JP2020026597A

JP2020026597A - 二重織物および防護服

Info

Publication number: JP2020026597A
Application number: JP2018153114A
Authority: JP
Inventors: 篤士北村; Atsushi Kitamura
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 2018-08-16
Filing date: 2018-08-16
Publication date: 2020-02-20

Abstract

【課題】難燃性繊維を含む二重織物であって、難燃性だけでなく、効果的に熱遮断空気層を形成可能な二重織物および防護服を提供する。【解決手段】難燃性繊維を含む二重織物であって、布帛の経方向または緯方向において表側と裏側に交互に凸部を有する。【選択図】図６

Description

本発明は、難燃性繊維を含む二重織物であって、難燃性だけでなく、効果的に熱遮断空気層を形成可能な二重織物および防護服に関する。

消防士が消火作業中に着用する耐熱防護服を構成する繊維としては、アラミド繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維、ポリイミド繊維、ポリベンズイミダゾール繊維などの難燃性の有機繊維からなる布帛に輻射熱を防止する目的から金属アルミニウム等をコーティングあるいは蒸着等により、表面加工したものが多く使用されている。また、耐熱性だけでなく、夏場の作業でのヒートストレスによる熱射病等を予防するため、近年では、内層にアイスパックを使用したり、縫製にて通気性を確保するという手段が用いられている。

こうした耐熱防護服として、例えば、特許文献１に示されるように高遮熱性と軽量性の耐熱防火服が開示されているが、洗濯耐久性はいまだ満足できるものではなかった。

特開２０１０−２５６１２９号公報

本発明は上記の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、難燃性繊維を含む二重織物であって、難燃性だけでなく、効果的に熱遮断空気層を形成可能な二重織物および防護服を提供することである。

本発明者らは上記の課題を達成するため鋭意検討した結果、難燃性繊維を含む二重織物において織物構造を巧みに工夫することにより、難燃性だけでなく、効果的に熱遮断空気層を形成可能な二重織物が得られることを見出し、さらに鋭意検討を重ねることにより本発明を完成するに至った。

かくして、本発明によれば、「難燃性繊維を含む二重織物であって、布帛の経方向または緯方向において表側と裏側に交互に凸部を有することを特徴とする二重織物。」が提供される。

その際、ＪＩＳＬ１０９６（有毛編物用）に規定する厚みが２．０ｍｍ以上であることが好ましい。また、凸部と凸部との間の距離が１〜２０ｍｍの範囲内であることが好ましい。また、前記難燃性繊維が、メタ型全芳香族ポリアミド繊維、パラ型全芳香族ポリアミド繊維、難燃レーヨン繊維、モダクリル繊維、難燃アクリル繊維、難燃ビニロン繊維、ポリベンゾキサゾール繊維、ポリベンゾイミダゾール繊維、メラミン繊維、ポリイミド繊維、およびポリイミドアミド繊維からなる群のうちの少なくとも１つを含むことが好ましい。また、二重織物がさらにポリエステル繊維を含むことが好ましい。また、前記難燃性繊維と前記ポリエステル繊維とが複合糸として二重織物に含まれることが好ましい。
また、本発明によれば、前記の二重織物を含む防護服が提供される。また、前記の二重織物を遮熱層として、表地層、中間層を組み合わせた防護服であり、ＩＳＯ６９４２に規定される試験において、センサー温度が２４℃上昇するまでの時間ＲＨＴＩ２４が１８秒以上であり、かつＩＳＯ９１５１に規定される試験において、センサー温度が２４℃上昇するまので時間ＨＴＩが１３秒以上である防護服が提供される。

本発明によれば、難燃性繊維を含む二重織物であって、難燃性だけでなく、効果的に熱遮断空気層を形成可能な二重織物および防護服が得られる。

実施例１で用いた組織図である。実施例２で用いた組織図である。実施例３で用いた組織図である。比較例１で用いた組織図である。比較例２で用いた組織図である。本発明の二重織物において、表側と裏側に交互に凸部を有する様子を模式的に示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。まず、本発明の二重織物は、難燃性繊維を含む二重織物であって、布帛の経方向または緯方向において、表側と裏側に交互に凸部を有する。例えば、布帛の経方向において、表側と裏側に交互に凸部を有する場合、かかる凸部は緯方向に畝状に連続する。また、布帛の緯方向において、表側と裏側に交互に凸部を有する場合、かかる凸部は経方向に畝状に連続する。布帛の経方向または緯方向の表側と裏側に交互に凸部を有することで、所望の厚みを達成するための凸部の高さを低くすることができ、洗濯耐久性を改善できる。凸部を交互に配さず所望の厚みを得ようとすると、一つの凸部の高さを高くする必要があり、洗濯時に凸部が潰れてしまうおそれがある。

その際、ＪＩＳＬ１０９６（有毛編物用）に規定する厚み（図６で示す高さ）が２．０ｍｍ以上（より好ましくは２．０〜６．０ｍｍ、特に好ましくは２．０〜５．０ｍｍ）であることが好ましい。該厚みが２．０ｍｍ未満では効果的に熱を遮断できないおそれがある。

また、布帛の経方向または緯方向において互いに反転する凸部は、図６の上図のように凸部の端部が接していてもよいし、図６の下図のように凸部と凸部とが離れていてもよい。後者の場合、凸部と凸部との間の距離が１〜２０ｍｍの範囲内であることが好ましい。１ｍｍ未満の場合は、洗濯時に凸部の形状が保たれず、二重織物の厚み減少の原因となるおそれがある。２０ｍｍより大きい場合、空気層を十分に持たせることができないおそれがある。また、該領域の密度としては経５０本／２．５４ｃｍ以上かつ緯５０本／２．５４ｃｍ以上であることが好ましい。

前記難燃性繊維としては、メタ型全芳香族ポリアミド繊維、パラ型全芳香族ポリアミド繊維、難燃レーヨン繊維、モダクリル繊維、難燃アクリル繊維、難燃ビニロン繊維、ポリベンゾキサゾール繊維、ポリベンゾイミダゾール繊維、メラミン繊維、ポリイミド繊維、およびポリイミドアミド繊維などが例示され、特に限定されるものではない。また、難燃加工を施す場合は、素材は特に限定されない。

本発明の二重織物において、さらにポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維などが含まれていてもよい。例えば、難燃性繊維とポリエステル繊維が６０／４０〜９５／５の割合で含まれることが好ましく、８０／２０〜９５／５であることがさらに好ましい。ポリエステル繊維の混率が５％未満の場合にはＩＳＯ６９４２に規定する耐輻射熱試験において、センサー温度が２４℃上昇するまでの時間ＲＨＴＩ２４が１８秒以上にならない可能性がある。一方、ポリエステル繊維の混率が４０％より大きい場合にはＪＩＳＬ１０９１Ａ−４法やＪＩＳＬ１０９１Ａ−１法の試験時に残炎があったり、また溶融するおそれがある。

特に、前記難燃性繊維と前記ポリエステル繊維とが複合糸として二重織物に含まれることが好ましい。その際、ポリエステル繊維が難燃性繊維に被覆されていることが好ましい。ポリエステル繊維の重量比率としては複合糸重量対比５０〜９０重量％（より好ましくは７０〜９０重量％、さらに好ましくは７５〜９０重量）％であることが好ましい。ポリエステル繊維の重量比率が５０％未満の場合にはＪＩＳＬ１０９１Ａ−４法やＪＩＳＬ１０９１Ａ−１法の試験時に残炎がみられたり、また溶融するおそれがある。一方、ポリエステル繊維の重量比率が９０％を越える場合には被覆率が高いために厚みが出ず、ＩＳＯ６９４２に規定する耐輻射熱試験において、センサー温度が２４℃上昇するまでの時間ＲＨＴＩ２４が１８秒以上にならないおそれがある。

本発明の二重織物において、製造方法としては、例えば、前記難燃性繊維を用いて、図１〜図３に示す織組織図に従い、製織するとよい。その際、好ましい織機として、シャトル織機、レピア織機、エアジェット織機などが挙げられる。

本発明の二重織物は前記の構成を有するので、難燃性だけでなく、効果的に熱遮断空気層を形成可能である。

次に、本発明の防護服はかかる二重織物を含む。その際、表地層、中間層、遮熱層の３層をこの順序に重ね合わせた構造からなり、これらの層のうち、遮熱層に前記二重織物が配されることが好ましい。
また、表地層、中間層も前記難燃性繊維を含む耐熱性布帛から構成されていることが好ましい。

まず表地層について説明する。表地層は、好ましくはメタ系アラミド繊維とパラ系アラミド繊維からなる布帛により構成され、布帛の種類としては、織編物や不織布が使用され、実用的には強度の点で織物とすることが好ましい。また、該メタ系アラミド繊維とパラ系アラミド繊維は、フィラメント、混繊糸、紡績糸等の形で使用できるが、混紡して紡績糸の形態で使用するものが好ましい。該パラ系アラミド繊維の混合比率としては、表地層を構成する全繊維重量に対して、１〜７０重量％であることが好ましい。該パラ系アラミド繊維の混合比率が、１重量％未満では、火炎に暴露された際に布帛が破壊、つまり穴があくおそれがあり、また、７０重量％を超えると、該パラ系アラミド繊維がフィブリル化して耐摩耗性が低下するおそれがある。該表地層はシングルプライ、ダブルプライであってもよい。該表地層に対しては、コーティング法、スプレー法、または、浸漬法などの加工法により、フッ素系の撥水樹脂を付与して加工することが、より高い耐水性能や耐薬品性能を有する防護服を得るためには好ましい。

中間層は、透湿防水性を有するものであることが好ましく、メタ系またはパラ系アラミド繊維からなる織物に透湿防水性の薄膜フィルムを積層したものが最も好ましく用いられる。特に好ましい中間層として、難燃性素材であるポリメタフェニレンイソフタルアミド等のメタ系アラミド繊維からなる織布を用い、該織布に透湿防水性のあるポリテトラフルオロエチレン等からなる薄膜フィルムをラミネート加工したものが例示される。このような中間層の挿入により、透湿防水性や耐薬品性が向上し、着用者の汗の蒸散を促進するので、着用者のヒートストレスを減少することができる。該布帛を構成する繊維は紡績糸、フィラメントであってもよく、形態としては織物、ニット、または不織布であってもよい。

かかる防護服は、難燃性だけでなく、効果的に熱遮断空気層を形成可能である。その際、ＩＳＯ６９４２に規定される試験において、センサー温度が２４℃上昇するまでの時間ＲＨＴＩ２４が１８秒以上であることが好ましい。また、ＩＳＯ９１５１に規定される試験において、センサー温度が２４℃上昇するまので時間ＨＴＩが１３秒以上であることが好ましい。

なお、前記二重織物は、防護服だけでなく、消防防火服、消防活動服、救助服、ワークウェア、警察制服、自衛隊衣服、軍服などの繊維製品にも好適に用いられる。

次に本発明の実施例および比較例を詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
（１）厚み
ＪＩＳＬ１０９６（有毛編物用）において３ｇ／ｃｍ^２の荷重をかけ測定を行った。
（２）遮熱性（耐輻射熱）
ＩＳＯ６９４２（２００２）に基づき熱流束４０ｋＷ／ｍ^２において、輻射熱暴露開始から銅製のセンサーが２４℃上昇する時間、ＲＨＴＩ２４を求めた。
（３）遮熱性（耐火炎）
ＩＳＯ９１５１に基づき、対流熱暴露開始からの銅製のセンサーが２４℃上昇する時間、ＨＴＩ２４を求めた。

［実施例１］
表地層には、ポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維（帝人社製、商標名：コーネックス）とコパラフェニレン・３、４’オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維（帝人社製、商標名：テクノーラ）とを混合比率が９０：１０となる割合で混合した耐熱繊維からなる紡績糸（番手：４０／２）を用いて２／１の綾織に織成した布帛（目付：２４０ｇ／ｍ^２）を用いた。

中間層には、ポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維（帝人社製、商標名：コーネックス）とコパラフェニレン・３、４’オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維（帝人社製、商標名：テクノーラ）とを混合比率が９５：５となる割合で混合した耐熱繊維からなる紡績糸（番手：４０／−）を用いて平織りに織成した。織布（目付は６５ｇ／ｍ^２）に市販のポリテトラフルオロエチレン製の透湿防水性フィルムをラミネートした。

遮熱層には、ポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維（帝人社製、商標名：コーネックス）とコパラフェニレン・３、４’オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維（帝人社製、商標名：テクノーラ）とを混合比率が９５：５となる割合で混合した耐熱繊維からなる紡績糸（番手：４０／−）からなる糸１と、３３ｄｔｅｘ／１２フィラメントのポリエチレンテレフタレート繊維１本と上記１とを合糸し、Ｓ方向に５００回撚りを掛けた糸２とを図１に示す組織図に従って、織り密度を経１１３本／２．５４ｃｍ、緯８０本／２．５４ｃｍとして製織した織物を、８０℃１分間糊抜きを実施、また最終セットを１８０℃にて１分間実施して使用した（経方向において表側と裏側に交互に凸部を有する二重織物）。
上記表地層、中間層、凸部を交互に配した遮熱層の３層を重ねた防護服の評価結果を表１に示す。

［実施例２］
実施例１において、遮熱層を図２に示す組織図に変更する以外は実施例１と同様に実施した。

［実施例３］
実施例１において、遮熱層を図３に示す組織図に変更する以外は実施例１と同様に実施した。

［比較例１］
実施例１において、遮熱層を図４に示す組織図に変更する以外は実施例１と同様に実施した。

［比較例２］
実施例１において、遮熱層を図５に示す組織図に変更する以外は実施例１と同様に実施した。

本発明によれば、難燃性繊維を含む二重織物であって、難燃性だけでなく、効果的に熱遮断空気層を形成可能な二重織物および防護服が提供され、その工業的価値は極めて大である。

Claims

難燃性繊維を含む二重織物であって、布帛の経方向または緯方向において表側と裏側に交互に凸部を有することを特徴とする二重織物。
ＪＩＳＬ１０９６（有毛編物用）に規定する厚みが２．０ｍｍ以上である、請求項１に記載の二重織物。
凸部と凸部との間の距離が１〜２０ｍｍの範囲内である、請求項１または請求項２に記載の二重織物。
前記難燃性繊維が、メタ型全芳香族ポリアミド繊維、パラ型全芳香族ポリアミド繊維、難燃レーヨン繊維、モダクリル繊維、難燃アクリル繊維、難燃ビニロン繊維、ポリベンゾキサゾール繊維、ポリベンゾイミダゾール繊維、メラミン繊維、ポリイミド繊維、およびポリイミドアミド繊維からなる群のうちの少なくとも１つを含む、請求項１〜３のいずれかに記載の二重織物。
二重織物がさらにポリエステル繊維を含む、請求項４に記載の二重織物。
前記難燃性繊維と前記ポリエステル繊維とが複合糸として二重織物に含まれる、請求項５に記載の二重織物。
請求項１〜６のいずれかに記載の二重織物を含む防護服。
請求項１〜７のいずれかに記載の二重織物を遮熱層として、表地層、中間層を組み合わせた防護服であり、ＩＳＯ６９４２に規定される試験において、センサー温度が２４℃上昇するまでの時間ＲＨＴＩ２４が１８秒以上であり、かつＩＳＯ９１５１に規定される試験において、センサー温度が２４℃上昇するまので時間ＨＴＩが１３秒以上である防護服。