(57)【要約】【課題】実用性に優れた産業的価値の高いバイオマス合成繊維糸およびバイオマス合成繊維製品を提供する。【解決手段】糸状に形成された熱可塑性樹脂からなる糸状体２と、糸状体２内に分散された多孔質のバイオマス炭粒子３とを含むバイオマス合成繊維糸１Ａであって、糸状体２は、直径が３５μｍ以下であり、バイオマス炭粒子３は、最大粒径が３０μｍ以下で、かつ細長形状を有し、糸状体２の表面に、バイオマス炭粒子３が露出していることを特徴とする。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
糸状に形成された熱可塑性樹脂からなる糸状体と、前記糸状体内に分散された多孔質のバイオマス炭粒子とを含むバイオマス合成繊維糸であって、
前記糸状体は、直径が３５μｍ以下であり、
前記バイオマス炭粒子は、最大粒径が３０μｍ以下で、かつ細長形状を有し、
前記糸状体の表面に、前記バイオマス炭粒子が露出していることを特徴とするバイオマス合成繊維糸。
【請求項２】
前記糸状体は、前記長手方向に沿って切断面が形成されており、前記切断面に前記バイオマス炭粒子が露出していることを特徴とする請求項１に記載のバイオマス合成繊維糸。
【請求項３】
請求項１または２のバイオマス合成繊維糸から作製されたことを特徴とするカーペット、布団、毛布、またはティーバッグであるバイオマス合成繊維製品。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、バイオマス合成繊維糸、および該バイオマス合成繊維糸から作製されたバイオマス合成繊維製品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、平均粒径が０．１μｍ〜１００μｍの竹炭粒子を混入したマスターバッチが知られている（例えば、特許文献１参照）。このマスターバッチから作製されたバイオマス合成繊維糸は、マスターバッチに混入された竹炭粒子により、紫外線遮蔽効果や遠赤外線効果を発揮する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−７７９０７号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、一般にバイオマス合成繊維糸は、直径が３５μｍ以下になると、産業的に使用できる範囲が一挙に膨らみ産業的価値が極めて高くなる。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載のマスターバッチでは、混入される竹炭粒子の平均粒径が０．１μｍ〜１００μｍであればよいため、粒径が３５μｍを超える竹炭粒子も混入されることになる。かかる場合、該マスターバッチから作製された従来のバイオマス合成繊維糸は、直径が３５μｍを超えてしまう。このため、従来のバイオマス合成繊維糸は、産業的に使用できる範囲が狭く、実用性に欠けるという問題があった。
【０００６】
本考案は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、実用性に優れた産業的価値の高いバイオマス合成繊維糸およびバイオマス合成繊維製品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本考案に係るバイオマス合成繊維糸は、（１）糸状に形成された熱可塑性樹脂からなる糸状体と、糸状体内に分散された多孔質のバイオマス炭粒子とを含むバイオマス合成繊維糸であって、糸状体は、直径が３５μｍ以下であり、バイオマス炭粒子は、最大粒径が３０μｍ以下で、かつ細長形状を有し、糸状体の表面に、バイオマス炭粒子が露出していることを特徴とする。
【０００８】
なお、本明細書における「粒径」は、マイクロトラック法により測定したものである。
【０００９】
上記バイオマス合成繊維糸では、（２）糸状体は、長手方向に沿って切断面が形成されており、切断面にバイオマス炭粒子が露出していることが好ましい。
【００１０】
また、上記課題を解決するために、本考案に係るバイオマス合成繊維製品は、（３）カーペット、布団、毛布、またはティーバッグであり、上記（１）または（２）のバイオマス合成繊維糸から作製されたことを特徴とする。
【考案の効果】
【００１１】
本考案によれば、実用性に優れた産業的価値の高いバイオマス合成繊維糸およびバイオマス合成繊維製品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本考案に係るバイオマス合成繊維糸の部分斜視図である。
【図２】本考案における竹炭粒子の粒度分布を示す図である。
【図３】本考案の変形例に係るバイオマス合成繊維糸の部分斜視図である。
【考案を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本考案に係るバイオマス合成繊維糸およびバイオマス合成繊維製品の好ましい実施形態について説明する。
【００１４】
（バイオマス合成繊維糸）
図１に、本考案の一実施形態に係るバイオマス合成繊維糸１Ａを示す。同図に示すように、本実施形態に係るバイオマス合成繊維糸１Ａは、断面略円形の糸状に形成された熱可塑性樹脂からなる糸状体２と、糸状体２内に分散された多孔質の竹炭粒子（本考案の「バイオマス炭粒子」に相当）３とから構成されている。
【００１５】
糸状体２は、直径が３５μｍ以下で、長さが２０ｍｍ〜１００ｍｍ、好ましくは３８ｍｍ〜６４ｍｍとなるよう構成されている。竹炭粒子３は、最大粒径が３０μｍ以下で、かつ細長形状を有している。また、本実施形態に係るバイオマス合成繊維糸１Ａでは、糸状体２の表面に竹炭粒子３が露出している。なお、糸状体２内の竹炭粒子３の大部分は、長手方向が糸状体２の長さ方向と略平行になるように分散されている。
【００１６】
次いで、バイオマス合成繊維糸１Ａの作製方法について説明する。
【００１７】
まず、竹を４００〜９５０℃で焼成して炭化させることで竹炭（バイオマス炭）を作製した。竹炭の炭化率は、竹炭が持つ紫外線遮蔽効果や遠赤外線効果等を十分に発揮させるために、９０％以上が好ましく、特に９５％以上が好ましい。竹は、日本国内の放置竹林で比較的手に入りやすい孟宗竹、真竹が好ましいが、これらに限定されるものではない。
【００１８】
次いで、ジェットミル等の粉砕機で上記竹炭を粉砕することで、図２の粒度分布に示すように、最大粒径が２２μｍ、平均粒径が８μｍの竹炭粒子３を作製した。図２の粒度分布は、マイクロトラック（日機装社製）で測定して得られたものである。
【００１９】
なお、直径が３５μｍ以下のバイオマス合成繊維糸１Ａを作製するためには、竹炭粒子３の最大粒径を３５μｍ以下にする必要があるが、バイオマス合成繊維糸１Ａの強度の観点からは、竹炭粒子３の最大粒径を３０μｍ以下にすることが好ましく、小さければ小さいほど好ましい。
【００２０】
また、竹炭粒子３の最大粒径を３０μｍ以下にするには、３０μｍ以下になるまで上記粉砕機で粉砕し続けてもよいし、途中でふるいにかけて比較的粒径の大きい竹炭粒子３を取り除いた後に、残った竹炭粒子３を再度粉砕してもよい。
【００２１】
次いで、上記竹炭粒子３を２０〜３０重量％、熱可塑性樹脂および添加剤を７０〜８０重量％添加して二軸押出機で溶融混練し、二軸押出機の押出口近傍に設けられた３０メッシュ、２００メッシュおよび３０メッシュの３つのフィルターをこの順に通過させてマスターバッチを作製した。本実施形態では、熱可塑性樹脂としてポリエチレンテレフタレートを使用した。熱可塑性樹脂としては、これ以外にも、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン等の公知のものを適宜使用できる。また、本実施形態では、竹炭粒子３の平均粒径が８μｍと小さいため、二軸押出機で溶融混練する際に分散向上剤を添加する必要はなかった。
【００２２】
次いで、上記マスターバッチを２〜１０重量％、熱可塑性樹脂および添加剤を９０〜９８重量％添加して押出機で溶融混練し、４００メッシュのフィルターを通過させて、直径３５μｍのバイオマス合成繊維糸１Ａを作製した。本実施形態では、熱可塑性樹脂としてポリエチレンテレフタレートを使用した。
【００２３】
本実施形態に係るバイオマス合成繊維糸１Ａでは、糸状体２の表面に竹炭粒子３が露出しているので、竹炭粒子３による様々な機能を効果的に発揮させることができる。具体的には、本実施形態に係るバイオマス合成繊維糸１Ａは、竹炭粒子３の紫外線遮蔽効果、遠赤外線効果および臭い吸着効果により、優れた耐候性、保温性および消臭性を有している。また、本実施形態に係るバイオマス合成繊維糸１Ａは、竹炭粒子３が導電性を有していることから、静電気を除去しやすくなっており、その結果、埃を付着させにくくなっている。さらに、本実施形態に係るバイオマス合成繊維糸１Ａは、十分な引っ張り強度を有しており、竹炭粒子３が混入されていない場合よりも熱伝導率および比重が小さくなっている。
【００２４】
（バイオマス合成繊維製品）
上記バイオマス合成繊維糸１Ａを用いて、糸や綿を作製することができ、これらの糸や綿を用いて、カーペット、布団、毛布、またはティーバッグ等、様々なバイオマス合成繊維製品を作製することができる。これらのバイオマス合成繊維製品は、バイオマス合成繊維糸１Ａに混入されている竹炭粒子３により、優れた機能を有している。
【００２５】
例えば、上記カーペットは、優れた剛性を有している。また、上記カーペットは、弾性にも優れており、踏まれても元の形状に回復しやすくなっている。さらに、上記カーペットの下面にアルミ膜または銅膜を設けることで、マイナスイオンを発生させることができ、リラックス効果をもたらすことができる。
【００２６】
上記布団や毛布は、遠赤外線効果を有しているので保温性を高めることができる。また、カーペットと同様にアルミ膜または銅膜を設けることで、マイナスイオンを発生させることができ、リラックス効果をもたらすことができる。
【００２７】
上記ティーバッグは、紫外線遮蔽効果を有しているので耐候性を高めることができ、紫外線によるティーの劣化を軽減することができる。また、上記ティーバッグは、遠赤外線効果を有しているので保温性を高めることができ、注がれた湯を冷めにくくすることができる。
【００２８】
（変形例）
以上、本考案に係るバイオマス合成繊維糸およびバイオマス合成繊維製品の好ましい実施形態について説明したが、本考案は上記実施形態に限定されるものではない。
【００２９】
図３に、本考案の変形例に係るバイオマス合成繊維糸１Ｂを示す。同図に示すように、本変形例に係るバイオマス合成繊維糸１Ｂは、糸状体２に長手方向に沿った切断面Ｃ、Ｃ’が形成されていること以外は、上記実施形態に係るバイオマス合成繊維糸１Ａと共通している。切断面Ｃ、Ｃ’は、鑢等の切断手段によって形成されたものであり、切断面Ｃ、Ｃ’には、竹炭粒子３が露出している。バイオマス合成繊維糸１Ｂでは、切断面Ｃ、Ｃ’を形成することで、確実に竹炭粒子３を糸状体２の表面に露出させることができるので、より確実に竹炭粒子３の機能を発揮させることができる。なお、バイオマス合成繊維糸１Ｂでは、糸状体２の上側に切断面Ｃが形成され、下側に切断面Ｃ’が形成されているが、切断面の形成位置や数は任意に変更可能である。
【００３０】
また、上記実施形態では、最大粒径が２２μｍ、平均粒径が８μｍの竹炭粒子３を糸状体２に混入しているが、竹炭粒子３の最大粒径が３５μｍ以下、好ましくは３０μｍ以下であれば、竹炭粒子３の平均粒径は特に制限されるものではない。ただし、糸状体２内における分散性の観点からは、竹炭粒子３の平均粒径は８μｍ以下であることが好ましい。
【００３１】
上記実施形態では、バイオマス炭として竹炭を使用したが、竹炭以外のものも使用でき、例えば、キュプラ等の繊維を炭化したものを使用することができる。
【００３２】
さらに、マスターバッチを作製する際のバイオマス炭粒子と熱可塑性樹脂との重量比、およびバイオマス合成繊維糸１Ａを作製する際のマスターバッチと熱可塑性樹脂との重量比は、任意に変更することできる。例えば、マスターバッチを作製する際、バイオマス炭粒子の重量比は、高ければ高いほどよいが、熱可塑性樹脂の種類等に応じて調整してもよい。また、バイオマス合成繊維糸１Ａを作製する際、熱可塑性樹脂がポリエチレンテレフタレートやナイロンの場合は、バイオマス炭粒子の重量比は２〜１０重量％となるが、熱可塑性樹脂がポリエチレンやポリプロピレンの場合は、バイオマス炭粒子の重量比が１〜２重量％となることもある。
【００３３】
上記実施形態では、マスターバッチを作製する工程において、３０メッシュ、２００メッシュおよび３０メッシュの３つのフィルターをこの順に通過させているが、メッシュの大きさが異なる２つ以上のフィルターを通過させるのであれば、メッシュの大きさや通過させる順番は任意に変更することができる。このように、メッシュの大きさが異なる２つ以上のフィルターを設けることで、フィルターを１つだけ設けた場合と比べて、フィルターの劣化を軽減することができるとともに、良質のマスターバッチを作製することができる。
【００３４】
また、バイオマス合成繊維糸１Ａ、１Ｂからフィルムやシートを作製することもできる。例えば、竹炭粒子３を１０重量％含むポリエチレンフィルムでは、分光光度計を用いて紫外線遮蔽率を測定したところ、紫外線遮蔽率９９．９％という優れた結果が示された。また、ポリプロピレンフィルムでは、竹炭粒子３を１重量％含むだけで、紫外線遮蔽効果や遠赤外線効果を発揮するという結果が示された。さらに、竹炭粒子３を１重量％含むエラストマー樹脂シートでは、ショア硬度計Ａ型により硬度を測定したところ、硬度９０という結果が示された。なお、カーボンブラック粒子を１重量％含むエラストマー樹脂シートについて、同じ条件で測定したところ、硬度は８０であった。
【符号の説明】
【００３５】
１Ａ、１Ｂ    バイオマス合成繊維糸
２    糸状体
３    竹炭粒子（バイオマス炭粒子）
【図１】
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【図２】
0003181039.tif 000004
【図３】
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