(57)【要約】【課題】ナノ長繊維の作製方法を提供する。【解決手段】本発明において、ナノ長繊維の作製ステップは、カキ殻の表面をきれいに洗浄し、それをカキ殻灰になるまで焼成した後にナノカキ殻粉末になるまで研磨し、ナノカキ殻粉末の表面を分散剤とグラフト共重合体で包み込んだ後に、第１長繊維用ポリエステルと均一に混合してから、それを粗大顆粒状のマスターバッチに作製してなり、前記マスターバッチと、第２長繊維用ポリエステルとを均一に融解した後に、長繊維作製機よりナノ長繊維になるように伸長する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともカキ殻と、分散剤と、グラフト共重合体と、第１長繊維用ポリエステルと、第２長繊維用ポリエステルとを含むナノ長繊維の原材料、及び少なくとも混練槽と、長繊維作製機とから選択される機器を用いるナノ長繊維の作製方法であって、
前記ナノ長繊維の作製ステップは、少なくともまず、前記カキ殻の表面をきれいに洗浄し、洗浄された前記カキ殻を乾燥させた後に、前記カキ殻をカキ殻灰になるまで焼成し、前記カキ殻灰をナノカキ殻粉末になるまで研磨し、前記ナノカキ殻粉末の表面を１層の前記分散剤で包み込み、前記分散剤を包含した前記ナノカキ殻粉末の表面を１層の前記グラフト共重合体で包み込み、前記グラフト共重合体は、前記ナノカキ殻粉末の表面から突出していてグラフトが分布されてから、前記ナノカキ殻粉末と、前記第１長繊維用ポリエステルとを均一に混合してナノ長繊維原材料となしたのち、前記ナノ長繊維原材料を粗大顆粒状のマスターバッチに作製してなり、前記マスターバッチと、前記第２長繊維用ポリエステルとを前記混練槽中に置き、長繊維原材料になるように加温して均一に融解し、前記長繊維作製機より前記長繊維原材料を押出して前記ナノ長繊維になるように伸長することを含むことを特徴とする、ナノ長繊維の作製方法。
【請求項２】
前記ナノカキ殻粉末の混合比を１％〜３０％の範囲とし、そして前記第１長繊維用ポリエステルの原料としては、ポリエチレンテレフタレートから選択され、かつ前記第１長繊維用ポリエステルの混合比を７０％〜９９％の範囲とし、また、前記マスターバッチと前記第２長繊維用ポリエステルの混合比について、前記マスターバッチの混合比を１％〜２０％の範囲として、前記第２長繊維用ポリエステルの混合比を８０％〜９９％の範囲とし、かつ前記第２長繊維用ポリエステルの原料としては、ポリエチレンテレフタレートから選択されることを特徴とする、請求項１に記載のナノ長繊維の作製方法。
【請求項３】
前記ナノカキ殻粉末の混合比を１％〜３０％の範囲とし、そして前記第１長繊維用ポリエステルの原料としては、ポリブチレンテレフタレートから選択され、かつ前記第１長繊維用ポリエステルの混合比を７０％〜９９％の範囲とし、また、前記マスターバッチと前記第２長繊維用ポリエステルの混合比について、前記マスターバッチの混合比を１％〜２０％の範囲として、前記第２長繊維用ポリエステルの混合比を８０％〜９９％の範囲とし、かつ前記第２長繊維用ポリエステルの原料としては、ポリブチレンテレフタレートから選択されることを特徴とする、請求項１に記載のナノ長繊維の作製方法。
【請求項４】
前記ナノカキ殻粉末の混合比を１％〜３０％の範囲とし、そして前記第１長繊維用ポリエステルの原料としては、ポリプロピレンから選択され、かつ前記第１長繊維用ポリエステルの混合比を７０％〜９９％の範囲とし、また、前記マスターバッチと前記第２長繊維用ポリエステルの混合比について、前記マスターバッチの混合比を１％〜２０％の範囲として、前記第２長繊維用ポリエステルの混合比を８０％〜９９％の範囲とし、かつ前記第２長繊維用ポリエステルの原料としては、ポリプロピレンから選択されることを特徴とする、請求項１に記載のナノ長繊維の作製方法。
【請求項５】
前記ナノカキ殻粉末の混合比を１％〜３０％の範囲とし、そして前記第１長繊維用ポリエステルの原料としては、ナイロンから選択され、かつ前記第１長繊維用ポリエステルの混合比を７０％〜９９％の範囲とし、また、前記マスターバッチと前記第２長繊維用ポリエステルの混合比について、前記マスターバッチの混合比を１％〜２０％の範囲として、前記第２長繊維用ポリエステルの混合比を８０％〜９９％の範囲とし、かつ前記第２長繊維用ポリエステルの原料としては、ナイロンから選択されることを特徴とする、請求項１に記載のナノ長繊維の作製方法。
【請求項６】
前記ナノカキ殻粉末の混合比を１％〜３０％の範囲とし、そして前記第１長繊維用ポリエステルの原料としては、ポリ乳酸から選択され、かつ前記第１長繊維用ポリエステルの混合比を７０％〜９９％の範囲とし、また、前記マスターバッチと前記第２長繊維用ポリエステルの混合比について、前記マスターバッチの混合比を１％〜２０％の範囲として、前記第２長繊維用ポリエステルの混合比を８０％〜９９％の範囲とし、かつ前記第２長繊維用ポリエステルの原料としては、ポリ乳酸から選択されることを特徴とする、請求項１に記載のナノ長繊維の作製方法。
【請求項７】
前記ナノ長繊維の作製ステップは、少なくともまず、ナノ微量元素の表面を１層の前記分散剤で包み込み、１層の前記分散剤を包含した前記ナノ微量元素の表面を１層の前記グラフト共重合体で包み込み、前記グラフト共重合体は、前記ナノ微量元素の表面から突出していてグラフトが分布されてから、前記ナノ微量元素と、前記ナノカキ殻粉末と、前記第１長繊維用ポリエステルとを均一に混合してナノ長繊維原材料となしたのち、前記ナノ長繊維原材料を粗大顆粒状のマスターバッチに作製してなることを含むことを特徴とする、請求項１に記載のナノ長繊維の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノ長繊維の作製方法に係り、まず、ナノカキ殻粉末を分散剤とグラフト共重合体で包み込んだ後に、長繊維原材料中に混入してそれを押出してナノ長繊維になるように伸長する技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
ナノカキ殻粉末１０を含有してナノ短繊維２０を作製する従来技術において、前記ナノ短繊維２０の現在の作製方法は、カキ殻１０１の表面をきれいに洗浄（Ａ０）した後に、乾燥（Ｂ０）させてカキ殻灰１０２になるまで焼成（Ｃ０）し、前記カキ殻灰１０２をナノカキ殻粉末１０になるまで研磨し、前記ナノカキ殻粉末１０を再び混練槽３０中に置き、ポリエステル４０に融解させた後に、繊維作製機５０より繊維圧縮成形ヘッド５０１にて押圧されてナノ短繊維２０になるように伸長する（図１参照）。
【０００３】
而して、前記ナノカキ殻粉末１０は、大きい比重特性及び相互積層特性を有するので、前記ナノカキ殻粉末１０がより大きい顆粒に形成されるようにポリエステル４０中で沈降したり、凝集したりしてしまう（図１、図２を参照）。また、前記繊維圧縮成形ヘッド５０１に細小な繊維圧縮孔５０２が分布され、前記繊維圧縮孔５０２をもとにして前記ナノカキ殻粉末１０が混合された前記ポリエステル４０を押圧して前記ナノ短繊維２０を形成することができる（図３参照）。
【０００４】
しかしながら、何故全ての実施が前記ナノ短繊維２０であるかが、主に前記繊維圧縮孔５０２の孔径が極めて細小化される一方、より大きい顆粒に累積的に蓄積された前記ナノカキ殻粉末１０が前記繊維圧縮孔５０２中から丁度押出形成される際の破断が原因となり、ポリエステル４０の押出時に、より大きい顆粒に累積的に蓄積された前記ナノカキ殻粉末１０が沈降したり、凝集したりしてしまうため、途切れずつながっていくことができなくなり、長さの極短い前記ナノ短繊維２０に断裂することから、前記ナノ短繊維２０については、使用利益の観点から見て、その意味を繰り返し吟味しながらもとめるしかない。また、より大きい顆粒に累積的に蓄積された前記ナノカキ殻粉末１０が前記繊維圧縮孔５０２に詰まったりすることもあり、しかも作製上、相当高額な前記繊維圧縮成形ヘッド５０１は、たとえ前記繊維圧縮孔５０２が前記ナノカキ殻粉末１０により詰まった場合は、前記繊維圧縮成形ヘッド５０１が既に廃棄処分となったと同時に、高額な前記繊維圧縮成形ヘッド５０１を再び新たに交換する必要がある（図３参照）。
【０００５】
なお、台湾登録実用新案第Ｍ４５０５７４号（特許文献１）で考案の名称「シーウール製造装置」の明細書内容に示された如く、シーウール原料１１０としてのカキ殻粉末と、分散剤と、遠赤外線セラミック粉末と、玉石粉末と、抗菌剤との重量百分率のみについて問題となるため（以上は特許文献１を参照）、相変わらず前記ナノカキ殻粉末１０がより大きい顆粒に形成されるようにポリエステル４０中で沈降したり、凝集したりする欠点を取り除くことができないことが分かる（本案の図１〜図３を参照）。
【０００６】
また、台湾特許第Ｉ５８６８６８号（特許文献２）で発明の名称「発熱素材物の構造」の明細書内容に示された如く、発熱素材物５の構成である添加物１と、第１の粒状物２と、放射性鉱物１１と、ケイ酸カルシウム体１２と、海洋生物カルシウム１３との混合成分及び混合比の調整に制限があるといった問題があるため（以上は特許文献２を参照）、相変わらず前記ナノカキ殻粉末１０がより大きい顆粒に形成されるようにポリエステル４０中で沈降したり、凝集したりする欠点を取り除くことができないことが分かる（本案の図１〜図３を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】台湾登録実用新案第Ｍ４５０５７４号明細書
【特許文献２】台湾特許第Ｉ５８６８６８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、吸臭や防臭の機能を持つ衣類及び綿織物などの作成のために提供されるこの長繊維を作製することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のナノ長繊維の作製方法において、少なくともカキ殻と、分散剤と、グラフト共重合体と、第１長繊維用ポリエステルと、第２長繊維用ポリエステルとを含むナノ長繊維の原材料、及び少なくとも混練槽と、長繊維作製機とから選択される機器を用い、前記ナノ長繊維の作製ステップは、少なくともまず、前記カキ殻の表面をきれいに洗浄し、洗浄された前記カキ殻を乾燥させた後に、前記カキ殻をカキ殻灰になるまで焼成し、前記カキ殻灰をナノカキ殻粉末になるまで研磨し、前記ナノカキ殻粉末の表面を１層の前記分散剤で包み込み、前記分散剤を包含した前記ナノカキ殻粉末の表面を１層の前記グラフト共重合体で包み込み、前記グラフト共重合体は、前記ナノカキ殻粉末の表面から突出していてグラフトが分布されてから、前記ナノカキ殻粉末と、前記第１長繊維用ポリエステルとを均一に混合してナノ長繊維原材料となしたのち、前記ナノ長繊維原材料を粗大顆粒状のマスターバッチに作製してなり、前記マスターバッチと、前記第２長繊維用ポリエステルとを前記混練槽中に置き、長繊維原材料になるように加温して均一に融解し、前記長繊維作製機より前記長繊維原材料を押出してナノ長繊維になるように伸長することを含む。
【００１０】
その内、本発明の前記ナノカキ殻粉末の混合比を１％〜３０％の範囲とし、そして前記第１長繊維用ポリエステルの原料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレン、 ナイロン及びポリ乳酸から選択され、かつ前記第１長繊維用ポリエステルの混合比を７０％〜９９％の範囲とし、また、前記マスターバッチと前記第２長繊維用ポリエステルの混合比について、前記マスターバッチの混合比を１％〜２０％の範囲として、前記第２長繊維用ポリエステルの混合比を８０％〜９９％の範囲とし、かつ前記第２長繊維用ポリエステルの原料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレン、 ナイロン及びポリ乳酸から選択される。
【００１１】
本発明の前記ナノ長繊維の作製ステップは、また、少なくともまず、ナノ微量元素の表面を１層の前記分散剤で包み込み、１層の前記分散剤を包含した前記ナノ微量元素の表面を１層の前記グラフト共重合体で包み込み、前記グラフト共重合体は、前記ナノ微量元素の表面から突出していてグラフトが分布されてから、前記ナノ微量元素と、前記ナノカキ殻粉末と、前記第１長繊維用ポリエステルとを均一に混合してナノ長繊維原材料となしたのち、前記ナノ長繊維原材料を粗大顆粒状のマスターバッチに作製してなることを含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、前記分散剤により、懸濁液中の粒子を分離するよう促進して前記ナノカキ殻粉末による沈降や凝集の状態を回避できると共に、前記分散剤に加えて前記グラフト共重合体を補助的に併用することで、前記ナノカキ殻粉末が前記第１長繊維用ポリエステルと前記第２長繊維用ポリエステルとの中に均一に混合される効果を持っていると同時に、前記ナノカキ殻粉末が均一に混合された長繊維原材料を、前記繊維圧縮孔を連続的に通過させて前記ナノカキ殻粉末を含有した前記ナノ長繊維が連続的に押出され、かつ前記ナノカキ殻粉末を包含した前記ナノ長繊維は、均一に連続的に作製されるほか、その作製費用が高価な前記繊維圧縮成形ヘッドに詰まったり、前記繊維圧縮孔を損壊したりするおそれもなくなり、かつ前記繊維圧縮成形ヘッドの使用寿命を自然的かつ効果的に延ばすことができ、前記繊維圧縮成形ヘッドに要するコストを大量の前記ナノ長繊維の各々に割り当て分担することにより、前記ナノ長繊維の作製に要するコスト費用を低減させる実効が得られ、前記ナノ長繊維を作製できる優れた特点を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来技術のナノ短繊維の作製フローチャートである。
【図２】従来技術の繊維圧縮成形ヘッドの拡大図である。
【図３】従来技術のナノ短繊維を示す模式図である。
【図４】本発明のナノ長繊維の作製フローチャートである。
【図５】本発明の繊維圧縮成形ヘッドの拡大図である。
【図６】本発明の別のナノ長繊維の作製フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明をより明瞭に理解できるように、下記の実施例を挙げ、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１５】
本発明が提供するナノ長繊維の作製方法において、少なくともカキ殻１１と、分散剤１２と、グラフト共重合体１３と、第１長繊維用ポリエステル１４と、第２長繊維用ポリエステル１５とを含むナノ長繊維１の原材料、及び少なくとも混練槽２と、長繊維作製機３とから選択される機器を用い、なお、前記ナノ長繊維１の作製ステップは、少なくともまず、前記カキ殻１１の表面をきれいに洗浄（Ａ）し、洗浄された前記カキ殻１１を乾燥（Ｂ）させた後に、前記カキ殻１１をカキ殻灰１１１になるまで焼成（Ｃ）し、前記カキ殻灰１１１をナノカキ殻粉末１１２になるまで研磨し、前記ナノカキ殻粉末１１２の表面を１層の前記分散剤１２で包み込み、かつ表面に既に前記分散剤１２を包含した前記ナノカキ殻粉末１１２の表面を再び１層の前記グラフト共重合体１３で包み込み、前記グラフト共重合体１３は、前記ナノカキ殻粉末１１２の表面から突出していてグラフト１３１が分布されてから、前記ナノカキ殻粉末１１２は、また、前記第１長繊維用ポリエステル１４の中に均一に混合されてナノ長繊維原材料１４１となしたのち、前記ナノ長繊維原材料１４１を粗大顆粒状のマスターバッチ１４２に作製してなり、前記マスターバッチ１４２と、前記第２長繊維用ポリエステル１５とを前記混練槽２中に置き、長繊維原材料１５１になるように加温して均一に融解し、前記長繊維作製機３より長繊維原材料１５１を押出して前記ナノ長繊維１になるように伸長する（図４参照）。
【００１６】
本発明の前記ナノ長繊維１の特性は、ＰＯＹ繊維やＤＴＹ繊維と同じように、織物が緻密になるほど、柔軟性が高くなり、手触り感もよくなる。その内、ここでの「ＰＯＹ」は、前配向糸の英語の簡略表記であり、前記前配向糸の英語表記は、「ＰＲＥ ＯＲＩＥＮＴＥＤ  ＹＡＲＮ」である一方、ここでの「ＤＴＹ」は、延伸仮撚加工糸の英語の簡略表記であり、前記延伸仮撚加工糸の英語表記は、「ＤＲＡＷ  ＴＥＸＴＵＲＩＮＧ  ＹＡＲＮ」である（図４参照）。
【００１７】
本発明の前記分散剤（Ｄｉｓｐｅｒｓａｎｔ）１２は、一種の界面活性剤であり、主として懸濁液中の粒子を分離するよう促進して沈降や凝集の状態の発生を回避できることから、前記ナノカキ殻粉末１１２の表面は、前記分散剤１２の包み込みにより、前記ナノカキ殻粉末１１２同士の沈降や凝集を丁度回避することができる（図４参照）。
【００１８】
また、本発明の前記ナノカキ殻粉末１１２に前記分散剤１２のほかに再び前記グラフト共重合体１３が包み込まれ、前記グラフト共重合体１３は、前記ナノカキ殻粉末１１２の表面から突出していてグラフト１３１が分布され、前記グラフト１３１を介して前記ナノカキ殻粉末１１２の間を丁度接合しないようにさせると共に、前記ナノ長繊維１中に前記グラフト１３１を全面に均一分布するように保持することができることから、作製過程における前記ナノカキ殻粉末１１２による沈降や凝集の問題を完全に根絶することができる（図４参照）。
【００１９】
本発明の前記分散剤１２と前記グラフト共重合体１３によれば、前記ナノカキ殻粉末１１２による沈降や凝集の問題をなくさせ、前記長繊維作製機３より繊維圧縮成形ヘッド３１にて繊維圧縮孔３２から前記ナノカキ殻粉末１１２を含有した前記ナノ長繊維１を押出し、かつ前記ナノカキ殻粉末１１２を含有した前記ナノ長繊維１は、均一に連続的に作製されるため、断裂するおそれもなくなる（図５参照）。
【００２０】
本発明の前記ナノカキ殻粉末１１２の混合比を１％〜３０％の範囲とし、そして前記第１長繊維用ポリエステル１４の原料としては、ポリエチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ，ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ，ＰＢＴ）、ポリプロピレン（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ，ＰＰ）、 ナイロン（Ｎｙｌｏｎ）及びポリ乳酸（Ｐｏｌｙｌａｃｔｉｃ  ＡｃｉｄまたはＰｏｌｙｌａｃｔｉｄｅ，ＰＬＡ）から選択され、かつ前記第１長繊維用ポリエステル１４の混合比を７０％〜９９％の範囲とし、また、前記マスターバッチ１４２と前記第２長繊維用ポリエステル１５の混合比について、前記マスターバッチ１４２の混合比を１％〜２０％の範囲として、前記第２長繊維用ポリエステル１５の混合比を８０％〜９９％の範囲とし、かつ前記第２長繊維用ポリエステル１５は、前記第１長繊維用ポリエステル１４に合わせて同じ原料を選択して使用する必要がある。その前記第２長繊維用ポリエステル１５の原料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、 ナイロン（Ｎｙｌｏｎ）及びポリ乳酸（ＰＬＡ）から選択される（図４参照）。
【００２１】
本発明の前記ナノ長繊維１の作製ステップは、少なくともまず、ナノ微量元素４の表面を１層の前記分散剤１２で包み込み、１層の前記分散剤１２を包含した前記ナノ微量元素４の表面を１層の前記グラフト共重合体１３で包み込み、前記グラフト共重合体１３は、前記ナノ微量元素４の表面から突出していてグラフト１３１が分布されてから、前記ナノ微量元素４と、前記ナノカキ殻粉末１１２と、前記第１長繊維用ポリエステル１４とを均一に混合してナノ長繊維原材料１４１となしたのち、前記ナノ長繊維原材料１４１を再び粗大顆粒状のマスターバッチ１４２に作製してなることを含む（図６参照）。また、前記ナノ微量元素４は、少なくともヨウ素、亜鉛、セレニウム、銅、モリブデン、クロム、コバルト、鉄、マンガン、ケイ素、ホウ素、バナジウム、ニッケルを含んでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、前記分散剤１２により、懸濁液中の粒子を分離するよう促進して前記ナノカキ殻粉末１１２による沈降や凝集の状態を回避できると共に、前記分散剤１２に加えて前記グラフト共重合体１３を補助的に併用することで、前記ナノカキ殻粉末１１２が前記第１長繊維用ポリエステル１４と前記第２長繊維用ポリエステル１５との中に均一に混合される効果を持っていると同時に、前記ナノカキ殻粉末１１２が均一に混合された長繊維原材料１５１を、前記繊維圧縮孔３２を連続的に通過させて前記ナノカキ殻粉末１１２を含有した前記ナノ長繊維１が連続的に押出され、かつ前記ナノカキ殻粉末１１２を包含した前記ナノ長繊維１は、均一に連続的に作製されるほか、その作製費用が高価な前記繊維圧縮成形ヘッド３１に詰まったり、前記繊維圧縮孔３２を損壊したりするおそれもなくなり、かつ前記繊維圧縮成形ヘッド３１の使用寿命を自然的かつ効果的に延ばすことができ、前記繊維圧縮成形ヘッド３１に要するコストを大量の前記ナノ長繊維１の各々に割り当て分担することにより、前記ナノ長繊維１の作製に要するコスト費用を低減させる実効が得られ、前記ナノ長繊維１を作製できる優れた特点を有するものである。
【符号の説明】
【００２３】
従来技術
Ａ０：洗浄
Ｂ０：乾燥
Ｃ０：焼成
１０：ナノカキ殻粉末
１０１：カキ殻
１０２：カキ殻灰
２０：ナノ短繊維
３０：混練槽
４０：ポリエステル
５０：繊維作製機
５０１：繊維圧縮成形ヘッド
５０２：繊維圧縮孔
本発明
Ａ：洗浄
Ｂ：乾燥
Ｃ：焼成
１：ナノ長繊維
１１：カキ殻
１１１：カキ殻灰
１１２：ナノカキ殻粉末
１２：分散剤
１３：グラフト共重合体
１３１：グラフト
１４：第１長繊維用ポリエステル
１４１：ナノ長繊維原材料
１４２：マスターバッチ
１５：第２長繊維用ポリエステル
１５１：長繊維原材料
２：混練槽
３：長繊維作製機
３１：繊維圧縮成形ヘッド
３２：繊維圧縮孔
４：ナノ微量元素
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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