JP2013505373A - 風に遇って快速降温冷却の化学繊維及び該繊維を含有する織物 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、風に遇って快速降温冷却の化学繊維及び該繊維を含有する織物を提供する。
【解決手段】前記化学繊維は、通常の化学繊維と総重量の０．１重量％〜４重量％を占めるナノ構造体とを含み、前記ナノ構造体は、３００ｎｍ〜８，０００ｎｍの微粒子を含有し、前記微粒子は、主にＺｎ、Ａｌ、Ｃａ、Ｎａ、Ｐ、Ｌａ又はこれらの混合物を含有する。本発明は、通常の化学繊維に３００ｎｍ〜８，０００ｎｍの微粒子ナノ構造体を加えたため、本発明の化学繊維は、風にあった後、快速降温冷却の予想外な効果を達成し、しかも、本発明は、先行技術の冷却繊維に対して、製造コストが低く、製造工程が簡単で、工業化生産に容易等のメリットを有し、同時に、本発明は、優れた新型冷却繊維織物を製造でき、夏の室内外運動、トレーニング及び室外の作業等の条件下に応用しても、温度を下げて涼しくする効果を達成できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、化学繊維、特に、風に遇って快速降温冷却の化学繊維及び該繊維を含有する織物に関する。
現在、一般的に、降温織物の早期製造は、特許文献１〜４などのような熱交換器及び電力輸送伝熱流体を主とし、これらの技術案は、特殊な作業環境のみに応用できるため、日常の服装の応用に適応できない。
また、管路を用いる以外では、中間層をデザインして管路の複雑な分布を簡略化し、通気且つ非通水と通水層の多層化を介して、二層間に特定の構造の連関性空間を存在させ、空間中に温度又は湿度の差異による気流を存在させ、体温を下げる効果を達成している。例えば、特許文献５〜１０などに開示された技術案のように、気流に良好な流通を付与して散熱効果を生じさせているが、多層構造のデザインが比較的複雑である。更に、多層構造の中間層に、大量な水分を含有可能な水吸収材料を導入して、力を増加することが提案されている。全体的な降温程度については、例えば、特許文献１１〜１５などに開示された技術案のように、通気層を介して水蒸気を中間層に出入りさせて、よりよい冷却効果を達成している。
類似の方法は、水や散熱性を有するような相変化材料を特定の袋や管状空間に封じるもので、例えば、特許文献１６〜２０などに開示された技術案のように、防水性且つ非通気性材料を用いて水又は相変化材料を封じて、液体散熱材料の流失を避けるが、長時間の使用において、外界の摩擦と圧力の作用により、水が漏れる問題が依然として存在し、相変化材料の使用は、長時間効果を保持できず、相変化材料を固体相に回復してから、降温の作用を再び付与している。また、高伝熱性の金属繊維を利用して編むと、長時間冷却作用の織物を製造することができるが、特許文献２１のような、金属繊維のコストが高く且つ柔軟性が低いため、この類の織物の実用性が悪い。
米国特許第５０６２４２４号明細書 米国特許第５０９２１２９号明細書 米国特許第５２６３３３６号明細書 米国特許第４７３８１１９号明細書 米国特許第４３４２２０３号明細書 国際公開第２００７／０８８４３１号パンフレット 特許第４２０９８０９号公報 米国公開第２００７−０５０８７８号公報 米国公開第２００６−２０１１７８号公報 特許第４２０９８０７号公報 米国公開第２００３−２００８８３１号公報 国際公開第０１／０８８８３号パンフレット ＭＸＰＡ０１０１３３７６号 米国特許第６５１６６２４号明細書 米国特許第６１３４７１４号明細書 米国公開第２００６−２７６０８９号公報 米国公開第２００６−０６４１４７号公報 米国公開第２００５−２８４４１６号公報 米国特許第６１３４７１４号明細書 米国特許第５４１５２２２号明細書 伊国第１２５１７４５号明細書
本発明の目的は、前記先行技術の欠陥を克服し、製造が簡単、コストが低く、産業化を実施しやすい風に遇って快速降温冷却の化学繊維を提供することである。
上記目的を実現するため、本発明は、次の技術案を用いる。
通常の化学繊維と総重量の０．１重量％〜４重量％を占めるナノ構造体とを含み、前記ナノ構造体は、３００ｎｍ〜８，０００ｎｍの微粒子を含有し、前記微粒子は、主にＺｎ、Ａｌ、Ｃａ、Ｎａ、Ｐ、Ｌａ又はこれらの混合物を含有する風に遇って快速降温冷却の化学繊維である。
総重量の２重量％〜４重量％を占める３００ｎｍ〜２，０００ｎｍの微粒子を含有することが好ましい。
前記微粒子は、更に、３０重量％〜６０重量％のＺｎ、１０重量％〜２０重量％のＡｌ、並びに２０重量％〜６０重量％のＣａ、Ｎａ、Ｐ及びＬａの混合物を含有する。
総重量の１重量％〜２重量％を占める２，０００ｎｍ〜５，０００ｎｍの微粒子を含有することが好ましい。
前記微粒子は、更に、４５重量％〜６０重量％のＺｎ、１５重量％〜２０重量％のＡｌ、並びに２０重量％〜４０重量％のＣａ、Ｎａ、Ｐ及びＬａの混合物を含有する。
総重量の０．１重量％〜１重量％を占める５，０００ｎｍ〜８，０００ｎｍの微粒子を含有することが好ましい。
前記微粒子は、更に、３０重量％〜４５重量％のＳｉ、１０重量％〜１５重量％のＡｌ、並びに４０重量％〜６０重量％のＣａ、Ｎａ、Ｐ及びＬａの混合物を含有する。
本発明のもう１つの目的は、風に遇って快速降温冷却の織物を提供し、該織物は、少なくとも部分的に上記任意の一種類の化学繊維を含有する。
本発明のメリットとは、次の通りである。
本発明は、通常の化学繊維に３００ｎｍ〜８，０００ｎｍの微粒子ナノ構造体を加えたため、本発明の化学繊維は、風に遭った際、快速降温冷却の予想外な効果を達成し、しかも、本発明は、先行技術の冷却繊維に対して、製造コストが低く、製造工程が簡単で、工業化生産に容易等のメリットを有し、同時に、本発明は、優れた新型冷却繊維織物を製造でき、夏の室内外運動、トレーニング及び室外の作業等の条件下に応用しても、温度を下げて涼しくする効果を達成できる。
図１は、本発明の実施例１の化学繊維の風に遇って快速降温冷却効果の測定結果を示す図である。 図２は、本発明の実施例２の化学繊維の風に遇って快速降温冷却効果の測定結果を示す図である。 図３は、本発明の実施例３の化学繊維の風に遇って快速降温冷却効果の測定結果を示す図である。
［実施例１］
本発明の風に遇って快速降温冷却の化学繊維は、通常の化学繊維と総重量の０．１重量％〜４重量％を占めるナノ構造体とを含み、例えば、ナノ構造体は、前記化学繊維の総重量の２重量％を占め、本発明に記載の前記ナノ構造体は、３００ｎｍ〜８，０００ｎｍの微粒子を含有し、前記微粒子は、主に、Ｚｎ、Ａｌ、Ｃａ、Ｎａ、Ｐ、Ｌａ又はこれらの混合物を含有し、一般的に、本発明の前記微粒子は、任意の一種類又はその中の何種類の混合物であってもよく、またはこれらは任意割合での混合物であってもよい。本実施例において、本発明の前記化学繊維が通常の化学繊維以外、総重量の約２重量％〜４重量％の３００ｎｍ〜２，０００ｎｍの微粒子を含有する。前記微粒子は、３０重量％〜６０重量％のＺｎ、１０重量％〜２０重量％のＡｌ、並びに２０重量％〜６０重量％のＣａ、Ｎａ、Ｐ及びＬａの混合物を含有し、その中のＣａ、Ｎａ、Ｐ及びＬａは、任意の割合で、混合してもよい。
本実施例のナノ構造体を含有する化学繊維の風に遇って快速降温冷却効果は、次の測定実験を参照する。
測定単位：日本化学繊維検査協会（Ｊａｐａｎ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ）、
サンプル受付日付け：２００９年１２月１１日、
測定報告日付け：２００９年１２月２１日、
測定証明書番号：ＴＨ−０９−０３５０５２−２（大阪−７１９０）、
測定サンプル：
サンプル１：処理後の繊維
サンプル２：未処理の繊維（対照サンプル）
計２つのサンプル
測定項目１：吸水、吸熱試験（一回目、Ｎ＝１）
具体的な測定方法：
ａ）７０℃の乾燥機に測定待ちのサンプルを２時間乾燥した。
ｂ）測定室内の温度を３５℃に設定した。
ｃ）測定室内に、予め使用の装置を放置した。
ｄ）温度と湿度を調整した測定待ちのサンプルを２回折り、中心位置にピペットマンで０．５ｍＬ蒸留水を加え、そして、センサを直接測定待ちのサンプルの中心部位に入れ、センサと測定待ちのサンプルを緊密に接触させるよう、クリップでそれらを挟み、経時の温度変化を記録し、その結果を下記の表に示す。
上記測定結果の温度−時間の関係曲線を、図１に示す。
前記日本化学繊維検査協会（Ｊａｐａｎ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ）の上記測定結果及び表１と図１から、本発明の風に遇って快速降温冷却の化学繊維は、同一の温度及び湿度の条件下において、通常の化学繊維より、顕著及び予想外の更なる快速降温冷却効果を有することがわかる。
［実施例２］
本実施例と上記実施例との差異点とは、本実施例の化学繊維が、総重量の約１重量％〜２重量％を占める２，０００ｎｍ〜５，０００ｎｍの微粒子を含有することである。前記微粒子は、４５重量％〜６０重量％のＺｎ、１５重量％〜２０重量％のＡｌ、並びに２０重量％〜４０重量％のＣａ、Ｎａ、Ｐ及びＬａの混合物を含有し、その中のＣａ、Ｎａ、Ｐ及びＬａは、任意の割合で、混合してもよい。
本実施例のナノ構造体を含有する化学繊維の風に遇って快速降温冷却効果は、次の測定実験を参照する。
測定項目２：吸水、吸熱試験（二回目、Ｎ＝２）
上記測定結果の温度−時間の関係曲線を、図２に示す。
前記日本化学繊維検査協会の上記の更なる測定結果及び表２と図２から、本発明の風に遇って快速降温冷却の化学繊維は、同一の温度及び湿度の条件下において、通常の化学繊維より、依然として顕著及び予想外の更なる快速降温効果を有することがわかる。
［実施例３］
本実施例と上記実施例との差異点は、本実施例の化学繊維は、総重量の約０．１重量％〜１重量％を占める５，０００ｎｍ〜８，０００ｎｍの微粒子を含有することである。前記微粒子は、３０重量％〜４５重量％のＳｉ、１０重量％〜１５重量％のＡｌ、並びに４０重量％〜６０重量％のＣａ、Ｎａ、Ｐ及びＬａの混合物を含有し、その中のＣａ、Ｎａ、Ｐ及びＬａは、任意の割合で、混合してもよい。
本実施例のナノ構造体を含有する化学繊維の風に遇って快速降温冷却効果は、次の測定実験を参照する。
測定項目３：発熱／冷却接触感
測定方法及び測定結果を下記の表に示す。
実験室の測定待ちのサンプルの測定結果を次のように証明した。
本実施例の測定吸熱量の経時変化関係曲線を、図３に示す。
前記日本化学繊維検査協会の上記方法の測定結果及び表３と図３から、本発明の風に遇って快速降温冷却の化学繊維は、同一の温度及び湿度の条件下において、通常の化学繊維より、顕著及び予想外の更なる快速降温冷却効果を有し、また、更に本発明の化学繊維が予想外の降温効果を導くことがわかる。
また、本発明のもう１つの目的は、風に遇って快速降温冷却の織物を提供することにあり、例えば、編み物、織物製品、該織物において、少なくとも一部に前記化学繊維を含有し、当然、全て本発明の風に遇って快速降温冷却の化学繊維を用いて製造してもよい。
当然ながら、当業者は、本発明の風に遇って快速降温冷却の化学繊維及び該繊維を含有する織物を用いて、各種類の織物材料、織物製品及び各種類の繊維材料を構成することができる。
上記実施例は、本発明の説明用のみに提供し、本発明に対する制限ではなく、当業者は、本発明の範囲を逸脱しない状況において、各種の変化と変形することができる。よって、同等の全ての技術案も本発明の保護範囲に該当し、本発明の特許保護範囲は、各請求項に限定されるべきである。

Claims (8)

  1. 通常の化学繊維と総重量の０．１重量％〜４重量％を占めるナノ構造体とを含み、前記ナノ構造体は、３００ｎｍ〜８，０００ｎｍの微粒子を含有し、前記微粒子は、主にＺｎ、Ａｌ、Ｃａ、Ｎａ、Ｐ、Ｌａ又はこれらの混合物を含有することを特徴とする風に遇って快速降温冷却の化学繊維。
  2. 総重量の２重量％〜４重量％を占める３００ｎｍ〜２，０００ｎｍの微粒子を含有する請求項１に記載の化学繊維。
  3. 微粒子は、３０重量％〜６０重量％のＺｎ、１０重量％〜２０重量％のＡｌ、並びに２０重量％〜６０重量％のＣａ、Ｎａ、Ｐ及びＬａの混合物を含有する請求項２に記載の化学繊維。
  4. 総重量の１重量％〜２重量％を占める２，０００ｎｍ〜５，０００ｎｍの微粒子を含有する請求項１に記載の化学繊維。
  5. 微粒子は、４５重量％〜６０重量％のＺｎ、１５重量％〜２０重量％のＡｌ、並びに２０重量％〜４０重量％のＣａ、Ｎａ、Ｐ及びＬａの混合物を含有する請求項４に記載の化学繊維。
  6. 総重量の０．１重量％〜１重量％を占める５，０００ｎｍ〜８，０００ｎｍの微粒子を含有する請求項１に記載の化学繊維。
  7. 微粒子は、３０重量％〜４５重量％のＳｉ、１０重量％〜１５重量％のＡｌ、並びに４０重量％〜６０重量％のＣａ、Ｎａ、Ｐ及びＬａの混合物を含有する請求項６に記載の化学繊維。
  8. 請求項１から７のいずれかに記載の化学繊維を含有することを特徴とする風に遇って快速降温冷却の織物。
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