JP2018168477A - Fire retardant knitted fabric - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、難燃性織編物に関するものであり、特にアラミド繊維とセルロース繊維とからなり高強力と洗濯耐久性を有する難燃性織編物に関するものである。 The present invention relates to a flame retardant woven or knitted fabric, and more particularly to a flame retardant woven or knitted fabric composed of aramid fibers and cellulose fibers and having high strength and washing durability.
アラミド繊維は、一般に高強力、高弾性率、耐熱性、寸法安定性、耐薬品性などの特性を有する高機能繊維（いわゆるスーパー繊維）の一つであり、全芳香族ポリアミド繊維ともいわれる。このアラミド繊維は、パラ系アラミド繊維とメタ系アラミド繊維の２種類に大別される。パラ系アラミド繊維は、特に強力、防弾・防刃性などに優れ、防弾チョッキ、自動車のブレーキパッドなどの摩耗材、タイヤコード、光ファイバーの補強材、ロープ、ネット、魚網などに使用されている。一方、メタ系アラミド繊維は、長期耐熱性、難燃性、耐薬品性などに優れ、消防服などの各種防護作業服やバグフィルターなどとして使用されている。 The aramid fiber is one of high-functional fibers (so-called super fibers) having characteristics such as high strength, high elastic modulus, heat resistance, dimensional stability, and chemical resistance, and is also referred to as wholly aromatic polyamide fiber. The aramid fibers are roughly classified into two types, para-aramid fibers and meta-aramid fibers. Para-based aramid fibers are particularly strong and have excellent bulletproof / bladeproof properties, and are used in bulletproof vests, wear materials such as automobile brake pads, tire cords, optical fiber reinforcements, ropes, nets, and fishnets. On the other hand, meta-aramid fibers are excellent in long-term heat resistance, flame retardancy, chemical resistance and the like, and are used as various protective work clothes such as fire fighting clothes and bag filters.
消防服などの各種防護作業服の用途においては、例えば、公益財団法人日本防炎協会（以下「日本防炎協会」ともいう）が消防史員の活動服に対して、難燃性の指標として酸素指数（ＯＩ値）２９以上、高強力の指標として引張強さ７００Ｎ／５０ｍｍを求めている。一方、日本化学繊維協会の資料によれば、パラ系アラミド繊維の酸素指数（ＯＩ値）は２５〜２９、メタ系アラミド繊維の酸素指数（ＯＩ値）は２９〜３２とされている。従って、アラミド繊維を１００％で使用しても、日本防炎協会の求める難燃性能の限界値に近い状態にある。 In the use of various protective work clothes such as fire fighting clothes, for example, the Japan Flame Retardant Association (hereinafter referred to as the “Japan Flame Retardant Association”) is an indicator of flame retardancy for firefighters' active clothes. An oxygen index (OI value) of 29 or more, and a tensile strength of 700 N / 50 mm is obtained as a high strength index. On the other hand, according to materials of the Japan Chemical Fiber Association, the oxygen index (OI value) of para-aramid fibers is 25 to 29, and the oxygen index (OI value) of meta-aramid fibers is 29 to 32. Therefore, even if aramid fiber is used at 100%, it is in a state close to the limit value of flame retardancy required by the Japan Flame Retardant Association.
また、アラミド繊維は、剛直な分子構造と高い結晶性を有しており、一般の脂肪族ポリアミド繊維に比べ、通常の染色工程では十分な染色濃度を得ることができず、染色性による表面品位の点で問題がある。一方、防護作業服などにアラミド繊維を１００％で使用した場合には、アラミド繊維の剛直性により着心地が損なわれるという問題がある。 In addition, aramid fibers have a rigid molecular structure and high crystallinity. Compared to general aliphatic polyamide fibers, a sufficient dyeing concentration cannot be obtained in a normal dyeing process, and surface quality due to dyeability. There is a problem in terms of. On the other hand, when 100% of aramid fibers are used in protective work clothes, there is a problem that the comfort is impaired due to the rigidity of the aramid fibers.
そこで、アラミド繊維の染色を容易にして表面品位を向上させる目的から難燃性のセルロース繊維を混用する方法が提案されている。例えば、下記特許文献１は、糸の芯部にアラミド繊維を使用し鞘部に難燃性のセルロース繊維を使用した芯鞘繊維を使用した熱防護用布帛に関するものである。また、下記特許文献２は、表面に難燃性のセルロース繊維を用い、裏面にアラミド繊維などの高強力難燃繊維を用いた二重織物を使用した高強力難燃性織物に関するものである。 Therefore, a method of mixing flame-retardant cellulose fibers has been proposed for the purpose of facilitating dyeing of aramid fibers and improving the surface quality. For example, Patent Document 1 below relates to a thermal protection fabric using a core-sheath fiber in which an aramid fiber is used for a core part of a yarn and a flame-retardant cellulose fiber is used for a sheath part. Patent Document 2 below relates to a high-strength flame-retardant woven fabric using a double woven fabric using a flame-retardant cellulose fiber on the surface and a high-strength flame retardant fiber such as an aramid fiber on the back surface.
ところで、上記特許文献１の熱防護用布帛では、芯鞘繊維の鞘部に難燃性のセルロース繊維を使用するので、染色性による表面品位と着心地の点で良好である。一方、上記特許文献２の高強力難燃性織物では、二重織物の表地に難燃性のセルロース繊維を使用するので、染色性による表面品位の点では良好であるが裏面が高強力難燃繊維（アラミド繊維）であり着心地の点では問題が残る。 By the way, in the fabric for thermal protection of the said patent document 1, since a flame-retardant cellulose fiber is used for the sheath part of a core sheath fiber, it is favorable at the point of the surface quality by a dyeing property, and comfort. On the other hand, the high-strength flame retardant fabric of Patent Document 2 uses a flame-retardant cellulose fiber on the outer surface of the double woven fabric, which is good in terms of surface quality due to dyeability, but the back surface has a high-strength flame retardant fabric. It is a fiber (aramid fiber) and a problem remains in terms of comfort.
また、アラミド繊維に混用するセルロース繊維としては、例えば、難燃剤を練り込んだ難燃レーヨンや難燃加工された綿繊維などを使用する。これらの繊維のうち、難燃レーヨンは元々強力が弱く、一方、難燃加工された綿繊維も強力低下を生じている。また、併用されるアラミド繊維と同程度の高度な酸素指数（ＯＩ値）を付与することが難しく、高い酸素指数（ＯＩ値）を付与しようとすれば更に強力の劣化を招くという問題があった。また、セルロース繊維を染色すると共に混用するアラミド繊維を染色した場合には、染色条件にもよるがアラミド繊維の酸素指数（ＯＩ値）が更に低下することもある。従って、アラミド繊維とセルロース繊維を混用した織編物においては、染色性による表面品位と着心地の点を改善しようとすれば、日本防炎協会の求める難燃性能の基準を下回ってしまうという問題があった。 Moreover, as a cellulose fiber mixed with an aramid fiber, for example, a flame retardant rayon kneaded with a flame retardant, a flame retardant cotton fiber, or the like is used. Of these fibers, flame retardant rayon is inherently weak in strength, while flame retardant processed cotton fibers also have reduced strength. In addition, it is difficult to provide an oxygen index (OI value) as high as that of the aramid fiber used in combination, and there is a problem in that if an attempt is made to provide a high oxygen index (OI value), the strength is further deteriorated. . In addition, when cellulose fibers are dyed and aramid fibers to be mixed are dyed, the oxygen index (OI value) of the aramid fibers may further decrease depending on the dyeing conditions. Therefore, in a woven or knitted fabric using aramid fibers and cellulose fibers, the problem is that if the surface quality and comfort are improved by the dyeability, it will fall below the standard of flame retardant performance required by the Japan Flame Protection Association. there were.
そこで、本発明は、以上のようなことに対処して、良好な表面品位と着心地とを備え、公益財団法人日本防炎協会が消防史員の活動服に対して要求する酸素指数（ＯＩ値）２９を安定した洗濯耐久性を伴って発現できる難燃性織編物を提供することを目的とする。 In view of the above, the present invention addresses the above-described problems, and has good surface quality and comfort, and the oxygen index (OI) required by the Japan Flame Protection Association for the activity clothes of firefighters. It is an object of the present invention to provide a flame retardant woven or knitted fabric that can exhibit value 29 with stable washing durability.
上記課題の解決にあたり、本発明者らは、鋭意研究の結果、アラミド繊維とセルロース繊維とを併用すると共に特定の構造を有する難燃性樹脂を付与することにより、上記課題を解決できることを見出し本発明の完成に至った。 In solving the above problems, the present inventors have found that the above problems can be solved by using aramid fibers and cellulose fibers in combination and adding a flame retardant resin having a specific structure as a result of intensive studies. The invention has been completed.
即ち、本発明に係る難燃性織編物は、請求項１の記載によると、
アラミド繊維とセルロース繊維とからなる織編物であって、
アミノ基又はアミド基を有するリン酸又は亜リン酸誘導体のホルムアルデヒド付加物を主成分とする難燃性樹脂が固着し、
ＪＩＳ Ｌ １０９１（１９９９）８．５Ｅ−２法に準拠して測定した酸素指数（ＯＩ値）が２９以上である。
That is, the flame-retardant woven or knitted fabric according to the present invention is as described in claim 1.
A woven or knitted fabric composed of aramid fibers and cellulose fibers,
A flame retardant resin based on a formaldehyde adduct of phosphoric acid or phosphorous acid derivative having an amino group or an amide group is fixed,
The oxygen index (OI value) measured in accordance with JIS L 1091 (1999) 8.5E-2 method is 29 or more.
また、本発明は、請求項２の記載によると、請求項１に記載の難燃性織編物であって、
前記難燃性樹脂は、前記主成分とメラミンのホルムアルデヒド付加物とが縮合してなる縮合物であることを特徴とする。
Moreover, according to the description of Claim 2, this invention is the flame-retardant woven or knitted fabric of Claim 1,
The flame retardant resin is a condensate obtained by condensing the main component and a formaldehyde adduct of melamine.
また、本発明は、請求項３の記載によると、請求項１又は２に記載の難燃性織編物であって、
前記アラミド繊維の混用率は、５〜９９重量％の範囲内であることを特徴とする。
Moreover, according to description of Claim 3, this invention is the flame-retardant woven or knitted fabric of Claim 1 or 2,
The mixing ratio of the aramid fiber is in the range of 5 to 99% by weight.
また、本発明は、請求項４の記載によると、請求項１又は２に記載の難燃性織編物であって、
前記アラミド繊維の混用率は、２０〜８０重量％の範囲内であることを特徴とする。
According to the description of claim 4, the present invention is the flame-retardant woven or knitted fabric according to claim 1 or 2,
The mixing ratio of the aramid fiber is in the range of 20 to 80% by weight.
また、本発明は、請求項５の記載によると、請求項１〜４のいずれか１つに記載の難燃性織編物であって、
前記アラミド繊維と前記セルロース繊維とが混紡された５０番手単糸〜１５番手単糸、又は、１００番手双糸〜３０番手双糸からなる混紡糸を使用することを特徴とする。
Moreover, according to the description of Claim 5, this invention is the flame-retardant woven or knitted fabric according to any one of Claims 1 to 4,
It is characterized by using a blended yarn composed of 50th single yarn to 15th single yarn or 100th double yarn to 30th double yarn in which the aramid fiber and the cellulose fiber are mixed.
また、本発明は、請求項６の記載によると、請求項１〜５のいずれか１つに記載の難燃性織編物であって、
前記セルロース繊維は、天然セルロース繊維であることを特徴とする。
According to the description of claim 6, the present invention is the flame retardant woven or knitted fabric according to any one of claims 1 to 5,
The cellulose fiber is a natural cellulose fiber.
また、本発明は、請求項７の記載によると、請求項１〜６のいずれか１つに記載の難燃性織編物であって、
ＪＩＳ Ｌ １９３０（２０１４）Ｃ４Ｍ法による洗濯２０回後の前記酸素指数（ＯＩ値）が２９以上であることを特徴とする。
Moreover, according to the description of Claim 7, this invention is the flame-retardant woven or knitted fabric according to any one of Claims 1 to 6,
The oxygen index (OI value) after 20 washings according to JIS L 1930 (2014) C4M method is 29 or more.
また、本発明は、請求項８の記載によると、請求項１〜７のいずれか１つに記載の難燃性織編物であって、
ＪＩＳ Ｌ １０９６（２０１０）８．１４.１Ａ法及びＣ法に準拠して測定した乾湿強力比（湿潤強力／乾燥強力）が８０％以上であることを特徴とする。
Moreover, according to the description of Claim 8, this invention is the flame-retardant woven or knitted fabric according to any one of Claims 1 to 7,
The wet and dry strength ratio (wet strength / dry strength) measured according to JIS L 1096 (2010) 8.14.1A method and C method is 80% or more.
また、本発明は、請求項９の記載によると、請求項１〜８のいずれか１つに記載の難燃性織編物であって、
ＪＩＳ Ｌ １０９６（２０１０）８．１９.４Ｄ法に準拠して測定した質量減少率が１５％以下であることを特徴とする。
Moreover, according to description of Claim 9, this invention is a flame-retardant woven or knitted fabric as described in any one of Claims 1-8,
The mass reduction rate measured according to JIS L 1096 (2010) 8.19.4D method is 15% or less.
また、本発明は、請求項１０の記載によると、請求項１〜９のいずれか１つに記載の難燃性織編物であって、
ＪＩＳ Ｌ １０７６（２０１２）８．１.１Ａ法に準拠して測定した抗ピリング性が４級以上であることを特徴とする。
Moreover, according to the description of Claim 10, this invention is the flame-retardant woven or knitted fabric according to any one of Claims 1 to 9,
The anti-pilling property measured according to JIS L 1076 (2012) 8.1.1A method is grade 4 or higher.
上記構成によれば、本発明に係る難燃性織編物は、アラミド繊維とセルロース繊維とからなる織編物である。また、この難燃性織編物には、アミノ基又はアミド基を有するリン酸又は亜リン酸誘導体のホルムアルデヒド付加物を主成分とする難燃性樹脂が固着している。このことにより、ＪＩＳ Ｌ １０９１（１９９９）８．５Ｅ−２法に準拠して測定した酸素指数（ＯＩ値）が２９以上である。 According to the said structure, the flame-retardant woven / knitted fabric which concerns on this invention is a woven / knitted fabric which consists of an aramid fiber and a cellulose fiber. In addition, a flame-retardant resin mainly composed of a formaldehyde adduct of phosphoric acid or phosphorous acid derivative having an amino group or an amide group is fixed to the flame-retardant woven or knitted fabric. Thereby, the oxygen index (OI value) measured based on JIS L 1091 (1999) 8.5E-2 method is 29 or more.
このことにより、良好な表面品位と着心地とを備え、公益財団法人日本防炎協会が消防史員の活動服に対して要求する酸素指数（ＯＩ値）２９を安定した洗濯耐久性を伴って発現できる難燃性織編物を提供することができる。 As a result, it has good surface quality and comfort, and the oxygen index (OI value) 29 required by the Japan Flame Protection Association for active clothing of firefighting historians is accompanied by stable washing durability. A flame-retardant woven or knitted fabric that can be developed can be provided.
また、上記構成によれば、本発明に係る難燃性織編物に固着する難燃性樹脂は、主成分であるアミノ基又はアミド基を有するリン酸又は亜リン酸誘導体のホルムアルデヒド付加物とメラミンのホルムアルデヒド付加物とが縮合してなる縮合物である。このことにより、上記作用効果をより具体的に且つ更に良好に発揮することができる。 Further, according to the above configuration, the flame retardant resin fixed to the flame retardant woven or knitted fabric according to the present invention includes a formaldehyde adduct of phosphoric acid or phosphorous acid derivative having an amino group or an amide group as a main component and melamine. It is a condensate formed by condensation with a formaldehyde adduct. As a result, the above-described effects can be exhibited more specifically and better.
また、上記構成によれば、本発明に係る難燃性織編物におけるアラミド繊維の混用率は、５〜９９重量％の範囲内である。更に、上記構成によれば、本発明に係る難燃性織編物におけるアラミド繊維の混用率は、２０〜８０重量％の範囲内である。これらのことにより、上記作用効果をより具体的に且つ更に良好に発揮することができる。 Moreover, according to the said structure, the mixing rate of the aramid fiber in the flame-retardant woven or knitted fabric according to the present invention is in the range of 5 to 99% by weight. Furthermore, according to the said structure, the mixing rate of the aramid fiber in the flame-retardant woven or knitted fabric according to the present invention is in the range of 20 to 80% by weight. By these things, the said effect can be demonstrated more concretely and still more favorably.
また、上記構成によれば、本発明に係る難燃性織編物においては、アラミド繊維とセルロース繊維とが混紡された５０番手単糸〜１５番手単糸、又は、１００番手双糸〜３０番手双糸からなる混紡糸を使用する。このことにより、上記作用効果をより具体的に且つ更に良好に発揮することができる。 Moreover, according to the said structure, in the flame-retardant woven or knitted fabric which concerns on this invention, the 50th single yarn-15th single yarn by which the aramid fiber and the cellulose fiber were mixed-spun, or 100th double yarn-30th double Use blended yarn made of yarn. As a result, the above-described effects can be exhibited more specifically and better.
また、上記構成によれば、本発明に係る難燃性織編物に使用するセルロース繊維は、天然セルロース繊維であることを特徴とする。このことにより、上記作用効果をより具体的に且つ更に良好に発揮することができる。 Moreover, according to the said structure, the cellulose fiber used for the flame-retardant woven or knitted fabric according to the present invention is a natural cellulose fiber. As a result, the above-described effects can be exhibited more specifically and better.
また、上記構成によれば、本発明に係る難燃性織編物は、ＪＩＳ Ｌ １９３０（２０１４）Ｃ４Ｍ法による洗濯２０回後において、酸素指数（ＯＩ値）が２９以上である。このことにより、上記作用効果をより具体的に且つ更に良好に発揮すると共に、安定した洗濯耐久性を伴っていることが分かる。 Moreover, according to the said structure, the flame retardant knitted fabric which concerns on this invention has an oxygen index (OI value) of 29 or more after 20 washing | cleaning by JISL1930 (2014) C4M method. As a result, it can be seen that the above-described effects are more specifically and better exhibited and are accompanied by stable washing durability.
また、上記構成によれば、本発明に係る難燃性織編物は、ＪＩＳ Ｌ １０９６（２０１０）８．１４.１Ａ法及びＣ法に準拠して測定した乾湿強力比（湿潤強力／乾燥強力）が８０％以上である。また、この難燃性織編物は、ＪＩＳ Ｌ １０９６（２０１０）８．１９.４Ｄ法に準拠して測定した質量減少率が１５％以下である。更に、ＪＩＳ Ｌ １０７６（２０１２）８．１.１Ａ法に準拠して測定した抗ピリング性が４級以上である。これらのことにより、上記作用効果をより具体的に発揮することができる。 In addition, according to the above configuration, the flame-retardant woven or knitted fabric according to the present invention has a wet / dry strength ratio (wet strength / dry strength) measured according to JIS L 1096 (2010) 8.14.1A method and C method. Is 80% or more. Moreover, this flame-retardant woven or knitted fabric has a mass reduction rate of 15% or less as measured in accordance with JIS L 1096 (2010) 8.19.4D method. Furthermore, the anti-pilling property measured based on JIS L 1076 (2012) 8.1.1A method is 4th grade or more. By these things, the said effect can be demonstrated more concretely.
以下、本発明に係る難燃性織編物を一実施形態により説明する。なお、本発明は、下記の実施形態にのみ限定されるものではない。 Hereinafter, the flame-retardant woven or knitted fabric according to the present invention will be described with reference to an embodiment. In addition, this invention is not limited only to the following embodiment.
本実施形態に係る難燃性織編物に使用するアラミド繊維には、例えば、メタ系アラミド繊維として、例えば、デュポン社のノーメックス（登録商標）、帝人株式会社のコーネックス（登録商標）、東レ・ケミカル・コリア社のＡＲＡＷＩＮ（登録商標）などがあり、一方、パラ系アラミド繊維として、例えば、デュポン社のケブラー（登録商標）、テイジン・トワロン・ベスローテン・フェンノートチャップのトワロン（登録商標）とテクノーラ（登録商標）などがある。 Examples of the aramid fibers used in the flame-retardant woven or knitted fabric according to the present embodiment include, for example, meta-aramid fibers such as DuPont Nomex (registered trademark), Teijin Corporation Conex (registered trademark), Toray Industries, Inc. ARAWIN (registered trademark) of Chemical Korea Co., Ltd., etc. On the other hand, as para-aramid fibers, for example, Kevlar (registered trademark) of DuPont, Twaron (registered trademark) of Teijin Twaron Bethloten Fennot Chap and Technora (Registered trademark).
本実施形態に係る難燃性織編物に使用するアラミド繊維の種類については、特に限定するものではない。例えば、メタ系アラミド繊維１００％、パラ系アラミド繊維１００％、又はこれらを混用してもよい。なお、防護作業服などとして使用する場合には、主にメタ系アラミド繊維を使用することが好ましい。特に、アラミド繊維として紡糸段階で着色する原着糸を使用せず後加工により染色する場合には、メタ系アラミド繊維を多く混用することが好ましい。 It does not specifically limit about the kind of aramid fiber used for the flame-retardant woven or knitted fabric according to the present embodiment. For example, meta-aramid fiber 100%, para-aramid fiber 100%, or a mixture thereof may be used. In addition, when using as protective work clothes etc., it is preferable to mainly use a meta-aramid fiber. In particular, it is preferable to use a large amount of meta-aramid fibers when dyeing by post-processing without using the original yarn that is colored at the spinning stage as aramid fibers.
アラミド繊維を後加工により染色する場合には、アラミド繊維全体に占めるメタ系アラミド繊維の混用率は、７０〜１００重量％の範囲内であることが好ましく、９０〜１００重量％の範囲内であることがより好ましく、９５〜１００重量％の範囲内であることが更に好ましい。メタ系アラミド繊維の混用率が７０％より少なくなると、メタ系アラミド繊維とパラ系アラミド繊維との染色性の違いが顕著に現われ織編物の表面品位が失われる懸念が生じるからである。 When aramid fibers are dyed by post-processing, the mixing ratio of meta-aramid fibers in the entire aramid fibers is preferably in the range of 70 to 100% by weight, and in the range of 90 to 100% by weight. It is more preferable that it is in the range of 95 to 100% by weight. This is because when the mixed ratio of the meta-aramid fibers is less than 70%, the difference in the dyeability between the meta-aramid fibers and the para-aramid fibers appears so that the surface quality of the woven or knitted fabric may be lost.
一方、本実施形態に係る難燃性織編物に使用するセルロース繊維とは、天然セルロース繊維や再生セルロース繊維などのセルロースからなる全ての繊維をいう。天然セルロース繊維としては、綿、及び、亜麻（リネン）、苧麻（ラミー）、黄麻（ジュート）、大麻（ヘンプ）などの麻類が挙げられる。再生セルロース繊維としては、ビスコースレーヨン、ハイウェットモジュラスレーヨン（ＨＷＭレーヨン）、ポリノジックレーヨン、銅アンモニアレーヨン（キュプラ）、溶剤紡糸セルロース繊維（テンセル及びリヨセル）などが挙げられる。以下、これらの再生セルロース繊維を単に「レーヨン」ともいう。 On the other hand, the cellulose fiber used for the flame-retardant woven or knitted fabric according to the present embodiment refers to all fibers made of cellulose such as natural cellulose fiber and regenerated cellulose fiber. Examples of natural cellulose fibers include cotton, and hemp such as flax (linen), ramie (ramie), jute, and hemp. Examples of the regenerated cellulose fiber include viscose rayon, high wet modulus rayon (HWM rayon), polynosic rayon, copper ammonia rayon (cupra), solvent-spun cellulose fiber (tensel and lyocell). Hereinafter, these regenerated cellulose fibers are also simply referred to as “rayon”.
これらのセルロース繊維は、アラミド繊維と混用して織編物になってから後加工として難燃加工を施すようにしてもよく、或いは予め難燃加工を施したセルロース繊維をアラミド繊維と混用するようにしてもよい。また、再生セルロース繊維においては、紡糸の段階で難燃剤を練り込んだ難燃レーヨンを使用するようにしてもよい。 These cellulose fibers may be mixed with aramid fibers to form a woven or knitted fabric, and then subjected to flame retardant processing as post-processing, or cellulose fibers that have been previously subjected to flame retardant processing may be mixed with aramid fibers. May be. In the regenerated cellulose fiber, a flame retardant rayon kneaded with a flame retardant at the spinning stage may be used.
本実施形態においては、これらのセルロース繊維のなかでも天然セルロース繊維を使用することが好ましく、特に綿繊維を使用することがより好ましい。綿繊維は、汎用繊維として使用されるだけでなく、強い強力を有して後加工により難燃加工を行った場合でも実用的な強力を有するからである。また、綿繊維は、吸湿・湿潤時の強力低下が非常に小さく広い用途に使用することができる。 In the present embodiment, it is preferable to use natural cellulose fibers among these cellulose fibers, and it is more preferable to use cotton fibers. This is because the cotton fiber is not only used as a general-purpose fiber but also has a strong strength and has a practical strength even when flame-retardant processing is performed by post-processing. In addition, the cotton fiber can be used for a wide range of applications with a very small decrease in strength during moisture absorption / wetting.
一方、レーヨンは、吸湿・湿潤時の強力低下が綿繊維に比べて大きく、難燃剤を練り込んだ難燃レーヨンにおいても同様である。しかし、レーヨンは、風合いが特に良好であり、用途によっては本実施形態においても使用することができる。 On the other hand, rayon has a greater decrease in strength during moisture absorption and wetting than cotton fiber, and the same applies to flame-retardant rayon in which a flame retardant is incorporated. However, rayon has a particularly good texture and can be used in this embodiment depending on the application.
なお、本実施形態においては、難燃性織編物におけるアラミド繊維とセルロース繊維との混用率については、特に限定するものではない。例えば、難燃性織編物におけるアラミド繊維の混用率は、５〜９９重量％の範囲内であってもよい。但し、防護作業服やユニフォーム向けのシャツ、パンツに要求される強力及び性能を十分に発揮するためには、アラミド繊維の混用率は、２０〜８０重量％の範囲内であることが好ましく、３０〜７０重量％の範囲内であることがより好ましく、５０〜６５重量％の範囲内であることが更に好ましい。アラミド繊維の混用率が２０％より少なくなると難燃性織編物の強力が小さくなり、８０％より大きくなると染色性による表面品位と着心地の点で性能が低下する懸念が生じるからである。 In addition, in this embodiment, it does not specifically limit about the mixed rate of the aramid fiber and cellulose fiber in a flame-retardant woven / knitted fabric. For example, the mixture ratio of aramid fibers in the flame-retardant woven or knitted fabric may be in the range of 5 to 99% by weight. However, in order to fully demonstrate the strength and performance required for shirts and pants for protective work clothes and uniforms, the mixing ratio of aramid fibers is preferably in the range of 20 to 80% by weight. More preferably, it is in the range of -70% by weight, and still more preferably in the range of 50-65% by weight. This is because if the mixing ratio of the aramid fibers is less than 20%, the strength of the flame-retardant woven or knitted fabric is reduced, and if it exceeds 80%, there is a concern that the performance is deteriorated in terms of surface quality and comfort due to dyeability.
本実施形態に係る難燃性織編物において、織組織・編組織は特に限定するものではない。織組織として、基本的な平織・綾織・朱子織の他、二重織などの変り織であってもよい。また、編組織として、横編み・経編み、或いは横編みでも平編み・ゴム編み・パール編みなど、どのような組織であってもよい。 In the flame-retardant woven or knitted fabric according to the present embodiment, the woven structure / knitted structure is not particularly limited. As the weaving structure, in addition to the basic plain weave, twill weave, and satin weave, it may be a change weave such as a double weave. The knitting structure may be any structure such as flat knitting, warp knitting, flat knitting, rubber knitting, and pearl knitting.
また、難燃性織編物における糸使いは、特に限定するものではない。例えば、アラミド繊維１００％で構成された糸、セルロース繊維１００％で構成された糸、及び、アラミド繊維とセルロース繊維とを混用した糸をそれぞれ組み合わせることにより、難燃性織編物全体で混用率５〜９９重量％の範囲内とすればよい。また、好ましくは混用率２０〜８０重量％の範囲内、より好ましくは３０〜７０重量％の範囲内、更に好ましくは５０〜６５重量％の範囲内とするようにしてもよい。例えば、アラミド繊維とセルロース繊維とを混用した糸を使用した織編物だけでなく、アラミド繊維１００％の糸とセルロース繊維１００％の糸とを撚合わせた交撚糸を使用した織編物、或いは、アラミド繊維１００％の糸とセルロース繊維１００％の糸とをそれぞれ経糸と緯糸とに織り分けた交織織物としてもよい。 Moreover, the use of the yarn in the flame-retardant woven or knitted fabric is not particularly limited. For example, by combining a yarn composed of 100% aramid fiber, a yarn composed of 100% cellulose fiber, and a yarn mixed with aramid fiber and cellulose fiber, the blending rate is 5 for the entire flame-retardant woven or knitted fabric. It may be in the range of ˜99% by weight. Further, the mixing ratio is preferably in the range of 20 to 80% by weight, more preferably in the range of 30 to 70% by weight, and still more preferably in the range of 50 to 65% by weight. For example, not only a woven or knitted fabric using a yarn in which aramid fiber and cellulose fiber are mixed, but also a woven or knitted fabric using a twisted yarn obtained by twisting 100% aramid fiber and 100% cellulose fiber, or aramid A woven fabric in which 100% fiber yarn and 100% cellulose fiber yarn are woven into warp and weft yarns, respectively, may be used.
一方、本実施形態に係る難燃性織編物を構成する繊維及び織編糸の形態は、特に限定するものではない。織編糸を構成するアラミド繊維においては、フィラメントファイバー（長繊維）であってもよく、或いはステープルファイバー（短繊維）であってもよい。一方、セルロース繊維においては、綿繊維などの天然セルロース繊維は短繊維であり、再生セルロース繊維は長繊維であっても短繊維であってもよい。 On the other hand, the form of the fiber and the woven / knitted yarn constituting the flame-retardant woven / knitted fabric according to the present embodiment is not particularly limited. The aramid fiber constituting the woven / knitting yarn may be a filament fiber (long fiber) or a staple fiber (short fiber). On the other hand, in cellulose fibers, natural cellulose fibers such as cotton fibers are short fibers, and regenerated cellulose fibers may be long fibers or short fibers.
例えば、アラミド繊維のフィラメントファイバー（長繊維）と綿繊維などの短繊維とを混用してもよく、或いは、アラミド繊維のステープルファイバー（短繊維）と綿繊維などの短繊維とを混用してもよい。具体的には、アラミド繊維とセルロース繊維との混紡糸、アラミド繊維糸とセルロース繊維糸との交撚糸、アラミド繊維糸とセルロース繊維糸との引き揃え糸、或いはこれらの組み合わせであってもよい。なお、本実施形態においては、アラミド繊維のステープルファイバー（短繊維）と綿繊維などの短繊維とを混紡した混紡糸を使用することが好ましい。 For example, aramid filament fibers (long fibers) may be mixed with short fibers such as cotton fibers, or aramid staple fibers (short fibers) and short fibers such as cotton fibers may be mixed. Good. Specifically, a blended yarn of an aramid fiber and a cellulose fiber, a twisted yarn of an aramid fiber yarn and a cellulose fiber yarn, an aligned yarn of an aramid fiber yarn and a cellulose fiber yarn, or a combination thereof may be used. In the present embodiment, it is preferable to use a blended yarn obtained by blending staple fibers (short fibers) of aramid fibers and short fibers such as cotton fibers.
混紡糸を使用することにより、アラミド繊維とセルロース繊維とが略均一に混紡され、織編物の表裏に差異がなく、また糸の芯鞘における差異もない。よって、織編物の表面摩耗において、略均一に混紡されたアラミド繊維が難燃加工されたセルロース繊維の脱落を防止することができる。更に、混紡されたセルロース繊維の染色性による表面品位と防護作業服としての着心地が良好となる。 By using the blended yarn, the aramid fiber and the cellulose fiber are blended substantially uniformly, there is no difference in the front and back of the woven or knitted fabric, and there is no difference in the core sheath of the yarn. Therefore, in the surface abrasion of the woven or knitted fabric, it is possible to prevent the cellulose fibers from being flame-retardant processed from the aramid fibers blended substantially uniformly. Furthermore, the surface quality due to the dyeability of the blended cellulose fibers and the comfort as protective work clothes are improved.
本実施形態に係る難燃性織編物において、アラミド繊維とセルロース繊維との混紡糸を使用する場合には、糸の太さ（糸番手）については特に限定するものではない。但し、防護作業服やユニフォーム向けのシャツ、パンツに要求される強力を十分に発揮するためには、５０番手単糸（５０／−）〜１５番手単糸（１５／−）又は１００番手双糸（１００／２）〜３０番手双糸（３０／２）からなる混紡糸を使用することが好ましい。また、単糸或いは双糸に限らず、用途によっては三子糸或いはそれ以上の撚合わせ糸や、撚合わせのない引き揃え糸などを使用するようにしてもよい。 In the flame-retardant woven or knitted fabric according to this embodiment, when a blended yarn of aramid fiber and cellulose fiber is used, the thickness of the yarn (yarn count) is not particularly limited. However, in order to fully exert the strength required for shirts and pants for protective work clothes and uniforms, 50th single yarn (50 /-) to 15th single yarn (15 /-) or 100th double yarn It is preferable to use a blended yarn composed of (100/2) to 30-count double yarn (30/2). Further, not limited to single yarn or twin yarn, depending on the application, a triple yarn or higher twisted yarn, a twisted yarn without twisting, or the like may be used.
また、アラミド繊維とセルロース繊維との混紡糸において、アラミド繊維とセルロース繊維との混用率についても特に限定するものではない。混紡糸におけるアラミド繊維の混用率は、上述のように、５〜９９重量％の範囲内であればよい。但し、上述のように、防護作業服やユニフォーム向けのシャツ、パンツに要求される強力及び性能を十分に発揮するためには、アラミド繊維の混用率は、２０〜８０重量％の範囲内であることが好ましく、３０〜７０重量％の範囲内であることがより好ましく、５０〜６５重量％の範囲内であることが更に好ましい。アラミド繊維の混用率が２０％より少なくなると難燃性織編物の強力が小さくなり、８０％より大きくなると染色性による表面品位と着心地の点で性能が低下する懸念が生じるからである。 Moreover, in the blended yarn of aramid fiber and cellulose fiber, the mixing ratio of aramid fiber and cellulose fiber is not particularly limited. The mixing ratio of the aramid fibers in the blended yarn may be in the range of 5 to 99% by weight as described above. However, as described above, in order to fully exhibit the strength and performance required for shirts and pants for protective work clothes and uniforms, the mixing ratio of aramid fibers is in the range of 20 to 80% by weight. It is preferable that it is in the range of 30 to 70% by weight, more preferably in the range of 50 to 65% by weight. This is because if the mixing ratio of the aramid fibers is less than 20%, the strength of the flame-retardant woven or knitted fabric is reduced, and if it exceeds 80%, there is a concern that the performance is deteriorated in terms of surface quality and comfort due to dyeability.
アラミド繊維の混用率が８０％より大きくなると、アラミド繊維の剛直性により難燃性織編物の抗ピリング性が失われ実用的でない。一方、アラミド繊維の混用率が２０％より小さくなると、表面摩耗におけるセルロース繊維の脱落が大きくなると共に、日本防炎協会の求める難燃性能の基準（酸素指数（ＯＩ値）２９以上）、引張強さの基準（７００Ｎ／５０ｍｍ）を満足しなくなる懸念が生じるからである。 When the mixing ratio of the aramid fibers exceeds 80%, the anti-pilling property of the flame-retardant woven or knitted fabric is lost due to the rigidity of the aramid fibers, which is not practical. On the other hand, when the mixed ratio of aramid fibers is less than 20%, the drop of cellulose fibers due to surface wear increases, and the flame retardance standard required by the Japan Flame Retardant Association (oxygen index (OI value 29 or more)), tensile strength This is because there is a concern that the standard (700 N / 50 mm) may not be satisfied.
次に、セルロース繊維を難燃加工する方法について説明する。本実施形態においては、上述のように、セルロース繊維をアラミド繊維と混用して織編物になってから後加工として難燃加工を施すようにしてもよく、或いは予め難燃加工を施したセルロース繊維をアラミド繊維と混用するようにしてもよい。なお、本実施形態においては、セルロース繊維をアラミド繊維と混用して織編物になってから後加工として難燃加工を施すことにより、難燃性織編物がより高度に難燃化されることを確認した。 Next, a method for flame-retardant processing of cellulose fibers will be described. In the present embodiment, as described above, the cellulose fiber may be mixed with the aramid fiber to form a woven or knitted fabric and then subjected to flame retardant processing as a post-processing, or the cellulose fiber subjected to flame retardant processing in advance. May be mixed with aramid fibers. In the present embodiment, the flame-retardant woven or knitted fabric is made more highly flame-retardant by mixing the cellulose fiber with the aramid fiber to form a woven or knitted fabric and then performing a flame-retardant processing as a post-processing. confirmed.
本実施形態においては、アラミド繊維とセルロース繊維とを使用して高度な難燃加工を行うことにより、アラミド繊維の本来の酸素指数（ＯＩ値）を越える高い酸素指数（ＯＩ値）を発現すると共に、織編後の後加工により難燃加工をすることができ、小ロット生産や短納期への対応を容易にするものである。 In the present embodiment, by performing advanced flame retardant processing using aramid fibers and cellulose fibers, a high oxygen index (OI value) exceeding the original oxygen index (OI value) of the aramid fibers is expressed. In addition, flame retardant processing can be performed by post-processing after weaving and knitting, facilitating the correspondence to small lot production and quick delivery.
本実施形態においては、セルロース繊維を後加工により難燃化する場合に、アミノ基又はアミド基を有するリン酸又は亜リン酸誘導体のホルムアルデヒド付加物を主成分とする難燃性樹脂を使用する。この難燃性樹脂は、セルロース繊維に付与する難燃成分であるリン（Ｐ）と窒素（Ｎ）の含有率が高いことが好ましい。また、難燃性樹脂中のアミノ基又はアミド基が有する窒素（Ｎ）にホルムアルデヒドが付加したＮ−メチロール基を有することが好ましい。このＮ−メチロール基により自己縮合すると共にセルロースの水酸基（ＯＨ基）との反応性をも有している。よって、セルロース繊維に固着した後は、洗濯耐久性の点で良好な難燃性を発揮することができる。なお、本実施形態においては、これらの化合物のうち、Ｎ−メチロールアルキルホスホノカルボン酸アミドを主成分とする難燃性樹脂を使用することが好ましく、特に、Ｎ−メチロールジメチルホスホノプロピオン酸アミドを主成分とする難燃性樹脂を使用することがより好ましい。 In this embodiment, when making a cellulose fiber flame-retardant by post-processing, the flame-retardant resin which has the formaldehyde adduct of the phosphoric acid or phosphorous acid derivative which has an amino group or an amide group as a main component is used. This flame retardant resin preferably has a high content of phosphorus (P) and nitrogen (N), which are flame retardant components imparted to cellulose fibers. Moreover, it is preferable to have N-methylol group which formaldehyde added to nitrogen (N) which the amino group or amide group in a flame-retardant resin has. The N-methylol group self-condenses and has reactivity with the hydroxyl group (OH group) of cellulose. Therefore, after adhering to the cellulose fiber, good flame retardancy can be exhibited in terms of washing durability. In this embodiment, among these compounds, it is preferable to use a flame retardant resin mainly composed of N-methylolalkylphosphonocarboxylic acid amide, and particularly N-methyloldimethylphosphonopropionic acid amide. It is more preferable to use a flame retardant resin containing as a main component.
ここで、Ｎ−メチロールアルキルホスホノカルボン酸アミドを使用する理由、特にＮ−メチロールジメチルホスホノプロピオン酸アミドを主成分とする難燃性樹脂を使用する理由について説明する。この難燃性樹脂は、上述のように、難燃成分であるリン（Ｐ）と窒素（Ｎ）の含有率が高くセルロース繊維に処理した場合、高い酸素指数（ＯＩ値）を得ると共に加工による強力低下が少ない。しかし、セルロース繊維１００％織物にこの難燃性樹脂を加工した場合でも、実用的な強力を維持する為には、酸素指数（ＯＩ値）の値がアラミド繊維の酸素指数（ＯＩ値）に匹敵する高い値とすることはできない。一方、メタ系アラミド繊維１００％織物の場合、難燃加工を施すことなく酸素指数（ＯＩ値）が２９〜３２程度であるが、染色加工を行った場合には酸素指数（ＯＩ値）が低下することもある。 Here, the reason for using N-methylolalkylphosphonocarboxylic acid amide, particularly the reason for using a flame retardant resin mainly composed of N-methyloldimethylphosphonopropionic acid amide will be described. As described above, this flame retardant resin has a high content of the flame retardant components phosphorus (P) and nitrogen (N), and when processed into cellulose fibers, it obtains a high oxygen index (OI value) and is processed. There is little decrease in strength. However, even when this flame retardant resin is processed into 100% cellulose fiber fabric, the oxygen index (OI value) is comparable to the oxygen index (OI value) of aramid fiber in order to maintain practical strength. It cannot be a high value. On the other hand, in the case of 100% woven meta-aramid fiber, the oxygen index (OI value) is about 29 to 32 without flame retardant processing, but the oxygen index (OI value) decreases when dyeing is performed. Sometimes.
これに対して、本実施形態においては、アラミド繊維とセルロース繊維とを混用した織編物を染色し、更に後加工により難燃加工をすることが好ましい。このことにより、本実施形態に使用する難燃性樹脂がセルロース繊維だけでなく、セルロース繊維と混用されたアラミド繊維にも洗濯耐久性を伴って固着するものと思われる。本実施形態に係る難燃性織編物の酸素指数（ＯＩ値）は、洗濯前後に拘らずアラミド繊維本来の酸素指数（ＯＩ値）２９〜３２を大きく上回る３３以上の値を発現することができる（下記実施例参照）。 On the other hand, in the present embodiment, it is preferable to dye a woven or knitted fabric in which aramid fibers and cellulose fibers are mixed, and to further perform flame retardancy by post-processing. Accordingly, it is considered that the flame retardant resin used in the present embodiment is fixed not only to cellulose fibers but also to aramid fibers mixed with cellulose fibers with washing durability. The oxygen index (OI value) of the flame-retardant woven or knitted fabric according to the present embodiment can express a value of 33 or more that greatly exceeds the original oxygen index (OI value) 29 to 32 of the aramid fiber regardless of before and after washing. (See examples below).
なお、本実施形態に係る難燃性織編物の酸素指数（ＯＩ値）がアラミド繊維本来の酸素指数（ＯＩ値）２９〜３２を大きく上回る理由については定かではないが、次のように考えられる。まず、難燃性樹脂が自己縮合してセルロース繊維だけでなくアラミド繊維の表面及び内部に高い親和性を持って浸透固着する。更に、難燃性樹脂のメチロール基がセルロース繊維と共有結合してアンカー効果を発揮する。これらのことから、難燃性樹脂は、洗濯耐久性を伴って難燃性織編物に強く固着する。 The reason why the oxygen index (OI value) of the flame-retardant woven or knitted fabric according to this embodiment greatly exceeds the original oxygen index (OI value) 29 to 32 of the aramid fiber is not clear, but is considered as follows. . First, the flame retardant resin self-condenses and permeates and adheres with high affinity not only to the cellulose fiber but also to the surface and inside of the aramid fiber. Furthermore, the methylol group of the flame retardant resin is covalently bonded to the cellulose fiber and exhibits an anchor effect. From these facts, the flame retardant resin strongly adheres to the flame retardant woven or knitted fabric with washing durability.
また、Ｎ−メチロールジメチルホスホノプロピオン酸アミドは、単独で使用するようにしてもよく、或いは、架橋剤など他の成分と併用するようにしてもよい。なお、架橋剤を併用する場合には、例えば、メラミンのホルムアルデヒド付加物であるメチロールメラミンなどの窒素（Ｎ）含有率の高い架橋剤を併用することが好ましい。メチロールメラミンを併用することにより、メチロールメラミンがＮ−メチロールジメチルホスホノプロピオン酸アミドと相互に縮合して３次元架橋の架橋点となると共に、難燃成分である窒素（Ｎ）の含有率を更に向上させることができる。 Further, N-methyloldimethylphosphonopropionic acid amide may be used alone or in combination with other components such as a crosslinking agent. In addition, when using a crosslinking agent together, it is preferable to use together a crosslinking agent with high nitrogen (N) content rate, such as methylol melamine which is a formaldehyde adduct of melamine, for example. By using methylol melamine in combination, methylol melamine is condensed with N-methylol dimethylphosphonopropionic acid amide to form a cross-linking point for three-dimensional crosslinking, and the content of nitrogen (N) as a flame retardant component is further increased. Can be improved.
併用するメチロールメラミンとしては、特にメチロール基の数を限定するものではないが、一般にトリメチロールメラミン、テトラメチロールメラミン、ヘキサメチロールメラミンなどメチロール基の数が多いものを使用することが好ましく、更にヘキサメチロールメラミンを使用することがより好ましい。なお、これらの反応には、適宜触媒を併用することが好ましい。触媒としては、例えば、リン酸、有機アミン、塩化マグネシウム、塩化アンモニウムなどが挙げられる。 The methylol melamine used in combination is not particularly limited in the number of methylol groups, but generally it is preferable to use those having a large number of methylol groups such as trimethylol melamine, tetramethylol melamine, hexamethylol melamine, and further hexamethylol. More preferably, melamine is used. In addition, it is preferable to use a catalyst together appropriately for these reactions. Examples of the catalyst include phosphoric acid, organic amine, magnesium chloride, ammonium chloride and the like.
アラミド繊維とセルロース繊維とを混用した織編物に難燃加工をする場合には、通常、パッド・ドライ・キュア法を採用することができる。この方法においては、例えば、Ｎ−メチロールジメチルホスホノプロピオン酸アミドを１５〜４５重量％、メチロールメラミンを３〜１２重量％、及び、所定量の触媒を含む水溶液に織編物を浸漬（パッド）し、マングルで絞り、乾燥機にて乾燥（ドライ）後、熱処理（キュア）をして反応を完結させる。 When flame-retardant processing is applied to a woven or knitted fabric in which aramid fibers and cellulose fibers are mixed, a pad dry cure method can be usually employed. In this method, for example, the woven or knitted fabric is dipped (padded) in an aqueous solution containing 15 to 45% by weight of N-methyloldimethylphosphonopropionic acid amide, 3 to 12% by weight of methylolmelamine, and a predetermined amount of catalyst. After squeezing with a mangle, drying with a drier (drying), heat treatment (curing) is performed to complete the reaction.
この時の乾燥（ドライ）温度と時間は、織編物から水分を除去できる温度と時間であればよい。例えば、８０℃〜１４０℃の温度範囲内において、１分〜１０分間の時間範囲内で乾燥することが好ましい。一方、熱処理（キュア）温度と時間は、Ｎ−メチロールジメチルホスホノプロピオン酸アミドが自己縮合すると共にセルロース繊維と反応を完結できる温度と時間であればよい。例えば、１４０℃〜２００℃の温度範囲内において、１分〜１０分間の時間範囲内で行うことが好ましい。 The drying temperature and time at this time may be any temperature and time that can remove moisture from the woven or knitted fabric. For example, it is preferable to dry within a time range of 1 minute to 10 minutes within a temperature range of 80 ° C to 140 ° C. On the other hand, the heat treatment (curing) temperature and time may be any temperature and time at which N-methyloldimethylphosphonopropionic acid amide self-condenses and completes the reaction with the cellulose fiber. For example, it is preferable to carry out within a time range of 1 minute to 10 minutes within a temperature range of 140 ° C to 200 ° C.
次に、難燃加工の反応が完結した織編物を洗浄する。洗浄は、ｐＨ＝７以上好ましくはｐＨ＝１０〜１２の範囲内のアルカリ洗浄液を用いる。また、洗浄温度は、４５℃〜１００℃、好ましくは８０℃〜９０℃の温度範囲内で行う。洗浄後の織編物は、通常の染色後の操作と同様にして水洗、乾燥する。一方、洗浄装置は、特に限定するものではなく、織編物に洗浄に使用される装置を使用すればよい。例えば、連続洗浄機、液流染色機、パドル染色機、ウインス染色機、ジッガー染色機などが挙げられる。 Next, the woven or knitted fabric that has completed the reaction of the flame-retardant processing is washed. For the cleaning, an alkaline cleaning solution having a pH of 7 or more, preferably a pH of 10 to 12 is used. The washing temperature is 45 ° C to 100 ° C, preferably 80 ° C to 90 ° C. The washed knitted or knitted fabric is washed with water and dried in the same manner as in the normal operation after dyeing. On the other hand, the cleaning device is not particularly limited, and a device used for cleaning a woven or knitted fabric may be used. Examples thereof include a continuous washing machine, a liquid dyeing machine, a paddle dyeing machine, a wins dyeing machine, and a jigger dyeing machine.
以下、本実施形態に係る難燃性織編物をその製造方法による実施例及び比較例で説明する。なお、本発明は、下記の実施例にのみ限定されるものではない。 Hereinafter, the flame-retardant woven or knitted fabric according to the present embodiment will be described in Examples and Comparative Examples according to the manufacturing method. In addition, this invention is not limited only to the following Example.
実施例１：
ａ．製織・染色
メタ系アラミド繊維であるＡＲＡＷＩＮ（登録商標）のステープルファイバーと綿繊維とを混用率５０：５０（重量％）で混紡した３０番手双糸を経糸・緯糸共に用い、２／１綾織物（経糸６８本／インチ×緯糸５８本／インチ）を製織した（以下、「アラミド／綿織物」という）。次いで、このアラミド／綿織物を通常の方法により精練、漂白、シルケット、染色を行ってから使用した。なお、本実施例１に係る製織・染色されたアラミド／綿織物は、アラミド繊維と綿繊維とが均一に混紡されていることから、綿繊維の良好な染色性がアラミド繊維の染色性を補完して表面品位が良好なものであった。また、綿繊維の良好な肌触りがアラミド繊維の剛直性を補完して着心地の点でも良好なものであった。
Example 1:
a. Weaving / Dyeing 2/1 twill weave using 30-count double yarn, blended with ARAWIN (registered trademark) staple fiber and cotton fiber, which is a meta-aramid fiber, at a blend ratio of 50:50 (% by weight) for both warp and weft (68 warps / inch × 58 wefts / inch) were woven (hereinafter referred to as “aramid / cotton fabric”). Subsequently, this aramid / cotton fabric was used after being scoured, bleached, mercerized and dyed by a conventional method. In addition, since the aramid / cotton fabric woven and dyed according to Example 1 has aramid fibers and cotton fibers blended uniformly, the good dyeability of cotton fibers complements the dyeability of aramid fibers. The surface quality was good. Moreover, the good touch of the cotton fiber complemented the rigidity of the aramid fiber and was also good in terms of comfort.
ｂ．難燃加工
Ｎ−メチロールジメチルホスホノプロピオン酸アミドを有効成分とするＰＹＲＯＶＡＴＥＸＣＰ ＮＥＷ（ハンツマンジャパン株式会社製）４０重量％、ヘキサメチロールメラミン（固形分濃度５０重量％）１０重量％、有機アミン触媒（固形分濃度４０重量％）８重量％を含む難燃処理液を調整した。次に、上記製織・染色したアラミド／綿織物を難燃処理液に浸漬し、マングルにてウエットピックアップ率６０％になるように絞った（パッド）。次に、このアラミド／綿織物をテンター乾燥機により１３０℃で９０秒間の乾燥（ドライ）をした。次に、このアラミド／綿織物を１６０℃で９０秒間の熱処理（キュア）をして反応を完結させた。
b. Flame retardant processing P-ROVATEXCP NEW (manufactured by Huntsman Japan) 40% by weight, hexamethylol melamine (solid content concentration 50% by weight) 10% by weight, organic amine catalyst (solid) A flame retardant treatment solution containing 8% by weight (min. Concentration 40% by weight) was prepared. Next, the woven and dyed aramid / cotton fabric was immersed in a flame retardant treatment solution and squeezed with a mangle to a wet pick-up rate of 60% (pad). Next, this aramid / cotton fabric was dried (dried) at 130 ° C. for 90 seconds using a tenter dryer. The aramid / cotton fabric was then heat treated (cured) at 160 ° C. for 90 seconds to complete the reaction.
次に、熱処理後のアラミド／綿織物をパドル染色機にて洗浄した。洗浄には、予め炭酸ナトリウム３０ｇ／Ｌを溶解した洗浄液（水溶液）４０Ｌに対して１ｋｇのアラミド／綿織物を投入し、８５℃で５分間の洗浄を行った。その後、同量の温湯にて８５℃で５分間の湯洗を行い、同量の水にて５分間の水洗を行った。最後に、オーバーフロー水洗を実施し、テンター乾燥機により１６０℃で９０秒間の乾燥を行い本実施例１の難燃性織物（織物Ａ）を得た。 Next, the heat-treated aramid / cotton fabric was washed with a paddle dyeing machine. For washing, 1 kg of aramid / cotton fabric was added to 40 L of a washing solution (aqueous solution) in which 30 g / L of sodium carbonate was dissolved in advance, and washing was performed at 85 ° C. for 5 minutes. Thereafter, the same amount of hot water was washed at 85 ° C. for 5 minutes, and the same amount of water was washed for 5 minutes. Finally, overflow water washing was performed, and drying was performed at 160 ° C. for 90 seconds with a tenter dryer to obtain a flame-retardant woven fabric (fabric A) of Example 1.
比較例１：
上記実施例１と同様にして製織・染色を行ったアラミド／綿織物に対して、難燃加工を行わないものを本比較例１の非難燃性織物（織物Ｂ）とした。
Comparative Example 1:
The aramid / cotton fabric that was woven and dyed in the same manner as in Example 1 above was not subjected to flame retardant processing, and the non-flame retardant fabric (woven fabric B) of Comparative Example 1 was used.
比較例２：
上記実施例１と同様にして製織・染色を行ったアラミド／綿織物に対して、難燃加工において難燃性樹脂をピロバテックスＣＰ ＮＥＷからリン酸グアニジン誘導体（固形分濃度５０％）に変更して難燃加工を行った。難燃性樹脂以外の工程は上記実施例1と同様にして行い本比較例２の難燃性織物（織物Ｃ）を得た。
Comparative Example 2:
For aramid / cotton fabrics woven and dyed in the same manner as in Example 1 above, it is difficult to change the flame retardant resin from Pyrobatex CP NEW to a guanidine phosphate derivative (solid content concentration 50%) in flame retardant processing. Burn processing was performed. Processes other than the flame-retardant resin were carried out in the same manner as in Example 1 to obtain a flame-retardant woven fabric (woven fabric C) of Comparative Example 2.
比較例３：
上記実施例１の製織・染色に対して、綿繊維を混紡することなくＡＲＡＷＩＮ１００％の３０番手双糸を経糸・緯糸共に用い、上記実施例１と同様の２／１綾織物を製織し、難燃加工を行わずに本比較例３の難燃性織物（織物Ｄ）を得た。
Comparative Example 3:
For the weaving / dyeing of Example 1 above, we used a 30% double yarn of ARAWIN 100% for both warp and weft without blending cotton fibers to weave the same 2/1 twill fabric as in Example 1 above. A flame-retardant woven fabric (woven fabric D) of Comparative Example 3 was obtained without performing the flame processing.
比較例４：
上記実施例１の製織・染色に対して、綿繊維に替えて難燃レーヨン（ＬｅｎｚｉｎｇＦＲ；Ｌｅｎｚｉｎｇ社製）を用いて混用率５０：５０（重量％）で混紡した３０番手双糸を経糸・緯糸共に用い、上記実施例１と同様の２／１綾織物を製織した（以下、「アラミド／レーヨン織物」という）。次いで、このアラミド／レーヨン織物を上記実施例1と同様にして精練、漂白、染色を行ってから使用した。なお、綿繊維でなく難燃レーヨンであるのでシルケットは行っていない。なお、このアラミド／レーヨン織物においては、難燃レーヨンを混紡しているので難燃加工を行わずに本比較例４の難燃性織物（織物Ｅ）を得た。
Comparative Example 4:
For the weaving / dyeing of Example 1 above, warp / weft 30th weft was blended with 50% (50% by weight) blending ratio using a flame retardant rayon (Lenzing FR; manufactured by Lenzing) instead of cotton fiber. Using these together, the same 2/1 twill fabric as in Example 1 was woven (hereinafter referred to as “aramid / rayon fabric”). Next, this aramid / rayon fabric was used after scouring, bleaching and dyeing in the same manner as in Example 1. In addition, since it is not a cotton fiber but a flame retardant rayon, no mercerization is performed. In addition, since this aramid / rayon fabric was blended with flame retardant rayon, the flame retardant fabric (fabric E) of this Comparative Example 4 was obtained without performing flame retardant processing.
実施例２：
上記比較例４で得られたアラミド／レーヨン織物に対して、上記実施例１と同様にして難燃加工を行って本実施例２の難燃性織物（織物Ｆ）を得た。
Example 2:
The aramid / rayon fabric obtained in Comparative Example 4 was subjected to flame retardant processing in the same manner as in Example 1 to obtain a flame retardant fabric (woven fabric F) of Example 2.
綿繊維１００％で紡績した３２番手双糸を経糸・緯糸共に用い、上記実施例１と同様の２／１綾織物を製織した（以下、「綿織物」という）。次いで、この綿織物を通常の方法により精練、漂白、シルケット、染色を行ってから使用した。次いで、この綿織物に対して、上記実施例１と同様にして難燃加工を行って本比較例５の難燃性織物（織物G）を得た。 A 32/1 double yarn spun with 100% cotton fiber was used for both warp and weft to weave the same 2/1 twill fabric as in Example 1 (hereinafter referred to as “cotton fabric”). Next, the cotton fabric was used after scouring, bleaching, mercerization and dyeing by a conventional method. Next, the cotton fabric was subjected to flame retardant processing in the same manner as in Example 1 to obtain a flame retardant fabric (woven fabric G) of Comparative Example 5.
以上のようにして得られた実施例１の織物Ａ、実施例２の織物Ｆ、及び、比較例１〜５の織物Ｂ〜Ｅ・Ｇに対して、洗濯前後の酸素指数（ＯＩ値）、質量減少率（％）、抗ピリング性（級）、及び乾湿強力比（％）を測定した。なお、比較例に対しては、一部測定を省略したものもある。 For the fabric A of Example 1 obtained as described above, the fabric F of Example 2, and the fabrics B to E · G of Comparative Examples 1 to 5, the oxygen index (OI value) before and after washing, Mass reduction rate (%), anti-pilling property (grade), and wet / dry strength ratio (%) were measured. In some comparative examples, some measurements are omitted.
各測定は、
・酸素指数（ＯＩ値）：ＪＩＳ Ｌ １０９１（１９９９）８．５Ｅ−２法
・洗濯処理（２０回）：ＪＩＳ Ｌ １９３０（２０１４）Ｃ４Ｍ法
・質量減少率：ＪＩＳ Ｌ １０９６（２０１０）８．１９．４Ｄ法（アクセレローター形法、研磨紙C600、回転羽根 平形）
・抗ピリング性：ＪＩＳ Ｌ １０７６（２０１２）８．１．１Ａ法（ＩＣＩ形試験機を用いる方法）
・乾湿強力比：ＪＩＳ Ｌ １０９６（２０１０）８．１４．１Ａ法（ラベルトストリップ法）及びＣ法（湿潤ラベルトストリップ法）による測定値から乾燥強力値に対する湿潤強力値の比率（湿潤強力／乾燥強力）を算出
に準拠した方法で行った。各織物に対する測定値を表1に示す。なお、表１において、ＡＲはアラミド、Ｃは綿、ＦＲＲは難燃レーヨンを示している。
Each measurement is
-Oxygen index (OI value): JIS L 1091 (1999) 8.5E-2 method-Washing treatment (20 times): JIS L 1930 (2014) C4M method-Mass reduction rate: JIS L 1096 (2010) 8.19 .4D method (Accelerator rotor type, abrasive paper C600, rotating blade flat type)
Anti-pilling property: JIS L 1076 (2012) 8.1.1A method (method using ICI type tester)
Dry / wet strength ratio: Ratio of wet strength value to dry strength value based on the measured value according to JIS L 1096 (2010) 8.14.1A method (labeled strip method) and C method (wet labeled strip method) (wet strength / (Dry strength) was performed by a method based on the calculation. The measured values for each fabric are shown in Table 1. In Table 1, AR represents aramid, C represents cotton, and FRR represents flame retardant rayon.
表１から分かるように、実施例1の織物Ａは、洗濯前及び２０回洗濯後においても酸素指数（ＯＩ値）が３６以上と非常に高い値を示している。この値は、上述の日本防炎協会の求める難燃性能の基準（酸素指数（ＯＩ値）２９以上）をはるかに超える良好な難燃性を示す値である。この酸素指数（ＯＩ値）３６以上は、メタ系アラミド繊維単独（酸素指数（ＯＩ値）２９〜３２）でも成し得ない高い値である。これは、本実施形態に係る難燃加工が、アラミド繊維と綿繊維との双方に作用した結果による相乗効果が発揮されたものと思われる。また、織物Ａは、綿繊維を使用しているので、混紡されたアラミド繊維の作用により摩耗による質量減少率、抗ピリング性、及び乾湿強力比が良好である。 As can be seen from Table 1, the fabric A of Example 1 has a very high oxygen index (OI value) of 36 or more even before washing and after 20 washings. This value is a value that shows good flame retardancy far exceeding the above-mentioned flame retardance standard (oxygen index (OI value) 29 or more) required by the Japan Flame Protection Association. This oxygen index (OI value) of 36 or higher is a high value that cannot be achieved even with a meta-aramid fiber alone (oxygen index (OI value) 29 to 32). This is considered that the synergistic effect by the result which the flame-retardant processing which concerns on this embodiment acted on both the aramid fiber and the cotton fiber was exhibited. In addition, since the fabric A uses cotton fibers, the mass reduction rate due to abrasion, anti-pilling property, and wet / dry strength ratio are good due to the action of the blended aramid fibers.
これに対して、比較例1の織物Ｂは、混紡されている綿繊維に難燃加工が施されておらず、日本防炎協会の求める難燃性能の基準に適合することができない。また、比較例２の織物Ｃは、使用した難燃性樹脂の洗濯耐久性がなく２０回洗濯後の酸素指数（ＯＩ値）において、日本防炎協会の求める難燃性能の基準に適合することができない。 On the other hand, the fabric B of Comparative Example 1 is not subjected to flame retardant processing on the blended cotton fiber, and cannot meet the flame retardant performance standards required by the Japan Flame Protection Association. In addition, the fabric C of Comparative Example 2 does not have the durability of washing of the used flame retardant resin, and conforms to the flame retardant performance standards required by the Japan Flame Protection Association in the oxygen index (OI value) after 20 washes. I can't.
また、比較例３の織物Ｄは、メタ系アラミド繊維１００％からなり、洗濯前の酸素指数（ＯＩ値）において日本防炎協会の求める難燃性能の基準に適合して洗濯耐久性を備える（測定はしていない）ものであるが、抗ピリング性が非常に悪く、また、乾湿強力比においても十分な性能を有していない。 In addition, the fabric D of Comparative Example 3 is made of 100% meta-aramid fiber, and has washing durability in conformity with the flame retardant performance standards required by the Japan Flame Retardant Association in the oxygen index (OI value) before washing ( Although it has not been measured), the anti-pilling property is very poor, and it does not have sufficient performance even in the wet and dry strength ratio.
また、従来技術である難燃レーヨンを使用する比較例４の織物Ｅは、洗濯前の酸素指数（ＯＩ値）において日本防炎協会の求める難燃性能の基準に適合するのが難しく、抗ピリング性においても十分な性能を有していない。更に、湿潤強力の弱いレーヨンを混紡しているので、乾湿強力比においても十分な性能を有していない。 Further, the fabric E of Comparative Example 4 using flame retardant rayon, which is a conventional technology, is difficult to meet the flame retardant performance standards required by the Japan Flame Protection Association in the oxygen index (OI value) before washing, and is anti-pilling. Does not have sufficient performance. Furthermore, since rayon with weak wet strength is blended, it does not have sufficient performance even in the dry and wet strength ratio.
一方、実施例２の織物Ｆは、比較例４の織物Ｅに本実施例１に係る難燃加工を施したものである。この織物Ｆは、洗濯前及び２０回洗濯後においても酸素指数（ＯＩ値）が３２以上と非常に高い値を示している。この値は、日本防炎協会の求める難燃性能の基準をはるかに超える良好な難燃性を示す値である。この酸素指数（ＯＩ値）３２以上は、メタ系アラミド繊維単独（酸素指数（ＯＩ値）２９〜３２）でも成し得ない高い値である。これは、本実施形態に係る難燃加工が、アラミド繊維と綿繊維との双方に作用した結果による相乗効果が発揮されたものと思われる。しかし、織物Ｆは、難燃レーヨンを使用しているので、摩耗による質量減少率、抗ピリング性、及び乾湿強力比の点で実施例１の織物Aに劣る。しかし、織物Ｆは、十分に高い酸素指数（ＯＩ値）を利用する用途によっては、その機能を発揮することができると考える。 On the other hand, the fabric F of Example 2 is obtained by applying the flame retardant processing according to Example 1 to the fabric E of Comparative Example 4. This fabric F shows a very high oxygen index (OI value) of 32 or more before washing and after 20 washings. This value is a value showing good flame retardancy far exceeding the standard of flame retardancy required by the Japan Flame Protection Association. This oxygen index (OI value) of 32 or higher is a high value that cannot be achieved even with a meta-aramid fiber alone (oxygen index (OI value) 29 to 32). This is considered that the synergistic effect by the result which the flame-retardant processing which concerns on this embodiment acted on both the aramid fiber and the cotton fiber was exhibited. However, since the fabric F uses a flame retardant rayon, it is inferior to the fabric A of Example 1 in terms of mass reduction rate due to abrasion, anti-pilling property, and wet / dry strength ratio. However, it is considered that the fabric F can perform its function depending on the application using a sufficiently high oxygen index (OI value).
また、綿１００％織物を使用する比較例５の織物Ｇは、洗濯前の酸素指数（ＯＩ値）において日本防炎協会の求める難燃性能の基準を大きく下回り、洗濯前においてもこの基準に適合することができない。また、抗ピリング性及び乾湿強力比は良好であるが、質量減少率が他の織物に比べて非常に大きく、実用的に十分な性能を有していない。同じ難燃加工を行った実施例１に比べ質量減少率が大きいことから、本実施形態におけるアラミド繊維と綿繊維との混用による質量減少率の向上効果が確認できる。 In addition, the fabric G of Comparative Example 5 using 100% cotton fabric is much lower than the flame retardant performance standard required by the Japan Flame Retardant Association in the oxygen index (OI value) before washing, and conforms to this standard even before washing. Can not do it. In addition, the anti-pilling property and the wet / dry strength ratio are good, but the mass reduction rate is very large compared to other woven fabrics, and it does not have practically sufficient performance. Since the mass reduction rate is larger than that in Example 1 where the same flame retardant processing was performed, the effect of improving the mass reduction rate due to the mixed use of the aramid fiber and the cotton fiber in this embodiment can be confirmed.
このように、本実施形態に係る難燃性織物は、酸素指数（ＯＩ値）が日本防炎協会の求める難燃性能の基準（酸素指数（ＯＩ値）２９以上）をはるかに超えて、防護作業服のような高度な性能を要求される分野においても安定した性能を発揮できる。また、綿繊維を使用した実施例1の織物Ａにおいては、乾湿強力比（湿潤強力／乾燥強力）が８０％以上の良好な値を示しており、従来技術であるアラミド繊維／難燃レーヨンの欠点である湿潤時の強力低下が非常に少ない。更に、剛直なアラミド繊維と柔軟なセルロース繊維の組み合わせにより表面摩耗に対する性能が高く、且つ良好な抗ピリング性をも有している。 Thus, the flame retardant fabric according to this embodiment has an oxygen index (OI value) that far exceeds the flame retardant performance standard (Oxygen index (OI value) 29 or more) required by the Japan Flame Retardant Association, and is protected. Stable performance can be achieved even in fields that require high performance such as work clothes. Further, in the fabric A of Example 1 using cotton fibers, the wet / dry strength ratio (wet strength / dry strength) shows a good value of 80% or more, and the conventional aramid fiber / flame retardant rayon There is very little decrease in strength when wet, which is a drawback. Furthermore, the combination of a rigid aramid fiber and a flexible cellulose fiber has high performance against surface wear and also has good anti-pilling properties.
以上のことから、本発明によれば、良好な表面品位と着心地とを備え、公益財団法人日本防炎協会が消防史員の活動服に対して要求する酸素指数（ＯＩ値）２９を安定した洗濯耐久性を伴って発現できる難燃性織編物を提供することができる。 From the above, according to the present invention, it has good surface quality and comfort, and stabilizes the oxygen index (OI value) 29 required by the Japan Flame Protection Association for the active clothing of firefighting historians. It is possible to provide a flame-retardant woven or knitted fabric that can be developed with the durability of washing.
なお、本発明の実施にあたり、上記実施形態に限らず次のような種々の変形例が挙げられる。
（１）上記実施形態においては、アラミド繊維としてメタ系アラミド繊維１００％を使用し、セルロース繊維として綿繊維又はレーヨンを使用するものであるが、これに限るものではなく、パラ系アラミド繊維１００％或いはメタ系アラミド繊維とパラ系アラミド繊維とを混用して使用するようにしてもよい。また、綿繊維やレーヨンに限らず、他のセルロース繊維を使用するようにしてもよい。
（２）上記実施形態においては、メタ系アラミド繊維と綿繊維又はレーヨンとの混紡糸による綾織物を使用するものであるが、これに限るものではなく、混紡糸以外の混用糸を使用してもよく、また綾織物以外の織組織或いは編物を使用するようにしてもよい。
（３）上記実施形態においては、Ｎ−メチロールジメチルホスホノプロピオン酸アミドを主成分とする難燃性樹脂を使用するものであるが、これに限るものではなく、アミノ基又はアミド基を有するリン酸又は亜リン酸誘導体のホルムアルデヒド付加物であれば、他の構造を有する難燃性樹脂を使用するようにしてもよい。
（４）上記実施形態においては、難燃性樹脂にヘキサメチロールメラミンを併用するものであるが、これに限るものではなく、メチロール基の数の異なるメチロールメラミンを併用するようにしてもよい。また、メチロールメラミン以外の架橋剤を併用するようにしてもよく、或いは架橋剤を併用することなく難燃加工するようにしてもよい。
In implementing the present invention, not only the above-described embodiment but also the following various modifications can be mentioned.
(1) In the above embodiment, 100% meta-aramid fiber is used as the aramid fiber, and cotton fiber or rayon is used as the cellulose fiber. However, the present invention is not limited to this, and 100% para-aramid fiber. Alternatively, meta-aramid fibers and para-aramid fibers may be used in combination. Moreover, you may make it use not only a cotton fiber and a rayon but another cellulose fiber.
(2) In the above embodiment, a twill fabric using a blended yarn of meta-aramid fiber and cotton fiber or rayon is used, but the invention is not limited to this, and a mixed yarn other than the blended yarn is used. Alternatively, a woven structure or knitted fabric other than the twill woven fabric may be used.
(3) In the above embodiment, a flame retardant resin containing N-methyloldimethylphosphonopropionic acid amide as a main component is used. However, the present invention is not limited to this, and phosphorus having an amino group or an amide group is used. As long as it is a formaldehyde adduct of an acid or phosphorous acid derivative, a flame retardant resin having another structure may be used.
(4) In the above embodiment, hexamethylol melamine is used in combination with the flame retardant resin. However, the present invention is not limited to this, and methylol melamine having a different number of methylol groups may be used in combination. Moreover, you may make it use a crosslinking agent other than methylol melamine together, or you may make it flame-retardant process, without using a crosslinking agent together.
Claims (10)
アミノ基又はアミド基を有するリン酸又は亜リン酸誘導体のホルムアルデヒド付加物を主成分とする難燃性樹脂が固着し、
ＪＩＳ Ｌ １０９１（１９９９）８．５Ｅ−２法に準拠して測定した酸素指数（ＯＩ値）が２９以上である難燃性織編物。 A woven or knitted fabric composed of aramid fibers and cellulose fibers,
A flame retardant resin based on a formaldehyde adduct of phosphoric acid or phosphorous acid derivative having an amino group or an amide group is fixed,
A flame-retardant woven or knitted fabric having an oxygen index (OI value) of 29 or more measured in accordance with JIS L 1091 (1999) 8.5E-2 method.
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