本發(fā)明涉及強度及耐沖擊性高的由高強度且高彈性纖維絲構(gòu)成的防護織物。更詳細而言，本發(fā)明涉及織物的紋路(mesh texture)經(jīng)整理的防護織物及其制造方法。

背景技術(shù)：

以往，作為防刺衣物或防彈背心等防護織物，提出了使用了芳綸纖維等高強度且高彈性纖維的織物等的方案(專利文獻1～2)。本發(fā)明者在專利文獻3中，提出了特定的織物結(jié)構(gòu)的多重織物及將使用了該織物的層壓片材應(yīng)用到防刺衣物等中的方案。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第3051449號公報

專利文獻2：日本特開2002-371408號公報

專利文獻3：日本專利第5156410號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

為了將所述織物或片材用于防刺背心、鏈鋸作業(yè)用護腿等防刺衣物，將其加入填充物(日文：側(cè)地)內(nèi)并縫制在例如背心的前后身大片，因此雖然有在織物表面有些許絨毛或絨頭(纖維棉的集合體)等織物缺陷，但不是大問題。

但是最近，除了防刺衣物以外，也被用于車用片材等、不加入填充物內(nèi)而其本身單獨使用的用途。作為車用片材使用時，有時以織物或片材的狀態(tài)單獨使用，因此變得要求在織物的情況下對紋路進行整理。

本發(fā)明提供在保持高的防護功能的情況下對織物的紋路進行了整理的防護織物及其制造方法。

用于解決課題的方法

本發(fā)明的防護織物為包含超強度纖維絲的防護織物，其特征在于，經(jīng)線為以經(jīng)加捻的至少2根無機長絲為芯絲且所述芯絲周圍用所述超強度纖維絲包覆加捻而成的包芯絲，緯線為所述超強度纖維絲。

本發(fā)明的防護織物的制造方法為所述防護織物的制造方法，其特征在于，在利用綜線(heddle)使經(jīng)線上下動作時，使經(jīng)線的上端與下端的間隔為80mm以上且120mm以下。

發(fā)明效果

本發(fā)明提供一種防護織物，其中，經(jīng)線為以經(jīng)加捻的至少2根無機長絲為芯絲、所述芯絲周圍用超強度纖維絲包覆加捻而成的包芯絲，緯線為超強度纖維絲，由此即使被織機的杼或綜絲(綜線)等擠壓(刮漿)或摩擦，產(chǎn)生的絨毛或絨頭等織物缺陷也少，能夠在保持高的防護功能的情況下對織物的紋路進行整理。特別是通過使經(jīng)線為以無機長絲為芯絲且其表面用超強度纖維絲包覆加捻而成的包芯絲，當被杼或綜絲(綜線)等擠壓或摩擦?xí)r，芯絲與包覆加捻絲分離，易于發(fā)生絨毛或絨頭等織物缺陷，但本發(fā)明能夠防止該缺陷。

附圖說明

圖1中，圖1A為本發(fā)明一個實施方式的經(jīng)線中使用的單股包芯絲的示意側(cè)面圖、圖1B為該雙股包芯絲的示意側(cè)面圖、圖1C為另一雙股包芯絲的示意側(cè)面圖。

圖2為在該經(jīng)線的芯絲上配置添紗而成的雙股包芯絲的示意側(cè)面圖。

圖3為本發(fā)明一個實施方式的2/1斜紋織物的組織圖。

圖4為本發(fā)明另一實施方式的2/2斜紋織物的組織圖。

圖5為本發(fā)明又一實施方式的平4重織物的組織圖。

圖6為本發(fā)明又一實施方式的平5重織物的組織圖。

圖7為本發(fā)明一個實施方式的平5重織物的截面組織圖。

圖8為說明本發(fā)明一個實施方式的織物制造工序的示意截面圖。

具體實施方式

本發(fā)明的防護織物中，經(jīng)線為以經(jīng)加捻的至少2根無機長絲為芯絲、所述芯絲周圍用所述超強度纖維絲包覆加捻而成的包芯絲。經(jīng)線使用至少2根無機長絲作為芯絲是為了保持較高的芯絲與包覆加捻絲的一體性、及為了維持較高的耐切割性。包芯絲可以為單股包芯絲、也可以為雙股包芯絲，優(yōu)選雙股包芯絲。使用雙股包芯絲時切割力進一步提高。

所述包芯絲中，包覆絲對芯絲的捻系數(shù)K為2000～30000、更優(yōu)選以3000～26000的范圍包卷。由此，加捻結(jié)構(gòu)變得強固、切割力進一步提高。其結(jié)果成為即使是單層織物，JIS-T8052的切割試驗也為50N以上、優(yōu)選為60N以上的織物。

K＝T×D^1/2

其中，T：每1米絲長的捻數(shù)

D：絲的纖度(單位：decitex)

緯線為單獨的超強度纖維絲。緯線在織物制造時由于受到經(jīng)線和杼的大的摩擦力，因此當是如經(jīng)線那樣的包芯絲時，芯絲與包覆絲易于分離。其中，“超強度纖維”如本宮達也等著、“繊維の百科事典”、丸善、2002年3月25日、522頁所記載的，是本領(lǐng)域技術(shù)人員的常用技術(shù)用語。0013

經(jīng)線的包芯絲優(yōu)選在芯絲的無機長絲上配置由超強度纖維絲構(gòu)成的添紗。由此，芯絲與包覆加捻絲的一體性變得更為良好、絨毛或絨頭等織物缺陷的發(fā)生減少、成為更為良好地對織物的紋路進行了整理的防護織物。

無機長絲的捻系數(shù)K優(yōu)選為500～20000、進一步優(yōu)選為1000～15000。無機長絲可以多根拉齊或合捻后使用。上文中，捻系數(shù)K用下式計算。

K＝T×D^1/2

其中，T：每1米絲長的捻數(shù)

D：絲的纖度(單位：decitex)

無機長絲優(yōu)選為選自玻璃纖維絲及碳纖維絲中的至少一種。特別是玻璃纖維的粘彈性高、對于來自橫方向的沖擊較強，因此優(yōu)選。玻璃纖維絲為E玻璃時，密度為2.55g/cm³、抗拉強度為2410MPa、楊氏模量為69GPa、碳纖維絲為Toray公司制、制品名“T1000G”時、密度為1.80g/cm³、抗拉強度為6370MPa、楊氏模量為297GPa，強度高、耐切割性、耐沖擊性也良好。無機長絲的纖度優(yōu)選為200～2000decitex、單纖維總根數(shù)優(yōu)選為400～4000根左右。

所述超強度纖維優(yōu)選為強度：18cN/decitex以上、彈性模量：380cN/decitex以上的高強度且高彈性纖維絲。具體而言，優(yōu)選為選自芳綸(包括對位、間位)纖維、聚丙烯酸酯纖維、聚(對苯撐苯并雙噁唑)(PBO)纖維、聚(對苯撐苯并雙噻唑)(PBZT)纖維、聚乙烯纖維、聚醚醚酮纖維及聚乙烯醇纖維中的至少一種纖維絲。這些纖維還可以混合使用。經(jīng)線和緯線可以相同，也可以不同。其中，優(yōu)選耐熱性高的芳綸纖維(例如TorayDuPont公司制商品名“Kevlar”、TEIJIN Twaron公司制商品名“Twaron”、帝人公司制商品名“TECHNORA”)、聚丙烯酸酯纖維(例如Kuraray公司制商品名“Vectran”)、聚(對苯撐苯并雙噁唑)(PBO)纖維(例如東洋紡公司制商品名“Zylon”)。

超強度纖維可以是復(fù)絲、也可以使用短纖維紗。復(fù)絲的總纖度優(yōu)選為100～3000decitex(單纖維的纖度：1～20decitex)左右。為短纖維紗時的纖度以棉支計優(yōu)選為1～50支左右。可以以單絲使用，也可以多根拉齊或合捻后使用。復(fù)絲可以為加工絲。

本發(fā)明的防護織物優(yōu)選單層織物或2～5層的多重織物，從制造成本考慮優(yōu)選單層織物。作為單層織物，可以使用平紋組織、斜紋組織、緞紋組織等。其中，優(yōu)選織物的紋路漂亮的斜紋組織(斜紋)。斜紋組織(斜紋)可以是1/2斜紋、2/1斜紋、2/2斜紋等任意的斜紋。作為多重織物，優(yōu)選兩外側(cè)的經(jīng)線在1根最外層的緯線間交叉配置、內(nèi)層的經(jīng)線在厚度方向相鄰的2根緯線間交叉配置而成的織物結(jié)構(gòu)。多重織物從截面方向觀察，經(jīng)線可以為3～8根、緯線可以為2～7層。

本發(fā)明的防護織物優(yōu)選在JIS-T8052的切割試驗中為30N以上、進一步優(yōu)選為50N以上、特別優(yōu)選為100N以上。當超過100N時，為“100N以上”的評價，本發(fā)明的防護織物實際上存在為“100N以上”的評價的防護織物。當在所述切割試驗中為30N以上時，耐切割性、耐沖擊性均良好。

本發(fā)明的防護織物優(yōu)選為單層織物、經(jīng)線密度為50根/2.54cm以上、緯線密度為35根/2.54cm以上。進一步優(yōu)選單層織物中，經(jīng)線密度為50～80根/2.54cm、緯線密度為40～60根/2.54cm。當在該范圍時，即使是單層織物，JIS-T8052的切割試驗中也為50N以上。

本發(fā)明的防護織物可用作防刺衣物、耐熱片材、耐沖擊片材等。防刺衣物例如有防刺背心、鏈鋸作業(yè)用護腿等。耐熱片材例如有熔爐或鑄鋁等的爐前作業(yè)片材、溶接用片材等。耐沖擊片材例如有固定在保護車內(nèi)的人體位置使用的人體保護片材、車用補強片材等。還可用于車輛、鐵路、船舶、掃雷艦、潛水艇、化學(xué)廠、石油設(shè)施等需要耐沖擊性的地方。

以下用附圖進行說明。下述附圖中，同一符號表示同一物。圖1A為本發(fā)明的一個實施方式的經(jīng)線中使用的單股包芯絲1的示意側(cè)面圖。該單股包芯絲1以經(jīng)加捻的2根無機長絲為芯絲2a、2b、并用由超強度纖維構(gòu)成的包覆絲3包覆。圖1B為該雙股包芯絲4的示意側(cè)面圖。被包覆絲3a、3b包覆。包覆絲3a、3b的捻搓方向不同。圖1C為另一雙股包芯絲5的示意側(cè)面圖。包覆絲3a、3c的捻搓方向相同。其中，圖1B的雙股包芯絲4由于捻搓結(jié)構(gòu)強固，因此優(yōu)選。

圖2為另一例子的在經(jīng)線的芯絲2a、2b中配置添紗7而成的雙股包芯絲6的示意側(cè)面圖。添紗7使用超強度纖維絲。如此，芯絲與包覆絲的一體性進一步提高。相對于圖1～圖2的經(jīng)線，緯線使用超強度纖維絲。

圖3為本發(fā)明的一個實施方式的2/1斜紋織物(背面組織，單層織物)的組織圖。黑色部分為經(jīng)線露出至表面的位置，白色部分為隱藏在背面的位置。圖下的數(shù)字1、2、3表示1個循環(huán)。圖4為本發(fā)明的另一實施方式的2/2斜紋織物(單層織物)的組織圖。1～4為1個循環(huán)。圖5為本發(fā)明又一實施方式的平4重織物的組織圖。1～6為1個循環(huán)。圖6為本發(fā)明又一實施方式的平5重織物的組織圖。這個也是1～6為1個循環(huán)。

圖7為圖6所示的平5重織物10的截面組織圖。a1～a6為經(jīng)線、圈1～圈10為緯線。其為兩外側(cè)的經(jīng)線a1、a6在最外層的緯線(圈1、圈2及圈9、圈10)各1根間交替地配置成之字狀，內(nèi)層的經(jīng)線(a2～a5)在厚度方向相鄰的各2根緯線間交替地配置成之字狀而成結(jié)構(gòu)。最外層的緯線、例如圈1和圈2所示的緯線被經(jīng)線a1和a2以類似平紋組織的結(jié)構(gòu)編織，經(jīng)線a2在厚度方向相鄰的各2根緯線(圈2和3、圈1和4)間交替地配置這點上與平紋組織不同。另外，內(nèi)層在厚度方向相鄰的各2根緯線在水平方向1根緯線間交替地配置。圖5所示的平4重織物雖然層疊數(shù)不同但基本結(jié)構(gòu)是同樣的。

圖8為說明本發(fā)明一個實施方式的織物制造工序的示意截面圖。本發(fā)明中使用的織機11的一個例子為NEEDLE RAPIER織物裝置。該NEEDLE RAPIER織物裝置以往是被用于絹織物用的裝置，但對其進行改造，利用綜絲(綜線)15a、15b使經(jīng)線13a、13b上下動作時，使經(jīng)線的上端與下端的間隔L為80mm以上且120mm以下、優(yōu)選為85mm以上且105mm以下?，F(xiàn)有品的間隔L為55～75mm。如此，通過加大間隔L(開口部)，即使使梭子以例如130～150次/分鐘往復(fù)，梭子也不會從經(jīng)線、特別是上側(cè)開口的絲的上方飛出，能夠穩(wěn)定地驅(qū)動，從而也不易發(fā)生織物缺陷。此外，緯線即使被杼或綜絲(綜線)等擠壓或摩擦，或者即使受到緯線與經(jīng)線的摩擦，絨毛或絨頭等織物缺陷的發(fā)生也少，能夠制造織物的紋路得到整理的防護織物。經(jīng)線的上端與下端的間隔L小于80mm時，有梭子飛出、絨毛或絨頭等織物缺陷的發(fā)生增加的傾向。而超過120mm時，生產(chǎn)率會降低。

如圖8所示，將用無漿整經(jīng)了的多根經(jīng)線掛到織機11上，使綜絲(綜線)15a、15b從支撐輥12中通過，使其上下開口，在開口部用劍桿梭子16打入緯線。14為經(jīng)位置線。接著，通過向杼17的前方向移動，壓入緯線形成織物組織。18表示杼17的動作。將織完的織物卷到圓筒上。19為卷好的織物。

實施例

以下，用實施例對本發(fā)明進一步具體地進行說明。需要說明的是，本發(fā)明并不限于下述實施例。

<切割阻力試驗>

根據(jù)JIS-T8052 2005(防護服-機械特性-抗尖銳物的切割阻力性試驗方法)進行測定。其中，JIS-T8052 2005與ISO13997為相同的試驗方法。其結(jié)果，以切割力(N)表示，100N以上表示“100N以上”。該試驗委托財團法人日本化學(xué)纖維檢査協(xié)會東京事業(yè)所進行。

<織物的表面檢査試驗>

橫跨織物表背面的總寬度地照射燈(熒光燈)，檢查絨毛及絨頭(纖維棉的集合體)等織物缺陷，采用以剪刀除去后的織物缺陷數(shù)為每1m²平均多少來進行評價。織物缺陷通過目視判斷。

A：0～2以下

B：超過2且為5以下

C：超過5

<織物的紋路評價試驗>

在織物的表面檢査評價時，通過目視判斷織物的紋路(紡織花紋)。

A：紋路(紡織花紋)整齊

B：紋路(紡織花紋)些許破壞，但實用上沒有問題。

C：紋路(紡織花紋)破壞，沒有商品上的價值。

(實施例1)

(1)經(jīng)線

作為經(jīng)線，將纖度為675decitex的玻璃長絲(構(gòu)成纖維根數(shù)：800根)2根加捻制成芯絲。捻數(shù)為150T/m(捻系數(shù)K：5511)、捻搓方向為S。在該芯絲的表面沿Z方向以910T/m(捻系數(shù)K：15630)捻入1根295decitex的聚丙烯酸酯短纖維紗(Kuraray公司制商品名“Vectran”)，然后沿S方向以1180T/m(捻系數(shù)K：20267)捻入1根，制成圖1B所示的W包芯絲?？偫w度為2150decitex。

(2)緯線

緯線使用纖度：1100decitex、單纖維根數(shù)：200根的聚丙烯酸酯長絲纖維絲(Kuraray公司制商品名“Vectran”，捻數(shù)為25T/M)1根。

(3)織物制造

使用今村機械公司制、商品名“KR-Z”、NEEDLE RAPIER織物裝置，制造經(jīng)線根數(shù)為2070根、緯線為1根(緯線用劍桿梭子打入)、織物寬度為100cm、織物組織如圖3所示的2/1斜紋(單層織物)、織物厚度為1.25mm，每單位面積的質(zhì)量為676g/m²(經(jīng)線用量為474g/m²、緯線用量為202g/m²)的織物。該織機如圖8所示。經(jīng)線的上端與下端的間隔L為100mm。綜絲使用帶棉短絨的引線綜線(wire heddles)。其中，緯線從織物側(cè)的上方觀察時為從右側(cè)打入、織物的左端部在纏繞絲上纏上緯線形成邊后折返，右端部將緯線纏到端部的經(jīng)線上形成邊。

(4)織物的評價結(jié)果

得到的織物的切割阻力試驗的結(jié)果是，切割力為31.9N?？椢锏谋砻鏅z査試驗為A。

(實施例2)

除了使經(jīng)線根數(shù)為2760根、織物組織為如圖4所示的2/2斜紋(單層織物)、織物厚度為1.48mm，每單位面積的質(zhì)量為918g/m²(經(jīng)線用量為688g/m²、緯線用量為230g/m²)以外，與實施例1同樣地實施。得到的織物的切割阻力試驗的結(jié)果是，切割力為51.5N?？椢锏谋砻鏅z査試驗為A。其中，將該織物2片重疊進行切割阻力試驗時，切割力為100N以上。

(實施例3)

除了使經(jīng)線根數(shù)為4140根、緯線纖度為560decitex、織物組織為如圖5所示的平4重織物、織物厚度為2.35mm，每單位面積的質(zhì)量為1525g/m²(經(jīng)線用量為1083g/m²、緯線用量為422g/m²)以外，與實施例1同樣地實施。得到的織物的切割阻力試驗的結(jié)果是，切割力為100N以上?？椢锏谋砻鏅z査試驗為A。

(實施例4)

除了使經(jīng)線根數(shù)為4140根、緯線纖度為560decitex、織物組織為如圖6及圖7所示的平5重織物、織物厚度為2.43mm，每單位面積的質(zhì)量為1458g/m²(經(jīng)線用量為1035g/m²、緯線用量為423g/m²)以外，與實施例1同樣地實施。得到的織物的切割阻力試驗的結(jié)果是，切割力為76.6N。織物的表面檢査試驗為A。

對以上實施例1～4的結(jié)果進行整理，如表1所示。

表1

(比較例1)

除了作為經(jīng)線使用無捻搓的玻璃長絲以外，與實施例1同樣地實施。得到的織物的表面檢査試驗為C、織物的紋路評價試驗也為C，織物缺陷多、在商品性方面存在問題。

(比較例2)

除了作為緯線使用與經(jīng)線相同的線以外，與實施例1同樣地實施。得到的織物的表面檢査試驗為B、織物的紋路評價試驗也為B，織物缺陷多、在商品性方面存在問題。

(比較例3)

除了作為織機使用以往的NEEDLE RAPIER織物裝置且使經(jīng)線的上端與下端的間隔L為75mm以外，與實施例1同樣地實施。得到的織物的表面檢査試驗為C、織物的紋路評價試驗也為C，織物缺陷多、在商品性方面存在問題。

(實施例5)

除了使織物的線密度如表2所示變化以外，與實施例1同樣地制成2/1斜紋的織物(單層織物)。得到的織物的切割阻力試驗的結(jié)果是，切割力為52.1N。織物的表面檢査試驗為A。其他評價示于表2。

(實施例6)

除了使織物的線密度如表2所示變化以外，與實施例2同樣地制作2/2斜紋的織物(單層織物)。得到的織物的切割阻力試驗的結(jié)果是，切割力為76.7N?？椢锏谋砻鏅z査試驗為A。其他評價示于表2。

表2

從實施例5～6的結(jié)果可確認，即使是單層織物、當提高織物的線密度時，也得到了JIS-T8052的切割試驗為50N以上的織物。特別是關(guān)于實施例6的切割力，盡管為單層織物，但與實施例4的平5重織物為同等，能夠降低制造成本。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

本發(fā)明的防護織物可用作防刺衣物、耐熱片材、耐沖擊片材等。防刺衣物例如有防刺背心、鏈鋸作業(yè)用護腿等。耐熱片材例如有熔爐或鑄鋁等的爐前作業(yè)片材、溶接用片材等。耐沖擊片材例如有固定在保護車內(nèi)的人體的位置使用的人體保護片材、車用補強片材等。還能夠用于其他車輛、鐵路、船舶、掃雷艦、潛水艇、化學(xué)廠、石油設(shè)施等需要耐沖擊性的部位。

符號說明

1 單股包芯絲

2a、2b 芯絲

3、3a、3b、3c 包覆絲

4、5、6 雙股包芯絲

7 添紗

10 平5重織物

11 織機

12 支撐輥

13a、13b 經(jīng)線

14 經(jīng)位置線

15a、15b 綜絲(綜線)

16 劍桿梭子

17 杼

18 杼的動作

19 卷好的織物