JP2022537859A - 芯糸被覆の安定性を向上させる多芯型コアヤーン構造及びその作製プロセス - Google Patents

芯糸被覆の安定性を向上させる多芯型コアヤーン構造及びその作製プロセス Download PDF

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Abstract

本発明は多芯型コアヤーン技術の分野に関し、特に芯糸被覆の安定性を向上させる多芯型コアヤーン構造及びその作製プロセスに関する。多芯型コアヤーンは、芯糸及び被覆糸を含み、芯糸は少なくとも2本あり、被覆糸は芯糸の外部を被覆し、芯糸は、少なくとも1本に硬質フィラメントを用い、少なくとも1本に破断伸び率が50%より小さく且つ弾性回復率が30%より小さい緩衝芯糸を用い、前記硬質フィラメント糸と緩衝芯糸は互いに巻き付き、又は平行に並ぶ。本発明は、一定の要求に合致する緩衝芯糸を用いて硬質フィラメントに対して緩衝保護を行うことにより、硬質フィラメントが回復性能を有さなく、又は伸びると破断しやすくなるという問題を解決し、また、芯糸が露出するという問題の発生率を制御する。【選択図】図1

Description

本発明は多芯型コアヤーン技術の分野に関し、特に芯糸被覆の安定性を向上させる多芯型コアヤーン構造及びその作製プロセスに関する。
コアヤーンは非常に重要な複合糸であり、芯糸と被覆短繊維の2つの構成体を有する。芯糸被覆プロセスにより、両者を、顕著な芯糸構造を有する糸に製造し、それにより、芯糸と被覆繊維のそれぞれの特徴を発揮し、糸の完成品に両者を結び付けた糸性能を兼ね備えさせる。
従来技術では、一般的に、単本又は複数本のガラスフィラメント、メタリックヤーン、バサルトフィラメントなど、硬質フィラメントを芯糸とする。例えば、査定公告番号がCN206127534Uである従来の実用新案には、多芯型コアヤーン及びその二重撚糸、コアヤーン並びにそれで製織された手袋と生地が開示される。この出願は以下の技術的手段を採用する。多芯型コアヤーンはコア層及び被覆層を含み、コア層は2本以上の芯糸を含み、芯糸は、ISO2062方法による測定によれば、破断伸びが50%より小さい硬質芯糸であり、芯糸はガラスフィラメント、メタリックヤーン又はバサルトフィラメントのうち1種又は複数種を用いる。この技術的解決手段は、1本の芯糸による従来の芯糸被覆構造を、複数本の極細芯糸による芯糸被覆構造に変化させ、ただし、芯糸はガラスフィラメント、メタリックヤーン又はバサルトフィラメントのうち1種又は複数種を用いる。
これらの芯糸は全体としてメタリックヤーンと鉱物繊維の2種類に分けられるが、メタリックヤーンと鉱物繊維はそれぞれ欠陥を有する。メタリックヤーンは、例えばワイヤが挙げられ、伸びた後に、一般的には回復する弾性を有しないことになる。鉱物繊維は、例えば、バサルトフィラメントが挙げられ、比較的に脆いため、伸びた後に破断しやすくなる。これらの芯糸は、伸長性能を有しているが、伸長後の回復性がやはり高くない。手袋やオーバースリーブなどの防護用品は繰り返し脱着で、芯糸が繰り返し曲げられ引っ張られ、芯糸の実際の使用状況には基本的に元の状態に戻ることができない。また、上記原因で、芯糸が露出するという問題が発生することもなる。
従来技術に存在する不足に対して、本発明の1つ目の目的は芯糸被覆の安定性を向上させる多芯型コアヤーン構造を提供することである。
本発明の上記の1つ目の発明の目的は、以下の技術的解決手段により実現される。芯糸被覆の安定性を向上させる多芯型コアヤーン構造であって、芯糸及び被覆糸を含み、前記芯糸は少なくとも2本あり、前記被覆糸は芯糸の外部を被覆し、少なくとも1本の前記芯糸は硬質フィラメントを用い、且つ少なくとも1本の前記芯糸は破断伸び率が50%より小さく且つ弾性回復率が30%より小さい緩衝芯糸を用い、前記硬質フィラメント糸と緩衝芯糸は互いに巻き付き、又は平行に並ぶ。
上記技術的解決手段を採用することにより、芯糸の1つには伸長能力を有するとともに回復能力を有する緩衝芯糸を用いて、硬質フィラメントと巻き付け、緩衝芯糸は硬質フィラメントを被覆して、その代わりに変形能力を提供することができ、このタイプの多芯型コアヤーンで編まれた手袋に展延性能を提供する。硬質フィラメントがメタリックヤーンであれば、それは伸びた後に回復性能を有していなく、伸長後に余った部分は緩衝芯糸に巻き付けることができる。緩衝芯糸を使用すると、単独の1つの螺旋状リング上に突出する部分が非常に少なくなり、背景技術におけるメタリックヤーンが突出し、露出するという問題が発生しにくくなる。硬質フィラメントが鉱物繊維であれば、破断する状況がある場合、緩衝芯糸は鉱物繊維を巻き付け、保護するため、芯糸が依然として比較的安定的であり、破断した硬質フィラメントが長く露出する状況の発生を回避する。緩衝芯糸は、硬質フィラメントが突出や破断した場合の緩衝保護材として構成されており、硬質フィラメントと共に緩衝機能を有し且つ構造が安定している芯糸を構成する。また、平行に並ぶ構造である芯糸は、糸を長手方向に引っ張る時に、緩衝糸としての緩衝芯糸が引っ張り力の大部分を受け、他方の硬質フィラメントが受ける引っ張り力が小さいため、芯糸が破断することも、あまり長く伸ばされることもない。
破断伸び率が50%より大きい緩衝芯糸は、変形可能な範囲が大きすぎ、一般的に1番手当たりの糸が比較的太い。弾性回復率が10%より小さい緩衝芯糸は、回復性能が低く、手袋の展延性の使用要求を満たすことができない。弾性回復率が30%より大きい緩衝芯糸は、回復性能が強すぎ、硬質フィラメントが押圧されて突出してしまうという問題が発生しやすい。
好ましい例において、本発明は以下のようにさらに構成される。前記弾性回復率は式
Figure 2022537859000002
により得られ、式中において、ΔL=Li-Liiであり、RLIIは、緩衝芯糸が伸びた後の回復状況を百分率で表すものであり、Liは伸びた後の緩衝芯糸の全体の長さであり、Liiは、伸ばされた緩衝芯糸が解放された後に固定状態に戻る時の全体の長さである。
上記技術的解決手段を採用することにより、緩衝芯糸の弾性回復率の計算が限定され、全ての繊維が硬質フィラメントの緩衝保護材として適用されるものではない。
好ましい例において、本発明は以下のようにさらに構成される。前記被覆糸は短繊維であり、複数本の前記短繊維は少なくとも2本の芯糸の表層に集合して多芯型コアヤーンを形成し、前記短繊維はポリエチレン短繊維、アラミド短繊維、ポリエステル、ナイロン、ビスコース、テンセル、モダール、ポリプロピレン、カートン、アクリル繊維のうち1種又は複数種である。
上記技術的解決手段を採用することにより、複数の短繊維を用い、短繊維は細く、番手数が多く、軽くて薄く、製造された多芯型芯糸及びその織物が柔らかく、手触りがよい。ただし、短繊維は同じ種類の材料を用いてもよく、異なる種類の材料を用いて組み合わせてもよく、異なる材料を用いる場合は織物の総合性能を向上させることができる。
上記材料はいずれも芯糸に切断防止能力及び緩衝保護能力を提供した上で、さらにその補強性能を向上させる。ポリエチレン短繊維は織物の強度、切断防止及び耐摩耗性を向上させることができる。アラミド短繊維は強度、切断防止及び難燃性を向上させることができる。ポリエステル、ナイロンは強度及び快適性を向上させることができる。ビスコース繊維を用いて製造された織物は滑らか且つさわやかで、通気性があり、帯電を防止し、紫外線を防止し、色彩がきらびやかで美しく、染色堅牢度がより高いという利点を有する。テンセルを用いて助けて製造された織物は触感が滑らかである。モダールを用いて製造された織物は吸汗・速乾性及び通気性に優れる。ポリプロピレン短繊維を用いて助けて製造された織物は切断を防止するだけでなく、また吸湿効果が顕著で、且つ手触りが柔らかいという利点を有する。
好ましい例において、本発明は以下のようにさらに構成される。前記短繊維の長さは20mm-75mmであり、前記短繊維の太さは0.8D-3.5Dである。
上記技術的解決手段を採用することにより、短繊維の柔軟性が高く、且つ短繊維同士のきずなと被覆効果が高い。
好ましい例において、本発明は以下のようにさらに構成される。前記緩衝芯糸はポリエステル、ポリエチレン、アラミド、ナイロン、ポリプロピレン、鉱物繊維のうち少なくとも1種である。
上記技術的解決手段を採用することにより、ポリエステルフィラメント、ポリエチレンフィラメント及びアラミド1414フィラメントはいずれも良好な強度、耐摩耗性及び弾性を有する。
本発明の2つ目の目的は芯糸被覆の安定性を向上させる多芯型コアヤーン構造の作製プロセスを提供することであり、その技術的解決手段は、
材料を選択するステップ1であって、前記硬質フィラメントには、メタリックヤーンと鉱物繊維の1種を選択し、緩衝芯糸には、破断伸び率が50%より小さく且つ弾性回復率が30%より小さい繊維を選択し、弾性回復率の数値はRLII=ΔL/Li×100により計算して得ることができ、式中において、ΔL=Li-Liiであるステップと、
二重撚りをするステップ2であって、硬質フィラメントと緩衝芯糸を、ダブルツイスター又は被覆機を用いてZ方向又はS方向において相互に巻き付け、芯糸を取得するステップと、
被覆するステップ3であって、被覆糸と芯糸を芯糸被覆プロセスにより多芯型コアヤーンに製造するステップと、を含むことである。
上記技術的解決手段を採用することにより、多芯型コアヤーンの作製方法を提供し、従来プロセスに比べ、本解決手段は材料選択を重要として、原材料の選択がより特別である。本解決手段において選択されたもう1本の芯糸は破断伸び率の要求を満たすだけでなく、さらに弾性回復率の要求を満たしてこそ、硬質フィラメント芯糸に対して緩衝保護の役割を果たすことができる。
好ましい例において、本発明は以下のようにさらに構成される。前記ステップ1において、弾性回復率の計算値の取得方法は、選択される緩衝芯糸を長さが等しい複数のセグメントに切断し、いくつかのセグメントをサンプルとし、100-500mmの範囲において定格長さとして1つを任意に指定し、この長さを元の長さL0とし、引っ張り機械を用いてサンプルを引っ張り、各サンプルの引っ張り距離を同一にし、引っ張られた後のサンプルの全長をLiにし、サンプルへの引っ張りを解放し、サンプルが変形せず、安定している状態にある時の全体の長さを測定し、この長さをLiiにし、最後にL0、Li、Liiの3つの数値により弾性回復率を算出し、緩衝芯糸を選択することである。
上記技術的解決手段を採用することにより、正確な弾性回復率の数値を取得することができ、それにより、好ましい緩衝芯糸を取得する。
本発明の3つ目の目的は芯糸被覆の安定性を向上させる多芯型コアヤーン構造の作製プロセスを提供することであり、その技術的解決手段は、
材料を選択するステップ1であって、硬質フィラメントには、メタリックヤーンと鉱物繊維の1種を選択し、緩衝芯糸には、破断伸び率が50%より小さく且つ弾性回復率が30%より小さい繊維を選択し、弾性回復率の数値はRLII=ΔL/Li×100により計算して得ることができ、式中において、ΔL=Li-Liiであるステップと、
二重撚りをするステップ2であって、硬質フィラメントと緩衝芯糸を、合糸機を用いて平行に配列して、芯糸を取得するステップと、
被覆するステップ3であって、被覆糸と芯糸を芯糸被覆プロセスにより多芯型コアヤーンに製造するステップと、を含むことである。
上記技術的解決手段を採用することにより、別の多芯型コアヤーンの作製方法を提供し、前の方法との主な相違点として、2本の芯糸の配置方式が異なる。平行に並ぶ芯糸は、糸を長手方向に引っ張る時に、緩衝糸としての緩衝芯糸が引っ張り力の大部分を受け、他方の硬質フィラメントが受ける引っ張り力が小さいため、芯糸が破断することも、あまり長く伸ばされることもない。
好ましい例において、本発明は以下のようにさらに構成される。前記ステップ1において、弾性回復率の計算値の取得方法は、選択される緩衝芯糸を長さが等しい複数のセグメントに切断し、いくつかのセグメントをサンプルとし、100-500mmの範囲において定格長さとして1つを任意に指定し、この長さを元の長さL0とし、引っ張り機械を用いてサンプルを引っ張り、各サンプルの引っ張り距離を同一にし、引っ張られた後のサンプルの全長をLiにし、サンプルへの引っ張りを解放し、サンプルが変形せず、安定している状態にある時の全体の長さを測定し、この長さをLiiにし、最後にL0、Li、Liiの3つの数値により弾性回復率を算出し、緩衝芯糸を選択することである。
上記技術的解決手段を採用することにより、正確な弾性回復率の数値を取得することができ、それにより、好ましい緩衝芯糸を取得する。
要約すると、本発明は以下の少なくとも1つの有益な技術的効果を含む。
1、一定の要求に合致する緩衝芯糸を選択して硬質フィラメントに対して緩衝保護を行うことにより、硬質フィラメントが回復性能を有さなく、又は伸びると破断しやすくなるという問題を解決し、また、芯糸が露出するという問題の発生を制御する。
2、合理的な式により緩衝芯糸の選択に根拠を提供し、それにより、適切な緩衝芯糸をより正確に選択する。
実施例1の構造概略図である。 実施例1のフローのブロック図である。 実施例2の構造概略図である。
以下、図面と結び付けて、本発明についてさらに詳しく説明する。
(実施例1)
図1に示すように、芯糸被覆の安定性を向上させる多芯型コアヤーン構造は、芯糸と被覆糸1を含み、芯糸は少なくとも2本あり、被覆糸1は芯糸の外部を被覆する。
被覆糸1は短繊維であることが好ましく、複数本の短繊維は芯糸の表層に集合して多芯型コアヤーンを形成する。短繊維はポリエチレン短繊維、アラミド短繊維、ポリエステル、ナイロン、ビスコース、テンセル、モダール、ポリプロピレン、カートン、アクリル繊維のうち1種又は複数種を含む。短繊維の長さは20mm-75mmに制御され、短繊維の太さは0.8D-3.5Dに制御される。
複数本の芯糸のうち少なくとも1本は硬質フィラメント2を用い、他方の少なくとも1本は破断伸び率が50%より小さく且つ弾性回復率が10%~30%の緩衝芯糸3を用いる。硬質フィラメント2と緩衝芯糸3は互いに巻き付く。
ただし、硬質フィラメント2はメタリックヤーンと鉱物繊維の1種であってもよく、そのうち、鉱物繊維はガラス繊維やバサルト繊維などを含む。硬質フィラメント2には、引っ張り、振動、巻き付け処理が行われた硬質フィラメントが好ましく、硬質フィラメント2が前処理された後に製造された織物は変形量が大幅に低下する。
ただし、弾性回復率は、式RLII=ΔL/Li×100により得られ、
式中において、ΔL=Li-Liiであり、
RLIIは、緩衝芯糸3が伸びた後の回復状況を百分率で表すものであり、
Liは伸びた後の緩衝芯糸3の全体の長さであり、単位がmmであり、
Liiは、伸ばされた緩衝芯糸3が解放された後に固定状態に戻る時の全体の長さであり、単位がmmである。
上記の式により、正確な弾性回復率の数値を取得することができ、それにより、好ましい適切な緩衝芯糸3を取得する。
図2に示すように、芯糸被覆の安定性を向上させる多芯型コアヤーン構造の作製プロセスは、以下のステップ1からステップ3を含む。
材料を選択するステップ1において、硬質フィラメント2には、メタリックヤーンと鉱物繊維の1種を選択し、緩衝芯糸3には、破断伸び率が50%より小さく且つ弾性回復率が10%~30%の繊維を選択し、弾性回復率の数値はRLII=ΔL/Li×100により計算して得ることができ、式中において、ΔL=Li-Liiである。
弾性回復率の計算値の取得方法は以下のとおりである。選択される緩衝芯糸(3)を長さが等しい複数のセグメントに切断し、いくつかのセグメントをサンプルとし、試験を3-5回繰り返して行う。異なる原材料を選択する場合に、異なる原材料の切断長さは一致するほうがよい。100-500mmの範囲において定格長さとして1つを任意に指定し、この長さを元の長さL0とし、引っ張り機械を用いてサンプルを引っ張り、各サンプルの引っ張り距離を同一にし、引っ張られた後のサンプルの全長をLiにし、サンプルへの引っ張りを解放し、サンプルが変形せず、安定している状態にある時の全体の長さを測定し、この長さをLiiにし、最後に3つの数値により弾性回復率を算出し、緩衝芯糸を選択する。
芯糸材料を前処理するステップ2において、前処理の方法は、硬質フィラメント2に対して引っ張り、振動、及び巻き付け処理を行うことである。引っ張り処理とは、送りローラを用いて、硬質フィラメント2にテンションローラを少なくとも1回通過させる引き出しと牽引の処理である。振動処理とは、硬質フィラメント2を引っ張って輸送する過程において、その中の1つのセグメントの硬質フィラメント2の両端を固定し、手動又は揺動アームを有する機器で硬質フィラメント2を上下に揺動して振動させる処理である。揺動時、硬質フィラメントは上下の振りを行うことに相当し、硬質フィラメントにいくつかの変形が発生し、それにより、変形量が早めに発生し、その後に製造された手袋製品の変形量が減少する。巻き付け処理とは、硬質フィラメント2の変形適応能力を向上させるように、硬質フィラメント2が緩衝芯糸3と二重撚りをする前に少なくとも1回巻取りするプロセスである。硬質フィラメントは既にいくつかの変形が発生したことがあることで、その後の使用中にあまり長く伸びることにより過度に変形するという問題を減少することができ、それにより、芯糸が露出するという問題を解決する。
二重撚りをするステップ3において、硬質フィラメント2と緩衝芯糸3を、ダブルツイスターを用いてZ方向又はS方向において相互に巻き付け、芯糸を取得する。
被覆するステップ4において、被覆糸と芯糸を芯糸被覆プロセスにより多芯型コアヤーンに製造する。ただし、リング紡績、渦紡績又は摩擦紡績を用いて短繊維の被覆糸を取得することができる。
(実施例2)
実施例1とは異なり、図3に示すように、硬質フィラメント2と緩衝芯糸3を平行に配列する。硬質フィラメント2と緩衝芯糸3を、合糸機を用いて平行に配列すると、芯糸を取得することができる。平行に並ぶ芯糸は、糸を長手方向に引っ張る時に、緩衝糸としての緩衝芯糸が引っ張り力の大部分を受け、他方の硬質フィラメントが受ける引っ張り力が小さいため、芯糸全体が破断することも、あまり長く伸ばされることもなく、構造が安定している。
この具体的な実施形態の実施例はいずれも本発明の好ましい実施例であり、これにより本発明の保護範囲を制限するものではなく、したがって、本発明の構造、形状、原理に従って行われる等価な変化は、いずれも本発明の保護範囲内に含まれるべきである。
1...被覆糸、2...硬質フィラメント、3...緩衝芯糸。

Claims (9)

  1. 芯糸及び被覆糸(1)を含み、前記芯糸は少なくとも2本あり、前記被覆糸(1)は芯糸の外部を被覆する芯糸被覆の安定性を向上させる多芯型コアヤーン構造であって、少なくとも1本の前記芯糸は硬質フィラメント(2)を用い、且つ少なくとも1本の前記芯糸は破断伸び率が50%より小さく且つ弾性回復率が30%より小さい緩衝芯糸(3)を用い、前記硬質フィラメント糸(2)と緩衝芯糸(3)は互いに巻き付き、又は平行に並ぶ、
    ことを特徴とする芯糸被覆の安定性を向上させる多芯型コアヤーン構造。
  2. 前記弾性回復率は、式
    Figure 2022537859000003
    により得られ、式中において、ΔL=Li-Liiであり、RLIIは、緩衝芯糸(3)が伸びた後の回復状況を百分率で表すものであり、Liは伸びた後の緩衝芯糸の全体の長さであり、Liiは、伸ばされた緩衝芯糸(3)が解放された後に固定状態に戻る時の全体の長さである、
    ことを特徴とする請求項1に記載の芯糸被覆の安定性を向上させる多芯型コアヤーン構造。
  3. 前記被覆糸(1)は短繊維であり、複数本の前記短繊維は前記芯糸の表層に集合して多芯型コアヤーンを形成し、前記短繊維はポリエチレン短繊維、アラミド短繊維、ポリエステル、ナイロン、ビスコース、テンセル、モダール、ポリプロピレン、カートン、アクリル繊維のうち1種又は複数種である、
    ことを特徴とする請求項1に記載の芯糸被覆の安定性を向上させる多芯型コアヤーン構造。
  4. 前記短繊維の長さは20mm-75mmであり、前記短繊維の太さは0.5D-3Dである、
    ことを特徴とする請求項1に記載の芯糸被覆の安定性を向上させる多芯型コアヤーン構造。
  5. 前記緩衝芯糸(3)はポリエステル、ポリエチレン、アラミド、ナイロン、ポリプロピレン、鉱物繊維のうち少なくとも1種である、
    ことを特徴とする請求項1に記載の芯糸被覆の安定性を向上させる多芯型コアヤーン構造。
  6. 材料を選択するステップ1であって、前記硬質フィラメント(2)には、メタリックヤーンと鉱物繊維の1種を選択し、緩衝芯糸(3)には、破断伸び率が50%より小さく且つ弾性回復率が30%より小さい繊維を選択し、弾性回復率の数値はRLII=ΔL/Li×100により計算して得ることができ、式中において、ΔL=Li-Liiであるステップと、
    二重撚りをするステップ2であって、硬質フィラメント(2)と緩衝芯糸(3)を、ダブルツイスター又は被覆機を用いてZ方向又はS方向において相互に巻き付け、芯糸を取得するステップと、
    被覆するステップ3であって、被覆糸と芯糸を芯糸被覆プロセスにより多芯型コアヤーンに製造するステップと、を含む、
    ことを特徴とする芯糸被覆の安定性を向上させる多芯型コアヤーン構造の作製プロセス。
  7. 前記ステップ1において、弾性回復率の計算値の取得方法は、選択される緩衝芯糸(3)を長さが等しい複数のセグメントに切断し、いくつかのセグメントをサンプルとし、100-500mmの範囲において定格長さとして1つを任意に指定し、この長さを元の長さL0とし、引っ張り機械を用いてサンプルを引っ張り、各サンプルの引っ張り距離を同一にし、引っ張られた後のサンプルの全長をLiにし、サンプルへの引っ張りを解放し、サンプルが変形せず、安定している状態にある時の全体の長さを測定し、この長さをLiiにし、最後にL0、Li、Liiの3つの数値により弾性回復率を算出し、緩衝芯糸(3)を選択することである、
    ことを特徴とする請求項6に記載の多芯型コアヤーンの作製プロセス。
  8. 二重撚りをするステップ2であって、硬質フィラメント(2)と緩衝芯糸(3)を、合糸機を用いて平行に配列して、芯糸を取得するステップを含む、
    ことを特徴とする芯糸被覆の安定性を向上させる多芯型コアヤーン構造の作製プロセス。
  9. 前記ステップ1において、弾性回復率の計算値の取得方法は、選択される緩衝芯糸(3)を長さが等しい複数のセグメントに切断し、いくつかのセグメントをサンプルとし、100-500mmの範囲において定格長さとして1つを任意に指定し、この長さを元の長さL0とし、引っ張り機械を用いてサンプルを引っ張り、各サンプルの引っ張り距離を同一にし、引っ張られた後のサンプルの全長をLiにし、サンプルへの引っ張りを解放し、サンプルが変形せず、安定している状態にある時の全体の長さを測定し、この長さをLiiにし、最後にL0、Li、Liiの3つの数値により弾性回復率を算出し、緩衝芯糸(3)を選択することである、
    ことを特徴とする請求項8に記載の多芯型コアヤーンの作製プロセス。
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