JP2003301339A - 弾性疎水性/親水性合成糸及びそれから作製される湿気管理弾性布 - Google Patents

弾性疎水性/親水性合成糸及びそれから作製される湿気管理弾性布

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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 合成織編用糸及びそれから作製される湿
気管理弾性布、疎水性繊維が糸の周縁部に集中するよう
に疎水性繊維マトリックス内の糸の中心に埋設された弾
性フィラメント及び親水性繊維からなる糸。 【効果】 両方の繊維タイプが存在する、糸の中心の弾
性フィラメントの周りに集中した疎水性繊維及び周縁の
疎水性糸の間の遷移領域を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本出願は、同日に出願された、「合成糸及
びそれから作製される湿気管理布」と題する名称の、こ
れと共通して所有される係属中の米国特許出願第10/
112,957号に関連する。
【0002】
【発明の属する技術分野】本発明は、概して弾性を有す
る湿気管理構造化布の形成に使用する合成弾性織編用糸
の部類に関するものである。より具体的には、本発明
は、1つ以上の疎水性繊維マトリックス内に共に埋設さ
れた弾性フィラメント及び親水性繊維からなる改良され
た湿気管理織編用合成糸に関するものである。更に、本
発明は、前記合成織編用糸を単独で、又は他の糸と組み
合わせて使用することによって製造される改良された湿
気管理弾性布及び衣類に関するものである。
【0003】
【従来の技術】近年、「構造化布」(「工学的布」とも
称される)は、商業的利益の多数の応用領域において、
非常に人気が出てきている。かかる構造化布の特に重要
な下位部類は、一般に「湿気管理」布と称される。概し
て、このタイプの布は、布の2つの側面の特徴が際立っ
て異なるように形成される重層構造内に2つ以上の繊維
タイプを利用する。特に、布の各側面は、水及び水蒸気
に対して異なる性能特性及び性質を示す。最も内側の
層、又は着用者の身体と接触する布の側面は、実質的に
疎水性繊維からなり、しかるに外側層は、実質的に親水
性繊維から作り出される。
【0004】湿気管理用途にも使用する軽量の、2つの
側面を有する布は、概して「添え糸編」と称される特殊
な編成技術によって製造され得る。添え糸編み湿気管理
布を形成する際に、疎水性及び親水性糸の両方が、編み
機内の単一の組の編み針に供給され、その結果2つの異
種の糸は、組の各単一の針を通る。成分の明白な位置合
わせを維持するために、疎水性及び親水性糸の供給及び
位置決めを注意深く制御することにより、結果として生
じる「添え糸」編布は、一方の側面で疎水性糸を、かつ
反対側面で親水性糸のみを示す。
【0005】湿気管理布の主要な最終用途領域は、活動
的なスポーツウェア衣類、作業服、肌着、体操衣類、及
び履物である。物理的に活動的な着用者の身体に接触す
る衣類で使用するために、湿気管理布は、身体に対し、
及び着用者の身体に隣接する布層の隙間内で、液体とし
ての汗の収集を妨げるか、最小限に抑えるために作用す
る。液体又は蒸気形状の汗は、皮膚表面から離れ、かつ
疎水性繊維を通して発散又は排出し、かつ外側布層の親
水性繊維によって吸収される。皮膚表面から疎水性繊維
を通る汗は、親水性繊維の外側層によって吸収され、か
つ次に身体から離れて周囲大気中に蒸発する。このよう
な着用者の身体から大気中への湿気の運搬は、皮膚表面
又は皮膚に最も近い布層内の湿った領域の形成を妨げる
か、最小限に抑えることによって着用者への衣類の快適
度を増大させる。更に、身体表面及び身体に隣接する布
内で液状汗の収集を回避することにより、衣類の断熱値
が改良され、その結果、着用者にとって低温ではより暖
かく感じられ、かつ高周囲温度では蒸発冷却効果のため
に、より涼しく感じられる。
【0006】多数の湿気管理布の用途に関して、特に活
動的なスポーツ及び体操着の領域で、湿気管理衣類は、
良好な回復力を有する、ある程度の弾性を示すことが望
ましい。この弾性は、衣類が着用者の身体の線に密接に
適合し、かつ速い運動に迅速に適応することを可能にす
る。
【0007】先行技術に基づく大抵の湿気管理布は、縦
又は丸編み装置で作製される。最適な疎水性繊維は、概
してポリエステル、ナイロン又はポリプロピレンであ
る。これらの繊維は、スフ糸、平坦連続マルチフィラメ
ント、又は特殊加工連続マルチフィラメントの形状でも
良い。布の親水性側面に関して、最も人気のある繊維
は、改質ナイロン重合体を主成分とする。概して、かか
るナイロン重合体は、ナイロン重合体鎖内のセグメント
としての親水性部位の付加によって、かつ/又はナイロ
ン重合体鎖への分岐としての親水性部位を付加すること
よって、重合段階中に改質された。あるいは、ナイロン
は、完成したナイロン重合体に親水性部位を付加するこ
とに役立つ化学反応を、繊維に受けさせることによって
親水性にされ得る。しかしながら、このアプローチは、
一般に使用されない。その他のより人気が低い親水性繊
維は、改質ポリビニルアルコール、及びアクリル重合体
を主成分とする。ここでも、親水性繊維は、スフ糸、平
坦連続マルチフィラメント、又は特殊加工連続マルチフ
ィラメントの形状でも良い。
【0008】湿気管理弾性布、ベア、コアスパン又は被
覆されたスパンデックス(ウレタン重合体を主成分とす
る弾性フィラメント;SPANDEX)に関して、フィラメン
トは、前記で参照した構造に編み込まれるか、織り込ま
れる。天然又は合成弾性ゴム糸が、湿気管理布に弾性を
与えるために使用され得る。しかしながら天然及び合成
ゴム配合物の低い機械的性質及び耐老化性のために、か
かる糸は、良質の布及び衣類において稀にしか使用され
ない。
【0009】前記に記載した工程による液体及び蒸気と
して汗から水の運搬を引き起こす駆動力は、時には「プ
ッシュプル」効果と称される。すなわち、汗は疎水性繊
維層によってはじかれ、かつ親水性繊維層へ「押され
る」か、「排出され」、該親水性繊維層で汗は吸収され
るか、「引き」離される。実際は、皮膚から外側大気へ
の湿気の移動は、着用者の皮膚に対する内側層及び周囲
大気の間の大きな湿度差によって追いやられる。更に、
移動は、疎水性及び親水性繊維の構造化配列によって、
容易にされ、かつ身体から離れて導かれる。
【0010】弾性湿気管理弾性布は、編み機で製造され
得るが、このタイプの最も商業的に興味深い布は、縦又
は丸編み装置で製造されるニットである。前述の非弾性
布の場合のように、最適な疎水性繊維は、概してポリエ
ステル、ナイロン又はポリプロピレン重合体から溶融紡
績される。これらの繊維は、スフ糸、平坦連続マルチフ
ィラメント、又は特殊加工連続マルチフィラメントの形
状でも良い。この場合も非弾性布と同じく、使用する最
も人気のある繊維、弾性布の親水性側面は、改質ナイロ
ン重合体を主成分とする。概して、かかるナイロン重合
体には、重合段階中に、ナイロン重合体鎖に化学的改質
を引き起こすことにより、親水性が与えられる。このこ
とは、ナイロン重合体鎖内のセグメントとしての親水性
部位の化学付加によって、又はナイロン重合体鎖への分
岐としての親水性部位の化学付着によって達成される。
あるいは、ナイロン繊維は、繊維表面又は表面の非常に
近傍で、ナイロン重合体に親水性部位を付着させること
に役立つ化学反応を、繊維に受けさせることによって局
所的に親水性にされ得る。その他のより人気が低い親水
性繊維は、改質ポリビニルアルコール、アクリル、及び
酢酸セルロース重合体から製造される。ここでも、親水
性繊維は、スフ糸、平坦連続マルチフィラメント、又は
特殊加工連続マルチフィラメントの形状でも良い。場合
により、綿及び改質綿糸も親水性成分として使用され
る。
【0011】ポリエステル又はポリエーテルを主成分と
するウレタン重合体の乾式又は湿式紡糸ジメチルホルム
アミド又はジメチルアセトアミド溶液によって製造され
る、スパンデックス連続フィラメントは、好ましい弾性
フィラメントである。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】先行技術の弾性湿気管
理構造化布が市場で歓迎されてきたとしても、それらは
多数の不都合を有し、幾つかの用途において、それらの
有効性を制限する。最も重要な問題領域の1つには、2
つの異なる側面を有する布を製造することが可能な編み
装置又は製織装置により、最低限3つの糸を使用する必
要性が含まれる。縦編みに関して、より一般に入手可能
であり、かつ高速の2つの針棒の機械でなく、最低3つ
の針棒を有する編み機を使用することが必要である。か
かる専門的装置を使用する必要性により、結果として製
品の費用が幾分高くなる。他の問題領域の例は、以下の
段落で要約する。
【0013】概して、特殊な湿気管理構造に使用される
弾性フィラメント並びに親水性及び疎水性繊維の間に
は、可染性及び染色堅牢性において著しい相違がある。
かかる相違により、均等な色合いの染布を製造すること
は、非常に困難であり、かつ時には不可能でさえあり得
る。場合により、許容可能な結果を得るために、3つ以
上の染色タイプ、並びに複数の染色サイクルが、用いら
れねばならない。このことは、湿気管理布の染色及び仕
上げコストを実質的に増大させ得る。
【0014】前述のように、先行技術に基づく湿気管理
弾性布は、着用者の皮膚表面と接触する布の側面が、疎
水性であり、しかるに外側布表面が、親水性繊維からな
るように形成される。良好な弾性作用のために、弾性フ
ィラメントは多くの場合、布構造の内側及び外側層の両
方に編み又は織り込まれねばならない。このことは、湿
気管理弾性布の幾つかの重要な用途において重大な問題
を引き起こす。それは、衣類の外側表面が多くの場合、
名前、ロゴ及びその他の目立つデザインの外観をスクリ
ーン印刷、又は転写される、販売促進用品目及び活動的
なスポーツウェアの領域において特に問題である。改質
ナイロン重合体を主成分とする好ましい弾性フィラメン
ト及び親水性繊維は、スクリーン印刷及び転写で一般に
利用される染料及びインクの基板として非常に不十分に
機能するので、重大な問題が起こり得る。従って、広範
囲の明るい色彩豊かなデザインを、先行技術に基づく湿
気管理布に印刷することは、不可能であるか、高価にな
る。
【0015】前記問題は、3つの糸が弾性布を製造する
ための編み装置の同一の針の組に供給される、添え糸編
技術の使用によってある程度まで回避され得る。この先
行技術は、「サンドイッチ添え糸編」と称される。印刷
可能な弾性布を製造する際に、親水性糸は、2つの疎水
性糸の間に挟まれる。3つの糸の組は、次に単一の組の
編み針に供給され、かつ裸又は被覆された弾性フィラメ
ントは、別個の針の組を通して供給される。結果として
生じる布は、両面にスクリーン印刷又は転写を受け入れ
る、疎水性繊維を有する。このアプローチは、印刷可能
な湿気管理弾性布を製造するが、3つの糸が針入口案内
を通って各単一の針に、一定の順序かつ正確な位置合わ
せで、供給されねばならないので、実際面では困難な技
術である。更に、異種の糸は、製造及び使用において位
置合わせが容易にずれ得る。このサンドイッチ糸構造で
正確な位置合わせを失うことは、不鮮明な印刷を引き起
こす。
【0016】摩耗抵抗を含む機械的性質は通常、ポリエ
ステル、未改質ナイロン及びポリプロピレンのような、
より一般に使用される疎水性繊維に対するより、改質ナ
イロン重合体を主成分とする好ましい弾性及び親水性繊
維に対して低い。このことは編成を複雑にし、かつ弾性
湿気管理構造が首尾良く使用され得る応用領域を限定し
得る。
【0017】一般に使用される弾性フィラメント並びに
疎水性及び親水性繊維の触質性は、概して実質的に異な
る。結果として、弾性湿気管理構造化布の「手触り」又
は「感触」は、触れられる布表面次第で、非常に異なり
得る。このことは、肌着のような幾つかの用途において
重大な不都合となり得る。
【0018】米国特許第4,621,489号は、外側
疎水性繊維の糸外装、及び内側親水性繊維の芯糸からな
る外装/コアヤーンを開示する。芯糸は、親水性繊維が
スパンデックスの周りに巻き取られる、スパンデックス
のようなポリウレタン弾性糸からなるものでも良い。
【特許文献1】 米国特許第4,621,489号明細
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明の主要な目的は、
高性能な湿気管理弾性布を製造するために単独で又は他
の疎水性糸と組み合わせて使用され得る、親水性及び疎
水性の両方の性質を有する構造化弾性合成糸を提供する
ことである。更なる目的は、編成及び製織された湿気管
理布を形成するために、単独で又は1つ以上の疎水性糸
と組み合わせて、疎水性繊維マトリックス内に埋設され
る弾性フィラメント及び親水性繊維からなる合成弾性糸
を用いることである。結果として生じる湿気管理弾性布
は、先行技術の布と同じくらい又は先行技術の布より良
く湿気を管理しながら、先行技術に基づく弾性湿気管理
糸及び布の有用性を限定する前述の欠陥を実質的に克服
する。
【0020】本発明は、3つ以上の成分から作り出され
る合成糸を提供することによって前記の目的を満たす。
連続弾性フィラメントは、合成糸内で中央に置かれ、か
つ親水性マルチフィラメント糸によって実質的に囲まれ
る。弾性フィラメント及び親水性糸は共に1つ以上の親
水性マルチフィラメント又はスフ糸マトリックス内に完
全に埋設される。合成弾性糸は、親水性及び疎水性繊維
の混合がある、糸断面内に環状領域があるように形成さ
れる。この混合領域は、疎水性繊維が集中する合成物の
周縁部、及び親水性繊維が弾性フィラメントの周りに集
中する糸の中心を包含する領域の間に位置決めされる。
【0021】着用者の皮膚表面に対する衣類での場合、
この独特な合成弾性糸構造は、皮膚表面と接触する外側
疎水性繊維から糸の内側親水性繊維への汗の湿気の効率
的かつ迅速な排出効果を引き起こす。着用者の身体から
離れた衣類表面で、湿気は、内側親水性繊維から蒸発
し、かつ外側疎水性繊維から大気へ通過する。
【0022】種々の糸処理装置が、幾らかの修正の後
に、前記の独特な合成弾性糸を製造することに利用され
得るが、空気ジェット特殊加工装置が特に有用である。
かかる装置は、特殊加工キャビティ内の圧縮空気又は流
れによって発生する激しい力を、成分糸の組み合わせに
受けさせることによって合成弾性糸を形成する。成分糸
の相対供給量、空気圧、空気ジェット及びキャビティの
配置、ヒートセット条件、及び巻き取り張力は、幾つか
の繊維成分の位置、疎水性及び親水性繊維の混合領域、
混合の程度、及び製造される合成弾性糸における全体的
な形態を制御する。最適制御という条件付きで、空気特
殊加工又は絡み合い機械を出る合成糸は、実質的にコア
で集中する親水性繊維及び弾性フィラメントを有し、し
かるに疎水性繊維は、実質的に周縁部で集中する。結果
として生じる合成糸中に、中央に集中する親水性繊維か
ら疎水性表面繊維を分離する明白な境界面又は境界領域
はない。むしろ混ぜ合わされた親水性及び疎水性繊維か
ら作り出される断面内の領域が、弾性フィラメントの周
りの合成弾性糸の中心近傍で集中する親水性繊維から、
合成糸の周縁部に集中する疎水性繊維を分離する。
【0023】合成糸断面の断面内の密接に混ぜ合わされ
た疎水性及び親水性フィラメントの存在が、例えば、前
記米国特許の内容に従って製作された従来の外装/コア
合成糸と比較して、周縁疎水性繊維を通り、かつ中心に
集中する親水性繊維への湿気のより速い移動を引き起こ
すことが発見された。同様に、親水性及び疎水性繊維の
密接な混合領域は、内側親水性繊維から疎水性繊維を通
り、かつ大気への蒸気形状の湿気の移動を促進する。
【0024】親水性及び疎水性繊維が混じり合う糸断面
内の領域は、本発明の合成弾性糸の湿気管理布における
優れた性能のために決定的に重要である。このことは、
親水性コアヤーンが疎水性繊維によって堅く包装される
先行技術の外装/コア湿気合成糸との比較によって理解
され得る。かかる糸において、疎水性繊維及び親水性繊
維の間の境界面領域は、コアの親水性繊維束の半径の二
乗に比例する。本発明の合成弾性糸に関して、疎水性及
び親水性繊維の個々のフィラメントの混合により、結果
として境界面領域が実質的により大きくなる。境界面領
域のこの増大は、合成弾性糸の混合領域内の境界面が、
疎水性及び親水性糸の遥かに微細な個々のモノフィラメ
ントの半径の二乗に比例するので起きる。疎水性及び親
水性成分の間の境界面領域の増大は、合成弾性糸によっ
て吸い取られ得る湿気の総量を増大しない。しかしなが
ら、境界面の増大は、吸収動力を増大させ、その結果湿
気の移動は、湿気管理布においてより迅速で効果的にな
る。
【0025】2つの側面を有する湿気管理弾性布におい
て使用される時、本発明の合成弾性糸は、先行技術に基
づく湿気管理布の外側布表面に位置決めされる親水性糸
に取って代わる。結果として生じる布は、疎水性糸から
作り出される内側表面を有し、しかるに反対側面は、単
独で、又は疎水性糸と組み合わせた、本発明の合成弾性
糸から作り出される。着用者の身体と接触する湿気管理
弾性衣類、又はその他の最終用途品において、汗からの
湿気は、皮膚表面から内側布層の疎水性繊維を通り、か
つ次に周縁疎水性マトリックス繊維を通り、外側層の合
成糸の内側親水性繊維へ向かう。最後に、外側層におい
て、湿気は親水性繊維から蒸発し、合成糸の疎水性周縁
繊維を通り、かつ大気へ向かう。弾性フィラメントは、
布に弾性を提供し、かつ湿気運搬には実質的に関与しな
い。
【0026】湿気管理弾性布及び衣類の製造に本発明の
独特な親水性/疎水性合成弾性糸を利用することによ
り、前記の先行技術に基づく弾性製品に関連する問題
は、回避される。これらの著しい改良の理由は、以下の
段落により手短に要約する。
【0027】本発明の合成弾性糸の疎水性繊維マトリッ
クス内に埋設された、澄んだ、くすんだ、又は中間色に
着色された弾性フィラメント及び親水性繊維により、疎
水性繊維のみを染色し、かつ弾性フィラメント及び親水
性繊維を染色しないままにすることが可能である。なぜ
なら、それらは外側疎水性繊維によって実質的に隠され
るからである。同様に、ポリエステルのような繊維が疎
水性成分として利用されるなら、外側表面に親水性糸を
有する先行技術の布と関連する問題とは対照的に、スク
リーン印刷及び転写を容易に受け入れる糸及び布表面に
であろう。更に、先行技術の添え糸サンドイッチ編で起
こり得るような、位置合わせの問題はない。
【0028】前述の理由で、布触質性は、先行技術に基
づく添え糸サンドイッチ編に頼る必要性がなく、第1に
合成糸の表面の疎水性繊維次第であろう。同じように、
摩耗抵抗のような布の機械的性質は、布構造の表面の合
成糸の疎水性成分によって制御されるであろう。
【0029】本発明の先行技術に対する追加の利点は、
それに基づく合成弾性糸の独特な特徴により、単一の合
成糸から湿気管理弾性布の製造が可能になることであ
る。本発明のこの特徴は、先行技術で開示された技術に
よって要求されるような3つ以上の異種の糸を使用する
時に可能であるよりも、簡易な編み装置及び手順を使用
することを可能にする。本発明の合成糸を使用すること
により製造されるかかる単一糸の湿気管理弾性布は、両
側面に露出される同じ疎水性繊維を有する。衣類におい
て、疎水性繊維は、着用者の身体に密接に接触してい
る。汗は、疎水性繊維マトリックス内に埋設された水性
繊維によって吸収される合成糸の隙間に迅速に排出され
る。次に湿気は、親水性繊維を通り外側布表面に伝達さ
れ、そこで親水性繊維から蒸発し、かつ蒸気は外側疎水
性繊維を通って大気へ向かう。
【0030】本発明の弾性合成糸は、先行技術に基づく
布に構造が類似する2つの側面を有する湿気管理布の製
造において特に有用である。しかしながら、本発明の合
成糸を利用するかかる布において、弾性合成糸は、完成
した衣類で着用者の身体から離れている布の外側層に先
行技術によれば使用される親水性糸に取って代わる。
【0031】構造化湿気管理弾性布及び最終用途衣類に
おける所望の効果に応じて、本発明の弾性合成糸は、2
つの側面を有する布の両側面に、単独又は疎水性糸と組
み合わせて利用され得る。本発明の合成糸が、2つの側
面を有する布の製造に使用される時、疎水性繊維は、完
成した布の内側層及び外側層の両方の表面にある。結果
として、複雑なデザイン及び明るい、輪郭のはっきりし
た色彩での印刷が、改質ナイロンを主成分とする繊維の
ような、親水性繊維から第1に作り出される表面へのス
クリーン印刷及び転写に関連した複雑さなしに、完成し
た衣類のいずれか又は両方の表面に現れるように、転写
又はスクリーン印刷が、布のいずれか又は両側面になさ
れ得る。
【0032】本発明のこれらの、及びその他の目的、特
徴及び利点は、以下の詳細な記載及び特許請求の範囲を
読み、かつ図面を検討すれば、明らかになるであろう。
【0033】
【発明の実施の形態】本発明は、疎水性及び親水性繊維
の両方と組み合わせた弾性フィラメントからなる合成弾
性糸、及びそれから作製される湿気管理弾性布を提供す
る。本発明の合成弾性布は、最低限の修正をして、従来
の糸処理装置を使用する幾つかの技術により製造され得
る。好ましい工程の1つは、空気ジェット特殊加工装置
を利用する。かかる装置が注意深く制御された条件で使
用されるならば、結果として生じる合成糸は、糸の縦軸
に実質的に位置決めされる弾性フィラメント及び親水性
繊維、並びに周縁に集中する疎水性繊維を有する。弾性
フィラメントは、親水性繊維の集中によって囲まれる合
成糸の中心又は中心近傍にあり、しかるに糸の中心及び
その周縁部の間の中間領域内に親水性及び疎水性繊維タ
イプの両方の混合がある。
【0034】付加精密糸送りにより、被覆弾性糸の製造
に使用される従来の弾性糸被覆機は、本発明の合成弾性
糸を形成することに利用され得る。被覆機を使用する時
に、親水性糸は、延伸弾性フィラメントに加えて、機械
の被覆スピンドルを通って張力を受けて供給される。被
覆スピンドルは、組み合わされた親水性糸及び弾性フィ
ラメントの周りを特殊加工された疎水性糸の1つ又は2
つの被覆を包む。最終用途の衣類の必要性に応じて、弾
性フィラメントは、下部スピンドルが親水性糸を装填さ
れ、かつ上部スピンドルが疎水性糸を装填された、被覆
スピンドルを通って単独で供給され得る。結果は、コア
に弾性フィラメントを有する合成弾性糸、第1の被覆と
して親水性糸、及び外側被覆として疎水性糸である。
【0035】前記段落の2つの実施例において、合成弾
性糸内の混合領域を確保するために、特殊加工親水性及
び疎水性糸を使用することが必要である。
【0036】内側の親水性繊維の集中、及び疎水性繊維
の周縁の集中の間に位置する、親水性及び疎水性繊維が
混ぜ合わされる、合成弾性糸断面内の環状領域は、本発
明の合成糸の重要かつ独特な特徴である。従来の外装コ
ア合成物において、糸断面内の疎水性及び親水性繊維の
間には、明白な遷移がある。結果として、疎水性繊維か
ら親水性繊維に横断する際に、湿気が浸透すべき境界面
は、非常に限定される。合成物の断面内に疎水性及び親
水性繊維の混合領域を提供することにより、本発明の合
成糸は、湿気が親水性繊維によって吸収されるために浸
透すべき境界面の単位長さ当りの領域を大いに増大させ
る。この単位長さ当りの境界面領域の増大は、湿気移動
量及び効率を増大させるために湿気移動動力に作用す
る。
【0037】本発明は、本発明の弾性合成糸のみを使用
することにより、又は着用者の身体に接触する布側面に
弾性フィラメントを有する疎水性糸を、及び着用者の身
体から離れた布側面に本発明の弾性合成糸を使用するこ
とにより作製される非常に効果的な弾性湿気管理布も提
供する。更に、本発明は、本発明の合成糸のみを使用す
ることにより、又は着用者の身体に接触する布側面に疎
水性糸を、及び着用者の身体から離れた布側面に1つ以
上の疎水性糸で撚り合わされた本発明の合成糸を使用す
ることにより作製される非常に効果的な湿気管理弾性布
を提供する。同じように、本発明の合成糸は、湿気管理
弾性布を製造する際に、1つ以上の疎水性糸で撚り合わ
され、かつ他の糸と、又は他の糸なしに使用されても良
い。
【0038】本発明の合成弾性糸を形成するために使用
される工程、及び意図される最終用途に応じて、合成糸
の親水性及び疎水性繊維成分は、平坦マルチフィラメン
ト糸、特殊加工マルチフィラメント糸、又はスフ糸の形
状であり得る。好ましい弾性繊維は、ウレタン重合体を
主成分とする連続「融解マルチフィラメント」スパンデ
ックスである。
【0039】図1は、空気ジェット特殊加工機で製造さ
れる、本発明の合成弾性糸4の長軸に直角に切った典型
的な断面図の拡大図を示す。スパンデックス融解マルチ
フィラメント1が、斜交平行線模様を付けた円として合
成物の中心の近傍に示される。親水性フィラメント2
は、陰影を付けた開放円として示され、しかるに疎水性
フィラメント3は、陰影のない開放円として示される。
図1で見られるように、親水性フィラメント2は、断面
の中心の近傍の融解マルチフィラメントスパンデックス
1の周りに集中し、かつ疎水性フィラメント3は、合成
糸の周縁部に集中する。親水性及び疎水性フィラメント
は、2つの繊維タイプの間の明白な境界面なしで、合成
糸の中心及び周縁部の間の中間断面領域に、混ぜ合わさ
れる。
【0040】図2は、空気特殊加工機で製造される、本
発明の合成糸4の長軸に沿った拡大側面図を表す。図2
は、糸コアで弾性フィラメント1の周りに集中し、かつ
疎水性フィラメント3のマトリックスによって囲まれた
親水性フィラメント2を示す。図1と同じように、図2
は、合成糸の中心及びその外側表面の間の中間領域の親
水性及び疎水性繊維の混合を図解する。
【0041】最終用途に応じて、湿気管理弾性布中の最
適な機械的及び快適性能に必要な親水性繊維の割合は、
最低値8〜10重量%から最高値50〜60重量%で変
化し得る。弾性フィラメントの割合、及び弾性合成糸を
形成する際に受ける延伸量は、用途領域で必要な伸び率
及び回復力により変化する。しかしながら、概して使用
される弾性繊維の最低割合は、完成した弾性布の重量の
基づいて、低い側で3〜8%から最高値25〜30%の
範囲にある。更に、経済的観点から、最適な湿気管理及
び弾性性能に要求される量よりも多い親水性繊維又は弾
性フィラメントを布構造内で使用することは回避するこ
とが望ましい。というのもこれらの繊維の費用は、疎水
性繊維よりも実質的に高いからである。
【0042】本発明の湿気管理弾性布中の親水性繊維含
有量は、本発明の合成弾性糸の製作で使用される疎水性
対親水性繊維の比率を調整することによって変化させて
も良い。同じように、完成した衣類中の弾性フィラメン
トは、弾性繊維の重量対疎水性に加え親水性繊維の組み
合わされた重量の比率を調整することによって変化させ
ても良い。しかしながら実際には、高い頻度で、一定の
親水性繊維及び弾性フィラメント含有量で限られた数の
本発明の標準合成糸を製造し、かつ次に1つ以上の疎水
性糸により合成糸を撚り合わせることにより、完成した
湿気管理布中の親水性糸含有量及び弾性を調整するほう
がより好都合かつ経済的である。図3は、連続マルチフ
ィラメント疎水性糸5で撚り合わされた、親水性繊維2
及び疎水性繊維3の両方、並びにコア弾性フィラメント
を有する本発明の弾性合成糸4の拡大側面図を示す。同
様に、図4は、各々が本質的に100%疎水性繊維の2
つの連続マルチフィラメント疎水性糸5及び6で撚り合
わされた本発明の合成糸4の拡大側面図を図解する。2
つの疎水性糸5及び6は、撚り合わされる合成糸及び湿
気管理布での所望の効果に応じて同一でも異なっていて
も良い。例えば、一方の疎水性糸は、ポリエステルを主
成分としても良く、他方は、ポリプロピレンを主成分と
しても良い。更に、柔らかい手触り(すなわち、柔らか
い感触)及び高い摩耗抵抗を有する布を得るために、本
発明の合成糸は、1.5〜3の範囲の正常なデニールの
モノフィラメントからなる一方のポリエステル糸で撚り
合わされることができ、しかるに他方は、1よりも遥か
に小さいデニールを有するマイクロモノフィラメントか
らなる。
【0043】湿気管理布中の親水性繊維含有量は、疎水
性糸の行程に加えて本発明の合成糸の交互の行程を編成
することによっても調整され得る。更に、追加の弾性フ
ィラメントが、編成中に合成糸によって編成又は組み込
まれ得る。
【0044】図5のスケッチは、親水性及び疎水性繊維
によって見えないようにされる埋設された弾性フィラメ
ント1に加えて、親水性繊維2及び疎水性繊維3の両方
からなる本発明の単一の合成糸4から製造される平坦な
編成布の拡大平面図を示す。本発明の合成糸の独特な性
質により、かかる簡易な布構造は、弾性を提供し、かつ
着用者の皮膚表面で高湿度大気から汗を吸収し、かつ次
に内側親水性繊維から、反対の布側面の疎水性マトリッ
クス繊維を通して、周囲条件でより低い湿度へ、吸収さ
れた湿気を蒸発させるのに効果的である。更に、両方の
布側面の表面が、疎水性繊維から実質的に作り出される
ので、単一の弾性合成糸布を主成分とする衣類は、いず
れか又は両側面でスクリーン印刷及び転写デザインを容
易に受け入れる。
【0045】本発明の合成弾性糸に使用する最も興味深
い疎水性繊維は、低い水分率値を有する。湿気管理布及
び衣類における、大部分の現在の最終用途の好ましい疎
水性繊維は、ポリエステル又はナイロン重合体に由来す
る。本発明の合成弾性糸で使用され得る他の疎水性繊維
には、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、及びポリアク
リロニトリル重合体:を主成分とする繊維からなる。ポ
リエステル及び、より少ない程度でナイロン重合体を主
成分とする疎水性繊維は、現在、商業的に興味深い大抵
の湿気管理布及び衣類で好まれるが、特殊な用途に使用
されるために実際に選ばれる疎水性繊維は、最終用途の
必要性及び経済に基づき選択されねばならない。
【0046】本発明の合成弾性糸に使用する親水性繊維
は、高い水分率値を有さねばならない。好ましい親水性
繊維は、改質6−又は66−ナイロン重合体を主成分と
する。特に有用な改質6−ナイロン繊維は、「Hydr
ofil」という商品名で供給される。ザ アライド
シグナル コンパニ−(The Allied Sig
nal Co.)がこの製品の最初の開発者及び供給者
であった;しかしそれは今ではユニバーサル ファイバ
ー システムス エルエルシー(Universal
Fiber Systems,LLC)によって製造及
び供給される。本発明の合成糸の親水性成分として使用
され得る改質ナイロン製品を主成分とするその他の有用
な製品には、「Quup」及び「Hygra」という商
品名で販売される繊維からなる。日本の東レ ナイロン
社(Toray Nylon,Ltd.)が改質6−ナ
イロンを溶融押し出しすることにより、連続マルチフィ
ラメント形状の「Quup」を製造する。「Hygr
a」も日本で製造され、かつ供給される。それは、個別
の連続モノフィラメントの外側表面が疎水性6−ナイロ
ンからなる構造化束(sheaf)/コア複合繊維であ
り、しかるにコアは、親水性改質6−ナイロンからな
る。この繊維は、ユニチカ社(UnitikaFibe
rs,Ltd.)により製造され、かつ供給される。興
味深さでそれよりも劣るその他の親水性繊維には:綿、
酢酸セルローススフ糸及びフィラメント、レーヨン、リ
ネン、改質アクリル及び改質ポリビニルアルコールから
なる。
【0047】多数の天然及び合成ゴム弾性フィラメント
が商業上入手可能であるが、本発明の合成糸に好ましい
弾性フィラメントは、ポリエステル又はポリエーテルウ
レタン重合体を主成分とする。かかるウレタンを主成分
とするフィラメントは、米国及び多くの他の国で「スパ
ンデックス」という一般名称で、又はヨーロッパ共同市
場及び幾つかの他の地域で「elastane」(商品
名)で、世界中で多くの供給者から入手可能である。ス
パンデックス製品は、その優れた機械的性質及び耐老化
性により、天然及び合成ゴムフィラメントよりも好まれ
る。
【0048】前述のように、本発明の合成弾性糸は、特
殊加工された平坦な疎水性繊維マトリックス内に埋設さ
れた弾性フィラメントに加えて親水性繊維からなる。完
成品における所望の効果及び合成糸を形成するために使
用される装置に応じて、親水性繊維は、平坦連続フィラ
メント、特殊加工連続フィラメント、又はスフ糸の形状
でも良い。疎水性マトリックス成分も、親水性成分と同
じ又は異なる形状でも良い。しかしながら、大抵の用途
に関して、スフ糸は、製品が幾分低い摩耗抵抗を有する
結果になるので、疎水性成分に使用されない。また、疎
水性スフ糸は、合成糸が空気ジェット特殊加工装置を使
用して製造される時には、かかる装置の空気ジェットキ
ャビティ内の激しい気流が、スフ糸を分裂させる傾向が
あるので、使用されない。
【0049】その他のアプローチが可能であるが、本発
明の合成糸を製造するための好ましい工程の1つは、空
気ジェット特殊加工装置において一般に使用されるタイ
プの空気ジェットに2つの繊維タイプを一緒に通過させ
ることである。この工程は、かさばる低密度の糸を所望
する時に特に有用である。弾性フィラメントの周りで中
心に向かう親水性繊維、及び結果として生じる合成糸の
周縁部に向かう疎水性繊維の集中を確保するために、供
給量は、注意深く制御されねばならない。更に、糸の中
心に向かって集中する親水性繊維及び周縁の疎水性繊維
の間に混合領域を確保することは、非常に重要である。
これらの目的は、張力を受ける親水性繊維及び100%
以上の伸び率での弾性フィラメントを供給することによ
り達成され、しかるに疎水性繊維は、過剰供給される。
その上、空気圧並びに空気ジェット及びジェットキャビ
ティの配列は、注意深く選択され、かつ制御されねばな
らない。本発明の合成 糸を製造することに使用する空
気ジェット糸特殊加工機は、多数の織物装置組立加工業
者によって供給される。それらの中には、フランス国の
アイシービーティー(ICBT)、ドイツ連邦共和国の
ステエーレ(Staehle)、及びイタリア国のメネ
ガット(Menegatto)がある。図6は、空気ジ
ェット特殊加工機内の典型的な弾性フィラメント、親水
性糸及び疎水性糸の経路を図解する。
【0050】図6で、正の駆動装置8は、入口案内10
を通り、空気ジェットキャビティ11へ、一定率で、か
つ制御された張力で親水性マルチフィラメント連続糸2
を供給する。第2の正の駆動アセンブリ7は、空気ジェ
ットキャビティ11への同じ入口案内10への制御され
た延伸で、弾性フィラメント1を供給する。過剰供給ア
センブリ9は、供給パッケージの端部を越えて疎水性マ
ルチフィラメント糸3を引き、かつそれを、入口案内1
0を通り、空気ジェットチャンバ11へ、親水性糸に使
用されるよりも高い供給量で供給する。空気ジェットキ
ャビティ11を出る際に、合成糸は、ヒートセットアセ
ンブリ12を通過する。最後に、巻き取りアセンブリ1
3は、合成糸4をボビンに巻き取る。
【0051】弾性フィラメント1、親水性糸2及び疎水
性糸3が、空気ジェットキャビティ11内で維持される
激しい、高速の気流を通過すると、親水性モノフィラメ
ント及び弾性融解フィラメントは、供給制御アセンブリ
7及び8によって維持される制御張力及び伸び率によ
り、その結合性を実質的に維持する。過剰供給される疎
水性糸3の個別のモノフィラメントは、激しく吹き飛ば
され、かつ幾つかのモノフィラメントは、空気ジェット
キャビティ内の高速の気流によって親水性糸から分裂す
る。張力の結果として、親水性糸2のモノフィラメント
は、ジェットキャビティ11を出る合成糸の中心、又は
中心の近傍で弾性フィラメント1の周りで集中すること
が引き起こされ、かつ疎水性フィラメントは、周縁に集
中し、しかるに疎水性及び親水性繊維が混ざり合う領域
が、2つの繊維タイプの集中の間に作られる。
【0052】熱可塑性繊維が空気ジェット又はその他の
特殊加工装置内で特殊加工される時、繊維が、機械の特
殊加工区域を出るとヒートセットされる。図6は、空気
ジェットキャビティ11のすぐ下のヒートセットアセン
ブリ又はキャビティ12を示す。しかしながら、改質ナ
イロン重合体から製造される親水性繊維は、ポリエステ
ルを主成分とする、並びに幾つかの他の、疎水性繊維に
一般に使用されるヒートセット温度に露出されるならば
溶融し得る。従って、本発明の合成糸を製造する時に、
疎水性繊維をヒートセットするために使用される温度及
び滞留時間を最低限に抑えることが必要である。疎水性
及び親水性繊維の幾つかの組み合わせに関して、親水性
繊維を破損せずに、合成糸の疎水性成分を適切にヒート
セットすることは、可能でない。かかる場合に、最初に
疎水性成分を特殊加工し、かつヒートセットし、かつ次
に、ヒートセット区域に熱を加えることなく、予め特殊
加工された疎水性及び親水性糸を空気ジェット特殊加工
装置に通すことよって良質の合成糸を製造することが可
能である。更に、合成糸に必要な性能特性に応じて、ヒ
ートセットなしに、特殊加工されていない親水性糸及び
疎水性糸の両方を空気ジェット特殊加工機に通すことが
好ましくなり得る。このことは、非常に軽量な合成糸を
所望するならば、特に当てはまる。
【0053】綿精紡機は、疎水性繊維がステープル形状
の時、本発明の合成弾性糸を製造する際に利用され得
る。図7は、2つのコアヤーン供給システムが加えられ
た、綿精紡機を表す簡易な概略図である。概略図では、
スライバ形状の疎水性スフ糸2が、綿精紡機の上部ドラ
フティングエプロンに供給される。正の駆動アセンブリ
14は、スライバに加えて、上部ドラフティングエプロ
ン15の入口に、弾性フィラメント1を一定の延伸で供
給する。弾性フィラメント及び疎水性ステープルスライ
バは、綿精紡機の上部15及び下部17のドラフティン
グエプロンの間のドラフティング区域16内に引き込ま
れる。張力を受ける親水性糸2は、ドラフトされた疎水
性繊維3、及び下部ドラフティングエプロン16の入口
で弾性フィラメントと組み合わされる。ねじり区域18
で発生した力は、ステープルフィラメントが親水性糸及
び弾性フィラメントを包むことを引き起こす。弾性フィ
ラメントが3つの成分では最も延伸を受けているので、
結果として生じるコアヤーンの中心に優先的に移動し、
かつ親水性糸のモノフィラメントによって囲まれる。完
成したコアヤーンは、巻き取りアセンブリ19によって
巻き取られる。
【0054】通常、婦人用靴下類及びその他の多くの用
途に使用される弾性フィラメントを被覆するために使用
される被覆機も、本発明の微細なデニールの合成弾性糸
の製造用に用いられても良い。かかる機械は、75年以
上、多種多様な繊維で天然及び合成ゴム糸並びにスパン
デックスフィラメントを被覆するために使用された。図
8は、弾性フィラメント被覆機で本発明の合成弾性糸を
製造する際の、スパンデックスフィラメント、親水性
糸、及び疎水性糸の典型的な経路を示す概略的なスケッ
チを示す。スケッチは、正の駆動アセンブリ20から供
給される弾性フィラメント1を示し、しかるに親水性糸
2は、第2駆動アセンブリ21から供給される。弾性フ
ィラメントは100%以上の伸び率で延伸されるので、
その正の駆動アセンブリ20は、親水性糸の駆動アセン
ブリ21の50%以下である線速度で動く。弾性フィラ
メント及び張力を受ける親水性糸は、1つ又は2つの迅
速に回転するスピンドル22及び23を通過する。これ
らのスピンドルは、弾性フィラメント1を包む疎水性糸
3、及び被覆を形成する親水性糸2が装填される。2つ
の被覆層が使用されるならば、一方は「S」方向(すな
わち、左回り)に利用され、しかるに他方は、「Z」方
向(すなわち、右回り)に巻き取られる。このことは、
スピンドル22及び23を反対方向に駆動することによ
って達成される。巻き取りアセンブリ24は、完成した
合成弾性糸をボビンに巻き取る。
【0055】
【発明の効果】従来の被覆機において、本発明の独特の
合成弾性糸を製造することは、可能である。かかる糸
は、下部スピンドル22が親水性糸2を装填され、かつ
上部スピンドル23が疎水性糸3を装填された、被覆ス
ピンドルを通して、予め延伸されたスパンデックス1の
みを供給することにより製造される。巻き取りアセンブ
リ24によりボビンに巻き取られた合成糸は、親水性糸
の下部被覆(undercover)及び疎水性糸の上
部被覆(over−cover)を有する弾性コアを有
する。
【0056】他の工程及び装置が本発明の合成弾性糸の
製作に利用され得ることは、当業者にとって自明であろ
う。例えば、親水性糸に加えて予め延伸された弾性フィ
ラメントは、撚糸機内で編み込み又は撚り合わせること
により疎水性糸の被覆を備え得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】長軸に直角に切った糸断面の拡大図であって、
本発明の弾性合成糸内の疎水性/親水性繊維及び弾性フ
ィラメントの典型的な分布である。
【図2】糸構造の縦軸に沿った側面図のスケッチによる
本発明の合成弾性糸内の弾性フィラメントに加えて、疎
水性及び親水性繊維の典型的な分布の拡大図である。
【図3】疎水性フィラメントの糸によって撚り合わされ
る本発明の弾性合成糸の拡大図である。
【図4】2つの疎水性糸によって撚り合わされる本発明
の弾性合成糸の拡大図である。
【図5】2つの側面が実質的に同一である構造を製造す
るための本発明に基づく単一の合成弾性糸のみを利用し
て形成される平坦な編成湿気管理弾性布の拡大平面図で
ある。
【図6】本発明の合成糸を製造するために、空気ジェッ
ト特殊加工機で処理される時の弾性フィラメント並びに
疎水性及び親水性繊維の典型的な経路の概略形状で表示
する図である。
【図7】コアスピニングによって本発明の弾性合成糸を
製造するために、典型的な綿精紡機で処理される時の弾
性フィラメント、親水性マルチフィラメント糸、及びス
ライバ形状の疎水性スフの典型的な経路の概略形状で表
示する図である。
【図8】典型的な弾性繊維被覆機で処理される時の弾性
フィラメント、親水性マルチフィラメント糸、及び疎水
性マルチフィラメント糸の典型的な経路の概略形状で表
示する図である。
【符号の説明】
1 弾性フィラメント 2 親水性糸 3 疎水性糸 4 合成弾性糸 11 空気ジェットキャビティ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) D04B 1/18 D04B 1/18 21/00 21/00 B (72)発明者 ウィリアム.エル.フェイ.シニア アメリカ合衆国.02066−4413.マサチュ ーセッツ州.スチュエイト.チーフ.ジャ スティス.ウェイ.113 Fターム(参考) 4L002 AA05 AA06 AA07 AB01 AB02 AB04 AC00 AC01 BA00 CA00 EA00 EA06 FA01 4L036 MA04 MA05 MA06 MA33 MA35 MA39 MA40 PA31 PA47 RA24 UA25 4L048 AA21 AA24 AA26 AB01 AB07 AB18 AB19 AC00 AC12 AC15 CA00 CA04 CA07 DA01

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 疎水性繊維マトリックス内の合成糸の中
    心に実質的に埋設された弾性フィラメント及び親水性繊
    維からなり、前記疎水性繊維が、糸の周縁部に集中し、
    親水性及び疎水性繊維の両方の繊維が存在する、糸の中
    心の弾性フィラメントの周りに集中する親水性繊維、及
    び周縁に集中する疎水性繊維の間に遷移領域があること
    を特徴とする合成織編用弾性糸。
  2. 【請求項2】 1つ以上の疎水性繊維マトリックス内に
    埋設された、少なくとも8重量%であるが、75重量%
    以下の親水性繊維、及び少なくとも3%であるが、30
    %以下の弾性フィラメントからなり、親水性繊維及び弾
    性フィラメントが糸の中心に実質的に位置決めされ、か
    つ疎水性繊維が主に糸の周縁部に位置決めされ、親水性
    及び疎水性繊維の両方の繊維が存在する、糸の中心の弾
    性フィラメントの周りに集中する親水性繊維、及び周縁
    に集中する疎水性繊維の間に遷移領域があることを特徴
    とする合成織編用弾性糸。
  3. 【請求項3】 弾性フィラメントは、スパンデックスか
    らなり、疎水性繊維は、ポリエステル繊維の平坦又は特
    殊加工連続フィラメント糸からなり、かつ前記親水性繊
    維は、改質6−ナイロンの平坦若しくは特殊加工連続フ
    ィラメント又は改質6−ナイロンのスフ糸からなること
    を特徴とする請求項1又は2記載の合成織編用弾性糸。
  4. 【請求項4】 弾性フィラメントは、スパンデックスか
    らなり、かつ疎水性繊維は、ポリエステル繊維の平坦又
    は特殊加工連続フィラメント糸からなり、かつ親水性繊
    維は、改質66−ナイロンの平坦若しくは特殊加工連続
    フィラメント又はスフ糸からなることを特徴とする請求
    項1又は2記載の合成織編用弾性糸。
  5. 【請求項5】 弾性フィラメントは、スパンデックスか
    らなり、疎水性繊維は、ポリエステル繊維のスフ糸から
    なり、かつ親水性繊維は、平坦若しくは特殊加工連続フ
    ィラメント改質6−ナイロン、又は改質6−ナイロンの
    スフ糸からなることを特徴とする請求項1又は2記載の
    合成織編用弾性糸。
  6. 【請求項6】 請求項1又は2記載の合成織編用弾性糸
    からなり、かつ合成糸と撚り合わされた本質的に100
    %疎水性繊維の疎水性糸から更になることを特徴とする
    撚り合わせた糸。
  7. 【請求項7】 請求項6記載の合成織編用弾性糸からな
    り、かつ合成糸と撚り合わされた各々が本質的に100
    %疎水性繊維である疎水性糸から更になることを特徴と
    する撚り合わせた糸。
  8. 【請求項8】 空気ジェット特殊加工装置へ、少なくと
    も100%の伸び率に延伸される弾性フィラメントに加
    えて、張力を受ける平坦又は特殊加工連続フィラメント
    疎水性糸を、親水性糸の供給量より10%〜50%大き
    い率で供給される平坦又は特殊加工連続フィラメント疎
    水性糸に加えて供給することにより製造されることを特
    徴とする請求項1又は2記載の合成織編用弾性糸。
  9. 【請求項9】 請求項1、2又は3記載の合成糸から作
    製されることを特徴とする湿気管理弾性布。
  10. 【請求項10】 本質的に100%疎水性繊維の少なく
    とも1つの疎水性糸、及び請求項1、2又は3記載の合
    成糸からなり、疎水性糸が布の身体の接触面に集中し、
    かつ合成糸が布の外側面に集中する、衣料を着用するた
    めの2つの面を有することを特徴とする湿気管理弾性
    布。
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