JP6653583B2

JP6653583B2 - 抗菌性能に優れた抗菌性繊維布帛

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Publication number: JP6653583B2
Application number: JP2016008956A
Authority: JP
Inventors: 潔義田; 義田　　潔
Original assignee: Asahi Kasei Corp
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 2016-01-20
Filing date: 2016-01-20
Publication date: 2020-02-26
Anticipated expiration: 2036-01-20
Also published as: JP2017128825A

Description

本発明は、抗菌性能に優れたセルロース繊維からなる布帛に関する。さらに詳しくは、本発明は、抗菌性能に対する優れた耐久性を有するとともに、人体、生物等に障害のないセルロース繊維からなる抗菌性繊維布帛に関する。

綿等のセルロース繊維は、衣服に多く使用されているが、近年、肌着用途において、消費者の衛生に関する意識及び衛生嗜好が高まってきており、抗菌性を付与した繊維に対する要望が高まってきている。
セルロース繊維に、人体には安全で、しかも耐久性のある抗菌性を付与することは容易なことではなく、これまでに繊維処理剤として用いられている第４級アンモニウム塩系等の抗菌剤は、洗濯耐久性に乏しく、敏感肌の人の場合、皮膚がかぶれる等の問題があるため、人体に優しく、抗菌性能の満足のいくものは得られていない。
特に、最近ではＭＲＳＡのような耐性菌の出現により、抗生物質が抗菌性万能とはいえなくなり、このような耐性菌への配慮も必要となっている。
さらに、ジフェニルエーテル系抗菌剤のように加工繊維の焼却時に、発がん物質のダイオキシンが生成する事例が報告されており、環境への配慮も必要となっている。
耐性菌に対しても強い抗菌性を示し、かつ、発がん物質の生成もない抗菌剤として、ゼオライトに銀、銅又は亜鉛を担持させた無機化合物が、これを繊維ポリマー中に練り込む等の方法において使用されているが、所望の効果を発揮させるためには使用量を多くする必要があり、また、使用量が多くなると経時的に酸化を受け変色を起こす問題があり、製品での安定性、安全性が高く、抗菌性能に優れた布帛が求められている。

下記の特許文献１には、天然物質で安全性の高い脱アセチル化キチン（キトサン）を抗菌剤成分として用いる加工法が提案されている。しかしながら、抗菌効果は満足できるもの、繊維表面への固着には、バインダー樹脂、架橋剤が使用されており人体に対する安全性に問題がある。
また、下記の特許文献２には、キトサンをセルロースと共にロダン酸塩水溶液に溶解した原液を紡糸するキトサン含有セルロース繊維が提案されている。しかしながら、十分な抗菌効果を発現させるにはキトサン含有量を５重量％以上と多くする必要がある。
また、下記の特許文献３には、ビスコースの原液に粒径４ｍｍ以下のキチンを溶解させビスコース法にて紡糸するキチンキトサンビスコース繊維が提案されている。しかしながら抗菌効果を発現させるためには、キチンキトサン含有量を５％と高くする必要がある。
また、キチンナノファイバーを酸性水溶液に浸けて超音波照射にてキチンナノファイバー水分散体を作製し、この水分散体に合成繊維布帛を浸漬し、樹脂バインダーを使用せずに、キチンナノファイバーを網目状に直接付着させることで抗菌性能に優れた布帛を得ることができるものの、セルロース繊維をかかる方法で浸漬処理した場合、キチンナノファイバーは凝集し、網目状に付着しないことから洗濯耐久性が悪いという問題がある。
このように、現状では、天然物質で安全性が高く、人体にも環境にも優しい脱アセチル化したキチンをセルロース繊維からなる布帛に、バインダー樹脂や架橋剤を用いずに、少量付着させた、抗菌性能の洗濯耐久性に優れた布帛は未だ得られていない。

特開平４−２５７３０１号公報特開平１１−１００７１２号公報特許第２８２２１７４号公報

本発明が解決しようとする課題は、セルロース繊維からなる繊維布帛に所定のキチンナノファイバーを、バインダー樹脂を使用せずに、所定の濃度で、繊維表面に直接強固に付着させることにより、抗菌性能の洗濯耐久性に優れ、人体や環境に優しい、抗菌性繊維布帛を提供することである。

本発明者は、上記課題を解決すべく、鋭意検討し実験を重ねたところ、キチンナノファイバーを酸性水溶液に浸けて超音波照射にてキチンナノファイバー水分散体を作製し、この水分散体を噴霧装置にて噴霧し、セルロース繊維からなる繊維表面にバインダー樹脂を使用せずにキチンナノファイバーを直接付着させることで抗菌性能の耐久性が高い布帛が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、以下のとおりのものである。
［１］セルロース繊維からなる繊維表面に、幅２０〜８０ｎｍ、長さ１５０〜６００ｎｍのキチンナノファイバーが、該繊維の表面積１μｍ^２あたり、２５本以上で直接付着していることを特徴とする抗菌性繊維布帛。
［２］幅２０〜８０ｎｍ、長さ１５０〜６００ｎｍのキチンナノファイバーをｐＨ３．５〜５．０に調整した酸性溶液に分散させた溶液を、１粒滴あたりの大きさが２０μｍ以下となる噴霧装置を用いて、セルロース繊維からなる繊維表面に噴霧して、該キチンナノファイバーを付着させる工程を含む、前記［１］に記載の抗菌性繊維布帛の製造方法。

本発明の抗菌性繊維布帛は、セルロース繊維からなる布帛であって、その繊維表面に特定の大きさのキチンナノファイバーを網目状に直接付着させることで、優れた抗菌性能を有し、その抗菌性能の洗濯耐久性に優れるとともに、肌にやさしいしなやかな風合を有する繊維布帛である。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本実施形態の抗菌性繊維布帛は、セルロース繊維からなる繊維表面に、幅２０〜８０ｎｍ、長さ１５０〜６００ｎｍのキチンナノファイバーが、該繊維の表面積１μｍ^２あたり、２５本以上で直接付着していることを特徴とする抗菌性繊維布帛である。
セルロース繊維とは、綿、麻等の天然セルロース繊維やビスコースレーヨン、銅アンモニアレーヨン、ポリノジック等の再生セルロース繊維をいい、再生セルロース繊維が好ましく使用でき、中でも銅アンモニア法によって得られるキュプラ（旭化成せんい（株）製ベンベルグ（登録商標））を用いると、所望の効果が最も顕著に発現されるため好ましい。
セルロース繊維は、特に限定しないが、総繊度２０〜３００デシテックスの繊維であることが好ましい。さらに断面形状は、Ｌ型断面の場合、しなやかな風合が得やすいとともに比表面積が大きくなっていることから、網目状に付着したキチンナノファイバーの耐久性が高まるので好ましい。

また、セルロース繊維中に、再生セルロース繊維が４５％以上含まれることが好ましく、再生セルロース繊維１００％がより好ましい。
繊維の形態は、長繊維でも短繊維でもよく、長さ方向に均一なものや、太細の斑があるものでもよい。
繊維が加工される糸状の形態としては、リング紡績糸、オープンエンド紡績糸、エアジェット精紡糸等の紡績糸、甘撚糸〜強撚糸、仮撚加工糸、空気噴射加工糸、押し込み加工糸、ニットデニット加工糸等が挙げられる。
布帛形態としては、編物、織物、及びこれらの複合布帛（例えば、積層布帛）が挙げられる。

また、セルロース繊維からなる布帛には、ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリルニトリル、ポリウレタン繊維等の他の繊維が混じっていてもよい。この際のセルロース繊維の含有率は３０％以上とするのが好ましい。
セルロース繊維とその他の繊維を混用する場合の糸条の形態の例としては、混紡（混綿、フリース混紡、スライバー混紡、コアヤーン、サイロスパン、サイロフィル、ホロースピンドル等）、交絡混繊、交撚、意匠撚糸、カバリング（シングル、ダブル）、複合仮撚（同時仮撚、先撚仮撚）、伸度差仮撚、位相差、仮撚加工後に後混繊、２フィード（同時フィードやフィード差）空気噴射加工等による混用形態が挙げられる。
またセルロース繊維とその他繊維を混用する布帛形態の例としては、編物、織物、及びこれらの複合布帛（例えば、積層布等）がある。具体例としては、いわゆる機上混用品があり、製編織時に他の裸糸又は被覆糸を機上にてセルロース繊維と他の繊維を引き揃えて又は合糸して混用した編織物が挙げられる。
本実施形態においては、セルロース繊維と他の繊維との混用形態は何ら制限されるものではなく、セルロース繊維と他の繊維が公知の混用手段によって混用されていればよい。

本実施形態の抗菌性布帛では、布帛を構成するセルロース繊維の繊維表面に特定の大きさのキチンナノファイバーを網目状に直接付着させることで、優れた抗菌性能を得るものである。
キチンナノファイバーは、キチン含有生物由来の材料からなるものであり、例えば、特開２０１０−１８３０３０９号公報、特許第５１８６６９４号公報等の方法により得られたものや市販品として、例えば、（株）スギノマシン製のＢｉＮＦｉ−ｓ（ビンフィス）等が挙げられる。
本実施形態においては、バインダー樹脂を用いることなくセルロース繊維からなる布帛の繊維表面にキチンナノファイバーを網目状に直接付着させたものであることに特徴がある。
本明細書中、用語「直接付着している」とは、バインダー樹脂、架橋剤等を用いずに、キチンナノファイバーがセルロース繊維の表面に長期間存在している状態を意味する。

本発明の他の実施形態は、幅２０〜８０ｎｍ、長さ１５０〜６００ｎｍのキチンナノファイバーをｐＨ３．５〜５．０に調整した酸性溶液に分散させた溶液を、１粒滴あたりの大きさが２０μｍ以下となる噴霧装置を用いて、セルロース繊維からなる繊維表面に噴霧して、該キチンナノファイバーを付着させる工程を含む、前記抗菌性繊維布帛の製造方法である。
キチンナノファイバーを網目状に直接付着させるためには、キチンナノファイバーをｐＨ３．５〜５．０に調整した酸性水溶液に分散させ、超音波照射を行い、キチンナノファイバー１本1本をバラケさせて分散させるともに、この分散溶液のゼータ電位をプラスに高めたキチンナノファイバー水分散体を用いることができる。
この際、ｐＨ３．５〜５．０の酸性水溶液の調整においては、任意の酸を用いることができるが、オキシカルボン酸を用いるのが、超音波照射した際にキチンナノファイバーが凝集することなく１本１本バラケさせ、水溶液中での分散性を高め易いともに分散水溶液のゼータ電位をプラス側に高めることができる点で好ましい。オキシカルボン酸とは、有機化合物の１分子内にカルボキシル基と水酸基をもつものをいい、乳酸、リンゴ酸、酒石酸等が、少ない使用量でｐＨのコントロールがし易い点で、好ましい。
水溶液のｐＨは、３．５〜５．５に調整することが好ましい。水溶液のｐＨが３．５未満、５．５以上の範囲では、超音波照射後にキチンナノファイバー分散水溶液のゼータ電位を＋４０〜１００ｍＶに高めることができないし、キチンナノファイバーの分散安定性が悪くなる点で、好ましくない。

超音波処理における超音波の周波数は、１０〜２００ｋＨｚであることが好ましい、この範囲であると幅２０〜８０ｎｍ、長さ１５０〜６００ｎｍのキチンナノファイバー１本１本に分離され、分散安定性が高まるとともに、分散溶液のゼータ電位が＋４０〜１００ｍＶに高められる。また、キチンナノファイバーの比表面積が１５０ｍ^２／ｇ以上に高められる。周波数が１０ｋＨｚ未満では、キャビテーションが強すぎ、１本１本の分離分散安定性が悪くなる点で、好ましくなく、他方、２００ｋＨｚを超えると、キャビテーション効果が小さくなり、分散溶液のゼータ電位を＋４０ｍＶ以上に高めることができない点で、好ましくない。超音波処理は、超音波ホモジナイザー、超音波分散機、超音波洗浄機等を用いて行うことができる。

また、超音波処理でキチンナノファイバーの分散性、分散水溶液のゼータ電位を制御するための条件としては、キチンナノファイバーの含有濃度、処理温度、時間等が挙げられる。
ｐＨ３．５〜５．０の酸性水溶液に浸すキチンナノファイバーの含有濃度は、０．０１〜１．０重量％が好ましく、０．０２〜０．５重量％がより好ましい。処理温度は２５〜５０℃が好ましく、処理時間は２０〜９０分間が好ましく、１５〜４５分間がより好ましい。
また、超音波処理を行うときは密閉系で処理することが、キチンナノファイバーの分散安定性が高まる点で、好ましい。
超音波処理にて、キチンナノファイバー水分散体のゼータ電位が高まったか否かは、ゼータ電位計を用いた測定により判断することができる。

本実施形態において、酸性溶液中に分散させたキチンナノファイバー水分散体をセルロース繊維からなる布帛の繊維表面に直接付与させる方法は、１滴あたりの粒滴の大きさが２０μｍ以下、好ましくは１５μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下の大きさとなる、１滴あたりの水分量を少なくすることができる噴霧（塗布）装置を用い、セルロース繊維からなる布帛表面に直接噴霧する方法が、キチンナノファイバーを網目状に効率よく付着させることができる点で、好ましい。１滴あたりの粒滴の大きさが２０μｍを超えると、繊維表面上の水分量が多くなり、網目状の付着とはならない。噴霧加工は、繊維の染色した後に実施することができる。

本実施形態においては、超音波処理後のキチンナノファイバー水分散体をセルロース繊維からなる布帛表面に、粒滴の大きさが２０μｍ以下となる噴霧装置にて直接噴霧し、比表面積が１５０ｍ^２／ｇ以上のキチンナノファイバーを網目状に付着させることに特徴がある。

本実施形態において、噴霧装置は、通常使用されているものであればいずれでもよく、二流体ノズルや静電スプレー装置等が好ましく使用することができ、ノズルの形状や塗布時の圧力、流量は、１滴あたりの粒滴の大きさが２０μｍ以下となるように任意に調整すればよい。また、噴霧パターンは、山形分布、均等分布のどちらでも構わない。１滴あたりの粒滴の大きさが２０μｍを超えると、セルロース繊維表面のキチンナノファイバーが、噴霧後の乾燥時に集合し網目状に付着しないという問題があり、洗濯耐久性も悪いものとなる。

通常の撹拌機等にて水分散体を作製しようとすると、キチンナノファイバーの分散性、分散安定性が悪く、ゼータ電位も＋４０ｍＶ以下となる。前記したように、超音波処理を行えば、キチンナノファイバー自体を１本１本に分散させることができ、分散溶液のゼータ電位も＋４０〜１００ｍＶに高められる。他方、繊維表面のゼータ電位は−３０〜６０ｍＶであるから、樹脂バインダーを用いることなく繊維表面へ網目状の付着を強固に行うことが可能となる。また、分散液中の幅２０〜８０ｎｍ、長さ１５０〜６００ｎｍのナノファイバーの形状も、網目状の付着に貢献する。また、幅、長さが上記範囲を外れる場合には網目状が形成できない場合がある。
分散溶液中のキチンナノファイバーの含有濃度は０．０１〜０．４重量％が好ましく、より好ましくは０．０２〜０．３重量％である。含有濃度が０．０１重量％未満では、所望の抗菌性能が得られず、他方、０．４重量％を超えると、しなやかな風合が得られにくくなる点で、好ましくない。

本実施形態においては、キチンナノファイバーを分散させた溶液を用い、布帛を構成するセルロース繊維の繊維表面にキチンナノファイバーを網目状に絡みつくように直接付着させるので、バインダー樹脂を使用しなくてもキチンナノファイバーの洗濯耐久性は高まる。また、繊維表面に網目状に付着させることから、キチンナノファイバーの付着量も少量で所望の抗菌効果が発揮される。

特に、セルロース繊維にポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリウレタン繊維を混用した場合、網目状の付着がより強固なものであることから洗濯２０回を繰り返し行ってもこの状態はほぼ同じで、耐久性の高いものが得やすい。また、キチンナノファイバーを、バインダー樹脂を使用せずに付着させるので、肌触りのよいしなやかな風合が得られるとともに吸水性が向上する。

本実施形態では、セルロース繊維からなる布帛の繊維表面に網目状に付着したキチンナノファイバーの大きさは、電子顕微鏡で観察され、布帛表面積１μｍ^２内に、幅２０〜８０ｎｍ、長さ１５０〜６００ｎｍのものが２５本以上付着していることが観察できる。
また、繊維表面に網目状に付着したものがキチンであるかは、ＴＯＦ−ＳＩＭＳによるイオン強度を測定することにより確認することができる。

本実施形態のセルロースからなる布帛の染色については、通常実施されている条件であればいずれの条件も適用することができる。
また、衣服の着用時、汗をかいたときに快適に感じるには、布帛が水分を吸い取る力を有することが必要であるが、汗を吸い取るだけでは一ヶ所に水分が保持されるのでベタツキ感が解消されずに不快感をもったままである。ベタツキ感を解消するためには、吸い取った水分をすばやく拡散させる必要がある。本実施形態においては、繊維表面にキチンナノファイバーが網目状に直接付着しているので、繊維表面上に超微細な起伏ができ、この起伏と表面積の増大により水分をすばやく拡散させる力を発揮する。着用時、汗をかいたときの快適性は水滴消失時間と吸水拡散面積で表すことができる。水滴消失時間と吸水拡散と快適性との関係において、水滴消失時間が２秒以下、好ましくは１秒以下で吸水拡散面積が８ｃｍ^２以上、好ましくは１０ｃｍ^２以上であると着用快適性に優れる。本実施形態の布帛においては、水滴消失時間が１秒以下、吸水拡散面積が１１ｃｍ^２を達成し、肌着衣料に用いた場合、しなやかな風合を有していることから肌触りがよく、汗をかいたとき肌にはりつくことなく着心地のよい衣料が得られる。

また、染色布帛の仕上加工方法としては、特に限定されず、布帛特性に応じて適宜選択すればよい。
このようにして得られたセルロース繊維からなる布帛は、繊維製品衛生加工評議会（ＳＥＫ）が定める認証基準に規定されている抗菌性能に優れたものとなる。具体的には、後述する黄色ブドウ球菌における静菌活性値が２．２以上、好ましくは２．５以上である。
本実施形態の抗菌性布帛は、繰り返し洗濯した後でも、上記試験における抗菌性能に優れることを特徴とする。具体的には、ＪＩＳ−Ｌ−０２１７−１０３法による洗濯を２０回繰り返した後の布帛でも、上記抗菌性能を維持することができる。
本実施形態の抗菌性繊維性布帛は、上記抗菌性能に加え、吸水性能にも優れ、具体的には洗濯２０回後の水滴消失時間が２秒以下であり、吸水拡散面積が８ｃｍ^２以上であり商品価値の高い布帛品である。

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例等に限定されるべきでない。
以下、実施例等で用いた特性値の測定法を示す。
（１）抗菌性評価
繊維製品衛生加工評議会（ＳＥＫ）の統一試験法に準じて行った。滅菌後クリーンベンチ内で乾燥した検体（１辺が約１８ｍｍの正方形の試験片０．４ｇ）に、予め高圧蒸気滅菌した後、氷冷した１／２０濃度のニュートリエントブロスで、生菌数を（１＋０．３）×１０^５個／ｍｌに調整した試験菌懸濁液０．２ｍｌを検体全体に均一に浸みるように接種し、減菌したキャップを締め付ける。これを３７±１℃で１８時間培養し、培養後の生菌数を測定した。
検体は、標準布（抗菌防臭加工製品の加工効果評価試験マニュアルに規定された布）と加工布の２種類であり、試験菌としては、黄色ブドウ状球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃ
ｕｓａｕｒｅｕｓＡＴＣＣ６５３８Ｐ）を用い、抗菌性の指標である以下の静菌活性値を算出し、静菌活性値が２．２以上のものを抗菌性ありと判断した。
静菌活性値：ＬｏｇＢ−ＬｏｇＣ
但し、試験成立条件（ＬｏｇＢ−ＬｏｇＡ）＞１．５を満たすものとする
Ａ：標準布の接種直後に回収した菌数平均値
Ｂ：標準布の１８時間培養後の菌数平均値
Ｃ：試験布の１８時間培養後の菌数平均値

（２）繊維表面のキチンナノファイバーの付着状態
走査型電子顕微鏡（日立製作所製、形式Ｓ−３５００Ｎ）を用いて、試料の繊維表面を５万倍に拡大し、適宜に５ヶ所写真撮影し、スケールゲージと比較して、サンプル布帛の繊維表面積１μｍ^２に存在するキチンナノファイバーの幅、長さ、及び数を測定し、平均値を求めた。

（３）洗濯条件
ＪＩＳＬ−０２１７１０３法に従って、２０回行った。尚、洗剤は、花王（株）製アタック（登録商標）１ｇ／Ｌを用いた。

（４）水滴消失時間
加工品について、ＪＩＳ−Ｌ−１０９７滴下法に準じて水滴消失時間を評価した。洗濯２０回後のサンプルにつき５回測定を行い、平均水滴消失時間を求めた。このときの水滴１滴の平均量は０．０３９ｍｌであった。

（５）吸水拡散面積
布帛を直径１５ｃｍの刺繍用の丸枠に取り付け、布帛表面に水溶性青染料（Ｃ．Ｉ．アシッドブルー６２を０．００５ｗｔ％含有）を０．１ｍｌ滴下し、３分後に濡れ拡がった吸水拡散面積を次式により求めた：
吸水拡散面積（ｃｍ^２）＝［縦の直径（ｃｍ）×横の直径（ｃｍ）］×π÷４
サンプル毎に測定５回を行い、平均吸水拡散面積を求めた。

（６）風合い評価
検査者（３０人）の感触によって加工品の洗濯２０回後の布帛を以下の評価基準で相対評価した：
○ ：肌触りのよいしなやかな風合
△ ：肌触り感、しなやか感がやや劣る
× ：硬く、肌触り感が悪い

［実施例１、２］
＜キチンナノファイバー水分散体の作製＞
スギノマシン（社）製キチンナノファイバー（商品名：ビンフィス（型式；ＳＦｏ−２００１０）、濃度１０ｗｔ％）を、リンゴ酸にてｐＨ４に調整した水溶液に、濃度０．１重量％、０．２重量％となるように所定量を撹拌させながら溶解させた。
次に、この水溶液を、超音波装置を用い、高周波出力８０Ｗ、発信周波数４０ｋＨｚにて３０℃に加温しながら４５分間、密閉状態で照射し、キチンナノファイバーの凝集がなく分散された溶液を作製した。ここで、分散溶液を室温にて２昼夜放置後も、キチンナノファイバーの凝集や沈殿は全くなく、水溶液中での分散安定性が高いことを確認した。
また、分散溶液のゼータ電位は、濃度０．１重量％の場合、＋６０．２ｍＶ、濃度０．２重量％の場合、＋６２．６ｍＶであった。また、キチンナノファイバーの比表面積は各々２４０ｍ^２／ｇであった。

＜繊維布帛へのキチンナノファイバーの付着＞
８４ｄｔｅｘ／４５ｆのキュプラ（旭化成せんい（株）製ベンベルグ（登録商標））と３３ｄｔｅｘのポリウレタン繊維（旭化成せんい（社）製ロイカ（登録商標））を用い、常法により３６ゲージにてベア天竺丸編地を作製した。このときのキュプラ繊維の混率は８７ｗｔ％であった。
次いで、拡布状７０℃でプレウエットした後、１８５℃でプレセットを行い、下記条件にて染色した。
＜染色条件＞
反応染料：レマゾールターコイズブルーＧ：０．２％ｏｍｆ
炭酸ナトリウム：１０ｇ／リットル
芒硝：２０ｇ／リットル
助剤：イマコールＣ２ＧＬ（浴中柔軟剤）：４ｇ／リットル
浴比：１：２０
染色温度、時間：６０℃、４０分
染色後は、９０℃にて湯洗及び水洗を繰り返し、脱水を行い乾燥した。
染色布帛表面のゼータ電位は、−３８．８ｍＶであった。

次に、上記で作製した、キチンナノファイバー濃度０．１重量％、０．２重量％の分散溶液を各々、二流体ノズル（アトマックス製ＡＭ−１２）を用い、ノズルから染色布帛表面までの距離１００ｍｍにして、ノズル圧力０．４ＭＰａにて、流量を調整し、以下の表１に記載の粒滴の大きさになるように調整し、染色布帛表面に噴霧した。噴霧後は９０℃にて乾燥し、目付が１２０ｇ／ｍ^２になるように調整し、１３０℃の熱処理にて仕上げた。
得られた染色布帛の繊維表面上に付着しているキチンナノファイバーの状態、抗菌性能、風合、吸水性の評価結果を以下の表１に示す。表１の結果から実施例１、２で得られた布帛は、抗菌性能、吸水性能に優れ、しなやかな風合を有し、商品価値の高い染色布帛であることが分かる。

［比較例１、２］
実施例１にて得られたキチンナノファイバー水分散液を実施例１と同様に二流体ノズルにて、以下の表１に示す粒滴の大きさとなるようにノズル圧力、流量を調整し、直接噴霧し、９０℃で乾燥後、１３０℃の熱処理にて、実施例１と同等の目付となるように仕上げた。
得られた染色布帛の抗菌性能、風合、吸水性能の評価結果を以下の表１に示す。
表１の結果から、本発明の実施例１、２で得られた染色布帛は、比較例１、２で得られた布帛に比べ、抗菌性能、吸水性能に優れ、風合にも優れ商品価値の高い染色布帛であることが分かる。

［実施例３］
ナイロン６繊維７８ｄｔｅｘ／６８ｆのＰＯＹを常法により１８５℃にて仮撚加工を行い、未解撚部を残し、加工工程中に５６ｄｔｅｘ／４５ｆのキュプラを挿入し、インターレース混繊し、１１０ｄｔｅｘ／１１３ｆの複合糸を得た。
得られた複合糸と３３ｄｔｅｘのポリウレタン繊維を用い、常法により２８ゲージにて、ベア天竺編地を作製した。この編地中のセルロース繊維の混用率は４８％、ナイロン繊維の混用率は４２％、ポリウレタン繊維の混用率は１０％であった。
次いで、８０℃で精練した後、１８５℃でプレセットを行い、下記に示す条件にて染色を行った：
＜染色条件＞
反応染料；カヤセロンリアクトレッドＣＮ−３Ｂ：０．１％ｏｍｆ
酸性染料；ナイロサンレッドＮ−ＧＺＳ：０．１％ｏｍｆ
均染剤：リオゲンＫＳＥ２％ｏｍｆ
カヤクバッファーＰ−７：２ｇ／リットル
芒硝：２０ｇ／リットル
浴比：１：２０
染色温度、時間：１００℃、３０分
染色後は、８０℃にて湯洗及び水洗の順序で２回繰り返した後、脱水・乾燥を行った。
染色布帛表面のゼータ電位は、−４２．５ｍＶであった。

＜繊維布帛へのキチンナノファイバーの付着＞
実施例１で作製した、キチンナノファイバー濃度０．２重量％の水分散液を二流体ノズル（アトマックス製ＡＭ−１２）を用い、ノズルから染色布帛表面までの距離１００ｍｍにして、ノズル圧力０．４ＭＰａにて、粒滴の大きさ７．９μｍになるように流量を調整し、染色布帛表面に直接噴霧した。噴霧後は９０℃にて乾燥し、目付が１４０ｇ／ｍ^２になるように調整し、１３０℃の熱処理にて仕上げた。
得られた染色布帛の繊維表面上に付着しているキチンナノファイバー、抗菌性能、風合、吸水性の評価結果を以下の表２に示す。表２の結果から実施例３で得られた布帛は、抗菌性能、吸水性能に優れ、しなやかな風合を有し、商品価値の高い染色布帛であることが分かる。

［比較例３］
実施例１で作製した、キチンナノファイバー濃度０．２重量％の水分散液を実施例２と同様に二流体ノズルにて、粒滴の大きさが３３．６μｍとなるようにノズル圧力、流量を調整し、噴霧し、９０℃で乾燥後、１３０℃の熱処理にて、実施例２と同等の目付となるように仕上げた。
得られた染色布帛の抗菌性能、風合、吸水性能の評価結果を以下の表２に示す。

［比較例４］
実施例２にて得られた染色布帛を下記に示す条件にてバインダー樹脂を用してキトサンをＰａｄ法にて付与し、１４０℃熱処理にて、実施例２と同等の目付となるように仕上げた。
＜仕上剤処方＞
キトサン：ダイキトサンＷ−１０（大日精化社製）６重量部
シリコーンバインダー：パインテックスＳ−２００Ｌ（大和化学製）３重量部
得られた染色布帛の抗菌性能、風合、吸水性能の評価結果を以下の表２に示す。
以下の表２の結果から、実施例３で得られた染色布帛は、比較例３、４で得られた布帛に比べ、抗菌性能、吸水性能に優れ、風合にも優れ商品価値の高い染色布帛であることが分かる。

［実施例４］
ポリエステル繊維８０ｄｔｅｘ／４８ｆの糸を常法により１９０℃にて仮撚加工を行い、未解撚部を残し、加工工程中に５６ｄｔｅｘ／４５ｆのキュプラを挿入し、インターレース混繊し、１０８ｄｔｅｘ／９３ｆの複合糸を得た。
得られた複合糸と２２ｄｔｅｘのポリウレタン繊維を用い、常法により２８ゲージにて、ベア天竺編地を作製した。この編地中のセルロース繊維の混用率は４９％、ポリエステル繊維の混用率は４３％、ポリウレタン繊維の混用率は８％であった。
次いで、８０℃で精練した後、１９０℃でプレセットを行い、下記に示す条件にて染色を行った：
＜染色条件＞
反応染料；カヤセロンリアクトブルーＣＮ−ＢＬ：０．１％ｏｍｆ
酸性染料；カヤロンポリエステルブルーＡＱ−ＬＥ：０．１％ｏｍｆ
カヤクバッファーＰ−７：２ｇ／リットル
芒硝：２０ｇ／リットル
浴比：１：２０
染色温度、時間：１３０℃、３０分
染色後は、８０℃にて湯洗及び水洗の順序で２回繰り返した後、脱水・乾燥を行った。
染色布帛表面のゼータ電位は、−４３．８ｍＶであった。

＜繊維布帛へのキチンナノファイバーの付着＞
実施例１で作製した、キチンナノファイバー濃度０．２重量％の水分散液を二流体ノズル（アトマックス製ＡＭ−１２）を用い、ノズルから染色布帛表面までの距離１００ｍｍにして、ノズル圧力０．４ＭＰａにて、粒滴の大きさ７．９μｍになるように流量を調整し、染色布帛表面に直接噴霧した。噴霧後は９０℃にて乾燥し、目付が１３５ｇ／ｍ^２になるように調整し、１３０℃の熱処理にて仕上げた。
得られた染色布帛の繊維表面上に付着しているキチンナノファイバー、抗菌性能、風合、吸水性の評価結果を以下の表３に示す。表３の結果から実施例３で得られた布帛は、抗菌性能、吸水性能に優れ、しなやかな風合を有し、商品価値の高い染色布帛であることが分かる。

［比較例５］
実施例１で作製した、キチンナノファイバー濃度０．２重量％の水分散液を実施例３と同様に二流体ノズルにて、粒滴の大きさが３３．６μｍとなるようにノズル圧力、流量を調整し、直接噴霧し、９０℃で乾燥後、１３０℃の熱処理にて、実施例３と同等の目付となるように仕上げた。
得られた染色布帛の抗菌性能、風合、吸水性能の評価結果を以下の表３に示す。

［比較例６］
実施例３にて得られた染色布帛を下記に示す条件にて樹脂バインダー併用のもとにキトサンをＰａｄ法にて付与し、１４０℃熱処理にて、実施例２と同等の目付となるように仕上げた。
＜仕上剤処方＞
キトサン：ダイキトサンＷ−１０（大日精化社製）６重量部
シリコーンバインダー：パインテックスＳ−２００Ｌ（大和化学製）３重量部
得られた染色布帛の抗菌性能、風合、吸水性能の評価結果を以下の表３に示す。
以下の表３の結果から、実施例３で得られた染色布帛は、比較例５、６で得られた布帛に比べ、抗菌性能、吸水性能に優れ、風合にも優れ商品価値の高い染色布帛であることが分かる。

本発明のキチンナノファイバーを繊維表面に付着させたセルロース繊維からなる布帛は、抗菌性能、吸水拡散性能に優れ、肌触りのよいしなやかな風合を有し着用感に優れる抗菌性布帛であるため、インナー分野、スポーツ衣料分野、介護衣料分野で好適に利用可能である。

Claims

セルロース繊維からなる繊維表面に、幅２０〜８０ｎｍ、長さ１５０〜６００ｎｍのキチンナノファイバーが、該繊維の表面積１μｍ^２あたり、２５本以上で直接付着していることを特徴とする抗菌性繊維布帛。
幅２０〜８０ｎｍ、長さ１５０〜６００ｎｍのキチンナノファイバーをｐＨ３．５〜５．０に調整した酸性溶液に分散させた溶液を、１粒滴あたりの大きさが２０μｍ以下となる噴霧装置を用いて、セルロース繊維からなる繊維表面に噴霧して、該キチンナノファイバーを付着させる工程を含む、請求項１に記載の抗菌性繊維布帛の製造方法。