JP3631440B2

JP3631440B2 - 鉱物粉末が添加された繊維の製造方法及びこれから製造される繊維

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Publication number: JP3631440B2
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Inventors: 美秀石
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉱物粉末が含まれている繊維及びその製造方法に関するものであり、特に機能性があって結晶形（劈開状）が卓状（板状）である鉱物の粉末を単独で、または機能性があって、結晶形（劈開状）が柱状、ピラミッド状、菱面体状、または六面体状、八面体状、十二面体状等多辺体状である鉱物粉末を選択的に一定量混合した後、この混合された粉末に選択的に無機抗菌剤を混合し、さらに化学樹脂を一定量混合することによって機能性繊維を製造する方法及びこれから製造された機能性繊維に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
機能性製品に関する関心を反映して繊維分野においても既に化学樹脂に機能性鉱物を添加して機能性繊維を製造することが行われている。
【０００３】
このような機能性鉱物としては、麦斑岩、角閃石、ルチル（ｒｕｔｉｌｅ）、ゼオライト（ｚｅｏｌｉｔｅ）、ジルコン、ムライト、玉石類、トルマリン以外も多数存在することは勿論、これらの天然鉱物を人工的に合成した鉱物も多数使われてきており、これら鉱物は人体に有益な遠赤外線放出、抗菌、消臭、電磁波遮断、紫外線遮断、吸着性、吸湿性、陰イオン放出、静電気防止等多様な機能と効果を発揮する。
【０００４】
従来機能性繊維の製造は、繊維の一般的な製造工程を基本として機能性鉱物粉末を化学樹脂に一定量添加し、放射、延伸、仮撚、カッティングまたは紡績、製織工程を通じて機能性繊維を製造していたが、このような従来機能性繊維の製造過程において、化学樹脂に添加された機能性鉱物は、その結晶形が柱状、ピラミッド状、菱面体状、六面体状、八面体状、十二面状等、多様であるため、繊維の製造工程のうち、設備の付属、即ち、ヘルド、ローラー、ガイドボディー等の摩耗が頻繁であったし、前記鉱物の固有の形態によって製造された原糸の表層が均一でないため、製造された繊維の表面が滑らかでなく、原糸の製造の際に糸の切れ等が頻繁に発生した。
【０００５】
即ち、鉱物の粉末を添加して機能性繊維を製造するのに鉱物の決定構造が不規則で、硬度が高いため、製造された原糸は、表層に鉱物粒子が突出にしており、製造工程において、摩擦によって高価な放射、延伸、仮撚、及び紡績工程設備が摩耗するため、正常な生産が不可能となった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するために案出されたものであり、本発明の第１目的は、人体に有益な遠赤外線放出、血圧調節、痛み緩和、抗菌、消臭、電磁波遮断、紫外線防止、吸収力、吸湿性、陰イオン放出等の多様な複合機能と効果を有し、結晶形（劈開状）が卓状（板状）である鉱物の粉末を１種以上使用して化学樹脂と一定量混合した後、通常の混合または放射方法によって放射した後、延伸、仮撚、カッティング、紡績を通じて製造することによって、原糸に混合された粉末の粒子を同一方向に配列することにより、滑らかで、かつ生産性が円滑で、柔軟性があって、従来の繊維に比べて優れた特性を有するようにするところにある。
【０００７】
本発明の第２の目的は、前記第１目的で記述した機能があって、結晶形が卓状である鉱物粉末と結晶形が柱状、ピラミッド状、菱面体状、または六面体状、八面体状、十二面状等の多辺体状鉱物粉末を一定量混合した後、化学樹脂と一定量混合し、通常の混合または放射方法によって放射した後、延伸、仮撚、カッティング、紡績を通じて製造することによって、生産工程を円滑に行うことができ、製造された繊維が機能及び効果において、前記第１目的下で製造された繊維に追加してその機能及び効果を増進及び相互補完することができ、従来の繊維に比べて柔らかく触感に優れた特性を持つようにすることである。
【０００８】
本発明の第３の目的は、前記第１目的または第２目的に記載された通り機能性繊維を製造することにおいて、鉱物に混合された鉄分を除去するために精密粉砕する過程で電磁石を利用して、また、圧力によってフィルターを通過させることによって所望の直径を有する微細な鉱物粉末を製造する方法を提示すると共に、無機抗菌剤としては銀（Ａｇ）をゼオライト、燐酸カルシウム、または燐酸ジルコニウムに担持させた混合物を添加することによって繊維の抗菌性を向上させることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の目的を達成するために、本発明では結晶構造が卓状であり、機能のある鉱物、望ましくはフィロケイ酸塩鉱物（層状構造型）を化学樹脂と適正量混合した後、通常の混合または放射方法によって放射した後、延伸、仮撚、カッティング、紡績を通じて機能性繊維を製造する。
【００１０】
本発明の第２目的を達成するために、本発明では、結晶構造が柱状、ピラミッド状、菱面体状、六面体状、八面体状、十二面体状等の多辺形体状、不規則であり、機能のある鉱物粉末を前記フィロケイ酸塩鉱物と一定量混合した後、化学樹脂と適正量混合した後、通常の混合または放射方法によって放射した後、延伸、仮撚、カッティング、紡績を通じて機能性繊維を製造する。
【００１１】
本発明の第３目的を達成するために、本発明では通常の抗菌剤として用いられる銀（Ａｇ）の代わりに銀（Ａｇ）イオンをゼオライト、燐酸カルシウム、または燐酸ジルコニウムに担持させた混合物を前記卓状鉱物（概して、フィロケイ酸塩鉱物）の粉末と適正混合した後、これをまた化学樹脂と適正量混合した後、通常の放射方法によって放射し、延伸、仮撚、カッティング、紡績を通じて機能性繊維を製造したり、前記卓状鉱物とともに結晶構造が柱状、ピラミッド状、菱面体状、六面体状、または八面体状、十二面体状等の多辺体状鉱物の粉末を適正混合した後、これをまた化学樹脂と適正量混合した後、通常の放射方法によって放射し、延伸、仮撚、カッティング、紡績を通じて機能性繊維を製造する。
【００１２】
即ち、本発明は以下の発明を包含する。
【００１３】
（１）結晶形が卓状である鉱物群から選ばれた第１鉱物を１次粉砕する段階と、前記鉱物粉末を所望の原糸繊度の１／３以下の直径で２次精密粉砕する段階と、前記第１鉱物の粉末０．１〜１０重量％と化学樹脂９０〜９９．９重量％を混合する段階と、また、前記第１鉱物の粉末と前記化学樹脂の混合物を放射する段階からなることを特徴とする機能性繊維の製造方法。
【００１４】
（２）結晶形が卓状であり、硬度が低い鉱物群から選ばれた第１鉱物と、結晶形がピラミッド状、柱状、菱面体状、六面体状、八面体状、十二面体状等多辺体状で、板状でない第２鉱物を１次粉砕する段階と、前記第１及び第２鉱物の粉末を所望の原糸繊度の１／３以下の直径に２次精密粉砕する段階と、前記第１鉱物の粉末と前記第２鉱物の粉末を混合する段階と、前記第１及び第２鉱物の混合粉末０．１〜１０重量％と化学樹脂９０〜９９．９重量％を混合する段階と、また、前記第１及び第２鉱物の粉末と前記化学樹脂の混合物を放射する段階からなることを特徴とする機能性繊維の製造方法。
【００１５】
（３）前記第１鉱物及び第２鉱物が天然鉱物または人工合成鉱物であることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の機能性繊維の製造方法。
【００１６】
（４）前記第１鉱物がフィロケイ酸塩（ｐｈｙｌｌｏｓｉｌｉｃａｔｅｓ）（層状構造型）鉱物であることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の機能性繊維の製造方法。
【００１７】
（５）前記フィロケイ酸塩（ｐｈｙｌｌｏｓｉｌｉｃａｔｅｓ）鉱物が、パイロフィライト（ｐｙｒｏｐｈｙｌｌｉｔｅ）、滑石（ｔａｌｃ）、白雲母群、黒雲母群、モンモリロナイト（ｍｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅ）群、緑泥石（ｃｈｌｏｒｉｔｅ）群、及びカオリナイト蛇紋石（ｋａｏｌｉｎｉｔｅ−ｓｅｒｐｅｎｔｉｎｅ）群からなる群から選択されることを特徴とする前記（４）に記載の機能性繊維の製造方法。
【００１８】
（６）前記第１鉱物の粉末または第１鉱物と第２鉱物の混合粉末を塑性する段階を追加に含むことを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の機能性繊維の製造方法。
【００１９】
（７）前記塑性段階の塑性温度が６００℃〜１，２００℃であることを特徴とする前記（６）に記載の機能性繊維の製造方法。
【００２０】
（８）前記２次精密粉砕された第１鉱物の粉末または第１鉱物と第２鉱物の混合粉末に対して、無機抗菌剤３〜３０重量％を混合する段階を追加に含むことを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の機能性繊維の製造方法。
【００２１】
（９）前記無機抗菌剤が銀（Ａｇ）イオンをゼオライト、燐酸カルシウム、またはジルコニウムに担持させた混合物であることを特徴とする前記（８）に記載の機能性繊維の製造方法。
【００２２】
（１０）前記２次精密粉砕された第１鉱物の粉末または第１鉱物と第２鉱物の混合粉末を湿式状態で１次に電磁石を利用して金属性粉を除去した後、２次に圧力によりフィルター膜を通過させて微粉末を抽出する段階を追加に含むことを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の機能性繊維の製造方法。
【００２３】
（１１）前記２次精密粉砕された第１鉱物の粉末または第１鉱物と第２鉱物の混合粉末を沈降法または遠心分離法により大きい粒子と小さな粒子を分離し、小さい微粉末の粒子だけを分離回収する段階を追加に含むことを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の機能性繊維の製造方法。
【００２４】
（１２）前記第１鉱物の粉末と前記第２鉱物の粉末を混合する段階で第１鉱物の粉末含量が２０重量％以上で混合させることを特徴とする前記（２）に記載の機能性繊維の製造方法。
【００２５】
（１３）前記化学樹脂がポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、ビスコースレーヨン、及びアセテートレーヨンからなる群から選択されることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の機能性繊維の製造方法。
【００２６】
（１４）前記第１鉱物の粉末または第１鉱物と第２鉱物の混合粉末１０〜３０重量％と、ポリエステル、ポリアミド、及びポリプロピレンからなる群から選択される化学樹脂７０〜９０重量％を混合してマスターバッチチップを作った後、原料化学樹脂と混合して放射することを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の機能性繊維の製造方法。
【００２７】
（１５）前記第１鉱物の粉末または第１鉱物と第２鉱物の混合粉末とポリエステル及びポリアミドからなる群から選択されるものの原料物質と共に混合して重合した後、放射することを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の機能性繊維の製造方法。
【００２８】
（１６）前記第１鉱物の粉末または第１鉱物と第２鉱物の混合粉末の含量が０．１〜１０重量％で、重合後前記第１鉱物の粉末または第１鉱物と第２鉱物の混合粉末を除外した化学樹脂の含有量が９０〜９９．９重量％であることを特徴とする前記（１５）に記載の機能性繊維の製造方法。
【００２９】
（１７）前記第１鉱物の粉末または第１鉱物と第２鉱物の混合粉末とポリアクリロニトリル、ビスコースレーヨン、及びアセテートレーヨンからなる群から選択されるものの原料物質と混合して放射することを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の機能性繊維の製造方法。
【００３０】
（１８）前記（１）又は（２）に記載の製造方法によって製造される機能性繊維。
【００３１】
【発明の実施の形態】
前記本発明の第２目的に記載された結晶構造が、柱状、ピラミッド状、菱面体状、または六面体状、八面体状、十二面体状等の多辺体状である機能性鉱物は、それらの鉱物は人体に有益な機能及び効能を有しているものの、単独で使用した場合、従来の技術による正常な生産を不可能にし、生産工程に問題が起きるため、結晶構造が卓状である鉱物、望ましくはフィロケイ酸塩鉱物と適正量混合して使用する。
【００３２】
図１は、鉱物の多様な結晶形を示す図面であり、（ａ）は卓状、（ｂ）は柱状、（ｃ）は菱面体状、（ｄ）は六面体状、（ｅ）は八面体状、（ｆ）は十二面体状の劈開状を例示している。
【００３３】
前記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、及び（ｆ）に分類される鉱物の種類を具体的に例示すると例えば以下のものが挙げられる。
【００３４】
（ａ）卓状：輝銅石、磁硫鉄石、白鉄石、輝安銅銀鉱、金緑玉、チタン鉄鉱、板チタン石、コロンバイト、ユークセナイト、サマルスカイト、ギブサイト、ブルース石、ダイアスポア、ベーマイト、水菱苦土石（ｈｙｄｒｏｍａｇｎｅｓｉｔｅ）、ポリハライト（ｐｏｌｙｈａｌｉｔｅ）、クロリトイド、ｃｈｏｎｄｒｏｄｉｔｅ、チタン石、メリライト、異極鉱、褐簾石、パンペリー石（ｐｕｍｐｅｌｌｙｉｔｅ）、ヘデンベルグ輝石、古銅輝石、紫蘇輝石、珪灰石、薔薇輝石、葉蝋石、滑石、ソーダ雲母、マーガライト、葡萄石、白雲母、金雲母、黒雲母、リシア雲母、チンワルダイト、ｂｅｉｄｅｌｌｉｔｅ、モンモリロナイト、ｎｏｎｔｒｏｎｉｔｅ、サポナイト、バーミキュライト、苦土緑泥石、単斜緑泥石、プロクロライト、ｔｈｕｒｉｎｇｉｔｅ、カオリナイト、アンチゴライト（ａｎｔｉｇｏｒｉｔｅ）、ａｍｅｓｉｔｅ、ｃｒｏｎｓｔｅｄｔｉｔｅ、ハロイサイト、サニディン、輝沸石、束沸石、フィリップサイト等。
【００３５】
（ｂ）柱状：ｄｙｓｃｒａｓｉｔｅ、鋼玉、金紅石、亜マンガン酸塩、藍銅石、長石、ケルナイト、ｇｌａｕｂｅｒｉｔｅ、モナザイト、タンタライト、灰硼鉱、水胆礬、トリフィライト、燐灰石、ｔｕｒｇｕｏｉｓｅ、ｐｈｅｎａｋｉｔｅ、珪酸亜鉛石、ジルコン、紅柱石、藍晶石、黄玉、十字石、ダトライト、ガドリナイト、ソートベイタイト、ローソン石（ｌａｗｓｏｎｉｔｅ）、ｉｌｖａｉｔｅ、クリノゾイサイト、緑簾石、ゾイサイト、ベスブ石、緑柱石、コージライト、電気石、翠銅鉱、ｃｌｉｎｏｅｎｓｔａｔｉｔｅ、ピジオン輝石、透輝石、輝石、リシア輝石、エジリン、エジリン輝石、頑火輝石、透角閃石、普通角セン石（ｃｏｍｍｏｎｈｏｒｎｂｌｅｎｄｅ）、藍閃石、リーベック閃石、アルベゾン閃石、直閃石、カスミ石（ｎｅｐｈｅｌｉｎｅ）、アノーソクレース、正長石、微斜長石、ソーダ長石、カンクリナイト、マリアライト、ｄｉｐｙｒｅ、ｍｉｚｚｏｎｉｔｅ、灰柱石、ｔｈｏｍｓｏｎｉｔｅ、濁沸石、モルデン沸石、蜜蝋石、ｆｌａｇｓｔａｆｆｉｔｅ、麦斑岩、角閃石、ムライト、玉石類、トルマリン等。
【００３６】
（ｃ）菱面体状：方解石、ドロマイト等。
【００３７】
（ｄ）六面体状：岩塩等。
【００３８】
（ｅ）八面体状：ホタル石等。
【００３９】
（ｆ）十二面体状：閃亜鉛鉱等。
【００４０】
本発明では、前記鉱物の劈開状と共にまた鉱物の特性において、結晶系が重要に考慮されるところ、以下に代表的な単斜晶系鉱物を例示する。
【００４１】
− 単斜晶系鉱物：硫銀鉱、輝安銅銀鉱、ｊａｍｅｓｏｎｉｔｅ、ブーランジェ鉱、鶏冠石、石黄、氷晶石、亜マンガン酸塩、藍銅石、くじゃく石、亜鉛華、ソーダ石、ホウ砂、ケルナイト、灰硼鉱、ｇｌａｕｂｅｒｉｔｅ、水胆礬、モナザイト、天藍石、カーノット石、クロリトイド、ｃｈｏｎｄｒｏｄｉｔｅ、チタン石、ダトライト、ガドリナイト、ウラノフェン（ｕｒａｎｏｐｈａｎｅ）、炭素、ソートベイタイト、クリノゾイサイト、緑簾石、褐簾石、パンペリー石（ｐｕｍｐｅｌｌｙｉｔｅ）、ｃｌｉｎｏｅｎｓｔａｔｉｔｅ、ピジオン輝石、透輝石、ヘデンベルグ輝石、輝石、リシア輝石、ジェード輝石、エジリン、エジリン輝石、透角閃石、陽起石、普通角セン石（ｃｏｍｍｏｎｈｏｒｎｂｌｅｎｄ）、藍閃石、リーベック閃石、アルベゾン閃石、葉蝋石、滑石、ソーダ雲母、白雲母、海緑石、ｃｅｌａｄｏｎｉｔｅ、マーガライト、金雲母、黒雲母、リシア雲母、チンワルダイト、ｓｔｉｌｐｈｏｍｅｌａｎｅ、ｂｅｉｄｅｌｌｉｔｅ、モンモリロナイト、ｎｏｎｔｒｏｎｉｔｅ、サポナイト、バーミキュライト、苦土緑泥石、単斜緑泥石、プロクロライト、シャモサイト、ｔｈｕｒｉｎｇｉｔｅ、アンチゴライト（ａｎｔｉｇｏｒｉｔｅ）、温石綿、ｃｒｏｎｓｔｅｄｔｉｔｅ、ハロイサイト、パリゴルスカイト（ｐａｌｙｇｏｒｓｋｉｔｅ）、コーサイト、サニディン、正長石、灰沸石、濁沸石、輝沸石、束沸石、フィリップサイト、重十字沸石、ｃｌｉｎｏｐｔｉｌｏｌｏｉｔｅ、ｅｖｅｎｋｉｔｅ等。
【００４２】
従来には、繊維に含まれている鉱物により繊維製造設備の摩耗が頻繁であったことは既に上述のとおりであるが、本発明者らはこのような設備摩耗の原因が、硬度が高く、多辺体状である鉱物を使用するためであることを発見し、硬度が低く、望ましく４未満である、更に望ましくは２未満である鉱物を本発明で使用するのが好ましい。
【００４３】
以上のような観点からみると、本発明の目的を達成するための鉱物の最も望ましい特性は、劈開状の卓状で、単斜晶系で、硬度が低くなければならない。しかし、本発明に利用される鉱物の劈開状は必ず卓状でなければならないが、他の要素は本発明において必ず考慮されるものではない。
【００４４】
知られている鉱物として、上述の通りの条件は、例えばフィロケイ酸塩（ｐｈｙｌｌｏｓｉｌｉｃａｔｅｓ）鉱物によって満足される。
【００４５】
◎フィロケイ酸塩鉱物
−パイトフィライト（ｐｙｒｏｐｈｙｌｌｉｔｅ）−Ａｌ_２Ｓｉ_４Ｏ_１０（ＯＨ）_２，
−滑石（ｔａｌｃ）−Ｍｇ_３Ｓｉ_４Ｏ_１０（ＯＨ）_２
−白雲母群：ｄｉｏｃｔａｈｅｄｒａｌ
１．ソーダ雲母（ｐａｒａｇｏｎｉｔｅ）−ＮａＡｌ_２（Ａｌ，Ｓｉ_３）Ｏ_１０（ＯＨ）_２、
２．白雲母（ｍｕｓｃｏｖｉｔｅ）−ＫＡｌ_２（ＡｌＳｉ_３）Ｏ_１０（ＯＨ，Ｆ）_２，
３．海緑石（ｇｌａｕｃｏｎｉｔｅ）−（Ｋ，Ｎａ）（Ａｌ，Ｆｅ^３ ^＋Ｍｇ）_２（Ａｌ，Ｓｉ）_４Ｏ_１０（ＯＨ）_２，
４．ｃｅｌａｄｏｎｉｔｅ−Ｋ（Ｍｇ，Ｆｅ）（Ｆｅ，Ａｌ）Ｓｉ_４Ｏ_１０（ＯＨ）_２，
５．マーガライト（Ｍａｒｇａｒｉｔｅ）−ＣａＡｌ_２（Ａｌ_２Ｓｉ_２）Ｏ_１０（ＯＨ）_２，
６．雲母片岩（ｍｉｃａｓｃｈｉｓｔ），
７．鉄雲母（ｌｅｐｉｄｏｍｅｌａｎｅ）−ＫＦｅＡｌＳｉｏ（ＯＨ，Ｆ）
−黒雲母（黒雲母）群
１．金雲母（ｐｈｌｏｇｏｐｉｔｅ）−ＫＭｇ_３（ＡｌＳｉ_３）Ｏ_１０（Ｆ、ＯＨ）、
２．紅雲母（ｌｅｐｉｄｏｌｉｔｅ）−Ｋ（Ｌｉ、Ａｌ）_３（Ｓｉ、Ａｌ）_４Ｏ_１０（Ｆ、ＯＨ）_２、
３．チンワルド雲母（ｚｉｎｎｗａｌｄｉｔｅ）−ＫＬｉＦｅ＋_２Ａｌ（Ａｌ、Ｓｉ_３）Ｏ_１０（Ｆ，ＯＨ）_２，
４．ｓｔｉｐｎｏｍｅｌａｎｅ−Ｋ（Ｆｅ^＋ ^２，Ｆｅ^＋ ^３，Ａｌ）_１０Ｓｉ_２２Ｏ_３０（ＯＨ）_１２
−モンモリロナイト（ｍｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅ）群
１．ｂｅｉｄｅｌｌｉｔｅ−（Ｎａ，Ｃａ／２）_０．０３Ａｌ_２（Ａｌ，Ｓｉ）_４Ｏ_１０（ＯＨ）_２・ｎＨ_２Ｏ，
２．モンモリロナイト（ｍｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅ）
−（Ｎａ，Ｃａ）_０．３３（Ａｌ，Ｍｇ）_２Ｓｉ_４Ｏ_１０（ＯＨ）_２・ｎＨ_２Ｏ
３．ｎｏｎｔｒｏｎｉｔｅ−Ｎａ_０．３３Ｆｅ_２ ^＋ ^３（Ａｌ，Ｓｉ）_４Ｏ_１０（ＯＨ）_２・ｎＨ_２Ｏ，
４．サポナイト（ｓａｐｏｎｉｔｅ）−（Ｃａ／２，Ｎａ）_０．３３（Ｍｇ，Ｆｅ）_３（Ｓｉ，Ａｌ）_４Ｏ_１０（ＯＨ）_２・４Ｈ_２Ｏ，
５．バーミキュライト（ｖｅｒｍｉｃｕｌｉｔｅ）−（Ｍｇ，Ｆｅ，Ａｌ）_３（Ａｌ，Ｓｉ）_４Ｏ_１０（ＯＨ）_２・４Ｈ_２Ｏ
−緑泥石（ｃｈｌｏｒｉｔｅ）群
１．苦土緑泥石（ｐｅｎｎｉｎｉｔｅ）、
２．単斜録泥石（ｃｌｉｎｏｃｈｌｏｒｅ）−（Ｍｇ，Ｆｅ^２ ^＋）_５Ａｌ（Ｓｉ，Ａｌ）_４Ｏ_１０（ＯＨ）_８，
３．プロクロライト（ｐｒｏｃｈｌｏｒｉｔｅ）＝リピドライト（ｒｉｐｉｄｏｌｉｔｅ）
−（Ｍｇ，Ｆｅ，Ａｌ）_６（Ｓｉ，Ａｌ）_４Ｏ_１０（ＯＨ）_８，
４．シャモサイト（ｃｈａｍｏｓｉｔｅ）−（Ｆｅ^２ ^＋，Ｍｇ，Ｆｅ^３ ^＋）_５Ａｌ（Ｓｉ_３Ａｌ）Ｏ_１０（ＯＨ，Ｏ）_８，
５．ｔｈｕｒｉｎｇｉｔｅ
−カオリナイト：蛇紋石（ｋａｏｌｉｎｉｔｅ−ｓｅｒｐｅｎｔｉｎｅ）群
１．カオリナイト（ｋａｏｌｉｎｉｔｅ）−Ａｌ_２Ｓｉ_２Ｏ_５（ＯＨ）_４，
２．アンチゴライト（ａｎｔｉｇｏｒｉｔｅ）−（Ｍｇ，Ｆｅ）_３Ｓｉ_２Ｏ_５（ＯＨ）_４，
３．温石綿（ｃｈｒｙｓｏｔｉｌｅ）−Ｍｇ_３Ｓｉ_２Ｏ_５（ＯＨ）_４，
４．ａｍｅｓｉｔｅ−（Ｍｇ_２Ａｌ）（ＡｌＳｉ）Ｏ_５（ＯＨ）_４，
５．ｃｒｏｎｓｔｅｄｔｉｔｅ，
６．ハロイサイト（ｈａｌｌｏｙｓｉｔｅ）−Ａｌ_２Ｓｉ_２Ｏ_５（ＯＨ）_４・２Ｈ_２Ｏ
（脱水によってＡｌ_２Ｓｉ_２Ｏ_５（ＯＨ）_４となる）
７．パリゴルスカイト（ｐａｌｙｇｏｒｓｋｉｔｅ）（＝ａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅ）−（Ｍｇ，Ａｌ）_２Ｓｉ_４Ｏ_１０（ＯＨ）・４Ｈ_２Ｏ
前記フィロケイ酸塩（ｐｈｙｌｌｏｓｉｌｉｃａｔｅｓ）鉱物の中から１種以上を選択し、ポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、ビスコースレーヨン、アセテートレーヨン等の化学樹脂の中から１種を選択、混合して放射することにより、人体に有益な遠赤外線放出、吸湿性等多様な機能効果を有する機能性繊維を得ることができ、一連の製造工程において付属の設備を摩耗させることなく、触感のよい軟らかい原糸を得ることができる。
【００４６】
また、前記鉱物のうち、特に卓状でない鉱物中から機能のある鉱物１種と前記卓状であるフィロケイ酸塩鉱物から１種を選択し、混合して放射すれば人体に有益な遠赤外線放出、吸湿性等、多様な機能効果を有する機能性繊維を得ることができ、一連の製造工程において設備の付属を摩耗することなく原糸を放射することができる。
【００４７】
以下、本発明の望ましい実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【００４８】
図２は、本発明による鉱物粉末が添加された繊維の製造方法を示すフローチャートである。
【００４９】
図示されているように、本発明による鉱物粉末が添加された機能性繊維の製造は、まず、前記のような機能があって、結晶形が卓状型で、単斜晶系である鉱物粉末を粉砕機で１次粉砕した後（Ｓ１０１）、１次粉砕された鉱物粉末を所望の繊度の１／３以下の直径で２次精密粉砕する（Ｓ１０３）。
【００５０】
また、前記鉱物粉末０．１〜１０重量％と化学樹脂９０〜９９．９重量％とを混合して（Ｓ１０５）通常の放射方法で一般放射（紡糸）または複合（二重ノズル）放射（紡糸）した後（Ｓ１０７）、延伸、仮撚、カッティング、紡績を通じて繊維を製造する（Ｓ１０９）。
【００５１】
図３は、本発明による鉱物粉末が添加された繊維の他の製造方法を示すフローチャートである。
【００５２】
図示されている通り、本発明による鉱物粉末が添加された繊維の製造は、まず、前記のような機能があり、結晶形が柱状、ピラミッド状、菱面体状、または六面体状、八面体状等、多辺体状である鉱物粉末と、前記のような機能があり、結晶形が卓状で、単斜晶系である鉱物粉末それぞれを粉碎機で１次粉砕した後（Ｓ２０１）、１次粉砕された鉱物粉末を所望の原糸繊度の１／３以下の直径で２次精密粉砕する（Ｓ２０３）。
【００５３】
また、結晶形が卓状で単斜晶系である機能性鉱物粉末と結晶形が柱状、ピラミッド状、菱面体状、または六面体状、八面体状、十二面状等多辺体状である鉱物粉末を混合して（Ｓ２０５）、この混合された粉末０．１〜１０重量％に化学樹脂９０〜９９．９重量％に混合して（Ｓ２０７）通常の放射方法で一般放射または複合（二重ノズル）放射した後（Ｓ２０９）、延伸、仮撚、カッティング、紡績を通じて繊維を製造する（Ｓ２１１）。
【００５４】
前記図２及び図３に示されている繊維の製造方法に追加して、抗菌性増進の目的で望ましくは無機抗菌剤粉末を混合するが、繊維の製造において必ずこのような無機抗菌剤粉末が含まれるのではなく、無機抗菌剤粉末が混合される場合、無機抗菌剤の製造は、銀イオン０．５〜５重量％をゼオライト、燐酸カルシウム、またはジルコニウム中から選ばれた１種９５〜９９．５重量％に担持して製造する。
【００５５】
また、鉱物に含まれている不純物を除去するための工程として、前記鉱物粒子を一定温度、好ましくは６００℃〜１２００℃で塑性する工程が追加され得るところ、鉱物粒子の純度を考慮し、その工程を省略することも可能であり、このような工程は鉱物の微粉末化工程後に実施することも可能である。
【００５６】
更に、鉱物粉末の２次精密粉砕は、湿式粉砕や乾式粉砕が可能であるが、乾燥式粉砕する場合は、鉱物粉末と水を一定量で混合して湿式状態で１次電磁石を利用して金属性粉を除去した後、２次圧力によりフィルター膜に通過させて純粋鉱物粉末微細粉を得ることができる。また、これとは別途に沈降法または遠心分離法により大きい粒子と小さな粒子を分離し、小さな微粉末の粒子のみを分離回収することも可能である。
【００５７】
前記鉱物の混合比率は３デニール以下である場合にのみ該当し、３デニール以上の原糸を放射する場合は、異なる混合比率を選択して使用することができる。この際、鉱物粉末の直径は、放射時原糸繊度の１／３以下になるようにし、特に３デニール以下の原糸を放射する場合は、鉱物粉末は３ミクロン以下が望ましく、さらに望ましくは１ミクロン以下である。このような直径で作られた鉱物の粉末を化学樹脂に混合する際、その混合比率は３デニール以下の原糸である場合、鉱物粉末０．１〜３重量％を添加するのが望ましく、本発明で目的とする多様な複合機能力を発揮し、生産性、柔軟性のある原糸を製造するためには、鉱物粉末を１．５〜２．５重量％添加することが望ましい。３デニール以上原糸の場合には，鉱物粉末を１０重量％まで添加するのも可能であり、望ましくは２〜６重量％で添加する。
【００５８】
図４乃至図５は、図２乃至図３の製造方法によって製造された繊維の一部側断面図を表す。
【００５９】
図４に示された繊維は、図示されている通り、繊維（１００）の長さ方向に沿って、卓状の第１鉱物（２００）が順次的に配列され、繊維（１００）の表面を覆っているため、軟らかく触感が良いばかりでなく、第１鉱物（２００）が有する固有の特性をそのまま発揮することができる。
【００６０】
図５に示されている繊維は、図示されている通り、繊維（１００）の長さ方向に沿って卓状の第１鉱物（２００）が順次的に配列され、繊維（１００）の表面を覆っており、その内面に多種の多辺体状第２鉱物（３００）が不規則的に分布されている。しかし、前記第２鉱物（３００）は、第１鉱物（２００）により繊維（１００）の外部から遮断されるため、図４に示されている繊維（１００）のように軟らかく、触感が良いばかりでなく、第１鉱物（２００）が有する固有の特性とともに第２鉱物（３００）が有する固有の特性をそのまま発揮することができる。
【００６１】
【実施例】
以下、本発明の実施例をより詳細に説明する。
【００６２】
（実施例１）
人体に有益な遠赤外線放射率が良く、糸質の良い２デニールのフィラメント糸を製造するために板状である白雲母を３２５メッシュに１次粉砕し、異物を除去するために８００℃で塑性し、粉末の最大直径が１ミクロン以下になるように粉末を湿式精密粉砕し、湿式状態で１次で電磁石を利用して金属性粉を除去した後、２次に圧力によりフィルター膜を通過させることにより鉱物粉末微細粉が得られる。
【００６３】
引続き、白雲母粉末に無機抗菌剤粉末１７重量％を混合し、この混合された粉末をポリエステルの重合工程で混合し、放射温度２８３℃±１℃で通常の放射方法によって放射し、前記混合粉末が２重量％含まれている原糸を製造し、延伸、仮撚をした結果、付属の摩耗がなくなり、糸切もなく、生産性が高く、繊維の表層が滑らかな複合機能性繊維を量産することができた。
【００６４】
（実施例２）
実施例１と同一な製造方法で、ポリエステルの代わりにポリアミドを混合して通常の放射方法で放射し繊維を製造した。
【００６５】
（実施例３）
実施例１と同一に組成した鉱物粉末をポリエステルの重合工程で混合し、重合温度２９０℃溶融粘度２．７００ポアズまでバッチ重合し、鉱物粉末が２重量％含まれているチップを作り、１．４デニールのステープルファイバーを放射温度２８３℃±１℃で通常の放射方法によって放射し、延伸、仮撚、カッティング、紡績をした結果、紡績性が高く、付属の摩耗がなく、糸切もなく、生産性が高く、繊維の表層が滑らかな複合機能性繊維を量産することができた。
【００６６】
（実施例４）
抗菌、消臭、人体に有益な遠赤外線放出、吸湿性に優れた１．４デニールのアクリルステープルファイバーを製造するために選択した鉱物を塑性して粉砕した粉末の直径が１ミクロン以下である粉末を混合するために板状でない麦斑岩粉末２２重量％と板状である白雲母６１重量％を混合し、混合された粉末に銀イオン３重量％を担持させたゼオライト粉末無機抗菌剤１７重量％を混合し、該混合された粉末とポリアクリロニトリルの原料を通常の混合、放射方法によって放射し、延伸、仮撚、カッティング、紡績をした結果、紡績性が良く、付属の摩耗がなく、糸切もなく、生産性が高く、繊維の表層が滑らかな混合粉末が２重量％含まれた複合機能性繊維を量産することができた。
【００６７】
（実施例５）
実施例４と同一な製造方法で製造された混合粉末をビスコースレーヨン原料物質と混合し、通常の放射方法を通じて混合粉末が２重量％含まれた原糸を製造した。
【００６８】
（実施例６）
実施例４と同一な製造方法でビスコースレーヨンの代わりにアセタート原料物質を混合し、通常の放射方法で混合粉末が２重量％含まれた原糸を製造した。
【００６９】
（実施例７）
人体に有益な遠赤外線と陰イオン放出に優れた６デニールポリエステルステープルファイバーを製造するために選択した鉱物粉末を塑性し、粉砕した粉末の最大直径が５ミクロン以下の板状である鉱物白雲母粉末７０重量％と板状でないトルマリン粉末１５重量％を混合し、混合された粉末に銀イオン２重量％を担持したゼオライト粉末無機抗菌剤１５重量％を混合し、該混合された粉末２０重量％とポリエステル８０重量％を混合溶融して、マスターベッチチップを作り、マスターベッチチップ２５重量％と一般ポリエステルチップ７５重量％を混合して通常の乾燥、放射方法によって放射して延伸、仮撚、カッティングをした結果、付属の摩耗がなく、糸切もなく、生産性が高く、静電気防止効果があり、繊維の表層が滑らかな複合機能性繊維を量産することができた。
【００７０】
以上、本発明に利用される鉱物の例として、天然鉱物のみを上げたが、本発明はこれに限定せず、本発明の他の様態においては天然鉱物または人工合成鉱物等が使われることができ、これもまた本発明のカテゴリーに属すると言える。
【００７１】
前記の実施例は、本発明を説明するための望ましい例であるだけで、実施例によって本発明が限定されるのではなく、本発明の技術的創作範囲内で多様な変形が可能である。
【００７２】
【発明の効果】
本発明は、機能があり、結晶形が卓状である鉱物と化学樹脂を混合して繊維を製造したり、機能があり、結晶形がピラミッド状、柱状、菱面体状、または六面体状、八面体状、十二面体状等の多辺体状鉱物と機能があり、結晶形が卓状である鉱物を混合し、化学樹脂を混合し繊維を製造することによって、鉱物特性による複合機能を附与すると共に通常の繊維より軟らかく、滑らかで、柔軟性のある繊維を生産することができる。
【００７３】
また、本発明によると、放射、延伸、仮撚、カッティング、紡績等の繊維製造工程を円滑に行うことができ、人体に有益な遠赤外線放出、血圧調節、痛み緩和、抗菌、消臭、電磁波防止、静電気防止、紫外線遮断、陰イオン放出、吸着性、吸湿性、快適性、及び保温性があり、このような機能が持続的に発揮できる機能性繊維を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】鉱物の多様な結晶形を示す図である。
【図２】本発明による鉱物粉末が添加された繊維の製造方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明による鉱物粉末が添加された繊維の他の製造方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の製造方法によって製造された繊維の一部側断面図である。
【符号の説明】
１００ … 繊維
２００ … 第１鉱物
【図５】本発明の製造方法によって製造された繊維の一部側断面図である。
【符号の説明】
１００ … 繊維
２００ … 第１鉱物
３００ … 第２鉱物

Claims

白雲母である第1鉱物を1次粉砕する段階と、前記鉱物粉末を所望の原糸繊度の1/3以下の直径で2次精密粉砕する段階と、前記第1鉱物の粉末0.1〜10重量%と化学樹脂90〜99.9重量%を混合する段階と、また、前記第1鉱物の粉末と前記化学樹脂の混合物を紡糸する段階からなることを特徴とする機能性繊維の製造方法。
白雲母である第1鉱物と、結晶形がピラミッド状、柱状、菱面体状、六面体状、八面体状、又は十二面体状等多辺体状で、板状でない第2鉱物を1次粉砕する段階と、前記第1及び第2鉱物の粉末を所望の原糸繊度の1/3以下の直径に2次精密粉砕する段階と、前記第1鉱物の粉末と前記第2鉱物の粉末を混合する段階と、前記第1及び第2鉱物の混合粉末0.1〜10重量%と化学樹脂90〜99.9重量%を混合する段階と、また、前記第1及び第2鉱物の粉末と前記化学樹脂の混合物を紡糸する段階からなることを特徴とする機能性繊維の製造方法。
前記第1鉱物及び第2鉱物が天然鉱物または人工合成鉱物であることを特徴とする請求項１又は２に記載の機能性繊維の製造方法。
前記2次精密粉砕された第1鉱物の粉末または第1鉱物と第2鉱物の混合粉末に対して、無機抗菌剤3〜30重量%を混合する段階を追加に含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の機能性繊維の製造方法。
前記無機抗菌剤が銀(Ag)イオンをゼオライト、燐酸カルシウム、またはジルコニウムに担持させた混合物であることを特徴とする請求項４に記載の機能性繊維の製造方法。
前記2次精密粉砕された第1鉱物の粉末または第1鉱物と第2鉱物の混合粉末を湿式状態で1次に電磁石を利用して金属性粉を除去した後、2次に圧力によりフィルター膜を通過させて微粉末を抽出する段階を追加に含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の機能性繊維の製造方法。
前記2次精密粉砕された第1鉱物の粉末または第1鉱物と第2鉱物の混合粉末を沈降法または遠心分離法により大きい粒子と小さな粒子を分離し、小さい微粉末の粒子だけを分離回収する段階を追加に含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の機能性繊維の製造方法。
前記第1鉱物の粉末と前記第2鉱物の粉末を混合する段階で第1鉱物の粉末含量が20重量%以上で混合させることを特徴とする請求項２に記載の機能性繊維の製造方法。
前記化学樹脂がポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、ビスコースレーヨン、及びアセテートレーヨンからなる群から選択されることを特徴とする請求項１又は２に記載の機能性繊維の製造方法。
前記第1鉱物の粉末または第1鉱物と第2鉱物の混合粉末10〜30重量%と、ポリエステル、ポリアミド、及びポリプロピレンからなる群から選択される化学樹脂70〜90重量%を混合してマスターバッチチップを作った後、原料化学樹脂と混合して紡糸することを特徴とする請求項１又は２に記載の機能性繊維の製造方法。
前記第1鉱物の粉末または第1鉱物と第2鉱物の混合粉末とポリエステル及びポリアミドからなる群から選択されるものの原料物質と共に混合して重合した後、紡糸することを特徴とする請求項１又は２に記載の機能性繊維の製造方法。
前記第1鉱物の粉末または第1鉱物と第2鉱物の混合粉末の含量が0.1〜10重量%で、重合後前記第1鉱物の粉末または第1鉱物と第2鉱物の混合粉末を除外した化学樹脂の含有量が90〜99.9重量%であることを特徴とする請求項１１に記載の機能性繊維の製造方法。
前記第1鉱物の粉末または第1鉱物と第2鉱物の混合粉末とポリアクリロニトリル、ビスコースレーヨン、及びアセテートレーヨンからなる群から選択されるものの原料物質と混合して紡糸することを特徴とする請求項１又は２に記載の機能性繊維の製造方法。
請求項１又は２に記載の製造方法によって製造される機能性繊維。