JP2020084347A - 耐熱防護服 - Google Patents
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Abstract
【課題】難燃性、防水性、及び遮熱性を有し、軽量で着用感の優れる耐熱防護服を提供する。【解決手段】難燃性を有する表地層と、透湿防水性を有する中間層と、遮熱性を有する遮熱層とを有し、遮熱層は、ＪＩＳ Ｌ １０９６Ａ法で規定される厚みが１ｍｍ以上、ＪＩＳ Ｌ １０９６Ａ法で規定される単位面積当たりの質量が１５０ｇ／ｍ２以上であり、かつ、地組織と柄組織とを有し、柄組織は、繊度が３００ｄｔｅｘ以上１３００ｄｔｅｘ以下の繊維が厚み方向に少なくとも３本以上積層する。【選択図】図１
Description
本発明は、難燃性、防水性、及び遮熱性を有し、軽量で着用感の優れる耐熱防護服に関する。
従来、十分な空気層（デットエアー）を形成することで遮熱性を有する遮熱層をもつ耐熱防護服が提案されている。例えば、特許文献１及び特許文献２では中間層（中間地）と裏地との間にスペーサー部材を挟み付けることで中間層と裏地との相互の接触面積を少なくするとともに空気層を形成している。
しかしながら、従来技術の耐熱防護服は重量が大きく、空気層が不十分であり、柔軟性においてもさらなる改善の余地があった。
本発明は、難燃性、遮熱性および通気性に優れる耐熱防護服に関する。
本発明者は上記の課題を達成するため鋭意検討した結果、遮熱層の柄組織を少なくとも３本以上の繊維を積層することによって難燃性、遮熱性および通気性に優れる布帛が得られることを見出し、さらに鋭意検討を重ねることにより本発明を完成するに至った。
本発明は、難燃性を有する表地層と、透湿防水性を有する中間層と、遮熱性を有する遮熱層とを有し、遮熱層は、ＪＩＳ Ｌ １０９６Ａ法で規定される厚みが１ｍｍ以上、ＪＩＳ Ｌ １０９６Ａ法で規定される単位面積当たりの質量が１５０ｇ／ｍ２以上であり、かつ、地組織と柄組織とを有し、柄組織は、繊度が３００ｄｔｅｘ以上１３００ｄｔｅｘ以下の繊維を厚み方向に少なくとも３本以上積層する。また、表地層がメタ系アラミド繊維とパラ系アラミド繊維とを含むことが好ましく、遮熱層がメタ系アラミド繊維とパラ系アラミド繊維とを含み、地組織が英式綿番手４０番手以上１０番手以下、または、１４８ｄｔｅｘ以上６００ｄｔｅｘ以下であることも好ましい。
本発明によれば、難燃性、防水性、及び遮熱性を有し、軽量で着用感の優れる耐熱防護服を得ることができる。
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明の耐熱防護服は、表地層、中間層、遮熱層の３層をこの順序に重ね合わせた構造からなり、表地層は難燃性、中間層は透湿防水性、遮熱層は遮熱性を有しており、これらは共に、パラ系のアラミド繊維、メタ系アラミド繊維を、単独もしくは混合使用して用いるが、他に混合使用できる耐熱性繊維として、ポリベンゾイミダゾール繊維、ポリイミド繊維、ポリアミドイミド繊維、ポリエーテルイミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ノボロイド繊維、難燃アクリル繊維、ポリクラール繊維、難燃ポリエステル繊維、難燃綿繊維、難燃レーヨン繊維、難燃ビニロン繊維、難燃ウール繊維が挙げられる。
本発明の耐熱防護服は、表地層、中間層、遮熱層の３層をこの順序に重ね合わせた構造からなり、表地層は難燃性、中間層は透湿防水性、遮熱層は遮熱性を有しており、これらは共に、パラ系のアラミド繊維、メタ系アラミド繊維を、単独もしくは混合使用して用いるが、他に混合使用できる耐熱性繊維として、ポリベンゾイミダゾール繊維、ポリイミド繊維、ポリアミドイミド繊維、ポリエーテルイミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ノボロイド繊維、難燃アクリル繊維、ポリクラール繊維、難燃ポリエステル繊維、難燃綿繊維、難燃レーヨン繊維、難燃ビニロン繊維、難燃ウール繊維が挙げられる。
本発明の表地層は、メタ系アラミド繊維及び／又はパラ系アラミド繊維からなる布帛により構成され、布帛の種類としては、織物、編物、不織布の群から選ばれる少なくとも１種からなり、実用的には強度の点で織物又は編物とすることが好ましい。
また、表地層は、該メタ系アラミド繊維とパラ系アラミド繊維は、フィラメント、混繊糸、紡績糸等の形で使用できるが、混紡して紡績糸の形態で使用することが好ましい。該パラ系アラミド繊維の混合比率としては、表地層を構成する全繊維重量に対して、１〜７０重量％であることが好ましい。該パラ系アラミド繊維の混合比率が、１重量％未満では、火炎に暴露された際に布帛が破壊、つまり穴があくおそれがあり、また、７０重量％を超えると、該パラ系アラミド繊維がフィブリル化して耐摩耗性が低下するので好ましくない。なお、該表地層はシングルプライ、ダブルプライであってもよい。
また、表地層に対しては、コーティング法、スプレー法、又は、浸漬法などの加工法により、フッ素系の撥水樹脂を付与して加工することが、より高い耐水性能や耐薬品性能を有する防護服を得るためには好ましい。
本発明の中間層は、メタ系アラミド繊維、パラ系アラミド繊維、メタ系アラミド繊維とパラ系アラミド繊維の組合せなどを使用して、平織り、ツイル、経二重織りなどの組織に製織することが好ましい。この際、中間層の目付は５０〜２００ｇ／ｍ２が好ましい。５０ｇ／ｍ２未満の場合は特に紡績糸の場合、製織、精錬、セットなど製織工程においてテンションがかかった場合、強度が低下し素抜ける可能性があり好ましくない。また、２００ｇ／ｍ２を超える場合は着用時に重く好ましくない。また、該布帛を構成する繊維は紡績糸、フィラメントであってもよく、形態としては織物、ニット、不織布であってもよい。
また、中間層は、透湿防水層を有していることが好ましい。透湿防水層としては透湿防水機能を有するポリテトラフルオロエチレンフィルム等を貼り合わせたり、ポリウレタン多孔層を積層させたりすることにより透湿防水性を得ることができる。このような中間層の挿入により、透湿防水性や耐薬品性が向上し、着用者の汗の蒸散を促進するので、着用者のヒートストレスを減少することができる。
本発明の遮熱層は、アラミド繊維が８０％以上含まれることが好ましく、８０％未満の場合、耐熱性が低下するため好ましくない。また遮熱層はアラミド繊維としてメタ系アラミド繊維とパラ系アラミド繊維が少なくとも１種類が含まれる地組織と柄組織からなる経編組織であることが好ましい。なお、アラミド繊維以外の素材としては、ポリエステル繊維、綿繊維、レーヨン繊維、ビニロン繊維、ウール繊維が挙げられる。ただしその混率は２０％未満であることが好ましく。さらには１５％以下であることが好ましい。２０％以上となると、ＪＩＳ Ｌ １０９１ Ａ−４法やＪＩＳ Ｌ １０９１ Ａ−１法の試験時に残炎が見られたり、溶融したりする場合がある。
また、遮熱層の地組織は、鎖編と挿入組織の組み合わせで、英式綿番手４０番以下１０番以上、または、繊度が１４８ｄｔｅｘ以上６００ｄｔｅｘ以下であること好ましく、さらには英式綿番手２０番以下１０番以上、または、繊度が２９５ｄｔｅｘ以上６００ｄｔｅｘ以下であることが好ましい。これらの糸を用いることで優れた寸法安定性と強度保持、軽量化を得ることができる。
また、遮熱層の柄組織は、繊度が３００ｄｔｅｘ以上１３００ｄｔｅｘ以下の糸を少なくとも３本、さらに好ましくは３本以上８本以下を挿入組織により糸を遮熱層側から中間層側に向かって略垂直に積み上げる（積層する）ことが好ましく、さらには４００ｄｔｅｘ以上１２００ｄｔｅｘ以下であることが好ましい。このようにすることで遮熱層と中間層との間に空気層が形成され、遮熱性を得ることができる。
なお、遮熱層は上記の構成によってＪＩＳ Ｌ １０９６Ａ法で規定される厚みが１ｍｍ以上であることが好ましく、さらには１．１ｍｍ以上であることが好ましい。
上記遮熱層（遮熱経編物）を得るには地組織製編のため２枚以上のグランドガイドバーと柄組織構成のため３枚以上のパターンガイドバーを持つ、ラッシェル編機が好ましく用いられる。なお、ゲージ数は柄糸の繊度に合わせ２８Ｇ以下を用いることが好ましく、さらには２２Ｇ以下であることが好ましい。編物とすることで遮熱層に柔軟性を与えることが可能となる。
本発明の耐熱性防護服の目付けは４２０〜５２０ｇ／ｍ２が好ましく、４２０ｇ／ｍ２未満であると、ＩＳＯ１１６１３のアプローチＡスペックである、耐火炎試験（ＩＳＯ９１５１）、耐輻射熱試験（ＩＳＯ６９４２）のスペックのそれぞれ１３秒以上と１８秒以上を満たすことが厳しくなる。また５２０ｇ／ｍ２を超える場合は、防護服の重量を増加させ、着用者の動きを阻害するようになる。
以下、実施例をあげて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。なお、実施例中の各物性は下記の方法により測定したものである。
（１）密度
ＪＩＳ Ｌ １０９６ Ａ法により測定した。
（２）目付（単位面積あたりの質量）
ＪＩＳ Ｌ １０９６ Ａ法により測定した。
（３）厚み
ＪＩＳ Ｌ １０９６ Ａ法により測定した。
（４）引張強さ
ＪＩＳ Ｌ １０９６ Ａ法により測定した。
（５）引裂き強さ
ＪＩＳ Ｌ １０９６ Ｄ法（ペンジュラム法）により測定した。
（６）熱伝達性
ＩＳＯ６９４２−２００２ Ｂ法により、入射熱流束密度４０ｋＷ／ｍ２で２４±０．２℃の温度上昇にかかった時間ｔ２４（秒）を測定した。
（１）密度
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以下の素材を用いて、公知の方法により表１、２に示す紡績糸を製造した。
「メタ型全芳香族ポリアミド繊維原着単繊維（メタ系アラミド）」帝人株式会社社製、「コーネックス」（登録商標）、平均単繊維繊度１．７ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ
「パラ型全芳香族ポリアミド短繊維（パラ系アラミド）」帝人株式会社製、「テクノーラ」（登録商標）、平均単繊維繊度１．７ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ
「メタ型全芳香族ポリアミド繊維原着単繊維（メタ系アラミド）」帝人株式会社社製、「コーネックス」（登録商標）、平均単繊維繊度１．７ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ
「パラ型全芳香族ポリアミド短繊維（パラ系アラミド）」帝人株式会社製、「テクノーラ」（登録商標）、平均単繊維繊度１．７ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ
［実施例１〜３］
表地層、中間層を表１に示すように、繊維原綿を用いてそれぞれの番手、繊度の紡績糸を得て、それぞれの密度、組織で製織、常法の毛焼き、精練を行った。なお、中間層はポリテトラフルオロエチレン製の透湿防水性フィルムをラミネートした。
表地層、中間層を表１に示すように、繊維原綿を用いてそれぞれの番手、繊度の紡績糸を得て、それぞれの密度、組織で製織、常法の毛焼き、精練を行った。なお、中間層はポリテトラフルオロエチレン製の透湿防水性フィルムをラミネートした。
遮熱層を表２に示すように、繊維原綿を用いてそれぞれの番手、繊度の紡績糸を得て、２２Ｇのジャカードラッシェル機を用い、地組織を図１、それぞれの柄組織を図２、図３、図４に示す組織で製編し、常法の毛焼き、精練を行った。
得られた表地層、中間層と重ね、柄組織が中間層側になるように遮熱層を重ねて３層とした布帛を作成し、布帛の評価を行った結果を表４に示す。得られた布帛は耐熱性、耐熱伝導性に優れ、かつ軽量であり、柔軟性に優れており、耐熱防護服として格別の性能を有していた。
［比較例１］
遮熱層を表３及び図４に示すように、繊維原綿を用いてそれぞれの番手、繊度の紡績糸を得て、それぞれの密度、組織で製織、常法の毛焼き、精練を行った以外は実施例１〜３と同様にして布帛を作成し、布帛の評価を行った結果を表４に示す。得られた布帛は耐熱性、耐熱伝導性に優れていたが、やや重く、耐熱防護服としては一般的な性能であった。
遮熱層を表３及び図４に示すように、繊維原綿を用いてそれぞれの番手、繊度の紡績糸を得て、それぞれの密度、組織で製織、常法の毛焼き、精練を行った以外は実施例１〜３と同様にして布帛を作成し、布帛の評価を行った結果を表４に示す。得られた布帛は耐熱性、耐熱伝導性に優れていたが、やや重く、耐熱防護服としては一般的な性能であった。
本発明の耐熱性防護服は、耐薬品性及び透湿防水性に優れるだけでなく、高遮熱性と軽量性、また柔軟性を有するので消防服、防火服等の耐熱性防護服として有用である。
Claims (3)
- 難燃性を有する表地層と、透湿防水性を有する中間層と、遮熱性を有する遮熱層とを有し、遮熱層は、ＪＩＳ Ｌ １０９６Ａ法で規定される厚みが１ｍｍ以上、ＪＩＳ Ｌ １０９６Ａ法で規定される単位面積当たりの質量が１５０ｇ／ｍ２以上であり、かつ、地組織と柄組織とを有し、柄組織は、繊度が３００ｄｔｅｘ以上１３００ｄｔｅｘ以下の繊維を厚み方向に少なくとも３本以上積層することを特徴とする耐熱防護服。
- 表地層がメタ系アラミド繊維とパラ系アラミド繊維とを含む請求項１に記載の耐熱防護服。
- 遮熱層がメタ系アラミド繊維とパラ系アラミド繊維とを含み、地組織が英式綿番手４０番手以上１０番手以下、または、１４８ｄｔｅｘ以上６００ｄｔｅｘ以下である請求項１〜２に記載の耐熱防護服。
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2018
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