リヨセル

リヨセルは、衣料品やその他の用途の繊維製品の製造に使用される半合成繊維です。^[1]パルプを溶解し、乾式ジェット湿式紡糸によって作られた再生セルロースの一種です。より一般的なビスコース法で作られるレーヨンとは異なり、リヨセルの製造では、労働者と環境に有毒な二硫化炭素を使用しません。 ^{[ 2] [3 ] [4] [5] [2]}リヨセルは、1982年にテンセルとして商標登録されました。

「リヨセル」は、セルロース繊維を製造するリヨセル工程を指す一般的な商標となった。^{[3] [6]}米国連邦取引委員会は、リヨセルを「ヒドロキシ基の置換が起こらず、化学中間体も形成されない有機溶液から沈殿したセルロースからなる繊維」と定義している。同委員会は、この繊維をレーヨンのサブカテゴリーに分類している。^[7]

リヨセル繊維のその他の商標名は、テンセル（レンチングAG）^{[8] 、} ニューセル（アクゾノーベル）、シーセル（ジマーAG）^[9] である。アディティアビルラグループもエクセルというブランド名で販売している。[10]サテリのような他のメーカーも、リヨセルという一般名^で製品を販売している^[11]。

テンセルの開発は環境問題への配慮から始まった。研究者たちはビスコース法よりも害の少ない方法でレーヨンを製造しようとした。^[12]

リヨセルプロセスは、ノースカロライナ州エンカにある現在は閉鎖されているアメリカンエンカ繊維工場のチームによって1972年に開発されました。2003年、アメリカ繊維化学染色協会（AATCC）は、ニール・E・フランクスにリヨセルの発明に対してヘンリー・E・ミルソン賞を授与しました。^[13] 1966年から1968年にかけて、イーストマン・コダック社のDL・ジョンソンはNMMOソリューションを研究しました。1969年から1979年にかけて、アメリカンエンカはプロセスの商業化に失敗しました。^[12]エンカ組織内での繊維の運用名は「ニューセル」であり、作業が中止されるまでパイロットプラント規模で開発が進められました。

^{NMMOでセルロースを溶解する基本的なプロセスは、1981年にMcorsleyがAkzona Incorporated [12] [14]}（Akzoの親会社）のために取得した特許で初めて説明されました。1980年代に、この特許はAkzoからCourtauldsとLenzingにライセンス供与されました。^[6]

この繊維は1980年代にコートールドファイバー社によって「テンセル」というブランド名で開発された。1982年にイギリスのコベントリーに週100kgのパイロットプラントが建設され、1984年には生産量が10倍（週1トン）に増加した。1988年にはイギリスのグリムズビーのパイロットプラントに週25トンの半商業生産ラインが開設された。^{[15] [12]}

このプロセスは、最初にアラバマ州モービルのコートールド社のレーヨン工場で^[16]（1990年^[16]）とグリムズビー工場（1998年）で商業化されました。^{[16] 1993}年1月、モービルのテンセル工場は年間2万トンのフル生産レベルに達し、その時点でコートールド社はテンセルの開発に1億ポンドと10年を費やしていました。1993年のテンセルの収益は5千万ポンドと見積もられていました。モービルに2番目の工場を建設する予定でした。^[17] 2004年までに生産量は4倍の8万トンになりました。^[6]

レンチングは1990年にパイロットプラントを開始し、^[12] 1997年に商業生産を開始し、オーストリアのハイリゲンクロイツ・イム・ラフニッツタールの工場で年間12トンを生産した。 ^{[12] [6] [18]} 2003年に爆発事故が発生したとき、年間2万トンを生産しており、年末までに生産能力を倍増する計画だった。^{[19] 2004年にはレンチングは4万}トンを生産していた[おそらくメートルトン]。^[6] 1998年、レンチングとコートールドは特許紛争で和解した。^[6]

1998年、コートールド社は競合企業のアクゾ・ノーベル社に買収され、^[20]アクゾ・ノーベル社はテンセル部門をアコーディスの傘下の他の繊維部門と統合し、その後、プライベート・エクイティ・ファームのCVCパートナーズ社に売却した。2000年、CVCはテンセル部門をレンチングAG社に売却し、レンチングAG社はそれを「レンチング・リヨセル」事業と統合したが、ブランド名はテンセルのままであった。^[6]レンチングAG社はモービルとグリムスビーの工場を引き継ぎ、2015年までに年間13万トンを生産する最大のリヨセル生産者となった。^[12]

リヨセルは多くの日常的な布地に使用されています。短繊維は、デニム、チノ、下着、カジュアルウェア、タオルなどの衣類に使用されています。長繊維は、一般に短繊維よりも長くて滑らかで、 ^[21]婦人服や紳士服のシャツなど、より絹のような外観のアイテムに使用されています。リヨセルは、シルク、綿、レーヨン、ポリエステル、リネン、ナイロン、ウールなど、さまざまな他の繊維と混紡することができます。他の繊維と混合すると、結果として得られる布地ははるかに強くなり、摩耗、引き裂き、毛羽立ちに強くなります。^{[22]リヨセルは}、コンベアベルト、特殊紙、医療用包帯にも使用されています。^[23]

リヨセルは、綿、リネン、シルク、ラミー、麻、ビスコースレーヨン（化学的に非常に近い関係にある）などの他の繊維と多くの特性を共有しています。リヨセルは綿よりも50％吸収性が高く、^[24]同様の織りのモダール織物と比較して吸湿距離が長くなっています。^[25]

消費者は綿に比べてリヨセル繊維は吸湿性に優れているため、柔らかく「風通しが良い」と感じることが多い。しわになりにくいという業界の主張は、まだ裏付けられていない。リヨセル生地は洗濯機で洗うかドライクリーニングできる。ドレープ性が高く、多くの色に染めることができ、綿と同じ色の濃さを出すのに、綿よりもわずかに少ない染料で済む。^{[26] [10]}

リヨセル法では、ビスコース法のザンテート法による再生のような間接溶解ではなく、直接溶剤を使用する。リヨセル繊維は溶解パルプから生産されるが、溶解パルプには高純度のセルロースが含まれており、ヘミセルロースはほとんど含まれず、リグニンは含まれていない。広葉樹の丸太（オークやカバなど^{[より適切な情報源が必要] [27]}）は、切手大の正方形にチップ化される。チップは、前加水分解クラフト法または亜硫酸法のいずれかで化学的に分解され、リグニンとヘミセルロースが除去される。パルプは漂白されて残留リグニンが除去され、連続シートに乾燥されてスプールに巻かれる。パルプは厚手のポスターボード紙のような粘稠度があり、約500ポンド（230 kg）のロールで出荷される。

リヨセル工場では、パルプのロールが 1 インチ四方に切り分けられ、N -メチルモルホリンN -オキシド(NMMO ^[2] ) に溶解され、「ドープ」と呼ばれる溶液が作られます。ろ過されたセルロース溶液は、さまざまな合成繊維に使用される装置である紡糸口金にポンプで送られます。紡糸口金にはシャワーヘッドのように小さな穴が開けられており、溶液をそこに通すと、連続したフィラメントのストランドが出てきます。繊維は空気中に引き寄せられてセルロース分子を整列させ、リヨセル繊維に特徴的な高い強度を与えます。次に繊維は水浴に浸され、ここでセルロースの脱溶媒和によって繊維ストランドが固定されます。水浴には定常濃度の希アミンオキシドが含まれています。次に繊維は脱塩水で洗浄されます。次に、リヨセル繊維は乾燥エリアに送られ、そこで水分が蒸発します。

その後、製造はビスコースなどの他の種類の繊維と同じルートをたどります。ストランドは仕上げエリアに送られ、そこで、繊維の将来の用途に応じて、石鹸、シリコン、またはその他の薬剤などの潤滑剤が塗布されます。このステップは、カードして糸に紡ぐ前の、もつれを解く作業です。この段階では、乾燥して完成した繊維は、連続した長さのフィラメントの大きなねじれのない束であるトウと呼ばれる形になっています。トウの束は、繊維を圧縮して質感とかさを与える機械であるクリンパーに運ばれます。次に、クリンプされた繊維は、機械式カードでカードされ、コーミング動作を実行してストランドを分離して整えます。次に、カードされたストランドは切断され、梱包されて織物工場に出荷されます。生のセルロースを巻き戻すことから繊維を梱包するまで、製造プロセス全体に約 2 時間かかります。この後、リヨセルはさまざまな方法で処理されます。綿や羊毛などの他の繊維と一緒に紡ぐこともできます。その結果できた糸は、他の布地と同じように織ったり編んだりすることができ、柔らかくスエードのような質感から絹のような質感まで、さまざまな仕上げを施すことができます。^[23]

セルロースを溶解し、紡糸後に繊維を固めるために使用されるアミンオキシド（NMMO）はリサイクルされます。通常、[ 27 ^]アミンオキシドの99％が回収されます。^[10] NMMOは有害な物質を生成せずに生分解します。^[2]廃棄物がほとんどないため、このプロセスはエネルギー集約型ではありますが、比較的環境に優しいです。^[10]

リヨセルは抗菌性がないため、医療分野での使用が制限されています。生分解性、低毒性、快適性により、リヨセルは抗菌衣類の有用な素材となるでしょう。抗菌機能を導入するために、いくつかの方法がテストされてきました。これを実現するために、物理的ブレンド、化学反応、および後処理という 3 つの一般的な方法が研究されてきました。物理的ブレンド法では、紡糸ドープに抗菌剤が導入されます。化学反応法では、抗菌添加剤がリヨセル繊維に架橋され、抗菌特性が付与されます。後処理法では、物理的コーティング、パディング、または含浸プロセスによって、抗菌添加剤がリヨセル繊維表面に堆積されます。物理的ブレンドと後処理法は、大規模製造に最も有望であると思われます。最良の方法を選択するには、コスト、準備時間、抗菌効果を慎重に検討する必要があります。リヨセル繊維の抗菌性を高めるための改良に成功すれば、医療用製品（白衣、帽子、ガウンなど）、衛生用品（スクラブ、生理用ナプキン）、衣類（靴下、下着）の製造が可能になります。^[28]

• モダール（繊維）。ミミズの環境毒性に関する研究を参照 https://phys.org/news/2024-11-bio-based-fibers-pose-greater.html#google_vignette

• ブラン、ポール・デイビッド（2016年）。『フェイクシルク：ビスコースレーヨンの致命的な歴史』ニューヘブン：エール大学出版局。328ページ。ISBN 9780300204667。
• セルロースの溶解
• 連邦取引委員会の繊維に関するウェブページ
• fibersource.com からの繊維に関する情報
• OSU ファクトシート
• コートールド美術館のテンセル：創世記から出エジプト記、そしてその先へ… – カルヴィン・ウッディングス著
• Uniform Reuseには、リヨセルを含む生地の特性とサプライヤーに関する長いPDFレポートがあります。
• リヨセルの比較