精練（繊維）
錬金術論 - 衣服を洗う女性たち フランス国立図書館所蔵の複製。All写本。113。16世紀。
洗濯をする女性たち

精練とは、特定の繊維素材の前処理です。精練は、繊維に含まれる天然、添加、または偶発的な不純物（例えば、油、ワックス、脂肪、植物性物質、汚れなど）を溶解性および不溶性不純物として除去します。精練によってこれらの不純物が除去されることで、繊維は漂白や染色などの後続工程に備えることができます。[ 1 ]一般的な用語ですが、「精練」はウールに最もよく使用されます。綿では「煮出し」、絹では「脱水」と同義です。 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]

精錬の目的

精練は、漂白、染色、プリントなどの後続の仕上げ工程に不可欠な前処理です。 [ 5 ] 未加工の繊維には、天然および外来の不純物が大量に含まれています。製品を繊維製造の後の工程に備えるためには、これらの不純物を取り除く必要があります。[ 6 ]例えば、脂肪質やワックス状の物質は、天然繊維の親水性を阻害する主な要因です。吸水性は、染色やプリント、繊維の仕上げなどの段階で化学物質が浸透するのに役立ちます。[ 7 ]これらの脂肪質やワックス状の物質は、アルカリ の助けを借りて可溶性塩に変換されます。[ 8 ]この処理は鹸化と呼ばれます。[ 9 ]

不純物

繊維以外の異物は「不純物」と呼ばれます。繊維には様々な不純物が含まれています。例：

さまざまな天然繊維に含まれる不純物
繊維の種類不純物の割合ソース
ウール40～50[ 4 ]
コットン10[ 13 ]
シルク22～30[ 14 ]

語源と歴史

スコットランド人女性が歩きながら、または布を縮絨しながらウォーキングの歌を歌っている様子を描いた彫刻の詳細、1772 年 (ペナントのツアーより)。

語源

「精練」という用語は、「こすりつける動作で洗浄する行為」を指します。[ 15 ]

歴史

繊維製造はかつて日常的な家庭内活動でした。[ 16 ]ヨーロッパでは、女性も繊維製造に携わることが多かったです。紡績、織り、加工、仕上げなど、家庭で必要な製品の仕上げを行っていました。 [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]産業 革命以前の時代、精練（ウール精練）は布地製造の縮絨工程の一部で、布地を洗浄し、その後縮絨（厚みを増す工程）していました。縮絨は、棍棒、または縮絨者の足や手で毛織物を叩くことで行われていました。この工程は、スコットランド・ゲール語圏の女性がペースを決めるために歌っていた「ウォーキング・ソング」と結びついていました。 [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]

最古の研磨剤

精練剤は、精練工程で繊維から不純物を取り除く洗浄剤です。現在では工業的に生産されていますが、かつては地元で生産されていました。ラント（古い尿）やリクシビウム（木灰から抽出したアルカリ塩の溶液）は、最も初期の精練剤の一つでした。炭酸アンモニウムを含むラントは、羊毛の精練に使用されました。[ 24 ] [ 25 ]

ウール精練

精錬前と精錬後のウール

ウール精練の一例としては、ウールを使用する前にラノリン、植物性物質、その他の汚染物質を除去することが挙げられます。[ 26 ] [ 27 ]ウール精練は、羊の毛を刈り取った後の次の工程です。 [ 28 ]生のウールは「グリースウール」とも呼ばれます。

「グリース」または「卵黄」は、乾燥した汗、油、脂肪分が混ざったものです。[ 29 ]ラノリンは原毛の主成分（5～25%）で、羊毛を持つ動物の皮脂腺から分泌されるワックス状の物質です。 [ 30 ]脂肪分は品種によって異なります。[ 31 ]洗浄工程の後、羊毛繊維はケラチンの化学組成を持ちます。[ 32 ] [ 33 ]

典型的なウールの不純物[ 34 ]
不純物の種類メリノ​交配種
汚れや土19%8%
グリース16%11%
スイント（汗の残留物）6%8%

プロセス

ウールの洗浄工程は、浸漬、精練、すすぎの3つのステップで構成されます。[ 35 ]

浸漬

ウールに含まれる汚染物質のうち、カリウムと羊毛脂は有益な物質であるため、これらの化合物を回収できる特別な洗浄技術の開発が求められています。浸漬は精練工程の代替手段です。浸漬システムでは、精練は部分的に行われます。ウールの浸漬は、ぬるま湯に長時間浸すなど、段階的に行われます。[ 36 ] [ 37 ]ウールに含まれる卵黄の量が少量の場合は、卵黄を回収するための浸漬工程を省略できます。[ 38 ]

精練処理

精練とは、ウールを洗浄し、グリース、汗の残留物、死んだ皮膚、土埃、植物質などの不純物を取り除く工程です。ウールを水中で煮沸するだけの単純な方法もあれば、アルカリと洗剤（または石鹸と炭酸ナトリウム）を用いてウールを処理する工業的な方法もあります。 [ 39 ] [ 6 ] [ 40 ]ウールグリースを溶かすため、浴槽の温度は65℃に保たれます。[ 41 ]（ラノリンの融点は38～44℃です。）[ 42 ]

次の処理は炭化であり、強酸を用いて植物質を炭素に変換する処理である。[ 43 ]

すすぎ

すすぎは、洗浄されたウールを徹底的に洗うプロセスです。

代替方法

代替方法は溶剤洗浄である。[ 44 ]

溶媒法

ウールの溶剤精錬では、石鹸、洗剤、アルカリの代わりに、四塩化炭素、エーテル、石油ナフサ、クロロホルム、ベンゼン、二硫化炭素などの溶剤液を使用します。これらの液体は不純物を溶解しますが、揮発性と可燃性が非常に高いため、取り扱いには細心の注意が必要です。[ 45 ]

  • オーストラリアのメリノ羊
    オーストラリアのメリノ羊
  • 羊の毛刈り
    羊の毛刈り
  • 未精練ウール
    未精練ウール
  • 収穫したばかりの羊毛を洗うカシュガイ族の女性たち（遊牧民の羊飼いたち）。イラン、ファールス州ヌーラバード地区、サラベ・バフラム、2007年4月
    収穫したばかりの羊毛を洗うカシュガイ族の女性たち（遊牧民の羊飼いたち）。イラン、ファールス州ヌーラバード地区、サラベ・バフラム、2007年4月
  • 機械によるウール精練
    機械によるウール精練
  • 機械内でのウールの精練、ウールの精練工程を監視する技術者
    機械内でのウールの精練、ウールの精練工程を監視する技術者
  • 精練ウール
    精練ウール

綿精練

高圧ブロースルーキアーは洗浄に使用されました

綿では、ワックス、脂質、ペクチン質、有機酸などの非セルロース物質が重量の約10%を占めています。[ 13 ]特に綿はウールよりも不純物が少ないです。[ 46 ]綿の精練とは、湿潤剤と苛性ソーダを使用して、天然ワックス、ペクチン、非繊維性物質などの不純物を取り除くことを指します。[ 8 ] : 25 [ 3 ]比較すると、アルカリ煮沸はセルロースに影響を与えません。[ 46 ]

綿花に含まれる不純物

綿 ペクチン、ワックス、タンパク質、ミネラル化合物、灰など。

綿花に含まれる主な不純物[ 10 ]
不純物の種類％年
ペクチン0.4～1.2
ワックス0.4～1.2
その他1.7

方法

連続洗浄[ 3 ] [ 3 ]

不連続な洗浄

不連続法では、染色容器、ウインチ、ジガー、キールなどの機械が使用されます。[ 2 ]：19、20 [ 8 ]：51 [ 3 ]

キアー沸騰

キアーは、ボイラープレートで作られた卵形の両端を持つ直立した大きな円筒形の容器で、一度に1～3トンの物質を処理できる能力があります。[ 47 ]

キアー煮沸と「沸騰除去」は、密閉された容器であるキアー内で苛性溶液で材料を沸騰させ、布地を圧力下で沸騰させる精練プロセスです。 [ 48 ] [ 49 ] [ 50 ]開放型のキアーも100℃以下の温度（大気圧下）で使用されました。[ 46 ]

バイオテクノロジー

繊維におけるバイオテクノロジーは繊維加工の先進的な方法であり、糊抜き、デニム洗浄、バイオポリッシュ、精練などセルロース系素材のさまざまな処理に貢献しています。 [ 51 ]

酵素による精練

酵素は、綿花のバイオシンジング、バイオスカーリング、不純物除去に役立ち、より環境に優しい方法です。[ 52 ]バイオポリッシングは、セルロース繊維や糸の表面を酵素処理で洗浄する代替方法です。「バイオシンジング」とも呼ばれます。[ 53 ] [ 54 ]ペクチナーゼ酵素は、綿などのセルロース系素材に含まれる多糖類であるペクチンを分解します。 [ 55 ]

シルク精練

シルクは動物繊維で、 70～80%がフィブロイン、20～30%がセリシン（繊維を覆っているガム）で構成されています。シルクには、汚れ、油脂、セリシンなどの不純物が含まれています。シルク精練の目的は、染料と、絹糸を包んでいる粘着性物質であるガムを取り除くことです。この工程は「脱ガム」とも呼ばれます。ガムは、精練されていない絹糸の重量の約30%を占めています。ガムが除去されたシルクは「ボイルオフ」と呼ばれます。この工程には、シルクを石鹸水で煮沸し、すすぎ落とすことが含まれます。[ 56 ] [ 14 ]

  • カイコ
    カイコ
  • 繭を形成するカイコ
    繭を形成するカイコ
  • 絹の繭
    絹の繭
  • グレージュシルク
    グレージュシルク
  • 繭からの絹の抽出
    繭からの絹の抽出
  • 絹の繭が水の中で沸騰し、繊維が抽出される
    絹の繭が水の中で沸騰し、繊維が抽出される
  • 加工準備が整ったシルク糸
    加工準備が整ったシルク糸
  • 染められた絹糸
    染められた絹糸

人工素材の洗浄

合成繊維には油や汚れが不純物として含まれています。紡糸や編み物、織り物などの織物製造工程では、潤滑剤として特定の油やワックスが使用されています。中性洗剤はこれらの不純物を効果的に除去します。[ 57 ]

洗浄廃液

排水とは、水域に廃棄される廃水です。研磨残渣で汚染された産業廃水は、非常に汚染されており、極めて汚染されています。 [ 58 ] [ 4 ]

参照

参考文献

注記

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参考文献

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