JP6919343B2 - Cloth, clothing, and medical components - Google Patents

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Description

本発明は、抗菌性を有する布、および当該布を用いた衣料または医療部材に関する。 The present invention relates to a cloth having antibacterial properties, and clothing or medical members using the cloth.

従来から、抗菌性を有する繊維材料については、多数の提案がなされている(特許文献
1乃至特許文献7を参照)。
Conventionally, many proposals have been made for fiber materials having antibacterial properties (see Patent Documents 1 to 7).

特許第3281640号公報Japanese Patent No. 3281640 特開平7−310284号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-310284 特許第3165992号公報Japanese Patent No. 3165992 特許第1805853号公報Japanese Patent No. 1805853 特開平8−226078号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-226578 特開平9−194304号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-194304 特開2004−300650号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-300650

しかし、抗菌性を有する材料は、いずれも効果が長く持続しなかった。 However, none of the antibacterial materials had a long-lasting effect.

また、抗菌性を有する材料は、薬剤等によるアレルギー反応が生じる場合もある。 In addition, a material having antibacterial properties may cause an allergic reaction due to a drug or the like.

そこで、この発明は、従来の抗菌性を有する材料よりも効果が長く持続し、かつ薬剤等
よりも安全性の高い布を提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a cloth having a longer effect than a conventional material having antibacterial properties and having a higher safety than a drug or the like.

本発明の布は、電荷発生繊維と、導電繊維と、を備えている。電荷発生繊維は、外部からのエネルギーにより電荷を発生する。導電繊維は、金属イオンを溶出する。 The cloth of the present invention includes charge generating fibers and conductive fibers. The charge generating fiber generates an electric charge by energy from the outside. Conductive fibers elute metal ions.

従来から、電場により菌の増殖を抑制することができる旨が知られている(例えば、土戸哲明,高麗寛紀,松岡英明,小泉淳一著、講談社:微生物制御−科学と工学を参照。また、例えば、高木浩一,高電圧・プラズマ技術の農業・食品分野への応用,J.HTSJ,Vol.51,No.216を参照)。また、この電場を生じさせている電位により、湿気等で形成された電流経路や、局部的なミクロな放電現象等で形成された回路を電流が流れることがある。この電流により菌の細胞膜が部分的に破壊されて菌の増殖を抑制することが考えられる。本発明の布は、外部からのエネルギーにより電荷を発生する電荷発生繊維を備えているため、布内で局所的に電場を生じさせる。また、人体等の所定の電位(グランド電位を含む。)を有する物に近接した場合に、電場を生じさせる。あるいは、本発明の布は、汗等の水分を介して、布内の繊維の間で電流を流す。また、人体等の所定の電位(グランド電位を含む。)を有する物に近接した場合に、その物との間に電流を流す。 It has been known that the growth of bacteria can be suppressed by an electric field (for example, Tetsuaki Doto, Hiroki Korai, Hideaki Matsuoka, Junichi Koizumi, Kodansha: Microbial Control-See Science and Engineering. For example, see Koichi Takaki, Application of High Voltage / Plasma Technology to Agriculture / Food Fields, J.HTSJ, Vol.51, No.216). Further, depending on the potential that generates this electric field, a current may flow through a current path formed by humidity or the like or a circuit formed by a local micro discharge phenomenon or the like. It is considered that this electric current partially destroys the cell membrane of the bacterium and suppresses the growth of the bacterium. Since the cloth of the present invention includes charge generating fibers that generate electric charges by external energy, an electric field is locally generated in the cloth. In addition, an electric field is generated when the human body is close to an object having a predetermined potential (including a ground potential). Alternatively, the cloth of the present invention allows an electric current to flow between the fibers in the cloth through moisture such as sweat. In addition, when it is close to an object having a predetermined potential (including a ground potential) such as a human body, a current is passed between the object and the object.

したがって、本発明の布は、その布自体において、或いは人体等の所定の電位を有する物に近接して用いられる物(衣料、またはマスク等の医療用品)に適用した場合に発生する電場または電流の直接的な作用によって、菌の細胞膜や菌の生命維持のための電子伝達系に支障が生じ、菌が死滅する、或いは菌自体が弱体化する。さらに、電場もしくは電流によって水分中に含まれる酸素が活性酸素種に変化する場合がある、または電場もしくは電流の存在によるストレス環境により菌の細胞内に酸素ラジカルが生成される場合がある、これらのラジカル類を含む活性酸素種の作用により菌が死滅する、または弱体化する。また、上記の理由が複合して抗菌効果(菌の増殖を抑制する効果)・殺菌効果を生じている場合もある。 Therefore, the cloth of the present invention generates an electric field or an electric current when applied to the cloth itself or an object (clothing, a medical product such as a mask) used in the vicinity of an object having a predetermined potential such as a human body. Due to the direct action of, the cell membrane of the bacterium and the electron transport chain for maintaining the life of the bacterium are disturbed, and the bacterium is killed or the bacterium itself is weakened. Furthermore, oxygen contained in water may be changed to reactive oxygen species by an electric field or an electric current, or oxygen radicals may be generated in the cells of a bacterium due to a stress environment due to the presence of an electric field or an electric current. Bacteria are killed or weakened by the action of reactive oxygen species including radicals. In addition, the above reasons may be combined to produce an antibacterial effect (an effect of suppressing the growth of bacteria) and a bactericidal effect.

さらに、本発明の布は、金属イオンを溶出する導電繊維を備えているため、該金属イオンにより、抗菌または殺菌効果が一段と高くなる。また、本発明の布は、電荷発生繊維において、仮に電荷が発生しない箇所があった場合にも、導電繊維により、局所的に発生した電荷が布全体に運ばれて、布全体的として抗菌または殺菌効果が生じる。 Further, since the cloth of the present invention includes conductive fibers that elute metal ions, the metal ions further enhance the antibacterial or bactericidal effect. Further, in the cloth of the present invention, even if there is a place where the electric charge is not generated in the charge generating fiber, the locally generated charge is carried to the whole cloth by the conductive fiber, and the cloth as a whole is antibacterial or antibacterial. A bactericidal effect is produced.

なお、導電繊維は、カーボンをめっきしたものでもよいし、金属そのもの(細いワイヤ)、スリットリボン、ポリエステル繊維の表面を無電解めっきしたもの、または電極を蒸着したポリエステルフィルムをスリットリボン化したもの等、であってもよい。また、溶出する金属イオンは、例えば、Ag+、Zn2+、またはCu2+等が好適である。 The conductive fiber may be carbon-plated, a metal itself (thin wire), a slit ribbon, a polyester fiber surface electrolessly plated, or a polyester film with electrodes vapor-deposited into a slit ribbon. , May be. Further, as the metal ion to be eluted, for example, Ag +, Zn2 +, Cu2 + or the like is preferable.

なお、外部からのエネルギーにより電荷を発生する繊維は、例えば光電効果を有する物質、焦電効果を有する物質、または圧電体等を用いた繊維が考えられる。また、芯糸に導電体を用いて、当該導電体に絶縁体を巻き、該導電体に電気を流して電荷を発生させる構成も、電荷発生繊維となる。 As the fiber that generates an electric charge by energy from the outside, for example, a substance having a photoelectric effect, a substance having a pyroelectric effect, a fiber using a piezoelectric material, or the like can be considered. Further, a structure in which a conductor is used for the core yarn, an insulator is wound around the conductor, and electricity is passed through the conductor to generate an electric charge is also a charge generating fiber.

圧電体を用いた場合には、圧電により電場を生じさせるため、電源が不要であるし、感電のおそれもない。また、圧電体の寿命は、薬剤等による抗菌効果よりも長く持続する。また、薬剤よりもアレルギー反応が生じるおそれは低い。 When a piezoelectric material is used, an electric field is generated by the piezoelectric material, so that no power source is required and there is no risk of electric shock. In addition, the life of the piezoelectric material lasts longer than the antibacterial effect of a drug or the like. Also, it is less likely to cause an allergic reaction than a drug.

なお、正の電荷を発生させる第1の電荷発生繊維と、負の電荷を発生させる第2の電荷発生繊維と、金属イオンを溶出する導電繊維を備えた布であっても、単体で電場または電流を生じさせ、抗菌効果を生じさせることができる。 Even a cloth provided with a first charge-generating fiber that generates a positive charge, a second charge-generating fiber that generates a negative charge, and a conductive fiber that elutes metal ions can be used alone as an electric field or. It can generate an electric charge and produce an antibacterial effect.

この発明によれば、従来の抗菌性を有する材料よりも効果が長く持続し、かつ薬剤等よりも安全性の高い布を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize a cloth that has a longer lasting effect than a conventional material having antibacterial properties and is safer than a drug or the like.

図1(A)は、圧電糸1の構成を示す図であり、図1(B)は、圧電フィルム10の平面図である。FIG. 1A is a diagram showing the configuration of the piezoelectric thread 1, and FIG. 1B is a plan view of the piezoelectric film 10. 図2(A)および図2(B)は、ポリ乳酸の一軸延伸方向と、電場方向と、圧電フィルム10の変形と、の関係を示す図である。2 (A) and 2 (B) are views showing the relationship between the uniaxial stretching direction of polylactic acid, the electric field direction, and the deformation of the piezoelectric film 10. 外力が係った時の圧電糸1を示す図である。It is a figure which shows the piezoelectric thread 1 when an external force is applied. 図4(A)は、布100の平面概略図であり、図4(B)は、各糸配置を示す図である。FIG. 4A is a schematic plan view of the cloth 100, and FIG. 4B is a diagram showing each thread arrangement. 圧電糸2の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the piezoelectric thread 2. 各糸の間で生じる電場を示す図である。It is a figure which shows the electric field generated between each yarn. 各糸の間で生じる電場を示す図である。It is a figure which shows the electric field generated between each yarn. 図8(A)は、圧電糸31の構成を示す一部分解図であり、図8(B)は、圧電糸32の構成を示す一部分解図である。FIG. 8A is a partially exploded view showing the configuration of the piezoelectric thread 31, and FIG. 8B is a partially exploded view showing the configuration of the piezoelectric thread 32. 図9(A)は、圧電糸33の構成を示す一部分解図であり、図9(B)は、圧電糸34の構成を示す一部分解図である。FIG. 9A is a partially exploded view showing the configuration of the piezoelectric thread 33, and FIG. 9B is a partially exploded view showing the configuration of the piezoelectric thread 34. 圧電糸33における圧電フィルム10の隙間を誇張して示した図である。It is the figure which exaggerated the gap of the piezoelectric film 10 in the piezoelectric thread 33. 圧電糸35の構成を示す一部分解図である。It is a partial exploded view which shows the structure of a piezoelectric thread 35. 組紐の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a braid.

図1(A)は、圧電糸1の構成を示す一部分解図であり、図1(B)は、圧電フィルム10の平面図である。圧電糸1は、外部からのエネルギーにより電荷を発生する繊維の一例である。 FIG. 1A is a partially exploded view showing the configuration of the piezoelectric thread 1, and FIG. 1B is a plan view of the piezoelectric film 10. The piezoelectric thread 1 is an example of a fiber that generates an electric charge by energy from the outside.

圧電糸1は、芯糸11に圧電フィルム10が巻かれてなる。圧電フィルム10は、圧電体の一例である。芯糸11は、綿、絹、または一般的な合成繊維等の中から適宜選択される。芯糸11は、導電性を備えた導電糸であってもよい。芯糸11を導電糸とした場合、圧電糸1の圧電性を検査する際に、圧電糸1の外周の一部に形成した電極と、芯糸11とを用いて圧電糸1に生じる電荷を計測することができる。これにより圧電糸1に用いられた圧電フィルム10の圧電性能を検査することができる。また、導電糸同士を短絡させることにより、各糸同士に明確に回路が形成され、各糸の表面間に生じる電場は飛躍的に大きくなる。ただし、この際、短絡された導電糸は基準電位を定義するものであって、発生する電荷を中和するような回路とならないようにしなければならない。また、芯糸11に導電体を用いる場合、該芯糸11に電圧をかければ、圧電フィルム10以外の他の絶縁体を芯糸11に巻いた構成であっても、外部からのエネルギーにより電荷を発生する糸を実現することができる。 The piezoelectric thread 1 is formed by winding a piezoelectric film 10 around a core thread 11. The piezoelectric film 10 is an example of a piezoelectric material. The core yarn 11 is appropriately selected from cotton, silk, general synthetic fibers and the like. The core thread 11 may be a conductive thread having conductivity. When the core thread 11 is a conductive thread, when inspecting the piezoelectricity of the piezoelectric thread 1, an electrode formed on a part of the outer periphery of the piezoelectric thread 1 and the electric charge generated in the piezoelectric thread 1 by using the core thread 11 are applied. Can be measured. This makes it possible to inspect the piezoelectric performance of the piezoelectric film 10 used for the piezoelectric thread 1. Further, by short-circuiting the conductive threads, a circuit is clearly formed between the threads, and the electric field generated between the surfaces of the threads is dramatically increased. However, at this time, the short-circuited conductive thread defines the reference potential, and must not be a circuit that neutralizes the generated charge. Further, when a conductor is used for the core thread 11, if a voltage is applied to the core thread 11, even if an insulator other than the piezoelectric film 10 is wound around the core thread 11, it is charged by energy from the outside. It is possible to realize a thread that generates an electric charge.

なお、芯糸11は、必須の構成ではない。芯糸11が無くても、圧電フィルム10を螺旋状に旋回して圧電糸(旋回糸)とすることは可能である。芯糸11が無い場合には、旋回糸は、中空糸となり、保温能力が向上する。また、旋回糸そのものに接着剤を含侵させると強度を増すことができる。 The core thread 11 is not an essential configuration. Even without the core thread 11, it is possible to spirally swirl the piezoelectric film 10 to form a piezoelectric thread (swivel thread). When there is no core thread 11, the swirl thread becomes a hollow fiber, and the heat retention capacity is improved. Further, the strength can be increased by impregnating the swivel thread itself with an adhesive.

圧電フィルム10は、例えば圧電性ポリマーからなる。圧電フィルムは、焦電性を有するものと、焦電性を有していないものがある。例えば、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)は、焦電性を有しており、温度変化によっても電荷が発生する。PVDF等の焦電性を有する圧電体は、人体の熱エネルギーによっても、表面に電荷が生じる。 The piezoelectric film 10 is made of, for example, a piezoelectric polymer. Piezoelectric films include those having pyroelectricity and those not having pyroelectricity. For example, PVDF (polyvinylidene fluoride) has pyroelectricity, and charges are generated even when the temperature changes. The surface of a pyroelectric piezoelectric material such as PVDF is also charged by the thermal energy of the human body.

また、ポリ乳酸(PLA)は、焦電性を有していない圧電フィルムである。ポリ乳酸は、一軸延伸されることで圧電性が生じる。ポリ乳酸には、L体モノマーが重合したPLLAと、D体モノマーが重合したPDLAと、がある。 In addition, polylactic acid (PLA) is a piezoelectric film that does not have pyroelectricity. Polylactic acid is uniaxially stretched to produce piezoelectricity. Polylactic acid includes PLLA in which an L-form monomer is polymerized and PDLA in which a D-form monomer is polymerized.

ポリ乳酸のようなキラル高分子は、主鎖が螺旋構造を有する。キラル高分子は、一軸延伸されて分子が配向すると、圧電性を有する。一軸延伸されたポリ乳酸からなる圧電フィルム10は、厚み方向を第1軸、延伸方向900を第3軸、第1軸および第3軸の両方に直交する方向を第2軸と定義したとき、圧電歪み定数としてd14およびd25のテンソル成分を有する。したがって、ポリ乳酸は、一軸延伸された方向に対して45度の方向に歪みが生じた場合に、電荷を発生する。 Chiral polymers such as polylactic acid have a spiral main chain. The chiral polymer has piezoelectricity when it is uniaxially stretched and the molecules are oriented. When the thickness direction of the uniaxially stretched piezoelectric film 10 made of polylactic acid is defined as the first axis, the stretching direction 900 is defined as the third axis, and the direction orthogonal to both the first axis and the third axis is defined as the second axis. It has tensor components of d14 and d25 as piezoelectric strain constants. Therefore, polylactic acid generates an electric charge when the strain is generated in the direction of 45 degrees with respect to the uniaxially stretched direction.

図2(A)および図2(B)は、ポリ乳酸の一軸延伸方向と、電場方向と、圧電フィルム10の変形と、の関係を示す図である。図2(A)に示すように、圧電フィルム10は、第1対角線910Aの方向に縮み、第1対角線910Aに直交する第2対角線910Bの方向に伸びると、紙面の裏側から表側に向く方向に電場を生じる。すなわち、圧電フィルム10は、紙面表側では、負の電荷が発生する。圧電フィルム10は、図2(B)に示すように、第1対角線910Aの方向に伸び、第2対角線910Bの方向に縮む場合も、電荷を発生するが、極性が逆になり、紙面の表面から裏側に向く方向に電場を生じる。すなわち、圧電フィルム10は、紙面表側では、正の電荷が発生する。 2 (A) and 2 (B) are views showing the relationship between the uniaxial stretching direction of polylactic acid, the electric field direction, and the deformation of the piezoelectric film 10. As shown in FIG. 2A, when the piezoelectric film 10 shrinks in the direction of the first diagonal line 910A and extends in the direction of the second diagonal line 910B orthogonal to the first diagonal line 910A, the piezoelectric film 10 faces from the back side to the front side of the paper surface. Generates an electric field. That is, the piezoelectric film 10 generates a negative charge on the front side of the paper surface. As shown in FIG. 2B, the piezoelectric film 10 also generates an electric charge when it extends in the direction of the first diagonal line 910A and contracts in the direction of the second diagonal line 910B, but the polarity is reversed and the surface of the paper surface. An electric field is generated in the direction from to the back side. That is, the piezoelectric film 10 generates a positive charge on the front side of the paper surface.

ポリ乳酸は、延伸による分子の配向処理で圧電性が生じるため、PVDF等の他の圧電性ポリマーまたは圧電セラミックスのように、ポーリング処理を行う必要がない。一軸延伸されたポリ乳酸の圧電定数は、5〜30pC/N程度であり、高分子の中では非常に高い圧電定数を有する。さらに、ポリ乳酸の圧電定数は経時的に変動することがなく、極めて安定している。 Since polylactic acid produces piezoelectricity by molecular orientation treatment by stretching, it is not necessary to perform polling treatment unlike other piezoelectric polymers such as PVDF or piezoelectric ceramics. The piezoelectric constant of uniaxially stretched polylactic acid is about 5 to 30 pC / N, and has a very high piezoelectric constant among polymers. Furthermore, the piezoelectric constant of polylactic acid does not fluctuate with time and is extremely stable.

圧電フィルム10は、上記の様な一軸延伸されたポリ乳酸のシートを、例えば幅0.5〜2mm程度に切り取られることにより生成される。圧電フィルム10は、図1(B)に示すように、長軸方向と延伸方向900が一致している。圧電フィルム10は、図1(A)に示したように、芯糸11に対して左旋回して撚られた左旋回糸(以下、S糸と称する。)の圧電糸1となる。延伸方向900は、圧電糸1の軸方向に対して、左45度に傾いた状態となる。 The piezoelectric film 10 is produced by cutting a uniaxially stretched polylactic acid sheet as described above to, for example, a width of about 0.5 to 2 mm. As shown in FIG. 1 (B), the piezoelectric film 10 has the same major axis direction and the stretching direction 900. As shown in FIG. 1A, the piezoelectric film 10 is a piezoelectric yarn 1 of a left-handed swirl yarn (hereinafter, referred to as S yarn) twisted by turning left with respect to the core yarn 11. The stretching direction 900 is in a state of being tilted 45 degrees to the left with respect to the axial direction of the piezoelectric thread 1.

したがって、図3に示すように、圧電糸1に外力が係ると、圧電フィルム10は、図2(A)に示した状態のようになり、表面に負の電荷を生じる。 Therefore, as shown in FIG. 3, when an external force is applied to the piezoelectric thread 1, the piezoelectric film 10 becomes as shown in FIG. 2 (A) and generates a negative charge on the surface.

これにより、圧電糸1は、外力が係った場合に、表面に負の電荷を生じる。そのため、圧電糸1は、人体等の所定の電位(グランド電位を含む。)を有する物に近接した場合に、電場を生じさせる。 As a result, the piezoelectric thread 1 generates a negative charge on the surface when an external force is applied. Therefore, the piezoelectric thread 1 generates an electric field when it is close to an object having a predetermined potential (including a ground potential) such as a human body.

従来から、電場により菌の増殖を抑制することができる旨が知られている(例えば、土戸哲明,高麗寛紀,松岡英明,小泉淳一著、講談社:微生物制御−科学と工学を参照。また、例えば、高木浩一,高電圧・プラズマ技術の農業・食品分野への応用,J.HTSJ,Vol.51,No.216を参照)。また、この電場を生じさせている電位により、湿気等で形成された電流経路や、局部的なミクロな放電現象等で形成された回路を電流が流れることがある。この電流により菌の細胞膜が部分的に破壊されて菌の増殖を抑制することが考えられる。なお、本実施形態で言う菌とは、細菌、真菌またはダニやノミ等の微生物を含む。 It has been known that the growth of bacteria can be suppressed by an electric field (for example, Tetsuaki Doto, Hiroki Korai, Hideaki Matsuoka, Junichi Koizumi, Kodansha: Microbial Control-See Science and Engineering. For example, see Koichi Takaki, Application of High Voltage / Plasma Technology to Agriculture / Food Fields, J.HTSJ, Vol.51, No.216). Further, depending on the potential that generates this electric field, a current may flow through a current path formed by humidity or the like or a circuit formed by a local micro discharge phenomenon or the like. It is considered that this electric current partially destroys the cell membrane of the bacterium and suppresses the growth of the bacterium. The bacteria referred to in the present embodiment include bacteria, fungi, and microorganisms such as mites and fleas.

したがって、圧電糸1は、人体等の所定の電位を有する物に近接した場合に発生する電場によって、直接的に抗菌効果または殺菌効果を発揮する。あるいは、圧電糸1は、汗等の水分を介して、人体等の所定の電位を有する物に近接した場合に電流を流す。この電流によっても、直接的に抗菌効果または殺菌効果を発揮する場合がある。あるいは、電流や電圧の作用により水分に含まれる酸素が変化したラジカル種、さらに繊維中に含まれる添加材との相互作用や触媒作用によって生じたラジカル種やその他の抗菌性化学種(アミン誘導体等)によって間接的に抗菌効果または殺菌効果を発揮する場合がある。または電場もしくは電流の存在によるストレス環境により菌の細胞内に酸素ラジカルが生成される場合がある、これらのラジカル類を含む活性酸素種の作用により菌が死滅する、または弱体化する。ラジカル種として、スーパーオキシドアニオンラジカル(活性酸素)やヒドロキシラジカルの発生が考えられる。 Therefore, the piezoelectric thread 1 directly exerts an antibacterial effect or a bactericidal effect by an electric field generated when it is close to an object having a predetermined electric potential such as a human body. Alternatively, the piezoelectric thread 1 passes an electric current through moisture such as sweat when it is close to an object having a predetermined potential such as a human body. This electric current may also directly exert an antibacterial effect or a bactericidal effect. Alternatively, radical species in which oxygen contained in water is changed by the action of electric current or voltage, radical species generated by interaction or catalytic action with additives contained in fibers, and other antibacterial chemical species (amine derivatives, etc.) ) May indirectly exert an antibacterial effect or a bactericidal effect. Alternatively, oxygen radicals may be generated in the cells of the bacterium due to the stress environment due to the presence of an electric field or an electric current, and the bacterium is killed or weakened by the action of reactive oxygen species containing these radicals. As radical species, generation of superoxide anion radical (active oxygen) and hydroxyl radical is considered.

複数の圧電糸1が織り込まれてなる布100も、菌対策用布として機能する。図4(A)は、布100の平面概略図であり、図4(B)は、各糸の配置を示す図である。布100は、圧電糸1と、普通糸3と、導電糸5が織り込まれてなる。普通糸3は、圧電体が設けられていない糸であり、誘電体に相当する。ただし、普通糸3は、本発明において必須の構成ではない。 The cloth 100 in which a plurality of piezoelectric threads 1 are woven also functions as a cloth for controlling bacteria. FIG. 4A is a schematic plan view of the cloth 100, and FIG. 4B is a diagram showing the arrangement of each thread. The cloth 100 is formed by weaving a piezoelectric thread 1, a normal thread 3, and a conductive thread 5. The ordinary yarn 3 is a yarn in which a piezoelectric material is not provided, and corresponds to a dielectric material. However, the ordinary yarn 3 is not an essential configuration in the present invention.

導電糸5は、金属イオンを溶出する導電繊維の一例である。導電繊維は、カーボンをめっきしたものでもよいし、金属そのもの(細いワイヤ)、スリットリボン、ポリエステル繊維の表面を無電解めっきしたもの、または電極を蒸着したポリエステルフィルムをスリットリボン化したもの等、であってもよい。また、溶出する金属イオンは、例えば、Ag+、Zn2+、またはCu2+等が好適である。 The conductive thread 5 is an example of a conductive fiber that elutes metal ions. The conductive fiber may be carbon-plated, a metal itself (thin wire), a slit ribbon, a polyester fiber surface electrolessly plated, or a polyester film with electrodes vapor-deposited into a slit ribbon. There may be. Further, as the metal ion to be eluted, for example, Ag +, Zn2 +, Cu2 + or the like is preferable.

布100は、圧電糸1と、導電糸5と、を備えているため、圧電糸1が発生する電荷による抗菌または殺菌効果に加えて、導電糸5が溶出する金属イオンにより、抗菌または殺菌効果が一段と高くなる。また、布100は、圧電糸1において、仮に電荷が発生しない箇所があった場合にも、導電糸5により、局所的に発生した電荷が布全体に運ばれて、布全体的として抗菌または殺菌効果が生じる。また、導電糸5をオシロスコープ等の測定器に接続することにより、圧電糸1が機能しているか否か(電荷を生じるか否か)を調べる(出荷検査等を行なう)ことできる。なお、芯糸11に金属イオンを溶出する導電体を用いる場合、当該芯糸11が金属イオンを溶出する導電繊維として機能するため、圧電糸1とは別に導電糸を設ける必要はない。 Since the cloth 100 includes the piezoelectric thread 1 and the conductive thread 5, in addition to the antibacterial or bactericidal effect due to the electric charge generated by the piezoelectric thread 1, the antibacterial or bactericidal effect due to the metal ions eluted from the conductive thread 5. Becomes higher. Further, in the cloth 100, even if there is a place where the electric charge is not generated in the piezoelectric thread 1, the locally generated electric charge is carried to the entire cloth by the conductive thread 5, and the cloth as a whole is antibacterial or sterilized. The effect is produced. Further, by connecting the conductive thread 5 to a measuring instrument such as an oscilloscope, it is possible to check whether the piezoelectric thread 1 is functioning (whether or not it generates an electric charge) (perform a shipping inspection or the like). When a conductor that elutes metal ions is used for the core thread 11, it is not necessary to provide a conductive thread separately from the piezoelectric thread 1 because the core thread 11 functions as a conductive fiber that elutes metal ions.

布100を用いてなる衣料、または当該衣料を用いた医療部材(医療従事者の服、患者の服、マスク、包帯、ガーゼまたはサポータ)も、布100と同様に抗菌または殺菌効果を発揮する。衣料のうち、特に靴下(またはサポータ)は、歩行等の動きによって、間接に沿って必ず伸縮が生じるため、圧電糸1は、高頻度で電荷を発生する。また、靴下は、汗などの水分を吸い取り、菌の増殖の温床となるが、圧電糸1は、菌の増殖を抑制することができるため、菌対策用途として、顕著な効果を生じる。 Clothes made of cloth 100, or medical members using the clothes (clothes of medical workers, clothes of patients, masks, bandages, gauze or supporters) also exhibit antibacterial or bactericidal effects like cloth 100. Of the clothing, socks (or supporters) in particular are inevitably expanded and contracted along the indirect by movements such as walking, so that the piezoelectric thread 1 generates electric charges at a high frequency. In addition, socks absorb water such as sweat and serve as a hotbed for the growth of bacteria. However, since the piezoelectric thread 1 can suppress the growth of bacteria, it produces a remarkable effect as a measure against bacteria.

他にも、布100は、肌着、タオル、帽子、靴およびブーツ等の中敷き、スポーツ用品(ウェアおよびグローブのインナー、または武道で使用する籠手等)、台所用品(スポンジまたは布巾等)、日用品(カーテンまたは便座シート等)、サニタリ用品、各種フィルタ類(浄水器、エアコンまたは空気清浄器のフィルタ等)、各種マット類(足用またはトイレ用マット等)、車、電車または飛行機等のシート、オートバイ用ヘルメットの緩衝材およびその外装材、ソファ、枕、枕カバー、布団、マットレス、シーツ、ぬいぐるみ、ペット用マット、ペット用服のインナー、あるいは包装資材等に利用できる。 In addition, the cloth 100 includes underwear such as underwear, towels, hats, shoes and boots, sports goods (inners of clothing and gloves, baskets used in martial arts, etc.), kitchen goods (sponge or cloth, etc.), daily necessities. (Curtains or toilet seats, etc.), sanitary goods, various filters (water purifiers, air conditioner or air purifier filters, etc.), various mats (foot or toilet mats, etc.), seats for cars, trains, airplanes, etc. It can be used as a cushioning material for motorcycle helmets and its exterior materials, sofas, pillows, pillowcases, duvets, mattresses, sheets, stuffed animals, pet mats, inners for pet clothes, packaging materials, and the like.

なお、布100に用いられる圧電糸としては、図4に示すような右旋回糸(以下、Z糸と称する。)の圧電糸2を用いることも可能である。圧電糸2は、Z糸であるため、延伸方向900は、圧電糸1の軸方向に対して、右45度に傾いた状態となる。したがって、圧電糸2に外力が係ると、圧電フィルム10は、図2(B)に示した状態のようになり、表面に正の電荷を生じる。そのため、圧電糸2も、人体等の所定の電位(グランド電位を含む。)を有する物に近接した場合に、電場を生じさせる。あるいは、圧電糸2は、汗等の水分を介して、人体等の所定の電位(グランド電位を含む。)を有する物に近接した場合に、電流を流す。 As the piezoelectric thread used for the cloth 100, it is also possible to use the piezoelectric thread 2 of the right-handed swivel thread (hereinafter, referred to as Z thread) as shown in FIG. Since the piezoelectric thread 2 is a Z thread, the drawing direction 900 is in a state of being tilted 45 degrees to the right with respect to the axial direction of the piezoelectric thread 1. Therefore, when an external force is applied to the piezoelectric thread 2, the piezoelectric film 10 becomes as shown in FIG. 2B, and a positive electric charge is generated on the surface. Therefore, the piezoelectric thread 2 also generates an electric field when it is close to an object having a predetermined potential (including a ground potential) such as a human body. Alternatively, the piezoelectric thread 2 conducts an electric current when it is close to an object having a predetermined potential (including a ground potential) such as a human body through water such as sweat.

なお、圧電糸は、あらゆる公知の方法により製造される。例えば、圧電性高分子を押し出し成型して繊維化する手法、圧電性高分子を溶融紡糸して繊維化する手法、圧電性高分子を乾式あるいは湿式紡糸により繊維化する手法、または圧電性高分子を静電紡糸により繊維化する手法等を採用することができる。 The piezoelectric thread is manufactured by any known method. For example, a method of extruding a piezoelectric polymer into fibers, a method of melt-spinning a piezoelectric polymer into fibers, a method of fiberizing a piezoelectric polymer by dry or wet spinning, or a method of fiberizing a piezoelectric polymer by dry or wet spinning. Can be adopted as a method of fiberizing the material by electrostatic spinning.

また、多くの菌は、負の電荷を有する。そのため、圧電糸2を備えた布は、発生した正の電荷により、多くの菌を吸着することができる。また、圧電糸2を備えた布は、発生した正の電荷により、負の電荷を有する菌を不活化することもできる。このように、表面に正の電荷を発生させる圧電糸を用いた布は、菌対策用圧電糸として高い効果を有する。 Also, many fungi have a negative charge. Therefore, the cloth provided with the piezoelectric thread 2 can adsorb many bacteria due to the generated positive charge. In addition, the cloth provided with the piezoelectric thread 2 can also inactivate bacteria having a negative charge by the generated positive charge. As described above, the cloth using the piezoelectric yarn that generates a positive charge on the surface has a high effect as the piezoelectric yarn for controlling bacteria.

なお、圧電糸1または圧電糸2を備えた布は、菌対策用途以外にも、以下の様な用途を有する。 The cloth provided with the piezoelectric thread 1 or the piezoelectric thread 2 has the following uses in addition to the antibacterial use.

(1)生体作用圧電布
生体を構成する組織には圧電性を有するものが多い。例えば、人体を構成するコラーゲンは、タンパク質の一種であり、血管、真皮、じん帯、健、骨、または軟骨等に多く含まれている。コラーゲンは、圧電体であり、コラーゲンが配向した組織は非常に大きな圧電性を示す場合がある。骨の圧電性については既に多くの報告がなされている(例えば、高分子Vol.16(1967)No.9 p795-800等を参照)。したがって、圧電糸1または圧電糸2を備えた布により電場が生じ、該電場が交番するか、または該電場の強度が変化すると、生体の圧電体は、逆圧電効果によって振動を生じる。圧電糸1および/または圧電糸2によって生じる交番電場、あるいは電場強度の変化により、生体の一部、例えば毛細血管や真皮に微小な振動が加えられ、その部分の血流の改善を促すことができる。これにより皮膚疾患や傷等の治癒が促される可能性がある。したがって、圧電糸は、生体作用圧電糸として機能する。
(1) Piezoelectric cloth Many of the tissues that make up a living body have piezoelectricity. For example, collagen constituting the human body is a kind of protein, and is abundantly contained in blood vessels, dermis, ligaments, healthy bones, bones, cartilage and the like. Collagen is a piezoelectric material, and the tissue in which collagen is oriented may exhibit a very large piezoelectricity. Many reports have already been made on the piezoelectricity of bone (see, for example, Polymer Vol.16 (1967) No.9 p795-800, etc.). Therefore, when an electric field is generated by the cloth provided with the piezoelectric thread 1 or the piezoelectric thread 2, and the electric fields alternate or the strength of the electric field changes, the piezoelectric body of the living body vibrates due to the inverse piezoelectric effect. Due to the alternating electric field generated by the piezoelectric thread 1 and / or the piezoelectric thread 2, or the change in electric field strength, minute vibrations are applied to a part of the living body, for example, capillaries and dermis, which promotes improvement of blood flow in that part. can. This may promote healing of skin diseases and wounds. Therefore, the piezoelectric yarn functions as a bioactive piezoelectric yarn.

(2)物質吸着用圧電布
上述したように、圧電糸1は、外力が係った場合に、負の電荷を生じる。圧電糸2は、外力が係った場合に、正の電荷を生じる。そのため、圧電糸1は、正の電荷を有する物質(例えば花粉等の粒子)を吸着する性質を有し、圧電糸2は、負の電荷を有する物質(例えば黄砂等の有害物質等)を吸着する。したがって、圧電糸1または圧電糸2を備えた布は、例えばマスク等の医療用品に適用した場合に、花粉または黄砂等の微粒子を吸着することができる。
(2) Piezoelectric cloth for substance adsorption As described above, the piezoelectric thread 1 generates a negative charge when an external force is applied. The piezoelectric thread 2 generates a positive charge when an external force is applied. Therefore, the piezoelectric thread 1 has a property of adsorbing a substance having a positive charge (for example, particles such as pollen), and the piezoelectric thread 2 adsorbs a substance having a negative charge (for example, a harmful substance such as yellow sand). do. Therefore, the cloth provided with the piezoelectric thread 1 or the piezoelectric thread 2 can adsorb fine particles such as pollen or yellow sand when applied to medical supplies such as masks.

次に、図6(A)は、布100Aの平面概略図であり、図6(B)は、各糸の間で生じる電場を示す図である。 Next, FIG. 6A is a schematic plan view of the cloth 100A, and FIG. 6B is a diagram showing an electric field generated between the threads.

図6(A)および図6(B)に示す布100Aは、圧電糸1と、圧電糸2と、普通糸3と、導電糸5と、が織り込まれてなる。普通糸3は、圧電体が設けられていない糸であり、誘電体に相当する。また、普通糸3は天然繊維または化学繊維から適宜選択される。天然繊維は、植物繊維、動物繊維、あるいは、ポリ乳酸等がある。植物繊維は、例えば、綿または麻等である。植物繊維は、肌触りが良く、水との親和性が高いため、湿気を吸収する。植物繊維を用いた場合、圧電糸1に発生する電荷と、吸収した湿気により、電流が生じやすくなる。動物繊維は、例えば絹または羊毛等である。動物繊維を用いた場合、仮に該動物繊維内に虫等の微生物が存在した場合でも、圧電糸1が発生する電荷により、該微生物を死滅させることができる。普通糸3にポリ乳酸を用いる場合には、普通糸3では電荷を生じないように、一軸延伸していないことが好ましい。後述のように、圧電フィルム10にポリ乳酸を用いる場合に、普通糸3と同じ素材となるため、親和性が高くなる。化学繊維は、例えば、合成繊維、ガラス繊維、または炭素繊維等がある。化学繊維は、天然繊維に比べて頑丈である。 The cloth 100A shown in FIGS. 6 (A) and 6 (B) is formed by weaving a piezoelectric thread 1, a piezoelectric thread 2, a normal thread 3, and a conductive thread 5. The ordinary yarn 3 is a yarn in which a piezoelectric material is not provided, and corresponds to a dielectric material. Further, the ordinary yarn 3 is appropriately selected from natural fibers or chemical fibers. Natural fibers include plant fibers, animal fibers, polylactic acid and the like. The plant fiber is, for example, cotton or hemp. Plant fibers are soft to the touch and have a high affinity for water, so they absorb moisture. When plant fibers are used, an electric current is likely to be generated due to the electric charge generated in the piezoelectric thread 1 and the absorbed moisture. Animal fibers are, for example, silk or wool. When animal fibers are used, even if microorganisms such as insects are present in the animal fibers, the microorganisms can be killed by the electric charge generated by the piezoelectric thread 1. When polylactic acid is used for the ordinary yarn 3, it is preferable that the ordinary yarn 3 is not uniaxially stretched so as not to generate an electric charge. As will be described later, when polylactic acid is used for the piezoelectric film 10, the material is the same as that of the ordinary yarn 3, so that the affinity is high. Chemical fibers include, for example, synthetic fibers, glass fibers, carbon fibers and the like. Chemical fibers are tougher than natural fibers.

図6(B)の例では、圧電糸1、圧電糸2、普通糸3、および導電糸5は、並列して配置されている。圧電糸1と圧電糸2は、誘電体に相当する普通糸3を介して、所定の距離だけ離間して配置されている。各所の電位差は、糸同士が複雑に絡み合うことにより形成される電場結合回路、或いは水分等で糸の中に偶発的に形成される電流パスで形成される回路により定義される。したがって、これら糸に外力が係った場合、正の電荷を発生する圧電糸2と負の電荷を発生する圧電糸1の間に、図中の白矢印で示す電場が生じる。圧電糸1と圧電糸2が近接すると、近接する部分は同電位になろうとし、各圧電糸の芯の部分には、元々の電位差を保ったまま表面と逆の電位が現れる。そのため、圧電糸1の近傍では、糸の芯から糸の外側に向かうような電場が形成され、圧電糸2の近傍では、糸の外側から糸の芯に向かうような電場が形成される。これらの電場が結合して、圧電糸1から圧電糸2に向かうような電場が形成される。ただし、普通糸3は、必須の構成ではない。普通糸3は無くとも、圧電糸1と圧電糸2の間には電場が生じる。 In the example of FIG. 6B, the piezoelectric thread 1, the piezoelectric thread 2, the ordinary thread 3, and the conductive thread 5 are arranged in parallel. The piezoelectric thread 1 and the piezoelectric thread 2 are arranged at a predetermined distance via a normal thread 3 corresponding to a dielectric material. The potential difference at each location is defined by an electric field coupling circuit formed by intricately entwining the threads, or a circuit formed by a current path accidentally formed in the threads due to moisture or the like. Therefore, when an external force is applied to these threads, an electric field indicated by a white arrow in the figure is generated between the piezoelectric thread 2 that generates a positive charge and the piezoelectric thread 1 that generates a negative charge. When the piezoelectric thread 1 and the piezoelectric thread 2 are close to each other, the adjacent portions tend to have the same potential, and the potential opposite to the surface appears at the core portion of each piezoelectric thread while maintaining the original potential difference. Therefore, in the vicinity of the piezoelectric thread 1, an electric field is formed so as to go from the core of the thread to the outside of the thread, and in the vicinity of the piezoelectric thread 2, an electric field is formed so as to go from the outside of the thread to the core of the thread. These electric fields are combined to form an electric field that goes from the piezoelectric thread 1 to the piezoelectric thread 2. However, the ordinary yarn 3 is not an essential configuration. Even if there is no ordinary thread 3, an electric field is generated between the piezoelectric thread 1 and the piezoelectric thread 2.

圧電糸1および圧電糸2は、極めて近接した状態で配置されているため、距離はほぼ0である。電場の強度は、E=V/dで表されるように、電荷を生じる物質間の距離に反比例して大きくなるため、布100Aが生じる電場の強度は、非常に大きな値となる。これらの電場は、圧電糸1内で発生する電場と、圧電糸2内で発生する電場とが相互的に結合して形成される。場合によっては、汗などの電解質を含んだ水分により、実際の電流経路として回路が形成される場合もある。繊維が編まれた布では繊維が複雑に絡み合うため、圧電糸1のある部分で発生する電場と、圧電糸1の他の部分で発生する電場とが相互的に結合している場合もある。同様に、圧電糸2のある部分で発生する電場と、圧電糸2の他の部分で発生する電場とが相互的に結合している場合もある。マクロ的に見て電場強度がゼロもしくは非常に弱い場合でも、ミクロ的にはベクトルの方向が相反する強い電場の集合体となっている場合がある。これらの現象は、圧電糸1のみで形成された布、あるいは圧電糸2のみで形成された布、あるいはこれらに普通糸や導電糸が同時に編み込まれたものでも同様の説明ができる。ただし、以下のような例では電場は形成されない。複数の圧電糸と導電糸を用いて編物または織物にし、これに変位が加わった事をセンシングするトランスデューサがWO2015/159832に公開されている。この場合、導電糸は、すべて検知回路に接続されており、一本の圧電糸に対して必ず対の導電糸が存在する。WO2015/159832では、圧電糸に電荷が発生した時、導電糸を電子が移動し、圧電糸に発生した電荷を即座に中和する。WO2015/159832では、この電子の移動による電流を検知回路が捉えて信号として出力する。従ってこの場合、発生した電位は即座にキャンセルされるので、圧電糸と導電糸との間、および圧電糸と圧電糸との間に強い電場が形成される事がない。従って導電繊維は単なる浮き電極として存在するか、グランド電位等の電位を定義するものとする必要がある。 Since the piezoelectric threads 1 and the piezoelectric threads 2 are arranged in an extremely close state, the distance is almost 0. As the strength of the electric field increases in inverse proportion to the distance between the substances that generate electric charges, as represented by E = V / d, the strength of the electric field generated by the cloth 100A becomes a very large value. These electric fields are formed by mutually coupling the electric field generated in the piezoelectric thread 1 and the electric field generated in the piezoelectric thread 2. In some cases, a circuit may be formed as an actual current path by water containing an electrolyte such as sweat. In a cloth in which fibers are woven, the fibers are intricately entangled with each other, so that the electric field generated in a certain part of the piezoelectric thread 1 and the electric field generated in another part of the piezoelectric thread 1 may be mutually coupled. Similarly, the electric field generated in a certain part of the piezoelectric thread 2 and the electric field generated in another part of the piezoelectric thread 2 may be mutually coupled. Even when the electric field strength is zero or very weak from a macroscopic point of view, it may be an aggregate of strong electric fields whose vector directions are opposite to each other microscopically. These phenomena can be similarly explained by a cloth formed of only the piezoelectric thread 1, a cloth formed of only the piezoelectric thread 2, or a cloth in which ordinary threads and conductive threads are woven at the same time. However, an electric field is not formed in the following examples. A transducer that uses a plurality of piezoelectric yarns and conductive yarns to make a knit or woven fabric and senses that a displacement is applied to the knitted fabric is published in WO2015 / 159832. In this case, all the conductive threads are connected to the detection circuit, and there is always a pair of conductive threads for one piezoelectric thread. In WO2015 / 159832, when an electric charge is generated in the piezoelectric thread, electrons move in the conductive thread to immediately neutralize the electric charge generated in the piezoelectric thread. In WO2015 / 159832, the detection circuit captures the current due to the movement of electrons and outputs it as a signal. Therefore, in this case, since the generated potential is immediately canceled, a strong electric field is not formed between the piezoelectric thread and the conductive thread and between the piezoelectric thread and the piezoelectric thread. Therefore, the conductive fiber needs to exist as a mere floating electrode or to define a potential such as a ground potential.

よって、布100Aは、電場を生じる布として機能する。また、布100Aは、汗等の水分を介して、圧電糸1および圧電糸2の間で、電流を流す場合もある。この電流によっても、抗菌効果または殺菌効果を発揮する場合がある。あるいは、電流や電圧の作用により水分に含まれる酸素が変化したラジカル種、さらに繊維中に含まれる添加材との相互作用や触媒作用によって生じたラジカル種やその他の抗菌性化学種(アミン誘導体等)によって間接的に抗菌効果または殺菌効果を発揮する場合がある。または電場もしくは電流の存在によるストレス環境により菌の細胞内に酸素ラジカルが生成される場合がある、これらのラジカル類を含む活性酸素種の作用により菌が死滅する、または弱体化する場合がある。 Therefore, the cloth 100A functions as a cloth that generates an electric field. Further, the cloth 100A may pass an electric current between the piezoelectric threads 1 and the piezoelectric threads 2 through moisture such as sweat. This electric current may also exert an antibacterial effect or a bactericidal effect. Alternatively, radical species in which oxygen contained in water is changed by the action of electric current or voltage, radical species generated by interaction or catalytic action with additives contained in fibers, and other antibacterial chemical species (amine derivatives, etc.) ) May indirectly exert an antibacterial effect or a bactericidal effect. Alternatively, oxygen radicals may be generated in the cells of the bacterium due to the stress environment due to the presence of an electric field or an electric current, and the bacterium may be killed or weakened by the action of reactive oxygen species containing these radicals.

布100Aは、自身が発生する電場とその強度の変化によって、または電流によって、抗菌または殺菌効果を発揮する。またはその電流や電圧の作用により生じるラジカル種等により抗菌または殺菌効果を発揮する。また、布100Aは、当該電場による抗菌または殺菌効果に加えて、導電糸5が溶出する金属イオンにより、抗菌または殺菌効果が一段と高くなる。また、布100Aは、圧電糸1において、仮に電荷が発生しない箇所があった場合にも、導電糸5が溶出する金属イオンにより、抗菌または殺菌効果を発揮する。 Cloth 100A exerts an antibacterial or bactericidal effect by the electric field generated by itself and the change in its strength, or by an electric current. Alternatively, it exerts an antibacterial or bactericidal effect due to radical species generated by the action of the current or voltage. Further, in addition to the antibacterial or bactericidal effect of the electric field, the cloth 100A has a higher antibacterial or bactericidal effect due to the metal ions from which the conductive thread 5 is eluted. Further, the cloth 100A exhibits an antibacterial or bactericidal effect due to the metal ions eluted from the conductive thread 5 even if there is a portion of the piezoelectric thread 1 where an electric charge is not generated.

布100Aを用いてなる衣料、または当該衣料を用いた医療部材も同様である。布100Aを用いてなる衣料においても、特に靴下(またはサポータ)は、上述したように菌対策用途として、顕著な効果を生じる。また、布100Aも、上記生体作用圧電糸または物質吸着用圧電糸と同様に、生体作用圧電布として機能する、または物質吸着用圧電布として機能する。 The same applies to clothing made of cloth 100A or medical members using the clothing. Even in clothing made of cloth 100A, socks (or supporters) in particular produce a remarkable effect as a fungus control application as described above. Further, the cloth 100A also functions as a bioactive piezoelectric cloth or a material adsorption piezoelectric cloth in the same manner as the bioactive piezoelectric thread or the material adsorption piezoelectric thread.

なお、布100Aは、自身を構成する圧電糸1および圧電糸2が生じた電場または電流によって抗菌または殺菌効果を発揮するため、布100Aに移ってくる菌に対して抗菌または殺菌効果を発揮する。人体の皮膚には、皮膚表面を正常な状態に保つために必要な役割を果たす常在菌が存在するが、布100Aは、これら常在菌を直接殺菌する可能性は小さい。そのため、布100Aは、皮膚の常在菌に影響するおそれは少なく、より安全性の高いものとなる。 Since the cloth 100A exerts an antibacterial or bactericidal effect by the electric field or the electric current generated by the piezoelectric threads 1 and the piezoelectric threads 2 constituting the cloth 100A, the cloth 100A exerts an antibacterial or bactericidal effect against bacteria transferred to the cloth 100A. .. Indigenous bacteria that play a necessary role in keeping the skin surface in a normal state are present in the human skin, but cloth 100A is unlikely to directly sterilize these indigenous bacteria. Therefore, the cloth 100A is less likely to affect the indigenous bacteria on the skin, and is more safe.

なお、図7に示すように、布100Aは、圧電糸1、圧電糸2、普通糸3、および導電糸5が、交差して配置されている態様でも、圧電糸1および圧電糸2が交差する位置において電場が生じる。 As shown in FIG. 7, in the cloth 100A, even in a mode in which the piezoelectric thread 1, the piezoelectric thread 2, the ordinary thread 3, and the conductive thread 5 are arranged so as to intersect with each other, the piezoelectric thread 1 and the piezoelectric thread 2 intersect with each other. An electric field is generated at the position where it is used.

本実施形態では、圧電体の例として、圧電フィルムを示したが、圧電体は、例えば糸としてノズルから吐出されて延伸されたもの(断面が略円形状の圧電糸、或いは異型断面形状の圧電糸)であってもよい。例えばポリ乳酸(PLLA)圧電糸は、溶融紡糸、高延伸処理、または(結晶化のための)熱処理を通じて作成されうる。このような、PLLA圧電糸を複数撚ってなる糸(マルチフィラメント糸)を構成し、この糸に張力をかけた場合にも、S糸では表面に負の電荷が発生し、Z糸では表面に正の電荷が発生する。このような糸では芯糸を用いず、単に撚糸とすることが出来る。このような糸は低コストで作ることが出来る。マルチフィラメント糸のフィラメント数は、糸の用途を鑑みて設定されるべきである。また、撚り数についても適宜設定される。フィラメントの中に、部分的に圧電体ではないフィラメントを含んでもよい。また、それぞれのフィラメントの太さは一様でなくともよい。このようにすることで、糸の断面に生ずる電位分布に偏りが生じ、対称性が崩されることで、S糸とZ糸との間の電場回路が形成されやすくなる。 In the present embodiment, a piezoelectric film is shown as an example of the piezoelectric film, but the piezoelectric film is, for example, a thread that is discharged from a nozzle and stretched (a piezoelectric thread having a substantially circular cross section, or a piezoelectric thread having an irregular cross section). It may be a thread). For example, polylactic acid (PLLA) piezoelectric yarns can be made through melt spinning, high drawing treatments, or heat treatment (for crystallization). Even when such a yarn (multifilament yarn) formed by twisting a plurality of PLLA piezoelectric yarns is formed and tension is applied to this yarn, a negative charge is generated on the surface of the S yarn and the surface of the Z yarn. Positive charge is generated in. Such a yarn does not use a core yarn and can be simply a twisted yarn. Such threads can be made at low cost. The number of filaments of the multifilament yarn should be set in consideration of the use of the yarn. In addition, the number of twists is also set as appropriate. The filament may contain a filament that is partially non-piezoelectric. Further, the thickness of each filament does not have to be uniform. By doing so, the potential distribution generated in the cross section of the yarn is biased, and the symmetry is broken, so that an electric field circuit between the S yarn and the Z yarn is easily formed.

次に、図8(A)は、圧電糸31の構成を示す一部分解図であり、図8(B)は、圧電糸32の構成を示す一部分解図である。 Next, FIG. 8A is a partially exploded view showing the configuration of the piezoelectric thread 31, and FIG. 8B is a partially exploded view showing the configuration of the piezoelectric thread 32.

圧電糸31は、S糸である圧電カバリング糸1Aの上にさらに圧電フィルム10が巻かれてなる。圧電糸32は、Z糸である圧電カバリング糸2Aの上にさらに圧電フィルム10が巻かれてなる。圧電糸31は、圧電カバリング糸1Aに対して圧電フィルム10が左旋回してカバーされた左旋回糸(S糸)である。延伸方向900は、圧電糸31の軸方向に対して、左45度に傾いた状態となる。延伸方向900は、圧電カバリング糸1Aの延伸方向900Aと一致している。圧電カバリング糸1A、2Aは芯糸を備えない撚糸であっても良い。また芯糸が導電糸であってもよい。 The piezoelectric thread 31 is formed by further winding the piezoelectric film 10 on the piezoelectric covering thread 1A which is an S thread. The piezoelectric thread 32 is formed by further winding the piezoelectric film 10 on the piezoelectric covering thread 2A which is a Z thread. The piezoelectric thread 31 is a left-handed turning thread (S thread) in which the piezoelectric film 10 turns left with respect to the piezoelectric covering thread 1A and is covered. The stretching direction 900 is in a state of being tilted 45 degrees to the left with respect to the axial direction of the piezoelectric thread 31. The stretching direction 900 coincides with the stretching direction 900A of the piezoelectric covering yarn 1A. The piezoelectric covering yarns 1A and 2A may be twisted yarns without a core yarn. Further, the core thread may be a conductive thread.

圧電糸31が軸方向に引っ張られると(外力が係ると)、圧電カバリング糸1Aの表面には負の電荷が生じる。一方、圧電カバリング糸1Aの表面に対向する圧電フィルム10の裏面には、正の電荷が生じる。圧電カバリング糸1Aの表面と圧電フィルム10の裏面とが完全に密着した時は、この部分は同電位となる。しかし、糸の伸縮等により偶発的に生じた隙間などにおいて、電位差が定義された時にこの隙間に電場が生じる。各所の電位差は、糸同士が複雑に絡み合うことにより形成される電場結合回路、或いは水分等で糸の中に偶発的に形成される電流パスで形成される回路により定義される。回路が形成された時、電場の強度は、電荷を生じる物質間の距離に反比例して大きくなるため、圧電カバリング糸1Aの表面と、圧電フィルム10の裏面との間に生じる電場の強度は、極めて高くなる。すなわち、この構成により、糸自体の抗菌または殺菌効果はさらに高まる。なお、圧電糸31が軸方向に引っ張られると(外力が係ると)、圧電糸31の表面(圧電フィルム10の表面)には、負の電荷が生じる。したがって、表面に正の電荷が生じる糸と組み合わせることにより、さらに糸同士の間で電場を生じさせることもできる。 When the piezoelectric thread 31 is pulled in the axial direction (when an external force is applied), a negative charge is generated on the surface of the piezoelectric covering thread 1A. On the other hand, a positive charge is generated on the back surface of the piezoelectric film 10 facing the front surface of the piezoelectric covering yarn 1A. When the front surface of the piezoelectric covering thread 1A and the back surface of the piezoelectric film 10 are completely in close contact with each other, this portion has the same potential. However, in a gap that is accidentally generated due to expansion and contraction of a thread or the like, an electric field is generated in this gap when a potential difference is defined. The potential difference at each location is defined by an electric field coupling circuit formed by intricately entwining the threads, or a circuit formed by a current path accidentally formed in the threads due to moisture or the like. When the circuit is formed, the strength of the electric field increases in inverse proportion to the distance between the substances that generate electric charges. Therefore, the strength of the electric field generated between the front surface of the piezoelectric covering yarn 1A and the back surface of the piezoelectric film 10 is determined. It will be extremely high. That is, this configuration further enhances the antibacterial or bactericidal effect of the yarn itself. When the piezoelectric thread 31 is pulled in the axial direction (when an external force is applied), a negative charge is generated on the surface of the piezoelectric thread 31 (the surface of the piezoelectric film 10). Therefore, by combining with a yarn that generates a positive charge on the surface, an electric field can be further generated between the yarns.

一方、図8(B)に示すように、圧電糸32は、圧電カバリング糸2Aに対して圧電フィルム10が右旋回してカバーされた右旋回糸(Z糸)である。延伸方向900は、圧電糸31の軸方向に対して、右45度に傾いた状態となる。の延伸方向900は、圧電カバリング糸2Aの延伸方向900Aと一致している。 On the other hand, as shown in FIG. 8B, the piezoelectric thread 32 is a right-handed swivel thread (Z thread) in which the piezoelectric film 10 is swiveled to the right with respect to the piezoelectric covering thread 2A and is covered. The stretching direction 900 is in a state of being tilted 45 degrees to the right with respect to the axial direction of the piezoelectric thread 31. The drawing direction 900 of the above coincides with the drawing direction 900A of the piezoelectric covering yarn 2A.

圧電糸32が軸方向に引っ張られると(外力が係ると)、圧電カバリング糸2Aの表面(圧電フィルム10の表面)には正の電荷が生じる。圧電カバリング糸2Aの表面に対向する圧電フィルム10の裏面には、負の電荷が生じる。圧電カバリング糸2Aの表面と圧電フィルム10の裏面とが完全に密着した時は、この部分は同電位となる。しかし、糸の伸縮等により偶発的に生じた隙間などにおいて、電位差が定義された時にこの隙間に電場が生じる。各所の電位差は、糸同士が複雑に絡み合うことにより形成される回路、或いは水分等で糸の中に偶発的に形成される電流パスで形成される回路により定義される。回路が形成された時、電場の強度は、電荷を生じる物質間の距離に反比例して大きくなるため、圧電カバリング糸2Aの表面と、圧電フィルム10の裏面との間に生じる電場の強度は、極めて高くなる。すなわち、この構成により、圧電糸31の場合と同様に、糸自体の抗菌または殺菌効果はさらに高まる。なお、圧電糸32が軸方向に引っ張られると(外力が係ると)、圧電糸32の表面(圧電フィルム10Aの表面)には、正の電荷が生じる。したがって、圧電糸31のように、表面に負の電荷が生じる糸と組み合わせることにより、糸同士の間で電場を生じさせることもできる。 When the piezoelectric thread 32 is pulled in the axial direction (when an external force is applied), a positive charge is generated on the surface of the piezoelectric covering thread 2A (the surface of the piezoelectric film 10). A negative charge is generated on the back surface of the piezoelectric film 10 facing the front surface of the piezoelectric covering yarn 2A. When the front surface of the piezoelectric covering thread 2A and the back surface of the piezoelectric film 10 are completely in close contact with each other, this portion has the same potential. However, in a gap that is accidentally generated due to expansion and contraction of a thread or the like, an electric field is generated in this gap when a potential difference is defined. The potential difference at each location is defined by a circuit formed by intricately entwining the threads or a circuit formed by a current path accidentally formed in the threads due to moisture or the like. When the circuit is formed, the strength of the electric field increases in inverse proportion to the distance between the substances that generate electric charges. Therefore, the strength of the electric field generated between the front surface of the piezoelectric covering yarn 2A and the back surface of the piezoelectric film 10 is determined. It will be extremely high. That is, with this configuration, the antibacterial or bactericidal effect of the yarn itself is further enhanced as in the case of the piezoelectric yarn 31. When the piezoelectric thread 32 is pulled in the axial direction (when an external force is applied), a positive charge is generated on the surface of the piezoelectric thread 32 (the surface of the piezoelectric film 10A). Therefore, an electric field can be generated between the yarns by combining with the yarns that generate a negative charge on the surface, such as the piezoelectric yarns 31.

次に、図9(A)は、圧電糸33の構成を示す一部分解図であり、図9(B)は、圧電糸34の構成を示す一部分解図である。 Next, FIG. 9A is a partially exploded view showing the configuration of the piezoelectric thread 33, and FIG. 9B is a partially exploded view showing the configuration of the piezoelectric thread 34.

圧電糸33は、圧電カバリング糸1Aの上に圧電フィルム10が巻かれてなる。圧電糸34は、圧電カバリング糸2Aに圧電フィルム10が巻かれてなる。 The piezoelectric thread 33 is formed by winding a piezoelectric film 10 on a piezoelectric covering thread 1A. The piezoelectric thread 34 is formed by winding a piezoelectric film 10 around a piezoelectric covering thread 2A.

圧電糸33は、圧電カバリング糸1Aに対して圧電フィルム10が右旋回してカバーされた右旋回糸(Z糸)である。延伸方向900は、圧電糸33の軸方向に対して、右45度に傾いた状態となる。延伸方向900は、圧電カバリング糸1Aの延伸方向900Aと
異なっている。
The piezoelectric thread 33 is a right-handed swivel thread (Z thread) in which the piezoelectric film 10 is swiveled to the right and covered with respect to the piezoelectric covering thread 1A. The stretching direction 900 is in a state of being tilted 45 degrees to the right with respect to the axial direction of the piezoelectric thread 33. The stretching direction 900 is different from the stretching direction 900A of the piezoelectric covering yarn 1A.

また、図9(B)に示すように、圧電糸34は、圧電カバリング糸2Aに対して圧電フィルム10が左旋回して撚られた左旋回糸(S糸)である。延伸方向900は、圧電糸34の軸方向に対して、左45度に傾いた状態となる。延伸方向900は、圧電カバリング糸2Aの延伸方向900Aと異なっている。 Further, as shown in FIG. 9B, the piezoelectric yarn 34 is a left-handed swirl yarn (S yarn) in which the piezoelectric film 10 is twisted to the left with respect to the piezoelectric covering yarn 2A. The stretching direction 900 is in a state of being tilted 45 degrees to the left with respect to the axial direction of the piezoelectric thread 34. The stretching direction 900 is different from the stretching direction 900A of the piezoelectric covering yarn 2A.

図10は、圧電糸33における圧電フィルム10の隙間を誇張して示した図である。圧電糸33は、圧電フィルム10をカバリング糸に巻く場合、ある程度の隙間Dが生じる。この隙間Dにより、圧電糸33が軸方向に引っ張られた場合、圧電カバリング糸1Aの表面と、圧電フィルム10の表面との間に、電場が生じ回路が形成される。したがって、この構成により、糸自体の抗菌または殺菌効果が高まる。圧電糸34も同様である。 FIG. 10 is an exaggerated view of the gap between the piezoelectric films 10 in the piezoelectric thread 33. When the piezoelectric film 10 is wound around the covering thread, the piezoelectric thread 33 has a certain gap D. When the piezoelectric thread 33 is pulled in the axial direction by this gap D, an electric field is generated between the surface of the piezoelectric covering thread 1A and the surface of the piezoelectric film 10 to form a circuit. Therefore, this configuration enhances the antibacterial or bactericidal effect of the yarn itself. The same applies to the piezoelectric thread 34.

なお、圧電糸33において、圧電カバリング糸1Aまたは圧電フィルム10のいずれか一方にPDLAを用いた場合、圧電カバリング糸1Aの表面に生じる電荷と圧電フィルム10の裏面に生じる電荷の極性が異なるため、圧電糸31と同様の構成となり、圧電カバリング糸1Aの表面と、圧電フィルム10の裏面との間に強い電場が生じる。圧電糸34において、圧電カバリング糸2Aまたは圧電フィルム10のいずれか一方にPDLAを用いた場合も同様である。 When PDLA is used for either the piezoelectric covering thread 1A or the piezoelectric film 10 in the piezoelectric thread 33, the polarities of the charges generated on the front surface of the piezoelectric covering thread 1A and the charges generated on the back surface of the piezoelectric film 10 are different. It has the same configuration as the piezoelectric thread 31, and a strong electric field is generated between the front surface of the piezoelectric covering thread 1A and the back surface of the piezoelectric film 10. The same applies to the case where PDLA is used for either the piezoelectric covering thread 2A or the piezoelectric film 10 in the piezoelectric thread 34.

次に、図11は、圧電糸35の構成を示す一部分解図である。圧電糸35は、圧電糸1および圧電糸2が互いに左旋回して撚られた糸(S糸)である。圧電糸35は、表面に負の電荷を生じる圧電糸1と表面に正の電荷を生じる圧電糸2とが交差してなるため、糸単体で電場を生じさせることができる。前述したように、圧電糸1および圧電糸2の表面に生じたそれぞれの電位は、表面同士の近接個所では同電位になろうとする。それに応じて、糸の内部の電位が変化して、糸の表面と内部の電位差を保とうとする。それぞれの糸において、糸の内部と表面との間に形成される電場が空気中に漏れ出て、この電場同士が結合し、圧電糸1および圧電糸2の近接部分には強い電場が形成される。撚糸の構造は複雑であり、圧電糸1および圧電糸2の近接個所は一様ではない。また、圧電糸1または圧電糸2に張力が加わると、近接個所も変化する。これにより、それぞれの部分において電場の強度には変化があり、対称形が崩されて電場回路が生じることとなる。なお、圧電糸1および圧電糸2が互いに右旋回して撚られた糸(Z糸)も、表面に負の電荷を生じる圧電糸1と表面に正の電荷を生じる圧電糸2とが交差してなるため、糸単体で電場を生じさせることができる。圧電糸1の撚り数、圧電糸2の撚り数、またはこれらの糸を撚り合わせた圧電糸35の撚り数は、抗菌効果を鑑みて決定される。これまで示してきた応用例のすべては、圧電糸35を用いて構成することが出来る。なお、圧電糸1および圧電糸2が互いに右旋回して撚られた糸(Z糸)も、表面に負の電荷を生じる圧電糸1と表面に正の電荷を生じる圧電糸2とが交差してなるため、糸単体で電場を生じさせることができる。 Next, FIG. 11 is a partially exploded view showing the configuration of the piezoelectric thread 35. The piezoelectric thread 35 is a thread (S thread) in which the piezoelectric thread 1 and the piezoelectric thread 2 are twisted by turning left with each other. In the piezoelectric thread 35, since the piezoelectric thread 1 that generates a negative charge on the surface and the piezoelectric thread 2 that generates a positive charge on the surface intersect with each other, an electric field can be generated by the thread alone. As described above, the potentials generated on the surfaces of the piezoelectric thread 1 and the piezoelectric thread 2 tend to be the same potential at locations close to each other. Correspondingly, the electric potential inside the yarn changes to maintain the potential difference between the surface and the inside of the yarn. In each yarn, the electric field formed between the inside and the surface of the yarn leaks into the air, the electric fields are combined with each other, and a strong electric field is formed in the vicinity of the piezoelectric yarn 1 and the piezoelectric yarn 2. NS. The structure of the twisted yarn is complicated, and the proximity points of the piezoelectric yarn 1 and the piezoelectric yarn 2 are not uniform. Further, when tension is applied to the piezoelectric thread 1 or the piezoelectric thread 2, the proximity portion also changes. As a result, the strength of the electric field changes in each part, the symmetry shape is broken, and an electric field circuit is generated. In the yarn (Z yarn) in which the piezoelectric yarn 1 and the piezoelectric yarn 2 are twisted by turning to the right, the piezoelectric yarn 1 that generates a negative charge on the surface and the piezoelectric yarn 2 that generates a positive charge on the surface intersect. Therefore, an electric field can be generated by the yarn alone. The number of twists of the piezoelectric yarn 1, the number of twists of the piezoelectric yarn 2, or the number of twists of the piezoelectric yarn 35 obtained by twisting these yarns is determined in consideration of the antibacterial effect. All of the application examples shown so far can be configured by using the piezoelectric thread 35. In the yarn (Z yarn) in which the piezoelectric yarn 1 and the piezoelectric yarn 2 are twisted by turning to the right, the piezoelectric yarn 1 that generates a negative charge on the surface and the piezoelectric yarn 2 that generates a positive charge on the surface intersect. Therefore, an electric field can be generated by the yarn alone.

また、他にも、S糸(またはZ糸)の側面に普通糸を撚り、さらに側面にZ糸(またはS糸)を撚った、3重のカバリング糸であっても、糸単体で電場を生じさせることができる。 In addition, even if it is a triple covering yarn in which a normal yarn is twisted on the side surface of the S yarn (or Z yarn) and a Z yarn (or S yarn) is twisted on the side surface, the electric field is applied by the yarn alone. Can be generated.

また、図12に示すように、普通糸の表面に右旋回(または左旋回)させる圧電糸1と左旋回(または右旋回)させる圧電糸2とを同時に構成する組紐からなる糸(第3の糸)であっても、圧電糸1と圧電糸2が交差する位置において電場が生じるため、糸単体で電場を生じさせることができる。 Further, as shown in FIG. 12, a yarn (No. 1) composed of a braided yarn that simultaneously constitutes a piezoelectric yarn 1 that turns right (or turns left) and a piezoelectric yarn 2 that turns left (or turns right) on the surface of a normal yarn. Even in the case of the thread (3), since the electric field is generated at the position where the piezoelectric thread 1 and the piezoelectric thread 2 intersect, the electric field can be generated by the thread alone.

なお、表面に負の電荷を生じる糸としては、PLLAを用いたS糸の他にも、PDLAを用いたZ糸も考えられる。また、表面に正の電荷を生じる糸としては、PLLAを用いたZ糸の他にも、PDLAを用いたS糸も考えられる。したがって、例えば図11に示した構成において、PLLAを用いたS糸と、PDLAを用いたS糸を互いに左旋回して撚られた糸(S糸)または右旋回して撚られた糸(Z糸)からなる圧電糸も、糸単体で電場を生じさせることができる。PLLAを用いたZ糸と、PDLAを用いたZ糸を互いに左旋回して撚られた糸(S糸)または右旋回して撚られた糸(Z糸)からなる圧電糸も、糸単体で電場を生じさせることができる。 As the yarn that generates a negative charge on the surface, in addition to the S yarn using PLLA, the Z yarn using PDLA can be considered. Further, as the yarn that generates a positive charge on the surface, in addition to the Z yarn using PLLA, the S yarn using PDLA can be considered. Therefore, for example, in the configuration shown in FIG. 11, the S yarn using PLLA and the S yarn using PDLA are twisted by turning left with each other (S yarn) or twisted by turning right (Z yarn). ) Can also generate an electric field by itself. A piezoelectric yarn consisting of a Z yarn using PLLA and a yarn twisted by turning left and twisting Z yarn using PDLA (S yarn) or a yarn twisted by turning right (Z yarn) is also an electric field as a single yarn. Can be generated.

次に、圧電体からなる糸の抗菌効果を説明する。本願発明者は、圧電体からなる糸が織り込まれた布の菌抑制効果を評価するため、以下の(1)(2)に示す定量試験を行った。 Next, the antibacterial effect of the thread made of the piezoelectric material will be described. The inventor of the present application conducted the quantitative tests shown in the following (1) and (2) in order to evaluate the fungus-suppressing effect of the cloth in which the thread made of the piezoelectric material is woven.

(1)圧電体からなる糸が織り込まれた布の抗菌性評価
a)試験方法 : 菌液吸収法(JIS L1902)
b)試験菌 : 黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus NBRC12732)
c)接種菌液濃度: 1.4×105(CFU/mL)
d)標準布 :綿糸で織られた布、および綿糸で編まれた布
e)試験試料(抗菌加工試料): S糸(圧電糸1)とZ糸(圧電糸2)とを左旋回して撚られたS糸(圧電糸35)で編まれた布。
(1) Evaluation of antibacterial properties of cloth woven with piezoelectric threads a) Test method: Bacterial solution absorption method (JIS L1902)
b) Test bacterium: Staphylococcus aureus NBRC12732
c) Concentration of inoculated bacterial solution: 1.4 x 105 (CFU / mL)
d) Standard cloth: woven with cotton yarn and woven with cotton yarn e) Test sample (antibacterial processed sample): S yarn (piezoelectric yarn 1) and Z yarn (piezoelectric yarn 2) are twisted by turning left. A cloth woven from the S thread (piezoelectric thread 35).

[計算式]
・増殖値 : G=Mb−Ma
・抗菌活性値: A=(Mb−Ma)−(Mc−Mo)
通常の抗菌加工製品は、抗菌活性値A≧2.0〜2.2とされる。
[a formula]
-Proliferation value: G = Mb-Ma
-Antibacterial activity value: A = (Mb-Ma)-(Mc-Mo)
A normal antibacterial processed product has an antibacterial activity value A ≧ 2.0 to 2.2.

・Ma :試験菌接種直後における標準布の3検体の生菌数(またはATP量)の算術平均常用対数
・Mb :18〜24時間培養後における標準布の3検体の生菌数(またはATP量)の算術平均常用対数
・Mo :試験菌接種直後における試験試料(抗菌加工試料)の3検体の生菌数(またはATP量)の算術平均常用対数
・Mc :18〜24時間培養後における試験試料(抗菌加工試料)の3検体の生菌数(またはATP量)の算術平均常用対数
-Ma: Arithmetic mean common logarithm of the viable cell count (or ATP amount) of the three standard cloth samples immediately after inoculation with the test bacteria-Mb: The viable cell count (or ATP amount) of the three standard cloth samples after culturing for 18 to 24 hours. ) Arithmetic mean common logarithm ・ Mo: Arithmetic mean common logarithm (or ATP amount) of 3 test samples (antibacterial processed samples) immediately after inoculation with test bacteria ・ Mc: Test sample after culturing for 18 to 24 hours Arithmetic mean common logarithm of viable cell count (or ATP amount) of 3 samples (antibacterial processed sample)

Figure 0006919343
Figure 0006919343

表1から明らかなように、試験試料(圧電体からなる糸が織り込まれた布)は、細菌に対して、標準布に比べて高い抗菌効果を有する。また、試験試料を静置した状態に比べて、試験試料を振動させているほうが、抗菌効果が高いことが分かる。特に、試験試料を振動させて電場が生じている場合には、試験菌(細菌)接種から18時間後に正菌がほとんど観測されず、高い抗菌効果(殺菌効果)を発揮する。 As is clear from Table 1, the test sample (a cloth woven with a thread made of a piezoelectric material) has a higher antibacterial effect against bacteria than a standard cloth. Further, it can be seen that the antibacterial effect is higher when the test sample is vibrated than when the test sample is left standing. In particular, when the test sample is vibrated to generate an electric field, almost no positive bacteria are observed 18 hours after inoculation of the test bacteria (bacteria), and a high antibacterial effect (bactericidal effect) is exhibited.

(2)圧電体からなる糸が織り込まれた布の抗カビ性評価
a)試験方法 : 抗かび性定量試験法(一般社団法人繊維評価技術評議会が定める方法)
b)試験菌 : クロコウジカビ(Aspergillus niger NBRC105649)
c)接種菌液濃度: 1.1×105(CFU/mL)
d)標準布 :綿糸で織られた布、および綿糸で編まれた布
e)試験試料(抗菌加工試料): S糸(圧電糸1)とZ糸(圧電糸2)とを左旋回して撚られた圧電糸(圧電糸35)で編まれた布。
(2) Antifungal property evaluation of cloth woven with piezoelectric thread a) Test method: Antifungal property quantitative test method (method specified by the Textile Evaluation Technology Council)
b) Test bacterium: Aspergillus niger NBRC105649
c) Concentration of inoculated bacterial solution: 1.1 x 105 (CFU / mL)
d) Standard cloth: woven with cotton yarn and woven with cotton yarn e) Test sample (antibacterial processed sample): S yarn (piezoelectric yarn 1) and Z yarn (piezoelectric yarn 2) are twisted by turning left. A cloth woven from the prepared piezoelectric yarn (piezoelectric yarn 35).

[計算式]
・発育値 : F=Fb−Fa
・抗かび活性値: FS=(Fb−Fa)−(Fc−Fo)
・Fa :試験菌接種直後における標準布の3検体の生菌数(またはATP量)の算術平均常用対数
・Fb :42時間培養後における標準布の3検体の生菌数(またはATP量)の算術平均常用対数
・Fo :試験菌接種直後における試験試料(抗菌加工試料)の3検体の生菌数(またはATP量)の算術平均常用対数
・Fc :42時間培養後における試験試料(抗菌加工試料)の3検体の生菌数(またはATP量)の算術平均常用対数
[a formula]
・ Growth value: F = Fb-Fa
-Antifungal activity value: FS = (Fb-Fa)-(Fc-Fo)
-Fa: Arithmetic mean common logarithm of the viable cell count (or ATP amount) of the three standard cloth samples immediately after inoculation with the test bacteria-Fb: The viable cell count (or ATP amount) of the three standard cloth samples after 42 hours of culture. Arithmetic mean common logarithm ・ Fo: Arithmetic mean common logarithm (or ATP amount) of 3 viable cell counts (or ATP amount) of the test sample (antibacterial processed sample) immediately after inoculation of the test bacteria ・ Fc: Test sample (antibacterial processed sample) after 42 hours of culture ) Arithmetic mean common logarithm of viable cell count (or ATP amount) of 3 samples

Figure 0006919343
Figure 0006919343

表2から明らかなように、試験試料(圧電体からなる糸が織り込まれた布)は、真菌(カビ等)に対しても、標準布に比べて高い抗菌効果を有する。また、試験試料を静置した状態に比べて、試験試料を振動させているほうが、抗カビ効果が高いことが分かる。すなわち、試験試料を振動させて電場を生じさせている場合に、高い抗カビ効果を発揮する。 As is clear from Table 2, the test sample (cloth woven with a thread made of a piezoelectric material) has a higher antibacterial effect against fungi (mold, etc.) than the standard cloth. In addition, it can be seen that the antifungal effect is higher when the test sample is vibrated than when the test sample is left standing. That is, when the test sample is vibrated to generate an electric field, a high antifungal effect is exhibited.

以上の結果から、圧電体からなる糸が織り込まれた布は、抗菌性および抗カビ性を有することが明らかとなった。 From the above results, it was clarified that the cloth woven with the yarn made of the piezoelectric material has antibacterial and antifungal properties.

なお、外部からのエネルギーにより電荷を発生する繊維は、他にも例えば光電効果を有する物質、または焦電効果を有する物質(例えばPVDF)等がある。また、芯糸に導電体を用いて、当該導電体に絶縁体を巻き、該導電体に電気を流して電荷を発生させる構成も、電荷を発生する繊維である。ただし、圧電体は、圧電により電場を生じさせるため、電源が不要であるし、感電のおそれもない。また、圧電体の寿命は、薬剤等による抗菌効果よりも長く持続する。また、薬剤よりもアレルギー反応が生じるおそれは低い。 Other fibers that generate electric charges due to external energy include, for example, a substance having a photoelectric effect, a substance having a pyroelectric effect (for example, PVDF), and the like. Further, a structure in which a conductor is used for the core yarn, an insulator is wound around the conductor, and electricity is passed through the conductor to generate an electric charge is also a fiber that generates an electric charge. However, since the piezoelectric body generates an electric field by piezoelectricity, a power source is not required and there is no risk of electric shock. In addition, the life of the piezoelectric material lasts longer than the antibacterial effect of a drug or the like. Also, it is less likely to cause an allergic reaction than a drug.

最後に、本実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 Finally, the description of this embodiment should be considered to be exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above-described embodiment but by the scope of claims. Furthermore, the scope of the present invention is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the claims.

1,2…圧電糸
1A,2A…圧電カバリング糸
3…普通糸
5…導電糸
10…圧電フィルム
11…芯糸
100,100A…布
900…延伸方向
910A…第1対角線
910B…第2対角線
1, 2, ... Piezoelectric yarn 1A, 2A ... Piezoelectric covering yarn 3 ... Ordinary yarn 5 ... Conductive yarn 10 ... Piezoelectric film 11 ... Core yarn 100, 100A ... Cloth 900 ... Stretching direction 910A ... First diagonal line 910B ... Second diagonal line

Claims (13)

外部からのエネルギーにより電荷を発生する電荷発生繊維と、
金属イオンを溶出する導電繊維と、
を備え
前記電荷発生繊維は、圧電体を含み、
前記圧電体に外力が加えられた時に前記電荷を発生する、
布。
Charge-generating fibers that generate electric charges from external energy,
Conductive fibers that elute metal ions and
Equipped with a,
The charge generating fiber contains a piezoelectric material and contains a piezoelectric material.
When an external force is applied to the piezoelectric body, the electric charge is generated.
cloth.
前記電荷発生繊維は、導電性を有する物質で被覆されていない、
請求項1に記載の布。
The charge generating fiber is not coated with a conductive substance.
The cloth according to claim 1.
前記電荷発生繊維は、芯糸を備え、
外部からのエネルギーにより電荷を発生する物質で前記芯糸がカバーされたカバリング糸を含む、
請求項1または請求項2に記載の布。
The charge generating fiber includes a core yarn and
A covering yarn in which the core yarn is covered with a substance that generates an electric charge by external energy is included.
The cloth according to claim 1 or 2.
前記圧電体は、圧電性ポリマーであり、
前記電荷発生繊維は、前記圧電性ポリマーが撚られてなる、
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の布。
The piezoelectric body is a piezoelectric polymer.
The charge generating fiber is formed by twisting the piezoelectric polymer.
The cloth according to any one of claims 1 to 3.
前記圧電性ポリマーは、ポリ乳酸を含む、
請求項に記載の布。
The piezoelectric polymer comprises polylactic acid.
The cloth according to claim 4.
前記電荷発生繊維は、
外部からのエネルギーにより正の電荷を発生する第1の電荷発生繊維と、
外部からのエネルギーにより負の電荷を発生する第2の電荷発生繊維と、
を備えた請求項1乃至請求項のいずれかに記載の布。
The charge generating fiber is
The first charge generating fiber that generates a positive charge by the energy from the outside,
A second charge generating fiber that generates a negative charge due to external energy,
The cloth according to any one of claims 1 to 5.
前記第1の電荷発生繊維は、外力が加えられた時に前記正の電荷を発生する第1の圧電体を含み、
前記第2の電荷発生繊維は、外力が加えられた時に前記負の電荷を発生する第2の圧電体を含む、
請求項に記載の布。
The first charge generating fiber includes a first piezoelectric body that generates the positive charge when an external force is applied.
The second charge generating fiber includes a second piezoelectric body that generates the negative charge when an external force is applied.
The cloth according to claim 6.
前記第1の電荷発生繊維と、前記第2の電荷発生繊維とが、互いに撚られてなる、
請求項または請求項に記載の布。
The first charge generating fiber and the second charge generating fiber are twisted together.
The cloth according to claim 6 or 7.
前記第1の電荷発生繊維と、前記第2の電荷発生繊維と、は、並列して配置されている、
請求項乃至請求項のいずれかに記載の布。
The first charge generating fiber and the second charge generating fiber are arranged in parallel.
The cloth according to any one of claims 6 to 8.
前記第1の電荷発生繊維と、前記第2の電荷発生繊維と、は、交差して配置されている、
請求項乃至請求項のいずれかに記載の布。
The first charge generating fiber and the second charge generating fiber are arranged so as to intersect with each other.
The cloth according to any one of claims 6 to 8.
外部からのエネルギーにより電荷を発生する電荷発生繊維と、金属イオンを溶出する導電繊維と、を備えた布により構成された、衣料。 A garment composed of a cloth provided with charge-generating fibers that generate electric charges by external energy and conductive fibers that elute metal ions. 請求項1乃至請求項10のいずれかに記載の布により構成された、衣料。 A garment made of the cloth according to any one of claims 1 to 10. 請求項11または請求項12に記載の衣料により構成された、医療部材。 A medical member composed of the clothing according to claim 11 or 12.
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