合成繊維

合成繊維または合成繊維（イギリス英語では、綴りの違いを参照）は、綿などの植物や動物の毛皮など、生体から直接得られる天然繊維とは対照的に、化学合成によって人間が作り出す繊維です。これらは、自然発生する動植物繊維の複製を目的とした科学者による広範な研究の結果です。一般的に、合成繊維は、繊維形成材料を紡糸口金から押し出して繊維を形成することによって作成されます。これらは合成繊維または人工繊維と呼ばれます。「ポリマー」という単語は、ギリシャ語の接頭辞「ポリ」（多くの）と接尾辞「マー」（単一単位）に由来しています。（注：ポリマーの各単一単位はモノマーと呼ばれます）。

最初の合成繊維

フランスの技術者で実業家のイレール・ド・シャルドネは、最初の人造絹糸を発明し、「シャルドネ絹」と名付けました。1870年代後半、シャルドネはルイ・パスツールと共同で、フランスの蚕を壊滅させていた疫病の治療薬の開発に取り組んでいました。暗室でのこぼれの清掃に失敗したことが原因で、シャルドネは本物の絹の代替品としてニトロセルロースを発見しました。この発見の価値を認識したシャルドネは、新製品の開発に着手し、 [ 1 ] 1889年のパリ万博で展示しました。[ 2 ] シャルドネの素材は非常に燃えやすかったため、後に、より安定した他の素材に置き換えられました。

市販製品

ナイロンはデュポン社のウォレス・カロザースによって初めて合成されました。

最初の成功したプロセスは、1894年にイギリスの化学者チャールズ・フレデリック・クロスと共同研究者のエドワード・ジョン・ビーヴァン、そしてクレイトン・ビードルによって開発されました。彼らはこの繊維を「ビスコース」と名付けました。これは、アルカリ条件下で二硫化炭素とセルロースを反応させると、非常に粘稠なキサントゲン酸溶液が得られたことに由来します。[ 3 ]最初の商業用ビスコースレーヨンは、1905年にイギリスのコートールズ社によって製造されました。「レーヨン」という名称は1924年に採用され、「ビスコース」はレーヨンとセロハンの両方の製造に使用される粘稠な有機液体に使用されました。セルロースアセテートとして知られる類似の製品は1865年に発見されました。レーヨンとアセテートはどちらも人工繊維ですが、木材から作られているため、真の合成繊維ではありません。[ 4 ]

ナイロンは、その言葉の意味における「完全合成」の最初の合成繊維であり、1927年に化学会社デュポン社に招聘されたアメリカ人研究者、ウォレス・カロザースによって開発されました。 [ 5 ]最初のナイロンはナイロン66で、1935年2月28日に合成されました。ナイロンは、第二次世界大戦中の配給制導入のちょうどその時期に、絹の代替品として米国でデビューしました。女性用ストッキングの素材として斬新な用途が生まれたことで、パラシュートの絹の代替品やロープなどの軍事用途といった、より実用的な用途が影を潜めました。

最初のポリエステル繊維は、1928年にインターナショナル・ゼネラル・エレクトリック社によって英国で特許を取得しました。[ 6 ]また、1941年には、キャリコ印刷協会に勤務していた英国の化学者、ジョン・レックス・ウィンフィールドとジェームズ・テナント・ディクソンによっても生産されました。 [ 7 ] [ 8 ]彼らは、テリレン（別名ダクロン）と名付けた最初のポリエステル繊維の1つを生産し、特許を取得しました。この繊維は、強度と弾力性においてナイロンと同等かそれ以上でした。 [ 9 ] ICIとデュポンは、その後、独自の繊維を生産しました。

2014年の世界の合成繊維生産量は5520万トンでした。[ 10 ]

説明

1901年に作られたビスコースレーヨン紡糸装置

全繊維の約半分は合成繊維であり、繊維・織物技術のあらゆる分野で応用されています。合成ポリマーをベースとする多くの種類の繊維が潜在的に価値のある商品として評価されていますが、ナイロン、ポリエステル、アクリル、ポリオレフィンの4種類が市場を支配しています。これら4種類で合成繊維生産量の約98%を占め、ポリエステルだけでも約60%を占めています。[ 11 ]

環境への影響

合成繊維は生分解性がなく、分解に200年以上かかる場合があり、埋立地や環境の長期的な汚染につながります。 [ 12 ]合成繊維の衣類を洗濯するたびに、最大70万本のマイクロプラスチック繊維が放出され、それが海洋生態系に入り込み、マイクロプラスチック汚染の一因となることがあります。[ 13 ]

二酸化炭素排出量

合成繊維の生産は、高い温室効果ガス排出を伴います。例えば、アクリル1kgの生産には、二酸化炭素換算で35.7kg 、ナイロンは32kg、ポリエステルは27.2kgの二酸化炭素が排出されます。これらの排出量は、多くの天然繊維と比較してもかなり大きいものです。さらに、ナイロンの生産では亜酸化窒素が排出されます。亜酸化窒素は二酸化炭素の310倍の温室効果ガスであり、その影響は特に深刻です。アクリルは柔らかさで高く評価されていますが、衣類の寿命が短く耐久性にも限界があるため、廃棄頻度が高くなり、環境負荷が増大します。[ 12 ]

一般的な合成繊維

一般的な合成繊維には以下のものがあります。

特殊合成繊維には以下のものがあります。

繊維に使用されるその他の合成材料には以下のものがあります。

古い人工素材から作られた現代の繊維には以下のものがあります。

参照

参考文献

  1. ^ギャレット、アルフレッド (1963). 『天才の閃き』 プリンストン、ニュージャージー州: D. ヴァン・ノストランド社 pp.  48–49 .
  2. ^ 『発明の天才』 ニューヨーク：タイムライフブックス 1991年 52ページISBN 978-0-8094-7699-2。
  3. ^デイ、ランス、イアン・マクニール (1998).技術史人物辞典. テイラー＆フランシス. p. 113. ISBN 978-0415193993。
  4. ^ Woodings, Calvin R. 「再生セルロース繊維の簡潔な歴史」。WOODINGS CONSULTING LTD. 2012年4月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。2012年5月26日閲覧。
  5. ^ Smith, JK; Hounshell, DA (1985). 「Wallace H. Carothersとデュポン社における基礎研究」. Science . Vol. 229, no. 4712 (1985年8月2日発行). pp.  436– 442. doi : 10.1126/science.229.4712.436 . PMID 17738664 . 
  6. ^ Loasby, G. (1951). 「合成繊維の発展」. Journal of the Textile Institute Proceedings . 42 (8): P411– P441. doi : 10.1080/19447015108663852 .
  7. ^ World of Chemistry . Thomson Gale. 2005年. 2009年10月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年11月1日閲覧。
  8. ^ Allen, P (1967). 「死亡記事」.英国化学会誌.
  9. ^フランク・グリーナウェイ、「ウィンフィールド、ジョン・レックス（1901–1966）」、オックスフォード国立人名辞典改訂版、オックスフォード大学出版局、2004年、 2011年6月20日アクセス
  10. ^人工繊維の成長は続く 2016年4月28日アーカイブ、 Wayback Machine、Textile World
  11. ^ JE McIntyre, 英国リーズ大学繊維産業名誉教授（編）.合成繊​​維：ナイロン、ポリエステル、アクリル、ポリオレフィン. Woodhead Publishing - Series in Textiles. 第36巻. ケンブリッジ. 2011年7月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2010年4月21日閲覧。
  12. ^ a b Sovbetov, Ihlas (2025). 「世界の繊維取引におけるカーボンフットプリント」 . Journal of Natural Fibers . 22 (1) 2503970. doi : 10.1080/15440478.2025.2503970 .
  13. ^ Sajn, Nikolina. 「繊維・衣料産業の環境影響：消費者が知っておくべきこと」（PDF） .欧州議会. 欧州議会調査サービス. 2025年8月27日時点のオリジナルよりアーカイブ（PDF） . 2025年5月19日閲覧。

さらに読む

  • この記事と合成繊維に関する記事の多く（許可を得てコピー）の原典は、Whole Earth誌第90号、1997年夏号です。www.wholeearth.com 2009年1月6日アーカイブ、Wayback Machineにて
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