特表 2023-511826 複合糸を形成するための方法およびシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-03-23

(54)【発明の名称】複合糸を形成するための方法およびシステム

(51)【国際特許分類】

   D02G 3/36 20060101AFI20230315BHJP

   D02G 3/12 20060101ALI20230315BHJP

【ＦＩ】

D02G3/36

D02G3/12

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022537617

(86)(22)【出願日】2020-12-17

(85)【翻訳文提出日】2022-07-19

(86)【国際出願番号】 US2020065673

(87)【国際公開番号】W WO2021127221

(87)【国際公開日】2021-06-24

(31)【優先権主張番号】16/718,738

(32)【優先日】2019-12-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】522241354

【氏名又は名称】パトリック ヤーン ミルズ，インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110002572

【氏名又は名称】弁理士法人平木国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】パトリック，ギルバート

(72)【発明者】

【氏名】ビベンズ，マックス

【テーマコード（参考）】

4L036

【Ｆターム（参考）】

4L036MA04

4L036MA05

4L036MA06

4L036MA09

4L036MA10

4L036MA33

4L036MA35

4L036MA37

4L036MA39

4L036PA21

4L036PA33

4L036PA46

4L036PA47

4L036RA24

4L036UA25

(57)【要約】

耐切創性および／または耐火／耐熱性を含む選択される性能特性を有する複合糸を形成するための方法およびシステム。複合糸は、１以上のフィラメントのコアと、コアの周りに巻き付けられ、繊維をコアの周りに結合するのを助ける１以上の追加のフィラメントと一体化された繊維束とを含む。追加のフィラメントまたは他の複合糸をそれと共に撚り合わせて、完成した複合糸を形成することができる。コアフィラメントは耐切創性および／または耐火／耐熱性の材料から選択され、コアの周りに巻き付けられる繊維束の繊維および追加のフィラメントは、天然もしくは合成繊維または追加の所望の特性を有するフィラメントから選択され得る。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも１つのコアフィラメントを一連のステープルファイバーと共に紡ぐことと、
前記少なくとも１つのコアフィラメントの周りに前記一連のステープルファイバーを紡ぐ間に第１のフィラメントを導入し、前記一連のステープルファイバーおよび前記第１のフィラメントは結合して繊維束を形成し、前記繊維束は前記少なくとも１つのコアフィラメントの周りに巻き付けられて、第１の撚り方向に紡がれるベース糸を形成し、前記第１のフィラメントは、前記一連のステープルファイバーとほぼ同じ１インチ当たりの回転数で加えられることと、
少なくとも１つの追加のフィラメントまたは追加の糸束を前記ベース糸に撚り合わせ、前記少なくとも１つの追加のフィラメントを前記第１の撚り方向と反対の第２の撚り方向に撚り、複合糸を形成することと、
を備える、複合糸の製造方法。

【請求項2】

第１のフィラメントおよび前記一連のステープルファイバーは、紡績中に実質的に混合され、または埋め込まれて、実質的に前記少なくとも１つのコアフィラメントを前記繊維束内に封入する、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記少なくとも１つのコアフィラメントの周りに前記一連のステープルファイバーを紡ぐ間に第２のフィラメントを導入し、前記繊維束は前記安定した繊維と、前記第１のフィラメントと、前記第２のフィラメントとを含むことをさらに備える、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記少なくとも１つの追加のフィラメントを前記第１の撚り方向と反対の第２の撚り方向に撚ることは、前記少なくとも１つの追加のフィラメントを約１０°から約４５°の間の角度で撚ることを備える、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記一連のステープルファイバーは、パラ系アラミド類、メタ系アラミド類、モダクリル類、OPAN、高密度ポリエチレン、ナイロン類、ポリエステル類、ポリプロピレン類、セルロース類、レーヨン、シリカ、綿、アクリル，炭素繊維、ポリアミド類、金属、PTT、PBI、ウール、ポリエチレン、液晶ポリマー類およびそれらの混合物からなる群から選択される材料を含む繊維を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記少なくとも１つのコアフィラメントは、鋼鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、銅、タングステンおよびそれらの合金、パラ系アラミド類、ガラス、高密度ポリエチレン、ライクラ、高密度ポリプロピレン、シリカ、Vectran（商標）ならびに液晶ポリエステル類からなる群から選択される材料を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記第１のフィラメント、前記少なくとも１つの追加のフィラメントまたは追加の糸束は、ポリエステル、ナイロン、ライクラ、パラ系アラミド類、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、低線状ポリエチレン類、レーヨン、炭素繊維、ポリアミド類、ステンレス鋼、綿、ウール、モダクリルおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される材料を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項8】

前記複合糸に対する前記少なくとも1つの追加のフィラメントの質量比は、線形重量で約１０％から６０％の間である、請求項１に記載の方法。

【請求項9】

前記複合糸に対する前記少なくとも１つの追加のフィラメントまたは追加の糸束の質量比は、線形重量で約３％から約５０％の間である、請求項１に記載の方法。

【請求項10】

前記第１の撚り方向はＺ方向であり、前記第２の撚り方向はＳ方向である、請求項１に記載の方法。

【請求項11】

前記第１の撚り方向はＳ方向であり、前記第２の撚り方向はＺ方向である、請求項１に記載の方法。

【請求項12】

繊維束が周りに紡がれるまたは撚られるコアフィラメントを備えるベース糸であって、前記繊維束は、前記コアフィラメントの周りに一連のシース繊維を紡ぐ間に導入される第１のフィラメントを含み、前記第１のフィラメントおよび前記シース繊維は、一体化されたフィラメントおよび繊維束を形成し、前記一体化されたフィラメントおよび繊維束は、前記コアフィラメントを前記一体化されたフィラメントおよび繊維束内に実質的に固定および結合するために十分であるように前記コアフィラメントの周りに撚られ、前記第１のフィラメントは、前記シース繊維とほぼ同じ１インチ当たりの回転数で、前記コアフィラメントの周りに前記シース繊維と共に撚られ、第１の撚り方向を有する前記ベース糸を製造する、ベース糸と、
前記ベース糸と撚り合わされて撚られる少なくとも１つの追加のフィラメントまたは追加の糸と、を備える複合糸であって、
前記少なくとも１つの追加のフィラメントまたは追加の糸は、前記複合糸のねじれを実質的に最小にするために十分な前記第１の撚り方向と反対の第２の撚り方向に撚られる、複合糸。

【請求項13】

前記第１のフィラメントは、前記繊維束の１インチ当たりの回転数と実質的に同等の１インチ当たりの回転数で加えられる、請求項１２に記載の複合糸。

【請求項14】

前記繊維束の繊維は、パラ系アラミド類、メタ系アラミド類、モダクリル類、OPAN、高密度ポリエチレン、ナイロン類、ポリエステル類、ポリプロピレン類、セルロース類、レーヨン、シリカ、ウール、綿、アクリル，炭素繊維、ポリアミド類、金属、液晶ポリマー類、低線状ポリエチレン類、PTT、PBIおよびそれらの混合物からなる群から選択される材料を含む、請求項１２に記載の複合糸。

【請求項15】

前記少なくとも１つのコアフィラメントは、鋼鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、タングステンおよびそれらの合金、ガラス、高密度ポリエチレン、高密度ポリプロピレン、Vectran（商標）、シリカ、パラ系アラミド類、ポリプロピレンならびに液晶ポリエステル類からなる群から選択される材料を含む、請求項１２に記載の複合糸。

【請求項16】

前記少なくとも１つの追加のフィラメントまたは追加の糸は、ポリエステル、ナイロン、ライクラ、パラ系アラミド類、高密度ポリエチレン，Vectran（商標）、PTT、PBI、ポリプロピレン、レーヨン、ウール、炭素繊維、ポリアミド類、ステンレス鋼、綿、モダクリルおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される材料を含む、請求項１２に記載の複合糸。

【請求項17】

前記少なくとも1つのコアフィラメントは、線形重量で前記複合糸の質量の約１０％から約６０％の間で形成されている、請求項１２に記載の複合糸。

【請求項18】

前記少なくとも１つの追加のフィラメントは、線形重量で前記複合糸の質量の約３％から約５５％の間で形成されている、請求項１２に記載の複合糸。

【請求項19】

前記複合糸から形成される生地は、熱および／または切創から保護するための防護服に使用される、請求項１２に記載の複合糸。

【請求項20】

前記生地は織物または編物構造で作られている、請求項１９に記載の複合糸。

【請求項21】

前記生地は、プレーンパターン、ツイルパターン、バスケットパターン、サテンパターン、レノパターン、クレープパターン、ドビーパターン、ヘリンボーンパターン、ジャカードパターン、ピッケパターン、経パイルおよび織り構成からなる群から選択されるパターンで織られている、請求項２０に記載の複合糸。

【請求項22】

前記生地は、編成されて、ジャージ、リブ、パール、フリース、ダブルウェフト、トリコット、ラッシェル、経編みおよび緯編み構造からなる群から選択される衣類を形成する、請求項２０に記載の複合糸。

【請求項23】

第１のコアフィラメントを、前記第１のコアフィラメントの周りに一体化されたフィラメント／繊維シースを形成するように、一連の繊維および紡績中に導入される少なくとも１つの追加のフィラメントと共に紡ぎ、第１の構成要素を形成し、前記第１のコアフィラメントはモース硬度が少なくとも約７．０以上の材料からなり、前記フィラメント／繊維シース内に実質的に結合および固定することと、
前記第１の構成要素を、糸またはフィラメントを含む第２の構成要素と共に撚り合わせることと、
前記第１の構成要素を前記第２の構成要素と共に紡いで複合糸を形成し、前記第１の構成要素は、モース硬度が少なくとも約７．０以上である前記複合糸のコアを形成し、前記第２の構成要素で巻かれていることと、を備える、複合糸の製造方法。

【請求項24】

前記少なくとも１つの第１のコアフィラメントは、タングステンおよびその合金を含む、請求項２３に記載の方法。

【請求項25】

前記繊維は、アラミド類、アクリル類、モダクリル類、ポリエステル類、ウール、ポリプロピレン類、ナイロン類、セルロース類、シリカ、黒鉛類、炭素繊維、高線状ポリエチレン、PTT、Vectran（商標）、ポリアミド類、金属、ポリベンゾイミダゾール、共重合体類およびそれらの混合物からなる群から選択される材料を含む繊維を含む、請求項２３に記載の方法。

【請求項26】

少なくとも約７．０のモース硬度を有する材料と、少なくとも１つの第１のコアフィラメントの周りで紡がれる第１の繊維のシースと、コアの周りで前記第１の繊維のシースを紡ぐ間に導入され、前記コアを前記第１の繊維のシース内に実質的に固定するために十分な程度に前記コアの周りに撚られる追加のフィラメントとを含む第１の構成要素と、
前記コアおよび前記コアの周りに加えられる第２の繊維のシースを含む第２の構成要素と、を備え、
前記第１の構成要素は前記第２の構成要素と共にリング精紡され、前記第１の糸構成要素を複合糸の前記コアとして有し、その周りに前記第２糸構成要素が撚られた前記複合糸を形成する、複合糸。

【請求項27】

前記少なくとも１つの第１のコアフィラメントは、タングステンまたはタングステン合金を含む、請求項２６に記載の複合糸。

【請求項28】

前記第１の繊維のシースの繊維は、綿、ナイロン、ウール、アラミド類、パラ系アラミド類、ポリエチレン、アクリル類、モダクリル類、ポリエステル類および炭素繊維の少なくとも１つを含む、請求項２６に記載の複合糸。

【請求項29】

前記第１の繊維のシースおよび第２の繊維のシースは、アラミド類、アクリル類、モダクリル類、ポリエステル類、ポリプロピレン類、ナイロン類、セルロース類、シリカ、黒鉛類、炭素繊維、高密度ポリエチレン、ポリアミド類、ポリベンゾイミダゾール、共重合体類およびそれらの混合物からなる群から選択される材料の繊維を含む、請求項２６に記載の複合糸。

【請求項30】

前記第２の構成要素の前記コアは、ガラス、鋼鉄、タングステンおよびアラミド類を含む、請求項２６に記載の複合糸。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

優先権主張
本出願は、２０１９年１２月１８日に出願した先行する米国特許出願第１６／７１８、７３８号の優先権を主張する。

【0002】

参照による組み込み
２０１９年１２月１８日出願の米国特許出願第１６／７１８、７３８号の開示および図面は、本明細書中で参照することにより、その全体が記載されるように組み込まれる。

【0003】

本発明は、生地、糸および複合糸の製造プロセスに関する。特に、本発明は、１以上のフィラメントが埋め込まれた繊維束に囲まれたコアを有する複合紡績糸、および高い強度や耐切創性などの所望の性能特性を示すこのような複合紡績糸を形成するプロセスに関する。

【背景技術】

【0004】

耐切創性、高強度、および耐熱／耐火性のような物理的特性が強化された高性能糸および生地は、このような特性を組み込む様々な繊維およびフィラメントを組み合わせることにより形成することができる。たとえば、このような高性能糸は一般に、ガラス、金属、アラミドやパラ系アラミド類などの合成もしくは高分子材料などの１以上のフィラメントまたは繊維から形成されるコアを含む。コアは多くの場合、一般に様々な天然材料および合成または高分子材料を含む、１以上の追加のフィラメントまたは繊維で巻かれている。残念ながら、多くの従来の高性能糸の共通の欠点は、経済性と性能との最適な組み合わせを示さないことである。すなわち、このような糸は、従来の高性能糸に使用される材料の性質と、それから期待される性能特性のため、その製造により多くの費用を必要とすることが多い。加えて、このような複合糸から作られた衣服の着用者と、潜在的に研磨性のある複合糸のコアフィラメント（すなわちアラミド、パラ系アラミド、ガラスまたはスチール繊維／フィラメント）との直接の皮膚接触を最小限に抑えるように努める必要がある。結果として、上記ならびに当技術分野の他の関連する問題および関連しない問題に対処する、代替的な高性能糸および生地が継続的に必要とされている。

【発明の概要】

【0005】

要約して記載すると、本開示は、一態様において、所望の性能特性を有する複合紡績糸を形成する方法およびシステムを対象とする。一実施形態では、複合糸の製造方法が提供されてもよい。複合糸の形成方法は、少なくとも１つのコアフィラメント（すなわち、耐切創性および／または耐熱性を有するガラス、金属、または合成／高分子フィラメント）を、１以上のステープルファイバーのロービングと共に紡ぐことを含む。ステープルファイバーのロービングは、コアフィラメントの周りに紡がれる実質的にブレンドされた繊維束を形成するように、同一または類似のタイプのものであってよい。たとえば、繊維束の繊維は、コアフィラメントの特性に組み込まれる透湿性や柔らかさなどの追加の選択された特性を有する、綿やナイロンなどの天然または合成／高分子繊維であってよい。コアフィラメントとロービングからの繊維とが一緒に紡がれるとき、追加のまたは第１のフィラメントがさらに精紡機に導入される。

【0006】

追加のまたは第１のフィラメントは、ロービング繊維がコアフィラメントの周りに紡がれるまたは撚られるのとほぼ同じ１インチ当たりの回転数で加えられ、繊維束と一体化される。一体化された追加のフィラメント／繊維束の集まりは、一体化されたフィラメント／繊維束内の実質的に中心に配置されて封入されたコアフィラメントの周りに紡がれ／撚られ、最初の「Ｓ」または「Ｚ」の撚り方向を有するように、第１方向に紡がれる元糸またはベース糸を形成する。この工程の間、コアフィラメントは、一体化されたフィラメント／繊維束またはシース（sheath）内に実質的に結合および固定される程度まで、コアフィラメントの周りのシースまたはラッピング（wrapping）となる一体化されたフィラメント／繊維束によって覆われ、包み込まれる。このように一体化されたフィラメント／繊維束の撚り／巻き付けによってコアフィラメントをその中に固定することで、コアフィラメントは、得られた複合糸から生地を形成するためのその後の編成、製織、または他の工程の間に、得られた複合糸から露出したり引き出されたりすることから守られる。

【0007】

本方法はさらに、ベース糸をさらなる、すなわち第２のフィラメントまたは糸構成要素／束と撚り合わせることを含み、これは追加の紡績または撚り工程の間に、約１０°～４５°の角度で加えられる。このような追加のフィラメントまたは糸は、一般に、ベース糸の耐切創性およびその他の特性に加えて、得られた複合高性能糸およびそれから製織、編成、または他の方法で形成される生地に組み込まれることが所望される追加の技術的性質または特性に基づいて選択される。この追加の紡績／撚り工程の間、ベース糸およびそれと共に撚り合わされる第２の、またはさらなるフィラメントまたは糸は、反対方向に紡がれ、反対の撚り（たとえば、逆方向のＺまたはＳ撚り）をある程度（たとえば、完成した複合糸のねじれ（トルク（torque））を実質的に最小にするために選択／設計された１インチ当たりの撚数または撚りの比率／量）まで加える。

【0008】

追加的または代替的に、第２のフィラメントまたは糸構成要素は、最初の紡績工程、すなわち第１のフィラメントと共に追加されてもよく、それにより第２のフィラメントは、第１のフィラメントおよびロービングの繊維がコアフィラメントの周りに第１方向に巻き付けられ撚られる際に、それら両方と混合され得る。その結果、第１および第２のフィラメントは、コアフィラメントを封入するラッピングまたはカバー（covering）を画定する繊維束内に実質的に一体化されることができ、追加のフィラメントがその周りで撚られ、最初の「Ｓ」または「Ｚ」の撚り方向を有するベース糸を形成し、そのコアフィラメントは、シースまたはカバーとなる繊維／フィラメント内で実質的に固定および結合される。その後、本方法は、１以上の追加のフィラメント（たとえば、第３のフィラメント）をベース糸と共に角度をつけて撚り合わせることと、ベース糸および第３のフィラメントを、完成した複合糸のねじれを実質的に最小にするために十分な第１方向と反対の第２方向に一緒に紡ぐこととをさらに含むことができ、さらなる選択された、または所望の性能特性/特徴を糸に提供する。

【0009】

他の実施形態では、高い耐切創性および／または他の選択された技術または性能特性を有する複合高性能糸が開示される。複合糸は一般に、第１の糸構成要素を含む。第１の糸構成要素は、中央コアの周りに紡がれたラッピングまたはカバーとして加えられるブレンドされた繊維束を含むことができる。中央コアは、選択されたまたは所定の高硬度、たとえばモース硬度約７．０以上を有する材料から選択される１以上の実質的に連続的なフィラメントまたは繊維で形成されてもよい。繊維束は、コアフィラメントと人肌の接触からの保護を提供すると同時に、柔らかさ、透湿性および／または他の特性など他の所望の特徴を提供するために一般に選択される、天然および／または合成材料の繊維（たとえば、綿、ウール、ナイロンなど）を含むことができる。高硬度のコアフィラメントは典型的に、モース硬度で少なくとも約７．０以上の硬度を有する第１すなわちベース糸構成要素を形成するために、タングステンまたはその合金、または他の同様の高硬度の金属、または合成材料などから形成することができる。

【0010】

高硬度コアの第１の糸構成要素は、このように、その周りに紡がれ、または巻き付けられてシースまたはカバーを形成する繊維に基づき、高い耐切創性および追加の選択されたまたは所望の性能を持って形成される。加えて、高硬度のコアフィラメントが、たとえばステープルまたは綿やウールなどの天然繊維、またはアラミド類、パラ系アラミド類、ナイロンなどを含む合成繊維のシースと共に紡がれて巻かれる際、紡績プロセスの間に１以上の追加のフィラメントまたは糸を加えて、高硬度コアの第１の糸構成要素と一体化させて撚り合わせることができる。様々な実施形態において、追加のフィラメントまたは糸は、一般に、ポリエステル、ナイロン類、ライクラ、パラ系アラミド類、高密度ポリエチレン、低線状ポリエチレン、高密度ポリプロピレン、PTTおよびそれらを組み合わせたものまたは混合したものなどの材料を含むことができ、これは高硬度コアを繊維束内に結合または固定することを助けるために選択され得ると同時に高硬度コアに追加の性能特性および／または保護を提供する。

【0011】

追加のフィラメントもまた、繊維束と紡がれて／撚られて一体化され、一体化されたフィラメント／繊維束は、コアフィラメントの周りに巻き付けられ、および／または撚られて、コアフィラメントの周りに撚られる追加の一体化されて巻かれたフィラメントと共に、密着してラップされた（wrapped）シースまたはカバーを画定する。ラッピング繊維、コアフィラメントおよび第１のフィラメント（および実施形態によっては任意の追加の独立したフィラメント）は、さらに一緒に紡がれ、一般に第１の方向（たとえば、「Ｓ」または「Ｚ」方向）に配向された撚りを有する元糸またはベース糸を形成し、一体化されたフィラメント／繊維束は、実質的にフィラメントと繊維束の繊維とを互いに結合し、コアフィラメントを一体化されたフィラメント／繊維束内に固定するために十分な１インチ当たりの回転数で、コアフィラメントの周りで撚られるおよび／または紡がれる。その結果、第１の糸構成要素のコアフィラメントが形成され、コアを結合して、高性能または技術的な生地を形成するために複合糸が後に受ける仕上げ、編成、製織または他の工程の間に、コアを引っ張られたり、露出したりすることから保護するために十分に一体化されたフィラメント／繊維束内に、実質的に包み込まれる。

【0012】

複合糸は、後続の紡績工程でベースまたは第１の糸構成要素と撚り合わされ、それと共に紡がれる、１以上のさらなる（たとえば、第２または第３の）フィラメント、すなわち第２の糸構成要素をさらに含むことができる。たとえば、高硬度コアの第１の紡績糸構成要素は、繊維のシース内に包み込まれたガラスまたは繊維ガラス材料のコアを有するガラスコア糸からなる第２の糸構成要素と撚り合わされ紡がれる。撚り合わされた第２の糸構成要素は一般に、追加の所望の特性または性能特性、たとえばガラスコアからの追加の耐切創性または耐磨耗性、およびシース繊維により提供され得るその他の柔らかさや透湿性などの特性を提供するために選択される。

【0013】

第２の糸構成要素は、さらに一般に、第１すなわちベース糸構成要素の周りに巻き付けられ、または撚られ、たとえば約１０°～４５°の角度で加えられ、および／または撚られる（ただし他の角度を使用することもできる）。このように紡ぐ間、第１すなわちベースおよび第２の糸構成要素は、さらに一般に、第１の方向と反対の第２の方向に紡がれまたは撚られ、最初の紡績工程の間にベース糸に発生したねじれを実質的に最小にするために十分な反対方向の撚りを作り出す／加える。得られた複合高性能糸は、このように実質的に縮小または最小化されたレベルのねじれを有し、また同時に第２の糸構成要素の性能特性または特徴を第１の糸構成要素の高硬度、耐切創性および他の特性に組み込む。

【0014】

一態様において、複合糸の製造方法は、少なくとも１つのコアフィラメントを一連のステープルファイバーと共に紡ぐことと、前記少なくとも１つのコアフィラメントの周りに前記一連のステープルファイバーを紡ぐ間に第１のフィラメントを導入することを含むことができる。前記一連のステープルファイバーおよび第１のフィラメントは結合されて繊維束を形成し、前記繊維束は前記少なくとも１つのコアフィラメントの周りに巻き付けられて、第１の撚り方向に紡がれるベース糸を形成する。前記第１のフィラメントはまた、一般に、前記一連のステープルファイバーとほぼ同じ１インチ当たりの回転数で加えられる。本方法はまた、少なくとも１つの追加のフィラメントまたは追加の糸束を前記ベース糸に撚り合わせてベース糸束を形成することと、前記少なくとも１つの追加のフィラメントを前記第１の撚り方向と反対の第２の撚り方向に撚ることと、を含む。

【0015】

複合糸は、繊維束が周りに紡がれるまたは撚られるコアフィラメントを備えるベース糸を備えることができ、前記繊維束は、前記コアフィラメントの周りに一連のシース繊維を紡ぐ間に導入される第１のフィラメントを含み、前記第１のフィラメントおよび前記シース繊維は、一体化されたフィラメントおよび繊維束を形成し、前記一体化されたフィラメントおよび繊維束は、前記コアフィラメントを前記一体化されたフィラメントおよび繊維束内に実質的に固定および結合するために十分であるように前記コアフィラメントの周りに撚られ、前記第１のフィラメントは、前記シース繊維とほぼ同じ１インチ当たりの回転数で、前記コアフィラメントの周りに前記シース繊維と共に撚られ、第１の撚り方向を有する前記ベース糸を製造する。少なくとも１つの追加のフィラメント、または追加すなわち第２の糸は、前記ベース糸と撚り合わされて紡がれ、前記少なくとも１つの追加のフィラメントまたは糸は、前記複合糸のねじれを実質的に最小にするために十分な前記第１の撚り方向と反対の第２の撚り方向に、前記ベース糸と共に紡がれる。

【0016】

別の態様において、複合糸の製造方法は、第１のコアフィラメントを、前記第１のコアフィラメントの周りに一体化されたフィラメント／繊維シースを形成するように、一連の繊維および紡績中に導入される少なくとも１つの追加のフィラメントと共に紡ぎ、第１の糸構成要素を形成することを備えることができ、前記第１のコアフィラメントはモース硬度が少なくとも約７．０以上の材料からなり、前記フィラメント／繊維シース内に実質的に結合および固定される。本方法はまた、前記第１の糸構成要素を、ガラス成分を含む少なくとも１つの第２のコアフィラメントを有する第２の糸構成要素と共に撚り合わせ、前記第１の糸構成要素を前記第２の糸構成要素と共に紡いで複合糸を形成することを含み、前記第１の糸構成要素は、モース硬度が少なくとも約７．０以上である前記複合糸のコアを形成し、前記第２の糸構成要素に巻かれている。

【0017】

別の態様において、複合糸は、少なくとも約７．０のモース硬度を有する材料と、少なくとも１つの第１のコアフィラメントの周りで紡がれる第１の繊維のシースと、コアの周りで前記第１の繊維のシースを紡ぐ間に導入され、前記コアを前記第１の繊維のシース内に実質的に固定するために十分な程度に前記コアの周りに撚られる追加のフィラメントとで形成される第１の糸構成要素を備えることができる。ガラスコアおよび第２の繊維のシースを含む第２の糸構成要素は、前記ガラスコアの周りに加えられ、前記第１の糸構成要素は前記第２の糸構成要素と共にリング精紡され、前記第１の糸構成要素を複合糸の前記コアとして有し、その周りに前記第２糸構成要素が撚られた前記複合糸を形成する。

【0018】

本発明の様々な目的、特徴および利点は、添付の図面と併せて以下の詳細な説明を検討することにより当業者に明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0019】

図示の簡潔さおよび明確さのために、図面に示される要素は必ずしも原寸に比例して描かれていないことが理解されるであろう。たとえば、いくつかの要素の寸法は他の要素に対して誇張されている。本開示の教示に組み込まれている実施形態は、本明細書中の図面に関して示され、説明されている。異なる図面における同じ参照符号の使用は、類似または同一の項目を示す。

【0020】

【図1A】本開示の一実施形態に係る複合糸の製造システムおよび方法の模式図である。

【図1B】本開示の一実施形態に係る複合糸の製造システムおよび方法の模式図である。

【図2】本開示の一実施形態に係る複合糸の製造システムおよび方法の他の例を示す。

【図3】本開示の一実施形態に係る複合糸の製造のためのベース糸およびベース糸束の斜視図である。

【図4A】本開示の原理に係る高硬度コアを有する複合糸の一実地形態の側面図である。

【図4B】本開示の原理に係る高硬度コアを有する複合糸の一実地形態の側面図である。

【図5】本開示の原理に係る複合糸の製造方法の一実施形態のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

図面と組み合わせた以下の説明は、本明細書中に開示される本教示の理解を補助するために提供される。説明は本教示の特定の実装例および実施形態に焦点を当て、本教示の説明を補助するために提供される。この焦点は本教示の適用範囲または適用可能性を限定するものとして解釈されるべきではない。

【0022】

概して、本発明は高性能の複合紡績糸を形成するシステムおよび方法を対象とする。これらの複合糸は一般に、高い耐切創性および強度などの特性を示す。本開示のいくつかの実施形態は、完成した複合糸に有益な性能特性を付与することを助けるプロセスを含む。これらの性能特性は、その後、このような複合糸で作られた生地およびそこから形成される衣服に付与されることが見込まれる。概して、本発明の糸は、リング精紡機または他のタイプの精紡機、および紡績プロセスを使用して製造されるように設計されている。

【0023】

これらのプロセスにより形成された完成した複合糸は、さらに一般に、糸を編成または製織して生地を作る間、および様々な性能の織物および／または不織布を形成するためのニードルパンチやタフティングなどの他の工程の間に、コアフィラメントの突出または露出を引き起こす物理的な損傷を受けることなく（すなわち、それらのコアフィラメントが引き出される、またはシースまたはカバーを通して飛び出す可能性を実質的に最小限に抑えた状態で）、編機または織機による機械的および物理的な酷使に耐えるように設計されている。複合糸から形成される得られた高性能の生地は、典型的に、高強度、耐磨耗性または耐切創性、および／または耐火／耐熱性などの高い性能特性を有する。このような生地は、防護手袋、消防士のコートのような上着などの防護服、または高い耐切創性、耐衝撃性，高強度、高い耐火性または耐熱性のような特性が求められるまたは所望される様々な他のタイプの衣服および物品の形成に使用することができるが、生地の可動性および／または柔軟性の向上を可能にする柔らかさまたは風合いなどのさらに所望される特性も有し、着用者は、糸の中の潜在的に研磨性のある耐切創性または耐火性／耐熱性の材料との接触から保護される。本開示の高性能複合糸は、工業用のウェビング、ベルト材料および他の用途にも使用することができる。

【0024】

図１Ａおよび１Ｂは、本開示の実施形態に係る複合糸の製造システムおよびプロセスを示す。示されるように、少なくとも１つのコアフィラメント１０２が最初の紡績工程１２０のフロントデリバリロール１２１に導入される。最初の紡績工程１２０は、リング精紡プロセスの一部を形成する精紡機を含んでもよい。少なくとも１つのコアフィラメント１０２は、たとえば耐熱性または耐切創性のために選択される１以上の材料で構成することができ、耐切創性および／もしくは耐熱性を有するガラス、金属、合成／ポリマーまたは天然材料で構成されてもよい。

【0025】

一実施形態では、少なくとも１つのコアフィラメント１０２は、任意の適切な無機もしくは有機ガラス、または繊維ガラス材料を含んでもよい。追加的または代替的に、少なくとも１つのコアフィラメント１０２は、たとえば鋼鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅、青銅およびそれらの合金などの任意の適切な金属、アクリル類、モダクリル類、ポリエステル類、SPECTRA（登録商標）、Dyneema（登録商標）およびTsunooga（登録商標）などの高密度ポリエチレン類、ポリアミド類、直鎖状低密度ポリエチレン類、ポリエチレン類、液晶ポリエステル類、Vectran（商標）などの液晶ポリマー類、ポリプロピレン類、ナイロン類、セルロース類、PBI、黒鉛類および他の炭素系繊維、共重合体類ならびにそれらの混合物から選択される合成または天然のフィラメント材料から形成されてもよい。

【0026】

実施形態によっては、少なくとも１つのコアフィラメント１０２として、またはその一部として、ガラスフィラメントを使用してもよく、たとえば約５０デニールから約１２００デニールの間で太さを変えてもよく、加撚でも無撚でもよい。他の実施形態では、少なくとも１つのコアフィラメント１０２として、またはその一部として使用される様々な金属（たとえば、鋼鉄、アルミニウムなど）、天然および／または合成フィラメントも同様に、一般に、たとえば約２５ミクロンから約４００ミクロンの間で太さを変えてもよく、加撚でも無撚でもよい。複合糸１２２の用途により、より大きいまたはより小さいフィラメントのサイズまたは太さも、所望または必要に応じて、ガラス、金属、天然および合成フィラメントに使用することができる。

【0027】

図１Ａおよび１Ｂを再度参照すると、少なくとも１つのコアフィラメント１０２は、１以上のロービング１０３から供給され得る一連の繊維１０６と共に、最初の紡績工程１２０で紡がれる。繊維は凝縮されたスライバの精細なストランドとして供給されることができ、少なくとも１つのコアフィラメント１０２の繊維と類似の材料から形成されていてもよい。繊維１０６はさらに一般に、少なくとも１つのコアフィラメントの実質的に完全な被覆、および柔らかさ／風合い、静電気放電、耐切創性、耐磨耗性、および／または断熱特性などの追加の選択された特性を提供するために選択される。繊維１０６を形成する材料は、アラミド類、メタ系アラミド類、モダクリル類、OPAN、高密度ポリエチレン、ナイロン類、ポリエステル類、直鎖状低密度ポリエチレン類、ポリプロピレン類、セルロース類、シリカ、綿、アクリル、炭素繊維、ポリアミド類、金属およびそれらの混合物を含んでいてもよい。ロービングから供給されるステープルファイバー１０６は、少なくとも１つのコアフィラメント１０２と組み合わされて紡がれ、または少なくとも１つのコアフィラメント１０２の周りで撚られ、少なくとも１つのコアフィラメント１０２を実質的にその中に包み込んで封入するラッピング／カバー混合物、すなわち繊維束１０５を形成する。

【0028】

少なくとも１つのコアフィラメント１０２およびロービングからのステープルファイバー１０６が一緒に紡がれるとき、追加のまたは第１のフィラメント１０４がさらに最初の紡績工程１２０に導入される。一実施形態では、第１のフィラメント１０４は、少なくとも１つのコアフィラメント１０２の材料と実質的に同様の材料を含むことができる。他の実施形態では、第１のフィラメント１０４は、少なくとも１つのコアフィラメント１０２の材料と実質的に異なる材料を含むことができる。たとえば、第１のフィラメント１０４の適切な材料は、ポリエステル、ナイロン、ＰＴＴ、ライクラ、パラ系アラミド類、高密度ポリエチレンおよびそれらの混合物を含むことができる。

【0029】

第１のフィラメント１０４は、最初の紡績工程１２０において繊維１０６と共に導入され、一般に、繊維１０６が少なくとも１つのコアフィラメントの周りに紡がれる領域に供給される。これにより第１のフィラメント１０４は、コアフィラメントの周りに紡がれて／撚られている繊維束１０５の繊維１０６と組み合わされ、および／または混合され、一体化された繊維束１０７を形成する。一実施形態では、第１のフィラメント１０４は、繊維束が形成される前、または形成されている間、または最初の紡績工程１２０を出るときに、たとえば図面に示されるように側方から、繊維束１０５に導入することができる。

【0030】

このように第１のフィラメント１０４を導入することにより、第１のフィラメント１０４を繊維１０６と一体化させ、少なくとも１つのコアフィラメント１０２を包囲する一体化された繊維束１０７を形成し、第１のフィラメント１０４および繊維１０６は、少なくとも１つのコアフィラメントを一体化された繊維束の実質的に中央または中心内に固定する程度に、その周りに撚られる。第１のフィラメントは、得られたベース糸１１２の一体的な構成要素として埋め込まれ、さらに一般に、繊維１０６とほぼ同じ１インチ当たりの回転数で加えられる。これによりフィラメント／繊維束１０７は、一体化したコアフィラメント１０２を、典型的な被覆プロセスによって提供されるようにゆるく被覆したり巻いたりするのではなく、実質的に糸の中心内に包み込んで結合する。このようにコアフィラメントを保護的な繊維束内に結合／固定することは、複合糸１２２が生地を形成するための編成や製織などの間に機械的応力を受けたときに、コアフィラメントが露出する／引き出されることを抑制する助けになる。

【0031】

一体化されたフィラメント／繊維束は、このように、少なくとも１つのコアフィラメント１０２の周りに巻き付けられ、結合することで、第１の方向に撚りをかけて紡がれるベース糸１１２を形成する。一実施形態では、撚りの第１の方向はＳ撚り方向または反時計回りの撚り方向であってよい。別の実施形態では、撚りの第１の方向はＺ撚り方向または時計回りの撚り方向である。コアフィラメントの周りに一体化されたフィラメント／繊維束を撚るまたは紡ぐことは、少なくとも１つのフィラメント１０２を、一体化されたフィラメント／繊維束により画定されるラッピング／シース内に固定するために十分な程度に行われ、少なくとも１つのコアフィラメント１０２を摩耗または切断から確実に保護する。また、少なくとも１つのコアフィラメントが、その周りをラッピングまたはカバーするシースを形成する一体化された繊維束から突出するまたは飛び出すことを防ぎ、および／または妨げ（すなわち、コアフィラメントは、たとえば編成、製織または他の工程で機械的応力にさらされたときなどに破断したり裂けたりした場合でも、混合糸内に含まれている）、着用者を不用意なコアフィラメントとの引っ掛かりから保護する。

【0032】

図１Ａおよび１Ｂを再度参照すると、最初の紡績工程１２０により形成されたベース糸１１２は、その後、追加の紡績／撚り工程１３０の間にその周りに撚られるまたは紡がれる追加の糸束または少なくとも１つの追加のフィラメント１０８と撚り合わされ、複合糸束１２２を形成してもよい。少なくとも１つの追加のフィラメントまたは糸１０８は一般に、約１０°から４５°の間の角度で導入され（ただし、他の角度も使用できる）、柔らかさ／風合い、耐磨耗性、透湿性などの追加の所望される／選択される性能特性または特徴を提供するために選択される。ベース糸および追加のフィラメントまたは糸もまた、第１の撚り方向と反対の第２の撚り方向に紡がれ（たとえば、逆方向のＺまたはＳ撚り）、完成した複合糸１２２に生じたねじれを実質的に中和および／または最小にするために選択または設計される１インチ当たりの回転数または撚数で、ベース糸の周りに撚られるまたは紡がれる。

【0033】

図１Ａに示されるように、一実施形態では、追加のフィラメントまたは糸は、実質的に連続的な工程の一部として導入することができ、たとえば第２の紡績システムまたは工程１３０のドラフトローラー１３１に供給され、こうして複合糸１２２を形成する。

【0034】

代替的に、図１Ｂに示されるように、さらなる、すなわち第２のフィラメントまたは糸１０８の追加は、後続のまたは別個の紡績プロセス１３０で実行することができる。たとえば、ベース糸１１２は、ロービング１３２またはスピンドルで形成および収集され、その後、追加のフィラメントまたは糸１０８をその周りに紡ぐまたは撚るために、別個のまたは下流の精紡機１３０に移されることができる。

【0035】

一実施形態では、ベース糸束１１２から形成される得られた複合糸１２２における少なくとも１つのコアフィラメント１０２の質量比は、約１０％から約６０％の間であってよい。別の実施形態では、ベース糸束１１２から形成される得られた複合糸１２２における少なくとも１つの追加のフィラメント１０４の質量比は、約３％から約３５％の間であってよい。これらの質量比の範囲は例示的な範囲であって、得られる複合糸の特定の所望の特徴を満たすように異なる質量比が考慮されてもよい。

【0036】

図２に示される追加の実施形態では、第２のフィラメント、少なくとも１つの追加のフィラメントまたは糸１０８は、最初の紡績工程１２０、すなわち第１のフィラメント１０４がコアフィラメント１０２の周りで紡がれてまたは撚られて繊維１０６と一体化されるプロセスの間に追加されてよく、さらなる糸またはフィラメント２０４は、得られたベース糸２１２と共に撚り合わされて紡がれることができる。このような実施形態では、第２のフィラメント１０８はまた、第１のフィラメント１０４およびロービング１０３の繊維１０６が、コアフィラメント１０２の周りに第１の方向に巻き付けられるときに、それらの両方と混合／一体化される。その結果、第１のフィラメント１０４および第２のフィラメント１０８は、コアフィラメント１０２の周りの結合カバーを画定するステープルファイバー束内に実質的に一体化され、最初の「Ｓ」または「Ｚ」方向の撚りを有するベース糸１１２を形成する。また、中央コアフィラメントは、一体化されたフィラメントおよび繊維束内に実質的に固定されて包み込まれ、これによりコアフィラメント１０２は、より従来型の紡績糸におけるゆるいラッピングまたは被覆（カバー（covering））で生じる可能性のある、複合糸を生地に編成または製織するなどの後続の使用／工程の間に、引き出されるもしくは突き出る、またはその他の方法で露出することから保護される。

【0037】

その後、１以上の追加のフィラメント（たとえば、第３のフィラメント２０４）は、たとえば約１０°から約４５°の間の角度で導入されてベース糸１１２と撚り合わされてもよく、追加の特性または性能特性を提供し、完成した複合糸２２２のねじれを実質的に中和および／または最小にするために十分な１インチ当たりの撚り数で、ベース糸１１２と共に第１の方向と反対の第２の方向に紡がれる。

【0038】

他の実施形態では、たとえば高い耐切創性および／または耐火性または耐熱性を有する複合高性能糸（図３の１２２に示す）は、コアフィラメント１０２の周りに紡がれたラッピングまたはカバーとして加えられるステープルファイバー束１０６を含む。コアフィラメント１０２は、高水準の耐切創性および／または耐火性または耐熱性を有する、ガラス、金属または合成／高分子材料などの材料から選択される１以上の実質的に連続的なフィラメント１０２により形成されてよい。繊維束１０６の繊維は、天然および／または合成材料（たとえば、綿、ウール、ナイロンなど）のステープルファイバーを含むことができ、これはコアフィラメントと人肌との接触からの保護を提供すると共に、柔らかさ、透湿性、および／または他の特性などの他の所望の特徴を提供するために選択される。加えて、第１のフィラメント１０４は、ステープルファイバー束およびコアフィラメント１０２に導入されて一体化され、コアフィラメント１０２の周りにラッピングまたはカバーの一部を形成し、第１のフィラメントの繊維および安定した繊維束の繊維をコアフィラメント１０２の周りに結合するために役立つ。これにより、コアフィラメント１０２は実質的にその中に包含されまたは包み込まれ、ベース糸１１２（図３）を形成する。

【0039】

実施形態によっては、追加のすなわち第２のフィラメントまたはフィラメント群をベース糸１１２に導入し、その中に埋め込むこともできる。ラッピングとなるステープルファイバー１０６、コアフィラメント１０２、および第１のフィラメント１０４（および実施形態によっては任意の追加の独立したフィラメント）は一緒に精紡され、図３の矢印３１０により示される第１の方向（たとえば、「Ｓ」または「Ｚ」方向）に配向した撚りを一般に有する元糸またはベース糸を形成する。複合糸１２２（図３）は、後続の紡績／撚り工程でベース糸１１２と撚り合わされる１以上の追加のフィラメント１０８をさらに含み、この間、撚り合わされた追加の繊維は約１０°から約４５°の間の角度（ただし他の角度も使用できる）でベース糸の周りに巻き付けられまたは撚られ、複合糸１２２は第１方向と反対の第２方向（図３の矢印３２０により示される）に紡がれてまたは撚られて、最初の紡績工程により複合糸に生じたねじれを実質的に均衡させるおよび／または最小にするために十分な反対方向の撚りを生み出す／加える。

【0040】

加えて、図１Ａから３の複合糸１２２および２２２から、たとえば、高い熱防護および／または切創防護を有する防護服の形成などに使用される生地を作成することができる。このように形成される生地は、織物または編物構造で作られてもよい。たとえば、複合糸１２２および２２２から作成される生地は、パターンで織られていてもよい（すなわちプレーンパターン、ツイルパターン、バスケットパターン、サテンパターン、レノパターン、クレープパターン、ドビーパターン、ヘリンボーンパターン、ジャカードパターン、ピッケパターン、経パイルまたは織り構成において）。別の実施形態では、生地を編成して、ジャージ、リブ、パール、フリース、ダブルウェフト、トリコット、ラッシェル、経編みまたは緯編み構造などの衣料品を形成してもよい。得られた生地は様々な性能のおよび／または防護用の衣服を形成するために使用することができる。

【0041】

さらなる実施形態において、図４Ａおよび４Ｂは、高性能糸を形成するために組み合わされる第１の構成要素、すなわち糸１０および第２の構成要素１１０の断面の側面図を示す。高性能糸は、第２の構成要素１１０を第１の構成要素１０の周りに撚り合わせ／紡ぐことにより製造される。示されるように、第１の構成要素１０は本開示に従って製造可能な複合糸を含み、モース硬度が約７．０以上の材料を含むコアフィラメント１２を有する。一実施形態では、コアフィラメント１２は、タングステンもしくはタングステンの合金または他の類似の高硬度材料を含むことができる。モース硬度約７．０以上を有する他の材料も使用することができる。モース硬度約７．０以上の材料は、図４Ａおよび４Ｂの第１の構成要素１０および第２の構成要素１１０から形成される複合糸において、一定のレベルの強度、堅牢性、耐切創性、および他の性能特性を実現するために選択される。

【0042】

第１のステープルファイバーのシース２４は、リングジェット紡績プロセスの間に少なくとも１つの第１のコアフィラメント１２に加えられる。得られた第１の構成要素１０は一般に、モース硬度が少なくとも約７．０であり、繊維のシース２４を有する高硬度コアフィラメント１２を備える。繊維のシース２４は、様々なステープルまたは天然繊維、合成または他の繊維から選択することができ、高硬度コアフィラメント１２の周りに巻き付けられる、または撚られる。

【0043】

この第１の構成要素、すなわち糸１０は、さらに第２の構成要素１１０と共に撚り合わせる／撚って紡ぐことができる。第２の構成要素１１０は、耐切創性の材料から形成されるコアフィラメント１１２を有するフィラメントまたは糸を備えることができる。たとえば、第２の構成要素は、約２０デニールから約３０００デニールの範囲の太さのガラスフィラメントコアを有する複合糸を備えることができる。ガラスコアフィラメントは、柔らかさ／風合い、透湿性、静電気防止などの追加の特徴または特性を提供するために選択され得る、高硬度コアの第１の糸構成要素１０に適用されるものと類似の繊維を含み得る繊維のシース１２４内に収められる。代替的に、第２の構成要素は、フィラメントまたはコアなしで紡がれた繊維のシースから形成される糸を備えることができ、アラミド類、アクリル類、Basofil（登録商標）、モダクリル類、ポリエステル類、SPECTRA（登録商標）、Dyneema（登録商標）およびTsunooga（登録商標）などの高密度ポリエチレン類（ＨＰＰＥ）、ポリアミド類、液晶ポリエステル、Vectran（商標）などの液晶ポリマー類、直鎖状低密度ポリエチレン類、ポリプロピレン類、ナイロン、セルロース類、PBI、黒鉛類および他の炭素系繊維、共重合体類ならびにそれらの混合物から選択される材料から形成される繊維を含む１以上の追加の合成もしくは天然フィラメントまたは繊維を使用することができる。

【0044】

また示されるように、リング精紡プロセスの間に、第１の繊維のシース２４および第２の繊維のシース１２４の繊維は、繊維の固定を助けるために実質的に互いにかみ合せる、または絡め合わせることができる。その結果、第１の構成要素、すなわち糸１０および第２の構成要素１１０は、第２糸構成要素１１０のガラスフィラメントコア１１２によって結合される得られた高性能複合糸の高硬度コア１２と一緒に撚られて紡がれ、複合糸１２６の高硬度コア１２は、保護的なカバー内に実質的に包み込まれる、または収められる。このように高硬度コア１２を一体化されたガラスコア糸／繊維束内に結合および／または固定することで、高硬度コアフィラメント１２および／または繊維を保護し、同時に、さらに選択または所望される性能特性または特徴を複合糸に追加する。その後、複合糸がそれから高性能生地を形成するための製織、編成、ニードリングまたは他の工程の間に機械的応力を受けるとき、高硬度コアは、引っかかるおよび引っ張られる、または露出することから保護される。

【0045】

特定の状況では、本開示の原理を具体化する高性能糸を、ガラスフィラメントを含まない第２糸構成要素１１０で形成することが望ましい。一実施形態では、第２の糸構成要素１１０は、１以上の金属フィラメントおよび１以上の非金属のフィラメントを含んでいてもよい。非金属のフィラメントまたは繊維は、粗面化、テクスチャード加工および／または牽切されていてもよい。本実施形態のコアに含まれるこのような非金属のフィラメントは、アラミド類、アクリル類、Basofil（登録商標）などのメラミン樹脂、モダクリル類、ポリエステル類、ポリプロピレン類、SPECTRA（登録商標）、Dyneema（登録商標）およびTsunooga（登録商標）などの高密度ポリエチレン類、ポリアミド類、液晶ポリエステル類、Vectran（商標）などの液晶ポリマー、ナイロン、レーヨン、シリカ、セルロース類、PBI、導電繊維、黒鉛類および他の炭素系繊維、共重合体類ならびにそれらの混合物から選択される材料から形成されてもよい。これらの非金属のフィラメントは、他のタイプのケアおよび／またはシース繊維のために牽切および／または粗面化されてもよい。その後、本実施形態のコアに加えられるステープルファイバーのシース１２４は、一般に、同一の材料で形成され、他のシースのために本明細書中で説明されているものと同一の方法に従って処理される。

【0046】

図５は、図１Ａから４Ｂの複合糸を製造する方法５００を表しているフローチャートである。方法５００は、少なくとも１つのコアフィラメント１０２を一連のステープルファイバー１０６と共に紡ぐこと（ステップ５１０）を含む。方法５００は、少なくとも１つのコアフィラメント１０２の周りに一連のステープルファイバー１０６を紡ぐ間に、第１のフィラメント１０４を導入すること（ステップ５２０）をさらに含み、一連のステープルファイバー１０６および第１のフィラメント１０４は結合し、一体化された繊維束を形成する。この一体化された繊維束は、少なくとも１つのコアフィラメント１０２の周りに巻き付けられ、第１の撚り方向に紡がれるベース糸１１２を形成し、第１のフィラメント１０４は、一連のステープルファイバー１０６とほぼ同じ１インチ当たりの回転数で加えられる。方法５００は、少なくとも１つの追加のフィラメント１０８または追加の糸束をベース糸１１２に撚り合わせて複合１２２を形成し、少なくとも１つの追加のフィラメント１０８を第１の撚り方向と反対の第２の撚り方向に紡ぐ、ステップ５３０をさらに含む。

【0047】

（試験結果）
本開示の原理および方法に従って形成された複合糸を使用して形成され、ガラスフィラメントコアの周りに巻き付けられて紡がれる一連の短いステープルファイバーから形成され、コアの周りに紡がれるステープルファイバーの周りに巻き付けられ一体化される高密度ポリエチレンのフィラメントを含む耐磨耗／耐切創生地（以下「サンプルＡ」と呼ぶ）が、ガラスコアの周りに紡がれた短いステープルファイバーを有する既存の耐磨耗性の糸で形成された耐磨耗／耐切創生地（以下「サンプルＢ」）と比較して検査された。試験にあたって、使用されたサンプル生地は以下を含んでいた。
サンプルＡ：生地目付－４４１Ｇ／Ｍ^２、以下の構成のスパンコア糸で製織
３２％ HPPEフィラメント
２４％ ポリエステルフィラメント
１６％ 繊維ガラス
１４％ HPPEステープルファイバー
１４％ ナイロンステープルファイバー
サンプルＢ：生地目付－５６９Ｇ／Ｍ^２、以下の構成のスパンコア糸で製織
４６％ ナイロンステープルファイバー
３０％ HPPEステープルファイバー
１７％ 繊維ガラスフィラメント
７％ ポリエステルフィラメント
最初の一連の試験において、サンプルＡおよびサンプルＢの生地は、ASTM D3884による繊維生地の耐磨耗性試験を受けた。各生地の複数のサンプルが検査され、各サンプルは、５００グラムの荷重を印加したテーバー式摩耗試験機（Ｈ－１８型）の回転台に取り付けられ、一対の摩耗輪によって一定の圧力で加えられる摩擦動作を受けた。試験結果は以下の通りであった。
生地サンプルＡ－平均耐摩耗性＝３５８５サイクル
生地サンプルＢ－平均耐摩耗性＝４３１サイクル
本開示に従って製造された糸を用いて形成される耐磨耗生地は、このように約７３１．８％の磨耗に対する抵抗においておおよその増加を示した。
２番目の一連の試験において、サンプルＡおよびサンプルＢの生地はまた、ASTM F2992/F2992M-15「保護服に使用される材料のカット抵抗を測定するための標準試験法」に従って耐切創性試験を受けた。このような試験では、サンプルＡおよびＢの生地はホルダに載置され、カミソリの刃を介して各サンプルに沿った／横断した切断を受けた。試験は、試験運転ごとにカミソリの刃に異なる荷重／負荷を加えて繰り返された。試験結果は以下の通りであった。
生地サンプルＡ－平均耐切創性＝Ａ５（≧２２００グラム、「作業リスク要因」中／高）
生地サンプルＢ－平均耐切創性＝Ａ４（≧１５００グラム、「作業リスク要因」中）
このように、本開示に従って製造された複合糸を用いて形成された生地（サンプルＡ）は、既存の耐切創／耐摩耗性糸を用いて形成された生地よりも、耐摩耗性および耐切創性の両方において有意な増加を示すことがわかる。

【0048】

本明細書ではいくつかの例示の実施形態のみを詳細に説明したが、本開示の実施形態の新規の教示および利点から著しく逸脱することなく、例示的な実施形態において多くの修正が可能であることを当業者は容易に理解するであろう。従って、すべてのそのような修正は、以下の特許請求の範囲に定義される本開示の実施形態の範囲内に含まれることが意図される。特許請求の範囲において、ミーンズ・プラス・ファンクション節は、記載された機能を実行するものとして本明細書で説明される構造、および構造的な均等物だけでなく、均等な構造も包含するものとして意図される。

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【国際調査報告】