纤维结构物
技术领域
本发明涉及兼具优异的保温性和穿着舒适性的纤维结构物以及使用了该纤维结构物的衣料，特别是涉及优选用于直接与人肌肤接触的内衣和T恤等的纤维结构物。
背景技术
一直以来，作为使衣料等的保温性提高的手段，已知多种由里料、内棉等保温材料和面料的3层结构构成的衣料等(参照专利文献1。)，但这些衣料等的面料是以提高防风性、保温性的目的而使用，因此具有穿着时的闷热感，并且由于为3层结构，因此具有质地厚而不适合于贴身衣物等用途这样的课题。
此外，作为适合于贴身衣物用途的保温性纤维制品，已知包含粘胶人造丝系纤维、阳离子可染聚酯纤维、聚丙烯腈系合成纤维和聚氨酯系弹性纤维的纤维结构物(参照专利文献2和专利文献3。)。然而，这些纤维结构物仍具有保温率低这样的课题，需要进一步提高了保温性的纤维制品。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特公平7-59762号公报
专利文献2：国际公开2014/192648号小册子
专利文献3：日本专利第5453863号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明人等为了解决上述课题进行了深入研究，结果发现，通过使用混纺有粘胶人造丝的丝、即粘胶人造丝系纤维、阳离子可染聚酯纤维、聚丙烯腈系合成纤维、和聚氨酯系弹性纤维，并且实施起绒加工，从而能够获得优异的保温性和穿着舒适性优异的纤维结构物。
本发明的目的是提供具有优异的保温性和穿着舒适性的纤维结构物、以及使用了该纤维结构物的衣料。
用于解决课题的手段
本发明要解决上述课题，本发明的纤维结构物以大于15质量％且小于40质量％的比例包含粘胶人造丝系纤维，以大于10质量％且小于45质量％的比例包含阳离子可染聚酯长纤维，以大于25质量％且小于60质量％的比例包含聚丙烯腈系合成纤维，且以大于3质量％且小于15质量％的比例包含聚氨酯系弹性纤维，并且，在上述纤维结构物的表面或背面具有绒头。
根据本发明的纤维结构物的优选方案，上述纤维结构物由2层结构的针织物构成。
根据本发明的纤维结构物的优选方案，上述阳离子可染聚酯长纤维的单纤维纤度为0.6分特以上。
根据本发明的纤维结构物的优选方案，上述纤维结构物的保温率为25％以上。
根据本发明的纤维结构物的优选方案，上述纤维结构物的吸湿发热为2.2℃以上。
根据本发明的纤维结构物的优选方案，上述纤维结构物的具有绒头的面的细毛附着性为4.0级以上。
根据本发明的纤维结构物的优选方案，上述纤维结构物的伸长恢复率为80％以上。
在本发明中，可以使用上述纤维结构物制成衣料。
发明的效果
根据本发明，可获得与以往制品相比保温性进一步优异，并且作为内衣、T恤等贴身衣物穿着舒适性优异的纤维结构物。此外，根据本发明，可获得使用了上述纤维结构物的保温性和穿着舒适性优异的衣料。
在本发明中，粘胶人造丝系纤维吸附从人体发出的水蒸气，水分子所具有的动能被转换为热能，对于发出的热，通过聚丙烯腈系合成纤维和在起绒面的纤维与纤维之间形成的气窝(air%20pocket)的绝热效果，而可以保持温暖。
具体实施方式
接下来，对本发明的纤维结构物的实施方案详细说明。
本发明的纤维结构物以大于15质量％且小于40质量％的比例包含粘胶人造丝系纤维，以大于10质量％且小于45质量％的比例包含阳离子可染聚酯长纤维，以大于25质量％且小于60质量％的比例包含聚丙烯腈系合成纤维，且以大于3质量％且小于15质量％的比例包含聚氨酯系弹性纤维，并且，在上述纤维结构物的表面或背面具有绒头。
本发明的纤维结构物以大于15质量％且小于40质量％的比例含有粘胶人造丝系纤维。通过以该比例含有粘胶人造丝系纤维，可以获得具有耐久性优异的吸湿发热性的纤维结构物。通过纤维结构物具有吸湿发热性，从而通过在穿着时从人体发出的水蒸气，纤维结构物发热，可以使衣服温度上升。如果粘胶人造丝系纤维的比例变为40质量％以上，则从粘胶人造丝系纤维的特性来看，具有在洗涤后易于形成褶皱这样的课题。此外，在粘胶人造丝系纤维为15质量％以下的情况下，作为纤维结构物的吸湿发热特性不能充分表现。
粘胶人造丝系纤维的比例优选为15～30质量％，更优选为15～25质量％。通过含有大于15质量％的粘胶人造丝系纤维，可以获得具有更优异的吸湿发热特性的纤维结构物。
作为本发明中使用的粘胶人造丝系纤维，从使保温性提高这样的观点考虑，制成短纤维纱使用是优选方案。此外，在该情况下，从优选用于直接与人肌肤接触的内衣、T恤等考虑，短纤维纱的支数优选以棉支数计为30S～100S。从纤维结构物的厚度和保温性的观点考虑，更优选使用以棉支数计为30S～60S的短纤维纱。
此外，构成短纤维纱的单纤维纤度根据其使用用途，优选为0.5分特～2.5分特。
本发明中所谓粘胶人造丝系纤维，是通过粘胶法纺丝而得的再生纤维，是表示粘胶人造丝、皂化醋酯纤维的短纤维。
本发明的纤维结构物以大于10质量％且小于45质量％的比例含有阳离子可染聚酯长纤维。通过使用阳离子可染聚酯长纤维，与通常的聚酯纤维相比能够在低温下染色，因此能够用与聚丙烯腈系合成纤维相同的染料染色。此外，阳离子可染聚酯长纤维在105℃～115℃的温度下可获得优异的发色性和牢度，可以防止聚氨酯系弹性纤维的由热引起的劣化。
此外，通过含有大于10质量％的阳离子可染聚酯纤维，纤维结构体的洗涤后的褶皱的发生被抑制。如果阳离子可染聚酯长纤维的比例变为45质量％以上，则从阳离子可染聚酯纤维的特性来看，纤维结构物的吸湿发热性降低。此外，在阳离子可染聚酯长纤维为10质量％以下的情况下，在将纤维结构物洗涤时有易于残留褶皱的倾向。
阳离子可染聚酯长纤维的比例优选为20～40质量％，更优选为20～35质量％。
本发明中的阳离子可染聚酯长纤维的制造可以使用通常已知的聚酯的制造方法。此外，在将通常的聚酯进行阳离子可染化时，例如，如一般已知那样通常通过在聚酯中共聚1.0～3.0摩尔％间苯二甲酸-5-磺酸钠成分来达成。
从用于直接与人肌肤接触的内衣、T恤等考虑，由本发明中使用的阳离子可染聚酯长纤维形成的长纤维丝条的总纤度优选为50分特～200分特。更优选为60～180分特，特别优选的总纤度为70～160分特的范围。本发明所使用的阳离子可染聚酯长纤维优选使用下述长纤维，该长纤维是聚酯的复丝，且长丝根数为36～192根。
本发明的纤维结构物以大于25质量％且小于60质量％的比例含有聚丙烯腈系合成纤维。通过含有大于25质量％的聚丙烯腈系合成纤维，可以对纤维结构物赋予保温性。如果聚丙烯腈系合成纤维的比例变为60质量％以上，则从聚丙烯腈系合成纤维的特性来看，纤维结构物的保湿性下降，因此吸湿发热性降低。此外，在聚丙烯腈系合成纤维为25质量％以下的情况下，使绝热效果表现的微丙烯腈(マイクロアクリル)在纤维结构物中的混率下降，因此不能充分地表现保温性。
聚丙烯腈系合成纤维的优选比例为30～55质量％，更优选为35～50质量％的范围。
本发明中使用的聚丙烯腈系合成纤维的单纤维纤度优选为0.6～2.2分特。为了实现更软的手感和保温性提高，优选为细纤度，如果单纤维纤度小于0.6分特，则有时纺纱性变得困难，此外有导致短纤维纱的强度降低的可能性。此外，如果单纤维纤度大于2.2分特，则特别是作为直接穿着于肌肤的贴身衣物等，有手感变硬的倾向。由此，聚丙烯腈系合成纤维的单纤维纤度进一步优选为0.6分特以上且1.5分特以下。
作为本发明中使用的聚丙烯腈系合成纤维，从使保温性提高这样的观点考虑，优选制成短纤维纱使用。此外，在该情况下，从用于直接与人肌肤接触的内衣、T恤等考虑，短纤维纱的支数优选以棉支数计为30S～100S。从纤维结构物的厚度和保温性的观点考虑，更优选使用以棉支数计为30S～60S的短纤维纱。纤维长度在一般的38～52mm的范围使用。
此外，在本发明中，也优选使用在该聚丙烯腈系合成纤维中混纺了上述粘胶人造丝系纤维或/和聚丙烯腈系合成纤维的短纤维纱。本发明中所谓聚丙烯腈系纤维，除了由聚丙烯腈制作的正规型的聚丙烯腈系纤维以外，还指以丙烯腈组成为基础而共聚或添加有其它化合物的纤维，包含改性成抗起球型、吸水性型等的聚丙烯腈系纤维。
本发明的纤维结构物以大于3质量％且小于15质量％的比例含有聚氨酯系弹性纤维。由此，可以增加适度的伸长率和针织物线圈间的空隙，由此流畅地追随身体的运动，发挥更加提高穿着舒适性这样的效果。聚氨酯系弹性纤维的优选比例为4～13质量％，更优选为4～12质量％的范围。
作为本发明中使用的聚氨酯系弹性丝，优选伸长200％时的弹性恢复率为90％以上的聚氨酯系弹性丝。如果伸长200％时的弹性恢复率变为小于90％，则对于反复穿着，可能针织物拉长。此外，针织组织和针织密度可以根据作为目的的用途来任意地设定。
作为本发明中使用的聚氨酯系弹性纤维，从用于直接与人肌肤接触的内衣、T恤等考虑，作为纤维丝条的总纤度优选为15分特～50分特，更优选为20～45分特的范围。此外，聚氨酯系弹性纤维通常以长纤维(长丝)使用，优选使用作为长丝数为1～3长丝的聚氨酯系弹性纤维。
进一步，在本发明的纤维结构物中，在纤维结构物的表面或背面具有绒头是重要的。通过进行起绒加工，使纤维结构物表层起毛而形成绒头，增加布料厚度，从而可以实现优异的保温性。作为进行起绒加工的面，优选主要是阳离子可染聚酯长纤维露出到表层的面。在将短纤维露出到纤维结构物的表层的面进行了起绒的情况下，有时通过起绒加工，短纤维被切断而产生细的细毛。
此外，阳离子可染聚酯长纤维的单纤维纤度为0.6分特以上从抑制细毛产生的观点考虑是优选方案。在单纤维纤度小于0.6分特的情况下，有时与上述短纤维同样地在起绒加工中产生出细毛。此外，从用于直接与人肌肤接触的内衣、T恤等考虑，阳离子可染聚酯长纤维的单纤维纤度优选为6.0分特以下，更优选为0.8～5.5分特的范围。
本发明中的纤维结构物可适合地举出针织物。此外，关于粘胶人造丝系纤维和聚丙烯腈系合成纤维，长纤维和短纤维都可以使用，但作为优选的纤维结构物的形态，为了用于直接与肌肤接触的内衣、T恤等而实现各种性能，为含有将粘胶人造丝系纤维和聚丙烯腈系合成纤维混纺而成的短纤维纱和阳离子可染聚酯长纤维、聚氨酯系弹性纤维而针织成的针织物。
本发明的纤维结构物优选由2层结构的针织物构成。在纤维结构物为单层结构的情况下，布料薄，有缺乏保温性的倾向，此外，由于在起绒面混合存在短纤维，因此有时产生细毛。此外，在纤维结构物为3层结构以上的情况下，质地厚，有时不适合于T恤、内衣等贴身衣物用途。因此，为了使保温性与抑制细毛产生兼有，2层结构的针织物为特别优选的方案。本发明中的所谓2层结构的针织物，是利用具备双针筒的圆型针织机而针织成的针织物，适合使用例如，双罗纹组织、双提花组织、点纹组织和罗马组织等组织。
本发明的纤维结构物的优选厚度为1.30～1.80mm的范围。
本发明的纤维结构物优选具有保温率为20％以上的性能。保温率越高越优选，如果保温率为20％以上，则在穿着时可以感到温暖。所谓保温率，是布料易于或不易使热扩散的指标。从纤维的特性来看，如果导热率低的阳离子可染聚酯长纤维、聚丙烯腈系合成纤维的比例增加则保温率提高，但吸湿发热性降低。更优选的保温率为25％以上。
在本发明中，进一步，本发明的纤维结构物的吸湿发热性能为2.2℃以上是优选方案。吸湿发热性能越高越优选，如果吸湿发热性能为2.2℃以上，则在穿着时可以感到温暖。所谓吸湿发热性能，是：送入通过了硅胶容器的干燥空气(湿度10％RH以下)使试样干燥30分钟以上，读取试样温度稳定时的表面温度A，然后送入通了离子交换水的湿度约90％RH的空气约30分钟，读取该约30分钟期间的试样表面温度最高达到温度B，为其差B-A的温度(℃)。因此，如果吸湿性能高的粘胶人造丝系纤维的比例增加则吸湿发热性能变高，但如果粘胶人造丝系纤维的比例增加，则从粘胶人造丝系纤维的特性来看，在洗涤后易于形成褶皱，此外保温性变低。
在本发明的纤维结构物中，对纤维结构物的表面或背面实施起绒加工而形成绒头，但进行了起绒加工的绒头面的细毛附着性优选为4.0级以上。细毛附着性能是在起绒加工中产生的细的纤维结构物上的细毛在穿着时易于或不易附着于其它衣服的指标。在主要将短纤维、单纤维纤度细的长丝进行了起绒的情况下，有丝被切断而易于产生细毛的倾向。在本发明中，从抑制细毛产生的观点考虑，对单纤维纤度为0.6分特以上的阳离子可染聚酯长纤维露出到表层的面进行起绒加工为优选方案。
此外，在本发明的纤维结构物中，伸长恢复率优选为80％以上。所谓伸长恢复率，是在使布料在一定荷重下伸长后，放置，将要恢复到原来尺寸的特性进行了数值化的值。如果伸长恢复率小于80％，则有时在穿着后衣服松弛，在再次穿着时衣服尺寸不合适。
进一步，在本发明的纤维结构物中，除了上述粘胶人造丝系纤维、阳离子可染聚酯长纤维、聚丙烯腈系合成纤维、和聚氨酯系弹性纤维以外，也可以使用并非阳离子可染的通常的聚酯系纤维、对聚酯共聚了第3成分的聚酯系纤维、聚酰胺系纤维、醋酯纤维、棉、麻、浆粕等天然纤维素纤维、粘胶人造丝以外的再生纤维素纤维、和羊毛等蛋白质纤维等。构成纤维结构物的上述纤维以进行了混纤、混纺、混织和交织等的形态使用。
实施例
接下来，基于实施例对本发明的纤维结构物具体说明。这里，实施例等中的各性能的评价方法如下所述。
(1)吸湿发热性：
关于吸湿发热性，在密闭的容器中安装约10cm×10cm大小的试样，以可以测定试样的温度的方式安装表面温度计传感器，用记录计读取。在试样的温度测定开始后，从测定室内温度为20℃以下的室内气氛中，送入通过了硅胶容器的干燥空气(湿度10％RH以下)，使试样干燥。使试样干燥30分钟以上，读取试样温度稳定时的表面温度A，然后送入通了离子交换水的湿度为约90％RH的空气约30分钟，读取该约30分钟期间的试样表面温度最高达到温度B，将其差B-A设为吸湿发热性能(℃)。
(2)细毛附着性：
细毛附着性试验按照透明胶带法测定。以透明胶带的粘接面与试样的绒头面的横向接触的方式载置，以压力成为3.9kpa的方式施加荷重，放置5秒。将透明胶带缓慢剥离，在其它位置重复进行5次相同操作。所使用的透明胶带使用宽度18mm的ニチバン(株)编号CT-18/LP-18。关于判定，将附着于透明胶带的细毛的量与标准尺度进行比较来判定级别。
(3)伸长恢复率：
伸长恢复率按照JIS%20L1096(2010)8.16.2B-1法测定。本测定的伸长恢复率测定30秒后和1小时后的恢复率，但本发明中的伸长恢复率表示1小时后的伸长恢复率。
(4)保温率：
保温率按照JIS%20L1096(2010)8.27保温性8.27.1A法(恒温法)测定。
(实施例1)
将粘胶人造丝短纤维(1.4分特，38mm)30质量％、和聚丙烯腈系纤维短纤维(1.0分特，45mm)70质量％用梳棉混纺机(カードミックス)进行混棉而获得了30s短纤维纱。
将这样操作而获得的短纤维纱、阳离子可染聚酯长纤维(84分特-72长丝)、和聚氨酯系弹性纤维(44分特-2长丝)用釜径为76.2cm、针数为18根/2.54cm的双面针织物针织机(ダブルニット編機)进行交织而获得了坯布。
将这样操作而获得的坯布通过热定形(185℃，30秒)-起绒加工-精练(70℃)-染色(115℃)-干燥(130℃)-热定形(130℃)的工序进行了加工。起绒加工仅对阳离子可染聚酯长纤维露出到表层的面实施而获得了布料(纤维结构物)。其结果，获得了以布料质量比计聚丙烯腈系纤维45质量％、粘胶人造丝23质量％、阳离子可染聚酯长纤维27质量％、聚氨酯系弹性纤维5质量％、布料质量330g/m2的布料(纤维结构物)。
对上述实施例1中获得的布料的保温率进行了评价。将其结果示于表1中。吸湿发热、细毛附着、伸长恢复性和保温率都良好，获得了作为贴身衣物具有高功能的纤维结构物。
(实施例2)
将粘胶人造丝短纤维(1.4分特，38mm)30质量％、和聚丙烯腈系纤维短纤维(1.0分特，45mm)70质量％用梳棉混纺机进行混棉而获得了40s短纤维纱。
将这样操作而获得的短纤维纱、阳离子可染聚酯长纤维(84分特-96长丝)、和聚氨酯系弹性纤维(44分特)用釜径为76.2cm、针数为18根/2.54cm的双面针织物针织机进行交织而获得了坯布。
将这样操作而获得的坯布通过热定形(185℃，30秒)-起绒加工-精练(70℃)-染色(115℃)-干燥(130℃)-热定形(130℃)的工序进行了加工。起绒加工仅对阳离子可染聚酯长纤维露出到表层的面实施而获得了布料(纤维结构物)。其结果，获得了以布料质量比计聚丙烯腈系纤维42质量％、粘胶人造丝18质量％、阳离子可染聚酯31质量％、聚氨酯系弹性纤维9质量％、布料质量280g/m2的布料(纤维结构物)。
对上述实施例2中获得的布料的保温率进行了评价。将其结果示于表1中。与实施例1同样地，获得了高功能的纤维结构物。虽然布料质量与实施例1相比轻50g/m2，但通过使阳离子可染聚酯长纤维的单纤维纤度细，从而起绒面更加起毛，获得了即使布料质量轻也具有同等保温性的纤维结构物。
(实施例3)
将粘胶人造丝短纤维(1.4分特，38mm)30质量％、和聚丙烯腈系纤维短纤维(1.0分特，45mm)70质量％用梳棉混纺机进行混棉而获得了40s短纤维纱。
将这样操作而获得的短纤维纱、阳离子可染聚酯长纤维(84分特-72长丝)、和聚氨酯系弹性纤维(44分特)用釜径为76.2cm、针数为18根/2.54cm的双面针织物针织机进行交织而获得了坯布。
将这样操作而获得的坯布通过热定形(185℃，30秒)-起绒加工-精练(70℃)-染色(115℃)-干燥(130℃)-热定形(130℃)的工序进行了加工。起绒加工仅对阳离子可染聚酯长纤维露出到表层的面实施而获得了布料(纤维结构物)。其结果，获得了以布料质量比计聚丙烯腈系纤维42质量％、粘胶人造丝18质量％、阳离子可染聚酯长纤维31质量％、聚氨酯系弹性纤维9质量％、布料质量300g/m2的布料(纤维结构物)。
对上述实施例3中获得的布料的保温率进行了评价。将其结果示于表1中。与实施例1和2同样地，获得了高保温性的布料。虽然从实施例1细化了短纤维纱的纤度，布料质量变轻，但保温率为31％，获得了作为贴身衣物具有高保温性的纤维结构物。
(比较例1)
在实施例1中，作为短纤维纱，不使用粘胶人造丝短纤维，仅使用丙烯腈短纤维而获得了短纤维纱，除此以外，与实施例1同样地操作而获得了布料(纤维结构物)。使用所得的布料(纤维结构物)同样地进行了评价，结果，如表2所示虽然具有保温性，但是可以确认到吸湿发热差。
(比较例2)
在实施例1中，不使用阳离子可染聚酯长纤维，而仅用短纤维纱和聚氨酯系弹性纤维进行了交织。此外，起绒加工对短纤维纱露出到表层的面实施。除此以外，与实施例1同样地操作而获得了布料(纤维结构物)。使用所得的布料同样地进行了评价，结果，如表2所示那样虽然具有保温性，但是可以确认到细毛附着性差。
(比较例3)
在实施例1中，作为短纤维纱，不使用丙烯腈短纤维，仅使用粘胶人造丝短纤维而获得了短纤维纱，除此以外，与实施例1同样地操作而获得了布料(纤维结构物)。使用所得的布料同样地进行了评价，结果，如表2所示那样虽然具有吸湿发热性，但可以确认到保温性差。
(比较例4)
在实施例1中，不使用聚氨酯系弹性纤维，仅用短纤维纱和阳离子可染聚酯长纤维进行了交织，除此以外，与实施例1同样地操作而获得了布料(纤维结构物)。使用所得的布料同样地进行了评价，结果，如表2所示那样虽然具有保温性，但是可以确认到伸长恢复性差。
(比较例5)
在实施例3中，不实施起绒加工，除此以外，与实施例3同样地操作而获得了布料(纤维结构物)。使用所得的布料同样地进行了评价，结果，如表2所示那样可以确认到保温性差。
[表1]
表1
[表2]
产业可利用性
本发明的纤维结构物除了T恤、茄克衫、西装裤、女裙等外衣、紧身服、紧身裤、贴身背心、和裤衩等贴身衣物等衣料以外，只要是穿着于身体的衣料，就没有特别限定，优选用于各种衣料。
