JP5245012B2 - 光に遇って快速昇温発熱の化学繊維及び該繊維を含有する織物 - Google Patents

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Description

本発明は、化学繊維、特に、光に遇って快速昇温の化学繊維及び該化学繊維を含有する織物に関する。
伝統繊維及び織物の保温は、主に体から発する熱を逸脱することを阻止する。科学の発展にともなって、人間は、部分的に発熱機能を有する繊維を研究した。例えば、次の通りである。
（１）電熱繊維
日本で試みた服装保温材料は、電熱材料を利用して組み込まれた複合繊維に参入し、その原理は電熱カーペットと同様に、導電繊維の通電を利用して繊維を発熱させ、暖める効果を達成する。この繊維を用いて製造した服装は、外見は薄い単衣に見えるが、実際は、電熱の服装であり、エネルギーが携帯の可充電のバッテリから得られ、寒い冬でも、熱量が絶えずどんどん得られるので、寒さに抵抗できる。
この種類の電熱繊維は、製造コストが高く、充電バッテリを携帯して電源を提供する必要があり、日常生活では使用に不便であると言う問題が存在する。
（２）太陽絨（Ｓｕｎ ｃａｓｈｍｅｒｅ）
太陽絨は、スペースコットン原理に基づいて製造した体表性のある新たな一時代の材料である。それは、伝統な１００％ウール繊維を十分にパイル化し、ふわふわしてから二層のソフトレンズの間に置き、薄さをコントロールできる熱対流阻止層（気嚢）を形成させ、その伝熱係数は非常に低く、同時に人体の熱輻射線に反射作用を有し、二重保温の機能を実現する。気嚢の気体の含量を９０％占めるため、太陽絨が軽くて柔軟且つ保温である。その単位体積内の繊維量は、コットンより２／３少なく、羽毛より４／５少ない。よって、製造した服装は美観があり、太りすぎにみえない。そのクロ（ｃｌｏ）値を測定した結果は、３．０６２である。二層の鏡面において、開閉可能な微孔を有し、皮膚の毛穴のように、熱の時には開いて熱を発し、寒い時には閉じて保温し、温度を調整でき、しかも、通気性を有し、秋冬の理想的な衣料である。
このような太陽絨材料も、製造工程が複雑、コストが高く、産業化しにくいなどの欠陥が存在する。
（３）化学保温、調温繊維
ある人は、化学方法を利用して、保温、調温繊維を製造した。例えば、一層の非通水の薄膜を付着し、且つ硫酸ナトリウムを内装した織物は、硫酸ナトリウムが熱にあったら、液体化して熱を保つ、その熱蓄の能力は水より６０倍であり、そのため、体感温度を下げ、寒さにあったら、硫酸ナトリウムを固化し、吸収された熱量を発する。
このような材料は、織物を製造した後、日常生活において、各種のスクラッチや衝突して漏れを発生することがあり、よって、その実用性を更に向上させる必要がある。
本発明の目的は、前記先行技術の欠陥を克服し、製造が簡単、コストが低く、産業化を実施しやすい光に遇って快速昇温の化学繊維及び該化学繊維を含有する織物を提供することである。
前記目的を実現するため、本発明は、次の技術案を用いる。
通常の化学繊維と０．１重量％〜３重量％のナノ構造体とを含み、前記ナノ構造体は、３００ｎｍ〜８，０００ｎｍの微粒子を含有し、前記微粒子は、主にＳｉ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｎａ、Ｆｅ又はこれらの混合物を含有する光に遇って快速昇温の化学繊維を提供する。前記微粒子は、前記任意の一種類の物質又は前記物質の任意の割合で混合したものである。
２重量％〜３重量％の３００ｎｍ〜２，０００ｎｍの微粒子を含有することが好ましい。前記微粒子は、更に、Ｓｉを４０重量％〜５０重量％、Ｚｎを２０重量％〜３０重量％、Ｃａ、Ｍｇ、Ｎａ及びＦｅの混合物を２０重量％〜４０重量％含有する。
１重量％〜２重量％の２，０００ｎｍ〜５，０００ｎｍの微粒子を含有することが好ましい。前記微粒子は、更に、Ｓｉを４０重量％〜５０重量％、Ｚｎを２０重量％〜３０重量％、Ｃａ、Ｍｇ、Ｎａ及びＦｅの混合物を２０重量％〜４０重量％含有する。
０.１重量％〜１重量％の５，０００ｎｍ〜８，０００ｎｍの微粒子を含有することが好ましい。前記微粒子は、更に、Ｓｉを４０重量％〜５０重量％、Ｚｎを２０重量％〜３０重量％、Ｃａ、Ｍｇ、Ｎａ及びＦｅの混合物を２０重量％〜４０重量％含有する。
前記微粒子は、更に、Ｚｎを４５重量％〜６０重量％、Ａｌを１５重量％〜２０重量％、Ｃａ、Ｎａ、Ｐ及びＬａの混合物を２０重量％〜４０重量％含有する。
本発明のもう１つの目的は、光に遇って快速昇温発熱の織物を提供し、該織物は、少なくとも部分的に上記の化学繊維を含有する。
本発明の効果は、次の通りである。本発明は、通常の化学繊維に３００ｎｍ〜８，０００ｎｍの微粒子ナノ構造体を加えたため、本発明の化学繊維は、同一の光照射時間及び光照射強度において、光に遇って快速昇温の予想外な効果を有し、しかも、本発明は、先行技術の発熱繊維に対して、製造コストが低く、製造工程が簡単で、工業化生産に容易等のメリットを有し、低温環境下において、比較的よい新型発熱繊維材料である。
図１は、本発明の有益効果の測定装置である。 図２は、実施例１の測定方法の温度−時間変化曲線である。
（実施例１）
図１を参照して、その中は、本発明の一種類の光に遇って快速昇温の化学繊維発熱効果の測定実施例を示す。
測定単位：日本合成織物測定研究委員会（Ｊａｐａｎ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ）
測定証明書番号：ＣＫ−６４２１５−２
測定項目：熱蓄効率測定
（１）測定サンプル
本発明の繊維（１）：通常の化学繊維に、約１．５重量％のナノ構造体を加え、微粒子の大きさは約３，０００ｎｍの化学繊維である。前記微粒子は、Ｓｉを４５重量％、Ｚｎを２５重量％、Ｃａ、Ｍｇ、Ｎａ及びＦｅの混合物を３０重量％、及びその他の微量元素を含有する。本発明のナノ構造体は、先行技術のいずれかの一種類の繊維を用いてもよく、製造工程において添加する。
対照組繊維（２）：ナノ構造体を含まない通常化学繊維
（２）測定方法：
温度−時間関係曲線を用いて、層状の繊維サンプルをポリスチレン発泡プラスチックの台面Ｃに置き、固定部品Ｈで固定させ、そして二層の測定サンプルＳの間に熱電対温度計Ｂを挿入する方法により、下記の光照射条件／方式下（図１を参考する）において記録した。
また、測定方法は、各種類のサンプルの測定位置を変更することにより、測定する。しかも、二種類の測定方法は、同一の計算方式を用いて、相応的な測定結果を得た。
＜光照射条件／方式＞
光源：“岩崎電子会社”で生産した１００Ｖ、５００ＷのランプＡを用いた。
照射距離Ｌ：５０ｃｍ
照射部位：測定サンプルの表面
照射時間：１５分間
空気温度：２０℃±２℃
（３）上記サンプルの実験測定結果
＊測定結果（単位：℃）
上記測定結果の温度−時間の関係曲線を、図２に示す。
前記日本合成織物測定研究委員会（Ｊａｐａｎ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ）の上記測定構造から、本発明の光に遇って快速昇温の化学繊維は、同一の光照射強度及び光照射時間の条件下において、通常の化学繊維より、顕著及び予想外の更なる快速昇温効果を有することがわかる。
（実施例２）
本実施例と上記実施例との差異点は、２.８重量％の約５００ｎｍの微粒子を含有する。前記微粒子は、Ｓｉを４０重量％、Ｚｎを２０重量％、Ｃａ、Ｍｇ、Ｎａ及びＦｅの混合物を４０重量％、及びその他の微量元素を含有する。
上記サンプルの実験測定結果
＊測定結果（単位：℃）
本実施例の測定結果の温度-時間の関係曲線：省略
（実施例３）
本実施例と上記実施例との差異点は、０.７重量％の約７，０００ｎｍの微粒子を含有する。前記微粒子は、Ｓｉを５０重量％、Ｚｎを３０重量％、Ｃａ、Ｍｇ、Ｎａ及びＦｅの混合物を２０重量％、並びにその他の微量元素を含有する。
上記サンプルの実験測定結果
＊測定結果（単位：℃）
本実施例の測定結果の温度-時間の関係曲線：省略
先行技術の紡糸工程の制限があり、本発明は、通常の化学繊維に０.１重量％〜３重量％の３００ｎｍ〜８，０００ｎｍのナノ構造体を用いることによって、新しい化学繊維は、予想外の光に遇って快速昇温の発熱効果を有する。但し、当業者は、紡糸工程の許可の前提下において、より多い重量部の小さいｎｍ顆粒のナノ構造体を加えることができ、それによる化学繊維も比較的な発熱効果を有することが理解できる。
また、本発明のもう１つの目的は、光に遇って快速昇温発熱の織物を提供することにあり、例えば、編み物、織物製品、該織物において、少なくとも部分的に前記化学繊維を含有し、当然、全ては本発明の光に遇って快速昇温発熱の化学繊維を用いて製造してもよい。
当然ながら、当業者は、本発明の光に遇って快速昇温の化学繊維を用いて、各種類の発熱繊維を構成することができる。
前記実施例は、本発明の説明用のみに提供し、本発明に対する制限ではなく、当業者は、本発明の範囲を逸脱しない情況において、各種の変化と変形することができる。よって、同等の全ての技術案も本発明の保護範囲に該当し、本発明の特許保護範囲は、各請求項に限定されるべきである。

Claims (8)

  1. 通常の化学繊維と０．１重量％〜３重量％のナノ構造体とを含み、前記ナノ構造体が、３００ｎｍ〜８，０００ｎｍの微粒子を含有し、
    前記微粒子が、Ｓｉ、Ｚｎ、並びにＣａ、Ｍｇ、Ｎａ及びＦｅの混合物を含有することを特徴とする光に遇って快速昇温発熱の化学繊維。
  2. 通常の化学繊維と２重量％〜３重量％のナノ構造体とを含み、前記ナノ構造体が、３００ｎｍ〜２，０００ｎｍの微粒子を含有し、
    前記微粒子がＳｉを４０重量％〜５０重量％、Ｚｎを２０重量％〜３０重量％、並びにＣａ、Ｍｇ、Ｎａ及びＦｅの混合物を２０重量％〜４０重量％含有する請求項１に記載の化学繊維。
  3. 通常の化学繊維と２．８重量％のナノ構造体とを含み、前記ナノ構造体が、５００ｎｍの微粒子を含有し、
    前記微粒子がＳｉを４０重量％、Ｚｎを２０重量％、並びにＣａ、Ｍｇ、Ｎａ及びＦｅの混合物を４０重量％含有する請求項１から２のいずれかに記載の化学繊維。
  4. 通常の化学繊維と１重量％〜２重量％のナノ構造体とを含み、前記ナノ構造体が、２，０００ｎｍ〜５，０００ｎｍの微粒子を含有し、
    前記微粒子がＳｉを４０重量％〜５０重量％、Ｚｎを２０重量％〜３０重量％、並びにＣａ、Ｍｇ、Ｎａ及びＦｅの混合物を２０重量％〜４０重量％含有する請求項１に記載の化学繊維。
  5. 通常の化学繊維と１．５重量％のナノ構造体とを含み、前記ナノ構造体が、３，０００ｎｍの微粒子を含有し、
    前記微粒子がＳｉを４５重量％、Ｚｎを２５重量％、並びにＣａ、Ｍｇ、Ｎａ及びＦｅの混合物を３０重量％含有する請求項１及び４のいずれかに記載の化学繊維。
  6. 通常の化学繊維と０．１重量％〜１重量％のナノ構造体とを含み、前記ナノ構造体が、５，０００ｎｍ〜８，０００ｎｍの微粒子を含有し、
    前記微粒子がＳｉを４０重量％〜５０重量％、Ｚｎを２０重量％〜３０重量％、並びにＣａ、Ｍｇ、Ｎａ及びＦｅの混合物を２０重量％〜４０重量％含有する請求項１に記載の化学繊維。
  7. 通常の化学繊維と０．７重量％のナノ構造体とを含み、前記ナノ構造体が、７，０００ｎｍの微粒子を含有し、
    前記微粒子がＳｉを５０重量％、Ｚｎを３０重量％、並びにＣａ、Ｍｇ、Ｎａ及びＦｅの混合物を２０重量％含有する請求項１及び６のいずれかに記載の化学繊維。
  8. 請求項１から７のいずれかに記載の化学繊維を含有することを特徴とする光に遇って快速昇温発熱の織物。
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