［技術報告］

織物およびニットの安定化挙動について ＊大和 進 、久慈＊＊省一郎＊＊

本報告では平成１０年度に導入したスポンジングマシンの性能試験を兼ねて織物及びニット生地の加熱及び蒸気付与による伸縮挙動について調べた。その結果、次のことがわかった。
①試験に使用した生地はいずれも収縮を示すが、その挙動は素材によって異なる②生地のたて方向とよこ方向の収縮挙動を比較した場合、よこ方向の変化が大きい③加熱温度140℃〜160℃の高温時における温度と蒸気が生地に与える影響を比較すると、加熱温度が生地に与える影響の方が大きい。
④しかし、加熱温度が120℃のように低い場合は生地に対する蒸気の影響が大きく作用する⑤蒸気レベルの５と７では、生地に与える影響にほとんど差がない⑥加熱温度の影響では１４０℃を分岐点としてそれまでと逆の変化をする試料も見られることから、１４０℃近辺での挙動に留意する必要がある。
キーワード：スポンジングマシン、安定化、収縮挙動

Study on Stablizing Behavior of Textile Fabric and Knitting FabricYAMATO Susumu and KUJIShoichiro
We studied the influence of the txtile fabric and the knitting fabric on heating andsteam of the sponging machine.The result is as follows. ① The behavior is different on thekind of the cloth. ② The change of the side of theclose is larger than vertical change. ③ T
heeffect of the high temperature(140 ℃〜160 ℃) is larger than the steam. ④ At the lowtemperature(120 ℃), the effect of the cloth by the steam is large. ⑤In five and seven bysteam level, the cloth by the effect given to the cloth has few differences.

⑥T
he heating

temperatureneedstopayattentiontobehavioratthelevelof140 ℃.
key words : s p o n g i n g m a c h i n e , s t a b i l i z a t i o n , s h r i n k i n g b e h a v i o r ,１緒

言

一般的に、織物はたて方向張力を加えられながら製造さらに近年、ポリエステルを主体としたいわゆる新合され、幅出し乾燥工程において初めてよこ方向張力が加繊を始め、寸法変化の大きな素材が増加しており、縫製えられる。また製造後の織物はロール上に巻かれること工程中、あるいは製品完成後に寸法変化をおこし、型崩により再度たて方向張力が加えられる。これらの残留応れをおこす場合や、部分的な寸法変化によりパッカリン力が徐々に開放される過程において、織物はたて方向あグ状の不良を呈する場合もある。このため工場内不良率るいはよこ方向に寸法の変化をきたす。天然繊維の中でが増加し、手直しのための新らたな労力を必要とするなも特に毛織物や木綿などはこのような応力開放による変ど縫製業界の大きな問題となっている。

化のほかに、アイロンやプレスによる熱収縮をおこすことは広く知られている。

この問題に対処するため、当センターでは平成１０年にスポンジングマシンを導入し業界に開放している。

従来、このように大きな寸法変化をおこす素材につい本研究は、導入したスポンジングマシンの性能及び素ては「放反」などにより対処してきたが、短納期が通常材に適合したスポンジング条件の把握を目的として実施となった今日では実施する時間的余裕が無くなっている

し幾分かの所見を得たので報告する。のが現状である。
＊

繊維製品の形態安定化と機能性向上に関する研究＊＊木工特産部

岩手県工業技術センター研究報告
２２−１

実験方法

第７号（２０００）

図１に蒸気レベルと供試材の含水率との関係を示す。
試料３（織物、ナイロン 100%）、試料４（ニット、装置および試験機器

スポンジングマシン：㈱アパレルマシンセンター（現：羊毛 100%）試料５（織物、羊毛 70%、レーヨン 30%）㈱川上製作所）の AMS-1800S を試料６（織物、アクリル 100%）の含水率は蒸気レベル使用した。の増加と直線的に比例している。その他試料の含水率は

試

験

器

：厚さ及び圧縮弾性率の測定は、前田式圧縮弾性試験器を使用した。

２−２は増加するが直線的でなく、ほぼ吸水能力の限界に達している。

実験方法

８点の織物及びニットを供試材とし、スポンジング条件を変化させ、収縮率の試験片は JIS L1018 a 法により３枚作成しその平均値を算出した。厚さ及び圧縮弾性率は、JIS Ｌ 1006

5.1 により厚さを、7.21 により圧縮弾

含水 2分
量 1.5％ 1した。また、本実験に使用した供試材の組成を表１に示0.5︶

instruments 社（米国）製非接触型温湿度計により測定す。

試料１
試料２試料３試料４試料５試料６試料７試料８2.5︵性 率 を 求 め た 。 蒸 気 温 度 に つ い て は HANNA

30試料 No
１２３４５６７８3

表１供試材の組成

形 態
ニット
織 物
織 物
ニット織 物
織 物
織 物
織 物

組成
ナイロン１００％
羊毛 75%ビニロン 25%（縦緯）ナイロン 100%（縦緯）
羊毛 100%
羊毛７０％ レーヨン３０％
アクリル１００％
ビニロン１００％
ポリエステル１００％

図１5
蒸気レベル

7

蒸気レベルと供試材の含水率の関係

３−２ 乾 熱 温 度 と 厚 さ 変 化 率 の 関 係
図２に乾熱温度と厚さ変化率の関係を示す。これより、素材や組織構成により厚さ変化率が大きく異なり、次の３種に大別される。乾熱温度の上昇に比例して厚さが増

２−３安定化処理加する試料３（織物、ナイロン 100%）、試料５（織物、ベルトコンベアの速度を一定にし、乾熱温度と蒸気量羊毛 70%、レーヨン 30%）、試料７（織物、ビニロンを変化させた。ただし蒸気量は測定できなかったことか100%）。乾熱温度 120 ℃で厚さが減少し、その後 140ら、便宜上スポンジングマシンの蒸気量目盛りを目安と℃から 160 ℃にかけて直線的に厚さが増加する試料２した。本実験に使用したスポンジングマシンの蒸気量目（織物、羊毛 75%、ビニロン 25%）、試料２と同様に盛りは０〜７である。また本機はバイブレーター部、加乾熱温度 120 ℃で厚さは減少するものの乾熱温度 140 ℃湿部、加熱部、バキューム部に大別される。加湿は蒸気で厚さが増加し、その後の乾熱温度 160 ℃ではほとんを使用するため、加湿と加熱が同時に行われる。このたど厚さの変化が見られない試料１（ニット、ナイロンめ本報告では加湿を蒸気、加熱を乾熱と表現する。加湿100%）、試料４（ニット、羊毛 100%）、試料６（織物、時の蒸気温度を表２に、処理条件を表３に示す。

アクリル 100%）試料７（ビニロン 100%）。

表２

蒸気レベルと温度の関係

14

試料１
試料２
試料３
試料４
試料５
試料６
試料７
試料８12

蒸気レベル

３５７温度（℃）

７５９１９７10
厚さ 8
変
化 6率
4スポンジング処理条件

項目

処

速度

４．２ｍ／分0

量０、３、５、７（レベル）-2

度

１２０、１６０、１８０℃

-4

気

温

バキューム

３３−１条

件

全ての試験に使用

結果及び考察蒸気レベルと供試材の含水率の関係

％ 2︶

蒸

理︵

表３

処理前120℃

１４０℃

１６０℃

乾熱温度

図２

乾熱温度と厚さ変化率の関係

これらの変化は使用した試料の組織構成と使用素材から以下のように推測できる。

織物及びニットの安定化挙動について
表４

使用素材の耐熱性能43.5能試料１試料２試料３試料４試料５試料６試料７試料８3

収
縮 2.5率2％ 1.5︶

耐 熱 性
176 ℃で分解開始。
150 ℃で強度喪失。
軟化点 180 〜 230 ℃。
軟化点 220 〜 230 ℃。
軟化点 230 ℃。

︵素 材 名羊毛
レーヨン
ナイロン
ビニロン
アクリル

1

ニットは織物と比較し安定性が悪い。比較的低い 120 ℃での一時的な厚さ減少は、組織内の残留応力の開放で生0.503地が伸び、その結果厚さが減少したか、化学繊維の場合、

図４5
蒸気レベル

7

蒸気量とたて方向収縮率の関係素材の耐熱性能から一時的に素材が伸びたことによるものと考えられる。また 140 ℃、160 ℃において厚さが増加している生地については生地の組織よりも素材の熱収縮挙動が大きく影響しているものと考えられる。乾熱温度 140 ℃〜 160 ℃の値がほとんど変わらないものに化学繊維としてナイロン、アクリル、ビニロンが使用されている。表４に各素材の耐熱性能を示したが、 160 ℃はナイロンの軟化点にほぼ近い状態であり、軟化点に達す

１（ニット、ナイロン 100%）、試料３（織物ナイロン100%）、試料５（織物、羊毛 70%、レーヨン 30%）、試料７（織物、ビニロン 100%）。レベル５でもっとも小さい収縮率を示す試料４（ニット、羊毛 100%）、試料６（織物、アクリル 100%）の３種に大別される。
試料１と試料３はナイロン 100%素材であり収縮挙動のパターンも似かよっているが、収縮率は試料１が大きる前の素材の熱収縮が大きな影響を与えているものと推な値を示している。これは伸縮しやすいニットと伸縮し測する。

にくい織物との構成上の違いが現れたものと推測される。

３−３

乾熱温度と圧縮弾性率の関係

また、羊毛素材の熱収縮については古くから知られてい図３に乾熱温度と圧縮弾性率の関係を示す。これから、ほとんどの試料の圧縮弾性率に大きな変化はなくほぼ横這い状態であり約 85% 〜 97%の範囲にあるが、試料７（織物、ビニロン 100%）は乾熱温度 140 ℃において大きく減少している。

るが、試料４（ニット、羊毛 100%）はレベル３と５の間で一時伸びの挙動をするがレベル５と７の間では急激に収縮している。表２に示したようにレベル３、５、７の温度はそれぞれ 75 ℃、91 ℃、97 ℃であり、いずれも高温ではあるが、レベル３と５の温度差が 16 ℃であ120

試料１
試料２
試料３
試料４
試料５
試料６
試料７
試料８100︵圧縮 80
弾性率 60

るのに対し、レベル５と７の温度差は６℃と小さい。レ
ベル５と７における急激な収縮率変化から、この現象は吸湿による影響を大きく受けていることが推察できる。
３−４−２

蒸気量とよこ方向収縮率の関係

図５に蒸気量とよこ方向の収縮率との関係を示す。この収縮挙動もたて方向と同様に、蒸気量に従って収縮率︶％ 40が増大している試料１（ニット、ナイロン 100%）、試20料３（織物、ナイロン 100%）、試料５（織物、羊毛70%、 レ ー ヨ ン 30%） 、 試 料 ６ （ 織 物 、 ア ク リ ル

0
処理前

１２０℃

１４０℃

１６０℃

温度

図３

乾熱温度と圧縮弾性率の関係100%）、試料７（織物、ビニロン 100%）。レベル５においてもっとも収縮率が増大する試料２（織物、羊毛
試料１
試料２
試料３
試料４
試料５
試料６
試料７
試料８3.5
3３−４

収縮率

３−４−１

蒸気量とたて方向収縮率の関係％

1.5︶

れぞれの収縮率のほか面積収縮率も算出した。

︵収縮率試験に当たっては、乾熱、蒸気及び乾熱と蒸気を組み合わせた条件で測定し、たて方向、よこ方向そ

収 2.5
縮率 2

10.503

図４に蒸気量とたて方向収縮率の関係を示す。

5
蒸気レベル

7

これによると、全体としては全ての試料が収縮している。また、収縮率挙動は厚さと同様に、蒸気量の増加と図５

蒸気量とよこ方向収縮率の関係

共に収縮率も増加の傾向を示す試料２（織物、羊毛75%ビニロン 25%）および試料８（織物、ポリエステル100%）。レベル５でもっとも大きな収縮率を示す試料

75%、ビニロン 25%）、試料４（ニット、羊毛 100%）。
レベル３からレベル５にかけて変化がなく、レベル７に

岩手県工業技術センター研究報告第７号（２０００）

おいて急激に収縮率が増大する試料８（ポリエステルいる。

100%）の３種類に分類できる。

３−４−５

乾熱温度及び蒸気量と面積収縮率の関係

試料４（ニット、羊毛 100%）および試料５（織物、乾熱及び蒸気を同時に与えた場合の面積収縮率を図８

羊毛 70%、レーヨン 30%）はたて方向、よこ方向ともから図 10 に示す。図から、蒸気量の増加により収縮率に大きな収縮挙動を示す。また、試料３（織物、ナイロも増大する傾向がうかがえる。蒸気を使用しないレベル

ン 100%）はよこ方向の収縮率が大きな値を示す。

０位置で各図の収縮率を比較すると、加熱１２０℃でその他の試料については、たて、よこ方向ともほぼ１％0.5 ％から約２％、加熱温度１４０℃で約１％から 4.6程度の変化にとどまっている。

％、加熱温度１６０℃で 1.6 ％から６％になっており、

３−４−３

乾熱温度とたて方向収縮率の関係

加熱温度の上昇により収縮率が増加していることがわか

乾熱温度とたて収縮率の関係を図６に示す。これによる。また、蒸気を付与したレベル３から７の間でさらにると、温度が高くなるに従って収縮率も増大するもの、伸縮挙動が見られる。供試材によって収縮が増大するも140 ℃でもっとも大きな収縮挙動を示すもの、 140 ℃でのと収縮率の増減を示すものに分かれる。各図を比較す

もっとも小さな収縮挙動を示すものの３種類に大別でき

ると乾熱温度が高くなるに従って収縮率は増大しているる。蒸気量と収縮率変化の関係を比較すると変化量の大ことがわかる。

きな試料が多い。
3.51.5︶％

10.5︶︵収 2.5縮率 2

試料 １
試料 ２試料 ３試料 ４試料 ５試料 ６試料 ７
試料 ８︵試料１試料２
試料３
試料４
試料５
試料６
試料７試料８354.54
収 3.5
縮 3率2.5％ 21.5
10.50030120℃

１４０℃
温度（℃）

１６０℃

図８5

蒸気レベル

7

１２０℃における蒸気レベルと収縮率の関係

7

図６6

乾熱温度 120 ℃と 160 ℃を比較すると、ほとんどの

収5
縮率4

試料が温度の上昇とともに収縮率も増加の傾向を示してエステル 100%）は減少の傾向を示している。
6試料１
試料２
試料３
試料４
試料５
試料６
試料７
試料８︵

5収4
縮率3︶

％
2
10120℃

１４０℃
温度（℃）

１６０℃％3︶いるが、試料４（ニット、羊毛 100%）と試料８（ポリ試料 １
試料 ２試料 ３試料 ４試料 ５試料 ６
試料 ７
試料 ８︵

乾熱温度とたて方向収縮率の関係

210035

蒸気レベル

7１４０℃における蒸気レベルと収縮率の関係

98収7
縮6率54％3210

試料 １試料 ２試料 ３
試料 ４
試料 ５試料 ６試料 ７
試料 ８︵図９

乾熱温度とよこ方向収縮率の関係
乾熱温度とよこ方向収縮率の関係

図７に乾熱温度とよこ方向の収縮率を示す。これによると試料３（織物ナイロン１００％）、試料４（ニット︶

図７３−４−４0

図１０3

蒸気レベル

57

１６０℃における蒸気レベルと収縮率の関係

羊毛１００％）、試料７（織物ビニロン１００％）はたて方向とは逆の挙動を示しているが試料２（織物羊毛４結言75 ％、ビニロン 25%）や試料６（織物アクリル１００主として温度と蒸気加湿による収縮率変化を調べた。

収縮率も増加しているものもある。つまり、挙動の程度スポンジングマシンにより生地に内在する残留歪みを除差はあるものの、たて方向が伸びの傾向を示すとよこ方去することが目的であるが、安定しているどうかの判断

向は収縮の挙動を示すものと、たて方向、よこ方向ともは非常に難しい。今回は挙動の概要を把握するために実に収縮する傾向のものとに大別される。また、 120 ℃と験したが、縫製工場等のアイロンやプレス条件などの現160 ℃の２点間で比較すると、温度の上昇により収縮す状から判断すると、温度は 140 ℃近辺について絞り込る傾向にあるが、試料４（ニット、羊毛 1200%）と試んで検討する必要がある。また安定化処理後の生地の経料７（織物、ビニロン 100%）は収縮度合いが減少して時変化についても併せて検討する必要がある。