JPS63203873A - 遠赤外線放射性複合繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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ックスは遠赤外線を
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
線照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′Ｃ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必って、
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％以上でおる
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
放射フィラメントを形成すると共に、該遠赤外線放射フ
ィ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］ 上記溝成より成る本発明複合繊維によれば、遠赤外線放
射フィ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。

［実施例コ 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７
５％以上、特に好ましくは９０％以上のものでめる。低
温で人体保温効果を１ｑ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
ミックス、非酸化物系セラミックス、非金属、金属、合
金、結晶等が挙げられる。例えば、酸化物系セラミック
スとしてはアルミナ（Ａ１２０ｉ　＞系、マグネシア（
ＭＣＩＯ＞系、ジルコニア（ＺｒＯ２）系の外、酸化チ
タン（ＴｉＯ２）、二酸化ケイ素（Ｓ！０２）、酸化ク
ロム（Ｃｒ２０３）、フェライト（ＦｅＯ２・Ｆｅ３０
４）、スピネル（ＭＣＩＯ−Ａ１２０３　）、セリウム
（ＣａＯ２）、バリウム（Ｂａｄ）等があり、炭化物系
セラミックスとしては、炭化ホウ素（８４Ｃ）、炭化ケ
イ素＜ｓ　ｒ　ｃ＞　、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、窒化物系セラミックスとしては、窒化ホウ素（８Ｎ
＞　、窒化アルミ（ＡｇＮ＞、窒化ケイ素（Ｓ！ａＮ４
）、窒化ジルコン（ＺｒＮ）等があり、非金属としては
炭素（Ｃ）、グラファイトがあり、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（Ｍ　ｎ
　）　、ニッケル（Ｎｉ＞、Ｉ化銅（Ｃｕ２０）　、Ｗ
化鉄（Ｆｅ２０３　）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、螢石、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
。また曲線りは非酸化物でおる炭化物系セラミックスの
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ックスの窒
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％以下でおり、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ックスのｆｌｉ射ス
ペクトルでおる。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
によっ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、車力、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ックスとし
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１〜、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（Ｚｒ０２　　
・５ｉＯ２）、ジルコン（Ｚ！０２）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おり、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ックス（例えば
炭化物系セラミックス）とを混合使用することも有効で
ある。

複合セラミッ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（Ｚｒ０２＞と酸
化クロム（ＣｒＯｚ＞を１／１で混合した複合セラミッ
クスの放射率を示し、また第２図の曲線Ｈはアルミナ（
Ａ１２０３　）とマグネシア（ＭＣＩＯ＞を１／１で混
合した複合セラミッ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
線放射性フィ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ィ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おる。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ィラメン
トが露出していると、接触する紡糸機、延伸機、編殿、
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は遠赤外線放射フィラメントを
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ィン、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°Ｃ
１高密度ポリエチレンは融点が１２８°Ｃであり、耐熱
性の点ではヤヤ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。

セラミックス等の遠赤外線放射特性を有する物質をグラ
スファイバーの製造工程に於いて用いられている溶融炉
、ブッシング（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、先ずセラミックス等の遠赤外線放射特性を有する物
質を溶融炉１１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（フォアハウス）１２には図中では
溶融したセラミッ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ッシング（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よりセラミックス
等の遠赤外線放射特性を有する物質を投入し、溶融炉１
１を夫々投入した前記物質の融点、例えばアルミナ（Ａ
　Ｉｔ２０３＞の場合２０５０℃、マグネシア（ＭｇＯ
）の場合２８００℃、ジルコニア（Ｚｒ０２）の場合２
７１５°Ｃ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を経て直ちにブッシング１３に導き、各ブッシン
グ１３より夫々遠赤外線放射フィラメント１５を紡糸す
る。このブッシング１３より紡糸される各遠赤外線放射
フィラメント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ィラメント１５
はブッシング１３の下方に装置された冷却ファンにより
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、各フィラメント１５を洗浄
して清浄状態に於いてフィラメント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、５１
／時位が理想的である。その後、各フィラメント１５は
ポリマーより成る被覆層２によって被覆される。すなわ
ち、各フィラメント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って、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。

前記各フィラメント１５の外周に被覆層２が形成される
と集束器１９によって集束しストランド２０とする。

すなわち、被覆層２が形成されたフィラメント１５に澱
粉系やプラスチックエマルジョン系の表面処理剤、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、これら各フィラメント１５の５０〜８００本を集束
器１９によっ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
続フィラメント状、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ｔａ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
ツウェア、カーテン、手袋用バット、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ィラメントを有する物質
から遠赤外線が放射されるので、ｌｎ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、絨穂等にも使用できる。

本発明の複合繊維は、金属摩耗の激しい速赤外線放射ｉ
生フィラメントが被覆層によっ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
ラミッ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は遠赤外線放射フィラメント、２は被覆層であ
る。 昭和６２年　２月１６日 第１図 セラミックスっＵ鮭ト 第２図 １１に’セラミックスの欣灯卆 戒忍μｍ）− 第３図 アルミナｄ之射４１ 第４図 ムライトＬｖ放身１ト 成長（μｍ）□

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４．５〜３０
   μｍ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ィラメント
   を形成すると共に、該遠赤外線放射フィラメントの外周
   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、ポリオレフィン、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。