、常温で５０分間反応させた後、羊毛繊維を水洗いした。水洗いした羊毛繊維を水３０Ｌに浸漬させ、チオ硫酸ナトリウム４８ｇと３５％過酸化水素水３０ｇを加えた後、４０度Ｃで４０分間反応させた後、水洗いし、羊毛繊維のスケールオフ加工を行った。次に、スケールオフ加工済みの羊毛繊維を０．４重量％の水酸化ナトリウム水溶液（ｐＨ１２．７）３０Ｌに浸漬させ、４０度Ｃで１２時間タンパク質分解処理を行った。次に、タンパク質分解処理を行った羊毛繊維を水洗いし、１重量％のギ酸水溶液において中和処理を行った。中和処理した羊毛繊維を水洗いし、マングルで水を絞り出した後、乾燥させることなく濡れたまま連続して３０Ｌのブタノール溶液に浸漬させ、分解されたタンパク質の洗浄及び抽出を行った。その後、マングルを用いてブタノールを絞り落とした後に、８０度Ｃの温度で６０分間乾燥させた。

乾燥工程を行った羊毛繊維とポリエステルを１：１の割合になるように混紡させ、羊毛繊維とポリエステルの９６番手の混紡糸を作製した。その混紡糸に抗菌防臭性を付与させるために、４重量％の抗菌防臭剤であるニッカノンＲ．Ｂ．（日華化学（株）製）水溶液に常温で３０分間浸漬させた。その後、抗菌防臭処理した混紡糸をローラーに掛け、溶媒を除去した上で、１０５度Ｃで３分間、１６０度Ｃで３分間、熱風乾燥機を用いて乾燥させ、抗菌性紡績糸を得た。

次に、抗菌性紡績糸と標準布のＪＩＳＬ１０９２菌液吸収法に準じた黄色ブドウ球菌に対する抗菌力評価試験を行った。

標準布に対する接種直後の菌数が１．１×１０^５ＣＦＵ／ｍｌ（常用対数値５．０４）、１８時間経過後における菌数が１．４×１０^７ＣＦＵ／ｍｌ（常用対数値７．１５）であり、１８時間経過後における菌数の常用対数値から接種直後の菌数の常用対数値を引いた値が、試験成立の判定値である１．０よりも大きい２．１を示したことから、この抗菌力評価試験は有効であった。

そして、上記抗菌性紡績糸も同様にして１８時間経過後における生菌数を測定すると共に、抗菌性紡績糸における１８時間経過後の菌数と、上記標準布に使用した場合における１８時間経過後の生菌数との対数値における差（静菌活性値）を求めた。その結果を表１に示す。ＪＩＳＬ０２１７１０３法に準じて洗濯試験を行う前の抗菌性紡績糸は、ＳＥＫが定めた抗菌防臭基準である２．２以上の値であることから、抗菌防臭性として十分な効果を有し、羊毛繊維としての風合いが維持されていることが確認された。

また、得られた羊毛繊維の長手方向に直交する断面写真を（株）日立製作所製の走査型電子顕微鏡Ｓ−３０００Ｎを用いて観察したところ、繊維断面積あたりの空孔率が２％であることが確認された。

０．４重量％の水酸化ナトリウム水溶液への浸漬時間を１２時間から３６時間に変更した以外は実施例１と同様の方法で、抗菌性獣毛紡績糸を得た。

得られた抗菌性獣毛紡績糸に対して、実施例１と同様に抗菌力評価試験を行った。その結果、試験成立の判定値である１．０よりも大きい２．１を示したことから、この抗菌力評価試験は有効であった。

本実施例で得られた抗菌性獣毛紡績糸の静菌活性値を表１に示す。ＪＩＳＬ０２１７１０３法に準じて洗濯試験を行った後の抗菌性紡績糸は、ＳＥＫが定めた抗菌防臭基準である２．２以上の値であることから、抗菌防臭性として十分な効果を有し、羊毛繊維としての風合いが維持されていることが確認された。また、繊維長手方向に直交する繊維断面を、走査型電子顕微鏡を用いて観察したところ、繊維断面積あたりの空孔率が１２％であることが確認された。

０．４重量％の水酸化ナトリウム水溶液への浸漬時間を１２時間から７２時間に変更した以外は実施例１と同様の方法で、抗菌性獣毛紡績糸を得た。

得られた抗菌性獣毛紡績糸に対して、実施例１同様に抗菌力評価試験を行った。その結果、試験成立の判定値である１．０よりも大きい２．１を示したことから、この抗菌力評価試験は有効であった。

本実施例で得られた抗菌性獣毛紡績糸の静菌活性値を表１に示す。ＪＩＳＬ０２１７１０３法に準じて洗濯試験を行った後の抗菌性紡績糸は、ＳＥＫが定めた抗菌防臭基準である２．２以上の値であることから、抗菌防臭性として十分な効果を有し、羊毛繊維としての風合いが維持されていることが確認された。また、繊維長手方向に直交する繊維断面を、走査型電子顕微鏡を用いて観察したところ、繊維断面積あたりの空孔率が３１％であることが確認された。

（比較例１）
羊毛繊維１００％（平均繊維径２２．５μｍ）とポリエステルを１：１の割合になるように混紡させ、羊毛繊維とポリエステルの９６番手の混紡糸を作製した。

作製した混紡糸に抗菌防臭性を付与させるために、４重量％の抗菌防臭剤であるニッカノンＲ．Ｂ．（日華化学（株）製）水溶液に常温で３０分間浸漬させた。その後、抗菌防臭処理した混紡糸をローラーに掛け、溶媒を除去した上で、１０５度Ｃで３分間、１６０度Ｃで３分間、熱風乾燥機を用いて乾燥させ、抗菌防臭性紡績糸を得た。

作製した抗菌防臭性紡績糸を実施例１と同様にＪＩＳＬ０２１７１０３法に準じて洗濯試験を１０回繰り返した後、前記と同様にして静菌活性値の測定を行った。その結果を表１に示す。ＳＥＫが定める抗菌防臭基準である２．２に対して１．４と静菌活性値が低いため、羊毛としての風合いは維持されているが抗菌防臭性を有していないことが確認された。

（比較例２）
４重量％の抗菌防臭剤であるニッカノンＲ．Ｂ．（日華化学（株）製）水溶液に常温で３０分間浸漬させる抗菌処理を行わない以外は、実施例３と同様にして獣毛紡績糸を得た。

作製した獣毛紡績糸を実施例１と同様にＪＩＳＬ０２１７１０３法に準じて洗濯試験を１０回繰り返した後、前記と同様にして静菌活性値の測定を行った。その結果を表１に示す。ＳＥＫが定める抗菌防臭基準である２．２に対して０．３と静菌活性値が低いため、羊毛としての風合いは維持されているが抗菌防臭性を有していないことが確認された。

本発明に係る繊維構造物、抗菌性紡績糸及び抗菌性布帛は、獣毛繊維が抗菌防臭処理されてなり、獣毛繊維としての風合いを残しながら、ＪＩＳＬ０２１７１０３法に準じて洗濯試験を１０回繰り返した後でも高い抗菌防臭性を有するため、衣料品などに好適に使用され、また抗菌性獣毛繊維構造物は枕などの寝具に用いることができる。

Claims

少なくとも一種の第四級アンモニウム塩を含有する抗菌剤がイオン結合によって結合された獣毛繊維からなり、ＪＩＳＬ０２１７１０３法に準じた洗濯試験を１０回繰り返した後のＪＩＳＬ１０９２菌液吸収法における静菌活性値が５．２超である繊維構造物。
前記獣毛繊維は、羊毛繊維である
請求項１に記載の繊維構造物。
請求項１または２に記載の繊維構造物から成る抗菌性紡績糸。
請求項１または２に記載の繊維構造物または請求項３に記載の抗菌性紡績糸を含んでなる抗菌性布帛。