JP3963007B2 - Coated yarn and knitted fabric using the same - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐燃焼性、耐熱性、ストレッチ性に優れた被覆糸およびそれを用いてなる編織物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
衣料や産業資材として広く用いられているナイロンやポリエステル繊維等の汎用熱可塑性合成繊維は約２５０℃前後で溶融し、また限界酸素指数は約２０前後であり、空気中でよく燃焼する。従ってこれらの汎用熱可塑性合成繊維は、炎や高熱に曝される危険の大きい場面で使用される衣料製品、例えば消防服、自動車レース用のレーシングスーツ、製鉄用作業服または溶接用作業服および手袋などの防護用の繊維素材として適しているとはいえない。
【０００３】
アラミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維またはポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維等の耐熱性高機能フィラメント糸は約２５０℃前後では溶融せず、その分解温度が約５００℃前後と高温である。また限界酸素指数は約２５以上であって、空気中では熱源である炎を近づけることによって燃焼するが、炎を遠ざけると燃焼を続けることができない。
【０００４】
このように、耐熱性高機能フィラメント糸は耐熱性および難燃性に優れた素材である。それゆえに、例えば耐熱性高機能フィラメント糸であるアラミド繊維は炎や高熱に曝される危険の大きい場面での衣料製品、例えば消防服、自動車レース用のレーシングスーツ、製鉄用作業服または溶接用作業服および手袋などの防護衣料として好んで用いられている。中でも、耐熱性とともに高強度特性をも併せ持ったパラ系アラミド繊維は、引裂き強さと耐熱性を要するスポーツ衣料や作業服、ロープ、タイヤコードなどに利用されており、また刃物によって切れにくいことから創傷防止のための作業用手袋などにも利用されている。
【０００５】
パラ系アラミド繊維は、ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維（以下ＰＰＴＡ繊維と記す）が良く知られており、例えば米国特許第３，７６７，７５６号明細書や特公昭５６−１２８３１２号公報に、ＰＰＴＡ繊維の製造方法が開示されている。
【０００６】
一方、メタ系アラミド繊維は、パラ系アラミド繊維のように耐切創性や、高い引っ張り強さはないが、その耐熱性を特長として消防服や断熱フィルター、耐熱収塵フィルター、電気絶縁材料などに用いられている。
【０００７】
従来、これら耐熱性高機能フィラメント糸を用いて衣料製品などの繊維製品を製造する際には、伸縮性のないフィラメント糸や紡績糸などの形態で該繊維が利用されているにすぎなかった。
【０００８】
しかし、フィラメント糸や紡績糸などの伸縮性のない糸条を布地に加工し、消防服、レーシングスーツまたは作業服等の衣料製品を製造しても、該衣料製品に伸縮性が劣っているため、該衣料製品を着用した場合に、着心地が悪く、また活動しにくいという難点があった。また、同様に伸縮性の無い糸条から作られた従来の作業用手袋は着用感が悪く、作業効率を低下させる原因となっていた。
【０００９】
かかる市場の要求に鑑みて、耐熱性捲縮糸または耐熱高性機能フィラメント糸に捲縮を付与する方法についての研究、提案が多数なされている（特開昭４８−１９８１８号公報、特開昭５３−１１４９２３号公報、特開平３−２７１１７号公報）。具体的には、ナイロンまたはポリエステル繊維など一般の熱可塑性合成繊維の捲縮付与方法を応用した方法が挙げられる。例えば、パラ系アラミド繊維などの高弾性率繊維に低弾性率繊維を混合して押込み法により捲縮を付与する方法（特開平１−１９２８３９号公報）、アラミド繊維をその分解開始温度以上、分解温度未満（メタ系アラミド繊維の場合３９０℃以上４６０℃未満）に加熱した非接触ヒーターを用い仮撚り捲縮加工した後、弛緩熱処理するという仮ヨリ法により製造された捲縮糸（特開平６−２８０１２０号公報）などが公知である。
【００１０】
しかし、かかる公知技術のいずれにおいても、良好な伸縮性を持った耐熱高機能フィラメント糸を得ることはできなかった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来技術の背景に鑑み、良好な伸縮性を有すると同時に耐燃焼性、耐熱性にも優れた被覆糸、つまり、（ａ）伸縮性、耐熱性、機械的強度および外観に優れ、（ｂ）手などの身体によくフィットして作業性がよく、（ｃ）毛羽や埃の発生しにくいというバランスのとれた高機能の被覆糸およびそれを用いてなる編織物を提供せんとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。すなわち、本発明の被覆糸は、芯糸と鞘糸からなる被覆糸であって、該被覆糸の芯糸に弾性繊維を用い、鞘糸にＪＩＳＬ １０１３に基づいて測定される伸縮復元率が４〜８０％の範囲内にあるポリパラフェニレンテレフタルアミドの捲縮糸を用いてなることを特徴とするものである。また、本発明の編織物は、かかる被覆糸を１０重量％以上含むことを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明は、前記課題、つまり良好な伸縮性を有すると同時に耐燃焼性、耐熱性にも優れた被覆糸、つまり、（ａ）伸縮性、耐熱性、機械的強度および外観に優れ、（ｂ）手などの身体によくフィットして作業性がよく、（ｃ）毛羽や埃の発生しにくいというバランスのとれた高機能の被覆糸について、鋭意検討し、芯糸に弾性繊維、鞘糸に耐熱性高機能フィラメント糸を用いて被覆糸を構成してみたところ、かかる課題を一挙に解決することを究明したものである。
【００１４】
すなわち、ＪＩＳ Ｌ １０１３に基づいて測定される伸縮復元率が４〜８０％の範囲内にあるポリパラフェニレンテレフタルアミドの捲縮糸（以下、耐熱高機能フィラメント糸と呼ぶこともある。）を鞘糸に利用すると、フィラメントの状態で高い伸縮性をもつ被覆糸を提供することができることを見いだした。さらに、捲縮加工したポリパラフェニレンテレフタルアミド糸を鞘糸に用いると、より高い伸縮性をもつ被覆糸を提供することができる。かかる高伸縮性被覆糸においては、弾性繊維として、ウレタン系スパンデックスを用いることがバランスのとれた被覆糸を提供する上で望ましい。
【００１５】
以下、本発明の被覆糸について図を用いて説明する。
【００１６】
図１は、本発明の被覆糸の一例を示す概略側面図である。この図の被覆糸（ハ）は、芯糸である弾性繊維（イ）の周りを、鞘糸である耐熱高機能フィラメント糸（ロ）によって一重または二重に撚回されて被覆されているものである。
【００１７】
本発明の被覆糸における芯糸は、弾性繊維である。なかでも高い伸縮性を持つポリウレタン系弾性繊維、特にウレタン系スパンデックスが好ましく使用される。
【００１８】
かかるポリウレタン系弾性繊維としては、ポリマージオールと有機ジイソシアネートを主体とするイソシアネートと多官能活性水素化合物を反応させて得られるポリウレタン重合体を紡糸して得られたものが好ましく使用される。
【００１９】
かかるポリマージオールとしては、ポリテトラメチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレンエーテルグリコールのようなポリエーテルグリコール類、エチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコールなどのグリコール類の少なくとも一種とアジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、β−メチルアジピン酸、イソフタル酸などのジカルボン酸の少なくとも一種を反応させて得られるポリエステルグリコール類、ポリカプロラクトングリコール、ポリヘキサメチレンジカーボネートグリコールのようなポリマージオールの一種または二種以上の混合物または共重合物が使用される。
【００２０】
また、前記有機ジイソシアネートとしては、４，４´−ジフェニルメタンジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、１，４−フェニレンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、１，４−シクロヘキサンジイソシアネート、４，４´−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートのような有機ジイソシアネートの一種または二種以上の混合物が使用される。この場合、さらにトリイソシアネートを少量併用してもよい。
【００２１】
また、前記多官能活性水素化合物としては、エチレンジアミン、１，２−プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、キシリレンジアミン、４，４´−ジフェニルメタンジアミン、ヒドラジン、１，４−ジアミノピペラジン、エチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、水などの一種またはこれらの二種以上の混合物が使用される。
【００２２】
これらの化合物には、所望により、モノアミン、モノアルコールのような停止剤を少量併用してもよい。また、２，６−ジテトラブチルパラクレゾール、亜リン酸エステルなどの酸化防止剤、ヒドロキシベンゾフェノン系またはヒドオキシベンゾチアゾールなどの光吸収剤または紫外線吸収剤、１，１−ジアルキル置換セミカルバジド、ジチオカルバミン酸塩などのガス黄変、劣化防止剤、および酸化チタン、酸化亜鉛などの白色顔料を適宜配合してもよい。
【００２３】
かかるポリウレタン系弾性繊維の繊度としては、１１〜９４０デシテックスの範囲が好ましく、２２〜３１０デシテックスの範囲がより好ましい。１１デシテックス未満であるとカバリングおよび製編、製織工程で糸切れの原因となったり、衣服を形成したとき、着用時のフィット性が十分なものを得ることができない。一方、９４０デシテックスを越えると、剛性が高く、柔軟性の求められる衣料には向かない。
【００２４】
また、破断伸度は３００％以上であることが好ましい。破断伸度が３００％未満であると布帛を形成したとき十分な伸縮性を得ることができない。
【００２５】
かかるポリウレタン系弾性繊維としては、その断面形状は特に限定されるものではなく、円形であっても扁平であってもよい。
【００２６】
本発明の被覆糸における鞘糸は、耐熱高機能フィラメント糸である。かかる耐熱高機能フィラメント糸としては、ＪＩＳＫ ７２０１に基づいて測定される限界酸素指数が２５以上であるという難燃性と、ＪＩＳＫ ７１２０に基づいて測定される、つまり示差走査熱量測定法によって測定される熱分解温度が４００℃以上であるという耐熱性とを満足する繊維が好ましく使用される。
【００２７】
かかる耐熱高機能フィラメント糸としては、例えば、ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維（東レ・デュポン株式会社製、商品名ケブラー）が使用される。
【００２８】
かかる耐熱高機能フィラメント糸は、編織物を形成したときの風合いがソフトであり、さらに伸縮性に優れるという観点から、捲縮加工を施されたものが使用される。
【００２９】
かかる耐熱高機能フィラメント糸に捲縮を付与する方法としては、押込み法や仮撚り法などのいかなる方法であってもよい。
【００３０】
例えば、特開２００１−２４８０２７号公報に提案されているように、耐熱性高機能フィラメント糸に下記式で表わされる撚り係数（Ｋ）１６，０００〜３５，０００の撚りを加え、次いで１３０〜２５０℃の高温高圧水蒸気または高温高圧水処理を行って撚りを固定し、撚りの固定された撚り糸を前記と反対方向に撚りを解撚することによって得られる。
【００３１】
Ｋ＝ｔ×Ｄ^1/2
〔但し、ｔは撚り数(回／ｍ)を表し、Ｄは繊度(Ｄｔｅｘ)を表す。〕
また、パラ系アラミド繊維フィラメント捲縮糸条は、つぎの方法でも得られる。すなわち、パラ系アラミド繊維糸条に下記式で表される撚り係数（Ｋ）１６，０００〜３５，０００の撚りを加え、次いで例えば空気中で加熱などの方法を用いて乾燥することにより、撚りを固定した後、撚りの固定された撚り糸を前記と反対方向に解撚ことによって得られる。このとき、該パラ系アラミド繊維として、好ましくは水分率１５％以上、より好ましくは２５％以上、特に好ましくは３０〜１００％であるものを使用するのがよい。該パラ系アラミド繊維に撚りを加える前の水分率が１５％未満では、良好な撚りのセット効果が得られず、一方撚りを加える前の水分率が１００％を越えると、リング撚糸機やダブルツイスターで撚りをかけるときに、遠心力で糸条から水分が飛び散って撚糸機が水浸しになるなど環境や作業性に支障をきたす。
【００３２】
Ｋ＝ｔ×Ｄw^1/2
〔但し、ｔは撚り数(回／ｍ)を表し、Ｄwは水分を含む繊度(Ｄｔｅｘ)を表す。〕
この方法は、撚り−乾燥（撚り固定）−解撚を別々の工程で行ってもよいし、例えば仮撚り加工法のように連続的に行ってもよい。
【００３３】
また、別の方法として、かかるパラ系アラミド繊維糸条で天竺編みなどの編み地を作り、これを乾燥して、編み目を固定した後、編み地を解くことによってもパラ系アラミド繊維フィラメント捲縮糸条が得られる。
【００３４】
かかるポリパラフェニレンテレフタルアミド捲縮糸の伸縮復元率は、望ましくは４〜８０％である。伸縮復元率が４％未満では、編織物を形成したときの風合いにおいてソフト感が劣り、また８０％以上ではポリウレタン系弾性繊維との調和が悪く、被覆糸の外観に凹凸が発生して好ましくない。
【００３５】
本発明にかかる耐熱高機能は、上記ポリパラフェニレンテレフタルアミド捲縮糸の１種類からなっていてもよいし、任意の２種以上の耐熱高機能フィラメント糸からなっていてもよい。また、ポリエステル、ナイロン、ポリビニルアルコール系繊維など他の自体公知の繊維との混繊、交撚などによる複合糸としても使用することができる。
【００３６】
耐熱高機能フィラメント糸の繊度、フィラメント数は、用途目的に応じ、表面外観、耐熱性、伸縮性、風合い等を考慮して適宜選択すればよい。
【００３７】
鞘糸の繊度は、用途目的に応じて２０デシテックス以上１６００デシテックス以下の範囲が好ましい。
【００３８】
さらに鞘糸の単糸繊度は用途に応じて０．１Ｄｔｅｘ以上１０Ｄｔｅｘ以下の範囲が好ましく、さらに好ましくは０．４Ｄｔｅｘ以上５Ｄｔｅｘ以下である。０．１Ｄｔｅｘ以下では、製糸効率が低くコストアップとなり、１０Ｄｔｅｘ以上では剛性が高く、柔軟性の求められる衣料には向かない。
【００３９】
本発明の被覆糸は、優れた伸縮性を得る観点から鞘糸が芯糸の回りを一重に被覆したものであってもよく、また、優れた被覆性を得る観点から鞘糸が芯糸の回りを二重に被覆したものであってもよい。
【００４０】
次に、本発明の被覆糸の製造方法について説明する。図２は本発明の被覆糸の製造方法の一例を示す概略模式図である。
【００４１】
本発明においては、弾性繊維を芯糸として用い、その上から前記耐熱高機能フィラメント糸を鞘糸として被覆するものである。
【００４２】
被覆の際には市販のカバリング機等が好ましく用いられる。
【００４３】
図２は二重被覆の例であり、図２において、芯糸１として使用する弾性繊維は転がし給糸ローラ３により積極送りされ、フィードローラ４との間で１．２以上２．４以下の範囲でプレドラフトし、転がし給糸ローラ３とデリベリローラ１１の間のドラフトが２．４以上４．０以下の範囲となるように設定するが好ましい。
【００４４】
鞘糸は、市販の高速ワインダーにより、Ｈボビン２に巻き取られた後、図２のように下段スピンドル５および上段スピンドル７に設置され、スピンドルを回転させることによって芯糸に巻き付けられ、被覆糸を形成する。
【００４５】
得られた被覆糸は、テイクアップローラ１３によりチーズ１４に巻き取られる。
【００４６】
なお、一重被覆糸を製造する際には、上段スピンドルまたは下段スピンドルのいずれか一方にＨボビン１本を設置して、スピンドルを回転させることによって芯糸に鞘糸を巻き付ける。
【００４７】
鞘糸を芯糸に被覆する際、鞘糸のヨリ数は、鞘糸の番手により適宜選択すればよいが、１００〜２０００Ｔ／ｍの範囲とするのが好ましい。
【００４８】
また、二重に被覆する場合、上ヨリは、下ヨリのトルクを打ち消す観点から、ヨリ方向が下ヨリと逆方向であることが好ましく、また同様の観点から上ヨリの撚数は、下ヨリの撚数の０．７〜０．９倍の撚数であることが好ましい。
【００４９】
本発明の被覆糸である高い伸縮性をもつ耐熱高機能フィラメント糸条は、編地や織物に加工して、次のような繊維製品に有用である。たとえば、炎や火花、溶けた金属など高温に曝される場面で用いられる耐熱作業服、突起物や鋭利な破片などから人体を防護する作業用衣料、各種スポーツやアウトドア活動用の衣料素材として適しており、これらの衣料の表地および／または裏地、中地、あるいは下着として用いることができる。具体的には例えば消防用衣服、溶鉱炉における作業衣、溶接作業衣、自動車レーサー用衣服、各種手袋や靴下、前掛け、腕カバー、スパッツ、出目帽などがある。
【００５０】
また、本発明の被覆糸はフィラメント糸条から成るため、毛羽やほこりを発生する紡績糸製品と異なり、毛羽やほこりが問題となるクリーンルームや、精密機器の組み立て作業などにおける作業衣や、防護衣料にも有用である。
【００５１】
さらに、樹脂補強材としても有用で、本発明の高い伸縮性をもつ耐熱高機能フィラメント糸条を編み地や織物に加工して、これにエラストマーを含浸させたり、エラストマーと張り合わせ接着することにより、耐熱性あるいは耐熱性と高強度を併せ持った膜材が得られる。
【００５２】
例えば、難燃性の要求される車両、すなわち列車や自動車などのエラストマーを用いた膜材の補強材として有用である。具体的には列車の車両と車両の連結幌、自動車の取り外し可能な幌などがあげられる。
【００５３】
本発明の被覆糸を用いてなる編み地や織物は、伸縮性があって、凹凸面に添い易いことから、タイミングベルトの歯の表面の摩耗を防止するために歯の表面に配置される補強布（カバリングクロス）など、産業用ゴム製品の補強材としても有用である。建築物や構造物などの補強材としても有用である。
【００５４】
例えば列車の高架橋の柱、建築物の柱、道路床盤などを樹脂と高強度繊維を用いて補強することが行われている。補強面に凹凸がある場合、従来は伸縮性のない高機能フィラメント織物が用いられてきたが、凹凸面に密着しないために空気層や樹脂だまりが形成され補強効果を低減する原因となっていた。
【００５５】
本発明の高い伸縮性をもつ耐熱高機能フィラメント糸条からなる編み地や織物を、このような補強における繊維補強材料として用いると、建築物や構造物などの補強部分の凹凸面に良く追随密着するので、空気層や樹脂だまりを生じることがない。
【００５６】
本発明でいうかかる編織物とは、織物や編み物、組み紐などの組み物、ロープ、など糸条物から作られる布帛およびひも状物を意味するものである。
【００５７】
すなわち、かかる編織物は、前記被覆糸を１０重量％以上、好ましくは４０重量％以上、より好ましくは７０重量％以上含むことが望ましい。本発明の被覆糸を１０重量％以上含むことにより、本発明の目的とする耐熱性、耐燃焼製、ストレッチ性を得ることができる。
【００５８】
【実施例】
以下実施例により本発明をより詳細に説明する。ただし、本発明がこれら実施例により限定されるものではない。
【００５９】
なお、本発明における強度、５ｃＮ荷重時の伸度および残留ひずみに関する測定方法を以下に説明する。
【００６０】
各物性等の表示方法および評価方法は、次の方法に基づいた。
［引張強度］
自記記録装置付定速伸長型引張試験機を用い、１Ｄｔｅｘ当たり７ｍｇの初荷重をかけた状態で１０ｃｍのつかみの間隔に取付、引張速度を２０ｃｍ／ｍｉｎとして、破断するまで引き伸ばし、破断時点での強度を測定した。
［５ｃＮ荷重時の伸度および残留ひずみ］
自記記録装置付定速伸長型引張試験機を用い、１Ｄｔｅｘ当たり７ｍｇの初荷重をかけた状態で１０ｃｍのつかみの間隔に取付、引張速度を２０ｃｍ／ｍｉｎとして、５ｃＮの荷重まで引き伸ばし、５ｃＮの荷重時の伸度を測定した。５ｃＮの荷重後、直ちに、同じ速度で除重し、完全に除重した時点での伸度を残留ひずみとした。
［伸縮性］
ＪＩＳ Ｌ １０１３：１９９９ 化学繊維フィラメント糸試験方法８．１１．Ａ法により伸縮伸長率を測定した。測定前の前処理として、測定試料をかせ状にしてガーゼに包んだまま、９０℃２０分間の温水処理を行い、室温で自然乾燥させた。
［伸縮復元率］
ＪＩＳ Ｌ １０１３：１９９９ 化学繊維フィラメント糸試験方法 ８．１２ 伸縮復元率 に従って測定した。測定前の試料の調整はつぎのようにおこなった。測定試料をかせ状にしてガーゼに包んだまま、９０℃２０分間の温水処理を行い、室温で自然乾燥させた。
［繊度］
ＪＩＳ Ｌ １０１３：１９９９ 化学繊維フィラメント糸試験方法８．３により繊度を測定した。
［限界酸素指数］
ＪＩＳ Ｋ ７２０１：１９９９ 酸素指数法による高分子材料の燃焼試験方法により測定した。
［熱分解温度］
ＪＩＳ Ｋ ７１２０：１９８７ プラスチックスの熱重量測定方法により測定した。
［熱溶融性］
５００℃に加熱された金属棒（直径０．６ｃｍ）の先端に６ｘ６ｃｍの試料を自重のもとに水平に５秒間接触させたとき、熱によって布にできた穴あきの程度を金属棒の断面積と相対比較して級で判定する。
５級；穴あき無し、４級；１／４穴あき、３級；１／２穴あき、２級；３／４穴あき、１級；完全に穴があく。
［燃焼試験］ＪＩＳ Ｌ １０９１−１９９９ 繊維製品の燃焼性試験方法 ８．１．１ Ａ−１法（４５ミクロバーナー法） に準じて、規定のバーナーによる１分間加熱後の穴あき面積を測定した。
［切創抵抗（切れ難さCut resistance ）］ ＩＳＯ １３９９７：１９９９
Protective clothing - Mechanical properties - Determination of resistance to cutting by sharp objects に従って測定した。一定の移動距離で刃が試験片を貫通する（切る）とき、切れにくい素材ほど重い荷重が必要である。刃に加える荷重Ｌにおいて、刃の移動距離２０ｍｍで刃が試験片を貫通する時、荷重Ｌを切創抵抗値とする。刃はAmerican Safety Razor Co.,品番No.88-0121を使用した。測定値はＮ（＝ニュートン）で表し、数値が大きいほど切れにくいことを示す。
【００６１】
［実施例１］
東レ・デュポン（株）製ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維（以下ＰＰＴＡ繊維と記す）フィラメント糸条２２０Ｄｔｅｘ（商品名・ケブラー、単糸繊度１．６５Ｄｔｅｘ，限界酸素指数２８、熱分解点５３７℃、引張強度２０．３ｃＮ／Ｄｔｅｘ、引張弾性率４９９ｃＮ／Ｄｔｅｘ）にダブルツイスターで撚りを加えて、撚り数１６８５（回／ｍ）の撚り糸を得た。
【００６２】
このときの撚り係数は、下記式で表されＫ＝２５０００である。
【００６３】
Ｋ＝ｔ×Ｄ^1/2
但し、ｔは撚り数(回／ｍ)を表し、Ｄは繊度(Ｄｔｅｘ)を表す。
【００６４】
これを飽和水蒸気処理設備に入れ、２００℃の飽和水蒸気処理を１５分間行って撚りセットを行った。冷却後、ダブルツイスターで逆よりをかけて撚り数をほぼ０まで解撚し捲縮糸条を得た。
【００６５】
得られたＰＰＴＡ捲縮糸の物性を表１に示す。
【００６６】
【表１】

【００６７】
３３Ｄｔｅｘのポリウレタン系弾性繊維（東レ・デュポン（株）製、商品名ライクラ）を芯糸とし、前記の得られた２２０ＤｔｅｘのＰＰＴＡフィラメントの捲縮糸を鞘糸として用い、図２に示されるカバリング工程を使用して、以下の条件でカバリング加工を施した。
【００６８】
ドラフト：３．０倍
ヨリ数：Ｚ２００Ｔ／ｍ
スピンドル回転数：５０００ｒｐｍ
巻取比：９３．０％
得られた一重被覆糸は、引張強度が１１．２ｃＮ／Ｄｔｅｘ、５ｃＮ荷重時の伸度が４．８％、残留ひずみが１．６％であり、良好な捲縮を有し、耐燃焼性に優れ、高強度かつ高弾性なものであった。得られた一重被覆糸を２０ゲージの１口編機を用いて天竺編み組織を編成したところ、この編み地は限界酸素指数が２６、熱溶融性が５級、燃焼試験による穴あき面積が０（ｃｍ² ）であった。 また、この編み地の切創抵抗は１．２（Ｎ）であった。このようにソフトな風合いを有し、伸縮性に富み、耐燃焼性、耐熱性に優れかつ刃物で切れにくい編地が得られた。
【００６９】
［比較例１］
３３０Ｄｔｅｘ６８フィラメントのポリエチレンテレフタレート高配向未延伸糸を用い、市販の仮撚加工機を使用して、以下の条件で仮撚加工を実施し、総繊度２２４Ｄｔｅｘ、フィラメント数６８、伸縮復元率１５％、限界酸素指数２０のポリエチレンテレフタレートフィラメント捲縮糸を得た。
「仮撚加工条件」
糸速 ３００m/min
施撚体 フリクションツイスター
仮撚方向 Ｚ
Ｄ／Ｙ比 １．６
仮撚温度 ２００℃
延伸倍率 １．５
実施例１で使用したものと同じ３３Ｄｔｅｘのポリウレタン弾性繊維を芯糸とし、得られた２２４Ｄｔｅｘのポリエチレンテレフタレートフィラメント捲縮糸を鞘糸として用い、実施例１と同様に以下の条件でカバリング加工を施し、一重被覆糸を得た。
【００７０】
ドラフト：３．０倍
ヨリ数：Ｚ２００Ｔ／ｍ
スピンドル回転数：５０００ｒｐｍ
巻取比：９３．０％
得られた一重被覆糸は、引張強度が４．８ｃＮ／Ｄｔｅｘ、５ｃＮ荷重時の伸度が５．３％、残留ひずみが１．５％であり、良好な捲縮を有し、高弾性ではあるが、限界酸素指数が２０で、耐燃焼性に欠き、強度も不十分なものであった。得られた一重被覆弾性糸を２０ゲージの１口編機を用いて天竺編み組織を編成したところ、ストレッチバック性には優れているものの、限界酸素指数が２０、熱溶融性が１級で、燃焼試験による穴あき面積は４５ｃｍ２以上であり、耐熱性において不十分なものであった。また、この編み地の切創抵抗は０．５（Ｎ）で、ほぼ同じ糸使いの実施例１の編み地の約５０％であった。
【００７１】
［実施例２］
実施例１より太い７８Ｄｔｅｘのポリウレタン系弾性繊維を芯糸とし、実施例１で使用したものと同じ２２０ＤｔｅｘのＰＰＴＡフィラメント捲縮糸を鞘糸として用い、実施例１と同様に以下の条件でカバリング加工を施し、一重被覆糸を得た。
【００７２】
ドラフト：３．０倍
ヨリ数：Ｚ２００Ｔ／ｍ
スピンドル回転数：５０００ｒｐｍ
巻取比：９３．０％
得られた一重被覆糸は、引張強度が９．６ｃＮ／Ｄｔｅｘ、５ｃＮ荷重時の伸度が２７％、残留ひずみが４．５％であり、良好な捲縮を有し、耐燃焼性に優れ、高強度であり、実施例１よりさらに高弾性なものであった。得られた一重被覆糸を２０ゲージの１口編機を用いて天竺編み組織を編成した。この編み地は限界酸素指数が２６、熱溶融性が５級、燃焼試験による穴あき面積が０（ｃｍ² ）、切創抵抗は１．２（Ｎ）であった。このようにソフトな風合いを有し、伸縮性に富み、耐燃焼性、耐熱性および耐切創性に優れた編地が得られた。
【００７３】
［実施例３］
実施例２で使用したものと同じ７８Ｄｔｅｘのポリウレタン系弾性繊維を芯糸とし、実施例１で使用したものと同じ２２０ＤｔｅｘのＰＰＴＡフィラメント捲縮糸を鞘糸として用い、以下の条件でカバリング加工を施し、二重被覆糸を得た。
【００７４】
ドラフト：３．０倍
下ヨリ数：Ｓ２００Ｔ／ｍ
上ヨリ数：Ｚ１５０Ｔ／ｍ
スピンドル回転数：５０００ｒｐｍ
巻取比：９３．０％
得られた二重被覆糸は、引張強度が１２．２ｃＮ／Ｄｔｅｘ、５ｃＮ荷重時の伸度が２４％、残留ひずみが４．８％であり、良好な捲縮を有し、耐燃焼性に優れ、高強度であり、実施例１よりさらに高弾性なものであった。得られた二重被覆糸を２０ゲージの１口編機を用いて天竺編み組織で編成した。この編み地の限界酸素指数は２７、熱溶融性は５級、燃焼試験による穴あき面積は０（ｃｍ² ）、切創抵抗は２．１（Ｎ）であった。このように、ソフトな風合いを有し、ストレッチバック性に富み、耐燃焼性、耐熱性に優れた編地が得られた。
【００７５】
［実施例４］
通常の方法で得られたポリパラフェニレンテレフタルアミド（以下ＰＰＴＡと記す）（ηｉｎｈ＝６．５）を９９．９％の濃硫酸に溶かし、ポリマー濃度１９．０％、温度８０℃の紡糸ドープとし、孔径０．０６ｍｍの細孔数１３３個を有する口金から押し出し、６ｍｍの空気間隔を通した後、４℃の水中に導いて凝固させ、ネルソンローラに導き、５００ｍ／分の速度で前進させ、１０％の水酸化ナトリウム水溶液で中和処理し、水洗後、表面温度１１０℃のホットローラでわずかに乾燥して耐水性のボビンに巻き取り、フィラメント数１３３からなる、水分率４６％の水分込み繊度３２１Ｄｔｅｘ（絶乾換算２２０Ｄｔｅｘ、単糸繊度絶乾換算１．６５Ｄｔｅｘ）のＰＰＴＡフィラメント糸を得た。
この糸条にリング撚糸機で、Ｓ撚りを加え、撚り数１３９５（回／ｍ）の撚り糸を得た。このときの撚り係数はＫ＝２５０００で、下記式で計算される。
【００７６】
Ｋ＝Ｔ×Ｄｗ^1/2
但し、Ｔはヨリ数(Ｔ／ｍ)を表し、Ｄｗは水分込み繊度(Ｄｔｅｘ)を表す。
【００７７】
得られた撚り糸３００ｇをアルミ製のボビンに巻き取り、ついで熱風乾燥機に入れて１００℃で３０分間の乾燥を行って撚りを固定した。このようにして撚りを固定した撚り糸を、リング撚糸機で撚り方向Ｚ撚りの撚りを与えて撚り数０になるまで解撚し、ＰＰＴＡフィラメントの捲縮糸を得た。得られた捲縮糸の捲縮特性を表２に示す。また同捲縮糸の熱的特性は、限界酸素指数２８，熱分解温度５３７℃であった。
【００７８】
【表２】

【００７９】
このようにして得たＰＰＴＡフィラメント捲縮糸を用いて、実施例１と同様の方法で一重被覆糸を得た。得られた一重被覆糸は、引張強度が１１．０ｃＮ／Ｄｔｅｘ、５ｃＮ荷重時の伸度が４．８％、残留ひずみが１．６％であり、良好な捲縮を有し、耐燃焼性に優れ、高強度かつ高弾性なものであった。
【００８０】
得られた一重被覆糸を２０ゲージの１口編機を用いてスムス組織編成したところ、この編み地は限界酸素指数が２６、熱溶融性が５級、燃焼試験による穴あき面積が０（ｃｍ² ）であった。 また、この編み地の切創抵抗は１．２（Ｎ）であった。このようにソフトな風合いを有し、伸縮性に富み、耐燃焼性、耐熱性に優れかつ刃物で切れにくい編地が得られた。
【００８３】
［比較例２］
実施例２で使用したものと同じ７８Ｄｔｅｘのポリウレタン系弾性繊維を芯糸とし、比較例１で使用したものと同じ２２４Ｄｔｅｘのポリエチレンテレフタレートフィラメント捲縮糸を鞘糸として用い、実施例１と同様に以下の条件でカバリング加工を施し、二重被覆糸を得た。
【００８４】
ドラフト：３．０倍
下ヨリ数：Ｓ２００Ｔ／ｍ
上ヨリ数：Ｚ１５０Ｔ／ｍ
スピンドル回転数：５０００ｒｐｍ
巻取比：９３．０％
得られた二重被覆糸は、引張強度が４．３ｃＮ／Ｄｔｅｘ、５ｃＮ荷重時の伸度が２５％、残留ひずみが４．７％であり、良好な捲縮を有し、高弾性ではあるが、耐燃焼性に欠き、強度も不十分なものであった。得られた一重被覆弾性糸を２４ゲージの１口編機を用いて天竺編み組織を編成したところ、ストレッチバック性には優れているものの、限界酸素指数が２０、熱溶融性が１級で、燃焼試験による穴あき面積は４５ｃｍ² 以上であり、耐熱性において不十分なものであった。また切創抵抗は０．９（Ｎ）で、実施例３のＰＰＴＡ繊維を用いた二重被覆糸からなる編み地の約４３％であった。
【００８５】
これらの結果を表３に示す。
【００８６】
【表３】

【００８７】
表３から明らかなように、実施例１〜４のものは、比較例のものに比していずれも優れた特性を有している。
【００８８】
【発明の効果】
本発明によれば、伸縮性、耐熱性、機械的強度および外観に優れ、手などの身体によくフィットして作業性がよく、毛羽や埃の発生しにくい被覆糸およびそれを用いて成る編織物、手袋などの繊維製品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の被覆糸の一例を示す概略側面図である。
【図２】本発明の被覆糸の製造方法の一例を示す概略模式図である。
【符号の説明】
（イ）：芯糸
（ロ）：鞘糸
（ハ）：被覆糸
１：芯糸
２：鞘糸
３：転がし給糸ローラ
４：フィードローラ
５：下段スピンドル
６：下段ベルト
７：上段スピンドル
８：上段ベルト
９：Ｈボビン
１０：スネルガイド
１１：デリベリローラ
１２：ガイドバー
１３：テイクアップローラ
１４：チーズ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a coated yarn excellent in combustion resistance, heat resistance and stretchability and a knitted fabric using the same.
[0002]
[Prior art]
General-purpose thermoplastic synthetic fibers such as nylon and polyester fibers, which are widely used as clothing and industrial materials, melt at about 250 ° C. and have a critical oxygen index of about 20, and burn well in air. Therefore, these general-purpose thermoplastic synthetic fibers are used in clothing products that are used in high-risk and high-risk situations, such as fire-fighting clothes, racing suits for automobile racing, work clothes for steel making or welding work clothes and gloves. It cannot be said that it is suitable as a protective fiber material.
[0003]
Heat-resistant high-performance filament yarns such as aramid fibers, wholly aromatic polyester fibers or polyparaphenylene benzobisoxazole fibers do not melt at about 250 ° C., and their decomposition temperature is as high as about 500 ° C. Further, the limiting oxygen index is about 25 or more, and in the air, it burns by bringing a flame as a heat source closer, but if the flame is moved away, the combustion cannot be continued.
[0004]
Thus, the heat-resistant high-performance filament yarn is a material excellent in heat resistance and flame retardancy. Therefore, for example, aramid fibers, which are heat-resistant and high-performance filament yarns, are used for clothing products in situations where there is a high risk of exposure to flames or high heat, such as fire fighting clothes, racing suits for automobile racing, ironing work clothes or welding work. It is used favorably as protective clothing such as clothes and gloves. Above all, para-aramid fibers, which have both high heat resistance and heat resistance, are used in sports clothing, work clothes, ropes, tire cords, etc. that require tear strength and heat resistance, and because they are difficult to cut with a knife, they are wounded. It is also used for work gloves for prevention.
[0005]
As the para-aramid fiber, polyparaphenylene terephthalamide fiber (hereinafter referred to as PPTA fiber) is well known. For example, in US Pat. No. 3,767,756 and Japanese Patent Publication No. 56-128312, PPTA fiber is known. A manufacturing method is disclosed.
[0006]
On the other hand, meta-aramid fibers do not have cut resistance and high tensile strength like para-aramid fibers, but their heat resistance makes them suitable for fire fighting clothes, heat insulating filters, heat-resistant dust filters, and electrical insulating materials. It is used.
[0007]
Conventionally, when manufacturing textile products such as clothing products using these heat-resistant and high-performance filament yarns, the fibers have only been used in the form of filament yarns and spun yarns that are not stretchable.
[0008]
However, even if a non-stretchable yarn such as filament yarn or spun yarn is processed into a fabric to produce a clothing product such as a fire fighting suit, racing suit, or workwear, the clothing product is inferior in elasticity. When the apparel product is worn, there are disadvantages that it is not comfortable to wear and is difficult to act. Similarly, conventional work gloves made from non-stretchable yarns have a poor feeling of wear and have been a cause of lowering work efficiency.
[0009]
In view of such market demands, many researches and proposals have been made on methods for imparting crimp to heat-resistant crimped yarns or heat-resistant and high-functional filament yarns (Japanese Patent Laid-Open Nos. 48-19818 and Sho-sho). 53-114923, JP-A-3-27117). Specifically, a method applying a crimping method for a general thermoplastic synthetic fiber such as nylon or polyester fiber can be used. For example, a method in which a low elastic modulus fiber is mixed with a high elastic modulus fiber such as a para-aramid fiber and crimped by an indentation method (Japanese Patent Laid-Open No. 1-192839), an aramid fiber is decomposed at a decomposition start temperature or higher A crimped yarn manufactured by a temporary twisting method in which a false twist crimping process is performed using a non-contact heater heated to a temperature below 390 ° C. or more and less than 460 ° C. in the case of a meta-aramid fiber (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 6). -280120) and the like are known.
[0010]
However, none of the known techniques has been able to obtain a heat-resistant and highly functional filament yarn having good stretchability.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the background of such prior art, the present invention is a coated yarn having good stretchability and at the same time excellent in combustion resistance and heat resistance, that is, (a) stretchability, heat resistance, mechanical strength and appearance. Excellent, (b) good workability with good fit to the body such as hands, (c) high-performance coated yarn that is less likely to generate fluff and dust and a knitted fabric made using it It is what.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention employs the following means in order to solve such problems. That is, the coated yarn of the present invention is a coated yarn composed of a core yarn and a sheath yarn, and an elastic fiber is used for the core yarn of the coated yarn, and the sheath yarn is used.JISL Polyparaphenylene terephthalamide crimped yarn having a stretch recovery rate measured in accordance with 1013 in the range of 4 to 80%It is characterized by using. The knitted fabric of the present invention is characterized by containing 10% by weight or more of the coated yarn.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention provides the above-mentioned problem, that is, a coated yarn having good stretchability and at the same time excellent in combustion resistance and heat resistance, that is, (a) excellent stretchability, heat resistance, mechanical strength and appearance, ) Fits well on the body such as the hand and is easy to work with. (C) We have studied earnestly about high-performance coated yarn that is well balanced to prevent the generation of fluff and dust. When a coated yarn was constructed using heat-resistant high-performance filament yarn, it was found that this problem could be solved all at once.
[0014]
  That is,JIS L Polyparaphenylene terephthalamide crimped yarn having an expansion / contraction recovery rate measured based on No. 1013 in the range of 4 to 80% (hereinafter also referred to as heat-resistant and high-function filament yarn).It has been found that when is used for the sheath yarn, it is possible to provide a coated yarn having high stretchability in the filament state. In addition, crimpedPolyparaphenylene terephthalamideWhen the yarn is used as the sheath yarn, a coated yarn having higher stretchability can be provided. In such a highly stretchable coated yarn, it is desirable to use a urethane-based spandex as an elastic fiber in order to provide a balanced coated yarn.
[0015]
Hereinafter, the coated yarn of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
FIG. 1 is a schematic side view showing an example of the coated yarn of the present invention. The coated yarn (c) in this figure is one in which the elastic fiber (I), which is the core yarn, is wound around the elastic fiber (I), which is the sheath yarn, in a single or double twist. It is.
[0017]
The core yarn in the coated yarn of the present invention is an elastic fiber. Of these, polyurethane elastic fibers having high stretchability, particularly urethane spandex are preferably used.
[0018]
As such a polyurethane-based elastic fiber, one obtained by spinning a polyurethane polymer obtained by reacting an isocyanate mainly composed of a polymer diol and an organic diisocyanate with a polyfunctional active hydrogen compound is preferably used.
[0019]
Examples of the polymer diol include polyether glycols such as polytetramethylene glycol, polyethylene glycol, and propylene ether glycol, glycols such as ethylene glycol, 1,6-hexanediol, 1,4-butanediol, and neopentyl glycol. Polyester glycols, polycaprolactone glycol, polyhexamethylene dicarbonate glycol obtained by reacting at least one kind with dicarboxylic acid such as adipic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, β-methyladipic acid, isophthalic acid One kind or a mixture or copolymer of two or more kinds of polymer diols such as are used.
[0020]
Examples of the organic diisocyanate include 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, 4 One or a mixture of two or more organic diisocyanates such as 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate and isophorone diisocyanate are used. In this case, a small amount of triisocyanate may be used in combination.
[0021]
Examples of the polyfunctional active hydrogen compound include ethylenediamine, 1,2-propylenediamine, hexamethylenediamine, xylylenediamine, 4,4′-diphenylmethanediamine, hydrazine, 1,4-diaminopiperazine, ethylene glycol, 1, One kind of 4-butanediol, 1,6-hexanediol, water, or a mixture of two or more of these is used.
[0022]
These compounds may be used in combination with a small amount of a terminator such as monoamine or monoalcohol, if desired. In addition, antioxidants such as 2,6-ditetrabutylparacresol and phosphites, light absorbers or ultraviolet absorbers such as hydroxybenzophenone or hydroxybenzothiazole, 1,1-dialkyl-substituted semicarbazide, dithiocarbamic acid Gas yellowing such as salt, a deterioration preventing agent, and white pigments such as titanium oxide and zinc oxide may be appropriately blended.
[0023]
The fineness of the polyurethane elastic fiber is preferably in the range of 11 to 940 dtex, and more preferably in the range of 22 to 310 dtex. If it is less than 11 decitex, it may cause thread breakage in the covering, knitting, and weaving processes, or when a garment is formed, a product with sufficient fit when worn cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 940 dtex, the rigidity is high and it is not suitable for clothing that requires flexibility.
[0024]
Further, the breaking elongation is preferably 300% or more. When the elongation at break is less than 300%, sufficient stretchability cannot be obtained when the fabric is formed.
[0025]
The polyurethane-based elastic fiber is not particularly limited in cross-sectional shape, and may be circular or flat.
[0026]
  The sheath yarn in the coated yarn of the present invention is a heat-resistant and highly functional filament yarn. As such heat-resistant and high-performance filament yarn, flame retardancy that the limiting oxygen index measured based on JISK 7201 is 25 or more, and measured based on JISK 7120, that is, measured by differential scanning calorimetry. A fiber that satisfies the heat resistance of a thermal decomposition temperature of 400 ° C. or higher is preferably used..
[0027]
  TakeAs heat-resistant and highly functional filament yarn,For exampleTheRiparaphenylene terephthalamide fiber (manufactured by Toray DuPont Co., Ltd., trade name Kevlar))Butused.
[0028]
  Such heat-resistant and high-performance filament yarnHenFrom the viewpoint that the texture when forming the woven fabric is soft and has excellent elasticity, it has been crimpedUsedUsed.
[0029]
As a method for imparting crimp to the heat-resistant and high-performance filament yarn, any method such as an indentation method or a false twisting method may be used.
[0030]
For example, as proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-248027, a twist of a twist coefficient (K) of 16,000 to 35,000 represented by the following formula is added to a heat-resistant high-performance filament yarn, and then 130 to 250 It is obtained by performing high-temperature high-pressure steam treatment or high-temperature high-pressure water treatment at 0 ° C. to fix the twist, and untwisting the twisted yarn with the twist fixed in the opposite direction.
[0031]
K = t × D^1/2
[However, t represents the number of twists (times / m), and D represents the fineness (Dtex). ]
Para-aramid fiber filament crimped yarn can also be obtained by the following method. That is, twisting is performed by adding a twist of a twist coefficient (K) of 16,000 to 35,000 represented by the following formula to the para-aramid fiber yarn, and then drying it using a method such as heating in air. Is obtained by untwisting the twisted yarn in the opposite direction to the above. At this time, as the para-based aramid fibers, those having a moisture content of preferably 15% or more, more preferably 25% or more, and particularly preferably 30 to 100% may be used. If the moisture content before twisting the para-aramid fiber is less than 15%, a good twist setting effect cannot be obtained. On the other hand, if the moisture content before twisting exceeds 100%, a ring twisting machine or double When twisting with a twister, water is scattered from the yarn by centrifugal force and the twisting machine is submerged in water, which hinders the environment and workability.
[0032]
K = t × Dw^1/2
[However, t represents the number of twists (times / m), and Dw represents the fineness (Dtex) including moisture. ]
In this method, twisting-drying (twist fixing) -untwisting may be performed in separate steps, or may be performed continuously as in, for example, a false twisting method.
[0033]
Also, as another method, a para-aramid fiber filament is crimped by making a knitted fabric such as a tenji knitting with such para-aramid fiber yarns, drying it, fixing the stitches, and then unraveling the knitted fabric. Yarn is obtained.
[0034]
  TakePolyparaphenylene terephthalamideThe stretch recovery rate of the crimped yarn is desirably 4 to 80%. When the expansion / contraction restoration rate is less than 4%, the soft feeling is inferior when the knitted fabric is formed, and when it is 80% or more, the harmony with the polyurethane-based elastic fibers is poor, and the appearance of the coated yarn is not preferable. .
[0035]
  The heat resistant high function according to the present invention is the abovePolyparaphenylene terephthalamide crimped yarnIt may consist of one kind or any two or more kindsResistanceYou may consist of a heat | fever highly functional filament yarn. Further, it can also be used as a composite yarn by blending with other known fibers such as polyester, nylon, polyvinyl alcohol fiber, and twisting.
[0036]
The fineness and the number of filaments of the heat-resistant and highly functional filament yarn may be appropriately selected in consideration of the surface appearance, heat resistance, stretchability, texture, etc. according to the purpose of use.
[0037]
The fineness of the sheath yarn is preferably in the range of 20 dtex to 1600 dtex depending on the purpose of use.
[0038]
Furthermore, the single yarn fineness of the sheath yarn is preferably in the range of 0.1 Dtex to 10 Dtex, more preferably 0.4 Dtex to 5 Dtex, depending on the application. If it is 0.1 Dtex or less, the yarn-making efficiency is low and the cost is increased. If it is 10 Dtex or more, the rigidity is high and it is not suitable for clothing that requires flexibility.
[0039]
The coated yarn of the present invention may be one in which the sheath yarn is coated around the core yarn from the viewpoint of obtaining excellent stretchability, and the sheath yarn is made of the core yarn from the viewpoint of obtaining excellent coating properties. You may coat | cover the circumference | surroundings doubly.
[0040]
Next, the manufacturing method of the coated yarn of this invention is demonstrated. FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a method for producing a coated yarn of the present invention.
[0041]
In the present invention, an elastic fiber is used as a core yarn, and the heat-resistant and high-performance filament yarn is coated thereon as a sheath yarn.
[0042]
In the case of coating, a commercially available covering machine or the like is preferably used.
[0043]
FIG. 2 shows an example of double coating. In FIG. 2, the elastic fiber used as the core yarn 1 is positively fed by the rolling yarn feeding roller 3 and is 1.2 to 2.4 with the feed roller 4. It is preferable to pre-draft within the range and set the draft between the rolling yarn feeding roller 3 and the delivery roller 11 to be in the range of 2.4 to 4.0.
[0044]
The sheath yarn is wound around the H bobbin 2 by a commercially available high-speed winder, and then installed on the lower spindle 5 and the upper spindle 7 as shown in FIG. 2, and is wound around the core yarn by rotating the spindle. Form.
[0045]
The obtained coated yarn is wound around the cheese 14 by the take-up roller 13.
[0046]
When producing a single-coated yarn, a single H bobbin is installed on either the upper or lower spindle, and the sheath yarn is wound around the core yarn by rotating the spindle.
[0047]
When the sheath yarn is coated on the core yarn, the number of twists of the sheath yarn may be appropriately selected depending on the count of the sheath yarn, but is preferably in the range of 100 to 2000 T / m.
[0048]
In addition, when covering twice, it is preferable that the upper twist is in the direction opposite to the lower twist from the viewpoint of canceling the torque of the lower twist, and from the same viewpoint, the twist number of the upper twist is lower. The twist number is preferably 0.7 to 0.9 times the twist number.
[0049]
The heat-resistant and highly functional filament yarn having high stretchability, which is the coated yarn of the present invention, is processed into a knitted fabric or a woven fabric and is useful for the following textile products. For example, it is suitable as heat-resistant work clothes used in scenes exposed to high temperatures such as flames, sparks, molten metal, work clothing that protects the human body from protrusions and sharp debris, and clothing materials for various sports and outdoor activities And can be used as the outer and / or lining, middle or underwear of these garments. Specifically, for example, there are fire clothes, work clothes in a blast furnace, welding work clothes, clothes for automobile racers, various gloves and socks, aprons, arm covers, spats, balaclava and the like.
[0050]
In addition, since the coated yarn of the present invention is made of filament yarn, unlike spun yarn products that generate fluff and dust, work clothes and protective clothing in clean rooms and precision equipment assembly work where fluff and dust are a problem. Also useful.
[0051]
Furthermore, it is also useful as a resin reinforcement, by processing the heat-resistant and highly functional filament yarn having high stretchability of the present invention into a knitted fabric or woven fabric, impregnating it with an elastomer, A film material having heat resistance or heat resistance and high strength can be obtained.
[0052]
For example, it is useful as a reinforcing material for a film material using an elastomer such as a vehicle requiring flame retardancy, that is, a train or an automobile. Specific examples include train cars, vehicle-connected hoods, and removable hoods.
[0053]
The knitted fabric or fabric using the coated yarn of the present invention is stretchable and easily adheres to an uneven surface. Therefore, the reinforcement disposed on the tooth surface to prevent wear on the tooth surface of the timing belt. It is also useful as a reinforcing material for industrial rubber products such as cloth (covering cloth). It is also useful as a reinforcing material for buildings and structures.
[0054]
For example, train viaduct pillars, building pillars, road floors and the like are reinforced with resin and high-strength fibers. When the reinforcing surface has irregularities, high-performance filament woven fabric without elasticity has been used in the past, but since it did not adhere to the irregular surface, an air layer or a resin pool was formed, which caused the reinforcing effect to be reduced .
[0055]
When the knitted fabric or woven fabric made of heat-resistant and highly functional filament yarn having high stretchability according to the present invention is used as a fiber reinforcing material in such reinforcement, it closely adheres to the uneven surface of the reinforcing part such as a building or a structure. Therefore, an air layer and a resin pool are not generated.
[0056]
The knitted fabric referred to in the present invention means fabrics and strings made from yarns such as woven fabrics, knitted fabrics, braided braids, ropes, and the like.
[0057]
That is, such a knitted fabric desirably contains 10% by weight or more of the coated yarn, preferably 40% by weight or more, and more preferably 70% by weight or more. By including 10% by weight or more of the coated yarn of the present invention, the heat resistance, combustion resistance, and stretch properties that are the objects of the present invention can be obtained.
[0058]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
[0059]
In addition, the measuring method regarding the intensity | strength in this invention, the elongation at the time of 5 cN load, and a residual strain is demonstrated below.
[0060]
The display method and evaluation method for each physical property and the like were based on the following methods.
[Tensile strength]
Using a constant speed extension type tensile tester with a self-recording device, it was attached to a 10 cm grip interval with an initial load of 7 mg per 1 Dtex, stretched to break at a tensile speed of 20 cm / min, The strength was measured.
[Elongation and residual strain at 5 cN load]
Using a constant-speed extension type tensile tester with a self-recording device, it is attached at a 10 cm grip interval with an initial load of 7 mg per 1 Dtex, stretched to a load of 5 cN at a tensile speed of 20 cm / min, and a load of 5 cN The elongation at time was measured. Immediately after the load of 5 cN, the sample was deweighted at the same speed, and the elongation at the time of complete deweighting was defined as the residual strain.
[Elasticity]
JIS L 1013: 1999 Chemical fiber filament yarn test method 8.11. The stretch / elongation rate was measured by A method. As a pretreatment before the measurement, the measurement sample was skeined and wrapped in gauze, followed by a hot water treatment at 90 ° C. for 20 minutes, followed by natural drying at room temperature.
[Expansion and restoration rate]
It was measured according to JIS L 1013: 1999 Chemical Fiber Filament Yarn Test Method 8.12 Stretch Restoration Rate. The sample was adjusted before measurement as follows. While the measurement sample was skeined and wrapped in gauze, it was treated with warm water at 90 ° C. for 20 minutes and naturally dried at room temperature.
[Fineness]
The fineness was measured by JIS L 1013: 1999 chemical fiber filament yarn test method 8.3.
[Limited oxygen index]
JIS K 7201: 1999 Measured by a combustion test method for polymer materials by the oxygen index method.
[Pyrolysis temperature]
JIS K 7120: 1987 Measured by the thermogravimetric method of plastics.
[Heat meltability]
When a 6 x 6 cm sample was brought into contact with the tip of a metal rod (diameter 0.6 cm) heated to 500 ° C under its own weight for 5 seconds, the cross-sectional area of the metal rod was determined by the degree of perforation made in the cloth by heat. Relative comparison with grading.
5th grade: No hole, 4th grade: 1/4 hole, 3rd grade; 1/2 hole, 2nd grade; 3/4 hole, 1st grade: Completely perforated.
[Burning test] According to JIS L 1091-1999 Textile flammability test method 8.1.1 A-1 method (45 micro burner method), the perforated area after heating for 1 minute with a specified burner was measured. .
[Cut resistance] ISO 13997: 1999
Measured according to Protective clothing-Mechanical properties-Determination of resistance to cutting by sharp objects. When the blade penetrates (cuts) the test piece at a certain moving distance, a material that is hard to cut requires a heavier load. In the load L applied to the blade, when the blade penetrates the test piece at a blade moving distance of 20 mm, the load L is defined as a cutting resistance value. The blade used was American Safety Razor Co., Part No. 88-0121. The measured value is represented by N (= Newton), and the larger the value, the more difficult it is to cut.
[0061]
[Example 1]
Polyparaphenylene terephthalamide fiber (hereinafter referred to as PPTA fiber) filament yarn 220 Dtex (trade name / Kevlar, single yarn fineness 1.65 Dtex, critical oxygen index 28, thermal decomposition point 537 ° C., tensile strength, manufactured by Toray DuPont Co., Ltd. 20.3 cN / Dtex, tensile elastic modulus 499 cN / Dtex) was twisted with a double twister to obtain a twisted yarn having a twist number of 1685 (times / m).
[0062]
The twist coefficient at this time is represented by the following formula and is K = 25000.
[0063]
K = t × D^1/2
However, t represents the number of twists (times / m), and D represents the fineness (Dtex).
[0064]
This was put into a saturated steam treatment facility, and a saturated steam treatment at 200 ° C. was performed for 15 minutes to perform twist setting. After cooling, a double twist was applied in the reverse direction to untwist the number of twists to almost 0 to obtain a crimped yarn.
[0065]
Table 1 shows the physical properties of the obtained PPTA crimped yarn.
[0066]
[Table 1]

[0067]
A covering step shown in FIG. 2 using 33Dtex polyurethane elastic fiber (trade name Lycra, manufactured by Toray DuPont Co., Ltd.) as the core yarn, and the obtained 220Dtex PPTA filament crimped yarn as the sheath yarn. Was used for covering under the following conditions.
[0068]
Draft: 3.0 times
Twist number: Z200T / m
Spindle speed: 5000rpm
Winding ratio: 93.0%
The obtained single-coated yarn has a tensile strength of 11.2 cN / Dtex, an elongation at 5 cN load of 4.8%, a residual strain of 1.6%, has a good crimp, and has flame resistance. It was excellent in strength, high strength and high elasticity. When the resulting single-coated yarn was knitted in a tengu knitting structure using a 20-gauge single-neck knitting machine, this knitted fabric had a critical oxygen index of 26, a thermal meltability of grade 5, and a holed area of 0 by a combustion test. (Cm²)Met. Moreover, the cut resistance of this knitted fabric was 1.2 (N). Thus, a knitted fabric having a soft texture, rich in elasticity, excellent in combustion resistance and heat resistance, and difficult to cut with a blade was obtained.
[0069]
[Comparative Example 1]
Using 330Dtex68 filament polyethylene terephthalate highly oriented undrawn yarn, using a commercially available false twisting machine, false twisting was carried out under the following conditions, total fineness 224Dtex, filament number 68, stretch recovery rate 15%, limit A polyethylene terephthalate filament crimped yarn having an oxygen index of 20 was obtained.
"False twisting conditions"
Yarn speed 300m / min
Twisted body Friction twister
False twist direction Z
D / Y ratio 1.6
False twisting temperature 200 ℃
Stretch ratio 1.5
The same 33 Dtex polyurethane elastic fiber as used in Example 1 was used as the core yarn, and the obtained 224 Dtex polyethylene terephthalate filament crimped yarn was used as the sheath yarn. A single coated yarn was obtained.
[0070]
Draft: 3.0 times
Twist number: Z200T / m
Spindle speed: 5000rpm
Winding ratio: 93.0%
The obtained single-coated yarn has a tensile strength of 4.8 cN / Dtex, an elongation at 5 cN load of 5.3%, a residual strain of 1.5%, a good crimp, and a high elasticity. However, the critical oxygen index was 20, lacking in combustion resistance, and insufficient strength. The resulting single-coated elastic yarn was knitted in a tengu knitting structure using a 20-gauge single-neck knitting machine, and although it was excellent in stretch back property, the limiting oxygen index was 20, the thermal meltability was first grade, The area perforated by the combustion test was 45 cm 2 or more, which was insufficient in heat resistance. Further, the cut resistance of this knitted fabric was 0.5 (N), which was about 50% of the knitted fabric of Example 1 using almost the same yarn.
[0071]
[Example 2]
A polyurethane elastic fiber having a thickness of 78 Dtex larger than that of Example 1 is used as a core yarn, and the PPTA filament crimped yarn of 220 Dtex that is the same as that used in Example 1 is used as a sheath yarn. And a single-coated yarn was obtained.
[0072]
Draft: 3.0 times
Twist number: Z200T / m
Spindle speed: 5000rpm
Winding ratio: 93.0%
The obtained single-coated yarn has a tensile strength of 9.6 cN / Dtex, an elongation at 5 cN of 27%, a residual strain of 4.5%, has a good crimp, and has excellent combustion resistance. The strength was high and the elasticity was higher than that of Example 1. The resulting single-coated yarn was knitted with a ten-pitch knitting machine using a 20-gauge single-knitting machine. This knitted fabric has a limiting oxygen index of 26, a thermal meltability of 5th grade, and a perforated area of 0 (cm²), And the cut resistance was 1.2 (N). Thus, a knitted fabric having a soft texture, rich in elasticity, and excellent in combustion resistance, heat resistance and cut resistance was obtained.
[0073]
[Example 3]
The same 78 Dtex polyurethane elastic fiber as used in Example 2 was used as the core yarn, and the same 220 Dtex PPTA filament crimped yarn used in Example 1 was used as the sheath yarn, and covered under the following conditions. A double-coated yarn was obtained.
[0074]
Draft: 3.0 times
Bottom twist: S200T / m
Upper twist: Z150T / m
Spindle speed: 5000rpm
Winding ratio: 93.0%
The obtained double-coated yarn has a tensile strength of 12.2 cN / Dtex, an elongation at 5 cN load of 24%, a residual strain of 4.8%, has a good crimp, and has a high resistance to combustion. It was excellent and high strength, and was more elastic than Example 1. The obtained double-coated yarn was knitted with a tengu knitting structure using a 20 gauge single-knitting machine. The critical oxygen index of this knitted fabric is 27, the thermal meltability is grade 5, the perforated area by the combustion test is 0 (cm²), The cut resistance was 2.1 (N). Thus, a knitted fabric having a soft texture, rich in stretch back properties, and excellent in combustion resistance and heat resistance was obtained.
[0075]
[Example 4]
Polyparaphenylene terephthalamide (hereinafter referred to as PPTA) (ηinh = 6.5) obtained by an ordinary method is dissolved in 99.9% concentrated sulfuric acid to obtain a spinning dope having a polymer concentration of 19.0% and a temperature of 80 ° C. , Extruded from a die having a pore number of 0.06 mm and having a number of pores of 133, passed through an air interval of 6 mm, guided to water at 4 ° C., solidified, guided to a Nelson roller, and advanced at a speed of 500 m / min. After neutralizing with 10% sodium hydroxide aqueous solution, washing with water, it is slightly dried with a hot roller with a surface temperature of 110 ° C., wound on a water-resistant bobbin, and has a moisture content of 46% consisting of 133 filaments. A PPTA filament yarn having a fineness of 321 Dtex (absolutely dry equivalent of 220 Dtex, single yarn fineness of absolute dryness of 1.65 Dtex) was obtained.
An S twist was added to the yarn with a ring twisting machine to obtain a twisted yarn having a twist number of 1395 (times / m). The twist coefficient at this time is K = 25000 and is calculated by the following formula.
[0076]
K = T × Dw^1/2
  However, T represents the twist number (T / m), and Dw represents the fineness of moisture content (Dtex).
[0077]
300 g of the obtained twisted yarn was wound around an aluminum bobbin, then placed in a hot air dryer and dried at 100 ° C. for 30 minutes to fix the twist. The twisted yarn thus fixed was untwisted with a ring twister until the number of twists was 0 by giving a twist in the twisting direction Z to obtain a PPTA filament crimped yarn. Table 2 shows the crimp characteristics of the obtained crimped yarn. The thermal properties of the crimped yarn were a limiting oxygen index of 28 and a thermal decomposition temperature of 537 ° C.
[0078]
[Table 2]

[0079]
A single-coated yarn was obtained in the same manner as in Example 1 using the PPTA filament crimped yarn thus obtained. The obtained single-coated yarn has a tensile strength of 11.0 cN / Dtex, an elongation at 5 cN load of 4.8%, a residual strain of 1.6%, a good crimp, and flame resistance. It was excellent in strength, high strength and high elasticity.
[0080]
When the obtained single-coated yarn was knitted smoothly using a 20-gauge single-neck knitting machine, this knitted fabric had a critical oxygen index of 26, a thermal meltability of grade 5, and a holed area of 0 (cm²)Met. Moreover, the cut resistance of this knitted fabric was 1.2 (N). Thus, a knitted fabric having a soft texture, rich in elasticity, excellent in combustion resistance and heat resistance, and difficult to cut with a blade was obtained.
[0083]
[Comparative Example 2]
The same 78 Dtex polyurethane elastic fiber as used in Example 2 was used as the core yarn, and the same 224 Dtex polyethylene terephthalate filament crimped yarn used in Comparative Example 1 was used as the sheath yarn. A covering process was performed under the conditions described above to obtain a double coated yarn.
[0084]
Draft: 3.0 times
Bottom twist: S200T / m
Upper twist: Z150T / m
Spindle speed: 5000rpm
Winding ratio: 93.0%
The obtained double-coated yarn has a tensile strength of 4.3 cN / Dtex, an elongation at 5 cN load of 25%, a residual strain of 4.7%, has a good crimp, and is highly elastic. However, it lacked flame resistance and was insufficient in strength. The resulting single-coated elastic yarn was knitted in a tengu knitting structure using a 24-gauge single-neck knitting machine, and although it was excellent in stretch back property, the limiting oxygen index was 20, the thermal meltability was first grade, Perforated area by combustion test is 45cm²That is the above, and the heat resistance was insufficient. The cut resistance was 0.9 (N), which was about 43% of the knitted fabric made of double-coated yarn using the PPTA fiber of Example 3.
[0085]
These results are shown in Table 3.
[0086]
[Table 3]

[0087]
  As is apparent from Table 3, Examples 1 to4Compared to the comparative exampleAll have excellent characteristics.
[0088]
【The invention's effect】
According to the present invention, a coated yarn excellent in stretchability, heat resistance, mechanical strength and appearance, fits well to a body such as a hand, has good workability, and does not easily generate fluff or dust, and a knitting made using the same Textile products such as fabrics and gloves can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic side view showing an example of a coated yarn of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a method for producing a coated yarn of the present invention.
[Explanation of symbols]
(I): Core yarn
(B): sheath thread
(C): Coated yarn
1: Core yarn
2: sheath yarn
3: Rolling yarn feeding roller
4: Feed roller
5: Lower spindle
6: Lower belt
7: Upper spindle
8: Upper belt
9: H bobbin
10: Snell guide
11: Delivery roller
12: Guide bar
13: Take-up roller
14: Cheese

Claims (3)

芯糸と鞘糸からなる被覆糸であって、該被覆糸の芯糸に弾性繊維を用い、鞘糸にＪＩＳＬ １０１３に基づいて測定される伸縮復元率が４〜８０％の範囲内にあるポリパラフェニレンテレフタルアミドの捲縮糸を用いてなることを特徴とする被覆糸。A coated yarn composed of a core yarn and a sheath yarn, using an elastic fiber for the core yarn of the coated yarn, and JISL for the sheath yarn A coated yarn comprising a crimped yarn of polyparaphenylene terephthalamide having an expansion / contraction recovery rate measured based on No. 1013 in the range of 4 to 80% . 前記弾性繊維が、ポリウレタン系弾性繊維であることを特徴とする請求項１に記載の被覆糸。The coated yarn according to claim 1, wherein the elastic fiber is a polyurethane-based elastic fiber . 請求項１または２に記載の被覆糸を１０重量％以上含むことを特徴とする編織物。A knitted fabric comprising 10% by weight or more of the coated yarn according to claim 1 or 2.

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