(57)【要約】【課題】  簡便にかつ視覚的に評価することができ、一般消費者や取引者が帯電性能を容易に把握することができる布帛の帯電性評価方法を提供すること。【解決手段】  帯電処理を施した布帛にトナーを付着させ、トナーの付着状況によって布帛の帯電性を評価する。このとき、評価に供するトナーを色及び帯電特性の異なるトナー粒子の混合物とし、正に帯電した布帛と負に帯電した布帛とで異なった色のトナーを付着させることによって、布帛の帯電極性を判断することができる。また、付着したトナーの分布状況から、布帛中の導電性繊維の分布状況を判断することもできる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電処理を施した布帛にトナーを付着させ、トナーの付着状況によって布帛の帯電性を評価することを特徴とする布帛の帯電性評価方法。
【請求項２】
評価に供するトナーが、帯電特性の異なるトナー粒子の混合物からなる請求項１記載の布帛の帯電性評価方法。
【請求項３】
評価に供するトナーが、色の異なるトナー粒子の混合物からなる請求項１又は２記載の布帛の帯電性評価方法。
【請求項４】
評価に供するトナーが色及び帯電特性の異なるトナー粒子の混合物からなり、正に帯電した布帛と負に帯電した布帛とで異なった色のトナーを付着させることによって布帛の帯電極性を判断する請求項１〜３のいずれか記載の布帛の帯電性評価方法。
【請求項５】
静置したトナーの上方の所定距離だけ離れた位置に帯電させた布帛を接近させてトナーを付着させる請求項１〜４のいずれか記載の布帛の帯電性評価方法。
【請求項６】
付着したトナーの分布状況から、布帛中の導電性繊維の分布状況を判断する請求項１〜５のいずれか記載の布帛の帯電性評価方法。
【請求項７】
布帛を異なる方向に摩擦して帯電処理を施し、それぞれの場合のトナー粒子の付着状況を比較することによって、布帛の導電性の異方性を判断する請求項１〜６のいずれか記載の布帛の帯電性評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、布帛の帯電性評価方法に関する。特に、帯電処理を施した布帛にトナーを付着させ、トナーの付着状況によって布帛の帯電性を評価する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
衣類における静電気の発生は、パチパチという音の発生、ドアノブなどへの放電、帯電衣類の身体へのまとわり付き、髪の毛の逆立ちなど、着用者に対して各種の不快な現象を引き起こすものである。また、産業上の観点からは、布帛における静電気の発生は、化学プラントやガソリンスタンドなどにおける爆発や発火、精密電子機器の誤動作や破壊、あるいはクリーンルーム用作業着への塵埃の付着など、多くの問題を引き起こしている。
【０００３】
このような問題を解消するために、各種の帯電防止布帛が開発、使用されている。例えば特開２００１−１７２８２５号公報（特許文献１）には、導電性カーボンブラックを含有する導電性ポリマー層を有する導電性複合繊維が記載されている。当該公報の実施例においては、導電性繊維の短繊維の電気抵抗値を測定する方法が記載されている。また、当該導電性繊維を経糸８０本に１本の割合で打ち込んで得た織物の摩擦帯電電荷量をＪＩＳ  Ｌ１０９４に基づいて測定した結果が示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１７２８２５号公報（特許請求の範囲、実施例）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のように、布帛の帯電性については、摩擦帯電電荷量として定量的に評価することが可能である。しかしながら、ＪＩＳ  Ｌ１０９４に記載の方法に基づいて測定するには、大掛かりな装置が必要である。また、帯電電荷量の値は、一般的には馴染みの薄い測定値であるために、一部の専門家以外にとってはその意義を理解しにくい数値である。
【０００６】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、布帛の帯電性を簡便にかつ視覚的に評価することができ、一般消費者や取引者が帯電性能を容易に把握することができる、布帛の帯電防止方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は、帯電処理を施した布帛にトナーを付着させ、トナーの付着状況によって布帛の帯電性を評価することを特徴とする布帛の帯電性評価方法を提供することによって達成される。
【０００８】
このとき、評価に供するトナーが、帯電特性の異なるトナー粒子の混合物からなることが好ましい。評価に供するトナーが、色の異なるトナー粒子の混合物からなることも好ましい。また、評価に供するトナーが色及び帯電特性の異なるトナー粒子の混合物からなり、正に帯電した布帛と負に帯電した布帛とで異なった色のトナーを付着させることによって布帛の帯電極性を判断することも好ましい。
【０００９】
静置したトナーの上方の所定距離だけ離れた位置に帯電させた布帛を接近させてトナーを付着させる方法が好適な実施態様である。付着したトナーの分布状況から、布帛中の導電性繊維の分布状況を判断する方法も好適な実施態様である。また、布帛を異なる方向に摩擦して帯電処理を施し、それぞれの場合のトナー粒子の付着状況を比較することによって、布帛の導電性の異方性を判断する方法も好適な実施態様である。
【００１０】
以下、本発明をより詳細に説明する。本発明は、帯電処理を施した布帛にトナーを付着させ、トナーの付着状況によって布帛の帯電性を評価することを特徴とする布帛の帯電性評価方法である。トナーは帯電性を有する樹脂微粒子であって、その帯電性や粒径などが厳密に制御されているものであり、現在容易かつ安価に入手できるものである。このようなものを帯電した布帛に付着させることによって再現性の良好な帯電性能の評価が簡便にできる。
【００１１】
本発明に使用されるトナーは、着色された樹脂粉末であって、複写機、プリンタ、ＦＡＸなどに用いられるものを使用することができる。粒径は３〜１２μｍ程度のものが一般的であって、正に帯電したものも、負に帯電したものも使用可能である。
【００１２】
このとき、評価に供するトナーが、帯電特性の異なるトナー粒子の混合物からなることが好ましい。例えば、正に帯電したトナー粒子と、負に帯電したトナー粒子の両方を含む場合には、評価に供される布帛が正に帯電している場合であっても、負に帯電している場合であってもいずれかのトナー粒子を付着させることができる。また例えば、帯電電荷量の異なる粒子を混合した場合であれば、評価に供される布帛の帯電量に応じて付着量に差をつけやすくすることも可能である。
【００１３】
また、評価に供するトナーが、色の異なるトナー粒子の混合物からなることも好適である。色の異なるトナー粒子の混合物から一部のトナー粒子だけを付着させた場合には、試験に供するトナーの色と、付着するトナーの色とが変化するので、色彩的な変化によるプレゼンテーション効果を得ることができる。
【００１４】
特に、評価に供するトナーが色及び帯電特性の異なるトナー粒子の混合物からなることが好ましい。これによって、布帛の帯電状況によって色の異なるトナーを付着させることができる。特に、相互に色の異なる、正に帯電したトナー粒子と負に帯電したトナー粒子の混合物からなるトナーを試験に供することが好ましい。こうすることによって、正に帯電した布帛と負に帯電した布帛とで異なった色のトナーを付着させることができ、布帛の帯電極性を容易に判断できる。
【００１５】
このように、色や帯電特性の異なるトナーは、カラー複写機、カラープリンター、カラーＦＡＸ用として市販されているものの中から、適当なものを選択して使用すれば良い。多くの場合、色ごとに帯電特性を調整することによってカラー画像を表現できるように設計されているので、簡単に好ましい組み合わせを見出すことができる。
【００１６】
評価に供される布帛は特に限定されず、合成繊維からなるものであっても、木綿、ウール等の天然繊維からなるものであっても構わないが、帯電しやすさを考慮すると、ポリエステル、アクリル、ポリアミド、ポリプロピレンなどの合成繊維からなる布帛が好ましく評価に供される。なかでもポリエステル、アクリル、ポリアミドなどからなる布帛を評価対象にすることが好ましい。このとき、複数種類の合成繊維からなる布帛であっても構わないし、天然繊維を一部含む布帛であっても構わない。布帛の形態は特に限定されず、織物、編物、不織布などを評価に供することができる。また、衣料品、作業着、手袋、帽子などの形態に加工された縫製加工品を、そのまま評価に供することもできる。このように試料の形態の自由度が高いことも、従来の方法に比べて有効な点である。例えば、市場で入手した製品の導電性能を簡易に評価することも容易である。
【００１７】
評価に供する布帛が、導電性繊維を含むものであることが好適である。中でも、通常の繊維の中に導電性繊維を織り込み、編み込みあるいは縫い込んだような布帛を本発明の評価方法で評価することが好ましい。先行技術に記載されている方法のように数値データで評価する場合と異なり、付着したトナーの分布状況から、布帛中の導電性繊維の分布状況を判断することも、本発明の評価方法によれば可能である。また、布帛を異なる方向に摩擦して帯電処理を施し、それぞれの場合のトナー粒子の付着状況を比較することによって、布帛の導電性の異方性を判断することも可能であり、この場合には導電性繊維の配置方向を認識することができる。これによって、市場で入手した繊維製品中に実際に導電性繊維がどのように配置されているかを確認することが可能になる。
【００１８】
評価に際しては、予め洗濯して、付着している糊剤や汚れなどを洗浄除去し、乾燥してから評価する方が、評価精度を向上させるためには好ましい。洗濯した後の布帛に対して、静電気を帯電させてから、付着評価に供する。静電気を帯電させる方法は特に限定されないが、摩擦して帯電させる方法が好適に採用される。摩擦する相手の素材は、静電気を帯電させることができるものであれば良く、各種の樹脂素材を使用できる。中でも、帯電性能の異なる複数の素材と摩擦して帯電させることが好ましい。帯電性能は繊維の帯電列によって決まり、例えばポリエステルでは、アクリルと摩擦帯電させた場合には正に、ナイロンと摩擦帯電させた場合には負に帯電するから、トナーの付着状況や色によって帯電電荷量や帯電極性などの帯電状況を容易に判断することができる。なお、各繊維の帯電列については公知であり、種々の文献に示されている。
【００１９】
帯電させる環境や、トナーを付着させる環境は特に限定されず、試料の布帛が静電気を帯びることの可能な環境であれば良い。静電気の発生が問題になりやすい、比較的乾燥した雰囲気の中で評価試験を行うことが好ましい。例えば、湿度が４０％ＲＨ以下の環境で測定することが好ましい。測定精度を向上させるためには、温度及び湿度を一定に保った環境下で測定することが好ましい。
【００２０】
評価に供する布帛に対してトナーを付着させる方法は特に限定されず、トナーを振りかけたり吹き付けたりしても構わない。しかしながら、評価精度や再現性を向上させるためには、静置したトナーの上方の所定距離だけ離れた位置に帯電させた布帛を接近させてトナーを付着させる方法が好ましい。こうすることによって、帯電した電荷量に対応した量のトナーを付着させることが容易であり、定量的な判断精度が向上する。トナー粒子は比較的均一な重量の粒子の集合体であるから、上方の所定距離だけ離れた位置に帯電布帛を配置することによって、クーロン引力と重力との関係で、付着するトナーの量が決定される。また、容器に入れたトナーを準備するだけで良いので、装置も極めて簡便である。トナーを入れる容器としては、例えば、シャーレなどを使用することができる。布帛とトナーとの距離は、通常５〜５０ｍｍ程度で、好ましくは１０〜３０ｍｍ程度である。
【００２１】
本発明の帯電性評価方法は、布帛の帯電性を簡便にかつ視覚的に評価することができ、一般消費者や取引者が帯電性能を容易に把握することができるものであるから、様々な状況で実施し得る評価方法である。従来の評価方法が、主として製品の研究開発時に行われるのとは対照的に、広い用途で実施することが可能である。
【００２２】
簡便で定性的な評価を行うだけであれば、トナーの入った容器と帯電させるための相手の布帛と、評価に供する布帛のみがあれば評価可能であるので、例えば、繊維製品の販売時に顧客に対してプレゼンテーションする場合などに好適である。評価に必要な材料は簡単に運搬できるし、視覚的に帯電状況を認識できるので、プレゼンテーション効果も大きい。また、布帛内の導電性繊維の配置なども簡単にわかるので、市場流通品の評価にも好適である。例えば、他社繊維製品の導電性繊維の使用状況などを、当該繊維製品を破壊することなく把握することも可能である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の布帛の帯電性評価方法によれば、布帛の帯電性を簡便にかつ視覚的に評価することができ、一般消費者や取引者が帯電性能を容易に把握することができる。したがって、繊維製品の販売時に顧客に対してプレゼンテーションする場合や、市場流通品の評価など、様々な状況で評価するのに適している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、実施例を使用して本発明をさらに詳細に説明する。
【００２５】
１）評価に供した布帛
１−１）導電性布帛
下記導電繊維を経糸に２．０ｃｍ間隔、１．５ｃｍ間隔及び０．５ｃｍ間隔で挿入したポリエステル（１６４ｄｔｅｘ／４８ｆ）の、経１３０本／ｉｎ、緯９０本／ｉｎの平織物。
ここで、上記導電性布帛で使用した導電性繊維の仕様は以下のとおりである。
繊度：２７．８ｄｔｅｘ／４ｆ
断面形状：４芯芯鞘露出型
導電ポリマー（Ａ）層：
ナイロン６（導電性カーボンブラック３５重量％含有）
保護ポリマー（Ｂ）層：
１，９−ノナメチレンジアミンテレフタレート
複合重量比率：（Ａ）／（Ｂ）＝１３：８７
【００２６】
１−２）非導電性布帛
上記導電繊維を使用しないポリエステル（１６４ｄｔｅｘ／４８ｆ）のみからなる、経１３０本／ｉｎ、緯９０本／ｉｎの平織物。
【００２７】
２）前処理
以下の方法にしたがって、洗濯、すすぎ及び乾燥処理を行った。
洗濯：４０℃、５分
すすぎ：４０℃、２分のすすぎを２回行った後、流水洗浄２０分。
乾燥：タンブラー乾燥５０分
【００２８】
３）摩擦布
アクリル編地及びナイロン編地をＰＭＭＡ円筒（長さ４０ｃｍ、直径３．５ｃｍ）に巻きつけたものを使用した。アクリル編地及びナイロン編地は、いずれも、三段両面編、目付け２６２ｇ／ｍ２、ウェール６６本／５ｃｍ、コース６８本／５ｃｍ、番手１９．２ｔｅｘという仕様のものである。
【００２９】
４）トナー
本実施例で評価試験に供したトナーは、株式会社リコー製の「リコーカラーＰＰＣトナー  タイプＪ」の、
ブラック（Ｎｏ．６３−６９７４）
イエロー（Ｎｏ．６３−６９７５）
マゼンタ（Ｎｏ．６３−６９７６）
シアン（Ｎｏ．６３−６９７７）
の４種のトナーを等量混合したものである。混合したトナーの色は、ダークグレーである。
【００３０】
５）トナー容器
直径８５ｍｍ、高さ２０ｍｍのガラス製シャーレに対して、表面が平坦になるように、トナーを均一に入れる。シャーレの上端からトナー表面までの距離は約１５ｍｍである。
【００３１】
６）調温、調湿条件
温度：２２〜２３℃
湿度：２８〜３０％ＲＨ
【００３２】
７）摩擦帯電処理方法
縦方向（経糸が２５ｃｍになるように切断）及び横方向（緯糸が２５ｃｍになるように切断）に８ｃｍ×２５ｃｍの布帛試料を採取し評価に供した。摩擦布としてアクリル編地及びナイロン編地をＰＭＭＡ円筒に巻きつけた摩擦棒を使用した。評価を行う１名が摩擦棒を持った状態で、もう１名が布帛試料の長手方向の両端を両手で持ち、摩擦棒に押し付ける形で１０往復（２０回）摩擦した。摩擦後、直ちにトナーの入ったシャーレの上端に布帛試料が水平になるように接触させてシャーレの上側を覆った。３０秒後にトナーの付着状況を観察した。観察された付着量にしたがって、以下の１級〜５級に分類して判定した。
【００３３】
トナーの付着量を級別に判定するに際しては、導電繊維を含まない平織物を上記要領でナイロン摩擦棒に対して、０回、５回、１０回、１５回及び２０回摩擦した試料に対して付着したトナー量をそれぞれ標準として５級、４級、３級、２級及び１級とした。具体的には、以下のように観察されるものである。なお、級判定が微妙な場合には０．５刻みで級判定することがある。
１級：著しく付着する
２級：かなり付着する
３級：少し付着する
４級：僅かに付着する
５級：全く付着しない
【００３４】
８）帯電電荷密度の測定
ＪＩＳ  Ｌ１０９４「織物及び編物の帯電性試験方法」の「５．３  摩擦帯電電荷測定法」にしたがって、単位面積当たりの帯電電荷量（帯電電荷密度：Ｃ／ｍ２）を求めた。
【００３５】
実施例１〜１０
上記試験方法にしたがって、下記表１に示すように試料の布帛を摩擦して帯電させ、トナーの付着試験を行い、付着量（級判定）を判断し、付着したトナーの色及び付着状況を観察した。また、同じ試料について、帯電電荷密度を測定した結果も合わせて示した。また、帯電電荷密度の絶対値（正負を考慮せず）と、トナーの付着量との関係を示したグラフを図１に示した。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
導電繊維を含む布帛を評価した実施例１〜７では、トナー付着量がいずれも３〜５級の評価であり、導電繊維を含まない布帛を評価した実施例８〜１０では１〜２級の評価であり、これらの布帛間での帯電性の差異は明確に把握された。また、図１からわかるように、トナーの付着に基づく級判定は帯電電荷密度と良好な相関関係を有しており、定量的な判断が可能であることがわかる。
【００３８】
また、ナイロンで摩擦することによって負に帯電した試料ではマゼンタのトナーのみが付着し、アクリルで摩擦することによって正に帯電した試料ではグリーンのトナーが付着した。このグリーンのトナーは、シアンとイエローの２色のトナー粒子が付着したために呈した色である。すなわち、本発明の評価方法によって、帯電極性が簡便に把握されることがわかる。このとき、試験に供されたダークグレーのトナーの中から、鮮やかな色彩のトナーが付着するので、プレゼンテーション効果も大きい。
【００３９】
また、実施例１と２の対比及び実施例３と４の対比からわかるように、織り込まれた導電繊維の向きと摩擦棒の向きとが平行になる（横方向）場合には、垂直になる（縦方向）場合よりも帯電しやすいことがわかる。しかも実施例１及び３で付着したトナーは、導電繊維の織り込まれていない部分に縞状に付着しているので、導電繊維の配置状況を簡単に判別できた。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の帯電性評価方法は、布帛の帯電性を簡便にかつ視覚的に評価することができ、一般消費者や取引者が帯電性能を容易に把握することができるものであるから、様々な製品形態で実施し得る評価方法である。従来の評価方法が主として素材開発時に行われるのとは対照的に、本発明の評価方法は、素材開発から最終製品までの広範囲で実施することが可能である。例えば、繊維製品の販売時に顧客に対してプレゼンテーションする場合や、市場流通品を評価する場合にも好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】帯電電荷密度とトナー付着量の関係を示したグラフである。
【図１】
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