繊維

一般的なレーヨンの生産過程は、まず木材パルプからつくられる天然セルロースを化学処理してうすい液体にし、弱い酸をみたした槽に太い毛糸状にしておしだすと、純粋なセルロースになる。このように、レーヨンは完全に合成繊維というわけではないが、化学繊維の工業化への道を開いた。

1939年に製品が発売されたナイロンは、天然高分子ではないため、すぐれた強度をもっていた。さらに50年代になるとアクリル(ポリアクリロニトリル系)、アラミド(ポリアミド系)、ポリエチレン、ポリプロピレン(ポリオレフィン系)、ポリエステル、スパンデックス(ポリウレタン系)など、多数の合成繊維が開発された。合成繊維の一般的な紡績工程は、とかしたポリマーまたはポリマー溶液を、小さな穴からフィラメントが硬化するのに適した環境におしだすことである。

繊維の性質はベースとなるポリマー、紡績過程、さらに、引き伸ばし、焼なまし、仕上処理、コーティングなど紡績後の繊維の処理によってかわってくる。繊維の重さ、耐磨耗性、耐熱性、化学的な耐性、耐湿性、強度、硬さ、弾力性、染色のしやすさなどの性質は、これらの処理によって最大限にひきだされる。

炭素繊維と黒鉛繊維はきわめて強度が高く、複合材料の補強材としてつかわれている。代表的な炭素繊維は、不活性ガス内でレーヨンやポリアクリロニトリルを1000～1500°Cで焼成したもので、2500°C以上で焼成すると黒鉛繊維ができる。これらをPAN系炭素繊維とよんでいる。また、石油製品のコールタールやピッチからつくられるピッチ系炭素繊維もある。

ほかにベンゼンやメタンから気相成長させるものがあるが、最近では、ほとんどがピッチ系かPAN系になっている。ピッチ系には、繊維の長い方向に結晶がそろっている等方性と、一部別の方向をむいた結晶をふくんでいるメソフェーズがある。