JPH02221432A - 細繊度コアスパン ヤーン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般に耐火性安全衣服の製造に有用な織物を形
成するための細繊度二成分コアスパンヤーンおよびコア
スパン　ヤーンを形成する方法に関するもので、更に特
に耐熱性繊維のコアおよびこのコアを包囲し被覆する耐
寒性繊維のコアラッパーを有するコアスパン　ヤーンに
関するものである。

種々のタイプのヤーンから成る耐熱性織物を形成するこ
とは一般に知られている。例えば危険な工業の作業衣、
消防士の制服および軍用防護服は、綿または羊毛の如き
非合成繊維から形成されたヤーンの二次加工された織物
から形成されてきた。

次いでこれ等の織物は概括的に従来のハロゲン基および
／または燐基難燃性化学薬品で処理される。

然し、この種の織物から形成された衣服は摩耗寿命が制
限され、非難燃性衣服織物より重量が重く、代表的には
化学的処理により織物の重量に対して約１５〜２０％加
わる。この種の織物が燃焼する場合、織物の動きに伴い
分離するもろい炭化物を形成する。

ノメックス（Ｎｏｍｅｘ）　、ケブラーまたはＰａｌの
ような不燃性若しくは耐熱性繊維或いは不燃性繊維のブ
レンドから全体が形成されたヤーンの二次加工された織
物から成る耐火性安全衣服を形成することは知られてい
る。これ等の織物は熱安定性を示すが、製造するのに費
用が著しくかかり、また天然繊維のヤーンから形成され
た織物の快適性、吸湿性および可染性を有しない。

米国特許第４３８１６３９号、第４５００５９３号およ
び第４６７０３２７号明細書には、連続ガラスフィラメ
ントのコアが耐熱性アラミド繊維の層により被覆されて
なる耐熱性織物を形成するためのヤーンが開示されてい
る。然し、これ等の特許文献に開示されているヤーンお
よび織物は、これ等のヤーンおよび織物を製造するのに
必要である繊維の価格が極めて高いので、製造費用が著
しくかかる。また、これ等の特許文献に開示されている
ヤーンおよび織物はアラミド繊維の表面特性を有するの
で、これ等の織物は綿、羊毛等のような従来の天然繊維
から形成された織物の可染性および快適性について望ま
しい表面特性を有しない。

米国特許第４３３１７２９号明細書には炭素フィラメン
トのコアおよびアラミド繊維のカバーを有するヤーンか
ら形成された耐熱性織物が開示されている。この米国特
許に開示されているヤーンおよび耐熱性織物も、また先
行技術の特許文献の上記記載で指摘されたと同じような
欠点を有する。

１９８８年１２月２２日に出願された係属中の米国特許
出願第２８８６８２号には、耐火性安全衣服の製造に有
用な織物を形成するための三成分コアスパン　ヤーンが
開示されている。上記出願における三成分コアスパン　
ヤーンは、耐熱性繊維のコア、耐寒性繊維のコアラッパ
ーおよび耐寒性繊維の外側シースを有する。この三成分
コアスパン　ヤーンは０ＲＥＦ摩擦紡糸装置で紡糸され
、この装置を使用して得られた最も細い糸の番手は１４
／ｌ綿番手（３８０デニールと同値）を有している。こ
の三成分コアスパン　ヤーンは、このヤーンから形成さ
れる織物に優れた耐火性、可染性および快適性を与える
が、−層細い番手を有するコアスパン　ヤーンの微細組
織の織物をつくりたい場合がしばしばある。

従って本発明の目的は、従来の天然繊維から形成され耐
火性を有しない従来のタイプの織物の外観、触感、可染
性および快適性を有する耐火性安全衣服を製造するのに
有用である微細組織の織物を形成するための細繊度二成
分コアスパン　ヤーンを提供することにある。

本発明の細繊度二成分コアスパン　ヤーンは耐熱性繊維
のコアと、このコアを包囲し、被覆する耐寒性繊維のコ
ア　ラッパーまたは外側シースを有する。コアを形成す
る耐熱性繊維はアラミド繊維、例えばケブラー若しくは
ノメックス、或いはポリベンズイミダゾール繊維、例え
はＦＢＩ　または熱安定化／酸化ポリアクリロニトリル
繊維、例えばアールケイ（ＲＫ）テキスタイルス社製Ｐ
ａｎｏｘ■およびアサヒ　ケミカル　コンパニー製Ｌａ
５ｔａｎ■である。コア　ラッパーの耐寒性繊維は、天
然または合成の繊維、例えば綿、羊毛、ポリエステル、
モダクリル繊維またはこれ等の繊維のブレンドである。

本発明の細繊度コアスパン　ヤーンは２２／１（２４２
デニール）、２０／Ｈ２６６デニール）および１８／１
（２９５デニール）の細番手で製造されている。

耐熱性繊維のコアは、コアスパン　ヤーンの全重量の約
２０〜２５％を構成し、耐寒性繊維のコアラッパーはコ
アスパン　ヤーンの全重量の約８０〜７５％を構成する
。コアの耐熱性繊維が全重量の約２０％を構成し、耐寒
性繊維のコア　ラッパーが全重量の約８０％を構成する
のが好ましい。

コアスパン　ヤーンはムラタ空気ジェット紡糸装置（Ｍ
ＪＳ）で形成するのが好ましく、この装置にコアの耐熱
性繊維とコア　ラッパーの耐寒性繊維を、ラッパ型供給
装置の人口端部を介して一緒に供給する。次いで繊維を
空気流が反対方向に流れる空気ジェットノズルを介して
延伸工程に通し、次いで巻取りパッケージに巻回する。

空気ジェットノズルによりコアが耐寒性繊維のコア　ラ
ッパーで包囲され、被覆されるので、得られたヤーンお
よび織物は、コア　ラッパーを形成する耐寒性繊維の表
面特性を有するが、ヤーンは撚り、トルクおよび活性を
有しても極く僅かしか有しない。

本発明の細繊度コアスパン　ヤーンから形成された織物
は火炎および高熱に曝露した場合、コアを包囲し被覆す
る耐寒性ステーブル　ファイバーのコアシースは炭化し
燃焼するが、ガラス繊維コアの周りの位置に残留して熱
絶縁障壁を提供する。

耐熱性繊維のコアは耐寒性有機繊維のコア　ラッパーが
燃焼した後もとのまま残留し、コアが格子を形成し、こ
の上に炭化物が残留して酸素および他のガスの流を阻止
し、一方残存する支持格子が、耐低温性有機繊維のコア
　ラッパーが燃焼し炭化した後織物がもとのままである
構造を与える。

本発明のコアスパン　ヤーンは、高価な耐熱性繊維の重
量で表わした割合が少い。好ましくは約２０重量％有す
るので、本発明のコアスパン　ヤーンは、高価な耐熱性
繊維の重量で表わした割合が大であるヤーンから形成し
た耐火性織物より著しく経済的な価格で製造することが
できる。例えばコアの耐熱性繊維の価格は約９〜ＩＯド
ル／ボンドであり、コア　ラッパーの綿繊維の価格は約
６０〜８０セント／ポンドである。従って約８０％の綿
繊維を使用することにより、本発明のコアスパン　ヤー
ンの製造費の著しい節約が実現される。

本発明のコアスパン　ヤーンから形成した織物を高熱お
よび火炎にさらす場合には、コア　ラッパー繊維は炭化
されるが、耐熱性コアの周りの位置にとどまって熱絶縁
性障壁を提供する。これは皮膚と織物との間に絶縁性空
気層を提供する。この特性は、火事場で重要であり、火
事場においてこの織物からつくったシャツ若しくはフー
ドを着用する消防士が、コア　ラッパー繊維が炭化され
るようになってももとのままである、彼の衣服と皮膚の
間の絶縁性空気層により、熱的に保護され続く。

本発明のコアスパン　ヤーンで織られるかまたは編まれ
た織物は、染色およびプリントすることができ、また概
括的に１００％綿繊維から製造した織物に適用される難
燃剤処理と同様の方法で従来の難燃性化学薬品で処理す
ることができる。然し耐熱性繊維のコアは難燃性化学薬
品を吸収しないので、難燃剤処理による織物に加えられ
る重量は約ｌＯ％〜１２％に著しく減少する、本発明の
コアスパン　ヤーンから形成した織物は融解せず、滴下
せずまた燃焼した場合残炎または残塵を示さない。

炭化した織物の外部は織物の未燃焼部分の可撓性および
本来の姿を維持する。

次に図面を参照して本発明を実施例により説明する。

第１図に１０で示す本発明の細繊度コアスパンヤーンは
耐熱性繊維のコア１１とこのコア１１を包囲し被覆する
耐寒性コア　ラッパー１２を備える。第１図に示す如く
、一般にコア１１の耐熱性繊維はコアスパン　ヤーンｌ
Ｏの軸方向即ち長さ方向に伸び、一方コア　ラフパー１
２の耐寒性繊維の主要部分はコア１１０周り、に螺旋方
向に延在する。コア　ラフパー１２の耐寒性繊維の小部
分は分離し、１３で示すように、繊維の主要部分の周り
を螺旋状に包囲するからみラッパーを形成する。耐低温
住ステープル　ファイバーのコア　ラッパー１２はコア
ＩＩヲ包囲し被覆するので、ヤーンの外面はコアシース
１２を形成する耐寒性ステーブル　ファイバーの外観お
よび一般的特性を有する。

コア１１の耐熱性繊維は、主としてケブラー右よびノメ
ックスのようなアラミド繊維、ＰＢＩ　の如きポリベン
ズイミダゾール繊維またはＲＫテキスタイルス社製Ｐａ
ｎｏｘ　％よびアサヒケミカル・コンパニー製Ｌａ５ｔ
ａｎ■のような熱安定化／酸化ポリアクワロニ）　ＩＪ
ル繊維或いはこれ等の繊維の混合物若しくはブレンドか
ら選定する。コア　ラフパー１２の耐寒性繊維は、天然
若しくは合成繊維のいずれか、例えば綿、羊毛、ポリエ
ステル、モダクリル、レーヨンまたはこれ等の繊維のブ
レンドとすることができる。

耐熱性繊維のコア１１はコアスパン　ヤーン１０の全重
量の約２０〜２５％を構成し、耐寒性繊維のコアラフパ
ー１２はコアスパン　ヤーンｌＯの全重量の約８０〜７
５％を構成する。耐熱性繊維のコア１１が全重量の約２
０％を構成し、耐寒性繊維のコア　ラッパー１２が全重
量の約８０％を構成するのが好ましい。

コア１１は全体をアラミド繊維で形成するかまたはこれ
等の繊維とポリベンズイミダゾール繊維とのブレンドか
ら形成するのがよい。コア　ラフパー１２は、コア１１
を形成する繊維がこのヤーンから製造した織物中に完全
にかくれて見えないようにコア１１を包囲し、被覆する
。

上述の如く、本発明のコアスパン　ヤーン１０は、第２
図に概要を示す型のムラタ空気ジェット紡糸装置で製造
するのが好ましい。ムラタ空気ジェット紡糸装置は、米
国特許第４７１８２２５号、第４５５１８８７号および
第４４９７１６７号を含む多数の特許に開示されている
。第２図に概要を示すように、空気ジェット紡糸装置は
ラッパ型人口１５を備え、この人口１５に耐熱性コア１
１を耐寒性ステープル　ファイバー１２のスライバーと
一緒に供給してコアを包囲し被覆するコア　ラッパーを
形成する。次いで繊維を一組の延伸ロール１６、第１流
体旋回空気ジェットノズル１７および第２流体旋回空気
ジェットノズル１８を通過させる。紡糸したヤーンを、
組合せた送出しロール１９により第２流体旋回空気ジェ
ットノズル１８から引張り図示せぬ巻取りパッケージに
巻回する。第１および第２流体旋回ノズルまたは空気ジ
エン）　１７．１８を、第２図に概要を示すように、反
対方向に旋回流体流が得られるように、構成する。反対
方向に作動する空気ジエン）　１７．１８の作用は、ス
テープル　ファイバーの小部分を分離させ分離していな
いステープル　ファイバーの周りに巻回させ、巻回した
ステープル　ファイバーがコアシース１２をコア１１に
密着して維持させコア１１を包囲し被覆させる。

次に、本発明により製造したコアスパン　ヤーンの一例
を示すが、本発明はこれのみに限定されるものではない
。

全ヤーン重量の２０％に達するのに必要な重量を与える
、耐熱性ケブラー繊維１１の０．５０バンクの粗糸（ｒ
ｏｖｉｎｇ）の一端をラッパ型人口１５の人口端に供給
した。また、同時に全ヤーン重量の８０％に達するのに
必要な重量を与える、１００％カーデッド綿スライバー
の一端をラッパ型人口１５の人口端に供給した。コア１
１を綿スライバー１２の頂部に供給して綿繊維をコアの
周囲に紡糸した。次いでこの空気ジェット紡糸法により
得られる細繊度コアスパンヤーンを、第３図に示すよう
に平編ジャージイー構造の織物２０に編んだ。コアスパ
ン　ヤーン１０は織物２０におけるあみめループの連続
コースを形成した。

この編織物２０は、消防土用の保護フードまたは下着を
形成するのに用いるのに特に適し、染色し、原則的に耐
火性化学薬品処理を施し、次いで所要に応じて、従来の
耐久性加圧樹脂仕上げを施した。

この組織物は、１００％綿繊維から形成される同様の型
の編織物の触感と表面特性を有し、一方で全体が綿繊維
で形成される編織物には存在しない望ましい耐火性を有
した。

この耐火性編織物を、ブンゼンバーナー火炎に対する垂
直燃焼１２秒間耐性を含む、ナショナル・ファイヤー・
プリペンション・アソシエーション・テスト・メソッド
（ＮＦＰＡ　７０１）で試験した場合、この編織物は３
．８１ｃｍ　（１，５インチ）以下の炭化長を示し、残
炎または残侭はおこらなかった。米連邦試験法５９０５
によると、高熱フラックス　ブタン火炎に２回１２秒さ
らした際の垂直燃焼は、全体を綿繊維から形成し耐火性
化学薬品処理を施した同様の重量および構造の同様のタ
イプの編織物が４５％消耗および６秒の残炎を有したの
と対比して２２％の消耗で０秒の残炎を示した。全燃焼
試験に亘り織物炭化領域は可撓性でもとのままであり、
脆性、溶融または織物の収縮を示さなかった。綿繊維の
コア　ラッパーは燃焼し炭化したが、耐熱性ケブラー繊
維のコアを包囲する位置に残って熱絶縁障壁を与え、ケ
ブラー　コアは織物の破壊を防止するマトリックスまた
は格子を与えた。絶縁障壁は火炎が織物を貫通してこの
フードを着用する者の皮膚まで達するのを防止した。

耐火性安全衣服を形成するのに使用する織物では、上述
の如く、コアスパン　ヤーン１０は、２つの構成部分、
即ち耐熱性繊維がヤーンの軸または縦方向に主として延
びる該繊維のコア１１と、耐寒性繊維が主としてコア１
１の周りを螺旋方向に主として延び、コア１１を包囲し
、被覆する該繊維のコア　ラフパー１２を有する。コア
１１の耐熱性繊維は本質的にアラミド繊維、ポリベンズ
イミダゾ−））繊維および熱安定化／酸化ポリアクリロ
ニトリル繊維から成る群から選定し、コア１１はこのヤ
ーンから形成された織物を高温火炎にさらした場合でも
、もとのままである。コア　ラフパー１２の繊維はコア
１１を包囲し被覆する。コア　ラッパー１２の繊維はこ
れ等のコアスパン　ヤーンから形成した織物に所望の表
面特性を与える。本発明のコアスパン　ヤーンから形成
した織物を高温火炎雰囲気に露出する場合、コア　ラフ
パー１２の繊維は燃焼し炭化されるが、コア１１の周り
の位置にとどまり、未燃焼織物とほぼ同じ可撓性と本来
の姿をとどめる。

【図面の簡単な説明】

第１図はコア　ラフパーの一部を取除いた本発明のコア
スパン　ヤーンの部分拡大図、第２図は本発明の細繊度
コアスパン　ヤーンを形成するのに用いた型のムラタ空
気ジェット紡糸装置の一部分の斜視図、 第３図は第１図に示すコアスパン　ヤーンの編織物の部
分拡大図である。 １０・・・コアスパン　ヤーン １１・・・コア １２・・・コア　ラッパー（またはコアシース）１５・
・・ラッパ型人口　　　１６・・・延伸ロール１７・・
・第１流体旋回空気ジェットノズル１８・・・第２流体
旋回空気ジェットノズル１９・・・組合せ送出しロール

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、耐火性安全衣服を形成するための細繊度コアスパン
   ヤーンにおいて、本質的にアラミ ド繊維、ポリベンズイミダゾール繊維および熱安定化／
   酸化ポリアクリロニトリル繊維から成る群から選ばれた
   耐熱性繊維から成るコアと、このコアを包囲し被覆する
   耐寒性繊維のコアラッパーを有することを特徴とする 細繊度コアスパンヤーン。 ２、耐熱性繊維の上記コアが上記コアスパンヤーンの全
   重量の約２０〜２５％を構成し、耐寒性繊維の上記コア
   ラッパーが上記コアスパ ンヤーンの全重量の約８０〜７５％を構成することを特
   徴とする請求項１記載の細繊度コアスパンヤーン。 ３、耐熱性繊維の上記コアが上記コアスパンヤーンの全
   重量の約２０％を構成し、耐寒性繊維の上記コアラッパ
   ーが上記コアスパン ヤーンの全重量の約８０％を構成することを特徴とする
   請求項２記載の細繊度コアスパン ヤーン。 ４、上記コアがアラミド繊維から成ることを特徴とする
   請求項１記載の細繊度コアスパン ヤーン。 ５、上記コアラッパーが綿繊維から成ることを特徴とす
   る請求項１記載の細繊度コアスパンヤーン。 ６、上記コアがケブラー繊維から成ることを特徴とする
   請求項４記載の細繊度コアスパン ヤーン。