JP7028725B2

JP7028725B2 - Antibacterial property evaluation method

Info

Publication number: JP7028725B2
Application number: JP2018112232A
Authority: JP
Inventors: 豊村井; 幸一細谷; 健司石黒; 修大西; 大次玉倉; 貴文井上; 雅之辻; 健一郎宅見
Original assignee: Kao Corp; Okamoto Corp; Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kao Corp; Okamoto Corp; Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2018-06-12
Filing date: 2018-06-12
Publication date: 2022-03-02
Anticipated expiration: 2038-06-12
Also published as: JP2019215237A

Description

本発明は、圧電繊維を備える圧電繊維集合体の抗菌性評価方法に関する。 The present invention relates to a method for evaluating the antibacterial property of a piezoelectric fiber aggregate comprising a piezoelectric fiber.

特許文献１は、圧電繊維からなる布を伸縮させ、抗菌性を評価する評価方法の一例を開示している。特許文献１においては、伸張されることによって電荷を発生する試料の抗菌性の評価方法が開示されている。 Patent Document 1 discloses an example of an evaluation method for evaluating antibacterial properties by expanding and contracting a cloth made of piezoelectric fibers. Patent Document 1 discloses a method for evaluating the antibacterial property of a sample that generates an electric charge by being stretched.

特許第６２９２３６８号公報Japanese Patent No. 6292368

該評価方法では、試料を伸縮させることを繰り返すことにより、抗菌性の評価を行う。このため、該評価方法は、大掛かりな装置が必要となる。従って、特許文献１に開示された評価方法よりも、より簡易な抗菌性の評価方法が望まれている。 In the evaluation method, the antibacterial property is evaluated by repeatedly expanding and contracting the sample. Therefore, the evaluation method requires a large-scale device. Therefore, a simpler antibacterial property evaluation method is desired than the evaluation method disclosed in Patent Document 1.

そこで、この発明は、圧電繊維の抗菌性を評価できる抗菌性評価方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an antibacterial property evaluation method capable of evaluating the antibacterial property of a piezoelectric fiber.

本発明の抗菌性評価方法は、伸縮することにより電荷を発生する圧電体を含む圧電繊維を備える圧電繊維集合体を、一方向に伸張する第１伸張ステップと、前記圧電繊維集合体を前記第１伸張ステップにおける伸張状態で固定部材によって固定する第１固定ステップと、前記圧電繊維集合体を前記第１伸張ステップにおける伸張状態で所定時間維持する第１維持ステップと、を備えることを特徴とする。 The antibacterial property evaluation method of the present invention comprises a first stretching step of unidirectionally stretching a piezoelectric fiber aggregate comprising a piezoelectric fiber that generates a charge by expanding and contracting, and a first stretching step of stretching the piezoelectric fiber aggregate. It is characterized by including a first fixing step in which the piezoelectric fiber aggregate is fixed by a fixing member in the stretched state in the stretched step, and a first maintenance step in which the piezoelectric fiber aggregate is maintained in the stretched state in the stretched state for a predetermined time. ..

電場により細菌または真菌等の増殖を抑制できる事が知られている（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、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または、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。この電流により菌が弱体化し菌の増殖を抑制することが考えられる。外部からエネルギーを受けた際、
本発明の抗菌繊維は、電荷が発生した時に異なる電位となる少なくとも２つの圧電繊維の間で電場が生じ、あるい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、該抗菌繊維と該所定の電位を有する物との間で電場が生じる。あるいは、外部からエネルギーを受けた際、本発明の抗菌繊維は、電荷が発生した時に異なる電位となる少なくとも２つの圧電繊維の間で水分等を介して電流を流し、あるい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、汗等の水分を介して該抗菌繊維と該所定の電位を有する物との間で電流を流す。 It is known that electric fields can suppress the growth of bacteria or fungi (see, for example, Tetsuaki Doto, Hiroki Korai, Hideaki Matsuoka, Junichi Koizumi, Kodansha: Microbial Control-Science and Engineering. Also, for example, Takaki. See Koichi, Application of High Voltage / Plasma Technology to Agriculture / Food Fields, J.HTSJ, Vol.51, No.216). Further, depending on the electric potential that generates an electric field, a current may flow through a current path formed by moisture or the like or a circuit formed by a micro discharge phenomenon or the like. It is considered that this current weakens the bacteria and suppresses the growth of the bacteria. When receiving energy from the outside
The antibacterial fiber of the present invention is used when an electric field is generated between at least two piezoelectric fibers having different potentials when an electric charge is generated, or when the fiber is close to an object having a predetermined potential (including a ground potential) such as a human body. , An electric field is generated between the antibacterial fiber and the object having the predetermined potential. Alternatively, when energy is received from the outside, the antibacterial fiber of the present invention causes an electric current to flow between at least two piezoelectric fibers having different potentials when an electric charge is generated through water or the like, or a predetermined potential of a human body or the like. When it is close to an object having (including a ground potential), an electric current is passed between the antibacterial fiber and the object having a predetermined potential through water such as sweat.

従って、本発明の抗菌繊維は、圧電繊維で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、あるいは菌が弱体化する、という効果を奏する。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を生じる場合もある。なお、本発明で言う「抗菌」とは、菌が弱体化する効果、また菌を死滅する効果の両方を含む概念である。 Therefore, in the antibacterial fiber of the present invention, the direct action of the electric field or electric current generated by the piezoelectric fiber interferes with the cell membrane of the bacterium and the electron transport chain for maintaining the life of the bacterium, and the bacterium is killed or the bacterium is killed. Has the effect of weakening. Furthermore, oxygen contained in water may be changed to active oxygen species by an electric field or an electric current. 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. The action of reactive oxygen species containing these radicals kills or weakens the bacteria. In addition, the above reasons may be combined to produce an antibacterial effect. The term "antibacterial" as used in the present invention is a concept including both an effect of weakening bacteria and an effect of killing bacteria.

本発明の抗菌性評価方法においては、圧電繊維集合体を伸張した状態で固定させ、所定時間伸張した状態を維持した状態でも、圧電繊維集合体の抗菌性を簡易に評価することができる。 In the antibacterial property evaluation method of the present invention, the antibacterial property of the piezoelectric fiber aggregate can be easily evaluated even when the piezoelectric fiber aggregate is fixed in a stretched state and maintained in the stretched state for a predetermined time.

この発明によれば、圧電繊維の抗菌性を簡易に評価することができる。 According to the present invention, the antibacterial property of the piezoelectric fiber can be easily evaluated.

図１は、本実施形態に係る抗菌性評価方法の手順を示すフローチャートである。FIG. 1 is a flowchart showing a procedure of an antibacterial property evaluation method according to the present embodiment. 図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、本実施形態に係る抗菌性評価方法における圧電繊維集合体１００について説明するための概念図である。2A and 2B are conceptual diagrams for explaining the piezoelectric fiber aggregate 100 in the antibacterial property evaluation method according to the present embodiment. 図３（Ａ）は、圧電繊維５の構成を示す図であり、図３（Ｂ）は、圧電繊維５の断面図であり、図３（Ｃ）は、圧電繊維６の構成を示す図であり、図３（Ｄ）は、圧電繊維６の断面図である。3A is a diagram showing the configuration of the piezoelectric fiber 5, FIG. 3B is a cross-sectional view of the piezoelectric fiber 5, and FIG. 3C is a diagram showing the configuration of the piezoelectric fiber 6. Yes, FIG. 3D is a cross-sectional view of the piezoelectric fiber 6. 図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、ポリ乳酸の一軸延伸方向と、電場方向と、圧電体３０の変形と、の関係を示す図である。4 (A) and 4 (B) are views showing the relationship between the uniaxial stretching direction of polylactic acid, the electric field direction, and the deformation of the piezoelectric body 30. 図５（Ａ）は、外力がかかった時の圧電繊維５を示す図であり、図５（Ｂ）は、外力がかかった時の圧電繊維６を示す図である。FIG. 5A is a diagram showing the piezoelectric fiber 5 when an external force is applied, and FIG. 5B is a diagram showing the piezoelectric fiber 6 when an external force is applied. 図６（Ａ）は、圧電繊維集合体１００の概略図であり、図６（Ｂ）は、圧電繊維５及び圧電繊維６の間で生じる電場を説明するための図である。FIG. 6A is a schematic view of the piezoelectric fiber aggregate 100, and FIG. 6B is a diagram for explaining an electric field generated between the piezoelectric fibers 5 and the piezoelectric fibers 6. 図７は、本実施形態に係る抗菌性評価方法の第１維持ステップにおける応力の変化を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing changes in stress in the first maintenance step of the antibacterial property evaluation method according to the present embodiment. 図８は、本実施形態に係る抗菌性評価方法の比較例２について説明するための概念図である。FIG. 8 is a conceptual diagram for explaining Comparative Example 2 of the antibacterial property evaluation method according to the present embodiment.

図１は、本実施形態に係る抗菌性評価方法の手順を示すフローチャートである。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、本実施形態に係る抗菌性評価方法における圧電繊維集合体１００について説明するための概念図である。図１に示すように、抗菌性評価方法は、第１伸張ステップ（Ｓ１１）と、第１固定ステップ（Ｓ１２）と、第１維持ステップ（Ｓ１３）と、を備える。また、抗菌性評価方法は、さらに第２伸張ステップ（Ｓ２１）と、第２固定ステップ（Ｓ２２）と、第２維持ステップ（Ｓ２３）と、第１剥離ステップ（Ｓ１４）と、第２剥離ステップ（Ｓ２４）と、算出ステップ（Ｓ３１）と、を備えることが好ましい。以下、説明の便宜上、抗菌性評価方法の対象である圧電繊維集合体１００について先に説明した後に、各ステップについて説明する。 FIG. 1 is a flowchart showing a procedure of an antibacterial property evaluation method according to the present embodiment. 2A and 2B are conceptual diagrams for explaining the piezoelectric fiber aggregate 100 in the antibacterial property evaluation method according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the antibacterial property evaluation method includes a first stretching step (S11), a first fixing step (S12), and a first maintenance step (S13). Further, the antibacterial property evaluation method further includes a second stretching step (S21), a second fixing step (S22), a second maintenance step (S23), a first peeling step (S14), and a second peeling step (S). It is preferable to include S24) and a calculation step (S31). Hereinafter, for convenience of explanation, each step will be described after the piezoelectric fiber aggregate 100, which is the target of the antibacterial property evaluation method, has been described first.

＜圧電繊維集合体１００＞
図２（Ａ）に示すように、第１伸張ステップにおいて、圧電繊維集合体１００は、伸張した部分の両端を固定部材である二つのクリップ２１でそれぞれ固定される。二つのクリップ２１は、紙面縦方向であるＹ方向に沿って伸び、紙面横方向であるＸ方向に隔てて互いに対峙するように配置されている。クリップ２１のＹ方向に沿う長さは、圧電繊維集合体１００においてクリップ２１で固定される両端の長さよりも長い。例えば、圧電繊維集合体１００においてクリップ２１で固定される両端の長さが１０ｃｍの場合、クリップ２１のＹ方向に沿う長さは１５ｃｍである。ただし、上記の圧電繊維集合体１００及びクリップ２１の長さは一例であって、これに限定されない。これにより、圧電繊維集合体１００は、紙面横方向であるＸ方向に沿って伸張される。後で詳細に説明するが、第１伸張ステップにおいて、圧電繊維集合体１００は、編物のウェール方向２０１に沿って伸張される。圧電繊維集合体１００は、圧電繊維５及び圧電繊維６を含む。 <Piezoelectric fiber aggregate 100>
As shown in FIG. 2A, in the first stretching step, the piezoelectric fiber aggregate 100 is fixed at both ends of the stretched portion by two clips 21 which are fixing members. The two clips 21 extend along the Y direction, which is the vertical direction of the paper surface, and are arranged so as to face each other across the X direction, which is the horizontal direction of the paper surface. The length of the clip 21 along the Y direction is longer than the length of both ends fixed by the clip 21 in the piezoelectric fiber assembly 100. For example, in the piezoelectric fiber assembly 100, when the lengths of both ends fixed by the clip 21 are 10 cm, the length of the clip 21 along the Y direction is 15 cm. However, the lengths of the piezoelectric fiber aggregate 100 and the clip 21 are merely examples, and the length is not limited thereto. As a result, the piezoelectric fiber aggregate 100 is stretched along the X direction, which is the lateral direction of the paper surface. As will be described in detail later, in the first stretching step, the piezoelectric fiber assembly 100 is stretched along the wale direction 201 of the knitted fabric. The piezoelectric fiber aggregate 100 includes the piezoelectric fiber 5 and the piezoelectric fiber 6.

図３（Ａ）は、圧電繊維５の構成を示す図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＡ－Ａ線における断面図であり、図３（Ｃ）は、圧電繊維６の構成を示す図であり、図３（Ｄ）は、図３（Ｃ）のＢ－Ｂ線における断面図である。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、ポリ乳酸の一軸延伸方向と、電場方向と、圧電体３０の変形と、の関係を示す図である。図５（Ａ）は、圧電繊維５に張力が加わった時に各圧電体３０に生じるずり応力（せん断応力）を図示したものであり、図５（Ｂ）は、圧電繊維６に張力が加わった時に各圧電体３０に生じるずり応力（せん断応力）を図示したものである。図６（Ａ）は、圧電繊維集合体１００の概略図であり、図６（Ｂ）は、圧電繊維５及び圧電繊維６の間で生じる電場を説明するための図である。なお、図３（Ａ）～図３（Ｄ）においては、一例として７本の圧電体３０が撚られてなる圧電繊維を示しているが、圧電体３０の本数はこれに限られず、実際には用途等を鑑みて、適宜設定される。また、説明の便宜上、先に圧電繊維集合体１００を構成する圧電繊維５、圧電繊維６、並びに圧電繊維５及び圧電繊維６を構成する圧電体３０について説明を行った後、圧電繊維集合体１００について説明する。 3A is a diagram showing the configuration of the piezoelectric fiber 5, FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 3A, and FIG. 3C is a piezoelectric fiber. 6 is a diagram showing the configuration of FIG. 6, and FIG. 3 (D) is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 3 (C). 4 (A) and 4 (B) are views showing the relationship between the uniaxial stretching direction of polylactic acid, the electric field direction, and the deformation of the piezoelectric body 30. FIG. 5 (A) illustrates the shear stress (shear stress) generated in each piezoelectric body 30 when tension is applied to the piezoelectric fiber 5, and FIG. 5 (B) shows that tension is applied to the piezoelectric fiber 6. The shear stress (shear stress) that sometimes occurs in each piezoelectric body 30 is illustrated. FIG. 6A is a schematic view of the piezoelectric fiber aggregate 100, and FIG. 6B is a diagram for explaining an electric field generated between the piezoelectric fibers 5 and the piezoelectric fibers 6. Note that FIGS. 3 (A) to 3 (D) show piezoelectric fibers in which seven piezoelectric bodies 30 are twisted as an example, but the number of piezoelectric bodies 30 is not limited to this, and the number of the piezoelectric bodies 30 is not limited to this. Is set as appropriate in consideration of the intended use. Further, for convenience of explanation, the piezoelectric fiber 5 and the piezoelectric fiber 6 constituting the piezoelectric fiber aggregate 100, and the piezoelectric fiber 5 and the piezoelectric body 30 constituting the piezoelectric fiber 6 will be described first, and then the piezoelectric fiber aggregate 100 Will be explained.

圧電体３０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（電荷発生糸）である。 The piezoelectric body 30 is a charge generating fiber (charge generating thread) that generates a charge by energy from the outside.

圧電体３０は、一例として、機能性高分子、例えば圧電性ポリマーからなる。圧電性ポリマーとしては、例えばポリ乳酸（ＰＬＡ）が挙げられる。また、ポリ乳酸（ＰＬＡ）は、焦電性を有していない圧電性ポリマーである。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。なお、圧電体３０は機能性高分子の機能を阻害しないものであれば、機能性高分子以外のものをさらに含んでいてもよい。 As an example, the piezoelectric body 30 is made of a functional polymer, for example, a piezoelectric polymer. Examples of the piezoelectric polymer include polylactic acid (PLA). In addition, polylactic acid (PLA) is a piezoelectric polymer that does not have pyroelectricity. Polylactic acid becomes piezoelectric by being uniaxially stretched. Polylactic acid includes PLLA in which an L-form monomer is polymerized and PDLA in which a D-form monomer is polymerized. The piezoelectric body 30 may further contain a material other than the functional polymer as long as it does not inhibit the function of the functional polymer.

図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、圧電体３０が一軸延伸されたポリ乳酸（ＰＬＬＡ）である場合における、圧電繊維５及び圧電繊維６の、ポリ乳酸（ＰＬＬＡ）の一軸延伸方向と、電場方向と、圧電体３０の変形と、の関係を示す図である。なお、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、モデルケースとして、圧電体３０をフィルム形状と仮定した場合の図である。ポリ乳酸は、キラル高分子であり、主鎖が螺旋構造を有する。ポリ乳酸は、一軸延伸されて分子が配向すると、圧電性を発現する。さらに熱処理を加えて結晶化度を高めると圧電定数が高くなる。一軸延伸されたポリ乳酸からなる圧電体３０は、厚み方向を第１軸、延伸方向９００を第３軸、第１軸及び第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ｄ_１４及びｄ_２５のテンソル成分を有する。従って、一軸延伸されたポリ乳酸（ＰＬＬＡ）からなる圧電体３０は、一軸延伸された方向に対して左４５度の方向に歪みが生じた場合に、最も効率よく電荷を発生する。 4 (A) and 4 (B) show the direction of uniaxial stretching of the piezoelectric fiber 5 and the piezoelectric fiber 6 in the case where the piezoelectric body 30 is uniaxially stretched polylactic acid (PLLA). , Is a diagram showing the relationship between the electric field direction and the deformation of the piezoelectric body 30. 4 (A) and 4 (B) are views when the piezoelectric body 30 is assumed to have a film shape as a model case. Polylactic acid is a chiral polymer, and the main chain has a spiral structure. Polylactic acid exhibits piezoelectricity when it is uniaxially stretched and the molecules are oriented. Further heat treatment is applied to increase the crystallinity, thereby increasing the piezoelectric constant. When the thickness direction of the uniaxially stretched piezoelectric body 30 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 d ₁₄ and d ₂₅ as piezoelectric strain constants. Therefore, the piezoelectric body 30 made of uniaxially stretched polylactic acid (PLLA) generates electric charges most efficiently when strain occurs in the direction of 45 degrees to the left with respect to the uniaxially stretched direction.

図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、ポリ乳酸（ＰＬＬＡ）の一軸延伸方向と、電場方向と、圧電体３０の変形と、の関係を示す図である。図４（Ａ）に示すように、圧電体３０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、圧電体３０は、紙面表側では、負の電荷が発生する。圧電体３０は、図４（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、圧電体３０は、紙面表側では、正の電荷が発生する。 4 (A) and 4 (B) are views showing the relationship between the uniaxial stretching direction of polylactic acid (PLLA), the electric field direction, and the deformation of the piezoelectric body 30. As shown in FIG. 4A, when the piezoelectric body 30 contracts 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 body 30 faces from the back side to the front side of the paper surface. Generates an electric field. That is, the piezoelectric body 30 generates a negative charge on the front side of the paper. As shown in FIG. 4B, the piezoelectric body 30 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 toward the back side. That is, the piezoelectric body 30 generates a positive charge on the front side of the paper.

ポリ乳酸は、延伸による分子の配向で圧電性が生じるため、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）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 due to the orientation of molecules due to stretching, it does not need to be polled unlike other piezoelectric polymers such as PVDF (polyvinylidene fluoride) or piezoelectric ceramics. The uniaxially stretched polylactic acid has a piezoelectric constant of 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.

圧電体３０は、断面が円形状の繊維である。圧電体３０は、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（例えば、紡糸工程と延伸工程を分けて行う紡糸・延伸法、紡糸工程と延伸工程を連結した直延伸法、仮撚り工程も同時に行うことのできるPOY-DTY法、または高速化を図った超高速紡糸法などを含む）、圧電性高分子を乾式あるいは湿式紡糸（例えば、溶媒に原料となるポリマーを溶解してノズルから押し出して繊維化するような相分離法もしくは乾湿紡糸法、溶媒を含んだままゲル状に均一に繊維化するような液晶紡糸法、または液晶溶液もしくは融体を用いて繊維化する液晶紡糸法、などを含む）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により製造される。なお、圧電体３０の断面形状は、円形状に限るものではない。 The piezoelectric body 30 is a fiber having a circular cross section. The piezoelectric body 30 is, for example, a method of extruding a piezoelectric polymer to form fibers, a method of melt-spinning a piezoelectric polymer to form fibers (for example, a spinning / drawing method in which a spinning step and a drawing step are performed separately). , The straight drawing method that connects the spinning process and the drawing process, the POY-DTY method that can also perform the false twisting process at the same time, or the ultra-high speed spinning method that aims at high speed), Dry or wet piezoelectric polymer Spinning (for example, a phase separation method or a dry-wet spinning method in which a polymer as a raw material is dissolved in a solvent and extruded from a nozzle to form fibers, or a liquid crystal spinning method in which the polymer is uniformly fiberized into a gel while containing the solvent. Alternatively, it is manufactured by a method of fiberizing by a liquid crystal spinning method (including a liquid crystal spinning method of fiberizing using a liquid crystal solution or a melt), or a method of fiberizing a piezoelectric polymer by electrostatic spinning. The cross-sectional shape of the piezoelectric body 30 is not limited to the circular shape.

図３（Ａ）～図３（Ｄ）に示すように、圧電繊維５及び圧電繊維６は、このような、圧電体３０を複数撚ってなる糸（マルチフィラメント糸）である。圧電繊維５は、圧電体３０を左旋回して撚られた左旋回糸（以下、Ｓ糸と称する。）である。一方、圧電繊維６は、圧電体３０を右旋回して撚られた右旋回糸（以下、Ｚ糸と称する。）である。なお、圧電繊維５及び圧電繊維６は、さらに撚り合わせた撚糸として使用することも可能である。例えば、さらに撚り合わせた撚糸は、圧電繊維５及び圧電繊維６を撚り合わせたもの、圧電繊維５又または圧電繊維６のいずれか一方のみを撚り合わせたものが、挙げられる。なお、さらに撚り合わせた撚糸は、圧電繊維５または圧電繊維６に加えて天然繊維等を撚り合わせたものであってもよい。 As shown in FIGS. 3A to 3D, the piezoelectric fibers 5 and the piezoelectric fibers 6 are such yarns (multifilament yarns) obtained by twisting a plurality of piezoelectric bodies 30. The piezoelectric fiber 5 is a left-handed swirl yarn (hereinafter referred to as S yarn) twisted by swirling the piezoelectric body 30 to the left. On the other hand, the piezoelectric fiber 6 is a right-handed swivel yarn (hereinafter referred to as Z yarn) twisted by swirling the piezoelectric body 30 to the right. The piezoelectric fiber 5 and the piezoelectric fiber 6 can also be used as twisted yarns that are further twisted together. For example, as the twisted yarn further twisted, a twisted yarn of a piezoelectric fiber 5 and a piezoelectric fiber 6 and a twisted yarn of only one of the piezoelectric fiber 5 or the piezoelectric fiber 6 can be mentioned. The twisted yarn may be a twisted yarn obtained by twisting a natural fiber or the like in addition to the piezoelectric fiber 5 or the piezoelectric fiber 6.

各圧電体３０の延伸方向９００は、それぞれの圧電体３０の軸方向に一致している。圧電繊維５においては、圧電体３０の延伸方向９００は、圧電繊維５の軸方向に対して、左に傾いた状態となる。一方、圧電繊維６においては、圧電体３０の延伸方向９００は、圧電繊維６の軸方向に対して、右に傾いた状態となる。 The stretching direction 900 of each piezoelectric body 30 coincides with the axial direction of each piezoelectric body 30. In the piezoelectric fiber 5, the stretching direction 900 of the piezoelectric body 30 is in a state of being tilted to the left with respect to the axial direction of the piezoelectric fiber 5. On the other hand, in the piezoelectric fiber 6, the stretching direction 900 of the piezoelectric body 30 is in a state of being tilted to the right with respect to the axial direction of the piezoelectric fiber 6.

図５（Ａ）に示すように、Ｓ糸の圧電繊維５に張力をかけた場合、圧電繊維５の表面は図４（Ａ）に示すような状態となる。このため、圧電繊維５の表面には負の電荷が発生し、内側には正の電荷が発生する。一方、図５（Ｂ）に示すように、Ｚ糸の圧電繊維６に張力をかけた場合、圧電繊維６の表面は図４（Ｂ）に示すような状態となる。このため、圧電繊維６の表面には正の電荷が発生し、内側には負の電荷が発生する。 As shown in FIG. 5A, when tension is applied to the piezoelectric fiber 5 of the S thread, the surface of the piezoelectric fiber 5 is in the state shown in FIG. 4A. Therefore, a negative charge is generated on the surface of the piezoelectric fiber 5, and a positive charge is generated on the inside. On the other hand, as shown in FIG. 5 (B), when tension is applied to the piezoelectric fiber 6 of the Z thread, the surface of the piezoelectric fiber 6 is in the state as shown in FIG. 4 (B). Therefore, a positive charge is generated on the surface of the piezoelectric fiber 6, and a negative charge is generated on the inside.

圧電繊維５及び圧電繊維６は、この電荷により生じる電位差によって電場を生じる。この電場は近傍の空間にも漏れて他の部分と結合電場を形成する。また、圧電繊維５及び圧電繊維６に生じる電位は、近接する所定の電位、例えば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、圧電繊維５及び圧電繊維６と該物との間に電場を生じさせる。 The piezoelectric fiber 5 and the piezoelectric fiber 6 generate an electric field due to the potential difference generated by this electric charge. This electric field also leaks into the nearby space and forms a coupled electric field with other parts. Further, the potentials generated in the piezoelectric fibers 5 and the piezoelectric fibers 6 are close to a predetermined potential, for example, an object having a predetermined potential (including a ground potential) such as a human body, and the piezoelectric fibers 5 and the piezoelectric fibers 6 are close to each other. An electric potential is generated between the object and the object.

前述のように、電場により細菌または真菌の増殖を抑制することができる旨が知られている。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または、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。この電流により菌が弱体化し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、古細菌、またはダニまたはノミ等の微生物を含む。 As mentioned above, it is known that an electric field can suppress the growth of bacteria or fungi. Further, depending on the potential that generates this electric field, a current may flow through a current path formed by moisture or the like or a circuit formed by a micro discharge phenomenon or the like. It is considered that this current weakens the bacteria and suppresses the growth of the bacteria. The bacterium referred to in this embodiment includes a bacterium, a fungus, an archaea, or a microorganism such as a tick or a flea.

従って、圧電繊維５及び圧電繊維６は、圧電繊維５及び圧電繊維６近傍に形成される電場によって、あるい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、圧電繊維５は、水分を介して、近接する他の繊維または培養容器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、電流または電圧の作用により水分に含まれる酸素が変化した活性酸素種、さらに繊維中に含まれる添加材との相互作用または触媒作用によって生じたラジカル種または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。または電場また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、これにより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。ラジカルとして、スーパーオキシドアニオンラジカル（活性酸素）またはヒドロキシラジカルの発生が考えられる。なお、本実施形態における「抗菌」とは、菌が弱体化する効果、また菌を死滅する効果の両方を含む概念である。 Therefore, the piezoelectric fiber 5 and the piezoelectric fiber 6 are directly antibacterial by an electric field formed in the vicinity of the piezoelectric fiber 5 and the piezoelectric fiber 6 or by an electric field generated when the piezoelectric fiber 5 and the piezoelectric fiber 6 are in the vicinity of an object having a predetermined potential. It has an effect or a bactericidal effect. Alternatively, the piezoelectric fiber 5 conducts an electric current through water when it is close to another fiber in the vicinity or an object having a predetermined potential in the culture vessel. This electric current may also directly exert an antibacterial effect or a bactericidal effect. Alternatively, reactive oxygen species in which oxygen contained in water is changed by the action of electric current or voltage, radical species or other antibacterial chemical species (amine derivatives) generated by interaction or catalysis with additives contained in fibers. 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, which may indirectly exert an antibacterial effect or a bactericidal effect. As radicals, generation of superoxide anion radicals (active oxygen) or hydroxyl radicals can be considered. The "antibacterial" in the present embodiment is a concept including both the effect of weakening the bacterium and the effect of killing the bacterium.

図６（Ａ）に示すように、圧電繊維集合体１００は、圧電繊維５及び圧電繊維６を含む。圧電繊維集合体１００は、圧電繊維５及び圧電繊維６を対とした状態で同時に編み込んだ編物である。ここで、編物とは、複数の糸で形成された輪を互いに引っ掛けたものをいう。 As shown in FIG. 6A, the piezoelectric fiber aggregate 100 includes the piezoelectric fiber 5 and the piezoelectric fiber 6. The piezoelectric fiber aggregate 100 is a knitted fabric in which the piezoelectric fibers 5 and the piezoelectric fibers 6 are woven in pairs at the same time. Here, the knitted fabric means a knitted fabric in which a ring formed of a plurality of threads is hooked on each other.

圧電繊維集合体１００において、網目の段が増減する方向２０１がウェール方向である。圧電繊維５及び圧電繊維６は、ウェール方向である方向２０１に概ね沿うように配置されている。なお、圧電繊維集合体１００は、圧電繊維５及び圧電繊維６以外に普通糸を編み込んだ編物であってもよい。普通糸は、圧電体が設けられていない糸である。普通糸は、例えば、天然繊維または化学繊維からなる。なお、圧電繊維集合体１００は、圧電繊維５または圧電繊維６のいずれか一方のみを含むものであってもよい。 In the piezoelectric fiber aggregate 100, the direction 201 in which the steps of the mesh increase or decrease is the wale direction. The piezoelectric fibers 5 and the piezoelectric fibers 6 are arranged so as to be substantially along the direction 201, which is the wale direction. The piezoelectric fiber aggregate 100 may be a knitted fabric in which ordinary yarn is woven in addition to the piezoelectric fibers 5 and the piezoelectric fibers 6. The ordinary yarn is a yarn that is not provided with a piezoelectric body. Ordinary yarn consists of, for example, natural or chemical fibers. The piezoelectric fiber aggregate 100 may include only one of the piezoelectric fibers 5 and the piezoelectric fibers 6.

圧電繊維５及び圧電繊維６は、微視的には所定の距離だけ離間して配置されている。圧電繊維５と圧電繊維６とで生じる電荷の極性は、互いに異なる。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。 The piezoelectric fibers 5 and the piezoelectric fibers 6 are microscopically arranged apart by a predetermined distance. The polarities of the charges generated by the piezoelectric fibers 5 and the piezoelectric fibers 6 are different from each other. 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.

これら糸（圧電繊維５及び圧電繊維６）に外力が係った場合、図６（Ｂ）に示すように、正の電荷を発生する圧電繊維６と負の電荷を発生する圧電繊維５の間に、図中の白矢印で示す電場が生じる。圧電繊維５（Ｓ糸）及び圧電繊維６（Ｚ糸）がＰＬＬＡで形成された場合、圧電繊維５単独では、張力が加わった時に表面が負の電位になり内部は正の電位になる。圧電繊維６単独では、張力が加わった時に表面が正の電位になり内部は負の電位になる。 When an external force is applied to these threads (piezoelectric fiber 5 and piezoelectric fiber 6), as shown in FIG. 6B, between the piezoelectric fiber 6 that generates a positive charge and the piezoelectric fiber 5 that generates a negative charge. The electric field indicated by the white arrow in the figure is generated. When the piezoelectric fiber 5 (S thread) and the piezoelectric fiber 6 (Z thread) are formed of PLLA, the piezoelectric fiber 5 alone has a negative potential on the surface and a positive potential inside when tension is applied. With the piezoelectric fiber 6 alone, when tension is applied, the surface becomes a positive potential and the inside becomes a negative potential.

これら圧電繊維５及び圧電繊維６が近接した場合、近接する部分（表面）は同電位になろうとする。この場合、圧電繊維５と圧電繊維６との近接部は０Ｖとなり、元々の電位差を保つように、圧電繊維５の内部の正の電位はさらに高くなる。同様に圧電繊維６の内部の負の電位はさらに低くなる。 When the piezoelectric fibers 5 and the piezoelectric fibers 6 are in close proximity to each other, the adjacent portions (surfaces) tend to have the same potential. In this case, the proximity portion between the piezoelectric fiber 5 and the piezoelectric fiber 6 becomes 0 V, and the positive potential inside the piezoelectric fiber 5 is further increased so as to maintain the original potential difference. Similarly, the negative potential inside the piezoelectric fiber 6 becomes even lower.

圧電繊維５の断面では、主に圧電繊維５の内から外に向かう電場が形成され、圧電繊維６の断面では主に外から内に向かう電場が形成される。圧電繊維５及び圧電繊維６を近接させた場合、これらの電場が空気中に漏れ出て合成され、圧電繊維５及び圧電繊維６の間の電位差により、図６（Ｂ）に示すように圧電繊維５と圧電繊維６との間に電場が形成される。あるいは、圧電繊維５（または圧電繊維６）と、例えば人体等の所定の電位（グランド電位を含む。）を有する物と、が近接した場合に、圧電繊維５（または圧電繊維６）と近接する物との間に電場が生じる。なお、この例では、圧電繊維５と圧電繊維６とで生じる電荷の極性は互いに異なる例を示したが、同じ極性の圧電繊維でも、圧電繊維５と圧電繊維６との空間に電位差がある場合には、電場が生じる、または導電性の媒介物を通じて電流が流れる。 In the cross section of the piezoelectric fiber 5, an electric field mainly from the inside to the outside of the piezoelectric fiber 5 is formed, and in the cross section of the piezoelectric fiber 6, an electric field mainly from the outside to the inside is formed. When the piezoelectric fibers 5 and the piezoelectric fibers 6 are brought close to each other, these electric fields leak into the air and are synthesized, and the potential difference between the piezoelectric fibers 5 and the piezoelectric fibers 6 causes the piezoelectric fibers as shown in FIG. 6 (B). An electric field is formed between the 5 and the piezoelectric fiber 6. Alternatively, when the piezoelectric fiber 5 (or the piezoelectric fiber 6) and an object having a predetermined potential (including a ground potential) such as a human body are close to each other, the piezoelectric fiber 5 (or the piezoelectric fiber 6) is close to the piezoelectric fiber 5 (or the piezoelectric fiber 6). An electric field is generated between the object and the object. In this example, the polarities of the electric charges generated by the piezoelectric fibers 5 and the piezoelectric fibers 6 are different from each other. However, even if the piezoelectric fibers have the same polarity, there is a potential difference in the space between the piezoelectric fibers 5 and the piezoelectric fibers 6. An electric field is generated, or an electric current flows through a conductive medium.

ここで、圧電繊維集合体１００において、圧電繊維５及び圧電繊維６は、ウェール方向（方向２０１）に沿って延在する部分がコース方向（ウェール方向（方向２０１）に対して９０°の方向）あるいはバイアス方向（方向２０２：ウェール方向（方向２０１）に対して４５度の方向）に沿って延在する部分よりも多い。このため、圧電繊維集合体１００をウェール方向（方向２０１）に伸縮すると、圧電繊維５及び圧電繊維６はそれぞれ大きく伸縮し、効率よく電荷を発生することができる。なお、圧電繊維集合体１００における「縦方向」とは、圧電繊維集合体１００が編物の場合はウェール方向を、圧電繊維集合体１００が織物の場合は経糸に平行な方向を、圧電繊維集合体１００が不織布の場合は圧電繊維５及び圧電繊維６の配向方向をそれぞれ示す。 Here, in the piezoelectric fiber aggregate 100, the piezoelectric fiber 5 and the piezoelectric fiber 6 have a portion extending along the wale direction (direction 201) in the course direction (direction of 90 ° with respect to the wale direction (direction 201)). Alternatively, it is more than the portion extending along the bias direction (direction 202: the direction of 45 degrees with respect to the wale direction (direction 201)). Therefore, when the piezoelectric fiber aggregate 100 is expanded and contracted in the wale direction (direction 201), the piezoelectric fibers 5 and the piezoelectric fibers 6 are greatly expanded and contracted, respectively, and electric charges can be efficiently generated. The "longitudinal direction" in the piezoelectric fiber aggregate 100 means the wale direction when the piezoelectric fiber aggregate 100 is a knitted fabric, and the direction parallel to the warp when the piezoelectric fiber aggregate 100 is a woven fabric. When 100 is a non-woven fabric, the orientation directions of the piezoelectric fibers 5 and the piezoelectric fibers 6 are shown.

なお、圧電繊維集合体１００として圧電繊維５または圧電繊維６とを含む複数の糸が編み込まれてなる布（編物）について示したが、圧電繊維集合体１００は織物からなる圧電繊維集合体でもよい。織物の場合、圧電繊維５または圧電繊維６が、経糸または緯糸として織り込まれている。ここで、圧電繊維５または圧電繊維６が経糸として織り込まれている場合、圧電繊維集合体は圧電繊維５または圧電繊維６が沿っている経糸に平行な方向に伸張されると、圧電繊維５または圧電繊維６は効率よく電荷を発生することができる。また、不織布を圧電繊維集合体として用いる場合、不織布における圧電繊維５または圧電繊維６が多く配向する方向に伸張されると、圧電繊維５または圧電繊維６は効率よく電荷を発生することができる。 Although the cloth (knit) in which a plurality of threads including the piezoelectric fiber 5 or the piezoelectric fiber 6 are woven as the piezoelectric fiber aggregate 100 is shown, the piezoelectric fiber aggregate 100 may be a piezoelectric fiber aggregate made of a woven fabric. .. In the case of a woven fabric, the piezoelectric fiber 5 or the piezoelectric fiber 6 is woven as a warp or a weft. Here, when the piezoelectric fiber 5 or the piezoelectric fiber 6 is woven as a warp, the piezoelectric fiber aggregate is stretched in a direction parallel to the warp along which the piezoelectric fiber 5 or the piezoelectric fiber 6 is along, and the piezoelectric fiber 5 or The piezoelectric fiber 6 can efficiently generate an electric charge. Further, when the nonwoven fabric is used as the piezoelectric fiber aggregate, when the piezoelectric fibers 5 or the piezoelectric fibers 6 in the nonwoven fabric are stretched in a direction in which many are oriented, the piezoelectric fibers 5 or the piezoelectric fibers 6 can efficiently generate electric charges.

なお、圧電繊維５または圧電繊維６として、芯糸に対してフィルム状の圧電体を巻いてなる糸（カバリング糸）を用いてもよい。この場合も、Ｓ糸は表面に負の電荷が発生し、Ｚ糸は表面に正の電荷が発生する。なお、圧電繊維５または圧電繊維６として、モノフィラメントの圧電体３０を撚ってなる撚糸の周囲に、さらにフィルム状の圧電体を巻いてなるカバリング糸を用いても良い。また、圧電繊維５または圧電繊維６として、モノフィラメントの圧電体３０と普通糸（綿または麻等の天然繊維、ポリエステル等の化学繊維等）とを撚ってなる撚糸を用いても良い。 As the piezoelectric fiber 5 or the piezoelectric fiber 6, a thread (covering thread) formed by winding a film-shaped piezoelectric material around a core thread may be used. Also in this case, the S thread generates a negative charge on the surface, and the Z thread generates a positive charge on the surface. As the piezoelectric fiber 5 or the piezoelectric fiber 6, a covering yarn formed by further winding a film-shaped piezoelectric material around a twisted yarn obtained by twisting a monofilament piezoelectric body 30 may be used. Further, as the piezoelectric fiber 5 or the piezoelectric fiber 6, a twisted yarn obtained by twisting a monofilament piezoelectric body 30 and ordinary yarn (natural fiber such as cotton or linen, chemical fiber such as polyester) may be used.

なお、本実施形態では、圧電体３０が、同じポリ乳酸（例えばＰＬＬＡ）からなるＳ糸とＺ糸とを組み合わせてなる例を示したが、例えばＰＬＬＡからなるＳ糸と、ＰＤＬＡからなるＳ糸を組み合わせる場合にも、同じ効果を発揮する。また、ＰＬＬＡからなるＺ糸と、ＰＤＬＡからなるＺ糸を組み合わせる場合にも、同じ効果を発揮する。 In the present embodiment, an example is shown in which the piezoelectric body 30 is a combination of an S thread made of the same polylactic acid (for example, PLLA) and a Z thread, but for example, an S thread made of PLLA and an S thread made of PDLA are shown. The same effect is exhibited when combining. Further, the same effect is exhibited when the Z thread made of PLLA and the Z thread made of PDLA are combined.

次に、圧電繊維集合体１００に対する抗菌性評価方法の各ステップについて説明する。 Next, each step of the antibacterial property evaluation method for the piezoelectric fiber aggregate 100 will be described.

＜第１伸張ステップ＞
図２（Ａ）に示すように、第１伸張ステップにおいて、圧電繊維集合体１００は、一方向であるＸ方向に沿って伸張される（Ｓ１１）。Ｘ方向は、圧電繊維集合体１００のウェール方向（方向２０１）に一致している。このため、圧電繊維集合体１００に外部から振動等の刺激が加えられると、図６（Ｂ）に示すように、圧電繊維５及び圧電繊維６の間に電場が生じる。 <First extension step>
As shown in FIG. 2A, in the first stretching step, the piezoelectric fiber aggregate 100 is stretched along the X direction, which is one direction (S11). The X direction coincides with the wale direction (direction 201) of the piezoelectric fiber aggregate 100. Therefore, when a stimulus such as vibration is applied to the piezoelectric fiber aggregate 100 from the outside, an electric field is generated between the piezoelectric fibers 5 and the piezoelectric fibers 6 as shown in FIG. 6B.

図２（Ｂ）に示すように圧電繊維集合体１００は、バイアス方向２０２に伸張されてもよい。バイアス方向２０２とは、ウェール方向（方向２０１）に対して４５度の方向をいう。バイアス方向２０２に伸張されると、圧電繊維集合体１００は、伸張し、圧電繊維集合体１００が変形する。このため、圧電繊維集合体１００がウェール方向（方向２０１）に伸張されたときと同様に、圧電繊維５及び圧電繊維６は電荷を発生することができる。 As shown in FIG. 2B, the piezoelectric fiber aggregate 100 may be stretched in the bias direction 202. The bias direction 202 refers to a direction of 45 degrees with respect to the wale direction (direction 201). When stretched in the bias direction 202, the piezoelectric fiber aggregate 100 is stretched and the piezoelectric fiber aggregate 100 is deformed. Therefore, the piezoelectric fibers 5 and the piezoelectric fibers 6 can generate electric charges in the same manner as when the piezoelectric fiber aggregate 100 is stretched in the wale direction (direction 201).

第１伸張ステップにおいて、圧電繊維集合体１００は、荷重をかけていない圧電繊維集合体１００よりも伸張方向に大きくなるように変形し、圧電繊維５または圧電繊維６は緊張状態となる。このため、圧電繊維５または圧電繊維６において緊張状態である箇所は、外部から振動等の刺激を受けると、振動をそのまま受け取り易くなる。 In the first stretching step, the piezoelectric fiber aggregate 100 is deformed so as to be larger in the stretching direction than the piezoelectric fiber aggregate 100 to which no load is applied, and the piezoelectric fiber 5 or the piezoelectric fiber 6 is in a tense state. Therefore, the portion of the piezoelectric fiber 5 or the piezoelectric fiber 6 in a tense state is likely to receive the vibration as it is when it receives a stimulus such as vibration from the outside.

＜第１固定ステップ＞
図１に示すように、第１固定ステップにおいて、圧電繊維集合体１００は固定される（Ｓ１２）。このとき、圧電繊維集合体１００は、第１伸張ステップにおいて伸張された緊張状態で固定部材のクリップ２１で固定される。「固定」とは、圧電繊維集合体１００を所定の位置で所定の状態を維持することを示す。例えば「固定」は、圧電繊維集合体１００が緊張状態を維持するようにインキュベータ内に配置されることを示す。圧電繊維集合体１００は、伸張した部分の両端をクリップ２１で固定される。なお、伸張した部分の両端は、例えば圧電繊維集合体１００の向かい合う端部に限らず、端部でない場所でもよい。圧電繊維集合体１００がクリップ２１で固定された後に、菌液が圧電繊維集合体１００に滴下される。 <First fixed step>
As shown in FIG. 1, in the first fixing step, the piezoelectric fiber aggregate 100 is fixed (S12). At this time, the piezoelectric fiber aggregate 100 is fixed by the clip 21 of the fixing member in the stretched state in the first stretching step. "Fixed" means that the piezoelectric fiber aggregate 100 is maintained in a predetermined state at a predetermined position. For example, "fixed" indicates that the piezoelectric fiber aggregate 100 is placed in the incubator to maintain tension. In the piezoelectric fiber assembly 100, both ends of the stretched portion are fixed by clips 21. It should be noted that both ends of the stretched portion are not limited to, for example, the facing ends of the piezoelectric fiber aggregate 100, and may be a place other than the end portion. After the piezoelectric fiber aggregate 100 is fixed by the clip 21, the bacterial solution is dropped onto the piezoelectric fiber aggregate 100.

圧電繊維集合体１００を固定する固定部材は、例えば、クリップ２１以外に重石等の、圧電繊維集合体１００を緊張状態で固定できるものであれば採用される。なお、クリップ２１等の圧電繊維集合体１００を固定する固定部材は抗菌性に影響のないものであることが好ましい。 The fixing member for fixing the piezoelectric fiber aggregate 100 is adopted as long as it can fix the piezoelectric fiber aggregate 100 in a tense state, such as a weight stone other than the clip 21. It is preferable that the fixing member for fixing the piezoelectric fiber aggregate 100 such as the clip 21 does not affect the antibacterial property.

＜第１維持ステップ＞
第１維持ステップにおいて、圧電繊維集合体１００は、インキュベータ２０内に静置される（Ｓ１３）。インキュベータ２０は、圧電繊維集合体１００を所定の一定の温度に保つものであればよい。 <First maintenance step>
In the first maintenance step, the piezoelectric fiber aggregate 100 is allowed to stand in the incubator 20 (S13). The incubator 20 may be any as long as it keeps the piezoelectric fiber aggregate 100 at a predetermined constant temperature.

第１維持ステップは、圧電繊維集合体１００で所定時間（Ｔ１）菌を培養することを含む。培養方法は、菌液吸収法（ＪＩＳＬ１９０２）に従う。 The first maintenance step comprises culturing the fungus in the piezoelectric fiber aggregate 100 for a predetermined time (T1). The culture method follows the bacterial solution absorption method (JIS L1902).

第１維持ステップにおいても、圧電繊維集合体１００は、緊張状態で維持されている。ここで、圧電繊維集合体１００は、生活振動に暴露させた状態で維持されることが好ましい。ここで、生活振動とは、圧電繊維集合体１００が置かれた環境で生じている全ての振動をいう。生活振動は、例えば、インキュベータ２０の周囲における人または装置の動きによって発生する振動等が挙げられる。生活振動に暴露させた状態とは、圧電繊維集合体１００を生活振動から遮断しないことをいう。この結果、圧電繊維集合体１００は、緊張状態にあるため外部から振動等の刺激を受けると、振動をそのまま受け取り易い。振動を受け取った圧電繊維５、または圧電繊維６は伸張し、電荷を発生する。このため、圧電繊維集合体１００は、生活振動により電場または電流を発生させることができる。従って、例えばインキュベータ２０内に伸縮振動機を配置することなく、簡易に圧電繊維集合体１００の抗菌性を評価することができる。 Even in the first maintenance step, the piezoelectric fiber aggregate 100 is maintained in a tense state. Here, it is preferable that the piezoelectric fiber aggregate 100 is maintained in a state of being exposed to daily vibration. Here, the living vibration means all the vibrations generated in the environment in which the piezoelectric fiber aggregate 100 is placed. Examples of the living vibration include vibration generated by the movement of a person or a device around the incubator 20. The state of being exposed to the living vibration means that the piezoelectric fiber aggregate 100 is not shielded from the living vibration. As a result, since the piezoelectric fiber aggregate 100 is in a tense state, it is easy to receive the vibration as it is when it receives a stimulus such as vibration from the outside. The piezoelectric fiber 5 or the piezoelectric fiber 6 that has received the vibration stretches and generates an electric charge. Therefore, the piezoelectric fiber aggregate 100 can generate an electric field or an electric current by living vibration. Therefore, for example, the antibacterial property of the piezoelectric fiber aggregate 100 can be easily evaluated without arranging the expansion / contraction vibration machine in the incubator 20.

図７は、本実施形態に係る抗菌性評価方法の第１維持ステップにおける応力の変化を示すグラフである。試験試料（圧電繊維集合体１００）に０．５Nの荷重で伸張した後に、伸張したまま固定した状態で１８時間放置した時に、試験試料（圧電繊維集合体１００）に生じる応力を測定した。図７に示すように、試験試料（圧電繊維集合体１００）に生じる応力は、徐々に緩和されることが確認された。また、応力は徐々に減少（応力緩和）しつつ、微小に増減を繰り返していることが確認された。すなわち、試験試料（圧電繊維集合体１００）は、僅かに振動していることが確認された。このため、第１維持ステップにおいて、試験試料（圧電繊維集合体１００）は緊張状態で維持されるだけで電場または電流を生じると言える。 FIG. 7 is a graph showing changes in stress in the first maintenance step of the antibacterial property evaluation method according to the present embodiment. After stretching the test sample (piezoelectric fiber aggregate 100) with a load of 0.5 N, the stress generated in the test sample (piezoelectric fiber aggregate 100) was measured when the stretched state was left fixed for 18 hours. As shown in FIG. 7, it was confirmed that the stress generated in the test sample (piezoelectric fiber aggregate 100) was gradually relaxed. It was also confirmed that the stress gradually decreased (stress relaxation) and increased and decreased slightly. That is, it was confirmed that the test sample (piezoelectric fiber aggregate 100) vibrated slightly. Therefore, in the first maintenance step, it can be said that the test sample (piezoelectric fiber aggregate 100) generates an electric field or an electric current only by being maintained in a tense state.

圧電繊維集合体１００は、インキュベータ２０内に静置された後、所定時間（Ｔ２）が経過するまで（Ｓ１３：ＮＯ）、緊張状態で維持される。圧電繊維集合体１００は、インキュベータ２０内に静置された後、所定時間（Ｔ２）に到達すると（Ｓ１３：ＹＥＳ）、インキュベータ２０内から取り出される。 After being allowed to stand in the incubator 20, the piezoelectric fiber aggregate 100 is maintained in a tense state until a predetermined time (T2) elapses (S13: NO). The piezoelectric fiber aggregate 100 is taken out from the incubator 20 when it reaches a predetermined time (T2) after being allowed to stand in the incubator 20 (S13: YES).

＜第２伸張ステップ、第２固定ステップ、及び第２維持ステップ＞
第２伸張ステップ（Ｓ２１）、第２固定ステップ（Ｓ２２）、及び第２維持ステップ（Ｓ２３）は、リファレンス用の試料を調整するためのステップである。第２伸張ステップ、第２固定ステップ、及び第２維持ステップは、それぞれ圧電繊維集合体１００の代わりに標準布（綿糸で織られた布及び綿糸で編まれた布）を使用すること以外は全て第１伸張ステップ、第１固定ステップ、及び第１維持ステップと同様である。このため、第２伸張ステップ、第２固定ステップ、及び第２維持ステップの説明は省略する。なお、標準布は、綿糸で織られた布または綿糸で編まれた布のいずれか一方であってもよい。 <Second extension step, second fixing step, and second maintenance step>
The second stretching step (S21), the second fixing step (S22), and the second maintenance step (S23) are steps for preparing a sample for reference. The second stretching step, the second fixing step, and the second maintenance step are all except that a standard cloth (a cloth woven with cotton thread and a cloth woven with cotton thread) is used instead of the piezoelectric fiber aggregate 100, respectively. It is the same as the first extension step, the first fixing step, and the first maintenance step. Therefore, the description of the second extension step, the second fixing step, and the second maintenance step will be omitted. The standard cloth may be either a cloth woven with cotton thread or a cloth woven with cotton thread.

＜第１剥離ステップ、及び第２剥離ステップ＞
第１剥離ステップにおいては、圧電繊維集合体１００から菌が剥離される（Ｓ１４）。第２剥離ステップにおいては、標準布から菌が剥離される（Ｓ２４）。剥離方法は、第１剥離ステップ及び第２剥離ステップ共に菌液吸収法（ＪＩＳＬ１９０２）に従う。 <First peeling step and second peeling step>
In the first peeling step, the fungus is peeled from the piezoelectric fiber aggregate 100 (S14). In the second peeling step, the bacteria are stripped from the standard cloth (S24). The peeling method follows the bacterial solution absorption method (JIS L1902) in both the first peeling step and the second peeling step.

＜算出ステップ＞
算出ステップ（Ｓ３１）は、圧電繊維集合体１００の抗菌活性値を算出するステップである。算出ステップにおいては、第１剥離ステップ（Ｓ１４）において圧電繊維集合体１００から剥離された菌の生菌数、及び第２剥離ステップ（Ｓ２４）において標準布から剥離された菌の生菌数を基に抗菌活性値が算出される。 <Calculation step>
The calculation step (S31) is a step of calculating the antibacterial activity value of the piezoelectric fiber aggregate 100. The calculation step is based on the viable cell count of the bacteria exfoliated from the piezoelectric fiber aggregate 100 in the first exfoliation step (S14) and the viable cell count of the bacteria exfoliated from the standard cloth in the second exfoliation step (S24). The antibacterial activity value is calculated.

抗菌活性値の算出方法については、菌液吸収法（ＪＩＳＬ１９０２）に従って以下の計算式を用いる。 As a method for calculating the antibacterial activity value, the following calculation formula is used according to the bacterial solution absorption method (JIS L1902).

［計算式］
・増殖値：Ｇ＝Ｍｂ－Ｍａ
・抗菌活性値：Ａ＝（Ｍｂ－Ｍａ）－（Ｍｃ－Ｍｏ）
・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圧電繊維集合体１００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圧電繊維集合体１００の３検体の生菌数（またはＡＴＰ量）の算術平均常用対数
次に、圧電繊維集合体１００の抗菌性評価方法の実施例１～４及び比較例１、２について説明する。実施例１～４及び比較例１、２においては評価の対象として図６（Ａ）に示すような圧電繊維集合体１００を用いた。図８は、本実施形態に係る抗菌性評価方法の比較例２について説明するための概念図である。 [a formula]
-Proliferation value: G = Mb-Ma
-Antibacterial activity value: A = (Mb-Ma)-(Mc-Mo)
-Ma: Arithmetic mean regular log of the viable cell count (or ATP amount) of the three samples of the standard cloth immediately after inoculation with the test bacteria-Mb: The viable cell count (or ATP amount) of the three samples of the standard cloth after culturing for 18 to 24 hours. ) Arithmetic mean regular log number ・ Mo: Arithmetic mean common logarithmic number (or ATP amount) of 3 samples of the piezoelectric fiber aggregate 100 immediately after inoculation with the test bacteria ・ Mc: A piezoelectric fiber aggregate after 18 to 24 hours of culture Arithmetic mean common logarithmetic of the viable cell count (or ATP amount) of three samples of 100 Next, Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 of the antibacterial property evaluation method of the piezoelectric fiber aggregate 100 will be described. In Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2, the piezoelectric fiber aggregate 100 as shown in FIG. 6A was used as an evaluation target. FIG. 8 is a conceptual diagram for explaining Comparative Example 2 of the antibacterial property evaluation method according to the present embodiment.

実施例１において、本願発明者は、第１伸張ステップで圧電繊維集合体１００を、第２伸張ステップで標準布を、０．９Nの荷重をかけてそれぞれウェール方向に伸張した。実施例２において、本願発明者は、第１伸張ステップで圧電繊維集合体１００を、第２伸張ステップで標準布を、２５．６Nの荷重をかけてそれぞれウェール方向に伸張した。実施例３において、本願発明者は、第１伸張ステップで圧電繊維集合体１００を、第２伸張ステップで標準布を、５．５Nの荷重をかけてそれぞれウェール方向に伸張した。実施例４において、本願発明者は、第１伸張ステップで圧電繊維集合体１００を、第２伸張ステップで標準布を、５．５Nの荷重をかけてそれぞれバイアス方向に伸張した。 In Example 1, the inventor of the present application stretched the piezoelectric fiber assembly 100 in the first stretching step and the standard cloth in the second stretching step in the wale direction under a load of 0.9N. In Example 2, the inventor of the present application stretched the piezoelectric fiber assembly 100 in the first stretching step and the standard cloth in the second stretching step in the wale direction under a load of 25.6 N. In Example 3, the inventor of the present application stretched the piezoelectric fiber assembly 100 in the first stretching step and the standard cloth in the second stretching step in the wale direction under a load of 5.5 N. In Example 4, the inventor of the present application stretched the piezoelectric fiber assembly 100 in the first stretching step and the standard cloth in the second stretching step with a load of 5.5 N in the bias direction.

比較例１において、本願発明者は、第１維持ステップで圧電繊維集合体１００を、第２維持ステップで標準布をそれぞれそのまま（伸張せずに）静置した。比較例２において、本願発明者は、図８に示すような伸縮振動機７１を用いて、圧電繊維集合体１００または標準布を伸縮した。比較例２において、本願発明者は、第１維持ステップで圧電繊維集合体１００を、第２維持ステップで標準布を伸縮振動機７１によりそれぞれ伸縮した。比較例２は、リファレンスとなる抗菌効果の評価方法であり、従来から行われている方法である。本願発明者は、圧電繊維集合体１００の抗菌効果を評価するため、以下の（１）に示す定量試験を行った。 In Comparative Example 1, the inventor of the present application allowed the piezoelectric fiber aggregate 100 in the first maintenance step and the standard cloth in the second maintenance step as they were (without stretching). In Comparative Example 2, the inventor of the present application expanded and contracted the piezoelectric fiber assembly 100 or the standard cloth by using the expansion / contraction vibration machine 71 as shown in FIG. In Comparative Example 2, the inventor of the present application expanded and contracted the piezoelectric fiber aggregate 100 in the first maintenance step and the standard cloth in the second maintenance step by the expansion / contraction vibration machine 71. Comparative Example 2 is a reference method for evaluating an antibacterial effect, which is a conventional method. The inventor of the present application conducted the quantitative test shown in (1) below in order to evaluate the antibacterial effect of the piezoelectric fiber aggregate 100.

（１）圧電繊維集合体１００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、及び綿糸で編まれた布
ｅ）試験試料：圧電繊維集合体１００：（Ｓ糸（圧電繊維５）とＺ糸（圧電繊維６）とを引き揃えて丸編みされた編地。度目（網目）密度：ウェール方向２４目／インチ、コース方向２８目／インチ。Ｓ糸及びＺ糸は、それぞれ７５デニール２４フィラメント（２４本のフィラメントで構成された）７５デニールの糸である。）
［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。 (1) Evaluation of antibacterial property of piezoelectric fiber aggregate 100 a) Test method: Bacterial solution absorption method (JIS L1902)
b) Test bacterium: Staphylococcus aureus NBRC12732
c) Concentration of inoculated bacterial solution: 1.4 × 10 ⁵ (CFU / mL)
d) Standard cloth: Cloth woven with cotton yarn and cloth woven with cotton yarn e) Test sample: Piezoelectric fiber aggregate 100: (S thread (piezoelectric fiber 5) and Z thread (piezoelectric fiber 6) are aligned. Round knitted fabric. Degree (mesh) density: 24 stitches / inch in the wale direction, 28 stitches / inch in the course direction. The S and Z yarns are 75 denier 24 filaments (composed of 24 filaments), respectively. It is a thread of 75 denier.)
[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（圧電繊維集合体１００）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（圧電繊維集合体１００）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 regular log of the viable cell count (or ATP amount) of the three samples of the standard cloth immediately after inoculation with the test bacteria-Mb: The viable cell count (or ATP amount) of the three samples of the standard cloth after culturing for 18 to 24 hours. ) Arithmetic mean regular log number ・ Mo: Arithmetic mean regular use log number (or ATP amount) of 3 samples of the test sample (piezoelectric fiber aggregate 100) immediately after inoculation of the test bacteria ・ Mc: After culturing for 18 to 24 hours Arithmetic mean common logarithmic number (or ATP amount) of 3 samples of test sample (piezoelectric fiber aggregate 100)

表１から明らかなように、実施例１～４は、いずれも比較例１に比べて高い抗菌効果を有する。このため、試験試料（圧電繊維集合体１００）を伸張させ保持することで、抗菌性が生じることが分かる。すなわち、抗菌性を評価することができる。また、実施例１～３は、試験試料（圧電繊維集合体１００）を、０．９N、５．５N、または２５．６Nの荷重をかけてウェール方向に伸張した場合のいずれにおいても、高い抗菌効果を発揮する。このため、試験試料（圧電繊維集合体１００）を、少なくとも０．５Nの荷重をかけて一方向に伸張させれば抗菌性評価ができる。また、実施例４は、実施例２に比べて若干高い抗菌効果を有する。このため、試験試料（圧電繊維集合体１００）をバイアス方向に伸張させても同様に、抗菌性評価ができることが分かる。比較例２は抗菌効果（殺菌効果）を有するが、インキュベータ内に伸縮振動機を備え、かつ培養中伸縮を続けるものであり、装置が大掛かりで、かつ操作に手間がかかる。 As is clear from Table 1, all of Examples 1 to 4 have a higher antibacterial effect as compared with Comparative Example 1. Therefore, it can be seen that antibacterial properties are produced by stretching and holding the test sample (piezoelectric fiber aggregate 100). That is, the antibacterial property can be evaluated. Further, in Examples 1 to 3, high antibacterial activity is achieved in any case where the test sample (piezoelectric fiber aggregate 100) is stretched in the wale direction by applying a load of 0.9N, 5.5N, or 25.6N. It is effective. Therefore, the antibacterial property can be evaluated by stretching the test sample (piezoelectric fiber aggregate 100) in one direction by applying a load of at least 0.5 N. Further, Example 4 has a slightly higher antibacterial effect than Example 2. Therefore, it can be seen that the antibacterial property can be similarly evaluated even if the test sample (piezoelectric fiber aggregate 100) is stretched in the bias direction. Comparative Example 2 has an antibacterial effect (bactericidal effect), but is equipped with a telescopic vibrator in the incubator and continues to expand and contract during culturing, and the apparatus is large-scale and time-consuming to operate.

以上の結果から、圧電繊維集合体において試験試料を伸張させた状態で所定時間（Ｔ２）維持して行った抗菌性評価は、伸縮振動機により伸縮させる場合と比べて容易に抗菌性を評価できることが明らかとなった。 From the above results, the antibacterial property evaluation performed by maintaining the test sample in the stretched state for a predetermined time (T2) in the piezoelectric fiber aggregate can easily evaluate the antibacterial property as compared with the case where the test sample is expanded and contracted by the expansion / contraction vibration machine. Became clear.

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及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 invention is indicated by the claims, not by the embodiments described above. Furthermore, the scope of the present invention is intended to include all modifications within the meaning and scope of the claims.

５，６…圧電繊維
２０…インキュベータ
２１…クリップ（固定部材）
３０…圧電体
７１…伸縮振動機
１００…圧電繊維集合体
２０１…縦方向（ウェール方向）
２０２…バイアス方向
９００…延伸方向
９１０Ａ…第１対角線
９１０Ｂ…第２対角線
Ｓ１１…第１伸張ステップ
Ｓ１２…第１固定ステップ
Ｓ１３…第１維持ステップ
Ｓ１４…第１剥離ステップ
Ｓ３１…算出ステップ 5, 6 ... Piezoelectric fiber 20 ... Incubator 21 ... Clip (fixing member)
30 ... Piezoelectric body 71 ... Telescopic vibration machine 100 ... Piezoelectric fiber aggregate 201 ... Vertical direction (Wale direction)
202 ... Bias direction 900 ... Stretching direction 910A ... First diagonal line 910B ... Second diagonal line S11 ... First extension step S12 ... First fixing step S13 ... First maintenance step S14 ... First peeling step S31 ... Calculation step

Claims

The first stretching step of stretching a piezoelectric fiber aggregate comprising a piezoelectric fiber including a piezoelectric body that generates an electric charge by expanding and contracting in one direction,
A first fixing step in which the piezoelectric fiber aggregate is fixed by a fixing member in the stretched state in the first stretching step,
The first maintenance step of maintaining the piezoelectric fiber aggregate in the stretched state in the first stretching step for a predetermined time,
A second stretching step that stretches the standard cloth in one direction,
A second fixing step for fixing both ends of the stretched portion of the standard cloth,
A second maintenance step of maintaining the standard cloth in a stretched state for the predetermined time,
In the first peeling step of stripping bacteria from the piezoelectric fiber aggregate,
The second peeling step of peeling the bacteria from the standard cloth and
The antibacterial activity value of the piezoelectric fiber aggregate based on the viable cell count of the bacteria exfoliated from the piezoelectric fiber aggregate in the first exfoliation step and the viable cell count of the bacteria exfoliated from the standard cloth in the second exfoliation step. And the calculation step to calculate
Equipped with
In the first maintenance step, the bacteria are cultured in the piezoelectric fiber aggregate for the predetermined time.
In the second maintenance step, the bacteria are cultured on the standard cloth for the predetermined time.
In the first maintenance step and the second maintenance step, the piezoelectric fiber aggregate is maintained in a state of being exposed to living vibration and in a stretched state for the predetermined time.
Antibacterial evaluation method.

The first stretching step of stretching a piezoelectric fiber aggregate comprising a piezoelectric fiber including a piezoelectric body that generates an electric charge by expanding and contracting in one direction,
A first fixing step in which the piezoelectric fiber aggregate is fixed by a fixing member in the stretched state in the first stretching step,
The first maintenance step of maintaining the piezoelectric fiber aggregate in the stretched state in the first stretching step for a predetermined time,
Equipped with
In the first stretching step, the piezoelectric fiber aggregate is stretched in one direction by applying a load of 0.5 N or more.
Antibacterial evaluation method.

The first stretching step of stretching a piezoelectric fiber aggregate comprising a piezoelectric fiber including a piezoelectric body that generates an electric charge by expanding and contracting in one direction,
A first fixing step in which the piezoelectric fiber aggregate is fixed by a fixing member in the stretched state in the first stretching step,
The first maintenance step of maintaining the piezoelectric fiber aggregate in the stretched state in the first stretching step for a predetermined time,
Equipped with
The one direction is the bias direction of the piezoelectric fiber aggregate.
Antibacterial evaluation method.

The one direction is the vertical direction of the piezoelectric fiber aggregate.
The antibacterial property evaluation method according to claim 1 or 2 .