特開 2024-35011 多機能温度調節糸、その製造方法及び使用

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024035011

(43)【公開日】2024-03-13

(54)【発明の名称】多機能温度調節糸、その製造方法及び使用

(51)【国際特許分類】

   D02G 3/04 20060101AFI20240306BHJP

   D02G 3/26 20060101ALI20240306BHJP

   D04B 1/14 20060101ALI20240306BHJP

   D04B 21/00 20060101ALI20240306BHJP

   D03D 15/533 20210101ALI20240306BHJP

   D03D 15/217 20210101ALI20240306BHJP

   D03D 15/47 20210101ALI20240306BHJP

【ＦＩ】

D02G3/04

D02G3/26

D04B1/14

D04B21/00 B

D03D15/533

D03D15/217

D03D15/47

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022198565

(22)【出願日】2022-12-13

(31)【優先権主張番号】202211060853.5

(32)【優先日】2022-09-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(71)【出願人】

【識別番号】522164950

【氏名又は名称】福鋭登（上海）数字科技有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100168572

【弁理士】

【氏名又は名称】後藤 仁志

(74)【代理人】

【識別番号】100180415

【弁理士】

【氏名又は名称】荒井 滋人

(72)【発明者】

【氏名】陳鋭玲

【テーマコード（参考）】

4L002

4L036

4L048

【Ｆターム（参考）】

4L002AA02

4L002AB01

4L002AC00

4L002BA00

4L002CA00

4L002EA00

4L002EA03

4L002FA01

4L036MA04

4L036MA09

4L036MA35

4L036MA39

4L036PA03

4L036PA21

4L036PA31

4L036PA33

4L036PA47

4L036UA25

4L036UA26

4L048AA08

4L048AA34

4L048AA42

4L048AA47

4L048AA52

4L048AA54

4L048AB11

4L048AC00

4L048AC13

4L048AC15

4L048CA00

4L048CA05

4L048CA07

4L048DA01

(57)【要約】

【課題】
多機能温度調節糸、その製造方法及び使用を提供する。
【解決手段】
質量パーセントで、２０～３０％の温度調節繊維、２０～３０％の抗菌繊維、および４０～６０％の綿繊維から混紡プロセスにより製造された多機能温度調節糸であり、前記綿繊維は繊維長１０～５０ｃｍの短繊維であり、該多機能温度調節糸の線密度は１８～４５ｔｅｘ、単糸破断強度は１２．５～１２．８ｃＮ／ｔｅｘ、単糸破断強度変動係数Ｃｖ値は１１．５～１２．５％、糸むら変動係数ＣＶｍ値は１１．３～１１．４％である。本発明は、３種の繊維を混紡してなり、糸に抗菌性と温度調節の優れた特性を同時に持たせることができ、開綿・除塵して、混合して巻きつける中に繊維を異なる相対湿度および水分率にする条件により、最終的な混紡糸は、必要な物理パラメータの要件を満たすことができ、糸の品質を向上させ、幅広い普及と応用価値がある。
【選択図】 なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

多機能温度調節糸であって、質量パーセントで、２０～３０％の温度調節繊維、２０～３０％の抗菌繊維および４０～６０％の綿繊維から混紡プロセスにより製造され、前記綿繊維は繊維長１０～５０ｃｍの短繊維で、該多機能温度調節糸の線密度は１８～４５ｔｅｘ、単糸破断強度は１２．５～１２．８ｃＮ／ｔｅｘ、単糸破断強度変動係数Ｃｖ値は１１．５～１２．５％、糸むら変動係数ＣＶｍ値は１１．３～１１．４％であることを特徴とする多機能温度調節糸。

【請求項2】

調温繊維、抗菌繊維、綿繊維の各原料を比率に合わせて選定した後、帯電防止剤溶液に前記各原料を所定の時間接触させて帯電防止剤を前記各原料に浸透させた後、前記温度調節繊維と前記抗菌繊維の水分率を１～１．５％に制御し、前記綿繊維の水分率を２～４％に制御するまで前記各原料を乾燥させる繊維前処理ステップＳ１と、
前記温度調節繊維、前記抗菌繊維、前記綿繊維の前記各原料をそれぞれ開繊し、不純物を取り除き、ここでこのプロセスの相対湿度を２５～４５％に制御し、温度は２２～３０℃とする開綿・除塵ステップＳ２と、
開綿・除塵後の前記各原料を加湿し、前記温度調節繊維及び前記抗菌繊維の水分率を２～３％、前記綿繊維の水分率を６～７％に制御する加湿ステップＳ３と、
前記温度調節繊維、前記抗菌繊維、前記綿繊維を混合して綿巻きにし、ここでこのプロセスの相対湿度を５５～７０％に制御し、温度は２５～３８℃とする、混合・巻きつけるステップＳ４と、
梳綿してスライバーになるステップＳ５と、
カードスライバーを製条するステップＳ６と、
粗紡工程ステップＳ７と、
精紡工程ステップＳ８と、
ワインディング工程ステップＳ９と、を含み、
以上の工程を経て、多機能温度調節糸が得られることを特徴とする請求項１に記載の多機能温度調節糸の製造方法。

【請求項3】

前記接触の時間は２４時間であることを特徴とする請求項２に記載の多機能温度調節糸の製造方法。

【請求項4】

前記ステップＳ４において、前記混合におけるビーター速度は４００～４６０ｒ／ｍｉｎ、巻き付けた綿巻きの指定された重量は１００～３６０ｇ／ｍ、綿巻きの長さは２５～５０ｍであることを特徴とする請求項３に記載の多機能温度調節糸の製造方法。

【請求項5】

前記ステップＳ５において、梳綿機で綿巻きを梳いて混合カードスライバーにカージングし、前記ステップＳ５のプロセスにおけるパラメータは、雰囲気の相対湿度が５５～７０％、シリンダー速度が３００～３５０ｒ／ｍｉｎ、テーカイン速度が７２０～７８０ｒ／ｍｉｎ、ドッファー速度が１５～２５ｒ／ｍｉｎ、混合カードスライバーの指定された重量が２０～２５ｇ／５ｍであることを特徴とする請求項３に記載の多機能温度調節糸の製造方法。

【請求項6】

前記ステップＳ６において、３つの製条工程により混合カードスライバーを混合練条スライバーに製造し、ここで、雰囲気の相対湿度が５５～７０％であり、各製条工程はすべて、フロントローラーの線速度が１６０～２６０ｍ／ｍｉｎ、ローラー間隔が８ｍｍ×６ｍｍ×１４ｍｍ、カードスライバーの混合本数が４～８本、延伸総倍数が６．５～１０．０に設定され、混合練条スライバーが１５～１８ｇ／５ｍに定量されることを特徴とする請求項３に記載の多機能温度調節糸の製造方法。

【請求項7】

前記粗紡工程ステップＳ７において、混合練条スライバーを太糸に加工し、ここで、雰囲気の相対湿度は５５～７０％、スピンドル速度は５００～８００ｒ／ｍｉｎ、総延伸倍数は７．０～１０．０倍、太糸を３～７．５ｇ／１０ｍに定量し、ロービング撚り係数は８０～１００であることを特徴とする請求項３に記載の多機能温度調節糸の製造方法。

【請求項8】

前記精紡工程ステップＳ８において、太糸を精紡機で細糸に紡績し、ここで、雰囲気の相対湿度は６０～７０％、速度は８０００～１１０００ｒ／ｍｉｎ、総延伸倍数は１６～５５倍、細糸を１．１～５．９ｇ／１００ｍに定量し、撚り係数は３００～３８０であることを特徴とする請求項３に記載の多機能温度調節糸の製造方法。

【請求項9】

前記ワインディング工程ステップＳ９において、細糸を自動ワインダー上でコニカル糸コーンに巻き取り、ここでワインディング工程の雰囲気の相対湿度は６０～７０％で、巻き取り速度は７００～１６００ｍ／ｍｉｎであることを特徴とする請求項３に記載の多機能温度調節糸の製造方法。

【請求項10】

請求項１に記載の多機能温度調節糸又は請求項２～９のいずれか一項に記載の多機能温度調節糸の製造方法で得られた多機能温度調節糸で得られた、編物又は織物。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、紡織の分野に関し、特に、多機能温度調節糸、その製造方法及び使用に関する。

【背景技術】

【0002】

社会の生産力と科学技術の継続的な発展、ならびに人々の生活水準の継続的な改善により、人々は質の高い生活を追求することにますます注意を払い、生地の多機能性が人々に注目を集め、機能性材料の独自性と伝統的な織物産業を組み合わせ、紡績品の機能化に新たな力を注入し、機能性紡績品を高品質と多機能性の方向に発展させている。紡織生地の発展動向を反映した機能性生地や製品として、ますます多くの人々に愛されている。

【0003】

これまで人体の保温・冷却の断熱方法は主に生地の厚みや密度で調節していたが、生活水準の向上に伴い、人々はこの伝統的な生地及び該生地の温度調節方法に満足できなくなり、人間の体温エネルギーと外部環境の温度を一致させることができる生地を探しており、生地自体が、外部環境の熱と冷たさの変化に応じて、自動的に温度を調節することを望んでいる。それに応じて、温度調節繊維及び紡績品が現れた。

【0004】

従来の温度調節紡績品の製造方法には、主に次の２つの方法があり、それぞれ以下のとおりである。（１）まず、温度調節繊維と混紡を行うことによって糸線を製造し、その後、生地を製造した後、染色やセットなどの後仕上げ工程を経て、温度調節生地及び紡績品を得て、例えば特許文献１である。（２）生機を利用して後仕上げを行う方法で温度調節機能を仕上げ、それに機能性を与える。例えば特許文献２である。使用される方法に関係なく、紡績品の最終的な性能品質は、混紡によって製造される機能性糸に直接関係している。

【0005】

これらの既存の機能性糸は、使用される原材料の影響を受け、その物性が理想的ではない場合が多いため、実際に使用する際に他の糸と混紡することしかできず、比率を大きくしすぎると、糸の品質に影響を与え、機能性糸の比率が少ないと、ユーザーが求める機能が明確ではなく、機能性糸の使用が限られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】中国特許出願公開第１０２６７７３７９号明細書

【特許文献2】中国特許出願公開第１０６０８７４３５号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明が解決しようとする技術的課題は、多機能温度調節糸、その製造方法及び使用を提供することである。該多機能温度調節糸は、３種類の繊維によって混紡され、糸に抗菌性と温度調節の優れた特性を同時に持たせることができ、綿繊維の質感と物性を備えている。製造中、前処理、開綿・除塵、混合して巻きつけるプロセスにおける技術パラメータを細かく制御することにより、３種類の繊維がより均一に混合され、不純物が少なくなり、静電気による結節が発生しなくなり、最終混紡繊維の品質は効果的に改善され、先行技術センターの混紡糸中の機能性繊維の比率が大きい場合の糸の物性が低いという欠点が解決される。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、以下のように実現される：質量パーセントで、２０～３０％の温度調節繊維、２０～３０％の抗菌繊維、および４０～６０％の綿繊維から混紡プロセスによって多機能温度調節糸を製造する。前記綿繊維は繊維長１０～５０ｃｍの短繊維である。該多機能温度調節糸の線密度は１８～４５ｔｅｘ、単糸破断強度は１２．５～１２．８ｃＮ／ｔｅｘ、単糸破断強度変動係数Ｃｖ値は１１．５～１２．５％、糸むら変動係数ＣＶｍ値は１１．３～１１．４％である。

【0009】

多機能温度調節糸の製造方法は、以下のステップを含む。
Ｓ１．繊維前処理であって、調温繊維、抗菌繊維、綿繊維の各原料を比率に合わせて選定した後、帯電防止剤溶液に前記各原料を所定の時間接触させて、帯電防止剤を前記各原材料に均一に浸透させた後、前記温度調節繊維と前記抗菌繊維の水分率を１～１．５％に制御し、前記綿繊維の水分率を２～４％に制御するまで前記各原料を乾燥させる。
Ｓ２．開綿・除塵であって、前記温度調節繊維、前記抗菌繊維、前記綿繊維の前記各原料をそれぞれ開繊し、不純物を取り除き、ここでこのプロセスの相対湿度を２５～４５％に制御し、温度は２２～３０℃とする。
Ｓ３．加湿であって、開綿・除塵後の前記各原料を加湿し、前記温度調節繊維及び前記抗菌繊維の水分率を２～３％、前記綿繊維の水分率を６～７％に制御する。
Ｓ４．混合して巻きつけることであって、前記温度調節繊維、前記抗菌繊維、前記綿繊維を均一に混合して綿巻きにして、このプロセスの相対湿度を５５～７０％に制御し、温度は２５～３８℃とする。
Ｓ５．梳綿してスライバーになる。
Ｓ６．カードスライバーを製条する。
Ｓ７．粗紡工程である。
Ｓ８．精紡工程である。
Ｓ９．ワインディング工程である。

【0010】

以上の工程を経て、使用する多機能温度調節糸が得られる。

【0011】

前記接触の時間は２４時間であってもよい。

【0012】

前記ステップＳ４において、前記混合におけるビーター速度は４００～４６０ｒ／ｍｉｎ、巻きつけた綿巻きの指定された重量（目標とする重量）は１００～３６０ｇ／ｍ、綿巻きの長さは２５～５０ｍであってもよい。

【0013】

前記ステップＳ５において、梳綿機で綿巻きを梳いて混合カードスライバーにカージングし、前記ステップ５のプロセスにおけるパラメータは、雰囲気の相対湿度が５５～７０％、シリンダー速度が３００～３５０ｒ／ｍｉｎ、テーカイン速度が７２０～７８０ｒ／ｍｉｎ、ドッファー速度が１５～２５ｒ／ｍｉｎ、混合カードスライバーの指定された重量重量（目標とする重量）が２０～２５ｇ／５ｍであってもよい。

【0014】

前記ステップＳ６では、３つの製条工程により混合カードスライバーを混合練条スライバーに製造し、雰囲気の相対湿度が５５～７０％であり、各製条工程はすべて、フロントローラーの線速度が１６０～２６０ｍ／ｍｉｎ、ローラー間隔が８ｍｍ×６ｍｍ×１４ｍｍ、カードスライバーの混合本数が４～８本、延伸総倍数が６．５～１０．０に設定され、混合練条スライバーが１５～１８ｇ／５ｍに定量されてもよい。

【0015】

前記ステップＳ７において、混合練条スライバーを太糸に加工し、雰囲気の相対湿度は５５～７０％、スピンドル速度は５００～８００ｒ／ｍｉｎ、総延伸倍数は７．０～１０．０倍、太糸を３～７．５ｇ／１０ｍに定量し、ロービング撚り係数は８０～１００であってもよい。

【0016】

前記ステップＳ８では、太糸を精紡機で細糸に紡績し、ここで、雰囲気の相対湿度は６０～７０％、速度は８０００～１１０００ｒ／ｍｉｎ、総延伸倍数は１６～５５倍、細糸を１．１～５．９ｇ／１００ｍに定量し、撚り係数は３００～３８０であってもよい。

【0017】

前記ステップＳ９では、細糸を自動ワインダー上でコニカル糸コーンに巻き取り、ワインディング工程の雰囲気の相対湿度は６０～７０％で、巻き取り速度は７００～１６００ｍ／ｍｉｎであってもよい。

【0018】

多機能温度調節糸で製造された編物または織物（Ｗｏｖｅｎ ｆａｂｒｉｃｓ）であってもよい。

【発明の効果】

【0019】

本発明の多機能温度調節糸、製造方法及び使用は、３種の繊維を混紡してなり、糸に抗菌性と温度調節の優れた特性を同時に持たせることができ、綿繊維の質感と物性を備えている。製造中、繊維に帯電防止前処理を行い、開綿・除塵して、混合して巻きつける中に繊維を異なる相対湿度および水分率にする条件により、開綿中の高効率および不純物除去のスムーズさが保証されるだけでなく、混合均一性が向上でき、最終的な混紡糸は、必要な物理パラメータの要件を満たすことができ、糸の品質を向上させ、幅広い普及と応用価値がある。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下では、具体的な実施例を参照しながら、本発明をさらに説明する。これらの実施例は、本発明を説明するためにのみ使用され、本発明の範囲を限定するものではないことを理解されたい。さらに、本発明で表現された内容を読んだ後、当業者は本発明にさまざまな変更または修正を加えることができ、これらの等価形態も本明細書の添付の特許請求の範囲によって定義される範囲内にあることを理解されたい。

【0021】

実施例
多機能温度調節糸を、質量パーセントで、20～30％の温度調節繊維、20～30％の抗菌繊維、40～60％の綿繊維から近紡プロセスにより製造した。前記綿繊維は繊維長１０～５０ｃｍの短繊維で、該多機能温度調節糸の線密度は１８～４５ｔｅｘ、単糸破断強度は１２．５～１２．８ｃＮ／ｔｅｘ、単糸破断強度変動係数Ｃｖ値は１１．５～１２．５％、糸むら変動係数ＣＶｍ値は１１．３～１１．４％であった。

【0022】

多機能温度調節糸の製造方法は、以下のステップを含む。
Ｓ１．繊維前処理であって、調温繊維、抗菌繊維、綿繊維の原料を比率に合わせて選定した後、帯電防止剤溶液に繊維原料を所定の時間接触させて、帯電防止剤を均一に浸透させた後、温度調節繊維と抗菌繊維の水分率Ａ_１を１～１．５％に制御し、綿繊維の水分率Ａ_２を２～４％に制御するまで繊維原料を乾燥させた。この実施例では、好ましくは、前記給湿時間は２４時間であった。

【0023】

Ｓ２．開綿・除塵であって、温度調節繊維、抗菌繊維、綿繊維の原料をそれぞれ開繊し、不純物を取り除き、このプロセスの相対湿度を２５～４５％に制御し、温度は２２～３０℃であり、開繊工程のビーター速度は６８０～８００ｒ／ｍｉｎであった。
Ｓ３．加湿であって、開綿・除塵後の繊維原料を加湿し、温度調節繊維・抗菌繊維の水分率Ｂ_１を２～３％、綿繊維の水分率Ｂ_２を６～７％に制御した。

【0024】

Ｓ４．混合して巻きつけたことであって、温度調節繊維、抗菌繊維、綿繊維を均一に混合して綿巻きにして、このプロセスの相対湿度を５５～７０％に制御し、温度は２５～３８℃であり、混合工程のビーター速度は４００～４６０ｒ／ｍｉｎ、巻き付けた綿巻きの指定された重量は１００～３６０ｇ／ｍ、綿巻きの長さは２５～５０ｍであった。
Ｓ５．梳綿してスライバーになったことであって、梳綿機で綿巻きを梳いて混合カードスライバーにカージングし、プロセスパラメータは、空気の相対湿度が５５～７０％、シリンダー速度が３００～３５０ｒ／ｍｉｎ、テーカイン速度が７２０～７８０ｒ／ｍｉｎ、ドッファー速度が１５～２５ｒ／ｍｉｎ、混合カードスライバーの指定された重量が２０～２５ｇ／５ｍであった。

【0025】

Ｓ６．カードスライバーを製条したことであって、３つの製条工程により混合カードスライバーを混合練条スライバーに製造し、空気の相対湿度が５５～７０％であり、各製条工程はすべて、フロントローラーの線速度が１６０～２６０ｍ／ｍｉｎ、ローラー間隔が８ｍｍ×６ｍｍ×１４ｍｍ、カードスライバーの混合本数が４～８本、延伸総倍数が６．５～１０．０に設定され、混合練条スライバーが５～１８ｇ／５ｍに定量された。

【0026】

Ｓ７．粗紡工程であって、混合練条スライバーを太糸に加工し、空気の相対湿度は５５～７０％、スピンドル速度は５００～８００ｒ／ｍｉｎ、総延伸倍数は７．０～１０．０倍、太糸を３～７．５ｇ／１０ｍに定量し、ロービング撚り係数は８０～１００であった。

【0027】

Ｓ８．精紡工程であって、太糸を精紡機で細糸に紡績し、ここで、空気の相対湿度は６０～７０％、速度は８０００～１１０００ｒ／ｍｉｎ、総延伸倍数は１６～５５倍、細糸を１．１～５．９ｇ／１００ｍに定量し、撚り係数は３００～３８０であった。

【0028】

Ｓ９．ワインディング工程であって、細糸を自動ワインダー上でコニカル糸コーンに巻き取り、ワインディング工程の空気の相対湿度は６０～７０％で、巻き取り速度は７００～１６００ｍ／ｍｉｎであった。

【0029】

以上の工程を経て、使用する多機能温度調節糸が得られ、次に該多機能温度調節糸で製造された編物・織物を、最終生産して実際に使用した紡績品になった。

【0030】

この実施例では、選択された温度調節繊維は、青島尼希米生物科技有限公司から購入したＴＥＭＰＳＯＬＵＴＩＯＮ（登録商標）恒温繊維、選択された抗菌繊維は、青島尼希米生物科技有限公司から購入したコラーゲン繊維であるＣＥＡＮＥＬＯＶＥ（登録商標）コラーゲン繊維であり、帯電防止剤溶液は、上海赫特化工有限公司から購入した帯電防止仕上げ剤ＳＥＰ８２６０の５～２０ｇ／Ｌの水溶液である。

【0031】

前記綿繊維は、市販されている従来の綿繊維から選択され、繊維長は好ましくは、２０～４０ｃｍの短繊維であり、短繊維の使用は、紡績工程で他の繊維とより均一に混紡するために使用され、糸をさまざまな繊維の優れた特性を同時に発揮することができるためである。

【0032】

Ｓ１～Ｓ４の具体的な加工プロセスパラメータを表１に示すように、
本実施例１～４及び比較例では、Ｓ５～Ｓ９の工程を以下の基準で統一した。

【0033】

Ｓ５．梳綿してスライバーにした、空気の相対湿度は６５％であり、シリンダー速度は３５０ｒ／ｍｉｎ、テーカイン速度は７８０ｒ／ｍｉｎ、ドッファー速度は２５ｒ／ｍｉｎ、混合カードスライバーの指定された重量は２２ｇ／５ｍであった。
Ｓ６．カードスライバーを製条した、空気の相対湿度は６５％であり、各製条工程はすべて、フロントローラーの線速度が２００ｍ／ｍｉｎ、ローラー間隔が８ｍｍ×６ｍｍ×１４ｍｍ、カードスライバーの混合本数が６本、延伸総倍数が９．０に設定され、混合練条スライバーが１６ｇ／５ｍに定量された。

【0034】

Ｓ７．粗紡工程であり、空気の相対湿度は６５％、スピンドル速度は７００ｒ／ｍｉｎ、総延伸倍数は９．０倍、太糸を６．５ｇ／１０ｍに定量し、ロービング撚り係数は９０であった。

【0035】

Ｓ８．細糸工程であり、空気の相対湿度は６５％、速度は１００００ｒ／ｍｉｎ、総延伸倍数は４５倍、細糸を４．６ｇ／１００ｍに定量し、撚り係数は３６０であった。
Ｓ９．ワインディング工程であり、空気の相対湿度は６５％、糸巻き速度は１３５０ｍ／ｍｉｎであった。

【0036】

混紡によって得られた糸を、ＧＢ／Ｔ ３９１６－１９９７、ＧＢ／Ｔ ３２９２．１－２００８に従ってテストし、テスト結果は表２に示すように、その結果、機能性繊維を５０％使用した場合、本発明により得られた多機能温度調節糸の物性は、従来の多機能混紡糸の物性より著しく強いことが示された。

【0037】

【表1】

【0038】

【表2】