JP2007092209A - 耐熱性布帛及びそれからなる耐熱性防護服 - Google Patents

Abstract

【課題】遮熱性に優れた嵩高耐熱性布帛を得るとともに、この耐熱性布帛を用いて製造された耐熱性防護服を提供する。
【解決手段】アラミド繊維、ポリベンゾイミダゾール繊維、ポリイミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維等々の、繊維長が２５〜１４００ｍｍの範囲にある単繊維から構成された繊維束からなり、しかも、該繊維束はその伸縮伸張率が２．０〜５．０％の範囲であり、捲縮状を呈する長繊維牽切加工糸を製織する。
【選択図】 なし

Description

本発明は、単繊維の繊維長が２５〜１４００ｍｍからなる糸で構成された繊維束からなり、該繊維束の伸縮伸張率が２．０〜５．０％の捲縮状の長繊維牽切加工糸からなることを特徴とする耐熱性布帛、及びそれからなる耐熱性防護服に関し、さらに詳しくは、嵩高で耐熱性に優れ、しかも伸縮伸張率に優れ、着用感が著しく改善された布帛及びそれからなる耐熱性防護服に関する。

従来から消防士が消火作業中に着用する耐熱防護服を構成する繊維としては、不燃性のアスベスト繊維、ガラス繊維等が使われていたが、環境問題や、動き易さなどの観点から、近年では、アラミド繊維、ポリフェニレンスルフィド、ポリイミド、ポリベンズイミダゾールなどの難燃性の有機繊維からなる布帛が使用され、さらに輻射熱を遮蔽する目的から、これらの布帛に金属アルミニウム等をコーティングあるいは蒸着等により、表面加工したものが多く使用されている。

また、近年、遮熱性の評価方法の国際標準化がなされ、輻射熱はもとより、伝導熱にも注目した評価方法が確立され（試験法番号：ＩＳＯ９１５１）、遮熱及び断熱の両面から耐熱防護服の評価が可能である。この評価方法による基準をクリアするに当たっては、熱伝導を遅延させるために、防護服内に大量の空気層を作ることが有用となる。そして、消防士の安全性や快適性を改良する目的から、アラミド繊維からなる難燃性及び遮熱性に優れた布帛が提案されている（特開２０００−２１２８１０号公報（特許文献１）参照）。

しかしながら、消防士がその作業を可能な限り円滑に進められる為に、また着用時の快適性を維持する為に、より軽量で遮熱性に優れた布帛が求められている。
この要求を満たす素材は嵩高な布帛であろう。また、動きがハードな消火活動においては、生地が破れ易いという問題があり、この課題を解消するには布帛に伸縮性を付与する必要があろう。事実、アラミド繊維からなる織物は、耐熱性に優れるものの、伸び難く（切断伸度が低い為）、動き難く、着用感に劣ることが問題であると指摘されてきた。
特開２０００−２１２８１０号公報

本発明の目的は、上述の従来技術の有する問題点を解決し、遮熱性に優れた嵩高耐熱性布帛を得るとともに、この耐熱性布帛を用いて製造された耐熱性防護服を提供することにある。

本発明は、アラミド繊維等からなる織物やそれを防護服としたとき、耐熱性に優れるものの、伸び難いために、動き難く、着用感に劣る点を解消した改良技術である。

本発明を具体的に説明すると、
請求項１に関る発明は、繊維長が２５〜１４００ｍｍの範囲にある単繊維から構成された繊維束からなり、しかも、該繊維束はその伸縮伸張率が２．０〜５．０％の範囲であり、捲縮状を呈する長繊維牽切加工糸を製織してなることことを特徴とする耐熱性布帛である。この布帛は伸縮性を備えており、着用時に作業を円滑にでき、引裂き強度も優れる。

請求項２に関る発明は、請求項１記載の長繊維牽切加工糸がメタ型アラミド繊維、パラ型アラミド繊維、ポリベンゾイミダゾール繊維、ポリイミド繊維、ポリアミドイミド繊維、ポリエーテルイミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ノボロイド繊維、難燃アクリル繊維及びポリクラール繊維から成る合成繊維の群、又は難燃綿繊維及び難燃ウール繊維の天然繊維加工糸から成る群よりなる少なくとも１種を含む耐熱性布帛である。これらの繊維は、いずれも遮熱性及び断熱性を備えた耐熱性繊維である。

本発明に限り、短繊維である難燃綿繊維を長繊維牽切加工糸と同様に扱うこととする。この理由は、防護服用途の布帛において、伸縮性を呈するか否かが重要な機能であって、捲縮加工処理を経た難燃綿繊維はその機能において、通常のアラミド繊維等からなる長繊維牽切加工糸と同様であって、ブレンドに供し得るからである。また、エンドレスの合成繊維マルチフィラメントを適切な繊維長に切断し、通常のステープルファイバーのごとくスタッフィング法により、捲縮加工処理を経たものも長繊維牽切加工糸と同様に扱うこととする。
さらに難燃ウール繊維である長繊維紡績加工糸をも、その性能、用途に共通性がある故に、本発明に限り、長繊維牽切加工糸に含ませるものとする。

請求項３に関る発明は、請求項１記載の耐熱性布帛において、その厚さが０．５５〜０．８０ｍｍの範囲である。布帛の厚さがこの範囲になければ、作業性に優れた防護服が得難い。薄すぎると破れやすく、厚すぎるとこわばって作業性が劣る。

請求項４に関る発明は、請求項３に記載の耐熱性布帛が、ＪＩＳ Ｌ １０９６ 引裂き強さＡ−１法（シングルタング法）に規定された測定法において、経・緯両方向ともに２００Ｎ以上の引裂き強度を有する耐熱性布帛である。防護服に必要な強度を特定している。

請求項５に関る発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の耐熱性布帛を表地層に用いてなる耐熱性防護服であり、特定の布帛の用途を規定した用途発明である。

以上説明したように、本発明は、単繊維の繊維長が２５〜１４００ｍｍからなる糸で構成された繊維束からなり、この繊維束を加撚し、加熱セットし、解撚することによって、繊維束に交絡状態と嵩高効果とを生じさせるものである。

本発明における長繊維牽切加工糸は、伸縮伸張率が２．０〜５．０％を呈する捲縮状のものである。したがって、この長繊維牽切加工糸からなる耐熱性布帛を用いることにより、伸度（弾力性）と引裂き強力に優れ、更に嵩高で遮熱性に優れた布帛及びそれから縫製してなる耐熱性防護服が得られる。

本発明の耐熱性布帛は、単繊維の繊維長が２５〜１４００ｍｍからなる糸で構成された繊維束からなり、且つ、該繊維束の伸縮伸張率が２．０〜５．０％の捲縮状の長繊維牽切加工糸からなることを特徴とする耐熱性布帛であって、伸び易さと引裂き強力に優れ、更に嵩高で遮熱性に優れた布帛及びそれからなる耐熱性防護服を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明の単繊維の繊維長が２５〜１４００ｍｍからなる糸で構成された繊維束は、速度の異なる一対のローラー間の速度差（ドラフト倍率）が２０〜７０倍、また、ローラー間の長さを５００ｍｍ〜１５００ｍｍに設定し、ローラー間隔を目標の繊維長さ(平均繊維長はローラー間隔のほぼ１／２となる)に設定して、繊維束を牽切して、噴射回転ノズルから噴射される空気により繊維集合体を絡ませることにより製造される。供給ローラーと牽切ローラーとの距離を容易に変化させることができるため、単繊維の繊維長を自在に変更できる。

また、本発明で使用する繊維としては、パラ系アラミド繊維、すなわちポリパラフェニレンテレフタルアミド、あるいは、これに第３成分を共重合させた共重合体の繊維を挙げることができる。ポリパラフェニレンテレフタルアミド共重合体の一例としては、下記式に示すコポリパラフェニレン・３，４’オキシジフェニレンテレフタルアミドを挙げることができる。

これらのアラミド系繊維は他の繊維とブレンドしても良い。他の繊維としては、ポリベンゾイミダゾール繊維、ポリイミド繊維、ポリアミドイミド繊維、ポリエーテルイミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ノボロイド繊維、難燃アクリル繊維、ポリクラール繊維、難燃綿繊維、難燃ウール繊維などが例示される。

次に、この繊維束に撚り係数α＝０．５〜０．９の撚りを加え、３００〜５００℃の接触ヒーターで恒温熱セットを施した後、前記撚りを解撚させることにより、捲縮状の長繊維牽切加工糸を得ることができる。撚り係数αが０．５未満の場合には、充分な捲縮が得られず、αが０．９を超える場合には、パラ型アラミドのように伸度の低い糸では糸切れする懼れがあるので、好ましくない。また、ヒーター温度が３００℃未満では熱量不足で充分な捲縮が得られず、５００℃超では、パラ型アラミドの場合には、糸の強力が極端に低下する懼れがあるので、好ましくない。

次いで、本発明においては、上記長繊維牽切加工糸を経糸及び／又は緯糸に配置し、常法により製織して布帛となす。
これらの布帛の目付は１５０〜３５０ｇ／ｍ²の範囲にあることが好ましい。布帛目付が１５０ｇ／ｍ²未満の場合には、充分な耐熱性能が得られない虞があり、また、布帛目付けが３５０ｇ／ｍ²を超える場合には、防護服にした場合、重く、着用感が阻害されるので好ましくない。この程度の目付けとするとき、耐熱性布帛の厚さが０．５５ｍｍ〜０．８０ｍｍの範囲となる。

本発明の耐熱防護服は上記布帛を表地層に適用したものである。この耐熱防護服は耐熱性布帛を用いた表地層と内層（中間層及び／又は遮熱層）から構成される複合構造を有するが、各層は相互に接合されている必要はなく、重ね合わして縫合したものでよい。また、内層はファスナー等を使用して表地層から取り外し可能なようにし、洗濯が簡単に出来るような構造を有するものが好ましい。

以下、本発明を実施例及び比較例により更に詳細に説明する。ただし本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、実施例中の各物性は下記の方法により測定した。
（１）伸縮伸張率
ＪＩＳ Ｌ １０１３ 化学繊維フィラメント糸試験方法８．１１Ａ法伸縮性に準拠した方法による。
（２）厚さ
ＪＩＳ Ｌ １０９６ 厚さに準拠した方法による。
（３）引裂き強さ
ＪＩＳ Ｌ １０９６ 引裂き強さＡ−１法（シングルタング法）に準拠した方法による。
（４）遮熱性
ＩＳＯ９１５１に準拠した方法により、２４℃温度上昇試験を行う。

［実施例１］
単繊維の繊維長が２５〜１４００ｍｍからなる、コポリパラフェニレン・３、４’オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維（帝人テクノプロダクツ（株）製、登録商標「テクノーラ」）とポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維（帝人テクノプロダクツ（株）製、登録商標「コーネックス」）との混合比率が６０：４０となる割合で混合した繊維束からなり、且つ、該繊維束の伸縮伸張率が４．６％の捲縮状の長繊維牽切加工糸（２００デニール）を用いて２／１綾織に織成した織物（目付：２４０ｇ／ｍ²）を、公知の方法で精練処理し、布帛表面にある糊剤、油剤を除去した。得られた布帛の厚み及び引裂き強さの評価結果を表１に示す。

また、該布帛を表地層とし、中間層には、ポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維（帝人テクノプロダクツ（株）製、登録商標「コーネックス」）からなる紡績糸（番手：４０／−）からなる織布（目付：７５ｇ／ｍ²）にポリテトラフルオロエチレン製の透湿防水性フィルム（ジャパンゴアテックス製、目付：３５ｇ／ｍ²）をラミネートしたものを使用する。

更に、遮熱層には、ポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維（帝人テクノプロダクツ（株）製、登録商標「コーネックス」）の短繊維（１．２５デニール、３８ｍｍカット長）を用いて、ウォーターニードル法により作成した不織布（目付：３５ｇ／ｍ²）を２層に積層させたものを使用し、該不織布にポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維からなる紡績糸（番手：６０／１）を織成した織布（目付：７５ｇ／ｍ²）を裏地として重ね合わせたものをキルティング加工して用いる。
これらの表地層、中間層、遮熱層の３層を重ねて用い縫製して耐熱性防護服を得た。得られた耐熱性防護服の遮熱性の評価結果を表１に併せて示す。

［実施例２］
実施例１において、コポリパラフェニレン・３、４’オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維（帝人テクノプロダクツ（株）製、登録商標「テクノーラ」）とポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維（帝人テクノプロダクツ（株）製、登録商標「コーネックス」）との混合比率が６０：４０となる割合で混合した繊維束に代えて、コポリパラフェニレン・３、４’オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維（帝人テクノプロダクツ（株）製、登録商標「テクノーラ」）のみの繊維束からなり、且つ、該繊維束の伸縮伸張率が３．５％の捲縮状の長繊維牽切加工糸（２００デニール）を用いた以外は実施例１と同様に実施した。得られたコポリパラフェニレン・３、４’オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維のみの長繊維牽切加工糸からなる布帛及び耐熱性防護服の評価結果を表１に併せて示す。

［比較例１］
実施例１において、捲縮加工を実施しない以外は、実施例１と同様に実施した。得られた耐熱性防護服の評価結果を表１に併せて示す。

［比較例２］
実施例１において、繊維束の捲縮状態を変更し、伸縮伸張率が０．９の捲縮状の長繊維牽切加工糸を用いた以外は実施例１と同様に実施した。得られた布帛及び耐熱性防護服の評価結果を表１に併せて示す。

本発明によれば、単繊維の繊維長が２５〜１４００ｍｍからなる糸で構成された繊維束からなり、且つ、該繊維束の伸縮伸張率が２．０〜５．０％の捲縮状の長繊維牽切加工糸からなる、伸び易さと引裂き強力に優れ、更に嵩高で遮熱性に優れた耐熱性布帛が得られるで、耐熱性防護服などの用途に好適に使用することができる。

Claims (5)

1. 繊維長が２５〜１４００ｍｍの範囲にある単繊維から構成された繊維束からなり、しかも、該繊維束はその伸縮伸張率が２．０〜５．０％の範囲であり、捲縮状を呈する長繊維牽切加工糸を製織してなることを特徴とする耐熱性布帛。
2. 長繊維牽切加工糸がメタ型アラミド繊維、パラ型アラミド繊維、ポリベンゾイミダゾール繊維、ポリイミド繊維、ポリアミドイミド繊維、ポリエーテルイミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ノボロイド繊維、難燃アクリル繊維及びポリクラール繊維から成る合成繊維の群、又は難燃綿繊維及び難燃ウール繊維から成る天然繊維加工糸の群よりなる少なくとも１種を含む請求項１記載の耐熱性布帛。
3. 耐熱性布帛の厚さが０．５５〜０．８０ｍｍの範囲である請求項１又は２記載の耐熱性布帛。
4. 耐熱性布帛が、ＪＩＳ Ｌ １０９６ 引裂き強さＡ−１法（シングルタング法）に規定された測定法において、経・緯方向ともに２００Ｎ以上の引裂き強度を有する請求項１、２又は３記載の耐熱性布帛。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の耐熱性布帛を表地層に用いてなることを特徴とする耐熱性防護服。