ナノファイバー不織布の耐水性及び耐洗濯性の向上に関する研究
生活資材開発課 吉田 巧

佐伯和光*1 生活工学研究所 金丸亮二*2

ナノファイバー(NF)不織布は防水性を有し、かつ優れ

2.4 洗濯試験
JIS L 0844 洗濯に対する染色堅ろう度試験を参考とし、た透湿性を持つことから、アウトドアウェア等への応用試験瓶(ステンレス鋼製、容量 550 mL、内径 75 mm、円筒が期待されている 1)。しかしながら、NF は界面活性剤が形)に、蒸留水 200 mL に石けんを 5 g/L となるように加え付着するとその防水性能が低下するという欠点を有する。て調製した試験液および約 15×15 cm の試料を入れ、洗濯

この欠点は生地を洗濯した場合、生地上にわずかに残試験機(大栄科学精器製作所製 ラウンダーメータ L-8)を留した洗剤成分による耐水性の低下を招く恐れがある。

用いて、40 °C で洗濯処理を行い、その後、水でよくすす

1. 緒言

そこで本研究では、NF 不織布に撥水撥油剤を添加するぎ、それから室温で自然乾燥させた。

ことによって、NF への界面活性剤の付着を防ぎ、耐水性と耐洗濯性を向上させることにより、この問題の改善を2.5 耐水度の測定耐水度試験機(インテック社製 IT-LHW)を用いて、高水目指した。

圧法(加速水圧 100 kPa/min.)で試料の耐水度を測定した。
2. 実験

なお、測定は試料上に金属製の目皿を置き、試料の膨れを2.1 NF 不織布の製造抑えながら実施した。

市販のポリフッ化ビニリデン(PVDF)を有機溶剤に溶解して樹脂溶液を調整し、自作のシングルノズルのエレク3 結果と考察

トロスピニング装置または第一編物社製の有効幅 30 cm、3.1 NF 不織布の作製と漏水性評価試験

紡糸ノズル 14 本(7 本/列×2)のマルチノズルのエレクト

フッ素系繊維加工用、フッ素系模型コーティング用、フロスピニング装置を用いて NF 不織布を作製した。

ッ素系電子基板用の撥水撥油剤またはシリコーン系撥水

2.2 NF 不織布の漏水性評価試験

シングルノズル式のエレクトロスピニング装置によって4 cm×φ3 cm の円筒形ガラス管の片端を NF 不織布で覆撥油剤を包含した PVDF-NF 不織布を 2.1 に記した方法で、作製した。その NF 不織布の界面活性剤水溶液に対する漏い、1 mg/mL(pH10.1)の石けん水 15 mL をそのガラス管に水性を 2.2 に記した方法で評価した。その結果、繊維加工入れ、液滴が落下し始めるまでの時間を計測した (Fig. 1)。

用の撥水撥油剤を包含させた場合、最も漏水耐性の向上

石けんはミヨシ M 石けん(ミヨシ石鹸社製)を用いた。

(漏水発生までの時間の延長)が認められた(Table 1 Entry2-6)。次に、マルチノズル式のエレクトロスピニング装置を用いて、繊維加工用撥水撥油剤を包含した PVDF ナノ
ファイバー不織布を作製し、その界面活性剤水溶液に対する漏水性を評価したところ、漏水耐性の向上が認められた(Table 1 Entry 7-8)。
Table 1 NF 不織布の漏水性評価試験結果

Fig. 1 NF 不織布の漏水性評評価試験
2.3 NF 不織布と基布との貼り合わせ
NF 不織布と基布との間にホットメルトポリウレタンウ
ェブシート(東海サーモ社製 Fuzec 6J8D20)を挟み、ラミネ

Entry

紡糸装置

撥水撥油剤

膜厚(μ m)

1

シングル

-

18>24時間

2

シングル

-

182分31秒

3

シングル

繊維加工用

2510分43秒

4

シングル 模型コーティング用

25

2分50秒

耐水時間

5

シングル

電子基板用ート装置(アサヒ繊維機械社製 JR-1000NX)を用いて、設定

25

3分37秒

6

シングル

シリコーン系

258分43秒

温度 100 °C、接着時間 30 秒、加圧力 0.5 MPa で貼り合わ

7マルチ-60

1分21秒せた。

8マルチ

繊維加工用

60

6分07秒

耐水時間:漏水が発生までの時間。Entry 1:蒸留水使用(石けん水不使用)。

*1 現

商工企画課

*2 現

(公財)富山県新世紀産業機構
富山県產業技術硏究開発センタｰ硏究報吿 No.34 (2020)65

3.2 NF 不織布の洗濯処理前後の耐水度試験バーとの間に剥がれが認められた(Fig. 2)。これは、撥水撥

マルチノズル式エレクトロスピニング装置で作製した油剤がバインダーの接着性を低下させたためであると推ナノファイバー不織布を、2.4 に記載の手順に従い、40 ℃量する。したがって、本技術を実用化するためには、基布の石鹸水を用いて洗濯処理(洗濯、すすぎ、乾燥)し、処理と NF との接着強度を向上させるなど、さらなる技術改善

前後の耐水度を 2.5 に記した方法で、耐水度試験機を用いを行う必要がある。て測定した。その結果、撥水撥油剤を添加していないブラ
ンクのナノファイバー不織布には 25 %程度の耐水度の低下が認められた(処理前：56 kPa、処理後：41 kPa)。一方、
撥水撥油剤を包含させたナノファイバー不織布に耐水度の低下は認められなかった(処理前：56 kPa、処理後：57 kPa)。
この結果は、撥水撥油剤の添加が耐洗濯性の向上に一定の効果を与えることを示すものである。
ここで、Table 1 の Entry 1-2 を見ると、界面活性剤の存在下では、NF の防水性が大きく低下することがわかる。
このことから、撥水撥油剤を添加していない NF 不織布

Fig. 2 洗濯処理前後の貼合せ生地
左:洗濯前、右:洗濯後に、洗濯処理後の耐水度の低下が認められた原因として、洗濯後の界面活性剤の残存が考えられる。一方、撥水撥油4. 結言剤を添加した NF 不織布には、撥水撥油剤の効果によって撥水撥油剤を包含したナノファイバー不織布を作製し、洗濯処理後の界面活性剤の残存が少ないと推量する。つま界面活性剤水溶液に対する漏水性を評価したところ、漏り、撥水撥油剤が NF への界面活性剤(石けん)成分の付着水耐性の向上が認められた。そのナノファイバー不織布を防ぐことによって、洗濯後の耐水度の低下を防いだと考を、石けん水を用いて洗濯処理し、処理前後の耐水度を測えられる。

定した。その結果、ブランクのナノファイバー不織布には耐水度の低下が認められたが、撥水撥油剤を包含したナ

3.3 NF 不織布と基布との貼合せ生地を用いた実験
マルチノズル式エレクトロスピニング装置で作製した
含撥水撥油剤 NF 不織布を、ホットメルトウェブシートをノファイバー不織布に耐水度の低下は認められなかった。
この結果は、撥水撥油剤の添加が耐洗濯性の向上に有効であることを示すものである。

バインダーとして朱子織物と貼合せた生地を作製した。この生地の耐水度を、耐水度試験機を用いて測定したところ

参考文献

110 kPa と優れた耐水度を示した。この生地について、2.41) 金丸亮二:富山県工業技術センター研究報告,に記載の手順に従い、40 ℃の石鹸水を用いた洗濯処理(洗26, 77 (2012).

濯、すすぎ、乾燥)を行ったところ、織物生地とナノファイ
キーワード：ナノファイバー、耐水度、洗濯耐久性、界面活性剤

Research on Improvement of Water and Washing Resistance of Nanofiber Nonwoven FabricLife Materials Development Section; Takumi YOSHIDA and Kazumitsu SAEKI*1
Director of Laboratory; Ryoji KANAMRU*2
A nanofiber nonwoven fabric containing water and oil repellent was prepared and the water leakage to surfactant aqueous
solution was evaluated. The result showed that the improvement in water leakage resistance. The nanofiber nonwoven fabricwas subjected to a washing treatment with soap water, and the water resistance before and after the treatment was measured. The
result showed that it was reduced the water resistance of the blank nanofiber nonwoven fabric, by contrast, it was not reduced
the water resistance of the nanofiber nonwoven fabric containing the water and oil repellent. This result indicates that the additionof the water and oil repellent to nanofiber is effective for improving the washing resistance for one.

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Reports of the Toyama Industrial Technology R&D Center No.34 (2020)