JP6930725B2 - Design twisted yarn and fiber structure using it - Google Patents
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Description
本発明は、金属フィラメントを含む意匠撚糸及びこれを用いた繊維構造物に関する。
The present invention relates to a metal filament containing insignificant Takumi twisting and fiber structure using the same.
アーク溶接などの溶接作業、溶鉱炉などの炉前作業、加熱調理などの高熱物体を扱う作業には、安全の面から耐熱手袋が必要である。熱的に過酷な作業における耐熱手袋の材料は、一般的に動物の皮を使用している。本出願人は、アラミド繊維、ポリベンズイミダゾール繊維、ポリベンズオキサゾール繊維、ポリベンズアゾール繊維、ポリアミドイミド繊維、メラミン繊維及びポリイミド繊維などの耐熱性繊維を含む意匠撚糸を用いて耐熱手袋を作成することを提案した（特許文献１）。また特許文献２には、アラミド繊維糸単体を用いて手袋を編成し、手のひら部分に合成樹脂を加熱融着することが提案されている。さらに特許文献３には、二重構造の繊維生地製靴下が提案されている。
From the viewpoint of safety, heat-resistant gloves are required for welding work such as arc welding, pre-furnace work such as a blast furnace, and work handling high-temperature objects such as cooking. Animal skin is generally used as the material for heat-resistant gloves in thermally demanding work. The applicant shall prepare heat-resistant gloves using design twisted yarn containing heat-resistant fibers such as aramid fiber, polybenzimidazole fiber, polybenzoxazole fiber, polybenzazole fiber, polyamide-imide fiber, melamine fiber and polyimide fiber. (Patent Document 1). Further,
しかし、従来の繊維構造体は、耐熱性、断熱性等に問題があり、さらに高い耐熱性、断熱性が求められている。 However, the conventional fiber structure has problems in heat resistance, heat insulating property, etc., and higher heat resistance and heat insulating property are required.
本発明は、前記従来の問題を解決するため、耐熱金属フィラメントを使用することにより、さらに優れた耐熱性、断熱性を有する意匠撚糸及びこれを用いた繊維構造物を提供する。
The present invention, the order to solve the conventional problems, by using a refractory metal filament, further excellent heat resistance, provides a meaning Takumi twisting and fiber structure using the same that have a heat insulating property.
本発明の意匠撚糸は、芯糸、花糸及び押さえ糸で構成される意匠撚糸であって、前記花糸は耐熱金属フィラメントの表面に合成繊維糸を巻き付けたカバーリングヤーンであり、前記耐熱金属フィラメントは、タングステン(W)及びモリブデン(Mo)から選ばれる少なくとも一つのフィラメントであり、合成繊維は水溶解性繊維糸であり、全体としてストレート状であり、前記芯糸及び押さえ糸は水溶解性繊維糸、又は耐熱金属フィラメントの表面に合成繊維糸を巻き付けたカバーリングヤーンであり、前記耐熱金属フィラメントは、タングステン(W)及びモリブデン(Mo)から選ばれる少なくとも一つのフィラメントであり、合成繊維は水溶解性繊維糸であり、全体としてストレート状であり、全体に実撚りがかかっていることを特徴とする。
The design twisted yarn of the present invention is a design twisted yarn composed of a core yarn, a flower yarn and a pressing yarn, and the flower yarn is a covering yarn in which a synthetic fiber yarn is wound around the surface of a heat-resistant metal filament, and the heat-resistant metal. The filament is at least one filament selected from tungsten (W) and molybdenum (Mo), the synthetic fiber is a water-soluble fiber yarn, and is straight as a whole, and the core yarn and the presser yarn are water- soluble. It is a covering yarn in which a synthetic fiber yarn is wound around the surface of a fiber yarn or a heat-resistant metal filament, and the heat-resistant metal filament is at least one filament selected from tungsten (W) and molybdenum (Mo). It is a water-soluble fiber yarn, is straight as a whole, and is characterized in that it is actually twisted as a whole.
本発明の第１番目の繊維構造物は、前記の意匠撚糸を含む繊維構造物であって、前記繊維構造物の水溶解性繊維糸が除去されており、耐熱金属フィラメント単独で構成されている金属繊維層、又は前記金属繊維層とJIS K 7201-2で測定される酸素指数（Ｏ．Ｉ）が２６以上の難燃性繊維層で構成される積層構造物であることを特徴とする。The first fiber structure of the present invention is a fiber structure containing the above-mentioned design twisted yarn, from which the water-soluble fiber yarn of the fiber structure has been removed, and is composed of a heat-resistant metal filament alone. It is characterized in that it is a metal fiber layer or a laminated structure composed of the metal fiber layer and a flame-retardant fiber layer having an oxygen index (O.I.) of 26 or more as measured by JIS K 7201-2.
本発明の第２番目の繊維構造物は、前記の意匠撚糸と、難燃性繊維糸を含む繊維構造物であって、前記繊維構造物の水溶解性繊維糸が除去されており、前記難燃性繊維は、JIS K 7201-2で測定される酸素指数（Ｏ．Ｉ）が２６以上であることを特徴とする。The second fiber structure of the present invention is a fiber structure containing the above-mentioned design twisted yarn and flame-retardant fiber yarn, and the water-soluble fiber yarn of the said fiber structure is removed, and the above-mentioned difficulty. The flammable fiber is characterized by having an oxygen index (O.I) of 26 or more as measured by JIS K 7201-2.
本発明は、タングステン(W)及びモリブデン(Mo)から選ばれる少なくとも一つのフィラメントを使用しているため、高い耐熱性及び断熱性を発揮できる。また、水溶解性繊維糸を使用していることにより、繊維構造物にした後に、水溶解性繊維糸を容易に除去できる。本発明の第１番目の繊維構造物は、耐熱金属フィラメント単独で構成されている金属繊維層、又は前記金属繊維層とJIS K 7201-2で測定される酸素指数（Ｏ．Ｉ）が２６以上の難燃性繊維層で構成される積層構造物であることにより、伝導熱、対流熱、放射熱のいずれに対しても高い耐熱性及び断熱性を発揮できる。これは、本発明の意匠撚糸が細かくランダムに配置され、水溶解性繊維糸は除去され、耐熱金属フィラメント単独で構成されている金属繊維層となるため、高熱の火炎等を受けても熱分散してしまうと推定される。本発明の第２番目の繊維構造物は、耐熱金属フィラメントと難燃性繊維糸で構成されているため、双方が相乗的に障壁となり、高い耐熱性及び断熱性を発揮できる。 Since the present invention uses at least one filament selected from tungsten (W) and molybdenum (Mo), it can exhibit high heat resistance and heat insulating properties. Further, by using the water-soluble fiber yarn, the water-soluble fiber yarn can be easily removed after the fiber structure is formed. The first fiber structure of the present invention is a metal fiber layer composed of a heat-resistant metal filament alone, or an oxygen index (O.I) of 26 or more measured with the metal fiber layer according to JIS K 7201-2. Since it is a laminated structure composed of the flame-retardant fiber layer of No. 1, it can exhibit high heat resistance and heat insulating property against any of conduction heat, convection heat, and radiated heat. This is because the design twisted yarns of the present invention are finely and randomly arranged, water-soluble fiber yarns are removed, and a metal fiber layer composed of a refractory metal filament alone is formed. It is presumed that it will be done. Since the second fiber structure of the present invention is composed of a refractory metal filament and a flame-retardant fiber yarn, both of them synergistically act as a barrier and can exhibit high heat resistance and heat insulating properties.
本発明は、耐熱金属フィラメントの表面に合成繊維糸を巻き付けたカバーリングヤーンである。耐熱金属フィラメント単独では、織物、編物、不織布にすることは困難であるが、カバーリングヤーンを巻き付けると織機、編機、不織布製造装置に供給でき、シート状の繊維構造物を製造できる。カバーリング糸として、水溶性ビニロン等の水溶解性繊維糸を使用すると、繊維構造物とした後に、耐熱金属フィラメント単独の繊維構造物とすることができる。また、前記カバーリングヤーンと難燃性繊維糸とを引き揃えた糸、合撚糸、交織、交編等をすると、耐熱金属フィラメントで補強された難燃性繊維構造物ができる。 The present invention is a covering yarn in which a synthetic fiber yarn is wound around the surface of a refractory metal filament. Although it is difficult to make a woven fabric, a knitted fabric, or a non-woven fabric by using the heat-resistant metal filament alone, it can be supplied to a loom, a knitting machine, or a non-woven fabric manufacturing apparatus by winding a covering yarn, and a sheet-shaped fiber structure can be manufactured. When a water-soluble fiber yarn such as water-soluble vinylon is used as the covering yarn, the fiber structure can be made into a heat-resistant metal filament alone. Further, when the covering yarn and the flame-retardant fiber yarn are aligned, a twisted yarn, a mixed weave, a mixed knitting, or the like, a flame-retardant fiber structure reinforced with a heat-resistant metal filament is formed.
前記耐熱金属フィラメントは、タングステン(W)及びモリブデン(Mo)から選ばれる少なくとも一つのフィラメントである。タングステン(W)は白熱電灯や放電ランプの発光部分に使われている。融点は３３８０℃であるが、わずかなドープが含まれているので、フィラメントの融点はこれより低い。モリブデン(Mo)の融点は１６２０℃である。前記耐熱金属フィラメントの線直径は１０〜５０μｍが好ましく、さらに好ましくは１５〜４０μｍである。耐熱金属フィラメントは、モノフィラメントでもマルチフィラメントでもよいが、モノフィラメントのほうが扱いやすい。 The refractory metal filament is at least one filament selected from tungsten (W) and molybdenum (Mo). Tungsten (W) is used in the light emitting parts of incandescent lamps and discharge lamps. The melting point is 3380 ° C., but the melting point of the filament is lower than this because it contains a small amount of dope. The melting point of molybdenum (Mo) is 1620 ° C. The wire diameter of the refractory metal filament is preferably 10 to 50 μm, more preferably 15 to 40 μm. The refractory metal filament may be monofilament or multifilament, but monofilament is easier to handle.
水溶解性繊維糸は、例えば水溶性ビニロンがあり、温水乃至熱騰水で溶解できる。耐熱金属フィラメントの表面に水溶解性繊維糸を巻き付けたカバーリングヤーンは、全体としてストレート状である。これは耐熱金属フィラメントの形状が残っているためである。水溶性ビニロンは、フィラメント糸でもよいし紡績糸でもよい。 The water-soluble fiber yarn includes, for example, water-soluble vinylon, and can be dissolved in warm water or boiling water. The covering yarn in which the water-soluble fiber yarn is wound around the surface of the refractory metal filament is straight as a whole. This is because the shape of the refractory metal filament remains. The water-soluble vinylon may be a filament yarn or a spun yarn.
前記カバーリングヤーンは、シングルカバーリングヤーン又はダブルカバーリングヤーンが好ましい。この中でもシングルカバーリングヤーンは製造しやすく、コストも安いため好ましい。芯糸の耐熱金属フィラメントには、さらに添え糸として水溶解性繊維糸が配置されているのが好ましい。このような添え糸が配置されていると、耐熱金属フィラメントとカバーリング糸との一体化が強くなる。 The covering yarn is preferably a single covering yarn or a double covering yarn. Of these, the single covering yarn is preferable because it is easy to manufacture and the cost is low. It is preferable that a water-soluble fiber yarn is further arranged as a companion yarn on the refractory metal filament of the core yarn. When such a splicing thread is arranged, the integration between the refractory metal filament and the covering thread becomes stronger.
本発明の意匠撚糸は、芯糸、花糸及び押さえ糸で構成される意匠撚糸であって、前記花糸は前記のカバーリングヤーンであり、前記芯糸及び押さえ糸は前記のカバーリングヤーン又は水溶解性繊維糸であり、全体に実撚りがかかっている。これにより、織機、編機、不織布製造装置の工程通過性を良好にするとともに、耐熱金属フィラメントによる細かいループまたはクリンプを数多く作り、熱遮断性を上げることができる。この意匠撚糸は、芯糸が１本、花糸が２〜６本、押さえ糸が１本であるのが好ましい。意匠撚糸は取り扱い性をよくするため、全体として１００〜１０００回／ｍ程度の実撚りがかかっている。 The design twisted yarn of the present invention is a design twisted yarn composed of a core yarn, a flower yarn and a pressing yarn, the flower yarn is the covering yarn, and the core yarn and the pressing yarn are the covering yarn or the pressing yarn. It is a water-soluble fiber yarn and is actually twisted as a whole. As a result, the process passability of the loom, the knitting machine, and the non-woven fabric manufacturing apparatus can be improved, and a large number of fine loops or crimps made of the refractory metal filament can be formed to improve the heat blocking property. The design twisted yarn preferably has one core yarn, two to six flower yarns, and one pressing yarn. In order to improve the handleability of the design twisted yarn, the actual twist is applied about 100 to 1000 times / m as a whole.
本発明の第１番目の繊維構造物は、耐熱金属フィラメント単独で構成されている金属繊維層、又は前記金属繊維層とJIS K 7201-2で測定される酸素指数（Ｏ．Ｉ）が２６以上の難燃性繊維層で構成される積層構造物である。ことにより、伝導熱、対流熱、放射熱のいずれに対しても高い耐熱性及び断熱性を発揮できる。これは、本発明の意匠撚糸が細かくランダムに配置され、水溶解性繊維糸は除去され、耐熱金属フィラメント単独で構成されている金属繊維層となるため、高熱の火炎等を受けても熱分散してしまうと推定される。本発明の第２番目の繊維構造物は、耐熱金属フィラメントと難燃性繊維糸で構成されているため、双方が相乗的に障壁となり、高い耐熱性及び断熱性を発揮できる。 The first fiber structure of the present invention is a metal fiber layer composed of a heat-resistant metal filament alone, or an oxygen index (O.I) of 26 or more measured with the metal fiber layer according to JIS K 7201-2. It is a laminated structure composed of the flame-retardant fiber layer of. As a result, high heat resistance and heat insulating properties can be exhibited against any of conduction heat, convection heat, and radiant heat. This is because the design twisted yarns of the present invention are finely and randomly arranged, water-soluble fiber yarns are removed, and a metal fiber layer composed of a refractory metal filament alone is formed. It is presumed that it will be done. Since the second fiber structure of the present invention is composed of a refractory metal filament and a flame-retardant fiber yarn, both of them synergistically act as a barrier and can exhibit high heat resistance and heat insulating properties.
難燃性繊維は、パラ系アラミド繊維糸、メタ系アラミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリベンズオキサゾール繊維及び難燃性アクリル繊維から選ばれる少なくとも一つの繊維から選ばれる少なくとも一つの繊維であるのが好ましい。
（１）パラ系アラミド繊維
パラ系アラミド繊維は、単独重合系として米国Du pont社製、商品名"ケブラー"（日本の東レ・デュポン社製も同一商品名）、帝人社製、商品名"トワロン"があり、共重合系として帝人社製、商品名"テクノーラ"がある。これらの繊維の引張強度は20.3〜24.7cN/dtex、熱分解開始温度は約５００℃、酸素指数（ＯＩ）値は２５〜２９である。
（２）メタ系アラミド繊維
メタ系アラミド繊維は、例えば米国Du pont社製、商品名"ノーメッスク"（日本の東レ・デュポン社製も同一商品名）、帝人社製、商品名"コーネックス"などがある。酸素指数（ＯＩ）は２９〜３０である。
（３）ポリアリレート繊維
ポリアリレート繊維としては、クラレ社製、商品名“ベクトラン”がある。この繊維は強度が１８〜２２cN/dtex,弾性率６００〜７４１cN/dtex,融点又は分解温度が３００℃、酸素指数（ＯＩ）は２７〜２８である。
（４）ポリベンズオキサゾール繊維
ポリベンズオキサゾール（ＰＢＯ）繊維としては、東洋紡社製、商品名“ザイロン”がある。この繊維は引張強度が３７cN/dtex,弾性率２７０MPa, 融点又は分解温度が６７０℃、酸素指数（ＯＩ）は６４である。
（５）難燃性アクリル繊維
アクリロニトリルに難燃剤として塩化ビニル系モノマーを共重合したアクリル繊維を使用できる。カネカ社製、商品名“プロテックス”などがある。酸素指数（ＯＩ）は２９〜３７である。
The flame-retardant fiber is preferably at least one fiber selected from at least one fiber selected from para-aramid fiber yarn, meta-aramid fiber, polyarylate fiber, polybenzoxazole fiber and flame-retardant acrylic fiber. ..
(1) Para-based aramid fiber Para-based aramid fiber is manufactured by Du pont in the United States as a copolymerization system, and has a trade name of "Kevlar" (the same trade name is also manufactured by Toray DuPont in Japan), manufactured by Teijin, and trade name "Twaron". There is "Technora", which is a copolymer product manufactured by Teijin Limited. The tensile strength of these fibers is 20.3 to 24.7 cN / dtex, the thermal decomposition start temperature is about 500 ° C., and the oxygen index (OI) value is 25 to 29.
(2) Meta-based aramid fiber Meta-based aramid fiber is, for example, manufactured by Du pont in the United States, product name "No Mesque" (the same product name as Toray DuPont in Japan), manufactured by Teijin, and trade name "Conex". There is. The oxygen index (OI) is 29-30.
(3) Polyarylate fiber As the polyarylate fiber, there is a trade name "Vectran" manufactured by Kuraray Co., Ltd. The fibers have a strength of 18 to 22 cN / dtex, an elastic modulus of 600 to 741 cN / dtex, a melting point or decomposition temperature of 300 ° C., and an oxygen index (OI) of 27 to 28.
(4) Polybenzoxazole fiber As the polybenzoxazole (PBO) fiber, there is a trade name "Zylon" manufactured by Toyobo Co., Ltd. The fiber has a tensile strength of 37 cN / dtex, an elastic modulus of 270 MPa, a melting point or decomposition temperature of 670 ° C., and an oxygen index (OI) of 64.
(5) Flame Retardant Acrylic Fiber Acrylic fiber obtained by copolymerizing acrylonitrile with a vinyl chloride monomer as a flame retardant can be used. Made by Kaneka Corporation, the product name is "Protex". The oxygen index (OI) is 29-37.
前記繊維構造物は織物、編物及び不織布から選ばれる少なくとも一つであるのが好ましい。これらの繊維構造物であれば、耐熱性及び断熱性の必要な部分に適用しやすい。 The fiber structure is preferably at least one selected from woven fabrics, knitted fabrics and non-woven fabrics. These fiber structures are easy to apply to parts that require heat resistance and heat insulation.
以下、図面を用いて説明する。以下の図面において、同一符号は同一物を示す。図１Ａは本発明の一実施形態のシングルカバーリングヤーン１の平面説明図である。このシングルカバーリングヤーン１は、芯糸の耐熱金属フィラメント２の表面に水溶解繊維糸３を巻き付けた糸である。図１Ｂは同、ダブルカバーリングヤーン４の平面説明図である。このシングルカバーリングヤーン４は、芯糸の耐熱金属フィラメント２の表面に水溶解繊維糸３と、その表面に水溶解繊維糸３とは逆方向に水溶解繊維糸５巻き付けた糸である。図１Ｃは同、芯糸の耐熱金属フィラメント２に添え糸７を配置してシングルカバーリングヤーン６とした平面説明図である。
Hereinafter, it will be described with reference to the drawings. In the drawings below, the same reference numerals indicate the same thing. FIG. 1A is a plan explanatory view of a single covering yarn 1 according to an embodiment of the present invention. The single covering yarn 1 is a yarn in which a water-
図２は同、意匠撚糸８の平面説明図である。この意匠撚糸８は前記のシングルカバーリングヤーン又はダブルカバーリングヤーンを使用して製造されており、芯糸９の表面に花糸１０が浮き糸状態でたるんで配置され、その上から押さえ糸１１で固定している。この意匠撚糸８は全体として１００〜１０００回／ｍ程度の実撚りがかかっている。
FIG. 2 is a plan explanatory view of the design twisted yarn 8. The design twisted yarn 8 is manufactured by using the single covering yarn or the double covering yarn described above, and the
図３は同、意匠撚糸を用いて手袋を編み、水溶解性繊維糸を溶解した後のタングステンフィラメント糸単独で構成された手袋１２の模式的平面図である。この手袋１２はタングステンフィラメント糸のみで構成されているため、不燃であり、熱遮断性も高い。この手袋１２の下に、アラミド繊維の意匠撚糸で構成された耐熱手袋をはめてもよい。
FIG. 3 is a schematic plan view of the
図４は本発明の一実施形態の意匠撚糸の外観写真（倍率約０．５倍）である。糸の表面が凹凸になっているのは花糸が外側に膨らんでいるからである。 FIG. 4 is an external photograph (magnification of about 0.5 times) of the design twisted yarn according to the embodiment of the present invention. The surface of the thread is uneven because the flower thread bulges outward.
図５は本発明の一実施形態の意匠撚糸を用いた筒編物の外観写真（倍率約０．４倍）である。全体が白い筒編物になっているのは、水溶解繊維糸３のビニロン糸が表面にあらわれているからであり、内部にはタングステンフィラメント糸が存在している。
FIG. 5 is an external photograph (magnification of about 0.4 times) of a tubular knitted fabric using the design twisted yarn of one embodiment of the present invention. The whole is a white tubular knit because the vinylon yarn of the water-
図６は本発明の一実施形態の筒編物から水溶解性繊維糸を溶解した後のタングステンフィラメント糸単独で構成された筒編物の外観写真（倍率約０．４倍）である。タングステンフィラメント糸のみの編目が観察できる。細かい毛羽やループ状に見えているのは意匠撚糸の花糸部分である。この筒編物の中央左側の変色部分は、ISO9151に従い、図９に示す対流熱伝達試験方法で下方からメッケルバーナーで接炎した部分である。高温の火炎に当たっても変色する程度で大きな損傷は見られなかった。 FIG. 6 is an external photograph (magnification of about 0.4 times) of the tubular knitted fabric composed of the tungsten filament yarn alone after dissolving the water-soluble fiber yarn from the tubular knitted fabric according to the embodiment of the present invention. The stitches of only the tungsten filament yarn can be observed. It is the flower yarn part of the design twisted yarn that looks like fine fluff and loops. The discolored portion on the left side of the center of this tubular knitted fabric is the portion exposed to flame with a Meckel burner from below by the convection heat transfer test method shown in FIG. 9 in accordance with ISO9151. Even when exposed to a high-temperature flame, the color was discolored and no major damage was observed.
図７は本発明の一実施形態の意匠撚糸とメタアラミド系難燃性繊維糸を引き揃えて編んだ筒編物の外観写真（倍率約０．４倍）である。この筒編地は本出願人が製造販売しているメタアラミド繊維糸の意匠撚糸で編んだ組織（商品名"ATSUBOUGU"）を使用した。 FIG. 7 is an external photograph (magnification of about 0.4 times) of a tubular knitted fabric in which the design twisted yarn and the metaaramid-based flame-retardant fiber yarn of one embodiment of the present invention are aligned and knitted. For this tubular knitted fabric, the structure (trade name "ATSUBOUGU") knitted with the design twisted yarn of the meta-aramid fiber yarn manufactured and sold by the applicant was used.
図８は本発明の一実施例の熱伝達試験に供する試験サンプルの積層構造を示す模式的断面図である。この積層構造体１３は、タングステンフィラメント糸単独で構成された筒編物１４を３枚重ね（６層）、その下に本出願人が製造販売しているメタアラミド繊維糸の意匠撚糸で編んだ組織（商品名"ATSUBOUGU"）を積層したものである。この積層構造体１３は全体を逆さにして、タングステンフィラメント糸単独で構成された筒編物１４の表面から火炎を当てる。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a laminated structure of test samples to be subjected to a heat transfer test according to an embodiment of the present invention. The
図９は本発明の別の実施例の熱伝達試験に供する試験サンプルの筒編物１６を示す模式的断面図である。この筒編物１６は本発明の一実施形態の意匠撚糸とメタアラミド系難燃性繊維糸を引き揃えて編んだ筒編物であり、これをカットして１枚とし、この状態で熱伝達試験に使用した。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a
図１０は本発明の一実施例の熱伝達試験方法を示す模式的断面図である。この熱伝達試験装置２０は、試験サンプル２５を熱流センサー２２の下にセットし、下方の５０ｍｍ離れた位置からメッケルバーナー２１で接炎し、センサー２２の温度が２４℃及び１２℃上昇するまでの時間（秒）を測定する。熱流センサー２２の温度や熱量などデータはセンサー線２３から分析装置に送られる。２４は断熱板である。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a heat transfer test method according to an embodiment of the present invention. In this heat
以下実施例を用いて、さらに本発明を具体的に説明する。
＜接触熱伝達試験＞
ISO12127-1:2007に従い、試験温度２５０℃において、試験サンプルの裏側が１０℃上昇するまでの時間（秒）を測定した。時間は長いほど断熱性は高い。
＜対流熱伝達試験＞
ISO9151に従い、図１０に示す方法で測定した。試験サンプルを熱流センサーの下にセットし、下方からメッケルバーナーで接炎し、センサーの温度が２４℃及び１２℃上昇するまでの時間（秒）を測定する。ＨＴＩ24は２４℃上昇までの時間（秒）、ＨＴＩ12は１２℃上昇までの時間（秒）である。時間は長いほど断熱性は高い。なお、最初にバーナーからのセンサーへの熱流束は、試験サンプルを熱流センサーの下にセットしない状態でバーナーによりセンサーを接炎した際に、センサーの温度上昇から次の式によって求めた値が８０kW/m2になるようにバーナー火炎を調節する。
Ｑ＝ＭｃρＲ／Ａ
但し、Ｑ：熱流束（kW/m2）
Ｍ：センサー（銅）の質量(kg)
ｃρ： センサーの熱容量（0.385kJ/kg・℃）
Ｒ：センサーの温度上昇曲線の直線部分の傾き（℃／ｓ）
Ａ：センサーの表面積（ｍ2）
＜放射熱伝達試験＞
ISO69427-2002,B法に従い、入射熱流束密度４０kW/m2で測定した。時間は長いほど断熱性は高い。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples.
<Contact heat transfer test>
According to ISO12127-1: 2007, the time (seconds) until the back side of the test sample rose by 10 ° C. was measured at a test temperature of 250 ° C. The longer the time, the higher the heat insulation.
<Convection heat transfer test>
The measurement was performed by the method shown in FIG. 10 according to ISO9151. The test sample is set under the heat flow sensor, and the flame is contacted from below with a Meckel burner, and the time (seconds) until the temperature of the sensor rises by 24 ° C. and 12 ° C. is measured. HTI 24 is the time to rise by 24 ° C. (seconds), and HTI 12 is the time to rise by 12 ° C. (seconds). The longer the time, the higher the heat insulation. First, the heat flux from the burner to the sensor is 80 kW, which is calculated by the following formula from the temperature rise of the sensor when the sensor is exposed to flame by the burner without setting the test sample under the heat flow sensor. Adjust the burner flame to / m 2.
Q = McρR / A
However, Q: heat flux (kW / m 2 )
M: Mass of sensor (copper) (kg)
cρ: Heat capacity of the sensor (0.385kJ / kg ・ ℃)
R: Slope of the straight part of the temperature rise curve of the sensor (° C / s)
A: Surface area of the sensor (m 2 )
<Radiation heat transfer test>
Measured at an incident heat flux density of 40 kW / m 2 according to ISO69427-2002, B method. The longer the time, the higher the heat insulation.
（実施例１）
＜カバーリングヤーンＡ＞
芯はタングステンフィラメント糸（線直径は２０μｍ、引っ張り強度３２００〜４０００MPa）を１本と、水溶性ビニロン１１０Ｔｅｘを１本とした。被覆糸は水溶性ビニロン１１０Ｔｅｘを１本とした。これらを使用して図１Ｃに示すカバーリングヤーンを作成した。カバーリング撚糸の撚り数は３００回／ｍとした。
＜カバーリングヤーンＢ＞
芯はタングステンフィラメント糸（線直径は３３μｍ、引っ張り強度３０００〜３８００MPa）を１本と、水溶性ビニロン１１０Ｔｅｘを１本とした。被覆糸は水溶性ビニロン１１０Ｔｅｘを１本とした。これらを使用して図１Ｃに示すカバーリングヤーンを作成した。カバーリング撚糸の撚り数は３００回／ｍとした。
＜意匠撚糸＞
芯糸にカバーリングヤーンＡを１本、花糸にカバーリングヤーンＡを４本、押さえ糸にカバーリングヤーンＡを１本使用して図２、図４に示す意匠撚糸作成した。これらの糸を意匠撚糸機に供給し、芯糸及び押さえ糸に対して花糸を３倍（３００％）オーバーフィードした。意匠撚糸機における撚り回数はＳ撚５００回／ｍとした。
＜筒編物＞
カバーリングヤーンＢ２本と、意匠撚糸１本を使用し、筒編物を編成した。質量割合は、カバーリングヤーンＢ１７．２質量％、意匠撚糸８２．８質量％であり、筒編物の大きさは外形直径８０ｍｍ、長さ３００ｍｍ、編み上げ時の質量４０．２ｇ、熱水により水溶性ビニロンを溶解させた後の質量１０．０ｇであった。編み上げ時の筒編物の写真を図５に示す。熱水により水溶性ビニロンを溶解させた後の筒編物はタングステン(W)１００％品であった。
(Example 1)
<Covering yarn A>
The core was made of one tungsten filament yarn (
<Covering yarn B>
The core was made of one tungsten filament yarn (wire diameter 33 μm, tensile strength 3000 to 3800 MPa) and one water-soluble vinylon 110Tex. As the coating thread, one water-soluble vinylon 110Tex was used. These were used to create the covering yarn shown in FIG. 1C. The number of twists of the covering twisted yarn was set to 300 times / m.
<Design twisted yarn>
The design twisted yarns shown in FIGS. 2 and 4 were prepared by using one covering yarn A for the core yarn, four covering yarns A for the flower yarn, and one covering yarn A for the holding yarn. These yarns were supplied to the design twisting machine, and the flower yarns were overfed three times (300%) with respect to the core yarns and the pressing yarns. The number of twists in the design twisting machine was S twist 500 times / m.
<Cylinder knitting>
A tubular knit was knitted using two covering yarns B and one design twisted yarn. The mass ratio is 17.2% by mass of covering yarn B and 82.8% by mass of design twisted yarn, and the size of the tubular knitted fabric is 80 mm in outer diameter, 300 mm in length, 40.2 g in mass when knitted, and water-soluble by hot water. The mass after dissolving vinylon was 10.0 g. A photograph of the tubular knitted fabric at the time of knitting is shown in FIG. The tubular knitted product after dissolving the water-soluble vinylon with hot water was a 100% tungsten (W) product.
（実施例２）
実施例１の意匠撚糸１本と、メタアラミド繊維糸２０番手（メートル番手）、２本双糸を４本使用し、筒編物を編成した。質量割合は、メタアラミド繊維３８．５質量％、意匠撚糸６１．５質量％であり、筒編物の大きさは外形直径８０ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、編み上げ時の質量２９．５ｇ、熱水により水溶性ビニロンを溶解させた後の質量１８．５ｇであった。筒編物の写真を図７に示す。
(Example 2)
A tubular knitted fabric was knitted using one design twisted yarn of Example 1 and four metaaramid fiber yarns having a count of 20 (metric count) and two twin yarns. The mass ratio is 38.5% by mass of metaaramid fiber and 61.5% by mass of design twisted yarn, and the size of the tubular knitted fabric is 80 mm in outer diameter, 150 mm in length, 29.5 g in mass at the time of knitting, and water-soluble vinylon by hot water. The mass was 18.5 g after dissolving. A photograph of the tubular knitted fabric is shown in FIG.
＜接触熱伝達試験＞
サンプルＡは、熱源側に実施例１で得られたタングステン(W)フィラメント糸１００％の筒編物を３枚（編地総数６層）配置し、センサー側には本出願人が製造販売しているメタアラミド繊維糸の意匠撚糸で編んだ組織（商品名"ATSUBOUGU"）を１層配置した。
サンプルＢは、熱源側に実施例２で得られた筒編物を１層配置し、センサー側には本出願人が製造販売しているメタアラミド繊維糸の意匠撚糸で編んだ組織（商品名"ATSUBOUGU"）を１層配置した。
サンプルＣ（比較例）は、熱源側にメタアラミド繊維糸３本とメタアラミドループ糸１本を使用した編み生地１層を配置し、センサー側には何も配置せずに測定した。
＜対流熱伝達試験＞
サンプルＤは、熱源側に実施例１で得られたタングステン(W)フィラメント糸１００％の筒編物を３枚（編地総数６層）配置し、センサー側には本出願人が製造販売しているメタアラミド繊維糸の意匠撚糸で編んだ組織（商品名"ATSUBOUGU"）を１層配置した。
サンプルＥ（比較例）は、熱源側にメタアラミド繊維糸３本とメタアラミドループ糸１本を使用した編み生地１層を配置し、センサー側は何も配置せずに測定した。
サンプルＦは、熱源側に実施例２で得られた筒編物を１層配置し、センサー側には本出願人が製造販売しているメタアラミド繊維糸の意匠撚糸で編んだ組織（商品名"ATSUBOUGU"）を１層配置した。
＜放射熱伝達試験＞
サンプルＧは、熱源側に実施例１で得られたタングステン(W)フィラメント糸１００％の筒編物を３枚（編地総数６層）配置し、センサー側には本出願人が製造販売しているメタアラミド繊維糸の意匠撚糸で編んだ組織（商品名"ATSUBOUGU"）を１層配置した。図６に示すタングステン(W)フィラメント糸１００％の筒編物の中央左側の変色部分は、メッケルバーナーで接炎した部分である。高温の火炎に当たっても変色する程度で大きな損傷は見られなかった。
以上の結果はまとめて表１〜３に示す。
<Contact heat transfer test>
In sample A, three tubular knitted fabrics of 100% tungsten (W) filament yarn obtained in Example 1 (total number of knitted fabrics: 6 layers) are arranged on the heat source side, and the applicant manufactures and sells the sample A on the sensor side. The structure (trade name "ATSUBOUGU") knitted with the design twisted yarn of the meta-aramid fiber yarn is arranged in one layer.
In sample B, one layer of the tubular knitted fabric obtained in Example 2 is arranged on the heat source side, and the structure knitted with the design twisted yarn of the metaaramid fiber yarn manufactured and sold by the applicant on the sensor side (trade name "ATSUBOUGU"). ") Was arranged in one layer.
In sample C (comparative example), one layer of knitted fabric using three meta-aramid fiber yarns and one meta-aramid loop yarn was arranged on the heat source side, and measurement was performed without arranging anything on the sensor side.
<Convection heat transfer test>
In Sample D, three tubular knitted fabrics of 100% tungsten (W) filament yarn obtained in Example 1 (total number of knitted fabrics: 6 layers) are arranged on the heat source side, and the applicant manufactures and sells the sample D on the sensor side. The structure (trade name "ATSUBOUGU") knitted with the design twisted yarn of the meta-aramid fiber yarn is arranged in one layer.
In sample E (comparative example), one layer of knitted fabric using three meta-aramid fiber yarns and one meta-aramid loop yarn was arranged on the heat source side, and measurement was performed without arranging anything on the sensor side.
In sample F, one layer of the tubular knitted fabric obtained in Example 2 is arranged on the heat source side, and the structure knitted with the design twisted yarn of the metaaramid fiber yarn manufactured and sold by the applicant on the sensor side (trade name "ATSUBOUGU"). ") Was arranged in one layer.
<Radiation heat transfer test>
In sample G, three tubular knitted fabrics of 100% tungsten (W) filament yarn obtained in Example 1 (total number of knitted fabrics: 6 layers) are arranged on the heat source side, and the applicant manufactures and sells the sample G on the sensor side. The structure (trade name "ATSUBOUGU") knitted with the design twisted yarn of the meta-aramid fiber yarn is arranged in one layer. The discolored portion on the left side of the center of the tubular knitted fabric made of 100% tungsten (W) filament yarn shown in FIG. 6 is a portion that has been exposed to flame by a Meckel burner. Even when exposed to a high-temperature flame, the color was discolored and no major damage was observed.
The above results are summarized in Tables 1 to 3.
以上のとおり、本実施例の繊維構造物は、伝導熱、対流熱、放射熱のいずれに対しても高い耐熱性及び断熱性を示すことが確認できた。 As described above, it was confirmed that the fiber structure of this example exhibits high heat resistance and heat insulating property against all of conduction heat, convection heat, and radiant heat.
（実施例３）
実施例１で作成した意匠撚糸を使用して、シマセイキ社製手袋編み機（７ゲージ）を使用して手袋を編成した。得られた手袋を熱水処理して水溶解性繊維糸を除去し、タングステン(W)フィラメント糸１００％の手袋を作成した。この手袋を図３に示す。この手袋の１枚の質量は２０ｇであった。内側手袋に本出願人が製造販売しているメタアラミド繊維糸の意匠撚糸で編んだ手袋（商品名"ATSUBOUGU"）をはめ、外側に前記タングステン(W)フィラメント糸１００％の手袋をはめて、真っ赤な炭火を持っても手袋は傷むことはなく、熱さも感じなかった。
(Example 3)
Using the design twisted yarn prepared in Example 1, gloves were knitted using a glove knitting machine (7 gauge) manufactured by Shimaseiki Co., Ltd. The obtained gloves were treated with hot water to remove water-soluble fiber yarns, and gloves made of 100% tungsten (W) filament yarns were prepared. This glove is shown in FIG. The mass of one piece of this glove was 20 g. The inner glove is fitted with a glove (trade name "ATSUBOUGU") knitted with the design twisted yarn of the meta-aramid fiber yarn manufactured and sold by the applicant, and the glove made of 100% tungsten (W) filament yarn is put on the outer side to make it bright red. The gloves did not get damaged and I didn't feel the heat even if I had a nice charcoal fire.
本発明の繊維構造物は、高温物質を扱う作業手袋、アーク溶接などの溶接作業、溶鉱炉などの炉前作業用手袋、加熱調理などの高熱物体を扱う作業用手袋、これらの作業服、これらの防火具、防火扉、防火壁、金庫の壁材などに有用である。 The fiber structure of the present invention includes work gloves that handle high-temperature substances, welding work such as arc welding, pre-furnace work gloves such as smelting furnaces, work gloves that handle high-temperature objects such as cooking, these work clothes, and these. It is useful for fire protection equipment, fire doors, fire walls, wall materials for safes, etc.
１，６ シングルカバーリングヤーン
２ 耐熱金属フィラメント
３，５ 水溶解繊維糸
４ ダブルカバーリングヤーン
７ 添え糸
８ 意匠撚糸
９ 芯糸
１０ 花糸
１１ 押さえ糸
１２ タングステンフィラメント手袋
１３ 試験サンプル積層構造体
１４ タングステンフィラメント糸の筒編物
１５ メタアラミド繊維糸の筒編物
１６ 意匠撚糸とメタアラミド系難燃性繊維糸を引き揃えて編んだ筒編物
２０ 熱伝達試験装置
２１ メッケルバーナー
２２ 熱流センサー
２３ センサー線
２４ 断熱板
２５ 試験サンプル
1,6
Claims (8)
前記花糸は耐熱金属フィラメントの表面に合成繊維糸を巻き付けたカバーリングヤーンであり、前記耐熱金属フィラメントは、タングステン(W)及びモリブデン(Mo)から選ばれる少なくとも一つのフィラメントであり、合成繊維は水溶解性繊維糸であり、全体としてストレート状であり、
前記芯糸及び押さえ糸は水溶解性繊維糸、又は耐熱金属フィラメントの表面に合成繊維糸を巻き付けたカバーリングヤーンであり、前記耐熱金属フィラメントは、タングステン(W)及びモリブデン(Mo)から選ばれる少なくとも一つのフィラメントであり、合成繊維は水溶解性繊維糸であり、全体としてストレート状であり、
全体に実撚りがかかっていることを特徴とする意匠撚糸。 A design twisted yarn composed of a core yarn, a flower yarn and a holding yarn.
The filament is a covering yarn in which a synthetic fiber yarn is wound around the surface of a heat-resistant metal filament, and the heat-resistant metal filament is at least one filament selected from tungsten (W) and molybdenum (Mo). Water-soluble fiber yarn, straight as a whole,
The core yarn and the presser yarn are water-soluble fiber yarns or covering yarns in which synthetic fiber yarns are wound around the surface of heat-resistant metal filaments, and the heat-resistant metal filaments are selected from tungsten (W) and molybdenum (Mo). At least one filament, the synthetic fiber is a water-soluble fiber yarn, straight as a whole,
Design twisted yarn characterized by actual twisting throughout.
前記繊維構造物の水溶解性繊維糸が除去されており、耐熱金属フィラメント単独で構成されている金属繊維層、又は前記金属繊維層とJIS K 7201-2で測定される酸素指数（Ｏ．Ｉ）が２６以上の難燃性繊維層で構成される積層構造物であることを特徴とする繊維構造物。 A fiber structure containing the design twisted yarn according to any one of claims 1 to 4.
The water-soluble fiber yarn of the fiber structure has been removed, and the metal fiber layer composed of the heat-resistant metal filament alone, or the oxygen index (O.I.) measured with the metal fiber layer according to JIS K 7201-2. ) Is a laminated structure composed of 26 or more flame-retardant fiber layers.
前記繊維構造物の水溶解性繊維糸が除去されており、
前記難燃性繊維は、JIS K 7201-2で測定される酸素指数（Ｏ．Ｉ）が２６以上であることを特徴とする繊維構造物。 A fiber structure containing the design twisted yarn according to any one of claims 1 to 3 and a flame-retardant fiber yarn.
The water-soluble fiber yarn of the fiber structure has been removed,
The flame-retardant fiber is a fiber structure having an oxygen index (O.I.) of 26 or more as measured by JIS K 7201-2.
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