湿潤時の布帛のべたつき感の評価方法の検討

神奈川県産業技術センター研究報告 No.20/2014
湿潤時の布帛のべたつき感の評価方法の検討
化学技術部 環境安全チーム 加
藤 三 貴
クールビズは社会にすっかり定着している.クールビズの商品群は吸水速乾性を謳っている商品が多いが,布帛
(ふはく)が濡れた時の不快感の中心はべたつき感であって,乾燥速度では無い.そこで,湿潤時の布帛のべたつ
き感の評価方法を検討することにより,それらの商品群の快適感評価の検討を行った.布帛は厚さや織組織,編組
織により含水量が変わってしまうため,一定量の給水量でべたつき感を評価する方法と,最大の滑り抵抗を示すま
での最大給水量で評価する方法の 2 つの方法を検討した.その結果,両者の方法ともべたつき感との相関性が高い
ことがわかった.
キーワード:布帛,濡れ,吸水量,べたつき感,快適性評価
1 はじめに
①濡れ広がり
クールビズやウォームビズなど衣服による体温調整は,
すっかり定着した感がある.ウォームビズは比較的どのよ
うにすれば暖かく快適に衣服を着ることができるかが,わ
②恒率減少期間
かりやすいが,クールビズは意外と分りにくい.昔から言
われている,夏は麻素材がいいと言うのは,主に材料の持
つ熱伝導特性と通気性が寄与している.しかし,今のクー
ルビズ素材は麻素材ではなく,ポリエステルなどの合成繊
③減率減少期間
維がよく用いられている.これは,水分移動に伴う熱移動
特性が涼しさのポイントとなるためである.ところが,化
学繊維は水に濡れると,皮膚との間でべとつくため,不快
な繊維素材となってしまう.そこで,快適性評価の一部と
図 1 乾燥過程のモデル
して,クールビズ素材のべとつき感の評価方法を検討する
表 1 試験対象試料
ことにした.
品名
厚さ(mm)
目付(g/m2)
官能評価
2 布帛の乾燥過程について
一般に布帛の乾燥過程は,①水が濡れて厚さ方向および
織物①
0.08
55.1
織物②
0.21
143
ニット①
0.51
170
べたつく
ややべたつく
べたつかない
面内方向へ広がる過程(繊維素材や加工剤の親水性に依存
する),②濡れ広がりが止まり,表面から水が蒸発してい
がりを大きくするため,疎水性の素材を用いて毛管現象に
く恒率減少期間(繊維素材に依存しない),③内部から表
より広がり面積を大きくするようなものも見受けられる.
面への水の移動が乾燥の律速となる減率乾燥期間(繊維素
3 べたつき感の評価に用いた試料
材や構造に依存する)の 3 つに分けられる(図1).吸水性
は,①の濡れ広がる過程を反映した特性であり,その拡散
べたつき感の評価に用いた試料を表 1 に示す.なお,
した面積により②の恒率減少期間の勾配は決定されてしま
布帛の重さと同じ量の水を含ませて,前腕部を滑らせた時
う.そして,織組織や編組織,繊維素材の親水性,疎水性
の官能評価についても併せて表記した.
などの特定により,③の減率減少期間は影響を受けてしま
4 業界法による評価方法
う.①の特性は繊維素材そのものの親水性の度合いや,疎
現在,業界で用いられている液滴を滴下した時の質量減
水性の繊維であっても繊維間の毛管現象による水の濡れ広
少速度を,初期量を 100 %として行った評価を行った.
がりなどで変わってくる.最近のクールビズ素材は濡れ広
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神奈川県産業技術センター研究報告 No.20/2014
図 4 給水量に対する滑り抵抗の変化(織物②)
表 2 滑り抵抗の結果
図 2 各試料の経時変化に対織物する残留水分率
②
品名
織物①
織物②
ニット①
滑り抵抗
(N)
11.2
8.1
2.6
③
表 3 最大滑り抵抗を示す給水量
品名
織物①
織物②
ニット①
最大滑り抵抗を示
す時の給水量(ml)
0.15
0.94
6.2
した.それぞれの測定結果を表 2 に示す.この評価での
順番は官能評価と同じであり,この値は,べたつき感の評
価として適切であると考えられる.
図 3 吸水速乾ニットの蒸散率に関する変動率
5.2 保水量に対する滑り抵抗の変化
それぞれの布帛の厚さや織,編組織の違いにより給水保
これは,それぞれの布帛に 0.5 mlの蒸留水を滴下し,
持量が異なる,もしくはアクリル板との界面に存在する水
その重量減少率を算出したものである(図 2).
の量の変化により,滑り抵抗が異なる可能性があるため,
これからも,乾燥速度が速いことが,必ずしも官能評
給水量を変化させながら,滑り抵抗を測定してみたところ,
価のべたつき感と相関があるとは言えないことがわかる.
以下のような結果が得られた(図 4).また,それぞれの
また,布帛内での水分移動は②の恒率減少期間よりも
滑り抵抗の最大値を示す時の給水量は,以下の表のような
結果となった(表 3).
③の減率減少期間にその特定が反映されている.そこで③
の減率減少区間での評価が可能か検討したところ,残留水
この給水量の多い順番は,官能評価での順番を同じであ
分率の変動率が大きく,その期間での評価することが難し
り,この方法による評価も適切であると考えられる.
いことがわかった(図 3).
6 まとめ
5 べたつき感の評価方法
本報告は,クールビズに関する商品群のべたつき感を
5.1 定量吸水による滑り抵抗
実際の感覚に近い滑り抵抗の大小および,最大滑り抵抗を
べとつき感を評価する方法として,アクリル板に布帛を
示す給水量により評価する方法を提案するものである.
置き,それに蒸留水を滴下して水平方向の滑り抵抗をデジ
吸水速乾素材は,乾燥速度が速い場合でもべとつき感
タルフォースゲージ(IMADA 社製,ZP-200N)により
が大きい布帛もあり,一般的にイメージしている,乾燥が
測定した.その滑り抵抗を測定する条件を決めるため,試
速ければさらっとした感覚が得られるのではないかという
料長を 5 cm,10 cm,15 cm,試料幅を同様に 5 cm,10
考えに合わない例もあることが明らかとなった.いわば,
cm,15 cm の組み合わせで試験条件を検討した結果,い
布帛に水が残っていても,その厚さによる給水保持量の量
cm2(試料幅
や形状などにより,皮膚との間の滑り抵抗が低くなるよう
10 cm,試料長 15 cm もしくは試料幅 15 cm,試料長 10
な布帛の設計が重要になることを示している.それらを適
cm)ときが,ばらつきが最小となったので,最適条件と
切に評価できる評価方法をつくる事により,より適切な商
した.なお,給水量は布帛の重量と同じ量の蒸留水を滴下
品開発の一助となるだろうと思われる.
ずれの試料においても,重なり面積が 150
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