JPH06158419A - 蓄熱保温性繊維 - Google Patents
蓄熱保温性繊維Info
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- JPH06158419A JPH06158419A JP4306877A JP30687792A JPH06158419A JP H06158419 A JPH06158419 A JP H06158419A JP 4306877 A JP4306877 A JP 4306877A JP 30687792 A JP30687792 A JP 30687792A JP H06158419 A JPH06158419 A JP H06158419A
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Abstract
ることなく、紡糸性等の各種工程性、繊維力学的特性に
優れた蓄熱保温性繊維を提供する。 【構成】 特定の割合で混合された周期律表第8族に属
する遷移金属の酸化物と酸化チタンとの混合粉末が含有
されている繊維形成性ポリマ−からなる蓄熱保温性繊
維、ならびに該混合粉末含有繊維形成性ポリマ−を一成
分とする複合繊維。
Description
防寒衣料、スポ−ツ衣料、レジャ−用衣料、あるいはカ
−テン等のインテリア用品、テント等のレジャ−用品な
どとして有用な蓄熱保温繊維に関する。
山、釣り等のスポ−ツ・レジャ−用衣料、テント等の屋
外レジャ−用品、カ−テン等のインテリア用品などは、
表地、中綿、裏地の三層構造を有しており、中綿により
空気保温層を作り保温性を高めている。しかしながら、
このような構造の布帛は重く、自由な動きができず、ス
ポ−ティ性に欠けるという欠点があった。また、アルミ
ニウム、クロム等の金属を蒸着技術により布帛上にコ−
ティングしたものを利用した保温性布帛を裏地として用
いることも知られている。例えば、実公昭58−109
16号公報には、表面に金属蒸着したシ−トを薄いウエ
ッブ層に重ねてニ−ドルパンチし、両者を一体化した金
属蒸着不織布を、金属蒸着面が外側になるように綿層と
重ね、両側を側地で覆ってなるこたつふとんが開示され
ており、特開昭61−252364号公報には、繊維本
体の表面の一部または全部にクロム、コバルト、銅、ア
ルミニウムまたはそれらの酸化物を任意の厚さに塗布、
スプレ−、ディップ、貼合等の手段で被覆あるいは積層
することが記載されている。しかしながら、これらの金
属蒸着技術では蒸着処理工程が不連続かつ長時間である
ため生産性が低いこと、摩耗、洗濯の繰り返しによる蒸
着金属の剥離が生じ、仮に、蒸着金属の表面を樹脂で被
覆して耐久性を高めた場合でも保温材に粗剛感を与え柔
軟性を損ねるという欠点があった。さらに、繊維に遷移
金属の炭化物を含有させ、熱吸収能力を高めたものが特
開平4−163330号公報に記載されているが、この
繊維では熱吸収能力が高められていると共に熱を放出す
る能力も高められており、保温性能は満足できるもので
はない。
うな従来の三層構造よりなる保温衣料におけるきぶくれ
感を改良し、またアルミニウム、クロム等の金属の蒸着
加工に伴うコストアップや、蒸着斑の発生、工程の複雑
化、蒸着金属の剥離などの問題点を解決し、さらには吸
収した熱を放出しにくい、すなわち保温性能に優れた防
寒衣料等として有用な蓄熱保温性繊維を提供することを
目的としている。
律表第8族に属する遷移金属の酸化物と酸化チタンとが
1:0.3〜2.0(重量比)の割合で混合されている
混合粉末を0.5〜40重量%含有する繊維形成性ポリ
マ−からなる蓄熱保温性繊維である。本発明において
は、繊維形成性ポリマ−中に上記のような周期律表第8
族に属する遷移金属の酸化物と酸化チタンとの混合粉末
が含有されていることが重要であり、これ以外の金属酸
化物を使用しても蓄熱性の点から効果は期待できない。
し、それを効率的に熱に変換し、その熱の放射率が低
く、熱を蓄える能力をもつ物質(蓄熱物質)と、蓄えた
熱を外部に逃がさないようし、熱を効率的に反射する物
質(保温物質)との組み合わせで可能となる。周期律表
第8族に属する遷移金属の酸化物としては、鉄の酸化物
である磁鉄鉱(Fe↓3O↓4)、コバルト、ニッケ
ル、パラジウム等の酸化物などがあるが、なかでも磁鉄
鉱が効率的な太陽光の吸収性および太陽光の熱変換能力
を有し、蓄熱物質として好ましい。酸化チタンは遠赤外
線を反射する作用を有する保温物質であり、共存する蓄
熱物質が繊維組織外部に放射しようとする熱を繊維組織
内部および保温しようとする層に保つ効果がある。ま
た、人体等から発する熱なども外部に逃がさず保温効果
もあるため、上記の蓄熱物質と混合して用いることによ
り蓄熱保温性が非常に高められるのである。
の酸化物(以下、蓄熱物質と称する)および酸化チタン
の粒径は平均粒径5μm以下、好ましくは2μm以下、
さらに好ましくは0.4〜1μmの範囲である。平均粒
径が5μmを越えると紡糸フィルタ−の目詰まり、断糸
等が発生し、また、延伸工程での糸切れ、あるいはガイ
ド類の摩耗等種々の問題が発生する。蓄熱物質および酸
化チタンの混合粉末の繊維中の含有量は0.5〜40重
量%、好ましくは1.0〜35重量%、とくに好ましく
は1.5〜30重量%の範囲である。含有量が0.5重
量%未満では十分な蓄熱保温性を得ることができず、3
0重量%を越えると紡糸時の曵糸性が極端に悪化する。
たとえ紡糸ができたとしても、延伸工程での糸切れが発
生し、さらには延伸後の糸の品質も満足なものを得るこ
とができない場合がある。
の配合重量比率は1:0.3〜2.0、好ましくは1:
0.4〜1.8、さらに好ましくは1:0.5〜1.5
の範囲である。蓄熱物質に対する酸化チタンの比率が
0.3未満では、酸化チタンによる保温性能が十分では
なく、比率が2.0を越えると酸化チタンによる熱反射
能力が高くなりすぎ、蓄熱作用が十分に機能しない。な
お、本発明でいう「混合粉末」とは、蓄熱物質の粉末と
酸化チタン粉末との混合物のことをいう。
6、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン12、ナ
イロン11、ナイロン4、ナイロン46等のポリアミ
ド;ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィ
ン;ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリブチレンテレフ
タレ−ト等のポリエステルまたはこれらのポリエステル
を主体骨格とし、イソフタル酸、ナフタリン−2,5−
ジカルボン酸、金属スルホネ−ト基を有するイソフタル
酸等の芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、アゼライン
酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸、ジエチレング
リコ−ル、ブタンジオ−ル、ヘキサンジオ−ル、オクタ
ンジオ−ル、シクロヘキサンジメタノ−ル、α,β−
(4−カルボキシフェノキシ)エタン、4,4−ジカル
ボキシフェニル、ビスフェノ−ルAのアルキレンオキサ
イド付加物、ポリアルキレングリコ−ル、ペンタエリス
リト−ル等の多価アルコ−ル等の第3成分を共重合した
変性ポリエステル;ポリスチレン−ポリブタジエン−ポ
リスチレンのブロック共重合体(SBS)、ポリスチレ
ン−ポリイソプレン−ポリスチレンのブロック共重合体
(SIS)、ポリスチレン−ポリイソプレンのブロック
共重合体(SI)、ポリα−メチルスチレン−ポリイソ
プレン−ポリα−メチルスチレンのブロック共重合体ま
たはこれらのブロック共重合体の水素添加物などの芳香
族ビニルブロックと共役ジエンブロックからなるブロッ
ク共重合体または該ブロック共重合体の水素添加物が挙
げられる。本発明においては、とくに、紡糸時の曵糸性
や延伸工程性、蓄熱保温性能の点からポリアミド、芳香
族ビニルブロックと共役ジエンブロックからなるブロッ
ク共重合体または該ブロック共重合体の水素添加物が好
ましく用いられる。
断面等の多角断面、三〜十葉断面等の多葉断面、T字型
断面、U字型断面、C字型断面、W字型断面、V字型断
面、中空断面など種々の断面形状を採用することが可能
であり、これらの断面形状に対して、サイドバイサイド
型、芯鞘型、多積層型、ランダム複合型等の複合構造が
組み合わされていてもよい。複合構造を採用する場合、
蓄熱物質および酸化チタンの混合粉末を含有しない繊維
形成性ポリマ−としては上記のポリアミド、ポリエステ
ル、ポリオレフィンなどが挙げられ、繊維としての実用
性能上、構成単位の80モル%以上がエチレンテレフタ
レ−ト単位またはブチレンテレフタレ−ト単位であるポ
リエステルが好ましい。
維表面長の60%以上を蓄熱物質および酸化チタンの混
合粉末を含有しない繊維形成性ポリマ−が占めることが
好ましい。具体的な複合形状として図1〜図10を挙げ
ることができる。図1は一芯、図2は三芯、図3は四
芯、図4は三層同心円、図5は最内層中空三層同心円、
図6および図7は一部露出タイプの芯鞘構造、図8、図
9および図10は分割型であり、図中Aは繊維形成性ポ
リマ−層、Bは蓄熱物質および酸化チタンの混合粉末を
含有する繊維形成性ポリマ−層、Cは中空層である。と
くに、蓄熱物質および酸化チタンの混合粉末が繊維表面
に多量に存在していると紡糸工程中、延伸工程中でのガ
イドやロ−ラ−の摩耗等が発生するため、本発明におい
ては蓄熱物質と酸化チタンの混合粉末を芯成分を形成す
るポリマ−に配合し、その周りを鞘成分ポリマ−、すな
わち蓄熱物質および酸化チタンの混合粉末を含有しない
繊維形成性ポリマ−で覆う芯鞘型複合繊維とすることが
好ましい。蓄熱物質および酸化チタンの混合粉末を含有
する繊維形成性ポリマ−と該混合粉末を含有しない繊維
形成性ポリマ−の複合比は、前者:後者が20:80〜
80:20、好ましくは30:70〜70:30の範囲
である。前者が該範囲より少ないと蓄熱保温性能が十分
発現しない場合があり、また前者が該範囲より多いと十
分な繊維強度が得られないことがあり好ましくない。
の製法に従って製造することができ、蓄熱物質と酸化チ
タンの混合粉末の添加時期については、繊維形成性ポリ
マ−の重合初期に反応系に添加し、直接紡糸してもよい
し、溶融状態にあるポリマ−にあらかじめ分散剤と混合
粉末を混練したスラリ−を紡糸直前に添加する所謂後添
加方式でもよく、さらに、この混合粉末を高濃度に含有
させたマスタ−チップを用いる所謂マスタ−バッチ方式
であってもよい。紡糸後は、通常のフィラメント糸製造
工程、あるいは短繊維の製造工程をそのまま採用するこ
とが可能であり、捲縮、仮撚との後加工を施すことも可
能である。複合形状を有する繊維、所謂複合繊維も、従
来の複合繊維の製法に従って製造することができる。た
とえば複数のポリマ−を各々別の溶融系で加熱溶融して
おき、それぞれ押し出し紡糸装置により紡糸口金に送入
して紡糸口前で任意の複合形状にあわせて合流させ押し
出し巻き取る方法である。
繊維は単独または他の繊維と混用して織物、編物、不織
布等の布帛として広汎な用途に用いられる。他の繊維と
の混用は、混繊、合糸、合撚、交織、交編、その他のあ
らゆる手段を用いることができる。得られた布帛は必要
に応じて染色、樹脂加工等の加工処理を施して各種の用
途に供することができる。
するものであり、手袋、靴下、ストッキング、帽子、マ
フラ−、肌着、下着、ワイシャツ、セ−タ−、作業衣等
の衣料;スキ−、スケ−ト、釣り、登山、トレ−ニング
ウエア−等のスポ−ツ衣料;詰綿、カ−テン等のインテ
リア用品などに好適に用いることができる。
するが、本発明はこれら実施例に何等限定されない。な
お、実施例中の平均粒径は、粒度分布測定装置(CAP
A−5000、堀場製作所製)を使用し、ポリマ−に添
加する前の蓄熱物質および酸化チタンを水、エチレング
リコ−ル等の溶媒に分散させた試料を遠心重力沈降法に
より測定した。また、固有粘度はフェノ−ル/テトラク
ロロエタン(重量比=1:1)の混合溶媒を用い、温度
30℃で測定した溶液粘度から換算して求めた。繊維の
強度はJIS L 1013に準拠して測定して求め
た。
製)に、平均粒径0.3〜0.4μmの磁鉄鉱(MG−
WM、三井金属社製)および平均粒径0.4μmの酸化
チタン(チタン工業社製)を所定の濃度となるように、
温度230℃で二軸混練機を用いて混練押し出しし、押
し出されたストランドを切断してペレットとした(B成
分)。ついで、該ペレットと固有粘度[η]=0.70
のポリエチレンテレフタレ−ト(A成分)とを別々の押
出し機に供給して溶融押し出しし、B成分が芯、A成分
が鞘となるように[実施例1−図1に示される断面形
状、複合比率A/B=3/1;実施例2−図3に示され
る断面形状、複合比率A/B=3/1、中空率20%、
実施例3〜9−図1に示される断面形状、複合比率A/
B=3/1]複合し、温度300℃で紡糸して1000
m/分の速度で巻き取った。
ラ−で予熱した後、延伸倍率3.14倍で延伸し、つい
で140℃に加熱した熱板を用いて熱セットを行ない、
75デニ−ル24フィラメントのマルチフィラメントを
得た。つぎに、該延伸糸を用いて経密度90本/イン
チ、緯密度60本/インチの織密度で平織物を作成し、
精練仕上げを行なった後、黒染加工を施した。そして図
11に示される装置の所定の位置に平織物を載置し、こ
れにレフランプまたは人工太陽照明灯を照射した。そし
て、照射中の照射面の試料表面温度、試料と断熱材の間
の中間空気層(以下、内層温度と称する)の温度、なら
びに照射中止後の試料の表面温度、内層温度の測定を行
なった。温度は堀場製作所製の非接触型放射温度計を用
い測定した。各評価結果を表1および表2に示す。本発
明の繊維は良好な繊維物性を示し、紡糸時に糸切れも全
く認められず、優れた蓄熱保温性を示すものであった。
4μmの磁鉄鉱および平均粒径0.4μmの酸化チタン
を所定の濃度となるように、温度250℃で二軸混練機
を用いて混練押し出しし、押し出されたストランドを切
断してペレットとした。このペレットを280℃で溶融
押し出しし、丸断面の単独紡糸を行なった。次いで実施
例1と同様にして黒染加工の平織物を作製し、蓄熱性能
評価を行なった。結果を表2に示す。
外は実施例1と全く同様にして、複合繊維を紡糸し、つ
いで平織物を作成して黒染加工を施した。これらの黒染
加工平織物を用いて蓄熱性能を評価した。結果を表2に
示す。
鉱を含有することにより蓄熱効果が発現し、さらに酸化
チタンを併用することにより蓄熱保温性能が高くなって
いる。また、繊維内部に中空部を設けることにより、ラ
ンプまたは人工太陽灯の照射中の温度上昇は遅くはなる
が、照射中止後の温度降下速度は遅く、保温性能が高く
なっていることがわかる。
で、得られた繊維の物性もほとんど損なわれず、しかも
優れた蓄熱保温性能を有する繊維を得ることができる。
る。
ある。
ある。
ある。
ある。
ある。
ある。
ある。
ある。
である。
示した図である。
リマ−層 C 中空層 a レフランプまたは人工太陽照明灯 b 試料 c 断熱材 d 非接触型放射温度計 e 熱電対 f 熱電対測定点 g 空気層
Claims (2)
- 【請求項1】周期律表第8族に属する遷移金属の酸化物
と酸化チタンとが1:0.3〜2.0(重量比)の割合
で混合されている混合粉末を0.5〜40重量%含有す
る繊維形成性ポリマ−からなる蓄熱保温性繊維。 - 【請求項2】請求項1に記載の混合粉末が含有されてい
る繊維形成性ポリマーを一成分とする複合繊維。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP30687792A JP3296859B2 (ja) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | 蓄熱保温性繊維 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP30687792A Expired - Fee Related JP3296859B2 (ja) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | 蓄熱保温性繊維 |
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JP (1) | JP3296859B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1094136A1 (en) * | 1999-10-22 | 2001-04-25 | Nan Ya Plastics Corporation | Heat-retaining fiber and fabrics and the method for making the same |
JP2013028868A (ja) * | 2011-07-27 | 2013-02-07 | Unitika Trading Co Ltd | 長短複合紡績糸、該長短複合紡績糸を含む布帛および該長短複合紡績糸の製造方法 |
Families Citing this family (1)
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US20170086522A1 (en) * | 2015-09-25 | 2017-03-30 | Welspun India Limited | Shawl Textile Article And Method Of Making Same |
-
1992
- 1992-11-17 JP JP30687792A patent/JP3296859B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP3296859B2 (ja) | 2002-07-02 |
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