金属纤维
阅读：509发布：2021-04-12
专利汇可以提供金属纤维专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种金属 纤维 。所述金属纤维(10)组合有表面(21)经粗糙化的金属线(20)和纤维(30)。，下面是金属纤维专利的具体信息内容。
金属纤维
技术领域
[0001] 本实用新型涉及金属纤维。
背景技术
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1：日本特开2005-256212号公报实用新型内容
[0006] 实用新型要解决的技术问题
[0007] 近年来，不限于防割用途，要求各种用途的纤维制品。为了制造适于各用途的纤维制品，需要具有所期望的功能的纤维。
[0008] 因此，本实用新型的目的在于提供具有所期望的功能的金属纤维。
[0009] 用于解决技术问题的方法
[0010] 为了达成上述目的，本实用新型一个方式的金属纤维组合有表面经粗糙化的金属线和纤维。
[0011] 实用新型效果
[0013] 图1为实施方式的金属纤维的示意图。
[0014] 图2为实施方式的变形例的金属纤维的示意图。
[0015] 图3为表示实施方式的金属纤维的制造方法的流程图。
[0016] 图4为实施方式的纤维制品的一个例子手套的外观图。
[0017] 符号说明
[0018] 10、11 金属纤维
[0019] 20 金属线
[0020] 21 表面
[0021] 30 纤维
具体实施方式
[0022] 以下，使用附图详细地说明本实用新型实施方式的金属纤维。其中，以下说明的实施方式均表示本实用新型的一个具体例子。因此，以下实施方式所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置及连接方式、步骤、步骤的顺序等为一个例子，并不是为了对本实用新型进行限定。因而，以下实施方式的构成要素中，对于表示本实用新型最上位概念的独立权利要求书中未记载的构成要素，作为任意的构成要素进行说明。
[0023] 另外，各图为示意图，并未严格地进行图示。因此，例如各图中比例尺等并非完全一致。另外，各图中对于实质上相同的构成使用相同的符号，重复的说明省略或简化。
[0024] (实施方式)
[0025] [构成]
[0026] 首先，使用图1说明能够用于各种纤维制品的金属纤维的构成。图1为本实施方式的金属纤维10的示意图。
[0027] 如图1所示，金属纤维10具备金属线20和纤维30。具体而言，金属纤维10组合有金属线20和纤维30。本实施方式中，金属纤维10是以纤维30为芯丝、卷绕金属线20而成的包芯纱。具体而言，以纤维30为芯丝将其拉伸进行固定，在纤维30的周围以金属线20为鞘丝进行卷绕(即进行包芯加工)，从而制造金属纤维10。
[0028] 其中，金属线20的捻数(在1m芯丝间缠绕鞘丝的次数)并无特别限定。如图1所示，金属线20可以是每1圈地空有间隔、也可以是相邻的一圈密合在一起。
[0029] 金属线20经过表面处理。即，对金属线20的表面21进行用于使表面粗糙度Ra为规定范围的表面处理。具体而言，金属线20的表面21被粗糙化。本实施方式中，金属线20的表面粗糙度Ra例如为0.15μm以上且0.25μm以下。
[0030] 本实施方式中，金属线20的线径比纤维30的线径小。具体而言，金属线20的线径为80μm以下，例如为30μm等。由于金属线20的线径足够小，因此金属线20的柔软性增加而变得易于弯曲。由此，包芯加工变得易于进行。
[0031] 金属线20具体地为钨线。表面21未经粗糙化的钨线的表面粗糙度Ra例如为0.10μm以下。钨线使用纯钨制造。具体而言，钨线的纯度为99.9％以上。钨线的纯度例如可以为95％以上，但并不限定于此。钨线的截面形状是圆形的，但并不限定于此。
[0032] 极细的钨线(金属线20)例如可通过以下的方法制造。首先，对粒径为5μm的钨粉末进行冲压成型、烧结，进行铸锭化。接着，对已铸锭化的钨块自周围进行锻造压缩、实施进行伸展的模锻加工，从而制成金属丝状。之后，进行使用了拉丝模的拔丝(拉丝)。拔丝通过按孔径逐渐减小的顺序使用孔径相互不同的多个拉丝模来进行。
[0033] 例如50MG时的钨线所含的氧化物量的重量比为0.2％以上且0.5％以下时，将孔径为200μm的单晶金刚石模具作为最初的模具开始拔丝。由此，可以制造表面粗糙度Ra为0.10μm以下的钨线。其中“MG”是指利用毫克表示长度为200mm的线的质量的数值单位。
[0034] 之后，对达到所期望线径的钨线实施表面处理。具体而言，通过使钨线的表面变得粗糙，在表面上形成微小凹凸。例如通过使药剂接触于钨线，在表面上形成微小凹凸。
[0035] 药剂例如是双氧水(H2O2)或碱系溶液。在放入于适当大小的容器中的药剂中浸渍钨线，由此可以使药剂接触于钨线的整个表面。另外，也可使用喷雾器等向钨线吹附药剂。由此，制造表面经粗糙化的钨线(金属线20)。具体而言，制造表面21的表面粗糙度Ra为0.15μm以上且0.25μm以下的钨线(金属线20)。
[0036] 另外，钨线通过使用了多个拉丝模的拔丝，抗拉强度增加。即，钨线即便是变得极细也难以断裂，甚至是通过变得极细而变得结实。例如线径为22μm以下的极细的钨线具有抗拉强度及硬度高、且易于弯曲、易于加工的优点。
[0037] 纤维30例如是化学纤维，是芳纶纤维或尼龙系纤维。作为芳纶纤维，例如可以使用Kevlar(注册商标)等用芳香族聚酰胺系树脂材料制造的纤维。作为尼龙系纤维，例如可以使用Dyneema(注册商标)等用超高分子量聚乙烯制造的纤维。
[0039] 本实施方式中，纤维30的线径比金属线20的线径大，例如为100μm等，但并不限定于此。
[0040] [效果等]
[0041] 如上所述，本实施方式的金属纤维10组合有表面21经粗糙化的金属线20和纤维30。例如金属纤维10是以纤维30为芯丝、卷绕金属线20而成的包芯纱。
[0042] 由此，由于金属纤维10具备金属线20，因此可以利用构成金属线20的金属材料的性质，发挥各种功能。例如通过使用硬的金属材料，可以在防割用途的纤维制品的制造中利用金属纤维10。或者，可以利用金属材料的导电性，在能够通电的纤维制品的制造中利用金属纤维10。另外，通过使用原子量大的金属材料，可以在放射线遮蔽用途的纤维制品的制造中利用金属纤维10。
[0043] 另外，由于金属纤维10具备纤维30，因此在纤维30的长度方向上设有金属线20的伸缩余地。因此，与仅具备金属线20的金属纤维相比，可以提高伸缩性。通过提高金属纤维10的伸缩性，可以容易地将金属纤维10用在衣料用途中。
[0044] 如此，根据本实施方式，可以提供具有所期望的功能的金属纤维10。
[0045] 另外，由于金属线20的表面21经粗糙化，因此金属线20与纤维30变得易于挂住。即，金属线20相对于纤维30变得难以打滑，金属线20与纤维30的密合性增加。因此，金属线
20与纤维30变得难以解开。
20与纤维30变得难以解开。
[0046] 由此，使用金属纤维10制造纤维制品时、及使用制造后的纤维制品时，可抑制断线及开线的发生。因此，通过使用本实施方式的金属纤维10，可以制造可长期发挥功能的品质优异的纤维制品。
[0047] 另外，例如金属线20的表面粗糙度Ra为0.15μm以上且0.25μm以下。
[0048] 由此，可以增加金属线20与纤维30的密合性。例如在表面21未经粗糙化的金属线20中，表面粗糙度Ra达到0.10μm以下、金属线20相对于纤维30变得易于打滑。因此，金属线
20与纤维30变得易于解开。随着表面粗糙度Ra变得比0.10μm更大，金属线20相对于纤维30的打滑得到抑制。表面粗糙度Ra为0.15μm以上时，金属线20与纤维30的密合性充分地提高，金属线20与纤维30变得难以解开。
20与纤维30变得易于解开。随着表面粗糙度Ra变得比0.10μm更大，金属线20相对于纤维30的打滑得到抑制。表面粗糙度Ra为0.15μm以上时，金属线20与纤维30的密合性充分地提高，金属线20与纤维30变得难以解开。
[0049] 另外，由于表面粗糙度Ra为0.25μm以下，因此确保一定程度的滑动性。因而，包芯加工变得易于进行，金属纤维10的制造变得容易。另外，例如使用金属纤维10进行纺织加工或编织加工制造纤维制品时，可以抑制织布机或编织机的磨耗。
[0050] 另外，例如金属线20为钨线。
[0051] 由此，钨由于摩氏硬度高，因此可以提高金属纤维10的防割性。另外，钨由于原子量大，因此可以提高由金属纤维10带来的放射线的遮蔽效果。另外，钨由于与不锈钢等相比熔点足够高，因此可以提高金属纤维10的耐热性。
[0052] 另外，例如金属线20的线径比纤维30的线径小。
[0053] 由此，通过利用比纤维30更细的金属线20，可以使手感及触感变得良好。例如即便是将使用金属纤维10制造的衣料等的纤维制品穿在身上时，也可充分地减轻刺扎感、可以没有不适感地进行穿着。特别是钨线通过变得极细而强度增加，因此通过利用极细的钨线作为金属线20，可以制造强度优异且能够没有不适感地穿着的衣料等的纤维制品。
[0054] 另外，例如纤维30为芳纶纤维或尼龙系纤维。
[0055] 由此，例如由于Kevlar等芳纶纤维或Dyneema等尼龙系纤维的硬度高，因此可以进一步提高金属纤维10的防割性。
[0056] [变形例]
[0057] 接着，对实施方式的金属纤维的变形例进行说明。
[0058] 本变形例中，金属线20与纤维30的组合方式与实施方式不同。以下，以与实施方式的不同点为中心进行说明，对于共同点将说明省略或简化。
[0059] 图2为本变形例的金属纤维11的示意图。如图2所示，金属纤维11是将金属线20和纤维30捻合在一起的并捻纱。具体而言，将金属线20和纤维30并列、进行加捻(即进行并捻加工)，从而制造金属纤维11。金属纤维11是粗细(线径)不同的金属线20与纤维30捻合在一起而成的。
[0060] 本变形例的金属纤维11中，与金属纤维10同样，也可以发挥所期望的功能。另外，由于金属线20的表面21经粗糙化，因此金属线20与纤维30的密合性增加、金属线20与纤维30变得难以解开。
[0061] [金属纤维的制造方法]
[0062] 这里，使用图3说明本实施方式的金属纤维10或11的制造方法。图3为表示本实施方式的金属纤维10或11的制造方法的流程图。
[0063] 如图3所示，首先准备规定线径以下的金属线20(S10)。具体而言，进行使用了如上所述的多个拉丝模的拔丝，制造线径为80μm以下(例如22μm以下)的极细的钨线。由此，准备表面21光滑的金属线20。所准备的金属线20(钨线)的表面粗糙度Ra例如为0.10μm以下。
[0064] 接着，对所准备的金属线20的表面21进行粗糙化(S20)。例如通过在双氧水(H2O2)或碱系溶液中浸渍金属线20，对表面21进行粗糙化。由此，制造表面粗糙度Ra为0.15μm以上且0.25μm以下的金属线20。
[0065] 接着，将表面21经粗糙化的金属线20与纤维30组合(S30)。例如以纤维30为芯丝，将表面21经粗糙化的金属线20缠绕在纤维30周围，由此形成作为包芯纱的金属纤维10。或者，通过将纤维30和表面21经粗糙化的金属线20并列地进行加捻，形成作为并捻纱的金属纤维10。
[0066] 如上所述，本实施方式的金属纤维10或11的制造方法包含以下工序：准备规定线径以下的金属线20的工序(S10)；对所准备的金属线20的表面21进行粗糙化的工序(S20)；和将表面21经粗糙化的金属线20与纤维30组合的工序(S30)。
[0067] 由此，可以制造具有所期望的功能的金属纤维10或11。
[0068] [纤维制品]
[0069] 接着，对使用本实施方式的金属纤维10制造的纤维制品进行说明。图4为本实施方式的纤维制品之一例的手套100的外观图。其中，图4中，仅拇指和食指的前端图示了织眼，手套100的整体为织眼状。
[0070] 手套100例如为作业用手套，具有掌部和5根指部。手套100通过以金属纤维10为经线和纬线实施纺织加工来制造。手套100的纺织组织例如为斜纹(具体地为具有2/2斜纹组织的四线斜纹)。具体而言，如图4所示，通过构成经线的多个金属纤维10与构成纬线的多个金属纤维10每2根地交替地上下交叉，形成手套100。
[0071] 另外，手套100的纺织组织并不限定于此，也可以是三线斜纹或具有3/1斜纹组织的四线斜纹等其他斜纹。或者，手套100的纺织组织还可以是平纹或缎纹。另外，手套100还可以通过使用金属纤维10作为针织纱，以规定的隔距数实施经平编织等编织加工来制造。
[0072] 需要说明的是，虽然示出了使用金属纤维10制造手套100的例子，但并不限定于此。也可以使用变形例的金属纤维11制造手套100。
[0073] 另外，作为使用金属纤维10或11制造的纤维制品的一个例子，说明了手套100，但并不限定于此。使用金属纤维10或11制造的纤维制品例如可以是帽子、上衣、裤子、袜子、内衣、腰包等衣服。或者，纤维制品还可以是帐篷、睡袋、包、旗帜等并非穿在人身上的物品。
[0075] (其他)
[0076] 以上，基于上述实施方式说明了本实用新型的金属纤维，但本实用新型并不限定于上述实施方式。
[0078] 另外，例如上述实施方式中示出了组合有1根金属线20和1根纤维30的金属纤维10及11，但组合各个金属线20及纤维30的根数并不限定于此。例如可以是将2根以上的金属线20与1根纤维30组合。具体而言，金属纤维10还可以是以1根纤维30为芯丝、与2根以上的金属线20一起卷绕而成的包芯纱。金属纤维11还可以是将1根纤维30与2根以上的金属线20捻合在一起而成的并捻纱。
[0079] 或者，还可以将1根金属线20与2根以上的纤维30组合。具体而言，金属纤维10可以是将2根以上的纤维30合并作为芯丝、卷绕1根金属线20而成的包芯纱。金属纤维11还可以是将2根以上的纤维30与1根金属线20捻合在一起而成的并捻纱。
[0080] 另外，还可以将2根以上的金属线20与2本以上的纤维30组合。具体而言，金属纤维10可以是将2根以上的纤维30合并作为芯丝、与2根以上的金属线20一起卷绕而成的包芯纱。金属纤维11还可以是将2根以上的纤维30与2根以上的金属线20捻合在一起而成的并捻纱。
[0081] 此时，使用多个金属线20时，多个金属线20可以使用相互间相同的材料制造，可以使用不同的材料制造。例如作为多个金属线20，可以使用钨线和钼线。另外，多个金属线20可以是相互间相同的线径、也可以是不同的线径。
[0082] 另外，使用多个纤维30时也同样，多个纤维30可以使用相互间相同的材料制造，也可以使用不同的材料制造。
[0083] 另外，例如上述实施方式中，示出了金属线20的线径小于纤维30的线径的例子，但并不限定于此。例如，金属线20的线径与纤维30的线径也可以相等。
[0084] 另外，通过对各实施方式实施本领域技术人员所想到的各种变形而获得的方式、或者在不脱离本实用新型主旨的范围内通过任意组合各实施方式的构成要素及功能而实现的方式也包含在本实用新型内。
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