專利名稱：保溫性針織物的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種使紗線所擁有的特定性能有效地發揮出的針織物組織。
很久以前人們就知道天然纖維等吸附水分或水蒸氣時會發出吸附熱。也知道羊毛、獸毛等是濕潤發熱量較高的纖維。例如在日本纖維機械學會(1984.7.6)的公開講座配發的資料產業資材和機能性纖維，P.5中有關于羊毛的濕潤發熱的[羊毛被水濕潤時發熱的秘密]的報告。
由于以前就不稱羊毛為濕潤發熱性纖維，因此，對那些自詡為具有濕潤發熱性能的合成纖維，若其發熱量與羊毛相當，則不能稱其為具有濕潤發熱性能的纖維。若沒有羊毛的濕潤發熱量的至少數倍以上，則已知的纖維的性能只不過是一種新的表現形式而已。
眾所周知的在因吸附水或水蒸氣而發熱的合成纖維中有一種是聚丙烯酸(polyacylate)酯系合成類纖維，然而聚丙烯酸酯是指丙烯酸或它的酯的聚合物。
因此，從上述觀點看，不能認為所有的聚丙烯酸酯都具有濕潤發熱性能，被分類為聚丙烯酸酯的聚合物中的聚丙烯酸堿性類纖維，因為具有2～3倍的羊毛的濕潤發熱性能，因而可以由此認為該纖維具有濕潤發熱性能。
若纖維具有這樣程度的濕潤發熱性，則穿著時因出汗和周圍環境的水蒸氣中的水分而發熱，纖維發出的熱量可以被身體感覺到。
但是，當將聚丙烯酸堿性類聚合物作為基體進行纖維化時，由于纖維化的制約，可以有各種類型的聚合物，如具有吸水性能且易膨脹的聚合物，保存有水的吸附性能而膨脹性能受到抑制的聚合物等，而且并不限于單純的聚丙烯酸堿性類纖維，而稱之以濕潤發熱性的聚丙烯酸酯類纖維。
在特開平6-294006等公報中公開了將這些濕潤發熱纖維作為保溫材料，用于絮棉和襯料等，本來用于絮棉是出于保溫的目的，其結構是使原來的濕潤熱不易發散，因此穿著時由于出汗等的水分使濕潤發熱的附加效果顯現出來。
另外，貼身衣、圍巾等是以保溫為目的產品，穿上它們同樣是要防止熱量的發散，因此若使用濕潤發熱纖維可以有濕潤發熱的附加效果。
同樣地將用于襯料的濕潤發熱纖維用于面料布的內側，也可以有同樣的予期效果。
總之，現有的狀況是，在本來以保溫為主要目的結構或用于各式穿著的纖維制品中，一部分使用濕潤發熱纖維以便取得濕潤發熱的附加效果。
在因為濕潤發熱性纖維濕潤而產生的發熱中，當水侵入纖維中則與普通的自由水的狀態不同，它被吸附至濕潤發熱纖維的內部并被固定，然后發出吸附熱量。在有水蒸氣時還要加上水蒸氣的凝縮熱。
具有濕潤發熱性的聚丙烯酸酯類纖維的濕潤發熱量在25℃、80％RH的環境下，每克纖維質量約發熱1400J(335cal)左右，這與燃燒時的發熱量約25000J(6000cal)相比只有它的5％左右，可以說較小。
這個值是在理想的狀況下產生的，當濕潤不足、濕潤過多而產生水的冷卻效果或產生水的蒸發潛熱的吸熱部分等，將會使該值更小。
因此，若是設計纖維產品時不考慮到極少的發熱，則使用濕潤發熱性纖維沒有什么意義。
以保溫為目的，使用濕潤發熱性纖維以取得濕潤發熱的附加效果的纖維制品，通過防止原有的熱的發散的結構，或以穿著時防寒為目的的衣料類制品，可以有效地利用出汗等水分產生的極少的濕潤發熱。
然而，當將濕潤發熱性纖維作為運動衫、襯衣等外衣使用時，由于布與室外空氣直接接觸，熱量的發散不可避免。
特別在針織物的情況下，因其組織與織物不同，為粗織結構，如果僅將使用的紗換成濕潤發熱性纖維的紗，則穿著時由于熱量的發散，幾乎沒有濕潤發熱的附加效果。
因此本發明的目的是發明一種與室外空氣直接接觸的外衣用針織物的針織結構，當使用的紗是濕潤發熱性纖維的紗時，能取得濕潤發熱的附加效果。
當將濕潤發熱性纖維用于針織套衫、襯衣等外衣時，即使布面直接與室外空氣接觸，通過針織物的內部構造將微細空氣包在內部，由此得到本發明的防止熱的發散的針織組織。
即本發明提供一種針織物，是一種因吸附水或水蒸氣而發熱的聚丙烯酸酯類纖維的混紡紗的針織物，其特征在于使用該紗的部分為兩面針織、添紗針織或共用它們的針織組織。
通過這樣的針織物，在針織物內部的針織線圈部，形成由大致平行的表里2根紗構成的微小空間，該微小空間在針織物整體分布的數量是線圈的2倍，從而形成防止濕潤發熱性纖維的濕潤發熱從針織物發散的針織結構。
根據本發明，可以獲得下述效果(1)本發明將具有濕潤發熱性能的聚丙烯酸酯類纖維紗用于運動衫、襯衣等外衣用時，即使針織物接觸室外空氣，對于針織組織中的各個線圈，通過表里2個部分的紗在針織線圈中形成多個微小空間，穿用者出汗和周圍環境的水蒸氣等的水分產生的濕潤發熱可俘獲到微小空間里，提高了濕潤發熱。
(2)由于濕潤發熱而溫度上升的針織物其溫度下降率很小，因此保溫效率好。
(3)具有濕潤發熱性能的聚丙烯酸酯類纖維和羊毛的混紡與羊毛的濕潤發熱性能不同，前者即使纖維的混紡率低，也能有效地發揮產生熱量和保溫作用。
以上通過濕潤發熱纖維和針織組織的組合，制成具有有效獲取產生的熱量的結構的、防止熱量發散的針織物。可以用在以往的以保溫為目的的防寒衣料、內衣、襪子等用途以外，還可用于外衣等新的用途，從而使濕潤發熱纖維得到新的進展，有助于實現產業大的發展。


圖1為濕潤發熱性紗的基本的兩面針織組織的簡略圖。
圖2為濕潤發熱性紗的基本的添紗針織組織的簡略圖。
用2針床的緯編機針織的用于外衣的布料的羅紋針織和其變化針織組織，以及兩面針織和其變化針織組織的針織物被稱為雙面針織，其中本發明的基本針織組織是將2個半隔距(half guage)的羅紋針織結合的組織，通過圓形針織機和平機在兩面匯合編成兩面針織物，它們也被稱為雙羅紋組織(interlock)，或雙面經針織物(double rib)，基本針織組織的表里兩面都呈現平針組織的正面線圈那樣的外觀。
圖1是表示本發明的一種基本針織組織的簡略圖。使用紗1(中空線)和使用紗2(涂黑線)雙方或其中一個是與濕潤發熱性纖維混紡的濕潤發熱性的紗。
針織線圈是指將先產生的線圈鉤住再抽出而產生的線圈，在圖1的針織線圈部中形成由表里相對的一方的使用紗1和表里相對的另一方使用紗2包圍的大致平行的微小空間3。
這個微小空間的數量是線圈數的2倍，整個針織物擁有的微小空間的數量相當多。
為了更容易理解針織組織的形態，圖1用細線描出，但這個兩面針織組織的特征是有彈力，線圈很細密，在使用實際紡紗的針織物中，由于纖維的卷縮，紗的膨脹及起毛等，由2個部分的使用紗1、2構成的針織線圈中的微小空間3為封閉空間的結構。
這個線圈結構獲取濕潤發熱的使用紗的熱量，即將加熱空氣俘獲到微小空間內，可防止熱量的發散，提高保溫性。
特別是在使用與聚丙烯纖維的加熱收縮纖維混紡了的膨松(バ ルキ-)紗時，因為紗自身含有溫度高的空氣，更能提高保溫性。
作為這個基本針織組織的應用針織組織，有使用抽針的兩面針織、2+2雙羅紋組織等三段、四段等的多段兩面針織。作為在兩面針織中使用集圈(tuck)的針織組織，有單式凹凸組織(single pique)、仿單式凹凸組織(mock single pique)、雙羅紋集圈浮線組織(royalinterlock)、雙羅紋雙面交錯集圈組織(texi-pique)、集圈波紋組織(tuck ripple)、兩面針織中使用集圈的移圈網眼組織、三段兩面針織中使用集圈的針織組織等。作為在兩面針織中使用浮線(welt)的針織組織，有仿羅紋空氣層組織(mock milano rib)(4羅口式羅馬組織(ponte-roma))，仿雙羅紋集圈浮線組織，仿2+2雙羅紋組織，交叉線雙羅紋組織(cross miss interlock)，變化雙羅紋浮線組織(piquette)，浮線波紋組織(welt ripple)，兩面針織的格子花紋(check)等。還有在兩面針織中使用集圈和浮線的針織組織，在兩面針織中使用紗墊針織的針織組織等。
這些兩面針織的應用針織組織都在針織線圈(knit loop)部形成有由2根紗包圍的大致平行的細小空間，可以在本發明的實施中任意使用。
圖2是本發明的另一種基本針織組織的緯編的針織組織結構略圖。
即該針織組織是在單針床針織機的二孔式供紗口分別供給不同的紗而編成，表里的紗制成完全不同的針織組織，它是一種添紗針織組織。
由于靠近針尖的紗在脫出線圈時，位于鉤的前面，針織物只顯現出背面。
使用紗4(中空線)和使用紗5(涂黑線)雙方或其中之一為與濕潤發熱性纖維混紡的濕潤發熱紗，若使用紗4在表面，則使用紗5在里面。
在圖中的針織線圈處形成由使用紗4和5包圍的大致平行的微小空間6。
這個微小空間的數量是線圈數的2倍，整個針織物擁有的微小空間的數量相當多。
對于使用實際紡紗的針織物，由于纖維的卷縮、紗的膨脹和起毛等，使細小的空間6成為封密空間的結構，該線圈結構在微小空間獲取濕潤發熱的使用紗的熱，在防止熱量發散，保溫性好這一點上，與圖1所示兩面針織組織的情況相同。
作為此基本針織組織的應用針織組織的反添紗針織組織、螺旋形網眼花紋(spiral mesh)，吊線花紋針織組織等的添紗針織的應用針織組織，它們都在針織線圈部形成由2根紗包圍的大致平行的微小空間，因此可以在本發明的實施中任意使用。
當然也可以是同時使用兩面針織組織和添紗針織組織的共用針織組織。
在本發明中使用的具有濕潤發熱性能的聚丙烯酸酯類纖維在物理性能方面強度等不夠充分大。
并不是說100％的聚丙烯酸酯類纖維的紗和它的布不能使用，當然它也具有濕潤發熱性能，但它除了強度不足的缺點外，還由于其較強的吸水性而使其手感，肌膚觸摸時有發濕、發粘的感覺，因而作為衣料是不太受歡迎的。
因此，將濕潤發熱性聚丙烯酸酯類纖維與作為補充纖維的天然纖維、纖維素再生纖維、合成纖維等混合，形成二種纖維、三種纖維等混合的混紡紗。
濕潤發熱性聚丙烯酸酯類纖維的混紡率，其下限很難確定，當補充纖維是羊毛時，大約為10％左右，當是其它纖維時大約為20％左右。補充纖維的混紡率的下限根據其用途可以任意決定，但實際上大約為40％～50％左右。
濕潤發熱性纖維混紡的對象根據用途、季節不同可以有多種選擇，但如果以補充濕潤發熱性纖維的物理性能為目的，則已經知道羊毛特別合適。
羊毛是天然的濕潤發熱性纖維，其發熱量在上述特定條件下相對于聚丙烯酸酯的每克質量大約產生約1400J(350cal)的熱量，羊毛產生的熱量是500J(120cal)，因而除了補充強度等的物理性能，還能增加發熱。在本發明的兩面針織或添紗針織組織中，由于使用作為補充纖維的羊毛，在針織線圈處形成的由表面、里面2個部分的紗包圍的微小空間的周圍全部纖維都發熱，捕捉熱量的效率非常高。
下面以使用聚丙烯酸酯類纖維的例子作為實施例進行說明。
我們已經討論了使用聚丙烯酸酯作為濕潤發熱性纖維，在25℃、80％RH的高濕度環境中，每1克纖維質量大約產生1400J熱量。
在以下本實施例中所說的聚丙烯酸酯類纖維，是指濕潤發熱性聚丙烯酸酯類纖維。
在本實施例中，即使使用100％聚丙烯酸酯纖維的紡紗的針織物，也具有防止濕潤加熱的發散的性能。
但是，聚丙烯酸酯類纖維強度低，用100％的紡紗作出的衣料不耐用，而且由于其較強的吸水性，使得皮膚接觸時有濕感和發粘感，作為衣料不很適合。
為了彌補這些缺點，考慮與別的纖維混紡以便消除存在的問題。因此對聚丙烯酸酯類纖維和有代表性的纖維混紡制作出的紗和針織物進行了研究，并研究了與濕潤發熱的關系。
首先，選擇作為混紡對象的羊毛、棉和聚酯，研究與聚丙烯酸酯類纖維的混紡率和與濕潤發熱的關系。
考慮使聚丙烯酸酯類纖維的混紡率分別為0(混紡對方纖維為100％)、10、20、30、40、50％，羊毛紗和其混紡紗用梳毛紡紗的方法紡成公制支數為48支的雙股線(2/48Nm)。另外，棉、聚酯紗及其混紡紗用棉紡紗法紡成棉紗紗支數為30的雙股線(30/2cc)。
將這些紗用圖2所示單針床的每英寸12針(12隔距)的平機，制作添紗針織組織的質量為290g/m2的針織物。
為了進行發熱、保溫性的研究，將各試樣在60℃干燥20小時后冷卻，在20℃、90％RH的高濕度環境下移動，從移動開始5分鐘后，用熱敏攝影法對試樣吸濕后發熱狀態攝影，與移動1分鐘后成為幾乎最高溫度的表面溫度進行比較。熱敏攝影的檢測波長定為8-13μm，放射率設為1。
對于聚丙烯酸酯類纖維的混紡率為0、10、20、30、40、50％的各試樣，在高濕度環境下移動1分鐘后，從0％到50％順序的混紡率的針織物表面溫度的結果為羊毛混紡紗 24.3，25.2，25.7，26.2，26.8，27.4℃聚酯混紡紗 22.5，23.4，24.0，24.7，25.0，25.3℃
棉混紡紗 23.2，24.0，24.6，25.1，25.7，26.1℃從上述結果可以看出，當聚丙烯酸酯類纖維為0％(補充纖維為100％)時，與聚酯、棉相比，羊毛產生熱量較高，而且可確認羊毛從聚丙烯酸酯類纖維的混紡率為10％左右開始產生高熱量，因此可知羊毛具有能夠補充手感的物理性能，且能增加熱量的產生。
為了得到在羊毛的情況下的聚丙烯酸酯類纖維的混紡率為10％時產生的相同的溫度，在聚酯、棉的情況下，聚丙烯酸酯類纖維的混紡率需要30-40％左右。
接著，使用聚丙烯酸酯類纖維作為濕潤發熱纖維討論針織組織。該聚丙烯酸酯類纖維在25℃、80％RH的環境下每1g纖維質量產生約1400J的熱量。
用梳毛紡紗法按公制支數為48支的雙股線(2/48Nm)的規格制成30％混紡率的聚丙烯酸酯類纖維(記號為A)和70％混紡率的羊毛(記號為W)的紗，并制作羊毛W100％的紗。
用紡棉紗方法按棉紗紗支30支的雙股線(30/2cc)的規格制成30％混紡率的聚丙烯酸酯類纖維和70％混紡率的棉(記號為C)的紗，并制作100％棉的紗。
用這些紗制作本發明的針織物。用2針床的每英寸12針(每個針床為12隔距)的平機，按圖1所示兩面針織組織制作針織物。
用單針床的每英寸12針(12隔距)的平機制作如圖2所示添紗針織組織的針織物。
用2針床的12隔距的平機制作重槳平布組織的圓筒狀針織物作為比較試樣。
對這些針織物進行精練、上油、干燥等精加工，作為研究的試料。通過精加工過程的調整，各試樣的條紋的質量都在280-300g/m2的范圍內。
為了進行發熱、保溫性的研究，將各個試樣在60℃下干燥20小時并冷卻后，在20℃、90％RH的高濕度的環境下移動，從移動開始至達到穩定狀態，用熱敏攝影法定時攝影試樣吸濕后發熱的狀態，測量表面溫度。織物的攝影面在含有濕潤發熱性纖維一側。熱敏攝影時檢測波長為8-18μm，放射率為1。
這些織物的內容和試樣的表面溫度的關系如表1表1記號① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧組織兩面 兩面 兩面 兩面 添紗 添紗 重槳 重槳針織 針織 針織 針織 針織 針織 平布×2 平布×2紗支數 2/52Nn 2/52Nn 30/2CC 30/2CC 2/48Nn 30/2CC 2/48Nn 30/2CC正面紗 W 70％ W100％ C 70％ C100％ W100％ C100％ W100％ C100％A 30 A 30背面紗 W 70％ W 70％ C 70％ C 70％ W 70％ C 70％ W 70％ C 70％A 30 A 30 A 30 A 30 A 30 A 30 A 30 A 30移動后 25.5℃ 24.8℃ 24.7℃ 24.1℃ 24.8℃ 23.9℃ 23.8℃ 23.2℃1分后 26.4 25.8 25.1 24.9 25.5 24.7 24.6 23.85分后 26.1 25.4 24.8 24.3 25.3 24.5 24.3 23.310分后 25.8 25.2 24.8 24.1 25.0 24.1 23.0 22.820分后 25.6 24.8 24.1 23.9 24.7 23.7 22.5 22.1溫度下降率 3.0％3.9％4.0％4.0％3.1％4.0％8.5％7.1％在表1中，第1、2行的符號⑦、⑧中重槳平布×2表示圓筒狀針織物(將重槳平布背對背形成2層重疊針織物)的試料，是符號①—⑥的本發明的針織物的比較試樣，它是一種普通的針織組織的針織物，在針織線圈都沒有表里兩部分的平行紗包圍的微小空隙，是厚度和單位質量與符號①—⑥的針織物一致的試樣。
第4行—第7行的數值％表示混紡率。第8行—第12行的數值℃是在高濕下移動后經過各個時間的針織物試樣的表面溫度。最末一行是從表面溫度的最高值到20分鐘后的溫度的下降率。
溫度下降率＝{(1分鐘后溫度-20分鐘后溫度)/1分鐘后溫度}×100％熱的發散越少，即保溫性越好，該值越小。
根據表1，本發明的針織物，即①—④的兩面針織組織的針織物和⑤、⑥的添紗針織組織的針織物，在使用相同補充纖維和相同紗時，與⑦、⑧的重槳平布2層重疊針織物比較，明顯地針織物的表面溫度高，溫度下降率低，即獲取熱的能力高。
即對于羊毛混紡，本發明的針織物②和比較針織物⑦的表面有溫度差，對于棉混紡，本發明的針織物④和比較針織物⑧的表面也有溫度差。
這表明，在兩面針織組織和添紗針織組的針織物中，由于在針織線圈部形成由針織物的表里兩部分的紗圍成的微小空間，可以有效地獲取濕潤發熱，防止熱的發散。
另外，在本發明的針織物試樣①—⑥中，不管是兩面針織組織還是添紗針織組織的針織物，都顯示出羊毛混紡針織物比棉混紡針織物的表面溫度高，溫度下降率低。
即羊毛混紡與棉混紡相比較，①對③、②和⑤對④任何羊毛混紡的針織物表面溫度都高，溫度下降率低。
①、③的表里針織物的—對線圈雙方均為濕潤發熱紗，而②、④—⑥只有一方是濕潤發熱紗，與前者相比，后者的針織物表面溫度多少有些低，但相差不大，這也是本發明針織物的一個特征。即對于各個線圈，表里兩部分的紗其中一方為濕潤發熱紗，另一個為普通的紗，也能取得本發明的效果。
權利要求
1.一種針織物，由與通過吸附水或水蒸氣而發熱的聚丙烯酸酯類纖維混紡的紗構成，其特征在于，使用該紗的部分是兩面針織、添紗針織或共用它們的針織組織。
2.根據權利要求1的針織物，其特征在于，由2個部分的紗構成的表里針織物中相對的一對線圈中的任一方為與通過吸附水或水蒸氣發熱的聚丙烯酸酯類纖維混紡的紗。
3.根據權利要求1或2的針織物，其特征在于，吸附水或水蒸氣而發熱的聚丙烯酸酯類纖維的混紡紗的混紡對象為羊毛。
4.根據權利要求3的針織物，其特征在于，吸附水或水蒸氣而發熱的聚丙烯酸酯類纖維的混紡率大約在10％以上。
全文摘要
提供一種針織組織,對于與室外空氣直接接觸的衣料的外衣制品用緯編針織物,使用在穿著時吸附出汗等的水分而發熱的濕潤發熱性的紗,將熱保留在針織組織的內部,減少熱的發散。該針織組織是濕潤發熱性紗形成的兩面針織組織或添紗針織組織,在針織線圈部的每個線圈形成由表里2部分的紗圍住的微小空間。
文檔編號A41D31/00GK1253188SQ9910933
公開日2000年5月17日 申請日期1999年6月24日 優先權日1998年7月13日
發明者宮田宏之, 藤原剛 申請人:有限會社藤原興產, 株式會社嘉都麗西田