(57)【要約】【課題】むれ感、湿潤感を小さくし、急激な環境温湿度変化に伴う衣服内温湿度環境変化を緩和、あるいは回復を促進し、覚醒度の低下防止、覚醒度の早期回復を目的とし、そのために必要となる吸湿速度および放湿速度を高めた皮膚への物理刺激を小さくした肌触りのよい編織物を提供すること。【解決手段】綿を含む短繊維で構成される実質無撚の繊維束に、吸湿性繊維を含む糸を巻き付けた複合糸を少なくとも一部に用いた編織物において、該複合糸に含まれる綿繊維の断面の短径／長径比が０．７以上であり、該複合糸を含む編織物の３０℃４０％ＲＨから３０℃８０％ＲＨの吸湿速度が２．０％／３０ｍｉｎ以上、３０℃８０％ＲＨから３０℃４０％ＲＨの放湿速度が２．０％／３０ｍｉｎ以上である編織物。【特許請求の範囲】
【請求項１】
綿を含む短繊維で構成される実質無撚の繊維束に、吸湿性繊維を含む糸を巻き付けた複合糸を少なくとも一部に用いた編織物において、該複合糸に含まれる綿繊維の断面の短径／長径比が０．７以上であり、該複合糸を含む編織物の３０℃４０％ＲＨから３０℃８０％ＲＨの吸湿速度が２．０％／３０ｍｉｎ以上、３０℃８０％ＲＨから３０℃４０％ＲＨの放湿速度が２．０％／３０ｍｉｎ以上であることを特徴とする編織物。
【請求項２】
複合糸に架橋アクリル系繊維を含む請求項１記載の編織物。
【請求項３】
複合糸に中空構造の架橋アクリル系繊維を含む請求項１記載の編織物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、肌触りがソフトで皮膚への物理刺激が少ない編織物であり、かつ、吸湿速度および放湿速度が速く、汗をかいたときのむれ感を低減するだけでなく、急激な環境温湿度変化にともなう衣服内温湿度環境の変化を緩和、あるいは回復を促進し、さわやかさを持続し、覚醒度を低下させにくくする編織物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、吸湿性に優れる繊維を用いることで、むれ感、湿潤感を小さくすることが可能であると言われている。吸湿性を高めるための手段として、芯部がアクリル系重合体、鞘部がポリビニルピロリドンを含有するアクリル系重合体からなる芯鞘型アクリル系繊維がある（例えば、特許文献１参照。）。あるいは、共重合ポリエステルからなる繊維、ポリビニルピロリドンを含有するポリアミド繊維、などが挙げられる（例えば、特許文献２及び３参照。）。これらは、３０℃９０％ＲＨ環境下での吸湿率と２０℃６５％ＲＨ環境下での吸湿率との差であるΔＭＲを大きくし、その結果、汗をかいたときのむれ感を小さくすると言う。ΔＭＲは平衡時の吸湿率差であり、吸湿速度、および放湿速度を表しているわけではない。汗は皮膚温調節での体温調節ができなくなった段階に急激に出てくるものであり、平衡時の吸湿性も重要であるが、それ以上に吸湿速度、放湿速度が重要であり、ΔＭＲが高いからといって、むれ感、湿潤感を小さくする効果が十分とはいえない。また、急激な環境温湿度変化を緩和する効果を発揮するには、平衡時の吸湿率差であるΔＭＲが大きくても衣服内温湿度環境変化を緩和するには不十分であり、吸湿速度、放湿速度を高めることが重要である。したがって、ΔＭＲを向上させる特許文献１、２、３は、むれ感、湿潤感の低減、環境温湿度変化を緩和するための十分な方策とは言えない。
【特許文献１】特開２００４−２９３０１１号公報
【特許文献２】特開平１０−９６１１８号公報
【特許文献３】特開２０００−２２０００２号公報
【０００３】
ΔＭＲだけでは不十分だとの考えで、吸湿速度に着目してむれ感を低減する方法も検討されている。メソポーラスシリカのような平均細孔がｎｍオーダーでかつ均一な細孔径を示す物質を混入する手段を提案している（例えば、特許文献４参照。）。２０℃６５％ＲＨ環境下で調湿後、３０℃９０％ＲＨ環境放置後１５分間で、ΔＭＲ値の５０％以上の吸湿速度を示す、という吸湿速度の速い素材がむれ感低減に重要であると指摘している。メソポーラス細孔により吸湿速度は確かに速くなるが、放湿速度は遅い。放湿速度も速くないと環境温湿度変化を緩和する効果は不十分である。
【特許文献４】特開２００２−３３９５１号公報
【０００４】
また、マトリックスポリマーのジオール成分が、ポリテトラメチレンエーテルグリコールと水溶性ポリアルキレンエーテルポリオールとの混合ジオールからなる、ポリウレタン系弾性繊維を提案している（例えば、特許文献５参照。）。ΔＭＲが高いことと１時間あたりの吸湿速度を重要としているが、２０℃６５％ＲＨでの水分率が４％以下の素材であり、平衡吸湿率のレベルが低くむれ感を小さくする効果は不十分である。また、ポリウレタン系弾性繊維１００％からなる衣料は考えにくく、混合素材に適切な素材を用いないと目的とする効果は発揮されにくい。
【特許文献５】特開２００１−９８４２３号公報
【０００５】
カルボキシル基を有するアクリレート系繊維で、吸湿速度より放湿速度を高めたものも知られている（例えば、特許文献６参照）。確かに、カルボキシル基を有するアクリレート系繊維は吸湿速度、放湿速度が速い。しかしながら、極細繊維を作ることが技術的に難しく、太繊度の繊維を用いた場合には、皮膚への物理刺激性が強くなることもある。
【特許文献６】特開２００３−１８３９７８号公報
【０００６】
また、非水溶性ポリアルキレンオキシド系変性物とポリアミドとの混合物とポリアミドからなる複合繊維も知られている（例えば、特許文献７参照。）。本特許は、吸湿速度に対し放湿速度が０．９以上の速さが必要である、としている。２５℃６０％ＲＨから３４℃９０％ＲＨでの吸湿速度が１．５％／３０分以上というが、この吸湿速度では、むれ感、湿潤感の低減、急激な環境温湿度の緩和効果は十分発揮されない。また、吸湿速度と放湿速度はどちらも重要であり、放湿速度が特に重要というわけではない。
【特許文献７】特開平１１−１２４７３６号公報
【０００７】
繊維に吸放湿性樹脂が付着させた繊維集合体で、放湿速度より吸湿速度を高めた素材も知られている（例えば、特許文献８参照。）。吸湿速度、放湿速度ともに高いが、樹脂を付着させる方法であり、肌触りが悪く、皮膚への物理刺激も高いと思われる。
【特許文献８】特開平１１−９３０７４号公報
【０００８】
さらに、綿をアルカリ水溶液処理する手法も知られており、糸長方向のテンションをかけないようにすることが重要としている（例えば、特許文献９参照。）。通常の糸は撚りがかかっており、撚りをかけると、糸幅方向に拘束力を加えることになり、繊維径を十分に膨潤させることができない。膨潤させることが吸湿速度、放湿速度を高めることの必要条件であり、ハリ・コシがありソフトな風合いは実現できても吸湿速度、放湿速度を高めるには必ずしも十分でない。
【特許文献９】特開平２００１−１１５３７５号公報
【０００９】
また、実質無撚の繊維束を使った紡績糸も知られている（特許文献１１参照。）。ソフトな風合いはある程度達成できるが、吸湿速度、放湿速度を高めるには、使用する繊維を限定する必要がある。かつ、外周に巻きつける繊維をフィラメントとしているが、吸湿速度、放湿速度を損なわず、ふんわりした皮膚への刺激が小さい触感を出すには、吸湿性のある繊維、さらには、吸湿性がありかつ短繊維からなる糸を巻きつける手段にすることが望ましい。
【特許文献１１】特開平７−１０９６３６号公報
【００１０】
以上、吸湿速度および放湿速度を高める繊維構造物であり、かつ、皮膚への物理刺激性が小さい肌触りの良い繊維構造物であることを達成したものは知られていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、むれ感、湿潤感を小さくし、急激な環境温湿度変化に伴う衣服内温湿度環境の変化を緩和、あるいは回復を促進し、覚醒度の低下防止、覚醒度の早期回復を目的とする。そのために必要となる、吸湿速度および放湿速度を高め、かつ、皮膚への物理刺激を小さくした肌触りのよい編織物を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
即ち、本発明は以下の構成よりなる。
１．  綿を含む短繊維で構成される実質無撚の繊維束に、吸湿性繊維を含む糸を巻き付けた複合糸を少なくとも一部に用いた編織物において、該複合糸に含まれる綿繊維の断面の短径／長径比が０．７以上であり、該複合糸を含む編織物の３０℃４０％ＲＨから３０℃８０％ＲＨの吸湿速度が２．０％／３０ｍｉｎ以上、３０℃８０％ＲＨから３０℃４０％ＲＨの放湿速度が２．０％／３０ｍｉｎ以上であることを特徴とする編織物。
２．  複合糸に架橋アクリル系繊維を含む上記第１記載の編織物。
３．  複合糸に中空構造の架橋アクリル系繊維を含む上記第１記載の編織物。
【発明の効果】
【００１３】
本発明による編織物を装着することにより、以下の効果を発揮する。まず、低湿環境から高湿環境に人が移動するときには、高湿の外部環境から衣服内環境に水分が移行してくるが、本発明の編織物を装着することにより、該編織物が外部環境の水分を速やかに吸湿するため緩衝材の役割を果たし、衣服内湿度が上昇しにくい効果をもたらす。すなわち、むれ感、湿潤感を感じにくくする。また、汗をかきはじめるときには、本発明の編織物の吸湿速度が速い性能が発揮され、衣服内湿度の上昇を遅くし、むれ感、湿潤感を感じにくくする効果をもたらす。これらの効果は、覚醒度の低下を防ぐことにつながる。このとき、吸湿にともない繊維が発熱するが、むれ感、湿潤感は、特に湿度の上昇を感じとりやすく、不快感にはつながらない。
【００１４】
逆に、高湿環境から低湿環境に人が移動するときには、高湿の衣服内環境から低湿の外部環境に水分が移行するが、本発明の編織物を装着することにより、該編織物が衣服内環境の水分を速やかに外部環境に放湿するため、衣服内湿度が下降しやすい効果をもたらす。すなわち、むれ感、湿潤感を早く小さくすることができる。また、汗をかき終えたあとは、本発明の編織物の放湿速度が速い性能が発揮されるが、発汗時に繊維が十分吸湿している状態であれば、放湿挙動は、外部環境だけでなく、衣服内環境に向かっても生じるため、衣服内湿度の下降は一概に速くはならず、むしろ遅くなる場合が多い。しかしながら、放湿にともない、繊維が吸熱するため、衣服内環境が冷却され、その結果、涼しさを感じる効果をもたらす。衣服内温度が低下している場合は、むれ感、湿潤感は感じないものである。これらの効果は、覚醒度の回復を促進することにつながる。
【００１５】
さらに、繊維の先端が皮膚に向かっていない繊維構造体であるため、皮膚への刺激性が小さく、肌触りも良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の、綿を含む短繊維で構成される実質無撚の繊維束とは、綿１００％からなる繊維束でもよいし、ポリエステル、レーヨンなどの再生繊維、アクリル、架橋アクリル系繊維など、特に限定はしない。しかしながら、平衡吸湿率、吸湿速度、放湿速度を高くした繊維構造体を得るためには、ここで使用する繊維は、吸湿性の高い繊維を混用する、あるいは、綿が膨潤されやすいように相手素材は膨潤しにくい繊維、すなわち疎水性繊維を均一に混用することが好ましい。前者の目的では、レーヨンなどの再生繊維、高架橋アクリル系繊維の活用が効果的であり、後者の目的では、ポリエステル、アクリル繊維の混用が好ましい。最も効果的なのは、中空構造の架橋アクリル系繊維を綿に混用した繊維束である。架橋アクリル系繊維は平衡吸湿率も高いが、吸湿速度、放湿速度も非常に高い、かつ、中空構造により吸湿速度は速くなるからである。ただし、架橋アクリル系繊維の混率が高くなると皮膚への物理刺激性が強くなるので、３０％混以下であることが望ましい。
【００１７】
実質無撚の繊維束であることは、綿の短径／長径比を高くするために必須である。綿を含む繊維束を、実質無撚の繊維束にしておくことで、複合糸の段階で水酸化ナトリウム等のアルカリ水溶液で処理するマーセル化を行ったときに、繊維幅方向にほぼフリーな状態で膨潤させることができる。その結果短径／長径比が０．７以上という値が得られる。望ましくは、該複合糸を編織物にした後でもマーセル化処理を行うことであり、綿繊維の短径／長径比がより高まり、その結果、吸湿速度、放湿速度が速くなる。本発明で言う実質無撚とは、例えば、スライバー製造工程での極軽度なスライバーとしての一体性を持たせるためだけの撚りは加わっていても、ドラフトされた後に、それ単独としては糸として実用に耐えるような本格的な撚糸をされていないものをいい、ロービング相当の撚糸もされていないものを言う。
【００１８】
マーセル化を行うことで、綿の非晶領域が増加し、ポアサイズ１〜６ｎｍの量が数倍増加する。ポアサイズとは、非晶部のサイズのことであり、この現象が吸湿性を高める効果を引き出す。通常は繊維に拘束力がかかっているため、綿繊維の短径／長径比は０．６程度にしか増えない。綿繊維の短径／長径が０．７未満であると、むれ感、湿潤感の違いが実感できるレベルの吸湿速度、放湿速度は得られない。
【００１９】
アルカリ水溶液でのマーセル化であるが、水酸化ナトリウムの場合、１８重量％以上であればよいが、望ましくは、２５重量％以上であると、綿が膨潤されやすい。３０重量％以上になると、繊維が損傷するので好ましくない。また、形態固定等のためにマーセル化の後、液体アンモニア処理を行う場合があるが、液体アンモニア処理をすると、非晶部が激減する、すなわちポアサイズ０．１〜６ｎｍの量がマーセル化処理前以下に減少し、吸湿性は低下するため、好ましくない。尚、複合糸でのマーセル化の処理時間は、１０分から４０分が適当である。処理温度は、室温から７０℃が適当である。
【００２０】
架橋アクリル系繊維は、アクリル系繊維にヒドラジン系化合物による架橋処理を行い、この架橋構造の導入による窒素含有量の増加が１．０〜８．０重量％の範囲内になるように調整し、引き続き酸処理、次いでアルカリ処理による加水分解を行い、残存しているニトリル基の一部を１．０〜６．０ｍｅｑ／ｇの金属塩型カルボキシル基に変換した繊維である。具体的には、特開平９−０５９８７２号公報に記載の架橋アクリル系繊維などが好適に利用できる。２０℃６５％ＲＨ環境下での水分率は２０％以上を示すものが多くある。また、出発繊維のアクリル系繊維を中空構造にすることで、中実繊維に対し、著しく吸湿速度、放湿速度を高めることもできる。
【００２１】
本発明の、繊維束に巻き付ける糸は、特に限定しないが、吸湿性を持った繊維であると、複合糸全体の吸湿性が高まるので好ましい。ナイロン、レーヨンなどの再生繊維、アセテート、トリアセテート、綿、架橋アクリル系繊維などが挙げられる。肌触りを考慮すると、フィラメントだと汗をかいたときにぬめり感が感じられる場合があるので、短繊維で構成される糸が望ましい。太さは、実質無撚の繊維束の効果を阻害しないことが重要であり、細いほどこのましい。具体的には、綿番手８０／１以上の細い糸が好ましい。また、複合糸に占める比率も２０重量％以下、好ましくは１５重量％以下である。複合糸の側面での面積占有率は、３０％以下、好ましくは２０％以下である。
【００２２】
編織物の組織は特に限定しない。しかしながら、吸湿速度、放湿速度は、編み構造、素材構成にも影響を受ける。結果として、３０℃４０％ＲＨ環境で調湿された試料を用い、３０℃８０％ＲＨ環境下に移動した場合、初期３０分間の水分率が２．０％以上増加、逆に、３０℃８０％ＲＨ環境下で調湿された試料を用い、３０℃４０％ＲＨ環境下に移動した場合、初期３０分間の水分率が２．０％以上減少すれば、目的の効果は達成することができる。編織物の状態でのマーセル化は、より吸湿速度、放湿速度を上げるためにも実施することが好ましい。また、本発明の複合糸１００％で編織物を構成すれば上記吸湿速度、放湿速度は十分達成できるが、４０〜５０％の混用でも上記の吸湿速度、放湿速度は達成される。好ましくは、本発明の複合糸が編織物の肌側面に多く配置された方が、該効果は発揮されやすい。本発明の複合糸単体の吸湿性は、３０℃４０％ＲＨ環境で調湿された試料を用い、３０℃８０％ＲＨ環境下に移動した場合の、初期３０分間の増加水分率、および、３０℃８０％ＲＨ環境下で調湿された試料を用い、３０℃４０％ＲＨ環境下に移動した場合の、初期３０分間の減少水分率は、１．４％以上を示す。糸の場合と編織物の場合は、表面構造が異なるので、糸の吸湿速度、放湿速度と編織物の吸湿速度、放湿速度の値は一致しない。
【００２３】
本発明の吸湿速度、および放湿速度の測定方法を示す。吸湿速度は、３０℃４０％ＲＨ環境下で１２時間以上調湿し、重量Ｗ１を測定する。その後、３０℃８０％ＲＨ環境下に試料を移動させ、３０分後の重量Ｗ２を測定する。その後、絶乾重量Ｗ０を測定する。以下の式より３０分間の水分率増加量Ｒ１を求め吸湿速度（％／３０ｍｉｎ）とする。
Ｒ１＝｛（Ｗ２−Ｗ０）／Ｗ０−（Ｗ１−Ｗ０）／Ｗ０）｝×１００
放湿速度は、３０℃８０％ＲＨ環境下で１２時間以上調湿視、重量Ｗ３を測定する。その後、３０℃４０％ＲＨ環境下に試料を移動させ、３０分後の重量Ｗ４を測定する。絶乾重量はＷ０を用いる。以下の式より３０分間の水分率減少量を求め、その絶対値を放湿速度（％／３０ｍｉｎ）とする。
Ｒ２＝｛（Ｗ４−Ｗ０）／Ｗ０−（Ｗ３−Ｗ０）／Ｗ０）｝×１００
【００２４】
尚、吸湿速度、放湿速度は非常に重要であるが、２０℃６５％ＲＨ環境下での平衡水分率も編織物として４％以上は必要である。
【実施例】
【００２５】
以下に具体的実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００２６】
（実施例１）
綿１００％の実質無撚の短繊維束に、ドラフト装置を有する中空スピンドル精紡機を用い、綿糸１００／１を巻き付け、３０／１の複合糸を作成した。その後、２５重量％の水酸化ナトリウム水溶液に２０分間浸漬し、酸中和したのち洗浄した。該複合糸を用い、スムース編地を作成し、１９重量％の水酸化ナトリウム水溶液で処理し、洗浄した。
【００２７】
（実施例２）
綿７０％、架橋アクリル繊維３０％の実質無撚の短繊維束に、ドラフト装置を有する中空スピンドル精紡機を用い、綿糸１００／１を巻き付け、３０／１の複合糸を作成した。その後２５重量％の水酸化ナトリウム水溶液に２０分間浸漬し、酸中和したのち洗浄した。該複合糸を用い、スムース編地を作成した。
【００２８】
（実施例３）
綿５０％、ポリエステルステープル５０％の実質無撚の短繊維束に、ドラフト装置を有する中空スピンドル精紡機を用い、ナイロンフィラメント１７ｄＴを巻き付け、３０／１の複合糸を作成した。その後、２５重量％の水酸化ナトリウム水溶液に２０分間浸漬し、酸中和したのち洗浄した。該複合糸を用い、スムース編地を作成し、１９重量％の水酸化ナトリウム水溶液で処理し、洗浄した。
【００２９】
（実施例４）
綿７０％、中空構造の架橋アクリル繊維３０％の実質無撚の短繊維束に、ドラフト装置を有する中空スピンドル精紡機を用い、綿糸８０／１を巻き付け、３０／１の複合糸を作成した。その後２５重量％の水酸化ナトリウム水溶液に２０分間浸漬し、酸中和したのち洗浄した。該複合糸を用い、スムース編地を作成した。
【００３０】
（実施例５）
綿１００％の実質無撚の短繊維束に、ドラフト装置を有する中空スピンドル精紡機を用い、綿糸１００／１を巻き付け、３０／１の複合糸を作成した。その後、２９重量％の水酸化ナトリウム水溶液に２０分間浸漬し、酸中和したのち洗浄した。該複合糸を用い、スムース編地を作成した。
【００３１】
（比較例１）
綿１００％の３０／１通常リング紡績糸を作成した。その糸を用い、スムース編地を作成した。
【００３２】
（比較例２）
綿１００％の３０／１通常リング紡績糸を作成した。その後、２５重量％の水酸化ナトリウム水溶液に２０分間浸漬し、酸中和したのち洗浄した。該複合糸を用い、スムース編地を作成し、１９重量％の水酸化ナトリウム水溶液で処理し、洗浄した。
【００３３】
（比較例３）
綿７０％、架橋アクリル繊維３０％からなるリング紡績法による混紡糸を作成した。その糸を用い、スムース編地を作成した。
【００３４】
綿繊維の短径／長径比は、糸１本の断面が写るサイズで顕微鏡写真を撮った後、繊維１本ずつ短径、長径を測定し、短径／長径比を計算し、平均値を求めた。綿繊維の短径／長径比は実施例の場合は、実質無撚の繊維束に相当する部分で求めた。
【００３５】
上記編物で、Ｔシャツを縫製し、女性５名により、２８℃６０％RH環境下において、トレッドミルで速度６ｋｍ／ｈｒで走った。
【００３６】
表１に、評価結果を示す。むれ感、湿潤感については、むれ感、湿潤感が非常に小さい場合は◎、小さい場合は○、やや大きい場合は△、大きい場合は×、肌触りについては、肌触りが良い場合は○、悪い場合は×で示した。覚醒感は、運動終了して５分後に質問したが、覚醒感が高い場合は○、覚醒感が低い場合は×で示した。ここでの覚醒感は、さわやかで頭がスッキリして心地よいことを意味する。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
表１より、実施例１〜実施例５は、比較例１、比較例２に対し、綿繊維の短径／長径比が大きく、吸湿速度、放湿速度が速く、むれ感、湿潤感を感じにくく、覚醒感が高いことがわかる。比較例３に対しては、綿繊維の短径／長径比は小さいが吸湿速度、放湿速度が速く、むれ感、湿潤感は感じにくいが、肌触りが悪い。肌触りは、チクチクするというコメントが得られた。また、覚醒感は低い結果となった。覚醒感の内容をヒアリングすると、比較例１、比較例２の場合は、体がほてったままでボーっとしている状態、比較例３の場合は、身体のほてりは取れているが、チクチクする肌触りで少しイライラする状態であるというコメントが得られた。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の編織物で構成される衣料は、肌触りがソフトで皮膚への物理刺激が少なく、かつ、吸湿速度および放湿速度が速く、汗をかいたときのむれ感を低減するだけでなく、急激な環境温湿度変化に伴う衣服内温湿度環境変化を緩和、あるいは回復を早め、さわやかさを持続し、覚醒度を低下させにくい効果を示す。したがって、スポーツウェア、ユニフォームなどに活用し、汗をかいたときの不快感を和らげる使い方、特殊環境作業服、ユニフォームなどに活用し、覚醒度を低下させないようにする使い方など、さまざまな場面での衣料に展開することができる。