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JP3489917B2 - 機能性繊維製品およびその製造方法 - Google Patents

機能性繊維製品およびその製造方法

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JP3489917B2
JP3489917B2 JP21510195A JP21510195A JP3489917B2 JP 3489917 B2 JP3489917 B2 JP 3489917B2 JP 21510195 A JP21510195 A JP 21510195A JP 21510195 A JP21510195 A JP 21510195A JP 3489917 B2 JP3489917 B2 JP 3489917B2
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JP
Japan
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chitosan
sericin
fiber
antibacterial
fibers
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JP21510195A
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明広 野形
英幸 山田
正和 野村
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Seiren Co Ltd
Original Assignee
Seiren Co Ltd
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Publication date
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Priority to AT02026858T priority patent/ATE321165T1/de
Priority to DE69635939T priority patent/DE69635939T2/de
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、機能性繊維製品および
その製造方法に関し、詳しくは着用中における吸水性や
吸湿性が高く、洗濯耐久性に優れた抗菌性、抗カビ性、
防臭性を有する一般衣料、生活関連資材、寝装材、医療
衛生材料等として好適に使用できる快適で安全性に優れ
た機能性繊維製品およびその製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に身体に着用して使用する下着、肌
着、手袋、ソックス、ワイシャツ、ブラウス、ランジェ
リー等の衣類、シーツ、布団カバー、パジャマ等の寝装
類、包帯、おむつ、ベットシーツ等の医療、衛生材料等
通常直接肌に触れて使用される繊維製品は、使用中に汗
等の分泌物が付着すると、これらの付着物が栄養源とな
って各種の細菌やカビがはびこり、悪臭を放散するよう
になったり、衛生上好ましくない状態を起こしたりする
という問題がある。このような問題を解決するために従
来から繊維や繊維布帛に対してビグアナイト誘導体、有
機シリコン系第４級アンモニウム塩等の各種合成抗菌剤
を付与する処理加工が行なわれたり、また、ゼオライト
に担持させた抗菌性金属（Ａｇ，Ｃｕ，Ｚｎ）のイオン
的解離により抗菌性を付与することが提案されている。
【０００３】しかしながら、これらの方法で得られた該
繊維布帛は、いずれも用いられている抗菌剤が人体に対
して必ずしも安全ではなく、使用する用途によっては人
体、特に新生児などの皮膚の弱い者に対しかぶれを生じ
るなどの安全上の問題があったり、一部の薬剤では、焼
却処分時におけるダイオキシンの発生の問題があること
から使用禁止となったものもあり、処理剤としては不適
当なものであった。それらに対して、最近ではより安全
性の高い抗菌防臭加工を求め、あるいは安定性の高い高
分子量の薬剤を求め天然物質である脱アセチル化キチン
（以下キトサンと称す）を抗菌成分として用いる加工方
法が提案されている（特開平３−５１３６９、特開平４
−２５７３０１、特開平５−３３９８０１、特開平６−
７０８０３）。しかしながら、これらはあくまでも抗菌
成分としてキトサンを使用し、しかもその繊維表面への
固着には人体に対し安全性に問題のある合成樹脂を主成
分とするバインダーが併用されており、抗菌効果や処理
された繊維材料の使用時における洗濯耐久性が満足され
ていても人体特に皮膚に対する安全性に関しては何ら配
慮されていないのが現状でありこれら問題に対する改善
が強く要望されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
現状に鑑みて行なわれたものであり、快適性と人体に対
する安全性が高い耐久性に優れた抗菌性、抗カビ性、防
臭性を有し、一般衣料、寝装材、生活関連資材、医療材
などに使用することができる繊維製品を提供することを
目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意検討の結果、本発明に到達した。本発
明は上記目的を達成するもので、次の構成よりなるもの
である。すなわち本発明に係る機能性繊維製品は、上記
の目的を達成するために繊維表面に脱アセチル化キチン
（キトサン）とセリシンからなる複合体が固着してなる
ことを特徴とするものある。
【０００６】また上記に示される本発明にかかる機能性
繊維製品の製造方法はキトサンとセリシンとの混合水溶
液を繊維表面に付着させた後、乾燥、加熱処理して上記
混合物からなる複合体を繊維表面に固着させることを特
徴とするものである。
【０００７】以下本発明について詳細に説明を行なう。
本発明でいう繊維は、ポリアミド、ポリエステル、ポリ
アクリロニトリル、ポリオレフィン等繊維を形成し得る
熱可塑性ポリマーよりなる合成繊維、アセテート等の半
合成繊維、セルロース系繊維、動物性繊維、さらにこれ
らの繊維の混紡品であってもよい。特に合成繊維を必須
とするものが好ましい。該繊維の形態としては狭義の繊
維、糸、織物、編み物、不織布等が含まれる。
【０００８】本発明で用いるキトサンは抗菌抗カビ防臭
効果を発揮するものであり、例えば、主としてカニ、エ
ビなどの甲殻類の外殻からカルシウム、タンパク質など
の夾雑物を酸およびアルカリ処理で除去して得られるキ
チンを、酸あるいは酵素で処理することによって脱アセ
チル化した分子量数十万のアミノ基を有する高分子量ポ
リマーがその典型例（狭義のキトサン）であるが、この
狭義のキトサンを酸あるいは酵素で処理することによっ
て得られる適度に分解した分子量数千から数万の比較的
低分子量のポリマーであってもよい。このキトサンの脱
アセチル化度は、有機酸、無機酸への溶解性および抗菌
性を考慮して、５０％以上であることが好ましい。
【０００９】キトサンの抗菌作用についてはカビの増殖
抑制作用やＥｓｃｈｅｒｉｃｈｉａｃｏｌｉ（大腸
菌）、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ
（黄色ぶどう状球菌）、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅ
ｒｕｇｉｎｏｓａ（緑膿菌）、Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕ
ｂｔｉｌｉｓ（枯草菌）などのグラム陽性、グラム陰性
細菌に対する増殖抑制作用が報告されている。これら抗
菌作用の詳細は不明であるが、四級化したキトサンのカ
チオン性アミノ基によって、菌の細胞壁中の陰イオン構
成物質が吸着され、その結果、細胞壁の生合成が阻害あ
るいは壁内外の物質の能動輸送が阻止されるため抗菌作
用が発現されるものと推定されている。
【００１０】本発明はキトサンとセリシンとを併用し、
両者からなる複合体を繊維表面に固着（定着）させるこ
とを本質とする。キトサンとセリシンは通常次のように
して混合水溶液にされ、繊維に付着される。即ちまずセ
リシンを水に溶解した後にこの水溶液に対してキトサン
を分散させる。次に攪拌しながら無機酸または有機酸を
添加してキトサンを溶解させキトサンとセリシンの混合
水溶液を調整する。
【００１１】あるいは、キトサンの水懸濁液に対して攪
拌を行いながら無機酸または有機酸を添加しキトサン水
溶液とした後に、セリシンを添加しキトサンとセリシン
の混合水溶液を調整する。添加する無機酸としては塩酸
等があげられ、有機酸としては酢酸、乳酸、蟻酸、クエ
ン酸、コハク酸、グルコン酸、アスコルビン酸等が挙げ
られ、それらの使用量は、キトサンの遊離アミノ基を中
和するのに必要な量以上使用することが好ましく、得ら
れたキトサン水溶液のｐＨが３〜６の範囲にあるように
することがより好ましい。セリシンの共存によりキトサ
ン単独皮膜の膨潤が抑制される。通常キトサン単独皮膜
の場合の水膨潤を抑制するに十分であって生成皮膜の不
溶化が維持される混合比で両者が用いられる。具体的混
合比はキトサンの分子量等によって異なるが、通常キト
サンに対しセリシンを０．０１〜２重量倍であって上記
機能を示す混合比で用いる。
【００１２】水溶液中のキトサンとセリシンの濃度も塗
布手段等に応じ適宜の濃度で用いうる。浸漬法等の場合
は通常キトサン濃度が０．０１〜２重量％程度であるこ
とが好ましい。キトサンとセリシンの繊維表面への固着
量はキトサン及びセリシン本来の機能を示しうる量であ
れば特に制限はなく、通常０．１ｇ／ｍ２以上が好まし
く、耐久性や布帛の風合等からは特に０．２〜５ｇ／ｍ
２が好ましい。前記したとおり、これらの混合水溶液を
付与する繊維の状態は糸状態でも布帛状態でもよい。ま
た付与の方法も、パッドドライ法、浸漬法、噴霧法等従
来知られた種々の方法を用いることができる。
【００１３】かくしてキトサンとセリシンを付与した繊
維を乾燥、加熱処理して繊維表面上に両者の複合体を固
着させる。この乾燥、加熱処理は通常用いられている熱
風型乾燥機等を用いて適宜に行なわれる。温度条件とし
ては１００〜２００℃程度が用いられる。用いる装置や
加熱温度、加熱時間等の条件は、生産速度を考慮し、ま
た処理後の繊維製品の形態や物性に悪影響を及ぼさない
よう配慮して適宜に最適条件が決められる。本発明方法
により安全性が高く、親水性、抗菌性、抗カビ性、防臭
性に優れた繊維製品を得ることができる。
【００１４】特にポリエステルやナイロン等の合成繊維
を必須として含む繊維を用いた場合には合成繊維本来の
優れた物性を保持した上、合成繊維の問題点である摩擦
帯電圧を人体に全く感じないまでに減少でき、しかも耐
久性に富む抗菌性、抗カビ性、防臭性及び永続的な親水
性を発現できるという顕著な効果を示す。かくして得ら
れた繊維（布帛）は適宜他の繊維（布帛）と併用しう
る。本発明の方法においてはキトサンとセリシンの組合
せが重要であり、他の成分の存在は必ずしも必要ではな
いが、ゼラチン、合成ペプチド類その他バインダー的機
能をもつ成分等を共存させてもよい。
【００１５】
【実施例】次に実施例により本発明を説明する。 実施例１ キトサン膜の膨潤度 下記の表１に示す割合にてキトサンに酢酸を加え攪拌す
ることにより溶解させキトサン水溶液を得た後、更に微
粉末のセリシンを添加し同様の操作により各々ｐＨ４の
キトサンセリシン混合水溶液を準備した。
【００１６】
【表１】
【００１７】次に、上記で得られた該水溶液を内径８５
ｍｍのシャーレに１０ｍｌ入れ、８０℃にて２時間乾燥
膜化させた。得られた膜から５．０ｃｍ×２．０ｃｍの
試料を採取し、２５℃蒸留水中に２時間浸漬した後にそ
れぞれ膜の長さを測定することにより次式により膨潤度
を求めた。 膨潤度（％）＝浸漬後の長さ／浸漬前の長さ×１００ 得られた膨潤度を表２に示す。
【００１８】
【表２】
【００１９】ここで、膨潤度が１００％のものは全く膨
潤していないことを意味する。表１からキトサンのみで
製膜したものは、膨潤度が１５６％と大きく極端な強度
低下を示していると考えられる。これに対し、セリシン
を０．２％あるいは、０．５％添加した膜では、膨潤度
が１０２％から１０６％でほとんど膨潤せずよって強度
低下もないと考えられる。但しセリシンの添加量をキト
サンに対して２倍量以上増やした場合には膜の不溶化が
起こりにくくなり蒸留水に浸漬した段階で溶解した。以
上の結果より、キトサンに対してセリシンを添加するこ
とによって水中でのキトサン膜の安定性を著しく改善で
きることが確認された。このように、キトサンに対して
セリシンを添加することによってキトサン膜の水中での
安定性が著しく改善され繊維に固着した場合にも耐久性
が大きく改善される。
【００２０】実施例２ キトサン／セリシンによる布帛
の処理 実施例１で調整されたキトサンセリシン水溶液を用いて
ポリエステル、ナイロン、綿、の３種の繊維布帛を使用
して下記の条件で処理した。 １．繊維布帛； ポリエステル繊維 平織物 経７５ｄ／３６ｆ 緯７５ｄ／９６ｆ 目付８０ｇ／ｍ２ ナイロン繊維 オックスフォード 経７０ｄ／３２ｆ 緯１６５ｄ／１４４ｆ 目付１００ｇ／ｍ２ 綿 フライス４０番手 目付１５０ｇ／ｍ２ ２．処理条件；布帛を処理液に浸漬後ゴムロールにて絞
液し、７０％ｏｗｆ付与した。次に１６０℃で２分間熱
処理した。 ３．処理加工布；実施例１において、各々の処方に対す
る処理布は各々次の表３に示す通りである。
【００２１】
【表３】
【００２２】得られた布帛について洗濯１０回繰り返し
た後の抗菌性、吸水性、吸放湿性、摩擦帯電圧を測定し
た。得られた結果を表４〜６に示す。 洗濯処理方法；ＪＩＳ Ｌ０２１７ １０３法 抗菌性測定方法；繊維製品衛生加工協議会指定のシェー
クフラスコ法によって行なった。測定に用いた菌株とし
てＩＦＯ１３２７７ 吸水性測定法法；ＪＩＳ Ｌ１０９６Ａ法 吸放湿性測定法法；ＪＩＳ Ｌ１０９６ 公定水分率測
定法に従い２０℃６５％ＲＨの水分率と４０℃９０％Ｒ
Ｈでの水分率を測定、この水分率の差を吸放湿性として
算出した。 摩擦帯電圧測定方法；ＪＩＳ Ｌ１０９４Ｂ法
【００２３】
【表４】
【００２４】表４から明らかなようにポリエステル、ナ
イロン、綿、どの素材においても加工後の布帛の状態で
はキトサンを付与したものは高い抗菌性を示している。
しかし、その耐久性においては、キトサンのみによって
処理を行なった場合（加工布Ａ）には洗濯後にその抗菌
性が大きく低下していることに対して、加工布Ｂ、Ｃに
おいては洗濯１０回後でもその抗菌性はほとんど低下し
ていない。特に、合成薬剤を用いてすら耐久性の確保が
難しいといわれているポリエステルにおいても高い耐久
性を有している。
【００２５】
【表５】
【００２６】吸水性の測定結果から明らかなように、キ
トサンセリシン複合体（処方ＢおよびＣ）においては、
高い吸水性を示しなおかつ高い耐久性も併せ持っている
ことが確認された。この吸水性は、キトサンのみの場合
では不十分であり、セリシンとの複合体にすることによ
って高い吸水性が確保されている。
【００２７】
【表６】
【００２８】表からも明らかなようにポリエステルは、
吸放湿性をまったく示さないのに対して、キトサンある
いはキトサンセリシン複合体を繊維に固着することによ
って高い吸放湿性を示している。これは特に、セリシン
を添加した場合に大きな値となっている。また、キトサ
ンのみあるいはセリシンのみでは耐久性が不十分である
のに対して、キトサンセリシン複合体では、高い耐久性
が得られている。
【００２９】
【表７】
【００３０】表から明らかなように、キトサンセリシン
複合体を定着した布帛（ＢおよびＣ処方）では、摩擦帯
電圧が大きく低下し、またその耐久性も非常に高いこと
が確認された。
【００３１】
【発明の効果】本発明によって得られた繊維製品は、耐
久性に富む抗菌性、防かび性、防臭性、親水性、保湿性
および吸放湿性を有するので快適な着用性が保証され、
しかも、キチンの脱アセチル化物と天然のセリシンを用
いているので、無毒性である上、使用に際して皮膚のか
ぶれなど人体への影響を生じることもなく、安全性が極
めて高い。従って、本発明の抗菌防臭繊維（布帛）は、
肌着、靴下、ブラウス等の一般衣料として、あるいはシ
ーツ布団カバー等の寝装関連資材、エプロン、タオル、
手袋等の生活関連資材、ガーゼ包帯等の医療関連資材と
して好適に用いることができる。また、その他のディス
ポーザブル用途をはじめ、様々な分野へも使用すること
ができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｄ０６Ｍ 23/14 Ｄ０６Ｍ 23/14 (56)参考文献 特開 平４−176460（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−11579（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) D06M 15/00 - 15/72 D06M 23/14

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 繊維表面に脱アセチル化キチンとセリシ
    ンとからなる複合水溶液を付着させて後、乾燥、加熱処
    理することを特徴とする機能性繊維製品の製造方法。
  2. 【請求項２】 混合水溶液を付着させる繊維が布帛状物
    である請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 脱アセチル化キチンとセリシンの混合比
    が脱アセチル化キチン１重量部に対しセリシン０．０１
    〜２重量部であり且つ複合水溶液中のキトサン濃度が
    ０．０１〜２重量％である請求項１又は２記載の方法。
  4. 【請求項４】 繊維が主として合成繊維からなる請求項
    １〜３のいずれか１項記載の方法。
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