JP2008111210A - 布帛およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
引裂強度などの機械的強度や耐摩耗性あるいは低通気性に優れた、高性能な布帛であって、布帛およびその製造方法を提供することにある。
【解決手段】
本発明の布帛は、 液晶性高分子繊維を含む不織布であって、前記液晶性高分子繊維の少なくとも一部の繊維表側面が、フィブリル化前の繊維径の1/100以下にフィブリル化していることを特徴とする布帛である。
また、液晶高分子繊維を含む布帛に高圧流体噴射加工を繰り返す製造方法である。
【選択図】 図2
Description
(1)フィブリル径・フィブリル径比・フィブリル本数
布帛表面のフィブリル化した繊維を、走査型電子顕微鏡(日立製作所製 S−3500N)にて1000倍に拡大して撮影した。尚、フィブリル径が本実施例のものと比べ極端に細いかまたは極端に太い場合には、300〜5000倍の範囲内の倍率にて撮影してもよい。
画像からフィブリル化した繊維を10本選定し、フィブリル径のd1(nm)の平均値を算出した。
また、フィブリル化する前の繊維径d0を測定し、フィブリル径比としてd1/d0を1/xで表した。
また、フィブリル本数として、撮影した写真からフィブリル化前の繊維径×繊維径の平方視野を無作為に20抽出し、当該平方視野範囲内に末端を有しないフィブリルの数を測定し、20の視野の平均値を算出した。図3に平方視野範囲内におけるフィブリルの数え方の例を示す。
走査型電子顕微鏡(日立製作所製 S−3500N)にて布帛表面を300倍に拡大した写真を撮り、画像全面にフィブリルが蜘蛛の巣状に覆っている度合いを、次の基準にて視覚判定した。
◎:ほぼ全面を覆っている(図2参照)。
○:50%程度を覆っている。
△:10%以下を覆っている。
×:ほとんど覆っていないもしくは全く覆っていない(図1参照)。
JIS L 1906:2000 5.2に基づき、20cm×25cmの試験片を、試料の幅1m当たり3枚採取し、標準状態におけるそれぞれの質量(g)を量り、その平均値を1m2当たりの質量(g/m2)で表した。
JIS L 1906:2000で準用するJIS L 1096:1999に準じて、試料の幅1m当たり10か所について、厚さ測定機を用いて、直径22mmの加圧子による2kPaの加圧下、厚さを落ち着かせるために10秒間待った後に厚さを測定し、平均値を算出した。
上記で測定した目付および厚さから、次式によって算出した。
Ag=Sm/(1000×t)
ここに、Ag:見掛比重
Sm:目付(g/m2)
t:厚さ(mm)。
JIS K 6550:1994に準拠して測定した。
90mm×20mmの試験片をたて方向及びよこ方向にそれぞれ2枚採取した。
試験片を引張試験機に、つかみ間の距離50mmで取り付け、引張速度100mm/minで引っ張り、切断時までの最大荷重を読み取り、次式によって引張強さを求め、2方向×2枚の平均値を算出した。
T=W/S
ここに、T:引張強さ(MPa)
W:切断時までの最大荷重(N)
S:試験片の断面積(厚さ×幅)(mm2)。
上記(6)の引張強さ試験において、切断時の長さを読み、次式に伸び率を求め、2方向×2枚の平均値を算出した。
E=[(L−L0)/L0]×100
ここに、E:切断時の伸び(%)
L0:標線距離(50mm)
L:切断時の標線間の長さ。
JIS K 6550:1994に準拠して測定した。
25mm×100mmの試験片をたて方向及びよこ方向にそれぞれ2枚採取し、短辺の中央に辺と直角に70mmの切れ目をいれた。
試験片の各舌片を引張試験機に、つかみ間の距離50mmで取り付け、引裂速度100mm/minで引き裂いて、切断時までの最大荷重を読み、次式によって引裂強さを求め、2方向×2枚の平均値を算出した。
T1=F/t
ここに、T1:引裂強さ(N/mm)
F:切断時までの最大荷重(N)
t:試験片の厚さ(mm)。
JIS L 1906:2000 5.6で準用するJIS L 1096:1999 8.17.3 C法(テーバ形法)式摩耗試験に準じて、外観変化の判定を行った。
標準状態に調整した試料から、直径13cmの円形試験片を5枚採取し、各試験片の中心に直径約6mmの孔を開け、テーバ形摩耗試験機を用い、試験片の表面を上にして試料ホルダのゴムマット上に取り付けた。
次に、摩耗輪(No.CS−10、荷重500g)を試験片の上に載せて70回/minで100回、回転摩擦した。外観変化の等級を判定した。
ISO 13997法に準拠し測定した。
本測定値は、緩やかに切り裂くような静的切創性を評価することが出来る。
剃刀(フェザー安全剃刀株式会社製、刃物(品名:No99483))を振り子棒の先に取り付け、質量w、長さLの振り子棒を垂直位置から引き上げて垂直位置に対し角度を30°(θ2)の位置に固定させた。振り子棒が角度30°から振り抜け通過する最下部の位置に編地サンプルを固定した。振り子を30°の位置から解放し、刃先がサンプルを切断・通過させた。切断・通過後に振り子棒が振り上がった最大角度θ1を読みとり、下記式にて衝撃吸収エネルギーJを算出した。衝撃吸収エネルギーは大きいほど耐切創性に優れる。
本測定値は、瞬間的に切り裂くような動的切創性を評価することが出来る。
J(×10−2 ジュール )=WgL(COSθ1−COSθ2)
ここで、W=526g、
L=12.9cm
g:重力加速度(9.80665m/s2)。
JIS L1096:1999 曲げ反発性 A法(ガーレ法)に準拠し測定した。
長さ89mm、幅25mmの試験片をタテ方向に5枚採取した。
ガーレ試験機を用い、試験片をチャックに取り付け、可動アーム上の目盛89/25.4に合わせてチャックを固定した。
次に、振子の支点から下部のおもりから取付孔a,b,cにおもりWa(=50g),Wb(=25g),Wc(=5g)を取り付けて可動アームを2回/minの速度で定速回転させ、試験片が振子から離れるときの目盛RGを読み、下の式によって曲げ反撥性として剛軟度を求めた。試験片の表裏を測り、2面×5枚の平均値を算出した。
Br=RG×(aWa+bWb+cWc)×[(L―12.7)2/d]×3.375×10−5
ここに、Br:剛軟度(mN)
RG:試験片が振子から離れるときの目盛
a,b,c:荷重取付孔と支点間の距離(mm)
Wa,Wb,Wc:荷重取付孔に取り付けたおもりの質量(g)
L:試験片の長さ(mm)
d:試験片の幅(mm)。
オートグラフSD−100(島津製作所製)装置を用いて、針が不織布を貫通するときの抵抗値(g)を測定した。針を不織布に垂直の角度で突き刺さるようにセットし、針先を100mm/分にて押し付け、針が突き刺さった時の最大抵抗値を測定した。n=5の平均値で示した。針の規格は家庭用ミシン針(オルガン社製の#11)を使用した。
JIS L 1096:1999 8.27.1 A法(フラジール形法)に準じて測定した。試料の異なる5か所から約20cm×20cmの試験片を採取し、フラジール形試験機を用い、円筒の一端(吸気側)に試験片を取り付けた。試験片の取り付けに際し、円筒の内径と同一の内径を有する平面状ゴム製リングパッキン(厚さ1mm)を円筒の試験片取り付け側に設置し、その上に試験片を置き、試験片上から吸気部分を塞がないように均等に約98N(10kgf)の荷重を加え試験片の取り付け部におけるエアーの漏れを防止した。試験片を取り付けた後、加減抵抗器によって傾斜形気圧計が125Paの圧力を示すように吸込みファンを調整し、そのときの垂直形気圧計の示す圧力と、使用した空気孔の種類とから、試験機に付属の表によって試験片を通過する空気量を求め、5枚の試験片についての平均値を算出した。
(液晶性高分子繊維不織布)
液晶性高分子繊維として、平均繊維長51mm、繊度2.0dtex(断面直径13.3μm)のポリパラフェニレンテレフタールアミド(東レ・デユポン株式会社製“ケブラー”)短繊維を用いた。
装置 :有限会社大和機工製 上針間欠型装置
ニードル種類 :9バーブニードル(オルガン社製 FPD−1)
ニードル間隔 :10mm間隔1列に幅方向80針、長さ方向に40列
パンチング回数:200回/分
シート移動速度:1.2m/分。
上記液晶性高分子繊維不織布に対して、下記条件にて高圧流体噴射加工としてウオータージェットパンチ処理を施した。
装置:PERFOJET社製 “JETLACE”(登録商標)
ノズル孔径 :0.1mm
ノズル列 :1列
ノズルピッチ:0.6mm
ノズル噴射孔と不織布との距離:1.5cm
不織布移動速度:1m/分
最大水圧 :20MPa
処理回数 :表面1回、裏面1回。
(液晶性高分子繊維不織布)
実施例1と同様にして、液晶性高分子繊維不織布を得た。
上記液晶性高分子繊維不織布に対して、処理回数を交互に表面3回、裏面3回とした以外は実施例1と同様にして、高圧流体噴射加工としてウオータージェットパンチ処理を施した。
(液晶性高分子繊維不織布)
実施例1と同様にして、液晶性高分子繊維不織布を得た。
上記液晶性高分子繊維不織布に対して、最大水圧を表面に対しては8MPa、裏面に対しては5MPaとした以外は実施例1と同様にして、高圧流体噴射加工としてウオータージェットパンチ処理を施した。
(液晶性高分子繊維不織布)
実施例1と同様にして、液晶性高分子繊維不織布を得た。
高圧流体噴射加工は施さなかった。
(液晶性高分子繊維不織布)
実施例1と同様にして、液晶性高分子繊維不織布を得た。
上記液晶性高分子繊維不織布に対して、最大水圧を片面にのみ8MPa、不織布移動速度:5m/分とした以外は実施例1と同様にして、高圧流体噴射加工としてウオータージェットパンチ処理を施した。
Claims (6)
- 液晶性高分子繊維を含む布帛であって、前記液晶性高分子繊維の少なくとも一部の繊維表側面が、フィブリル化前の繊維径の1/100以下にフィブリル化していることを特徴とする布帛。
- フィブリル化前の繊維径×繊維径の平方視野範囲内に、末端を当該平方視野範囲内に有しない10本以上のフィブリルを有する、請求項1記載の布帛。
- 前記液晶性高分子繊維がアラミド繊維である、請求項1または2記載の布帛。
- 前記フィブリル化した液晶性高分子繊維がその表層部に偏在している、請求項1〜3記載の布帛。
- 布帛が不織布である請求項1〜4記載の布帛。
- 液晶性高分子繊維を含む布帛に高圧流体噴射加工を複数回繰り返し施すことを特徴とする布帛の製造方法。
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