JP6035870B2 - 防護服用材料および防護服 - Google Patents
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Description
1.非熱溶融性繊維を50%重量以上含み、JIS L1091(1999)の垂直法による炭化長が15cm以下の織物からなる外層布と、絶乾質量が80〜150g/m2である織物、編物あるいは不織布の形状をした活性炭素繊維シートを含み、厚さが1.6〜3.5mmである内層布との積層体からなり、その熱防護性が45℃/15秒以下である防護服用材料。
2.外層布が綿を50〜99重量%含む織物である上記1に記載の防護服用材料。
3.内層布が活性炭素繊維の編物の表裏両面に保護層を配置し、キルティングにより結合した積層体からなる上記1または2に記載の防護服用材料。
4.上記1から3のいずれかに記載の防護服用材料を用い、胴回りに締め紐を有した上着と吊りベルトを備えたズボンからなる防護服。
また、上着の胴回りに締め付け紐を配置し、ズボンに吊りベルトを配置することで、より熱の遮蔽と有毒化学物質の侵入を防ぐ防護服とすることができる。
本発明では外層布は炎に接しても延焼を防ぐ機能を有し、内層布は熱を遮蔽する機能を有する。内層布の熱遮蔽においては、その厚さが有効であり、さらに活性炭素繊維の織編物もしくは不織布が不融性と断熱性を併せ持って効果を発揮する。
本発明の防護服用材料は外層布と内層布の積層体で構成される。外層布は非熱溶融性繊維を50重量%以上含み、JIS L1091(1999)の垂直法による炭化長が15cm以下である織物からなる。非熱溶融性繊維としてはアラミド繊維、ポリフェニレンスルフィド、ポリイミド、ポリベンズイミダゾールやポリベンズオキサゾールなどの難燃性合成繊維、難燃処理を施したセルロース系繊維や獣繊維などが挙げられる。ここでセルロース系繊維としては綿、麻、ジュート、亜麻、ケナフ、芭蕉、などの天然セルロースやビスコースレーヨン、銅アンモニアレーヨン、ポリノジック、リヨセル、溶融紡糸型などの再生セルロース繊維が含まれる。獣毛繊維には羊毛、山羊、アルパカ、うさぎ、らくだ、ミンク、アザラシなどから得られる動物(天然ケラチン質)繊維を言う。
ここで外層布と内層布はキルティング法やラミネート法で接合してもよいが、接合することなく重ね合わせただけで衣服の形状に縫製しても構わない。本発明の防護服はこれら外層布と内層布を材料として用いて、胴回りに締め紐を有した上着と吊りベルトを備えたズボンからなる。ズボンの吊りベルトを取り付けることにより、体にフィットして着用者が行動しやすくなると共に、胴回りに防護服材料を配置することにより身体駆幹部を熱や化学剤から防護することができる。また上着の胴回りに締め紐を配置することにより同じく行動しやすくなると共に防護服材料が身体駆幹部からずれて熱や化学剤に対する防護性が低下することを抑制できる。
ASTM D4108−1987の試験装置に準拠して、次の方法によって測定した。下から試験供試体である外層布と内層布を順に重ねて把持具に装着して、プロパンガスバーナーの口の上50mmとなるように試料を設置する。この時、外層布がバーナー側であり、防護服を作製した場合の身体側になる内層布が上側になる。試料から離れた1cm上方に熱電対温度計を設置し、接炎前の温度(A)をする。一旦バーナーを外して、プロパンガスを送って炎を点火し、炎の長さが4cmとなるように調整する。炎が安定した後にバーナーを試料の下に素早く移動して、15秒後の熱電対温度計の表示温度(B)を計測する。本発明による熱防護性は次式による。尚、熱防護性試験は20±2℃の雰囲気で行った。
熱防護性(℃)=B(℃)−A(℃)
JIS K1477(2007)に記載のトルエン吸着性能のうち平衡吸着量による。
厚さはJIS L1096(2010)に記載の厚さのうちA法により、加圧する一定圧力は0.7kPaとした。
質量はJIS L1096(2010)に記載の標準状態における単位面積当たりの質量のうちA法により測定した。
絶乾質量は試料を115±5℃の恒温乾燥器中で約3時間加熱した後、密栓してデシケータ中で室温まで冷却した後の単位面積当りの質量を求めた。
炭化長はJIS L1091(1999)附属書8に記載の「垂直燃焼性試験方法−垂直バーナー法」によって測定した。
ナイロン66フィラメント糸と綿の混率が23/77の電気開繊方式により40番手の混紡糸を作成した。次いで常法によりエアジェット織機を用いて製織し、たて糸密度140本/2.54cm、よこ糸密度108本/2.54cmの2/1綾織物を作成した。次いで、定法により毛焼、糊抜、精練、漂白、シルケット、染色、ソーピングを行った。さらに、この染色織物をN−メチロールジメチルホスホノプロピオン酸アミドを主成分とするピロバテックスCPを40%、塩化アンモニウムを0.5%含む水溶液に浸漬し、ピックアップが65%となるように絞り、乾燥・熱処理を施して外層布1を得た。本外層布1の質量は171g/m2であった。
ナイロン糸と綿の混率が5/95の精紡交撚方式により得た40番手の混紡糸を用いた以外は外層布1と同様の製織、下晒、染色、加工処理を施して外層布2を得た。本外層布2の質量は179g/m2であった。
78dtex−30filのナイロン66糸をたて糸に用い、単糸繊度が2.2dtexのモダクリル繊維であるカネカロン(登録商標)ステープルの20番手紡績糸をよこ糸に用いた、たて糸密度116本/2.54cm、よこ糸密度50本/2.54cmの綾織物を定法により、精練、染色して外層布3を得た。本外層布3の質量は125g/m2であった。
単糸繊度2.2dtexのフェノール系繊維であるカイノール(登録商標)ステープルを用いて20番手の紡績糸を得た。この紡績糸を22ゲージの両面丸編み機により質量が225g/m2で厚さが1.65mmのフライス編地を成編した。
この編地を焼成炉を用いて不活性ガス中で常温から400℃まで昇温させて30分間炭化し、次いで水蒸気が12wt%含有する活性ガス中で890℃の温度で90分間賦活した。得られた活性炭素繊維編物は、絶乾質量が120g/m2、厚さが1.05mmであった。この活性炭素繊維編物のトルエン吸着量は47%であり、BET比表面積は1380m2/gと非常に高い吸着性能を有するものであった。
活性炭素繊維シート1の製造に用いたフェノール系繊維の紡績糸を用いて目付90g/m2の平織物を作成し、同様に炭化・賦活処理を施して活性炭素繊維織物を作成した。得られた活性炭素繊維織物は絶乾質量が50g/m2、厚さが0.35mmであった。この活性炭素繊維編物のトルエン吸着量は51%であり、BET比表面積は1400m2/gであった。
活性炭素繊維シート1の製造に用いたフェノール系繊維の紡績糸を用いて目付170g/m2の平織物を作成し、同様に炭化・賦活処理を施して活性炭素繊維織物を作成した。得られた活性炭素繊維織物は絶乾質量が96g/m2、厚さが0.4mmであった。この活性炭素繊維編物のトルエン吸着量は50%であり、BET比表面積は1400m2/gであった。
78dtex−24filのナイロン66フィラメント糸を地糸に用い、244dtexのナイロン66モノフィラメント糸をパイル糸として、22ゲージ6枚筬ダブルラッセイル機でたて編地を編み立てた後に、定法により精練、染色した。この編物を半裁してカットパイルに下の後にパイルの先端を熱溶融して球状物を形成させた。このようにして得られた編物は質量が310g/m2で厚さが1.88mmであった。
84dtex−24filのナイロン66フィラメント糸を地糸に用い、176dtexのナイロン66モノフィラメント糸をパイル糸として、22ゲージ6枚筬ダブルラッセイル機でたて編地を編み立てた後に、定法により精練、染色した。この編物を半裁してカットパイルに下の後にパイルの先端を熱溶融して球状物を形成させた。このようにして得られた編物は質量が147g/m2で厚さが0.90mmであった。
28ゲージ2枚筬トリコット編機により、フロント筬にポリエステル仮撚加工糸167dtex−48filを、バック筬にポリエステル仮撚加工糸83dtex−24filを各々フルセットとして、フロント1−0/5−6、バック1−2/1−0の組織で経編地を編成させて、経方向に伸長させてループパイルを発現させてフレンチパイルとした後に、定法により精練・染色した。このようにして得られた編物は質量が230g/m2で厚さが1.69mmであった。
83dtex−36filのポリエステルフィラメント糸をフロント糸に、22dtexのポリエステルモノフィラメント糸をバック糸に用いてトリコット編機にてたて編地を成編し、定法により精練、染色した。このようにして得られたトリコット編物の質量は60g/m2、厚さが0.22mmであった。
上糸にポリエステルフィラメント糸50番手のミシン糸を用い、下糸にポリエステルスパン糸130番手のミシン糸を用いて、保護層の間に活性炭素繊維シートを挟んで、打ち込み本数1本/2.54cm、ダイヤ柄でキルティング縫製した。
保護層と活性炭素繊維シートの間に質量が15g/m2のポリアミド系不織布状熱可塑性接着剤(呉羽テック製ダイナック(登録商標)、融点115℃)により加熱ローラによってラミネートして貼り合わせた。
保護層1/活性炭素繊維シート1/保護層4をこの順で重ねてキルティング法により貼り合せた。そのときの質量と厚さを表1に示す。外層布1を保護層1側に配置して重ねて配置したときの熱防護性を同じく表1に示した。この防護服材料は優れた熱防護性を有する。
保護層2/活性炭素繊維シート1/保護層4をこの順で重ねてキルティング法により貼り合わせた。そのときの質量と厚さを表1に示す。外層布2を保護層1側に配置して重ねて配置したときの熱防護性を同じく表1に示した。この防護服材料は優れた熱防護性を有する。
保護層3/活性炭素繊維シート1/保護層4をこの順で重ねてラミネート法により貼り合わせた。そのときの質量と厚さを表1に示す。外層布2を保護層3側に配置して重ねて配置したときの熱防護性を同じく表1に示した。この防護服材料は優れた熱防護性を有する。
保護層1/活性炭素繊維シート3/保護層4をこの順で重ねてラミネート法により貼り合わせた。そのときの質量と厚さを表1に示す。外層布1を保護層1側に配置して重ねて配置したときの熱防護性を同じく表1に示した。この防護服材料は優れた熱防護性を有する。
保護層4/活性炭素繊維シート1/保護層4をこの順で重ねてラミネート法により貼り合わせた。そのときの質量と厚さを表1に示す。外層布2を保護層4の片方側に配置して重ねて配置したときの熱防護性を同じく表1に示した。この防護服材料は熱防護性に劣るものである。
保護層3/活性炭素繊維シート2/保護層4をこの順で重ねてラミネート法により貼り合わせた。そのときの質量と厚さを表1に示す。外層布2を保護層3側に配置して重ねて配置したときの熱防護性を同じく表1に示した。この防護服材料は熱防護性に劣るものである。
保護層2/活性炭素繊維シート1/保護層4をこの順で重ねてキルティング法により貼り合わせた。そのときの質量と厚さを表1に示す。外層布3を保護層2側に配置して重ねて配置したときの熱防護性を同じく表1に示した。この防護服材料は熱防護性に劣るものである。
実施例2に示す防護服材料を用いて、図1に示す防護服を作成した。防護服上着の前身ごろと後見ごろの外層布の内側に外層布生地材料で作成した腰締め紐覆い布を縫いつけ、胴締め紐をその中に入れて、前立て部で紐の端部を固定した。また、脇部にハトメを取り付けて、その穴から紐を外に出し、胴部の周囲を締め付けられるようにした。
2:ズボン
3:胴締め紐
4:締め紐通し部
5:吊りベルト
6:外層布
7:腰締め紐覆い布
8:締め紐
9:保護層
10:活性炭素繊維シート
11:内層布
Claims (4)
- 非熱溶融性繊維を50重量%以上含み、JIS L1091(1999)の垂直法による炭化長が15cm以下の織物からなる外層布と、絶乾質量が80〜150g/m2である織物、編物あるいは不織布の形状をした活性炭素繊維シートを含み、厚さが1.6〜3.5mmである内層布との積層体からなり、
その熱防護性が45℃/15秒以下であり、
前記活性炭素繊維シートの厚さが前記内層布の厚さの55%以下である、防護服用材料。 - 前記外層布が綿を50〜99重量%含む織物である請求項1に記載の防護服用材料。
- 前記内層布が前記活性炭素繊維シートの表裏両面に保護層を配置し、キルティングにより結合した積層体からなる請求項1または2に記載の防護服用材料。
- 請求項1から3のいずれかに記載の防護服用材料を用い、胴回りに締め紐を有した上着と吊りベルトを備えたズボンからなる防護服。
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