JP2020046385A

JP2020046385A - 湿潤生地の通気性測定装置

Info

Publication number: JP2020046385A
Application number: JP2018176937A
Authority: JP
Inventors: 和弥田島; Kazuya Tajima; 白石　篤史; Atsushi Shiraishi; 篤史白石
Original assignee: Mizuno Corp
Current assignee: Mizuno Corp
Priority date: 2018-09-21
Filing date: 2018-09-21
Publication date: 2020-03-26
Anticipated expiration: 2038-09-21
Also published as: JP7137416B2

Abstract

【課題】スポーツ衣類、暑い時期に着用する衣類、発汗時に着用する衣類等の生地を通気する物質を目視により観察できる湿潤生地の通気性測定装置を提供する。【解決手段】湿潤生地６可視ガスを通気させる生地の通気性測定装置１であり、開口部７と、開口部７に繊維生地をセットする生地セット部５と、可視ガス発生部２を備え、水に浸漬させた湿潤生地６生地セット部５にセットし、開口部７から湿潤生地６に可視ガスを通気させる。この通気性測定装置１には、さらに繊維生地６を水９に浸漬するための貯水容器８を設けてもよい。【選択図】図１

Description

本発明は、スポーツ衣類、暑い時期に着用する衣類等の生地の測定に好適な湿潤生地の通気性測定装置に関する。さらに詳しくは、発汗時の生地の通気性を目視により観察できる湿潤生地の通気性測定装置に関する。

従来から、生地の通気度の測定はＪＩＳＬ１０９６８．２７.１Ａ法のフラジール形法が一般的に使用されてきた。この方法は、生地組織の隙間を通る空気量（ｃｍ³／ｃｍ²・ｓ）を求める方法である。特許文献１〜２には、このフラジール形法で測定される初期通気度により、生地特性を特定することが記載されている。また、透湿防水性生地はＪＩＳＬ１０９９Ａ−１法等が一般的であり、特許文献３には、この方法を使用することが記載されている。

特開２０１７−２１８７０８号公報特開２００２−２２０７５９号公報特開２０１４−１００８４３号公報

しかし、前記従来技術に提案されている測定方法は、生地組織の隙間を通過させる物質は肉眼で見ることができず、スポーツ衣類、暑い時期に着用する衣類、発汗時に着用する衣類等の生地を通気する物質を目視により観察できる通気性測定装置が求められていた。

本発明は、前記従来の問題を解決するため、スポーツ衣類、暑い時期に着用する衣類、発汗時に着用する衣類等の生地を通気する物質を目視により観察できる湿潤生地の通気性測定装置を提供する。

本発明の生地の通気性測定装置は、湿潤生地に可視ガスを通気させる生地の通気性測定装置であって、開口部と、前記開口部に繊維生地をセットする生地セット部と、可視ガス発生部を備え、水に浸漬させた湿潤生地を生地セット部にセットし、前記開口部から前記湿潤生地に可視ガスを通気させることを特徴とする。

本発明は、水に浸漬させた湿潤生地を生地セット部にセットし、可視ガスを通気させることにより、スポーツ衣類、暑い時期に着用する衣類、発汗時に着用する衣類等の生地を通気する可視ガスを目視により観察できる。また、本発明の通気性測定装置は、コンパクトであり、重量も軽く、持ち運び可能で、取り扱い操作も容易であることから、店頭で測定試験を見ながら顧客に生地の通気性を目視で判断してもらうことができる。

図１は本発明の一実施形態の通気性測定装置の模式的断面図である。図２は同、模式的平面図である。図３は同、模式的斜視図である。図４は同、生地セット部の模式的裏面図である。図５は本発明の別の実施形態の通気性測定装置の模式的断面図である。図６は同、模式的平面図である。図７は同、模式的斜視図である。図８は本発明のさらに別の実施形態の通気性測定装置の模式的断面図である。図９は同、模式的平面図である。図１０Ａは従来の衣類用生地の通常状態における汗の移動を示す模式的説明図、図１０Ｂは同大量発汗状態における汗の移動を示す模式的説明図、図１０Ｃは改良した衣類用生地の大量発汗状態における汗の移動を示す模式的説明図である。図１１Ａは改良した衣類用生地の平面図、図１１Ｂは同、模式的断面図である。

本発明者らは、特願２０１８−０１４４６６において、生地の厚み方向に貫通した貫通孔を有し、貫通孔は生地の一方向に配列しており、貫通孔に接する少なくとも一部には撥水または疎水領域が配置され、他の部分には親水領域が配置されており、衣類用生地の生地重量１００％に対して、３００％水分を湿潤させた状態で、貫通孔が垂直方向となるように吊り下げたとき、貫通孔は空隙を維持する「通気性生地」を開発した。そして、生地を湿潤させた状態で、垂直方向にしたときに貫通孔が空隙を維持する状態を目視により分かりやすく観察できないかを着想し、本発明を完成するに至った。

本発明は、湿潤生地に可視ガスを通気させる生地の通気性測定装置である。ここで湿潤生地とは、生地質量１００％に対して、１００質量％以上、好ましくは２００質量％、より好ましくは３００質量％以上の水分（液体）を浸漬又は付与させた状態をいう。通常の生地は湿潤させると生地表面に水の膜が形成され、空隙は無くなってしまい、可視ガスは通気しない。しかし、前記「通気性生地」は、湿潤させても貫通孔の空隙を維持し、可視ガスは通気する。

本発明の生地の通気性測定装置は、開口部と、前記開口部に繊維生地をセットする生地セット部と、可視ガス発生部を備え、水に浸漬させた湿潤生地を生地セット部にセットし、前記開口部から前記湿潤生地に可視ガスを通気させる。この通気性測定装置は、ハウジング（箱）を密閉しておくことにより、可視ガス発生部から発生する可視ガスは開口部から湿潤生地を通気する。これにより、通気した可視ガスを目視により観察できる。

本発明の一実施形態の通気性測定装置は、開口部と、前記開口部に繊維生地をセットする生地セット部と、可視ガス発生部と、前記可視ガス発生部からの可視ガスを前記開口部に供給するパイプを備える。
本発明の別の実施形態の通気性測定装置は、開口部と、前記開口部に繊維生地をセットする生地セット部と、可視ガス発生部と、可視ガス溜め部と、前記可視ガス発生部からの可視ガスを前記可視ガス溜め部に供給するパイプを備える。前記可視ガス溜め部には、可視ガスを溜め飽和状態にさせておく。そして、生地は水に浸漬させ、湿潤生地とし、これを生地セット部にセットし、開口部から湿潤生地に可視ガス溜め部の可視ガスを通気させることで、通気した可視ガスを目視により観察できる。

通気性測定装置は、さらに繊維生地を水に浸漬するための貯水容器を備えるのが好ましい。貯水容器があると、繊維生地を水に浸漬するのに便利である。貯水容器は必須ではなく、貯水容器を備えない場合は、別の容器に水を入れて準備する。本発明の通気性測定装置は、繊維生地を水に浸漬して湿潤させる前後の状態、すなわち乾燥状態と湿潤状態の通気性を測定できる。

可視ガスは霧化水（霧）又は水蒸気が好ましい。より好ましくは超音波加湿器から発生するミスト状の霧化水である。霧化水は人体に安全であり、無臭で、取り扱い性も容易である。また、特願２０１８−０１４４６６では汗をかいても通気性を維持するウエアとして生地を開発しており、着用時の環境に近い点からもミスト状の霧化水が好ましい。その他、例えばドライアイスに水を付与すると目視可能なガス（可視ガス）が発生するが、このようなガスであってもよい。このような可視ガスは霧と同様に扱える。超音波加湿器は、乾燥した室内の湿度調整用、美容用、又は鼻炎治療用等に販売されている市販の加湿器を適用できる。

開口部は、垂直の障壁面に複数個（例えば並列に２個）設けられ、通気性の異なった複数の繊維生地をセットし、複数の湿潤生地の通気性の相対評価が可能であることが好ましい。生地セット部は、開口部を有する２枚のプレートで生地を挟み込むようにセットし、パイプの先端部は生地セット部の開口部に合わせてセット可能であるのが好ましい。また、可視ガス溜め部を設ける場合は、パイプの先端部を可視ガス溜め部に接続し、可視ガス溜め部の開口部に合わせて生地セット部の開口部をセットするのが好ましい。このようにすると、装置の構造を簡略化できる。

以下、図面を用いて本発明の好適な一実施形態の通気性測定装置を説明する。以下の図面において、同一符号は同一物を示す。図１は本発明の一実施形態の通気性測定装置の模式的断面図である。この通気性測定装置１は、可視ガス発生部２として市販の超音波加湿器を使用した。まず、可視ガス発生部２からの可視ガスを、供給パイプ３を通してパイプ先端部３ａ，３ｂまで送り、開口部７にセットした繊維生地を通気させて可視ガスを外部に向けて排出する。繊維生地は水に浸漬させて湿潤生地６としておく。湿潤生地６は、生地セット部５の下部に設置した貯水容器８内の水９に浸漬するか、あるいは別の容器内の水に浸漬しておく。水９を入れた貯水容器８を生地セット部５の直下に取り付けると、生地セット部５をガイド等により垂直方向にスライドでき、繊維生地を生地セット部５から取り外すことなく湿潤状態にすることができる。湿潤生地６は、生地セット部５にセットする。湿潤生地６を通気した可視ガスは開口部７から外側に向けて排出されるので、これを目視により観察できる。

図２は同、模式的平面図である。可視ガス発生部２からの可視ガスは、供給するパイプ３の先端部が３ａ，３ｂのように２つに分岐している。また、繊維生地６ａ，６ｂのように、複数の生地を生地セット部５にセットし、相対比較してもよい。１０は空箱であり、装置全体の載置を安定化させるためのものであり、なくてもよい。

図３は同、模式的斜視図である。通気性測定装置１の全体の大きさは、ヨコ４５０ｍｍ、奥行き４２０ｍｍ、高さ３６０ｍｍであった。また貯水容器８の大きさは、ヨコ３５０ｍｍ、奥行き２０ｍｍ、背面高さ１４５ｍｍ、前面高さ１３５ｍｍ、透明樹脂の厚さ２ｍｍ（但し両サイドのみ５ｍｍ）であった。

図４は同、生地セット部の模式的裏面図である。図４に示すように、繊維生地６ａ，６ｂのように形状を変えてもよい。但し、裏面側の繊維生地６ａ’，６ｂ’の可視ガス通過面積は同一にしておく。裏面側の繊維生地６ａ’，６ｂ’の直径は例えば８５ｍｍとする。

図５は本発明の別の実施形態の通気性測定装置の模式的断面図である。前記した通気性測定装置と異なる点は、可視ガス溜め部４を設けたことである。可視ガス溜め部４について説明すると、可視ガス発生部２からの可視ガスを可視ガス溜め部４に供給するパイプ３の先端部を、可視ガス溜め部４に配置し、可視ガスをいったん可視ガス溜め部４に溜め、開口部７にセットした湿潤生地６に可視ガス溜め部４の可視ガスを通気させる。湿潤生地６を通気した可視ガスは開口部７から外側に向けて排出されるので、これを目視により観察できる。
図６は同、模式的平面図である。可視ガス発生部２からの可視ガスを可視ガス溜め部４に供給するパイプ３の先端部が、３ａ，３ｂのように２つに分岐している。また、繊維生地６ａ，６ｂのように、複数の生地を生地セット部５にセットし、相対比較してもよい。１０は空箱であり、装置全体の載置を安定化させるためのものであり、なくてもよい。図７は同、模式的斜視図である。大きさは第１番目の通気性測定装置とほぼ同一である。

図８は本発明のさらに別の実施形態の通気性測定装置の模式的断面図、図９は同、模式的平面図である。この通気性測定装置１は、ハウジング（箱）が密閉されており、可視ガス発生部２から発生する可視ガスは開口部７から湿潤生地６を通気する。これにより、通気した可視ガスを目視により観察できる。他の部分は図１、図２と同じである。

図１０Ａは従来の衣服の通常状態における汗の移動を示す模式的説明図である。肌１１から出た汗１３ａ，１３ｂは衣類用生地１２ａの空隙部から外気側に拡散する。１４は空気の流れである。図１０Ｂは従来の衣類用生地の大量発汗状態における汗の移動を示す模式的説明図である。大量発汗状態においては、衣類用生地の濡れは大きくなり、水の膜が形成され、衣類用生地１２ｂの空隙部は無くなるか少なくなってしまい、汗１３も空気１４も肌１１面に残存してしまい、無効発汗が増え、深部体温の上昇による運動パフォーマンスが低下し、不快感も高くなる。

これに対して図１０Ｃは、改良した衣類用生地１２Ｃの大量発汗状態における汗の移動を示す模式的説明図である。大量発汗状態になり、衣類用生地の濡れは大きくなっても、貫通孔の空隙は確保されるため、水の膜の形成を抑制し、衣類用生地１２Ｃの通気性を確保し、肌１１から出た汗１３ａ，１３ｂも空気１４も衣類用生地１２ｃの空隙部から外気側に拡散する。また、皮膚上の汗を常に身体表面上で気化することで、有効発汗量を増やし、運動パフォーマンスを低下させず、発汗時にも快適に着用できる。本発明の通気性測定装置１は、湿潤状態における衣類用生地の通気性が確保されているか否かを目視により評価できる。

図１１Ａは改良した衣類用生地１５の平面図、図１１Ｂは同、模式的断面図である。この衣類用生地１５は厚み方向に貫通した貫通孔１６を有し、この貫通孔１６は衣類用生地１５のタテ方向に配列している。貫通孔１６に接する少なくとも一部には撥水性繊維糸又は疎水性繊維糸１７が配置され、他の部分には親水性繊維糸１８が配置されている。親水性繊維糸１８の編地部分は厚く、撥水性繊維糸又は疎水性繊維糸１７の編地部分は薄いことからタテ方向に溝部（ライン）１９を形成している。撥水性繊維糸又は疎水性繊維糸１７が配置されている部分は撥水又は疎水領域となり、親水性繊維糸１８が配置されている部分は親水領域となる。

以下実施例を用いてさらに具体的に説明する。なお、本発明は下記の実施例に限定して解釈されるものではない。
（実施例１、比較例１）
表１に示す内容の生地を作成した。撥水性糸又は疎水性糸Ｉで貫通孔を含む生地部分を形成し、他の部分は親水性糸IIで形成した。実施例１（開発品Ａ）、比較例１（比較品ａ）はシャツを対象とした。表１において、ＰＥＴはポリエチレンテレフタレート繊維糸である。また、Tはdicitex，ｆはフィラメント数、SDはセミダルを示す。

実施例品１、比較例品１の湿潤時の通気性を図５〜図７に示す通気性測定装置を用いて測定した。超音波加湿器はＳｉｂ社製、製品名"URBAN UTILITY mist box"、型番"UCHM-AQ1"、超音波振動方式、電源AC100V,60/60Hz,定格電力約30W,タンク容量約4.1Lを使用した。この加湿器は最大350ml/Hrの加湿能力があるが、約1/3の目盛り量で運転した。
実施例品１、比較例品１の各生地の水に浸漬後の生地サンプルを２つの生地セット部にそれぞれセットし、同時に相対比較した。その結果、実施例品１からは霧が通気したが、比較例品１からは霧が通気しなかった。超音波加湿器から発生する霧は白色ガスであり、目視により観察できた。

実施例品１、比較例品１の開口率を測定した。開口率は下記の方法で測定した。
（１）生地の画像を印刷し、４点の貫通孔の中心を結んだ線分で形成された四角形の範囲を切り取る。
（２）切り取られた四角形の部分の紙重量Ｗ₁を測定する。
（３）切り取られた四角形部分に入っている貫通孔を切り取り、その紙重量Ｗ₂を測定する。
（４）開口率＝（１−（Ｗ₂／Ｗ₁））×１００で算出する。
各生地の開口率を表２にまとめて示す。

乾燥時及び湿潤時の通気抵抗を測定した。測定には通気抵抗試験機ＫＥＳ−Ｆ８（カトーテック社製）を用いた。この測定は、大気中へ空気を放出・吸引し、放出・吸引時の圧力を検知し、通気抵抗Ｒを算出することにより行った。
通気量：４ｃｃ／ｃｍ²／ｓｅｃ．（通気量一定方式）
通気穴面積：２πｃｍ²
乾燥時の通気抵抗は、生地を乾燥させた状態で温度２０℃、相対湿度６５％Ｒ．Ｈ．の条件で測定した。
湿潤時の通気抵抗は生地質量１００％に対して、３００％の水分を湿潤させた状態で、空気の放出・吸引方向を地面と平行で測定した。温度と湿度は前記と同じである。測定方法は次のとおりである。
（１）生地が地面に対して垂直の状態となるようにした。
（２）水槽の中に浸漬させた試料を取り出し、試験機に生地を設置した。
（３）ＫＥＳの試験マニュアルに準拠した方法で測定開始した。
各生地の通気抵抗値を表３にまとめて示す。

開口率はそれほど大きく違わないが（表２）、表３から明らかなとおり、実施例１品は比較例１品に比べて乾燥時も湿潤時も通気抵抗値が低く、とくに湿潤時の通気抵抗値は顕著に低いことがわかる。湿潤時の通気抵抗値は0.1kPa・s/m²以下であると衣服内から衣服外に水分が抜ける体感が得られる。また、表３の結果は、前記通気性測定装置を用いた湿潤時の通気性とよく一致していた。

１通気性測定装置
２可視ガス発生部
３供給パイプ
３ａ，３ｂパイプ先端部
４可視ガス溜め部
５生地セット部
６，６ａ，６ｂ湿潤生地
７開口部
８貯水容器
９水
１０空箱
１１肌
１２ａ，１２ｂ，１２Ｃ，１５衣類用生地
１３，１３ａ，１３ｂ汗
１４空気
１５衣類用生地
１６貫通孔
１７撥水性繊維糸又は疎水性繊維糸
１８親水性繊維糸
１９溝部（ライン）

Claims

湿潤生地に可視ガスを通気させる生地の通気性測定装置であって、
開口部と、前記開口部に繊維生地をセットする生地セット部と、可視ガス発生部を備え、
水に浸漬させた湿潤生地を生地セット部にセットし、前記開口部から前記湿潤生地に可視ガスを通気させることを特徴とする生地の通気性測定装置。
前記通気性測定装置は、可視ガス発生部からの可視ガスを開口部に供給するパイプをさらに備える請求項１に記載の生地の通気性測定装置。
前記通気性測定装置は、さらに可視ガス溜め部を備え、可視ガス発生部からの可視ガスをパイプにより前記可視ガス溜め部に溜め、開口部から湿潤生地に可視ガスを通気させる請求項１に記載の生地の通気性測定装置。
前記通気性測定装置は、さらに前記繊維生地を水に浸漬するための貯水容器を備える請求項１〜３のいずれかに記載の生地の通気性測定装置。
前記可視ガスは、霧化水又は水蒸気である請求項１〜４のいずれかに記載の生地の通気性測定装置。
前記可視ガス発生部は、超音波加湿器である請求項１〜５のいずれかに記載の生地の通気性測定装置。
前記開口部は、垂直方向に向けて複数個存在し、通気性の異なった複数の繊維生地をセットし、複数の湿潤生地の通気性の相対評価が可能な請求項１〜６のいずれかに記載の生地の通気性測定装置。