JP2024515615A - Fabric and article having fire resistance, cut resistance, and elastic recovery, and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
耐火性耐切創性生地、及びこの生地を含む手袋又は他の物品であって、該生地は、
(a)少なくとも50重量%の耐熱性ポリマー繊維を含む少なくとも1本の第1の糸であって、少なくとも1本の第1の糸の中に存在するポリマー繊維の少なくとも30重量%が、ASTM F2992-15による500グラム重以上の耐切創性を有する耐切創性耐熱性ポリマー繊維である、少なくとも1本の第1の糸;及び
(b)ハロゲン化自己消火性ステープル繊維のシースと、少なくとも1本の連続エラストマーフィラメントを含むコアとを有するシース/コア構造を持つ少なくとも1本の第2の糸;
を含み、
少なくとも1本の第2の糸の60~95重量%がハロゲン化自己消火性繊維であり、ハロゲン化自己消火性繊維が少なくとも1本の連続エラストマーフィラメントと接触しており、第2の糸は無機繊維を含まないか、又は実質的に含まず;
NFPA-2112-2018に従って試験した場合に、生地の最長残炎時間は2秒以下であり、重量減少は5重量%以下である、耐火性耐切創性生地、及びこの生地を含む手袋又は他の物品。
A fire and cut resistant fabric, and a glove or other article comprising the fabric, the fabric comprising:
(a) at least one first yarn comprising at least 50% by weight heat resistant polymeric fibers, wherein at least 30% by weight of the polymeric fibers present in the at least one first yarn are cut resistant heat resistant polymeric fibers having a cut resistance of 500 grams force or greater according to ASTM F2992-15; and (b) at least one second yarn having a sheath/core construction having a sheath of halogenated self-extinguishing staple fibers and a core comprising at least one continuous elastomeric filament;
Including,
60-95% by weight of at least one second yarn is halogenated self-extinguishing fiber, the halogenated self-extinguishing fiber being in contact with at least one continuous elastomeric filament, and the second yarn is free or substantially free of inorganic fibers;
A fire resistant, cut resistant fabric, and a glove or other article comprising the fabric, wherein the fabric has a maximum afterflame time of 2 seconds or less and a weight loss of 5% or less when tested in accordance with NFPA-2112-2018.
Description
本発明は、耐火性及び形状適合性を有し、また耐切創性も有する防護衣料の物品における使用に適した糸及び生地に関する。 The present invention relates to yarns and fabrics suitable for use in articles of protective clothing that are fire resistant, conformable, and cut resistant.
関連技術の説明。耐切創性及び弾性回復性を有する合撚糸及び生地、それらの製造方法、及びそれらを防護衣料の物品に使用することは、米国特許第6,952,915号明細書に開示されている。 Description of Related Art. Cut-resistant and elastic recovery ply yarns and fabrics, methods for their manufacture, and their use in articles of protective clothing are disclosed in U.S. Patent No. 6,952,915.
アーク及び火炎から保護する特性を有する生地の製造に有用なモダクリル繊維、p-アラミド繊維、及びm-アラミド繊維を含む糸は、例えば米国特許第7,065,950号明細書及び第7,348,059号明細書に開示されている。これらの糸は、任意選択的な成分として、2~15重量%のナイロンなどの耐摩耗性繊維及び/又は1~5重量%の帯電防止成分をさらに含み得る。 Yarns containing modacrylic, p-aramid, and m-aramid fibers useful for producing fabrics having arc and flame protective properties are disclosed, for example, in U.S. Pat. Nos. 7,065,950 and 7,348,059. These yarns may further include, as optional components, 2-15% by weight of an abrasion resistant fiber such as nylon and/or 1-5% by weight of an antistatic component.
耐火性と弾性回復性の組み合わせを有する糸及び生地は、例えば米国特許第5,069,957号明細書、同第5,527,597号明細書;及び同第5,694,981号明細書に記載されている。これらの既存の解決策は、耐火性繊維から製造された実質的な保護繊維の外側被覆材で弾性コア糸を被覆することによって製造される糸を利用する。言い換えると、これらの参考文献は、同じ糸内にある別の繊維を使用して弾性コアを火炎から構造的に遮蔽することによって弾性コアを保護することを記載している。 Yarns and fabrics having a combination of fire resistance and elastic recovery are described, for example, in U.S. Pat. Nos. 5,069,957; 5,527,597; and 5,694,981. These existing solutions utilize yarns made by covering an elastic core yarn with a substantially protective outer covering of fiber made from fire resistant fibers. In other words, these references describe protecting an elastic core by structurally shielding it from flames using another fiber within the same yarn.
本明細書で使用される「構造的遮蔽」及び「構造的遮蔽物」という用語は、被覆材繊維が火炎にさらされたときに単純に炭化し、コア内の弾性フィラメントを被覆している糸の中に留まり、その結果火炎と弾性コアとの間に構造的障壁を提供することを意味する。これらの特許で教示されているように、これらの糸は、極端な温度や火炎にさらされたときに、弾性コア糸を劣化や又は溶融から物理的に保護する耐火性繊維から作られた実質的な保護繊維の外側被覆材を備えている。 As used herein, the terms "structural shielding" and "structural shielding" mean that the covering fibers simply char when exposed to flame and remain within the yarn covering the elastic filaments in the core, thereby providing a structural barrier between the flame and the elastic core. As taught in these patents, these yarns have a substantially protective outer covering of fibers made from fire resistant fibers that physically protect the elastic core yarn from degradation and/or melting when exposed to extreme temperatures and flames.
残念なことに、多くの場合、適切な構造的遮蔽を行う外側繊維被覆材を備える繊維は、硬い繊維である傾向もあり、そのためそのような糸で作られた生地は、望まれるほどには快適ではないことがある。これは最終的には、望まれるほどには快適でない可能性がある防護衣料につながり、十分に快適でない場合には、労働者は防護具を着用せず自らを危険にさらす傾向があることがよく知られている。 Unfortunately, in many cases, the fibers with outer textile coverings that provide adequate structural shielding also tend to be stiff fibers, so fabrics made with such yarns may not be as comfortable as desired. This ultimately leads to protective clothing that may not be as comfortable as desired, and it is well known that when it is not comfortable enough, workers tend not to wear the protective gear and put themselves at risk.
加えて、弾性コアを保護するための解決策は、全て現行の保護衣料の規格を満たす必要がある。具体的には、最近のNFPA 2112-2018「Standard on Flame-Resistant Clothing for Protection of Industrial Personnel Against Short-Duration Thermal Exposures from Fire」は、火災による短時間の熱曝露のリスクがある場所で使用するための耐火性衣類、シュラウド、フード、目出し帽、及び手袋の最低限の設計、性能、試験、及び認証要件並びに試験方法の仕様を規定している。この規格は、衣類に使用される生地の残炎時間が2秒以下であることを要求している。残炎時間は、バーナーを炎から外した後、試験片が燃え続ける時間(秒、0.2秒単位で測定)である。 In addition, any solution to protect the elastic core must meet current protective clothing standards. Specifically, the recent NFPA 2112-2018 "Standard on Flame-Resistant Clothing for Protection of Industrial Personnel Against Short-Duration Thermal Exposures from Fire" specifies minimum design, performance, testing, and certification requirements and test methods for fire-resistant clothing, shrouds, hoods, balaclavas, and gloves for use in locations where there is a risk of brief thermal exposure from fire. The standard requires that fabrics used in the clothing have an afterflame time of 2 seconds or less. Afterflame time is the time (measured in seconds, to the nearest 0.2 seconds) that a test specimen continues to burn after the burner is removed from the flame.
この規格では、耐火性試験で消費される材料が試験片の元の重量の5.0パーセントを超えてはならないというさらに厳しい要件が耐火性手袋に関して定められている。言い換えると、規格の手順に従って炎を規定の12秒間試験片に当てた後、生地の重量減少が5.0パーセント以下である必要がある。 The standard places a more stringent requirement on fire-resistant gloves, stating that the material consumed during the fire resistance test must not exceed 5.0 percent of the original weight of the test specimen. In other words, after applying a flame to the test specimen for the specified 12 seconds according to the standard procedure, the weight loss of the fabric must not exceed 5.0 percent.
したがって、特に弾性コア糸が組み込まれており、NFPA 2112-2018規格に適合し、且つより快適な防護衣料品を提供できる可能性がある布地のような感触を有する繊維を利用する、耐切創性と共に耐火性と弾性回復性との組み合わせを有する糸及び/又は生地が必要とされている。 There is therefore a need for yarns and/or fabrics that have a combination of fire resistance and elastic recovery along with cut resistance, particularly those incorporating elastic core yarns and utilizing fibers that have a fabric-like feel that meet the NFPA 2112-2018 standard and may provide more comfortable protective apparel.
本発明は、耐火性耐切創性生地、及びこの生地を含む手袋又は他の物品に関し、この生地は、
(a)第1の糸の総重量を基準として少なくとも50重量%の耐熱性ポリマー繊維を含む少なくとも1本の第1の糸であって、少なくとも1本の第1の糸の中に存在するポリマー繊維の少なくとも30重量%が、ASTM F2992-15による500グラム重以上の耐切創性を有する耐切創性耐熱性ポリマー繊維である、少なくとも1本の第1の糸;及び
(b)ハロゲン化自己消火性ステープル繊維のシースと、少なくとも1本の連続エラストマーフィラメントを含むコアとを有するシース/コア構造を持つ少なくとも1本の第2の糸;
を含み、
第2の糸の総重量を基準として少なくとも1本の第2の糸の60~95重量%がハロゲン化自己消火性繊維であり、ハロゲン化自己消火性繊維が少なくとも1本の連続エラストマーフィラメントと接触しており、第2の糸は無機繊維を含まないか、又は実質的に含まず;
NFPA-2112-2018に従って試験した場合に、生地の最長残炎時間は2秒以下であり、重量減少は5重量%以下である。
The present invention relates to a fire and cut resistant fabric, and to a glove or other article comprising the fabric, the fabric comprising:
(a) at least one first yarn comprising at least 50 weight percent heat resistant polymeric fibers, based on the total weight of the first yarn, wherein at least 30 weight percent of the polymeric fibers present in the at least one first yarn are cut resistant heat resistant polymeric fibers having a cut resistance of 500 grams force or greater according to ASTM F2992-15; and (b) at least one second yarn having a sheath/core construction having a sheath of halogenated self-extinguishing staple fibers and a core comprising at least one continuous elastomeric filament;
Including,
60-95% by weight of at least one second yarn is halogenated self-extinguishing fiber, based on the total weight of the second yarn, the halogenated self-extinguishing fiber being in contact with at least one continuous elastomeric filament, and the second yarn is free or substantially free of inorganic fibers;
The fabric has a maximum afterflame time of 2 seconds or less and a weight loss of 5% or less when tested in accordance with NFPA-2112-2018.
本発明は、耐火性と形状適合性の両方を有し、さらに切創からの保護も提供する、防護衣料の物品における使用に適した糸及び生地に関する。このユニークな組み合わせは、弾性材料と、自己消火性繊維と、強力な耐熱性ポリマー繊維とを、燃焼時の生地の消耗を抑えながら糸や生地に高い耐火性をもたらすような形式で組み合わせることによって生み出される。 The present invention relates to yarns and fabrics suitable for use in protective apparel articles that are both fire resistant and conformable, while also providing cut protection. This unique combination is created by combining elastic materials, self-extinguishing fibers, and strong, heat resistant polymeric fibers in a manner that provides high fire resistance to the yarns and fabrics while limiting consumption of the fabric during a fire.
具体的には、本発明は、
(a)第1の糸の総重量を基準として少なくとも50重量%の耐熱性ポリマー繊維を含む少なくとも1本の第1の糸であって、少なくとも1本の第1の糸の中に存在するポリマー繊維の少なくとも30重量%が、ASTM F2992-15による500グラム重以上の耐切創性を有する耐切創性耐熱性ポリマー繊維である、少なくとも1本の第1の糸;及び
(b)ハロゲン化自己消火性ステープル繊維のシースと、少なくとも1本の連続エラストマーフィラメントを含むコアとを有するシース/コア構造を持つ少なくとも1本の第2の糸;
を含む耐火性耐切創性生地であって、
第2の糸の総重量を基準として少なくとも1本の第2の糸の60~95重量%がハロゲン化自己消火性繊維であり、ハロゲン化自己消火性繊維が少なくとも1本の連続エラストマーフィラメントと接触しており、第2の糸は無機繊維を含まないか、又は実質的に含まず;
NFPA-2112-2018に従って試験した場合に、生地の最長残炎時間は2秒以下であり、重量減少は5重量%以下である、耐火性耐切創性生地に関する。
Specifically, the present invention relates to
(a) at least one first yarn comprising at least 50 weight percent heat resistant polymeric fibers, based on the total weight of the first yarn, wherein at least 30 weight percent of the polymeric fibers present in the at least one first yarn are cut resistant heat resistant polymeric fibers having a cut resistance of 500 grams force or greater according to ASTM F2992-15; and (b) at least one second yarn having a sheath/core construction having a sheath of halogenated self-extinguishing staple fibers and a core comprising at least one continuous elastomeric filament;
A fire and cut resistant fabric comprising:
60-95% by weight of at least one second yarn is halogenated self-extinguishing fiber, based on the total weight of the second yarn, the halogenated self-extinguishing fiber being in contact with at least one continuous elastomeric filament, and the second yarn is free or substantially free of inorganic fibers;
The present invention relates to a fire and cut resistant fabric, wherein the fabric has a maximum afterflame time of 2 seconds or less and a weight loss of 5% or less by weight when tested in accordance with NFPA-2112-2018.
「耐火性耐切創性生地」とは、「耐火性」と「耐切創性」の両方を備えた編み生地又は織り生地を意味する。生地に関しての「耐火性」という記述は、ASTM6143-15に従って試験した場合に、生地の炭化長さが4インチ(100mm)以下であることを意味する。「耐切創性生地」とは、生地が少なくとも最低レベルの耐切創性を有することを意味し、一般的には、耐切創性生地は、ASTM F2992-15による少なくとも200グラム重の耐切創性を有する。いくつかの好ましい実施形態では、本明細書に記載の繊維及び糸は、ASTM F2992-15に従って少なくとも500グラム重の耐切創性を有する耐火性耐切創性生地を提供することができる。しかしながら、他のいくつかの実施形態では、「耐火性」生地とみなされるために本明細書に記載の耐火性要件が満たされており、且つ生地がASTM F2992-15による少なくとも200グラム重の最低限の耐切創性を保持する限り、必ずしも耐切創性を提供するわけではないが生地に他の望ましい品質を提供することができる他の繊維又は糸が生地に組み込まれていてもよいことが理解される。 "Fire resistant cut resistant fabric" means a knitted or woven fabric that is both "fire resistant" and "cut resistant." The term "fire resistant" in reference to a fabric means that the fabric has a char length of 4 inches (100 mm) or less when tested according to ASTM 6143-15. "Cut resistant fabric" means that the fabric has at least a minimum level of cut resistance, generally a cut resistant fabric has a cut resistance of at least 200 grams force according to ASTM F2992-15. In some preferred embodiments, the fibers and yarns described herein can provide a fire resistant cut resistant fabric having a cut resistance of at least 500 grams force according to ASTM F2992-15. However, in some other embodiments, it is understood that other fibers or yarns may be incorporated into the fabric that do not necessarily provide cut resistance but may provide other desirable qualities to the fabric, so long as the fire resistance requirements described herein are met to be considered a "fire resistant" fabric, and the fabric retains a minimum cut resistance of at least 200 grams force per ASTM F2992-15.
耐火性生地は熱事象からの熱保護を提供し、耐切創性生地はナイフや鋭利な刃物などからの機械的保護を提供する。この生地は、耐火性に加えて、NFPA-2112-2018に従って試験した場合、残炎時間が2秒以下であり、重量減少が5重量%以下である。 The fire resistant fabric provides thermal protection from thermal events, while the cut resistant fabric provides mechanical protection from knives, sharp objects, etc. In addition to being fire resistant, the fabric has an afterflame time of 2 seconds or less and a weight loss of 5% or less when tested in accordance with NFPA-2112-2018.
加えて、そのような生地から作られる保護手袋などの物品は、快適であり、良好なフィット感及び追従性を有することがしばしば重要であり、或いは望ましい。「良好なフィット感及び追従性」とは、例えば、手袋が着用者の手の形状にぴったりとはまり、手袋を着用したまま小さい物体を掴んだり扱ったりできることを意味する。本明細書に記載の耐火性耐切創性生地は、高い耐火性と耐切創性の両方を備えていると同時に、柔らかく、柔軟性があり、形状にフィットする物品も提供する。そのような生地から作られた防護衣料は非常に快適であり、複数の脅威に対して有効である。 In addition, it is often important or desirable that articles such as protective gloves made from such fabrics be comfortable and have good fit and conformability. "Good fit and conformability" means, for example, that the glove conforms to the shape of the wearer's hand, allowing the wearer to grasp and manipulate small objects while wearing the glove. The fire and cut resistant fabrics described herein provide articles that are both highly fire and cut resistant, while also being soft, flexible, and form-fitting. Protective apparel made from such fabrics is highly comfortable and effective against multiple threats.
耐火性耐切創性生地は、耐熱性ポリマー繊維を提供する少なくとも第1の糸と、少なくとも1本の連続エラストマーフィラメントと接触するハロゲン化自己消火性繊維で覆われた少なくとも1本の連続エラストマーフィラメントを提供する少なくとも第2の糸とから製造される。少なくとも第1の糸と少なくとも第2の糸は、その後生地を製造するために使用される。 The fire resistant cut resistant fabric is made from at least a first yarn providing a heat resistant polymeric fiber and at least a second yarn providing at least one continuous elastomeric filament covered with a halogenated self-extinguishing fiber in contact with the at least one continuous elastomeric filament. The at least first yarn and the at least second yarn are then used to make a fabric.
いくつかの実施形態では、少なくとも第1の糸と少なくとも第2の糸は、一緒に撚られて合撚糸を形成する。いくつかの実施形態では、合撚糸は、1本のみの第1の糸と1本のみの第2の糸とからなる。別の実施形態では、合撚糸は、1本のみの第1の糸と複数の第2の糸とからなり;別の実施形態では、合撚糸は、複数の第1の糸と1本のみの第2の糸とからなる。同様に、いくつかの実施形態では、合撚糸は、複数の第1の糸と複数の第2の糸とからなる。最後に、いくつかの実施形態では、合撚糸は、少なくとも1本の第1の糸と少なくとも1本の第2の糸とを含む。最終的な生地が本明細書で説明される性能基準を満たす限り、任意の数の繊維から作られた他の糸を合撚糸に含めることができる。 In some embodiments, at least a first yarn and at least a second yarn are twisted together to form a plied yarn. In some embodiments, the plied yarn consists of only one first yarn and only one second yarn. In another embodiment, the plied yarn consists of only one first yarn and multiple second yarns; in another embodiment, the plied yarn consists of multiple first yarns and only one second yarn. Similarly, in some embodiments, the plied yarn consists of multiple first yarns and multiple second yarns. Finally, in some embodiments, the plied yarn includes at least one first yarn and at least one second yarn. Other yarns made from any number of fibers can be included in the plied yarn, so long as the final fabric meets the performance criteria described herein.
いくつかの別の実施形態では、少なくとも第1の糸と少なくとも第2の糸は交編緯糸挿入構造で使用される。「緯糸挿入」とは、ニット手袋のエラストマーカフスを作る際に行われるような、少なくとも第2の糸が少なくとも第1の糸を含む編物構造に挿入される編物を意味する。 In some alternative embodiments, at least the first yarn and at least the second yarn are used in an interwoven weft-insertion construction. By "weft-insertion" we mean a knit in which at least the second yarn is inserted into a knit construction that includes at least the first yarn, such as is done in making elastomeric cuffs for knitted gloves.
いくつかの別の実施形態では、少なくとも第1の糸と少なくとも第2の糸は、生地中で互いに平行な関係で使用することができる。本明細書で使用される「平行」という用語は、個々の糸が通常生地内で互いに隣り合って存在し、糸が独立して互いに分離しており、それらが諸撚りされたり撚りがかけられたりしていないことを意味する。編み生地では、生地におけるこのタイプの平行配置は、交編生地の一種としても知られている。1つの交編製造プロセスでは、交編は、2本の別個の糸の経糸を合わせて、すなわち両方を単一の編み機で一緒に編むことによって形成される。この構造及びプロセスにより、2本の異なる糸が生地内で近接して維持され、それらの平行関係が維持される。このプロセスは、編んでいる最中に糸の2つの経糸を組んで、一方の経糸を主に衣類の第1の表面に配置し、他方の経糸を主に衣類の第2の表面に配置する工程を含むことが有利である。これにより、典型的にはより快適な経糸を主に衣類の内側に配置し、もう一方の経糸を主に外側に配置することができる。 In some alternative embodiments, at least a first yarn and at least a second yarn can be used in a parallel relationship to each other in the fabric. As used herein, the term "parallel" means that the individual yarns are typically next to each other in the fabric, that the yarns are independent and separate from each other, and that they are not plyed or twisted. In knitted fabrics, this type of parallel arrangement in the fabric is also known as a type of interwoven fabric. In one interwoven manufacturing process, the interwoven is formed by combining the warp threads of two separate yarns, i.e., knitting both together on a single knitting machine. This structure and process keeps the two different yarns in close proximity in the fabric and maintains their parallel relationship. The process advantageously includes braiding the two warp threads of the yarn during knitting, so that one warp thread is placed primarily on the first surface of the garment and the other warp thread is placed primarily on the second surface of the garment. This allows the typically more comfortable warp thread to be placed primarily on the inside of the garment and the other warp thread to be placed primarily on the outside.
本発明は、本明細書に記載の全ての実施形態を含む、耐火性耐切創性生地を含む手袋又は他の物品にも関し、耐火性耐切創性生地は、
(a)第1の糸の総重量を基準として少なくとも50重量%の耐熱性ポリマー繊維を含む少なくとも1本の第1の糸であって、少なくとも1本の第1の糸の中に存在するポリマー繊維の少なくとも30重量%が、ASTM F2992-15による500グラム重以上の耐切創性を有する耐切創性耐熱性ポリマー繊維である、少なくとも1本の第1の糸;及び
(b)ハロゲン化自己消火性ステープル繊維のシースと、少なくとも1本の連続エラストマーフィラメントを含むコアとを有するシース/コア構造を持つ少なくとも1本の第2の糸;
を含む耐火性耐切創性生地であって、
第2の糸の総重量を基準として少なくとも1本の第2の糸の60~95重量%がハロゲン化自己消火性繊維であり、ハロゲン化自己消火性繊維が少なくとも1本の連続エラストマーフィラメントと接触しており、第2の糸は無機繊維を含まないか、又は実質的に含まず;
NFPA-2112-2018に従って試験した場合に、生地の最長残炎時間は2秒以下であり、重量減少は5重量%以下である。
The present invention also relates to a glove or other article comprising a fire and cut resistant fabric, including any of the embodiments described herein, the fire and cut resistant fabric comprising:
(a) at least one first yarn comprising at least 50 weight percent heat resistant polymeric fibers, based on the total weight of the first yarn, wherein at least 30 weight percent of the polymeric fibers present in the at least one first yarn are cut resistant heat resistant polymeric fibers having a cut resistance of 500 grams force or greater according to ASTM F2992-15; and (b) at least one second yarn having a sheath/core construction having a sheath of halogenated self-extinguishing staple fibers and a core comprising at least one continuous elastomeric filament;
A fire and cut resistant fabric comprising:
60-95% by weight of at least one second yarn is halogenated self-extinguishing fiber, based on the total weight of the second yarn, the halogenated self-extinguishing fiber being in contact with at least one continuous elastomeric filament, and the second yarn is free or substantially free of inorganic fibers;
The fabric has a maximum afterflame time of 2 seconds or less and a weight loss of 5% or less when tested in accordance with NFPA-2112-2018.
少なくとも第1の糸は、第1の糸の総重量を基準として少なくとも50重量%の耐熱性ポリマー繊維を含み、少なくとも1本の第1の糸の中に存在するポリマー繊維の少なくとも30重量%が、ASTM F2992-15による500グラム重以上の耐切創性を有する耐切創性耐熱性ポリマー繊維である。 At least a first yarn comprises at least 50% by weight of heat resistant polymer fibers, based on the total weight of the first yarn, and at least 30% by weight of the polymer fibers present in at least one first yarn are cut resistant heat resistant polymer fibers having a cut resistance of 500 grams force or greater according to ASTM F2992-15.
「耐熱性ポリマー繊維」とは、空気中で毎分20℃の速度で500℃まで加熱したときに元の繊維重量の90パーセントを保持する合成有機ポリマーから作られた繊維を意味する。好ましい耐熱性ポリマー繊維は、少なくとも3グラム/デニール(2.7グラム/dtex)の糸の強さを有する。耐熱性ポリマー繊維としては、パラアラミド繊維、アラミドコポリマー繊維、ポリベンザゾール繊維、ポリベンズイミダゾール繊維、ポリイミド繊維、及びそれらの混合が挙げられる。好ましい耐熱性ポリマー繊維はパラアラミド繊維であり、好ましいパラ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である。 "Heat resistant polymer fiber" means a fiber made from a synthetic organic polymer that retains 90 percent of its original fiber weight when heated to 500°C at a rate of 20°C per minute in air. Preferred heat resistant polymer fibers have a yarn tenacity of at least 3 grams/denier (2.7 grams/dtex). Heat resistant polymer fibers include para-aramid fibers, aramid copolymer fibers, polybenzazole fibers, polybenzimidazole fibers, polyimide fibers, and mixtures thereof. A preferred heat resistant polymer fiber is para-aramid fiber, and a preferred para-aramid fiber is poly(paraphenylene terephthalamide fiber.
少なくとも1本の第1の糸は、第1の糸の総重量を基準として少なくとも50重量%の耐熱性ポリマー繊維を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも1本の第1の糸は、第1の糸の総重量を基準として少なくとも60重量%の耐熱性ポリマー繊維を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも1本の第1の糸は、第1の糸の総重量を基準として60~85重量%の耐熱性ポリマー繊維を含み、いくつかの別の実施形態では、少なくとも1本の第1の糸は、第1の糸の総重量を基準として60~80重量%の耐熱性ポリマー繊維を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも1本の第1の糸は、第1の糸の総重量を基準として100重量%の耐熱性ポリマー繊維を含む。 At least one first thread comprises at least 50% by weight of heat resistant polymeric fibers based on the total weight of the first thread. In some embodiments, at least one first thread comprises at least 60% by weight of heat resistant polymeric fibers based on the total weight of the first thread. In some embodiments, at least one first thread comprises 60-85% by weight of heat resistant polymeric fibers based on the total weight of the first thread, and in some other embodiments, at least one first thread comprises 60-80% by weight of heat resistant polymeric fibers based on the total weight of the first thread. In some embodiments, at least one first thread comprises 100% by weight of heat resistant polymeric fibers based on the total weight of the first thread.
少なくとも1本の第1の糸の中に存在するポリマー繊維の少なくとも30重量%は、ASTM F2992-15による500グラム重以上の耐切創性を有する耐切創性耐熱性ポリマー繊維である。繊維の切断性能は、試験される繊維100%から織られた又は編まれた345グラム/平方メートル(10オンス/平方ヤード)の生地の切断性能を測定し、次いでASTM F2992-15により耐切創性(グラム重)を測定することによって決定される。 At least 30% by weight of the polymeric fibers present in the at least one first yarn are cut resistant heat resistant polymeric fibers having a cut resistance of 500 grams force or greater per ASTM F2992-15. The cut performance of the fibers is determined by measuring the cut performance of a 10 ounces per square yard (345 grams per square meter) fabric woven or knitted from 100% of the fibers being tested, and then measuring the cut resistance (gram force) per ASTM F2992-15.
ASTM F2992-15による500グラム重以上の耐切創性を有する耐切創性耐熱性ポリマー繊維としては、パラアラミド繊維、アラミドコポリマー繊維、ポリベンザゾール繊維、ポリベンズイミダゾール繊維、及びそれらの混合が挙げられる。好ましい耐切創性耐熱性ポリマー繊維はパラアラミド繊維であり、好ましいパラ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である。少なくとも1本の第1の糸の中の耐切創性耐熱性ポリマー繊維は、耐熱性ポリマー繊維が十分な耐切創性を有する場合には、少なくとも1本の第1の糸の中の耐熱性ポリマー繊維と同じであっても又は異なっていてもよい。 Cut-resistant heat-resistant polymer fibers having a cut resistance of 500 grams force or greater according to ASTM F2992-15 include para-aramid fibers, aramid copolymer fibers, polybenzazole fibers, polybenzimidazole fibers, and mixtures thereof. A preferred cut-resistant heat-resistant polymer fiber is para-aramid fiber, and a preferred para-aramid fiber is poly(paraphenylene terephthalamide fiber. The cut-resistant heat-resistant polymer fiber in the at least one first yarn may be the same as or different from the heat-resistant polymer fiber in the at least one first yarn, provided that the heat-resistant polymer fiber has sufficient cut resistance.
したがって、耐切創性耐熱性ポリマー繊維は、先に定義した耐熱性ポリマー繊維と、先に定義した耐切創性繊維の両方であると理解される。さらに、少なくとも1本の第1の糸は、100%耐切創性耐熱性のポリマー繊維であってよい。すなわち、100%耐切創性耐熱性ポリマー繊維を有するそのような糸は、その結果少なくとも50重量%の耐熱性ポリマー繊維を有し、少なくとも30重量%の耐切創性耐熱性ポリマー繊維も有することが理解される。また、少なくとも1本の第1の糸は、本明細書で定義される耐熱性ポリマー繊維であるが本明細書で定義される耐切創性繊維ではない繊維を含むことができることも理解される。表1は、非耐切創性耐熱性(非CR HR)ポリマー繊維と耐切創性耐熱性(CH-HR)ポリマー繊維の可能なパーセント割合に関する、選択された例示的な組成を与える指針を示す。 Thus, cut-resistant heat-resistant polymer fibers are understood to be both heat-resistant polymer fibers as defined above and cut-resistant fibers as defined above. Furthermore, at least one first yarn may be 100% cut-resistant heat-resistant polymer fibers. That is, it is understood that such yarns having 100% cut-resistant heat-resistant polymer fibers will therefore have at least 50% by weight of heat-resistant polymer fibers and also have at least 30% by weight of cut-resistant heat-resistant polymer fibers. It is also understood that at least one first yarn may include fibers that are heat-resistant polymer fibers as defined herein but are not cut-resistant fibers as defined herein. Table 1 provides guidance giving selected exemplary compositions regarding possible percentages of non-cut-resistant heat-resistant (non-CR HR) polymer fibers and cut-resistant heat-resistant (CH-HR) polymer fibers.
したがって、少なくとも1本の第1の糸の中に存在するポリマー繊維の少なくとも30重量%は、本明細書で定義される耐切創性及び耐熱性の両方のポリマー繊維であることが理解される。いくつかの実施形態では、耐切創性耐熱性ポリマー繊維は、少なくとも1本の第1の糸の中のポリマー繊維の総量を基準として50重量%~100重量%の量で少なくとも1本の第1の糸の中に存在する。いくつかの別の実施形態では、耐切創性耐熱性ポリマー繊維は、少なくとも1本の第1の糸の中のポリマー繊維の総量を基準として80重量%~100重量%の量で少なくとも1本の第1の糸の中に存在する。別の実施形態では、耐切創性耐熱性ポリマー繊維は、少なくとも1本の第1の糸の中のポリマー繊維の総量を基準として80重量%~95重量%の量で少なくとも1本の第1の糸の中に存在する。 It is therefore understood that at least 30% by weight of the polymer fibers present in the at least one first yarn are both cut resistant and heat resistant polymer fibers as defined herein. In some embodiments, the cut resistant heat resistant polymer fibers are present in the at least one first yarn in an amount of 50% to 100% by weight based on the total amount of polymer fibers in the at least one first yarn. In some other embodiments, the cut resistant heat resistant polymer fibers are present in the at least one first yarn in an amount of 80% to 100% by weight based on the total amount of polymer fibers in the at least one first yarn. In other embodiments, the cut resistant heat resistant polymer fibers are present in the at least one first yarn in an amount of 80% to 95% by weight based on the total amount of polymer fibers in the at least one first yarn.
表1に示されている耐切創性耐熱性ポリマー繊維及び非耐切創性耐熱性ポリマー繊維の様々な例示的な割合に加えて、いくつかの実施形態では、少なくとも1本の第1の糸は、耐熱性ポリマー繊維ではない、すなわち本明細書で規定されている耐熱性ポリマー繊維の定義を満たさない、他の合成繊維又は有機繊維又はフィラメントをさらに含む。最終的な生地が本明細書に記載の組成及び本明細書に記載の性能基準を満たす限り、本質的にあらゆる種類の繊維を含めることができる。すなわち、少なくとも1本の第1の糸の組成は、第1の糸の中のポリマー繊維の総重量を基準として少なくとも50重量%の耐熱性ポリマー繊維を含み、ポリマー繊維の少なくとも30重量%は耐切創性耐熱性繊維であり;最終的な生地は、NFPA-2112-2018に従って試験した場合に、2秒以下の最長残炎時間と5重量%以下の重量減少を有する耐火性生地である。好ましくは、耐熱性ポリマー繊維ではない繊維又はフィラメントは有機繊維であり、いくつかの実施形態ではポリマー有機繊維である。また、いくつかの実施形態では、耐熱性ポリマー繊維ではない繊維又はフィラメントは、存在する場合、合成又は有機ステープル繊維である。 In addition to the various exemplary percentages of cut-resistant heat-resistant polymeric fibers and non-cut-resistant heat-resistant polymeric fibers shown in Table 1, in some embodiments, the at least one first yarn further comprises other synthetic or organic fibers or filaments that are not heat-resistant polymeric fibers, i.e., do not meet the definition of heat-resistant polymeric fibers as defined herein. Essentially any type of fiber can be included, so long as the final fabric meets the composition and performance criteria described herein. That is, the composition of the at least one first yarn comprises at least 50% by weight of heat-resistant polymeric fibers, based on the total weight of the polymeric fibers in the first yarn, and at least 30% by weight of the polymeric fibers are cut-resistant heat-resistant fibers; the final fabric is a fire-resistant fabric having a longest flame time of 2 seconds or less and a weight loss of 5% or less when tested according to NFPA-2112-2018. Preferably, the fibers or filaments that are not heat-resistant polymeric fibers are organic fibers, and in some embodiments are polymeric organic fibers. Also, in some embodiments, the fibers or filaments that are not heat-resistant polymeric fibers, when present, are synthetic or organic staple fibers.
いくつかの好ましい実施形態では、少なくとも1本の第1の糸は、耐火性繊維をさらに含むことができる。「耐火性繊維」とは、その生地のみから作られた生地が、ASTM D6143-99の垂直燃焼試験による炭化長さが4インチ以下であり、残炎時間が2秒以下であるが、その生地が本明細書において耐切創性耐熱性ポリマー繊維について前述した耐切創性基準を満たさないことを意味する。適切な耐火性繊維としてはメタアラミド繊維が挙げられ、好ましいメタアラミドはポリ(メタフェニレンイソフタルアミド)である。他の潜在的に有用な耐火性繊維としては、メタアラミド類のブレンド、難燃処理(FR)セルロース、FRコットン、FRリヨセル、又はそれらの混合が挙げられる。いくつかの実施形態では、少なくとも1本の第1の糸は、第1の糸の中のポリマー繊維の総重量を基準として30~70重量%の耐火性繊維を有する。いくつかの他の好ましい実施形態では、少なくとも1本の第1の糸は、第1の糸の中のポリマー繊維の総重量を基準として50~70重量%の耐火性繊維を有する。 In some preferred embodiments, the at least one first yarn may further comprise a fire resistant fiber. By "fire resistant fiber" it is meant that a fabric made solely from the fabric has a char length of 4 inches or less and an afterflame time of 2 seconds or less according to the ASTM D6143-99 Vertical Burn Test, but the fabric does not meet the cut resistance criteria previously described herein for cut resistant heat resistant polymeric fibers. Suitable fire resistant fibers include meta-aramid fibers, with a preferred meta-aramid being poly(metaphenylene isophthalamide). Other potentially useful fire resistant fibers include blends of meta-aramids, flame retardant (FR) cellulose, FR cotton, FR lyocell, or mixtures thereof. In some embodiments, the at least one first yarn has 30-70% by weight of fire resistant fiber based on the total weight of the polymeric fibers in the first yarn. In some other preferred embodiments, at least one first yarn has 50-70% by weight of fire resistant fibers based on the total weight of the polymer fibers in the first yarn.
少なくとも1本の第1の糸の中の耐熱性ポリマー繊維と耐切創性耐熱性ポリマー繊維は、共に、好ましくは約2~20cm、好ましくは約3.5~6cmの長さを有するステープル繊維である。少なくとも1本の第1の糸の中の耐熱性ポリマー繊維と耐切創性耐熱性ポリマー繊維は、共に、好ましくは5~25μmの直径と0.5~7dtexの線密度を有するステープル繊維である。また、いくつかの実施形態では、耐火性繊維であるか又は耐熱性ポリマー繊維ではない繊維又はフィラメントは、存在する場合、耐熱性ポリマー繊維及び耐切創性耐熱性ポリマー繊維の上記範囲と同様の寸法を有するステープル繊維である。 The heat-resistant polymer fiber and the cut-resistant heat-resistant polymer fiber in the at least one first yarn are both staple fibers having a length of preferably about 2-20 cm, preferably about 3.5-6 cm. The heat-resistant polymer fiber and the cut-resistant heat-resistant polymer fiber in the at least one first yarn are both staple fibers having a diameter of preferably 5-25 μm and a linear density of 0.5-7 dtex. Also, in some embodiments, the fibers or filaments that are fire-resistant fibers or are not heat-resistant polymer fibers, if present, are staple fibers having dimensions similar to the above ranges of the heat-resistant polymer fibers and the cut-resistant heat-resistant polymer fibers.
いくつかの実施形態では、少なくとも1本の第1の糸は、第1の糸の総重量を基準として少なくとも50重量%の耐熱性ポリマー繊維を含み、少なくとも1本の第1の糸の中に存在するポリマー繊維の少なくとも30重量%が、ASTM F2992-15による500グラム重以上の耐切創性を有する耐切創性耐熱性ポリマー繊維であり、少なくとも1本の第1の糸は、さらに、耐切創性耐熱性ポリマー繊維を含むシースと、無機繊維を含むコアとを有するシース/コア構造を持つ。優れた耐切創性を要求するか又は必要とする用途の場合には、好ましくは少なくとも1本の無機繊維が糸に加えられる。シース/コア構造が使用される理由は、シースのステープル繊維が、被覆材を提供し、コア内の無機フィラメントを皮膚との直接の摩耗接触から保護することで、シース/コア糸を含む生地の快適性を向上させるためである。 In some embodiments, the at least one first yarn comprises at least 50% by weight of heat resistant polymeric fibers based on the total weight of the first yarn, at least 30% by weight of the polymeric fibers present in the at least one first yarn are cut resistant heat resistant polymeric fibers having a cut resistance of 500 grams force or more according to ASTM F2992-15, and the at least one first yarn further comprises a sheath/core construction having a sheath comprising the cut resistant heat resistant polymeric fibers and a core comprising inorganic fibers. For applications that require or require superior cut resistance, at least one inorganic fiber is preferably added to the yarn. A sheath/core construction is used because the staple fibers in the sheath provide a covering and protect the inorganic filaments in the core from direct abrasive contact with the skin, thereby improving the comfort of the fabric comprising the sheath/core yarn.
いくつかの実施形態では、無機繊維が少なくとも1本の第1の糸の中に存在する場合、無機繊維は、第1の糸の総重量の15~40重量%の量で存在する。同様に、無機繊維が存在する場合、これらのシース-コアの第1の糸の中の耐熱性ポリマー繊維の最大量は、第1の糸の総重量を基準として85重量%である。いくつかの好ましい実施形態では、シース/コア糸は、シース中に60~80重量%の耐熱性ポリマー繊維を有し、コア中に20~40重量%の有機繊維を有する。好ましくは、コアの無機繊維はスチール又はタングステンである。好ましくは、コア内の繊維は1本以上の連続フィラメントとして存在する。 In some embodiments, when inorganic fibers are present in at least one first yarn, the inorganic fibers are present in an amount of 15-40% by weight of the total weight of the first yarn. Similarly, when inorganic fibers are present, the maximum amount of heat resistant polymer fibers in these sheath-core first yarns is 85% by weight based on the total weight of the first yarn. In some preferred embodiments, the sheath/core yarns have 60-80% by weight of heat resistant polymer fibers in the sheath and 20-40% by weight of organic fibers in the core. Preferably, the inorganic fibers in the core are steel or tungsten. Preferably, the fibers in the core are present as one or more continuous filaments.
シース繊維は、無機フィラメントコアの周囲に巻き付けるか、又は紡績することができる。具体的には、これは、COTSON技術を利用するものなどの従来のプロセスの改良を含む従来のリング紡績;DREF紡績のようなコアスパン紡績;Murata(現Muratec)のジェット様紡績によるいわゆるコア挿入を用いたエアジェット紡績;オープンエンド紡績;などの公知の手段によって達成することができる。好ましくは、ステープル繊維は、無機フィラメントコアの周りに、コアを被覆するのに十分な密度で固められる。被覆の程度は糸の紡績のために使用されるプロセスによって異なり、例えば、DREF紡績(例えば米国特許第4,107,909号明細書、同第4,249,368号明細書、及び同第4,327,545号明細書に開示)などのコアスパン紡績では、リング紡績よりも良好な被覆率が得られる。従来のリング紡績では中心コアの部分的な被覆しか得られないが、部分的な被覆であっても十分なシース/コアの被覆を得ることができる。シースは、他の材料による耐切創性の低下を許容できる範囲で、他の材料の繊維をある程度含むこともできる。 The sheath fibers can be wrapped or spun around the inorganic filament core. Specifically, this can be accomplished by known means such as conventional ring spinning, including modifications of conventional processes such as those utilizing COTSON technology; corespun spinning, such as DREF spinning; air jet spinning using so-called core insertion by Murata (now Muratec) jet-like spinning; and open-end spinning. Preferably, the staple fibers are packed around the inorganic filament core with a density sufficient to cover the core. The degree of coverage varies depending on the process used to spin the yarn, with corespun spinning, such as DREF spinning (disclosed, for example, in U.S. Pat. Nos. 4,107,909, 4,249,368, and 4,327,545), providing better coverage than ring spinning. Conventional ring spinning provides only partial coverage of the central core, but partial coverage can provide sufficient sheath/core coverage. The sheath may also contain some fibers of other materials to the extent that the reduced cut resistance caused by the other materials can be tolerated.
第1の糸のこの実施形態におけるコアとしての少なくとも1本の無機フィラメントの組み込みは、例えばその最も単純な実際の利用においては、耐熱性耐切創性繊維及び任意選択的な非耐熱性繊維の粗紡糸、スライバー、又は集合体をドラフトロールのセットに通し、単糸へとリング撚りされることになるドラフトされた繊維塊を形成することによって達成することができる。少なくとも1本の無機フィラメントは、典型的には、ボビンから一組のフィードロールを通って供給され、続いて最終セットのドラフトローラーの前にステープル繊維に供給される。無機コアフィラメントはエラストマーではないため、糸に挿入する際に過剰な張力を加える必要がなく、従来使用されているようにシース繊維とコアのいずれかに十分な張力をかけるだけでよい。 The incorporation of at least one inorganic filament as a core in this embodiment of the first yarn can be accomplished, for example, in its simplest practical application, by passing a roving, sliver, or aggregate of heat-resistant cut-resistant fibers and optional non-heat-resistant fibers through a set of drafting rolls to form a drafted fiber mass that is to be ring-twisted into a single yarn. The at least one inorganic filament is typically fed from a bobbin through a set of feed rolls and then into a staple fiber before a final set of drafting rollers. Because the inorganic core filament is not elastomeric, there is no need to apply excessive tension when inserting it into the yarn, only sufficient tension is required on either the sheath fiber or the core as is conventionally used.
シース/コア糸の形態の少なくとも1本の第1の糸は、通常、100~5000dtexのシース/コア糸総線密度を有する無機フィラメントを15~50重量%含む。無機繊維を含むコアは、単一のフィラメントであっても又はマルチフィラメントであってもよく、好ましくは、具体的な用途又は切創からの保護の程度の要求又は希望に応じて、単一の金属フィラメント又は複数の金属フィラメントである。金属フィラメントとは、ステンレス鋼、銅、アルミニウム、青銅、タングステンなどの延性金属、又は一般に「マイクロスチール」として知られている金属繊維構造から作られたフィラメント又はワイヤーを意味する。ステンレス鋼が好ましい金属である。金属フィラメントは、一般的には連続したワイヤーである。有用な金属フィラメントは直径1~150μmであり、好ましくは直径25~75μmである。 At least one first yarn in the form of a sheath/core yarn typically comprises 15-50% by weight of inorganic filaments having a sheath/core yarn total linear density of 100-5000 dtex. The core comprising the inorganic fibers may be single filament or multifilament, preferably a single metal filament or multiple metal filaments, depending on the specific application or the degree of cut protection required or desired. By metal filament is meant a filament or wire made from ductile metals such as stainless steel, copper, aluminum, bronze, tungsten, or the metal fiber structure commonly known as "microsteel". Stainless steel is the preferred metal. The metal filament is typically a continuous wire. Useful metal filaments are 1-150 μm in diameter, preferably 25-75 μm in diameter.
いくつかの実施形態では、無機繊維はガラスフィラメントである。これは、例えば110dtex(100デニール)のガラスフィラメントなどの1本以上のガラスフィラメントであってよい。ただし、ガラスは金属よりも線密度当たりの耐切創性が低く、また糸が手袋や袖などの生地が皮膚と接触する場所で使用される場合に皮膚刺激を最小限に抑えるためにはガラスがステープル繊維シースによって十分に覆われていることの方がはるかに重要であるため、ガラスはあまり好ましくない。したがって、多くの実施形態では、無機繊維は金属フィラメントである。 In some embodiments, the inorganic fiber is a glass filament. This may be one or more glass filaments, such as, for example, 110 dtex (100 denier) glass filaments. However, glass is less preferred because it has lower cut resistance per linear density than metal, and it is much more important that the glass is adequately covered by the staple fiber sheath to minimize skin irritation when the yarn is used in gloves, sleeves, or other areas where the fabric comes into contact with the skin. Thus, in many embodiments, the inorganic fiber is a metal filament.
繰り返しになるが、これらのシース/コア糸について、耐切創性耐熱性ポリマー繊維は、先に定義した耐熱性ポリマー繊維と先に定義した耐切創性繊維の両方であることが理解される。また、少なくとも1本の第1の糸は、本明細書で定義される耐熱性ポリマー繊維であるが、本明細書で定義される耐切創性繊維ではない繊維を含むことができることも理解される。表2は、少なくとも1本の第1の糸の中の耐熱性(CH-HR)ポリマー繊維の合計と無機フィラメントの合計の可能なパーセント割合に関する、選択された例示的な組成を与える指針を示しており、さらに、非切耐熱性(非CR-HR)ポリマー繊維と耐切創性耐熱性(CH-HR)ポリマー繊維の可能な量を示す可能なパーセント割合を示している。 Again, for these sheath/core yarns, it is understood that the cut resistant heat resistant polymer fibers are both heat resistant polymer fibers as defined above and cut resistant fibers as defined above. It is also understood that the at least one first yarn can include fibers that are heat resistant polymer fibers as defined herein but are not cut resistant fibers as defined herein. Table 2 provides guidance providing selected exemplary compositions of possible percentages of total heat resistant (CH-HR) polymer fibers and total inorganic filaments in the at least one first yarn, and further provides possible percentages showing possible amounts of non-cut resistant (non-CR-HR) polymer fibers and cut resistant heat resistant (CH-HR) polymer fibers.
少なくとも1本の第2の糸は、ハロゲン化自己消火性ステープル繊維のシースと、少なくとも1本の連続エラストマーフィラメントを含むコアとを有するシース/コア構造を有し、第2の糸の総重量を基準として、少なくとも1本の第2の糸の60~95重量%がハロゲン化自己消火性繊維であり、ハロゲン化自己消火性繊維は少なくとも1本の連続エラストマーフィラメントと接触しており、第2の糸は無機繊維を含まないか、又は実質的に含まない。 The at least one second yarn has a sheath/core structure having a sheath of halogenated self-extinguishing staple fibers and a core including at least one continuous elastomeric filament, wherein 60-95% by weight of the at least one second yarn is halogenated self-extinguishing fibers, based on the total weight of the second yarn, the halogenated self-extinguishing fibers are in contact with the at least one continuous elastomeric filament, and the second yarn is free or substantially free of inorganic fibers.
少なくとも1本の第2の糸はシース/コア構造を有し、ハロゲン化自己消火性ステープル繊維のシースが少なくとも1本の連続エラストマーフィラメントのコアと接触してそれを被覆している。ハロゲン化自己消火性ステープル繊維は、少なくとも1本の連続エラストマーフィラメントのコアに活性な消火被覆材を提供すると考えられる。これは、コアの「構造的遮蔽」を提供するカバー繊維、すなわち炎にさらされたときに単に炭化してその場に留まり、その結果炎と弾性コアとの間に構造的な障壁を提供するカバー繊維とは異なる。その代わりに、ハロゲン化自己消火性ステープル繊維のシースは、炎のような高い熱流束の存在下で分解し、局所的な酸素にとって代わるハロゲンガスを糸から放出し、少なくとも1本の連続エラストマーフィラメントのコアの燃焼を妨げる。したがって、ハロゲン化自己消火性ステープル繊維は、コアを被覆するだけでなく、コアと直接接触して、少なくとも1本の連続エラストマーフィラメントのコアの表面から酸素を局所的に追い出す必要があると考えられる。 The at least one second yarn has a sheath/core structure, with a sheath of halogenated self-extinguishing staple fibers in contact with and covering the core of the at least one continuous elastomeric filament. It is believed that the halogenated self-extinguishing staple fibers provide an active fire-extinguishing covering for the core of the at least one continuous elastomeric filament. This differs from cover fibers that provide a "structural shield" for the core, i.e., cover fibers that simply char and remain in place when exposed to a flame, thereby providing a structural barrier between the flame and the elastomeric core. Instead, the sheath of halogenated self-extinguishing staple fibers decomposes in the presence of a high heat flux, such as a flame, releasing halogen gas from the yarn that replaces the local oxygen and prevents the core of the at least one continuous elastomeric filament from burning. It is therefore believed that the halogenated self-extinguishing staple fibers are required not only to cover the core, but also to be in direct contact with the core to locally displace oxygen from the surface of the core of the at least one continuous elastomeric filament.
ハロゲン化自己消火性ステープル繊維のシースは、少なくとも1本の連続エラストマーフィラメントの周囲に巻き付けるか、又は紡績することができる。これは、COTSON技術を利用するものなどの従来のプロセスの改良を含む従来のリング紡績;DREF紡績のようなコアスパン紡績;Murata(現Muratec)のジェット様紡績によるいわゆるコア挿入を用いたエアジェット紡績;オープンエンド紡績;などの公知の手段によって達成することができる。好ましくは、ステープル繊維は、少なくとも1本の連続エラストマーフィラメントのコアの周りに、コアを被覆するのに十分な密度で固められる。被覆の程度は糸の紡績のために使用されるプロセスによって異なり、例えば、DREF紡績(例えば米国特許第4,107,909号明細書、同第4,249,368号明細書、及び同第4,327,545号明細書に開示)などのコアスパン紡績では、リング紡績よりも良好な被覆率が得られる。従来のリング紡績では中心コアの部分的な被覆しか得られないが、本明細書では部分的な被覆であっても可能なシース/コア構造とみなされる。 The sheath of halogenated self-extinguishing staple fibers can be wrapped or spun around at least one continuous elastomeric filament. This can be accomplished by known means such as conventional ring spinning, including modifications of conventional processes such as those utilizing COTSON technology; core-spun spinning such as DREF spinning; air-jet spinning using so-called core insertion by Murata (now Muratec) jet-like spinning; and open-end spinning. Preferably, the staple fibers are packed around the core of at least one continuous elastomeric filament at a density sufficient to coat the core. The degree of coating varies with the process used to spin the yarn, with core-spun spinning such as DREF spinning (disclosed, for example, in U.S. Pat. Nos. 4,107,909, 4,249,368, and 4,327,545) providing better coating than ring spinning. Conventional ring spinning only results in partial coverage of the central core, but for the purposes of this specification, even partial coverage is considered a possible sheath/core structure.
ハロゲン化自己消火性ステープル繊維の消火効果は、第2の糸の総重量を基準として少なくとも1本の第2の糸の60~95重量%がハロゲン化自己消火性繊維である場合に適切であると考えられる。いくつかの実施形態では、第2の糸の総重量を基準として少なくとも1本の第2の糸の80~95重量%がハロゲン化自己消火性繊維であることが望ましい。シースには、他の材料による消火効果の低下が許容できる程度まで、他の材料の繊維をある程度含むこともできる。 The extinguishing effect of the halogenated self-extinguishing staple fiber is considered adequate when 60-95% by weight of the at least one second yarn is halogenated self-extinguishing fiber, based on the total weight of the second yarn. In some embodiments, it is desirable for 80-95% by weight of the at least one second yarn to be halogenated self-extinguishing fiber, based on the total weight of the second yarn. The sheath may also contain some fibers of other materials, to the extent that a reduction in extinguishing effect due to the other materials is acceptable.
ハロゲン化自己消火性繊維には、ハロゲン化ポリマーから製造されるものが含まれる。1つの特に好ましいハロゲン化自己消火性繊維は、モダクリルポリマーから製造された繊維である。「モダクリルポリマー」とは、好ましくはポリマーが30~70重量%のアクリロニトリルと70~30重量%のハロゲン含有ビニルモノマーとを含むコポリマーであることを意味する。ハロゲン含有ビニルモノマーは、例えば、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、臭化ビニリデンなどから選択される少なくとも1種のモノマーである。 Halogenated self-extinguishing fibers include those made from halogenated polymers. One particularly preferred halogenated self-extinguishing fiber is a fiber made from a modacrylic polymer. By "modacrylic polymer" it is preferably meant that the polymer is a copolymer comprising 30-70% by weight acrylonitrile and 70-30% by weight halogen-containing vinyl monomer. The halogen-containing vinyl monomer is at least one monomer selected from, for example, vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl bromide, vinylidene bromide, and the like.
いくつかの実施形態では、モダクリルコポリマーは、塩化ビニリデンと組み合わされたアクリロニトリルのものである。いくつかの実施形態では、モダクリルコポリマーは、さらにアンチモン酸化物又はアンチモン酸化物類を有する。いくつかの好ましい実施形態において、モダクリルコポリマーは、1.5重量パーセント未満の酸化アンチモンを有するか、又はコポリマーは、完全にアンチモンを含まないかのどちらかである。製造中にコポリマーに添加されるあらゆるアンチモン化合物の量を制限するか又は完全に排除することによって、非常に低いアンチモン含有率のポリマー及びアンチモンを含まないポリマーを製造することができる。この形式で改質できるものを含む、モダクリルポリマーのための代表的なプロセスは、2重量%の三酸化アンチモンを含む米国特許第3,193,602号明細書;少なくとも2重量%、好ましくは8重量%を超えない量で存在する様々な酸化アンチモンを用いて製造される米国特許第3,748,302号明細書;及び8~40重量%のアンチモン化合物を含む米国特許第5,208,105号明細書及び同第5,506,042号明細書に開示されている。いくつかの実施形態において、モダクリルポリマーは、少なくとも26のLOIを有する。1つの好ましい実施形態では、モダクリルポリマーは、少なくとも26のLOIを有しながらもアンチモンを含まない。 In some embodiments, the modacrylic copolymer is of acrylonitrile combined with vinylidene chloride. In some embodiments, the modacrylic copolymer further comprises antimony oxide or antimony oxides. In some preferred embodiments, the modacrylic copolymer has either less than 1.5 weight percent antimony oxide or the copolymer is completely free of antimony. By limiting or completely eliminating the amount of any antimony compounds added to the copolymer during manufacture, very low antimony content polymers and antimony-free polymers can be produced. Representative processes for modacrylic polymers, including those that can be modified in this manner, are disclosed in U.S. Pat. No. 3,193,602, which contains 2 weight percent antimony trioxide; U.S. Pat. No. 3,748,302, which is made with various antimony oxides present in amounts of at least 2 weight percent, preferably no more than 8 weight percent; and U.S. Pat. Nos. 5,208,105 and 5,506,042, which contain 8 to 40 weight percent antimony compounds. In some embodiments, the modacrylic polymer has an LOI of at least 26. In one preferred embodiment, the modacrylic polymer is antimony-free while having an LOI of at least 26.
少なくとも1本の第2の糸の中のハロゲン化自己消火性ステープル繊維は、好ましくは約2~9cm、好ましくは約3.5~6cmの長さを有するステープル繊維である。少なくとも1本の第2の糸の中のハロゲン化自己消火性ステープル繊維は、好ましくは5~25μmの直径と0.5~7dtexの線密度とを有するステープル繊維である。 The halogenated self-extinguishing staple fibers in the at least one second yarn are preferably staple fibers having a length of about 2-9 cm, preferably about 3.5-6 cm. The halogenated self-extinguishing staple fibers in the at least one second yarn are preferably staple fibers having a diameter of 5-25 μm and a linear density of 0.5-7 dtex.
生地は、ハロゲン化自己消火性ステープル繊維のシースと、少なくとも1本の連続エラストマーフィラメントを含むコアとを有するシース/コア構造を持つ少なくとも1本の第2の糸を含む。ハロゲン化自己消火性繊維は、少なくとも1本の連続エラストマーフィラメントと接触しており、エラストマーフィラメントの表面全体がステープル繊維シースによって実際に完全に覆われる必要性が排除される。 The fabric includes at least one second yarn having a sheath/core structure having a sheath of halogenated self-extinguishing staple fibers and a core including at least one continuous elastomeric filament. The halogenated self-extinguishing fiber is in contact with the at least one continuous elastomeric filament, eliminating the need for the entire surface of the elastomeric filament to be actually completely covered by the staple fiber sheath.
いくつかの実施形態では、糸が弛緩した状態で顕微鏡で見たときに、すなわちシース-コア糸に張力がかかっていないときに見たときに、好ましくはコアの少なくとも90%がシースで被覆されている。コアの実際の被覆率は、糸に張力がかけられている程度によって異なり得る。ただし、モダクリルがエラストマーコアと接触している限り、モダクリルは遮蔽効果を発揮すると考えられる。 In some embodiments, preferably at least 90% of the core is covered by the sheath when viewed under a microscope in the relaxed yarn state, i.e., when the sheath-core yarn is not under tension. The actual coverage of the core may vary depending on the degree to which the yarn is under tension. However, as long as the modacrylic is in contact with the elastomeric core, it is believed that the modacrylic provides a shielding effect.
いくつかの実施形態では、少なくとも1本の第2の糸の総重量の5~40重量%が、少なくとも1本の連続エラストマーフィラメントである。いくつかの実施形態では、リング紡績された第2の糸は、少なくとも1本のエラストマーフィラメントと、ハロゲン化自己消火性ステープル繊維の部分的被覆とを含むコアを有する。いくつかの好ましい実施形態では、エラストマーフィラメントのコアは、100~1500dtexの総シース/コア単糸線密度の5~25重量%を構成する。 In some embodiments, 5-40 wt. % of the total weight of the at least one second yarn is at least one continuous elastomeric filament. In some embodiments, the ring-spun second yarn has a core comprising at least one elastomeric filament and a partial covering of halogenated self-extinguishing staple fiber. In some preferred embodiments, the elastomeric filament core comprises 5-25 wt. % of the total sheath/core single yarn linear density of 100-1500 dtex.
本明細書で使用される「少なくとも1本の連続エラストマーフィラメントを含むコア」は、エラストマーのフィラメントから形成されるか、又はエラストマーのフィラメントを含むコアを意味し、このコアは、好ましくは、その元の長さの少なくとも2倍にまでも繰り返し引き伸ばした後に、その元の長さに迅速に戻る能力を有する。好ましいエラストマーコアには、スパンデックス又はエラスタンなどのポリウレタンベースの糸が含まれるが、概して伸縮性と回復性とを有する任意の繊維を使用することができる。適切な周知のエラストマー糸には、商品名Dorlastan(登録商標)及びLycra(登録商標)として販売されている製品も含まれる。 As used herein, "core comprising at least one continuous elastomeric filament" means a core formed from or comprising an elastomeric filament, which preferably has the ability to rapidly return to its original length after being repeatedly stretched to at least twice its original length. Preferred elastomeric cores include polyurethane-based yarns such as spandex or elastane, although generally any fiber having stretch and recovery properties can be used. Suitable well-known elastomeric yarns also include products sold under the trade names Dorlastan® and Lycra®.
好ましい少なくとも1本の連続エラストマーフィラメントはスパンデックス繊維である。本明細書で使用される場合、「スパンデックス」は、その通常の定義を有する、すなわち、繊維形成性物質が少なくとも85重量%のセグメント化ポリウレタンから構成される長鎖合成ポリマーである製造された繊維である。スパンデックスタイプのセグメント化ポリウレタンの中でも、例えば米国特許第2,929,801号明細書;同第2,929,802号明細書;同第2,929,803号明細書;同第2,929,804号明細書;同第2,953,839号明細書;同第2,957,852号明細書;同第2,962,470号明細書;同第2,999,839号明細書;及び同第3,009,901号明細書に記載されているものが挙げられる。 The preferred at least one continuous elastomeric filament is a spandex fiber. As used herein, "spandex" has its usual definition, i.e., a manufactured fiber in which the fiber-forming material is a long-chain synthetic polymer composed of at least 85% by weight of segmented polyurethane. Among the spandex-type segmented polyurethanes are, for example, those described in U.S. Pat. Nos. 2,929,801; 2,929,802; 2,929,803; 2,929,804; 2,953,839; 2,957,852; 2,962,470; 2,999,839; and 3,009,901.
スパンデックスエラストマーフィラメントを作製するための一部のプロセスでは、押出し直後にスパンデックスフィラメントを固化させるために融合ジェット(coalescing jets)が使用される。乾式紡糸スパンデックスフィラメントが押出し直後に粘着性であることも周知である。このような粘着性フィラメントの群を一緒にすることと、融合ジェットを使用することとの組み合わせは、融合マルチフィラメント糸を生成し、次いでこれは典型的には巻き取り前にシリコーン又は他の仕上げ剤でコーティングされて、パッケージでのくっつきを防止する。実際にはそれらの長さに沿って互いに接着する多数のとても小さい個別のフィラメントである、このようなフィラメントの融合群化は、同じ線密度のスパンデックスの単一フィラメントに対して多くの点で優れている。 In some processes for making spandex elastomeric filaments, coalescing jets are used to solidify the spandex filaments immediately after extrusion. It is also well known that dry spun spandex filaments are tacky immediately after extrusion. The combination of bringing together groups of such tacky filaments and using coalescing jets produces a fused multifilament yarn, which is then typically coated with a silicone or other finish before winding to prevent sticking in the package. Such fused groupings of filaments, which are actually many very small individual filaments that adhere to each other along their length, are superior in many ways to single filaments of spandex of the same linear density.
エラストマー単糸の中のエラストマーフィラメントは、好ましくは連続フィラメントであり、1本以上の個別のフィラメント又は1本以上のフィラメントの融合群化した形態で第2の糸の中に存在し得る。しかしながら、好ましいエラストマー単糸では、フィラメントの融合群を1つのみ使用することが好ましい。1本以上の個別のフィラメント又は1つ以上の融合群化フィラメントとして存在するかどうかにかかわらず、緩和状態でのエラストマーフィラメントの全体線密度は、一般に17~560dtex(15~500デニール)であり、好ましい線密度範囲は、44~220dtex(40~200デニール)である。 The elastomeric filaments in the elastomeric single yarn are preferably continuous filaments and may be present in the second yarn in the form of one or more individual filaments or one or more fused groupings of filaments. However, in the preferred elastomeric single yarn, it is preferred to use only one fused group of filaments. Whether present as one or more individual filaments or one or more fused groupings of filaments, the overall linear density of the elastomeric filaments in the relaxed state is generally 17 to 560 dtex (15 to 500 denier), with a preferred linear density range of 44 to 220 dtex (40 to 200 denier).
少なくとも1本の連続エラストマーフィラメントを、最終的な第2の糸の速度に対して遅い搬送速度を使用することによりステープル繊維と組み合わせる前に、少なくとも1本の連続エラストマーフィラメントを延伸又は引き伸ばすことによって、張力下で第2の糸に少なくとも1本の連続エラストマーフィラメントを組み込むことが好ましい。この延伸は、連続エラストマーフィラメントの伸縮率として説明することができ、これは、最終的な第2の糸速度を連続エラストマーフィラメントの搬送速度で割ったものである。 It is preferred to incorporate at least one continuous elastomeric filament into the second yarn under tension by drawing or stretching the at least one continuous elastomeric filament prior to combining it with the staple fibers by using a slow conveying speed relative to the final second yarn speed. This drawing can be described as a stretch ratio of the continuous elastomeric filament, which is the final second yarn speed divided by the conveying speed of the continuous elastomeric filament.
典型的な伸縮率は1.5~5.0であり、1.5~3.50が好ましい。伸縮率が低いと弾性回復性が低くなる一方で、伸縮率が非常に高いと単糸の加工が難しくなり、生地がきつすぎて不快になる。最適な伸縮率は、エラストマーコアの重量%含有率にも依存する。テンション装置を使用してエラストマー繊維に張力をかけたり引き伸ばすこともできるものの、張力及び伸縮の再現及び制御が難しいため、あまり好ましくない。最適な伸縮率は、最終的には、生地に望まれるフィット感や感触に基づいて、それぞれの生地について決定される。 Typical stretch ratios are 1.5-5.0, with 1.5-3.50 being preferred. Low stretch ratios result in poor elastic recovery, while very high stretch ratios make the single yarn difficult to process and the fabric too tight and uncomfortable. The optimum stretch ratio also depends on the weight percent content of the elastomeric core. Tensioning devices can be used to tension and stretch the elastomeric fibers, but are less preferred because the tension and stretch are difficult to reproduce and control. The optimum stretch ratio is ultimately determined for each fabric based on the desired fit and feel of the fabric.
少なくとも1本の連続エラストマーフィラメントをハロゲン化自己消火性ステープル繊維の第2の糸に組み込むことは、例えばその最も単純な実際の利用においては、ハロゲン化自己消火性ステープル繊維の粗紡糸、スライバー、又は集合体をドラフトロールのセットに通し、単糸へとリング撚りされることになるドラフトされた繊維塊を形成することによって達成することができる。少なくとも1本の連続エラストマーフィラメントは、典型的には、ボビンから一組のフィードロールを通って供給され、続いて最終セットのドラフトローラーの前にステープル繊維に供給される。ドラフトローラーの表面速度に対するフィードローラーの相対的な表面速度の遅さは、従来技術を使用して最終的なリング撚りされた単糸の弾性伸縮と張力の量を決定するために増減される。 Incorporation of at least one continuous elastomeric filament into a second yarn of halogenated self-extinguishing staple fiber can be accomplished, for example, in its simplest practical application, by passing a roving, sliver, or aggregate of halogenated self-extinguishing staple fiber through a set of drafting rolls to form a drafted fiber mass that is to be ring-twisted into a single yarn. The at least one continuous elastomeric filament is typically fed from a bobbin through a set of feed rolls and then fed into the staple fiber before a final set of drafting rollers. The slowness of the surface speed of the feed rollers relative to the surface speed of the drafting rollers is increased or decreased to determine the amount of elastic stretch and tension in the final ring-twisted single yarn using conventional techniques.
いくつかの実施形態では、少なくとも1本の第2の糸のシースは、本明細書で前述したような耐熱性ポリマー繊維をさらに含むことができる。いくつかの別の実施形態では、少なくとも1本の第2の糸のシースは、本明細書で前述したような耐切創性耐熱性ポリマー繊維をさらに含むことができる。 In some embodiments, the sheath of at least one second yarn can further include heat resistant polymer fibers as described hereinabove. In some other embodiments, the sheath of at least one second yarn can further include cut resistant heat resistant polymer fibers as described hereinabove.
いくつかの実施形態では、少なくとも1本の第2の糸のシースは、耐火性繊維をさらに含むことができる。「耐火」繊維とは、その生地のみから作られた生地が、ASTM D6143-99の垂直燃焼試験による炭化長さが4インチ以下であり、残炎時間が2秒以下であることを意味する。適切な耐火性繊維としてはアラミド繊維が挙げられ、メタアラミド繊維が特に好ましい。好ましいメタアラミドはポリ(メタフェニレンイソフタルアミド)である。潜在的に有用な耐火性繊維としては、メタアラミド、ポリアミドイミド、難燃処理(FR)セルロース、FRコットン、FRリヨセル、又はそれらの混合が挙げられる。いくつかの実施形態では、少なくとも1本の第2の糸は、少なくとも1本の第2の糸の中のポリマー繊維の総重量を基準として好ましくは5重量%~35重量%までの耐火性繊維を有する。また、いくつかの実施形態では、少なくとも1本の第1の糸も、少なくとも1本の第1の糸の中のポリマー繊維の総重量を基準として好ましくは5重量%~35重量%までの耐火性繊維を有する。 In some embodiments, the sheath of the at least one second yarn may further comprise a fire resistant fiber. By "fire resistant" fiber, it is meant that a fabric made solely from that fabric has a char length of 4 inches or less and an afterflame time of 2 seconds or less according to the ASTM D6143-99 vertical burn test. Suitable fire resistant fibers include aramid fibers, with meta-aramid fibers being particularly preferred. A preferred meta-aramid is poly(metaphenylene isophthalamide). Potentially useful fire resistant fibers include meta-aramid, polyamide-imide, flame retardant (FR) cellulose, FR cotton, FR lyocell, or mixtures thereof. In some embodiments, the at least one second yarn preferably has 5% to 35% fire resistant fiber by weight based on the total weight of the polymeric fiber in the at least one second yarn. Also, in some embodiments, the at least one first yarn preferably has 5% to 35% fire resistant fiber by weight based on the total weight of the polymeric fiber in the at least one first yarn.
第2の糸及び最終生地が本明細書で説明される性能基準を満たす限り、任意の数の繊維を第2の糸に含めることができる。 Any number of fibers can be included in the second yarn as long as the second yarn and final fabric meet the performance criteria described herein.
第2の糸に使用される場合、耐熱性ポリマー繊維、耐切創性耐熱性ポリマー繊維、又は耐火性繊維は、好ましくは、約2~20cm、好ましくは約3.5~6cmの長さを好ましくは有するステープル繊維である。また、第2の糸に使用される場合、耐熱性ポリマー繊維、耐切創性耐熱性ポリマー繊維、及び耐火性繊維は、好ましくは、5~25μmの直径と、0.5~7dtexの線密度とを好ましくは有するステープル繊維である。 When used in the second yarn, the heat resistant polymer fiber, the cut resistant heat resistant polymer fiber, or the fire resistant fiber are preferably staple fibers having a length of about 2-20 cm, preferably about 3.5-6 cm. When used in the second yarn, the heat resistant polymer fiber, the cut resistant heat resistant polymer fiber, and the fire resistant fiber are preferably staple fibers having a diameter of 5-25 μm and a linear density of 0.5-7 dtex.
いくつかの実施形態では、少なくとも1本の第2の糸のシースは、帯電防止繊維として当該技術分野で知られているもの、又は糸若しくは得られる生地における電荷の蓄積を低減する能力を有する繊維をさらに含むことができる。いくつかの好ましい実施形態では、少なくとも1本の第2の糸のシースは、少なくとも1本の第2の糸の総重量を基準として少なくとも1~5重量%の帯電防止繊維を含む。好ましい帯電防止繊維は、炭素コーティング又は炭素粒子として繊維内に炭素が存在することによって機能する繊維であり;特に帯電防止繊維は、電荷の蓄積を除去するのに有用であるが、実用的な意味では導電性があるとはみなされない。いくつかの実施形態では、炭素粒子を含むアラミド繊維が好ましい。 In some embodiments, the sheath of the at least one second yarn may further comprise what is known in the art as antistatic fibers, or fibers that have the ability to reduce charge buildup in the yarn or resulting fabric. In some preferred embodiments, the sheath of the at least one second yarn comprises at least 1-5 wt. % antistatic fibers, based on the total weight of the at least one second yarn. Preferred antistatic fibers are those that function due to the presence of carbon within the fiber, either as a carbon coating or carbon particles; in particular, antistatic fibers are useful in eliminating charge buildup, but are not considered conductive in a practical sense. In some embodiments, aramid fibers containing carbon particles are preferred.
好ましい実施形態では、第2の糸は無機繊維を含まないか、又は実質的に含まない。無機繊維の耐切創性の利益は第1の糸によって得られるため、意図される用途の大部分では第2の糸に無機繊維を添加する必要性が排除される。 In a preferred embodiment, the second yarn is free or substantially free of inorganic fibers. The cut resistance benefit of the inorganic fibers is obtained by the first yarn, eliminating the need to add inorganic fibers to the second yarn for most intended applications.
いくつかの実施形態では、合撚糸は、少なくとも第1の糸と少なくとも第2の糸とから形成される。合撚糸は、少なくとも2本の別個の単糸を撚り合わせることによって製造される。「少なくとも2本の個別の単糸を撚り合わせる」という語句は、一方の糸が他方の糸を完全には被覆せずに、2本の単糸が一緒に撚られることを意味する。このことは、理想的には得られる被覆された糸の表面に第1の単糸のみが露出するように第1の単糸が第2の単糸の周囲に実質的又は完全に巻き付けられた被覆された又は巻きつけられた糸から、合撚糸を区別する。 In some embodiments, plied yarns are formed from at least a first yarn and at least a second yarn. Plied yarns are produced by twisting together at least two separate single yarns. The phrase "twisting together at least two separate single yarns" means that two single yarns are twisted together without one yarn completely covering the other. This distinguishes plied yarns from covered or wrapped yarns, where a first single yarn is substantially or completely wrapped around a second single yarn such that ideally only the first single yarn is exposed on the surface of the resulting covered yarn.
好ましい一実施形態では、合撚糸は少なくとも2本の単糸から作られ、第1の単糸は、(a)第1の糸の総重量を基準として少なくとも50重量%の耐熱性ポリマー繊維を含む少なくとも1本の第1の糸であり、少なくとも1本の第1の糸の中に存在するポリマー繊維の少なくとも30重量%は、ASTM F2992-15による500グラム重以上の耐切創性を有する耐切創性耐熱性ポリマー繊維であり、少なくとも1本の第1の糸は、シース/コア構造をさらに有し、シースは耐切創性耐熱性ポリマー繊維を含み、コアは無機繊維を含み;第2の単糸は、(b)ハロゲン化自己消火性ステープル繊維のシースと、少なくとも1本の連続エラストマーフィラメントを含むコアとを有するシース/コア構造を持つ少なくとも1本の第2の糸であり、第2の糸の総重量を基準として少なくとも1本の第2の糸の60~95重量%がハロゲン化自己消火性繊維であり、ハロゲン化自己消火性繊維が少なくとも1本の連続エラストマーフィラメントと接触しており、第2の糸は無機繊維を含まないか、又は実質的に含まない。単糸のそれぞれは多少の撚りを有していてもよい。 In a preferred embodiment, the ply-twisted yarn is made from at least two single yarns, the first single yarn being (a) at least one first yarn comprising at least 50% by weight of heat resistant polymer fibers, based on the total weight of the first yarn, and at least 30% by weight of the polymer fibers present in the at least one first yarn being resistant to heat resistant polymer fibers, based on the total weight of the first yarn, The at least one first yarn further has a sheath/core structure, the sheath comprising a cut-resistant heat-resistant polymer fiber and the core comprising an inorganic fiber; the second single yarn is (b) at least one second yarn having a sheath/core structure having a sheath of halogenated self-extinguishing staple fiber and a core comprising at least one continuous elastomeric filament, wherein 60-95% by weight of the at least one second yarn is halogenated self-extinguishing fiber, based on the total weight of the second yarn, the halogenated self-extinguishing fiber is in contact with at least one continuous elastomeric filament, and the second yarn is free or substantially free of inorganic fiber. Each of the single yarns may have some twist.
いくつかの実施形態では、2本の単糸から作られた合撚糸は、200~3000dtexの総線密度を有する。単糸のいずれかの個々のステープル繊維は、0.5~7dtexの線密度を有することができ、好ましい線密度範囲は1.5~3dtexである。合撚糸、及びそれらの合撚糸を構成する単糸は、糸又はその糸から作られた生地の機能又は性能が望まれる用途に対して損なわれない限り、他の材料を含むことができる。 In some embodiments, a ply-ply yarn made from two single yarns has a total linear density of 200-3000 dtex. Any individual staple fiber in the single yarn can have a linear density of 0.5-7 dtex, with a preferred linear density range of 1.5-3 dtex. Ply-ply yarns, and the single yarns that make up those ply-ply yarns, can contain other materials so long as the functionality or performance of the yarn or the fabric made from that yarn is not compromised for the desired application.
合撚糸は、Prickettの米国特許第6,952,915号明細書に開示されているプロセスによって単糸から製造することができ、合撚糸はそこに開示されている広範囲の合撚を有することができる。 Ply-twisted yarns can be made from single yarns by the process disclosed in U.S. Patent No. 6,952,915 to Prickett, and the ply-twisted yarns can have a wide range of plies as disclosed therein.
その後、合撚糸を他の同じ又は異なる合撚糸と組み合わせて糸束を形成して生地を形成することができ、或いは望みの生地の要件に応じて個々の合撚糸を使用して生地を形成することができる。例えば、2本以上の記載の合撚糸を組み合わせて、撚りの有無にかかわらず編み機に供給することができる糸束を形成することができる。或いは、糸束は、最終生地に望みの特性を付与するために、1本以上の異なる単糸を用いた1本以上の上記合撚糸を用いて製造することができる。最新の編み機は複数の合撚糸を供給して生地を編むことができるため、機械に供給される合撚糸の束が撚りを有する必要はないものの、必要に応じて束に撚りを加えることができる。 The plied yarns can then be combined with other plied yarns of the same or different kind to form a yarn bundle to form a fabric, or individual plied yarns can be used to form a fabric depending on the requirements of the desired fabric. For example, two or more of the plied yarns described above can be combined to form a yarn bundle that can be fed into a knitting machine with or without twist. Alternatively, a yarn bundle can be made using one or more of the plied yarns described above with one or more different single yarns to impart desired properties to the final fabric. Since modern knitting machines can be fed multiple plied yarns to knit fabrics, it is not necessary for the bundle of plied yarns fed into the machine to have twist, although twist can be added to the bundle if desired.
無機コアがない場合に好ましい合撚糸に使用される少なくとも第1の糸は、好ましくは、リング精紡された420dtex(380デニール、綿番手14に相当)の単糸である。この糸は、ポリ(パラフェニレンテレフタルアミド)(PPD-T)ステープルシースを有し、PPD-Tは、3.8cm(1.5インチ)のカット長及びフィラメント当たり1.7dtex(フィラメント当たり1.5デニール)のフィラメント密度を有する。 At least the first yarn used in the preferred ply yarn in the absence of an inorganic core is preferably a ring spun 420 dtex (380 denier, equivalent to 14 cotton count) single yarn. The yarn has a poly(paraphenylene terephthalamide) (PPD-T) staple sheath, the PPD-T having a cut length of 3.8 cm (1.5 inches) and a filament density of 1.7 dtex per filament (1.5 denier per filament).
好ましい合撚糸に使用される少なくとも1本の第2の糸は、リング精紡された330dtex(295デニール、綿番手18に相当)の単糸である。この糸は、エラストマーコアフィラメントを少なくとも部分的に被覆するモダクリルステープルシースを有しており、モダクリルステープルは、4.8cm(1.89インチ)のカット長及びフィラメント当たり1.7dtex(フィラメント当たり1.5デニール)のフィラメント密度を有する。エラストマーコアは、3.0倍の伸縮率(約200パーセントの伸び)を有する78dtex(70デニール)のスパンデックス融合フィラメント糸である。いくつかの好ましい実施形態では、第2の糸の約92重量%がモダクリルステープルから構成され、第2の糸の8重量%がエラストマーコアである。 At least one second yarn used in the preferred ply yarn is a ring spun 330 dtex (295 denier, equivalent to 18 cotton count) single yarn. The yarn has a modacrylic staple sheath at least partially covering an elastomeric core filament, the modacrylic staple having a cut length of 4.8 cm (1.89 inches) and a filament density of 1.7 dtex per filament (1.5 denier per filament). The elastomeric core is a 78 dtex (70 denier) spandex fused filament yarn having a stretch ratio of 3.0 times (approximately 200 percent elongation). In some preferred embodiments, approximately 92% by weight of the second yarn is composed of modacrylic staple and 8% by weight of the second yarn is elastomeric core.
本発明は、少なくとも1本の第1の糸と1本の第2の糸とを含む糸又は糸の束から製造された耐切創性の織り生地又は編み生地にも関する。本発明は、さらに、合撚糸又は合撚糸を含む糸の束から製造された耐切創性の織り生地又は編み生地であって、合撚糸が本明細書に記載の少なくとも1本の第1の糸と1本の第2の糸とを含む、耐切創性の織り生地又は編み生地に関する。 The present invention also relates to a cut-resistant woven or knitted fabric made from a yarn or yarn bundle comprising at least one first yarn and one second yarn. The present invention further relates to a cut-resistant woven or knitted fabric made from a plied yarn or a yarn bundle comprising plied yarn, the plied yarn comprising at least one first yarn and one second yarn as described herein.
具体的には、本発明は、少なくとも2本の単糸から製造された合撚糸から作製された耐切創性の織り生地又は編み生地に関し、第1の単糸は、(a)第1の糸の総重量を基準として少なくとも50重量%の耐熱性ポリマー繊維を含む少なくとも1本の第1の糸であり、少なくとも1本の第1の糸の中に存在するポリマー繊維の少なくとも30重量%は、ASTM F2992-15による500グラム重以上の耐切創性を有する耐切創性耐熱性ポリマー繊維であり;第2の単糸は、(b)ハロゲン化自己消火性ステープル繊維のシースと、少なくとも1本の連続エラストマーフィラメントを含むコアとを有するシース/コア構造を持つ少なくとも1本の第2の糸であり、第2の糸の総重量を基準として少なくとも1本の第2の糸の60~95重量%がハロゲン化自己消火性繊維であり、ハロゲン化自己消火性繊維が少なくとも1本の連続エラストマーフィラメントと接触しており、第2の糸は無機繊維を含まないか、又は実質的に含まず;生地は、NFPA-2112-2018に従って試験した場合に、2秒以下の最長残炎時間と5重量%以下の重量減少を有する。 Specifically, the present invention relates to a cut-resistant woven or knitted fabric made from a ply yarn made from at least two single yarns, the first single yarn being (a) at least one first yarn comprising at least 50% by weight of heat resistant polymer fibers, based on the total weight of the first yarn, and at least 30% by weight of the polymer fibers present in the at least one first yarn being at least 50% by weight of heat resistant polymer fibers, based on the total weight of the first yarn, and at least 30% by weight of the polymer fibers present in the at least one first yarn being at least 50% by weight of heat resistant polymer fibers, based on the total weight of the first yarn, The second single yarn is a cut-resistant heat-resistant polymeric fiber having a cut resistance of 500 grams force or more according to F2992-15; the second single yarn is (b) at least one second yarn having a sheath/core structure having a sheath of halogenated self-extinguishing staple fiber and a core including at least one continuous elastomeric filament, wherein 60-95% by weight of the at least one second yarn is halogenated self-extinguishing fiber, based on the total weight of the second yarn, and the halogenated self-extinguishing fiber is in contact with the at least one continuous elastomeric filament, and the second yarn is free or substantially free of inorganic fibers; the fabric has a maximum afterflame time of 2 seconds or less and a weight loss of 5% or less when tested according to NFPA-2112-2018.
いくつかの実施形態では、第1の単糸は、耐切創性耐熱性ポリマー繊維を含むシースと、無機繊維を含むコアとを有するシース/コア構造をさらに有する少なくとも1本の第1の糸を含む。 In some embodiments, the first single yarn comprises at least one first yarn further having a sheath/core structure having a sheath comprising cut-resistant heat-resistant polymeric fibers and a core comprising inorganic fibers.
少なくとも1本の第1の糸と少なくとも1本の第2の糸は、糸と生地の両方において相乗的に機能する。糸に組み込まれた少なくとも1本の連続エラストマーフィラメントは、改善された伸張性及び回復性を提供する一方で、耐熱性ステープル繊維は火の中で構造を提供し、耐熱性耐切創性有機ステープル繊維及び無機フィラメント(存在する場合)は、糸と生地に優れた耐切創性を提供する。そのような糸から作られた生地は、柔らかく、快適であり、摩耗せず、耐切創性を有する。 The at least one first yarn and the at least one second yarn function synergistically in both the yarn and the fabric. The at least one continuous elastomeric filament incorporated in the yarn provides improved stretch and recovery, while the heat resistant staple fibers provide structure in fire, and the heat resistant cut resistant organic staple fibers and inorganic filaments, if present, provide excellent cut resistance to the yarn and fabric. Fabrics made from such yarns are soft, comfortable, non-abrasive, and cut resistant.
第1の糸を第2の糸と合撚りすることは、弛緩したときにエラストマー単糸がループ状にならずに伸長状態を保持するのに役立つため、好ましい。しかしながら、シース/コアエラストマー単糸が他の単糸との束で(合撚りなしで)張力制御が良好な編み機又は織り機に同時に供給される場合、許容可能な生地を製造することができる。束が合撚糸から構成されている場合、編む際及び織る際の糸の張力制御はそれほど重要ではない。 Plying the first yarn with the second yarn is preferred because it helps the elastomeric single yarn to remain elongated without looping when relaxed. However, if the sheath/core elastomeric single yarn is fed simultaneously in a bundle with other single yarns (without plying) to a knitting or weaving machine with good tension control, an acceptable fabric can be produced. When the bundle is composed of plied yarns, tension control of the yarns during knitting and weaving is less important.
好ましい生地は編み生地であり、任意の適切なニットパターンが許容される。耐切創性及び快適性は編みのきつさに影響され、そのきつさは任意の具体的な要求を満たすように調節することができる。多くの耐切創物品における耐切創性と快適性の非常に効果的な組み合わせは、例えばシングルジャージーニットパターン及びテリーニットパターンで見出されている。生地は、約4~30oz/yd2、好ましくは6~25oz/yd2の坪量を有し、生地が坪量範囲の上限にあると、より高い防寒性及び切創からの保護を提供する。 The preferred fabric is a knitted fabric, with any suitable knit pattern being acceptable. Cut resistance and comfort are affected by the tightness of the knit, which can be adjusted to meet any particular need. A highly effective combination of cut resistance and comfort in many cut resistant articles has been found, for example, in single jersey and terry knit patterns. The fabric has a basis weight of about 4-30 oz/ yd2 , preferably 6-25 oz/ yd2 , with fabrics at the higher end of the basis weight range providing greater warmth and cut protection.
試験方法
残炎及び重量減少は、NFPA2112-2018「Standard on Flame-Resistant Clothing for Protection of Industrial Personnel Against Short-Duration Thermal Exposures from Fire」、具体的には同規格のセクション8.8に概説されている手順に従って決定した。
Test Method Afterflame and weight loss were determined according to the procedures outlined in NFPA 2112-2018 "Standard on Flame-Resistant Clothing for Protection of Industrial Personnel Against Short-Duration Thermal Exposures from Fire", specifically section 8.8 of the standard.
本明細書で説明される「耐熱性ポリマー繊維」の判定は、ASTM E2105-2016-Standard Practice for General Techniques of Thermogravimetric Analysis (TGA) Coupled With Infrared Analysis(TGA/IR)を使用することによって行うことができる。合成有機ポリマーが元の繊維重量の90パーセントを保持しているかどうかの分析は、サンプルを空気中で毎分20℃の速度で500℃まで加熱することによって行われる。 The determination of "heat resistant polymer fibers" as described herein can be made by using ASTM E2105-2016-Standard Practice for General Techniques of Thermogravimetric Analysis (TGA) Coupled With Infrared Analysis (TGA/IR). Analysis of whether a synthetic organic polymer retains 90 percent of the original fiber weight is performed by heating the sample in air at a rate of 20°C per minute to 500°C.
合撚糸から製造されるニット
合撚糸及びその糸から製造されたニットを実施例1、2、3、及び比較例Aで例示し、表6にまとめた。
Knits Made from Ply-Twisted Yarns Ply-twisted yarns and knits made from the yarns are exemplified in Examples 1, 2, 3, and Comparative Example A and are summarized in Table 6.
実施例1
合撚エラストマー糸は、第1の糸と第2の糸を合撚りすることによって製造した。
第1の糸は、パラアラミド繊維のシースと50ミクロンのステンレス鋼ワイヤーコアとを有する14綿番手のシース-コア糸であり、リング精紡機で紡糸した。パラアラミド繊維は、2インチのポリ(パラフェニレンテレフタルアミド)ステープルであった。
Example 1
The plied elastomeric yarn was produced by plied together a first yarn and a second yarn.
The first yarn was a 14 cotton count sheath-core yarn having a para-aramid fiber sheath and a 50 micron stainless steel wire core, and was ring spun. The para-aramid fiber was 2 inch poly(paraphenylene terephthalamide) staple.
第2の糸は、70デニールのスパンデックスコアの周囲に2インチのモダクリルステープルをリング紡績機でコア紡績することによって製造された18綿番手のシース-コア糸であった。スパンデックスコアは、シース-コア糸に組み込まれる(紡糸される)際に3倍に引き伸ばされた。 The second yarn was an 18 cotton count sheath-core yarn made by ring-spinning 2 inch modacrylic staple around a 70 denier spandex core. The spandex core was stretched 3 times as it was incorporated (spun) into the sheath-core yarn.
第1の糸と第2の糸を合撚りすることによって製造された得られた合撚弾性糸は、総綿番手が16/2、すなわち675デニールであった。糸成分の相対量を表3に示す。 The resulting ply-twisted elastic yarn produced by plying the first and second yarns had a total cotton count of 16/2, or 675 denier. The relative amounts of the yarn components are shown in Table 3.
得られた合撚弾性糸をShima-Seikiの手袋編み機で13ゲージのスリーブに編んだ。得られたスリーブは、優れた手触りと形状フィット性を有していた。得られたスリーブからの生地サンプルに対し、NFPA-2112-2018規格に詳述されている耐火手袋試験方法に従って燃焼試験を行った。得られた伸縮性のある生地は、試験中に4.8%の重量が消費され、残炎が0秒であることが判明した。これは規格で許容される2秒の最長残炎要件と5%の重量減少制限を下回っていた。 The resulting ply-twisted elastic yarn was knitted into a 13-gauge sleeve on a Shima-Seiki glove knitting machine. The resulting sleeve had excellent hand and form fit. Fabric samples from the resulting sleeve were flame tested according to the fire-resistant glove test method detailed in the NFPA-2112-2018 standard. The resulting stretch fabric was found to have a 0-second afterflame with 4.8% weight consumption during the test. This was below the 2-second maximum afterflame requirement and 5% weight loss limit allowed by the standard.
実施例2
以下の点を除いて、実施例1の合撚弾性糸を繰り返した。
Example 2
The ply-twisted elastic yarn of Example 1 was repeated with the following exceptions.
第1の糸は、パラアラミド繊維シースと、35ミクロンのステンレス鋼ワイヤーコア製のステンレス鋼ワイヤーコアとを有する26綿番手の糸であった。第2の糸は、モダクリルシースと紡績中に3倍に引き伸ばされた40デニールのスパンデックスコアとを有する32綿番手の糸であった。 The first yarn was a 26 cotton count yarn with a para-aramid fiber sheath and a 35 micron stainless steel wire core. The second yarn was a 32 cotton count yarn with a modacrylic sheath and a 40 denier spandex core that was stretched 3 times during spinning.
実施例1と同様に、第1の糸と第2の糸を合撚りすることによって製造された得られた合撚弾性糸は、総綿番手が29/2、すなわち371デニールであった。糸成分の相対量を表4に示す。 As in Example 1, the resulting ply-twisted elastic yarn produced by plying the first and second yarns had a total cotton count of 29/2, or 371 denier. The relative amounts of the yarn components are shown in Table 4.
得られた合撚弾性糸をShima-Seikiの手袋編み機で18ゲージのスリーブに編んだ。得られたスリーブは、優れた形状フィット性を有していた。得られたスリーブからの生地サンプルを洗浄して編立油と仕上げ材を除去し、これに対してNFPA-2112-2018規格に詳述されている耐火手袋試験方法に従って燃焼試験を行った。得られた伸縮性のある生地は、試験中に3.3%の重量が消費され、残炎が0秒であることが判明した。これは規格で許容される2秒の最長残炎要件と5%の重量減少制限を下回っていた。 The resulting ply-twisted elastic yarn was knitted into an 18-gauge sleeve on a Shima-Seiki glove knitting machine. The resulting sleeve had excellent form fit. Fabric samples from the resulting sleeve were washed to remove knitting oils and finishes and flame tested according to the fire-resistant glove test method detailed in the NFPA-2112-2018 standard. The resulting stretch fabric was found to have a 0 second afterflame with 3.3% weight loss during testing. This was below the 2 second maximum afterflame requirement and 5% weight loss limit allowed by the standard.
実施例3
以下の点を除いて、実施例1の合撚弾性糸を繰り返した。
Example 3
The ply-twisted elastic yarn of Example 1 was repeated with the following exceptions.
第1の糸は、パラアラミド繊維のシースと、紡績中に3倍に引き伸ばされた45ミクロンのステンレス鋼ワイヤーコアで製造されたステンレス鋼製ワイヤーコアとを有する19.5綿番手の糸であった。第2の糸は、40デニールのスパンデックスコアを有する32綿番手のシース-コア糸であった。ただし、シースはモダクリルステープル繊維82重量%とカット長2インチのメタアラミドステープル繊維ブレンド10重量%とのブレンドであった。具体的には、メタアラミドブレンドは、93重量%のポリ(メタフェニレンイソフタルアミド)ステープル繊維、5重量%のポリ(パラフェニレンテレフタルアミド)ステープル、及び2重量%のカーボンコアナイロン帯電防止繊維を含んでいた。 The first yarn was a 19.5 cotton count yarn with a para-aramid fiber sheath and a stainless steel wire core made with a 45 micron stainless steel wire core that was stretched 3 times during spinning. The second yarn was a 32 cotton count sheath-core yarn with a 40 denier spandex core, except that the sheath was a blend of 82% modacrylic staple fiber by weight and 10% meta-aramid staple fiber blend with a 2 inch cut length by weight. Specifically, the meta-aramid blend included 93% poly(metaphenylene isophthalamide) staple fiber, 5% poly(paraphenylene terephthalamide) staple, and 2% carbon core nylon antistatic fiber by weight.
実施例1と同様に、第1の糸と第2の糸を合撚りすることによって製造された得られた合撚弾性糸は、総綿番手が24/2、すなわち439デニールであった。糸成分の相対量を表5に示す。 As in Example 1, the resulting ply-twisted elastic yarn produced by plying the first and second yarns had a total cotton count of 24/2, or 439 denier. The relative amounts of the yarn components are shown in Table 5.
得られた合撚弾性糸をShima-Seikiの手袋編み機で18ゲージのスリーブに編んだ。得られたスリーブは、優れた形状フィット性を有していた。 The resulting ply-twisted elastic yarn was knitted into an 18-gauge sleeve on a Shima-Seiki glove knitting machine. The resulting sleeve had excellent shape fit.
製造したスリーブの生地サンプルを洗浄して編立油と仕上げ材を除去し、その後これに対してNFPA-2112-2018規格に詳述されている耐火手袋試験方法に従って燃焼試験を行った。得られた伸縮性のある生地は、試験中に3.9%の重量が消費され、残炎が0秒であることが判明した。これは規格で許容される2秒の最長残炎要件と5%の重量減少制限を下回っていた。 Fabric samples of the produced sleeves were washed to remove knitting oils and finishes and then flame tested according to the fire-resistant glove test method detailed in the NFPA-2112-2018 standard. The resulting stretch fabric was found to have a 0 second afterflame with 3.9% weight loss during testing, below the 2 second maximum afterflame requirement and 5% weight loss limit allowed by the standard.
製造したスリーブの別の生地サンプルに対し、EN407:2020規格に詳述されている耐火手袋試験方法に従って燃焼試験を行った。得られた伸縮性のある生地は、炎にさらしてから3秒及び15秒後に、残炎が0秒であり、残じんが0秒であることが判明した。これは規格に記載されている最高ランクを達成するための2秒の最長残炎要件と5秒の最長残じん要件を下回っていた。 A separate fabric sample of the produced sleeve was subjected to a flame test according to the fire resistant glove test method detailed in the EN 407:2020 standard. The resulting stretchable fabric was found to have 0 seconds of flame and 0 seconds of afterglow after 3 and 15 seconds of exposure to flame, which was below the maximum flame and afterglow requirements of 2 seconds and 5 seconds, respectively, to achieve the highest rank as stated in the standard.
比較例A
実施例3のものと同様の比較の合撚り弾性糸を製造した。ただし、パラアラミド繊維シースとステンレス鋼ワイヤーコアとを有する第1の糸は、1.5インチのポリ(パラフェニレンテレフタルアミド)ステープルと45ミクロンのステンレス鋼ワイヤーコアを用いて製造した。ここでも同様に32綿番手のシース-コア糸である第2の糸は、40デニールのスパンデックスコアの周りにコアスパンされた、カット長1.5インチのナイロンステープルのみのシースを有していた。
Comparative Example A
Comparative plied elastic yarns similar to that of Example 3 were made, except that the first yarn, having a para-aramid fiber sheath and a stainless steel wire core, was made with 1.5 inch poly(paraphenylene terephthalamide) staple and a 45 micron stainless steel wire core. The second yarn, also a 32 cotton count sheath-core yarn, had a cut length 1.5 inch nylon staple only sheath core spun around a 40 denier spandex core.
得られた24/2番手の合撚糸をShima-Seikiの手袋編み機で18ゲージのスリーブに編んだ。得られたスリーブは、優れた形状フィット性を有していた。 The resulting 24/2 count ply yarn was knitted into an 18 gauge sleeve on a Shima-Seiki glove knitting machine. The resulting sleeve had excellent form fit.
しかしながら、製造されたサンプルに対して、EN407:2020規格に詳述されている耐火手袋試験方法に従って燃焼試験を行った。得られた伸縮性のある生地は、炎にさらしてから3秒後に、残炎が少なくとも25秒であることが判明した。これは規格に記載されている最低ランクを達成するための最長残炎要件である20秒よりも長かった。 However, the produced samples were subjected to a flame test according to the fire resistant glove test method detailed in the EN 407:2020 standard. The resulting stretchable fabric was found to have an afterflame of at least 25 seconds after 3 seconds of exposure to flame. This was longer than the maximum afterflame requirement of 20 seconds to achieve the minimum rank stated in the standard.
わずか3秒間の火炎曝露で過度の残炎が発生したため、EN407試験の15秒曝露及びNFPA-2112試験の12秒曝露についてのその後の試験は両方行わなかった。 Subsequent testing for both the 15 second exposure in the EN407 test and the 12 second exposure in the NFPA-2112 test were not performed due to excessive afterflame generation after only 3 seconds of flame exposure.
2本の平行な経糸の交編みにより製造されるニット
個々の経糸又は個々の経糸の束を編み機に供給して糸を交編することで製造されたニットが実施例4及び比較例Bに例示されており、表4にまとめられている。
Knits made by interlacing two parallel warp yarns Knits made by feeding individual warp yarns or bundles of individual warp yarns to a knitting machine and interlacing the yarns are exemplified in Example 4 and Comparative Example B and summarized in Table 4.
実施例4
第1の経糸(2本撚りのパラアラミドリング紡績糸であり、各撚糸は2インチのポリ(パラフェニレンテレフタルアミド)ステープル糸から製造されており、2本撚り糸のそれぞれは16綿番手である)を、実施例1の18綿番手のシース-コア糸である第2の経糸と交編した。
Example 4
The first warp yarn (a two-ply para-aramid ring spun yarn, each yarn made from 2 inch poly(paraphenylene terephthalamide) staple yarn, each of the two plies being 16 cotton count) was interwoven with the second warp yarn, which was the 18 cotton count sheath-core yarn of Example 1.
次いで、この2つの経糸を13ゲージ編み機でスリーブへと交編した。得られたスリーブは、優れた手触りと形状フィット性を有していた。 The two warp yarns were then interwoven into a sleeve on a 13-gauge knitting machine. The resulting sleeve had excellent feel and shape fit.
製造したスリーブの生地サンプルを洗浄して編立油と仕上げ材を除去し、これに対してNFPA-2112-2018規格に詳述されている耐火手袋試験方法に従って燃焼試験を行った。得られた伸縮性のある生地は、試験中に2.5%の重量が消費され、残炎が0秒であることが判明した。これは規格で許容される2秒の最長残炎要件と5%の重量減少制限を下回っていた。 Fabric samples of the produced sleeves were washed to remove knitting oils and finishes and then flame tested according to the fire-resistant glove test method detailed in the NFPA-2112-2018 standard. The resulting stretch fabric was found to have a 0 second afterflame with 2.5% weight loss during testing, below the 2 second maximum afterflame requirement and 5% weight loss limit allowed by the standard.
比較例B
2インチのモダクリルステープルから製造した12綿番手のモダクリルリング紡績糸の経糸を、実施例1の18綿番手のシース-コア糸の経糸と交編した。この2つの経糸を13ゲージ編み機でスリーブへと交編した。得られたスリーブは、優れた手触りと形状フィット性を有していた。
Comparative Example B
A warp of 12 cotton count modacrylic ring spun yarn made from 2 inch modacrylic staple was interwoven with a warp of the 18 cotton count sheath-core yarn of Example 1. The two warp yarns were interwoven into a sleeve on a 13 gauge knitting machine. The resulting sleeve had excellent hand and form fit.
製造したサンプルを洗浄して編立油と仕上げ材を除去し、これに対してNFPA-2112-2018規格に詳述されている耐火手袋試験方法に従って燃焼試験を行った。得られた伸縮性のある生地は、試験中に5.8%の重量が消費され、残炎が2.3秒であることが判明した。これは規格で許容される2秒の最長残炎要件と5%の重量減少制限を上回っていた。 The produced samples were washed to remove knitting oils and finishes and then flame tested according to the fire-resistant glove test method detailed in the NFPA-2112-2018 standard. The resulting stretch fabric was found to have a 2.3 second afterflame with 5.8% weight loss during testing, exceeding the 2 second maximum afterflame requirement and 5% weight loss limit allowed by the standard.
緯糸挿入により製造されるニット
緯糸挿入により糸を交編することによって製造したニットが実施例3並びに比較例B及びCに例示されており、表4にまとめられている。
Knits Made by Weft Insertion Knits made by interlacing yarns by weft insertion are illustrated in Example 3 and Comparative Examples B and C and are summarized in Table 4.
実施例5
第1の経糸(2本撚りのパラアラミドリング紡績糸であり、各撚糸は2インチのポリ(パラフェニレンテレフタルアミド)ステープル糸から製造されており、2本撚り糸のそれぞれは16綿番手である)を、第2の経糸(1200デニールのコアスパン繊維と440デニールのスパンデックスコアをリング紡績することによって製造され、糸の紡績プロセス中に3倍に引き伸ばされた、モダクリルシース-スパンデックスコア弾性糸)と交編して、耐火糸を製造した。弾性コア糸の組成は、スパンデックス約12%、モダクリルステープル繊維約88%であった。
Example 5
The first warp yarn (a two-ply para-aramid ring spun yarn, each yarn made from 2 inch poly(paraphenylene terephthalamide) staple yarn, each of the two-ply yarns being 16 cotton count) was interwoven with the second warp yarn (a modacrylic sheath-spandex core elastic yarn made by ring spinning 1200 denier core spun fiber with a 440 denier spandex core and stretched 3 times during the yarn spinning process) to produce a fire resistant yarn. The composition of the elastic core yarn was about 12% spandex and about 88% modacrylic staple fiber.
モダクリルシース-スパンデックスコア弾性糸を3目ごとに挿入する緯糸挿入技術を使用して、第1の経糸と第2の経糸をShima-Seiki横編み機で13ゲージのニット袖口へと交編した。得られたスリーブは、優れた形状フィット性を有していた。 The first and second warp yarns were interwoven on a Shima-Seiki flat knitting machine into a 13-gauge knitted cuff using a weft insertion technique in which a modacrylic sheath-spandex core elastic yarn was inserted every third stitch. The resulting sleeve had excellent form fit.
製造したサンプルを洗浄して編立油と仕上げ材を除去し、これに対してNFPA-2112-2018規格に詳述されている耐火手袋試験方法に従って燃焼試験を行った。得られた伸縮性のある生地は、試験中に4%の重量が消費され、残炎が0秒であることが判明した。これは規格で許容される2秒の最長残炎要件と5%の重量減少制限を下回っていた。 The produced samples were washed to remove knitting oils and finishes and then flame tested according to the fire-resistant glove test method detailed in the NFPA-2112-2018 standard. The resulting stretch fabric was found to have a 0 second afterflame with 4% weight loss during testing, below the 2 second maximum afterflame requirement and 5% weight loss limit allowed by the standard.
比較例C
実施例5の2本撚りのパラアラミドリング紡績糸の第1の経糸を、異なる第2の経糸と組み合わせた。この第2の経糸は、Supreme Elastic Corporationのポリエステル繊維で包まれ被覆されたゴム弾性コードであり、第1の経糸と第2の経糸を、Shima-Seiki横編み機で伸縮性のある袖口を製造するために交編した。エラストマーコードの組成は、ポリエステル繊維75%、ゴム25%と見積もられた。経糸は、13ゲージのニット袖口の3目ごとにポリエステル繊維で包まれ被覆されたゴム弾性コードを挿入する緯糸挿入技術を使用して交編した。得られたスリーブは、優れた形状フィット性を有していた。
Comparative Example C
The first warp yarn of the two-ply para-aramid ring spun yarn of Example 5 was combined with a different second warp yarn. This second warp yarn was a polyester fiber wrapped and covered elastomeric cord from Supreme Elastic Corporation, and the first warp yarn and the second warp yarn were interwoven on a Shima-Seiki flat knitting machine to produce an elasticated cuff. The composition of the elastomeric cord was estimated to be 75% polyester fiber and 25% rubber. The warp yarns were interwoven using a weft insertion technique that inserted the polyester fiber wrapped and covered elastomeric cord into every third stitch of the 13 gauge knitted cuff. The resulting sleeve had excellent form fit.
製造したスリーブの生地サンプルを洗浄して編立油と仕上げ材を除去し、これに対してNFPA-2112-2018規格に詳述されている耐火手袋試験方法に従って燃焼試験を行った。得られた伸縮性のある生地は、試験中に9%の重量が消費され、残炎が43秒であることが判明した。これは規格で許容される2秒の最長残炎と5%の重量減少の限度を超えていた。 Fabric samples of the produced sleeves were washed to remove knitting oils and finishes and then flame tested according to the fire-resistant glove test method detailed in the NFPA-2112-2018 standard. The resulting stretch fabric was found to have consumed 9% of its weight during the test and had a 43 second afterflame, exceeding the 2 second maximum afterflame and 5% weight loss limits allowed by the standard.
比較例D
2インチのモダクリルステープルから製造された、各糸が35綿番手であるリング紡績糸の4つの経糸を、モダクリルシースとスパンデックスコアとを有するシース-コア弾性糸と交編した。シース-コア弾性糸は、440デニールのスパンデックスコアを有する1200デニールのモダクリルステープル糸をリング紡糸することによって製造し、スパンデックスを紡糸中に3倍に引き伸ばすことで、約12%のスパンデックスと88%のモダクリルステープル繊維の組成を有するシース-コア弾性糸を製造した。弾性糸は、手袋編み機で編まれる13ゲージのニットスリーブの3目ごとに緯糸挿入技術を使用して交編した。得られたスリーブは、優れた形状フィット性を有していた。
Comparative Example D
Four warp yarns of ring spun yarn made from 2 inch modacrylic staple, each yarn having a 35 cotton count, were interwoven with a sheath-core elastic yarn having a modacrylic sheath and a spandex core. The sheath-core elastic yarn was made by ring spinning a 1200 denier modacrylic staple yarn having a 440 denier spandex core, and the spandex was stretched three times during spinning to produce a sheath-core elastic yarn having a composition of approximately 12% spandex and 88% modacrylic staple fiber. The elastic yarn was interwoven using a weft insertion technique into every third stitch of a 13 gauge knit sleeve knitted on a glove knitting machine. The resulting sleeve had excellent form fit.
製造したスリーブの生地サンプルを洗浄して編立油と仕上げ材を除去し、これに対してNFPA-2112-2018規格に詳述されている耐火手袋試験方法に従って燃焼試験を行った。得られた伸縮性のある生地は、試験中に10%の重量が消費され、残炎が0秒であることが判明した。これは規格で許容される2秒の最長残炎要件を下回っていたが、5%の重量減少の限度を超えていた。 Fabric samples of the produced sleeves were washed to remove knitting oils and finishes and then flame tested according to the fire-resistant glove test method detailed in the NFPA-2112-2018 standard. The resulting stretch fabric was found to have a 0 second afterflame with 10% weight consumption during testing. This was below the maximum afterflame requirement of 2 seconds allowed by the standard, but exceeded the 5% weight loss limit.
Claims (27)
(b)ハロゲン化自己消火性ステープル繊維のシースと、少なくとも1本の連続エラストマーフィラメントを含むコアとを有するシース/コア構造を持つ少なくとも1本の第2の糸;
を含む耐火性耐切創性生地であって、
前記第2の糸の総重量を基準として前記少なくとも1本の第2の糸の60~95重量%がハロゲン化自己消火性繊維であり、前記ハロゲン化自己消火性繊維が前記少なくとも1本の連続エラストマーフィラメントと接触しており、前記第2の糸は無機繊維を含まないか、又は実質的に含まず;
NFPA-2112-2018に従って試験した場合に、前記生地の最長残炎時間が2秒以下であり、重量減少が5重量%以下である、耐火性耐切創性生地。 (a) at least one first yarn comprising at least 50 weight percent heat resistant polymeric fibers, based on the total weight of the polymeric fibers in the first yarn, wherein at least 30 weight percent of the polymeric fibers present in said at least one first yarn are cut resistant heat resistant polymeric fibers having a cut resistance of 500 grams force or greater according to ASTM F2992-15; and (b) at least one second yarn having a sheath/core construction having a sheath of halogenated self-extinguishing staple fibers and a core comprising at least one continuous elastomeric filament;
A fire and cut resistant fabric comprising:
60-95% by weight of the at least one second yarn is halogenated self-extinguishing fiber, based on the total weight of the second yarn, the halogenated self-extinguishing fiber being in contact with the at least one continuous elastomeric filament, and the second yarn is free or substantially free of inorganic fibers;
1. A fire resistant, cut resistant fabric, wherein the fabric has a maximum afterflame time of 2 seconds or less and a weight loss of 5% or less by weight when tested according to NFPA-2112-2018.
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