JP5060668B1

JP5060668B1 - 防護服用布帛及びこれに使用する紡績糸

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Publication number: JP5060668B1
Application number: JP2012519829A
Authority: JP
Inventors: 雅信高橋; 英城大森
Original assignee: Japan Wool Textile Co Ltd; SABIC Innovative Plastics IP BV
Current assignee: Japan Wool Textile Co Ltd; SABIC Global Technologies BV
Priority date: 2011-04-01
Filing date: 2012-02-27
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2032-02-27
Also published as: EP2695978A4; CN102906323A; EP2695978B1; US20130040523A1; JPWO2012137556A1; WO2012137556A1; CN102906323B; EP2695978A1

Abstract

本発明の防護服用布帛は、耐熱性、難燃性防護服用布帛であって、紡績糸で構成され、その繊維混合率はポリエーテルイミド繊維(A）25-75質量%と、ウール及び難燃レーヨンから選ばれる少なくとも一つの繊維(B）20-50質量%と、パラ系アラミド繊維(c）5-25質量%を含み、前記布帛を構成する紡績糸は、(1）前記(A）及び(B）繊維成分を含む均一混紡紡績糸単糸(24）と、(2）芯(21）が牽切紡績されたパラ系アラミド繊維糸(c）であり、鞘(22）がポリエーテルイミド繊維(A）とウール及び難燃レーヨンから選ばれる少なくとも一つの繊維(B）が混紡されて構成される芯鞘紡績糸単糸(23）が撚り合わされた双糸(20）である。これにより、耐洗濯性が高く、作業中に汗をかいたり、暑い時期に着用しても着心地が良好で、耐熱性及び難燃性が高く、染色性も良好で、かつ製造コストの安い防護服用布帛及びこれに用いるための紡績糸を提供する。
【選択図】図２

Description

本発明は、防護服用布帛及びこれに使用する紡績糸に関する。

防護服は、消防、救急隊員、救命隊員、海上救護員、軍隊、石油関連施設の作業員、化学工場の作業員などの作業服として使用されている。この防護服は耐熱性及び難燃性が必要であり、通常はパラ系アラミド繊維が使用されている。しかし、パラ系アラミド繊維はコストが高く、かつ染色が困難であるという問題があった。このため、本発明者らは芯にパラ系アラミド繊維の牽切紡績糸を使用し、鞘にメタ系アラミド繊維、難燃アクリル繊維又はポリエーテルイミド繊維を使用した芯鞘紡績糸を提案した（特許文献１）。また特許文献２にはパラ系アラミド繊維などの耐熱性繊維と難燃性レーヨン又は難燃性ビニロンからなる炭化性難燃繊維との混紡品が提案されている。

しかし、特許文献１に提案の繊維組成ではパラ系アラミド繊維の比率が高くなり、コストが高いという問題があった。特許文献２で提案の単に混紡するだけの繊維組成では、表面に露出するパラ系アラミド繊維が洗濯時の擦過作用等によって容易にフィブリル化し、布帛表面に白化現象が生じて著しい外観不良を呈するという問題があった。

ＷＯ２００９／０１４００７号公報特開２００８−１０１２９４号公報

本発明は、前記従来の問題を解決するため、耐洗濯性が高く、作業中に汗をかいたり、暑い時期に着用しても着心地が良好で、耐熱性及び難燃性が高く、染色性も良好で、かつ製造コストの安い防護服用布帛及びこれに用いるための紡績糸を提供する。

本発明の防護服用布帛は、耐熱性、難燃性防護服用布帛であって、前記布帛は紡績糸で構成され、その繊維混合率は前記布帛を１００質量％としたとき、ポリエーテルイミド繊維（Ａ）２５〜７５質量％と、ウール及び難燃レーヨンから選ばれる少なくとも一つの繊維（Ｂ）２０〜５０質量％と、パラ系アラミド繊維（Ｃ）５〜２５質量％を含み、前記布帛を構成する紡績糸は、
（１）前記（Ａ）及び（Ｂ）繊維成分を含む均一混紡紡績糸単糸と、
（２）芯が牽切紡績されたパラ系アラミド繊維糸（Ｃ）であり、鞘がポリエーテルイミド繊維（Ａ）とウール及び難燃レーヨンから選ばれる少なくとも一つの繊維（Ｂ）が混紡されて構成される芯鞘紡績糸単糸が撚り合わされた双糸であることを特徴とする。

本発明の紡績糸は、前記の防護服用布帛に使用するための紡績糸であって、（１）前記（Ａ）及び（Ｂ）繊維成分を含む均一混紡紡績糸単糸と、（２）芯が牽切紡績されたパラ系アラミド繊維糸（Ｃ）であり、鞘がポリエーテルイミド繊維（Ａ）とウール及び難燃レーヨンから選ばれる少なくとも一つの繊維（Ｂ）が混紡されて構成される芯鞘紡績糸単糸が撚り合わされた双糸であることを特徴とする。

本発明の防護服用布帛は、耐洗濯性が高く、洗濯を繰り返してもフィブリル化が抑制されるので外観不良となることはない。また、高温の熱流束にさらされた場合であっても熱収縮せず、炭化も少なく、作業中に汗をかいたり、暑い時期に着用しても着心地が良好で、製造コストも安価である。パラ系アラミド繊維を芯部だけに集中配置した本発明の紡績糸は、耐熱性及び難燃性が高く、染色性も良好で、かつ製造コストの安いものとなる。

図１は本発明の一実施例における芯鞘構造紡績糸を製造するためのリング精紡機の要部を示す斜視図である。図２は本発明の一実施例における双糸の模式的断面図である。

本発明は、高コストのパラ系アラミド繊維比率を減らし、かつ洗濯時のフィブリル化を抑制して外観不良を生じさせないよう改善することに着想を得て完成したものである。パラ系アラミド繊維を芯部だけに集中配置した芯鞘紡績糸単糸と、これを全く含まない均一混紡紡績糸単糸とを使用して作業服の開発を進めた。

下記二種類の紡績糸で構成された本発明の防護服用布帛の混用率は、ポリエーテルイミド繊維（Ａ）２５〜７５質量％と、ウール及び難燃レーヨンから選ばれる少なくとも一つの繊維（Ｂ）２０〜５０質量％と、パラ系アラミド繊維（Ｃ）５〜２５質量％を含む。好ましくは、ポリエーテルイミド繊維（Ａ）４０〜７０質量％と、ウール及び難燃レーヨンから選ばれる少なくとも一つの繊維（Ｂ）２５〜４０質量％と、パラ系アラミド繊維（Ｃ）５〜２０質量％を含む。

前記紡績糸は、
（１）前記（Ａ）及び（Ｂ）繊維成分を含む均一混紡紡績糸単糸と、
（２）芯が牽切紡績されたパラ系アラミド繊維糸（Ｃ）であり、鞘がポリエーテルイミド繊維（Ａ）とウール及び難燃レーヨンから選ばれる少なくとも一つの繊維（Ｂ）が混紡されて構成される芯鞘紡績糸単糸が撚り合わされた双糸である。前記双糸を使用して織物又は編物とする。以下、本明細書においては、「鞘繊維」を「被覆繊維」とも言う。

１．使用繊維
以下、各繊維について説明する。
（１）ポリエーテルイミド繊維
ポリエーテルイミド繊維としては、例えばSABIC INNOVATIVE PLASTICS社製“ＵＬＴＥＭ”（限界酸素指数（ＬＯＩ）３２）がある。この繊維は約３cN/deci tex程度の引張強度がある。ポリエーテルイミド単繊維の繊度は３．９deci tex(3.5デニール)以下が好ましく、更に好ましくは２．８deci tex(2.5デニール)以下である。３．９deci tex(3.5デニール)以下であれば、柔軟で風合いもよく、作業服として好適である。ポリエーテルイミド繊維の好ましい平均繊維長は３０〜２２０ｍｍの範囲であり、更に好ましくは８０〜１２０ｍｍであり、特に好ましくは９０〜１１０ｍｍの範囲である。前記範囲であれば紡績し易い。

（２）ウール
ウールとしては一般的なメリノ種などのウールを使用できる。ウールはそのまま使用しても良いし、予め綿段階で染色したもの（先染め品）を使用しても良い。好ましくは先染め品を使用する。ウールは非改質ウールを使用しても良いし、スケールを除去して防縮加工しても良い。このような非改質ウール又は改質ウールを使用するのは、吸湿性を向上し、輻射熱を遮断し、高温で過酷な環境下における作業で発汗して濡れても着心地を良好に保て、人体保護のための耐熱性を発揮できるからである。ウールの難燃加工として一般的に知られている国際羊毛事務局が開発したザプロ加工（チタンとジルコニウム塩による処理）したものであっても前記の効果は不変である。

（３）難燃レーヨン
難燃レーヨンとしては、例えばプロバン加工（オルブライト＆ウイルソン社が開発したテトラキスヒドロキシメチルホスホニウム塩を用いたアンモニアキュアリング加工）、チバ・ガイギー社が開発したピロパテックスＣＰ加工（Ｎ−メチロールジメチルホスノプロピオンアミド加工）、オーストリア国レンチング社の商品名“ビスコースＦＲ”等がある。

（４）パラ系アラミド繊維
アラミド繊維としては、パラ系アラミド繊維とメタ系アラミド繊維があリ、本発明においてはパラ系アラミド繊維を使用する。パラ系アラミド繊維は、引張強度が高く（例えば帝人社製“テクノーラ”：２４．７cN/deci tex、デュポン社製“ケブラー”：２０．３〜２４．７cN/deci tex）、熱分解開始温度も高く（前記製品はいずれも約５００℃）、限界酸素指数（ＬＯＩ）は２５〜２９で、耐熱性布帛や耐熱性防護服として好適だからである。パラ系アラミド繊維の単繊維繊度は、０．５〜６deci texの範囲が好ましく、更に好ましくは１〜４deci texの範囲である。

２．各繊維の配合割合
本発明の防護服用布帛の混用率は、ポリエーテルイミド繊維２５〜７５質量％と、ウール及び難燃レーヨンから選ばれる少なくとも一つの繊維２０〜５０質量％と、パラ系アラミド繊維５〜２５質量％であり、均一混紡紡績糸単糸と芯鞘紡績糸単糸が撚り合わされた双糸で構成されている。

好ましくは、ポリエーテルイミド繊維４０〜７０質量％と、ウール及び難燃レーヨンから選ばれる少なくとも一つの繊維２５〜４０質量％と、パラ系アラミド繊維５〜２０質量％の範囲である。前記の範囲であれば、着心地が良好で、耐熱性及び難燃性が高く、染色性も良好で、かつ製造コストの安いものとなる。パラ系アラミド繊維が前記範囲未満では、高温時における熱収縮が高くなり好ましくない。パラ系アラミド繊維が前記範囲超えるとコストが高くなる問題がある。ポリエーテルイミド繊維が前記範囲未満では染色性が低下して問題となる。ポリエーテルイミド繊維が前記範囲を超えると高温時における熱収縮が高くなり好ましくない。ウール及び難燃レーヨンから選ばれる少なくとも一つの繊維が前記範囲未満では着心地性が低下して好ましくない。ウール及び難燃レーヨンから選ばれる少なくとも一つの繊維が前記範囲を超えると耐熱性及び難燃性が低下して好ましくない。

さらに好ましくは、前記均一混紡紡績糸は、ポリエーテルイミド繊維４０〜６９質量％と、ウール及び難燃レーヨンから選ばれる少なくとも一つの繊維２５〜４０質量％と、パラ系アラミド繊維５〜２０質量％と、帯電防止繊維０．１〜１質量％の範囲である。この範囲であれば前記した効果に加えて帯電防止効果も奏する。

３．均一混紡紡績糸
均一混紡紡績糸とするには、常法の紡績法に従い、例えばカード工程、粗紡工程、連条工程又はそれ以前の工程で混紡して紡績糸とする。

４．芯鞘紡績糸
（１）牽切紡績
芯は牽切紡績されたパラ系アラミド繊維糸である。ここで牽切紡績糸とは、長繊維束（トウ）をドラフトしてカット（引きちぎり）し、加撚して紡績糸としたものをいう。ドラフト−加撚を１つの精紡機で行う直紡方式であっても良いし、一旦スラーバーとし撚り掛けして２工程以上で紡績糸（パーロック方式又はコンバータ法）としてもよい。好ましくは、直紡方式である。牽切糸を使用することにより、強力を高く維持でき、鞘繊維との一体性に優れた芯鞘構造紡績糸が得られる。

牽切紡績糸の好ましい繊度は、単糸で５．５６〜２０．０ tex（メートル番手で５０〜１８０番単糸）の範囲が好ましく、更に好ましくは６．６７〜１６．７ tex（メートル番手で６０〜１５０番単糸）の範囲である。繊度が前記の範囲であれば、強力も高く、風合いなどの面からも耐熱性防護服等に好適である。また、撚り数はメートル番手１２５番単糸で３５０〜５５０回／ｍが好ましく、更に好ましくは４００〜５００回／ｍである。撚り数が前記範囲であれば、被覆繊維との一体性がさらに高いものとなる。また、好ましい繊維長は３０〜２２０ｍｍの範囲に分布しており、平均繊維長は８０〜１２０ｍｍ、好ましくは９０〜１１０ｍｍの範囲である。この範囲であれば強力をさらに高く維持できる。

本発明において、牽切紡績糸単糸の繊度をＳ₀(tex)、その撚り数をＴ₀(回/m) とすると、同単糸の撚り係数Ｋs₀は、次に示す数式によって計算する。
Ｋs₀＝Ｔ₀・√Ｓ₀

前記紡績糸を番手表示する場合は、単糸の番手をＣ₀(m/g)、その撚り数をＴ₀(回/m) とすると、同単糸の撚り係数Ｋc₀は、次に示す数式によって計算する。
Ｋc₀＝Ｔ₀／√Ｃ₀

（２）芯鞘紡績糸
次に本発明の芯鞘構造糸を製造するための装置と方法について説明する。図１は本発明の一実施例におけるリング精紡機の要部を示す斜視図である。積極回転駆動するフロントボトムローラ１に、直径の異なる２つの大小の円柱体２，３を錘ごとに設ける。２つの円柱体２，３は軸方向に同軸に直結する。２つの円柱体２，３の上に、２つの直径の異なる円筒形のフロントトップローラ４，５をのせる。２つのフロントトップローラ４，５の直径差は下側の２つの円柱体２，３の直径差と略同じであるが、大小は下側の２つの円柱体２，３とは逆である。２つのフロントトップローラ４，５はゴムコットで被覆され、荷重を掛けた共通のアーバー６にそれぞれ独立に転動可能に外嵌する。粗糸ボビンから引き出した短繊維束１６は、ガイドバーからトランペットフィーダー７を介してバックローラ８に供給する。

短繊維束１５は芯繊維のパラ系アラミド牽切繊維束とし、短繊維束１６は被覆繊維束とする。図示していないが、トランペットフィーダー７はフロントボトムローラ１の軸方向に揺動させることが可能であり、その揺動幅は調節することができる。バックローラ８から送出されてドラフトエプロン９を経た短繊維束１６は、大径側円柱体３と小径側の円筒形フロントトップローラ５に把持されて紡出される。短繊維束１５は、ヤーンガイド１４を介して、小径の円柱体２と大径の円筒形フロントトップローラ４に供給して紡出される。

小径側円柱体２から紡出される短繊維束１５の紡出速度よりも、大径側円柱体３から紡出される短繊維束１６の送出速度の方が速いから、スネルワイヤ１０を介して２本の紡出された短繊維束１５、１６を撚り合わせると、短繊維束１５の周りに短繊維束１６が絡み、短繊維束１５を芯とし短繊維束１６が鞘となる芯鞘型の多層構造紡績糸１７が形成される。

短繊維束１５に対する短繊維束１６のオーバーフィード率は５〜９％が好ましく、更に好ましくは６〜８％である。オーバーフィード率が前記の範囲であると、短繊維束１６は短繊維束１５を「こより状」に包み込み、ほぼ１００％の被覆率で芯繊維を被覆できる。

形成された紡績糸１７は、アンチノードリング１１とトラベラ１２を介して錘上の糸管１３に巻き取られる。短繊維束１５，１６の円柱体２，３上の把時位置が錘ごとに多少のばらつきがあっても、両者の送出速度比は常に一定であるから、製造した芯鞘構造紡績糸１７の性状が錘ごとにばらつくおそれはない。又、トランペットフィーダー７をフロントボトムローラ１の軸方向に可能な範囲で揺動させると、フロントトップローラ５のゴムコット被覆の短繊維束１６との摩擦領域が分散し、ゴムコット被覆の早期摩耗を防止することができる。図示していないが、ヤーンガイド１４は、フロントボトムローラ１の軸方向に揺動させて円筒形フロントトップローラ４のゴムコット被覆の摩耗を軽減することが望ましい。

芯鞘紡績糸単糸の好ましい撚り方向は牽切糸単糸と同方向であり、かつ最も好ましい撚り数Ｔ_max(回/m) は、鞘繊維を被覆した後の単糸繊度に関わらず、牽切紡績糸繊度Ｓ₀ (tex) とその撚り数Ｔ₀(回/m) によって決定され、次式が成立する。
Ｔ_max＝Ｒs・Ｔ₀・√Ｓ₀
ここにおいて、比例定数Ｒs＝０．４９５とすれば、芯繊維と鞘繊維はいわばボルトとナットのように最高度の一体性を示し、芯鞘紡績糸単糸強力は極大値を取る。

前記単糸を番手表示する場合、最も好ましい撚り数Ｔ_max(回/m) は、牽切紡績糸単糸番手Ｃ₀ (m/g) とその撚り数Ｔ₀(回/m) によって決定され、次式が成立する。
Ｔ_max＝Ｒc・Ｔ₀／√Ｃ₀
ここにおいて、比例定数Ｒc＝１５．７とすれば、最高度の一体性を示し、芯鞘紡績糸単糸強力は極大値を取る。

以上のようにして得られた芯鞘紡績糸は、芯が牽切紡績されたパラ系アラミド繊維糸であり、鞘がポリエーテルイミド繊維（Ａ）とウール及び難燃レーヨンから選ばれる少なくとも一つの繊維（Ｂ）が芯の周囲を被覆しているため、洗濯してもパラ系アラミド繊維糸の摩耗などによる傷みは減少されるか、又はパラ系アラミド繊維が紡績糸の表面に現れる割合が少なくなり、洗濯によって摩耗などの傷みが生じても外観を悪くすることはない。いずれにしても品位の低下を防止できる。

５．双糸
本発明の防護服用布帛は、（１）均一混紡紡績糸単糸と、（２）芯が牽切紡績されたパラ系アラミド繊維糸であり、鞘がポリエーテルイミド繊維とウールが混紡されて構成される芯鞘紡績糸単糸が撚り合わされた双糸で構成される。ウールに代表される疎水性繊維の織物においてタテ糸として双糸を使う理由は、単糸の２倍以上の強度をもってして製織時の糸切れを防止する抱合力を付与するとともに、単糸の持つ太さムラを相殺させ、織物の目風をきれいにするためである。双糸は一例としてダブルツイスター等の撚り機を使用して製造する。

木綿（コットン）に代表される親水性繊維の織物においては、タテ糸として単糸に糊付けをして使用する。製織時にタテ糸は隣接同士で織機開口運動の度毎に繰り返し摩擦し合い、張力を受ける度毎に撚りを戻す方向へ回転する。その結果、タテ糸の表面毛羽が絡み合い、糸からさらなる毛羽を引き出して抱合力を低下させ、やがては切断に到って織機を停台させる。繊維が親水性であれば澱粉等が糸に糊着しやすく、表面毛羽は糊剤で固められているので製織中に抱合力が低下することもなく、タテ糸切れは発生しない。なおかつ織り上げた後は精練工程中の水洗で容易に除去することが可能である。

これに対しウールや多くの合成繊維は疎水性であるため、澱粉等が効果的に作用しない。仮に特殊な糊剤を用いて糸表面に塗布できたとしても、織り上げた後の精練工程中において水洗い程度の手段で簡便かつ安価に除去できる方法は現時点で見いだされていない。

織機におけるタテ糸切れは、糸を構成する単繊維強力(cN/deci tex)よりは、表面毛羽の擦れ具合・絡み合い・剥ぎ取りに関する抱合力の方にはるかに大きく依存している。従ってウールの５倍の単繊維強力をもつポリエステル、そのまた５倍のパラ系アラミドも疎水性であるためにタテ糸は双糸とするのが好ましい。

単糸の撚り方向・撚り係数Ｋ₁に対して、双糸のそれをＳとするかＺとするか、またその場合の撚り係数Ｋ₂は、どのような織物にするかによって設定される。毛織物を例に取れば、ジョーゼットやボイルのようにシボ感やシャリ感を得たい場合は、単糸Ｚ撚りに対し、双糸もＺ撚りとしてＫ₂を大きめに設定したいわゆる強撚糸とする。逆にサキソニーやフラノのように織物表面に毛羽をたくさん出してソフトでふくらみやぬめり感を持たせたい場合は、縮絨や起毛が促進されるよう単糸Ｚ撚りに対し、双糸はＳ撚りとしてＫ₂を小さめに設定したいわゆる甘撚とする。

本発明において、均一混紡紡績糸単糸の繊度Ｓ₁は、１５．６〜５５．６の範囲であり、同単糸の撚り係数Ｋs₁が２５６０〜２７５０の範囲であり、均一混紡紡績糸単糸と芯鞘紡績糸単糸が撚り合わされた双糸の撚り方向は、それぞれの単糸の撚り方向と逆であり、かつ前記双糸の撚り係数Ｋs₂は、３４９０〜３７６０の範囲とするのが好ましい。但し、単糸の撚り係数Ｋs₁、双糸の撚り係数Ｋs₂は、次に示す数式によって計算する。
Ｋs₁＝Ｔ₁・√Ｓ₁
Ｋs₂＝Ｔ₂・√Ｓ₂
ここにおいてＴ₁は単糸の撚り数(回/m)、Ｔ₂は双糸の撚り数(回/m)、Ｓ₁は単糸繊度(tex)、Ｓ₂は双糸繊度(tex)を表す。

前記紡績糸を番手表示する場合は、１／１８〜１／６４の範囲であり、単糸の撚り係数Ｋc₁は８１〜８７の範囲であり、前記双糸の撚り方向は前記単糸の撚り方向と逆であり、かつ撚り係数Ｋc₂は７８〜８４の範囲とするのが好ましい。但し、単糸の撚り係数Ｋc₁、双糸の撚り係数Ｋc₂は、次に示す数式によって計算する。
Ｋc₁＝Ｔ₁／√Ｃ₁
Ｋc₂＝Ｔ₂／√Ｃ₁
ここにおいてＴ₁は単糸の撚り数(回/m)、Ｔ₂は双糸の撚り数(回/m)、Ｃ₁は単糸番手(m/g)を表す。

各糸の撚り方向、単糸および双糸の撚り数、撚り係数、糸繊度の好ましい範囲は表１に示すとおりである。参考までに番手の表示も併記する。

前記範囲であると撚構造が安定し、糸包合性も高く、さらに目風がきれいでソフトな風合いの織物とすることができる。

得られた双糸の模式的断面図を図２に示す。双糸２０は芯鞘構造紡績糸２３と均一混紡紡績糸２４で構成される。芯鞘構造紡績糸２３はパラ系アラミド繊維からなる牽切紡績糸が芯２１に配置され、ウール繊維及び難燃性レーヨン繊維から選ばれる少なくとも一つの繊維とポリエーテルイミド繊維と、必要により加える帯電防止繊維が混紡されて鞘２２に配置されている。

得られた双糸は、撚り止めし、経糸と緯糸に使用して織物とする。織物組織は、平織(plain weave)、斜文織(twill weave、綾織ともいう)、又は朱子織(satin weave)組織などの織組織を使用できる。編物にする場合は、横編、丸編、経編のいずれでも適用できる。編組織はどのようなものであっても良い。編物内に空気を含ませる場合は、二重接結パイル布帛に編成する。

本発明の防護服用布帛の単位あたりの重量（目付）は１００〜３４０ｇ／ｍ^２の範囲が好ましい。前記範囲であれば、さらに軽くて着心地の良い作業服とすることができる。さらに好ましくは１４０〜３００ｇ／ｍ^２の範囲、とくに好ましくは１８０〜２６０ｇ／ｍ^２の範囲である。

本発明の防護服用布帛は、ＩＳＯ９１５１火災暴露熱伝達試験に準じた熱流束８０ｋＷ／ｍ^２±５％を３秒間暴露したときに熱収縮はなく、ＪＩＳＬ１０９１Ａ−４法（垂直法、１９９２年版、接炎時間１２秒）に規定される燃焼試験において、炭化長がタテ方向及びヨコ方向ともに５ｃｍ以下が好ましい。これにより、高温にさらされても熱収縮はないか又は低く、難燃性もあり、高温で過酷な環境下における作業で発汗して濡れても着心地を良好に保てる。

前記生地には帯電防止繊維を加えることが、活動時に帯電させないために好ましい。帯電防止繊維としては、金属繊維、炭素繊維、金属粒子や炭素粒子を練りこんだ繊維などがある。帯電防止繊維は、紡績糸に対して０．１〜１質量％の範囲加えることが好ましく、更に好ましくは０．３〜０．７質量％の範囲である。帯電防止繊維糸は製織時に加えることもできる。例えばＫＢセーレン社製“ベルトロン”、クラレ社製“クラカーボ”、炭素繊維、金属繊維等を０．１〜１質量％の範囲加えてもよい。

前記ポリエーテルイミド繊維は綿状態、糸状態又は布帛状態で染色することが可能である。また、パラ系アラミド繊維は染色が困難なため、原着されていることが好ましい。ここで原着とは、紡糸工程以前の段階でポリマーに顔料や着色剤を加えて着色しておくことをいう。

以下、実施例を用いてさらに具体的に説明する。本発明の実施例、比較例における測定方法は次のとおりとした。
（１）熱収縮試験
ＩＳＯ９１５１火災暴露熱伝達試験に準じた熱流束８０ｋＷ／ｍ^２±５％を３秒間暴露したときの熱収縮を測定した。
（２）耐燃焼性
ＪＩＳＬ１０９１Ａ−４法で規定される、垂直に配置した織物試料の下端にブンゼンバーナーで１２秒間接炎したときの炭化長、炎を外したときの残炎時間、及び残塵時間を測定した。
（３）耐洗濯性
国際性能基準ISO 11613-1999に規定されているISO 6330-1984, 2A-Eにしたがい、５回洗濯した。
（４）帯電圧試験
JIS L1094 5.4法で規定される摩擦帯電減衰測定法により、帯電直後の電圧を測定した。
（５）生地傷みを測定するための洗濯試験
JIS L 1096 F-2法（中温ワッシャ法）にしたがって測定した。
洗濯条件：300分連続洗濯
洗い時水温：６０℃
すすぎ条件：約４０℃の水で５分間運転後、さらに新しい水（温度約４０℃）で１０分間運転。
使用洗剤：ＥＣＥ洗剤、洗剤使用量０．１質量％
試料重量：試料１０点と負荷布合わせて1.4ｋｇ
乾燥条件：吊干し（風乾）
（６）その他の物性
ＪＩＳ又は業界規格にしたがって測定した。

（実施例１）
１．使用繊維
（１）ポリエーテルイミド繊維
ポリエーテルイミド繊維はSABIC INNOVATIVE PLASTICS社製“ＵＬＴＥＭ”（限界酸素指数（ＬＯＩ）３２）、単繊維繊度３．３deci tex(３デニール)、平均繊維長８９ｍｍを使用し、原綿をオリーブグリーン色に染色した。染色機としてニッセン社製高圧染色機を使用し，染料，その他の添加物としてはKAYARON POLYESTER YELLOW FSL（日本化薬）3.60%o.w.f.,KAYARON RED SSL（日本化薬）0.36%o.w.f.,KAYARON POLYESTER BLUE SSL（日本化薬）1.24%o.w.f.,酢酸（68wt%）0.0036%o.w.f.,酢酸ソーダ0.0067%o.w.f.を加え、１３５℃で６０分間、染色をした。
（２）ウール繊維
ウール繊維はオーストラリア産、メリノ種の非改質ウール（平均繊維長：７５ｍｍ）を使用し、酸性染料を用いて常法によりオリーブグリーン色に染色した。
（３）パラ系アラミド繊維
パラ系アラミド繊維は帝人社製商品名“テクノーラ”の牽切紡績糸、糸繊度８．０tex(メートル番手：１／１２５)（単繊維繊度１．７deci tex(１．５デニール)、平均繊維長１００ｍｍ、原着品）を使用した。
（４）帯電防止繊維
帯電防止繊維はＫＢセーレン社製商品名“ベルトロン”、単繊維繊度５．６deci tex(５デニール)、平均繊維長：８９ｍｍを使用した。

２．紡績糸双糸の作製
（１）混紡紡績糸
前記先染めのポリエーテルイミド繊維および同ウールならびに帯電防止繊維の原綿を個別に梳毛カードに投入して開繊を行い、繊維ウェブとしてからスライバー混によりエーテルイミド繊維５９．５質量％と、同ウール４０．０質量％と、帯電防止繊維０．５質量％の比率でブレンドし、前紡工程、精紡工程を経て、混紡紡績糸とした。
（２）牽切芯鞘紡績糸
図１に示す方法によりパラ系アラミド繊維（原着品）３６．０質量％を芯とし、前記先染めのポリエーテルイミド繊維３８．１質量％と、同ウール２５．６質量％と、帯電防止繊維０．３質量％の混紡繊維成分を鞘とする牽切芯鞘紡績糸を作製した。
（３）双糸
前記混紡紡績糸と前記牽切芯鞘紡績糸をダブルツイスターで撚り合わせて双糸とした。得られた双糸の各繊維の割合は、ポリエーテルイミド繊維４８．８質量％、パラ系アラミド繊維１８．０質量％、同ウール３２．８質量％と、帯電防止繊維０．４質量％であった。表２に各糸の撚り方向、撚り数、撚り係数、糸番手を示す。

３．織物の作製
前記紡績糸を経糸と緯糸に使用し、レピア織機を使用して１／２綾織り組織の織物を作製した。この織物はＩＳＯ９１５１火災暴露熱伝達試験に準じた熱流束８０ｋＷ／ｍ^２±５％を３秒間暴露したときに熱収縮はなく、ＪＩＳＬ１０９１Ａ−４法に規定される燃焼試験において、炭化長がタテ方向及びヨコ方向ともに５ｃｍ以下であった。また、生地傷みを測定するための洗濯後の織物の外観は良好であった。物性及び試験方法を表３に示す。

前記で得られた織物を作業服として化学工場の作業員１０名に１月間着用試験してもらった。この工場の作業員は従来、難燃アクリル系繊維５０質量％と難燃コットン５０質量％の材料（以下アクリル／コットン）からなる作業服を着用していたが、従来の作業服に比較して、全員から着心地は良いとの評価を得た。着心地の良い理由は、作業によって発汗しても暖かく冷感が少ない、身体に張り付かない、乾きやすい、シワになりにくい、型崩れしにくいなどである。ちなみに前記アクリル／コットン繊維の布帛は、前記ISO 9151火災暴露熱伝達試験において燃焼してしまい、熱収縮は測定できず、JIS L1091A-4別法(付属書8),1992年接炎12秒(垂直法)における燃焼性は、炭化長経：１３．７ｃｍ，炭化長緯：１１．４ｃｍ，残炎経：０．０秒，残炎緯：０．０秒，残塵経：１．６秒，残塵緯１．２秒であった。

（実施例２）
実施例１において、繊維の混用率を表４に示すとおりとした以外は実施例１と同様に実施した。表４において洗濯試験は生地傷みを測定するための洗濯試験のことである。

表４から、本発明の実施例の布帛は、熱収縮がなく、炭化長が５ｃｍ以下であり、耐熱性及び難燃性が高いこと、並びに生地傷みを測定するための洗濯後の織物の外観は良好であることが確認できた。

これに対して比較例は次の問題があった。
（１）実験No.2-1は、パラ系アラミド繊維が少なすぎて熱収縮し、炭化長も大きく、好ましくなかった。
（２）実験No.2-4は、パラ系アラミド繊維が多すぎて充分な被覆ができないため、同繊維の原着色が目立ち、洗濯後の著しい外観不良があり問題があった。
（３）実験No.2-5は、ポリエーテルイミド繊維が多すぎて熱収縮し、炭化長も大きく、また、ウールが少なすぎて着心地が悪く好ましくなかった。
（４）実験No.2-6は、ウールが多すぎて炭化長が大きく好ましくなかった。

以上の実験の補足説明をする。
（１）パラ系アラミド繊維の牽切糸は、技術的制約から１／１２５が細番手の限界である。
（２）パラ系アラミド繊維の牽切糸は、太番手に限界はないが、精紡糸つなぎ作業では、１／９０（メートル番手９０番単糸）ぐらいが特殊な器具を持たずにかつ指を切断することなく、安全に作業ができる限界である。
（３）したがって、実際に芯部として牽切糸を使った場合、パラ系アラミド繊維の混用率は任意の値をとることができず、２種類の形態の双糸＝X＆Yの糸配列を採用することにより、表３に示す混用率を変える実験をした。
（４）表４の下の備考３に記載したとおり、X形態とは片目玉、Y形態とは目玉なしの双糸と定義した。
（５）例えば実験No.2-1のパラ系アラミド繊維３．０質量％の素材を作成する場合、タテ／ヨコともにXを１本・Yを５本配列した格子状の織物とすれば、全部の糸をXとした場合(= all)が１８質量％であるから６分の１で３質量％となる。
（６）ＰＥＩ繊維とウールは任意の割合で混用でき、表４の様な混用率の織物は実際に作成できたので、燃焼試験等で各種の特性評価ができた。
（７）実験No.2-4の牽切芯鞘紡績糸の単糸１／６５（メートル番手６５番単糸）は、鞘がうすくて芯がはみ出し、芯繊維の原着色が目立ち、洗濯後の著しい外観不良があり問題があった。

（実施例３）
実施例１において、ウールを難燃レーヨンに置き換えた以外は実施例１と同様に実施した。難燃レーヨンは、オーストリア国レンチング社の商品名“ビスコースＦＲ”（平均繊度３．３deci tex ,繊維長７５mm）を用いた。得られた双糸を経糸と緯糸に使用し、レピア織機を使用して１／２綾織り組織の織物を作製した。この織物はＩＳＯ９１５１火災暴露熱伝達試験に準じた熱流束８０ｋＷ／ｍ^２±５％を３秒間暴露したときに熱収縮はなく、ＪＩＳＬ１０９１Ａ−４法に規定される燃焼試験において、炭化長がタテ方向及びヨコ方向ともに５ｃｍ以下であった。また、生地傷みを測定するための洗濯後の織物の外観は良好であり、着心地も良好であった。

１フロントボトムローラ
２大径円柱体
３小系円柱体
４，５フロントトップローラ
６アーバー
７トランペットフィーダー
８バックローラ
９ドラフトエプロン
１０スネルワイヤ
１１アンチノードリング
１２トラベラー
１３糸管
１４ヤーンガイド
１５短繊維束（芯繊維のパラ系アラミド牽切繊維束）
１６短繊維束（被覆繊維束）
１７芯鞘構造紡績糸
２０双糸
２１芯繊維（パラ系アラミド繊維牽切紡績糸）
２２鞘繊維（被覆繊維）
２３芯鞘構造紡績糸
２４均一混紡紡績糸

Claims

耐熱性、難燃性防護服用布帛であって、
前記布帛は紡績糸で構成され、その繊維混合率は前記布帛を１００質量％としたとき、ポリエーテルイミド繊維（Ａ）２５〜７５質量％と、ウール及び難燃レーヨンから選ばれる少なくとも一つの繊維（Ｂ）２０〜５０質量％と、パラ系アラミド繊維（Ｃ）５〜２５質量％を含み、
前記布帛を構成する紡績糸は、
（１）前記（Ａ）及び（Ｂ）繊維成分を含む均一混紡紡績糸単糸と、
（２）芯が牽切紡績されたパラ系アラミド繊維糸（Ｃ）であり、鞘がポリエーテルイミド繊維（Ａ）とウール及び難燃レーヨンから選ばれる少なくとも一つの繊維（Ｂ）が混紡されて構成される芯鞘紡績糸単糸が
撚り合わされた双糸であることを特徴とする防護服用布帛。
前記均一混紡紡績糸単糸の撚り係数Ｋs₁が２５６０〜２７５０の範囲であり、前記双糸の撚り方向は前記単糸の撚り方向と逆であり、かつ前記双糸の撚り係数Ｋs₂は３４９０〜３７６０の範囲である請求項１に記載の防護服用布帛。
但し、単糸の撚り係数ｋs₁、双糸の撚り係数ｋs₂は、次に示す数式によって計算する。
Ｋs₁＝Ｔ₁・√Ｓ₁
Ｋs₂＝Ｔ₂・√Ｓ₂
ここにおいてＴ₁は単糸の撚り数(回/m)、Ｔ₂は双糸の撚り数(回/m)、Ｓ₁は単糸繊度(tex)、Ｓ₂は双糸繊度(tex)を表す。
前記防護服用布帛は、ＩＳＯ９１５１火災暴露熱伝達試験に準じた熱流束８０ｋＷ／ｍ^２±５％を３秒間暴露したときに熱収縮はなく、
ＪＩＳＬ１０９１Ａ−４法に規定される燃焼試験において、炭化長がタテ方向及びヨコ方向ともに５ｃｍ以下である請求項１又は２に記載の防護服用布帛。
前記混紡紡績糸は、さらに帯電防止繊維を含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の防護服用布帛。
前記防護服用布帛は、織物又は編物である請求項１〜４のいずれか１項に記載の防護服用布帛。
前記防護服用布帛を構成するポリエーテルイミド繊維は綿状態、糸状態又は布帛状態で染色されており、パラ系アラミド繊維は原着されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の防護服用布帛。
前記防護服用布帛の単位あたりの質量は１００〜３４０ｇ／ｍ^２の範囲である請求項１〜６のいずれか１項に記載の防護服用布帛。
請求項１〜７のいずれか１項に記載の防護服用布帛に使用するための紡績糸であって、
前記紡績糸は、
（１）前記（Ａ）及び（Ｂ）繊維成分を含む混紡紡績糸単糸と、
（２）芯が牽切紡績されたパラ系アラミド繊維糸（Ｃ）であり、鞘がポリエーテルイミド繊維（Ａ）とウール及び難燃レーヨンから選ばれる少なくとも一つの繊維（Ｂ）が混紡されて構成される芯鞘紡績糸単糸が撚り合わされた双糸であることを特徴とする紡績糸。
前記紡績糸は双糸で構成され、単糸の撚り係数Ｋs₁が２５６０〜２７５０の範囲であり、前記双糸の撚り方向は前記単糸の撚り方向と逆であり、かつ前記双糸の撚り係数Ｋs₂は３４９０〜３７６０の範囲である請求項８に記載の紡績糸。
但し、単糸の撚り係数ｋs₁、双糸の撚り係数ｋs₂は、次に示す数式によって計算する。
Ｋs₁＝Ｔ₁・√Ｓ₁
Ｋs₂＝Ｔ₂・√Ｓ₂
ここにおいてＴ₁は単糸の撚り数(回/m)、Ｔ₂は双糸の撚り数(回/m)、Ｓ₁は単糸繊度(tex)、Ｓ₂は双糸繊度(tex)を表す。