JP7265572B2 - 多層構造紡績糸、その製造方法、生地及び衣類 - Google Patents

Description

本発明は、芯成分繊維がフィラメント糸で鞘成分繊維が獣毛繊維を含む混紡短繊維の多層構造紡績糸、その製造方法、生地及び衣類に関する。

芯成分繊維がフィラメント糸で鞘成分繊維が短繊維の長短複合紡績糸は、フィラメント糸と短繊維の持つそれぞれの長所を生かせることから、従来から様々な提案がされている。特許文献１には、リング紡績法により、マルチフィラメント糸を電気開繊して短繊維と撚糸し、均一混繊構造の長短複合紡績糸を作る方法が提案されている。特許文献２には、リング紡績法により、芯部にコンジュゲート複合繊維糸からなるフィラメント糸を配置し、鞘部に短繊維を配置した長短複合紡績糸が提案されている。本発明者らは、リング紡績法により、芯部にマルチフィラメント仮撚糸を配置し、鞘部に短繊維束を配置した長短複合紡績糸が提案している（特許文献３）。特許文献４には結束紡績法を用いた長短複合紡績糸が提案されている。

特開２０１２－１０２４４５号公報 特開２０１５－０４５１１２号公報 特許第６６９６００４号公報 特開平１１－２１７７４１号公報

しかし、前記従来技術は、糸構造及び獣毛繊維の混率に問題があり、生地の摩擦強力、緯伸び及び抗ピリング性に問題があった。

本発明は、前記従来の問題を解決するため、糸構造及び獣毛繊維の混率の最適化を図り、生地の摩擦強力、緯伸び及び抗ピリング性を向上した多層構造紡績糸、その製造方法、生地及び衣服を提供する。

本発明の多層構造紡績糸は、芯成分繊維と鞘成分繊維で構成され、前記鞘成分繊維は内層繊維と表層繊維を含む多層構造紡績糸であって、前記鞘成分繊維は、内層に位置する短繊維が無撚り状であり、表層に位置する短繊維がＳ撚り又はＺ撚りで一方向に実撚り状に巻き付いて全体を束ねており、前記鞘成分繊維は獣毛繊維と獣毛繊維以外の短繊維を含む混紡繊維であり、前記多層構造紡績糸を１００質量％としたとき、獣毛繊維の混率は５～５０質量％であり、前記獣毛繊維の平均繊維長は２０～３５ｍｍであることを特徴とする。

本発明の多層構造紡績糸の製造方法は、前記の多層構造紡績糸の製造方法であって、鞘成分繊維となる獣毛繊維と獣毛繊維以外の短繊維を含む混紡繊維のスライバーをドラフトゾーンに供給してドラフトし、前記ドラフトゾーンのフロントローラの上流側に芯成分繊維となる伸縮性マルチフィラメント糸を供給し、前記スライバーと合体させて繊維束とし、前記繊維束を前記フロントローラの排出部から離れて配置されているスピンドルに供給し、旋回流によって仮撚りを掛けた後に巻き取ることを特徴とする。

本発明の生地は、前記の多層構造紡績糸を使用したことを特徴とする。また、本発明の衣類は、前記の多層構造紡績糸又は生地を含むことを特徴とする。

本発明の多層構造紡績糸は、糸構造及び獣毛繊維の混率の最適化を図り、生地の摩擦強力、緯伸び及び抗ピリング性を向上した多層構造紡績糸、その製造方法、生地及び衣服を提供できる。これらの特性は、ビジネス用スーツ、ビジネス用ユニホーム、学生服などに好適である。本発明の多層構造紡績糸の製造方法は、結束紡績法であるため、リング紡績法に比べて約１０～２０倍の高速で紡績でき、効率よく合理的に、コストも安く製造できる。また、毛羽数が少なく均整な糸であり、熱水収縮率も高い多層構造紡績糸を提供する。

図１は本発明の一実施形態における芯鞘構造紡績糸を製造するための結束紡績装置の要部を示す模式的斜視図である。 図２は本発明の一実施形態における芯鞘構造紡績糸の模式的斜視図である。 図３は本発明の別の実施形態における芯鞘構造紡績糸の模式的斜視図である。 図４は本発明の一実施形態における芯鞘構造紡績糸の側面写真(倍率２００倍)である。 図５は本発明の別の実施形態における芯鞘構造紡績糸の側面写真(倍率２００倍)である。 図６は本発明の一実施形態における織物の織組織図である。

本発明の多層構造紡績糸は、芯成分繊維と鞘成分繊維で構成され、前記鞘成分繊維は内層繊維と表層繊維を含む３層構造になっている。この糸構造により、糸構造は強固となり、生地の摩擦強力及び抗ピリング性を向上できる。またこの糸構造により、後の工程で多層構造紡績糸又は生地を熱水収縮させても、芯成分繊維の伸縮性マルチフィラメント糸が外に飛び出さず、スナールになりにくい。

芯成分繊維は伸縮性マルチフィラメント糸である。伸縮性マルチフィラメント糸は、コンジュゲートマルチフィラメント糸又は仮撚マルチフィラメント糸が好ましい。これにより、生地の緯伸びを向上できる。コンジュゲートマルチフィラメント糸は、一例として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）とポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）がサイドバイサイドで複合紡糸されたポリエステルコンジュゲートフィラメント糸が好ましい。このような伸縮糸は例えば、商品名“ライクラＴ４００ファイバー”（東レ・オペロンテックス社販売）がある。別の伸縮糸としては、極限粘度の異なる２成分のポリエチレンテレフタレートのコンジュゲート糸、ＰＥＴとポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）とのコンジュゲート糸、ＰＴＴとＰＢＴとのコンジュゲート糸なども使用できる。このようなポリエステルコンジュゲートフィラメント糸は、ＰＥＴマルチフィラメント糸と同様に耐塩素性も耐光性も高い。コンジュゲートマルチフィラメント糸は染色温度程度の熱水処理により捲縮が発現し、伸縮性(ストレッチ性)が発現する。このことから潜在捲縮糸ともいわれている。

仮撚マルチフィラメント糸は、ポリエステル仮撚マルチフィラメント糸、ナイロン仮撚マルチフィラメント糸、セルロースアセテート仮撚マルチフィラメント糸、キュプラ仮撚マルチフィラメント糸、シルク仮撚マルチフィラメント糸などが好ましい。これらの糸は獣毛繊維と組み合わせるとより高付加価値の交撚糸となる。なかでもポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント仮撚糸は強度も高く腰もあることから好ましい。

鞘成分繊維は獣毛繊維と獣毛繊維以外の短繊維を含む混紡繊維で構成される。鞘成分繊維は、内層に位置する短繊維が無撚り状であり、表層に位置する短繊維が一方向に実撚り状に巻き付いて全体を束ねている。内層の無撚り状短繊維と、表層に位置する実撚り状繊維は、別の繊維であってもよいし、同一繊維がマイグレーションにより入れ替わっていてもよい。

獣毛繊維は、羊の毛であるウール（メリノ・ウールの場合、繊維長３０～１５０ｍｍ）、山羊の毛であるモヘヤ（繊維長１００～３００ｍｍ）、カシミヤ（繊維長４０～９０ｍｍ）ラクダの毛であるキャメル（繊維長５０～７０ｍｍ）、アルパカ（繊維長１００～２００ｍｍ）、ビキューナ（繊維長２０～７０ｍｍ）、ウサギの毛であるアンゴララビット（繊維長１００～１３０ｍｍ）等を使用できる。このうち好ましいのは最も汎用性があるウールである。ウールと他の獣毛繊維とを混紡してもよい。獣毛繊維の平均繊維長は２０～３５ｍｍにカットするのが好ましい。多層構造紡績糸を１００質量％としたとき、獣毛繊維の混率は５～５０質量％である。好ましい獣毛繊維の混率は７～４５質量％であり、より好ましくは１０～４０質量％である。これにより、風合いが良く、温かい織物、編み物が得られる。

鞘成分繊維は、獣毛繊維と獣毛繊維以外の短繊維を混紡する。獣毛繊維以外の短繊維は、合成繊維、再生繊維、天然繊維のいずれかでもよい。好ましくはポリエステル短繊維、ナイロン短繊維、セルロースアセテート短繊維、キュプラ短繊維、シルク短繊維、コットン繊維、麻繊維、レーヨン繊維などである。この中でもポリエステル短繊維は強度高く腰もあることから好ましい。獣毛繊維以外の短繊維の平均繊維長は２０～５１ｍｍにカットするのが好ましい。

多層構造紡績糸を１００質量％としたとき、芯成分繊維の伸縮性マルチフィラメント糸は１０～４０質量％であり、鞘成分繊維は６０～９０質量％が好ましい。より好ましくは、芯成分繊維の伸縮性マルチフィラメント糸は１５～３５質量％、鞘成分繊維は６５～８５質量％であり、さらに好ましくは、芯成分繊維の伸縮性マルチフィラメント糸は２０～３０質量％、鞘成分繊維は７０～８０質量％である。

本発明の多層構造紡績糸は、生産性に優れることから結束紡績糸が好ましい。リング紡績糸に比べて結束紡績糸は、約１０～２０倍生産性に優れる。とくに旋回流ノズルが１個の結束紡績装置により得られた結束紡績糸は毛羽も少なく、糸構造は強固となり、生地の摩擦強力及び抗ピリング性を向上できる。なお、結束紡績は、ボルテックス(VORTEX)紡績ともいう。

本発明の多層構造紡績糸は、メートル番手（単糸）で、２０～５２番（繊度：５００～１９２decitex）の範囲が好ましい。この範囲であれば、ビジネス用スーツ、ビジネス用ユニホーム、学生服などに好適である。多層構造紡績糸は２本撚り合わされた双糸としてもよい。前記双糸のメートル番手は１０～２６番（繊度：１０００～３８４decitex）が好ましい。双糸にすると、生地の表面がきれいになるうえ、織物の強度も高くなる。

本発明の織物又は編み物の単位面積あたりの質量（目付）は５０～４００ｇ／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衣服とすることができる。さらに好ましくは１００～３５０ｇ／ｍ^２の範囲、とくに好ましくは１５０～３００ｇ／ｍ^２の範囲である。織物組織は、平織り、綾織り、朱子織、その他の変化織など、どのような組織であってもよい。編み物は、横編み、丸編み、経編などであり、編み物組織はどのような組織であってもよい。

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１は本発明の一実施例における結束紡績装置１の要部を示す斜視図である。
（１）ドラフト工程
結束紡績装置１のドラフトゾーン６は、一対のフロントローラ２，２’と、エプロンを有する一対のセカンドローラ３と、一対のサードローラ４と、一対のバックローラ５で構成されている。鞘成分繊維となる獣毛繊維と獣毛繊維以外の短繊維を混紡したスライバー７は、スライバーガイド８を通過させてバックローラ５から供給され、ドラフトゾーン６でドラフトされる。
（２）芯成分繊維と被覆成分繊維との合体工程
ドラフトゾーン６のフロントローラ２，２’手前（上流側）に、芯成分繊維となる伸縮性マルチフィラメント糸９を供給し、スライバー７がドラフトされた繊維束と合体させる。
（３）紡績糸形成工程
フロントローラ２，２’の排出部から離れて配置されているスピンドル１０に、合体させた芯成分繊維糸と鞘成分繊維の繊維束を供給し、旋回流によって仮撚りを掛けて多層構造紡績糸１１とする。
（４）巻き取り工程
得られた多層構造紡績糸１１は、スラブキャッチャー１２を通過し、フリクションローラ１３で引き取られ、巻取り部１７の巻き取りドラム１４により駆動されクレードルアーム１５に支持されたパッケージ１６に巻き取られる。
本発明の製造方法に使用する紡績機は、例えば村田機械社製、商品名"MURATA VORTEX SPINNER"として販売されている。特徴的なことは、糸速度が３００～４５０ｍ／分であり、リング紡績機の約１０～２０倍生産速度が速いことである。

本発明の一例の多層構造紡績糸（結束紡績糸）２０を図２に示す。この例は、多層構造紡績糸を１００質量％としたとき、ウールの混率を１５質量％とした例である。芯成分繊維２１が伸縮性マルチフィラメント糸であり、鞘成分繊維２４はウールとポリエステル（ＰＥＴ）短繊維の混紡繊維である。ウールは内層繊維２２に多く存在し、無撚り状態である。ＰＥＴ短繊維は表層の巻き付き繊維２３に多く存在している。表層の巻き付き繊維２３は一方向に撚りが掛けられた実撚り状であり、全体を束ねている。これにより、毛羽やたるみは少なく、摩耗を受けても繊維が脱落せず、強固な糸状態を保つ。前記において一方向とは、Ｓ撚りの巻き付け繊維又はＺ撚りの巻き付け繊維のことをいい、撚り角が同一ということではない。Ｓ撚りの巻き付け繊維又はＺ撚りの巻き付け繊維は、結束紡績機のスピナーの圧空旋回流の方向によって決まる。この多層構造紡績糸（結束紡績糸）２０は、芯成分繊維２１と、鞘成分繊維２４のうちの無撚りの内層繊維２２と、表層の巻き付き繊維２３の３層構造になっている。この糸構造により、糸強度は高いものとなる。また、内層のウールは表層のＰＥＴ短繊維に被覆保護されていることにより、ウールの傷みは防止される。

本発明の別の例の多層構造紡績糸（結束紡績糸）２５を図３に示す。この例は、多層構造紡績糸２５を１００質量％としたとき、ウールの混率を３５質量％とした例である。図２と異なるのは、鞘成分繊維２８の内層繊維２６も表層の巻き付き繊維２７も、ウールとＰＥＴ短繊維の混紡繊維の状態で内層繊維２２と表層の巻き付き繊維２３となっていることである。２６ｂは内層のウール，２６ａは内層のＰＥＴ短繊維、２７ｂは表層のウール、２７ａは表層のＰＥＴ短繊維である。この多層構造紡績糸も３層構造になっていることから、糸強度は高いものとなる。また、表層の巻き付き繊維は、ウールとＰＥＴ短繊維がしっかりと絡んでいるため、ウールの傷みは防止される。

図４は本発明の一実施形態における芯鞘構造紡績糸の側面写真(倍率２００倍)であり、多層構造紡績糸を１００質量％としたとき、ウールの混率を１５質量％とした側面写真である。
図５は本発明の別の実施形態における芯鞘構造紡績糸の側面写真(倍率２００倍)であり、多層構造紡績糸を１００質量％としたとき、ウールの混率を３５質量％とした例である。
図２～図５から総じていえることは、表層の巻き付き繊維が、芯成分繊維及び鞘成分の内層繊維を強固にラッピングしており、これが生地の摩擦強力、緯伸び及び抗ピリング性の向上に寄与しているといえる。

図６は本発明の一実施形態における織物組織図であり、バラシア（barathea）組織である。経糸は１種類の糸を使用し、緯糸は２種類の糸を交互に打ち込んだ組織である。変化マット織物ともいわれる。

以下、実施例を用いてさらに具体的に説明する。本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
本発明の実施例、比較例における測定方法はＪＩＳ又は業界規格にしたがって測定した。

（実施例１～２）
１．使用繊維
（１）芯成分繊維
芯成分繊維として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）とポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）が５０：５０の割合でサイドバイサイド複合紡糸されたポリエステルコンジュゲートフィラメント糸、商品名“ライクラＴ４００ファイバー”（東レ・オペロンテックス社販売）、トータル繊度８３decitex、構成本数３４本、黒原着品を使用した。
（２）鞘成分繊維
下記の２種類の繊維を混紡した。
(i)ウール
平均直径２２μｍ、平均繊維長８０ｍｍのメリノ種ウールの繊維束（２０ｇ／ｍ）を平均繊維長２８ｍｍにスクウエアカットした。
(ii)ＰＥＴ短繊維
繊度１．５６decitexのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、スクエアカット（平均繊維長３８ｍｍ）、黒原着品を使用した。
以上のウールとＰＥＴ短繊維を表１に示す所定の割合にて均一混紡した。
２．多層構造紡績糸の作製
図１に示す方法によりポリエステルコンジュゲートフィラメント糸を芯成分繊維とし、ウールとＰＥＴ短繊維を混紡した繊維束(スライバー)を鞘成分繊維とし、図１に示す村田機械社製、商品名”No.870,MURATA VORTEX SPINNER”を使用し、３００ｍ／分の速度で多層構造結束紡績糸を製造した。各繊維の割合は表１に示すとおりである。得られた糸のメートル番手は３６番(278decitex)であった。この糸は単糸使いの場合は１／３６と表示する。

（実施例３）
多層構造結束紡績糸のメートル番手を４０番(250decitex)とした以外は実施例２と同様に製造した。この糸は単糸使いの場合は１／４０と表示する。

（比較例１）
メートル番手６０番(167decitex)のリング紡績糸と、ＰＥＴとＰＴＴが５０：５０の割合でサイドバイサイド複合紡糸されたポリエステルコンジュゲートフィラメント糸、商品名“ライクラＴ４００ファイバー”（東レ・オペロンテックス社販売）、トータル繊度８３decitex,構成本数３４本、黒原着品を撚糸機で撚り合わせ、撚糸交撚糸とした。各繊維の割合は表１に示すとおりである。この糸は約４０番(250decitex)であった。

以上の条件と結果は表１にまとめて示す。表１において、熱水処理後の収縮率(%)は、下記の式によって求める。熱水処理は１００℃の熱水に２０分間浸漬して行った。
熱水収縮率（％）＝［（Ｌ１－Ｌ２）／Ｌ１］×１００
Ｌ１：熱水処理前の糸長
Ｌ２：熱水処理後の糸長

表１から明らかなとおり、実施例１～３の多層構造紡績糸(結束紡績糸)は比較例１の撚糸交撚糸に比べて１ｍｍ以上の毛羽数が少なく均整な糸であり、熱水収縮率も高かった。

（実施例４）
次の糸を使用して織物を製造した。
（１）緯糸１
実施例３の多層構造紡績糸を用いた。
（２）緯糸２
実施例１の鞘成分繊維に使用したウールとＰＥＴ短繊維の混紡スライバーを使用し、実施例１と同じ紡績装置で結束紡績糸を作成した。この結束紡績糸は、ウール３０質量％、ＰＥＴ短繊維７０質量％であり、メートル番手は４０番(250decitex)であった。
（３）経糸
前記緯糸２と同じ質量比のメートル番手８０番(125decitex)のリング紡績糸双糸を用いた。
（４）織物の作製
経糸１と、緯糸１、緯糸２を使用し、レピア織機を使用して図６に示すバラシア組織（barathea）の織物を製織した。得られた織物は、ウールを染色するため酸性染料を使用し、室温(25℃)から１００℃まで７５分かけて昇温し、１００℃の熱水で４５分間浸漬して染色し、その後洗浄した。

（比較例２）
緯糸１として、比較例１の撚糸交撚糸を使用した。これ以外は実施例４と同様とした。
以上条件と結果は表２にまとめて示す。

表２から明らかなとおり、実施例４の織物生地は摩擦強力、緯伸び及び抗ピリング性が高かった。

本発明の多層構造紡績糸から作られる生地は、ビジネス用スーツ、ビジネス用ユニホーム、学生服などに好適である。その他、靴下、手袋、ホールガーメントなどにも好適である。

１ 結束紡績装置
２，２’ フロントローラ
３ セカンドローラ
４ サードローラ
５ バックローラ
６ ドラフトゾーン
７ スライバー
８ スライバーガイド
９ 伸縮性マルチフィラメント糸
１０ スピンドル
１１ 多層構造紡績糸
１２ スラブキャッチャー
１３ フリクションローラ
１４ 巻き取りドラム
１５ クレードルアーム
１６ パッケージ
２０，２５ 多層構造紡績糸
２１ 芯成分繊維
２２，２６ 内層繊維
２３，２７ 巻き付き繊維
２４，２８ 鞘成分繊維
２６ｂ 内層のウール
２６ａ 内層のＰＥＴ短繊維
２７ｂ 表層のウール
２７ａ 表層のＰＥＴ短繊維

Claims (9)

1. 芯成分繊維と鞘成分繊維で構成され、前記鞘成分繊維は内層繊維と表層繊維を含む多層構造紡績糸であって、
   前記鞘成分繊維は、内層に位置する短繊維が無撚り状であり、表層に位置する短繊維がＳ撚り又はＺ撚りで一方向に実撚り状に巻き付いて全体を束ねており、
   前記芯成分繊維は伸縮性マルチフィラメント糸であり、
   前記鞘成分繊維は獣毛繊維と獣毛繊維以外の短繊維を含む混紡繊維であり、
   前記多層構造紡績糸を１００質量％としたとき、獣毛繊維の混率は５～５０質量％であり、
   前記獣毛繊維の平均繊維長は２０～３５ｍｍであることを特徴とする多層構造紡績糸。
2. 前記伸縮性マルチフィラメント糸は、コンジュゲートマルチフィラメント糸及び仮撚マルチフィラメント糸からなる群から選ばれる少なくとも一つである請求項１に記載の多層構造紡績糸。
3. 前記鞘成分繊維の獣毛繊維以外の短繊維は、ポリエステル短繊維である請求項１又は２に記載の多層構造紡績糸。
4. 前記多層構造紡績糸を１００質量％としたとき、芯成分繊維は１０～４０質量％であり、鞘成分繊維は６０～９０質量％である請求項１～３のいずれか１項に記載の多層構造紡績糸。
5. 前記多層構造紡績糸の単糸は、メートル番手で２０～５２番（繊度：５００～１９２decitex）の範囲である請求項１～４のいずれか１項に記載の多層構造紡績糸。
6. 前記多層構造紡績糸が獣毛繊維以外の短繊維を含む場合は、前記獣毛繊維以外の短繊維の平均繊維長は２０～５１ｍｍである請求項１～５のいずれか１項に記載の多層構造紡績糸。
7. 請求項１～６のいずれか１項に記載の多層構造紡績糸の製造方法であって、
   鞘成分繊維となる獣毛繊維と獣毛繊維以外の短繊維を含む混紡繊維のスライバーをドラフトゾーンに供給してドラフトし、
   前記ドラフトゾーンのフロントローラの上流側に芯成分繊維となる伸縮性マルチフィラメント糸を供給し、前記スライバーと合体させて繊維束とし、
   前記繊維束を前記フロントローラの排出部から離れて配置されている１個のスピンドルに供給し、旋回流によって仮撚りを掛けた後に巻き取ることを特徴とする多層構造紡績糸の製造方法。
8. 請求項１～６のいずれか１項に記載の多層構造紡績糸を含む生地。
9. 請求項１～６のいずれか１項に記載の多層構造紡績糸を含む衣類又は請求項８に記載の生地を含む衣類。

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