JP3976504B2 - 吸放湿発熱性中地及び吸放湿発熱性保温品 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人間が身につける衣服、帽子、靴、寝具や寝装品などその他各種物品に関し、更に詳しくは吸湿によって発熱性を有する吸放湿発熱性保温品とこれに用いられる中地に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、衣服、寝具、寝装品などの保温性を必要とする保温品としては、中地として羽毛を使用したものが一般的であった。
【０００３】
また、最近では、特許登録第２０２８４６７号に開示されているように、人体から発生する気相および液相の水分を吸収することにより発熱する吸放湿発熱性繊維を中地に用いた保温品が提案されている。
【０００４】
しかし、前者の従来技術によるダウンと称して使用されている羽毛製品においては、羽毛自体の吸放湿性はあまり高くないため、スキーや山登り等のスポーツ用の衣服に使用した場合には、蒸れが生じる。
【０００５】
また、このような羽毛製品は、羽毛自体が発熱するというよりはむしろ、羽毛独自のバルキー性（含気率）の高さによって中地自体に不動空気層を確保し、この不動空気層から得られる断熱効果によって体温を逃さないように保温するものである。したがって、保温性に優れた羽毛製品を得るためには、使用する羽毛の量が多くなり、全体として嵩高くなる。
【０００６】
一方、後者の従来技術における吸放湿発熱性繊維を用いた吸放湿発熱性保温品では、羽毛のようなバルキー性（含気率）に欠けることから、吸放湿発熱性繊維が人体から発生する気相および液相の水分を吸収して発熱しても、その熱を逃さずに保温することができないといった不都合を生じる。
【０００７】
さらに、このような吸放湿発熱性繊維は、吸放湿量が多く、かつ、吸放湿速度が早いので、その時の吸放湿状態によって、約二倍の重量変化を起こし、繊維重量が安定しない。しかし、このような吸放湿発熱性繊維を取り扱う工場では、静電気の発生を避けるため、加湿された雰囲気下で繊維を取り扱うことが通常であり、繊維重量の不安定要因を高めることとなってしまう。したがって、吸放湿発熱性繊維と他の繊維とを混綿する場合、混合比率を安定化させることができないといった不都合を生じることとなる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、吸放湿発熱性繊維の機能を十分に引き出すことができる吸放湿発熱性中地、およびこの中地を使用した吸放湿発熱性保温品を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の吸放湿発熱性中地は、透湿防水性、防風性、その他の所望の性質を有する表地および裏地の両者間に挿入されて保温品を構成するための中地であって、１グラム当たり５０ミリリットル以上の空気層を有する保温繊維と、吸放湿発熱性繊維とが、それぞれ固有の最低含水率に乾燥された状態で、所定の重量比となされ、この吸放湿発熱性繊維が人体から発生する気相及び液相の水分を吸収することにより発生する熱を上記保温繊維によって形成される不動空気層で保温するように、吸放湿発熱性繊維が保温繊維中に均一に混合分散されている。
【００１０】
本発明に適用される表地および裏地は、透湿防水性、防風性、その他の所望の性質を有するものであればよく、特にその素材は限定されるものではない。この素材としては、例えば、ポリエステル、ナイロン、アクリル、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、レーヨン、アセテートなどの化学繊維、ウール、コットンなどの天然繊維、天然皮革、人工皮革および合成皮革など、各種のものを用いることができる。また、表地および裏地の形態についても、特に限定されるものではなく、織布、編布、不織布、フェルト、シートおよびフィルムとしたものを用いることができ、また、素材をそのままの状態で用いることもできる。
【００１１】
また、本発明の１グラム当たり５０ミリリットル以上の空気層を有する保温繊維としては、羊毛、獣毛、緬羊毛（メリノー羊毛、コリデール羊毛、レスター羊毛）、山羊毛（モヘヤー、カシミヤ、山羊毛）、らくだ毛（らくだ毛、ラマ毛、アルパカ毛、ピキュナ毛）、その他（アンゴラ兎毛）、絹（家蚕絹、野蚕絹）、羽毛などの天然繊維を挙げることができる。また、中空繊維、異形断面繊維およびコンジュケートを含めた極細繊維の嵩高加工繊維などを挙げることができる。これらの保温繊維の商品として、例えばダクロン（デュポン社製商品名）、ホロフィル（デュポン社製商品名）、サーモライト（デュポン社製商品名）、シュレープ（東洋紡社製商品名）などがある。
【００１２】
一方、本発明の吸放湿発熱性繊維として、例えば、合成品のシリカゲルや天然のシリカアルミナ系の乾燥剤やモレキュラシーブスなどのセラミック系の乾燥剤などのように、吸湿時および吸水時に吸湿熱を発生するこれらの乾燥剤の微粉末を、各種繊維材料に混合したものや、架橋アクリル系繊維などを挙げることができる。この架橋アクリル系繊維は、出発繊維としてアクリルニトリル（以下、ＡＮという）を４０重量％以上、好ましくは５０重量％以上含有するＡＮ系重合体により形成された繊維が用いられ、その形態としては、短繊維、トウ、糸、編織物、不織布などが適用される。また、製造工程における中途品あるいは廃繊維なども適用できるが、好ましくは、後工程でカットする工程が必要であるため、アクリルトウにおいては単糸デニールが０．１〜５０デニール、トータルデニールが１０万〜３００万デニールのものが良い。
【００１３】
ＡＮ系重合体は、ＡＮ単独重合体、ＡＮと他の単重体との共重合体のいずれでも良い。この他の単量体としては、ハロゲン化ビニル、ハロゲン化ビニリデン；アクリル酸エステル；メタリルスルホン酸、ｐ−スチレンスルホン酸などのスルホン酸含有単量体およびその塩；メタアクリル酸、イタコン酸などのカルボン酸含有単量体およびその塩；アクリルアミド、スチレン、酢酸ビニルなどの単量体を挙げることができるが、ＡＮと共重合可能な単量体であれば特に限定されない。
【００１４】
以上のアクリル系繊維に、ヒドラジン系化合物を架橋剤として導入する方法が適用される。この方法においては、窒素含有量の増加を１．０〜１０．０重量％に調整し、ヒドラジン系化合物の濃度を５〜６０％、温度を５０〜１２０℃とした状態で５時間以内で処理する。この方法は工業的に好ましい。ここで、窒素含有量の増加とは、原料のアクリル系繊維の窒素含有量とヒドラジン系化合物を架橋剤として導入された状態のアクリル系繊維の窒素含有量との差をいう。この窒素含有量の増加が、上記の下限（１．０重量％）に満たない場合は、最終的に満足し得る物性の繊維を得ることができず、さらに難燃性、抗菌性などの特性を得ることができない。また、窒素含有量の増加が、上記の上限（１０．０重量％）を超えた場合には、高吸放湿性が得られない。したがって、ここで使用するヒドラジン系化合物としては、窒素含有量の増加が上記の範囲となるような化合物であれば特に限定されない。このようなヒドラジン系化合物としては、例えば、水加ヒドラジン、硫酸ヒドラジン、塩酸ヒドラジン、臭素酸ヒドラジン、ヒドラジンカーボネート等や、エチレンジアミン、硫酸グアニジン、塩酸グアニジン、リン酸グアニジン、メラニン等のアミン基を複数個含有する化合物を挙げることができる。
【００１５】
なお、この架橋工程においては、ヒドラジン系化合物が加水分解反応により架橋されずに残存した状態のニトリル基を実質的に消失させるとともに、１．０〜４．５ｍｅｑ／ｇの塩型カルボキシル基と残部にアミド基を導入する方法が適用される。その方法としては、アルカリ金属水酸化物、アンモニアなどの塩基性水溶液、あるいは硝酸、硫酸、塩酸などの鉱酸の水溶液を含浸させるか、またはその水溶液中に原料繊維を浸漬した状態で加熱処理する方法、あるいは、上記した架橋剤の導入と同時に加水分解反応を起こす方法を用いることができる。なお、この加水分解反応が、酸による加水分解である場合は、カルボキシル基を塩型に変換させる必要がある。
【００１６】
以上のようにして得られた吸放湿発熱性繊維は、引張り強度が１ｇ／ｄ以上、好ましい条件では１．５ｇ／ｄ以上のものが得られ、さらに吸放湿速度が速く、吸放湿性および吸湿発熱性に優れ、しかも抗菌性、難燃性を兼備したものとなる。
【００１７】
本発明の吸放湿発熱性中地は、この吸放湿発熱性繊維と保温繊維とを、それぞれ乾燥させた状態で、所定の重量比としなければならない。特に吸放湿発熱性繊維は、吸放湿量が多く、かつ、吸放湿速度が早いため、通常の雰囲気下においては、重量変化が激しく、保温繊維との重量比を安定させることができない。すなわち、この吸放湿発熱性繊維は、上記したように放湿量が多く、かつ、放湿速度が早いため、乾燥炉などで乾燥させた場合、数分ないし一時間程度の短時間で乾燥させることができる。しかも、このようにして乾燥させた吸放湿発熱性繊維は、真空乾燥などの操作を行わない限り、その繊維固有の最低含水率までしか乾燥されない。その反面、乾燥させた吸放湿発熱性繊維は、上記したように吸湿量が多く、かつ、吸湿速度が早いため、乾燥直後の取り扱いによっては、吸湿による重量増加を招くこととなる。したがって、乾燥直後の吸放湿発熱性繊維は、乾燥空気で充分に冷却することによって相対湿度を下げ、吸湿能力が大きく働かないようにする。同時に、吸放湿発熱性繊維自体を圧縮して空気に触れる繊維の表面積の低下を図ることで、吸湿能力の増加を防止することができる。そして、この状態にしてから、保温繊維と吸放湿発熱性繊維とを所定の重量比で混ぜ合わせる。具体的に固有の最低含水率に乾燥された吸放湿発熱性繊維を、重量増加を招かない状態で得る方法としては、まず、コンベアで搬送される吸放湿発熱性繊維に、搬送工程で熱風を送風し、その吸放湿発熱性繊維固有の最低含水率まで乾燥させる。その後の搬送工程で、この乾燥させた吸放湿発熱性繊維に乾燥空気を送風し、繊維自体を冷却して吸湿し難い状態にする。これだけでも充分であるが、冷却した繊維をローラーで圧縮し、空気に触れる繊維の表面積の低下を図ることで、さらに吸湿し難い状態にすることができる。また、他の方法としては、乾燥炉内で吸放湿発熱性繊維を熱風乾燥または加熱乾燥させた後、乾燥炉内を乾燥空気で冷却し、この乾燥炉内の雰囲気で重量を測定しても良い。
【００１８】
ここで重要なことは、保温繊維と吸放湿発熱性繊維とを所定の重量比で混合するに当り、不安定な吸放湿発熱性繊維を、乾燥によって得られるその繊維固有の最低含水率の状態にするということと、この状態における重量を基準として、保温繊維と吸放湿発熱性繊維とを所定の重量比で混合しなければならないということである。したがって、保温繊維と吸放湿発熱性繊維とを所定の重量比で得た後は、開繊機や梳綿機を使用して混綿する際に、これらの保温繊維および吸放湿発熱性繊維が、湿度の影響を受けて重量変化を起こしても、得られる中地の性能には変わりがない。そのため、乾燥させた保温繊維および吸放湿発熱性繊維は、そのまま乾式法によって混合しても良いし、吸湿させて湿式法によって混合しても良い。
【００１９】
乾燥によって得られるその繊維固有の最低含水率とは、１００℃以上で、かつ、その繊維が融解してしまうといった影響を生じることのない範囲内の温度で、一定時間以上の熱風乾燥を行った際に平衡となる繊維の含水率を言う。絶乾状態、すなわち、最低含水率が０％という状態は、理想状態であって、現実的にはあり得ない状態である。したがって、あらゆる繊維は、所定温度で所定時間以上の乾燥を行うと、最低含水率で平衡となる。特に、吸放湿発熱性繊維は、吸放湿量が多く、吸放湿速度が早いため、数分の乾燥時間で最低含水率に達してそのまま平衡状態となる。例えば、ポリアクリレート系吸放湿発熱性繊維（東洋紡社製Ｎ−３８）の場合、１００〜１２０℃の温度で３分間熱風乾燥を行った状態で１５％の含水率となり、その後、乾燥を続けても、１５％の含水率で平衡状態を保つ。
【００２０】
なお、保温繊維は、その種類によっては乾燥させてもさせなくても、ほとんど吸放湿せずに固有の含水率が安定しているものがある。したがって、このような場合には、わざわざ保温繊維を吸放湿発熱性繊維と同じように乾燥させて、その繊維固有の最低含水率にする必要性が無い。したがって、このような場合には、吸放湿発熱性繊維についてのみ乾燥させてその繊維固有の最低含水率とし、保温繊維についてはそのまま乾燥させずに使用することができる。
【００２１】
また、ここでは、乾燥によって得られるその繊維固有の最低水分率にした後、この状態における重量を基準として、保温繊維と吸放湿発熱性繊維とを所定の重量比で混合しているが、逆に、加湿によって得られるその繊維固有の最高含水率にした後、この状態における重量を基準として、保温繊維と吸放湿発熱性繊維とを所定の重量比で混合するといったことも考えられる。特に、吸放湿発熱性繊維は、吸放湿量が多く、吸放湿速度が早いため、数分の加湿時間で最高含水率に達してそのまま平衡状態となる。例えば、ポリアクリレート系吸放湿発熱性繊維（東洋紡社製Ｎ−３８）の場合、２０℃の温度で、相対湿度９５％の環境下では、３分間で７０％の含水率となり、その後、この７０％の含水率で平衡する。この場合、同じ繊維であっても、繊維の太さなどの条件によって最高含水率は異なるが、繊維の重量を測定する前の基準状態としては、相対湿度９５％の環境下でも、繊維を水中に完全に浸漬した環境下でも、最低含水率の時と同様に、短時間で最高含水率に達して安定した平衡状態となる。ただし、最高含水率における重量を基準として吸放湿発熱性繊維と保温繊維とを所定の重量比とする場合、繊維に含まれる水分量が繊維によってそれぞれ異なる。すなわち、最高含水率が７０％の吸放湿発熱性繊維と２００％の吸放湿発熱性繊維とでは、繊維自体に含まれている水分量が大きく異なる。したがって、重量比を決める基準状態としては、その繊維の固有の最高含水率にするが、重量比自体は、この水分量を考慮し、その繊維の固有の最低含水率に換算して重量比を決めなければならない。
【００２２】
このように、最高含水率にした保温繊維と吸放湿発熱性繊維とを所定の重量比で混合する場合、吸放湿発熱性繊維と保温繊維との混合は、湿式法に素早く移行できる。また、最高含水率に関係無く、吸放湿発熱性繊維に付着する水分については、一定容積の水中に繊維を浸漬した状態とし、繊維や水の基礎的データから計算式などによって除去することができる。
【００２３】
本発明の吸放湿発熱性中地は、この吸放湿発熱性繊維と保温繊維とを混合する際に、十分に分散させて形成される。この分散のためには、各種のカッターを用いてカットされた吸放湿発熱性繊維を用いることが望ましい。このカット方法としては、各種の方法が適用されるが、例えばフロックカッター（松下精機株式会社製）が用いられる。例えば、混合する保温繊維が羽毛の場合、吸放湿発熱性繊維のカット長は、３〜１５ｍｍ、好ましくは、７〜１０ｍｍとする。そして、この羽毛と吸放湿発熱性繊維とが混合されるが、このとき用いられる方法としては、乾式法と湿式法がある。
【００２４】
まず、乾式法は、乾燥した羽毛と、上記のカット長にカットされた乾燥した吸放湿発熱性繊維とを混合する方法であり、衣服や布団などの保温品の製造時に、これらの繊維を圧縮空気とともに封入する。この方法では、これらの繊維は十分に乾燥・分散されているものを用いる必要がある。また、これらの繊維の混合は、封入時に自然に行われるが、この封入前に混合しておくことも、あるいは封入時と封入前の混合を併用することも可能である。
【００２５】
一方、湿式法は、羽毛を洗浄する工程で、洗浄水の中にカットした吸放湿発熱性繊維を混合する方法である。この方法では、水流の中でできるだけ均一に混合するよう分散剤（カチオンを除く）を加えても良い。
【００２６】
上記いずれの方法においても、吸放湿発熱性繊維を十分に分散させておくことが必要であり、これにより、製造された保温品を洗濯するなど、種々の取扱いにおいて、混合した他の繊維とカットした吸放湿発熱性繊維との遊離を防止することができる。
【００２７】
また、例えば、混合する保温繊維が羊毛の場合では、吸放湿発熱性繊維を、３０〜７６ｍｍ程度のカット長にして使用する。この羊毛と吸放湿発熱性繊維との混合は、これらを梳綿機にかけて針布で梳ることによって行う。
【００２８】
以上、混合する保温繊維を羽毛あるいは羊毛とした場合について、混合方法を説明したが、上記の方法以外にも、例えば、吸放湿発熱性繊維を粉状にしておき、静電気などで保温繊維の空隙に付着させたり、充填したりすることによって保温繊維と混合しても良い。さらに、吸放湿発熱性繊維と保温繊維とをコンジュゲート繊維としてもよい。
【００２９】
上記保温繊維と吸放湿発熱性繊維との混合は、保温繊維から得られるバルキー性（含気率）を重視する場合には、保温繊維の重量比を上げるようにすれば良い。
本願の請求項２に対応する本発明の吸放湿発熱性中地は、上記保温繊維を羽毛とし、かつ、上記吸放湿発熱性繊維をポリアクリレート系とした場合、羽毛と吸放湿発熱性繊維とのうち、少なくとも吸放湿発熱性繊維が固有の最低含水率に乾燥された状態で、上記羽毛と吸放湿発熱性繊維とが、それぞれ固有の最低含水率に換算して重量で９：１〜６：４の範囲の重量比となされ、主に吸放湿発熱性繊維によって生じる熱が、上記不動空気層で効率良く保温されるよう、その吸放湿発熱性繊維が羽毛中に均一に分散されている。
【００３０】
上記の羽毛と吸放湿発熱性繊維とを、上記の範囲の重量比とし、均一に分散混合することにより、羽毛の表面の微細な毛羽にこの吸放湿発熱性繊維が絡み付き、中地として一体化する。この中地は、人体から発生する水蒸気（不感蒸泄）や汗を、主に吸放湿発熱性繊維が効率良く吸湿発熱し、これにより暖められた空気を羽毛によって形成される不動空気層が取り込み保温性を発揮する。
【００３１】
これに対し、この羽毛の重量比が６よりも少なくなり、吸放湿発熱性繊維の重量比が４よりも多くなると、吸放湿発熱性繊維が羽毛中に均一に分散されず、吸放湿発熱性繊維が塊になってしまう。このように、羽毛によって得られる不動空気層と、吸放湿発熱性繊維の塊が分離した状態では、不動空気層は吸放湿発熱性繊維の効果を十分に発揮させることができない。また、たとえ吸放湿発熱性繊維が羽毛中に十分に分散された状態になったとしても、羽毛の絶対量が不足するため、吸放湿発熱性繊維の効果を発揮させるだけの不動空気層を確保することができなくなる。その結果、吸放湿発熱性繊維の効果は飽和状態となる。
【００３２】
一方、羽毛の重量比が９よりも多くなり、吸放湿発熱性繊維の重量比が１よりも少なくなると、吸放湿発熱性繊維による十分な吸放湿性が得られなくなるとともに、中地が嵩高くなってしまう。
【００３３】
以上のことから、上記した範囲の重量比が適切であり、本発明の中地は、羽毛を１００％使用した中地と比較した場合、１０〜３０％の嵩の低減を図ることができ、しかも、暖かさ、保温性、ムレ感などの面でも優れた効果を発揮することができる。特に、嵩の低減を図ることができることから、厳冬期に使用されるシュラフ、山用ウェアおよび布団を構成した場合には、嵩高性を抑え、動き易さや収納性に優れたものになる。
【００３４】
また、上記羽毛とポリアクリレート系の吸放湿発熱性繊維によって中地を構成する場合には、バインダーを用いずに混合されることが好ましい。
【００３５】
さらに、本発明の吸放湿発熱性保温品は、透湿防水性、防風性、その他の所望の性質を有する表地および裏地と、これら表地および裏地の間に挿入された所望の性質を有する中地とからなる基材を具備し、この中地は上記した本発明の中地が適用される。
【００３６】
この本発明の中地が適用された保温品としては、スキーウェア、山用ウェア、防寒作業服、コート、ジャンバー、ウィンドブレーカー、セーターなどの保温を目的とした衣服、シュラフ、布団、毛布、マット、クッションなどの寝装品、サポーター、靴、靴下、手袋、マフラー、帽子などを挙げることができる。
【００３７】
なお、セーターにおいては、通常使用されているセーターの裏側に、表地および裏地の間に本発明の中地を挟んだ状態の３層構造の基材が装着された構成となっている。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００３９】
まず、アクリレート系吸放湿発熱性繊維（東洋紡社製Ｎ−３８）と羽毛（ダウン１００％）との混合割合を重量比で変化させることにより、各種の中地を調整した。吸放湿発熱性繊維は、フロックカッター（松下精機株式会社製）によって７〜１０ｍｍの長さにカットしたものを使用した。また、吸放湿発熱性繊維と羽毛とは、１００℃の乾燥炉で３０分間乾燥後、乾燥炉内を乾燥空気で置換冷却し、それぞれ吸放湿発熱性繊維を１５％の含水率、羽毛を４％の含水率とし、その雰囲気内で重量測定して使用した。さらに、吸放湿発熱性繊維と羽毛とは、バインダーを用いずに、乾燥雰囲気下で、均一となるように十分に混合分散させて調整した。
【００４０】
その結果、得られた中地は、吸放湿発熱性繊維の重量比が４より多く、羽毛の重量比が６より少なくなると、吸放湿発熱性繊維が塊になってしまい、吸放湿発熱性繊維と羽毛とを十分に混合分散させた状態で調整することができなかった。
【００４１】
また、上記したように種々に調整した各種の中地（綿）の嵩だか性について測定した。この嵩だか性の測定は、これら各種中地を１ｇ、それぞれ１０００ｃｃのメスシリンダーに加えてしばらく放置した後、中地の容量を測定し、羽毛の重量比が１０の場合を１００％として各種中地の割合を算出した。図１はその結果を示すグラフである。図１に示すように、羽毛が１００％の状態から、吸放湿発熱性繊維の重量比率を上げ、吸放湿発熱性繊維とダウンを４０：６０の重量比とするまでの範囲においては、嵩高さは徐々に低くなり、７０％までに抑えることができる結果が得られた。
【００４２】
次に、本発明の実施の形態として、この吸放湿発熱性繊維と羽毛とを２：８および４：６で混合した二種類の中地１１、１２と、上記の羽毛のみを１００％の使用した中地２１、また、上記吸放湿発熱性繊維のみを１００％使用した中地２２の合計四種類の中地１１、１２、２１、２２を用いて、それぞれ図２および図３に示すような試験体１１０、１２０、２１０、２２０を構成した。図２（ａ）は中地１１を用いた試験体１１０を示す分解斜視図、同図（ｂ）はその斜視図である。図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ中地１２、２１、２２を用いた試験体１２０、２１０、２２０を示す斜視図である。
【００４３】
図２（ａ）に示すように、試験体１１０は、加熱板２（カトーテック社製サーモラボ）を配置した台１の上に、枠体４１を設け、その枠体４１内に１ｇの中地１１を入れ、上から蓋８をして構成されている。台１、枠体４１および蓋８はそれぞれ厚さ５ｍｍの発泡スチロールによって構成されている。また、枠体４１には、試験体１１０内の温度および湿度を調節するための空気の導入路５およびその排出路６が設けられ、温湿度センサ７が試験体１１０内に設置されている。この枠体４１の高さは、図１に示す嵩だか性に合わせて４０ｍｍとした。また、図３に示すように、中地１２、２１、２２をそれぞれ収容した試験体１２０、２１０、２２０の枠体４２、４３、４４の高さをそれぞれ３５ｍｍ、５０ｍｍ、１０ｍｍとした。
【００４４】
以上のように構成したそれぞれの試験体１１０、１２０、２１０、２２０を用いて実験を行い、それぞれの中地１１、１２、２１、２２の性能を評価した。
まず、試験体１１０、１２０、２１０、２２０の導入路５から、２５℃の乾燥空気を、１０ミリリットル／秒の流速で５分間供給し、試験体１１０、１２０、２１０、２２０内の中地１１、１２、２１、２２を十分な乾燥状態にする。次いで、この導入路５から、２５℃、相対湿度９０％の空気を、１０ミリリットル／秒の流速で１０分間供給して吸湿発熱状態にする。その後、導入路５および排出路６を開放状態にして放湿状態にする。そして、実験開始から３０分間にわたって乾燥状態、吸湿発熱状態および放湿状態における温度および湿度の経時的変化を温湿度センサ７によって測定した。また、加熱板２は、体温を３０℃と仮定し、常に３０℃となるように設定した。そして、この３０℃の温度を保つために必要な消費電力経時的変化を測定した。これらの結果を図４乃至図６に示す。
【００４５】
まず、図４に示す温度の経時的変化において、本実施の形態の中地１１および中地１２は、吸湿発熱状態および放湿状態において、略同じ温度上昇、温度低下が見られる。また、中地１１および中地１２は、放湿状態において温度低下が見られるものの、羽毛からなる中地２１と略同じ温度を維持することができる。また、従来の中地２２は、吸湿発熱状態において、羽毛からなる中地２１よりも温度上昇があるものの、この温度上昇の立ち上がりが悪く、また、放湿状態においては、急激に温度が低下してしまう。これは、中地２２内に十分な空気層が確保されていないため、湿気の流れが悪くなって温度上昇の立ち上がりが悪く、さらに、温度上昇によって得られる熱を保持するだけの十分な不動空気層がないため、急激な温度低下を生じるものと考えられる。
【００４６】
以上のことから、本実施の形態の中地１１、１２は、羽毛からなる２１よりも２０〜３０％も嵩が低減されているにもかかわらず、この中地２１を上回る暖かさが得られることが確認された。また、本実施の形態の中地１１、１２は、吸放湿発熱性繊維からなる中地２２と比較しても、相対的にこの中地２２を上回る暖かさが得られることも確認された。
【００４７】
次に、図５に示す湿度の経時的変化において、本実施の形態の中地１１および中地１２と、吸放湿発熱性繊維からなる中地２２とは、吸湿発熱状態において、略同じ変化を示す軌跡が示されている。また、羽毛からなる中地２１は、吸湿発熱状態の後期の段階において、これら中地１１、１２、２２と略同じ軌跡を示すが、吸湿発熱状態の初期の段階においては、これら中地１１、１２、２２よりも低湿度を維持することが確認できる。これは、単に中地２１内の空気層が大きく嵩張っているため、湿度の上昇に時間がかかったものであると考えられる。また、放湿状態において、本実施の形態の中地１１、１２は、略同じ軌跡で急激な湿度低下を示す。吸放湿発熱性繊維からなる中地２２は、放湿状態の初期の段階において、急激な湿度低下を示すものの、十分な空気層が無いため、その後の湿度低下があまり見られない。また、羽毛からなる中地２１は羽毛自体が、吸放湿発熱性繊維のように吸湿した水分を積極的に排出せず、中地２１内の空気層が大きく嵩張っているため、ゆるやかな軌跡で湿度の低下が見られる。
【００４８】
以上のことから、本実施の形態の中地１１、１２は、吸放湿発熱性繊維からなる中地２２よりも吸放湿のレスポンスが良く、特に、放湿状態においては、中地２２よりも湿度の低下が図られ、快適性に優れていることが確認された。
【００４９】
さらに、図６に示す消費電力の経時的変化において、本実施の形態の中地１１は、吸湿発熱状態において、急激に吸湿発熱を生じ、これにより得られた熱を不動空気層に保持するため、消費電力が低く抑えられる。また、本実施の形態の中地１２は、吸湿発熱状態において、急激に吸湿発熱を生じるが、吸放湿発熱性繊維の絶対量が中地１１よりも少ないため、中地１１よりも消費電力が大きい。しかし、羽毛によって得られる不動空気層が中地１１よりも大きいため、中地１１のようにその後の急激な消費電力の上昇が見られない。また、吸放湿発熱性繊維からなる中地２２については、吸放湿発熱性繊維の絶対量が多いので、吸放湿状態において、吸湿発熱状態が持続されるが、その反面、吸湿発熱によって得られた熱を保持する不動空気層が不足するため、略平均した横ばい状態の軌跡を示す。さらに、羽毛からなる中地２１については、羽毛自体の吸湿発熱能力が十分でないため、吸湿発熱状態の初期の段階において、一時的に消費電力の低下が見られるものの、この中地２１に対して２５℃の空気が供給され続けるため、消費電力が経時的変化に伴い、嵩んでいく。しかし、この羽毛からなる中地２１は、熱を保持するための十分な不動空気層を有するため、放湿状態において２５℃の空気の供給が停止されると、保温力が働き、略横ばい状態の軌跡を示す。また、本実施の形態の中地１１、１２についても、羽毛によって得られる不動空気層があるため、中地２１に匹敵する保温力が働き、中地２１と略同様の横ばい状態の軌跡を示す。さらに、吸放湿発熱性繊維からなる中地２２については、放湿状態になると、それまでの発熱によって得られた熱を保持するための十分な不動空気層がないため、急激に消費電力が嵩むことになる。
【００５０】
以上のことから、本実施の形態の中地１１、１２は、羽毛からなる中地２１よりも２０〜３０％も嵩が低減されているにもかかわらず、この中地２１に匹敵する保温性が得られることが確認できる。
【００５１】
次に、上記のアクリレート系吸放湿発熱性繊維（東洋紡社製Ｎ−３８）と羽毛（ダウン１００％）とを重量比で３：７の割合で混合した本実施の形態の中地１３と、公知の羽毛（ダウン１００％）からなる中地２１を用意した。そこで、図７に示すように、スキーウェア６０の半身側６１の部分に、１００ｇ／ｍ２の目付けで本実施の形態の中地１３を使用し、もう一方の半身側６２の部分に、同じく１００ｇ／ｍ２の目付けで羽毛からなる中地２１を使用してスキーウェア６０を作製した。実験では、このスキーウェア６０を２時間着用し、スキーを行った時の着用感を考察した。また、このスキーウェア６０内（スキーウェア６０とアンダーシャツとの間）の温度、相対湿度の経時的変化を測定した結果を図８、図９にそれぞれ示す。
【００５２】
なお、アクリレート系吸放湿発熱性繊維（東洋紡社製Ｎ−：３８）と羽毛（ダウン１００％）とは、１００℃の乾燥炉で３０分乾燥後、乾燥炉内を乾燥空気で置換冷却し、その雰囲気内で重量測定して３：７の重量比とした。
本実施の形態の中地１３を使った半身側６１は、従来の羽毛からなる中地２１を使った半身側６２と比較して、厚みが３／４程度に薄くなっていた。したがって、半身側６１は、半身側６２と比較して着用感が軽く、体を動かし易く、また、暖かさ、保温性に優れ、発汗時のムレ感などもなく快適であった。図８及び図９に示すグラフからも明らかなように、スキーウェア内温度で略同等から最大３．０℃の範囲でより暖かさが得られるとともに、スキーウェア内湿度で最大１０％の範囲で湿度を低く保つことが確認できた。
【００５３】
【発明の効果】
以上のことから、本発明の中地は、羽毛を１００％使用した中地と比較した場合、１０〜３０％の嵩の低減を図ることができ、しかも、暖かさ、保温性、ムレ感などの面でも優れた効果を発揮することができる。特に、嵩の低減を図ることができることから、厳冬期に使用されるシュラフ、山用ウェアおよび布団を構成した場合には、嵩高性を抑え、動き易さや収納性に優れたものになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 吸放湿発熱性繊維と羽毛との重量比率と嵩だかさとの関係を示すグラフである。
【図２】 （ａ）は本発明の実施の形態の吸放湿発熱性中地を用いた試験体を示す分解斜視図、同図（ｂ）はその試験体の斜視図である。
【図３】 （ａ）は本発明の他の実施の形態の吸放湿発熱性中地を用いた試験体を示す斜視図、同図（ｂ）は従来の中地を用いた試験体を示す斜視図、同図（ｃ）は従来のもう一つの中地を用いた試験体を示す斜視図である。
【図４】 図２および図３に示す試験体を用いて行った試験時における、各試験体の温度の経時的変化を示すグラフである。
【図５】 図２および図３に示す試験体を用いて行った試験時における、各試験体の湿度の経時的変化を示すグラフである。
【図６】 図２および図３に示す試験体を用いて行った試験時における、加熱板の消費電力の経時的変化を示すグラフである。
【図７】 本発明の実施の形態の吸放湿発熱性中地と、従来の中地とを使用したスキーウェアの模式図である。
【図８】 本発明の実施の形態の吸放湿発熱性保温品と従来の衣服をそれぞれ着用した場合の衣服内における温度の経時的変化を示すグラフである。
【図９】 本発明の実施の形態の吸放湿発熱性保温品と従来の衣服をそれぞれ着用した場合の衣服内における湿度の経時的変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１１，１２，１３ 中地（吸放湿発熱性中地）

Claims (7)

1. 透湿防水性、防風性、その他の所望の性質を有する表地および裏地の両者間に挿入されて保温品を構成するための中地であって、
   羽毛と、
   出発繊維としてアクリルニトリルを４０重量％以上含有するアクリルニトリル系重合体により形成された繊維を、アミン基を複数個含有するヒドラジン系化合物によって架橋するとともに、未架橋の残基を加水分解により１．０〜４．５ｍｅｑ／ｇの塩型カルボキシル基と残部にアミド基を導入したポリアクリレート系の吸放湿発熱性繊維とからなり、
   吸放湿発熱性繊維を固有の最低含水率に乾燥し、
   この吸放湿発熱性繊維が固有の最低含水率にある状態で、上記羽毛と吸放湿発熱性繊維とを９：１〜６：４の重量比とし、
   乾燥した羽毛と乾燥した吸放湿発熱性繊維とを均一に混合する乾式法により得られることを特徴とする吸放湿発熱性中地。
   ただし、上記固有の最低含水率とは、１００℃以上で、かつ、その繊維が融解してしまうといった影響を生じることのない範囲内の温度で、一定時間以上の熱風乾燥を行った際に平衡となる繊維の含水率をいう。
2. 上記羽毛がダウンである請求項１に記載の吸放湿発熱性中地。
3. 上記羽毛と吸放湿発熱性繊維とは、バインダーを用いずに混合されてなることを特徴とする請求項１または２に記載の吸放湿発熱性中地。
4. 吸放湿発熱性繊維の乾燥が、乾燥炉内での熱風乾燥を行い、その後、乾燥炉内の繊維を乾燥空気で冷却することを特徴とする請求項１ないし３の何れか１に記載の吸放湿発熱性中地。
5. 吸放湿発熱性繊維と、羽毛とを均一に混合する前に、吸放湿発熱性繊維を長さ３〜１５ｍｍにカットすることを特徴とする請求項１ないし４の何れか１に記載の吸放湿発熱性中地。
6. 固有の最低含水率に乾燥した後に圧縮してその表面積を低下させることで吸湿能力の増加を防止した吸放湿発熱性繊維と、乾燥した羽毛とを所定の重量比で混合してなることを特徴とする請求項１ないし５の何れか１に記載の吸放湿発熱性中地。
7. 請求項１ないし６の何れか１記載の吸放湿発熱性中地を用いたことを特徴とする吸放湿発熱性保温品。

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