(57)【要約】【課題】  本発明は、爆砕による効果により植物に消臭性や抗菌性を発現させて、その植物から取り出した繊維を消臭剤や抗菌剤として提供することを目的とする。【解決手段】本発明では、天然植物を爆砕し、これを解繊して得た爆砕天然植物繊維を消臭剤及び抗菌剤として使用する。ここで、天然植物は野生あるいは栽培された植物で、熱や薬品での人工的な化学変化による改質がされておらず、アミノ酸や蛋白質が残留している植物である。  ここで、爆砕する天然植物に竹を使用すれば効果的である。  また、爆砕する天然植物にサトウキビを使用すれば効果的である。  更に、爆砕天然植物繊維の粉末やエキスも有効である。  また、爆砕天然植物繊維を使用した織物や編物、及びこれらを使用した製品も有効である。  【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然植物を爆砕し、これを解繊して得た爆砕天然植物繊維からなる消臭剤及び抗菌剤。
【請求項２】
請求項１に記載の爆砕天然植物繊維が、竹を爆砕して得られた繊維であることを特徴とする消臭剤及び抗菌剤。
【請求項３】
請求項１に記載の爆砕天然植物繊維が、サトウキビを爆砕して得られた繊維であることを特徴とする消臭剤及び抗菌剤。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の爆砕天然植物繊維を粉末にしたことを特徴とする消臭剤及び抗菌剤。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載の爆砕天然植物繊維を煮沸して得たエキスであることを特徴とする消臭剤及び抗菌剤。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれかに記載の爆砕天然植物繊維を他の繊維と混紡したことを特徴とする紡績糸。
【請求項７】
請求項６に記載の紡績糸を使用したことを特徴とする織物または編物、及びこれら織物または編物を使用した衣料、寝装具、インテリアまたは産業資材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天然植物を爆砕し、これを解繊して得た爆砕天然植物繊維からなる消臭剤及び抗菌剤、並びにこの爆砕天然植物繊維を他の繊維と混紡して得た紡績糸及びこの紡績糸を使用した製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
植物から繊維を取り出して使用する方法では、例えば、竹のセルロースを化学的に再生したセルロースレーヨン繊維が使用されている（特許文献１）。
また、竹を浸水、蒸気、薬品処理で軟化させて得た竹繊維を紡績したとの実用新案が出願されている。（特許文献２）
あるいは、竹を爆砕して繊維を取り出し使用する方法が提案されている。（特許文献３、特許文献４、非特許文献１）
【特許文献１】特許第３４４８５２６号公報
【特許文献２】実用新案登録第３０８０２９７号公報
【特許文献３】特開２００３−１５５６７７
【特許文献４】特開２００３―２５３０１１
【非特許文献１】同志社大学  橘達弘、紫藤貴之共著「竹繊維の取り出し方法の検討とその機械的特性」同志社大学ホームページ掲載文献http://amsel.doshisha.ac.jp/study/16983151.pdf
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
植物のセルロースを化学的に再生してから使用する方法（例えば特許文献１）では、どのような植物から再生しても再生後の繊維は分子構造的に言えば同一であり、使用した植物自身の本来の特性は発現できない。例えば、竹を原料とするセルロースレーヨン繊維は従来の木材を原料とするビスコースレーヨン繊維と同一であり、本来竹の天然繊維の中心部にある細長い空洞と表面にある溝が発現する良好な消臭性は発現できない。更に、竹が生命を維持するために自ら生成していた抗菌成分は再生時に消滅し、再生セルロース中には含まれない。ただ、この抗菌剤を、または他の抗菌剤を再生セルロースに故意に添加すれば抗菌性を発現しうる。
【０００４】
一方、植物から薬品処理等で繊維を取り出して使用する方法（例えば特許文献２）では、その植物が本来有する特性のみを発現する。例えば、消臭性や抗菌性を本来有する竹はこれらを発現できるが、これらの特性を本来有しない植物は発現できない。
【０００５】
更に、竹を爆砕して繊維を取り出し、消臭性や抗菌性を発現させる試み（例えば特許文献３）があるが、爆砕自身は単に繊維を取り出す有効な手段とされており、消臭性や抗菌性は竹自身が本来有する特性として取り扱われている。
【０００６】
本発明は、爆砕による効果により植物に消臭性や抗菌性を発現させて、その植物から取り出した繊維を消臭剤や抗菌剤として提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、天然植物を爆砕し、これを解繊して得た爆砕天然植物繊維を消臭剤及び抗菌剤として使用する。ここで、天然植物は野生あるいは栽培された植物で、熱や薬品での人工的な化学変化による改質がされておらず、アミノ酸や蛋白質が残留している植物である。
【０００８】
爆砕する天然植物に竹を使用すれば効果的である。
【０００９】
爆砕する天然植物にサトウキビ使用すれば効果的である。
【００１０】
爆砕天然植物繊維から作成した粉末を使用すれば効果的である。
【００１１】
爆砕天然植物繊維から抽出したエキスを使用すれば効果的である。
【００１２】
爆砕天然植物繊維を他の繊維と混紡した紡績糸を使用すれば効果的である。
【００１３】
００１２項に記述した紡績糸を使用して織物または編物を作成し、これらの織物または編物を使用した衣料、寝装具、インテリアまたは産業資材を使用すれば効果的である。
【発明の効果】
【００１４】
天然植物を爆砕して軟化させ、これを解繊して得た爆砕天然植物繊維は優れた消臭性と抗菌性を発現し、消臭剤及び抗菌剤として極めて有効であることを確認した。
これは、天然植物を爆砕すると、爆砕時の圧力でその繊維の表面や内部に細かい凹凸が形成されること、及びメイラード反応によるものであると考えられる。
【００１５】
爆砕天然植物繊維が竹である場合、優れた消臭性と抗菌性を発現し、消臭剤及び抗菌剤として極めて有効であることを確認した。
【００１６】
爆砕天然植物繊維がサトウキビである場合、優れた消臭性と抗菌性を発現し、消臭剤及び抗菌剤として極めて有効であることを確認した。
【００１７】
爆砕天然植物繊維を粉末にした場合、優れた消臭性と抗菌性を発現し、消臭剤及び抗菌剤として極めて有効であることを確認した。
【００１８】
爆砕天然植物繊維から抽出したエキスは、優れた消臭性と抗菌性を発現し、消臭剤及び抗菌剤として極めて有効であることを確認した。
【００１９】
爆砕天然植物繊維を他の繊維と混紡した紡績糸は、優れた消臭性と抗菌性を発現することを確認した。
【００２０】
爆砕天然植物繊維を他の繊維と混紡した紡績糸を使用した編物は、優れた消臭性と抗菌性を発現することを確認した。また、この編物を洗濯しても性能を維持することから、これらの織物または編物を使用した衣料、寝装具、インテリアまたは産業資材が、優れた消臭性と抗菌性を発現する製品となることを確認した。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
発明の実施の形態を実施例にもとづき説明する。
【００２２】
実施例１
爆砕する天然植物に竹を使用した例を説明する。
竹の爆砕方法については特許文献３及び４に詳細に記されている。また、非特許文献１にも記されている。
実施例１では、生竹を４つ割にしたものを１７５℃、０．８０ＭPaで７回爆砕したものを使用した。爆砕後、軟化した竹を予めほぐして細かく分割したものを解繊機に４回かけて繊維を取り出した。解繊機は表面に針の付いた約１ｍ径のシリンダーを数百回転〜千回転で回転させて解繊するものを使用した。
取り出した繊維（爆砕竹繊維）の消臭性と抗菌性を測定したところ、優れた結果を示した。アンモニアの消臭率は１時間後１００％であり、また黄色ブドウ球菌１８時間培養後の試料上の菌数は１個（未加工布上は３百万個）であり、両者ともほぼ完璧な性能を示した。従って、爆砕竹繊維は消臭剤及び抗菌剤として極めて有効である。
消臭性試験結果を表１のＮｏ．１に、抗菌性試験結果を表２のＮｏ．１に示す。
【００２３】
【表１】
2005187430.tif 000002
【００２４】
【表２】
2005187430.tif 000003
【００２５】
尚、表１及び表２、並びに後記の表３〜表６が示す消臭試験及び抗菌試験の試験方法と測定結果の求め方を次に示す。
【００２６】
先ず、消臭性試験での消臭率は次のようにして求めた。測定試料を６００ｍｌの三角フラスコに０．８ｇ入れておき、次にこの三角フラスコ内にアンモニア又はイソ吉草酸を注入しゴム栓をしてアルミシールで密閉した。ここで、アンモニアの場合は１００ｍｌの三角フラスコに３５％アンモニア水を２０ｍｌ入れて加熱してアンモニアガスを発生させ、フラスコ上部のガスをガスタイトシリンジで採集し、０．２ｍｌを試料の入ったフラスコに注入した。また、イソ吉草酸の場合は０．５μｌをマイクロシリンジで試料の入ったフラスコに注入した上で、熱風エアーガンを用いて加熱蒸発させた。両者の場合とも、その後室温で６０分間放置し、三角フラスコの上部に溜まったガスの濃度を北川式ガス検知管を用いて測定した。
また、試料を入れない三角フラスコも用意し、上記と同様の方法でガス濃度を測定した。これらの濃度から下記式に従い消臭率を求めた。
【００２７】
消臭率（％）＝｛（試料無しフラスコのガス濃度（ppm）―試料有りフラスコのガス濃度（ppm））／試料無しフラスコのガス濃度（ppm）｝＊１００
【００２８】
次に、抗菌性試験での静菌活性値は次のようにして求めた。ＪＩＳ  Ｌ１９０２に規定されている繊維製品の抗菌性定量試験に従い、抗菌性を測定した。即ち、黄色ブドウ球菌を培地と共に抗菌剤未処理の綿織物（未加工布）並びに試料０．４ｇに接種し、３５℃で１８時間培養後に未加工布上と試料上の菌数を測定した。この培養後の未加工布上の菌数に対する試料上の菌数の割合を常用対数値で表し、静菌活性値とした。従って、静菌活性値は対数表示であり、これが高い程一層抗菌性が強い。尚、接種菌数に対する未加工布上の菌数の割合を常用対数値で表した数値が1.5以上の時に、接種した菌が有効であり試験成立とした。
【００２９】
さて、爆砕竹繊維がこのような優れた消臭性と抗菌性を示すのは、単に竹自身が本来有する特性が発現されているだけではなく、爆砕による効果により植物に消臭性や抗菌性を発現しているものである。これは、天然植物を爆砕すると、爆砕時の圧力でその繊維の表面や内部に細かい凹凸が形成されること、及びメイラード反応によるものであると考えられる。
【００３０】
メイラード反応は、未だ詳しく解明されていない面があるものの、アミノ酸またはタンパク質のアミノ基が還元糖と加熱反応しておこる非酵素的褐変現象とされており、菌増殖抑制効果や抗ガン剤としての効果等が確認されている。
【００３１】
爆砕竹繊維が爆砕により褐色に変色していること、カラメル臭を発していること、窒素の残留が確認されること、及び優れた消臭性と抗菌性を示すことから、爆砕によるメイラード反応の発生が裏付けられる。
爆砕時の強力な熱エネルギーと水蒸気により、繊維質の多糖類が還元され、植物が生命維持の為に保有していたタンパク質やアミノ酸のアミノ基と反応したものと考えられる。
【００３２】
尚、爆砕竹繊維の窒素量はミクロケルダール法にて求めた。この値を蛋白質換算係数（６．２５）を用いて算出した粗蛋白量は試料１００ｇあたり１．０ｇであった。
【００３３】
実施例２
次に、爆砕する天然植物にサトウキビを使用した例を説明する
爆砕竹繊維が、爆砕による効果により植物の消臭性や抗菌性を発現しているものであれば、他の植物でも同様の機能を発現するはずであり、その確認の為である。
【００３４】
サトウキビは予め搾汁する内層、外皮部分、及び表面のワックス部の３層に分離した内の外皮部分を使用した。
このとき、サトウキビを３層に分離しないでそのまま使用してもよい。また、サトウキビを搾汁した後の絞り粕であるバガスを使用してもよい。バガスを使用すれば、大量に廃棄されている廃物利用となる。
【００３５】
サトウキビの爆砕方法については竹の爆砕方法に準ずる。
実施例２では、サトウキビの外皮を１７５℃、０．８０ＭPaで４回爆砕したものを使用した。爆砕後、軟化したサトウキビの外皮部分をチッパーシュレッダーにて機械的に叩きほぐして細かく分割した。これを００２２項に記載した解繊機に２回かけて繊維を取り出した。
取り出した繊維（爆砕サトウキビ繊維）の消臭性と抗菌性を測定したところ、爆砕竹繊維と同等の優れた結果を示した。なお、爆砕サトウキビ繊維では消臭性の試験にアンモニア以外にイソ吉草酸も加えた。
消臭性試験結果を表３のＮｏ．１に、抗菌性試験結果を表４のＮｏ．１に示す。
【００３６】
【表３】
2005187430.tif 000004
【００３７】
【表４】
2005187430.tif 000005
【００３８】
爆砕サトウキビ繊維は、爆砕竹繊維と同等の優れた消臭性及び抗菌性を示し、かつ同様に褐色に変色し、同様にカラメル臭を発した。
この事実は、天然植物繊維を爆砕すれば、前述の爆砕による効果により消臭性及び抗菌性を発現することを示している。
従って、爆砕サトウキビ繊維、ひいては爆砕天然植物繊維は、消臭剤及び抗菌剤として極めて有効である。
【００３９】
実施例３
次に、爆砕サトウキビ繊維を粉末にした例を説明する。
爆砕サトウキビ繊維をボールミルにて粉砕し、平均値２０．７０９μｍ、標準偏差０．４３５μｍの粉末とした。
この粉末の消臭性と抗菌性を測定したところ、爆砕サトウキビ繊維と同等の優れた結果を示した。消臭性試験結果を表３のＮｏ．２に、抗菌性試験結果を表４のＮｏ．２に示す。従って、爆砕サトウキビ繊維の粉末は、消臭剤及び抗菌剤として極めて有効である。
【００４０】
実施例４
また、次に爆砕サトウキビ繊維を煮沸して得たエキスの例を説明する。
爆砕サトウキビ繊維１０ｇを２００ｍｌの水に入れて煮て、２分間沸騰させた後自然冷却した。この液体（エキス）と煮沸後液体から取り出して自然乾燥させた繊維（抽出後繊維）の消臭性と抗菌性を測定した。消臭性試験結果を表３のＮｏ．３とＮｏ．４に、また、抗菌性試験結果を表４のＮｏ．３とＮｏ．４に各々示す。尚、エキスの試料はエキスに浸して乾燥させた（パッドドライ）布を使用した。
この結果、エキスの抗菌性は静菌活性値が５．００であり優れた抗菌性が認められ、抗菌剤として極めて有効である。また、エキスの消臭性は表３の他の試料であるサトウキビ繊維やその粉末に比べて落ちるが、これらの他の試料が１００％の爆砕繊維であるのに対してエキスは水中に抽出した純度の低い試料であるためである。実用的には抽出濃度を上げれば消臭剤として有効である。
なお、抽出後繊維は煮沸していないサトウキビ繊維と全く変わらない優れた消臭性と抗菌性を示した。これは、サトウキビ繊維が発現する消臭性と抗菌性が、爆砕により繊維に付着した物質によるものでなく、繊維自身が消臭性と抗菌性を発現し、繰り返し使用出来る消臭剤及び抗菌剤であることを示している。
【００４１】
実施例５
次に、爆砕竹繊維および爆砕サトウキビ繊維を各々綿と混紡して紡績した紡績糸の例を説明する。
これら爆砕天然植物繊維は単繊維ではなく、単繊維の集合体である繊維束であるため、従来の汎用繊維に比べて繊度が太くて硬く、この爆砕天然植物繊維単独での紡績は困難である。この為、実施例５では爆砕天然植物繊維を木綿と混紡して紡績した。
混紡する繊維は木綿の他、麻、絹、羊毛、ビスコースレーヨン、キュプラ、精製セルロース、アセテート、ポリエステル、ナイロン、またはアクリル等の既成の繊維でもよい。むろん、０００３に記載の竹のセルロースレーヨンでも良い。これら既成の繊維の単独と混紡しても良く、あるいは複数と混紡しても良い。
先ず、爆砕竹繊維あるいは爆砕サトウキビ繊維を重量比３０％と、木綿を重量比７０％とを調合機にて十分に混合した。
調合機は密閉室内でエアブローさせて調合する工程を含むタイプのものを使用した。
【００４２】
調合した繊維は、混打綿機、梳綿機、練篠機、粗紡機、精紡機、巻糸機を通して、英式綿番手１０番手の爆砕竹繊維木綿混紡糸（竹混紡糸）及び爆砕サトウキビ繊維木綿混紡糸（サトウキビ混紡糸）とした。
これらの紡績糸の消臭性と抗菌性を各々測定したところ、混率が３０％にも関わらず、何れも１００％の爆砕天然植物繊維と同等の優れた結果を示した。消臭性試験結果を表５のＮｏ．１及びＮｏ．２に、抗菌性試験結果を表６のＮｏ．１及びＮｏ．２に示す。従って、爆砕天然植物繊維を他の繊維と混紡した紡績糸は、極めて優れた消臭性及び抗菌性を示す紡績糸である。
【００４３】
【表５】
2005187430.tif 000006
【００４４】
【表６】
2005187430.tif 000007
【００４５】
実施例６
次に、爆砕サトウキビ繊維木綿混紡糸を使用して編み、塩素晒した編物の例を説明する。
実施例５で作成した、綿番手１０番手のサトウキビ混紡糸と、同じく綿番手１０番手の木綿糸を丸編機にて１対２のボーダーに編み、この編物を塩素晒した（編物；塩素晒し）。サトウキビ混紡糸は爆砕サトウキビ繊維の混率が３０％であるので、この編物の爆砕サトウキビ繊維の混率は１０％となる。
【００４６】
この編物、及びこの編物を洗濯１０回したもの（編物；洗濯１０回）の消臭性と抗菌性を各々測定した。消臭性試験結果を表５のＮｏ．５及びＮｏ．６に、抗菌性試験結果を表６のＮｏ．５及びＮｏ．６に示す。
この結果、この編物は試料の爆砕サトウキビ繊維の混率が１０％であるにも関わらず、十分なイソ吉草酸消臭性と抗菌性を示した。更に、この編物を洗濯１０回したものも、同様にイソ吉草酸消臭性と抗菌性を維持していた。（社）繊維評価技術協議会の抗菌性試験では、この実施例の試験方法と同一方法で、洗濯１０回後の静菌活性値が２．２以上を抗菌性能合格としている。
【００４７】
従って、爆砕天然植物繊維を他の繊維と混紡した紡績糸を使用した編物または織物は、優れた消臭性及び抗菌性を示す布帛である。更に、洗濯１０回後も十分な消臭性と抗菌性を維持していることから、この布帛を使用した衣料、寝装具、インテリアまたは産業資材は優れた消臭性及び抗菌性を示す製品である。
【００４８】
以上のように、爆砕して得た竹繊維及びサトウキビ繊維、並びにこれら３０％と木綿との混紡糸は優れた消臭性と抗菌性を示した。また、爆砕して得たサトウキビ繊維は粉末にしても、及びこれから抽出したエキスも、また抽出したあとの繊維も優れた消臭性と抗菌性を示した。更に、このサトウキビ繊維１０％混入の布帛及び、これを洗濯１０回した後も十分な消臭性と抗菌性を示した。この複数の植物における性能の同一性と、物質状態を変化させても性能を維持する恒久性は、天然植物を爆砕すれば、爆砕された繊維自身が爆砕効果による恒久的な優れた消臭性と抗菌性を発現することを示している。