JP2003239158A

JP2003239158A - パイル布帛およびその製造方法

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Publication number: JP2003239158A
Application number: JP2002038365A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Yamamoto; 勉山本; Kazuhiko Kosuge; 一彦小菅; Yoshio Kagiya; 良男鍵矢
Original assignee: Du Pont Toray Co Ltd
Current assignee: Du Pont Toray Co Ltd
Priority date: 2002-02-15
Filing date: 2002-02-15
Publication date: 2003-08-27
Anticipated expiration: 2022-02-15
Also published as: JP3891856B2

Abstract

(57)【要約】【目的】肌触りがよく、切創抵抗性、耐熱性、吸水
性および耐久性が高い、高強度高弾性耐熱繊維のみから
なるパイル布帛とその製造方法とを提供する。【構成】パイル布帛(10)は、伸度に乏しい高強度高
弾性耐熱繊維のみで構成されるが、パイル経糸(12)には
高伸度化処理が施されているので、一般的なパイル織機
による製織が可能である。また、パイル布帛(10)におい
ては、パイル(12a)がある程度ルーズに動くことによっ
て切創応力が緩和され、パイル(12a)で構成された空隙
によって空気が保持されるとともに水が吸収される。し
たがって、パイル布帛(10)の構造から得られる緒機能と
繊維の有する緒機能とが相まって、従来の平織やニット
にはない優れた特性が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】肌触りがよく、切創抵抗性、耐熱
性および吸水性が高い、高強度高弾性耐熱繊維のみから
なるパイル布帛とその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】芳香族ポリアミド繊維、ポリアリレート
繊維およびポリベンザゾール繊維等の高強度高弾性耐熱
繊維は、高強度、高弾性率および高耐熱性等の性質を活
かして、高機能衣料（ユニフォームやスポーツ衣料等）
や安全ベルト等の分野においてニットや平織に加工され
て広く用いられている。しかしながら、高強度高弾性耐
熱繊維からなるニットや平織の布帛は、それを構成する
繊維の性質上、風合いの粗硬感が高く、また、木綿等の
天然繊維に比べて吸水性に乏しいという欠点があった。

【０００３】この欠点を解決する手段として、レピア織
機等のパイル織機を用いて布帛にループ状のパイルを形
成し、パイル間に生じた空隙等により柔軟性および吸水
性を得ることが考えられる。ところが、パイル織機によ
る製織では、パイル経糸が或る程度の伸度（３００ない
し４００ｇの引張応力に対して４ないし１０％、より好
ましくは５ないし７％）を有していなければならず、高
強度高弾性耐熱繊維のみでパイル経糸を構成する場合に
は、パイル経糸の伸度が不十分なため、パイル布帛を製
織することはできなかった。

【０００４】そこで、特開平８−１３４７８２号公報で
は、「電気植毛」によりパイル布帛を製造する技術が提
案されており、特開平９−２５００５２号公報では、高
強度高弾性耐熱繊維と他の繊維（ポリエステルまたはナ
イロン等）との混紡糸でパイル布帛を製織する技術が提
案されているが、前者では、洗濯等によりパイル抜けが
生じやすいという問題があり、後者では、耐切創性や耐
熱性が低下するという問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】それゆえに、本発明の
目的は、肌触りがよく、切創抵抗性、耐熱性、吸水性お
よび耐久性が高い、高強度高弾性耐熱繊維のみからなる
パイル布帛とその製造方法を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載した発明
は、パイル経糸と地経糸と緯糸とを備えるパイル布帛に
おいて、パイル経糸(12)、地経糸(14)および緯糸(16)は
高強度高弾性耐熱繊維のみで構成され、パイル経糸(12)
は高伸度化処理が施され糸条からなることを特徴とす
る、パイル布帛(10)である。

【０００７】また、請求項７に記載した発明は、（ａ）
高強度高弾性耐熱繊維のみで構成された糸条に高伸度化
処理を施してパイル経糸(12)を調製し(S1)、（ｂ）パイ
ル経糸(12)と高強度高弾性耐熱繊維のみで構成された地
経糸(14)とを整経するとともにこれらを異なる織機ビー
ム(18)に巻き取り(S2)、（ｃ）織機ビーム(18)をパイル
織機(20)にセットするとともに高強度高弾性耐熱繊維の
みで構成された緯糸(16)を打ち込んで製織する(S3)、製
造方法である。

【０００８】本発明のパイル布帛(10)では、パイル経糸
(12)に高伸度化処理(S1)が施されるので、パイル経糸(1
2)が伸度に乏しい高強度高弾性耐熱繊維のみで構成され
ているにもかかわらず、パイル織機による製織が容易で
ある。

【０００９】また、パイル布帛(10)では、パイル(12a)
がある程度ルーズに動くことによって切創応力が緩和さ
れる。また、パイル(12a)で構成された空隙によって空
気が保持されるとともに水が吸収される。さらに、地経
糸(14)および緯糸(16)によってパイル経糸(12)が挟まれ
て固定される。

【００１０】

【発明の効果】本発明によれば、高強度高弾性耐熱繊維
のみからなるパイル経糸に高伸度化処理を施しているの
で、高強度高弾性耐熱繊維のみからなるパイル布帛をパ
イル織機により容易に製織できる。また、パイルがある
程度ルーズに動き切創応力を緩和させるため、切創抵抗
が向上する。そして、パイルによって布帛内に空隙が形
成されるため、保温性および吸水性が向上する。さら
に、パイルによりクッション性が得られる。

【００１１】したがって、パイルの有する諸機能（切創
応力緩和，保温，吸水，耐磨耗，耐擦過等）と繊維自身
の有する諸機能（高強度，高弾性，高耐熱等）とが相ま
って、従来にはない切創抵抗、耐熱性および吸水性等に
優れた布帛を得ることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１を参照して、本発明が適用さ
れたパイル布帛(10)は、パイル経糸(12)、地経糸(14)お
よび緯糸(16)を含む。

【００１３】パイル経糸(12)は、パイル布帛(10)におい
てループ状のパイル(12a)を構成するものであり、高強
度高弾性耐熱繊維のみによって構成された糸条（紡績糸
またはフィラメント糸等）に高伸度化処理（熱収縮処理
または多撚加工等）を施すことにより調製される。

【００１４】パイル経糸(12)を構成する高強度高弾性耐
熱繊維は、一般のポリエステルやナイロン等に比べて、
強度、弾性率および耐熱性が高い繊維である。具体的に
は、引張強度が１５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、ヤング率が３
６０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、融点または熱分解温度が３０
０℃以上の繊維であり、芳香族ポリアミド繊維、ポリア
リレート繊維、ポリベンザゾール繊維等が該当する。パ
イル経糸(12)は、これらの繊維の少なくとも一つで構成
される。

【００１５】市販の芳香族ポリアミド繊維としては、東
レ・デュポン株式会社製の「ケブラー（ＫＥＶＬＡＲ
(R)；デュポン社登録商標）」や帝人株式会社製の「テ
クノーラ（登録商標）」が例示され、市販のポリアリレ
ート繊維としては、株式会社クラレ製の「ベクトラン
（登録商標）」が例示される。また、市販のポリベンザ
ゾール繊維としては、東洋紡株式会社製の「ザイロン
（登録商標）」が例示される。

【００１６】また、パイル経糸(12)は、パイル織機で製
織可能な糸条であればよく、その態様は、紡績糸でもよ
いし、フィラメント糸でもよい。

【００１７】パイル経糸(12)を紡績する際には、高強度
高弾性耐熱繊維のフィラメントがクリンパーにより捲縮
され、その後、紡績に適した長さ（例えば１．５〜６イ
ンチ）にカットされてステープルとされる。そして、こ
のステープルが打綿、梳綿、練条、粗紡および精紡の各
工程からなる通常の短繊維紡績法により糸条とされる。

【００１８】パイル経糸(12)が「紡績糸」の場合には、
高強度高弾性耐熱繊維の単糸繊度は、紡績性やパイル布
帛(10)の物性を考慮して決定され、０．５ｄｔｅｘ以上
でかつ１１ｄｔｅｘ以下であることが好ましい。

【００１９】単糸繊度が０．５ｄｔｅｘ未満の場合に
は、単糸（繊維）の機械的強度が弱くなり、単糸繊度が
１１ｄｔｅｘよりも大きい場合には、単糸（繊維）で構
成されるパイル経糸(12)が剛直になるため、柔軟な風合
いを持ったパイル布帛(10)が得られなくなるからであ
る。

【００２０】一方、パイル経糸(12)が「フィラメント
糸」の場合には、高強度高弾性耐熱繊維の単糸繊度およ
び総繊度は、製織性やパイル布帛(10)の物性を考慮して
決定され、単糸繊度が０．５ｄｔｅｘ以上でかつ１１ｄ
ｔｅｘ以下であるとともに、総繊度が５５ｄｔｅｘ以上
でかつ２２００ｄｔｅｘ以下であることが好ましい。

【００２１】単糸繊度が０．５ｄｔｅｘ未満の場合に
は、単糸（繊維）の機械的強度が弱くなり、単糸繊度が
１１ｄｔｅｘよりも大きい場合には、単糸（繊維）で構
成されるパイル経糸(12)が剛直になるため、柔軟な風合
いを持ったパイル布帛(10)が得られなくなるからであ
る。また、総繊度が５５ｄｔｅｘ未満の場合には、パイ
ル経糸(12)およびパイル布帛(10)の機械的強度が弱くな
り、総繊度が２２００ｄｔｅｘより大きい場合には、パ
イル経糸(12)が剛直になって柔軟な風合いを持ったパイ
ル布帛(10)が得られなくなるからである。

【００２２】パイル経糸(12)に施される「高伸度化処
理」は、図３に示すような一般的なパイル織機(20)を用
いてパイル布帛(10)を製織するためにパイル経糸(12)に
対して伸度を付与する処理であり、具体的には、パイル
経糸(12)を構成する糸条に対して、「熱収縮処理」や
「多撚加工」を施すことによって達成される。製織に必
要なパイル経糸(12)の伸度は、３００ないし４００ｇの
引張応力に対して４ないし１０％、より好ましくは５な
いし７％であるため、「高伸度化処理」では、この範囲
内の伸度が付与される。

【００２３】「高伸度化処理」としての「熱収縮処理」
は、高強度高弾性耐熱繊維のみからなる糸条を弛緩させ
た状態のまま熱処理することにより伸度が付与されたパ
イル経糸(12)を得る方法である。具体的には、糸条をオ
ーバーフィードの状態で熱処理しながら巻き取ることで
パイル経糸(12)を連続的に得る「連続式熱収縮処理」
や、高強度高弾性耐熱繊維からなる糸条を綛状にし、こ
れをバッチ式で熱処理することでパイル経糸(12)を得る
「バッチ式熱収縮処理」等がある。

【００２４】このような「熱収縮処理」における加熱源
は、乾熱（ドライ熱処理）または湿熱（スチーム熱処
理）のいずれであっても良く、乾熱の場合は２００℃〜
３００℃、湿熱の場合は１００℃〜１３０℃に温度設定
され、いずれの場合でも数秒から数分間の処理時間で熱
収縮処理が実行される。なお、処理温度が高くなるほ
ど、また、処理時間が長くなるほど、糸条の伸度は大き
くなり、パイル経糸(12)の伸度は大きくなる。

【００２５】一方、「高伸度化処理」としての「多撚加
工」は、パイル経糸(12)を構成する糸条（紡績糸）に下
撚りを与え、次いで撚りバランスの取れた上撚りを与え
ることで伸度が付与されたパイル経糸(12)を得る方法で
ある。

【００２６】そして、パイル布帛(10)においては、パイ
ル経糸(12)が地経糸(14)および緯糸(16)に挟まれて固定
される（図１参照）。

【００２７】地経糸(14)および緯糸(16)は、図１に示す
ように、互いに協働してパイル布帛(10)の地組織(15)を
構成するものであり、前述のパイル経糸(12)を構成する
高強度高弾性耐熱繊維と同じ条件を満足する高強度高弾
性耐熱繊維のみによって構成される。ただし、地経糸(1
4)および緯糸(16)には、パイル経糸(12)とは異なり伸度
は要求されない。

【００２８】パイル布帛(10)を製造する際には、図２に
示すように、「パイル経糸用の糸条調製工程(S1)」、
「経糸整経工程(S2)」および「製織工程(S3)」がこの順
に実行される。

【００２９】「パイル経糸用の糸条調製工程(S1)」で
は、まず、上述した高伸度化処理（熱収縮処理または多
撚加工等）によってパイル経糸(12)を構成する糸条に対
して伸度が付与され、所定の伸度を有するパイル経糸(1
2)が調製される。そして、調製されたパイル経糸(12)
と、別途準備された地経糸(14)とが、次の「経糸整経工
程(S2)」へ与えられる。

【００３０】「経糸整経工程(S2)」では、パイル経糸(1
2)と地経糸(14)とが、図示しない整経機によって整経さ
れ、これらが異なる織機ビーム(18a)および(18b)に巻き
取られる。なお、ここでいう「整経」とは、パイル経糸
(12)および地経糸(14)を所定の条件（本数、長さ、幅お
よび張力等）に基づいて均整に配列する製織準備作業で
あり、この「整経」によって、製織されるパイル布帛(1
0)の品質や意匠等が決定される。

【００３１】次の「製織工程(S3)」では、図３に示すよ
うに、パイル経糸(12)が巻き取られた織機ビーム(18a)
と、地経糸(14) が巻き取られた織機ビーム(18b)とがパ
イル織機(20)にセットされ、パイル経糸(12)および地経
糸(14)に対して緯糸(16)が打ち込まれる。この工程で
は、パイル経糸(12)の繰り出し速度が地経糸(14)の繰り
出し速度よりも速く設定される。したがって、地経糸(1
4)を基準にすると、パイル経糸(12)が余ることになり、
この余った部分がパイル(12a)となる。

【００３２】なお、「経糸整経工程(S2)」の後に、パイ
ル経糸(12)および地経糸(14)に糊付けする「糊付工程」
を実行し、これにより製織時の摩擦による毛羽立ちを防
止するようにしてもよい。

【００３３】また、「製織工程(S3)」の後に、パイル(1
2a)の先端をカットする「剪毛工程」を実行し、これに
よりパイル(12a)をカットパイルとしてもよい。

【００３４】発明者等は、以下の実施例１および２に基
づいてパイル布帛(10)を実際に製織し、それぞれの特性
を比較例１および２と比較した。

【００３５】（実施例１）パイル経糸、地経糸および緯
糸として、芳香族ポリアミド繊維（東レ・デュポン株式
会社製の「ケブラー（ＫＥＶＬＡＲ(R)；デュポン社登
録商標）」，品種Ｋ−２９）のみからなる番手２０ｓ／
２の紡績糸を準備した。そして、パイル経糸を構成する
紡績糸に対しては、スチーム熱処理法によって伸度を付
与し、３００ｇ〜４００ｇの応力を付与した時の伸度が
５〜７％となるようにした。続いて、パイル経糸と地経
糸とを整経して、これらを異なる織機ビームに巻き取
り、それぞれの織機ビームをレピア織機にセットした。

【００３６】そして、パイル経糸および地経糸に対して
緯糸を打ち込み、密度が「タテ６５本／吋×ヨコ４５本
／吋」、パイル高さが「３ｍｍ」のパイル布帛を得た。
得られたパイル布帛の特性を表１に示す。

【００３７】（実施例２）緯糸として、芳香族ポリアミ
ド繊維（東レ・デュポン株式会社製の「ケブラー（ＫＥ
ＶＬＡＲ(R)；デュポン社登録商標）」，品種Ｋ−２
９）のみからなる番手２０ｓ／２の紡績糸を準備し、パ
イル経糸および地経糸として、同芳香族ポリアミド繊維
のみからなる番手２０ｓ／４の紡績糸を準備した。

【００３８】そして、実施例１と同じ条件でパイル経糸
に伸度を与え、密度が「タテ５０本／吋×ヨコ４５本／
吋」、パイル高さが「６ｍｍ」のパイル布帛を得た。得
られたパイル布帛の特性を表１に示す。

【００３９】（比較例１：平織布帛）経糸および緯糸と
して、芳香族ポリアミド繊維（東レ・デュポン株式会社
製の「ケブラー（ＫＥＶＬＡＲ(R)；デュポン社登録商
標）」，品種Ｋ−２９）のみからなる番手２０ｓ／２の
紡績糸を準備した。続いて、経糸を整経して織機ビーム
に巻き取り、この織機ビームをレピア織機にセットし
た。

【００４０】そして、経糸に対して緯糸を打ち込み、密
度が「タテ６５本／吋×ヨコ４５本／吋」の平織布帛を
得た。得られた平織布帛の特性を表１に示す。

【００４１】（比較例２：パイル布帛）パイル経糸、地
経糸および緯糸として、コットンからなる番手２０ｓ／
１の紡績糸を準備した。続いて、パイル経糸と地経糸と
を整経して、これらを異なる織機ビームに巻き取り、そ
れぞれの織機ビームをレピア織機にセットした。

【００４２】そして、パイル経糸および地経糸に対して
緯糸を打ち込み、密度が「タテ６０本／吋×ヨコ３８本
／吋」、パイル高さが「３ｍｍ」のパイル布帛を得た。
得られたパイル布帛の特性を表１に示す。

【００４３】（特性の試験方法）各実施例および各比較
例の諸特性は、表１の通りであるが、これらの諸特性
は、以下の方法により試験した。（１）引張強度：ＪＩＳ−Ｌ１０９６に準じて引張速度
２００ｍｍ／分にて測定した。（２）切創抵抗：ＩＳＯ１３９９７に従い、刃はＡｍｅ
ｌｉｃａｎＳａｆｅｔｙＲａｚｏｒＣｏ．品番Ｎ
ｏ．８８−０１２１を使用した。（３）耐熱性：３００℃の鉄板上に試料を置き、試料上
に６８０ｇの荷重を乗せた。そして、試料の上面（鉄板
に接していない側の面）の温度を熱電対で測定し、その
温度が２００℃になるまでの時間を測定した。（４）吸水性：「タテ×ヨコ」が「１００ｍｍ×１００
ｍｍ」の試料を準備し、その重量Ｍ０を測定した。続い
て、この試料を蒸留水に１分間浸漬させた後、空中で１
分間保持して水分を滴下させ、重量Ｍ１を測定した。そ
して、重量Ｍ１から重量Ｍ０を引くことにより吸水量Ｍ
２（＝Ｍ１−Ｍ０）を求め、吸水量Ｍ２を重量Ｍ０の百
分率（％）で表して吸水性の指標とした。（５）クッション性：（株）島津製作所製の引張試験機
（オートグラフＳＤ−１０Ｃ）の上部掴み具に直径５０
ｍｍ、厚さ２０ｍｍの鉄製の円盤を取り付け、下部掴み
具に「タテ×ヨコ」が「１００ｍｍ×１００ｍｍ」、厚
さ１０ｍｍの鉄製の平板を取り付けた。続いて、平板の
上に「タテ×ヨコ」が「１００ｍｍ×１００ｍｍ」の試
料を乗せ、円盤を５０ｍｍ／分の速度で降下させて試料
を圧縮し、応力が２５０ｃＮ／ｃｍ²に達した時点での
圧縮距離Ａを求めた。次いで直ちに、円盤を５０ｍｍ／
分の速度で引き上げ、応力が０になる距離をチャートか
ら算出して回復距離Ｂを求めた。そして、回復距離Ｂを
圧縮距離Ａの百分率（％）で表して回復率とした。な
お、回復率と圧縮距離Ａとが共に大きいほどクッション
性に優れたものとなる。

【００４４】（特性の試験結果）

【００４５】

【表１】表１より、実施例１および２で得られた各パイル布帛
は、比較例１で得られた平織の布帛に比べて、切創抵
抗、耐熱性、吸水性およびクッション性の各特性が格段
に向上していることがわかる。また、比較例２で得られ
たコットンパイル布帛とほぼ同程度の吸水性を示すこと
がわかる。したがって、本発明のパイル布帛は、切創抵
抗、耐熱性、吸水性およびクッション性において極めて
優れたものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のパイル布帛を示す要部拡大
断面図である。

【図２】本発明のパイル布帛の製造方法を示す工程図で
ある。

【図３】パイル布帛の製織に用いられるパイル織機を示
す模式図である。

【符号の説明】

(10)…パイル布帛 (12)…パイル経糸 (14)…地経糸 (16)…緯糸 (18)…製織ビーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鍵矢良男愛媛県松山市湊町７丁目２−３ 603号カミートコーポレーション内Ｆターム(参考） 4L048 AA19 AA25 AA44 AA47 AA48 AA49 AA53 AB01 AB12 AC09 AC14 BA24 CA01 CA04 CA06 CA07 CA15 EA00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パイル経糸と地経糸と緯糸とを備えるパ
イル布帛において、前記パイル経糸、前記地経糸および前記緯糸は高強度高
弾性耐熱繊維のみで構成され、前記パイル経糸は高伸度
化処理が施された糸条からなることを特徴とする、パイ
ル布帛。
【請求項２】前記パイル経糸、前記地経糸および前記
緯糸を構成する前記高強度高弾性耐熱繊維の引張強度を
１５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、ヤング率を３６０ｃＮ／ｄｔ
ｅｘ以上、融点または熱分解温度を３００℃以上とした
ことを特徴とする、請求項１に記載のパイル布帛。
【請求項３】前記パイル経糸、前記地経糸および前記
緯糸を構成する前記高強度高弾性耐熱繊維は、芳香族ポ
リアミド繊維、ポリアリレート繊維およびポリベンザゾ
ール繊維の少なくとも１つを含む、請求項１または２に
記載のパイル布帛。
【請求項４】前記パイル経糸は、３００〜４００ｇの
引張応力時に４〜１０％の伸度を有する、請求項１ない
し３のいずれかに記載のパイル布帛。
【請求項５】前記パイル経糸は、熱収縮処理により高
伸度化された糸条からなる、請求項１ないし４のいずれ
かに記載のパイル布帛。
【請求項６】前記パイル経糸は、多撚加工により高伸
度化された糸条からなる、請求項１ないし４のいずれか
に記載のパイル布帛。
【請求項７】（ａ）高強度高弾性耐熱繊維のみで構成さ
れた糸条に高伸度化処理を施してパイル経糸を調製し、
（ｂ）前記パイル経糸と高強度高弾性耐熱繊維のみで構
成された地経糸とを整経するとともに、これらを異なる
織機ビームに巻き取り、（ｃ）前記織機ビームをパイル
織機にセットするとともに、高強度高弾性耐熱繊維のみ
で構成された緯糸を打ち込んで製織する、請求項１に記
載のパイル布帛の製造方法。
【請求項８】前記（ａ）工程における高伸度化処理は
熱収縮処理により達成される、請求項７に記載のパイル
布帛の製造方法。
【請求項９】前記（ａ）工程における高伸度化処理は
多撚加工により達成される、請求項７に記載のパイル布
帛の製造方法。