JPS6215655B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、表面に微細な溝を有する繊維（含溝
繊維）を30重量％以上含有してなる吸水性の優れ
た織編物に関するものである。 今日、熱可塑性合成繊維とりわけポリエステル
繊維は衣料用繊維素材として極めて広い用途に使
用されているが、吸湿性、吸水性能が劣るという
欠点を有している。そのため、疎水性繊維に親水
性を持たせるための多くの検討がなされてきてい
る。すなわ、(1)疎水性ポリマーにポリアルキレン
グリコールやその誘導体あるいは金属塩を共重合
またはブレンドする方法、(2)多孔質構造を繊維に
持たせる方法あるいは(3)後加工によつて親水性物
質を織編物に付着させる方法等が提案され一部実
施されている。そして、(1)の方法においては繊維
にある程度までの親水性は付与できるが、天然繊
維に匹敵する充分な性能を持たせようとすると改
質量も多くなり、そのため基本ポリマーの繊維物
性が著しく低下して実用性のないものとなる。ま
た、(2)の方法は化学的な親水性を付与するのでは
なく毛管凝縮効果を利用しようとするものであつ
て興味ある一方法であり、確かに高湿度下におい
ての吸湿性は著しく改良されるが、そのためには
繊維のかなりの部分を多孔質構造にする必要があ
り、(1)と同様の問題が生ずる。さらに、(3)の方法
は実用性があり、広く行なわれているが、単に水
にぬれやすいというだけで着用時の着心地まで考
えたときの効果は疑問であり、最大の欠点は耐洗
濯性に劣ることである。 このように、親水性あるいは吸湿性繊維として
今日まで多くの研究提案がなされているが、それ
らは単に繊維の親水性能、吸湿性能を改良しよう
とするものであり、衣料衛生学的な見地から発汗
時の着心地を考え、繊維あるいは織編物を設計し
たというものではなかつた。 本発明者らは、これらの欠点がなくかつ発汗時
に着心地の良い織編物とはいかなる性能を有して
いればよいかについて基礎検討を重ねた結果、従
来とは全く異なる発想から、発汗状態においても
不快感を与えない織編物の提供に成功したもので
ある。本発明者らの研究によれば、発汗時の衣内
気候を考えた場合、衣料素材で独立に変り得るパ
ラメータは(1)吸湿性、(2)表面のぬれやすさ、(3)吸
水性（保水性）および(4)）乾燥性、透湿性であ
り、これらのうち本発明者らの目的に対しては(4)
はほとんど関係なく、かつこれまで最も重要と考
えられていた(1)も性能を有していれば望ましいと
いう程度であり、実着用には影響が小さいことが
わかつた。重要なのは(3)の要件であり、(2)につい
ては短時間で(3)の性能を発揮させるために重要で
あることもわかつた。 一般に、発汗機構を考えた場合、衣内気候の変
化は次の４期に分けて考えることができた。すな
わち、第１期は不感蒸泄期であり、発汗量として
は25℃、70％RHの室内で通常生活を営んでいる
時に相当し５〜20g／m²hr程度と考えられる。こ
の状態では衣内湿度は70〜80％以下であり不快感
はない。第２期は温熱発汗開始期であり、発汗量
としては軽労働しているときの状態に相当し20〜
50g／m²hr程度であり、衣内湿度は60〜100％と
なる。この状態を継続した場合、透湿性や吸湿性
の良い肌着では衣内湿度は変らないが、悪いもの
では衣内湿度が増大し不快を感じると考えられて
いる。第３期は時間と共に発汗量が増加する期間
であり、発汗量としては中労働から重労働に相当
し、50〜120g／m²hrと考えられる。この状態で
は衣内はウエツトとなり、肌着が吸汗しないかぎ
り皮膚がぬれ著しく不快感をいだく。第４期は人
体が環境に順応し発汗量が徐々に低下する期間で
あり、肌着としては完全にぬれた状態となり、も
はや肌着を替える以外に不快感をとり除くことは
できない。そして、第１期においては繊維素材の
吸湿性、透湿性が関係するが、発汗量が小さいた
めに素材による差はなく、不快感がないので問題
はない。また第４期においても、上述の理由で素
材間の差はなく、素材の性能設計を議論するとこ
ろではない。従つて、繊維素材により差が出るの
は第２期、第３期である。従来の提案は第２期を
持続させる衣料に主眼をおいたものがほとんどで
あり、したがつて繊維を吸湿化させることが重要
なポイントと考えられていた。しかし、疎水性繊
維に吸湿性を付与することは、非常に難かしい問
題であり、いまだ実用性のあるものが現われてい
ないのが現状である。 本発明者らの実着用テストを行つた結果によれ
ば、第２期は本質的に不快感はなく、不快を感ず
るのは第３期で皮膚がぬれを感ずるときであると
の結論を得た。すなわち、繊維の吸湿性というの
はあまり重要な要素ではなく、皮膚をいかにぬれ
させずにおくかが、重要であつて、その意味で繊
維の吸水性、ぬれやすさが最も重要となるのであ
る。また、ぬれやすさは単に吸水性能を短時間で
発揮させるためにだけ必要なことであり、あまり
ぬれやすいと返つてべとつき感が出て好ましくな
いことも明らかとなつた。 本発明は、繊維の吸湿性は必要ではなく吸水性
能が最も重要であるという従来と異なる観点から
設計し新規な吸水性織編物に到達したものであ
る。すなわち、繊維の表に６本以上の繊維軸方向
に連続した溝を有し、該溝の幅が0.1〜４μ、深
さが２〜10μであり、かつ溝部の割合が潜在含溝
繊維の断面当り10％以上である熱可塑性合成繊維
を30重量％以上含有してなる吸水性に優れた織編
物である。このように、本発明を構成する熱可塑
性合成繊維は溝を有することが必須であつて、さ
らに親水性を付与するための改質剤は必要がない
ため、主体となるポリマーの繊維性能をそのまま
保持し得る利点がある。 本発明の熱可塑性合成繊維を構成するポリマー
の代表的な例としては、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン等のポリオレフイン、アイソタクチツクま
たはアタクチツクポリチレン、アルキルまたはハ
ロゲン置換のポリスチレン、６―ナイロン、66―
ナイロンの如きポリアミド、ポリエチレンテレフ
タレートの如きポリエステルおよび第３成分を共
重合してなるポリエステル類、ポリメチルメタア
クリレートの如きポリメタアクリル酸エステル等
があり、それらに前記ポリマーの各種安定剤、顔
料、艶消剤等の添加剤、その他公知の添加物を20
％以下含むものも包含するが、最も好ましい例は
リエステル類である。さらに、これらのポリマー
から構成される繊維は上記の同種あるいは異種ポ
リマーの複合あるいは混合繊維であつてもよい。 本発明者らは、改湿剤を添加せずに繊維に吸水
性を付与する方法として、繊維表面に溝を作つ
て、それによつて毛管上昇の効果を利用すること
がデメリツトがなく、最も好ましい方法であると
の結論に達した。従来から繊維の横断面形状を異
形にして毛細管を作ろうという試みもいくつか提
案されてはいるが、それらは以下に説明される如
く満足できるものではなく、本発明にかかる繊維
表面に少なくとも６本の繊維軸方向に連続した溝
を有し、該溝の幅が0.1〜４μ、深さが２〜10μ
であり、かつ繊維断面における溝部の面積が10％
以上の含溝繊維とすることにより初めて優れた吸
水性を発揮し得るのである。 本発明に言う吸水率、ウイツキング性は下記の
如く測定されるものである。 (1) 吸水率： 筒編地にした試料を25℃の純水中に30分間浸
漬し所定の回転数にセツトした遠心分離器で10
分間脱水を行つた後の重量を測定しW₁とす
る。つぎに、同試料を絶乾しW₀を測定する。 吸水率＝Ｗ_１−Ｗ_０／Ｗ_０×100（％） 脱水力Ｇは遠心力をｇ（＝980cm／sec²）で割
つた値で示す。 Ｇ＝（２πｒ／６０）^２／980×ｒ ｒ：遠心分離器の半径（11.75cmのものを使
用） ：は９分後に測定した回転数である（rpm） (2) ウイツキング性： 25℃、65％RHの室内で24時間以上調湿した
試料をガラス板上に水平に張り、10mmの高さか
らビユレツトで0.4c.c.の水滴を落下させ、その
水滴が完全に布を吸収され鏡面反射を示さなく
なるまでに要した時間。 (3) ろ紙吸収水分： ほぼ同一の試料２枚を用意し、吸水率を前記
測定方法で２枚を同時に遠心脱水する。１枚は
そのまま吸水率を測定し、残りの一枚をポリエ
チレンシート（下は水平な板の上にビロードを
置いたもの）の上に置き、さらに50φの穴のあ
いたポリエチレンシートをかぶせ、ろ紙（No.(1)
を穴の上に四枚重ねて置き、上から3g／cm²の
荷重を１分間かけ、その時にろ紙に吸収される
水分量。 ここで、吸水性は当然ながらＧの大きさにより
変わる。後述の実施例で示す如く、Ｇが小さい場
合（100以下）にはほとんどの素材が大きな吸水
性を示すが、皮膚に触れると皮膚をぬらし着用時
に不快感を与える。一方、Ｇが1000以上で大きな
吸水性を示すものは、吸水率が大きいにもかかわ
らず皮膚にぬれを感じさせない。本発明の織編物
は後者の性能を有するものである。 本発明にかかる含溝繊維は繊維軸方向に実質的
に連続した幅0.1〜４μ、深さ２〜10μの溝を単
繊維当り少くとも６本有するものであつて、溝の
占有率が10％以上のものである。ここで、前記溝
の幅が４μを越えると比較例２に示す如くＧ＞
1000での吸水率が低下し、一方0.1μ未満の場
合、および溝の本数が５本以下の場合は繊維断面
における溝部の面積割合すなわち溝占有率（溝占
有率Ａ＝溝部の面積／潜在含溝繊維の面積×
100）を10％以上にすることは実質的に不可能と
なり、そのためにＧ＞1000で高い吸水率を得るこ
とはできない。本発明の含溝繊維の形状におい
て、より好ましくは溝の幅が0.5〜２μ、溝の深
さが６〜8.5μであり、溝の本数が８本以上、Ａ
が20％以上の溝が同本数ずつ対向した図示した如
き含溝繊維を用いたときである。さらに本発明の
含溝繊維の形状を最適実施態様として考えるなら
ば、前述の溝本数６本以上、溝の幅0.1〜４μ、
その深さ２〜10μ、溝占有率10％以上の諸要件を
満足する溝対向型の含溝繊維に加えて、対向する
溝の底間の距離が1.5〜４μ、隣接する溝の最も
近い側壁間の距離が２〜3.5μの含溝繊維の場合
である。なお、本発明の含溝繊維を用いた場合、
Ｇ＞1000において溝占有率Ａより大きな吸水率を
示すのは驚くべきことであり、繊維間で二次毛細
管を作るためと考えられ、本発明の織編物の特徴
の一つである。 本発明にかかる上述の含溝繊維を与えうる潜在
含溝繊維の製造法としては、(1)溶剤抽出性の異な
る２種以上のポリマーを複合紡糸し、加工工程で
一成分を溶解または剥離除去して目的とする含溝
繊維を得る、(2)溶解速度に差のある同種あるいは
異種のポリマーを多層張り併わせ方式で複合紡糸
し、加工工程で溶解または剥離処理して一成分ポ
リマーの部分を溝とする方式がある。本発明にか
かる含溝繊維の製法によると、いつたん紡糸した
潜在含溝繊維を製編織前または後で溝を顕在化さ
せることができるので、比較例３や４に見られる
ような加工中に溝がつぶれたり破壊されたりする
ことはないという大きな利点を有する。 本発明にかかる前記の如き織編物はウイツキン
グ性も多少改良され、ぬれやすくなる。さらに、
本発明の織編物は仕上剤の耐久性を著しく向上さ
せるというもう一つの特徴を有している。したが
つて、公知の吸汗性、親水性仕上剤を併用するこ
とによつて人体から発汗した水分を瞬時に吸い上
げ、かつ皮膚にぬれ感を与えない織編物として提
供され、しかもその性能はほぼ恒久的なものであ
る。 本発明の含溝繊維の横断面の形状の例について
第１，２図に示す。本発明に言う溝の幅および深
さは各溝の平均値、溝占有率Ａは顕微鏡写真から
算出される。第３，４図はそれぞれ第１，２図の
含溝繊維を得る前の潜在含溝複合繊維であり、紡
糸、延伸、糸加工（たとえば仮撚加工）を行なつ
た後、製編織の前または後に斜線の部分の一部あ
るいは全部を除去することにより第１，２図の繊
維が得られる（この場合、斜線を施していないポ
リマーの一部を、本発明の含溝繊維の規定要性を
満足する範囲内で同時に除去しても差支えな
い。） 以下、実施例および比較例によつて本発明の織
編物の特徴を説明する。 実施例 １ 高圧法ポリエチレンと〔η〕＝0.68dl／ｇのポ
リエチレンテレフタレートをそれぞれの押出機か
ら35：65の割合で紡糸頭に導き、ポリマー流を分
配接合することにより第３図に示す如き横断面を
有する繊維を得たのち４倍に延伸して115dr／24
とした。このものを筒編地にしたのち80℃のパ
ークレン浴中でポリエチレンを抽出除去して第１
図に示す断面を有する溝本数１０、溝の幅２μ、
溝の深さ8.5μ、溝占有率40％、対向する溝の底
間距離2.5μ、隣接する溝の最短側壁間距離2.1μ
の含溝繊維からなる編地を得た。この編地は第５
〜６図に示す如くＧ＝1200における吸水率が約70
％あり、ろ紙吸収水分率が1.5％であつた。 この結果から、水分を約70％吸収しても、皮膚
にほとんどぬれ感を与えない木綿に近い吸汗性能
を有するものであることがわかる。 実施例２および比較例１、２ ポリエチレンとポリエチレンテレフタレートを
20：80としたこと以外は実施例１と同様の方法で
94dr／24の延伸糸を得たのち同様の方法で筒編
地を作り、ポリエチレンを抽出除去した（実施例
２）。一方、通常のポリエステルフイラメント
75dr／24の筒編地を作つた（比較例１）。ポリ
エチレン抽出後の溝本数が４本、溝の幅６μ、溝
の深さ5.5μである75dr／24からなる筒編地を
を作つた（比較例２）。 これらの結果について実施例１も含めて48番単
糸の精練漂白綿の筒編地と比較して表１に示す。

【表】 表１からわかるように、本発明の繊維は吸湿性
がほとんど改良されていない。しかし、ウイツキ
ング性は木綿に比べると劣るが、丸断面のレギユ
ラー繊維と比べると改良されている。ウイツキン
グ性は溝の幅の小さいもののほうが良好である。 また、脱水力（Ｇ）を変更したときの吸水率を
第５図に、各吸水率でのろ紙吸収水分を第６図に
示す。 本発明の特徴は第５，６図に示す吸水率および
ろ紙吸収水分に表われる。すなわ、編物の付着水
がほぼ脱水されるＧ＝1200で比較例１はわずかに
３％であるのに対して実施例２では40％保水して
いる。また、比較例２の如く溝の幅が広いとＧが
小さい時の吸水率は良好であるが、Ｇ＝1200では
10％以下となる。さらに第６図に示される如く、
吸水率が50％を越すとろ紙吸収水分が急激に増大
する。一方、実施例１、２は木綿に近い挙動を示
す。 実施例 ３ 〔η〕＝0.68dl／ｇのポリエチレンテレフタレ
ートと３，５―ジ（カルボメトキシ）―ベンゼン
スルホン酸ソーダを3.5モル％共重合したポリエ
チレンテレフタレートを複合紡糸し、第４図の如
き斜線の部分が共重合成分である潜在含溝繊維を
得た。ここで、複合比率は１：１とし、その他の
条件は実施例１とほぼ同じにして105dr／24の
延伸糸を得た。この繊維を仮撚加工を行つたのち
32ゲージのスムースニツトを作り精練処理を行つ
た後、40g/のアルカリ浴中で30％減量処理を
行つたところ、多少変形はしているがほぼ第２図
に示す如き溝の幅1.3μ、その深さ6.7μ、溝の占
有率Ａ＝28％の含溝繊維となつた。 この編物はウイツキング性は良好で３秒であ
り、吸水率はＧ＝400で103％、Ｇ＝1200で53％と
良好であつた。 実施例 ４ 実施例２の筒編地に、ポリエチレングリコール
を共重合した低分子量のポリエステルを主成分と
する吸汗性仕上げ剤を0.5％付着させた。この編
地のウイツキング性を測定したところ瞬時（０
秒）に水滴を吸収した。このものを10回洗濯（１
回の洗濯時間は10分）行つた後のウイツキング性
は３秒であつた。50回洗濯後のウイツキング性は
５秒であつた。 比較例 ３ 〔η〕＝0.68dl／ｇのポリエチレンテレフタレ
ートを〓型の紡糸孔から紡糸することによつて直
接的に本発明の含溝繊維を得んと試みたが、部分
的に溝の融着が生じて目的とする含溝繊維は得ら
れなかつた。 比較例 ４ 〔η〕＝0.68dl／ｇのポリエチレンテレフタレ
ートを〓型の紡糸孔から紡糸し延伸して４本の溝
を２本ずつ対向して有する75dr／24の含溝繊維
を得た。この溝は幅0.2μ、深さ２μであつた。
ついで、この繊維を200℃のプレートで通常の仮
撚りを行なつたところ、溝にはさまれた間の凸部
がヒビ割れ（フイブリル化）たり、溝のかなりの
部分がつぶれてしまつた。この変形含溝繊維を筒
編地として吸水率（Ｇ＝1200）を測定したところ
5.2％となり、ほとんど効果がなかつた。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の含溝繊維の横断
面の一例であり、第３図および第４図はそれぞれ
第１図、第２図の繊維を得る前の潜在含溝繊維で
ある。第５〜６図は本発明の特徴を説明するため
の実験結果を図示したものである。第５図・第６
図において、１は実施例１、２は実施例２、３は
比較例１、４は比較例２、５は木綿の結果を示
す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶解性を異にする２種以上の熱可塑性ポリマ
   ーからなる潜在含溝繊維を製編織前または後に少
   くとも１種のポリマーを除去して得られる含溝繊
   維を30重量％以上含む織編物であつて、該含溝繊
   維は繊維軸方向に実質的に連続した幅0.1〜４
   μ、深さ２〜10μの溝を単繊維当り少くとも６本
   有し、かつ該溝の占有率が繊維断面当り10％以上
   であることを特徴とする吸水性の優れた織編物。 ２ 含溝繊維における溝の数が単繊維当り８本以
   上である特許請求の範囲第１項記載の吸水性の優
   れた織編物。 ３ 含溝繊維における溝の占有率が20％以上であ
   る特許請求の範囲第１項あるいは第２項記載の吸
   水性の優れた織編物。 ４ 含溝繊維における溝の幅が0.5〜２μである
   特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか記
   載の吸水性の優れた織編物。 ５ 含溝繊維における溝の深さが６〜8.5μであ
   る特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか
   記載の吸水性の優れた織編物。 ６ 溝の数が偶数であり、半分ずつの溝がそれぞ
   れ対向した形で存在する含溝繊維を用いた特許請
   求の範囲第１項ないし第５項のいずれか記載の吸
   水性の優れた織編物。 ７ 対向する溝の底間の距離が1.5〜４μ、隣接
   する溝のもつとも近い側壁間距離が２〜3.5μで
   ある含溝繊維を用いた特許請求の範囲第１項ない
   し第６項のいずれか記載の吸水性の優れた織編
   物。