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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、化学合成によって人間が作る繊維であり、綿などの植物や動物の毛皮などの生物から直接得られる天然繊維とは対照的です。これらは、自然に発生する動物や植物の繊維を再現するための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」（単一ユニット）に由来しています。（注：ポリマーの各単一ユニットはモノマーと呼ばれます）。
最初の合成繊維
ナイロンは、商業的に成功した最初の合成熱可塑性ポリマーでした。デュポンは 1927 年に研究プロジェクトを開始しました。最初のナイロンであるナイロン 66 は、1935 年 2 月 28 日に、デュポン実験ステーションにあるデュポンの研究施設で、ウォレス ヒューム カロザースによって合成されました。
次のステップは、フランスの技術者で実業家のイレール・ド・シャルドネによって踏み出されました。彼は最初の人造絹を発明し、「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、フランスの蚕を絶滅させていた伝染病の治療薬について研究していました。暗室でこぼれたものを掃除し損ねた結果、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、新製品の開発を開始し、 [1] 1889年のパリ万博でそれを展示しました。[2] シャルドネの材料は非常に燃えやすかったため、その後、より安定した他の材料に置き換えられました。
市販製品
最初の成功した方法は、1894年にイギリスの化学者チャールズ・フレデリック・クロスと協力者のエドワード・ジョン・ビーヴァン、クレイトン・ビードルによって開発された。彼らはこの繊維を「ビスコース」と名付けた。これは、塩基性条件下での二硫化炭素とセルロースの反応生成物が、非常に粘性の高いキサンテート溶液を与えるためである。[3]最初の商業用ビスコースレーヨンは、1905年にイギリスの会社コートールドによって生産された。「レーヨン」という名前は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性のある有機液体に使用された。セルロースアセテートとして知られる同様の製品は、 1865年に発見された。レーヨンとアセテートはどちらも人工繊維であるが、木材から作られているため、真の合成ではない。[4]
ナイロンは、その用語の「完全な合成」の意味での初の合成繊維であり[要出典]、 1930年代に化学会社デュポンのアメリカ人研究者、ウォレス・カロザースによって開発された。ナイロンは、第二次世界大戦中の配給制導入とちょうど同じ時期に、絹の代替品として米国でデビューした。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など、より実用的な用途が影を潜めた。
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。[5]また、1941年には、キャリコ・プリンター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。[ 6] [7]彼らは、強度と弾力性においてナイロンと同等かそれ以上の、テリレン（ダクロンとしても知られる）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。 [8] ICIとデュポンは、独自の繊維を生産し続けました。
2014年の世界の合成繊維生産量は5,520万トンでした。[9]
説明
繊維の約半分は合成繊維で、繊維および織物技術のあらゆる分野で使用されています。合成ポリマーをベースにした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種類が市場を独占しています。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約60%を占めています。[10]
合成繊維は洗濯機からのマイクロプラスチック汚染の原因となる。 [11]
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。
[要出典]
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。
- アクリロニトリルゴム（1930年）
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。
- ガラス繊維（1938）は次のような用途に使用されます。
- 工業用、自動車用、住宅用断熱材（グラスウール）
- 複合材料の強化（ガラス強化プラスチック、ガラス繊維強化コンクリート）
- バッテリーセパレーターおよび濾過用の特殊紙
- 金属繊維（1946）は次のような用途に使用されます。
参照
参考文献
- ^ ギャレット、アルフレッド（1963年）。『天才のひらめき』。プリンストン、ニュージャージー：D.ヴァン・ノストランド社、pp.48-49。
- ^ 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。
- ^ デイ、ランス、イアン・マクニール (1998)。技術史の人物辞典。テイラー＆フランシス。p. 113。ISBN 978-0415193993。
- ^ 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。
- ^ Loasby, G. (1951). 「合成繊維の発達」. Journal of the Textile Institute Proceedings . 42 (8): P411–P441. doi :10.1080/19447015108663852.
- ^ 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。
- ^ Allen, P (1967). 「死亡記事」.英国の化学.
- ^ 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
- ^ 人工繊維は成長を続ける 2016年4月28日アーカイブ、Wayback Machine、Textile World
- ^ 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 - 繊維シリーズ。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。
- ^ Katsnelson, Alla (2015). 「ニュース特集: マイクロプラスチックが汚染の謎を呼ぶ」米国科学アカデミー紀要. 112 (18): 5547–5549. Bibcode :2015PNAS..112.5547K. doi : 10.1073/pnas.1504135112 . PMC 4426466. PMID 25944930 .
さらに読む
- この記事と合成繊維に関する記事の大半の原典は、Whole Earth 誌、第 90 号、1997 年夏号です (許可を得てコピー)。www.wholeearth.com 2009 年 1 月 6 日にWayback Machineにアーカイブされました。