JP4372153B2 - 通気度可逆変化織編物 - Google Patents

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Description

本発明は、通気度が可逆的に変化する織編物に関する。

近年のファッショントレンドや消費者ニーズは極めて多様化しており、消費者の要望に沿った衣料用の織編物を提供するには、更なる風合いの改良や特化された機能が必要となっている。この特化された機能の一つとして、衣服内の温度や、湿度などの変化に応じ衣服の通気性が可逆的に変化し、衣服内の温度、湿度をコントロールし、常に快適な状態に調整する衣料用の織編物の出現が望まれている。

従来より、綿やウールなどの天然繊維は湿気や水分に応じ、可逆的に変化する特性を有することが知られているが、かかる素材は保水性が強いため乾燥時と保水時の変化が迅速ではなく、衣服での通気度の変化も遅くその差も小さい。

このため、合成繊維による種々の検討が行われており、例えば特許文献1には、スルホネート基を含有する変性ポリエチレンテレフタレートとナイロンとがサイドバイサイドに複合され、湿度変化に対して可逆的に捲縮率が変化する複合繊維を含む通気性自己調整織編物が記載されている。

しかしこの方法では、ポリエステル、ナイロンともに吸水性、吸湿性が不十分であり、湿度や水分による形態の変化は小さく、織編物の通気度の変化が不十分であり、吸水性、速乾性も不十分である。

また、引用文献2には可逆捲縮性能を示し平均置換度の差が所定の値以上であるセルロースアセテートを、所定の重量比でサイドバイサイド型に複合紡糸された繊維をアルカリ処理したセルロースアセテート繊維を使った織編物が記載されているが、湿度による捲縮の可逆変化のために織編物としての寸法安定性が十分とはいえず、また速乾性も不十分である。
特開2003−41462号公報 特開2002−180323号公報

本発明はこのような従来技術における問題点を解決するものであり、湿度、水分率の変化により大きな通気度の変化が得られ、吸水、吸湿、速乾性、布帛強度、寸法安定性に優れた通気度可逆変化織編物を提供することを目的としている。

かかる目的は、本発明の基本的構成である湿度が95%以上のとき捲縮率が10%未満、湿度が45%以下のとき捲縮率が20%以上を示す可逆捲縮セルロースアセテート繊維を含み、目付が100〜350g/mである多層構造の通気度可逆変化織編物により達成される。

本発明の通気度可逆変化織編物によれば、吸水、吸湿により織編物の水分率が高くなった場合に、通気度が大きくなり発汗時の衣服内の蒸れ感や、べたつき感、あるいは温度上昇を防ぎ、織編物が水分を外部環境へ放出した後はもとの通気度へと変化し、気化熱により体温が過度に下がることを防ぎ、衣服内環境を快適に保つことできる。

本発明の織編物は、湿度が95%以上のとき捲縮率が10%未満、湿度が45%以下のとき捲縮率が20%以上を示す可逆捲縮セルロースアセテート繊維を含むことが必要である。該セルロースアセテート繊維が、湿度が95%以上のとき捲縮率が10%未満であることにより、発汗時に織編物の目が大きくなり織編物の通気度が増加し、湿度が45%以下のとき捲縮率が20%以上あることで、乾燥時には通気度が低下し、捲縮による保温、風合いが向上する。

さらに本発明では、水分率の変化による該アセテート繊維の形態変化が大きいため、織編物が通気度の可逆的に変化する一つの層からなる場合は、可逆変化により織編物の寸法安定性、強度が低下するため、多層構造の織編物とすることが必要である。

多層構造の織編物としては、表面層と裏面層を有する二層構造織編物や、さらに中間層を有する三層構造織編物等があげられ、少なくとも一層で通気度が可逆的に変化すればよいが、発汗部位である肌側、即ち裏面層の通気度が可逆的に変化することが、汗を効果的に吸湿、吸水、乾燥するうえで好ましいことから、可逆捲縮セルロースアセテート繊維を裏面層に含むことがより望ましい。

さらに、本発明では目付が100〜350g/mであることが必要である。織編物中の繊維の自由度、織編物内の空間が大きい程、通気度の可逆変化が大きくなるが、目付が100g/m未満では、織編物の形態安定が不良となる。また、高密度の織編物では通気度の変化が不十分となり、残留水分率の低下も遅くなる。このため目付は350g/m以下であることが必要であり、350g/mを超えると、織編物の密度が高すぎ、吸水、吸湿による通気度の変化が低下し、発汗時の蒸れ感、べたつき感、温度上昇を防ぎにくくなり、乾燥速度も低下する。

さらに本発明では、表面層と裏面層の織編物の密度が異なることが、透け防止、織編物の強度、寸法安定性の点から好ましく、表面層と裏面層の織編物密度の比、裏面層密度/表面層密度が1.2以上であることが望ましい。
なお織物の密度は、以下の式により表面或いは裏面に浮いている単位面積当りの、組織点の数の比で表わす。

密度=(単位面積当りのタテ糸の浮いている組織点数×√dtex(又は1/√番手)+単位面積当りのヨコ糸の浮いている組織点数×√dtex(又は1/√番手))/単位面積
また編地の密度は、以下の式により求める。
密度={√dtex(又は1/√番手)×コース数/2.54cm}×{√dtex(又は1/√番手)×ウエル数/2.54cm}

この場合のコース数、ウエル数は各々の層における構成部位数、即ち編物にあってはループで形成された編目で算出する。また表面層と裏面層で糸条が構成され、明確に区分できない場合は各々の層における構成部位数の比率を(√dtex(又は1/√番手)×コース数/2.54cm)または(√dtex(又は1/√番手)×ウエル数/2.54cm)の表面層または裏面層に各々乗じて算出すればよい。
また、裏面層の繊維が表面層を一部構成する場合にあっても裏面層の編目が表面層に比べ多く構成されている場合は裏面層を構成する糸条とする。

さらに本発明では、表面層もしくは裏面層の少なくとも一方の編組織が総針組織であることが好ましい。表面層もしくは裏面層を編成するに際し、1コース編成するには1/1組織や総針組織が基本であるが1/1組織より総針組織が好ましく、総針を含む編組織として2/2,3/1組織などがあり、2ループ以上が連続して編成された編組織、即ち総針を含む編組織が好ましい。

総針を含む編組織は1/1組織に比べ、総針の方がループ長は長く、したがって伸縮性に優れるため通気度差が得やすいと考えられる。編組織は表面層と裏面層が全て総針組織で構成されたものが最も好ましいが、片面に用いてもよい。
このような編物として、表面層が総針組織で裏面層が針抜き片タック組織による編成や、表面層が1/1組織で裏面層が片タック総針組織などが挙げられる。

なお、織編物の強度保持、形態安定性の点から、可逆捲縮セルロースアセテート繊維とポリエステル繊維やポリアミド繊維等を撚糸、混繊等により複合して用いてもよいが、該セルロースアセテート繊維が20重量%以上、好ましくは30重量%以上の比率で含まれることが望ましい。

さらに本発明では、セルロースアセテート繊維を含むことにより、セルロースアセテート繊維特有の光沢、深みのある色調、発色性、ドライ感、適度な吸湿性等の性能が向上する。
なお、セルロースアセテート繊維には、酢化度の異なるアセテートを複合したものも含まれ、複合された一方がセルロースアセテートであればよい。

さらに本発明では、残留水分率の測定において、測定開始から20分後の残留水分率が50%以下であることが好ましい。測定開始から20分後の残留水分率が50%をこえると、織編物が吸収した水分の乾燥速度が遅く、べたつき感の原因となりやすい。

また本発明では、模擬皮膚温度の測定において、供給熱量2.33(w/100cm)、発汗量0.5(g/100cm)の状態で10分後の温度上昇が4℃以内、さらに供給熱量0.58(w/100cm)、発汗量0(g/100cm)の状態とした後5分以内に模擬皮膚温度が初期温度まで下がることが好ましい。

供給熱量2.33(w/100cm)、発汗量0.5(g/cm)の状態で10分後の温度上昇を4℃以内に抑えることにより、運動時の過度の体温の上昇、発汗を防ぐことが可能となる。該温度上昇が4℃を超えると、体温の上昇、発汗量が増大し蒸れ感、べたつき感が大きくなりやすい。

さらに供給熱量2.33(w/100cm)、発汗量0.5(g/100cm)の状態で10分経過した後、供給熱量0.58(w/100cm)、発汗量0(g/100cm)の状態とし、5分以内に模擬皮膚温度が初期温度以下まで下がることにより運動後に速やか体温を下げ、発汗を抑えやすくなる。

また本発明では、JIS L−1907の吸水速度測定において、測定開始から10秒後の吸水量が1ml以上であることが好ましく、測定開始から10秒後の吸水量が1ml以上であることにより、皮膚表面の汗を速やかに吸収してべたつき感を防ぐことが可能となる。

また本発明の通気度可逆変化織編物は、水分率60%における通気度が、乾燥時の通気度より20cm/cm/sec以上大きいことが好ましい。水分率60%における通気度が、乾燥時の通気度にくらべ20cm/cm/secより小さい場合には、発汗時に外部環境に水分、熱を充分に放出できず、乾燥速度も遅くなり、衣服内の蒸れ感、べたつき感や温度上昇が大きくなる。

本発明の通気度可逆変化織編物を繊維製品に用いる場合は、肌側の部位に用いるのが最も好ましい。該編物は、前述のように肌側から発生する湿気や汗を吸収し、通気度変化による快適性繊維製品、例えばスポーツ、インナー用途に好適なものである。

かかる繊維製品においては本発明の通気度可逆変化織編物を100%用いるのが最も好ましいが、人体の脇等発汗の多い部位に部分的に用いてもよく、快適性を求めるには、該織編物を好ましくは20重量%以上、より好ましくは30重量%以上用いることが望ましい。

次に、本発明の通気度可逆変化織編物の製造方法の一例について詳細に説明する。
本発明の通気度可逆変化織編物は、湿度が95%以上のとき捲縮率が10%未満、湿度が45%以下のとき捲縮率が20%以上を示す可逆捲縮セルロースアセテート繊維を含むことが必要である。

このような繊維としては、平均置換度の異なるセルロースアセテートをサイドバイサイド型に複合紡糸した前駆体繊維をアルカリ処理した繊維が挙げられ、平均置換度2.60未満のセルロースアセテートと平均置換度が2.76以上のセルロースアセテートを重量比率40:60〜75:25で複合紡糸した前駆体繊維をアルカリ処理した、吸湿、吸水によって捲縮形態の変化するセルロースアセテート繊維が好ましい。また、アルカリ処理は糸の状態でも、織編物とした後でもよい。

なお、複合成分の一方の低置換度成分は、完全に脱アセチル化されていることが、吸湿、吸水による形態変化に十分な差を発現させる点からより好ましい。
このような吸湿、吸水によって形態が可逆変化する繊維は織編物中に10%以上あれば良く、着用時の快適性を得るには好ましくは20%以上が望ましい。
さらに該繊維は他の繊維と撚糸、エアー混繊等で複合して用いてもよい。他の繊維としては、ポリエステル長繊維またはポリアミド長繊維との複合糸が好ましい。

本発明では、上記の吸湿、吸水により可逆的にその形態が変化し、かつ吸水、速乾性に優れた繊維が少なくとも一つの層に含まれた、目付が100〜350g/mである多層構造の織編物を作成することが必要である。

多層構造の編地としては、表面層と裏面層を有する二層構造編物や、さらに中間層を有する三層構造編物等があげられ、少なくとも一層が該繊維を含んでいればよいが、発汗部位である肌側、即ち裏面層に該繊維が含まれていることが、汗を効果的に吸湿、吸水する点から好ましい。

織編物の組織には特に限定はないが、両面編地の編組織において、総針組織を含むタック接結の編組織が通気度差を得るのに好ましい編組織であり、表編地層若しくは裏編地層の少なくとも一方の編組織が総針を含むタック接結の編組織によって構成される両面編地が好ましい。

また表編地層若しくは裏編地層を編成するに際し、1コース編成するには1/1組織や総針組織が基本であるが、1/1組織より総針組織が好ましく、総針を含む編組織として2/2、3/1組織等があるが、2ループ以上が連続して編成された編組織、即ち総針を含む編組織が好ましい。
1/1組織より総針を含む編組織が好ましい理由は、糸長差にあり、1/1組織に比べ、総針の方がループ長は長く、したがって伸縮性に優れるため通気度差が得やすい。

以下、実施例をあげて本発明を説明する。なお各特性値の測定は、以下の方法に従った。なお織編物の測定には20回洗濯(JIS L0217−1995 103法)後のサンプルを用いた。

(捲縮率)
サンプルの繊維で枠周1.125mのラップリールにて20周の綛を作り、アルカリ処理(1重量%水酸化ナトリウム水溶液、温度60〜65℃、処理時間10分、浴比1:100)を行った。乾燥後、初荷重を掛けて1分後に綛長(L0)を測定し、次に荷重を掛けて所定の湿度(測定温度=20℃)に5分間放置したあと綛長(L1)を測定した。
捲縮率(%)=(L1−L0)/L1×100
初荷重:繊度(dtex)×(9/10)×(1/10)×40g
荷重:繊度(dtex)×(0.36/1000)×40g

(形態安定性)
湿度95%と湿度45%における織編物の形態の変化を目視で評価した。布帛の形態に変化がないものを○、吸湿により織編物が伸び、布帛の大きさが大きくなり形態が変化したものを×とした。

(残留水分率)
天秤上のアクリル板の上に0.1mlの水滴を滴下し、その上に織編物サンプル(10cm×10cm、乾燥重量W0(g))を載せ、吸水させたときの重量をW100(g)とし、5分おきに重量Wを測定し次の式より求めた。
残中水分率=(W−W0)/(W100−W0)×100

(吸水量)
JIS L−1907の表面吸水法(ラローズ法)に基づき、東洋紡エンジニアリング(株)製ラロ−ズ法吸水性測定装置TL−01型を使用して、抱水した水平のグラスフィルタ−の上にサンプルをセットし、該サンプルの上に480gの荷重をかけて測定開始から10秒後に試料がグラスフィルタ−を通して吸い上げる水の量を測定した。この時、グラスフィルターに接するサンプルの面はサンプルの吸水性の高い側の面とする。

(模擬皮膚温度)
カトーテック(株)熱物性測定装置KES−7Fを用いて、熱板の上に所定量の水滴(発汗量に相当)をのせ所定の熱量を与え、熱板温度が30℃(初期温度)となったら織編物サンプルを熱板にのせて、熱板表面の熱電対により熱板温度の変化を測定した。

供給熱量2.33(w/100cm)、水滴0.5(g/100cm)で測定開始から10分後の温度を模擬皮膚温度1、模擬皮膚温度1を測定した後、供給熱量0.58(w/100cm)として5分後の温度を模擬皮膚温度2とした。
熱板面積:100cm(10cm×10cm)
測定条件:20℃、65%RH、風速0.1m/sec

(蒸れ感、べたつき感)
サンプルと同一の織編物でランシャツを作成し着用試験を行った。ランニングを1時間した後の、蒸れ感、べたつき感を評価した。蒸れ感、べたつき感のないものを○、蒸れ感、べたつき感があるものを×とした。

(通気度差)
織編物(40cm×40cm)を24時間、水に浸漬した後に脱水し(脱水時間3分)、20℃、65%の雰囲気で24時間風乾したものを、乾燥時のサンプルとして、重量W0(g)と通気度を測定した。

該サンプルを24時間、水に浸漬した後、水分率が100%になるように脱水した後、20℃、65%の雰囲気にて30分ごとにサンプル重量W(g)と通気度を測定する。
水分率60%における通気度から、乾燥時の通気度を引いたものを通気度差とした。
通気度は、JIS L−1018に従い、フラジール型試験機を用いて測定を行った。
水分率(%)=(W−W0)/W0×100
通気度試験機:TEXTEST社製、FX3300

平均置換度2.91のセルローストリアセテートと平均置換度2.41のセルロースジアセテートを、それぞれ塩化メチレン91重量%/メタノール9重量%の混合溶剤に溶解し、セルローストリアセテート濃度22重量%の紡糸原液及びセルロースジアセテート濃度22重量%の紡糸原液を調製した。これらの紡糸原液を用い、乾式紡糸法により、セルロースジアセテート成分とセルローストリアセテート成分を重量比で50:50にサイドバイサイドに複合紡糸し、84dtex/20のフィラメント糸を得た。得られた複合アセテート繊維は、湿度が95%のとき捲縮率が7%、湿度が45%のとき捲縮率が25%であった。

該アセテート繊維とポリエステル繊維33dtex/12のフィラメント糸をエアー混繊した混繊糸を用い、下記リバーシブル編地を作成した。
*リバーシブル編地
編機:30インチ28ゲージ
編組織:表面層と裏面層は総針組織で、接結は1/1両面タック
糸構成:表面層はポリエステル繊維110dtex24フィラメント
タック部はポリエステル繊維56dtex24フィラメント
裏面層は上記混繊糸

編成されたリバーシブル編地を、下記のアルカリ処理を実施後130℃で染色、染色物を170℃のテンターで熱セットしリバーシブル編地を得た。得られた編地の目付は235g/mであった。
*アルカリ処理条件
アルカリ処理液:水酸化ナトリウム1重量%水溶液
処理液浴比 :1:100
処理温度 :60℃
処理時間 :15分
得られた編地の評価結果を表1に示す。裏面に用いた複合アセテート繊維の捲縮形態が湿度により変化することで編地の通気度が変化し、着用試験においても、蒸れ感、べたつき感のないものであった。

実施例1と同様の複合アセテート繊維とポリエステル繊維の混繊糸を用い、下記の針抜きリバーシブル編地を作成し、実施例1と同様のアルカリ処理及び染色仕上げを行いリバーシブル編地を得た。得られた編地の目付は215g/mであった。
*針抜きリバーシブル編地
編機:30インチ28ゲージ
編組織:表面層は総針で、裏面層は1/1の針抜き組織、接結は両面タック
糸構成:表面層はポリエステル繊維110dtex24フィラメント
タック部はポリエステル繊維56dtex24フィラメント
裏面層は上記混繊糸
得られた編地の評価結果を表1に示す。裏面に用いた複合アセテート繊維の捲縮形態が湿度により変化することで編地の通気度が変化し、着用試験においても、蒸れ感、べたつき感のないものであった。

(比較例1)
裏面層に110dtex/48フィラメントのポリエステル繊維を用いた以外は実施例1と同様にしてリバーシブル編地を作成した。得られた編地の目付は230g/mであった。
得られた編地の評価結果を表1に示す。湿度により通気度の変化が起こらないため、蒸れ感、べたつき感の大きなものとなった。

(比較例2)
実施例1に用いた混繊糸を用い、一層構造の天竺編地を28Gで編みたてした以外は実施例1と同様にして編地を作成した。得られた編地の目付は80g/mであった。
得られた編地の評価結果を表1に示す。湿度変化に伴い編地の通気度が変化するが、湿度が大きい場合編物が伸び、編物としての形態は不安定なものであった。

平均置換度2.91のセルローストリアセテートと平均置換度2.41のセルロースジアセテートを、それぞれ塩化メチレン91重量%/メタノール9重量%の混合溶剤に溶解し、セルローストリアセテート濃度22重量%の紡糸原液及びセルロースジアセテート濃度22重量%の紡糸原液を調製した。これらの紡糸原液を用い、乾式紡糸法により、セルロースジアセテート成分とセルローストリアセテート成分を重量比で50:50にサイドバイサイドに複合紡糸し、110dtex/26フィラメントのサイドバイサイド型に複合されたセルロースアセテート繊維を得た。得られた複合アセテート繊維は、湿度が95%のとき捲縮率が9%、湿度が45%のとき捲縮率が27%であった。

該セルロースアセテート繊維と33dtex/8フィラメントのポリエステル繊維を混繊した混繊糸を裏面に、表面に110dtex/48フィラメントのポリエステル繊維を用いた下記のメッシュリバーシブル編地(目付185g/m)を作成した。
*メッシュリバーシブル編地
編機:30インチ28ゲージ
編組織:表面層は総針で、裏面層は総針組織による片タックメッシュ組織
糸構成:表面層はポリエステル繊維110dtex24フィラメント
裏面層は上記混繊糸

次いで、得られた編地を下記の条件で減量率17.5%にアルカリ処理を行った。なお、減量率はアルカリ処理前後の重量変化によって計算した。
*アルカリ処理条件
アルカリ処理液:水酸化ナトリウム1重量%水溶液
処理液浴比 :1:100
処理温度 :60℃
処理時間 :10分
得られた編地の評価結果を表2に示す。裏面に用いたセルロースアセテート繊維の捲縮形態が湿度により変化することで編地の通気度が変化し、着用試験においても、蒸れ感、べたつき感のないものであった。

(比較例3)
110dtex/48フィラメントのポリエステル繊維を表面、裏面に用いた実施例3と同様の編組織にてメッシュリバーシブル編地(目付185g/m)を作成した。
得られた編地の評価結果を表2に示す。
湿度により通気度の変化が起こらないため、蒸れ感、べたつき感の大きなものとなった。

(比較例4)
40/1の綿糸を表面、裏面に用いた実施例3と同様の編組織にてメッシュリバーシブル編地(目付230g/m)を作成した。
得られた編地の評価結果を表2に示す。
湿度による通気度の変化はわずかであり、保水性も強いため、蒸れ感、べたつき感の大きなものとなった。

Claims (5)

  1. 表面層と裏面層とを有し、若しくは更に中間層を有する多層構造の通気度可逆変化織編物であって、湿度が95%以上のとき捲縮率が10%未満、湿度が45%以下のとき捲縮率が20%以上を示す可逆捲縮セルロースアセテート繊維を含み、目付が100〜350g/m2 である通気度可逆変化織編物
    ただし、表面層の糸構造がポリエステル繊維フィラメント加工糸からなるものは除く。
  2. 前記可逆捲縮セルロースアセテート繊維を裏面層に含む請求の範囲第1項記載の通気度可逆変化織編物。
  3. 残留水分率の測定において、測定開始から20分後の残留水分率が50%以下である請求の範囲第1項または第2項記載の通気度可逆変化織編物。
  4. 模擬皮膚温度の測定において、供給熱量2.33(w/100cm)、発汗量0.5(g/100cm)の状態で10分後の温度上昇が4℃以内、さらに供給熱量0.58(w/100cm)、発汗量0(g/100cm)の状態とした後5分以内に模擬皮膚温度が初期温度以下まで下がる請求の範囲第1〜3項のいずれか1項に記載の通気度可逆変化織編物。
  5. JIS L−1907の吸水速度測定において、測定開始から10秒後の吸水量が1ml以上である請求の範囲第1〜4項のいずれか1項に記載の通気度可逆変化織編物。
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