(57)【要約】【課題】蛋白繊維品の繊維表面部分に作用し、風合いや強度に影響を及ぼさず優れた防縮効果を得ることができ、例えば、ニット布等に対して優れた防縮性、引っ張り特性や耐磨耗、触感、耐薬品性、耐光性を改善した今までにない蛋白繊維品の処理方法を提供することができる。【解決手段】蛋白繊維品に加熱した希薄オゾン含有ガスを接触させることを特徴とする蛋白繊維品の熱オゾン処理方法。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛋白繊維品に加熱した希薄オゾン含有ガスを接触させることを特徴とする蛋白繊維品の熱オゾン処理方法。
【請求項２】
加熱した希薄オゾン含有ガスの温度が、３５℃〜９０℃であることを特徴とする請求項１に記載の蛋白繊維品の熱オゾン処理方法。
【請求項３】
加熱した希薄オゾン含有ガスの濃度が、１００ｐｐｍ〜５０００ｐｐｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の蛋白繊維品の熱オゾン処理方法。
【請求項４】
加熱した希薄オゾン含有ガスの接触処理時間が３０分〜１８０分であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の蛋白繊維品の熱オゾン処理方法。
【請求項５】
蛋白繊維品が羊毛を含むものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の蛋白繊維品の熱オゾン処理方法。
【請求項６】
蛋白繊維品が生糸を含むものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の蛋白繊維品の熱オゾン処理方法。
【請求項７】
蛋白繊維品が紡績糸であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の蛋白繊維品の熱オゾン処理方法。
【請求項８】
蛋白繊維品がニットであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の蛋白繊維品の熱オゾン処理方法。
【請求項９】
請求項１〜８に記載のいずれかの熱オゾン処理方法により得られた蛋白繊維品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱オゾンによる羊毛、生糸等を含む蛋白繊維品の処理方法に関するものである。
具体的には、上記蛋白繊維品を熱オゾンで処理することにより、羊毛、生糸等の風合いを変えることなく、それらの蛋白繊維品に対し防縮性と水系洗濯での寸法安定性を付与する処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からの天然蛋白繊維品の表面改質方法として、防縮加工を目的として、塩素化剤、酸化剤またはタンパク質分解酵素を使用して獣毛表皮組織であるスケールのソフト化や除去が行われてきたが、塩素化剤の使用はオゾン層の破壊やダイオキシンの発生による環境破壊が問題とされ、更に塩素化剤または酸化剤を用いた処理の場合、獣毛本来の風合いや撥水性を損ねたり、繊維の強度、耐摩耗性の低下を招く欠点があった。
【０００３】
タンパク質分解酵素を使用する方法は、獣毛繊維に対する酵素の反応性が低いために、酵素処理に長時間を要し、さらに、処理後の強度低下などの問題点もあった。
また、上記方法以外に、蛋白繊維表面を樹脂で被覆する樹脂加工により、防縮効果を得る方法も試みられているが、樹脂被覆により風合いが悪くなること、色相が変化すること、用いる樹脂により染色性が悪化することなどの欠点を有していた。
【０００４】
それらの欠点を改良する方法として、以下の非特許文献や特許文献に記載された方法が提案されている。
【０００５】
【非特許文献１】Seni’ Gakkaishi, Vol.60(7), p213-219(2004)
【特許文献１】特開昭５０−１２６９９７号公報
【特許文献２】特開２００２−１０５８５１号公報
【特許文献３】特開２００３−２７８０８０号公報
【０００６】
上記の非特許文献１は、ガス状のオゾンを用いるものであるが、そのオゾンガス濃度が高く、前述の塩素化剤や酸化剤を用いる方法と同様に、繊維の損傷や強度低下を招く欠点があり、未だ満足できる処理方法ではない。
【０００７】
特許文献１は、羊毛に酸類または酸性塩類の水溶液を含浸させた状態でオゾン含有ガスを接触させることにより、羊毛の風合いを変えることなく羊毛の染色性、防縮性及び羊毛−合繊混紡品の抗ピリング性を向上させる方法を開示している。
しかし、この方法では、処理の均一性が劣り、十分な防縮性及び抗ピリング性を得ることが難しく、また、ウェット加工を含むため、該処理に伴い洗浄、乾燥などの後処理が必要となる欠点もある。
【０００８】
特許文献２は、獣毛繊維を酸化剤で一次酸化処理した後、さらに、水性オゾン処理により高次酸化状態へ酸化処理し、高次酸化状態の−S-S-結合を還元切断処理する獣毛繊維の処理方法が開示されている。
しかし、この処理方法は、水性オゾン処理を採用するウェット加工であるため、該処理に伴い洗浄、乾燥などの後処理が必要となり、結果的に高コストとなる難点があり、未だ普及が難しい状況である。
【０００９】
特許文献３は、加温されたアンモニウム塩含有水溶液に蛋白繊維品を含浸処理する工程
、形態安定化剤とプロティンを含む水溶液に蛋白繊維品を含浸処理する工程、処理後の蛋白繊維品を乾燥する工程、加温された有機酸とプロティンを含む水溶液に前記の乾燥した蛋白繊維品を含浸処理する工程、さらに、加温されたアルカリ剤を含む水溶液に蛋白繊維品を含浸処理する工程を含む蛋白繊維品の処理方法が開示されている。
しかし、この処理方法も、特許文献２の処理方法と同様に、水溶液を使用するウェット加工であるため、該処理に伴い洗浄、乾燥などの後処理が必要となり、結果的に高コストとなる難点を有している。
【００１０】
これらの特許文献に記載された処理方法は、いずれも水性媒体を使用する工程を含むウェット加工であるため後処理が必要となり、さらに、ドライ処理方法である非特許文献の方法では、繊維の損傷や強度低下を招き、満足のできる処理方法とは言えず、それらの処理方法の改善が求められていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、本発明は、後処理が必要な水性媒体を必要とせず、さらに、繊維の損傷や強度低下がなく、低コストでかつ効率よく、蛋白繊維製品を処理でき、羊毛、生糸等の風合いを変えることなく、それらの蛋白繊維製品に対し防縮性と水系洗濯での寸法安定性を付与する処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明では、上記課題を解決するために、次の構成１〜９を採用する。
１．蛋白繊維品に加熱した希薄オゾン含有ガスを接触させることを特徴とする蛋白繊維品の熱オゾン処理方法。
２．加熱した希薄オゾン含有ガスの温度が、３５℃〜９０℃であることを特徴とする１に記載の蛋白繊維品の熱オゾン処理方法。
３．加熱した希薄オゾン含有ガスの濃度が、１００ｐｐｍ〜５０００ｐｐｍであることを特徴とする１又は２に記載の蛋白繊維品の熱オゾン処理方法。
４．加熱した希薄オゾン含有ガスの接触処理時間が３０分〜１８０分であることを特徴とする１〜３のいずれかに記載の蛋白繊維品の熱オゾン処理方法。
５．蛋白繊維品が羊毛を含むものであることを特徴とする１〜４のいずれかに記載の蛋白繊維品の熱オゾン処理方法。
６．蛋白繊維品が生糸を含むものであることを特徴とする１〜４のいずれかに記載の蛋白繊維品の熱オゾン処理方法。
７．蛋白繊維品が紡績糸であることを特徴とする１〜６のいずれかに記載の蛋白繊維品の熱オゾン処理方法。
８．蛋白繊維品がニットであることを特徴とする１〜６のいずれかに記載の蛋白繊維品の熱オゾン処理方法。
９．１〜８に記載のいずれかの熱オゾン処理方法により得られた蛋白繊維品。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の蛋白繊維品の熱オゾン処理方法は、主に繊維の表面部分に作用し、風合いや強度に影響を及ぼさず、優れた防縮効果を得ることができ、例えば、ニット布等に対して優れた防縮性、引張特性や耐磨耗、触感、耐薬品性、耐光性を改善した今までにない蛋白繊維品を提供することができる。
【００１４】
さらに、本発明の熱オゾン処理方法は、加熱した希薄オゾン含有ガスを使用するドライ処理であることから洗浄、乾燥等の後処理プロセスや排水処理システムを省略でき、低コストであるとともに、低濃度のオゾンガスを効率よく使用するため繊維の損傷や強度低下を避けることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の蛋白繊維品を構成する蛋白繊維は、羊毛、カシミヤ、アルパカ、ラマ、ビキューナ、キャメル、アンゴラ、モヘヤ等の獣毛繊維、又は家蚕、野蚕等の繭から得られる絹繊維である。蛋白繊維品としては、これらの繊維から製織、縫製または不織布製造方式により製造された布帛類及びスライバーやトップ、糸等がある。
【００１６】
本発明の蛋白繊維品は蛋白繊維１００％である必要はなく、他の繊維、例えば綿繊維、麻繊維等のセルロース繊維、レーヨン、アセテート、ナイロン、ポリエステル、アクリル等の化学繊維との混紡、混織、混編を行った繊維品であってもよい。
ただし、この場合であっても、蛋白繊維を少なくとも１０重量％含むものである。
【００１７】
本発明で使用する希薄オゾン含有ガスは、酸素または空気を原料ガスとし、無声放電方式、光化学作用方式、プラズマ放電方式等により酸素の一部を変換して製造されたオゾン含有ガスをそのまま使用することができる。
【００１８】
熱オゾン処理する方法としては、密閉装置内に蛋白繊維品を入れ、次いで熱オゾン含有ガスを導入し蛋白繊維品と熱オゾン含有ガスと接触させるか、密閉装置内に熱オゾン含有ガスを導入した後、蛋白繊維品を入れ蛋白繊維品と熱オゾン含有ガスと接触させるかのいずれの方法でもよい。
【００１９】
また、熱オゾン処理の処理条件として、加熱した希薄オゾン含有ガスの温度、ガス濃度及び処理時間は、互いにそれぞれ密接に関連しており、接触処理に必要な時間や被処理繊維に与える影響、オゾンの消費量等を考慮すると、オゾン含有ガスの温度については、おおむね３５℃〜９０℃で実施することが好ましく、さらに、５０℃〜８０℃での実施がより好ましく、オゾン含有ガスの濃度は１００ｐｐｍ〜５０００ｐｐｍが好ましく、さらに好ましくは５００ｐｐｍ〜２０００ｐｐｍであり、オゾン含有ガスとの接触処理時間は３０分〜１８０分が好ましく、より好ましくは４５分〜１２０分である。
【００２０】
これらの条件の選定に関連して、熱オゾン処理を布状ニット（羊毛布）に対して、希薄オゾン含有ガスのオゾン濃度を１０００ｐｐｍ、温度を７０℃に固定して処理時間のみを変えた場合の引張強度の変化を図７に示し、希薄オゾン含有ガスのオゾン濃度を１０００ｐｐｍ、処理時間を１２０分に固定して処理温度のみを変えた場合の引張強度の変化を図８に示す。
これらの図７及び８からも、処理時間及び処理温度がおおむね本願発明の範囲であれば、布状ニット（羊毛布）の損傷や強度低下の恐れがないことが理解できる。
【実施例】
【００２１】
次に、本発明の蛋白繊維品の熱オゾン処理方法について、実施例によりさらに詳細に説明するが、以下の具体例は本発明を限定するものではない。
なお、洗浄（洗濯）後の寸法収縮率は、図１に示す測定方法に基づき、以下の計算で求めたものである。
寸法収縮率（％）＝[(初期平均寸法−洗浄後平均寸法)／初期平均寸法]×１００
【００２２】
（実施例１〜３及び比較例１，２）
蛋白繊維品として羊毛で形成された１０ｃｍ×１０ｃｍ、厚さ０．７ｍｍの布状ニット（羊毛布）を選び、密閉した処理容器中に拡布した状態で入れた。
該処理容器中には、１．０Ｎ／ｍｉｎの流量下で７８０Ｔｏｒｒ(１Ｔｏｒｒ＝１３３Ｐａ)の酸素を用い、無声放電オゾナイザー(ＺＣ６０−ＭＭ，日本、シルバー精工(株))により発生させたオゾン濃度１０００ｐｐｍ、７０℃の希薄オゾン含有ガスが充填されて
おり、さらに、上部注入部口から酸素(９９．５％以上、日本、カネコ商会)の流量を２００ｍｌ／ｍｉｎに調節した同濃度、同温度の希薄オゾン含有ガスを導入しながら３０分間処理を行なった（実施例１）。
ここでは、オゾン濃度を固定するため４つのオゾナイザーユニットはスライダックを用いて１００Ｖの電圧下で直列して接続した図９に示すものを用いた。
また、オゾン濃度は２５４ｎｍのＨａｒｔｌｅｙバンドの吸光度をみるためＵＶ分光光度計(ＵＶ−１９０、シマズ)を用いることにより測定した。
さらに、オゾン濃度、希薄オゾン含有ガスの温度は実施例１と同じ条件で、処理時間のみを６０分(実施例２)、または１２０分(実施例３)または１５分（比較例２）にして処理を行なった。
【００２３】
実施例１〜３の処理を施した各布状ニット及び未処理の布状ニット(比較例１)に対し、洗浄（洗濯）を行なった結果を図２に示す。
【００２４】
また、実施例２の処理を施した布状ニット及び未処理の布状ニットについて、１０回洗浄後のそれぞれの布状ニット（羊毛布）の写真を図３に示す。
【００２５】
実施例１及び２の処理を施した羊毛繊維表面のＳＥＭ写真と未処理(比較例１)の羊毛繊維表面のＳＥＭ写真を図４に示し、処理時間別の各布状ニットの接触角を測定したものを図５に示す。
【００２６】
(実施例４，５，６及び比較例３)
オゾン濃度、処理時間は実施例３と同じ条件で、希薄オゾン含有ガスの温度のみを４０℃（実施例４）、５０℃(実施例５)、６０℃(実施例６)または２５℃（比較例３）にして処理を行なった。
処理後の各布状ニットの接触角を測定したものを、実施例３の結果と併せて、図６に示す。  
【００２７】
図２は、処理品と未処理品について、オゾン濃度１０００ｐｐｍ、希薄オゾン含有ガス温度７０℃の処理条件における、洗浄回数と寸法収縮率との関係を処理時間別に示すグラフである。
この洗浄回数と寸法収縮率の変化を示すグラフから、希薄オゾン含有ガスの温度が７０℃の場合は、本願発明の処理品と未処理品とを洗浄回数５回以上で比較すると、処理時間が３０分（ｂ）であっても、Ｘ方向、Ｙ方向のいずれにおいても未処理品（ａ）の半分以下の寸法収縮率であり、本願発明の処理方法の有効性を示している。
【００２８】
また、図３は、実施例２の処理品(右側)と未処理品(左側)とを１０回洗浄（洗濯）した後のそれぞれの写真であり、この図からも処理品の収縮が未処理品に比べて大幅に減少していることがわかる
【００２９】
図４は、実施例１と実施例２の処理品と未処理品の羊毛繊維表面を撮影したＳＥＭ写真であり、処理品はいずれも羊毛繊維表面のスケールがエッチングされて少なくなっており、このことが処理品の性能改善に寄与していることが推測され、後述の親水性向上にも関係するものと考えられる。
【００３０】
図５は、オゾン濃度１０００ｐｐｍ、希薄オゾン含有ガス温度７０℃の処理条件で、処理時間と布状ニット（羊毛布）の接触角との関係を示すグラフである。
【００３１】
このグラフから、処理条件が希薄オゾン含有ガス温度７０℃、オゾン濃度１０００ｐｐｍの場合は、処理時間が１５分程度（比較例２）では処理効果がみられず、３０分を過ぎ
ると接触角が急激に低下することを示しており、他の処理条件を考慮すれば、その程度の処理時間で十分な親水性を付与できることを示している。
この親水性の向上は、布状ニット（羊毛布）の染色性改善にもつながり、重要な改質効果である。
【００３２】
図６は、処理条件をオゾン濃度１０００ｐｐｍ、希薄オゾン含有ガスによる処理時間を１２０分とした場合における、希薄オゾン含有ガス温度（処理温度）と布状ニット（羊毛布）の接触角との関係を示すグラフである。
【００３３】
このグラフから、処理条件がオゾン濃度１０００ｐｐｍ、処理時間が１２０分の場合は、オゾン含有ガス温度（処理温度）が４０℃（実施例４）を超えると接触角が急激に低下することを示しており、その程度のオゾン含有ガス温度（処理温度）であれば、オゾン濃度、処理時間を変更することにより十分な親水性を付与できることを示している。
【００３４】
また、比較例３の処理品に対し、１０回の洗浄（洗濯）行なったところ、その収縮の程度は図３に示す未処理品と同程度であり、上記の条件では本願発明の効果はみられなかった。
【００３５】
（実施例７）
蛋白繊維品として生糸繊維布を使用した以外は実施例２と同じ処理条件で処理を行なった結果、肌に優しく、通気性に優れた軽い素材製品が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の熱オゾン処理方法は、蛋白繊維品に対して熱オゾン処理することにより、羊毛、生糸等の風合いを変えることなく、それらの蛋白繊維品に対し防縮性と水系洗濯での寸法安定性を付与できるものであり、さらに、加熱した希薄オゾン含有ガスを使用するドライ処理であることから洗浄、乾燥等の後処理プロセスや排水処理システムを省略でき、低コストであるとともに、低濃度のオゾンガスを効率よく使用するため繊維の損傷や強度低下を避けることが可能であることから、工業的にも優れた方法である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】羊毛布の収縮率計算図。
【図２】羊毛布と熱-オゾン処理した羊毛布の洗浄回数での寸法収縮率変化。
【図３】１０回洗浄後の処理羊毛布と未処理羊毛布。
【図４】未処理羊毛繊維及び処理羊毛繊維のＳＥＭ写真×２０００。
【図５】処理温度７０℃での熱-オゾン処理した羊毛布の処理時間に伴う接触角の変化。
【図６】処理時間１２０分での熱-オゾン処理した羊毛布の処理温度に伴う接触角の変化。
【図７】熱-オゾン処理した羊毛布の処理温度７０℃での処理時間に伴う引張強度の変化。
【図８】熱-オゾン処理した羊毛布の処理時間１２０分での処理温度に伴う引張強度の変化。
【図９】オゾン発生装置及び熱-オゾン処理装置。
【図１】
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【図２】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図３】
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【図４】
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