JP6761686B2 - 中空紡績糸とこれを用いた織物又は編物及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、中空紡績糸とこれを用いた織物又は編物及びその製造方法に関する。

パーカー、ジャケット、セーター等の外衣（アウター衣料）は、通常、生地の単位面積当たりの質量が重く、衣料としても重くなる問題があった。質量が軽くなると肩こりなどを防げ、着心地も良好になる。しかし、単に質量を軽くすると生地が薄くなり、寒さを防げないという問題がある。従来技術として、保温性を向上させるために生地のバルキー性を上げる方法があり、そのバルキー性を上げるため、紡績糸に水溶性ビニロン繊維を混紡する提案がある（特許文献１〜２）。一方、天然繊維と合成繊維のそれぞれの長所を生かすため天然繊維と生分解性バインダー繊維を混紡した紡績糸が提案されている（特許文献３）。

特開２０１５−０７８４７０号公報 特開２００５−０６８５９６号公報 特開２００４−０９１９６２号公報

しかし、前記従来技術は、紡績糸に水溶性ビニロン繊維を混紡し、生地にした後に溶解させたとき、中空部が潰れてしまうことがあり、中空状態を保持することが困難であった。そのため、保温性、膨らみ感がいまだに不足でありさらなる改良が求められていた。

本発明は、前記従来の問題を解決するため、紡績糸の中空部を保持し、膨らみ感を有する中空紡績糸とこれを用いた織物又は編物及びその製造方法を提供する。

本発明の中空紡績糸は、衣料用繊維と熱融着繊維を含む混紡紡績糸であり、前記衣料用繊維は５０質量％以上が天然セルロース繊維であり、５０質量％以下が他の繊維であり、前記熱融着繊維の少なくとも一部は該熱融着繊維同士が融着されて融着部を構成し、かつ前記融着部は糸断面方向から見て分散して存在し、前記融着部間には中空部が分散して存在し、前記中空部は前記融着部により保持されていることを特徴とする。

本発明の織物又は編物は中空紡績糸を少なくとも一部に含む織物又は編物であって、前記中空紡績糸は、衣料用繊維と熱融着繊維を含む混紡紡績糸であり、前記衣料用繊維は５０質量％以上が天然セルロース繊維であり、５０質量％以下が他の繊維であり、前記熱融着繊維の少なくとも一部は該熱融着繊維同士が融着されて融着部を構成し、かつ前記融着部は糸断面方向から見て分散して存在し、前記融着部間には中空部が分散して存在し、前記中空部は前記融着部により保持されていることを特徴とする。

本発明の織物又は編物の製造方法は、衣料用繊維と熱融着繊維と水溶性繊維を含む繊維を混紡し、紡績糸とし、前記紡績糸を少なくとも一部使用して織物又は編物とし、前記織物又は編物を熱処理して前記熱融着繊維を融解し、次に、前記水溶性繊維を溶解させ除去することを特徴とする。

本発明は、衣料用繊維と熱融着繊維を含む紡績糸であって、前記熱融着繊維の少なくとも一部は該熱融着繊維同士が融着されて融着部を構成し、かつ内部に中空部を有し、前記中空部は前記融着部により保持されることにより、膨らみ感を有する。すなわち、紡績糸内の中空部は織物又は編物とした後、あるいは衣料にした後も潰れることがなく、保持されることにより、膨らみ感を有する。

図１Ａは本発明の一実施形態の溶解前の混紡紡績糸の模式的断面図、図１Ｂは同、溶解後の中空紡績糸の模式的断面図である。 図２は本発明の一実施例で使用する芯鞘構造の熱融着繊維の模式的断面図である。 図３は同、芯鞘構造の熱融着繊維の熱処理温度と接着力の関係を示すグラフである。 図４は本発明の一実施形態の溶解前の混紡紡績糸の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）側面写真（倍率８０）である。 図５は同、溶解後の中空紡績糸のＳＥＭ側面写真（倍率８０）である。 図６は同、溶解後の中空紡績糸をさらに拡大したＳＥＭ側面写真（倍率１５０）である。 図７は本発明の一実施形態の溶解前の混紡紡績糸のＳＥＭ断面写真（倍率１６０）である。 図８は同、溶解後の中空紡績糸のＳＥＭ断面写真（倍率１６０）である。

本発明は、紡績糸の原料繊維に特徴があることから、紡績糸から説明する。本発明で使用する紡績糸は、衣料用繊維と熱融着繊維と水溶性繊維を含む繊維を混紡し、紡績糸とする。熱融着繊維は融着して中空部を保持するために必要である。水溶性繊維は水溶性ビニロン繊維等がある。熱水に溶解して最終的には織物又は編物には残らず、溶解した部分は空隙（中空）となる。

前記少なくとも３成分の繊維（衣料用繊維と熱融着繊維と水溶性繊維）は混紡する。混紡は混綿混紡、練条混紡等どのような混紡であっても良い。混紡により前記３成分の繊維は均一に混合される。混紡とした後は常法に従い紡績糸とする。紡績糸はリング紡績糸でもよいし、ボルテックス紡績糸でもよく、特に限定するものではない。

次に、前記紡績糸を少なくとも一部使用して織物又は編物とする。前記紡績糸のみで織物又は編物とすることもできる。得られた織物又は編物は、熱処理して前記熱融着繊維を融解する。融着繊維の融解により、前記３成分の繊維の少なくとも一部は融着される。次に、加熱水により前記水溶性繊維を溶解させる。水溶性繊維を溶解により、溶解した部分は空隙（中空）となり、中空部が形成される。

このようにして得られた中空紡績糸は、衣料用繊維と熱融着繊維を含む混紡紡績糸であり、前記熱融着繊維の少なくとも一部は該熱融着繊維同士が融着され、かつ内部に中空部を有し、前記中空部は前記融着により保持されている。この中空部は、織物又は編物、あるいは衣料となった後も、融着構造により潰れることがなく保持される。

前記中空紡績糸を１００質量％としたとき、前記衣料用繊維の混率は１０〜９０質量％であり、前記熱融着繊維の混率は９０〜１０質量％であるのが好ましい。さらに好ましくは、前記衣料用繊維の混率は２０〜８０質量％であり、前記熱融着繊維の混率は８０〜２０質量％であり、より好ましくは前記衣料用繊維の混率は３０〜７０質量％であり、前記熱融着繊維の混率は７０〜３０質量％である。前記の範囲であれば、衣料の保温性と中空部の保持に好ましい。

前記衣料用繊維は、天然繊維、再生セルロース繊維及び合成繊維からなる群から選ばれる少なくとも一つの繊維が好ましい。例えば天然セルロース繊維、アクリル系繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維等の合成繊維、レーヨン繊維等の再生セルロース繊維及びウール繊維からなる群から選ばれる少なくとも一つの繊維が好ましい。この中でもセルロース繊維が好ましく、とくに好ましくは天然セルロース繊維である。天然セルロース繊維としては、コットン、麻等がある。

前記熱融着繊維はポリエステル系芯鞘構造の複合繊維であり、芯成分が高融点ポリエステル、鞘成分が低融点共重合ポリエステルであるのが好ましい。ポリエステルは衣料用として優れた繊維であり、また前記芯鞘構造であると、芯成分は繊維形状を維持し、鞘成分は融解して融着に使われ、織物又は編物の風合いを軟らかく保つことができる。芯成分の高融点ポリエステルは、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ，融点２５０〜２６０℃）が好ましく、カチオン染料可染タイプの５−ナトリウムスルホイソフタレートが共重合されているポリエステルであっても良い。鞘成分が低融点共重合ポリエステルはＰＥＴより融点が４０℃以上低いのが好ましく、さらに好ましくは４５℃以上低いのが好ましい。このようなポリエステル系芯鞘構造の複合繊維は、例えば東レ社製、商品名"サフメット"がある。

前記水溶性繊維の混紡割合は、衣料用繊維と熱融着繊維と水溶性繊維を含む繊維の合計を１００質量％としたとき、１０〜６０質量％が好ましく、さらに好ましくは１５〜５５質量％であり、より好ましくは２０〜５０質量％である。前記の範囲であれば、水溶性繊維を溶解した後の中空部の割合が高く、膨らみ感を高く保てる。

前記中空紡績糸は、前記衣料用繊維は５０質量％以上が天然セルロース繊維であり、５０質量％以下の範囲でさらに他の繊維を混紡しても良い。他の繊維はアクリル系繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維等の合成繊維、レーヨン繊維等の再生セルロース繊維及びウール繊維から選ばれる少なくとも一つの繊維が好ましい。

本発明の織物又は編物の製造方法においては、熱処理はテンターによる熱処理が好ましい。テンターを使用すると一定の幅で熱処理でき、収縮を押さえることができる。

前記水溶性繊維の溶解処理は、通常染色前に行う。ただし、製品として問題ない範囲で溶解処理と染色処理を兼ねてもよい。

本発明に適用できる織物としては、平織、斜文織（綾織）、朱子織、変化平織、変化斜文織、変化朱子織、変わり織、紋織、片重ね織、二重組織、多重組織、経パイル織、緯パイル織、絡み織等がある。編み物としては、丸編、緯編、経編、パイル編等を含み、平編、天竺編、フライス編（リブ編，ゴム編，畔編）、スムース編（両面編）、ゴム編、パール編、デンビー組織、コード組織、アトラス組織、鎖編組織、挿入組織等がある。水溶性繊維を溶解除去した後の仕上がりの織物又は編物の単位面積当たりの質量(目付)は５０〜４００g/m²が好ましく、さらに好ましくは６０〜３５０g/m²である。

以下図面を用いて説明する。以下の図面において同一符号は同一物を示す。図１Ａは本発明の一実施形態の溶解前の混紡紡績糸の模式的断面図、図１Ｂは同、溶解後の中空紡績糸の模式的断面図である。まず図１Ａに示すように、混紡紡績糸１は衣料用繊維、例えばセルロース繊維（コットン繊維）２：４０質量％、熱融着繊維３：２０質量％、水溶性ビニロン繊維４：４０質量％が均一混紡された紡績糸である。この紡績糸は所定の実撚りが掛けられている。この混紡紡績糸１を使用して織物又は編物とし、得られた織物又は編物を熱処理して熱融着繊維を融解し、次に加熱水により水溶性ビニロン繊維を溶解させると、図１Ｂの中空紡績糸５のようになる。水溶性ビニロン繊維の部分は溶解除去され中空部となり、セルロース繊維（コットン繊維）２と熱融着繊維３が残るが、熱融着繊維３により熱融着繊維３とセルロース繊維（コットン繊維）２は融着した構造となる。これにより、中空部は周囲の融着構造により潰されることなく保持される。この結果、紡績糸の直径は処理前と後でほとんど変わらない。これが膨らみ感を良好にしている。

図２は本発明の一実施例で使用する芯鞘構造の熱融着繊維の模式的断面図である。この熱融着繊維３は、芯成分６がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ，融点２５５〜２６０℃）であり、鞘成分７が低融点共重合ポリエステルである。低融点共重合ポリエステルの融点は一義的に決まらず、図３に示すように１００〜２００℃の範囲にある。図３はこの熱融着繊維の熱処理温度と接着力の関係を示すグラフであり、熱融着繊維とＰＥＴ繊維の５０質量％／５０質量％混紡不織布（繊維長５１ｍｍ、質量４０ｇ／ｍ²、幅２５ｍｍ）を熱処理時間２分間で熱処理し、熱処理温度と接着力の関係を調べたものである。この図から融点範囲が広いことが分かる。

図４は本発明の一実施形態の溶解前の混紡紡績糸の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）側面写真（倍率８０）、図５は同、溶解後の中空紡績糸のＳＥＭ側面写真（倍率８０）、図６は同、溶解後の中空紡績糸をさらに拡大したＳＥＭ側面写真（倍率１５０）である。図６の側面写真には融着部が存在していることが分かる。図７は本発明の一実施形態の溶解前の混紡紡績糸のＳＥＭ断面写真（倍率１６０）、図８は同、溶解後の中空紡績糸のＳＥＭ断面写真（倍率１６０）である。溶解前は側面写真、断面写真とも構成繊維が緻密にまとまっているが、溶解処理後の糸は内部に中空部（空隙）があることが分かる。また、溶解処理後の糸の断面写真には融着部が観察され、この融着部により中空部（空隙）は保持されている。なお、図７及び図８の断面写真に関しては、糸表面にアセトンで希釈した薄いマニュキアを糸表面に塗り、乾燥後に糸を切断し、当該切断面を写真撮影した。

以下実施例を用いて本発明を具体的に説明する。なお、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。

＜原料繊維＞
（１）衣料用繊維
衣料用繊維としてコットン繊維を使用した。
（２）熱融着繊維
熱融着繊維としてポリエステル系芯鞘構造の複合繊維、東レ社製、商品名"サフメット"Ｔ−９６１１（繊度２．２decitex,繊維長３８mm）を使用した。この繊維は強度３．４cN/decitex,破断伸度３９%である。
（３）水溶性繊維
水溶性繊維として、クラレ社製、水溶性ビニロン繊維、繊度１．７decitex、繊維長３２ｍｍを使用した。
＜糸直径と編地厚み＞
・糸直径は、静置状態の紡績糸の光学顕微鏡写真を観察し、２５点の平均値とした。
・編地厚みは、静置状態の編地をダイヤルシックネスゲージで測定し、５点の平均値とした。

（実施例１）
＜紡績糸の製造＞
コットン繊維を２５質量%、熱融着繊維を２５質量％、水溶性ビニロン繊維を５０質量％使用し、カード機で混紡してウェブとし、スライバーとし、粗糸とし、リング紡績機で紡績糸とした。得られた紡績糸は綿番手１０番(繊度:531.5decitex)、撚り数１２．０２回／インチ、Ｚ撚り、撚り係数Ｋ＝３．８０（撚り係数Ｋ＝ｔ／√Ｓ、但し、ｔは撚り数（回／インチ）、Ｓは番手によって求める。）であった。強伸度特性は、単糸強力（単糸引張り強さ）１１８０ｇ,破断伸度１５％であった。
＜編物の製造＞
(1)編み組織：天竺編組織とした。
(2)糸使い：上記で得られた混紡紡績糸１００質量％の単糸使いとした。
(3)単位面積当たりの質量(目付):２４６g/m²
＜乾熱処理＞
得られた編物をテンターにかけて１９０℃の温度で２分間熱処理し、熱融着繊維を融着させた。なお、乾熱処理をあまり高温で行うと、水溶性ビニロン繊維が変質し、熱水で溶解しなくなる可能性があるのであまり高温にしない配慮が必要である。
＜熱水処理＞
乾熱処理後の編物を熱水処理した。染色は常法で行い、９５〜１００℃の温度で３０分間熱処理し、この工程で水溶性ビニロン繊維を溶解除去した。
＜評価結果＞
得られた編物の評価結果は、膨らみについては表１にまとめて示す。表１において、「処理」は「乾熱処理＋加熱水処理」のことである。また、紡績糸の処理後の直径は、紡績糸自体を編物と同様に処理した結果である。 風合いは官能評価により検査したところ良好であった。

（実施例２）
混紡紡績糸の番手を２０番（繊度:265.7decitex）とし、撚り数１６．９９回／インチ（撚り係数Ｋ＝３．８０）、単糸強力（単糸引張り強さ）５６０ｇ,破断伸度１２％、編物質量（目付）１７０g/m²とした以外は実施例１と同様に実施した。得られた編物の評価結果は、膨らみについては表１にまとめて示す。風合いは官能評価により検査したところ良好であった。

（実施例３）
コットン繊維を４０質量%、熱融着繊維を２0質量％、水溶性ビニロン繊維を４０質量％使用し、混紡紡績糸の番手を３０番（繊度:177.2decitex）、撚り数２１．９１回／インチ（撚り係数Ｋ＝４．００）、単糸強力（単糸引張り強さ）３１０ｇ,破断伸度１０％、編物質量（目付）１３０g/m²とした以外は実施例１と同様に実施した。得られた編物の評価結果は、膨らみについては表１にまとめて示す。風合いは官能評価により検査したところ良好であった。

表１から明らかなとおり、処理前後の紡績糸の直径及び編地の厚みは大きく変化していなかった。例えば実施例１は紡績糸の番手１０ｓであり、実施例２は同２０ｓで２倍異なっており、実施例１の紡績糸には５０質量％の水溶性繊維が混紡されていることから、これが溶解除去すると番手自体は実施例２の処理前の番手と同一になるが、紡績糸の直径及び編地の厚みは大きく変化していないことが確認できた。この理由は、紡績糸の内部の中空部が融着構造によって保持されているからである。なお、実施例３の編地の処理後の厚みが処理前よりも厚くなっているのは、編地の乾熱処理と染色時の加熱水処理により、構成繊維の収縮によるものと推定される。

（実施例４）
実施例１の混紡紡績糸をフラット面の地糸とし、実施例３の糸をパイル糸としてパイル織物を編成した。この編物を実施例１と同様に乾熱処理と染色時の加熱水処理を行った。処理後の編物は質量（目付）が２００ｇ／ｍ²であった。フラット面は膨らみ感があり、官能評価による保温性も良好であった。

本発明はパーカー、ジャケット、セーター等の外衣（アウター衣料）、シャツ、パンツ、スポーツ衣料、ホームウエアなどにも適用できる。

１ 混紡紡績糸
２ 衣料用繊維（コットン繊維）
３ 熱融着繊維
４ 水溶性ビニロン繊維
５ 中空部を有する紡績糸
６ 芯成分
７ 鞘成分

Claims (8)

1. 衣料用繊維と熱融着繊維を含む混紡紡績糸であり、
   前記衣料用繊維は５０質量％以上が天然セルロース繊維であり、５０質量％以下が他の繊維であり、
   前記熱融着繊維の少なくとも一部は該熱融着繊維同士が融着されて融着部を構成し、かつ前記融着部は糸断面方向から見て分散して存在し、前記融着部間には中空部が分散して存在し、
   前記中空部は前記融着部により保持されていることを特徴とする中空紡績糸。
2. 前記中空紡績糸を１００質量％としたとき、前記衣料用繊維の混率は１０〜９０質量％であり、前記熱融着繊維の混率は９０〜１０質量％である請求項１に記載の中空紡績糸。
3. 前記衣料用繊維は、天然繊維、再生セルロース繊維及び合成繊維からなる群から選ばれる少なくとも一つの繊維である請求項１又は２に記載の中空紡績糸。
4. 前記熱融着繊維はポリエステル系芯鞘構造の複合繊維であり、芯成分が高融点ポリエステル、鞘成分が低融点共重合ポリエステルである請求項１〜３のいずれかに記載の中空紡績糸。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の中空紡績糸を少なくとも一部に含む織物又は編物であって、
   前記中空紡績糸は、衣料用繊維と熱融着繊維を含む混紡紡績糸であり、
   前記衣料用繊維は５０質量％以上が天然セルロース繊維であり、５０質量％以下が他の繊維であり、
   前記熱融着繊維の少なくとも一部は該熱融着繊維同士が融着されて融着部を構成し、かつ前記融着部は糸断面方向から見て分散して存在し、前記融着部間には中空部が分散して存在し、
   前記中空部は前記融着部により保持されていることを特徴とする織物又は編物。
6. 請求項５に記載の織物又は編物の製造方法であって、
   衣料用繊維と熱融着繊維と水溶性繊維を含む繊維を混紡し、紡績糸とし、
   前記紡績糸を少なくとも一部使用して織物又は編物とし、
   前記織物又は編物を熱処理して前記熱融着繊維を融解し、
   次に、前記水溶性繊維を溶解させ除去することを特徴とする織物又は編物の製造方法。
7. 前記熱処理は、テンターによる熱処理である請求項６に記載の織物又は編物の製造方法。
8. 前記水溶性繊維の混紡割合は、衣料用繊維と熱融着繊維と水溶性繊維を含む繊維の合計を１００質量％としたとき、１０〜６０質量％である請求項６又は７に記載の織物又は編物の製造方法。