高度なテキスタイル繊維の選択
化学繊維は、その原料の起源に基づいて、再生繊維(半合成繊維とも呼ばれます)と合成繊維の 2 つの主要なグループに主に分類されます。この分類は、製造プロセスを区別するだけでなく、環境への影響、性能特性、適用範囲にも影響を与えるため、さまざまな業界での役割を理解するために不可欠です。
再生繊維は、再生可能資源から抽出された天然ポリマーから得られ、天然繊維と完全合成繊維の間の橋渡しとなります。一般的な原材料には、木材パルプ (松、樺、ユーカリなどの木から得られる)、コットンリンター (繰り綿の後に綿の種子に残る短い残留繊維)、竹パルプ、さらには藻類が含まれます。製造プロセスには、これらの天然素材を可溶性ポリマーの形に分解し、湿式紡糸や乾式紡糸などの技術を使用して連続フィラメントに紡糸することが含まれます。
ビスコースレーヨンは、最も広く使用されている再生繊維の 1 つです。その製造は、木材パルプを濃水酸化ナトリウム溶液で処理してアルカリセルロースを形成することから始まり、次にこれを二硫化炭素と反応させて可溶性化合物であるセルロースザンテートを生成します。このザンテートを希水酸化ナトリウムに溶解して粘稠な「紡糸ドープ」を形成し、これを凝固浴(通常は硫酸を含む)に押し出して凝固させてフィラメントを形成します。ビスコースレーヨンは、その柔らかな質感、通気性、綿に似た手触りが高く評価されており、衣類、ホームテキスタイル(ベッドリネンやカーテンなど)、さらには医療用包帯にも適しています。
より高度な再生繊維であるリヨセルは、従来のビスコース生産に伴う環境問題の一部に対処します。これは、木材パルプを有機溶媒 (N-メチルモルホリン N-オキシド、つまり NMMO) に溶解するクローズド ループ プロセスを使用しており、95% 以上の率でリサイクルされます。これにより、ビスコースと比較して化学廃棄物と水の消費量が大幅に削減されます。リヨセル繊維は丈夫で吸湿発散性があり、好気的条件下では生分解性があるため、持続可能なファッション、アクティブウェア、ベビー服などで人気があります。もう 1 つの再生繊維であるキュプラは、銅のアンモニア溶液に溶解した綿リンターから作られます。シルクのような滑らかな光沢があり、高級アパレルの裏地やデリケートな衣類などによく使われています。
対照的に、合成繊維は、石油、天然ガス、石炭などの再生不可能な資源から合成された合成ポリマーから製造されます。製造プロセスは、これらの化石燃料をモノマー(低分子単位)に精製することから始まり、次に縮合重合や付加重合などの化学反応を通じて長鎖ポリマーに重合されます。これらのポリマーは次に溶融または溶解され、繊維に紡糸されます。
ポリエステルは世界で最も広く生産されている合成繊維であり、化学繊維総生産量の 50% 以上を占めています。テレフタル酸やエチレングリコールなどのモノマーから合成され、重合してポリエチレン テレフタレート (PET) が形成されます。ポリエステル繊維は丈夫でしわになりにくく、速乾性があり、色あせしにくいため、衣料品(T シャツやジャケットからフォーマルウェアまで)、室内装飾品、工業用生地、さらには再生ペットボトル(再生ポリエステル繊維に加工される)にも使用されています。
ナイロン (ポリアミド) も主要な合成繊維であり、その優れた弾性と耐久性で知られています。ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸 (ナイロン 6,6 の場合) またはカプロラクタム (ナイロン 6 の場合) などのモノマーから生成されます。ナイロン繊維は高い引張強度と耐摩耗性を備えているため、スポーツウェア (レギンス、水着、運動靴下など)、靴下、ロープ、歯車やコンベア ベルトなどの機械部品に最適です。アクリルは「人工ウール」とも呼ばれ、アクリロニトリルモノマーから作られます。ウールの暖かさと柔らかさを模倣していますが、より手頃な価格で、虫害に強いです。アクリル繊維はセーター、毛布、アウトドア用衣類、ぬいぐるみなどに使用されています。
軽量の合成繊維であるポリプロピレンは、プロピレンモノマーから得られます。吸湿性が極めて低く (重量の 0.1% 未満)、ほとんどの化学薬品に対して耐性があるため、アクティブウェア、医療用繊維 (サージカル マスク、ガウン、使い捨て手袋など)、ジオテキスタイル、および包装材料に適しています。特殊合成繊維であるスパンデックス (エラスタン) は優れた伸縮性を備えており、元の長さの最大 600% まで伸び、すぐに回復します。そのため、レギンス、下着、コンプレッション スポーツウェアなど、体にぴったりフィットする衣類には欠かせないものとなっています。
原料供給源によるこの分類は、特定の用途に適切な化学繊維を選択するための明確な枠組みを提供します。再生繊維は持続可能性と自然な美しさを優先する場合に好まれますが、合成繊維は高強度、耐久性、特殊な機能特性が必要なシナリオに優れています。合成繊維 環境に優しい繊維 産業用繊維