
繊維の化学仕上げとは、様々な化学物質を用いて繊維を塗布・処理し、所望の機能的・美的特性を得るプロセスを指します。繊維仕上げとは、これらの化学処理と機械的仕上げ処理を組み合わせることで、織物や編み物を使用可能な素材へと変化させるプロセスです。 [1] [2]化学仕上げは、最終製品の目的に応じて、防水性、防シワ性、持続的な光沢など、様々な特性を繊維に付与します。[1] [2] [3]
仕上げる
繊維仕上げとは、織物の状態または原材料を有用な製品に変換するプロセスであり、機械的または化学的に行うことができます。仕上げとは、繊維生産のある段階を仕上げると同時に、次の段階の準備も行う、様々な物理的および化学的技術と処理を指す広義の用語です。繊維仕上げには、表面の手触りの改善、美観の向上、高度な化学仕上げの付加などが含まれます。[4]仕上げとは、未完成の製品を完成品に変えるあらゆるプロセスです。[5]これには、機械的仕上げと、処理された繊維製品(繊維、糸、または織物)の組成を変える化学的処理が含まれます。
機械仕上げ
機械仕上げとは、エンボス加工、ヒートセット加工、サンフォライズ加工、せん断加工、光沢付与、表面仕上げ、釉薬仕上げなどの機械仕上げを指します。 [6] [7]
| 表面仕上げ | 光沢付与 | 釉薬とデザイン |
|---|---|---|
| ギギング | カレンダー加工 | エンボス加工 |
| 起毛加工 | ビートル加工 | モアレ加工 |
| スエード加工 | ||
| フロッキング加工 |
化学仕上げ
化学仕上げは、処理された生地の特性を変える可能性のある化学物質です。[1]仕上げは、美観を目的としたものから特殊な目的のものまでさまざまです。[2]化学仕上げの例:
- 柔軟剤は、処理された布地に柔らかい手触りを与えます。 [3]
- シルクサーフェシングは、綿の表面を加工してシルクのような外観を得ること。[8]
- プリーツ加工は、布地に水酸化ナトリウムを塗布してしわを寄せる化学仕上げです。[9]
- デウェイト(減量)とは、ポリエステルをシルクのような質感にするための処理です。この処理により、繊維の表面が剥離し、重量と強度が低減されると同時に、繊維はより柔らかく、より細くなります。さらに、処理された繊維の吸水性も向上します。[10]
目的
仕上げ加工により、繊維製品は魅力的になり、より便利になります。[11]仕上げ加工により、処理された繊維製品に重要な特性が付加され、製品の有用性が向上します
繊維製品の有用性には、美観、快適性、耐久性、手入れおよび保護特性が含まれる。[12] : 21
高性能化学仕上げ
「特殊用途仕上げ」または「高性能仕上げ」は、特定の最終用途向けに繊維製品の性能を向上させるものです。[13] : 301 高性能仕上げは新しい概念ではありません。オイルクロスは、コーティングされた最初の織物として知られています。オイルクロスの製造には、煮沸した亜麻仁油が用いられます。煮沸油は西暦200年から使用されています。[14]高性能仕上げは、様々な分野に貢献しています。以下は、特殊用途仕上げの例です。
- 無機化合物、有機リン化合物、ハロゲン化有機化合物、窒素系化合物をベースにした難燃加工により、処理された布地は難燃性となり、燃焼プロセスを阻害または抑制して安全性を向上させます。[15] [16]
- 耐久性撥水加工により、加工された生地に撥水性が付与されます。[17]
- しわになりにくい生地とは、しわになりにくい仕上げが施された生地のことです。[18]
- 清潔な衣服の製造において。[19]
- 蓮華効果のあるセルフクリーニング生地。[要出典]
- 医療用繊維は体液耐性や抗菌表面などの保護特性を備えており、 COVID-19などの感染症の治療に携わる医療従事者のエプロン、カバーオール、ガウンなどの個人用保護具に使用されています。[20] [21] [22]
- コーティングされた織物は輸送、工業用途、ジオテキスタイル、軍事用途に使用されます。[23]
用途
化学仕上げは、排気ガス処理、コーティング、パディングの3つの方法で塗布できます
コーティング
コーティングとは、機能性または装飾性を持たせるために、布地の表面に化学物質を塗布することです。 [24]コーティングは、機能性化学物質、化合物、またはポリマーの薄い層を基材の表面に塗布することによって実現されます。コーティングは、エキゾーストやパディングなどの他の種類の塗布よりも材料の使用量が少なくなります。[25]
ナノ材料
化学仕上げの進歩には、ナノ材料の応用が含まれます。[26]
化学的危険性
特定の化学仕上げ剤には、健康と環境への潜在的な危険性が含まれています。米国環境保護庁は、ペルフルオロ酸を人体への有害物質とみなしています。[27]
| 物質名 | 繊維製品における優位性 | 関連する健康リスクと環境への影響 | 参考文献 |
|---|---|---|---|
| パーフルオロオクタン酸(PFOA)、 ポリテトラフルオロエチレン(テフロン) | 疎水効果 | 内分泌かく乱物質 | [28] [29] |
| フルオロカーボン(PFC) | 疎水効果 | 呼吸器疾患を引き起こす可能性があります | [30] |
| 臭素 | 臭素系難燃剤 | 持続性、生体蓄積性、毒性のある物質は神経行動障害や内分泌かく乱を引き起こす可能性がある。 | [31] |
| 銀、銀ナノ粒子 | 抗菌薬耐性 | 銀ナノ粒子の環境への影響と人体への毒性作用 | [32] [33] |
参照
参考文献
- ^ abc Schindler, WD; Hauser, PJ (2004-08-10). Chemical Finishing of Textiles. Elsevier. pp. 1– 20. ISBN 978-1-84569-037-3。
- ^ abc Kadolph, Sara J. (1998). Textiles. Internet Archive. Upper Saddle River, NJ: Merrill. pp. 285, 300– 316. ISBN 978-0-13-494592-7。
- ^ ab Roy Choudhury、Asim Kumar (2017-01-01). 「柔軟化」.繊維仕上げの原則. Woodhead Publishing. pp. 109– 148. doi :10.1016/B978-0-08-100646-7.00006-0. ISBN 978-0-08-100646-7。
- ^ Choudhury, Asim Kumar Roy (2017-04-29). 繊維仕上げの原理. Woodhead Publishing. pp. 1– 10. ISBN 978-0-08-100661-0。
- ^ ホレン、ノーマ・R.; ホレン、ノーマ・R. テキスタイル (1988). テキスタイル. インターネットアーカイブ. ニューヨーク: マクミラン. p. 2. ISBN 978-0-02-367530-0。
{{cite book}}: CS1 maint: publisher location (link) - ^ Schindler, WD; Hauser, PJ (2004-08-10). 繊維の化学仕上げ. エルゼビア. pp. 1, 2. ISBN 978-1-84569-037-3。
- ^ ab ジョセフ、マージョリー・L. (1992). ジョセフの繊維科学入門. インターネットアーカイブ. フォートワース:ハーコート・ブレース・ジョバノビッチ・カレッジ出版社. pp. 337, 338, 339, 340. ISBN 978-0-03-050723-6。
{{cite book}}: CS1 maint: publisher location (link) - ^ ポール・ヘンリー・ニストロム(1916年)『テキスタイル』D.アップルトン、228ページ
- ^ Tortora, Phyllis G.; Johnson, Ingrid (2013-09-17). The Fairchild Books Dictionary of Textiles. A&C Black. p. 465. ISBN 978-1-60901-535-0。
- ^ コランジコンビル、マシューズ(2019)。繊維基材の前処理。ウッドヘッド出版インド。116、117ページ。ISBN 978-93-85059-99-5。
- ^ 農業リーダーズ・ダイジェスト。アメリカ農業サービス。1940年。32ページ
- ^ カドルフ、サラ・J. (1998). テキスタイル. インターネットアーカイブ. アッパーサドルリバー、ニュージャージー州: メリル. ISBN 978-0-13-494592-7。
- ^ カドルフ、サラ・J. (1998). テキスタイル. インターネットアーカイブ. アッパーサドルリバー、ニュージャージー州: メリル. ISBN 978-0-13-494592-7。
- ^ “MoreInfo-Staining and Finishing for Muzzeloading Gun Builders - Methods and Materials 1750-1850”. 2013年5月30日. オリジナルより2013年5月30日アーカイブ。 2021年8月8日閲覧。
- ^ Lacasse, K. (Katia); Baumann, W. (Werner) (2004). 繊維化学物質 [電子リソース] : 環境データと事実. ベルリン; ニューヨーク: Springer. pp. 425, 426. ISBN 978-3-642-18898-5。
- ^テクニカルテキスタイルハンドブック、 164~ 167ページ
- ^ ウィリアムズ、ジョン・T. (2017年11月21日). 防水・撥水加工繊維と衣料. ウッドヘッド出版. p. 165. ISBN 978-0-08-101134-8。
- ^ 「より環境に優しい、しわになりにくい綿織物の開発」アメリカ化学会。2021年7月24日閲覧
- ^ 「レーザーは撥水性、光吸収性、自己洗浄性を備えた金属の開発に貢献」New Atlas . 2015年1月21日. 2021年8月8日閲覧。
- ^ Karim1, Nazmul1; Afroj, Shaila; Lloyd, Kate; Oaten, Laura Clarke; Andreeva, Daria V.; Carr, Chris; Farmery, Andrew D.; Kim, Il-Doo; Novoselov, Kostya S. (2020). 「医療用途における持続可能な個人用防護服:レビュー」. ACS Nano . 14 (10): 12313– 12340. doi :10.1021/acsnano.0c05537. ISSN 1936-0851. PMC 7518242. PMID 32866368 .
{{cite journal}}: CS1 maint: numeric names: authors list (link) - ^ Dehghani, Mohammad Hadi; Karri, Rama; Roy, Sharmili (2021-06-26). 新型コロナウイルス感染症(COVID-19)の環境と健康管理. Academic Press. p. 200. ISBN 978-0-323-90924-2。
- ^ Galante, Anthony J.; Haghanifar, Sajad; Romanowski, Eric G.; Shanks, Robert MQ; Leu, Paul W. (2020-05-13). 「機械的耐久性と洗濯安定性を備えた医療用繊維のための超撥血性および抗ウイルス汚染コーティング」 ACS Applied Materials & Interfaces . 12 (19): 22120– 22128. doi :10.1021/acsami.9b23058. ISSN 1944-8244. PMID 32320200. S2CID 216084757
- ^ Fung, W. (2002-05-23). コーティングおよびラミネート加工繊維. Woodhead Publishing. pp. 9, 247. ISBN 978-1-85573-576-7。
- ^ 「表面コーティング|化学」ブリタニカ百科事典。2021年8月8日閲覧
- ^ 「液体仕上げ材を用いたナノファブリックの作成」www.asme.org . 2021年8月8日閲覧。
- ^ シャヒド・モハマド、アディヴァレカル・ラビンドラ(2020年6月10日)「繊維の機能的仕上げにおける進歩」シュプリンガー・ネイチャー、p.43、ISBN 978-981-15-3669-4。
- ^ 米国環境保護庁(OCSPP)(2015年4月29日)「有害物質規制法(TSCA)の対象となる化学物質」米国環境保護庁。 2021年7月24日閲覧
- ^ ベッツ、ケリン・S. (2007). 「パーフルオロアルキル酸:証拠は何を示しているのか?」.環境保健展望. 115 (5): A250 – A256 . doi :10.1289/ehp.115-a250. ISSN 0091-6765 . PMC 1867999. PMID 17520044.
- ^ 「パーフルオロオクタン酸(PFOA):1. PFOAとは何か、そして何に使われているのか?」www.greenfacts.org。2021年7月9日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年7月1日閲覧。
- ^ Hays, Hannah L.; Mathew, Dana; Chapman, Jennifer (2021)、「フッ化物とフルオロカーボンの毒性」、StatPearls、Treasure Island (FL): StatPearls Publishing、PMID 28613550、2021年8月11日時点のオリジナルよりアーカイブ、 2021年7月1日取得
- ^ 「環境中の臭素系難燃剤」(PDF) . 2021年7月9日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) . 2021年7月1日閲覧。
- ^ Ermini, Maria Laura; Voliani, Valerio (2021-04-27). 「抗菌ナノエージェント:銅の時代」. ACS Nano . 15 (4): 6008– 6029. doi :10.1021/acsnano.0c10756. ISSN 1936-0851. PMC 8155324. PMID 33792292 .
- ^ AshaRani, PV; Low Kah Mun, Grace; Hande, Manoor Prakash; Valiyaveettil, Suresh (2009-02-24). 「ヒト細胞における銀ナノ粒子の細胞毒性および遺伝毒性」 . ACS Nano . 3 (2): 279– 290. doi :10.1021/nn800596w. ISSN 1936-0851. PMID 19236062.