专利名称：保温性针织物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使纱线所拥有的特定性能有效地发挥出的针织物组织。
很久以前人们就知道天然纤维等吸附水分或水蒸气时会发出吸附热。也知道羊毛、兽毛等是湿润发热量较高的纤维。例如在日本纤维机械学会(1984.7.6)的公开讲座配发的资料产业资材和机能性纤维，P.5中有关于羊毛的湿润发热的[羊毛被水湿润时发热的秘密]的报告。
由于以前就不称羊毛为湿润发热性纤维，因此，对那些自诩为具有湿润发热性能的合成纤维，若其发热量与羊毛相当，则不能称其为具有湿润发热性能的纤维。若没有羊毛的湿润发热量的至少数倍以上，则已知的纤维的性能只不过是一种新的表现形式而已。
众所周知的在因吸附水或水蒸气而发热的合成纤维中有一种是聚丙烯酸(polyacylate)酯系合成类纤维，然而聚丙烯酸酯是指丙烯酸或它的酯的聚合物。
因此，从上述观点看，不能认为所有的聚丙烯酸酯都具有湿润发热性能，被分类为聚丙烯酸酯的聚合物中的聚丙烯酸碱性类纤维，因为具有2～3倍的羊毛的湿润发热性能，因而可以由此认为该纤维具有湿润发热性能。
若纤维具有这样程度的湿润发热性，则穿着时因出汗和周围环境的水蒸气中的水分而发热，纤维发出的热量可以被身体感觉到。
但是，当将聚丙烯酸碱性类聚合物作为基体进行纤维化时，由于纤维化的制约，可以有各种类型的聚合物，如具有吸水性能且易膨胀的聚合物，保存有水的吸附性能而膨胀性能受到抑制的聚合物等，而且并不限于单纯的聚丙烯酸碱性类纤维，而称之以湿润发热性的聚丙烯酸酯类纤维。
在特开平6-294006等公报中公开了将这些湿润发热纤维作为保温材料，用于絮棉和衬料等，本来用于絮棉是出于保温的目的，其结构是使原来的湿润热不易发散，因此穿着时由于出汗等的水分使湿润发热的附加效果显现出来。
另外，贴身衣、围巾等是以保温为目的产品，穿上它们同样是要防止热量的发散，因此若使用湿润发热纤维可以有湿润发热的附加效果。
同样地将用于衬料的湿润发热纤维用于面料布的内侧，也可以有同样的予期效果。
总之，现有的状况是，在本来以保温为主要目的结构或用于各式穿着的纤维制品中，一部分使用湿润发热纤维以便取得湿润发热的附加效果。
在因为湿润发热性纤维湿润而产生的发热中，当水侵入纤维中则与普通的自由水的状态不同，它被吸附至湿润发热纤维的内部并被固定，然后发出吸附热量。在有水蒸气时还要加上水蒸气的凝缩热。
具有湿润发热性的聚丙烯酸酯类纤维的湿润发热量在25℃、80％RH的环境下，每克纤维质量约发热1400J(335cal)左右，这与燃烧时的发热量约25000J(6000cal)相比只有它的5％左右，可以说较小。
这个值是在理想的状况下产生的，当湿润不足、湿润过多而产生水的冷却效果或产生水的蒸发潜热的吸热部分等，将会使该值更小。
因此，若是设计纤维产品时不考虑到极少的发热，则使用湿润发热性纤维没有什么意义。
以保温为目的，使用湿润发热性纤维以取得湿润发热的附加效果的纤维制品，通过防止原有的热的发散的结构，或以穿着时防寒为目的的衣料类制品，可以有效地利用出汗等水分产生的极少的湿润发热。
然而，当将湿润发热性纤维作为运动衫、衬衣等外衣使用时，由于布与室外空气直接接触，热量的发散不可避免。
特别在针织物的情况下，因其组织与织物不同，为粗织结构，如果仅将使用的纱换成湿润发热性纤维的纱，则穿着时由于热量的发散，几乎没有湿润发热的附加效果。
因此本发明的目的是发明一种与室外空气直接接触的外衣用针织物的针织结构，当使用的纱是湿润发热性纤维的纱时，能取得湿润发热的附加效果。
当将湿润发热性纤维用于针织套衫、衬衣等外衣时，即使布面直接与室外空气接触，通过针织物的内部构造将微细空气包在内部，由此得到本发明的防止热的发散的针织组织。
即本发明提供一种针织物，是一种因吸附水或水蒸气而发热的聚丙烯酸酯类纤维的混纺纱的针织物，其特征在于使用该纱的部分为两面针织、添纱针织或共用它们的针织组织。
通过这样的针织物，在针织物内部的针织线圈部，形成由大致平行的表里2根纱构成的微小空间，该微小空间在针织物整体分布的数量是线圈的2倍，从而形成防止湿润发热性纤维的湿润发热从针织物发散的针织结构。
根据本发明，可以获得下述效果(1)本发明将具有湿润发热性能的聚丙烯酸酯类纤维纱用于运动衫、衬衣等外衣用时，即使针织物接触室外空气，对于针织组织中的各个线圈，通过表里2个部分的纱在针织线圈中形成多个微小空间，穿用者出汗和周围环境的水蒸气等的水分产生的湿润发热可俘获到微小空间里，提高了湿润发热。
(2)由于湿润发热而温度上升的针织物其温度下降率很小，因此保温效率好。
(3)具有湿润发热性能的聚丙烯酸酯类纤维和羊毛的混纺与羊毛的湿润发热性能不同，前者即使纤维的混纺率低，也能有效地发挥产生热量和保温作用。
以上通过湿润发热纤维和针织组织的组合，制成具有有效获取产生的热量的结构的、防止热量发散的针织物。可以用在以往的以保温为目的的防寒衣料、内衣、袜子等用途以外，还可用于外衣等新的用途，从而使湿润发热纤维得到新的进展，有助于实现产业大的发展。
图1为湿润发热性纱的基本的两面针织组织的简略图。
图2为湿润发热性纱的基本的添纱针织组织的简略图。
用2针床的纬编机针织的用于外衣的布料的罗纹针织和其变化针织组织，以及两面针织和其变化针织组织的针织物被称为双面针织，其中本发明的基本针织组织是将2个半隔距(half guage)的罗纹针织结合的组织，通过圆形针织机和平机在两面汇合编成两面针织物，它们也被称为双罗纹组织(interlock)，或双面经针织物(double rib)，基本针织组织的表里两面都呈现平针组织的正面线圈那样的外观。
图1是表示本发明的一种基本针织组织的简略图。使用纱1(中空线)和使用纱2(涂黑线)双方或其中一个是与湿润发热性纤维混纺的湿润发热性的纱。
针织线圈是指将先产生的线圈钩住再抽出而产生的线圈，在图1的针织线圈部中形成由表里相对的一方的使用纱1和表里相对的另一方使用纱2包围的大致平行的微小空间3。
这个微小空间的数量是线圈数的2倍，整个针织物拥有的微小空间的数量相当多。
为了更容易理解针织组织的形态，图1用细线描出，但这个两面针织组织的特征是有弹力，线圈很细密，在使用实际纺纱的针织物中，由于纤维的卷缩，纱的膨胀及起毛等，由2个部分的使用纱1、2构成的针织线圈中的微小空间3为封闭空间的结构。
这个线圈结构获取湿润发热的使用纱的热量，即将加热空气俘获到微小空间内，可防止热量的发散，提高保温性。
特别是在使用与聚丙烯纤维的加热收缩纤维混纺了的膨松(バ ルキ-)纱时，因为纱自身含有温度高的空气，更能提高保温性。
作为这个基本针织组织的应用针织组织，有使用抽针的两面针织、2+2双罗纹组织等三段、四段等的多段两面针织。作为在两面针织中使用集圈(tuck)的针织组织，有单式凹凸组织(single pique)、仿单式凹凸组织(mock single pique)、双罗纹集圈浮线组织(royalinterlock)、双罗纹双面交错集圈组织(texi-pique)、集圈波纹组织(tuck ripple)、两面针织中使用集圈的移圈网眼组织、三段两面针织中使用集圈的针织组织等。作为在两面针织中使用浮线(welt)的针织组织，有仿罗纹空气层组织(mock milano rib)(4罗口式罗马组织(ponte-roma))，仿双罗纹集圈浮线组织，仿2+2双罗纹组织，交叉线双罗纹组织(cross miss interlock)，变化双罗纹浮线组织(piquette)，浮线波纹组织(welt ripple)，两面针织的格子花纹(check)等。还有在两面针织中使用集圈和浮线的针织组织，在两面针织中使用纱垫针织的针织组织等。
这些两面针织的应用针织组织都在针织线圈(knit loop)部形成有由2根纱包围的大致平行的细小空间，可以在本发明的实施中任意使用。
图2是本发明的另一种基本针织组织的纬编的针织组织结构略图。
即该针织组织是在单针床针织机的二孔式供纱口分别供给不同的纱而编成，表里的纱制成完全不同的针织组织，它是一种添纱针织组织。
由于靠近针尖的纱在脱出线圈时，位于钩的前面，针织物只显现出背面。
使用纱4(中空线)和使用纱5(涂黑线)双方或其中之一为与湿润发热性纤维混纺的湿润发热纱，若使用纱4在表面，则使用纱5在里面。
在图中的针织线圈处形成由使用纱4和5包围的大致平行的微小空间6。
这个微小空间的数量是线圈数的2倍，整个针织物拥有的微小空间的数量相当多。
对于使用实际纺纱的针织物，由于纤维的卷缩、纱的膨胀和起毛等，使细小的空间6成为封密空间的结构，该线圈结构在微小空间获取湿润发热的使用纱的热，在防止热量发散，保温性好这一点上，与图1所示两面针织组织的情况相同。
作为此基本针织组织的应用针织组织的反添纱针织组织、螺旋形网眼花纹(spiral mesh)，吊线花纹针织组织等的添纱针织的应用针织组织，它们都在针织线圈部形成由2根纱包围的大致平行的微小空间，因此可以在本发明的实施中任意使用。
当然也可以是同时使用两面针织组织和添纱针织组织的共用针织组织。
在本发明中使用的具有湿润发热性能的聚丙烯酸酯类纤维在物理性能方面强度等不够充分大。
并不是说100％的聚丙烯酸酯类纤维的纱和它的布不能使用，当然它也具有湿润发热性能，但它除了强度不足的缺点外，还由于其较强的吸水性而使其手感，肌肤触摸时有发湿、发粘的感觉，因而作为衣料是不太受欢迎的。
因此，将湿润发热性聚丙烯酸酯类纤维与作为补充纤维的天然纤维、纤维素再生纤维、合成纤维等混合，形成二种纤维、三种纤维等混合的混纺纱。
湿润发热性聚丙烯酸酯类纤维的混纺率，其下限很难确定，当补充纤维是羊毛时，大约为10％左右，当是其它纤维时大约为20％左右。补充纤维的混纺率的下限根据其用途可以任意决定，但实际上大约为40％～50％左右。
湿润发热性纤维混纺的对象根据用途、季节不同可以有多种选择，但如果以补充湿润发热性纤维的物理性能为目的，则已经知道羊毛特别合适。
羊毛是天然的湿润发热性纤维，其发热量在上述特定条件下相对于聚丙烯酸酯的每克质量大约产生约1400J(350cal)的热量，羊毛产生的热量是500J(120cal)，因而除了补充强度等的物理性能，还能增加发热。在本发明的两面针织或添纱针织组织中，由于使用作为补充纤维的羊毛，在针织线圈处形成的由表面、里面2个部分的纱包围的微小空间的周围全部纤维都发热，捕捉热量的效率非常高。
下面以使用聚丙烯酸酯类纤维的例子作为实施例进行说明。
我们已经讨论了使用聚丙烯酸酯作为湿润发热性纤维，在25℃、80％RH的高湿度环境中，每1克纤维质量大约产生1400J热量。
在以下本实施例中所说的聚丙烯酸酯类纤维，是指湿润发热性聚丙烯酸酯类纤维。
在本实施例中，即使使用100％聚丙烯酸酯纤维的纺纱的针织物，也具有防止湿润加热的发散的性能。
但是，聚丙烯酸酯类纤维强度低，用100％的纺纱作出的衣料不耐用，而且由于其较强的吸水性，使得皮肤接触时有湿感和发粘感，作为衣料不很适合。
为了弥补这些缺点，考虑与别的纤维混纺以便消除存在的问题。因此对聚丙烯酸酯类纤维和有代表性的纤维混纺制作出的纱和针织物进行了研究，并研究了与湿润发热的关系。
首先，选择作为混纺对象的羊毛、棉和聚酯，研究与聚丙烯酸酯类纤维的混纺率和与湿润发热的关系。
考虑使聚丙烯酸酯类纤维的混纺率分别为0(混纺对方纤维为100％)、10、20、30、40、50％，羊毛纱和其混纺纱用梳毛纺纱的方法纺成公制支数为48支的双股线(2/48Nm)。另外，棉、聚酯纱及其混纺纱用棉纺纱法纺成棉纱纱支数为30的双股线(30/2cc)。
将这些纱用图2所示单针床的每英寸12针(12隔距)的平机，制作添纱针织组织的质量为290g/m2的针织物。
为了进行发热、保温性的研究，将各试样在60℃干燥20小时后冷却，在20℃、90％RH的高湿度环境下移动，从移动开始5分钟后，用热敏摄影法对试样吸湿后发热状态摄影，与移动1分钟后成为几乎最高温度的表面温度进行比较。热敏摄影的检测波长定为8-13μm，放射率设为1。
对于聚丙烯酸酯类纤维的混纺率为0、10、20、30、40、50％的各试样，在高湿度环境下移动1分钟后，从0％到50％顺序的混纺率的针织物表面温度的结果为羊毛混纺纱 24.3，25.2，25.7，26.2，26.8，27.4℃聚酯混纺纱 22.5，23.4，24.0，24.7，25.0，25.3℃
棉混纺纱 23.2，24.0，24.6，25.1，25.7，26.1℃从上述结果可以看出，当聚丙烯酸酯类纤维为0％(补充纤维为100％)时，与聚酯、棉相比，羊毛产生热量较高，而且可确认羊毛从聚丙烯酸酯类纤维的混纺率为10％左右开始产生高热量，因此可知羊毛具有能够补充手感的物理性能，且能增加热量的产生。
为了得到在羊毛的情况下的聚丙烯酸酯类纤维的混纺率为10％时产生的相同的温度，在聚酯、棉的情况下，聚丙烯酸酯类纤维的混纺率需要30-40％左右。
接着，使用聚丙烯酸酯类纤维作为湿润发热纤维讨论针织组织。该聚丙烯酸酯类纤维在25℃、80％RH的环境下每1g纤维质量产生约1400J的热量。
用梳毛纺纱法按公制支数为48支的双股线(2/48Nm)的规格制成30％混纺率的聚丙烯酸酯类纤维(记号为A)和70％混纺率的羊毛(记号为W)的纱，并制作羊毛W100％的纱。
用纺棉纱方法按棉纱纱支30支的双股线(30/2cc)的规格制成30％混纺率的聚丙烯酸酯类纤维和70％混纺率的棉(记号为C)的纱，并制作100％棉的纱。
用这些纱制作本发明的针织物。用2针床的每英寸12针(每个针床为12隔距)的平机，按图1所示两面针织组织制作针织物。
用单针床的每英寸12针(12隔距)的平机制作如图2所示添纱针织组织的针织物。
用2针床的12隔距的平机制作重桨平布组织的圆筒状针织物作为比较试样。
对这些针织物进行精练、上油、干燥等精加工，作为研究的试料。通过精加工过程的调整，各试样的条纹的质量都在280-300g/m2的范围内。
为了进行发热、保温性的研究，将各个试样在60℃下干燥20小时并冷却后，在20℃、90％RH的高湿度的环境下移动，从移动开始至达到稳定状态，用热敏摄影法定时摄影试样吸湿后发热的状态，测量表面温度。织物的摄影面在含有湿润发热性纤维一侧。热敏摄影时检测波长为8-18μm，放射率为1。
这些织物的内容和试样的表面温度的关系如表1表1记号① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧组织两面 两面 两面 两面 添纱 添纱 重桨 重桨针织 针织 针织 针织 针织 针织 平布×2 平布×2纱支数 2/52Nn 2/52Nn 30/2CC 30/2CC 2/48Nn 30/2CC 2/48Nn 30/2CC正面纱 W 70％ W100％ C 70％ C100％ W100％ C100％ W100％ C100％A 30 A 30背面纱 W 70％ W 70％ C 70％ C 70％ W 70％ C 70％ W 70％ C 70％A 30 A 30 A 30 A 30 A 30 A 30 A 30 A 30移动后 25.5℃ 24.8℃ 24.7℃ 24.1℃ 24.8℃ 23.9℃ 23.8℃ 23.2℃1分后 26.4 25.8 25.1 24.9 25.5 24.7 24.6 23.85分后 26.1 25.4 24.8 24.3 25.3 24.5 24.3 23.310分后 25.8 25.2 24.8 24.1 25.0 24.1 23.0 22.820分后 25.6 24.8 24.1 23.9 24.7 23.7 22.5 22.1温度下降率 3.0％3.9％4.0％4.0％3.1％4.0％8.5％7.1％在表1中，第1、2行的符号⑦、⑧中重桨平布×2表示圆筒状针织物(将重桨平布背对背形成2层重叠针织物)的试料，是符号①—⑥的本发明的针织物的比较试样，它是一种普通的针织组织的针织物，在针织线圈都没有表里两部分的平行纱包围的微小空隙，是厚度和单位质量与符号①—⑥的针织物一致的试样。
第4行—第7行的数值％表示混纺率。第8行—第12行的数值℃是在高湿下移动后经过各个时间的针织物试样的表面温度。最末一行是从表面温度的最高值到20分钟后的温度的下降率。
温度下降率＝{(1分钟后温度-20分钟后温度)/1分钟后温度}×100％热的发散越少，即保温性越好，该值越小。
根据表1，本发明的针织物，即①—④的两面针织组织的针织物和⑤、⑥的添纱针织组织的针织物，在使用相同补充纤维和相同纱时，与⑦、⑧的重桨平布2层重叠针织物比较，明显地针织物的表面温度高，温度下降率低，即获取热的能力高。
即对于羊毛混纺，本发明的针织物②和比较针织物⑦的表面有温度差，对于棉混纺，本发明的针织物④和比较针织物⑧的表面也有温度差。
这表明，在两面针织组织和添纱针织组的针织物中，由于在针织线圈部形成由针织物的表里两部分的纱围成的微小空间，可以有效地获取湿润发热，防止热的发散。
另外，在本发明的针织物试样①—⑥中，不管是两面针织组织还是添纱针织组织的针织物，都显示出羊毛混纺针织物比棉混纺针织物的表面温度高，温度下降率低。
即羊毛混纺与棉混纺相比较，①对③、②和⑤对④任何羊毛混纺的针织物表面温度都高，温度下降率低。
①、③的表里针织物的—对线圈双方均为湿润发热纱，而②、④—⑥只有一方是湿润发热纱，与前者相比，后者的针织物表面温度多少有些低，但相差不大，这也是本发明针织物的一个特征。即对于各个线圈，表里两部分的纱其中一方为湿润发热纱，另一个为普通的纱，也能取得本发明的效果。
权利要求
1.一种针织物，由与通过吸附水或水蒸气而发热的聚丙烯酸酯类纤维混纺的纱构成，其特征在于，使用该纱的部分是两面针织、添纱针织或共用它们的针织组织。
2.根据权利要求1的针织物，其特征在于，由2个部分的纱构成的表里针织物中相对的一对线圈中的任一方为与通过吸附水或水蒸气发热的聚丙烯酸酯类纤维混纺的纱。
3.根据权利要求1或2的针织物，其特征在于，吸附水或水蒸气而发热的聚丙烯酸酯类纤维的混纺纱的混纺对象为羊毛。
4.根据权利要求3的针织物，其特征在于，吸附水或水蒸气而发热的聚丙烯酸酯类纤维的混纺率大约在10％以上。
全文摘要
提供一种针织组织,对于与室外空气直接接触的衣料的外衣制品用纬编针织物,使用在穿着时吸附出汗等的水分而发热的湿润发热性的纱,将热保留在针织组织的内部,减少热的发散。该针织组织是湿润发热性纱形成的两面针织组织或添纱针织组织,在针织线圈部的每个线圈形成由表里2部分的纱围住的微小空间。
文档编号A41D31/00GK1253188SQ9910933
公开日2000年5月17日 申请日期1999年6月24日 优先权日1998年7月13日
发明者宫田宏之, 藤原刚 申请人:有限会社藤原兴产, 株式会社嘉都丽西田