WO2020241432A1 - 糸および布 - Google Patents

糸および布 Download PDF

Info

Publication number
WO2020241432A1
WO2020241432A1 PCT/JP2020/020041 JP2020020041W WO2020241432A1 WO 2020241432 A1 WO2020241432 A1 WO 2020241432A1 JP 2020020041 W JP2020020041 W JP 2020020041W WO 2020241432 A1 WO2020241432 A1 WO 2020241432A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
thread
potential
yarn
fibers
fiber
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/020041
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
良 藤堂
三枝 神山
佐藤　大樹
辻　雅之
健一郎 宅見
哲也 山永
大次 玉倉
Original Assignee
帝人フロンティア株式会社
株式会社村田製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 帝人フロンティア株式会社, 株式会社村田製作所 filed Critical 帝人フロンティア株式会社
Priority to EP20814268.7A priority Critical patent/EP3960919A4/en
Priority to JP2021522281A priority patent/JPWO2020241432A1/ja
Priority to CN202080039521.1A priority patent/CN113891963A/zh
Publication of WO2020241432A1 publication Critical patent/WO2020241432A1/ja
Priority to US17/530,985 priority patent/US20220074086A1/en
Priority to JP2024024331A priority patent/JP2024045680A/ja

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/22—Yarns or threads characterised by constructional features, e.g. blending, filament/fibre
    • D02G3/36—Cored or coated yarns or threads
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/44—Yarns or threads characterised by the purpose for which they are designed
    • D02G3/441—Yarns or threads with antistatic, conductive or radiation-shielding properties
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/09—Addition of substances to the spinning solution or to the melt for making electroconductive or anti-static filaments
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/02—Yarns or threads characterised by the material or by the materials from which they are made
    • D02G3/04—Blended or other yarns or threads containing components made from different materials
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/44—Yarns or threads characterised by the purpose for which they are designed
    • D02G3/449—Yarns or threads with antibacterial properties
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/20—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the material of the fibres or filaments constituting the yarns or threads
    • D03D15/283—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the material of the fibres or filaments constituting the yarns or threads synthetic polymer-based, e.g. polyamide or polyester fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/40—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the structure of the yarns or threads
    • D03D15/47—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the structure of the yarns or threads multicomponent, e.g. blended yarns or threads
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/50—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the properties of the yarns or threads
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/50—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the properties of the yarns or threads
    • D03D15/533—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the properties of the yarns or threads antistatic; electrically conductive
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04B—KNITTING
    • D04B1/00—Weft knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes
    • D04B1/14—Other fabrics or articles characterised primarily by the use of particular thread materials
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04B—KNITTING
    • D04B21/00—Warp knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04C—BRAIDING OR MANUFACTURE OF LACE, INCLUDING BOBBIN-NET OR CARBONISED LACE; BRAIDING MACHINES; BRAID; LACE
    • D04C1/00—Braid or lace, e.g. pillow-lace; Processes for the manufacture thereof
    • D04C1/02—Braid or lace, e.g. pillow-lace; Processes for the manufacture thereof made from particular materials
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04D—TRIMMINGS; RIBBONS, TAPES OR BANDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D04D7/00—Decorative or ornamental textile articles
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2331/00—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products
    • D10B2331/04—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyesters, e.g. polyethylene terephthalate [PET]
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2401/00—Physical properties
    • D10B2401/13—Physical properties anti-allergenic or anti-bacterial
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2401/00—Physical properties
    • D10B2401/16—Physical properties antistatic; conductive

Definitions

  • the present invention relates to threads and cloths that generate electric charges.
  • Patent Document 1 discloses a thread and a cloth provided with an electric charge generating fiber that generates an electric charge by an external energy.
  • the yarn and cloth of Patent Document 1 exert an antibacterial effect by the generated electric charge.
  • Patent Document 1 does not disclose how much potential is generated on the surface of the fiber. If the generated potential is too low, it may not produce the desired effect.
  • an object of the present invention is to provide a thread and a cloth that exert a desired effect.
  • the thread of the present invention includes fibers that generate an electric potential on the surface by energy from the outside, and generates an electric potential of 0.1 V or more on the surface by measuring under the following conditions (a) to (d).
  • Fibers that generate an electric potential on the surface due to external energy are, for example, substances having a piezoelectric effect (for example, polylactic acid, substances having a photoelectric effect, substances having a pyroelectric effect (for example, PVDF: Polyvinylidene Fluoride)), or chemical changes.
  • a piezoelectric effect for example, polylactic acid, substances having a photoelectric effect, substances having a pyroelectric effect (for example, PVDF: Polyvinylidene Fluoride)
  • the thread of the present invention exerts an antibacterial effect depending on the generated potential. Further, the thread of the present invention can also charge a substance by generating an electric potential defined by the above conditions. Alternatively, the thread of the present invention can adsorb a substance by generating an electric potential defined by the above conditions.
  • a desired effect such as antibacterial, charging, or adsorption is exhibited.
  • FIG. 1 (A) is a partially exploded view showing the configuration of the thread 1
  • FIG. 1 (B) is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1 (A). It is a partial exploded view which shows the structure of the thread 2.
  • This is a simulation result showing the potential when a displacement of 2% is applied to the yarn 1 in the axial direction.
  • FIG. 4 (A) is a simulation result showing an electric field in a certain cross section in the Z thread
  • FIG. 4 (B) is a simulation showing an electric field in a certain cross section in the thread 2 which is the S thread. The result. It is sectional drawing which shows the state of the electric field when the thread 1 and the thread 2 are brought close to each other.
  • FIG. 1 (A) is a partially exploded view showing the configuration of the thread 1
  • FIG. 1 (B) is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1 (A).
  • Thread 1 is a multifilament thread in which a plurality of fibers 10 are twisted.
  • the fiber 10 is a fiber having a circular cross section.
  • the yarn 1 is a left-handed swirl yarn (hereinafter, referred to as Z yarn) in which a plurality of fibers 10 are swiveled to the left and twisted.
  • Fiber 10 is made of, for example, a piezoelectric polymer.
  • the fiber 10 is manufactured, for example, by a method of extruding a piezoelectric polymer into fibers.
  • the fiber 10 is a method of melt-spinning a piezoelectric polymer into fibers (for example, a spinning / drawing method in which a spinning step and a drawing step are performed separately, a direct drawing method in which the spinning step and the drawing step are connected, and a false twisting step.
  • the cross-sectional shape of the fiber 10 is not limited to the circular shape.
  • Piezoelectric polymers include those with pyroelectricity and those without pyroelectricity, but both can be used.
  • PVDF is pyroelectric and is polarized by temperature changes to generate an electric potential on the surface of the fiber.
  • Pyroelectric piezoelectric materials such as PVDF are also polarized by the thermal energy of the human body. In this case, the heat energy of the human body is the energy from the outside.
  • polylactic acid is a piezoelectric polymer that does not have pyroelectricity.
  • Polylactic acid is uniaxially stretched to produce piezoelectricity.
  • Polylactic acid includes poly-L-lactic acid obtained by polymerizing L-lactic acid and L-lactide, poly-D-lactic acid obtained by polymerizing D-lactic acid and D-lactide, and a hybrid thereof, depending on the crystal structure.
  • poly-L-lactic acid or poly-D-lactic acid is preferably used.
  • Poly-L-lactic acid and poly-D-lactic acid each have opposite polarization polarities for the same deformation.
  • Polylactic acid exhibits piezoelectricity when it is uniaxially stretched and the molecules are oriented.
  • the piezoelectric constant of polylactic acid can be increased by further heat-treating it to increase the crystallinity. 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.
  • the uniaxially stretched polylactic acid-containing fiber 10 is piezoelectric when the thickness direction 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 strain constants. Therefore, the uniaxially stretched polylactic acid-containing fiber 10 generates an electric potential when a shear deformation occurs in a direction intersecting the uniaxially stretched direction.
  • the drawing direction 900 of each fiber 10 coincides with the axial direction of each fiber 10.
  • the drawing direction 900 of the fibers 10 is in an inclined state with respect to the axial direction of the yarn 1.
  • a positive potential is generated on the surface of the thread 1 and a negative potential is generated on the inside.
  • a negative potential is generated on the surface of the thread 2, and a positive potential is generated on the inside.
  • the twist angle of the fiber 10 differs depending on the portion, and the thicknesses of the yarn 1 and the yarn 2 are not uniform as a whole. Therefore, the fiber 10 does not always generate a uniform surface potential.
  • FIG. 3 is a simulation result showing the potential when the thread 1 is displaced by 2% in the axial direction.
  • the fibers 10 slide with each other when the thread 1 is displaced in the axial direction.
  • the average twist angle changes from 6.5 ° to 5.5 ° by applying a displacement of 2% in the axial direction.
  • the fiber 10 has a portion where a positive potential is generated and a portion where a negative potential is generated.
  • Each of the threads 1 forms an electric field between a portion where a positive potential is generated and a portion where a negative potential is generated.
  • FIG. 4 (A) is a simulation result showing an electric field in a certain cross section in thread 1, which is a Z thread.
  • FIG. 4B is a simulation result showing an electric field in a certain cross section in the thread 2 which is the S thread. As shown in these simulation results, it can be seen that each of the thread 1 and the thread 2 has a portion where an electric field of several MV / m is generated by itself.
  • the thread of the present invention includes a plurality of fibers 10 that generate an electric potential on the surface by energy from the outside, and generates an electric field among the plurality of fibers 10 when displacement is applied.
  • the fiber 10 has a positive potential portion and a negative potential portion (a portion having different potentials), and an electric field is generated between the positive portion and the negative portion of the plurality of fibers 10.
  • the drawing direction 900 of the fiber 10 may intersect at least with respect to the axial direction of the yarn.
  • the average twist angle is 10-50 °. More preferably, the average twist angle is 20-40 °.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state of an electric field when the thread 1 and the thread 2 are brought close to each other.
  • the surface has a positive potential and the inside has a negative potential when an axial tension is applied.
  • the thread 2 alone, when an axial tension is applied, the surface has a negative potential and the inside has a positive potential.
  • an electric field is mainly formed from the outside to the inside of the thread 1
  • an electric field is mainly formed from the inside to the outside.
  • the electric field as described above exerts an antibacterial effect of suppressing the growth of, for example, viruses, bacteria, fungi, archaea or microorganisms such as mites and fleas.
  • the thread 1 or the thread 2 contains water containing an electrolyte, an electric current flows through the water.
  • the thread 1 or the thread 2 may directly exert an antibacterial effect or a bactericidal effect even by this electric current.
  • reactive oxygen species in which oxygen contained in water is changed by the action of electric current or voltage, radical species generated by interaction or catalysis with additives contained in fibers, or other antibacterial chemical species (amine derivatives). Etc.) may indirectly exert an antibacterial effect or a bactericidal effect.
  • 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. As radicals, superoxide anion radicals (active oxygen) and hydroxyl radicals are considered to be generated.
  • Antibacterial materials such as conventional drugs did not last long.
  • conventional antibacterial materials may cause an allergic reaction due to a drug or the like.
  • the antibacterial effect of the yarn of the present embodiment lasts longer than the antibacterial effect of the drug or the like.
  • the yarn of the present embodiment is less likely to cause an allergic reaction than the drug.
  • the piezoelectric constant of polylactic acid does not fluctuate with time and is extremely stable, so that the antibacterial effect of the yarn is exhibited stably for a long time.
  • the thread 1 or the thread 2 can charge another substance by the generated potential.
  • the thread 1 or the thread 2 can adsorb the substance by the generated potential.
  • the thread 1 since the thread 1 generates a positive potential on the surface, it can adsorb a substance having a negative potential. Since a negative potential is generated on the surface of the thread 2, a substance having a positive potential can be adsorbed.
  • Thread 1 or thread 2 can also efficiently adsorb substances by forming a filter. Such filters are suitable for masks or air purifiers. Further, by using the thread 1 or the thread 2 to positively or negatively charge the substance as the pre-filter in the first stage and the thread 1 or the thread 2 in which the potentials having opposite polarities are generated as the filter in the latter stage, the substance is adsorbed more efficiently. You can also do it. As the pre-filter in the first stage, the substance may be positively or negatively charged by the thread 1 or the thread 2, and an electret filter having potentials having opposite polarities may be used as the filter in the second stage.
  • the yarn of the present invention includes fibers that generate an electric potential on the surface by energy from the outside, and generates an electric potential of 0.1 V or more on the surface of the yarn by measuring under the following conditions (a) to (d). Is a feature.
  • the yarn of the present invention can exert a desired effect by generating an electric potential defined under such conditions.
  • A) The yarn is stretched by a predetermined amount in the uniaxial direction.
  • B) The fibers are covered with a core material made of conductive fibers.
  • the core material is grounded.
  • D The surface potential of the yarn is measured with an electric force microscope.
  • the predetermined amount of (a) above is preferably a yarn strain of 0.1% or more. More preferably, the strain is 0.5% or more.
  • the surface potential is preferably 0.3 V or higher, more preferably 1.0 V or higher.
  • the thread thickness is preferably 0.005 to 10 dtex.
  • the single fiber fineness referred to here is the single fiber fineness of one twisted yarn. Even when the twisted yarns are further combined, it means the single fiber fineness of one twisted yarn before being combined.
  • the fiber strength of the yarn is preferably 1 to 5 cN / dtex. This allows the yarn to withstand greater deformation without breaking due to the high potential generated.
  • the fiber strength is more preferably 2 to 10 cN / dtex, further preferably 3 to 10 cN / dtex, and most preferably 3.5 to 10 cN / dtex.
  • the elongation of the yarn is preferably 10 to 50%.
  • the crystallinity of polylactic acid is preferably 15 to 55%. As a result, the piezoelectricity derived from the polylactic acid crystals is increased, and the polarization due to the piezoelectricity of the polylactic acid can be generated more effectively.
  • the yarns of Examples 1 to 3 are twisted yarns using polylactic acid having a crystallinity of 45%, a crystal size of 12 nm, and an orientation degree of 79%, and 84 dtex-24 filaments.
  • the threads of Examples 1 to 3 are formed by covering a core material made of conductive fibers with a filament of polylactic acid. Further, the core material is grounded. Therefore, the inside of the yarns of Examples 1 to 3 has a potential of 0 V.
  • Example 1 has a twist count of 500 T / m
  • Example 2 has a twist count of 1150 T / m
  • Example 3 has a twist count of 3000 T / m.
  • the average twist angle is 10 °
  • the average twist angle is 28 °
  • the twist angle is The average is 47 °.
  • the S thread of Example 1 produces a potential of ⁇ 0.15 V.
  • the Z thread of Example 1 produces a potential of 0.12 V.
  • the S thread of Example 2 produces a potential of ⁇ 1.22 V.
  • the Z thread of Example 2 produces a potential of 0.96 V.
  • the S thread of Example 3 produces a potential of ⁇ 0.35 V.
  • the Z thread of Example 3 produces a potential of 0.40 V.
  • Table 2 shows the surface potential of the thread measured by an electric force microscope when the measurement is performed under the conditions shown in Table 1 and then the surface potential of the thread is further expanded and contracted by 0.25% in the axial direction (expansion and contraction between 40.4 mm and 40.5 mm). This is the result of measurement.
  • S thread is stretched, a negative potential is generated on the surface, and when it is contracted, a positive potential is generated on the surface.
  • Z thread is stretched, a positive potential is generated on the surface, and when it is contracted, a negative potential is generated on the surface. Therefore, when the yarn is expanded and contracted, positive potentials and negative potentials are generated alternately.
  • the surface potential values shown in Table 2 are the difference between the minimum value and the maximum value (difference between peak-to-peak values).
  • the S thread of Example 1 produces a potential of 0.28 V.
  • the Z thread of Example 1 produces a potential of 0.33 V.
  • the S thread of Example 2 produces a potential of 2.83 V.
  • the Z thread of Example 2 produces a potential of 2.42 V.
  • the S thread of Example 3 produces a potential of 0.80 V.
  • the Z thread of Example 3 produces a potential of 0.75 V.
  • the yarn of the present invention can exert a desired effect by generating a potential (0.1 V or more) defined by the above conditions (a) to (d).
  • the average twist angle is preferably 10 to 50 °. Further, in the above measurement result, since the highest potential is generated when the twist angle is 30 °, it can be said that the average twist angle is more preferably 20 to 40 °.
  • the yarn of the present invention can be used in combination with a plurality of types of twisted yarns, if necessary.
  • an S-twisted twisted yarn mainly using poly-L-lactic acid and a Z-twisted twisted yarn mainly using poly-L-lactic acid can be used.
  • the cloth of the present invention is composed of, for example, the above-mentioned thread 1 or thread 2.
  • the cloth refers to textile products such as woven fabrics, knitted fabrics, braids, non-woven fabrics, and laces.
  • Each of the threads constituting the cloth may generate a potential of 0.1 V or more on the surface under the above conditions (a) to (d), but the cloth itself of the present invention has the following conditions (a) to (d).
  • a potential of 0.1 V or more may be generated on the surface of the cloth by the measurement in d).
  • the cloth of the present invention can also exert a desired effect by generating an electric potential defined under such conditions.
  • A) The cloth is stretched by a predetermined amount in the uniaxial direction.
  • the fibers are covered with a core material made of conductive fibers.
  • C The core material is grounded.
  • D) The surface potential of the cloth is measured with an electric force microscope.
  • the strain of the cloth is 0.1% or more as the predetermined amount in (a) above. More preferably, the strain is 0.5% or more.
  • the surface potential is preferably 0.3 V or higher, more preferably 1.0 V or higher.
  • the parameters of the fibers that make up the cloth are the same as the threads described above. That is, the fiber thickness (single fiber fineness) is preferably 0.005 to 10 dtex. Further, the fiber strength is preferably 1 to 5 cN / dtex. The fiber strength is more preferably 2 to 10 cN / dtex, further preferably 3 to 10 cN / dtex, and most preferably 3.5 to 10 cN / dtex. The elongation of the fiber is preferably 10 to 50%. The crystallinity of polylactic acid is preferably 15 to 55%.
  • the average twisting angle of the twisted yarns is preferably 10 to 50 °, and more preferably the average twisting angle is 20 to 40 °.
  • the basis weight of the cloth is preferably 20 to 200 g / m 2 , and the porosity is preferably 50 to 95%.
  • the collection rate of fine particles of 0.3 ⁇ m is 40% or more at a wind speed of 5.1 cm / sec or more and the pressure loss is 250 Pa in order to improve the collection performance and the collection stability. It is preferable to use a filter that is less than.
  • the cloth of the present invention can be applied to various products such as clothing and medical materials.
  • the cloth of the present invention includes underwear (particularly socks), underwear such as towels, shoes and boots, sportswear in general, hats, bedding (including duvets, mattresses, sheets, pillows, pillowcases, etc.), toothbrushes, floss.
  • Various filters water purifier, air conditioner or air purifier filter, etc.
  • stuffed animals pet-related products (pet mats, pet clothes, inners for pet clothes), various mat products (feet, hands, toilet seats, etc.) ), Curtains, kitchen utensils (sponge or cloth, etc.), seats (seats for cars, trains, planes, etc.), cushioning materials for motorcycle helmets and their exterior materials, sofas, bandages, gauze, masks, sutures, doctors and patients. It can be applied to clothes, supporters, sanitary goods, sports goods (inners for clothing and gloves, baskets used in martial arts, etc.), or packaging materials.
  • socks or supporters
  • movements such as walking always cause expansion and contraction along the joints, so polarization occurs frequently.
  • socks absorb water such as sweat and serve as a hotbed for the growth of bacteria.
  • the cloth of the present invention can suppress the growth of bacteria, it produces a remarkable effect as a measure against bacteria.
  • the yarn of the present invention may be untwisted yarn or false twisted yarn.
  • the yarn constituting the cloth of the present invention may be untwisted yarn or false twisted yarn. If the fiber is provided with a fiber that generates an electric potential on the surface by energy from the outside and generates an electric potential of 0.1 V or more under the above conditions, various desired effects such as an antibacterial effect can be exhibited.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Knitting Of Fabric (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)

Abstract

糸（１，２）は、外部からのエネルギーにより表面に電位を発生する繊維（１０）を備え、下記条件（ａ）～（ｄ）で測定することにより前記表面に０．１Ｖ以上の電位を発生する。　 （ａ）前記糸（１，２）を一軸方向に所定量伸張する。　 （ｂ）導電繊維からなる芯材に前記繊維（１０）をカバリングする。　 （ｃ）前記芯材を接地する。　 （ｄ）電気力顕微鏡により前記繊維（１０）の表面電位を測定する。　

Description

糸および布
　本発明は、電荷を発生する糸および布に関する。
　例えば、特許文献１には、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た糸および布が開示されている。特許文献１の糸および布は、発生した電荷により抗菌効果を発揮する。
特許２０１８－９０９５０号公報
　しかし、特許文献１の電荷発生繊維は、繊維の表面にどの程度の電位が生じているか、開示されていない。仮に、発生した電位が低すぎる場合には、所望の効果を生じない可能性もある。
　そこで、この発明は、所望の効果を発揮する糸および布を提供することを目的とする。
　本発明の糸は、外部からのエネルギーにより表面に電位を発生する繊維を備え、下記条件（ａ）～（ｄ）で測定することにより前記表面に０．１Ｖ以上の電位を発生する。　
（ａ）前記糸を一軸方向に所定量伸張する。　
（ｂ）導電繊維からなる芯材に前記繊維をカバリングする。　
（ｃ）前記芯材を接地する。　
（ｄ）電気力顕微鏡により前記繊維の表面電位を測定する。
　外部からのエネルギーにより表面に電位を発生する繊維は、例えば、圧電効果を有する物質（例えばポリ乳酸、光電効果を有する物質、焦電効果を有する物質（例えばＰＶＤＦ：Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ　Ｄｉｆｌｕｏｒｉｄｅ））、または化学変化により電荷を生じる物質、等がある。本発明の糸は、発生した電位により抗菌効果を発揮する。また、本発明の糸は、上記条件により規定された電位を発生することにより、物質を帯電させることもできる。あるいは、本発明の糸は、上記条件により規定された電位を発生することにより、物質を吸着することができる。
　この発明によれば、所定条件で規定された電位を発生することより、抗菌、帯電、または吸着等の所望の効果を発揮する。
図１（Ａ）は、糸１の構成を示す一部分解図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＡ－Ａ線における断面図である。 糸２の構成を示す一部分解図である。 糸１に対して、軸方向に２％の変位をかけた際の電位を示すシミュレーション結果である。 図４（Ａ）は、Ｚ糸である糸１において、ある断面における電場を示したシミュレーション結果であり、図４（Ｂ）は、Ｓ糸である糸２において、ある断面における電場を示したシミュレーション結果である。 糸１および糸２を近接させた場合の、電場の状態を示す断面図である。
　以下、本発明の実施形態について説明する。図１（Ａ）は、糸１の構成を示す一部分解図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＡ－Ａ線における断面図である。
　糸１は、複数の繊維１０が撚られてなるマルチフィラメント糸である。繊維１０は、断面が円形状の繊維である。糸１は、複数の繊維１０が左旋回して撚られた左旋回糸（以下、Ｚ糸と称する。）である。
　繊維１０は、例えば圧電性ポリマーからなる。繊維１０は、例えば、圧電性ポリマーを押し出し成型して繊維化する手法により製造される。あるいは、繊維１０は、圧電性ポリマーを溶融紡糸して繊維化する手法（例えば、紡糸工程および延伸工程を分けて行う紡糸・延伸法、紡糸工程および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ゲル紡糸法、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、等を含む。）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、繊維１０の断面形状は、円形状に限るものではない。
　圧電性ポリマーは、焦電性を有するものと、焦電性を有しないものとが存在するが、いずれも使用することができる。例えば、ＰＶＤＦは、焦電性を有しており、温度変化によっても分極し、繊維の表面に電位を生じる。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分極する。この場合、人体の熱エネルギーが外部からのエネルギーである。
　また、ポリ乳酸（ＰＬＡ：Ｐｏｌｙｌａｃｔｉｃ　Ａｃｉｄ）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。ポリ乳酸としては、結晶構造によって、Ｌ－乳酸およびＬ－ラクチドを重合してなるポリ－Ｌ－乳酸、Ｄ－乳酸およびＤ－ラクチドを重合してなるポリ－Ｄ－乳酸、さらに、それらのハイブリッド構造からなるステレオコンプレックスポリ乳酸等があるが、圧電性を示すものであればいずれも利用できる。圧電率の高さの観点では、好ましくは、ポリ－Ｌ－乳酸またはポリ－Ｄ－乳酸を用いるとよい。ポリ－Ｌ－乳酸およびポリ－Ｄ－乳酸はそれぞれ、同じ変形に対して分極の極性が逆になる。
　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。ポリ乳酸は、さらに熱処理を加えて結晶化度を高めることで圧電定数を高くすることができる。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。
　一軸延伸されたポリ乳酸を含む繊維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、一軸延伸されたポリ乳酸を含む繊維１０は、一軸延伸された方向に交差する方向にずり変形が生じた場合に電位を生じる。
　図１（Ａ）において、各繊維１０の延伸方向９００は、それぞれの繊維１０の軸方向に一致している。複数の繊維１０が撚られることによって、繊維１０の延伸方向９００は、糸１の軸方向に対して傾いた状態となる。
　この様なＺ糸の糸１に張力をかけて伸張した場合、繊維１０には、糸１の軸方向に沿って歪みが生じ、糸１の軸方向に沿ってずり変形が生じる。したがって、繊維１０の表面には正の電位が生じ、内側には負の電位が発生する。なお、図２に示す様に繊維１０を右旋回して撚られた右旋回糸（以下、Ｓ糸と称する。）である場合は、伸張した場合、繊維１０の表面に負の電位が発生し、内側に正の電位が発生する。
　したがって、糸１の表面には正の電位が発生し、内側には負の電位が発生する。糸２の表面には負の電位が発生し、内側には正の電位が発生する。ただし、繊維１０の撚り角度は部位により異なり、糸１および糸２の太さも全体としては均一ではない。そのため、繊維１０は、常に均一な表面電位を生じるのではない。
　図３は、糸１に対して、軸方向に２％の変位をかけた際の電位を示すシミュレーション結果である。ただし、このシミュレーション結果においては、糸１に軸方向の変位が生じた場合に、それぞれの繊維１０同士が滑ることを前提としている。このシミュレーション結果においては、軸方向に２％の変位をかけたことにより、撚り角度の平均は、６．５°から５．５°に変化している。
　図３のシミュレーション結果に示す様に、繊維１０は、正の電位を生じる箇所と、負の電位を生じる箇所と、を有する。糸１は、それぞれ、正の電位を生じる箇所と、負の電位を生じる箇所との間で、電場を形成する。
　図４（Ａ）は、Ｚ糸である糸１において、ある断面における電場を示したシミュレーション結果である。図４（Ｂ）は、Ｓ糸である糸２において、ある断面における電場を示したシミュレーション結果である。これらのシミュレーション結果に示す様に、糸１および糸２は、それぞれ単独でも数ＭＶ／ｍの電場が生じる部分を有することが分かる。
　この様に、本発明の糸は、外部からのエネルギーにより表面に電位を発生する複数の繊維１０を備え、変位を加えた時に複数の繊維１０の間で電場を生じる。
　より詳細には、繊維１０は、正の電位部分と負の電位部分（電位が異なる部分）を有し、複数の繊維１０の正の部分と負の部分との間に電場が発生する。
　なお、繊維１０の延伸方向９００は、少なくとも糸の軸方向に対して交差していればよい。好ましくは、撚り角度の平均は、１０～５０°である。より好ましくは、撚り角度の平均は、２０～４０°である。
　無論、糸１と他の物質との間、糸２と他の物質との間、または糸１と糸２との間でも、電場を生じる。図５は、糸１および糸２を近接させた場合の、電場の状態を示す断面図である。糸１単独では、軸方向の張力が加わった時に表面は正の電位になり、内部は負の電位になる。糸２単独では、軸方向の張力が加わった時に表面は負の電位になり、内部は正の電位になる。
　これら糸１および糸２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、糸１と糸２との近接部は０Ｖとなり、元々の電位差を保つように、糸１の内部の負の電位はさらに低くなる。同様に糸２の内部の正の電位はさらに高くなる。
　糸１の断面では、主に糸１の外から内に向かう電場が形成され、糸２の断面では主に内から外に向かう電場が形成される。糸１および糸２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、糸１および糸２の間の電位差により、糸１と糸２との間に電場が形成される。
　また、糸１と、人体等の所定の電位を有する物と、が近接した場合も、糸１と近接する物との間に電場が生じる。糸２と、人体等の所定の電位を有する物と、が近接した場合にも、糸２と近接する物との間に電場が生じる。
　以上の様な電場は、例えば、ウイルス、細菌、真菌、古細菌またはダニおよびノミ等の微生物の増殖を抑制する抗菌効果を発揮する。
　なお、糸１または糸２に電解質を含む水分が存在する場合、当該水分を介して電流が流れる。糸１または糸２は、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。または電場や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。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）やヒドロキシラジカルの発生が考えられる。
　従来の薬剤等の抗菌性を有する材料は、効果が長く持続しなかった。また、従来の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。これに対して、本実施形態の糸の抗菌効果は、薬剤等による抗菌効果よりも長く持続する。また、本実施形態の糸では、薬剤よりもアレルギー反応が生じるおそれは低い。さらに、上述の様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ため、糸の抗菌効果も長く安定して発揮される。
　また、糸１または糸２は、発生した電位により、他の物質を帯電させることができる。あるいは、糸１または糸２は、発生した電位により、物質を吸着することができる。例えば、糸１は、表面に正の電位が生じるため、負の電位を有する物質を吸着することができる。糸２は、表面に負の電位が生じるため、正の電位を有する物質を吸着することができる。
　糸１または糸２は、フィルタを構成することにより、物質を効率良く吸着することもできる。この様なフィルタは、マスクまたは空気清浄機に好適である。また、前段のプレフィルタとして糸１または糸２で物質を正または負に帯電させ、後段のフィルタとして極性が反対の電位を生じる糸１または糸２を用いることで、より効率よく物質を吸着させることもできる。前段のプレフィルタとして糸１または糸２で物質を正または負に帯電させ、後段のフィルタとして極性が反対の電位を有するエレクトレットフィルタを用いてもよい。
　ここで、仮に、糸１または糸２の表面に発生した電位が低すぎる場合には、上述した各種の所望の効果を生じない可能性もある。しかし、本発明の糸は、外部からのエネルギーにより表面に電位を発生する繊維を備え、下記条件（ａ）～（ｄ）で測定することにより糸の表面に０．１Ｖ以上の電位を発生することが特徴である。本発明の糸は、この様な条件で規定された電位を発生することにより、所望の効果を発揮することができる。　
（ａ）前記糸を一軸方向に所定量伸張する。　
（ｂ）導電繊維からなる芯材に前記繊維をカバリングする。　
（ｃ）前記芯材を接地する。　
（ｄ）電気力顕微鏡により前記糸の表面電位を測定する。
　なお、上記（ａ）の所定量としては、糸の歪みが０．１％以上であることが好ましい。より好ましくは、０．５％以上の歪みである。表面の電位は、好ましくは０．３Ｖ以上であり、より好ましくは１．０Ｖ以上である。
　糸の太さ（単繊維繊度）は、０．００５～１０ｄｔｅｘであることが好ましい。単繊維繊度が小さくなるとフィラメント数が多くなりすぎて、毛羽立ち易くなる。一方で、単繊維繊度が大きくフィラメント数が少なすぎると風合いが損なわれる。なお、ここで言う単繊維繊度とは、１本の撚糸の単繊維繊度である。撚糸をさらに合糸した場合でも、合糸される前の１本の撚糸の単繊維繊度を意味する。
　さらに、糸の繊維強度は、１～５ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましい。これにより、糸は、高い電位を発生するためにより大きな変形が生じたとしても、破断することなく耐えることができる。繊維強度は、２～１０ｃＮ／ｄｔｅｘがより好ましく、３～１０ｃＮ／ｄｔｅｘがさらに好ましく、３．５～１０ｃＮ／ｄｔｅｘが最も好ましい。同様の趣旨により、糸の伸度は、１０～５０％であることが好ましい。
　また、ポリ乳酸の結晶化度は、１５～５５％であることが好ましい。これによりポリ乳酸結晶に由来する圧電性が高くなり、ポリ乳酸の圧電性による分極をより効果的に生じさせることができる。
　以下、実施例について述べる。実施例１～３の糸は、結晶化度４５％、結晶サイズ１２ｎｍ、配向度７９％のポリ乳酸、８４ｄｔｅｘ－２４フィラメントを用いた撚糸である。実施例１～３の糸は、導電繊維からなる芯材にポリ乳酸のフィラメントをカバリングしてなる。また、当該芯材は接地されている。そのため、実施例１～３の糸の内側は、０Ｖの電位となる。
　実施例１は、撚り回数が５００Ｔ／ｍであり、実施例２は、撚り回数が１１５０Ｔ／ｍであり、実施例３は、撚り回数が３０００Ｔ／ｍである。撚り回数が５００Ｔ／ｍの場合、撚り角度の平均は１０°であり、撚り回数が１１５０Ｔ／ｍの場合、撚り角度の平均は２８°であり、撚り回数が３０００Ｔ／ｍの場合、撚り角度の平均は４７°である。
　表１は、実施例１～３の糸の両端を剛体の治具で挟みこみ、４０ｍｍの糸を４０．２ｍｍに伸張してイオナイザで除電した後に、軸方向に０．５％（４０．２ｍｍを４０．４ｍｍに）伸張し、電気力顕微鏡により糸の表面の電位を測定した結果である。表１に示す電位の値は、正または負のピーク値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示す様に、実施例１のＳ糸は、－０．１５Ｖの電位を生じる。実施例１のＺ糸は、０．１２Ｖの電位を生じる。実施例２のＳ糸は、－１．２２Ｖの電位を生じる。実施例２のＺ糸は、０．９６Ｖの電位を生じる。実施例３のＳ糸は、－０．３５Ｖの電位を生じる。実施例３のＺ糸は、０．４０Ｖの電位を生じる。
　表２は、上記表１の条件で測定した後、さらに軸方向に０．２５％に伸縮（４０．４ｍｍおよび４０．５ｍｍの間で伸縮）した場合に、電気力顕微鏡により糸の表面電位を測定した結果である。Ｓ糸は、伸張した場合には表面に負の電位が生じ、収縮した場合には表面に正の電位が生じる。Ｚ糸は、伸張した場合には表面に正の電位が生じ、収縮した場合には表面に負の電位が生じる。したがって、糸を伸縮すると、正の電位および負の電位が交互に生じる。表２に示す表面電位の値は、最小値と最大値の差（ピークからピークまでの値の差）である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表１に示す様に、実施例１のＳ糸は、０．２８Ｖの電位を生じる。実施例１のＺ糸は、０．３３Ｖの電位を生じる。実施例２のＳ糸は、２．８３Ｖの電位を生じる。実施例２のＺ糸は、２．４２Ｖの電位を生じる。実施例３のＳ糸は、０．８０Ｖの電位を生じる。実施例３のＺ糸は、０．７５Ｖの電位を生じる。
　表１および表２の結果から、撚り回数が５００～３０００Ｔｍである場合、糸の表面に約０．１Ｖ以上の電位が生じることが確認できた。これら実施例は、いずれも抗菌効果を生じることを確認している。よって、本発明の糸は、上記（ａ）～（ｄ）の条件で規定された電位（０．１Ｖ以上）を発生することにより、所望の効果を発揮することができる。
　これらの実施例の測定結果から、撚り角度の平均は、好ましくは１０～５０°と言える。また、上記の測定結果では、撚り角度３０°の場合に最も高い電位を生じていることから、より好ましくは、撚り角度の平均は、２０～４０°であると言える。
　本発明の糸は、必要に応じて複数種類の撚糸を組み合わせて用いることができる。例えば、主にポリ－Ｌ－乳酸を用いたＳ撚りの撚糸と、主にポリ－Ｌ－乳酸を用いたＺ撚りの撚糸とを用いることができる。これらの糸を近接させると、繊維間の電場が大きくなり抗菌性が高くなる。
　主にポリ－Ｌ－乳酸を用いたＳ撚りの撚糸と主にポリ－Ｄ－乳酸を用いたＳ撚りの撚糸とを用いた場合、および主にポリ－Ｌ－乳酸を用いたＺ撚りの撚糸と主にポリ－Ｄ－乳酸を用いたＺ撚りの撚糸とを用いた場合、およびポリ－Ｄ－乳酸を用いたＳ撚りの撚糸と、主にポリ－Ｄ－乳酸を用いたＺ撚りの撚糸とを用いた場合、も同様である。
　これらの撚糸は、合糸して用いてもよいし、布を構成する糸として上記の撚糸のうち任意の２種の撚糸を併用してもよい。本発明の布は、例えば、上述の糸１または糸２で構成される。なお、本発明において、布とは、織物、編物、組物、不織布、レースなどの繊維製品を指す。
　布を構成する糸のそれぞれが、上述の条件（ａ）～（ｄ）で表面に０．１Ｖ以上の電位を発生してもよいが、本発明の布自体が、下記条件（ａ）～（ｄ）で測定することにより布の表面に０．１Ｖ以上の電位を発生してもよい。本発明の布も、この様な条件で規定された電位を発生することにより、所望の効果を発揮することができる。　
（ａ）前記布を一軸方向に所定量伸張する。　
（ｂ）導電繊維からなる芯材に前記繊維をカバリングする。　
（ｃ）前記芯材を接地する。　
（ｄ）電気力顕微鏡により前記布の表面電位を測定する。
　糸の場合と同様に、上記（ａ）の所定量としては、布の歪みが０．１％以上であることが好ましい。より好ましくは、０．５％以上の歪みである。表面の電位は、好ましくは０．３Ｖ以上であり、より好ましくは１．０Ｖ以上である。
　布を構成する繊維のパラメータは、上述の糸と同様である。すなわち、繊維の太さ（単繊維繊度）は、０．００５～１０ｄｔｅｘであることが好ましい。さらに、繊維強度は、１～５ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましい。繊維強度は、２～１０ｃＮ／ｄｔｅｘがより好ましく、３～１０ｃＮ／ｄｔｅｘがさらに好ましく、３．５～１０ｃＮ／ｄｔｅｘが最も好ましい。繊維の伸度は、１０～５０％であることが好ましい。ポリ乳酸の結晶化度は、１５～５５％であることが好ましい。
　布を構成する繊維が撚糸である場合、当該撚糸の撚り角度の平均は、好ましくは１０～５０°であり、より好ましくは、撚り角度の平均は、２０～４０°である。
　布の目付は、２０～２００ｇ／ｍ２、空隙率は、５０～９５％であることが好ましい。また、布をフィルタとして用いる場合には、捕集性能および捕集安定性を高くするため風速５．１ｃｍ／ｓｅｃ以上で０．３μｍの微粒子捕集率が４０％以上であり、かつ圧損が２５０Ｐａ未満であるフィルタとすることが好ましい。
　本発明の布は、衣料、医療部材等の各種の製品に適用可能である。例えば、本発明の布は、肌着（特に靴下）、タオル、靴およびブーツ等の中敷き、スポーツウェア全般、帽子、寝具（布団、マットレス、シーツ、枕、枕カバー等を含む。）、歯ブラシ、フロス、各種フィルタ類（浄水器、エアコンまたは空気清浄機のフィルタ等）、ぬいぐるみ、ペット関連商品（ペット用マット、ペット用服、ペット用服のインナー）、各種マット品（足、手、または便座等）、カーテン、台所用品（スポンジまたは布巾等）、シート（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、包帯、ガーゼ、マスク、縫合糸、医者および患者の服、サポーター、サニタリ用品、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）、あるいは包装資材等に適用することができる。
　衣料のうち、特に靴下（またはサポーター）は、歩行等の動きによって、関節に沿って必ず伸縮が生じるため、高頻度で分極を生じる。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、本発明の布では、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。
　なお、本発明の糸は、無撚糸であってもよいし、仮撚糸であってもよい。本発明の布を構成する糸も、無撚糸であってもよいし、仮撚糸であってもよい。外部からのエネルギーにより表面に電位を発生する繊維を備えていて、上記条件により０．１Ｖ以上の電位を生じるものであれば、抗菌効果等の各種の所望の効果を発揮することができる。
　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。
１，２…糸
１０…繊維
９００…延伸方向

Claims (8)

  1. 　外部からのエネルギーにより表面に電位を発生する繊維を備え、
    　下記条件（ａ）～（ｄ）で測定することにより前記表面に０．１Ｖ以上の電位を発生する糸。
    （ａ）前記糸を一軸方向に所定量伸張する。
    （ｂ）導電繊維からなる芯材に前記繊維をカバリングする。
    （ｃ）前記芯材を接地する。
    （ｄ）電気力顕微鏡により前記糸の表面電位を測定する。
  2. 　前記所定量として、前記糸の歪みが０．１％以上である、
    　請求項１に記載の糸。
  3. 　太さが０．００５～１０ｄｔｅｘである、請求項１または請求項２に記載の糸。
  4. 　前記繊維は、ポリ乳酸を含む、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の糸。
  5. 　前記繊維が撚られている、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の糸。
  6. 　撚り角度の平均が１０～５０°である、請求項５に記載の糸。
  7. 　下記要件（Ａ）～（Ｃ）を満たす、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の糸。
    （Ａ）繊維強度が１～５ｃＮ／ｄｔｅｘであること。
    （Ｂ）伸度が１０～５０％であること。
    （Ｃ）結晶化度が１５～５５％であること。
  8. 　外部からのエネルギーにより表面に電位を発生する繊維を備え、
    　下記条件（ａ）～（ｄ）で測定することにより前記表面に０．１Ｖ以上の電位を発生する布。
    （ａ）前記布を一軸方向に所定量伸張する。
    （ｂ）導電繊維からなる芯材に前記繊維をカバリングする。
    （ｃ）前記芯材を接地する。
    （ｄ）電気力顕微鏡により前記布の表面電位を測定する。
PCT/JP2020/020041 2019-05-28 2020-05-21 糸および布 WO2020241432A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20814268.7A EP3960919A4 (en) 2019-05-28 2020-05-21 THREAD AND FABRIC
JP2021522281A JPWO2020241432A1 (ja) 2019-05-28 2020-05-21 糸および布
CN202080039521.1A CN113891963A (zh) 2019-05-28 2020-05-21 纱线及布
US17/530,985 US20220074086A1 (en) 2019-05-28 2021-11-19 Yarn and fabric
JP2024024331A JP2024045680A (ja) 2019-05-28 2024-02-21 電位発生繊維を含む糸の表面電位の測定方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019099434 2019-05-28
JP2019-099434 2019-05-28

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US17/530,985 Continuation US20220074086A1 (en) 2019-05-28 2021-11-19 Yarn and fabric

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020241432A1 true WO2020241432A1 (ja) 2020-12-03

Family

ID=73552210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/020041 WO2020241432A1 (ja) 2019-05-28 2020-05-21 糸および布

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20220074086A1 (ja)
EP (1) EP3960919A4 (ja)
JP (2) JPWO2020241432A1 (ja)
CN (1) CN113891963A (ja)
TW (1) TWI780437B (ja)
WO (1) WO2020241432A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022215672A1 (ja) * 2021-04-08 2022-10-13 株式会社村田製作所 電位測定装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20240018697A1 (en) * 2022-07-15 2024-01-18 Wetsox, LLC Twisted yarns and methods of manufacture thereof
US12053553B1 (en) * 2023-05-24 2024-08-06 A-Top Health Biotech Co., Ltd. Surgical thread, cosmetic treatment and manufacturing method thereof

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014058077A1 (ja) * 2012-10-12 2014-04-17 帝人株式会社 圧電素子
JP2017201487A (ja) * 2016-05-06 2017-11-09 帝人株式会社 カバリング糸状圧電素子
JP2018074002A (ja) * 2016-10-28 2018-05-10 帝人株式会社 圧電素子に用いる構造体およびそれを用いたデバイス
JP2018076629A (ja) * 2016-06-06 2018-05-17 株式会社村田製作所 布、衣料、および医療部材
JP2018090950A (ja) 2016-06-06 2018-06-14 株式会社村田製作所 糸
WO2018116970A1 (ja) * 2016-12-20 2018-06-28 株式会社村田製作所 抗菌繊維
WO2019078143A1 (ja) * 2017-10-17 2019-04-25 株式会社村田製作所 抗菌糸及び抗菌ファブリック

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2681032B2 (ja) * 1994-07-26 1997-11-19 山形大学長 強誘電性高分子単結晶、その製造方法、およびそれを用いた圧電素子、焦電素子並びに非線形光学素子
JP4304088B2 (ja) * 2004-01-26 2009-07-29 株式会社マルゼン 導線性繊維縫製生地
JP2011074527A (ja) * 2009-09-30 2011-04-14 Teijin Fibers Ltd 織ネーム
CN203904572U (zh) * 2014-01-26 2014-10-29 国家纳米科学中心 一种纱线和无源发光织物
KR102480632B1 (ko) * 2015-03-23 2022-12-26 삼성디스플레이 주식회사 압전 소자 및 이를 이용한 압전 센서
PL3096368T3 (pl) * 2015-05-22 2017-12-29 Sanko Tekstil Isletmeleri San. Ve Tic. A.S. Struktura przędzy kompozytowej
TWI780036B (zh) * 2015-12-25 2022-10-11 日商三井化學股份有限公司 壓電基材、壓電織物、壓電編物、壓電裝置、力感測器、致動器及生物資訊取得裝置
US11723279B2 (en) * 2016-06-06 2023-08-08 Mitsui Chemicals, Inc. Piezoelectric substrate, piezoelectric woven fabric, piezoelectric knitted fabric, piezoelectric device, force sensor, and actuator
US11575082B2 (en) * 2016-10-28 2023-02-07 Teijin Limited Structure for use in piezoelectric element, braided piezoelectric element, fabric-like piezoelectric element using braided piezoelectric element, and device using these
US11101427B2 (en) * 2016-11-18 2021-08-24 Mitsui Chemicals, Inc. Piezoelectric substrate, sensor, actuator, biological information acquisition device, and piezoelectric fiber structure
WO2018211817A1 (ja) * 2017-05-19 2018-11-22 株式会社村田製作所 抗菌繊維、シート、およびシートカバー
WO2018221332A1 (ja) * 2017-05-30 2018-12-06 帝人フロンティア株式会社 菌対策用電荷発生糸、菌対策用電荷発生糸の製造方法、および抗菌性布帛
JP6784334B2 (ja) * 2017-07-28 2020-11-11 株式会社村田製作所 抗菌糸及び抗菌繊維製品
WO2019069660A1 (ja) * 2017-10-05 2019-04-11 株式会社村田製作所 圧電繊維
CN110382079B (zh) * 2017-10-17 2021-09-10 株式会社村田制作所 过滤件和空调装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014058077A1 (ja) * 2012-10-12 2014-04-17 帝人株式会社 圧電素子
JP2017201487A (ja) * 2016-05-06 2017-11-09 帝人株式会社 カバリング糸状圧電素子
JP2018076629A (ja) * 2016-06-06 2018-05-17 株式会社村田製作所 布、衣料、および医療部材
JP2018090950A (ja) 2016-06-06 2018-06-14 株式会社村田製作所 糸
JP2018074002A (ja) * 2016-10-28 2018-05-10 帝人株式会社 圧電素子に用いる構造体およびそれを用いたデバイス
WO2018116970A1 (ja) * 2016-12-20 2018-06-28 株式会社村田製作所 抗菌繊維
WO2019078143A1 (ja) * 2017-10-17 2019-04-25 株式会社村田製作所 抗菌糸及び抗菌ファブリック

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3960919A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022215672A1 (ja) * 2021-04-08 2022-10-13 株式会社村田製作所 電位測定装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN113891963A (zh) 2022-01-04
US20220074086A1 (en) 2022-03-10
TWI780437B (zh) 2022-10-11
EP3960919A4 (en) 2022-12-28
JPWO2020241432A1 (ja) 2021-10-21
TW202106937A (zh) 2021-02-16
EP3960919A1 (en) 2022-03-02
JP2024045680A (ja) 2024-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020241432A1 (ja) 糸および布
US11071933B2 (en) Filter and air-conditioning device
TWI766029B (zh) 菌對策用電荷產生紗、菌對策用電荷產生紗的製造方法以及抗菌性布帛
JP7376328B2 (ja) 抗菌撚糸、並びに抗菌撚糸を備える抗菌糸及び抗菌布
US20190281820A1 (en) Antibacterial fiber
CN109287121A (zh) 抗菌纤维、座椅和座套
WO2020111049A1 (ja) 抗菌撚糸、並びに抗菌撚糸を備える抗菌糸及び抗菌布
JP6784334B2 (ja) 抗菌糸及び抗菌繊維製品
US20220228300A1 (en) Cylindrical structure
US20230243076A1 (en) Fabric, and fiber product
US20220267934A1 (en) Spun yarn, and yarn and cloth including spun yarn
CN115398050B (zh) 纱线和包含该纱线而成的结构物
WO2021246461A1 (ja) マスク
WO2021141089A1 (ja) 糸および布

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20814268

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021522281

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020814268

Country of ref document: EP

Effective date: 20211123