JP3835616B2 - ポリアミドマルチフィラメント織物及びその製造法 - Google Patents

ポリアミドマルチフィラメント織物及びその製造法 Download PDF

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Description

本発明は薄くて軽量、低通気性であり、ソフトで柔軟な風合いを有しており、尚且つ引裂強力に優れ、衣料、資材用途に好適に用いられるポリアミドマルチフィラメント織物と製織性に優れた製造法に関する。
昨今のアウトドアブームに代表されるように消費者のレジャー志向は年々高まり、それによりスキー・スノーボードウェア、アウトドアウェアなどのスポーツ分野を含む衣料用途、鞄、寝袋、テント類、パラグライダー、パラシュート等の資材用途の織物の需要は増えてきている。このようなスキー・スノーボードウェア、アウトドアウェアなどのスポーツ衣料用途や鞄、寝袋、テント類、パラグライダー、パラシュート等の資材用途の織物には高強力が求められ、特に引裂き強力の向上が求められる。特に、ダウンウェア、ダウンジャケット、ダウンプルーフ、寝袋などに適した織物、基布としては更にソフトで柔軟であること、さらには低通気性、耐水性などの機能性が求められている。
従来から、引裂強力を必要とする繊維製品を得るためにポリアミドフィラメントの強度を高めることは試みられており(例えば、特許文献1参照。)、延伸倍率を上げ高強度のポリアミドフィラメントを得る方法が開示されている。しかし、そのような糸は10%伸長時の強度が高くなり逆に伸度が低くなって、織物の風合いが硬くなる。また、伸度が低くなると織物が引裂かれる過程において、引裂きを受ける糸本数が少なくなって1本の糸当たりの応力が集中しやすくなるため、引裂強力は逆に低くなってしまい好ましくない。また、織物の引裂強力を高めるために太い繊度の糸条を用いると織物が厚く、風合いが硬くなりテント、パラグライダー、パラシュートなどコンパクトに収納する必要がある用途には不向きになってくる。
特開平11−247022号公報(請求項1など)
そして、このような織物、基布はコストを抑えるために製織工程において経糸はサイジング無しで整経、製織することもあるが、この場合、製織性の問題から、経糸であるナイロンマルチフィラメントは単糸繊度の比較的大きいものに限定されてしまうので、織物、基布の柔軟性、ソフト性に欠ける面があった。そして、前記のような比較的単糸繊度が大きく、単位面積当たりに存在する単糸数の少ない織物、基布は染色加工後にカレンダー加工を施し、通気性を下げる場合に、織物の裏表両面にカレンダー加工を施さなければならず、コストアップの要因となっている。
本発明は前記のような課題を解決しようとするものであって、ダウンウェア、ダウンジャケット、ダウンプルーフ、寝袋などの資材用途、衣料用途等に好適に用いることのできる、低通気性を有し、ソフトで柔軟な高強力薄地織物とその製造法を提供することを目的とする。
本発明はかかる問題について鋭意検討した結果、下記のような手段によって上記課題を解決することができた。すなわち本発明は下記の構成よりなる。
1.繊度40dtex以下のポリアミドマルチフィラメントを経糸及び/又は緯糸に用いて製織され、膜加工が施されておらず、織物の片面のみに複数回カレンダー加工が施されてなり、1cm以下の格子柄のリップストップ組織であり、織物厚みが0.10mm以下、織物目付けが55g/m2以下であり、シングルタング法による経糸切断方向及び緯糸切断方向の引裂強力が1.5kgf以上、通気度が1cm3/cm2・s以下であり、経糸および緯糸の2.54cm間における単糸本数の総和が8000以上であることを特徴とするポリアミドマルチフィラメント織物。
2.経糸及び/又は緯糸が、単糸繊度が1.5dtex以下のポリアミドマルチフィラメントであることを特徴とする上記第1に記載のポリアミドマルチフィラメント織物。
3.上記第1又は第2に記載のポリアミドマルチフィラメント織物の製造法であって、相対粘度が2.5以上のポリアミドレジンから製糸された破断強度4.5cN/dtex以上、破断伸度35〜50%のポリアミドマルチフィラメントを経糸及び/又は緯糸に用いて製織することを特徴とするポリアミドマルチフィラメント織物の製造法。
4.経糸にサイジングを施した後、製織することを特徴とする上記第3に記載のポリアミドマルチフィラメント織物の製造法。
本発明によれば、寝袋、テント類、パラグライダー、パラシュート、スキー・スノーボードウェア、アウトドアウェア、取り分けダウンウェア、ダウンジャケット、ダウンプルーブなどの資材用途や、衣料用途で好適に用いることができる軽く、薄くても引裂強力や低通気性に優れ、ソフトで柔軟な風合いを有し、コンパクト性に優れたポリアミドマルチフィラメント織物と製織性に優れ、光沢感を抑制できる前記の様なポリアミドマルチフィラメント織物の製造法を可能とした。
以下本発明について詳細に説明する。
本発明のポリアミドマルチフィラメント織物は織物厚みが0.15mm以下であることが好ましく、織物目付けが80g/m2以下であることが好ましく、シングルタング法による経糸切断方向及び/又は緯糸切断方向の引裂強力が1.5kgf以上を有することが好ましい(1kgf=9.8N)。ポリアミドマルチフィラメントは高強力、高タフネス、耐磨耗性、寸法安定性に優れた繊維であり、ベルト、ホース、タイヤコード、鞄、寝袋、テント類、パラグライダー、パラシュート等の資材用途あるいはスキー・スノーボードウェア、アウトドアウェアなどのスポーツ衣料用途に好適である。但し、本発明では主にダウンウェア、ダウンジャケット、ダウンプルーフ、寝袋などコンパクトでソフトな薄地織物用途をターゲットとしており、織物厚みは0.15mm以下が好ましく、更に好ましくは0.13mm以下である。織物目付けは80g/m2以下であることが好ましく、更に好ましくは70g/m2以下、一層好ましくは60g/m2以下である。シングルタング法による経糸切断方向及び/又は緯糸切断方向の引裂強力が1.5kgf以上であることが好ましい(1kgf=9.8N)。1.5kgf未満では、用途によっては織物の引裂強力が不足気味となり易く、好ましくない。より好ましくは経緯ともに1.5kgf以上、更に好ましくは1.8kgf以上であり、基本的には高いほど好ましいが、織物の引裂強力を高めるため、繊維強力を高めようとして、あまりにも相対粘度の高過ぎるレジンを使用して製糸すると、製糸操業性が害する場合もあり、織物の引裂強力は、5.0kgf以下であることが好ましい。そして、通気度は1cm3/cm2・s以下であることが好ましく、より好ましくは0.8cm3/cm2・s以下、更に好ましくは0.58cm3/cm2・s以下である。ダウンウェアー、ダウンジャケット、ダウンプルーフ、寝袋などの用途は織物が側地として用いられ、詰め綿される。従って、織物の通気度が1cm3/cm2・sを超えると繊維径が細く、クリンプの少ない、剛毛タイプの詰め綿、ステープルが内側から飛び出す不具合を起こしやすくなり好ましくない。低い通気度を達成する上で、本発明の織物を構成する経糸および緯糸の2.54cm(=1インチ)間における単糸本数の総和が8000以上であることが好ましい。前記はマルチフィラメントを構成するフィラメント数と経糸又は緯糸の2.54cm間の本数とを掛け合わせて、その経糸による数値と緯糸による数値の和が8000以上であることを意味する。従来、ナイロンマルチフィラメント織物では経糸は無撚無糊で製織する場合に比較的単糸繊度が太く、フィラメント本数の少ないナイロンマルチフィラメントが使われていたが、フィラメント本数が少ないと織物の緻密性が下がり、低い通気度を有する織物を得るには限界があることが判った。そこで、低い通気度を得る為にフィラメント本数の多いマルチフィラメントを使用し、サイジングすることによって本発明の織物を得ることが好ましい。その結果、低通気性であり、ソフトで柔軟な織物に仕上げることができる。経糸および緯糸の2.54cm間における単糸本数の総和が6000以下では、低い通気性が得られず、ソフト、柔軟性も不十分になり易く好ましくない。更に望ましくは10000以上、一層望ましくは12000以上である。但し、あまりにも経糸および緯糸の2.54cm間における単糸本数の総和を大きくしようとして、織密度を高くし過ぎると、製織性を害する場合があるので、単糸本数の総和は25000以下であることが好ましい。なお、経緯のバランスについては、余りにも経糸又は緯糸によるものの割合が大きいことは好ましくなく、経:緯が3:7〜7:3の範囲であることが好ましく、更に好ましくは4:6〜6:4の範囲である。
本発明のポリアミドマルチフィラメント織物には、片面にのみカレンダー加工を施すことが好ましい。前述のように、従来、低い通気度を得る為に織物の両面にカレンダー加工を施すことがされていたが、コストアップの要因であり、またカレンダー加工によって織物の裏表両面に光沢感が現われ、嫌われる要素となり易く好ましくない。本発明の織物においては前述の経糸及び緯糸と単位幅における単糸本数の総和を大きくすることで、緻密性が高まり片面にのみカレンダー加工を施すだけで、十分に低い通気性を有した織物を得ることができ、強い光沢感を持たない片面が残ることなり好ましい。なお、カレンダー加工は片面に複数回、施しても構わず、条件的には加熱温度130〜190℃、加熱圧力5〜100kgf/cm2(1kgf/cm2 = 98066.5Pa(パスカル)≒9.80665×10-2MPa)、速度1〜30m/分の範囲内で行われ、好ましくは2,3回、通過させる。
本発明のポリアミドマルチフィラメント織物は経糸および緯糸の2.54cm間における単糸本数の総和を8000以上とするために、ハイマルチのポリアミドフィラメントを使用し、高密度で製織されてなるものである。その結果、製織工程においては経糸毛羽、糸切れも多くなる為に、経糸にサイジングを施した後、製織することが好ましい。サイジング、糊付けによるコストアップは避けられないが、生機の品質品位、製織効率、製織生産性も高まることによってトータルでのコストアップは大きくなく、むしろコストダウンにつながる。本発明をサイジング無しで行うと、生機欠点も多く、生産リスクも高く好ましくない。
そして、本発明のポリアミドマルチフィラメント織物は相対粘度が2.5以上のポリアミドレジンを用いて製糸された繊度が60dtex以下、破断強度が4.5cN/dtex以上、破断伸度35〜50%を示すポリアミドマルチフィラメントを経糸及び/又は緯糸に用いて製織することが好ましい。単糸繊度は1.5dtex以下であることが好ましい。本発明のポリアミドマルチフィラメント織物は高い引裂強力を得る為に相対粘度が2.5以上であることが好ましく、更に好ましくは3.0以上、一層好ましくは3.5以上のポリアミドレジンを用いて製糸されてなるポリアミドマルチフィラメントである。その結果、4.5cN/dtex以上の比較的高い破断強度を有しているのも係わらず、35〜50%と破断伸度も高いことが特徴である。相対粘度が2.5未満ではこのような高強度高伸度タイプのマルチフィラメントは得づらくなり、好ましくない。破断強度は更に好ましくは5.0cN/dtex以上、一層好ましくは5.5cN/dtex以上である。但し、あまりにも相対粘度が高過ぎると製糸操業性を害する場合もあるので、相対粘度は5.0以下であることが好ましい。また、あまりにも破断強度が大き過ぎると、破断伸度が低くなり過ぎて、風合いが硬くなる場合があるので、破断強度は10cN/dtex以下であることが好ましい。そして、繊度は織物の薄さや軽量感を得る為にマルチフィラメントの繊度は60dtex以下が好ましく、更に好ましくは50dtex、一層好ましくは40dtex以下である。またこれらのポリアミドマルチフィラメントの製糸方法について特に限定はないが、スピンドロー方式による紡糸延伸連続装置、又は紡糸装置と延伸装置を用いて2工程で行うことによって製造可能であり、スピンドロー方式の場合、紡糸引き取りゴデットローラ周速は1500〜4000m/分が好ましく、更に好ましくは2000〜3000m/分の範囲で紡糸され、弾き続き延伸され、4.5cN/dtex以上の破断強度と35〜50%の破断伸度に調節されることが好ましい。
本発明の織物は寝袋、テント類、パラグライダー、パラシュート、スキー・スノーボードウェア、アウトドアウェアなどの資材、衣料用途を主な用途としているので、織物の地合いがしっかりした強固なものが求められる。従って、織物の組識は組識点の最も多い平組織、若しくは平組識と石目、ナナコ組識を組合したリップストップ組識が好ましい。中でも、引裂強力が大きい織物とするためにリップストップ組織とすることが好ましく、リップストップ組識における石目、ナナコ部は2本以上であっても構わない。一般的には2本から5本の範囲内で構成され、ダブルリップストップでも構わず、本発明においてはリップストップ組織の細かな限定はない。但し、リップストップ組識では格子柄の大きさが大きすぎると織物全体としての引裂強力向上効果が乏しくなり易いので、好ましくは1から2cmの格子柄、更に好ましくは1cm以下の格子柄になるよう織物設計することが望ましい。
本発明のポリアミドフィラメント織物を構成するポリアミドマルチフィラメントのポリマーはアミド結合を有する合成重合体であって、ナイロン6、ナイロン46、ナイロン66等で代表され、柔らかさとコストの観点からナイロン6が特に好ましく採用される。それらを主体とする共重合体や混合物であってもよい。吸湿性を改善するために吸湿性モノマーを共重合しても良い。またマルチフィラメント製糸段階において、吸湿性樹脂を芯部に閉じこめた芯鞘型複合ポリアミドマルチフィラメントとしても良い。
本発明のポリアミドマルチフィラメント織物を構成するフィラメントの断面形状は特に限定されず丸型、多角型、多葉型、中空型、十字型、扁平型の他、特殊異型断面のどのようなものも適用可能であり、異なる断面の集合体であっても構わず、またその異形度や中空率は特に限定されないが、強過ぎる光沢感は好まれない場合が多いので、光沢感に違和感を生じにくい丸断面が特に好ましい。また、繊維軸方向に太細斑を有する所謂シックアンドシン糸であってもよい。
本発明のポリアミドマルチフィラメント織物を構成するフィラメントには、吸湿性物質、酸化防止剤、つや消し剤、紫外線吸収剤、抗菌剤等を単独又は、複合して添加されていても良い。また、ポリアミドマルチフィラメントの強伸度特性以外の特性、例えば沸水収縮率、熱応力、複屈折率、太さ斑等について、特に限定はない。ポリアミドマルチフィラメントは仮撚加工等の捲縮加工が施されていても構わないし、収縮率の異なる、或いは断面形状の異なるフィラメントとの混繊糸、複合糸であっても構わない。
以下、本発明を具体的実施例を挙げて説明する。なお本発明で用いた評価方法は以下の通りである。
(評価方法の説明)
(相対粘度)
96.3±0.1重量%試薬特級濃硫酸中に重合体濃度が10mg/mlになるように試料を溶解させてサンプル溶液を調整し、20℃±0.05℃の温度で水落下秒数6〜7秒のオストワルド粘度計を用い、溶液相対粘度を測定する。測定に際し、同一の粘度計を用い、サンプル溶液を調整したときと同じ硫酸20mlの落下時間T0(秒)と、サンプル溶液20mlの落下時間T1(秒)の比より、相対粘度RVを下記の式を用いて算出する。
RV=T1/T0
(破断強度:DT(cN/dtex)、破断伸度:DE(%))
インストロンジャパン(株) 4310型を用いて測定する。初荷重として糸条繊度(dtex)に対し1/33グラムを加え、糸長20cm、引張速度20cm/minの条件下でS−Sチャートを作成し、1試料に対しn=3で測定し破断伸度および破断強度をチャートより読みとりそれぞれの平均値を求め、破断強度については、繊度(dtex)で除して求める。
(繊度(dtex))
100m長のポリアミドマルチフィラメントのカセを3つ作成し、各々の重量(g)を測定し、平均値を求め、100倍した。
(通気度)
JIS−L−1096 8.27.1に規定されている通気度(フラジール形法 A法)を採用し、測定した。
(厚み)
コーティング、ラミネート等の膜加工が施されていない織物については、織物厚さ(mm)は、厚み計にてランダムに5カ所測定し、その平均値を求める
(実施例1、2、参考例1、比較例1〜2)
(実施例1)
相対粘度ηr=3.51のナイロン6ポリマーを紡糸温度280℃で丸孔を24個有する口金から溶融吐出、冷却後、紡糸引き取りゴデットローラ周速2200m/minで紡糸後、連続して延伸熱セットし、破断強度が6.50cN/dtex、破断伸度が43.0%の33デシテックス24フィラメントのマルチフィラメントを得た。織物経糸として該マルチフィラメントを無撚の状態で互応化学工業(株)製のアクリル酸エステル共重合体アンモニウム塩タイプのプラスサイズ(R)J−30を用いて糊付けを行い、緯糸には糊を付けることなく無撚の状態でそのまま用いて、図1のリップストップ組織で製織を行った。なお、製織性は良好であり、経糸切れ、毛羽の発生はなく織機の稼働率は高いものでり、なお且つ得られた生機も品質の高いものであった。得られた生機を常法に従って精錬、染色した後、カレンダー加工(条件:シリンダー温度120℃、圧力25kgf/cm2、速度20m/分)を織物片面に2回施して仕上げ、経糸密度249本/2.54cm、緯糸密度137本/2.54cmの織物を得た。得られた織物は経引裂強力が2.0kgf、緯引裂強力が1.5kgfであり、厚みは0.10mm、目付けは55g/m2、通気度が0.65cm3/cm2・sであった。風合いは非常にソフトであり、薄地にもかかわらず引裂強力に優れ、尚且つ低い通気性に優れた織物であった。結果を表1に示す。
参考例1
相対粘度ηr=3.5のナイロン6ポリマーを紡糸温度285℃で丸孔を34個有する口金から溶融吐出し、冷却後、紡糸引き取りゴデットローラ周速2300m/minで引き取り、連続して延伸熱セットし、破断強度が6.0cN/dtex、破断伸度が47.4%の44デシテックス34フィラメントのマルチフィラメントを得た。以下、実施例1と同様に該マルチフィラメントは経糸用として糊付けを行い、緯糸は無撚の状態でそのまま用いて、図1のリップストップ組織で製織を行った。実施例1と同様に製織性は良好であり、経糸切れ、毛羽の発生はなく織機の稼働率は高いものであり、なお且つ得られた生機欠点のない好ましいものであった。得られた生機を常法に従って精錬・染色した後、カレンダー加工(条件:シリンダー温度120℃、圧力25kgf/cm2、速度20m/分)を織物片面に2回施して仕上げ、経糸密度217本/2.54cm、緯糸密度119本/2.54cmの織物を得た。得られた織物は経引裂強力が2.5kgf、緯引裂強力が1.8kgf、厚みは0.10mm、目付けは65g/m2であった。風合いは非常にソフトであり、薄地にもかかわらず引裂強力が非常に優れた高タフネスを有するポリアミドマルチフィラメント織物であった。結果を表1に示す。
(比較例1)
相対粘度ηr=2.5のナイロン6ポリマーを紡糸温度255℃で丸孔を12個有する口金から溶融吐出し、冷却後、紡糸引き取りゴデットローラ周速3300m/minで紡糸後、連続して延伸熱セットし、破断強度が4.0cN/dtex、破断伸度が43.0%の33デシテックス12フィラメントのマルチフィラメントを得た。織物経糸として該マルチフィラメントを無撚の状態で経糸、緯糸ともに糊を付けることなく無撚の状態でそのまま用いて、図1のリップストップ組織で製織を行った。製織性において、経糸切れが散見され、必ずしも万全ではなかったが、一通り生機を得ることができた。得られた生機を常法に従って精錬・染色した後、カレンダー加工(条件:シリンダー温度120℃、圧力25kgf/cm2、速度20m/分)を織物片面に2回施して仕上げ、経糸密度249本/2.54cm、緯糸密度137本/2.54cmの織物を得た。得られた織物は経引裂強力が1.5kgf、緯引裂強力が1.0kgfであり、厚みは0.10mm、目付けは55g/m2、通気度が0.85cm3/cm2・sであった。風合いはやや硬く、引裂強力が若干低い織物であった。結果を表1に示す。
(比較例2)
相対粘度ηr=3.51のナイロン6ポリマーを紡糸温度280℃で丸孔を24個有する口金から溶融吐出後冷却し、紡糸引き取りゴデットローラ周速2200m/minで紡糸後、連続して延伸熱セットし、破断強度が6.50cN/dtex、破断伸度が43.0%の33dtex24フィラメントのマルチフィラメントを得た。織物経糸として該マルチフィラメントを無撚の状態で互応化学工業(株)製のアクリル酸エステル共重合体アンモニウム塩タイプのプラスサイズ(R)J−30を用いて糊付けを行い、緯糸には糊を付けることなく無撚の状態でそのまま用いて、ヒラ組織で製織を行った。なお、製織性は良好であり、経糸切れ、毛羽の発生はなく織機の稼働率は高く、得られた生機は特に生機欠点を問題にするものではなかった。得られた生機を常法に従って精錬・染色仕上げを行い、経糸密度244本/2.54cm、緯糸密度131本/2.54cmの織物を得た。なお、カレンダー加工は実施しなかった。得られた織物は経引裂強力が1.7kgf、緯引裂強力が0.9kgfであり、厚みは0.10mm、目付けは55g/m2、通気度が1.2cm3/cm2・sであった。風合いは非常にソフトであるが、引裂強力が若干弱く、また通気性もやや高めであった。結果を表1に示す。
(実施例
相対粘度ηr=3.5のナイロン6ポリマーを紡糸温度285℃で丸孔を20個有する口金から溶融吐出し、冷却後、紡糸引き取りゴデットローラ周速2000m/minで引き取り、連続して延伸熱セットし、破断強度が6.1cN/dtex、破断伸度が45.0%の22デシテックス20フィラメントのマルチフィラメントを得た。以下、実施例1と同様に該マルチフィラメントは経糸用として糊付けを行い、緯糸は無撚の状態でそのまま用いて、図2のリップストップ組織で製織を行った。実施例1と同様に製織性は良好であり、経糸切れ、毛羽の発生はなく織機の稼働率は高いものであり、なお且つ得られた生機欠点のない好ましいものであった。得られた生機を常法に従って精錬・染色した後、カレンダー加工(条件:シリンダー温度120℃、圧力25kgf/cm2、速度20m/分)を織物片面に2回施して仕上げ、経糸密度200本/2.54cm、緯糸密度200本/2.54cmの織物を得た。得られた織物は経引裂強力が1.8kgf、緯引裂強力が1.5kgf、厚みは0.07mm、目付けは37.2g/m2であった。風合いは非常にソフトであり、薄地にもかかわらず引裂強力が非常に優れた高タフネスを有するポリアミドマルチフィラメント織物であった。結果を表1に示す。
Figure 0003835616
本発明によれば、寝袋、テント類、パラグライダー、パラシュート、スキー
スノーボードウェア、アウトドアウェア、取り分けダウンウェア、ダウンジャケット、ダウンプルーフなどの資材用途や、衣料用途で好適に用いることができる軽く、薄くても引裂強力や低通気性に優れ、ソフトで柔軟な風合いを有し、コンパクト性に優れたポリアミドマルチフィラメント織物を提供することを可能とした。また、製織性に優れ、光沢感を抑制できる前記の様なポリアミドマルチフィラメント織物の製造法の提供を可能とした。
本発明のポリアミドマルチフィラメント織物の組織図の一例である。 本発明のポリアミドマルチフィラメント織物の組織図の他の一例である。

Claims (4)

  1. 繊度40dtex以下のポリアミドマルチフィラメントを経糸及び/又は緯糸に用いて製織され、膜加工が施されておらず、織物の片面のみに複数回カレンダー加工が施されてなり、1cm以下の格子柄のリップストップ組織であり、織物厚みが0.10mm以下、織物目付けが55g/m2以下であり、シングルタング法による経糸切断方向及び/又は緯糸切断方向の引裂強力が1.5kgf以上、通気度が1cm3/cm2・s以下であり、経糸および緯糸の2.54cm間における単糸本数の総和が8000以上であることを特徴とするポリアミドマルチフィラメント織物。
  2. 経糸及び/又は緯糸が、単糸繊度が1.5dtex以下のポリアミドマルチフィラメントであることを特徴とする請求項1に記載のポリアミドマルチフィラメント織物。
  3. 請求項1又は2に記載のポリアミドマルチフィラメント織物の製造法であって、相対粘度が2.5以上のポリアミドレジンから製糸された破断強度4.5cN/dtex以上、破断伸度35〜50%のポリアミドマルチフィラメントを経糸及び/又は緯糸に用いて製織することを特徴とするポリアミドマルチフィラメント織物の製造法。
  4. 経糸にサイジングを施した後、製織することを特徴とする請求項3に記載のポリアミドマルチフィラメント織物の製造法。
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