JP2020026597A - Double weave fabric and protective clothing - Google Patents
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Description
本発明は、難燃性繊維を含む二重織物であって、難燃性だけでなく、効果的に熱遮断空気層を形成可能な二重織物および防護服に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a double woven fabric containing flame-retardant fibers, which is not only flame-retardant but also can effectively form a heat-insulating air layer and a protective garment.
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、アラミド繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維、ポリイミド繊維、ポリベンズイミダゾール繊維などの難燃性の有機繊維からなる布帛に輻射熱を防止する目的から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、耐熱性だけでなく、夏場の作業でのヒートストレスによる熱射病等を予防するため、近年では、内層にアイスパックを使用したり、縫製にて通気性を確保するという手段が用いられている。 As a fiber constituting a heat-resistant protective clothing worn by a firefighter during a fire fighting operation, the purpose is to prevent radiant heat on a fabric made of flame-retardant organic fibers such as aramid fiber, polyphenylene sulfide fiber, polyimide fiber and polybenzimidazole fiber. Of those, surface-treated by coating or vapor deposition of metallic aluminum or the like is often used. In addition, in order to prevent heat stroke due to heat stress in summer work as well as heat resistance, in recent years, means of using an ice pack for the inner layer or securing air permeability by sewing have been used. ing.
こうした耐熱防護服として、例えば、特許文献1に示されるように高遮熱性と軽量性の耐熱防火服が開示されているが、洗濯耐久性はいまだ満足できるものではなかった。
As such heat-resistant protective clothing, for example, as shown in
本発明は上記の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、難燃性繊維を含む二重織物であって、難燃性だけでなく、効果的に熱遮断空気層を形成可能な二重織物および防護服を提供することである。 The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to provide a double woven fabric containing flame-retardant fibers, which not only has flame retardancy but also can effectively form a heat-blocking air layer. To provide heavy fabrics and protective clothing.
本発明者らは上記の課題を達成するため鋭意検討した結果、難燃性繊維を含む二重織物において織物構造を巧みに工夫することにより、難燃性だけでなく、効果的に熱遮断空気層を形成可能な二重織物が得られることを見出し、さらに鋭意検討を重ねることにより本発明を完成するに至った。 The present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, by devising a woven structure in a double woven fabric containing flame-retardant fibers, not only the flame retardancy, but also the effective heat shielding air The present inventors have found that a double woven fabric capable of forming a layer can be obtained, and have made extensive studies to complete the present invention.
かくして、本発明によれば、「難燃性繊維を含む二重織物であって、布帛の経方向または緯方向において表側と裏側に交互に凸部を有することを特徴とする二重織物。」が提供される。 Thus, according to the present invention, "a double woven fabric containing flame-retardant fibers, characterized by having alternately convex portions on the front side and the back side in the warp or weft direction of the fabric." Is provided.
その際、JIS L1096(有毛編物用)に規定する厚みが2.0mm以上であることが好ましい。また、凸部と凸部との間の距離が1〜20mmの範囲内であることが好ましい。また、前記難燃性繊維が、メタ型全芳香族ポリアミド繊維、パラ型全芳香族ポリアミド繊維、難燃レーヨン繊維、モダクリル繊維、難燃アクリル繊維、難燃ビニロン繊維、ポリベンゾキサゾール繊維、ポリベンゾイミダゾール繊維、メラミン繊維、ポリイミド繊維、およびポリイミドアミド繊維からなる群のうちの少なくとも1つを含むことが好ましい。また、二重織物がさらにポリエステル繊維を含むことが好ましい。また、前記難燃性繊維と前記ポリエステル繊維とが複合糸として二重織物に含まれることが好ましい。
また、本発明によれば、前記の二重織物を含む防護服が提供される。また、前記の二重織物を遮熱層として、表地層、中間層を組み合わせた防護服であり、ISO6942に規定される試験において、センサー温度が24℃上昇するまでの時間RHTI24が18秒以上であり、かつISO9151に規定される試験において、センサー温度が24℃上昇するまので時間HTIが13秒以上である防護服が提供される。
At this time, the thickness specified in JIS L1096 (for hair knitted fabric) is preferably 2.0 mm or more. Further, it is preferable that the distance between the protrusions is in the range of 1 to 20 mm. Further, the flame-retardant fiber is a meta-type wholly aromatic polyamide fiber, a para-type wholly aromatic polyamide fiber, a flame-retardant rayon fiber, a modacrylic fiber, a flame-retardant acrylic fiber, a flame-retardant vinylon fiber, a polybenzoxazole fiber, It is preferable to include at least one of the group consisting of benzimidazole fibers, melamine fibers, polyimide fibers, and polyimide amide fibers. Preferably, the double woven fabric further contains polyester fibers. Further, it is preferable that the flame retardant fiber and the polyester fiber are contained in a double woven fabric as a composite yarn.
Further, according to the present invention, there is provided a protective suit including the double woven fabric. In addition, the protective clothing is a combination of the outer fabric layer and the intermediate layer using the double woven fabric as a heat shield layer. In a test defined in ISO6942, the time RHTI24 until the sensor temperature rises by 24 ° C. is 18 seconds or more. Yes, and in the test specified in ISO 9151, a protective garment is provided that has a time HTI of 13 seconds or more before the sensor temperature rises by 24 ° C.
本発明によれば、難燃性繊維を含む二重織物であって、難燃性だけでなく、効果的に熱遮断空気層を形成可能な二重織物および防護服が得られる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is a double woven fabric containing a flame-retardant fiber, and can obtain not only the flame proof but also the double woven fabric which can form a heat-shielding air layer effectively and a protective suit.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。まず、本発明の二重織物は、難燃性繊維を含む二重織物であって、布帛の経方向または緯方向において、表側と裏側に交互に凸部を有する。例えば、布帛の経方向において、表側と裏側に交互に凸部を有する場合、かかる凸部は緯方向に畝状に連続する。また、布帛の緯方向において、表側と裏側に交互に凸部を有する場合、かかる凸部は経方向に畝状に連続する。布帛の経方向または緯方向の表側と裏側に交互に凸部を有することで、所望の厚みを達成するための凸部の高さを低くすることができ、洗濯耐久性を改善できる。凸部を交互に配さず所望の厚みを得ようとすると、一つの凸部の高さを高くする必要があり、洗濯時に凸部が潰れてしまうおそれがある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. First, the double woven fabric of the present invention is a double woven fabric containing flame-retardant fibers, and has convex portions alternately on the front side and the back side in the warp direction or the weft direction of the fabric. For example, in a case where convex portions are alternately provided on the front side and the back side in the warp direction of the fabric, the convex portions are continuous in a ridge shape in the weft direction. Further, when the fabric has alternately convex portions on the front side and the back side in the weft direction, the convex portions are continuous in a ridge shape in the warp direction. By having the convex portions alternately on the front side and the back side in the warp direction or the weft direction of the fabric, the height of the convex portions for achieving the desired thickness can be reduced, and the washing durability can be improved. In order to obtain a desired thickness without alternately arranging the convex portions, it is necessary to increase the height of one convex portion, and the convex portions may be crushed during washing.
その際、JIS L1096(有毛編物用)に規定する厚み(図6で示す高さ)が2.0mm以上(より好ましくは2.0〜6.0mm、特に好ましくは2.0〜5.0mm)であることが好ましい。該厚みが2.0mm未満では効果的に熱を遮断できないおそれがある。 At this time, the thickness (height shown in FIG. 6) defined in JIS L1096 (for hair knitted fabric) is 2.0 mm or more (more preferably 2.0 to 6.0 mm, particularly preferably 2.0 to 5.0 mm). ) Is preferable. If the thickness is less than 2.0 mm, heat may not be effectively blocked.
また、布帛の経方向または緯方向において互いに反転する凸部は、図6の上図のように凸部の端部が接していてもよいし、図6の下図のように凸部と凸部とが離れていてもよい。後者の場合、凸部と凸部との間の距離が1〜20mmの範囲内であることが好ましい。1mm未満の場合は、洗濯時に凸部の形状が保たれず、二重織物の厚み減少の原因となるおそれがある。20mmより大きい場合、空気層を十分に持たせることができないおそれがある。また、該領域の密度としては経50本/2.54cm以上かつ緯50本/2.54cm以上であることが好ましい。 In addition, the convex portions which are reversed from each other in the warp direction or the weft direction of the cloth may be in contact with the ends of the convex portions as shown in the upper diagram of FIG. 6 or may be formed as shown in the lower diagram of FIG. May be far away. In the latter case, it is preferable that the distance between the protrusions is in the range of 1 to 20 mm. If it is less than 1 mm, the shape of the convex portion is not maintained during washing, which may cause a decrease in the thickness of the double woven fabric. If it is larger than 20 mm, the air layer may not be sufficiently provided. Further, the density of the region is preferably at least 50 warps / 2.54 cm and at least 50 wefts / 2.54 cm.
前記難燃性繊維としては、メタ型全芳香族ポリアミド繊維、パラ型全芳香族ポリアミド繊維、難燃レーヨン繊維、モダクリル繊維、難燃アクリル繊維、難燃ビニロン繊維、ポリベンゾキサゾール繊維、ポリベンゾイミダゾール繊維、メラミン繊維、ポリイミド繊維、およびポリイミドアミド繊維などが例示され、特に限定されるものではない。また、難燃加工を施す場合は、素材は特に限定されない。 Examples of the flame-retardant fiber include meta-type wholly aromatic polyamide fiber, para-type wholly aromatic polyamide fiber, flame-retardant rayon fiber, modacrylic fiber, flame-retardant acrylic fiber, flame-retardant vinylon fiber, polybenzoxazole fiber, and polybenzo. Examples include imidazole fiber, melamine fiber, polyimide fiber, and polyimide amide fiber, and are not particularly limited. In the case of performing flame-retardant processing, the material is not particularly limited.
本発明の二重織物において、さらにポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維などが含まれていてもよい。例えば、難燃性繊維とポリエステル繊維が60/40〜95/5の割合で含まれることが好ましく、80/20〜95/5であることがさらに好ましい。ポリエステル繊維の混率が5%未満の場合にはISO6942に規定する耐輻射熱試験において、センサー温度が24℃上昇するまでの時間RHTI24が18秒以上にならない可能性がある。一方、ポリエステル繊維の混率が40%より大きい場合にはJIS L 1091 A−4法やJI S L 1091 A−1法の試験時に残炎があったり、また溶融するおそれがある。 The double woven fabric of the present invention may further contain polyester fibers, nylon fibers, acrylic fibers, and the like. For example, the flame retardant fiber and the polyester fiber are preferably contained at a ratio of 60/40 to 95/5, and more preferably 80/20 to 95/5. When the mixing ratio of the polyester fiber is less than 5%, the time RHTI24 until the sensor temperature rises by 24 ° C. in the radiant heat test defined in ISO6942 may not be 18 seconds or more. On the other hand, when the mixing ratio of the polyester fiber is more than 40%, there is a possibility that after-flame may occur or the material may be melted during the test according to the JIS L 1091 A-4 method or the JIS L 1091 A-1 method.
特に、前記難燃性繊維と前記ポリエステル繊維とが複合糸として二重織物に含まれることが好ましい。その際、ポリエステル繊維が難燃性繊維に被覆されていることが好ましい。ポリエステル繊維の重量比率としては複合糸重量対比50〜90重量%(より好ましくは70〜90重量%、さらに好ましくは75〜90重量)%であることが好ましい。ポリエステル繊維の重量比率が50%未満の場合にはJIS L 1091 A−4法やJI S L 1091 A−1法の試験時に残炎がみられたり、また溶融するおそれがある。一方、ポリエステル繊維の重量比率が90%を越える場合には被覆率が高いために厚みが出ず、ISO6942に規定する耐輻射熱試験において、センサー温度が24℃上昇するまでの時間RHTI24が18秒以上にならないおそれがある。 In particular, it is preferable that the flame retardant fiber and the polyester fiber are included in the double woven fabric as a composite yarn. At that time, it is preferable that the polyester fiber is coated with the flame-retardant fiber. The weight ratio of the polyester fiber is preferably 50 to 90% by weight (more preferably 70 to 90% by weight, and still more preferably 75 to 90% by weight) relative to the weight of the composite yarn. When the weight ratio of the polyester fiber is less than 50%, there is a possibility that afterflame may be observed or the resin may be melted during the test according to the JIS L 1091 A-4 method or the JIS L 1091 A-1 method. On the other hand, when the weight ratio of the polyester fiber exceeds 90%, the thickness does not come out due to the high coverage, and in the radiant heat test specified in ISO6942, the time RHTI24 until the sensor temperature rises by 24 ° C. is 18 seconds or more. There is a possibility that it does not become.
本発明の二重織物において、製造方法としては、例えば、前記難燃性繊維を用いて、図1〜図3に示す織組織図に従い、製織するとよい。その際、好ましい織機として、シャトル織機、レピア織機、エアジェット織機などが挙げられる。 In the double woven fabric of the present invention, as a production method, for example, weaving may be performed using the flame-retardant fiber according to the weaving organization diagram shown in FIGS. 1 to 3. In this case, preferred looms include shuttle looms, rapier looms, air jet looms and the like.
本発明の二重織物は前記の構成を有するので、難燃性だけでなく、効果的に熱遮断空気層を形成可能である。 Since the double woven fabric of the present invention has the above-described configuration, it is possible to form not only the flame retardancy but also the heat-shielding air layer effectively.
次に、本発明の防護服はかかる二重織物を含む。その際、表地層、中間層、遮熱層の3層をこの順序に重ね合わせた構造からなり、これらの層のうち、遮熱層に前記二重織物が配されることが好ましい。
また、表地層、中間層も前記難燃性繊維を含む耐熱性布帛から構成されていることが好ましい。
Next, the protective garment of the present invention includes such a double woven fabric. At this time, it is preferable that the outer fabric layer, the intermediate layer, and the heat shield layer have a structure in which three layers are superimposed in this order, and among these layers, the double woven fabric is preferably disposed on the heat shield layer.
Further, it is preferable that the outer layer and the intermediate layer are also made of a heat-resistant cloth containing the flame-retardant fiber.
まず表地層について説明する。表地層は、好ましくはメタ系アラミド繊維とパラ系アラミド繊維からなる布帛により構成され、布帛の種類としては、織編物や不織布が使用され、実用的には強度の点で織物とすることが好ましい。また、該メタ系アラミド繊維とパラ系アラミド繊維は、フィラメント、混繊糸、紡績糸等の形で使用できるが、混紡して紡績糸の形態で使用するものが好ましい。該パラ系アラミド繊維の混合比率としては、表地層を構成する全繊維重量に対して、1〜70重量%であることが好ましい。該パラ系アラミド繊維の混合比率が、1重量%未満では、火炎に暴露された際に布帛が破壊、つまり穴があくおそれがあり、また、70重量%を超えると、該パラ系アラミド繊維がフィブリル化して耐摩耗性が低下するおそれがある。該表地層はシングルプライ、ダブルプライであってもよい。該表地層に対しては、コーティング法、スプレー法、または、浸漬法などの加工法により、フッ素系の撥水樹脂を付与して加工することが、より高い耐水性能や耐薬品性能を有する防護服を得るためには好ましい。 First, the surface layer will be described. The outer layer is preferably made of a fabric composed of meta-aramid fibers and para-aramid fibers. As the type of the fabric, a woven or knitted fabric or a nonwoven fabric is used, and in practice, it is preferably a woven fabric in terms of strength. . Further, the meta-aramid fiber and the para-aramid fiber can be used in the form of a filament, a mixed fiber, a spun yarn, or the like, but it is preferable to use a mixed spun yarn in the form of a spun yarn. The mixing ratio of the para-aramid fibers is preferably from 1 to 70% by weight based on the total weight of the fibers constituting the surface layer. If the mixing ratio of the para-aramid fiber is less than 1% by weight, the fabric may be broken, that is, a hole may be formed when exposed to a flame. It may be fibrillated and the wear resistance may be reduced. The surface layer may be a single ply or a double ply. Applying a fluorine-based water-repellent resin to the surface layer by a processing method such as a coating method, a spray method, or an immersion method, and processing the protective layer with higher water resistance and chemical resistance. Preferred for getting clothes.
中間層は、透湿防水性を有するものであることが好ましく、メタ系またはパラ系アラミド繊維からなる織物に透湿防水性の薄膜フィルムを積層したものが最も好ましく用いられる。特に好ましい中間層として、難燃性素材であるポリメタフェニレンイソフタルアミド等のメタ系アラミド繊維からなる織布を用い、該織布に透湿防水性のあるポリテトラフルオロエチレン等からなる薄膜フィルムをラミネート加工したものが例示される。このような中間層の挿入により、透湿防水性や耐薬品性が向上し、着用者の汗の蒸散を促進するので、着用者のヒートストレスを減少することができる。該布帛を構成する繊維は紡績糸、フィラメントであってもよく、形態としては織物、ニット、または不織布であってもよい。 The intermediate layer preferably has a moisture-permeable and waterproof property, and a layer obtained by laminating a moisture-permeable and waterproof thin film on a woven fabric composed of meta- or para-aramid fibers is most preferably used. As a particularly preferred intermediate layer, a woven fabric made of a meta-aramid fiber such as polymetaphenylene isophthalamide which is a flame-retardant material is used, and a thin film made of moisture-permeable and waterproof polytetrafluoroethylene is used for the woven fabric. Laminated ones are exemplified. By inserting such an intermediate layer, the moisture permeability and the chemical resistance are improved, and the evaporation of sweat of the wearer is promoted, so that the heat stress of the wearer can be reduced. The fibers constituting the cloth may be spun yarns or filaments, and may be woven, knitted or non-woven fabrics.
かかる防護服は、難燃性だけでなく、効果的に熱遮断空気層を形成可能である。その際、ISO6942に規定される試験において、センサー温度が24℃上昇するまでの時間RHTI24が18秒以上であることが好ましい。また、ISO9151に規定される試験において、センサー温度が24℃上昇するまので時間HTIが13秒以上であることが好ましい。 Such protective clothing is not only flame-retardant, but also can effectively form a heat-insulating air layer. At that time, in the test specified in ISO6942, it is preferable that the time RHTI24 until the sensor temperature rises by 24 ° C. is 18 seconds or more. Further, in the test specified in ISO9151, the time HTI is preferably 13 seconds or more before the sensor temperature rises by 24 ° C.
なお、前記二重織物は、防護服だけでなく、消防防火服、消防活動服、救助服、ワークウェア、警察制服、自衛隊衣服、軍服などの繊維製品にも好適に用いられる。 The double woven fabric is suitably used not only for protective clothing, but also for textile products such as fire and fire protection clothing, fire fighting clothing, rescue clothing, workwear, police uniforms, SDF clothing, military clothing, and the like.
次に本発明の実施例および比較例を詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
(1)厚み
JIS L1096(有毛編物用)において3g/cm2の荷重をかけ測定を行った。
(2)遮熱性(耐輻射熱)
ISO6942(2002)に基づき熱流束40kW/m2において、輻射熱暴露開始から銅製のセンサーが24℃上昇する時間、RHTI24を求めた。
(3)遮熱性(耐火炎)
ISO9151に基づき、対流熱暴露開始からの銅製のセンサーが24℃上昇する時間、HTI24を求めた。
Next, examples and comparative examples of the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited to these examples.
(1) Thickness
The measurement was performed under a load of 3 g / cm 2 according to JIS L1096 (for hair knitted fabric).
(2) Heat insulation (radiation heat resistance)
Based on ISO6942 (2002), RHTI24 was determined at a heat flux of 40 kW / m 2 , at which time the copper sensor rose by 24 ° C. from the start of radiation heat exposure.
(3) Heat insulation (fire resistance)
Based on ISO9151, HTI24 was determined as the time required for the copper sensor to rise by 24 ° C. from the start of convective heat exposure.
[実施例1]
表地層には、ポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維(帝人社製、商標名:コーネックス)とコパラフェニレン・3、4’オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維(帝人社製、商標名:テクノーラ)とを混合比率が90:10 となる割合で混合した耐熱繊維からなる紡績糸(番手:40/2)を用いて2/1の綾織に織成した布帛(目付:240g/m2)を用いた。
[Example 1]
The outer layer is made of a mixture of polymetaphenylene isophthalamide fiber (manufactured by Teijin Limited, trade name: Conex) and coparaphenylene-3,4'oxydiphenylene terephthalamide fiber (manufactured by Teijin Limited, trade name: Technora) A fabric (basis weight: 240 g / m 2 ) woven into a 2/1 twill weave using spun yarn (count: 40/2) made of heat-resistant fibers mixed at a ratio of 90:10 was used.
中間層には、ポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維(帝人社製、商標名:コーネックス)とコパラフェニレン・3、4’オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維(帝人社製、商標名:テクノーラ)とを混合比率が95:5 となる割合で混合した耐熱繊維からなる紡績糸(番手:40/−)を用いて平織りに織成した。織布(目付は65g/m2)に市販のポリテトラフルオロエチレン製の透湿防水性フィルムをラミネートした。
The intermediate layer is made of a mixture of polymetaphenylene isophthalamide fiber (manufactured by Teijin Limited, trade name: Conex) and
遮熱層には、ポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維(帝人社製、商標名:コーネックス)とコパラフェニレン・3、4’オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維(帝人社製、商標名:テクノーラ)とを混合比率が95:5となる割合で混合した耐熱繊維からなる紡績糸(番手:40/−)からなる糸1と、33dtex/12フィラメントのポリエチレンテレフタレート繊維1本と上記1とを合糸し、S方向に500回撚りを掛けた糸2とを図1に示す組織図に従って、織り密度を経113本/2.54cm、緯80本/2.54cmとして製織した織物を、80℃1分間糊抜きを実施、また最終セットを180℃にて1分間実施して使用した(経方向において表側と裏側に交互に凸部を有する二重織物)。
上記表地層、中間層、凸部を交互に配した遮熱層の3層を重ねた防護服の評価結果を表1に示す。
Polymetaphenylene isophthalamide fiber (manufactured by Teijin Limited, trade name: Conex) and
Table 1 shows the evaluation results of the protective clothing in which the three layers of the outer layer, the intermediate layer, and the heat shield layer in which the convex portions are alternately arranged are stacked.
[実施例2]
実施例1において、遮熱層を図2に示す組織図に変更する以外は実施例1と同様に実施した。
[Example 2]
Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1 except that the heat shield layer was changed to the structure diagram shown in FIG.
[実施例3]
実施例1において、遮熱層を図3に示す組織図に変更する以外は実施例1と同様に実施した。
[Example 3]
Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1 except that the heat shield layer was changed to the structure diagram shown in FIG.
[比較例1]
実施例1において、遮熱層を図4に示す組織図に変更する以外は実施例1と同様に実施した。
[Comparative Example 1]
Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1 except that the heat shield layer was changed to the structure diagram shown in FIG.
[比較例2]
実施例1において、遮熱層を図5に示す組織図に変更する以外は実施例1と同様に実施した。
[Comparative Example 2]
Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1 except that the heat shield layer was changed to the structure diagram shown in FIG.
本発明によれば、難燃性繊維を含む二重織物であって、難燃性だけでなく、効果的に熱遮断空気層を形成可能な二重織物および防護服が提供され、その工業的価値は極めて大である。 Industrial Applicability According to the present invention, there is provided a double woven fabric containing a flame-retardant fiber, which is not only flame-retardant but also capable of effectively forming a heat-insulating air layer, and a protective garment. The value is extremely large.
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