特殊化学繊維の選定
化学繊維はその原料の産地により、主に再生繊維(半合成繊維)と合成繊維に大別されます。各カテゴリーにはその起源に由来する独自の特徴があるため、この分類は、その生産プロセス、環境への影響、および用途の適合性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製造され、天然繊維と完全合成繊維の間の橋渡しとして機能します。一般的な原材料には、木材パルプ (持続可能な方法で管理された松、樺、またはユーカリの森林から調達)、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非セルロース成分(リグニンやヘミセルロースなど)を除去し、アルカリセルロースを形成することから始まります。次に、このアルカリセルロースを二硫化炭素と反応させて、希水酸化ナトリウムに溶解して粘稠な「紡糸原液」を形成する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。ドープは凝固浴(通常は硫酸を含む)に押し出され、凝固してフィラメントになります。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、衣料品(ブラウス、ドレス)、ホームテキスタイル(ベッドリネン、カーテン)、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(環境に優しいアパレル)、アクティブウェア(ヨガパンツ、ランニングシャツ)、ベビー服(その優しい肌触りのため)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、高級衣料品の裏地(スーツ、ドレスなど)やデリケートな衣類(ランジェリー)などによく使用されています。
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得られます。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、次に縮重合(ポリエステルの場合)や付加重合(ポリプロピレンの場合)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シワになりにくく、速乾性があり、色褪せしにくいため、衣料品(T シャツ、ジャケット、フォーマルウェア)、室内装飾品(ソファ生地、椅子カバー)、工業用生地(コンベヤーベルト、濾材)、さらにはリサイクルペットボトル(持続可能なアパレル用のリサイクルポリエステル繊維に加工)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、スポーツソックス)、靴下(パンスト、タイツ)、ロープ(マリンロープ、クライミングロープ)、機械部品(歯車、コンベアベルト)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ため、セーター、毛布、アウトドア用衣類 (パーカー、手袋)、ぬいぐるみに適しています。
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)、ほとんどの化学物質に対する耐性があるため、アクティブウェア (スポーツ ジャージ、ベースレイヤー)、医療用テキスタイル (サージカル マスク、ガウン、使い捨て手袋)、ジオテキスタイル (土壌安定化生地、排水マット)、および包装材料 (不織布バッグ、ラッピング フィルム) に使用されています。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、瞬時に回復することができ、体にぴったりフィットする衣類 (レギンス、下着、コンプレッション スポーツウェア) に不可欠です。
この原材料による分類は、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、高い強度、耐久性、および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