CN113993406A - 冷感衣物 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于使得接触冷感性优异，且感受到持续性的接触冷感，进而能够抑制暑热感，并且能够在办公室、家庭等穿着场合中也适合穿着。解决手段为衣物，其具备用于将外部空气引入衣物与身体之间的1个或多个风扇，上述衣物的面料的接触冷暖感值Q‑max为0.30W/cm2以上、单位面积重量为250g/m2以下。

Description

冷感衣物
技术领域
本发明涉及接触冷感性优异、且能感受到持续性的接触冷感，进而能够抑制暑热感，并且能够在办公室、家庭等穿着场合中也适合穿着的冷感衣物。
背景技术
近年来，以保护环境为目的，要求抑制二氧化碳向大气的排出量以及要求节能，在一般家庭、办公室中，主要通过适当设定空调设备的温度来努力减少空调负荷，达到节能的目的。另一方面，仅单纯改变空调设备的设定温度会偏离人体感觉舒适的温湿度区域。特别在夏季时，有因衣物内的温度上升导致感觉到暑热感这样的不适感的问题。因此，在寝具、贴身衣物等直接接触皮肤的纤维制品中，采用接触冷感原材料。对于这些原材料而言，设法通过使用导热性好的纤维来提高从皮肤的导热性、提高纤维的吸水性、减少纤维表面的凹凸来提高接触面积。
例如，专利文献1中提出了一种冷感原材料用复合织物，其通过使用包含直径为50nm以上且小于2.5μm的纤维的、包含聚氨酯、弹性体系聚合物的纳米纤维无纺布来获得冷感，通过与针织面料层叠而能够保持复合织物的强度、透气度。
另外，专利文献2提出了一种使用了包含具有高导热系数的长丝和纤维素短纤维的复合丝的起绒机织针织物作为下述这样的机织针织物：其提高与皮肤接触所带来的热转移来抑制纤维制品内的温度上升，另外，对不感蒸发的湿气进行有效地吸湿来抑制湿度上升，同时在出了液相的汗时也不粘腻，尽可能较长地保持感觉舒适的时间，且舒适性优异。
除上述技术以外，针对夏季时的暑热感这样的不适感，使用了通过在衣物上安装风扇而将外部空气送入衣物内的衣物。关于该衣物，提出了：通过来自风扇的送风而使来自身体的汗蒸发，并利用汗蒸发时从周围夺取气化热的作用来冷却身体，或者通过空气的流通而增大身体表面附近的温度梯度，从而冷却身体。
例如，专利文献3提出了一种衣物，其通过安装衬里，能够使外衬与衬里之间强制性产生空气流动，将利用风扇而引入的外部空气送风至衣物的外衬与衬里之间，从而冷却身体。
另外，专利文献4提出了一种衣物，其使空气流动于衣物内部的通过间隔件而形成的流通路中来冷却身体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-68011号公报
专利文献2：日本专利第6454437号公报
专利文献3：日本特开2018-168485号公报
专利文献4：国际公开第2003/103424号。
发明内容
发明要解决的课题
穿着使用了由专利文献1及专利文献2公开的技术所形成的面料的衣物时，在穿着的瞬间能够获得优异的接触冷感，但例如，长时间持续穿着该衣物时，面料与身体之间达到热平衡状态，从身体向面料的导热消失，或者变为轻微导热，因此有无法再感觉到冷感、感觉到暑热感的问题。
另外，根据专利文献3公开的技术，通过在衣物中具有外衬和衬里，则能够在外衬与衬里之间的空间强制性产生空气流动来冷却身体，但为了在衣物内创造出空间，必须将面料制成外衬和衬里的双重结构，衣物因通过风扇引入衣物内的外部空气而膨胀，衬里持续接触皮肤，因此存在丧失冷感的问题。另外，风扇停止时，由于外衬和衬里的双重结构，还存在暑热感高的问题。
同样地，根据专利文献4公开的技术，能够通过在衣物内部的空气流通路中流通空气而使汗气化来冷却身体，但衣物因通过风扇引入衣物内的外部空气而膨胀，无法感觉到面料的冷感，另外，由于设置了用于确保空气流路的间隔件而在风扇停止时面料也不接触身体，因此存在无法感觉到冷感的问题。另外，由于使用了高密度的布，因此还存在暑热感高的问题。
因此，本发明为解决上述问题点，其课题在于，提供接触冷感性优异，且感觉到持续性的接触冷感，进而能够抑制暑热感，并且能够在办公室、家庭等穿着场合中也适合穿着的冷感衣物。
用于解决课题的手段
本发明的冷感衣物为了解决上述课题而具有下述构成。即，
衣物，其具备用于将外部空气引入衣物与身体之间的1个或多个风扇，所述衣物的面料的单位面积重量为250g/m2以下、接触冷暖感值Q-max为0.30W/cm2以上。
优选的是，对于本发明的冷感衣物而言，构成所述衣物的面料的纤维的总纤度为100dtex以下。
优选的是，对于本发明的冷感衣物而言，所述衣物的面料中的吸放湿参数ΔMR为3.0％以上。
优选的是，对于本发明的冷感衣物而言，构成所述衣物的面料的纤维中的至少一部分中包含聚酰胺成分。
优选的是，对于本发明的冷感衣物而言，所述风扇包括鼓风叶片、电机和电池，风扇的总重量为200g以下。
发明的效果
根据本发明，能够形成接触冷感性优异，且感觉到持续性的接触冷感，进而能够抑制暑热感的冷感衣物。特别地，本发明的冷感衣物能够在办公室、家庭等穿着场合也适合使用。
具体实施方式
对于本发明的冷感衣物而言，重要的是，其为将外部空气引入衣物与身体之间的结构，具备用于将外部空气引入衣物与身体之间的1个或多个风扇。通过利用风扇引入外部空气，从而在衣物与身体之间强制性产生空气流动，产生衣物的飘动，能够使身体与衣物的接触次数成为合适的频率。身体与衣物的接触次数成为合适的频率时，能够抑制从身体向衣物的导热，在衣物飘动等而接触身体时能够反复感受到接触冷感。另外，通过将外部空气引入衣物内，从而在衣物内部产生空气循环，能够换气，且能够减少暑热感。衣物中具备的风扇数量没有特别限制，但从控制风扇的总重量、穿着舒适性的方面考虑，优选为5个以下。
本发明的冷感衣物中使用的面料需要使单位面积重量为250g/m2以下。单位面积重量超过250g/m2时，面料硬，不易动作，即使通过从风扇引入的外部空气也难以在衣物内形成空间，因此无法使身体与衣物的接触次数成为合适的频率。另外，无法高效地使空气在衣物内流通。面料的单位面积重量优选为230g/m2以下，更优选为200g/m2以下。单位面积重量的下限没有特别限制，但为了提高面料的处理性、穿着性及耐久性，还优选为50g/m2以上。
对于本发明的冷感衣物中使用的面料而言，需要使能够由实施例中后述的方法测定的接触冷暖感值Q-max为0.30W/cm2以上。接触冷暖感值Q-max的值为从面料瞬间热移动时的最大热吸收速度，人体在接触Q-max大的面料时容易感觉到冷感，在接触Q-max小的面料时容易感觉到暖感。将Q-max低于0.30W/cm2的面料用于衣物时，穿着时无法感觉到接触冷感。Q-max优选为0.35W/cm2以上，更优选为0.40W/cm2以上。
本发明的冷感衣物中使用的面料优选吸放湿参数ΔMR为3.0％以上。ΔMR为30℃×90％RH所代表的高温高湿度时和20℃×65％RH所代表的标准状态的温湿度时的面料的吸湿率之差，即表示发生温湿度变化时，面料吸附和/或脱附水的调湿能力的高低，ΔMR越高，越能减轻出汗时的闷热感、粘腻感，越能提高衣物的穿着舒适性。若ΔMR为3.0％以上，则面料的调湿能力高，能够获得适当的舒适性。更优选的ΔMR的范围为3.5％以上，进一步优选的范围为4.0％以上。对于ΔMR的范围，上限没有特别限定，常规技术能够实现的水平为17％左右，其为实质的上限。
本发明的冷感衣物中使用的面料优选透气度为10cc/cm2/sec以上。通过为所述范围，汗的蒸发性优异，不仅能够减少出汗时的闷热感、粘腻感、暑热感，而且不会使衣物因由风扇引入的外部空气而过度膨胀，产生适当的衣物飘动，能够使身体与衣物的接触次数成为合适的频率。透气度更优选为50cc/cm2/sec以上，进一步优选为100cc/cm2/sec以上，特别优选为150cc/cm2/sec以上。另外，透气度的上限没有特别限制，但为了获得良好的面料的机械特性、提高面料或衣物的制造时的工序通过性或操作性、使面料不会过薄、成为穿着时没有不适感且耐久性优异的衣物，实用上优选为250cc/cm2/sec以下。
本发明的冷感衣物的面料中使用的纤维原材料可以为合成纤维、半合成纤维、天然纤维等中的任一种原材料，例如可举出聚酯系纤维、聚酰胺系纤维、聚丙烯酸系纤维、人造丝系纤维、醋酸酯系纤维、聚烯烃系纤维、聚氨酯系纤维、棉、麻、丝绸、羊毛等，但不限于这些。另外，可以由1种纤维原材料构成面料，也可以组合多种纤维制成复合丝来构成面料。特别是从机械特性、耐久性优异，纤维的吸放湿性能优异的方面考虑，优选面料的一部分中使用聚酰胺系纤维。
本发明的冷感衣物的面料中使用的纤维的形态可以为长纤维(长丝)、短纤维(staple)等中的任意形态。长纤维的情况下，可以为包含1根单纤维的单丝，也可以为包含多根单纤维的复丝。短纤维的情况下，对于切割长度、卷曲数没有限定。另外，也可以实施假捻、加捻等后加工。
对于本发明的冷感衣物的面料中使用的纤维而言，为长丝形态时的总纤度没有特别限制，可根据用途、要求特性进行适当选择，但优选为100dtex以下。通过为所述范围，能够在不损害衣物的柔软性的情况下、利用从风扇引入的外部空气产生适当的衣物飘动，使身体与衣物的接触次数成为合适的频率。总纤度更优选为90dtex以下，进一步优选为80dtex以下。总纤度的下限没有特别限定，但常规技术能够实现的水平为4dtex左右，其为实际下限。
本发明的冷感衣物的面料中使用的纤维对于单纤维纤度没有特别限制，可根据用途、要求特性进行适当选择，但优选为5.0dtex以下。本发明中的单纤维纤度是指将面料中使用的纤维的总纤度除以构成纤维的单纤维数的值。通过为所述范围，能够在不损害衣物的柔软性的情况下利用从风扇引入的外部空气产生适当的衣物飘动，使身体与衣物的接触次数成为合适的频率。单纤维纤度更优选为2.5dtex以下，进一步优选为1.5dtex以下。从纤维、面料、衣物制造时的工序通过性、操作性良好，并且使用时起毛产生少、成为耐久性优异的冷感衣物的方面考虑，单纤维纤度的下限优选为0.3dtex以上。
本发明的冷感衣物的面料中使用的纤维优选强度为1.5cN/dtex以上，但通过采取制作面料时与其他纤维组合使用等措施，即使在1.5cN/dtex以下也能够毫无问题地使用。伸长率(日文：伸度)根据用途适当设定即可，从加工成面料时的加工性的方面考虑，优选为25％以上且60％以下。
本发明的冷感衣物的面料中使用的纤维的截面形状不仅可采用圆形截面，也可以采用扁平、Y型、T型、中空型、田字型、井字型等多种多样的截面形状。
本发明的冷感衣物的面料的组织可以采用机织物、针织物、起绒布帛、无纺布等，可以为任意机织组织或针织组织，可适当采用平纹组织、斜纹组织、缎纹组织、双重组织或它们的变化组织、经编、纬编、圆型针织、蕾丝针织或它们的变化针织等。
本发明的冷感衣物的形态没有特别限制，可以为上衣、下衣中的任意，上衣可以为长袖、短袖中的任意，下衣可以为长下摆、短下摆中的任意。本发明中，上衣是指穿着于上半身的衣物，下衣是指穿着于下半身的衣物。作为本发明中的上衣的具体例，可举出内衫、背心、吊带背心等内衣，T恤、polo衫、针织T恤(Cut and Sew)、睡衣、衬衫、夹克衫、工作服等一般衣料，运动内衫、运动衫等运动衣料等，但不限于这些。另外，作为本发明中的下衣的具体例，可举出内裤这样的内衣，休闲裤、短裤、裙子、睡裤、工作服等一般衣料，运动短裤等运动衣料等，但不限于这些。
本发明的冷感衣物中使用的风扇包括鼓风叶片、电机和电池，风扇的总重量优选为200g以下。通过为所述范围，衣物不易因鼓风叶片、电机和电池的重量而下垂，容易通过从风扇引入的外部空气而在衣物内形成空间，因此能够使身体与衣物的接触次数成为合适的频率，另外，能够使空气在衣物内高效地流通。更优选的风扇总重量为150g以下，进一步优选为100g以下。
本发明的冷感衣物中使用的风扇优选构成风扇的鼓风叶片的外径为10～60mm。通过使鼓风叶片的外径为所述范围，能够在将外部空气送入衣物内时获得充分的风量，能够在减小风扇驱动时的噪音的同时，减小风扇引起的穿着时的不适感，因此成为穿着舒适性优异的衣物。风扇的外径更优选为15～50mm，进一步优选为20～40mm。
本发明的冷感衣物中使用的风扇优选从衣物具备的所有风扇引入的外部空气的总流量为5L/秒以下。通过为所述范围，能够减小风扇驱动时的噪音，同时在从风扇引入的外部空气不会使衣物过分膨胀的情况下产生适当的衣物飘动，使身体与衣物的接触次数成为合适的频率。总流量更优选为3L/秒以下，进一步优选为1L/秒以下。
本发明的冷感衣物中使用的风扇优选为离心风扇或横流风扇。离心风扇或横流风扇中的任一种均能够沿大致垂直于风扇的旋转轴的方向送风，因此通过使用离心风扇或横流风扇，容易送出具有沿大致平行于身体的方向的指向性的外部空气。相比于沿大致垂直于身体的方向送风的情况，通过沿大致平行于身体的方向送风，衣物变得不易膨胀，因此产生适当的衣物飘动，能够使身体与衣物的接触次数成为适当的频率。
本发明的冷感衣物中使用的风扇的电机优选DC电机。通过将电机设为DC电机，能够在低电压下也稳定地运行。
就用于向本发明的冷感衣物中使用的风扇的电机供电的电池而言，没有限定，作为例子，可举出铅蓄电池、碱蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池。特别是从能够小型化且大容量化的方面考虑，优选使用锂离子电池。
实施例
通过实施例对本发明进行详细说明，但本发明不限于这些实施例。需要说明的是，实施例中的各特性值采用以下方法测定。
A.总纤度
依照JIS L1096：2010“机织物及针织物的面料试验方法”中记载的方法，对构成面料试样的纤维的总纤度进行测定。
B.单位面积重量
测定切断为10cm见方的面料的重量，除以面料的面积(100cm2)，从而算出面料的单位面积重量(g/m2)。
C.Q-max(W/cm2)
在调整为温度20℃、相对湿度60％的室内，将测定面料和装置(KES-F7 THERMOLABO II TYPE(Kato tech株式会社制))放置12小时以上。为了使与测定面料接触来测定热的移动量的T-BOX高出室温10℃，将蓄热的加热板BT设定为30℃，为了加温加热板BT而将保护加热板BT的周围的加热板G-BT设定为20.3℃，并使其稳定。将测定面料的内面(穿着时为皮肤侧)朝上放置，将T-BOX快速放置于测定面料上并测定Q-max。测定面料的单位面积重量采用由上述B项的方法测定的值。
D.ΔMR
称取1～2g左右的面料试样至称量瓶中，于110℃干燥2小时后测定质量，将该质量设为w0。接着，将干燥后的面料试样在温度20℃、相对湿度65％下保持24小时后测定质量，将该质量设为w65％。然后，调整为温度30℃、相对湿度90％，将面料试样保持24小时后测定质量，将该质量设为w90％。利用以下式子算出ΔMR。
MR1＝[(w65％-w0)/w0]×100
MR2＝[(w90％-w0)/w0]×100
ΔMR＝MR2-MR1。
E.透气度
依照JIS L1096(2010)8.26.1透气性A法(弗雷泽型法)进行测定。
F.接触冷感的持续性
使20名受试者在假定为开着冷气的夏季屋内环境的、温度28℃、相对湿度65％的室内，安静坐在椅子上，穿着由实施例制作的冷感衣服。对于穿着瞬间的面料的接触冷感性的评价基准，将“强烈感觉到冷感”设为5分，“感觉到冷感”设为4分，“稍微感觉到冷感”设为3分，“几乎没有感觉到冷感”设为2分，“完全没有感觉到冷感”设为1分，算出20名受试者各自的评价分数的平均值。然后，至经过1小时为止以每10分钟一次、合计6次对面料的接触冷感性同样地进行评价，算出20名受试者各自的评价分数的每个经过时间的平均值，将穿着瞬间及其后每10分钟一次合计7次的评价中平均值均为3.0分以上的情况作为合格，均为4.0分以上的情况作为优良。
G.暑热感
使20名受试者穿着由实施例制作的冷感衣物。接着，在假定为没有开冷气的夏季屋内环境的温度30℃、相对湿度60％的室内，对于坐在椅子上安静经过1小时后的衣物内部的暑热感的评价基准，将“完全没有感觉到暑热感”设为5分，“几乎没有感觉到暑热感”设为4分，“稍微感觉到暑热感”设为3分，“感觉到暑热感”设为2分，“强烈感觉到暑热感”设为1分，算出20名受试者各自的评价分数的平均值，平均值为3.0分以上的情况作为合格，均为4.0分以上的情况作为优良。
H.穿着感
使20名受试者穿着由实施例制作的冷感衣物，对于穿着感的评价基准，将“重量感、穿着引起的不适感、风扇的声音引起的不适感都没有”设为5分，“重量感、穿着引起的不适感、风扇的声音引起的不适感几乎都没有”设为4分，“稍有重量感、穿着引起的不适感、风扇的声音引起的不适感中的任一者”设为3分，“有重量感、穿着引起的不适感、风扇的声音引起的不适感中的任一者”设为2分，“强烈地有重量感、穿着引起的不适感、风扇的声音引起的不适感中的任一者”设为1分，算出20名受试者各自的评价分数的平均值，平均值为3.0分以上的情况作为合格，均为4.0分以上的情况作为优良。
I.风扇的A特性声压级
在环境噪音为40dB以下的室内，使人体模特穿着由实施例制作的冷感衣物，旋转风扇使风量达到1m3/min。接着，利用在风扇旋转轴方向上距离衣物的风扇安装口50cm的位置配置的噪音计(Umarex公司制SoundTest-Master)测定A特性声压级，求出5秒内的平均值。
(实施例1)
使用由56dtex-36长丝的聚酰胺长纤维(包含聚乙烯吡咯烷酮的添加率为5.0重量％的聚己内酰胺)形成的假捻加工丝，利用已知的方法制作由集圈网眼组织(日文：鹿の子組織)形成的针织面料，对得到的针织面料进行缝制，从而制作Polo衫状的衣物。该针织面料的Q-max为0.35W/cm2，单位面积重量为185g/m2，ΔMR为4.0％，透气度为154cc/cm2/sec。制作下述冷感衣物并实施穿着试验：在该Polo衫的背面的距离衣物下端20cm的上方位置设置2个开口部，在各开口部安装风扇、电机和电池的总重量为98g的、外径30mm的离心风扇，将从风扇引入的外部空气的总流量设为0.7L/秒，在大致平行于身体的方向上朝上送风。得到的评价结果示于表1中。
(实施例2)
除了将针织面料的Q-max设为0.37W/cm2，单位面积重量设为235g/m2以外，通过与实施例1同样的方法制作冷感衣物，实施穿着试验。得到的评价结果示于表1中。
(实施例3)
除了使用由56dtex-36长丝的聚酰胺长纤维(包含不含添加物的聚己内酰胺)形成的假捻加工丝，将面料的Q-max设为0.30W/cm2，ΔMR设为3.0％以外，通过与实施例1同样的方法制作冷感衣物，实施穿着试验。得到的评价结果示于表1中。
(实施例4)
除了使用风扇、电机和电池的总重量为172g的、外径为50mm的离心风扇以外，通过与实施例1同样的方法制作冷感衣物，实施穿着试验。得到的评价结果示于表1中。
(实施例5)
除了将从风扇引入的外部空气的总流量设为3.5L/秒以外，通过与实施例1同样的方法制作冷感衣物，实施穿着试验。得到的评价结果示于表1中。
(实施例6)
除了使用由84dtex-36长丝的聚酰胺长纤维(包含聚乙烯吡咯烷酮的添加率为5.0重量％的聚己内酰胺)形成的假捻加工丝，并将透气度设为70cc/cm2/sec以外，通过与实施例2同样的方法制作冷感衣物，实施穿着试验。得到的评价结果示于表1中。
(实施例7)
与实施例1同样地制作Polo衫状的衣物，在该Polo衫的背面的距离衣物下端30cm的上方位置设置1个开口部，在衣物的内侧设置1个由形成Polo衫的针织面料形成的口袋状的收纳部。制作下述冷感衣物并实施穿着试验：将风扇、电机和电池的总重量为98g的、外径为30mm的离心风扇收纳于该口袋，将从风扇引入的外部空气的总流量设为0.7L/秒，在大致平行于身体的方向上朝上送风。得到的评价结果示于表1中。
(比较例1)
在实施例1制作的Polo衫上不安装离心风扇，实施穿着试验。得到的评价结果如表1所示，由于没有来自风扇的送风，因此不产生衣物飘动，缺乏接触冷感的持续性。
(比较例2)
除了使用由56dtex-144长丝的聚酰胺长纤维(包含聚乙烯吡咯烷酮的添加率为5.0重量％的聚己内酰胺)形成的假捻加工丝，并将单位面积重量设为255g/m2以外，通过与实施例1同样的方法制作冷感衣物，实施穿着试验。得到的评价结果如表1所示，结果为面料的单位面积重量大，不产生衣物飘动，缺乏接触冷感的持续性。
(比较例3)
在实施例1制作的冷感衣物的衬里安装没有透气性的透湿膜，制作单位面积重量设为300g/m2、透气度设为8cc/cm2/sec的冷感衣物，实施穿着试验。得到的评价结果如表1所示，结果为面料的单位面积重量大，且面料的透气度低，因此不产生衣物飘动，缺乏接触冷感的持续性，受试者感觉到暑热感，穿着感方面也感觉到不适感。
(比较例4)
使用由84dtex-36长丝的聚酯长纤维(包含不含添加物的聚对苯二甲酸乙二醇酯)形成的假捻加工丝，利用已知的方法制作由集圈网眼组织形成的针织面料，对得到的针织面料进行缝制，从而制作Polo衫状的衣物。该衣物的Q-max为0.23W/cm2，单位面积重量为185g/m2，ΔMR为0.0％，透气量为154cc/cm2/sec。制作下述冷感衣物并实施穿着试验：在该Polo衫的背面的距离衣物下端20cm的上方位置设置2个开口部，在各开口部安装风扇、电机和电池的总重量为98g的、外径为30mm的离心风扇，将从风扇引入的外部空气的总流量设为0.7L/秒，在大致平行于身体的方向上朝上送风。得到的评价结果如表1所示，结果为面料的Q-max低，从穿着时起即缺乏接触冷感，感觉到暑热感。
[表1]
Figure BDA0003388137330000131
工业上的可利用性
本发明的冷感衣物的接触冷感性优异，且感觉到持续性的接触冷感，进而能够抑制暑热感，并且能够在办公室、家庭等穿着场合中也适合穿着。

Claims (5)

1.衣物，其具备用于将外部空气引入衣物与身体之间的1个或多个风扇，所述衣物的面料的单位面积重量为250g/m2以下、接触冷暖感值Q-max为0.30W/cm2以上。
2.根据权利要求1所述的衣物，其中，构成所述衣物的面料的纤维的总纤度为100dtex以下。
3.根据权利要求1或2所述的衣物，其中，所述衣物的面料中的吸放湿参数ΔMR为3.0％以上。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的衣物，其中，构成所述衣物的面料的纤维中的至少一部分中包含聚酰胺成分。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的衣物，其中，所述风扇包括鼓风叶片、电机和电池，风扇的总重量为200g以下。
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