(57)【要約】【課題】  繊維製品を破壊することなく、その除電性を簡便に評価することができる、繊維製品の除電性評価方法を提供すること。【解決手段】  接地されたバー１１に布帛１０を接触させた状態で、帯電している帯電球３に接続された導電性端子６の先端を布帛１０に近接させ、該導電性端子６から布帛１０への放電の状況から布帛１０の除電性を評価することを特徴とする繊維製品の除電性評価方法である。前記帯電球３に対して電荷が連続的に供給され、該帯電球３から接地された放電球９への火花放電１２が連続的に行われている状態で、前記放電球９への火花放電１２の停止によって、前記布帛１０へのコロナ放電の開始を認識する方法が好適である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接地された導電性部材に繊維製品を接触させた状態で、帯電しているコンデンサーに接続された導電性端子の先端を繊維製品に近接させ、該導電性端子から繊維製品への放電の状況から繊維製品の除電性を評価することを特徴とする繊維製品の除電性評価方法。
【請求項２】
前記導電性端子が、半径１〜１５ｍｍの曲率を有する球状の先端形状を有する請求項１記載の繊維製品の除電性評価方法。
【請求項３】
繊維製品への放電が可能となるときの、導電性端子の先端と繊維製品との距離によって除電性を評価する請求項１又は２記載の繊維製品の除電性評価方法。
【請求項４】
前記コンデンサーに対して電荷が連続的に供給され、該コンデンサーから接地された放電端子への放電が連続的に行われている状態で、前記放電端子への放電の停止によって、前記繊維製品への放電の開始を認識する請求項１〜３のいずれか記載の繊維製品の除電性評価方法。
【請求項５】
放電端子への放電が火花放電であり、繊維製品への放電がコロナ放電であり、火花放電の放電音の停止によってコロナ放電の開始を認識することができる請求項４記載の繊維製品の除電性評価方法。
【請求項６】
前記コンデンサーが、摩擦帯電させることによって電荷が継続的に供給される帯電球であり、前記放電端子が接地された放電球である請求項４又は５記載の繊維製品の除電性評価方法。
【請求項７】
繊維製品内での導電性繊維の配置状況を判断する請求項１〜６のいずれか記載の繊維製品の除電性評価方法。
【請求項８】
繊維製品を接触させる導電性部材が金属製クリップであり、該金属製クリップを線状に接触させて、繊維製品内の導電性繊維の向きを判断する請求項１〜７のいずれか記載の繊維製品の除電性評価方法。
【請求項９】
繊維製品が縫製加工品であり、該縫製加工品をそのまま評価に供する請求項１〜８のいずれか記載の繊維製品の除電性評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維製品の除電性評価方法に関する。特に、帯電しているコンデンサーに接続された導電性端子の先端を繊維製品に近接させ、該導電性端子から繊維製品への放電の状況から繊維製品の除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、繊維製品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、各種の帯電防止繊維製品が開発され、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し、試料となる布帛片を準備する必要がある。したがって、市場に流通している繊維製品を切断せずにそのまま評価することは困難である。
【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、評価に供される繊維製品を破壊することなく、その除電性を簡便に評価することができる、繊維製品の除電性評価方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は、接地された導電性部材に繊維製品を接触させた状態で、帯電しているコンデンサーに接続された導電性端子の先端を繊維製品に近接させ、該導電性端子から繊維製品への放電の状況から繊維製品の除電性を評価することを特徴とする繊維製品の除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、前記導電性端子が、半径１〜１５ｍｍの曲率を有する球状の先端形状を有することが好適である。また、繊維製品への放電が可能となるときの、導電性端子の先端と繊維製品との距離によって除電性を評価することも好適である。
【０００９】
前記コンデンサーに対して電荷が連続的に供給され、該コンデンサーから接地された放電端子への放電が連続的に行われている状態で、前記放電端子への放電の停止によって、前記繊維製品への放電の開始を認識する方法が、本発明の好適な実施態様である。このとき、放電端子への放電が火花放電であり、繊維製品への放電がコロナ放電であり、火花放電の放電音の停止によってコロナ放電の開始を認識することができることが好適である。また、前記コンデンサーが、摩擦帯電させることによって電荷が継続的に供給される帯電球であり、前記放電端子が接地された放電球であることも好適である。
【００１０】
本発明の除電性評価方法において、繊維製品内での導電性繊維の配置状況を判断することが好適である。繊維製品を接触させる導電性部材が金属製クリップであり、該金属製クリップを線状に接触させて、繊維製品内の導電性繊維の向きを判断することも好適である。また、繊維製品が縫製加工品であり、該縫製加工品をそのまま評価に供することも好適である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の繊維製品の除電性評価方法によれば、繊維製品を破壊することなく、その除電性を簡便に評価することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、接地された導電性部材に繊維製品を接触させた状態で、帯電しているコンデンサーに接続された導電性端子の先端を繊維製品に近接させ、該導電性端子から繊維製品への放電の状況から繊維製品の除電性を評価することを特徴とする繊維製品の除電性評価方法である。一般に、空気中において、高電圧に帯電した導電体を他の導電体に近づけると放電現象が起こるが、本発明はこの現象を利用して繊維製品の除電性を評価する方法である。通常、適度な導電性を有する繊維製品に対して高電圧に帯電した導電体を近づけた場合には、コロナ放電が起こることが多く、電位差に対応する所定の距離まで導電性端子を近接させたところで放電が開始される。評価に供される繊維製品の除電性が良好である場合には、比較的長い距離を介して放電が開始されるが、除電性が不十分な場合にはその距離が短くなり、前記導電性端子が接触してもなお放電が開始されない場合もある。すなわち、繊維製品への放電が可能となるときの、導電性端子の先端と繊維製品との距離によって導電性を評価することが可能であり、これが本発明の好適な実施態様である。
【００１３】
繊維製品は、接地された導電性部材に接触させた状態で評価に供される。接地された導電性部材としては、接地された金属製ハンガーや金属製バーなどを使用し、これに繊維製品を掛けて評価に供することができる。また、繊維製品の部位ごとの除電性能や、除電性能の方向依存性を評価する場合には、接地された金属製クリップなどの端子を使用し、繊維製品の一部分にだけ接触させることが好ましい。これにより、例えば、導電性繊維が含まれた繊維製品を評価対象とする場合に、繊維製品内での導電性繊維の配置状況を判断することが可能である。具体的には、繊維製品を接触させる導電性部材として金属製クリップを使用し、当該金属製クリップを線状に接触させることによって、繊維製品内の導電性繊維の向きを判断することができる。線状に接触させたクリップが導電性繊維に触れる場合には除電性が向上し、触れない場合には除電性が低下するので、クリップが接触する向きと導電性繊維の配置方向とが直角になった場合に除電性の改善効果が認められやすくなる。
【００１４】
以上のようにして、導電性部材に繊維製品を接触させた状態で、帯電しているコンデンサーに接続された導電性端子の先端を繊維製品に近接させる。コンデンサーは高電圧の電荷を蓄積できるものであれば特に限定されない。各種のコンデンサーが使用可能であるが、摩擦帯電させることによって電荷を蓄積できる帯電球であることが好ましい。このような帯電球に帯電される電荷は、通常高電圧でありながらも微量であるので、安全性の面からも好ましい。当該コンデンサーの帯電電圧は８〜３０ｋＶであることが好ましい。コンデンサーには、導電性端子が接続されるが、スムーズなコロナ放電を起こすためには、当該導電性端子が、半径１〜１５ｍｍ、より好適には半径５〜１０ｍｍの曲率を有する球状の先端形状を有することが好ましい。
【００１５】
本発明の好適な実施態様は、コンデンサーに対して電荷が連続的に供給され、当該コンデンサーから接地された放電端子への放電が連続的に行われている状態で、前記放電端子への放電の停止によって、前記繊維製品への放電の開始を認識する方法である。繊維製品への放電が開始されることによって、電荷が繊維製品の方に流れ、放電端子への放電が停止されるものである。繊維製品への放電は、通常コロナ放電であって、音も火花も発生しないことが多いから、放電の開始を認識することは容易ではなく、このように別のところでの放電状況によって認識できることが好適である。このような放電の停止を認識する方法は特に限定されず、各種センサーを使用して認識することも可能である。しかしながら、放電端子への放電を火花放電とし、当該火花放電の放電音の停止によってコロナ放電の開始を認識する方法が、簡便であって好適である。
【００１６】
前記コンデンサーが、摩擦帯電させることによって電荷が継続的に供給される帯電球であることが好適である。具体的には、バン・デ・グラフ（Van de Graaff）起電機を使用することが好適である。当該起電機は、ウールなどの素材からなるローラーに巻きつけたゴム製ベルトを回転させることによって、両者間の摩擦によって静電気を発生させ、それを金属製の帯電球に連続的に供給することの可能な装置である。また、前記放電端子が接地された放電球であることが好ましい。この場合には、帯電球と放電球の間で火花放電が継続的に発生し、音と光でその放電状況を把握することができる。したがって、繊維製品に対するコロナ放電が開始されたことを、火花放電の停止によって簡単に認識することが可能である。
【００１７】
評価に供される繊維製品の素材は特に限定されず、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繊維製品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繊維製品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繊維製品であっても構わないし、天然繊維を一部含む繊維製品であっても構わない。
【００１８】
評価に供される繊維製品の形態も特に限定されず、糸、布帛、縫製加工品などを評価することができる。布帛としては、織物、編物、不織布などを評価することができ、それらを縫製加工したものも評価することができる。本発明の評価方法によれば、評価に供される繊維製品の形態は特に制限されないので、繊維製品をそのままの形態で評価することが可能である。したがって、様々な形態の繊維製品を切断することなく評価することが可能である。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、そのまま評価することができる。従来の方法では評価することが困難であった縫製加工品をそのまま評価することが好適である。また、評価に際して試料の繊維製品を汚すこともなく、試料が全く破損されないので、市場流通品や購入品などを簡便に評価するのにも適している。
【００１９】
評価に供される繊維製品が、それを構成する布帛中に導電性繊維が配置された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縫製加工してなる繊維製品を本発明の評価方法で評価することが好ましい。例えば、前述のように、繊維製品を接触させる導電性部材として金属製クリップを使用し、当該金属製クリップを線状に接触させた場合には、繊維製品内の導電性繊維の配置方向を判断することもできる。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も可能である。
【００２０】
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。また同様に、温度及び湿度を一定に保った環境下で測定することが、測定精度を向上させるためには好ましい。しかしながら、市場流通品を簡便に評価するような場合には、入手したものを洗濯せずにそのまま迅速に評価に供することもできる。
【００２１】
以上説明したように、本発明の除電性の評価方法によれば、繊維製品を破壊することなく、簡便に除電性を評価することができる。また、布帛内の導電性繊維の配置なども簡単に把握することが可能である。したがって、市場流通品などを評価するのに好適であり、例えば、他社繊維製品における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。
【実施例】
【００２２】
以下、実施例を使用して本発明をさらに詳細に説明する。
【００２３】
実施例１
図１に示す評価装置を使用して除電性を評価した。本評価装置は、中村理科工業株式会社製の小型静電高圧発電装置（バン・デ・グラフ起電機）を改造したものである。基台１に内蔵されたモーターの回転軸２と、帯電球３に内蔵されたウール製フェルトを巻きつけたローラー４との間にゴム製ベルト５が掛けられ、帯電球３に対して継続的に電荷が供給されるようになっている。この装置における帯電電圧は約１０〜３０ｋＶであるとされている。帯電球３と導電性端子６とは、導線７で接続されている。導電性端子６は、金属製棒状体の先端に金属めっきした直径１８ｍｍ（半径９ｍｍ）の球が接続されているものである。導電性端子６には、絶縁性の樹脂からなる持ち手８が設けられており、除電性を評価する際に、測定者は持ち手８を把持する。帯電球３から１０ｍｍ離した位置に放電球９は配置され、当該放電球９は接地されている。試料の布帛１０は金属製のバー１１に掛けられており、バー１１は接地されている。
【００２４】
前記モーターを回転させると、帯電球３に電荷が蓄積され、帯電球３から放電球９に向けて火花放電１２が起こる。この火花放電１２は連続的に起こり、その間、継続的に光を発し、同時にパチパチという音を発するものである。この状態で、試料の布帛１０に対して、導電性端子６を徐々に近づけたところ、火花放電１２が停止した。このとき、布帛１０と導電性端子６との間ではコロナ放電が起こっていることがわかった。火花放電１２が停止したときの布帛１０と導電性端子６の距離を求めた。
【００２５】
レギュラーポリエステルフィラメント（７５ｄ／３６ｆ）からなるニット生地をフリース加工した編地に対し、株式会社クラレ製導電性繊維「クラカーボ（登録商標）」（２５ｄ／２ｆ）を、１．０ｃｍ、２．５ｃｍ及び５．０ｃｍピッチで挿入したものと、挿入しなかったものを準備し、これら４種の編地を試料とした。ここで使用した導電性繊維は、単糸一本の単位長さ当たりの抵抗値が１０７Ω／ｃｍ・ｆの銘柄である。評価に先立ち、試料の編地を洗濯した。洗濯に際しては、洗剤としてピー・アンド・ジー株式会社製液体洗剤「ボーナス」を使用し、水温４０℃、浴比１：３０で２５分間洗濯し、排水し、脱水した後に、常温の水で２分間すすいでは脱水する操作を３回繰り返した。タンブラー乾燥機で乾燥してから、２２℃、３０％ＲＨの条件で調温調湿した。
【００２６】
こうして準備された４種の試料について、前記要領で除電性を評価したところ、導電性端子６が、それぞれ以下の距離まで近接したところで、火花放電が停止した。
・導電性繊維１．０ｃｍピッチ挿入品：  約１０ｃｍ
・導電性繊維２．５ｃｍピッチ挿入品：  約５〜１０ｃｍ
・導電性繊維５．０ｃｍピッチ挿入品：  約１〜１０ｃｍ
・導電性繊維未挿入品：  （接触しても火花放電は停止せず）
【００２７】
実施例２
使用する株式会社クラレ製導電性繊維「クラカーボ（登録商標）」（２５ｄ／２ｆ）の銘柄を、単糸一本の単位長さ当たりの抵抗値が１０10Ω／ｃｍ・ｆの銘柄に変えた以外は実施例１と同様にして、導電性繊維が１．０ｃｍピッチ、２．５ｃｍピッチ及び５．０ｃｍピッチで挿入された編地を作成し評価用の試料を作成し、実施例１と同様に除電性を評価した。
【００２８】
その結果、導電性繊維１．０ｃｍピッチ挿入品については、導電性端子６が、試料まで約７ｃｍの距離まで近接したところで、火花放電が停止した。このとき、測定場所によって大きな差は認められなかった。導電性繊維２．５ｃｍピッチ挿入品については、測定場所によっては導電性端子６と試料との距離が約７ｃｍのところで火花放電が停止したが、３ｃｍ程度まで近接させないと火花放電が停止しない場所も存在し、場所によるバラツキが認められた。導電性繊維５．０ｃｍピッチ挿入品については、測定場所によっては導電性端子６と試料との距離が約７ｃｍのところで火花放電が停止したが、測定場所によっては１ｃｍ程度まで接近させないと火花放電が停止しない部分があった。隣接する導電性繊維の中間の位置では試料に接近させないと火花放電が停止しないことが認められ、導電性繊維の配置の向きやピッチを評価結果から把握することが可能であった。
【００２９】
実施例３
試料の保持方法を除いては、実施例１と同じ評価装置を用いて実験した。試料としては、店頭で購入したポリエステル製フリース地からなるブルゾンを使用した。試料のブルゾンを実施例１と同様に洗濯、乾燥及び調温調湿してから、ハンガーに吊るした。このハンガーは特に接地されていない。接地された導線がつながれた金属製の目玉クリップでブルゾンの一部を挟み、その近傍に導電性端子を近接させることによって評価した。当該目玉クリップは、クリップ先端部が線状に試料を挟むことができるものである。その結果、身ごろ部分では、クリップの向きにかかわらず、導電性端子を近接させても火花放電が停止しなかった。袖部分では、クリップの向きによって状況が異なり、導電性端子を近接させることによって、火花放電が停止する場合と停止しない場合とがあった。すなわち、クリップが線状に接触している接触部が、フリース地に編みこまれている導電性繊維と平行になっているときには火花放電が停止せず、垂直になっているときには火花放電が停止することがわかった。これらのことから、評価に供したブルゾンは、身ごろ部分には導電性繊維が編み込まれておらず、袖部分のみに一次元的に導電性繊維が編みこまれていることがわかった。このように、縫製加工品をそのままの形態で評価に供しても、その除電性を評価でき、同時に導電性繊維の配置の向きも明らかにできた。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の除電性評価方法は、繊維製品を破壊することなく、その除電性を簡便に評価することができる方法である。様々な形態の繊維製品に対して容易に適用できる評価方法であるから、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、素材開発から市場製品調査までの広範囲で実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施例１で使用した評価装置を示した図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  基台
２  モーターの回転軸
３  帯電球
４  ローラー
５  ゴム製ベルト
６  導電性端子
７  導線
８  持ち手
９  放電球
１０  布帛
１１  バー
１２  火花放電
【図１】
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