JP7307289B1 - 衣料用生地 - Google Patents
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Abstract
Description
従来技術として、特許文献1には、赤外線遮蔽材料として複合タングステン酸化物粒子が提案されている。特許文献2~3には、光熱変換粒子としてセシウム酸化タングステン粒子を含有するポリエステル繊維が提案されている。特許文献4には、セシウム酸化タングステン粒子と酸化チタン粒子を含有するポリエステル繊維を生地とし、農業用日よけシートとすることが提案されている。
(1)吸熱放射:繊維内のセシウム酸化タングステン粒子が身体から発する熱(赤外線)を吸収し、温熱快適性を高める。また酸化チタンも含むことにより、可視光線、紫外線吸収率を吸収する。赤外線、可視光線、紫外線のエネルギーは、繊維表面にある水が気相に相変化するために用いられ、生地の乾燥を促す。繊維内で酸化チタンが反射した赤外線をセシウム酸化タングステン粒子が吸収するため、効率的にエネルギーを捕集できる。
透け感を防止する程度として、本発明品の生地、本発明品と同じ編織設計、糸の太さでありながらセシウム酸化タングステン粒子、酸化チタン粒子を含まないポリエステル糸で構成された比較生地を、JIS L 1923:2017「繊維製品の防透け性評価方法」に従い視感法にて可視光防透け性における評価を行い、本発明品の生地は比較生地より、0.5級以上高い事が好ましい。より好ましくは、1.0級以上高い事が好ましい。上記と同様にしながら、赤外線カメラ(商品名:PENTAX645Z IR、製造メーカー:リコーイメージング株式会社)で生地試料を観察した時の画像を視感法にて赤外線防透け性における評価を行う。本発明品の生地は比較生地より、0.5級以上高い事が好ましい。より好ましくは、1.0級以上高い事が好ましい。
湿潤時の透け感を防止する事ができるセシウム酸化タングステン粒子は、赤外線を吸収するため、繊維状の水分を赤外線のエネルギーによって蒸散を促進させ、生地の保水を抑制する事で、湿潤時の透け感を防止する事ができる。一般的に、湿潤した状態において、生地に水の膜ができることにより、透け感が高まる。そのため、乾燥時でも透け感を抑えながらも、水分の蒸散を促し、生地の保水量を減らすことで、湿潤時の透け感を防止することができる。セシウム酸化タングステン粒子と酸化チタン粒子の両方が含まれることにより、より相乗効果が出て、湿潤時の透け感を防止する事ができる。親水性ポリエステル樹脂加工剤を加工する事で、より水分の蒸散を促進させ、透け感を防止する事ができる。
湿潤時の透け感を評価する方法を説明する。本発明品の生地、本発明品と同じ編織設計、糸の太さでありながらセシウム酸化タングステン粒子、酸化チタン粒子を含まないポリエステル糸で構成された比較生地を試料として用いる。10×10cmの試料の中央部に0.4mlの水を滴下し、カトーテック株式会社製KES-F7サーモラボの熱板(40℃)の上に10分間置き、その後、JIS L 1923:2017「繊維製品の防透け性評価方法」に従い視感法にて可視光防透け性における評価を行う。本発明品の生地は比較生地より、0.5級以上高い事が好ましい。より好ましくは、1.0級以上高い事が好ましい。上記と同様にしながら、赤外線カメラ(商品名:PENTAX645Z IR、製造メーカー:リコーイメージング株式会社)で試料を観察した時の画像を視感法にて赤外線防透け性における評価を行う。本発明品の生地は比較生地より、0.5級以上高い事が好ましい。より好ましくは、1.0級以上高い事が好ましい。
本発明の生地はスポーツ衣類に適用することが好ましく、通気量が前記の範囲であれば気体の汗の蒸散が多くなり、また液体の汗は乾燥しやすく、水分の蒸発潜熱により人体を冷却するのに好適となる。
タテ10cm、ヨコ10cmの生地試料の中央部に0.2mlの水を滴下し、カトーテック株式会社製KES-F7サーモラボの熱板(40℃)の上に置き、サーモグラフィーで生地試料表面温度を計測する。サーモグラフィーの画像において、水が存在している部位の温度が低く表示される。サーモグラフィーの画像において、生地試料表面の温度が一様になるまでの時間(以後、蒸散時間と示す)を計測する。生地試料表面の温度が一様になることは、生地表面に水分が残っていないことを示している。この蒸散時間が短いほど、蒸散性が高い事を示している。蒸散時間が10分以内である事が好ましい。または、本発明品と同じ編織設計、糸の太さでありながらセシウム酸化タングステン粒子、酸化チタン粒子を含まないポリエステル糸で構成された比較生地を生地試料として評価を行い、本発明品が比較生地より蒸散時間が1分以上速いことが好ましい。
これに対して図2は従来の生地6は、身体1からの熱(赤外線)5の移動量は、本発明の生地3に比較して低く、身体の熱放散量7も低い。
評価方法は次のとおりである。
<単位面積当たりの質量(目付)>
JIS L1096:2010 A法に準拠して測定した。
<通気量>
生地の通気量は、JIS L1096:2010(フラジール法)で測定した。
<光線透過率、光線反射率、光線吸収率>
分光光度計(島津製作所製UV-3100PC)と積分球付属装置を用いて、生地試料を設置し、280~2600nmの波長の光を照射する。生地試料を透過した光を積分球で集め、計測した値を、照射した光の値で割り、100をかけた値が光線透過率となる。生地試料表面で乱反射した光を積分球で集め、計測した値を、照射した光の値で割り、100をかけた値が光線反射率となる。
生地に波長280-2600nmの光を照射した時の透過率、反射率を計測した。生地の光線吸収率は次の式で算出した。
生地の光線吸収率=100%-透過率-反射率
<水分蒸散量>
赤外線照射による水分蒸散量を測定した。10×10cmの生地に1.5ml(1.5g)の水を湿潤させ、生地の150mm上方から10万luxのレフランプによる赤外線を照射し、10min後の重量変化から、蒸散量を計測した。
<吸水性>
滴下法(JIS L1907:2004)により吸水時間を測定した。
<拡散性>
拡散性残量水分率試験(ISO 17617:2014 A-1法準用(水0.6mL滴下))により測定した。
<防透け評価>
・乾燥状態での可視光の防透け評価
JIS L1923:2017「繊維製品の防透け性評価方法」に従い視感法にて可視光防透け性における比較評価を行った。
・乾燥状態での赤外線の防透け評価
上記と同様にしながら、赤外線カメラ(商品名:PENTAX645Z IR、製造メーカー:リコーイメージング株式会社)で生地試料を観察した時の画像を視感法にて赤外線防透け性における比較評価を行う。
・湿潤状態での可視光の防透け評価
タテ10cm、ヨコ10cmの生地試料の中央部に0.4mlの水を滴下し、カトーテック株式会社製KES-F7サーモラボの熱板(40℃)の上に10分間置き、その後試料を取り外し、JIS L1923:2017「繊維製品の防透け性評価方法」に従い視感法にて可視光防透け性における比較評価を行う。水を滴下した生地試料中央部の透け感を判定する。
・湿潤状態での赤外線の防透け評価
タテ10cm、ヨコ10cmの生地試料の中央部に0.4mlの水を滴下し、カトーテック株式会社製KES-F7サーモラボの熱板(40℃)の上に10分間置き、その後生地試料を取り外し、JIS L1923:2017「繊維製品の防透け性評価方法」に従いながら、赤外線カメラ(商品名:PENTAX645Z IR、製造メーカー:リコーイメージング株式会社)で生地試料を観察した時の画像を視感法にて赤外線防透け性における評価を行う。水を滴下した生地試料中央部の透け感を判定する。
<吸熱蒸散性評価>
タテ10cm、ヨコ10cmの生地試料の中央部に0.2mlの水を滴下し、カトーテック株式会社製KES-F7サーモラボの熱板(40℃)の上に置き、サーモグラフィーで生地試料表面温度を計測する。サーモグラフィーの画像において、水が存在している部位の温度が低く表示される。サーモグラフィーの画像において、生地試料表面の温度が一様になるまでの時間(以後、蒸散時間と示す)を計測する。生地試料表面の温度が一様になることは、生地表面に水分が残っていないことを示している。図4A-Dは吸熱蒸散性評価試験のサーモグラフィー画像をトレースした図である。このサーモグラフィー画像は、生地試料14の中央部に0.2mlの水15を滴下し、熱板13の上に生地試料14を置き、一例として、図4Aは1分後の画像、図4Bは5分後の画像、図4Cは7分後の画像、図4Dは11分後の画像を示す。11分後は水分が完全に蒸散した状態である。水分が完全に蒸散した状態までの時間を測定した。
1 使用糸
(1)ポリエステル繊維A:ポリエステル(PET)マルチフィラメント糸(トータル繊度84decitex,フィラメント本数48本)、仮撚り糸、セシウム酸化タングステン粒子(住友金属鉱山社製、商品名"CWO")4wt%、酸化チタン粒子(市販の繊維グレード品)0.1wt%添加
(2)ポリエステル繊維B:ポリエステル(PET)マルチフィラメント糸(トータル繊度84decitex,フィラメント本数48本)、仮撚り糸、酸化チタン粒子(市販の繊維グレード品)0.1wt%添加
2 編み物
ゲージ数24の丸編み機で編み物生地(ニット)を編成した。ポリエステル繊維Aの糸を45質量%、ポリエステル繊維Bの糸を55質量%とし、ループ数はコース方向45個/inch、ウェール方向51個/inchとした。得られた編地の表面写真を図5Aに示し、裏面写真を図5Bに示す。
3 吸水速乾処理
(1)使用薬剤
親水性ポリエステル樹脂として、高松油脂社製、商品番号KMZ-902を5%o.w.f(on the weight of fiberの略)を使用した。
(2)処理条件
前記編み物生地を、前記薬剤と分散染料(サックスブルー)を5%o.w.f入れた水溶液に浸漬し、常温から130℃まで2℃/分で昇温し、130℃で60分間処理し、冷却し、水洗し、乾燥し、幅出しヒートセットした。得られた編み物生地の単位面積当たりの質量(目付)は120g/m2であった。
分散染料をサックスブルーに換えてホワイト5%o.w.fとした以外は実施例1と同様に実施した。
ポリエステル繊維Aの糸を90質量%、ポリエステル繊維Bの糸を10質量%とし、分散染料をホワイト5%o.w.fとした以外は実施例1と同様に実施した。
ポリエステル繊維Aの糸を20質量%、ポリエステル繊維Bの糸を80質量%とし、分散染料をホワイト5%o.w.fとした以外は実施例1と同様に実施した。
ポリエステル繊維Aの糸を10質量%、ポリエステル繊維Bの糸を90質量%とし、分散染料をホワイト5%o.w.fとした以外は実施例1と同様に実施した。
ポリエステル繊維Aの糸を20質量%、ポリエステル繊維Bの糸を80質量%とし、目付を150g/m2とし、ループ数はコース方向37個/inch、ウェール方向33個/inchとし、分散染料をホワイト5%o.w.fとした以外は実施例1と同様に実施した。得られた編地の表面写真を図6Aに示し、裏面写真を図6Bに示す。
ポリエステル繊維B100%使いとした以外は実施例1と同様に実施した。
ポリエステル繊維B100%使いとし、分散染料をホワイト5%o.w.fとした以外は実施例1と同様に実施した。
ポリエステル繊維Bの糸を100質量%使いとし、分散染料をホワイト5%o.w.fとし、吸水剤加工は無しとした以外は実施例1と同様に実施した。
ポリエステル繊維Aの糸を20質量%、ポリエステル繊維Bの糸を80質量%とし、、吸水剤加工は無しとし、分散染料をホワイト5%o.w.fとした以外は実施例1と同様に実施した。
ポリエステル繊維Bの糸を100質量%使いとした以外は実施例6と同様に実施した。
ポリエステル繊維Cとして、ポリエステル(PET)マルチフィラメント糸(トータル繊度84decitex,フィラメント本数48本)、仮撚り糸、酸化チタン粒子(市販の繊維グレード品)が入っていない繊維の糸100%使いとした以外は実施例1と同様に実施した。
ポリエステル繊維Cとして、ポリエステル(PET)マルチフィラメント糸(トータル繊度84decitex,フィラメント本数48本)、仮撚り糸、酸化チタン粒子(市販の繊維グレード品)が入っていない繊維の糸100%使いとし、分散染料をホワイト5%o.w.fとした以外は実施例1と同様に実施した。
ポリエステル繊維Cとして、ポリエステル(PET)マルチフィラメント糸(トータル繊度84decitex,フィラメント本数48本)、仮撚り糸、酸化チタン粒子(市販の繊維グレード品)が入っていない繊維の糸を100質量%使いとした以外は実施例6と同様に実施した。
・可視光の防透け評価
実施例1と比較例6を評価したところ、実施例1は比較例6より視感法での級数が0.5級高くなった。
実施例2と比較例7を評価したところ、実施例2は比較例7より視感法での級数が1.0級高くなった。
実施例6と比較例8を評価したところ、実施例6は比較例8より視感法での級数が0.5級高くなった。
・赤外線の防透け評価
実施例1と比較例6を評価したところ、実施例1は比較例6より視感法での級数が1.0級高くなった。
実施例2と比較例7を評価したところ、実施例2は比較例7より視感法での級数が1.0級高くなった。
実施例6と比較例8を評価したところ、実施例6は比較例8より視感法での級数が0.5級高くなった。
・可視光の防透け評価
実施例1と比較例6を評価したところ、実施例1は比較例6より視感法での級数が1.0級高くなった。
実施例2と比較例7を評価したところ、実施例2は比較例7より視感法での級数が1.5級高くなった。
実施例6と比較例8を評価したところ、実施例6は比較例8より視感法での級数が0.5級高くなった。
・赤外線の防透け評価
実施例1と比較例6を評価したところ、実施例1は比較例6より視感法での級数が1.5級高くなった。
実施例2と比較例7を評価したところ、実施例1は比較例6より視感法での級数が1.5級高くなった。
実施例6と比較例8を評価したところ、実施例1は比較例6より視感法での級数が0.5級高くなった。
2,5 熱(赤外線)
3,6 生地
4,7 熱放散量
10 吸熱速乾繊維
11 ポリエステル繊維
12 親水性ポリエステル樹脂加工剤分子
12a ポリエステル基の少なくとも一部
12b 親水性基
13 熱板
14 生地試料
15 水
Claims (10)
- ポリエステル繊維を含む衣料用生地であって、
前記生地は、セシウム酸化タングステン粒子と酸化チタン粒子を含む吸熱放射性ポリエステル繊維Aと、セシウム酸化タングステン粒子を含まないポリエステル繊維Bを含み、
前記生地は吸水速乾処理されており、
前記吸熱放射性ポリエステル繊維A内には、セシウム酸化タングステン粒子と酸化チタン粒子が併存することにより、繊維内で酸化チタン粒子が反射した赤外線を、セシウム酸化タングステン粒子が透過を抑え、赤外線、可視光線、紫外線のすべての波長に対して透過を抑え、透け感を防止することを特徴とする衣料用生地。 - 前記吸水速乾処理により、前記ポリエステル繊維A及びBの少なくとも一部には親水性ポリエステル樹脂加工剤分子の少なくとも一部が繊維内に吸収され、残余は前記ポリエステル繊維表面を被覆して親水化している請求項1に記載の衣料用生地。
- 前記ポリエステル繊維Aと前記ポリエステル繊維Bの重量割合は、A:B=10:90~90:10である請求項1又は2に記載の衣料用生地。
- 前記ポリエステル繊維Aを100重量%としたとき、セシウム酸化タングステン粒子を0.1~10重量%、酸化チタン粒子を0.1~2重量%含む請求項1又は2に記載の衣料用生地。
- 前記セシウム酸化タングステン粒子を含まないポリエステル繊維Bは、ポリエステル繊維Bを100重量%としたとき、酸化チタン粒子は含まないか又は含む場合は0重量%を超え5重量%以下含む請求項1又は2に記載の衣料用生地。
- 前記生地の通気量は、JIS L1096:2010(フラジール法)で測定して100cc/m2・秒以上である請求項1又は2に記載の衣料用生地。
- 前記生地の吸水性は、JIS L1907:2004(滴下法)による吸水時間で10秒以下である請求項1又は2に記載の衣料用生地。
- 前記生地の水分拡散性は、拡散性残量水分率試験(ISO 17617:2014 A-1法準用(水0.6mL滴下))において、10%になる時間が55分以内である請求項1又は2に記載の衣料用生地。
- 前記生地は、編地である請求項1又は2に記載の衣料用生地。
- 前記生地は、スポーツ用衣料生地である請求項1又は2に記載の衣料用生地。
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