(57)【要約】【課題】糸の編織工程における糸切れの発生を低減することができ、糸から作製した生地の風合いを向上することができる、糸の製造方法を提供する。【解決手段】バインダー樹脂を含有する粒径４００ｎｍ乃至３μｍの無機粒子の分散液を、攪拌しながら糸に塗布し、糸を一定速度で垂直上方に走行させながら加熱器内を通過させて、加熱器により糸を加熱処理することにより、糸の繊維の表面に無機粒子を固着させて、糸を製造する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バインダー樹脂を含有する粒径４００ｎｍ乃至３μｍの無機粒子の分散液を、攪拌しながら糸に塗布し、
前記糸を一定速度で垂直上方に走行させながら加熱器内を通過させて、前記加熱器により前記糸を加熱処理することにより、前記糸の繊維の表面に前記無機粒子を固着させる
ことを特徴とする糸の製造方法。
【請求項２】
前記加熱器内の加熱処理の温度を１００〜１８０℃の範囲内とすることを特徴とする請求項１に記載の糸の製造方法。
【請求項３】
前記加熱器内の加熱処理の時間を３０秒〜５分の範囲内とすることを特徴とする請求項２に記載の糸の製造方法。
【請求項４】
粒径４００ｎｍ乃至３μｍの無機粒子が、バインダー樹脂を介して、糸を構成する繊維の表面に固着されている
ことを特徴とする糸。
【請求項５】
糸の破断伸度が５パーセント以上であることを特徴とする請求項４に記載の糸。
【請求項６】
前記無機粒子が電気石の粉砕物であることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の糸。
【請求項７】
請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の前記糸が、少なくとも一部に用いられて構成されている
ことを特徴とする布帛または繊維製品。
【請求項８】
前記繊維製品がサポーターであることを特徴とする請求項７に記載の布帛または繊維製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、糸の製造方法に関する。また、本発明は、糸、布帛または繊維製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、繊維素材に無機粒子を固着させることによって、無機粒子の機能を繊維素材に付与することが考えられている。
【０００３】
そして、従来、繊維素材に無機粒子を固着させる方法としては、繊維素材の生地に無機粒子を固着する方法が提案されていた（例えば、特許文献１〜特許文献２を参照。）。
具体的には、例えば、マングル付きのテンター加工機を用いて、生地に無機粒子をバインダー樹脂で固着させる後加工法があった。
しかしながら、この方法では、糸同士が接点でバインダー樹脂により接着され、生地全体の風合いが硬くなる問題や、生地の通気性が低下する問題があった。
【０００４】
また、上述した方法では、生地を加工するので、製品の生地を構成する多数の糸のうちの一部の糸の加工、即ち、部分的に機能を付与する加工には対応できなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１８−７１０２７号公報
【特許文献２】特開２００６−２８６８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した問題があることから、生地全体に無機粒子を固着させる加工を行う代わりに、生地を構成する糸に無機粒子を固着させる加工を行うことが考えられる。
【０００７】
例えば、糸に加工液を塗布した後に、乾燥・固着工程で糸を水平方向に走行させる方法が考えられる。
しかしながら、この方法では、無機粒子の比重が大きいため、乾燥前に重力方向に移動しやすく、無機粒子の固着状態に偏りが生じる。
【０００８】
また例えば、糸染め（カセ染め、チーズ染色）の要領で、糸にバインダーを含有する無機粒子分散液を浸透させ、その後に乾燥および熱処理する方法が考えられる。
しかしながら、この方法でも、無機粒子の比重が大きいため、乾燥前に重力方向に移動しやすく、固着の偏りや十分な固着率が得られないといった問題が生じる。また、この方法では、糸同士がバインダーで接着されて、その後の糸繰りや巻き返しに問題が生じる。
【０００９】
無機粒子の固着状態に偏りが大きい糸は、張力が掛かる編織工程で糸ガイドへの引っかかり等により破断の起点となって糸切れを生じる危険性が高くなる。
【００１０】
上述した問題の解決のために、本発明においては、糸の編織工程における糸切れの発生を低減することができ、糸から作製した生地の風合いを向上することができる、糸の製造方法を提供する。
また、この糸の製造方法により製造される糸、並びに、この糸を用いて構成される布帛または繊維製品を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の糸の製造方法は、バインダー樹脂を含有する粒径４００ｎｍ乃至３μｍの無機粒子の分散液を、攪拌しながら糸に塗布し、糸を一定速度で垂直上方に走行させながら加熱器内を通過させて、加熱器により糸を加熱処理することにより、糸の繊維の表面に無機粒子を固着させるものである。
【００１２】
本発明の糸は、粒径４００ｎｍ乃至３μｍの無機粒子が、バインダー樹脂を介して、糸を構成する繊維の表面に固着されているものである。
本発明の布帛または繊維製品は、上記の本発明の糸が少なくとも一部に用いられて構成されているものである。
【発明の効果】
【００１３】
上述の本発明の糸の製造方法によれば、バインダー樹脂を含有する無機粒子の分散液を攪拌することで一定組成の液を糸に塗布するとともに、糸を垂直上方に一定速度で引き上げながら加熱処理するので、比重の大きい無機粒子を糸の表面にムラなく固着できる。
【００１４】
無機粒子がムラ無く糸の表面に固着されるので、編織工程で糸切れを生じる危険性を低減することができ、編織工程の作業効率を向上することができる。
また、糸から生地を作製する際に糸同士が接着されないので、糸から作製した生地の風合いを柔軟にすることが可能になる。
【００１５】
また、本発明の糸によれば、糸を構成する繊維の表面に無機粒子が固着されているため、無機粒子の特性による機能を糸に付与することができる。
【００１６】
本発明の布帛または繊維製品は、本発明の糸を少なくとも一部に用いて構成されているので、生地の一部または生地全体に無機粒子の特性による機能を付与することができ、また、糸同士が接着されていないので、生地の風合いが柔軟である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の糸の製造方法の一実施の形態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
なお、本発明は、請求の範囲に規定された範囲内の任意の構成を採りうるものであり、以下の実施の形態や実施例の構成に限定されるものではない。
【００１９】
まず、本発明の具体的な実施の形態の説明に先立ち、本発明の概要について説明する。
【００２０】
本発明の糸の製造方法は、バインダー樹脂を含有する粒径４００ｎｍ乃至３μｍの無機粒子の分散液を、攪拌しながら糸に塗布する。そして、糸を一定速度で垂直上方に走行させながら加熱器内を通過させて、加熱器により糸を加熱処理することにより、糸の繊維の表面に無機粒子を固着させる。
【００２１】
本発明の糸の製造方法によれば、バインダー樹脂を含有する無機粒子の分散液を攪拌することで、一定組成の液を糸に塗布することができる。そして、糸を垂直上方に一定速度で引き上げながら加熱器により加熱処理することで、比重の大きい無機粒子を、糸の表面にムラなく固着することができる。
そして、無機粒子がムラ無く糸の表面に固着されるので、この糸を使用する編織工程で糸切れを生じる危険性を低減することができ、編織工程の作業効率を向上することができる。
また、糸から生地を作製する際に糸同士が接着されないので、糸から作製した生地の風合いを柔軟にすることが可能になる。
【００２２】
本発明の糸の製造方法において、好ましくは、加熱器内の加熱処理の温度を１００〜１８０℃の範囲内とする。
さらに好ましくは、加熱器内の加熱処理の時間を３０秒〜５分の範囲内とする。
【００２３】
本発明の糸は、粒径４００ｎｍ乃至３μｍの無機粒子が、バインダー樹脂を介して、糸を構成する繊維の表面に固着されている構成である。
【００２４】
本発明の糸によれば、糸を構成する繊維の表面に無機粒子が固着されているため、無機粒子の特性による機能を糸に付与することができる。
【００２５】
本発明の糸において、好ましくは、糸の破断伸度が５パーセント以上である構成とする。
糸の破断伸度が５パーセント以上であることにより、編織工程における糸切れの発生を抑制することができる。
【００２６】
本発明の布帛または繊維製品は、上記の本発明の糸が、少なくとも一部に用いられて構成されている。
【００２７】
本発明の布帛または繊維製品によれば、本発明の糸を少なくとも一部に用いて構成されているので、生地の一部または生地全体に無機粒子の特性による機能を付与することができる。また、糸同士が接着されていないので、生地の風合いが柔軟である。
【００２８】
本発明の布帛または繊維製品において、繊維製品をサポーターとすることができる。
これにより、固着された無機粒子の特性による機能が付与され、かつ生地の風合いが柔軟であるサポーターを実現することができる。
【００２９】
（繊維）
本発明の糸の製造方法および本発明の糸において、糸を構成する繊維としては、処理液への浸漬と熱処理を問題なく行える繊維であれば、特に制限無く利用できる。
本発明において、糸を構成する繊維としては、例えば、綿および麻などの植物繊維、絹やウールなどのタンパク質繊維、レーヨン、ポリノジック、およびキュプラなどの再生繊維、ジアセテートやトリアセテートなどの半合成繊維、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートの総称）、ナイロン、アクリル、およびポリ乳酸などの合成繊維、ガラス繊維および炭素繊維などの無機繊維、を利用することができる。
そして、以上の繊維単独で構成される糸、あるいは、２種類以上の繊維を混用（混紡あるいは交撚）してなる糸を、使用することができる。
【００３０】
（バインダー樹脂）
本発明の糸の製造方法および本発明の糸において、無機粒子を固着するためのバインダー樹脂としては、従来公知の各種の樹脂材料が使用可能である。
【００３１】
（無機粒子）
本発明の糸の製造方法および本発明の糸において、無機粒子としては、平均分散粒子径が１μｍ程度であり、粒径４００ｎｍ乃至３μｍの無機粒子であれば、特に制限無く利用できる。
【００３２】
例えば、以下に挙げる各種の無機粒子を利用することができる。
（１）マイナスイオンを発生させるトルマリン（リチア電気石）
（２）遠赤外線放射材料である以下の各種鉱物
・珪石、シリカブラック、白土などのシリカを主成分とする鉱物
・貢岩、カオリン、パーライト、ゼオライト、野幌粘土、ベントナイト、長石などのシリカ−アルミナ系鉱物
・タルク、かんらん岩などのシリカ−マグネシア系鉱物
・カルシウム、マグネシウムの各種の塩
（３）有色の半貴石である、ラピスラズリやマラカイトなどの半貴石を粉砕した粒子
（４）黄土、赤土などの天然顔料
（５）酸化鉄やカーボンブラックなどの合成無機顔料
（６）比表面積が大きく吸着性をもつ、多孔質シリカ、多孔質アルミナや珪藻土などの多孔質材料を粉砕した粒子
【００３３】
例えば、電気石（トルマリン）の粉砕物を無機粒子として用いた場合には、電気石の特性による機能（マイナスイオンや色）を糸に付与することができる。
【００３４】
（分散液）
本発明の糸の製造方法において、無機粒子の分散液は、バインダー樹脂と無機粒子を、液体（分散媒）に分散させて構成する。
液体（分散媒）としては、例えば、水、その他の液体を、使用することができる。
【００３５】
分散液には、必要に応じて、分散剤、界面活性剤、増粘剤、などの添加物を添加することができる。
【００３６】
（処理温度・処理時間）
本発明の糸の製造方法において、加熱器での加熱処理の処理温度は、１００〜１８０℃の範囲内とすることが好ましい。より好ましくは、１３０〜１６０℃の範囲内とする。
また、上記の範囲内の処理温度として加熱処理を行う際に、さらに、加熱器での処理時間を、３０秒〜５分の範囲内とすることが好ましい。より好ましくは、１〜３分の範囲内とする。
【００３７】
次に、本発明の具体的な実施の形態として、本発明の糸の製造方法の一実施の形態の概略図を、図１に示す。
【００３８】
図１の概略図に示すように、糸巻き１１に巻き取られた糸１０と、無機粒子およびバインダー樹脂を含有するスラリー（分散液）１５を収容した容器１４と、スラリー１５を糸１０に塗布するコーター１６と、加熱器であるヒーター１８とを配置する。また、糸１０の走行をガイドするためのローラー１２，１３，１７を配置する。
なお、糸１０は、ヒーター１８の上方に設けられた、図示しない引き上げ手段により、ヒーター１８内を垂直上方に引き上げられる。
また、容器１４には、図示しないが、容器１４内のスラリー１５を撹拌するための撹拌手段（攪拌機、撹拌子など）を設ける。
【００３９】
スラリー（分散液）１５は、水などの液体に、無機粒子およびバインダー樹脂を分散させた構成とする。また、必要に応じて、分散剤、界面活性剤、増粘剤、などの添加物をスラリー（分散液）に添加する。
【００４０】
図１の概略図に示す構成を使用して、以下に説明するように、糸を製造する。
【００４１】
まず、糸巻き１１から糸１０を引き出して、糸１０をローラー１２，１３によってガイドして、コーター１６の上に運ぶ。
【００４２】
コーター１６は糸１０の下に接しており、かつ、コーター１６の下部がスラリー１５に浸かっている。
そして、容器１４内に設けた攪拌手段を用いて容器１４内のスラリー１５を撹拌することによって、スラリー１５を均質化する。
さらに、スラリー１５を撹拌しながら、コーター１６が矢印に示すように回転することにより、バインダー樹脂および無機粒子を含むスラリー１５が、均質化された状態で糸１０に塗布される。
【００４３】
次に、スラリー１５が塗布された糸１０を、コーター１６の上からローラー１７によってガイドして、ヒーター１８内に運ぶ。
そして、糸１０を、引き上げ手段により一定速度で垂直上方に走行させながら、ヒーター１８内を通過させる。このとき、ヒーター１８によって糸１０に対して加熱処理を行うことにより、糸１０の繊維の表面に、スラリー１５中のバインダー樹脂によって無機粒子が固着される。
【００４４】
ヒーター１８による加熱処理の温度は、好ましくは１００〜１００〜１８０℃の範囲内とし、より好ましくは、１３０〜１６０℃の範囲内とする。また、ヒーター１８での処理時間は、好ましくは３０秒〜５分の範囲内とし、より好ましくは、１〜３分の範囲内とする。
【００４５】
加熱処理を行った後の糸１０は、引き上げ手段により引き上げると共に、ヒーター１８から抜けて冷却され、糸巻き等に巻き取られる。これにより、無機粒子がムラ無く固着された糸１０を製造することができる。
【００４６】
上述の本実施の形態の製造方法によれば、バインダー樹脂を含有する無機粒子のスラリー（分散液）を撹拌手段で攪拌してコーター１６で糸１０に塗布することで、一定組成の液を糸１０に塗布することができる。そして、引き上げ手段により、糸１０を垂直上方に一定速度で引き上げながら、ヒーター１８で加熱処理するので、比重の大きい無機粒子を糸１０の表面にムラなく固着できる。
このように、無機粒子がムラ無く糸１０の表面に固着されるので、製造された糸１０を用い行われる編織工程で糸切れを生じる危険性を低減することができ、編織工程の作業効率を向上することができる。また、糸１０から生地を作製する際に、糸同士が接着されないので、糸１０から作製した生地の風合いを柔軟にすることが可能になる。
【実施例】
【００４７】
＜実施例１＞
（処理液の調整）
平均粒径１μｍ・最大粒径３μｍの無機粒子（リチア電気石）５質量部、分散剤（サンノプコ株式会社製  ノプコスパース44-C）０．０２５質量部、界面活性剤（モーリン化学工業株式会社  シュネルEC5）０．０５質量部を６０質量部の水に投入し、ホモジナイザーによりトルマリン粒子を解膠した。これに増粘剤（プロピレングリコール）２０質量部、バインダー（大和化学工業株式会社製  ファイコート70K）７質量部を加え、スターラーでよく撹拌し、水を追加して全量を１００質量部に調整した。
【００４８】
（無機粒子の固着）
糸として、ダイワボウノイ株式会社製のドラロン糸３８番双糸（混紡率  アクリル５０：綿５０）を用意し、処理液をスターラーで撹拌して、粒子の沈殿を防ぎながらピックアップ率１４０％で糸に処理液を塗布した後、速度１ｍ／分で鉛直方向に引き上げながら、ヒーターからの熱風を通した加熱器内で１３０℃×３分間の加熱処理を行って、ボビンに巻き取った。
処理後の糸の質量の測定から、固着された無機粒子の質量は糸の質量の７％であった。
【００４９】
なお、比較対照用の試料として、上述した無機粒子の固着を行っていない、未処理糸も用意した。
【００５０】
（糸の強伸度測定）
JIS L1095「一般紡績糸試験方法」に準拠して、未処理糸と処理糸の強伸度測定を行った結果、未処理糸が破断強度４１５ｇｆ、破断伸度９．５％であったのに対し、処理糸は破断強度４８４ｇｆ、破断伸度７．４％であった。
ここで、安定した編織には、一定以上の伸度（一般には、約５％以上）が必要であることが知られている。
【００５１】
（処理による色変化）
未処理糸および処理糸について、倉敷紡績株式会社製の分光光度計Color7x（D65−2光源）を利用して、JIS Z8730 「色の表示方法−物体色の色差」に準拠したＬ＊ａ＊ｂ＊表色系における色差ΔＥを測定した。その結果、リチア電気石の粒子が有色（褐色）であるため、両者の色差ΔＥは６．５という大きな差として確認できた。
【００５２】
（製品の整編）
未処理糸と処理糸をそれぞれ用いて、株式会社島精機製作所製のホールガーメント横編機  SWG091N2を利用して、手首用のサポーターを整編した。その結果、両者とも整編時に糸切れが発生することなく、順調にサポーターを製作できた。
上記のサポーター２種について、JIS L1096 8.21 A法に準拠して剛軟度試験を行った結果、剛軟度試験による移動長さの差はなく、触感でも変化は感じられなかった。そして、処理糸を整編したサポーター生地は、無機粒子がバインダー樹脂で固着されてはいるが、糸同士が接着されていないために、剛性は上昇しないことが分かった。
【００５３】
＜比較例１・カセによる加工＞
ダイワボウノイ株式会社製のドラロン糸３８番双糸（混紡率  アクリル５０：綿５０）をカセ５０ｇで用意し、実施例１に記載の処理液５００ｇ中に１時間浸漬した後、絞り率１４０％で脱水して乾燥し、加熱器で１５０℃×２分間処理した。処理したカセをボビンに巻き取ろうとしたところ、糸同士が接触している箇所に張り付きがあったため、頻繁に糸切れが発生して巻き取ることができなかった。
【００５４】
＜比較例２・チーズ染色機による加工＞
ダイワボウノイ株式会社製のドラロン糸３８番双糸（混紡率  アクリル５０：綿５０）８００ｇをチーズボビンに巻いて用意し、実施例１に記載の処理液１２リットルを用いて、株式会社テクサム技研製  チーズ染色機  VPV-230によって、３０℃で６０分間の処理を行った。その後、脱水乾燥を行い、１５０℃にて２分間固着処理を行った。この処理によっては糸の色変化が認められず、重量測定でも無機粒子の固着に相当する重量増加が確認できなかった。以上の結果から、チーズ染色機による加工では、糸に無機粒子を固着できないことが分かった。
【００５５】
＜比較例３・生地へのパディング加工＞
ダイワボウノイ株式会社製のドラロン糸３８番双糸（混紡率  アクリル５０：綿５０）を原料として、株式会社島精機製作所製のホールガーメント横編機  SWG091N2で整編したサポーター生地に対して、実施例１に記載の処理液をピックアップ率１４０％で塗布し、乾燥した後に加熱器で１５０℃×２分間処理した。この処理によって、生地には無機粒子の固着による色変化が認められ、重量測定でもそれに相当する重量増加が確認できた。
上記の生地について、JIS L1096 8.21 A法に準拠して剛軟度試験を行った結果、未処理糸を整編した生地との比較では、剛軟度試験による移動長さが１５％増大し、触感でも硬くなっているのが分かった。この結果から、生地にパディング加工した場合では、糸同士が接着されて剛性が大きく増大し、風合いが硬化することが分かった。
【００５６】
＜比較例４・乾燥・固着工程で糸を水平方向に走行させる方法＞
（無機粒子の固着）
糸として、ダイワボウノイ株式会社製のドラロン糸３８番双糸（混紡率  アクリル５０：綿５０）を用意し、実施例１に記載の処理液をスターラーで撹拌して、粒子の沈殿を防ぎながらピックアップ率１４０％で糸に処理液を塗布した後、速度１ｍ／分で水平方向に走行させながら、ヒーターからの熱風を通した加熱器内で１５０℃×２分間の加熱処理を行って、ボビンに巻き取った。
処理後の糸の質量の測定から、固着された無機粒子の質量は糸の質量の７％であった。
【００５７】
（糸の強伸度測定）
JIS L1095「一般紡績糸試験方法」に準拠して、未処理糸と処理糸の強伸度測定を行った結果、未処理糸が破断強度４１５ｇｆ、破断伸度９．５％であったのに対し、処理糸は破断強度４７０ｇｆ、破断伸度４．３％であった。乾燥・固着工程で糸を水平方向に走行させたため、重力により無機粒子とバインダー樹脂の固着状態に偏りが生じた結果、破断伸度の減少幅が大きくなった。
【００５８】
（製品の整編）
株式会社島精機製作所製のホールガーメント横編機  SWG091N2を利用して、手首用のサポーターを整編した。その結果、サポーター１個を整編する間に平均２．８回の糸切れが発生して、生産効率が低下した。破断伸度の低下により、整編時のトラブル発生頻度が増大することが確認できた。
【００５９】
＜実施例２・ラピスラズリ微粒子の固着＞
（処理液の調整）
平均粒径１μｍ・最大粒径３μｍの無機粒子（ラピスラズリ）４質量部、分散剤（サンノプコ株式会社製  ノプコスパース44-C）０．０２５質量部、界面活性剤（モーリン化学工業株式会社  シュネルEC5）０．０５質量部を６０質量部の水に投入し、ホモジナイザーによりラピスラズリ粒子を解膠した。これに増粘剤（プロピレングリコール）２０質量部、バインダー（大和化学工業株式会社製  ファイコート70K）６質量部を加え、スターラーでよく撹拌し、水を追加して全量を１００質量部に調整した。
【００６０】
（無機粒子の固着）
糸として、綿糸（３０番手双糸）を用意し、処理液をスターラーで撹拌して、粒子の沈殿を防ぎながらピックアップ率２００％で糸に処理液を塗布した後、速度１ｍ／分で鉛直方向に引き上げながら、ヒーターからの熱風を通した加熱器内で１６０℃×１分間の加熱処理を行って、ボビンに巻き取った。ラピスラズリ微粒子を固着した綿糸は青色に着色した。
処理後の糸の質量の測定から、固着された無機粒子の質量は糸の質量の８％であった。
【００６１】
（糸の強伸度測定）
JIS L1095「一般紡績糸試験方法」に準拠して、処理糸の強伸度測定を行った結果、破断強度８５７ｇｆ、破断伸度５．０％であった。
【００６２】
（製品の作製）
ラピスラズリ微粒子を固着した綿糸を綿ハンカチに刺繍したところ、特にトラブルが発生することなく刺繍することができ、上記の綿糸を部分的に利用した意匠性のある製品を製作できた。
【符号の説明】
【００６３】
１０  糸、１４  容器、１５  スラリー、１６  コーター、１８  ヒーター
【図１】
2020133062.tif 000003