CN1973073A

CN1973073A - 透气度可逆变化的纺织品

Info

Publication number: CN1973073A
Application number: CN200580017894.4A
Authority: CN
Inventors: 黑田久; 田中光男; 盐月光昭; 土田晃启
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd; Mitsubishi Rayon Textile Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 2004-06-01
Filing date: 2005-05-18
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2025-05-18
Also published as: CN100543211C

Abstract

本发明涉及一种多层结构的透气度可逆变化纺织品，其含有湿度大于等于95％时的卷曲率小于10％、湿度小于等于45％时的卷曲率大于等于20％的可逆卷曲醋酸纤维素纤维，目付为100～350g/m²。当由于吸水、吸湿而使纺织品的水分率变高时，其透气度增大，可以防止发汗时衣服内的闷热感、发粘感或者温度上升，当水分排出到外部环境后，纺织品的透气度变化至本来的状态，可以防止由于汽化热导致的体温过度下降，从而能够将衣服内的环境保持舒适。

Description

透气度可逆变化的纺织品

技术领域

本发明涉及透气度可逆变化的纺织品。

背景技术

近年来，流行趋势、消费者需求极其多样化，为了提供符合消费者期望的衣料用纺织品，需要进一步的手感改良、特性化的功能。因此希望出现一种衣料用的纺织品，作为其特性化的功能之一，是随着衣服内温度、湿度等的变化，衣服的透气度也发生可逆性的变化，从而调控衣服内的温度、湿度，调节至总是舒适的状态。

目前，已知棉或羊毛等的天然纤维具有随着湿气或水分而可逆变化的特性，但是由于这类材料保水性强，所以干燥时与保水时的变化不迅速，衣服的透气度的变化也慢，其差异也小。

因此，利用合成纤维进行了各种研究，例如在专利文献1中，记载了一种透气度自身调节纺织品，其含有如下的复合纤维，该复合纤维是含磺酸酯基团的改性聚对苯二甲酸乙二酯与尼龙并列复合而成、并且卷曲率相对于湿度变化而可逆变化。

但是，在该方法中，聚酯和尼龙两者的吸水性、吸湿性都不充分，由湿度、水分导致的形态变化小，纺织品的透气度的变化不充分，吸水性、速干性也不充分。

另外，在引用文献2中，公开了一种纺织品，其使用了将下述纤维进行碱处理而获得的醋酸纤维素纤维，所述纤维是将显示可逆卷曲性能、平均取代度的差异大于等于规定值的醋酸纤维素按规定的重量比并列式地复合纺丝成的纤维，但是，由于由湿度导致的卷曲的可逆变化，而使得作为纺织品的尺寸稳定性不能说是充分的，另外，速干性也不充分。

专利文献1：特开2003-41462号公报

专利文献2：特开2002-180323号公报

发明内容

本发明的目的在于解决这样的现有技术中的问题点，提供一种透气度可逆变化的纺织品，其会因湿度、水分率的变化而使透气度发生大的变化，具有优异的吸水、吸湿、速干性、布帛强度、尺寸稳定性。

该目的可以通过下述多层结构的透气度可逆变化纺织品来实现，所述纺织品含有作为本发明基本构成的湿度大于等于95％时的卷曲率小于10％、湿度小于等于45％时的卷曲率大于等于20％的可逆卷曲醋酸纤维素纤维，并且其单位面积的重量(目付)为100～350g/m²。

根据本发明的透气度可逆变化纺织品，当由于吸水、吸湿而使纺织品的水分率变高时，其透气度增大，可以防止发汗时衣服内的闷热感、发粘感或者温度上升，当水分排出到外部环境后，纺织品的透气度变化至本来的状态，可以防止由于汽化热导致的体温过度下降，从而能够使衣服内的环境保持舒适。

具体实施方式

本发明的纺织品必须含有湿度大于等于95％时的卷曲率小于10％、湿度小于等于45％时的卷曲率大于等于20％的可逆卷曲醋酸纤维素纤维。该醋酸纤维素纤维由于湿度大于等于95％时的卷曲率小于10％，所以在发汗时纺织品的网格变大，纺织品的透气度增加，又因为湿度小于等于45％时的卷曲率大于等于20％，所以在干燥时透气度降低，可以通过卷曲保温，提高手感。

进而在本发明中，因为由水分率变化导致的该醋酯纤维的形态变化大，所以当纺织品由透气度可逆变化的一层构成时，由于可逆变化而使纺织品的尺寸稳定性、强度降低，因此需要形成多层结构的纺织品。

作为多层结构的纺织品，可以列举出，具有表面层与背面层的二层结构纺织品、或进而具有中间层的三层结构纺织品等，只要至少一层的透气度能够可逆变化即可，但是由于当作为发汗部位的皮肤侧即背面层的透气度可逆变化时，在有效地将汗水吸湿、吸水、干燥方面是优选的，所以更优选在背面层含有可逆卷曲醋酸纤维素纤维。

进而，在本发明中，需要单位面积的重量即目付为100～350g/m²。纺织品中的纤维的自由度、纺织品内的空间越大，透气度的可逆变化变得越大，在目付小于100g/m²的情况下，纺织品的形态稳定性变差。另外，对于高密度的纺织品，透气度的变化变得不充分，残留水分率的降低也变慢。因此，需要目付小于等于350g/m²，当其超过350g/m²时，纺织品的密度过高，由吸水、吸湿导致的透气度的变化降低，从而难以防止发汗时的闷热感、发粘感、温度上升，干燥速度也降低。

进而在本发明中，从避免纺织物透明、纺织品的强度、尺寸稳定性的角度出发，优选表面层与背面层的纺织品的密度不同，优选表面层与背面层的纺织品密度的比，背面层密度/表面层密度大于等于1.2。

另外，织物的密度通过以下的式子，用在表面或者背面浮起的每单位面积的组织点数的比来表示。

密度＝(每单位面积的经丝浮起组织点数×dtex(或者1/公支)+每单位面积的纬丝浮起组织点数×dtex(或者1/公支))/单位面积

另外，针织物的密度通过下式求得。

密度＝{dtex(或者1/公支)×线圈横列数/2.54cm}×{dtex(或者1/公支)×线圈纵行数/2.54cm}

该情况下的线圈横列数、线圈纵行数，通过在各个层的构成部位数，即在针织物的情况下由线圈所形成的针眼计算得出。另外，在表面层与背面层由丝条构成，不能明确区分的情况下，用表面层或背面层中的{dtex(或者1/公支)×横列数/2.54cm}或{dtex(或者1/公支)×纵行数/2.54cm}分别乘以各个层的构成部位数的比例，计算得出即可。

另外，即使在背面层的纤维构成表面层的一部分的情况下，当构成背面层的针眼比表面层多时，也认为该纤维是构成背面层的丝条。

进而在本发明中，优选表面层或者背面层的至少一方的针织组织是全针组织。在编织表面层或者背面层时，对于1横列的编织，1/1组织或全针组织是基本的组织，但是与1/1组织相比，优选全针组织，作为含有全针的针织组织，有2/2，3/1组织等，优选大于等于2线圈连续被编织的针织组织，即含有全针的针织组织。

含有全针的针织组织与1/1组织相比，全针的线圈长度长，因而伸缩性优异，所以易于得到透气度差异。针织组织最优选表面层和背面层全都使用全针组织来构成，但是也可以单面使用全针组织。

作为这样的针织物，可以列举出，表面层为全针组织、背面层为抽针单集圈组织的编织、或表面层为1/1组织、背面层为单集圈全针组织等。

另外，从纺织品的强度保持、形态稳定性的观点出发，也可以利用加捻、混纤等将可逆卷曲醋酸纤维素纤维与聚酯纤维或聚酰胺纤维等进行复合来使用，优选以大于等于20重量％、更优选以大于等于30重量％的比例含有该醋酸纤维素纤维。

进而在本发明中，通过含有醋酸纤维素纤维，可以提高醋酸纤维素纤维特有的光泽、有深度的色调、发色性、干燥感、适度的吸湿性等的性能。

另外，在醋酸纤维素纤维中，也包含复合了不同乙酰化度的醋酯的纤维，只要被复合的一方是醋酸纤维素即可。

进而，在本发明中，在残留水分率的测定中，优选从测定开始起20分钟后的残留水分率小于等于50％。当从测定开始起20分钟后的残留水分率大于50％时，纺织品吸收的水分的干燥速度慢，容易产生发粘感。

另外，在本发明中，在模拟皮肤温度的测定中，优选在供热量为2.33(w/100cm²)、发汗量为0.5(g/100cm²)的状态下保持10分钟后的温度上升在4℃以内，进而在使供热量为0.58(w/100cm²)、发汗量为0(g/100cm²)的状态，5分钟以内模拟皮肤温度下降至初始温度。

通过将在供热量为2.33(w/100cm²)、发汗量为0.5(g/100cm²)的状态下保持10分钟后的温度上升控制在4℃以内，可以防止在运动时的体温过度上升、发汗。当该温度上升超过4℃时，体温的上升、发汗量增加，闷热感、发粘感容易变强。

进而，通过在供热量为2.33(w/100cm²)、发汗量为0.5(g/100cm²)的状态下经过10分钟后，使供热量为0.58(w/100cm²)、发汗量为0(g/100cm²)的状态，在5分钟以内模拟皮肤温度下降至小于等于初始温度，在运动后，易于迅速降低体温、抑制发汗。

另外，在本发明中，优选在利用Larose法(ラロ一ズ法)的吸水速度测定中，从测定开始起10秒钟后的吸水量大于等于1ml，通过使从测定开始10秒钟后的吸水量大于等于1ml，可以迅速吸收皮肤表面的汗水，从而防止发粘感。

另外，本发明的透气度可逆变化纺织品，优选水分率为60％时的透气度与干燥时的透气度相比要大于等于20 cm³/cm²/sec。当水分率为60％时的透气度高于干燥时的透气度的数值小于20 cm³/cm²/sec时，在发汗时，水分、热量不能充分地排放到外部环境中，干燥速度也变慢，衣服内的闷热感、发粘感或温度上升增加。

当将本发明的透气度可逆变化纺织品用于纤维制品时，最优选在皮肤侧的部位使用。该针织品如上述那样吸收从皮肤侧产生的湿气或汗，适合用于具有因透气度变化带来的舒适性的纤维制品，例如运动衣、内衣的用途。

在该纤维制品中，最优选100％使用本发明的透气度可逆变化纺织品，但是也可以在人体的腋下等出汗多的部位部分使用，为了追求舒适性，优选使用大于等于20重量％的该纺织品，更优选使用大于等于30重量％。

下面，对本发明的透气度可逆变化纺织品的制造方法的一例进行详细说明。

本发明的透气度可逆变化纺织品，需要含有湿度大于等于95％时的卷曲率小于10％、湿度小于等于45％时的卷曲率大于等于20％的可逆卷曲醋酸纤维素纤维。

作为这样的纤维，可以列举出，将平均取代度不同的醋酸纤维素并列式地复合纺丝而形成的母体纤维进行碱处理而形成的纤维，优选为下述母体纤维进行碱处理而形成的会因吸湿、吸水使卷曲形态发生变化的醋酸纤维素纤维，所述母体纤维是将平均取代度小于2.60的醋酸纤维素与平均取代度大于等于2.76的醋酸纤维素以40∶60～75∶25的重量比例进行复合纺丝而形成的纤维。另外，碱处理可以在丝的状态下进行，也可以在形成纺织品后进行。

另外，从使因吸湿、吸水引起的形态变化显现充分差异的观点出发，更优选复合成分一方的低取代度成分完全脱乙酰化。

这样的因吸湿、吸水引起形态发生可逆变化的纤维在纺织品中含有大于等于10％即可，为了得到穿着时的舒适性，优选含有大于等于20％。

进而，该纤维也可以通过加捻、空气混纤等与其他的纤维复合来使用。作为其他的纤维，优选与聚酯长纤维或者与聚酰胺长纤维形成的复合丝。

在本发明中，需要制成多层结构的纺织品，该纺织品至少在一层中含有上述的会因吸湿、吸水引起其形态可逆变化、且吸水、速干性优异的纤维，纺织品的目付为100～350g/m²。

作为多层结构的针织物，可以列举出具有表面层和背面层的二层结构针织物、或者进而具有中间层的三层结构针织物等，只要至少一层含有该纤维即可，但是从有效地吸收汗水的角度出发，优选在作为发汗部位的皮肤侧即背面层含有该纤维。

对纺织品的组织没有特别限定，对于双面针织物的针织组织，为了得到透气度差异，含有全针组织的集圈接结的针织组织是优选的针织组织，优选为针织物表层或者针织物背层的至少一方的针织组织由含有全针的集圈接结的针织组织构成的双面针织物。

另外，在编织针织物表层或者针织物背层时，在1横列的编织中，1/1组织或全针组织是基本的组织，但是与1/1组织相比，优选全针组织，作为含有全针的针织组织，有2/2，3/1组织等，优选大于等于2线圈连续被编织的针织组织，即含有全针的针织组织。

与1/1组织相比，优选含有全针的针织组织的理由在于，丝长度有差异，与1/1组织相比，全针的线圈长度长，因此伸缩性优异，从而易于得到透气度差异。

以下，列举实施例来说明本发明。另外各特性值按照以下的方法来测定。另外，在对纺织品进行测定时，使用洗涤(JIS L0217-1995 103法)20次后的样品。

(卷曲率)

用样品的纤维在框周长为1.125m的绕丝框上制作20圈的绞纱，进行碱处理(1重量％的氢氧化钠水溶液，温度为60～65℃，处理时间10分钟，液浴比1∶100)。干燥后，施加起始负荷，1分钟后测定绞纱长度(L0)，接着施加负荷，在规定的湿度(测定温度＝20℃)下放置5分钟后测定绞纱长度(L1)。

卷曲率(％)＝(L1-L0)/L1×100

起始负荷：纤度(dtex)×(9/10)×(1/10)×40g

负荷：纤度(dtex)×(0.36/1000)×40g

(形态稳定性)

用目测评价在湿度95％与湿度45％下的纺织品的形态变化。当布帛的形态没有变化时记做○；当由于吸湿，纺织品伸长、布帛的大小增大而发生形态变化时记做×。

(残留水分率)

在天平上的丙烯酸板上滴加0.1ml的水滴，在其上放置纺织品样品(10cm×10cm，干燥重量W0(g))，并使其吸水，将此时的重量记做W100(g)，放置5分钟，测定重量W，通过下式求出残留水分率。

残留水分率＝(W-W0)/(W100-W0)×100

(吸水量)

根据JIS L-1907的表面吸水法(Larose法)，使用东洋纺工程株式会社制Larose法吸水性测定装置TL-01型，将样品置于水饱和过的水平玻璃过滤器上，在该样品上施力480g的负荷，测定从测定开始起10秒钟后试样通过玻璃过滤器吸上来的水量。此时，将与玻璃过滤器相接的样品的面设为样品吸水性高侧的一面。

(模拟皮肤温度)

使用加藤技研株式会社热物性测定装置KES-7F，在热板上放置规定量的水滴(相当于发汗量)，给予规定的热量，当热板温度达到30℃(初期温度)后，将纺织品样品放置在热板上，通过热板表面的热电偶来测定热板温度的变化。

在供热量为2.33(w/100cm²)、水滴为0.5(g/100cm²)的条件下，以测定开始起10分钟后的温度作为模拟皮肤温度1，在测定模拟皮肤温度1后，使供热量为0.58(w/100cm²)，以5分钟后的温度作为模拟皮肤温度2。

热板面积：100cm²(10cm×10cm)

测定条件：20℃、65％RH、风速0.1m/sec

(闷热感、发粘感)

用与样品同样的纺织品制作运动衫(run shirt)，进行穿着试验。跑步1小时后，评价闷热感、发粘感。没有闷热感、发粘感时记做○，有闷热感、发粘感时记做×。

(透气度差异)

将纺织品(40cm×40cm)浸渍在水中24小时后进行脱水(脱水时间3分钟)，在20℃、65％的周围环境下风干24小时，作为干燥时的样品，测定重量W0(g)和透气度。

将该样品浸渍在水中24小时后，脱水至水分率变为100％后，在20℃、65％的周围环境下，每30分钟测定一次样品重量W(g)和透气度。

从水分率为60％时的透气度中减去干燥时的透气度来作为透气度差异。

透气度按照JIS L-1018，使用弗雷泽(フラジ一ル)型试验机进行测定。

水分率(％)＝(W-W0)/W0×100

透气度试验机：TEXTEST社制，FX3300

实施例1

将平均取代度为2.91的三醋酸纤维素与平均取代度为2.41的二醋酸纤维素，分别溶解在二氯甲烷91重量％/甲醇9重量％的混合溶剂中，调制成三醋酸纤维素浓度为22重量％的纺丝原液和二醋酸纤维素浓度为22重量％的纺丝原液。使用这些纺丝原液，利用干式纺丝法，将二醋酸纤维素成分与三醋酸纤维素成分以重量比50∶50并列式地复合纺丝，得到84dtex/20的长丝。得到的复合醋酯纤维在湿度为95％时的卷曲率为7％，在湿度为45％时的卷曲率为25％。

使用将该醋酯纤维与聚酯纤维33dtex/12的长丝进行空气混纤得到的混纺丝，制作下述双面针织物。

^*双面针织物

针织机：30英寸28隔距

针织组织：表面层和背面层是全针组织，接结是1/1双面集圈

丝构成：表面层为聚酯纤维110dtex24长丝

集圈部分为聚酯纤维56dtex24长丝

背面层为上述混纺丝

对编织的双面针织物实施下述的碱处理后，在130℃下染色，将染色物在170℃下用拉幅器进行热固定，得到双面针织物。得到的针织物的目付为235g/m²。

^*碱处理条件

碱处理液：氢氧化钠1重量％水溶液

处理液浴比：1∶100

处理温度：60℃

处理时间：15分钟

得到的针织物的评价结果示于表1。在背面使用的复合醋酯纤维的卷曲形态随湿度的变化而变化，因此针织物的透气度变化，在穿着试验中，没有闷热感、发粘感。

实施例2

使用与实施例1同样的复合醋酯纤维与聚酯纤维的混纺丝，来制作下述的抽针双面针织物，进行与实施例1同样的碱处理和染色加工，得到双面针织物。得到的针织物的目付为215g/m²。

^*抽针双面针织物

针织机：30英寸28隔距

针织组织：表面层是全针，背面层是1/1的抽针组织，接结是双面集圈

丝构成：表面层为聚酯纤维110dtex24长丝

集圈部分为聚酯纤维56dtex24长丝

背面层为上述混纺丝

(比较例1)

除了在背面层使用110dtex/48长丝的聚酯纤维以外，其他与实施例1同样来制作双面针织物。得到的针织物的目付为230g/m²。

得到的针织物的评价结果示于表1。由于透气度不随着湿度的变化而发生变化，所以形成闷热感、发粘感大的针织物。

(比较例2)

使用在实施例1中使用的混纺丝，在28G的条件下编织单层结构的平针针织物，除此以外，其他与实施例1同样来制作针织物。得到的针织物的目付为80g/m²。

得到的针织物的评价结果示于表1。伴随着湿度变化，针织物的透气度发生变化，但是当湿度大时，针织物伸长，作为针织物的形态不稳定。

实施例3

将平均取代度为2.91的三醋酸纤维素与平均取代度为2.41的二醋酸纤维素，分别溶解在二氯甲烷91重量％/甲醇9重量％的混合溶剂中，调制成三醋酸纤维素浓度为22重量％的纺丝原液和二醋酸纤维素浓度为22重量％的纺丝原液。使用这些纺丝原液，利用干式纺丝法，将二醋酸纤维素成分与三醋酸纤维素成分以重量比50∶50并列式地复合纺丝，得到110dtex/26长丝的并列式复合成的醋酸纤维素纤维。得到的复合醋酯纤维在湿度为95％时的卷曲率为9％，在湿度为45％时的卷曲率为27％。

在背面使用该醋酸纤维素纤维与33dtex/8长丝的聚酯纤维混纺而成的混纺丝，在表面使用110dtex/48长丝的聚酯纤维，制成下述的网眼双面针织物(目付185g/m²)。

^*网眼双面针织物

针织机：30英寸28隔距

针织组织：表面层是全针组织，背面层是由全针组织形成的单面集圈网眼

组织

丝构成：表面层为聚酯纤维110dtex24长丝

背面层为上述混纺丝

接着，用下述条件对得到的针织物进行碱处理，使得减少率为17.5％。另外，减少率通过碱处理前后的重量变化来计算。

^*碱处理条件

碱处理液：氢氧化钠1重量％水溶液

处理液浴比：1∶100

处理温度：60℃

处理时间：10分钟

得到的针织物的评价结果示于表2。在背面使用的醋酸纤维素纤维的卷曲形态随湿度的变化而变化，因此针织物的透气度变化，在穿着试验中，没有闷热感、发粘感。

(比较例3)

在表面、背面使用110dtex/48长丝的聚酯纤维，利用与实施例3同样的针织组织，制成网眼双面针织物(目付185g/m²)。

所得到的针织物的评价结果示于表2。

由于不发生因为湿度而引起的透气度的变化，所以成为闷热感、发粘感大的针织物。

(比较例4)

在表面、背面使用40/1的棉丝，通过与实施例3同样的针织组织，制成网眼双面针织物(目付230g/m²)。

所得到的针织物的评价结果示于表2。

由于湿度引起的透气度的变化很小，保水性也强，所以成为闷热感、发粘感大的针织物。

[表1]

	实施例1	实施例2	比较例1	比较例2
	实施例1	实施例2	比较例1	比较例2	残留水分率％(20分钟)	29.5	30.1	61.6	38.5
透气度差异(cm³/cm²/sec)	64.5	70.0	3.0	160	残留水分率％(20分钟)	29.5	30.1	61.6	38.5
透气度差异(cm³/cm²/sec)	64.5	70.0	3.0	160	闷热感、发粘感	○	○	×	○
形态稳定性	○	○	○	×	闷热感、发粘感	○	○	×	○

[表2]

	实施例3	比较例3	比较例4
	实施例3	比较例3	比较例4	残留水分率％(20分钟)	30.5	61.7	92.0
吸水量(ml)	1.69	0.03	1.73	残留水分率％(20分钟)	30.5	61.7	92.0
吸水量(ml)	1.69	0.03	1.73	透气度差异(cm³/cm²/sec)	58.2	0	23
初始温度(℃)	30	30	30	透气度差异(cm³/cm²/sec)	58.2	0	23
初始温度(℃)	30	30	30	模拟皮肤温度1(℃)	33.0	36.0	35.0
模拟皮肤温度2(℃)	28.6	32.1	30.4	模拟皮肤温度1(℃)	33.0	36.0	35.0
模拟皮肤温度2(℃)	28.6	32.1	30.4	闷热感、发粘感	○	×	×

Claims

1.一种多层结构的透气度可逆变化纺织品，其含有湿度大于等于95％时的卷曲率小于10％、湿度小于等于45％时的卷曲率大于等于20％的可逆卷曲醋酸纤维素纤维，目付为100～350g/m²。

2.如权利要求1所述的透气度可逆变化纺织品，在背面层含有上述可逆卷曲醋酸纤维素纤维。

3.如权利要求1或2所述的透气度可逆变化纺织品，在残留水分率的测定中，从测定开始起20分钟后的残留水分率小于等于50％。

4.如权利要求1～3的任一项所述的透气度可逆变化纺织品，在模拟皮肤温度的测定中，在供热量为2.33(w/100cm²)、发汗量为0.5(g/100cm²)的状态下，10分钟后的温度上升在4℃以内，进而在使供热量为0.58(w/100cm²)、发汗量为0(g/100cm²)的状态下，5分钟以内模拟皮肤温度下降至小于等于初始温度。

5.如权利要求1～4的任一项所述的透气度可逆变化纺织品，在利用Larose法的吸水速度测定中，从测定开始起10秒钟后的吸水量大于等于1ml。