(57)【要約】【課題】合成繊維の抗菌剤、抗ウイルス作用を安定化させ、洗濯耐久性を向上する方法の提供。【解決手段】中空繊維に、金属微粒子又は薬剤粒子の溶液を流し込む。前記中空繊維に前記金属微粒子又は薬剤粒子を含む前記溶液を流し込んだ後、前記中空繊維の中空部を潰す。【選択図】図４
2007277733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空繊維に、抗菌・抗ウイルス作用のある金属微粒子又は薬剤粒子を注入することで、抗菌・抗ウイルス加工を施す、ことを特徴とする抗菌・抗ウイルス性繊維の製造方法。
【請求項２】
前記中空繊維に、前記金属微粒子又は薬剤粒子を注入した後、前記中空繊維の中空部を潰す、ことを特徴とする、請求項１記載の抗菌・抗ウイルス性繊維の製造方法。
【請求項３】
中空繊維に、抗菌・抗ウイルス作用のある金属微粒子又は薬剤粒子を含む溶液を流し込む工程と、
前記中空繊維に前記金属微粒子又は薬剤粒子を含む前記溶液を流し込んだ後、前記中空繊維の中空部を潰す工程と、
を含む、ことを特徴とする、抗菌・抗ウイルス性繊維の製造方法。
【請求項４】
前記金属微粒子又は薬剤粒子を含む溶液を加圧して、前記金属微粒子又は薬剤粒子を含む溶液を前記中空繊維に流し込む、ことを特徴とする、請求項３記載の抗菌・抗ウイルス性繊維の製造方法。
【請求項５】
前記中空繊維の束の長手方向の一端又は両端から前記溶液を流し込む、ことを特徴とする、請求項３記載の抗菌・抗ウイルス性繊維の製造方法。
【請求項６】
前記金属微粒子又は薬剤粒子を含む前記溶液は水溶液よりなる、ことを特徴とする、請求項３記載の抗菌・抗ウイルス性繊維の製造方法。
【請求項７】
前記金属微粒子又は薬剤粒子を含む前記溶液は、有機系溶液よりなる、ことを特徴とする、請求項３記載の抗菌・抗ウイルス性繊維の製造方法。
【請求項８】
前記金属微粒子又は薬剤粒子は、前記中空繊維を濾すことが可能なサイズとされる、ことを特徴とする、請求項３記載の抗菌・抗ウイルス性繊維の製造方法。
【請求項９】
前記水溶液が接着剤を含む、ことを特徴とする、請求項６記載の抗菌・抗ウイルス性繊維の製造方法。
【請求項１０】
前記中空繊維をプレス加工して、前記中空繊維の中空部を押潰す、ことを特徴とする、請求項３記載の抗菌・抗ウイルス性繊維の製造方法。
【請求項１１】
複数の中空繊維を撚線器で撚って糸とし、前記撚線器から出力される前記糸をローラーまたはプレス機に供給し、押圧する、ことを特徴とする、請求項３記載の抗菌・抗ウイルス性繊維の製造方法。
【請求項１２】
複数の中空繊維を紡いで糸とし、この糸を織って布を作成し、その際、横糸押棒で、前記中空繊維の中空部を潰す、ことを特徴とする、請求項３記載の抗菌・抗ウイルス性繊維の製造方法。
【請求項１３】
抗菌・抗ウイルス作用のある薬剤を、ローラーを介して、前記中空繊維に注入・押圧する、ことを特徴とする、抗菌・抗ウイルス性繊維の製造方法。
【請求項１４】
前記ローラーが温度制御容器内に収容され、温度制御下で薬剤加工される、ことを特徴とする、請求項１３記載の抗菌・抗ウイルス性繊維の製造方法。
【請求項１５】
前記抗菌・抗ウイルス作用のある金属微粒子又は薬剤粒子を注入した中空繊維を、中空繊維でない別の繊維と混合する、ことを特徴とする、請求項１記載の抗菌・抗ウイルス性繊維の製造方法。
【請求項１６】
中空繊維に、抗菌・抗ウイルス作用のある金属微粒子又は薬剤粒子を注入する手段と、
前記金属微粒子又は薬剤粒子を注入した前記中空繊維の中空部を潰す手段と、
を備えている、ことを特徴とする抗菌・抗ウイルス性繊維の製造装置。
【請求項１７】
前記金属微粒子又は薬剤粒子を含む溶液を加圧して、前記金属微粒子又は薬剤粒子を含む溶液を前記中空繊維に流し込む手段を備えている、ことを特徴とする、請求項１６記載の抗菌・抗ウイルス性繊維の製造装置。
【請求項１８】
前記中空繊維の束の長手方向の一端又は両端から前記溶液を流し込む、ことを特徴とする、請求項１７記載の抗菌・抗ウイルス性繊維の製造装置。
【請求項１９】
抗菌・抗ウイルス作用のある金属微粒子又は薬剤粒子を注入することで、抗菌・抗ウイルス加工が施されてなる中空繊維を含む、ことを特徴とする抗菌・抗ウイルス性繊維。
【請求項２０】
前記中空繊維は、前記金属微粒子又は薬剤粒子が注入された後に、前記中空繊維の中空部が潰されてなる、ことを特徴とする、請求項１９記載の抗菌・抗ウイルス性繊維。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抗菌・抗ウイルス性繊維の製造方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気感染するインフルエンザ等に対して、白衣やマスクは有効である。ゼオライト（接着剤）等に抗菌剤を混ぜ、これを布に密着させることによって抗菌布が製造される。メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（ＭＲＳＡ）等の耐性菌などの対策として、抗菌・抗ウイルス作用を有する、布製の白衣、作業着、カーテン、マスク、寝具等の製品化が求められている。
【０００３】
なお、合成繊維の抗菌剤、抗ウイルス加工、洗濯耐久性向上を図る発明として、例えば特許文献１、２等には、抗菌剤の吸着力が強固で、洗濯後でも抗菌性が高く、さらに、抗菌剤の合成繊維からの溶出が極めて少なく、より安全な抗菌・防カビ・抗ウイルス性繊維の提供を目的として、合成繊維と、無機性値／有機性値が１．４を越え、３．３以下であるピリジン系抗菌剤が微粒子の状態で分散された水性懸濁液を、密閉した加温加圧環境下で流動させることにより、上記ピリジン系抗菌剤を上記合成繊維に吸尽させた後、上記合成繊維を常圧に戻し、その次に、常圧下で上記合成繊維を熱処理する、抗菌・防カビ・抗ウイルス性繊維を製造する方法が開示されている。特許文献３には、抗菌性および抗ウイルス性のポリマー材料であって、イオンの銅の微視的粒子を有しており、該粒子が該ポリマー材料に封入され、かつその表面から突出しているポリマー材料が開示されている。
【０００４】
また特許文献４には、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ナイロン繊維等の合成繊維、アセテート繊維等の半合成繊維、混合繊維に抗菌性を付与する加工法が開示されている。さらに特許文献５には、工業洗濯耐久性に優れた抗菌性を付与した合成繊維の製造方法が開示されている。
【０００５】
また、特許文献６には、繊維の風合いの粗硬化を惹起することなく洗濯耐久性が改善され、且つ安全性が確保された抗菌性繊維として、断面が中実繊維または中空繊維、その横断面における外形や中空部の形状は円形であっても異形のポリエステル繊維を用いることが記載されている。
【０００６】
以下、従来の典型的な抗菌加工を説明する。図１は、従来の抗菌加工繊維の製造プロセスを模式的に示す図である。ゼオライト１０２と抗菌剤１０１の混合物１０３を溶剤と混合して薬液１０６を作り、薬液１０６と布帛１０５を高温圧力容器１０４の中に入れ、加熱し、加圧し、抗菌剤１０１との混合物を布１０５全体に塗布する。
【０００７】
図１に示した従来の薬液塗布方法では、温度は２００℃前後、圧力は数気圧である。なお、大量処理用に用いられる大型圧力容器はコスト高である。
【０００８】
次にウイルス対策について説明する。
【０００９】
病原菌等に有効な従来の抗菌布に比べ、ウイルスに対しては１０倍から１００倍の薬剤を添付する必要がある。薬剤に接着剤（＝ゼオライト）を混ぜて布帛に塗布すると、ゼオライトの量が多いため、風合いが極めて悪くなる。また、工業洗濯等により、数回で薬剤が洗い流され抗ウイルス作用は激減する。また、薬剤を洗い落ちにくくする場合、塗布される薬剤の量がもともと少ないので、抗菌作用はともかく、抗ウイルス作用はほとんど無い。
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−２８１９５１号公報
【特許文献２】特開２００６−９２３２号公報
【特許文献３】特表２００３−５２８９７５号公報
【特許文献４】特開２０００−８２７５号公報
【特許文献５】特開２０００−１１９９６０号公報
【特許文献６】特開２０００−３４６７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、大量の接着剤を含まない薬剤の開発が求められている。また、接着剤の量を抑制しながら、洗濯耐久性の優れた、薬剤の接着・塗布の実現が課題である。
【００１２】
病院等の作業着、運動着には、例えばポリエステル繊維が化学的に安定しており、その機械的強度が大きいことから、ポリエステル繊維と綿との混紡が多用される。ポリエステル繊維は、化学的に安定しており、ポリエステル繊維に抗菌剤などの他の化学物質を接合することは、困難である。その表面は、滑らかであり、天然繊維の捩れ縮れている状態とはかなり異なった様相を示す。このため、染色も通常の繊維に比べて行い難く、ポリエステル繊維の染色は、主に、物理吸着を利用して行われている。
【００１３】
図１等に示した従来の方法で、ポリエステル繊維等の合成繊維に、抗菌剤を安定に塗布することは困難である。また、抗ウイルス作用がある薬剤だけを、従来の方法で塗布することは困難である。
【００１４】
本発明の目的は、使用する薬剤の量の増大を回避しながら、抗菌・抗ウイルス作用を安定化させ、洗濯耐久性の優れた抗菌・抗ウイルス性繊維の製造方法と装置、並びに抗菌・抗ウイルス繊維を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本願で開示される発明は、前記課題を解決するため、概略以下の構成とされる。
【００１６】
本発明の１つのアスペクト（側面）に係る方法によれば、中空繊維に、抗菌・抗ウイルス作用のある金属微粒子又は薬剤粒子を注入することで、抗菌・抗ウイルス加工を施す、ことを特徴とする、抗菌・抗ウイルス性繊維の製造方法が提供される。本発明に係る方法によれば、前記中空繊維に、前記金属微粒子又は薬剤粒子を注入した後、前記中空繊維の中空部を潰す工程を含む。
【００１７】
本発明の別のアスペクトに係る抗菌・抗ウイルス性繊維の製造方法は、中空繊維に、抗菌・抗ウイルス作用のある金属微粒子又は薬剤粒子を含む溶液を流し込む工程と、前記中空繊維に、前記金属微粒子又は薬剤粒子を含む前記溶液を流し込んだ後、前記中空繊維の中空部を潰す工程と、を含む。
【００１８】
本発明に係る方法において、前記金属微粒子又は薬剤粒子を含む溶液を加圧して、前記金属微粒子又は薬剤粒子を含む溶液を前記中空繊維に流し込む。
【００１９】
本発明に係る方法において、前記中空繊維の束の長手方向の一端又は両端から前記溶液を流し込むようにしてもよい。
【００２０】
本発明に係る方法において、前記金属微粒子又は薬剤粒子を含む前記溶液は水溶液としてもよい。
【００２１】
本発明に係る方法において、前記金属微粒子又は薬剤粒子を含む前記溶液は、有機系溶液としてもよい。
【００２２】
本発明に係る方法において、好ましくは、前記金属微粒子又は薬剤粒子は、前記中空繊維を濾すことが可能なサイズとされる。
【００２３】
本発明に係る方法において、前記水溶液が接着剤を含むようにしてもよい。
【００２４】
本発明に係る方法において、ローラーまたはプレス機により、前記中空繊維を押圧して、前記中空繊維の中空部を押潰す。
【００２５】
本発明に係る方法において、複数の中空繊維を撚線器で撚って糸とし、前記糸をローラーまたはプレス機で押圧する。
【００２６】
本発明に係る方法によれば、複数の中空繊維を紡いで糸とし、この糸を織って布を作成し、その際、横糸押棒で、前記中空繊維の中空部を潰すようにしてもよい。
【００２７】
本発明のさらに他のアスペクト（側面）に係る装置は、中空繊維に、抗菌・抗ウイルス作用のある金属微粒子又は薬剤粒子を注入する手段と、前記金属微粒子又は薬剤粒子を注入した前記中空繊維の中空部を潰す手段と、を備えている。
【００２８】
本発明に係る装置においては、前記金属微粒子又は薬剤粒子を含む溶液を加圧して、前記金属微粒子又は薬剤粒子を含む溶液を前記中空繊維に流し込む手段を備えた構成としてもよい。
【００２９】
本発明に係る装置においては、前記中空繊維の束の長手方向の一端又は両端から前記溶液を流し込む構成としてもよい。
【００３０】
本発明のさらに別のアスペクト（側面）に係る抗菌・抗ウイルス性繊維は、中空繊維を含み、前記中空繊維に抗菌・抗ウイルス作用のある金属微粒子又は薬剤粒子を注入することで、抗菌・抗ウイルス加工が施されている。本発明に係る抗菌・抗ウイルス性繊維において、好ましくは、前記中空繊維に、前記金属微粒子又は薬剤粒子が注入された後に、前記中空繊維の中空部が潰されている。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、使用する薬剤の量の増大を回避しながら、抗菌・抗ウイルス作用を安定化させ、抗菌性・抗ウイルス性繊維の洗濯耐久性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
上記した本発明について更に詳細に説述すべく添付図面を参照して以下に説明する。
【００３３】
図２を参照して、ローラー塗布方法を説明する。対向配置した２つのローラー２０５、２０６に薬液を着けた状態で、布帛２０７を挟み回転させる。ローラー２０５、２０６による加圧は、２０気圧から１００気圧とする。
【００３４】
この製造方法は、圧力容器を用いないため（すなわち、図１の大型圧力容器を用いないため）、コストの低減が実現できる。
【００３５】
さらに、ローラー２０５、２０６を温度制御容器２０４に収容し、温度管理をすることで、薬剤（ゼオライト２０２と抗菌剤２０１の混合物２０３）の添付を行う場合、布帛や、繊維に対しても、同様な加工が可能である。なお、ローラーは２つである必要はなく、１つのローラーでもよい。特に制限されないが、本発明において、繊維として、以下の中空繊維を用いてもよい。
【００３６】
図３（Ａ）、（Ｂ）に、公知の中空繊維の電子顕微鏡写真を示す。壁が２層の中空繊維の例である。全ての繊維の中心に、１００−２００μｍ程度の穴が空いており、厚さが２０μｍ程度の壁がある。この壁は、完全に密閉されていず、壁を作る繊維には１μｍ以下の細かな穴が空いている。
【００３７】
かかる中空繊維応用の一つに水の浄化作用がある。繊維壁の作る多数の１μｍ以下の穴によって水が濾されて微粒子が繊維にトラップされる。このため、従来より、例えば浄水器として利用されている。また、穴の径が１μｍ以下のため、ウィルス以外の病原菌などを通さないので病院など医療用でも利用されている。
【００３８】
本実施例では、この中空繊維を利用して、抗菌・抗ウイルス作用のある金属微粒子や薬剤を繊維中に注入する。
【００３９】
図４は、本実施例の製造方法を説明する図である。金属微粒子や薬剤粒子を中空繊維が濾すことが出来る大きさにしてから（１００μｍくらいから数μｍ程度）、純水に混入し、中空繊維を利用した水の浄化装置のように、薬剤粒子を含んだ水４０３を中空繊維４０１の中空部に流し込む。薬剤粒子を含んだ水４０３を表面側から加圧すると、処理を短縮する。繊維の壁によって濾された薬剤粒子のほとんどが内側に付着する。
【００４０】
本実施例では、薬剤粒子を含んだ水４０３が余分に繊維から流れ出ないようにするために、容器４０２と中空繊維４０１の束の一端との接続部、及び、中空繊維４０１の束の他端側には、シール部４０４、４０５をそれぞれ設ける。
【００４１】
また、図４では、薬剤を含んだ水４０３を中空繊維４０１の束の一端側から流しこんでいるが、図４のシール部４０５を圧力容器に取り付けて、中空繊維４０１の両端側から、薬剤を含んだ水４０３を流し込んでも良い。
【００４２】
なお、中空繊維の壁単位面積当たりの金属微粒子の量は、水の体積と水に混ぜた薬剤微粒子の重量を量ることで、見積もられる。溶媒として、水の代わりに、他の有機系の溶液を利用することも可能である。利用できる薬剤の種類が広がる。必要に応じて接着剤を薬剤と水に混ぜても良い。例えばゼオライトなども一緒に溶かして中空部に流し込むようにすると、薬剤微粒子が強固に付着することが期待できる。抗菌作用を有する材料としては、銀、チタン、銅、亜鉛などの金属のほか、該金属を含む化合物、光触媒としての酸化チタン等もある。
【００４３】
金属として銀を用いる場合、酸化して黒ずむという経年変化を防ぐために還元性の薬品を一緒に流し込んでもよい。化学反応を伴わないので、低い温度でも処理できる。抗菌・抗ウイルス作用のある金属元素や薬品を中空繊維の内側表面に取り付ければ、繊維外側表面に接着剤を利用して取り付ける方法よりも、洗濯等によって作用物質が簡単に流れ落とされる確率は大きく減少し、洗濯耐久性が向上する。
【００４４】
中空繊維４０１内側に取り付けた薬剤の抗ウイルス性については、中空繊維の壁の穴の大きさは、ウイルスのサイズよりも大きいので、壁の内側外側の区別はなく、ウイルスに対しては有効に作用する。また、病原菌等についても薬剤が僅かに壁から漏れ出ているだけで、十分な効果がある。
【００４５】
また、壁の穴を大きくし、薬剤粒子もそれに応じて大きくすれば、同様に病原菌（＝数μｍ程度）の大きさであっても効果がある。
【００４６】
図５は、中空繊維の内部に付着した薬剤を流れ出にくくする加工例を示している。まず、図４に示した処理を行い、中空繊維の内部に薬剤を入れる。そして、その繊維を紡いで糸にする。図５には、その製糸プロセスが示されている。
【００４７】
複数の中空繊維５０１は、撚線器５０２に導かれて撚られて糸５０３となる。次に、糸５０３をローラー５０４、５０５に導き、圧を掛けて潰し、糸の巻取器（不図示）に導かれる。ローラー５０４、５０５で圧をかけると中空繊維５０１の中心の穴が潰れる。すると、穴の中にあった薬剤などの機能薬品は、中空繊維内に閉じ込められることになり、洗濯耐久性が向上する。
【００４８】
本実施例では、ローラー５０４、５０５によって加圧することで、中空繊維５０１を潰しているが、プレス機や繊維を叩く機械で潰してもよい。また、図５に示した例では、中空繊維５０１を潰す方向は、一方向であるが、２つの方向から潰しても良いことは勿論である。
【００４９】
図６には、中空繊維を用いて布を作るときに、中空繊維の内部に付着した薬剤を流れ出にくくする加工の例が示されている。まず、図４に示した処理で、中空繊維の内部に薬剤を入れる。そして、その繊維を紡いで糸にする。これは、通常の、製糸工程でよい。
【００５０】
次に、その糸を用いて布を織るプロセスとして、図６に示すように、布は、縦糸６０１と横糸６０２を相互に入れ込んで布を作る。この時、縦糸６０１は長く引っ張ってあり、横糸６０２を横から入れては、押し棒６０３で、布側に寄せる作業を繰り返す。横糸６０２の押圧力を高め、中空繊維の中空部が潰れるようにする。すると、中空繊維の中空部に薬剤が閉じ込められ、洗濯耐久性が向上する。また、通常の方法で布を作ってから、図６に示すように、ローラー等などで圧力をかけて布中の中空繊維を押しつぶしても同様な効果が得られる。
【００５１】
なお、中空繊維は内部に穴が空いているため、中空繊維でない合成繊維等と混ぜて布、糸を製造することで、その繊維強度を高めるように加工してもよいことは勿論である。
【００５２】
また、本発明による中空繊維を、例えば既存の中空繊維を用いない抗菌繊維と混紡することで、抗菌繊維による抗菌作用のほかに、混紡繊維に、抗ウイルス作用を機能せしめることができる。
【００５３】
以上、本発明を上記実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例の構成にのみ制限されるものでなく、本発明の範囲内で当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】従来の薬剤塗布方法を説明する図である。
【図２】本発明で用いられるローラー塗布法を説明する図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は中空繊維の顕微鏡写真を示す図である。
【図４】本発明において、中空繊維内部に金属微粒子を導入する方法を説明する図である。
【図５】本発明において、中空繊維内部に薬剤微粒子を導入した後、中空繊維の中空部を潰す方法を説明する図である。
【図６】本発明において、中空繊維内部に薬剤微粒子を導入した後、中空繊維の中空部を潰す方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０１  抗菌剤
１０２  ゼオライト
１０３  混合物
１０４  高温圧力容器
１０５  布
１０６  薬剤
２０１  抗菌剤
２０２  ゼオライト
２０３  混合物
２０４  温度制御容器
２０５、２０６  ローラー
４０１  中空繊維束
４０２  圧力容器
４０３  薬剤を含んだ水
４０４、４０５  シール部
４０６  濾された水
５０１  中空繊維
５０２  撚線器
５０３  布
５０４、５０５  ローラー
６０１  縦糸
６０２  横糸
６０３  横糸押棒
【図１】
2007277733.tif 000003
【図２】
2007277733.tif 000004
【図３】
2007277733.tif 000005
【図４】
2007277733.tif 000006
【図５】
2007277733.tif 000007
【図６】
2007277733.tif 000008