JPH0689328B2 - 赤外線微弱エネルギー放射用の粉末及びそれを混入した合成繊維 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は赤外線微弱エネルギー放射用の粉末及びそれを
混入した合成繊維に関する。

＜従来の技術＞ 赤外線微弱エネルギー（遠赤外線とも言われる）を放射
する「機能材料」としてのセラミックの存在が知られて
いるが、これらは赤外線微弱エネルギーを放射して対象
物体に何らかの物性変化を起させるもの……として共通
の理解が為されているもののどのような対象物体にどの
ような物性変化を期待するのか……の点で未だ不明点が
多く、従って上記「機能材料」としてのセラミックとし
てどのような成分のものが好適なのかも知られていない
部分が多いものである。

一般に赤外線微弱エネルギーは太陽光線と同じく輻射熱
で、間の気体や液体を温めることなく対象物体を直接加
熱でき、又マイクロ波利用の電子レンジと同様対象物体
内部に浸透するので表面温度を不必要に上昇させずに内
部を加熱できることからストーブ、コンロ、コタツ等の
いわゆるヒータとして多用化される一方、石焼き芋のよ
うに石を加熱するとその石より放射される赤外線微弱エ
ネルギーで芋の内部までホカホカに焼けるという生活に
身近なものとしても古くから利用されて来ている。

しかし赤外線微弱エネルギーはヒータとしての機能だけ
でなく、食品類の熟成、日持ち、食味の向上や雰囲気の
イオン化、その他にも多くの利点が得られることが判り
始めている。そのメカニズムは不明な部分が多いものの
本発明者の実験によっても工業的用途は勿論のこと食品
関係、民生品的用途にも赤外線微弱エネルギーが有効で
あることが判明している。

赤外線微弱エネルギーは以上のように今後益々利用され
ていく傾向にあるものの、赤外線微弱エネルギーは対象
物体（物質）に合った波長域で照射・放射されねばその
効果があまり期待できないことも知られている。このた
めには波長域の大きいそして十分なエネルギー放射量の
赤外線微弱エネルギーを放射し得る「赤外線微弱エネル
ギー放射体」としてのセラミックスの使用が好ましく、
かかるセラミックスの素材としてどのような成分のもの
が利用し易いのか開発が望まれている。

そこで、本発明者はこのような従来の要請に鑑み、先に
波長域が大きく且つ十分な量の赤外線微弱エネルギーを
放射し得る赤外線微弱エネルギー放射用の粉末を提案し
た（特公平１−24837号公報参照）。

＜発明が解決しようとする課題＞ 先の提案に係る粉末が大変に有用であるため、この先の
提案と同程度の有効な赤外線微弱エネルギーを放射し得
るような別の粉末の開発が望まれていた。

＜課題を解決するための手段＞ 本発明は上記の要請に応じて開発されたもので、先の提
案のプラチナに代えて、パラジウムを使用したものであ
る。具体的には、アルミナ及びシリカに添加剤としてパ
ラジウムを加えて成る赤外線微弱エネルギー放射用の粉
末としたことを要旨としている。

また別の発明は合成繊維の前記粉末を分散状態で混入せ
しめたことを要旨としている。

＜作用＞ 上記の組成にした粉末を２次加工、３次加工して対象物
体に適用せしめると、波長４μｍ以上の波長領域のエネ
ルギー比率が高く、比較的低温度域（〜700゜Ｋ）及び
比較的高温度域（700〜1300゜Ｋ）の双方に於いて十分
なエネルギー放射量が得られる。総じて３〜12μｍの波
長域に於いて有効であり、多くの用途に適合できるもの
である。

またナイロン等の合成繊維に前記粉末を分散状態で混入
せしめると、繊維全体から赤外線微弱エネルギーが放出
されることとなる。従って、この合成繊維を利用したス
トッキングや肌着等は大変温かく、冷え性や寒さによる
関節痛等に効果的である。

＜実施例＞ 本発明は前記した如く、赤外線微弱エネルギー放射用の
粉末を提供せんとするものであり、その粉末はアルミナ
及びシリカに添加剤としてパラジウムを加えて成るもの
である。

「アルミナ」としては、焼結アルミナの形でパウダーの
状態にして30〜45wt％加える。「シリカ」も同じくパウ
ダーの状態にして69.9〜52.3wt％加える。そして、「パ
ラジウム」は粒径が７Å程の微細径のコロイド状にして
用いるものであり、酸素と水素を吸着するいわゆるコロ
イド活性化を期待して添加するものである。そして更に
上記の成分に加えて窒化硅素を加えればより一層好適な
粉末が得られる。この窒化珪素は水素の働きをよくする
もので水素イオンの移動方向を或る方向へ規制せしめ
る。かかる窒化硅素の添加量は2.3wt％程度が好まし
く、この場合シリカの量を67.6〜52.3wt％に調整すると
よい。

この粉末は粉末のまま使用でき、のり養殖用の網に混入
せしめたところ養殖されたのりは非常に食味のよいもの
であった。

更に、粉末をペレット状に形成して、このペレット状物
（赤外線微弱エネルギー放射体）を自動車のガソリンタ
ンク、又家庭用の灯油タンクに混入せしめたところガソ
リン代、灯油代を従来に比べ２〜３割弱節約できる程に
オイルの活性化が得られた。更に花瓶の中に入れたとこ
ろ植物の活性化が認められ開花した花は以前に比べて長
期間しぼまずに咲いていることが確認できた。

次に粉末を用いてシート状にした場合の例を示す。

・焼結アルミナのパウダー 45.0wt％ ・シリカ系のパウダーとして SiO₂ 52.3wt％ ・パラジウム（コロイド状にしたもの） 0.4wt％ ・窒化硅素 2.3wt％ 以上の成分比でパウダーを混合して溶液を加えた後シー
ト状に形成、乾燥して厚さ0.3mmのセラミックシートを
得た。その特性を以下に示す。

・抗張力（縦） 2.69kg/15mm ・抗張力（横） 1.56kg/15mm ・ぬれ抗張力（縦） 0.86kg/15mm ・ぬれ抗張力（横） 0.4kg/15mm ・引裂強度（縦） 31g ・引裂強度（横） 35g ・透気度 1.5秒 ・吸水度（10分） 129mm ・耐熱温度 1300℃ 上記特性のセラミックシートの放射率を調べたところ第
１図で示すように波長４μｍ附近で急に立ち上がりが見
られ赤外線微弱エネルギー特性のあることが確認でき
た。

次に比較的低温度域（〜700゜Ｋ）のエネルギー放射量
を調べたところ第２図の通り波長４〜８μｍの範囲で十
分なエネルギー放射量のあることが判明した。

更に比較的高温度域（700〜1300゜Ｋ）におけるエネル
ギー放射量を調べたところ第３図で示す通りであった。

そして更に、４μｍ及び８μｍの赤外線微弱エネルギー
波長域の赤外線微弱エネルギー熱量と表面温度との関係
を調べたところ第４図の通りであった。

以上より、本発明に係る赤外線微弱エネルギー放射用の
粉末を用いたセラミックシートの赤外線微弱エネルギー
領域は３〜12μｍの波長域が有効である。

次に上記のセラミックシートの使用例を以下に示す。

（Ａ）冷蔵庫の内壁面に貼付した場合 庫内の空気がイオン化され数日（２〜10日間）で庫内温
度が６℃前後下がり、電気料をその分節約できた。又果
物、豆腐、納豆等の熟成が進み入庫時より美味になり野
菜、魚その他の鮮度が約３倍長く維持できた。

（Ｂ）フライヤーの底面に敷いた場合 今までの火力の約半分位で十分揚げられ、その分揚げる
温度を15℃ぐらい下げることで火力エネルギーを４〜６
割節約できた。又、油の使用料が約３割節約できた。

（Ｃ）ショーケース中の棚に敷いた場合 ケーキ類、イチゴその他の果物類等を今までより３倍長
持ちさせられることが判明した。

（Ｄ）オーブンの網の上に敷いた場合 焼魚、焼鳥、焼肉等風味が失われず、かたくならずそし
て素材の風味をそのままに仕上げることができた。

（Ｅ）カミソリ、包丁等を包んだ場合 全体的にサビにくくそして切れ味が格段に向上した。

ところで以上説明したセラミックシートは焼結アルミナ
のパウダーを45.0wt％、シリカのパウダーを52.3％コロ
イド状のパラジウムを0.4wt％として窒化硅素2.3wt％の
混合比にしたものであった、粉末の混合比はこれに限定
されぬこと勿論で、本発明者の種々の実験によれば焼結
アルミナのパウダーの混合比は全体に対し30wt％〜45wt
％、シリカ69.9wt％〜52.3wt％（但し窒化硅素2.3wt％
添加の場合は67.6wt％〜52.3wt％）、そしてパラジウム
0.1〜0.4wt％であり、更に窒化硅素を2.3wt％加えると
一番よいことが判明した。

また、この実施例に係る粉末を既知の手段によりナイロ
ン、ビニロン、エステル、アクリル、ウレタン等の合成
繊維に分散状態で混入せしめ、この繊維を用いて以下の
如き種々の製品をつくることができる。

パンストや肌着等の衣類 パンストや肌着等を構成する繊維から放射される赤外線
微弱エネルギーが体内に浸透して、血行を促進させ、温
熱効果に優れる。この発明の粉末を混入した繊維を100
％用いて紡製する必要はなく、普通の繊維とを混紡した
ものでも効果はある。また、膝や肘等の部分にだけに粉
末を混入した繊維を用いるだけでも、冷え性の関節痛な
どの症状にも効果がある。このようにこの繊維が健康に
良いのは、繊維から放射された赤外線微弱エネルギーが
人体の皮膚の下深く吸収され、細胞内における水分子の
動きを活発にするからである。すなわち、活発になった
水分子の活動は、人体組織の細胞を活性化し、細胞内に
よどんでいた老廃物を体外に出すなどの新陳代謝を活発
にする。そして、血液、体液の流れが良くなり、体のす
みずみに酸素や栄養分が行きわたり、細胞は健康な状態
となる。

毛布や布団等の寝具類 この発明の繊維で布団、毛布、枕等の寝具を作った場
合、前記衣類の如き保温効果や血行促進があるだけでな
く、自身が発する赤外線微弱エネルギーにより消臭効果
や、絶えずふっくらした乾燥状態を得られる等の効果も
ある。この発明の繊維を用いた布団、羽毛布団、羊毛布
団の３種類の布団を使用し、就寝30分後の温度分布をみ
ると、羽毛や羊毛が優れた保温力を示している以上にこ
の発明の繊維による布団は好結果を得た。具体的には、
サーモアイビジョンの人体温度分布図を調べてみた結
果、羽毛や羊毛布団に比べて、この発明による布団と使
用した場合の方が全体的に体温が上昇していることを確
認できた。また、放射量はあまり多くないが、人体から
も赤外線微弱エネルギーが放射されているので、布団か
らの赤外線微弱エネルギーと人体からの赤外線微弱エネ
ルギーとが互いに放射・吸収し、赤外線微弱エネルギー
が増幅されるので、前記赤外線微弱エネルギーの効果は
更に高められる。

繊維にて作った包装材料 この発明に係る粉末を混入させた繊維で不織布をつく
り、この不織布を生鮮食品等の包装用として利用すれ
ば、優れた鮮度維持効果を示す。すなわち、肉や魚は70
％以上が水分で出来ているため、この水の分子運動を活
性化させる程、肉や魚の細胞は鮮度が保たれる。繊維か
ら発せられた赤外線微弱エネルギーは肉や魚の組織中の
水分子に共鳴、共振運動を与え、その結果水分子の水素
イオンと水酸イオンの分子集団（クラスター）がその結
合を強めながら小さくなり、細胞組織中の酵素活性化を
促進し、肉や魚表面の遊離水分を強力に抑制することに
よって、好気性菌類の繁殖やメト化（褐変現象）をおさ
えることができる。

上記のことを証明するために、第５図にこの発明に係る
不織布を使用した魚の水分と、従来の不織布を使用した
魚の水分との各水分子集団の大きさをNMR分光法（核磁
気共鳴分光法）により比較実験した結果を示す。結果
は、本発明の赤外線微弱エネルギーを与えた水分の水分
子集団の大きさＡの方が、赤外線微弱エネルギーを与え
ない水分の水分子集団の大きさＢよりも小さいことがわ
かる。つまり、赤外線微弱エネルギーにより水の水分子
集団が人工的に壊されて小さくなったものである。この
ように水分の水分子集団が小さくなるということは、言
い換えれば、活性化した水の分子や溶存酸素を再びその
分子集団内に閉じ込める動きをするため、水の構造変化
が起こり、バクテリア等の菌類はその繁殖を抑え込まれ
る結果となる。

＜発明の効果＞ 以上説明したごとく本発明に係る赤外線微弱エネルギー
放射用の粉末は、赤外線微弱エネルギー放射体形成用の
材料として利用し易く、ペレット状、シート状或は粉末
のままでも使用でき対象物体の形状、構造、材質、等に
合わせどのような形状にでも形成できて使用し易い上
に、赤外線微弱エネルギーとして波長域の大きいそして
十分なエネルギー放射量を得ることができるのでその分
用途を広げることができるという利点がある。

また、前記粉末を分散状態で混入せしめた合成繊維は、
衣類や寝具等に好適であり、繊維全体から放射される赤
外線微弱エネルギーにより体の温熱効果と健康促進効果
の双方を得ることができる。また、この合成繊維にて包
装材料を作ると、肉や魚に対して優れた鮮度維持効果と
抗菌効果をもったものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としてのセラミックシートの
放射率と波長との関係を示すグラフ、 第２図は比較的低温度における放射特性をエネルギー放
射量と波長との関係で示すグラフ、 第３図は比較的高温度における放射特性を示す第２図と
同様のグラフ、 第４図は赤外線微弱エネルギー熱量と表面温度との関係
を示すグラフ、そして 第５図は赤外線微弱エネルギーを与えた水と与えない水
の水分子集団の大きさを示すグラフである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アルミナ及びシリカに添加剤としてパラジ
   ウムを加えて成る赤外線微弱エネルギー放射用の粉末。
2. 【請求項２】焼結アルミナが30〜45wt％、シリカが67.6
   〜52.3wt％、コロイド状のパラジウムが0.1〜0.4wt％、
   そして更に窒化硅素が2.3wt％含まれて成る請求項１記
   載の粉末。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載の赤外線微弱エネルギ
   ー放射用の粉末を分散状態で混入せしめた合成繊維。