JP3685273B2 - 伸縮性を有する織物及びその製造法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、紡績糸使いの織物でありながらも、伸縮性及び伸長回復性に富んだ織物及びその製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、衣料用途特にユニフォーム、スポーツ衣料等には、機能性、フィット性の要求から伸縮性及び伸長回復性に富んだ布帛が求められている。
【0003】
伸縮性を付与する方法としては、古くは、天然ゴムを用いたり、近年ではポリエステルやナイロンの仮撚加工糸を用いたり、伸縮性を有するポリウレタン糸を用いたり、さらにはこれらの糸を芯にして紡績糸やフィラメント糸を巻きつけて得たカバリング糸を用いたり、綿糸にアルカリ処理を施して綿糸を膨潤させて外力を加えて捲縮率を高めようとするケミカルストレッチ法等が用いられていた。
【0004】
また、2、2−ビス〔4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル〕プロパン2〜7モル%とイソフタル酸5〜13モル%とを共重合したエチレンテレフタレート単位主体の共重合ポリエステルと、実質的にエチレンテレフタレート単位よりなるポリエステルとからなる複合繊維を70重量%以上含む紡績糸を用いて伸縮性を出した織物も提案されている(特開平7−150429号公報)。
【0005】
しかし、これらの方法において天然ゴムを用いる方法によると、天然ゴムが太番手であるために布帛の用途が限定され、また、天然ゴムが脆化して耐久性に欠けたり、天然ゴムであるために伸縮性の均一性が欠けるという問題があった。
また、仮撚加工糸を用いる方法によると、伸縮性を出すために粗い織物にせざるを得ず、したがって風合が悪くなるという問題があった。
【0006】
さらに、カバリング糸を用いる方法によると、カバリングに要する工程数の増加、準備、製織での張力管理等で高度な技術が要求され、製品においても特にポリウレタン使いの場合には耐光、耐熱等の堅牢度不安から脆化問題が存在した。さらにまた、ケミカルストレッチ法によると、伸長率、伸長回復率に限界があった。
【0007】
また、特開平7−150429号公報に記載されている技術は、次のような欠点を有していた。伸長率が4〜18%と範囲がせまく伸縮性織物として汎用性に欠ける点があった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来の技術による織物の欠点を改良し、紡績糸使いの織物であっても伸縮性及び伸長回復性に優れた伸縮性を有する織物及びその製造法を提供することを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、かかる課題を解決するために次の手段をとるものである。すなわち、本発明は、エチレンテレフタレート単位を主体とし金属塩スルホネート基を有する構成単位1〜3モル%およびイソフタル酸2〜10モル%を共重合成分とする共重合ポリエステル(A)と、ポリエチレンテレフタレートまたはエチレンテレフタレート単位を主体とし前記共重合ポリエステル(A)よりも低収縮性の共重合ポリエステル(B)とが偏芯的に接合されている偏芯型複合繊維を55重量%以上含有する紡績糸が、単糸又は合撚糸の形で経糸及び/又は緯糸に用いられてなる織物であって、該紡績糸が織物全体に対して25〜100重量%を占め、該織物の伸長率が5〜45%、伸長回復率が70%以上であることを特徴とする伸縮性を有する織物である。
【0010】
前記織物において、伸長率が20〜45%であるものは、本発明の好ましい実施態様である。また、目付が50〜800g/m2 、厚さが0.15〜2.4mmの範囲にあるものは本発明の好ましい実施態様である。また、織物が起毛織物であることも好ましい実施態様である。
【0011】
また、本発明は、潜在捲縮性偏芯型複合繊維を55重量%以上含有する紡績糸を製造し、単糸又は合撚糸の形で、織物全体に対して25〜100重量%を占めるように経糸及び/又は緯糸に用いて織物を製造し、ついで該織物を湿熱125℃以上又は乾熱160℃以上でしかもフリー状態で熱処理することを特徴とする伸縮性を有する織物の製造法である。
【0012】
前記製造法において、フリー状態が経糸方向で+10%以上、緯糸方向で+10%以上のオーバーフィード状態であることも、好ましい実施態様であり、熱処理前又は後で減量率20%以下の減量加工を行なうこと、さらに減量加工後さらに起毛加工することも好ましい実施態様である。
【0013】
また、潜在捲縮性偏芯型複合繊維が、160℃、荷重36mg/dの荷重下の乾熱収縮率が5%以上で且つ160℃、無荷重下の熱処理時の発現捲縮数が40個/インチ以上であるポリエステル複合繊維であることも、好ましい実施態様である。
さらにまた、紡績糸の160℃における乾熱収縮率が20%以上であることも、本発明の好ましい実施態様である。
また、前記潜在捲縮性芯型複合繊維がエチレンテレフタレート単位を主体とし金属塩スルホネート基を有する構成単位1〜3モル%およびイソフタル酸2〜10モル%を共重合成分とする共重合ポリエステル(A)と、エチレンテレフタレート単位を主体とし前記共重合ポリエステル(A)よりも低収縮性の共重合ポリエステル(B)またはポリエチレンテレフタレートとが偏芯的に接合されている複合繊維であることも、好ましい実施態様である。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。本発明の伸縮性を有する織物は、伸長率が5〜45%、伸長回復率が70%以上でなければならない。
伸長率が5%未満ではフィット性が不充分でストレッチ機能が得られにくく好ましくない。他方、伸長率が45%をこえると糸同士の交錯点が少なくなって伸長回復率が低下して好ましくない。風合の点から20〜30%が好ましい。20%未満であると適度なドレープ性がなく着衣時に軽量感が感じられないため好ましくなく、他方、30%をこえると着衣時にドレープ性が高すぎて重量感を感じることにより好ましくない。
また、伸長回復率が70%未満では織物の形態維持性が低くなって好ましくない。好ましくは80%以上が好ましい。
【0015】
さらにまた、目付も伸縮性、伸長回復製に影響を与え、目付が50g/m2 未満であると織物の経、緯糸本数が極端に少なくなり糸同士の交錯点がルーズになって伸長回復性が低下して好ましくない。
他方、目付が800g/m2 をこえると糸同士の交錯点が極端に増して目詰まりを起こし、また、製織限界に近づいて粗硬となり伸縮性が低下して好ましくない。100g/m2 〜500g/m2 がより好ましい範囲である。
【0016】
また、前記織物は、厚さとして0.15〜2.4mmの範囲のものが好ましい。厚さが0.15mm未満では、使用する紡績糸を細くしなければならず、したがって伸縮性が低下して好ましくない。逆に2.4mmをこえると紡績糸が極めて太くなり、伸縮性は得られるものの風合が損なわれて好ましくない。好ましくは0.25〜1.7mmの厚さがより好ましい。
【0017】
また、本発明の伸縮性を有する織物は起毛してあってもよい。この場合には、多方面の用途に展開可能となる。
【0018】
そして、かかる性質を有する伸縮性を有する織物は、偏芯型複合繊維を55重量%以上含有する紡績糸を、単糸又は合撚糸の形で経糸及び/又は緯糸に25〜100重量%含んでいなければならない。
本発明に係る紡績糸としては、偏芯型複合繊維を55重量%以上含有することが伸縮性を充分に発揮させる点から必要である。55重量%未満では、撚の拘束状態下の紡績糸内で捲縮発現が不充分となり好ましくない。
【0019】
もちろん、紡績糸には45重量%未満の範囲内で通常のポリエステル繊維などの合成繊維、アセテート繊維などの半合成繊維、レーヨン、ポリノジックなどの再生繊維、又は綿、羊毛、麻等の天然繊維を適宜混綿して相手素材の特徴を生かし、製品風合い、機能性を同時に満すようにしてもよい。
【0020】
そして前記紡績糸は、該織物全体に対して25〜100重量%含まれていることが好ましい。25重量%未満では充分な伸縮性が得られず好ましくない。35〜100重量%がより好ましい範囲である。
【0021】
ところで、偏芯型複合繊維としては、いわゆるサイドバイサイド型、芯鞘の偏芯型の複合繊維が含まれる。好ましい一例として、エチレンテレフタレート単位を主体とし金属塩スルホネート基を有する構成単位1〜3モル%およびイソフタル酸2〜10モル%を共重合成分とする共重合ポリエステル(A)と、エチレンテレフタレート単位を主体とし前記共重合ポリエステル(A)よりも低収縮性の共重合ポリエステル(B)またはポリエチレンテレフタレートとが偏芯的に接合されている複合繊維が挙げられる。
【0022】
なお、前記金属塩スルホネート基を有する構成単位としては、下記の一般式で示される化合物(但し、XはNa、K、Li等)が例示される。
【0023】
【化1】
【0024】
以下に本発明の製造法について説明する。
まず、潜在捲縮性偏芯型複合糸繊維を55重量%以上含有する紡績糸を製造する。潜在捲縮性偏芯型複合繊維を用いるのは、製織後の熱処理によって弾性回復性ひいては伸長率及び伸長回復率を高めるためである。
そして、該潜在捲縮性偏芯型複合繊維は、160℃、荷重36mg/dの荷重下の乾熱収縮率が5%以上でなければならない。これは、捲縮発現によって高収縮成分と低収縮成分の間で糸長差を出すためである。
【0025】
また、160℃、無荷重下の熱処理時の発現する捲縮数が40個/インチ以上であることが好ましい。これは、織物の伸長率及び伸長回復率を高めるためである。発現する捲縮数が40個/インチ未満では伸縮性及び伸長回復性が低下するので好ましくない。発現する捲縮数の上限はないが、紡績工程通過性や織物製品の風合から65個/インチ以下が好ましく、また、伸縮性、伸長回復性に特に優れた織物を得る観点から50個/インチ以上がより好ましい。
【0026】
なお、前記潜在捲縮性偏芯型複合繊維に機械捲縮数3〜15個/インチを付与しておくことが、紡績工程特に混打綿、梳綿工程通過時に潜在捲縮の発現による可紡性低下を防ぐため、及びネップや未開繊トラブルを発生させないために好ましい。
【0027】
前記潜在捲縮性偏芯型複合繊維の例としては、すでに述べたようなサイドバイサイドタイプが好ましく推奨される。すなわち、エチレンテレフタレート単位を主体とし、金属塩スルホネート基を有する構成単位1〜3モル%、好ましくは1.5〜2.7モル%、およびイソフタル酸2〜10モル%好ましくは3〜8モル%を共重合成分とする共重合ポリエステル(A)と、エチレンテレフタレート単位を主体とし、上記共重合ポリエステル(A)よりも低収縮性の共重合ポリエステル(B)またはポリエチレンテレフタレートをサイドバイサイドに接合した複合繊維が挙げられる。ここで、金属塩スルホネート基を有する構成単位としては、下記の一般式で示される化合物(但し、XはNa、K、Li等)が例示される。
【0028】
【化2】
【0029】
本発明の複合繊維において、その一方の高収縮成分を構成する共重合ポリエステル(A)は、共重合成分として金属塩スルホネート基を有する構成単位を含有しているので他方の低収縮成分のポリエチレンテレフタレートまたは共重合ポリエステル(B)に比べて紡糸延伸後の弾性回復性に優れており、そのため複合繊維は、高収縮成分である共重合ポリエステル(A)の側を内側にして湾曲する。またこの共重合ポリエステル(A)は上記の金属塩スルホネート基を有する構成単位のほかにイソフタル酸を共重合成分として含有しているので上記金属塩スルホネート基を有する構成単位のみを含有する場合に比べて高収縮成分としての熱収縮率が大きく、低収縮成分との熱収縮差が一層大きくなり、そのため潜在捲縮機能が向上し、かつ複合繊維としての乾強度が向上する。
【0030】
ただし、共重合ポリエステル(A)における金属塩スルホネート基を有する構成単位の共重合割合が1モル%未満の場合は、延伸後の弾性回復が不足して潜在捲縮機能が不充分になり、反対に3モル%を超えると複合繊維の乾強度が不足する。
また上記共重合ポリエステル(A)におけるイソフタル酸の共重合量が2モル%未満の場合はポリエチレンテレフタレートまたは共重合ポリエステル(B)との熱収縮率差が不足し、潜在捲縮機能が不充分になり、反対に10モル%を超えると延伸後の弾性回復が不足して潜在捲縮機能が不充分になる。
ポリエステル(A)及び(B)には本発明の目的効果を損なわない範囲内で他の共重合成分を含んで良い。
さらにはポリエステル(A)および(B)又はどちらかに抗菌剤、消臭剤、難燃剤、染料、顔料、セラミックス等の特性付与剤や添加物を任意に配合することが出来る。
【0031】
叙上の紡績糸は後工程において乾熱160℃の弛緩熱処理によって潜在捲縮を発現させるが、ポリエステル自体の乾熱収縮部と発現捲縮部とがミックスされた紡績糸の乾熱収縮率が20%以上であることが重要である。20%未満では伸縮性が低下するので好ましくない。
【0032】
ついで、このようにして得た紡績糸を、単糸又は合撚糸の形で、織物全体に対して25〜100重量%を占めるように経糸及び/又は緯糸に用いて織物を製造する。25重量%未満になると伸縮性及び伸長回復性に乏しくなり好ましくない。なお、経方向に伸縮性を出すためには、経方向に前記紡績糸を用いればよい。織物としては綾又は朱子織物が好ましい。
【0033】
さらに前記織物を湿熱125℃以上又は乾熱160℃以上でしかもフリー状態で熱処理することが必要である。本発明方法において、フリー状態でしかも所定の温度以上で熱処理する必要がある。これは、潜在捲縮機能をほぼ完全に発現させ、残留潜在捲縮機能を無くすためである。
湿熱125℃未満または乾熱160℃未満になると潜在捲縮機能の発現が不完全となって好ましくない。したがって、湿熱で125〜140℃、乾熱で160〜180℃がより好ましい。
【0034】
前記フリー状態は、経糸方向で+10%以上、好ましくは+20%以上、緯糸方向で+10%以上、好ましくは+10%〜+50%のオーバーフィード率が好ましい。これは、本発明に係る紡績糸に前述の熱処理によって収縮部分と捲縮部分が顕在化することを妨げないためである。
経糸方向で+10%未満のオーバーフィード率または緯糸方向で+10%未満のオーバーフィード率では、熱処理することによって顕在化する収縮部分と捲縮部分が不完全な状態となり、製品後の伸長率、伸長回復率、堅牢度に問題が発生するので好ましくない。
【0035】
なお、熱処理する場合には、後加工工程において乾熱又は湿熱処理を温度条件を勘案して兼用しても良い。
【0036】
さらに、前記熱処理の前又は後で減量率20%以下、好ましくは5〜10%の減量加工を行ない風合調整を行なうことが好ましい。その後、起毛処理を行なってもよい。
【0037】
【実施例】
以下に本発明を実施例により説明する。本明細書において用いた測定法は下記のとおりである。
(イ) ステープル繊維(デニール)
JIS L 1015 7.5A法に準じ、試料若干量を金ぐしで平行に引きそろえ、これを切断台上に置いたラシヤ紙の上にのせ、適度の力でまっすぐに張ったままゲージ板を圧着し、安全かみそりなどの刃で30mmの長さに切断し、繊維を数えて300本(繊維が短い場合は20mmの長さに切断したものを450本)を1組とし、その質量をはかり見掛繊度を求める。別に測定した平衡水分率をもって、次の式より正量繊度(D)を算出し、5回の平均値で表わした(小数点以下2桁迄)。
正量繊度(デニール)=D′×(100+Rc)/(100+Re)
ここに、D′は見掛繊度(デニール)、Rcは公定水分率(%)、Reは平衡水分率(%)である。
【0038】
(ロ)ステープル捲縮数(個/インチ)
JIS L1015 7.12法に準じ、表面が滑らかな紙片に長さ25mmの試料を1本ずつゆるませた状態で両端を貼りつけ捲縮試験機のつかみに取り付け、紙片を切断した後試料に2mg/dの荷重をかけたときのつかみ間の距離(mm)を読み、その間の山と谷との数をかぞえ2で除した値からインチ当りに換算して求める。
【0039】
(ハ) ステープルの乾熱収縮率(%)
JIS L 1015 7.15法に準じ、表面が滑らかな紙片に長さ25mmの試料を1本ずつゆるませた状態で両端を貼りつけ、垂下装置を用いてつかみ間隔を適当に設定して取り付け、試料を取り付けた紙片を切断した後、50mg/dの荷重をかけ、つかみ間の距離Lを測定する。試料を装置から外して乾燥機(温度160℃)の中に吊り下げ、30分放置後取り出し室温迄冷却後再び前記の荷重をかけたときのつかみ間の距離L′を求め、〔(L−L′)/L〕×100の式より求める。
【0040】
(ニ) 紡績糸の乾熱収縮率(%)
紡績糸を垂下装置を用いてつかみ間隔50cmに設定して取り付け140mg/dの荷重をかけつかみ間の距離Hを測定する。ついで紡績糸を装置から外して乾燥機(温度160℃)の中に吊り下げ、30分間放置後取り出し、室温まで冷却後、再び前記の荷重をかけたときのつかみ間の距離H′を測定し、〔(H−H′)/H〕×100から求める。
【0041】
(ホ) 素材混率(%)
JIS L1030に準じ、ポリエステルとその他素材の質量を測定する。ポリエステル複合繊維は、織物を分解して紡績糸となし、検撚機で解撚して短繊維にほぐし、高捲縮繊維として特定し、その質量を測定し混率を求める。
【0042】
(ヘ) 目付(g/m2 )
JIS L1096 6.4法に準じ、標準状態における質量を測り、1m2 当りの質量で表わした。
【0043】
(ト) 厚さ(mm)
JIS L1096 6.5法に準じ、厚さ測定器により一定時間(10秒)、一定圧力(240gf/cm2 )のもとで厚さを測定した。
【0044】
(チ) 伸長率(%)
JIS L1096 6.14.1法に準じ、B法(定荷重法)を用い、試験片(5cm×30cm)を引張試験機にセットし、静かに1.5Kgfの荷重をかけ、1分間放置後、伸びた長さL1 を測定し、もとの長さL0 とから〔(L1 −L0 )/L0 〕×100より求めた。
【0045】
(リ) 伸長回復率(%)
JIS L1096 6.14.2法に準じ、B1法(定荷重法)を用い、伸長率(%)の測定法の要領で試験片をセットし、1.5Kgfの荷重をかけ1時間放置後伸びた長さL1 を測り、次いで除重し、1時間後に前記の荷重をかけ再び長さL2 を測り、〔(L1 −L2 )/(L1 −L0 )〕×100より求めた。測定した。
【0046】
(ヌ) 起毛風合
10人の検査員によって官能評価を行なった。○は、起毛風合が充分にあることを示す。
【0047】
(ル) ストレッチ機能
10人の検査員によって官能評価を行なった。○はストレッチ機能が100%満足されるを、△はストレッチ機能が70〜99%満足されるを、×はストレッチ機能が70%未満満足されるを示す。
【0048】
実施例1
高収縮成分としてエチレンテレフタレート単位を主体とし、5−ソジウムスルホイソフタル酸ジエチレングリコールエステル1.5モル%およびイソフタル酸8モル%を共重合した共重合ポリエステルを、低収縮成分としてポリエチレンテレフタレートを使用し、紡糸温度290℃、単孔吐出量1g/min.(吐出割合50:50)、紡糸速度1600m/min.で紡出し、サイドバイサイド型の未延伸糸を製造した。この未延伸糸を収束し、延伸倍率1.4倍、延伸温度140℃で延伸し、次いでスタッフィングボックスで機械捲縮(10個/インチ)を付与し、ついで等長カットして繊維長51mm、繊度2.5デニールのサイドバイサイド型の偏芯型複合繊維ステープルを製造した。乾熱160℃、荷重36mg/dの荷重下の乾熱収縮率は8%、乾熱、160℃における無荷重下の熱処理時の発現捲縮数は55個/インチであった。
ついで、前記偏芯型複合繊維ステープル100重量%を用いて綿紡方式で英式綿番手30′s /1の紡績糸(撚係数3.2)を製造し、さらに右撚14t/インチの双糸(30′s /2)を製造した。
【0049】
ついで、前記双糸(30′s /2)を経糸、緯糸に用い、経糸密度59本/インチ、緯糸密度40本/インチ、組織ツイル2/1 の織物を製織し、乾熱125℃以上でしかも経糸方向+45%のオーバフィード状態で、緯方向はフリー状態で熱処理し、減量率5%の減量加工と130℃の染色加工を加え、さらにフランス式起毛機で化繊用針布(金井重要工業株式製4号)を用いて起毛加工を施し、表面をせん毛した。得られた生地について伸長率、伸長回復率などの物性を測定し紡績糸の物性とともに表1に示した。
【0050】
【表1】
【0051】
実施例2
実施例1の偏芯型複合繊維のステープル65重量%とポリエチレンテレフタレート繊維のステープル(2デニール×51mm)35重量%とを混紡して製造した混紡糸を用い、実施例1と同様にして生地を製造して物性を測定して表1に示した。
【0052】
比較例1
実施例1の偏芯型複合繊維のステープル50重量%とポリエチレンテレフタレート繊維のステープル(2デニール×51mm)50重量%とを混紡して製造した混紡糸を用い、実施例1と同様にして生地を製造して物性を測定して表1に示した。
【0053】
表1の結果から次のことが確認された。実施例1、2は伸長率、伸長回復率ともに優れており、表面フラノ調の起毛風合いに優れた織物でストレッチ機能にも優れたものであった。他方、比較例1は、偏芯型複合繊維のステープルが50重量%と少ないため、緯方向の伸長率が低く、また、伸長回復率も少ないために表面フラノ調タッチのものであったものの、ストレッチ機能が劣るものであった。
【0054】
【発明の効果】
本発明の伸長性を有する織物は、伸縮性、伸長回復性に優れ、アウター(紳士、婦人)、スポーツウエア、ユニフォーム等の機能性、フィット性の性能が要求される用途分野に好適なものであり、また製造法は叙上の織物、特に表面ソフトタッチで優れた起毛織物を製造することができる。
Claims (9)
- エチレンテレフタレート単位を主体とし金属塩スルホネート基を有する構成単位1〜3モル%およびイソフタル酸2〜10モル%を共重合成分とする共重合ポリエステル(A)と、ポリエチレンテレフタレートまたはエチレンテレフタレート単位を主体とし前記共重合ポリエステル(A)よりも低収縮性の共重合ポリエステル(B)とが偏芯的に接合されている偏芯型複合繊維を55重量%以上含有する紡績糸が、双糸の形で経糸及び/又は緯糸に用いられてなる織物であって、該紡績糸が織物全体に対して25〜100重量%を占め、該織物の伸長率が20〜45%、伸長回復率が70%以上であることを特徴とする伸縮性を有する織物。
- 目付が50〜800g/m2、厚さが0.15〜2.4mmの範囲にある請求項1に記載の伸縮性を有する織物。
- 織物が起毛織物である請求項1又は2に記載の伸縮性を有する織物。
- エチレンテレフタレート単位を主体とし金属塩スルホネート基を有する構成単位1〜3モル%およびイソフタル酸2〜10モル%を共重合成分とする共重合ポリエステル(A)と、ポリエチレンテレフタレートまたはエチレンテレフタレート単位を主体とし前記共重合ポリエステル(A)よりも低収縮性の共重合ポリエステル(B)とが偏芯的に接合されている潜在捲縮性偏芯型複合繊維を55重量%以上含有する紡績糸を製造し、双糸の形で、織物全体に対して25〜100重量%を占めるように経糸及び/又は緯糸に用いて織物を製造し、ついで該織物を湿熱125℃以上又は乾熱160℃以上でしかもフリー状態で熱処理することを特徴とする伸縮性を有する織物の製造法。
- フリー状態が経糸方向で+10%以上、緯糸方向で+10%以上のオーバーフィード状態である請求項4に記載の伸縮性を有する織物の製造法。
- 熱処理の前又は後で減量率20%以下の減量加工を行なう請求項4又は5に記載の伸縮性を有する織物の製造法。
- 減量加工後さらに起毛加工する請求項4〜6のいずれか1項に記載の伸縮性を有する織物の製造法。
- 潜在捲縮性偏芯型複合繊維が、160℃、荷重36mg/dの荷重下の乾熱収縮率が5%以上で且つ160℃、無荷重下の熱処理時の発現する捲縮数が40個/インチ以上であるポリエステル複合繊維である請求項4〜7のいずれか1項に記載の伸縮性を有する織物の製造法。
- 紡績糸の160℃における乾熱収縮率が20%以上である請求項4〜8のいずれか1項に記載の伸縮性を有する織物の製造法。
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