図面 (/)

技術 綿繊維含有の紡績糸を素材とする生地

出願人 グンゼ株式会社株式会社近藤紡績所
発明者 倉田康男神田匡祐川上正敏
出願日 2018年2月9日 (3年5ヶ月経過) 出願番号 2018-022467
公開日 2019年8月22日 (1年10ヶ月経過) 公開番号 2019-137942
状態 未査定
技術分野 糸;糸またはロープの機械的な仕上げ 編地 織物
主要キーワード 製作品 脱脂済み 残留水分率 予備洗い 生地組織 生地目付 生地強度 トラベラー
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2019年8月22日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (2)

課題

吸水・保水性能を綿と同等以上に維持させつつ速乾性について綿と同等又は綿よりも高めた生地特性や、吸水・保水性能を綿と同等以上に維持させつつ風合いを綿と同等又は綿よりも高めた生地特性を得る。

解決手段

綿繊維基材に含めた紡績糸により形成されており、試験液の規定量を滴下後に水分率10%に至る拡散性残留水分率が65分以内とした。より好ましくは、前記した乾燥時間が50分以内となるようにした。

概要

背景

従来、綿を素材とする生地編地織地、不織布などをはじめとする繊維製品)は着心地がよいことで定評があるうえに、水分やを良く吸い取る吸水・保水性能に優れた特性を有しているものと評価されている。しかしその反面、綿生地は乾きにくいという感想もたれることもある。
これに対し、ポリエステルナイロンなどの合成繊維を素材とする生地では、着心地や吸水・保水性能では綿生地に及ばないものの、乾きやすさだけに注目すれば綿生地よりも良好であるとの評価を受けることがある。

このような理由から、綿と合成繊維とを混ぜ合わせることに端を発して、その混合方法や混率などに工夫を重ねることにより、両者の良い点を併せ持つような生地を製造できないかとの試行錯誤が行われている。
なお、綿と合成繊維とを混ぜ合わせる方法としては、綿の短繊維と合成繊維の短繊維とを用いて混紡することで得た混紡糸を用いて製編又は製織等を行う方法や、綿の短繊維から紡績した紡績糸と合成繊維の長繊維から紡糸したフィラメントとを用いて交撚することで得た交撚糸を用いて製編又は製織等を行う方法などが知られている。

ところで、乾きやすさの指標として「拡散性残留水分率」が知られている。この拡散性残留水分率は生地に試験液滴下する前と後との質量比であって、生地が所定の乾燥状態になるまでに要した時間(分)で比較する。
この拡散性残留水分率を用いて表すと、例えばポリエステルなどを主体にした合成繊維100%の生地(綿を含まないもの)は、ポリエステルの含有量を多くすることによって、拡散性残留水分率が10%に至る乾燥時間を40分程度まで速めることができるとされる。

例えば、従来、ポリエステル長繊維を用いた編地であることを前提としつつ、且つ、総繊度単糸繊度などを規定したもののなかには、拡散性残留水分率が10%に至る乾燥時間を15〜45分にした、とされるものが提案されている(特許文献1参照)。

概要

吸水・保水性能を綿と同等以上に維持させつつ速乾性について綿と同等又は綿よりも高めた生地特性や、吸水・保水性能を綿と同等以上に維持させつつ風合いを綿と同等又は綿よりも高めた生地特性を得る。綿繊維基材に含めた紡績糸により形成されており、試験液の規定量を滴下後に水分率10%に至る拡散性残留水分率が65分以内とした。より好ましくは、前記した乾燥時間が50分以内となるようにした。なし

目的

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、吸水・保水性能(以下、「吸水性能」と言い換える)を綿と同等以上に維持させつつ乾きやすさ(以下、「速乾性」と言い換える)について綿と同等又は綿よりも高めた生地特性や、吸水性能を綿と同等以上に維持させつつ風合いを綿と同等又は綿よりも高めた生地特性を得ることができる綿繊維含有の紡績糸を素材とする生地を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

綿繊維基材に含めた紡績糸により形成されており、拡散性残留水分率10%に至る乾燥時間が65分以内であることを特徴とする綿繊維含有の紡績糸を素材とする生地

請求項2

前記乾燥時間が50分以内であることを特徴とする請求項1に記載の綿繊維含有の紡績糸を素材とする生地。

請求項3

保水量が2.6g/cm2以上であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の綿繊維含有の紡績糸を素材とする生地。

請求項4

生地目付が80g/m2以上160g/m2以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の綿繊維含有の紡績糸を素材とする生地。

請求項5

前記綿繊維は、撚係数が0以上3.6以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の綿繊維含有の紡績糸を素材とする生地。

請求項6

前記綿繊維は、平均繊維長が21mm以上35mm以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の綿繊維含有の紡績糸を素材とする生地。

請求項7

前記紡績糸は、綿繊維のみによって形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の綿繊維含有の紡績糸を素材とする生地。

技術分野

0001

本発明は、綿繊維含有の紡績糸素材とする生地編地織地、不織布などをはじめとする繊維製品)に関する。
なお、一般に、紡績糸における撚りの強さは「無撚り」「甘撚り」「普通撚り(中撚り)」「強撚」の4種に分類されることがあり、この分類において「甘撚り」は「普通撚り」に比べて撚り数の少ないことを言うものとされる。

0002

しかし、場合によっては「甘撚り」において素材とする繊維の繊維長撚係数に特定の数値範囲がつけられたり、一方で「無撚り」のなかに、僅かに撚りをかけた場合が含められたりすること等があって、分類の基準は、実のところ判然としていない。
そこで本明細書において「甘撚り」は、「普通撚り」に比べて撚り数が少ないこと全般を指す(「無撚り」をも含める)ものとし、また素材とする繊維の繊維長や撚係数は特に必要な場合のみ本明細書中で説明するものとおいて、一般的に見られる数値の特定とは区別する。

背景技術

0003

従来、綿を素材とする生地(編地、織地、不織布などをはじめとする繊維製品)は着心地がよいことで定評があるうえに、水分やを良く吸い取る吸水・保水性能に優れた特性を有しているものと評価されている。しかしその反面、綿生地は乾きにくいという感想もたれることもある。
これに対し、ポリエステルナイロンなどの合成繊維を素材とする生地では、着心地や吸水・保水性能では綿生地に及ばないものの、乾きやすさだけに注目すれば綿生地よりも良好であるとの評価を受けることがある。

0004

このような理由から、綿と合成繊維とを混ぜ合わせることに端を発して、その混合方法や混率などに工夫を重ねることにより、両者の良い点を併せ持つような生地を製造できないかとの試行錯誤が行われている。
なお、綿と合成繊維とを混ぜ合わせる方法としては、綿の短繊維と合成繊維の短繊維とを用いて混紡することで得た混紡糸を用いて製編又は製織等を行う方法や、綿の短繊維から紡績した紡績糸と合成繊維の長繊維から紡糸したフィラメントとを用いて交撚することで得た交撚糸を用いて製編又は製織等を行う方法などが知られている。

0005

ところで、乾きやすさの指標として「拡散性残留水分率」が知られている。この拡散性残留水分率は生地に試験液滴下する前と後との質量比であって、生地が所定の乾燥状態になるまでに要した時間(分)で比較する。
この拡散性残留水分率を用いて表すと、例えばポリエステルなどを主体にした合成繊維100%の生地(綿を含まないもの)は、ポリエステルの含有量を多くすることによって、拡散性残留水分率が10%に至る乾燥時間を40分程度まで速めることができるとされる。

0006

例えば、従来、ポリエステル長繊維を用いた編地であることを前提としつつ、且つ、総繊度単糸繊度などを規定したもののなかには、拡散性残留水分率が10%に至る乾燥時間を15〜45分にした、とされるものが提案されている(特許文献1参照)。

先行技術

0007

特開2017−71879号公報

発明が解決しようとする課題

0008

綿100%の生地における拡散性残留水分率が10%に至る乾燥時間は、一般に75分以上とされている。従って、前記従来の試みとして、綿生地を乾きやすくさせることを目的に、綿に対してポリエステルなどの合成繊維を混ぜ合わせた場合には、拡散性残留水分率が10%に至る乾燥時間を幾らか短縮することは可能ではある。しかしそれとは裏腹に、合成繊維の混率を高めれば高めるほど吸水・保水性能が低下する一方となることについ
ては、論を待たない。

0009

このように、吸水・保水性能に優れ且つ乾きやすい生地を製造するには二律背反する課題が内在していることが明らかであって、この課題の解決には未だ至っていないのが実情である。
また、衣類ハンカチタオルなど、肌に接する用途に供される生地の場合、風合いの高さ(肌刺激がなく肌触りが良好となる特性)なども重要課題とされている。一般論として、綿生地は合成繊維を素材とする生地に比べて風合いがよいとされているが、綿に対して合成繊維を混ぜ合わせたものは、明らかに綿100%の生地よりも風合いが低下したものであると言うことができる。

0010

そのため、吸水・保水性能の高い綿を素材としながらも綿と同等、又は綿以上に風合いの高い生地を製造することについても、未だ達成されていないと言える。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、吸水・保水性能(以下、「吸水性能」と言い換える)を綿と同等以上に維持させつつ乾きやすさ(以下、「速乾性」と言い換える)について綿と同等又は綿よりも高めた生地特性や、吸水性能を綿と同等以上に維持させつつ風合いを綿と同等又は綿よりも高めた生地特性を得ることができる綿繊維含有の紡績糸を素材とする生地を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0011

前記目的を達成するために、本発明は次の手段を講じた。
即ち、本発明に係る綿繊維含有の紡績糸を素材とする生地は、綿繊維を基材に含めた紡績糸により形成されており、拡散性残留水分率10%に至る乾燥時間が65分以内であることを特徴とする。
前記乾燥時間は50分以内とするのが好適である。

0012

保水量は2.6g/cm2以上とするのが好適である。
生地目付は80g/m2以上160g/m2以下とするのが好適である。
前記綿繊維は、撚係数が0以上3.6以下であるとするのが好適である。
前記綿繊維は、平均繊維長が21mm以上35mm以下とするのが好適である。
前記紡績糸は、綿繊維のみによって形成することができる。

発明の効果

0013

本発明に係る綿繊維含有の紡績糸を素材とする生地では、吸水性能を綿と同等以上に維持させつつ速乾性について綿と同等又は綿よりも高めた生地特性や、吸水性能を綿と同等以上に維持させつつ風合いを綿と同等又は綿よりも高めた生地特性を得ることができる。

図面の簡単な説明

0014

綿繊維含有の紡績糸を素材とする生地において吸水のメカニズム予測した概要図であって(a)はウエール方向吸水特性であり(b)はコース方向の吸水特性である。
紡績糸の太さと吸水性の関係を予測した概要図である。

0015

以下、本発明の実施の形態を説明する。
[甘撚り紡績糸]
まず甘撚り紡績糸について説明する。
甘撚り紡績糸は、綿繊維を基材に含めた構成として、甘撚り構造を持たせた紡績糸である。甘撚り紡績糸を形成する繊維が綿繊維のみである場合や、綿繊維に加えて綿繊維以外のものが含まれる場合を含んだものとする。また、ここで「甘撚り」は、「普通撚り」に比べて撚り数が少ないものとおいて、適用する撚係数を0以上3.6以下に設定する。

0016

撚係数は、単位長さ(綿の場合は1インチ)の撚り数を、糸の太さ(綿の場合は番手)の平方根で除することで求める。すなわち、[撚係数]=[撚り数]/√[番手]である。
紡績糸を甘撚り構造にすることで、紡績糸自体の特性として吸水性を高めることができるので、この甘撚り紡績糸を用いて生地(編地、織地、不織布などをはじめとする繊維製品)を製造した場合には、この生地(この生地を用いて製作した衣類等)に、速乾性を生じさせることができる。

0017

また、この甘撚り紡績糸は甘撚り構造の採用によって空気を含みやすい構造になり、且つふんわりと軟らかい構造になるので、保温性が高く、また風合いのよい生地を製造するうえで極めて好都合となる。
このような吸水性(速乾性)や保温性、軟らかさ(風合いのよさ)などは、紡績が可能となる範囲内において撚りの甘さを増せば増すほど、強調させることができることは言うまでもない。

0018

本発明では撚係数が3.6よりも大きいもの(普通撚りや強撚に含まれるもの)は不適としているが、その理由は、繊維間が高密度化することに伴って、期待する乾燥時間に収まらなくなる(乾燥時間を「速乾性」と呼べるほど短い時間には短縮できない)からである。
なお、安定的に紡績できること(紡績に係る歩留まりをよくすること)を条件に加える場合には、撚係数の上限を3.2以下とするのが一層よい。

0019

一方、単位長さを超える範囲で1回の撚りをかけたようなものでも原則的には本発明に含める(この意味で撚係数0を含めている)が、構造的及び外観的に撚りを有していることを明らかにするうえでは、撚係数の下限を2以上とするのが好適である。
また、繊維相互間において絡み合いを生じ易くして繊維間滑りを原因とする糸切れを防止する(編機による製編に耐えるだけの引張強力を有した糸にする)という理由からも、撚係数の下限を2以上とするのが確度的観点から好適と言える。

0020

このような理由から、適用する撚係数の一層好ましい範囲は2以上3.2以下であると言うことができる。なお、甘撚り構造の紡績糸を製造できるか否かという観点で言えば、撚係数の適用範囲は前記の通り0以上3.6以下である。
この甘撚り紡績糸に使用される繊維(綿繊維や綿繊維以外の繊維)の繊維長は、特定長さの繊維についてその混率を高くするような設定としたり、特定長さの繊維のみとなる設定としたりすることができる。とは言え、特定長さの繊維長のものをいちいち選別する必要はなく、短繊維や長繊維等が混在したものでよい。各繊維の混率についても特に限定されるものではない。言い換えれば、天然繊維などを使用する場合では、余計な手間を掛けずに天然繊維を原料としてそのまま使用可能であると言うことである。

0021

ただ、綿繊維に関しては、その平均繊維長を21mm以上35mm以下とするのが好適と言える。
綿繊維の平均繊維長が21mmより短いと、繊維相互間において絡み合いが生じ難く、また絡み合った箇所での繊維間滑りが生じやすくなる。そのため、平均繊維長21mmより短い綿繊維のみを使って甘撚り構造に紡績しようとした場合には、そもそも紡績できないということが起こる。

0022

また綿繊維以外の繊維として繊維長の長いものを混ぜ合わせることを想定すると、甘撚りの紡績は可能であったとしても、生地質として綿繊維以外の繊維混率を高めることが嫌われることから鑑みれば、そのような甘撚り紡績糸では引張強力(引っ張り強さ)が甚だしく低下するおそれがある。そのため、この甘撚り紡績糸では、例えば編機による製編に用いた場合などに糸切れを起こしやすいという問題が生じる。

0023

のみならず、細番手の甘撚り紡績糸を製造することが困難になるという問題もある。
なお、糸品位の低下を抑制し、この甘撚り紡績糸を用いて製造した生地の品位を一定以上に維持させるという理由を加えるならば、綿繊維の平均繊維長は26mm以上にすることが一層好適と言える。
反対に、綿繊維の平均繊維長が35mmより長いと高コスト化を招来することになる。また、繊維長が長くなればなるほど吸水性が低下傾向となるが、33mmを超えると吸水性において不都合な場合が増えてくることが経験則により判っている。そのため、綿繊維の平均繊維長は33mm以下にすることが一層好適と言える。

0024

このような理由から、綿繊維の平均繊維長の一層好ましい範囲は26mm以上33mm以下であると言うことができる。また前記のように、綿繊維以外の繊維を混ぜ合わせて甘撚り構造の紡績糸を製造する場合で言えば、綿繊維の平均繊維長は前記の通り21mm以上35mm以下であると言うことができる。
なお、本発明においては、前記したように甘撚り紡績糸に使用される繊維の繊維長が限定されないことを原則とする。殊に、綿繊維に関して付言すれば、前記の範囲に含まれないものの混入を除外するものではない(前記の範囲はあくまでも「平均繊維長」についての説明である)。

0025

甘撚り紡績糸の引張強力については、編機による製編に用いる場合(編地を製造する場合)に限って言えば1.00N以上とするのが好適となる。1.00Nに満たない場合、製編中に糸切れの発生確率が高くなる。
なお、言うまでもなく編機を用いた製編を目的としない場合であれば、引張強力が1.00Nに満たない甘撚り紡績糸としても使用は可能である。

0026

表1に、甘撚り紡績糸において、糸種や番手ごとの引張強力を示す。

0027

0028

甘撚り紡績糸に適用する番手(太さ)については、20番手以上60番手以下とするのが好適である。より好ましくは、30番手以上50番手以下とするとよい。
30番手よりも太くなると、この甘撚り紡績糸を用いて製造した生地において生地目付を高めた場合に速乾性が得られ難くい傾向となり、20番手を超えて更に太くなると、生地の速乾性は殆ど期待できない状態となる。これにより、生地の用途が限定されてしまうという意味で不都合が生じる。

0029

また反対に、50番手より細くなると、甘撚り紡績糸としての引張強力が低下する傾向となり、60番手を超えて更に細くなると、編機による製編中に糸切れの発生確率が高く
なるという問題がある。勿論、編機を用いた製編に限らなければ、甘撚り紡績糸を50番手より細くした場合でも使用は可能である。
なお、50番手より細い場合には、この甘撚り紡績糸を用いて製造した生地において生地厚が薄くなる傾向となり、透け感が高まって見栄えや吸水性、保温性などが低下することに繋がる。また60番手を超えて細い場合には、同理由が拡大されることによって使用が大幅に制限される問題もある。

0030

甘撚り紡績糸において綿繊維が含まれる混率については、10%以上100%以下とするのが好適である。より好ましくは、30%以上70%以下とするとよい。
30%を下回ると速乾性が低下する傾向にあり、10%に満たないものは速乾性を殆ど期待できない状態になる点で不適となる。また反対に70%を超えて100%に近づけば近づくほど、糸伸度が低下して編機による製編に適さなくなる。とは言え、綿繊維の混率が100%である甘撚り紡績糸(綿繊維のみによって紡績糸が形成されている場合)は、この甘撚り紡績糸で生地を製造することによって着心地(殊に、風合い)に優れたものとすることができる。
[甘撚り紡績糸を用いて形成された生地]
次に、前記の甘撚り紡績糸を用いて形成された生地(編地、織地、不織布などをはじめとする繊維製品のことであり、以下単に「本件生地」と言う)について説明する。

0031

本件生地は、拡散性残留水分率が10%に至る乾燥時間を65分以内のものとする。より好ましくは50分以内のものとするのがよい。
なお、綿100%の生地における拡散性残留水分率が10%に至る乾燥時間は75分以上とされているので、本件生地において拡散性残留水分率が10%に至る乾燥時間65分より長いものとすると、綿100%の生地との比較において速乾効果が希薄と言える。

0032

また、ポリエステル等の合成繊維100%の生地(綿を含まないもの)では拡散性残留水分率が10%に至る乾燥時間を40分程度まで速めることが可能とされるので、本件生地において拡散性残留水分率が10%に至る乾燥時間を50分より長いものとしても、合成繊維との比較において速乾効果が希薄と言える。
ところで、拡散性残留水分率は、前記したように生地に試験液を滴下する前と後との質量比であって、生地が所定の乾燥状態になるまでに要した時間(分)で比較する。この拡散性残留水分率は次のようにして求める。

0033

室温20±2℃、相対湿度65±4%の試験室内に100mm×100mmの試験片を4時間以上放置して、試験片を恒量状態にする。この試験片に試験水精製水)を適量滴下し(0.6mlを吸引したマイクロピペットから4滴程度とする)、以降、5分間隔で試験片の質量を測定する。このようにして測定した測定値を用いて、次式より拡散性残留水分率(Mc)を求める。

0034

Mc=(Wx−W)×100/(W1−W)
Wx:試料水の滴下n分後の質量(g)
W1:試料水の滴下直後の質量(g)
W:試験片の試験開始直前の質量(g)

0035

本件生地の保水量は1.80g/cm2以上5.20g/cm2以下の範囲とするのが好適であり、より好ましくは2.50g/cm2以上5.00g/cm2以下とする。
保水量が2.50g/cm2を下回ると吸水性が低下する傾向にあり、1.80g/cm2に満たないものは吸水性を殆ど期待できない状態となる点で不適となる。なお、同じ理由により、保水量の下限値は更に2.60g/cm2以上にするのが好適であると言及することも可能である。
また反対に、保水量が5.00g/cm2を超えると速乾性を高めることが困難となる傾向にあり、5.20g/cm2を超えると速乾性を殆ど期待できない状態となる点で不適となる。

0036

この保水量は次のようにして求める。
室温20±2℃、相対湿度65±4%の試験室内に100mm×100mmの試験片を2時間以上放置して、試験片を恒量状態にしたうえで乾燥質量を測定する。このようにして乾燥させた試験片を水に浸漬させ、1分後に引き上げてからそのまま5分間、放置し、その後の質量を測定する。このようにして測定した測定値から乾燥質量を減じた値が保水量であり、単位はg/cm2である。

0037

本件生地の生地目付は80g/m2以上160g/m2以下とするのが好適であり、好ましくは95g/m2以上145g/m2以下である。
生地目付が95g/m2より小さいというのは、使用不可とは言えないものの生地厚が適正厚満たないことを意味する。殊に80g/m2に満たない場合には生地厚不足によって透け感が強調されるため、生地の用途が限定されてしまうという意味で不都合が生じる。また引っ張りなどに対する生地強度が低下するという問題もある。

0038

反対に、生地目付が145g/m2を超えると速乾性を高めることが困難化する傾向にあり、160g/m2を超えると速乾性を殆ど期待できない状態となる点で不適となる。
本件生地のカバーファクターは0.570〜0.690とするのが好適であり、好ましくは0,620〜0.675とする。
カバーファクターが0,620より小さいと縮率が悪化する傾向となり、0.570に満たない場合は強度低下が起こる。

0039

反対に、カバーファクターが0.675を超えると速乾性を高めることが困難となる傾向にあり、0.690を超えると速乾性を殆ど期待できない状態となる点で不適となる。
本件生地の拡散面積(10分)は吸水性を適正に保つ意味において20cm2以上とする。好ましくは30cm2以上とする。
本件生地の吸水性(タテ+ヨコ)は吸水性を適正に保つ意味において65mm以上とする。好ましくは110mm以上とする。

0040

甘撚り紡績糸を用いて形成された生地に綿繊維が含まれる混率については、着心地(殊に、風合い)に優れたものとする目的のもとでは綿繊維を100%とすることが理想的である。
但し、甘撚り紡績糸が持つ吸水性が損なわれない程度に綿繊維以外の繊維が含まれることを否定するのもではない。例えば、甘撚り紡績糸とポリウレタン糸とを用い、プレーティングによるベアフライス組織の編地を綿90%、ポリウレタン10%とする混率で編成するようなことも可能である。

0041

[甘撚り紡績糸の製造方法]
次に、甘撚り紡績糸の製造方法について説明する。
甘撚り紡績糸を製造するには、使用する繊維のうち、少なくとも綿繊維について紡績前に脱脂する。この脱脂は、前処理を実施し、じっくり時間を掛けて実施することを原則とする。具体的に、この脱脂は洗浄工程、1次アルカリ浴工程、2次アルカリ浴工程の少なくとも3工程を組み合わせたものとする。
洗浄工程は、100℃以下に保持した湯に20分以内で洗浄する工程である。好ましくは、40℃で10分程度の湯洗いを行う。

0042

100℃を超えた高温にすると、綿繊維から洗い出された汚れを含む汚水により綿繊維が染色された状態になるという問題がある。また、汚染防止の精度を高める場合、40℃を超えることで綿繊維から吐き出された汚れを要因として汚染される傾向が生じるため、なるべくなら40℃以下とするのが好ましい。
洗浄工程を20分より長く行うと、熱によって綿繊維がダメージを受けるという問題がある。反対に、洗浄工程が10分より短い場合では、綿繊維が均等に洗浄されない傾向があって最適とは言えない。

0043

1次アルカリ浴工程は、洗浄工程の湯温は超えるが100℃以下に保持したアルカリ液に30分以内を目安として浸漬させる工程である。好ましくは、80℃で15分程度のアルカリ浴を行う。
100℃を超えた高温にすると、綿繊維が黄変するという問題がある。また、黄変を確実に防止するという意味では、80℃以下に抑えるのが好適と言える(80℃を超えると温度が上がるにつれて黄変の発生率が高まる)。

0044

1次アルカリ浴工程を30分より長く行うと、熱によって綿繊維がダメージを受け易くなるという問題がある。また、30分以内であっても、15分を超えると処理不足を要因として白度脱脂性バラツキが生じることがあるので、なるべくなら15分以内とするのが好ましい。
2次アルカリ浴工程は、100℃以上に保持したアルカリ液に60分以上浸漬させる工程である。好ましくは、110℃〜120℃で90分〜120分程度のアルカリ浴を行う。

0045

100℃より低温であると綿繊維の白度や脱脂性が不十分になるという問題がある。また100℃以上とした場合でも110℃に達しない範囲では、処理不足を要因として白度や脱脂性にバラツキが生じることがあるので、なるべくなら110℃以上とするのが好ましい。一方で、120℃を超えた高温では、綿繊維が黄変や熱によるダメージを受けるおそれが出てくるので、なるべくなら120℃以下とするのが好ましい。

0046

60分より短いと白度や脱脂性が不十分になるという問題がある。また60分以上とした場合でも90分に達しない時間では、処理不足を要因として白度や脱脂性にバラツキが生じることがあるので、なるべくなら90分以上とするのが好ましい。一方で、120分を超えると、綿繊維が黄変や熱によるダメージを受けるおそれが出てくるので、なるべくなら120分以内とするのが好ましい。

0047

前記した3工程のうち、洗浄工程や1次アルカリ浴工程は、脱脂に向けての前処理工程であると言うことができ、2次アルカリ浴工程が、脱脂の本工程であると言うことができる。
このように 脱脂の本工程である2次アルカリ浴工程の前に、洗浄工程(汚れ落とし工程)と1次アルカリ浴工程(予備洗い工程)とを実施して、アルカリ剤等の薬品浸透効果を得ている。これにより、2次アルカリ浴工程で使用する薬品の量が抑制されることになり、合わせて黄変や熱によるダメージが抑制又は防止されることになるので、白度と脱脂性能を可及的に高めることができるという利点がある。

0048

また、前記した3工程のうちの2次アルカリ浴工程は、薄い苛性ソーダを入れて高温で1時間以上かけてゆっくり煮る工程と表現することができる。また、このような2次アルカリ浴工程は、甘撚り紡績糸に対して、最終的にシルケット加工マーセライズ加工)を行うようなものと言える。
このようにすると、原綿の特徴の一つであるルーメン(1本1本の綿繊維の断面中心に存在する中空部)を一部残存させながら、油脂分を除去して行くことができる。そのため、綿繊維に対してほどよい滑り感を残すことができる。

0049

このようにして脱脂(洗浄工程〜2次アルカリ浴工程)を行うことで、原綿に付着していた天然油脂コットンワックス)や葉滓をはじめとする夾雑物を除去した後は、綿繊維に適度な滑りを確保するために人工油脂を適量だけ補充することも可能である。
なお、従来、脱脂綿を製造する場合は、前処理をすることなく100℃〜110℃のアルカリ浴を30分〜60分行っていた。このような従来工程では、脱脂の途中でシルケット加工が進行してしまうことになるので、綿繊維から油脂分が一気に抜けてしまい、その結果、綿繊維同士の絡みが生じ難くなるものと推測される。
このように脱脂の途中でシルケット加工を必要にしていたのは、脱脂綿が医療衛生材料に使用されることから、夾雑物の徹底した除去が必要であり、また吸水性のみならず清潔感のために白度を高める必要があったためと思われる。

0050

[まとめ]
次に、甘撚り紡績糸を用いて製造した生地の特性等について特すべき点を主にまとめる。
前記したように、本発明に係る甘撚り紡績糸は綿繊維を脱脂漂白した後、この脱脂済みの綿繊維を単独又は複合的に用いて甘撚り構造となるように紡績したものである。
そしてこの甘撚り紡績糸を用いて製造した生地では、甘撚り紡績糸の持つ特徴によって、綿が本来有している優れた吸水性能や風合いなどを活かしながら、速乾性についても綿と同等又は綿よりも優れるという特性が得られるようになっている。

0051

甘撚り紡績糸を用いて製造した生地において、速乾性を高めるためには、甘撚り紡績糸自体の吸水性を高めることはもとより、生地組織全体として、付着水分をいかに早く面方向へ浸透させるかの課題(拡散性)を解決することが重要となる。
この点に関して、甘撚り紡績糸に甘撚り構造を採用していることが、繊維間に微少隙間を存在させることに繋がり、繊維間に毛管現象を起こさせて水分の浸透を促す作用を得られることが拡散性の源になっているのではないかと推察される。

0052

すなわち、甘撚り紡績糸の吸水性が高いことは生地としての拡散面積が大きくなることを意味し、これにより同じ量の水分に対して濡れ面積が大きくなることを意味するので、これによって速乾速度が速くなると考えられる。ここにおいて、甘撚り紡績糸の撚り数を甘くする程、吸水性が向上し、生地としての速乾性の向上が実現できると言うことができる。

0053

なお、言うまでもなく、このような甘撚り紡績糸は、編機を用いた製編にも十分耐え得る程度に、引っ張りに対して綿繊維の素抜けが起こらないものとすることができる(引張強力を強くして切れ難くできる)。
ここで、生地を編地とする場合で観察すると、ウエール方向では、図1(a)に示すように隣り合うコース間に生じるループ同士の接点黒点Xで示す)を介して縦方向(=ウエール方向)に水分が伝わるような拡散性が大きな要因になると思われる。

0054

これに対してコース方向では、図1(b)に示すようにコースごとに並ぶループ同士の接点(黒点Yで示す)を横方向(=コース方向)に最短距離で結ぶように水分が伝わる拡散性が大きな要因になると思われる。
なお、本明細書では「コース」と「コース方向」とが同じ方向を言うものとし、そのうえで「コース」は、編組織においてループを形成しつつ進む方向と定義する。また「ウエール」と「ウエール方向」とが同じ方向を言うものとし、そのうえで「ウエール(ウエール方向)」は、編地面上で前記コース(コース方向)と垂直に交差する方向と定義する。

0055

この観察の結果、接点水分移動が生じるため、ウエール方向及びコース方向のいずれについても、1/2インチ当たりのループ数を減らすほうが好適であることが判明した。
一方、紡績糸が太くなるとウエール方向の吸水性は悪くなり、コース方向では良くなることが観察できる。なぜなら、図2に示すように、ウエール方向に関しては、度目が詰み、接点数が増えることが吸水性悪化の要因となり、コース方向に関しては、ループ長さが短くなることが吸水性良好化の要因となるためであろうと考えられる。

0056

なお、甘撚り紡績糸は、交撚糸(超吸水拡散糸)として製造することもできる。ただ、交撚糸とする場合は、脱脂した綿繊維と非脱脂の繊維(綿繊維であるか綿繊維以外であるかは限定されない)とを用いることが、吸水性と共に拡散性を高める点で好適であると言える。吸水性と共に拡散性を高められることの理由は、糸内部に水路のような構造(サイドバイサイド構造糸)が生じるからではないかと推察される。この他、交撚構造は、毛羽の発生を抑制し、糸の強度向上が図れるという点でも有益であると言える。

0057

ところで、綿を脱脂することに関しては、従来、脱脂綿の製造方法において知られていた。当然のことながら、従来の製造方法によって製造された脱脂綿では、脱脂によって天然油脂分が除去され、綿繊維間の滑りが消失している。
そのため、このような脱脂綿の綿繊維を用いて紡績することは、甚だ困難(ほぼ不可能)となっていた。なぜなら、元来、紡績は、繊維を引き揃えながら繊維配列を繰り返し行うようにするものであって、この繊維配列に際して、繊維に含まれている油脂分が繊維同士をうまく滑らせるための潤滑油役割を果たすべきところ、この油脂分が除去されているのだからである。

0058

そのため、紡績前の綿繊維から脱脂によって油脂分を除去するという手法は、従来の紡績技術に照らせば、繊維を再配列するうえで必須不可欠な油脂分を除去してしまうものである、という意味において阻害要因になっていた。
さらに脱脂綿の場合には静電気が多く発生するため、紡績時にはローラーへの巻き上がりが頻発し、この段階で紡績が進行できないという問題があったのである。

0059

とは言え、脱脂綿から繊維長の長い綿繊維だけを選りすぐる(繊維長の短い繊維を選別除去)といった途方もない手間をかけることを厭わなければ、従来においても脱脂綿を原料として甘撚りの糸として紡績することは不可能ではないかも知れない。
しかし、このような手法では、当然のことながら紡績に係る歩留まりは悪く製造能率も低いために、非現実的と言えるほどの高コストを招来することになる。また、このような手法で紡績された糸は糸切れや素抜けが頻発することが予測されて、安定した製編ができないであろう等のことも予測され、おおよそ実現性のない妄想と言わざるを得ない。

0060

一方で、脱脂をせずに原綿を使用する場合にあって、撚り数を少なくして甘撚りにしようとしても、綿繊維に含まれている油脂分が原因となって繊維間に過剰な滑りが生じるので、紡績は略不可能であると言える。仮に紡績できたとしても、紡績糸に張力を付与させた場合に繊維間で素抜けが起こりやすい状態になっているため、紡績糸の引張強力を高くすることができない。そのため、このような紡績糸は、編機を用いて製編することには使えないものとなる。

0061

また生地としての吸水性が重要視され、近年では肌触り(風合い)についても必要条件とされることが多いタオル等の衣料品の場合を挙例してその一般的な製造方法を概説すると、原綿から糸を作り、その糸を整経し、糊付けし、織機仕掛けて生地にしたうえで、精練及び晒(染色)を行い、その後に縫製仕上げへと進むという流れになる。
このうち精練の過程で油脂分や、夾雑物などの除去が行われることになるので、この精練が脱脂及び漂泊の工程に該当する。

0062

このような製造方法では、精練(脱脂)の強弱度合いが吸水性の良し悪しを支配すると言っても過言ではない。とは言え、油脂分を除去し過ぎると風合いを損ねることにもなり、求められる生地の性質や用途により、そのバランスが重要とされている。
また、原綿を糸から織物へと成形した後に精練(脱脂)する手順では、繊維の一本一本へ精練剤ならびにアルカリ剤を浸透させることが不充分、不均等となる傾向があるために、繊維に含まれる油脂量にバラツキが生じることに繋がり、生地としての吸水性を不安定にする要因ともなっていた。

0063

このように、従来知られた数々の脱脂を採り入れた製造方法には、本発明とは技術的思想基本原理が甚だ異なるものばかりであったと言うべきである。

0064

以下、実施例について説明する。

0065

0066

なお、表中に記載した「綿種」は綿繊維の繊維長による分類であり、次表のような区分に従うものとする。

0067

0068

<実施例1>
精紡は、公知の精紡機を使用して、1本の粗糸ドラフトパートに供給し、リング上を滑走するトラベラーにより加撚を実施しつつ、スピンドルと同程度で回るボビンに巻き採る方法とした。粗糸を構成する糸には未脱脂の中長綿のみを用いた。英式綿番手50、撚係数2.5として紡出した。
<実施例2>
精紡は、実施例1と同様の方法とした。粗糸を構成する糸には脱脂済みの中長綿のみを用いた。英式綿番手50、撚係数2.7として紡出した。
<実施例3>
精紡交撚(サイロスパン)の例である。すなわち、公知の精紡機を使用して、2本の粗糸を同一ドラフトパートに挿入して、フロントローラーを通過直後に撚り合わす方法を採用した。一方の篠巻は脱脂した綿繊維100%とし、他方の篠巻は非脱脂の綿繊維100%としていた。篠巻の太さは共に183gr/30yd(0.432g/m)とした。

0069

英式綿番手50、撚係数2.6として紡出し、脱脂した綿繊維50%、非脱脂の綿繊維50%でサイドバイサイド構造にした。
<実施例4〜13>
精紡は実施例1と同様の方法とし、粗糸を構成する糸、及び紡出の綿番手と撚係数は、それぞれ表2に記載のものとした。
生地物性
実施例1〜13で得られた綿繊維含有の紡績糸を用いて、18ゲージ丸編機により、1×1のフライス編組織の生地を製編した。

0070

作成したそれぞれの生地のカバーファクター、生地目付、生地厚みは表2に記載と通りである。さらに作成した生地について、吸水性、拡散性残留水分率が10%に至る乾燥時間、拡散面積、保水量の評価を行い、表2に記載の結果を得た。
ところで、本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、実施の形態に応じて適宜変更可能である。

0071

例えば、甘撚り紡績糸は、吸水性以外の複合機能をもったものとすることも可能である。
甘撚り紡績糸を紡績する方法としては、前記の他、通常のリング、コンパクトコアヤーンローターオープンエンドやMJS,MVSなどが挙げられる。
綿繊維と混ぜ合わせ可能とする綿繊維以外の繊維としては、レーヨンリヨセルキュプラアセテート等のセルロース系繊維を挙げることができる。

実施例

0072

甘撚り紡績糸によって製造する生地としては、前記のとおり編地、織地、不織布などをはじめとする繊維製品全般であり、また生地を用いた製作品としては、各種の衣料品(上衣下衣肌着外衣下、襟巻など全てを含む)をはじめタオルやハンカチ類の全般を含むものである。

0073

Xウエール方向に並ぶ接点を示した黒点
Yコース方向に並ぶ接点を示した黒点

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い法人

関連性が強い法人一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ