(57)【要約】特定のセルロース系繊維のフィブリル化は広く研究されており、布地の強度、吸収性、表面積、手触り、不透明度等の性能を向上するために利用されている。しかしながら、ウール等のケラチン繊維のフィブリル化は、このように行われていない。本発明は、フィブリル化ケラチン繊維布地、及び天然繊維をフィブリル化する方法を提供することを目的とする。ケラチン繊維からなり、フィブリル、ミクロフィブリル及びプロトフィブリルを含有するテキスタイル布地を開示する。フィブリルは３〜５μｍの直径及び２５〜６０μｍの長さを有してよい。該テキスタイル布地は、好ましくは織布、編布、不織布又は複合布である。また、酸化剤等を用いて表面脂質物質又はスケールを除去する前処理、酵素等を用いて細胞間質を全体的又は部分的に除去する処理、並びに水性条件下でヒドロエンタングルメント等の機械的撹拌によりフィブリル化する工程を含む天然繊維の処理方法も開示する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケラチン繊維のテキスタイル布地であって、フィブリル、ミクロフィブリル、プロトフィブリルを有することを特徴とするテキスタイル布地。
【請求項２】
前記フィブリルが、３〜５μｍの直径及び２５〜６０μｍの長さを有することを特徴とする請求項１に記載の布地。
【請求項３】
前記布地が、織布、編布、不織布又は複合布である請求項１又は２に記載の布地。
【請求項４】
天然繊維の処理方法であって、
表面脂質物質又はスケールを除去する前処理と、
細胞間質を除去又は部分的に除去する処理と、
機械的撹拌によりフィブリル化すること
を含む前記処理方法。
【請求項５】
酸化剤を用いて第一ステップを行う請求項４に記載の処理方法。
【請求項６】
前記酸化剤が一過硫酸又はその塩（ＰＭＳ）、ジクロロイソシアヌル酸又はその塩（ＤＣＣＡ）、或いは次亜塩素酸ナトリウムである請求項５に記載の処理方法。
【請求項７】
放電（プラズマ）処理によって第一ステップを行う請求項４又は５に記載の処理方法。
【請求項８】
酵素による処理によって、前記細胞間質を除去する第二段階を行う請求項４〜７のいずれかに記載の処理方法。
【請求項９】
前記酵素がパパインである請求項８に記載の処理方法。
【請求項１０】
前記機械的撹拌を好ましくは水性条件下で行う請求項４〜９のいずれかに記載の処理方法。
【請求項１１】
ウォータージェットを用いて前記繊維を撹拌し、部分的により微細な（smaller, finer）繊維、フィブリル又はミクロフィブリルへと小繊維化する「ヒドロエンタングルメント（hydroentanglement）」によって、エネルギーを印加する請求項４〜１０のいずれかに記載の処理方法。
【請求項１２】
レーザーエッチング、超音波、プラズマ、機械的起毛若しくはエメリー研磨、又はそれらの組み合わせによって、動力を印加する請求項４〜１１のいずれかに記載の処理方法。
【請求項１３】
前記繊維がケラチン繊維である請求項４〜１２のいずれかに記載の処理方法。
【請求項１４】
前記繊維がカシミア、キャメル、アルパカ、モヘア、及び特にウール、から選ばれる請求項１３に記載の処理方法。
【請求項１５】
前記繊維をまず洗浄剤又は界面活性剤を用いて精練する請求項４〜１４のいずれかに記載の処理方法。
【請求項１６】
第一及び第二ステップの化学的処理を、長い液（long  liquor、ロングリカー）からの「消耗（exhaustion、エグソーション）」技術を用いて行う請求項４〜１５のいずれかに記載の処理方法。
【請求項１７】
第二ステップの後に還元剤を使用する請求項４〜１６のいずれかに記載の処理方法。
【請求項１８】
前記還元剤が亜硫酸ナトリウム又は亜硫酸水素ナトリウムである請求項１７に記載の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天然繊維をフィブリル化する（fibrillating）方法に関し、特にウール等のケラチン繊維（keratinous
fibres）をフィブリル化する方法及びフィブリル化製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィブリル化とは、ウール繊維をより小さな直径を有する微細成分又はフィブリル（fibrils）に分離することを指す。これらは、マクロフィブリル、プロトフィブリル又はこれらの組み合わせであると考えられる。特定のセルロース系繊維のフィブリル化は広く研究されており、布地（fabric、織物、繊維、布、布帛、ファブリック）の強度、吸収性、表面積、手触り、不透明度等の性能を向上するために利用されている。しかしながら、ウール等のケラチン繊維のこのようなフィブリル化は行われていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、フィブリル化ケラチン繊維布地（fibre  fabric）、及び天然繊維をフィブリル化する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の最も広範な態様によれば、ケラチン繊維からなり、フィブリル、ミクロフィブリル及びプロトフィブリルを含有することを特徴とするテキスタイル布地（textile fabric、織布、織物、編物、繊維布帛）が提供される。
【０００５】
上記フィブリルは３〜５μｍの直径及び２５〜６０μｍの長さを有してよい。
【０００６】
上記布地は、好ましくは織布（woven）、編布（knitted）、不織布（non-woven）又は複合布（composite fabric）である。
【０００７】
本発明は、表面脂質物質又はスケールを除去する前処理、細胞間質を全体的又は部分的に除去する処理、並びに水性条件下で機械的撹拌によりフィブリル化する工程を含む天然繊維の処理方法も提供する。
【０００８】
繊維フィブリル化を好ましく制御するためには、ケラチン繊維の表面から物質を除去したり、表面を修飾したり、或いは表面化学を変化させる前処理を行うことが要求される。
【０００９】
ウール等の繊維を前処理して繊維芯を取り囲む表面脂質物質又はスケール（scales）を除去することが必要である。前処理は酸化剤（oxidising agents）を用いて行ってもよく、ウール処理（例えば縮み防止加工（imparting shrink resistant characteristics））に関連して広く公知の酸化剤を使用して行うのが好ましい。このような酸化剤の例としては、一過硫酸（Permonosulphuric Acid）又はその塩（salt）（ＰＭＳ）、ジクロロイソシアヌル酸（Dichloroisocyanuric Acid）又はその塩（ＤＣＣＡ）、次亜塩素酸ナトリウム（Sodium Hypochlorite）、ガス又は液化塩素、過酢酸、過酸化水素、水性臭素等が挙げられる。或いは、前処理を放電（プラズマ）処理を利用して行うことも好ましく、放電処理と酸化剤は各々利用しても組み合わせて利用してもよい。
【００１０】
本発明の方法の第二段階、即ち細胞間質を除去する処理は、パパイン（Ｐａｐａｉｎ）等を用いた酵素処理により簡便に行うことができる。パパインは植物由来の酵素であり、他の用途において工業的に利用されている。酵素は特に限定されず、Scintillase、エスペラーゼ８．０Ｌ（Esperase 8.0L）、Durazyme 16.0L、Bactosol WO、プロナーゼ（Pronase）、アルカラーゼ（Alcalase）、サビナーゼ（Savinase）、ノボザイム７３５（Novozyme７３５）、トリプシン（Trypsin）、ペプシン（Pepsin）等を、単独で或いは組み合わせて使用してよい。酵素溶液中に亜ジチオン酸塩（Dithionite）、Ｌ−システイン、チオグリコール酸（thioglycollice acid）等の還元剤を使用してもよい。
【００１１】
機械的撹拌（mechanical agitation）は、好ましくは水性条件（aqueous conditions）下で行う。動力は「ヒドロエンタングルメント（hydroentanglement）」として知られている手法によって印加してよい。該ヒドロエンタングルメントにおいては、ウォータージェットを用いて繊維を撹拌することにより、部分的に繊維を分解し、より微細な繊維、フィブリル又はミクロフィブリルへと小繊維化する。他の有効な動力印加手法としては、レーザーエッチング、超音波、プラズマ、機械的起毛、及びエメリー研磨（emerising）が挙げられる。布地の機械的処理においては、これらの手法を一種単独で或いは複数組み合わせて用いてよい。
【００１２】
ウール等のケラチン繊維は、通常、化学的処理及び機械的撹拌の一方のみではフィブリル化できないが、本発明の方法はケラチン繊維のフィブリル化に特に効果的である。本発明の方法によってケラチン繊維をフィブリル化できることが分かっている。本発明の方法は主としてケラチン繊維に関連するものであるが、絹や天然セルロース系繊維等の他の天然繊維に利用した場合にも優れた結果が得られることが分かっている。一部のセルロース系繊維の場合、本発明の方法を用いなくともフィブリル化が可能であるが、本発明の方法はその結果を改善することができる。
【００１３】
上記本発明の布地及び方法に用いるケラチン繊維としては、カシミア、キャメル、アルパカ、モヘア、特にウールが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１４】
本発明の方法を円滑に行うためには、テキスタイル（textile）の分野で一般的に用いられる洗浄剤又は界面活性剤を用いて、まず繊維を精練するのが好ましい。
【００１５】
本発明の方法の、第一及び第二ステップの化学的処理は長い液（long liquor、ロングリカー）からの「消耗（exhaustion、エグソーション）」技術を用いて行うのが好ましい。
【００１６】
第二ステップの酵素処理の後に還元剤を使用するのが好ましい。好適な還元剤としては、亜硫酸ナトリウムや亜硫酸水素ナトリウムのような繊維加工の分野で広く知られるものが挙げられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
下記実施例により本発明を更に説明するが、該実施例は単に本発明の実例を示すものにすぎない。
【実施例】
【００１８】
サンプルに化学的処理及び機械的処理の両方を順に施すことにより、繊維フィブリル化が達成されることを観測した。化学的前処理ステップによって、繊維表面から表面脂質物質又はスケールを除去し、次いで細胞間質を取り除く。高圧ウォータージェットの形で機械的動力を印加して更に細胞間質を除き、且つ皮質細胞からマクロフィブリルを生成する。フィブリル化は明確に確認され、布地の手触りの点で著しい効果が得られる。
【００１９】
１．ウール繊維
フィブリル化又はより微細な成分への繊維の分離は、サンプルに化学的処理及び機械的処理の両方を順に施すことにより達成される。
【００２０】
２．カシミア
ウールのフィブリル化に用いる薬剤と同様のものを用いて繊維を前処理し、続いて機械的処理（好ましくはヒドロエンタングルメント）を施す。
【００２１】
本発明において利用可能な化学的処理の例を表１に記載する。
【００２２】
全てのサンプルを４つのインジェクタを用いたヒドロエンタングルメント装置に通した。これらインジェクタは、それぞれ水圧１００ｂａｒ（３．０４ｍｊ／ｋｇ）の布地比エネルギー処理（fabric specific energy treatment）で作動させた。
【００２３】
【表１】
2004520494.tif 000002
【００２４】
繊維フィブリル化の評価（assessment）方法には、普遍的な基準となる方法は無い。テイラー（Taylor）は、顕微鏡を用いて繊維表面上の個々のフィブリルを数える「フィブリル化インデックス（Fibrillation Index）」を導入した（１９９３）。この方法は非常に単純であり、フィブリルは必ずしも布地全体に均一に分布するわけではないので、繊維をサンプルからランダムに選択すると偏った結果が得られることがある。
【００２５】
ＳＥＭ画像の画像解析に基づく光学的方法を用いて繊維フィブリル化を評価した。この方法では、画像中の画素ラインに沿って光強度レベルを測定する。このライン（繊維の軸に垂直に交差する）に沿った光強度の変化により、フィブリル径が直接的に得られる。
【００２６】
処理Ａ〜Ｄ（表１）の結果を図１に示す。処理Ａを行った場合、フィブリルの５０％が約３μｍの直径を有し、平均フィブリル径は５μｍであった。処理Ｂを用いると平均フィブリル径は４．８μｍであったのに対して、処理Ｃを用いるとフィブリル径はより狭い範囲に分布し、平均フィブリル径は３．２μｍであった。一方、処理Ｄの場合は標準的な分布が見られ、平均フィブリル径は４．４μｍであった。
【００２７】
なお、これら分布の一部に見られる傾斜形状は、測定系の倍率が６５０倍に限定されたことに起因すると考えられる。より微細なフィブリルは、この倍率では顕微鏡で確実に解析できないため画像解析により測定した。
【００２８】
ＳＥＭ画像及び画像解析を利用して、元繊維から分離したフィブリルの長さを評価した。測定結果を図２に示す。処理Aを行った場合は傾斜分布を示し、フィブリルの５０％が４５μｍの長さを有し、平均フィブリル長は４０μｍであった。処理Ｂを用いた場合、平均フィブリル長は４１μｍであった。処理Ｃを用いるとフィブリル長は他の処理に比べてより短く、平均フィブリル長は３１μｍであった。一方、処理Ｄの場合は、フィブリル長はより広く分布し、平均フィブリル長は５１μｍであった。
【００２９】
化学的処理のみ単独では、ウールのスケール構造を除去することはできるが、同時にフィブリル化することはできない。高圧ウォータージェットを用いて機械的処理のみを行う場合も、繊維フィブリル化は見られない。一方、化学的処理及び機械的処理の両方を連続的に行うと、効果的に繊維をフィブリル化できる。
【００３０】
本発明の布地及び方法の用途は特に限定されるものではないが、２つの主要な用途が考えられる。第一には織布、編布、不織布又は複合布としての用途であり、柔らかな綿毛状の（"fuzzy” fibrous）繊維質表面又はパイル状表面を提供することができる。実際に、非常に優れた「ピーチスキン（peach skin）」効果が得られる。例えば化学的処理を選択的に施してフィブリル、ミクロフィブリル及び／又はプロトフィブリルを含有する領域を特定部分に限定することにより、布地表面の外見及び質感をパターニングすることができる。
【００３１】
本発明の方法は不織布を作製するためにも使用できる。ミクロフィブリルの影響により、本発明による不織布は従来のものよりも微細及び／又は緻密とすることができる。即ち、本発明によれば、より少ない繊維で布地を作製でき、また同数の繊維を用いてより緻密な布地を作製することができる。本発明の一実施態様においては網状構造形成前に繊維の前処理を行い、その後ヒドロエンタングルメントを行うが、該ヒドロエンタングルメントにより繊維網状構造を強化し、且つ繊維を分割することができる。
【００３２】
ウール等のケラチン繊維をヒドロエンタングルメント処理する場合、強化及び繊維分割は同時又は連続的に行うことができる。
【００３３】
カーディング等の予備工程に由来する当初の繊維歪み（保存時歪み）の程度は、その後機械的動力を印加する際に繊維のフィブリル化又は分割の程度に影響し得る。（例えばファブリックテンタ（fabric stenter）装置を用いて）機械的動力を印加する前又は印加中に、布地に張力を加えて繊維歪みを有効に増加させてよい。上記の通り、本発明は主にウール等のケラチン繊維に対して有用である。また、本発明は直径２１μｍ以上の繊維、特にブリティッシュウールやニュージーランドウールのような粗羊毛にも利用でき、この場合も充分に優れた効果を示す。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】フィブリル径の度数分布を示す棒グラフである。
【図２】フィブリル長の度数分布を示す棒グラフである。
【図１】
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【図２】
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【国際公開パンフレット】
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2004520494.tif 000008
2004520494.tif 000009
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2004520494.tif 000012
2004520494.tif 000013
2004520494.tif 000014
2004520494.tif 000015
2004520494.tif 000016
2004520494.tif 000017
【国際調査報告】
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2004520494.tif 000019
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