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スマートテキスタイルの最新動向

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The Latest Trends of Smart Textiles

★AI化やIoT化が進む第4次産業革命の注目技術「スマートテキスタイル」!
★繊維素材、センサー・デバイス、導電性繊維・樹脂、自立型電源など各部材の最新開発動向を詳述!
★医療、健康管理、セキュリティ、スポーツまで最新応用展開を専門家が解説!

商品コード:
T1175
監修:
堀 照夫
発行日:
2021年4月1日
体裁:
B5判、346ページ
ISBNコード:
978-4-7813-1598-0
価格(税込):
73,700
会員価格(税込):
66,330
ポイント: 603 Pt
関連カテゴリ:
エレクトロニクス
新刊・近刊
エレクトロニクス > センサ
エレクトロニクス > ウェアラブル・ヘルスケア
エレクトロニクス > その他の電子機器・材料

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キーワード:

スマートテキスタイル / プリンテッドエレクトロニクス / ホールガーメント / ウェアラブル / 高機能繊維 / ナノファイバー / 導電性繊維 / センサ / RFIDファイバー / MEMS / 太陽光発電糸 / 感性測定

刊行にあたって

 欧米に後れを取って始まった日本のスマートテキスタイル分野に対し、日本政府もようやく動き出した。今後はこの分野でも国のプロジェクトや研究助成も進むであろう。基盤技術や要素技術では欧米と肩を並べる地位にある。
 AI化やIoT化が進む第4次産業革命の中、繊維系、情報系のモノづくりも、デジタル化とSDGsを念頭にグリーン化を睨みながら進めねばならない。例えば、導電性のめっき繊維の製造、携帯型の電源確保のために電池製造時にも多くの有害な廃液が排出される。色々な部品に製造方法についても数が増えれば環境負荷を増加させることになることも考慮する必要がある。
 今、日本のスマートテキスタイル分野は第二世代に入ったと思われる。このタイミングで第一世代を切り開いてきた関係者に集結いただき、『スマートテキスタイルの世界の最新動向』が刊行できることは大変喜ばしいことであり、関係各位に大いに参考になることと確信している。

福井大学 堀 照夫
(「刊行にあたって」より抜粋)

著者一覧

堀  照夫  福井大学 
牛島洋史  (国研)産業技術総合研究所 
高水達哉  ㈱島精機製作所 
前田郷司  東洋紡㈱;
        IEC/TC124国際審議委員会
増田正人  東レ㈱ 
吉川秀和  帝人㈱ 
鈴木慶宜  帝人㈱ 
長瀬諭司  帝人㈱ 
角振将平  ㈱クラレ 
遠藤了慶  ㈱クラレ 
大越雅之  山口大学  
楠田泰文  大阪電気工業㈱ 
三寺秀幸  ミツフジ㈱ 
松見大介  東レ㈱ 
木村  睦  信州大学 
中村太郎  鈴鹿医療科学大学 
井上  翼  浜松カーボニクス㈱ 
山﨑  貢  ㈱SHINDO 
金澤周介  (国研)産業技術総合研究所 
石井佑弥  京都工芸繊維大学 
針井知明  ウラセ㈱ 
末定  治  (公財)ふくい産業支援センター 
髙橋秀也  大阪市立大学 
竹井裕介  (国研)産業技術総合研究所 
松永章宏  日本航空電子工業㈱ 
杉野和義  住江織物㈱ 
清水祐輔  東洋紡㈱ 
上條正義  信州大学 
才脇直樹  奈良女子大学大学院 
前田郷司  東洋紡㈱  
黒田知宏  京都大学 
清野  健  大阪大学 
辻   創  (一財)カケンテストセンター 
石川修作  ㈱赤尾
仰木裕嗣  慶應義塾大学 
村上  聖  熊本大学

目次+  クリックで目次を表示

【総論編】
第1 章 スマートテキスタイルの現状と展望  
1 はじめに
2 初期のスマートテキスタイル研究
3 新時代のスマートテキスタイル研究
3. 1 欧米からの提案とアジアへの普及
3. 2 日本におけるスマートテキスタイル研究の展開
4 スマートテキスタイル開発の要素技術
4. 1 生地の選択
4. 2 導電性繊維
4. 3 導電性ペーストおよびインキ
4. 4 絶縁ペースト
4. 5 伸縮性ロープ・テキスタイル
4. 6 各種センサー
4. 6. 1 ECGセンサー・加速度センサーなど
4. 6. 2 圧力センサー
4. 6. 3 その他のセンサー
4. 7 自立型バッテリー
4. 8 接続技術
5 スマートテキスタイルテキスタイルの開発と実用化
5. 1 シャツ型スマートテキスタイル
5. 1. 1 生体センシング用ウェア
5. 1. 2 新型コロナ禍での特需
5. 1. 3 その他
6 国際基準に向けた動き
7 今後の課題

第2 章  スマートテキスタイル用プリンテッドエレクトロニクスの開発動向
1 はじめに
2 ウェアラブルとフレキシブルハイブリッドエレクトロニクス
3 ストレッチャブルエレクトロニクス
4 テキスタイル上への配線や電極の直接印刷形成
5 ウェアラブルデバイスのスマート化
6 スマートテキスタイルを目指して

第3 章  ホールガーメントⓇ技術がウェアラブルにもたらす可能性
1 はじめに
1. 1 ウェアラブルの現状と方向性
1. 2 ホールガーメントⓇ技術とそのメリット
2 研究開発中のウェアラブルサンプルの紹介
2. 1 冷媒循環用チューブ内蔵冷却下着
2. 2 光ファイバ インレイサンプル
2. 3 CNT【カーボンナノチューブ】センサ手袋
2. 4 心拍数計測下着 【男性用,女性用】
2. 5 ウェアラブルWGサンプル【デバイス収納用ポケット,配線用トンネル付き】
2. 6 静電容量型スイッチ【格子】
2. 7 静電容量型スイッチ【球体表面】
2. 8 静電容量型センサ手袋
3 おわりに

第4 章 スマートテキスタイルに関する国際標準化動向  
1 はじめに
2 標準化とは
3 標準化の契機
4 標準の分類と標準化活動団体
5 国際規格とWTO
6 国際標準に乗り損なった事例,上手く使われてしまった事例と教訓
6. 1 計装盤用スイッチの取付穴寸法
6. 2 衣服の品質表示TAG
6. 3 品質管理 ISO 9001
6. 4 銅張り積層板の難燃性によるグレード化
7 スマートテキスタイルに関する海外の標準化活動
7. 1 欧州標準化委員会(CEN:Comité Européen de Normalisation(仏))
7. 2 米国保険業者安全試験所(UL:Underwriters Laboratories Inc)
7. 3 米国試験材料協会(ASTMInternational:American Society for Testing and Materials)
7. 4 米国繊維協会(AATCC:American Association of Textile Chemists and Colorists)
7. 5 米国電子回路協会(IPC:Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits)
7. 6 全米民生技術協会(CTA:Consumer Technology Association)
7. 7 国際半導体製造装置材料協会(SEMI:Semiconductor Equipment and MaterialsInternational)
7. 8 国際電気標準会議(IEC:International Electrotechnical Commission)
7. 9 国際標準化機構(ISO:International Organization for Standardization)
8 海外の標準化活動に対応する国内の活動
8. 1 JIS法の改正
8. 2 電子情報技術産業協会(Japan Electronics and Information Technology Industries Association:JEITA)
8. 3 繊維評価技術協議会(繊技協)
8. 4 日本電子回路工業会(Japan Electronics Packaging and Circuits Association:JPCA)
9 標準化における国際力学とプレゼンス
9. 1 標準化における国際力学
9. 2 国際標準化活動におけるプレゼンス
10 まとめ,国際標準化における日本の役割

【材料開発編】
第5 章 高機能繊維
1 ナノファイバーの特性と用途展開
1. 1 はじめに
1. 2 ナノファイバー技術
1. 3 東レのナノファイバー技術
1. 3. 1 ポリマーブレンド法(短繊維型ナノファイバー)
1. 3. 2 複合紡糸法(長繊維型ナノファイバー)
1. 4 おわりに
2 PAN 系炭素繊維「テナックス」の基盤技術と用途展開
2. 1 はじめに
2. 2 炭素繊維基盤技術について
2. 3 複合材料への用途展開
2. 4 終わりに
3 合成繊維(酸化ポリアクリルニトリル)「パイロメックス」の特性と用途展開
3. 1 パイロメックス開発の背景
3. 2 パイロメックスの製法
3. 3 パイロメックスの特性
3. 4 パイロメックスの製品一覧
4 「コーネックス」の特性と用途展開
4. 1 アラミド繊維の概要
4. 1. 1 製造の変遷(歴史)
4. 2 製造技術
4. 2. 1 メタ型アラミドの重合と製糸
4. 2. 2 プロセス
4. 3 メタ型アラミド繊維の物性と用途展開
4. 4 今後の展望/最新の技術動向
5 KURAKISSSTMの特性と用途展開
5. 1 KURAKISSSTMの特性
5. 2 熱可塑性複合材料への展開
5. 3 繊維技術をベースにした熱可塑性複合材料の製造方法と特徴
5. 4 スプリングバック混抄紙複合材料の特徴
5. 5 おわりに
6 繊維の難燃化
6. 1 はじめに
6. 1. 1 人命保護
6. 1. 2 財産保護
6. 1. 3 難燃化の効能
6. 2 難燃メカニズム
6. 3 規制の現状
6. 4 難燃剤種類
6. 5 繊維の難燃化
6. 5. 1 難燃化製品
6. 5. 2 難燃規格,試験方法
6. 5. 3 繊維の難燃化方法
6. 5. 4 難燃繊維加工方法
6. 6 まとめ

第6 章 電気・電子分野
1 「銀メッキ繊維ODEXⓇ(オデックス)」の特性と用途展開~繊維と電気の融合~
1. 1 はじめに
1. 2 導電性繊維とは
1. 3 導電性繊維ODEXⓇ
1. 4 ODEXⓇの機能性と用途展開例
1. 4. 1 帯電防止性能
1. 4. 2 電磁波遮蔽性能
1. 4. 3 導電性能
1. 4. 4 抗菌性
1. 4. 5 熱伝導性能
1. 5 ODEXⓇ使用上の留意点
1. 6 銀メッキ繊維販売の現状
1. 7 おわりに(繊維と電気の融合)
2 銀めっき導電性繊維「AGpossⓇ」
2. 1 はじめに
2. 2 銀めっき導電性繊維「AGpossⓇ」ついて
2. 2. 1 導電性繊維の分類
2. 2. 2 AGpossⓇの概要
2. 2. 3 AGpossⓇの用途例
2. 2. 4 AGpossⓇの洗濯耐久性
2. 2. 5 AGpossⓇの安全性
2. 2. 6 AGpossⓇの新規開発
2. 3 着衣型ウェアラブルデバイス「hamonⓇ」について
2. 3. 1 hamonⓇの構成要素
2. 3. 2 hamonⓇの洗濯耐久性
2. 3. 3 hamonⓇによるソルーション
2. 3. 4 hamonⓇの新しい試み
2. 4 おわりに
3 導電性合成繊維「ルアナ」
3. 1 はじめに
3. 2 制電・導電性繊維
3. 3 導電性繊維の特性
3. 4 有機導電性繊維の技術
3. 5 東レの制電・導電繊維
3. 6 用途展開
3. 6. 1 建装用カーペット,人工芝など
3. 6. 2 衣料用アウター,インナー
3. 6. 3 防塵衣・作業衣
3. 6. 4 プリンタ用ブラシ
3. 6. 5 その他の用途
4 有機導電性繊維を用いたテキスタイル
4. 1 はじめに
4. 2 有機導電性繊維の開発
4. 3 有機導電性繊維の布帛化
4. 4 有機導電性繊維を電極とした生体信号センシング
4. 5 まとめ
5 イオン導電性高分子を用いた生体情報モニタリング用衣類の開発
5. 1 はじめに
5. 2 IPMC(Ionic Polymer-Metal Composite)について
5. 3 IPMCのスマートテキスタイル(スマートウェア)への応用
5. 4 IPMCのセンサ特性
5. 4. 1 IPMCの屈曲角度と出力特性
5. 5 IPMCを用いた生体情報モニタリング
5. 5. 1 ウェアラブル生体情報センサを用いた関節運動計測
5. 5. 2 スマートテキスタイルを用いた複数の生体情報計測
5. 6 おわりに
6 カーボンナノチューブ紡績糸
6. 1 はじめに
6. 2 CNT長繊維の作製技術
6. 3 CNTの乾式紡績技術
6. 4 CNT紡績糸の諸特性
6. 5 最後に
7 ウエアラブルセンサー用導電ストレッチ
7. 1 はじめに
7. 2 素材の選定
7. 3 「イーストレッチ」の組織
7. 4 繰り返し試験による電気抵抗の変化
7. 5 防水性能の付与
7. 5. 1 ポリウレタンフィルムをサンドイッチ状に加工
7. 5. 2 シリコーン樹脂を塗布
7. 5. 3 ポリエチレン系熱可塑性フィルムの加工

第7 章 センサ
1 フレキシブルひずみセンサ
1. 1 はじめに
1. 2 導電性インクの印刷成膜による抵抗変化型ひずみセンサの開発
1. 3 フレキシブルひずみセンサを応用した風圧分布センサ
1. 4 まとめ
2 汎用ポリマーからなる電界紡糸極細ファイバー膜が示す疑似圧電特性
2. 1 はじめに
2. 2 ポリマーナノマイクロ圧電ファイバーの研究動向
2. 3 汎用ポリマーからなる電界紡糸マイクロファイバー膜の疑似逆圧電特性
2. 4 汎用ポリマーからなる電界紡糸マイクロファイバー膜の疑似正圧電特性
2. 5 応用展開例
2. 6 おわりに

第8 章 ICチップ
1 ICタグテキスタイル
1. 1 はじめに
1. 2 ICタグについて
1. 2. 1 ICタグについて
1. 2. 2 ICタグの代表例
1. 3 ICタグの活用例について
1. 4 ICタグテキスタイルおよびICタグテキスタイル用ブースターアンテナの特性
1. 4. 1 ブースターアンテナとしての導電糸の特性について
1. 4. 2 導電糸の高周波伝送特性測定法と導電糸の特性
1. 5 測定の実際
1. 5. 1 測定例
1. 5. 2 測定結果のまとめ
1. 6 ICタグテキスタイルの開発事例
1. 6. 1 RFIDファイバーを使用したICタグテキスタイルの開発
1. 6. 2 ICタグを直接実装したICタグテキスタイルの開発
2 RFIDファイバー
2. 1 はじめに
2. 2 RFIDファイバー
2. 3 RFIDファイバーの応用例
2. 3. 1 手術用ガーゼ管理システム
2. 3. 2 ネームタグ(偽造防止)
2. 3. 3 消防ホース管理
2. 3. 4 行動検知システム
2. 3. 5 水分検知システム
2. 4 あとがき

第9 章 MEMS 極薄MEMSデバイスの作製と応用  
1 はじめに
2 極薄ピエゾ抵抗シリコンカンチレバーによる力センサ
3 極薄MEMSデバイスのハンドリングに関する研究
4 極薄シリコンピエゾ抵抗素子を用いたフレキシブルな圧力センサ
5 スクリーンオフセット印刷の技術を活用した極薄MEMS構造のフィルム上への実装
6 極薄PZT素子および,それを用いたインフラモニタリングセンサシート
7 極薄PZTミラーデバイス
8 圧電薄膜によるハプティクスデバイス

第10 章 スマートテキスタイル向けコネクタ「RK01」の開発  
1 はじめに
2 コネクタ開発における課題
2. 1 課題1.「洗濯できる電気接点」
2. 2 課題2.「多極化と信号品質」
2. 3 課題3.「生産性の課題」
3 今後の課題

第11 章 電源・バッテリ 太陽光発電糸  
1 はじめに
2 太陽光発電糸開発
2. 1 電池構成について
2. 2 太陽光発電糸特性評価
3 布帛型太陽電池開発
3. 1 布帛型太陽電池の構成開発について
3. 2 布帛型太陽電池の出力特性について
4 まとめ

【評価・測定編】
第12 章 快適性評価技術  
1 はじめに
2 「心地良さ」の評価方法構築
3 熱・水分率特性に関する心地良さの評価
3. 1 熱・水分率特性に関する評価法
3. 2 衣服の「涼しさ」の評価
4 圧力特性に関する心地良さの評価
5 肌触りに関する心地良さの評価
6 その他の心地良さの評価例
7 おわりに

第13 章 繊維製品における感性計測評価  
1 はじめに
2 感性計測評価
3 意識できない身体への影響を計測評価する
3. 1 腹部圧迫は脳活動を抑制する
3. 2 視覚からの情報が腹部圧迫に伴う心身への影響を亢進する
3. 2. 1 開眼と閉眼での違い
3. 2. 2 輝度変化による視覚刺激強度の影響
3. 2. 3 腹部圧迫を伝える視覚情報の影響
4 まとめ

【応用展開編】
第14 章 スマートテキスタイルの応用研究例紹介 
1 はじめに
2 スマートテキスタイル登場前夜における被服学と情報処理の先端融合的取り組み
3 スマートテキスタイルとウェアラブル・エレクトロニクス
4 生活工学におけるスマートテキスタイルの応用研究例
4. 1 タッチ・コミュニケーション服
4. 2 筋電計測服
4. 3 冷え性予防温度制御服“Thermal Clothes”
4. 4 購買支援システム
4. 5 胎児と妊婦の心拍測定が可能な健康管理腹帯
4. 6 プリンテッド・エレクトロニクスによる呼吸周期を計測可能なセンシングウェア
4. 7 ファッショナブルIoT
5 未来に向けて

第15 章 医療・健康管理
1 衣服の快適性追求から生まれたウェアラブルデバイス―フィルム状導電素材“COCOMIⓇ” を用いた衣服型生体情報計測装置の開発―
1. 1 はじめに 繊維産業の歴史と衣服の着用快適性の追求
1. 1. 1 繊維産業の起源
1. 1. 2 日本における近代繊維産業
1. 1. 3 衣服の着用快適性
1. 2 快適性評価技術
1. 2. 1 衣服の物理特性
1. 2. 2 着用者の感性評価(主観評価)
1. 2. 3 着用者の生理評価
1. 3 フィルム状導電素材“COCOMIⓇ”を用いた衣服型のウェアラブルデバイス
1. 3. 1 フィルム状導電素材“COCOMIⓇ”
1. 3. 2 “COCOMIⓇ”を用いた心電測定用の衣服型ウェアラブルデバイス
1. 4 “COCOMIⓇ”を用いたウェアラブルデバイスの応用例
1. 4. 1 長距離ドライバー眠気検知システム
1. 4. 2 アスリートのメンタルトレーニングのサポート
1. 4. 3 妊産婦の健康管理
1. 4. 4 動物(競走馬,家畜,愛玩動物)への応用
1. 4. 5 筋電測定への応用
1. 4. 6 胸囲長変化(呼吸状態)測定への応用
1. 5 まとめ
2 心電計測布 テクノセンサーⓇERの開発
2. 1 テクノセンサーⓇER
2. 2 遠慮したら負け
2. 3 西陣織という素材
2. 4 医療現場の夢と現実
2. 4. 1 利用用途の問題
2. 4. 2 機能面の問題
2. 5 テクノセンサーⓇER製品化への途
2. 6 テクノセンサーⓇのこれから

第16 章 セキュリティ
1 労働環境の安心・安全を守るスマートウェアの開発
1. 1 はじめに
1. 2 熱中症予防のための暑熱労働環境のリスク評価
1. 2. 1 暑熱労働環境の安全基準
1. 2. 2 スマートウェアの活用
1. 2. 3 サイバーフィジカルシステムの活用
1. 3 寒冷環境での活用
1. 4 おわりに
2 スマート防護服
2. 1 はじめに
2. 2 防護服とは
2. 3 労働災害の推移
2. 4 労働災害事例と防護服
2. 5  防護服×スマート
2. 5. 1 衝突回避用スマート防護服の開発例
2. 5. 2 鉱業作業用スマート防護服の開発例
2. 5. 3 ごみ処理作業におけるスマート防護服の開発事例
2. 6 スマート防護服の今後の展望
2. 7 おわりに
3 防火服
3. 1 はじめに
3. 1. 1 日本における防火服の歴史
3. 1. 2 日本における防火服の現状
3. 2 防火服に求められる性能規格
3. 2. 1 国際規格(ISO)による性能規格
3. 2. 2 ISOの性能要件
3. 2. 3 日本国内の防火服性能基準・規格
3. 3 防火服の要求特性
3. 3. 1 熱防護に関する要求性能
3. 3. 2 機械的な物性に関する要求性能
3. 3. 3 耐化学薬品浸透性能
3. 3. 4 防水に関する性能
3. 3. 5 快適性及び運動性に関する性能
3. 3. 6 その他,防火服に備わるべき要求性能
3. 3. 7 参考試験
3. 4 現在審議中の防火服に係る評価基準
3. 4. 1 ISO TR 21808 SUCAM(個人装備の選定・使用・維持・管理に関する手引き)
3. 4. 2 ISO CD 23616(個人装備の洗濯・維持・修理)
3. 5 おわりに

第17 章 車いす陸上競技用グローブの開発  
1 車いす陸上競技用グローブ
2 3Dプリンターによる車いす陸上用グローブ
3 グローブの性能評価
3. 1 生理学的評価
3. 2 力学的評価
4 初心者用車いす陸上競技用グローブへの応用
5 今後の展望

第18 章  建築 接解爆発に対する耐衝撃性能に優れたポリエチレン繊維補強コンクリート             
1 はじめに
2 PEFRCの調合設計
2. 1 開発のコンセプト
2. 2 使用材料および調合
2. 3 強度試験結果
3 接触爆発に対するPEFRC版の耐衝撃性能
3. 1 開発のコンセプト
3. 2 接触爆発試験方法
3. 3 爆発試験結果
4 おわりに

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