JPH0130955B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は遠赤外線を放射する繊維に関するもの
である。

［従来の技術］ 従来、アルミナ系、ジルコニア系、マグネシア
系等、或いはこれらの複合体より成るセラミツク
スは遠赤外線を放射することが広く知られてい
る。また遠赤外線は人体に温熱作用があることが
知られており、人体に遠赤外線を照射することに
より充血作用が起こり、血行を促進し、医療効果
や健康増進効果を得ることも知られており、数百
度で遠赤外線を放射する遠赤外線放射装置等が使
用されている。

［発明が解決しようとする問題点］ 然るに、200℃以下、特に20〜50℃の低温域で
遠赤外線を放射し、且つ人体の保温効果が得られ
る様な放射体を内部に含有せしめた繊維は実用に
供されておらず、また先行技術文献にも開示され
ていない。

そのため、低温域で遠赤外線を放射する新規な
繊維が切望されていた。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は前記切望に応えるべくなされたもので
あつて、その要旨とする処は、30℃における遠赤
外線放射率が波長4.5〜30μｍの領域で、平均65％
以上である遠赤外線放射特性を有する物質を溶融
紡糸して遠赤外線放射フイラメントを形成すると
共に、該遠赤外線放射フイラメントの外周にポリ
マーで被覆層を形成することにある。

［作 用］ 上記構成より成る本発明複合繊維によれば、遠
赤外線放射フイラメントより遠赤外線吸収率の小
なるポリマーで形成された被覆層を透過して遠赤
外線が放射される。

［実施例］ 遠赤外線放射特性を有する物質は種々あるが、
本発明に使用できる遠赤外線放射特性を有する物
質は、30℃における遠赤外線放射率が波長4.5〜
30μｍの領域で平均65％以上であることが必要で
あり、好ましくは75％以上、特に好ましくは90％
以上のものである。低温で人体保温効果を得るに
は遠赤外線放射率65％は必要条件であり、これ以
下だと人体保温効果は少なく本発明の目的は達せ
られない。

遠赤外線放射特性を有する物質としては、酸化
物系セラミツクス、非酸化物系セラミツクス、非
金属、金属、合金、結晶等が挙げられる。例え
ば、酸化物系セラミツクスとしてはアルミナ
（Al₂O₃）系、マグネシア（MgO）系、ジルコニ
ア（ZrO₂）系の外、酸化チタン（TiO₂）、二酸化
ケイ素（SiO₂）、酸化クロム（Cr₂O₃）、フエライ
ト（FeO₂・Fe₃O₄）、スピネル（MgO・Al₂O₃）、
セリウム（CaO₂）、バリウム（BaO）等があり、
炭化物系セラミツクスとしては、炭化ホウ素
（B₄C）、炭化ケイ素（SiC）、炭化チタン（TiC）、
炭化モリブデン（MoC）、炭化タングステン
（WC）等があり、窒化物系セラミツクスとして
は、窒化ホウ素（BN）、窒化アルミ（AlN）、窒
化ケイ素（Si₃N₄）、窒化ジルコン（ZrN）等が
あり、非金属としては炭素（Ｃ）、グラフアイト
があり、金属としてはタングステン（Ｗ）、モリ
ブデン（Mo）、バナジウム（Ｖ）、白金（Pt）、
タンタル（Ta）、マンガン（Mn）、ニツケル
（Ni）、酸化銅（Cu₂O）、酸化鉄（Fe₂O₃）があ
り、合金としてはニクロム、カンタル、ステンレ
ス、アルメルがあり、また結晶としては雲母、蛍
石、方解石、明ばん、水晶等がある。

第１図は遠赤外線放射率分布図である。曲線Ａ
はアルミナ系、曲線Ｂはマグネシア系、曲線Ｃは
ジルコニア系の放射スペクトルであり、波長4.5
〜30μｍの領域で平均放射率はいずれも75％以上
で本発明に採用できる。また曲線Ｄは非酸化物で
ある炭化物系セラミツクスの炭化ジルコン
（ZrC）の放射スペクトルであり、また曲線Ｅは
同じく非酸化物である窒化系セラミツクスの窒化
チタン（TiN）の放射スペクトルである。その
平均放射率は60％以下であり、本発明には単独で
は採用できない。曲線Ｆは透明な石英セラミツク
スの放射スペクトルである。その平均放射率は40
％以下であり本発明に単独では採用できない。

遠赤外線放射率は上記の如くスペクトルを測定
することによつて求めることができるが、放射率
は物質及びその純度、粒子粒径または結晶体系、
正方、六方、単方、立方、三方、斜方等により決
まるものである。

特に有用な遠赤外線放射特性を有するセラミツ
クスとしては、アルミナ系、マグネシア系、ジル
コニア系がある。これを更に細かく分類するとア
ルミナ系ではアルミナ、ムライト、マグネシア系
ではマグネシア、コージライト、ジルコニア系で
はジルコンサンド（ZrO₂・SiO₂）、ジルコン
（ZiO₂）等が挙げられる。また上記の群から選ば
れた１種または２種以上のものを混合使用するこ
とも有効であり、上記の群から選ばれた１種また
は２種以上のものと他のセラミツクス（例えば炭
化物系セラミツクス）とを混合使用することも有
効である。

複合セラミツクスを併用した場合の放射率の例
を第２図に示す。第２図の曲線Ｇはジルコニア
（ZrO₂）と酸化クロム（CrO₂）を１／１で混合し
た複合セラミツクスの放射率を示し、また第２図
の曲線Ｈはアルミナ（Al₂O₃）とマグネシア
（MgO）を１／１で混合した複合セラミツクスの
放射率を示すが、いずれも本発明に有用である。

上記の如き遠赤外線放射特性を有する物質の純
度は高い程好ましいことが多く、純度95％以上で
高放射率が得られることが多い。例えば第３図は
アルミナの純度を夫々95％（曲線Ｉ）と85％（曲
線Ｊ）にした場合の放射率を示し、また第４図は
ムライトの純度を夫々95％（曲線Ｋ）と85％（曲
線Ｌ）にした場合の放射率を示し、いずれも純度
の高い程放射率が高いことを示している。

本発明の遠赤外線放射性複合繊維の特徴の一つ
は遠赤外線放射性フイラメントが被覆層に覆われ
ていることである。被覆層は遠赤外線放射フイラ
メントを保護したり、本発明繊維を用いた繊維構
造物（織編物、不織布等）の製造を容易にするた
めのものである。すなわち遠赤外線放射特性を有
する物質から成る遠赤外線放射フイラメントが露
出していると、接触する紡糸機、延伸機、編機、
織機等の金属やガイド類を甚しく摩耗損傷する傾
向があり、これを防ぐ為に被覆層で覆うことが必
要である。

第５図は本発明複合繊維の横断面の具体例を示
す説明図である。図において、１は遠赤外線放射
フイラメントを示し、２は被覆層を示す。被覆層
２を構成するポリマーは遠赤外線を吸収するか
ら、被覆層２の厚みをできるだけ薄くすることが
好ましく、通常は10μｍ以下、好ましくは5μｍ以
下、特に2μｍ以下にすることが望ましい。

被覆層２のポリマーはポリオレフイン、ポリア
マイド、ポリエステル、ポリアクリロニトリル
等、従来より衣料用として多く使用されているポ
リマーが好適である。被覆層２のポリマーとして
は、波長4.5〜30μｍの領域での遠赤外線の吸収性
が低く透過性の高いものが好ましい。

遠赤外線透過性の高いポリマーとしてはポリエ
チレンが優れている。低密度ポリエチレンは軟化
点が105℃、高密度ポリエチレンは融点が128℃で
あり、耐熱性の点ではやや劣り使用温度が限定さ
れるが、人体加温用には充分利用出来る。更に放
射線照射等で架橋したポリエチレンは耐熱性に優
れており（軟化点200℃以上）、本発明の目的に好
適である。ポリエチレンに次いで遠赤外線の吸収
の少ないポリマーとしては、ナイロン12、ナイロ
ン11、ナイロン610、ナイロン612及びポリエチレ
ンの共重合物がある。またポリプロピレン、ポリ
塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリアクリ
ロニトリル、ポリアクリル酸エステル、ナイロン
６、ナイロン66、ポリエチレンテレフタレート、
ポリブチレンテレフタレート及びこれらの共重合
物等は、被覆層の厚みを薄くすれば遠赤外線の吸
収を防ぎ放射率を高めることができる。

本発明の遠赤外線放射性複合繊維は、次のよう
にして製造される。

セラミツクス等の遠赤外線放射特性を有する物
質をグラスフアイバーの製造工程に於いて用いら
れている溶融炉、ブツシング（ノズル）を用いて
紡糸するのである。そして、その工程の一例を第
６図に就いて詳細に説明すると、先ずセラミツク
ス等の遠赤外線放射特性を有する物質を溶融炉１
１に入れて溶融するのであるが、この溶融炉１１
の前方の前炉（フオアハウス）１２には図中では
溶融したセラミツクス等の遠赤外線放射特性を有
する物質を固化することなく繊維化させるブツシ
ング（繊維化装置）１３が５個備えられている。

而して、この溶融炉１１の投入口１４よりセラ
ミツクス等の遠赤外線放射特性を有する物質を投
入し、溶融炉１１を夫々投入した前記物質の融
点、例えばアルミナ（Al₂O₃）の場合2050℃、マ
グネシア（MgO）の場合2800℃、ジルコニア
（ZrO₂）の場合2715℃まで重油等を熱源として昇
温せしめ、これら物質を溶融する。そして、これ
ら溶融した物質を固化せしめることなく前炉１２
を経て直ちにブツシング１３に導き、各ブツシン
グ１３より夫々遠赤外線放射フイラメント１５を
紡糸する。このブツシング１３より紡糸される各
遠赤外線放射フイラメント１５は平均３〜6μｍ
の径を有することが推奨される。

更に、前記紡糸された各遠赤外線放射フイラメ
ント１５はブツシング１３の下方に装置された冷
却フアンにより形成された空冷手段１６により空
冷されながら、水噴霧器１７より水霧を噴射し
て、各フイラメント１５を洗浄して清浄状態に於
いてフイラメント１５の帯電防止と切断防止を図
る。前記水噴霧器１７よりの噴霧量は本実施例の
場合、５／時位が理想的である。その後、各フ
イラメント１５はポリマーより成る被覆層２によ
つて被覆される。すなわち、各フイラメント１５
はポリマーを塗布する被覆剤塗布槽１８を通過す
ることによつて、その外周に好ましくは10μｍ以
下の厚みの被覆層２を形成するのである。前記各
フイラメント１５の外周に被覆層２が形成される
と集束器１９によつて集束しストランド２０とす
る。

すなわち、被覆層２が形成されたフイラメント
１５に澱粉系やプラスチツクエマルジヨン系の表
面処理剤、或いはシラン化合物より成る表面処理
剤等の集束薬剤を塗布し、これら各フイラメント
１５の50〜800本を集束器１９によつて集束して
ストランド２０とし、このストランド２０を単
糸、あるいは合撚糸となし、夫々用途に応じて使
用することができる。

本発明の複合繊維は、巻縮して、または巻縮し
ないで連続フイラメント状、またはステープル状
で、それ単独で、または通常繊維と混合して従来
と同様の方法で、目的に応じて織物、編物、不織
布、立毛織編物にすることができる。更に、肌
着、靴下、セーター、外衣、スポーツウエア、カ
ーテン、手袋用パツト、靴の内張り等、保温性の
要求される繊維品を従来と同様の方法で容易に生
産することができる。

［発明の効果］ 上述の如く、本発明の遠赤外線放射性複合繊維
は、被覆層で被覆された遠赤外線放射フイラメン
トを有する物質から遠赤外線が放射されるので、
肌着、靴下、セーター、外衣、ブーツの内張り
等、人体に被着するものに使用すると、遠赤外線
放射効果により人体に熱分子運動が起きて人体が
自己発熱し、寒冷地に於ける使用に最適であり、
更に充血作用が短時間で起きるので、血液の血流
を促進し、医療効果や健康増進効果を得ることが
できる。また前記肌着等の外、部屋の保温を目的
としたカーテン、絨毬等にも使用できる。

本発明の複合繊維は、金属摩耗の激しい遠赤外
線放射性フイラメントが被覆層によつて被覆され
ているので、汎用繊維と同様の装置を用い同様の
条件で繊維製品を製造することが出来、有利であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は遠赤外線放射率を示す分布図、第２図
は複合セラミツクスの放射率を示す分布図、第３
図はアルミナの放射率を示す分布図、第４図はム
ライト放射率を示す分布図、第５図は本発明遠赤
外線放射性複合繊維の具体例を示す横断面図、第
６図は製造工程の説明図である。 図中、１は遠赤外線放射フイラメント、２は被
覆層である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 30℃における遠赤外線放射率が波長4.5〜30μ
   ｍの領域で、平均65％以上である遠赤外線放射特
   性を有する物質を溶融紡糸して遠赤外線放射フイ
   ラメントを形成すると共に、該遠赤外線放射フイ
   ラメントの外周にポリマーで被覆層を形成するこ
   とを特徴とする遠赤外線放射性複合繊維。 ２ 遠赤外線放射特性を有する物質が、純度95％
   以上のアルミナ、ジルコニア、マグネシアの群か
   ら選ばれた１種又は２種以上の無機化合物である
   特許請求の範囲第１項記載の遠赤外線放射性複合
   繊維。 ３ 被覆層の厚みが10μｍ以下である特許請求の
   範囲第１項記載の遠赤外線放射性複合繊維。 ４ 被覆層のポリマーが、ポリオレフイン、ポリ
   アマイド、ポリエステル、ポリアクリロニトリル
   のいずれかである特許請求の範囲第１項記載の遠
   赤外線放射性複合繊維。