CN100523345C - 坐垫用立体编织物 - Google Patents

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Abstract

一种立体编织物，由表里两层织物和用于连接该两层织物的单丝形成的连接丝构成，其特征在于，立体编织物中的单丝曲率为0.01～1.6，立体编织物压缩50%时的单丝弯曲伸长率为20%以下。具有有弹力的缓冲性、反复或长期使用时也不易损坏弹力性、缓冲耐久性良好的立体编织物。特别是用作吊床式坐垫时，是显示了具有有弹力感的缓冲性、与人体的适合感良好、并且坐下后的下陷小、形态保持性良好的缓冲材料。

Description

坐垫用立体编织物
技术领域
本发明涉及一种立体编织物，非常适合用于汽车、火车、飞机、儿童床、婴儿车、家具、办公用等坐垫用缓冲材料、寝室用具、床垫、褥垫、防褥疮垫、枕头、坐垫等的缓冲材料、衣料用等衬垫、保型材料、缓冲材料、保温材料、鞋的上部材料、内衬材料、或支持件和保护器具等。
背景技术
由表里两层织物和连接该两层织物的连接丝构成的立体编织物，可以发挥缓冲性、透气性、保温性、体压分散性等功能，被用于各种缓冲材料。
这些立体编织物中构成中间层的连接丝使用单丝，利用单丝的弯曲弹性，在立体编织物的厚度方向上赋与缓冲性。作为提高立体编织物的缓冲性、压缩恢复性的方法，特开平11-269747号公报公开了这样的立体编织物：连接丝使用弹性恢复性良好的单丝，从而使立体编织物具有良好的压缩恢复性。但是，对连接丝的单丝形状未做任何考虑，所有具有不能获得有弹力感的缓冲性的问题，另外反复或长期使用时，有产生弹力感降低和厚度变小的问题。此外，未考虑立体编织物的表里织物的伸长特性和压缩弯曲特性，所以在用于吊床式坐垫时，不能得到良好的缓冲性。另外，特开2002-87077号公报公开的内容，是把立体编织物拉紧铺设在座架上，作为吊床式坐垫使用，但是，在反复使用时，其缓冲性的耐久性不充分。
为了解决上述问题，本发明的目的是，提供一种具有有弹力感的缓冲性、反复或长期使用时也不易损坏弹力感的缓冲耐久性良好的立体编织物。本发明的更具体的目的是，特别提供一种用作吊床式坐垫时，显示了具有有回弹感的缓冲性、与人体的适合感良好、并且坐下后不恢复到原来形状即所谓的下陷(ヘタリ)小的形态保持性良好的立体编织物。本发明的另外目的还在于，提供一种高频振动衰减性良好的立体编织物。
发明的公开
本发明者对连接立体编织物的表里织物的单丝直径和弯曲形状、立体编织物的压缩特性、压缩弯曲特性及将纤维材料进行组合构成的立体编织物的结构，反复进行了研究，构思出了本发明。
即，本发明的立体编织物，由表里两层织物和用于连接该两层织物的单丝形成的连接丝构成，其特征在于，立体编织物中的单丝曲率为0.01～1.6，立体编织物压缩50％时的单丝弯曲伸长率为20％以下。
附图的简单说明
图1是表示从沿立体编织物的纵列的截面观看的单丝中心线的一例。
图2是表示从沿立体编织物的纵列的截面观看的把立体编织物压缩50％后的单丝弯曲状态的一例。
图3是表示沿立体编织物的横列的截面图。
图4是表示沿立体编织物压缩50％时的横列的截面图。
图5是表示沿立体编织物的横列的截面图中连接丝的桁架(トラス)结构的一例。
图6是表示沿立体编织物的横列的截面图中连接丝交叉结构的一例。
图7是立体编织物的负荷-移位曲线的一例。
以下，详细说明本发明。
利用双拉舍尔(ダブルラツセル)编织机、双圆形编织机、横编机编织立体编织物时，连接表里织物的连接丝必须以向某一方向弯曲的状态被编织进去。因此，向立体编织物施加厚度方向的力时，已经弯曲的连接丝进一步弯曲，释放该力时，连接丝恢复原状。此时产生的连接丝的弯曲和恢复行为对立体编织物的缓冲性的影响很大。本发明就是基于这一见解得到的。
本发明的立体编织物中连接表里两层织物的连接丝的至少一部分需要使用单丝，为使位于立体编织物的表里织物间的单丝曲率为0.01～1.6需要对立体编织物进行编织、精加工。此处所说的单丝曲率是指由立体编织物中单丝呈最大弯曲部分的单丝中心线形成的圆弧曲率。图1是表示从沿立体编织物(1)纵列的截面观看的单丝的中心线(5)的一例。单丝曲率优选0.03～1.0，更优选0.05～0.7。单丝曲率如果小于0.01，在向立体编织物(1)的厚度方向施加负荷时，容易产生表面织物和里面织物偏离立体编织物的长度方向(沿着纵列的方向)的剪切变形，形成压缩恢复时的滞后损耗大、没有弹力感的缓冲性。另外，反复压缩时，该倾向进一步加大。单丝曲率(r1)如果超过1.6，虽不易产生切断变形，但也会形成没有弹力感的缓冲性。
另外，本发明的立体编织物，把立体编织物压缩50％时的单丝弯曲伸长率优选20％以下，更优选15％以下，进一步优选10％以下。此处所说的单丝弯曲伸长率是指在把立体编织物压缩50％的状态下，单丝弯曲最大的部位的凸侧表面的伸长率。图2是表示沿把立体编织物(1)压缩50％后的编织物纵行的截面图，表示单丝弯曲最大的凸侧表面(6)的一例。单丝的弯曲伸长率超过20％时，立体编织物压缩后的残余变形大，形成压缩恢复性差的立体编织物，同时在反复或长时间压缩后，不能维持有弹力感的缓冲性。
从提高压缩恢复性、缓冲耐久性方面考虑，立体编织物的单丝弯曲伸长率更优选压缩75％时为20％以下。
为了把立体编织物的单丝弯曲率和压缩50％时的单丝弯曲伸长率控制在所述适当范围内，需要使立体编织物(1)的厚度和所用单丝直径、立体编织物中的单丝编织组织(连接表里织物时的宽度方向的摆动幅度)、编织时的单丝供给量、立体编织物的精加工方法(拉幅率、超喂率)为最佳，使精加工后的单丝形成合适形状。关于其中的单丝编织组织和立体编织物厚度的关系，通过使连接丝向织物的宽度方向(沿着线圈横列的方向)倾斜而连接表侧和里侧织物，以合适的拉幅率进行精加工，从而如图3沿着编织物(1)的横列截面图所示，可以使从压缩前的立体编织物(1)的厚度T0(mm)减去表侧和里侧织物厚度后的连接丝长度H1(mm)、和图4所示的压缩50％后的连接丝长度H2(mm)存在关系H1/H2≥0.55，但是立体编织物(1)压缩50％时的弯曲伸长率优选20％以下。此时，如图3和图4所示，从沿着立体编织物(1)的横列的截面观看时，连接丝长度H1和H2是位于表侧织物和里侧织物(2)、(3)间的连接丝(4)的外观长度，是拍摄沿横列的截面的照片进行测量的长度。
使连接丝向沿着横列的方向倾斜时，优选使连接丝也向倾斜后的连接丝的反倾斜方向倾斜，使连接丝形成后述的桁架结构和交叉结构。
立体编织物的曲率为0.01～1.6，压缩50％时的弯曲伸长率为20％以下的单丝连接丝的比率是，每单位面积立体编织物中连接表里织物的单丝总根数的20％以上，更优选40％以上，进一步优选60％以上。
立体编织物的连接丝优选全部为单丝，但根据需要也可以使单丝以外的纤维在编织时交织。例如，交织复丝假捻丝等时，可以降低在进行压缩时因单丝之间的摩擦产生的刺耳声，是优选的。
为了使压缩50％时的滞后损耗为50％以下，将立体编织物的厚度、单丝直径、单丝倾斜状态等调整合适，以使连接丝的单丝弯曲伸长率为20％以下的方法很重要。除此之外，连接丝优选使用弯曲恢复时的滞后损耗为0.05cN·cm/丝以下的单丝。更优选为0.03cN·cm/丝以下、进一步优选为0.01cN·cm/丝以下，越近似零越理想。另外，单丝直径D(mm)和立体编织物的厚度T0(mm)的关系，优选满足下式所示关系。
T0/D≥20
其中，立体编织物的厚度T0(mm)是施加490Pa负荷后测定的厚度。
为了进一步提高坐下后的弹力感和瞬时压缩恢复性，本发明的立体编织物优选压缩50％状态下1分钟后的应力缓和率为40％以下，更优选应力缓和率为30％以下。如果应力缓和率为40％以下，人在立体编织物上坐下一定时间时，也具有良好的瞬时恢复性。
本发明的立体编织物用作吊床式坐垫时，优选压缩弯曲量为10mm以上80mm以下，这样人体接触时的感觉舒适，坐着的感觉良好。此处所说的吊床式坐垫是指，通过把立体编织物周围或至少两边以拉紧状态或松弛状态拉紧铺设在座架或椅子框上，使立体编织物以类似帆的状态形成坐垫的座部和靠背部。
另外，压缩弯曲量是指把剪成四方后的立体编织物周围固定在框架上，在与立体编织物表面垂直的方向施加负荷时的立体编织物弯曲量，其很大程度上受立体编织物的表里织物的伸长特性的影响。弯曲量小于10mm时，人坐下时的下陷过小，由立体编织物形成的坐垫表面不适合人体，会感觉比较硬，坐着不舒服。弯曲量超过80mm时，虽然适合感良好，但坐下后容易产生不恢复原状的下陷，形态保持性不充分。压缩弯曲量更优选15mm以上70mm以下，进一步优选15mm以上60mm以下。
为了使压缩弯曲特性处于合适范围内，立体编织物的纵向(沿着纵行的方向)及横向(沿着横列的方向)的伸长特性和厚度方向的压缩特性非常重要，为了获得沉陷量较多、提高与人体的适合性的吊床式坐垫，本发明的立体编织物的纵向及横向伸长率优选3％以上50％以下，更优选5％以上45％以下。另外，为了获得回弹感较强、坐下后的下陷小、形态保持性良好的吊床式坐垫，立体编织物的纵向及横向伸长率优选0.5％以上20％以下，更优选1％以上15％以下。
为了减小吊床式坐垫的坐下后的下陷，立体编织物伸长时的纵向及横向的伸长残余变形优选10％以下，更优选7％以下，进一步优选5％以下。为了使立体编织物的纵向及横向的伸长率和伸长残余变形处于合适范围内，立体编织物的表里编织组织及精加工方法很重要。表里编织组织如果是孔眼等穿孔组织，构成一个孔眼的线圈数(线圈横列数)优选控制在12线圈横列以下，精加工方法用于获得纵向和横向上伸长率的平衡，优选把横向拉幅进行热定形。如果表里至少一方的编织组织是非穿孔的平坦组织和凹凸组织等编织组织，可以使用利用针织圈形成所有线圈横列的编织组织、针织圈组织和插入组织的复合组织等。吊床式坐垫为了获得沉陷大、适合性良好的缓冲性，优选不对所有线圈横列进行不形成针织圈的插入编织，而进行使至少所有线圈横列的一半以上线圈横列形成针织圈的编织组织，以使立体编织物的伸长率比较大。另外，为了显示吊床式坐垫具有有回弹感的缓冲性，使反复或长时间坐过后的形态保持性维持在良好状态，优选使插入丝以直线状插入立体编织物的表里至少一方织物的纵向和/或横向，以使立体编织物的伸长率比较小。通过使插入丝以直线状插入纵向和/或横向，立体编织物的纵向和/或横向的伸长特性可以不受表里织物的线圈变形和孔眼形态变形的较大影响，而由插入丝自身的伸长特性来决定。即，人一坐下，与呈吊床式拉紧铺设的立体编织物表面基本垂直的方向的外力起作用，在立体编织物的表里织物将要拉伸时，不易产生因线圈(編目)形态和孔眼形态变形造成的纤维间错位，使反复或长时间坐过后的形态保持性维持在良好状态。此处所说的插入丝以直线状插入表里至少一方织物的状态是指，纵向时以在利用链状编织组织和经平组织编织等组织编织的底纱针织圈和沉降弧之间，以每一线圈横列两针摆动以下的摆动幅度进行插入的状态，或以使与立体编织物的长度方向相连的底丝沉降弧之间一面上下移动一面插入的状态，插入丝以近似直线形式插入立体编织物全长范围内。另外，横向时以在利用链状编织组织和经平组织编织等组织编织的底丝针织圈和沉降弧之间，插入丝以近似直线形式插入立体编织物全宽范围内。插入丝所用纤维优选使用聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维和聚酯类弹性体纤维等弹性恢复性良好的纤维，单丝由于单纤维间摩擦阻力对伸长恢复性的阻碍小，所以更是优选品。另外，为了防止插入丝与底丝间的滑动，优选通过熔融粘合和树脂粘接等与底丝粘接在一起。
插入丝的插入方法，如果是纵向插入，可以利用编织组织插入，如果是横向插入，可以使用装备了纬丝插入装置的双拉舍尔编织机插入纬丝。
立体编织物的表里编织组织没必要相同，也可以是不同的编织组织、不同的伸长特性，如果里侧织物的伸长率小于表侧织物的伸长率，人坐下时，会进一步增加由单丝产生的弹力感，使与人体的适合性良好。把插入丝以直线状插入纵向和/或横向时，优选插入立体编织物的里侧织物。
压缩弯曲时的滞后损耗为65％以下对于立体编织物用作吊床式坐垫时具有有回弹感的缓冲性是优选的。更优选60％以下，进一步优选50％以下，越近似零越好。另外，从长时间或反复坐过后的下陷小、提高形态保持性考虑，立体编织物压缩弯曲时的残余变形量优选30mm以下。更优选20％以下，进一步优选15％以下，越近似零越好。
为了降低立体编织物压缩弯曲时的滞后损耗及残余变形量，可以利用对构成表里的纤维以0％以上的伸长率进行拉伸热处理的方法等来实现。热处理可以在原丝制造阶段和假捻、流体喷射加工等丝加工阶段，利用欠喂料来进行热处理，或者也可以在织物阶段进行拉伸热处理。利用织物进行拉伸热处理时，优选以5％以上的伸长率向宽度方向进行热处理。
本发明的立体编织物优选在常温下的压缩恢复率为90％以上，在70℃氛围下的压缩恢复率为70％以上。更优选在常温下的压缩恢复率为95％以上，在70℃氛围下的压缩恢复率为75％以上。通过使常温下的压缩恢复率为90％以上，即使在通常使用时也能得到下陷小的良好缓冲性。另外，通过使70℃氛围下的压缩恢复率为70％以上，即使置于高温苛刻环境下以后，也能得到下陷小的良好缓冲性。
本发明的立体编织物的连接丝所用的单丝，可以使用聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维、聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯纤维、聚氯乙烯纤维、聚酯弹性体纤维等任意材料的纤维，其中，如果将聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维用于连接丝的至少一部分，会具有有弹力感的缓冲性，反复或长时间压缩后的缓冲性良好，所以是优选品。另外，立体编织物的表里织物所用的纤维可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维、聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维、聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维等聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯酸类纤维、聚丙烯纤维等合成纤维、绵、麻、毛等天然纤维、铜胺人造丝、粘胶人造丝、天丝(リヨセル)等再生纤维等任意纤维，其中，如果使用聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维，把立体编织物用于吊床式坐垫时，可以增大压缩弯曲量，撞击(ストロ—ク)感、适合感良好，所以是优选品。此外，如果以0％以上的伸长率，在原丝制造、丝加工、或织物阶段对聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维进行拉伸热处理，可以降低压缩弯曲时的滞后损耗及残余变形量，所以是更优选的。如果是织物时，更优选以5％以上的拉幅率进行拉伸热处理。纤维的截面形状可以是圆形、三角形、L型、T型、Y型、W型、八叶(八葉)型、扁平、哑铃型(ドツグボ—ン)等多角型、多叶型、中空型和不定型。纤维形式可以采用未加工丝、短纤丝、加捻丝、假捻加工丝、流体喷射加工丝等任一种，也可以是复丝和单丝，但为了提高被覆率，使连接丝的单丝不露出于织物表面，立体编织物的至少一侧面优选使用复丝的假捻加工丝、短纤丝等膨体丝。另外，为了给立体编织物赋予强有力的伸展性或压缩弯曲性和恢复性，优选至少一侧织物使用单丝。单丝如果是并列式等复合丝，可以进一步提高伸展性和恢复性，所以是优选的。立体编织物如果是用100％聚酯纤维构成表里丝及连接丝，废弃时通过解聚合，可以再生恢复为单体，另外即使烧毁也可以防止产生有害气体，所以是优选的。
本发明中优选使用的聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维是以对苯二甲酸丙二醇酯单位为主要反复单位的聚酯纤维，优选含有对苯二甲酸丙二醇酯单位50摩尔％以上，优选70摩尔％以上，更优选80摩尔％以上，最优选90摩尔％以上。因此，包括含有其他酸成分和/或二醇成分作为第三成分的合计量为50摩尔％以下，优选30摩尔％以下，更优选20摩尔％以下，最优选10摩尔％以下聚对苯二甲酸丙二醇酯。
聚对苯二甲酸丙二醇酯是通过使对苯二甲酸或其功能衍生物与丙二醇或其功能衍生物在催化剂的作用下以合适的反应条件进行结合而合成的。在该合成过程中，可以添加适当的一种或两种以上的第三成分作为共聚合聚酯，也可以分别合成聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚对苯二甲酸丙二醇酯以外的聚酯、尼龙和聚对苯二甲酸丙二醇酯，然后进行共混，或复合纺丝(鞘芯、并列型等)。
关于复合纺丝，如特公昭43-19108号公报、特开平11-189923号公报、特开2000-239927号公报、特开2000-256918号公报等所示，第一成分使用聚对苯二甲酸丙二醇酯，第二成分使用聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯、或尼龙，把它们进行复合纺丝形成并列配置的并列型或偏心配置的偏心鞘芯型等。特别优选聚对苯二甲酸丙二醇酯和共聚合聚对苯二甲酸丙二醇酯的组合，和特性粘度不同的两种聚合聚对苯二甲酸丙二醇酯的组合，其中，如特开2000-239927号公报所示，使用特性粘度不同的两种聚对苯二甲酸丙二醇酯，进行复合纺丝形成的低粘度侧包围高粘度侧这样的接合面形状弯曲的并列型，兼备高度的伸长恢复性，所以优选用于立体编织物的表里织物。
所添加的第三成分有：脂肪族二元羧酸(草酸、己二酸等)、脂环族二元羧酸(环己烷二羧酸等)、芳香族二元羧酸(间苯二甲酸、间苯二甲酸磺酸钠(ソジウムスルホイソフタル酸)等)、脂肪族二醇(乙二醇、1，2-丙二醇、丁二醇等)、脂环族二醇(环己烷二甲醇等)、含芳香族的脂肪族二醇(1，4-双(β-羟基乙氧基)苯等)、聚醚二醇(聚乙二醇、聚丙二醇等)、脂肪族羟基羧酸(ω-羟基己酸等)、芳香族羟基羧酸(对羟基安息香酸等)。具有一个或三个以上酯形成性官能团的化合物(苯酸等或甘油等)也可以在聚合体实质上为线状的范围内使用。
另外，也可以含有二氧化钛等消光剂、磷酸等稳定剂、羟基二苯甲酮衍生物等紫外线吸收剂、滑石等结晶成核剂、气凝胶等滑动剂、受阻酚衍生物等抗氧化剂、阻燃剂、抗静电剂、颜料、荧光增白剂、红外线吸收剂、消泡剂等。
聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维单丝，例如，可以用特愿2000-93724号公报记载的方法来制造。即，从纺丝口喷出聚对苯二甲酸丙二醇酯，在冷却液中急冷后，用第1辊卷绕，然后在温水中或干热氛围下一面延伸一面用第2辊卷绕，之后在干热氛围下或湿热氛围下，通过超喂进行松弛处理，用第3辊卷绕，完成制造。纤维的截面形状可以是圆形、三角形、L形、T形、Y形、W形、八叶形、扁平、哑铃型等多角形、多叶形、中空形和不定形，但从提高立体编织物的缓冲耐久性考虑，优选圆形截面。
本发明的表里织物或连接丝的单丝所使用的纤维优选被着色。着色方法可以使用以绞纱和筒子纱状对未着色的丝进行染色的方法(纱线染色)、向纺丝前的原液混入颜料、染料等进行着色的方法(原液着色)、以立体编织物状进行染色的印刷方法等，但以立体编织物状进行染色时，难以维持立体形状，或加工性差，所以优选纱线染色和原液着色方法。
连接丝使用的单丝的细度通常可以为20～1500分特。从给立体编织物赋予有弹力感的良好缓冲性方面考虑，单丝细度优选100～1000分特，更优选200～900分特。另外，表里织物使用的复丝等纤维通常可以使用细度为50～2500分特的复丝，纤丝数量可以任意设定。此时，编织机的一根针上的单丝细度T(分特)和总复丝细度d(分特)的关系为T/d≥0.9，但优选用复丝覆盖单丝，防止单丝露出于立体编织物表面，利用单丝固有的光泽来抑制立体编织物表面的眩光和闪光现象，同时使表面的手感良好。
本发明的立体编织物可以用具有相对的两列针床的编织机进行编织，可以用双拉舍尔编织机、双圆编织机、具有V型针床的横编机等进行编织，为了获得尺寸稳定性良好的立体编织物，优选使用双拉舍尔编织机。编织机的机针优选使用9号机针到28号机针。
立体编织物的表里织物可以是4角、6角等孔眼织物、薄纱罗织物等具有多个开口的织物，以提高轻量性、透气性，也可以把表面作成平坦组织，使触感良好。如果使表面起毛，可以获得触感良好的织物。
关于连接丝的密度，在2.54cm2的立体编织物面积中，连接丝的根数为N(根/2.54cm2)、连接丝的分特为T(g/1×106cm)、连接丝的比重为ρ0(g/cm3)时，2.54cm2的立体编织物面积中的连接丝的总截面积(N·T/1×106·ρ0)优选为0.03～0.35cm2，更优选0.05～0.25cm2。通过设定在该范围内，立体编织物基于更合适的刚性而具有良好的缓冲性。
连接丝可以在表里织物中形成环状线圈，也可以是以插入组织状钩在表里织物中的结构，至少两根连接丝相互反向地倾斜表里织物，使形成交叉状(X状)和桁架状，这在提高立体编织物的形态稳定性方面是优选状态。如果是桁架结构，如图5沿着织物(1)横列的截面图所示，由两根连接丝(4)、(4)形成的角度(θ1)如果为40～160度，可以增加立体编织物的形态稳定性，所以是理想结构。另外，如果是交叉结构，如图6沿着织物(1)线圈横列的截面图所示，由两根连接丝(4)、(4)形成的角度(θ2)优选15～150度。此时，交叉结构和桁架结构均还可以使同一根连接丝在表面或里面折返，形成感观上是两根连接丝的结构。另外，两根连接丝不必在同一线圈横列中形成桁架结构和交叉结构，只要在5个线圈横列以内形成桁架结构和交叉结构即可。
立体编织物的厚度、单位重量(目付)可以根据目的任意设定，但厚度优选使用3～30mm。如果小于3mm，有缓冲性降低的趋势，而如果超过30mm，立体编织物的精加工变困难。单位重量是150～3000g/m2，优选200～2000g/m2。
立体编织物的精加工方法，如果是使用了纱线染色和原液着色丝的立体编织物时，可以通过把坯布精炼、热定形等工序来加工成品。如果是连接丝或表里线中任一方未着色的立体编织物时，可以通过把坯布精炼、染色、热定形等工序来加工成品。
精加工后的立体编织物通过熔融粘合、缝制、树脂加工等方式进行端部处理，通过热成形等作成所希望的形状，可以用于吊床式坐垫和床垫等各种用途。
实施发明的最佳方式
以下，利用实施例具体说明本发明，但本发明不是仅限定于这些实施例。
立体编织物的各种物性的测定方法如下。
(1)单丝曲率C1
从垂直于单丝弯曲形成的圆弧(半圆)方向拍摄立体编织物连接丝的单丝弯曲状态时的放大照片。此时如果连接丝是倾斜的，根据倾斜角度来进行拍摄。利用扫描仪把放大照片读入计算机，使用高清晰度图像解析系统IP1000PC(商品名、旭化成(株)制)图像解析软件，画出单丝弯曲最厉害部位的内切圆(单丝凹侧)和外切圆(单丝凸侧)，算出各个圆的半径平均值(修正为实际尺寸的值)，求出相对于单丝中心线的曲率半径r1(mm)，根据下述公式算出曲率。
C1＝1/r1
(2)单丝的弯曲伸长率S(％)
施加490Pa负荷测定立体编织物的厚度T0(mm)，把立体编织物压缩50％使立体编织物的厚度为T0/2(mm)，从垂直于单丝弯曲形成的圆弧(半圆)方向拍摄单丝弯曲状态时的放大照片。利用扫描仪把放大照片读入计算机，如前所述，求出由单丝弯曲最厉害部位的单丝中心线形成的圆弧的曲率半径r2(mm)，根据下述公式算出弯曲伸长率。
S(％)＝50D/r2
其中，D为单丝直径(mm)。为了拍摄压缩50％时的放大照片，如果在压缩50％时从立体编织物的编织侧(編み絡り側)端头拍摄弯曲露出的单丝，即使单丝倾斜也容易拍摄。另外，为了容易拍摄照片，也可以利用树脂把压缩50％后的立体编织物进行硬化。
(3)压缩50％恢复时的滞后损耗L(％)
使用AG—B型岛津自动绘图仪(岛津制作所制)，利用直径100mm的圆盘状压缩夹具，以10mm/min的速度把放置在刚体面上的方15cm、厚T0(mm)的立体编织物压缩为T0/2(mm)，达到规定厚度后，马上以10mm/min的速度释放。根据此时获得的图7所示立体编织物的负荷—移位曲线，求出由去向(行き)(压缩)曲线和移位轴(X轴)形成的面积A0(cm2)，和由回向(
Figure C02807717D0017093617QIETU
り)(恢复)曲线和移位轴(X轴)形成的面积A1(cm2)，根据下述公式算出滞后损耗L(％)。
L(％)＝{(A0—A1)/A0}×100
(4)压缩50％后的压缩残余变形ε(％)
根据下述公式算出用(3)的方法刚刚压缩、释放后的残余变形ε(％)。
ε(％)＝{(T0—T1)/T0}×100
其中，T1(mm)是刚释放后490Pa负荷下的立体编织物的厚度。(5)压缩弯曲量E(mm)、压缩弯曲时的滞后损耗Q(％)、压缩弯曲时的残余变形量E1(mm)
在四角安装了高15cm支脚的内径一条边为30cm、外径一条边为41cm的四方形板状金属框(上面粘贴40号砂纸，赋予防滑性)、和内径一条边为30cm、外径一条边为41cm的四方形板状金属框(下面粘贴40号砂纸，赋予防滑性)之间，夹放立体编织物，并使其不松弛，用虎钳固定周围。
使用AG—B型岛津自动绘图仪(岛津制作所制)，利用直径100mm的圆形平面状压缩夹具，以100mm/分的速度压缩所拉紧铺设的立体编织物中央部位，负荷达到245N后以相同速度返回原状。根据此时获得的图7所示立体编织物的负荷—移位曲线，把负荷245N时的移位设为弯曲量E(mm)，把恢复曲线的负荷为0时的移位设为弯曲量E1(mm)，把由去向(压缩)曲线和移位轴(X轴)形成的面积设为a0(cm2)，和由回向(恢复)曲线和移位轴(X轴)形成的面积a1(cm2)时，根据下述公式算出滞后损耗Q(％)。
Q(％)＝{(a0—a1)/a0}×100
(6)伸长率I(％)、伸长残余变形B(％)
把精加工后的立体编织物剪断成30cm×5cm(宽)，制作了试验片，在试验片的20cm间隔处作上标记。试验片采用纵向(沿着线圈纵行的方向)和横向(沿着线圈横列的方向)的试验片。用卡盘固定试验片一端后吊起，在另一端用卡盘固定30N负荷后吊起。5分钟后测定标记间的长度L1(mm)，然后卸下负荷，1分钟后测定标记间的长度L2(mm)，根据下述公式算出伸长率、伸长残余变形。
I(％)＝{(L1—20)/20}×100
B(％)＝{(L2—20)/20}×100
(7)压缩恢复率R(％)
把厚度为T0(mm)的立体编织物压缩50％成厚度T0/2(mm)状态，在常温下(23±0.5℃)或70(±0.5℃)氛围下放置22小时。22小时后，解除压缩状态，在常温下放置30分钟后，测定490Pa负荷下的立体编织物的厚度T2，根据下述公式算出压缩恢复率R(％)。
R(％)＝(T2/T0)×100
(8)反复压缩残余变形ε(％)
使用A型泡沫橡胶反复压缩试验机(テスタ—产业(株)社制)，把立体编织物压缩50％使其厚度由T0(mm)变为厚度T0/2，反复该压缩25万次后，测定490Pa负荷下的立体编织物的厚度T3(mm)，根据下述公式算出反复压缩残余变形ε(％)
ε(％)＝{(T0—T3)/T0}×100
(9)单丝弯曲恢复时的滞后损耗2HB(％)
把26根单丝以1mm间隔并行摆放成板状，为使样品长度为11mm把26根单丝以1mm间隔并行摆放成板状，为使样品长度为11mm使用双面胶带用厚纸固定单丝板两端的上下面，作为夹持用凸出部(つかみ代)。两端的夹持用凸出部长20mm、宽30mm。
使用KES—FB2纯弯曲试验机(カト—テツク制)，把单丝板状样品向正反方向弯曲，直到曲率为2.5，测定曲率1时的弯曲恢复的滞后损耗2HB(cN·cm/丝)。
(10)振动衰减性
使用振动发生器VIBRATION GENERATOR F-300BM/A(エミツク(株)社制)，把方10cm的立体编织物放置在平板状起振单元上面，并使里面朝下，从上面放置直径100mm圆柱状重物2Kg。在重物上部中央用磁铁固定用于测定输出加速度的加速度检测器(德国B&K社制、4371型)，通过放大器(德国B&K社制、2692AOSI)连接FFT分析器(小野测器(株)DS2000型)。在±1mm的恒定移位、加速度0.1G、频率10～200Hz、正弦波对数扫描条件下，测定输出加速度，获得加速度传递率—频率曲线。该曲线中，把加速度传递率(dB)最大时的频率设为共振频率，求出该共振频率时的加速度传递率和200Hz时的加速度传递率。此时，意味着加速度传递率越小，立体编织物的振动衰减性越好。
(11)缓冲性(弹力感)
把立体编织物放在试验桌上，用指尖(3根)从上轻轻按压立体编织物3次，按照以下基准对弹力感做官能评价，在反复压缩前后进行评价。
◎：弹力感高
○：弹力感略高
△：弹力感低
×：基本没有弹力感
在落座部位是由方40cm的四方金属架作成的椅子(4条腿，没有靠背)框架上，拉紧铺设立体编织物并用螺钉固定，并缝制其周围使不松弛，由体重65kg的男性坐10次，每次坐5分钟，根据官能评价对缓冲性作4等级评价，◎：有回弹感，○：略有回弹感，△：回弹感略小，×：回弹感小。另外，根据官能评价对适合感作4等级评价，◎：适合感高，○：适合感略高，△：适合感略低，×：适合感低。
(13)吊床垫的形态保持性
在(12)试验后，根据外观评价对拉紧铺设在椅子上的立体编织物的下陷状态作4等级评价，◎：完全没有下陷，○：几乎没有下陷，△：略有下陷，×：下陷厉害。
参考例
(聚对苯二甲酸丙二醇酯单丝的制造)
实施例中使用的聚对苯二甲酸丙二醇酯单丝是根据以下方法制造的。
在纺丝温度265℃下从纺丝口喷出ηsp/c＝0.92(以邻氯苯酚为溶剂，在35℃时测定)的聚对苯二甲酸丙二醇酯，引入40℃冷却液中进行冷却，并通过速度为16.0m/分的第1辊组将其牵引，作为细化的未拉伸单丝，然后在温度55℃的拉伸液中一面拉伸为5倍，一面通过80.0m/分的第2辊组进行牵引，之后，在120℃蒸气液中一面实施松弛热处理，一面通过72.0m/分的第3辊组后，利用速度与第3辊组相同的卷绕机进行卷绕，制造了280分特的拉伸单丝。同样，制造了880分特的拉伸单丝。
实施例1
使用装有6个筘的18号机针、釜间隔(釜間)12mm的双拉舍尔编织机，从形成表侧织物的3个筘(L1、L2、L3)均以全进排列(オ—ルイン配列)供给167分特48纤丝的聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维假捻加工丝(旭化成株式会社制、商标“ソロ”假捻加工丝、黑色纱线染色)，从形成里侧织物的2个筘(L5、L6)按照L5导纱器以1进1出排列、L6导纱器以1出1进P22排列供给334分特96纤丝的聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维假捻加工丝(旭化成株式会社制、商标“ソロ”假捻加工丝167分特48纤丝的黑色纱线染色、2根并丝)，从形成连接丝的L4筘以全进排列供给参考例制造的280分特聚对苯二甲酸丙二醇酯单丝(直径0.16mm)。用以下所示编织组织，以纬密(打ち込み)15线圈横列/2.54cm的密度编成立体编织物的坯布。对所得到的坯布拉幅20％，以150℃×2分的条件进行干热定形，所得到的立体编织物的表侧的织物是平坦组织，里侧的织物是网眼组织，全部连接丝倾斜连接从与表侧织物线圈相对的里侧线圈偏离3纵行的线圈，形成X结构的立体编织物。所得到的立体编织物的诸物性如下面的表1所示。
(编织组织)
L1：2322/1011/
L2：1011/2322/
L3：1000/0111/
L4：1043/6734/
L5：2210/1123/
L6：2232/1101/
实施例2
对参考例制造的280分特聚对苯二甲酸丙二醇酯单丝，进一步以3％超喂率、干热160℃温度进行连续松弛热处理。所得到的聚对苯二甲酸丙二醇酯单丝的弯曲恢复时的滞后损耗为0.002cN·cm/丝。
从形成连接丝的L4筘供给该单丝，除此以外和实施例1相同，制得具有表1所示诸物性的立体编织物。
实施例3
从形成表侧织物的3个筘(L1、L2、L3)供给167分特48纤丝的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维假捻加工丝(旭化成株式会社制、黑色纱线染色)，从形成里侧织物的2个筘(L5、L6)供给334分特96纤丝的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维假捻加工丝(旭化成株式会社制聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维假捻加工丝167分特48纤丝的黑色纱线染色、2根并丝)，除此以外和实施例1相同，编织了立体编织物的坯布。对所得到的坯布拉幅12％，以150℃×2分的条件进行干热定形，制得具有表1所示诸物性的立体编织物。
实施例4
对280分特聚对苯二甲酸丁二醇酯单丝(旭化成(株)制)进行和实施例2相同的连续松弛热处理，得到了弯曲恢复时的滞后损耗为0.025cN·cm/丝的单丝。
将该单丝从形成连接丝的L4筘供给，除此之外与实施例3相同，得到了具有表1所示诸物性的立体编织物。
实施例5
使用装有6个筘的9号机针、釜间隔13mm的双拉舍尔编织机，从形成表侧织物的3个筘(L1、L2、L3)均以全进排列供给334分特96纤丝的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维假捻加工丝(旭化成株式会社制聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维假捻加工丝的黑色纱线染色、2根并丝)，从形成里侧织物的2个筘(L5、L6)按照L5导纱器以1进1出排列、L6导纱器以1出1进排列供给1002分特288纤丝的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维假捻加工丝(旭化成株式会社制聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维假捻加工丝167分特48纤丝的黑色纱线染色、6根并丝)，从形成连接丝的L4筘以全进排列供给参考例制造的880分特聚对苯二甲酸丙二醇酯单丝(直径0.29mm)。连接丝的编织组织作如下变更，除此以外和实施例1的编织组织相同：以纬密10线圈横列/2.54cm的密度编成立体编织物的坯布。对所得到的坯布拉幅10％，以150℃×2分的条件进行干热定形，所得到的立体编织物的全部连接丝倾斜连接从与表侧织物线圈相对的里侧线圈偏离2纵行的线圈，形成X结构的立体编织物。所得到的立体编织物的诸物性如下面的表1所示。
(编织组织)
L4：1032/4523/
实施例6
把双拉舍尔编织机的釜间隔设为5mm，对连接丝的编织组织作如下变更，全部连接丝倾斜连接从与表侧织物线圈相对的里侧线圈离开2纵行的线圈，形成X结构，除此以外和实施例3相同，所得到的立体编织物的诸特性如表1所示。
(编织组织)
L4：1032/4523/
实施例7
连接丝使用和实施例4相同的280分特聚对苯二甲酸丁二醇酯的连续松弛热处理丝，除此以外和实施例6相同，所得到的立体编织物的诸特性如表1所示。
实施例8
立体编织物的坯布精加工方法是拉幅25％后进行干热定形，除此以外和实施例1相同，所得到的立体编织物的诸特性如表1所示。
实施例9
立体编织物的坯布精加工方法是不拉幅，在现有宽度下进行干热定形，除此以外和实施例3相同，所得到的立体编织物的诸特性如表1所示。
实施例10
立体编织物的坯布精加工方法是不拉幅，在现有宽度下进行干热定形，除此以外和实施例1相同，所得到的立体编织物的诸特性如表1所示。
实施例11
使用9号机针、釜间隔13mm且装有7个筘和纬丝插入装置的双拉舍尔编织机，从形成表侧织物的2个筘(L1、L2)按照L1导纱器以2进2出排列、L2导纱器以2出2进排列供给1002分特288纤丝的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维假捻加工丝(旭化成株式会社制聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维假捻加工丝167分特48纤丝的黑色纱线染色、6根并丝)，从形成里侧织物的3个筘(L5、L6、L7)中的L5、L7导纱器以全进排列供给501分特144纤丝的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维假捻加工丝(旭化成株式会社制聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维假捻加工丝167分特48纤丝的黑色纱线染色、3根并丝)，从L6导纱器供给2004分特576纤丝的聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维假捻加工丝(旭化成株式会社制、商标“ソロ”的167分特48纤丝的黑色纱线染色、12根并丝)，从形成连接丝的2个筘(L3、L4)按照L3导纱器以2进2出排列、L4导纱器以2出2进排列供给参考例制造的880分特聚对苯二甲酸丙二醇酯单丝。在以下所示编织组织中，向里侧织物的纵向插入插入丝(L6)，向里侧织物的每个线圈横列插入2004分特576纤丝的聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维(旭化成株式会社制、商标“ソロ”的假捻加工丝167分特48纤丝的黑色纱线染色、12根生丝并捻丝)纬丝，以纬密12线圈横列/2.54cm的密度编织成立体编织物的坯布。对所得到的坯布以现有宽度、150℃×2分的条件进行干热定形，向里侧织物的横向及纵向插入插入丝，所得到的立体编织物的全部连接丝倾斜连接从与表侧织物线圈相对的里侧线圈偏离2纵行的线圈，形成X结构的立体编织物。所得到的立体编织物的诸物性如表1所示。评价立体编织物的压缩弯曲特性时，将立体编织物试验片的周围焊接，以使横向插入丝不打滑。
(编织组织)
L1：4544/2322/1011/3233/
L2：1011/3233/4544/2322/
L3：3254/2310/2301/3245/
L4：2301/3245/3254/2310/
L5：0001/1110/
L6：0011/1100/
L7：1112/1110/
实施例12
在实施例11中，使用从插入到纵向的L6筘供给的纤维、和在插入纬丝的纤维中并入两根880分特聚对苯二甲酸丙二醇酯单丝，除此以外和实施例10相同，所得到的立体编织物的诸物性如表1所示。评价立体编织物的压缩弯曲特性时，对立体编织物试验片的周围进行焊接，以使横向插入丝不打滑。
实施例13
在实施例11中，使用从插入到纵向的L6筘供给的纤维、和在插入纬丝的纤维中并入4根880分特聚对苯二甲酸丙二醇酯单丝，除此以外和实施例10相同，所得到的立体编织物的诸物性如表1所示。评价立体编织物的压缩弯曲特性时，对立体编织物试验片的周围进行焊接，以使横向插入丝不打滑。
比较例1
把实施例6中的连接丝的编织组织变更如下，全部连接丝形成不倾斜的结构，除此以外和实施例6相同，所得到的立体编织物的诸物性如表1所示。
(编织组织)
L4：1010/0101/
比较例2
在比较例1中，连接丝使用和实施例4相同的280分特聚对苯二甲酸丁二醇酯单丝的连续松弛热处理丝，除此以外和比较例1相同，所得到的立体编织物的诸物性如表1所示。
比较例3
连接丝使用280分特聚对苯二甲酸乙二醇酯单丝(旭化成株式会社制)，除此以外和实施例6相同，所得到的立体编织物的诸物性如表1所示。
比较例4
双拉舍尔编织机的釜间隔为5mm，连接丝的编织组织作如下变更，全部连接丝跨越1纵行倾斜形成X结构，除此以外和实施例5相同，所得到的立体编织物的诸物性如表1所示。
(编织组织)
L4：1021/2312/
比较例5
使用装备有6个筘的18号机针、釜间隔12mm的双拉舍尔编织机，从形成表侧织物的2个筘(L1、L2)及形成里侧织物的2个筘(L5、L6)按照L1、L5导纱器以2进2出排列、L2、L6导纱器以2出2进排列供给334分特96纤丝的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维假捻加工丝(旭化成株式会社制聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维假捻加工丝167分特48纤丝的黑色纱线染色、2根并丝)，从形成连接丝的2个筘(L3、L4)按照L3导纱器以2进2出排列、L4导纱器以2出2进排列供给参考例制造的280分特聚对苯二甲酸丙二醇酯单丝(直径0.16mm)。在以下所示编织组织中，以纬密14线圈横列/2.54cm的密度编织成立体编织物的坯布。对所得到的坯布拉幅40％、在150℃×2分的条件下进行干热定形，所得到的立体编织物的表里织物是孔眼组织，全部连接丝倾斜连接从与表侧织物线圈相对的里侧线圈偏离2纵行的线圈，形成X结构的立体编织物。所得到的立体编织物的诸物性如表1所示。另外，所得到的立体编织物的连接丝容易倒向织物的长度方向(沿着纵列的方向)
(编织组织)
L1：4544/2322/1011/3233/
L2：1011/3233/4544/2322/
L3：3254/2310/2301/3245/
L4：2301/3245/3254/2310/
L5：4423/2210/1132/3345/
L6：1132/3345/4423/2210/
Figure C02807717D00281
发明效果
本发明的立体编织物具有有弹性的缓冲性，瞬时压缩恢复性良好，反复或长时间使用时不易损坏弹性，缓冲耐久性良好。特别是用作吊床式坐垫时，显示出有弹力感的缓冲性，同时与人体的适合感良好，且反复或长时间坐过后也很少下陷，形态保持性良好。另外，本发明的立体编织物的高频振动衰减性良好，非常适合会遭受振动的坐垫，例如车载用坐垫的缓冲材料。

Claims (14)

1.一种立体编织物，由表里两层织物和用于连接该两层织物的单丝形成的连接丝构成，其厚度为3～30mm，其特征在于，连接丝以交叉状或者桁架状连接表里的织物，构成连接丝的单丝的细度为20～1500分特，具有以位于立体编织物的2.54cm2面积中的连接丝的总截面积为0.03cm2～0.35cm2表示的连接丝的密度，立体编织物中的单丝曲率为0.01～1.6，立体编织物压缩50％时的单丝弯曲伸长率为20％以下，立体编织物的50％压缩恢复时的滞后损耗为50％以下。
2.根据权利要求1所述的立体编织物，其特征在于，立体编织物的压缩弯曲量为10mm以上80mm以下，压缩弯曲时的滞后损耗为65％以下，压缩弯曲时的残余变形量为30mm以下。
3.根据权利要求1或2所述的立体编织物，其特征在于，立体编织物的纵向及横向的伸长率为3％以上50％以下。
4.根据权利要求1或2所述的立体编织物，其特征在于，立体编织物的纵向及横向的伸长率为0.5％以上20％以下。
5.根据权利要求1或2所述的立体编织物，其特征在于，立体编织物的纵向及横向的伸长残余变形为10％以下。
6.根据权利要求1或2所述的立体编织物，其特征在于，立体编织物压缩75％时的单丝弯曲伸长率为20％以下。
7.根据权利要求1或2所述的立体编织物，其特征在于，立体编织物压缩前的连接丝长度H1和压缩50％后的连接丝长度H2的关系为H1/H2≥0.55，其中，H1和H2的单位为mm。
8.根据权利要求1或2所述的立体编织物，其特征在于，立体编织物的单丝直径D和厚度T0的关系为T0/D≥20，其中，D和T0的单位为mm。
9.根据权利要求1或2所述的立体编织物，其特征在于，在立体编织物的表里中至少一方织物的纵方向和/或横方向上被直线状插入了插入丝。
10.根据权利要求1或2所述的立体编织物，其特征在于，立体编织物在常温下的压缩恢复率为90％以上，在70℃氛围下的压缩恢复率为70％以上。
11.根据权利要求1或2所述的立体编织物，用作吊床式坐垫。
12.根据权利要求1或2所述的立体编织物，其特征在于，立体编织物的连接丝的至少一部分由聚对苯二甲酸丙二醇酯单丝构成。
13.根据权利要求1或2所述的立体编织物，其特征在于，立体编织物的表里丝的至少一部分由聚对苯二甲酸丙二醇酯复丝构成。
14.根据权利要求9所述的立体编织物，其特征在于，插入丝是聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维。
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