紡糸とは?紡糸とその種類について解説

紡糸繊維の基礎知識
この記事はこのような人にオススメ!

・紡糸ってなに?
・長繊維はどうやってできるの?
・紡糸の種類は?

どもどもTにぃです

みなさん「紡糸」という言葉をご存知でしょうか?

紡糸とは一言で言うと「化学繊維の長繊維をつくること」です

前回は短繊維から糸をつくる工程の紡績の解説をしました
紡績の解説に関しては下の記事をご覧ください

今回は長繊維のお話となります

化学繊維にも様々な種類があり、それぞれに適した紡糸方法によって長繊維がつくられます

基本的にどの紡糸方法も大まかな流れは同じで原料を液状化してノズルから押し出すことで繊維状にします
その中でそれぞれのセクションの一部が変わることによって異なる紡糸方法とされます

今回は紡糸とは、紡糸の基本的プロセス、紡糸方法の種類について解説していきます

この記事を読むことで紡糸についての理解が深まり、長繊維のつくられ方を学ぶことができます

ぜひ最後までご覧ください

  

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紡糸とは

紡糸 紡糸とは
紡糸

・紡糸とは化学繊維の長繊維をつくること
・液状化した原料を繊維の形態にして巻き取る
・紡糸でつくられた繊維を束ねることで糸になる

紡糸とは化学繊維の製造において、液状化した原料を繊維の形態にして巻き取る一連の工程を言います

簡単に言えば「化学繊維の長繊維をつくること」となると思います

化学繊維に関しては下の記事で解説していますのでぜひご覧ください


紡糸によってつくられた繊維を束ねることで糸がつくられます
そしてその糸を捻りを加えることを撚糸と言います
一般的に糸と聞いて思い浮かべるのはこの撚糸までされた状態だと思います

長繊維には天然繊維で唯一の絹が含まれます
絹は蚕が吐き出した繊維ですので、化学繊維とはつくり方が全く異なります
湯に浸した繭から引き出した絹繊維を何本か集束して所定の生糸(きいと)として巻き上げられます
このことを「製糸」と言い、化学繊維の紡糸とは異なるものとなっています

  

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紡糸の基本原理

紡糸 基本原理 プロセス フロー
紡糸の基本原理

①原料を液体にする
②ノズルから押し出す
③引き伸ばして細くして固化
④さらに引き伸ばし分子を配向

紡糸の基本は次の④つの要素からなります

①原料となるポリマーを溶媒に溶解するか、または加熱によって流動性のある液体にする
②ノズル(紡糸口金の細い穴)から押し出す
③引き伸ばして細くしながら溶媒を除去または冷却によって固化させる
④さらに引き伸ばして分子を繊維軸方向に配列させ、必要に応じて熱処理を行って結晶化させる

「液化した原料をシャワーヘッドから出して繊維状にする」という風にイメージすると分かりやすいかと思います

一般に紡糸直前の液体を紡糸原液または紡糸液、これをノズルから押し出すことを紡出、紡出された細長い糸状のものを糸条といいます

繊維を引き伸ばすことを延伸と言い、延伸によって分子が繊維軸方向に配列することを配向と言います

配向によって結晶化しやすくなり、適度な配向と結晶化によって強さや耐熱性、柔らかさなどが付与されます

  

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紡糸方法の種類

紡糸 方法 種類
紡糸方法の種類

・湿式紡糸
・乾式紡糸
・溶融紡糸

代表的な紡糸方法として「湿式紡糸」「乾式紡糸」「溶融紡糸」が挙げられます

【湿式紡糸】
原料となるポリマーを溶媒に溶解し、紡糸ノズルを通して凝固液中へ押し出して凝固させ繊維化する紡糸方法
湿式紡糸の代表的な繊維として「レーヨン」「リヨセル」「キュプラ」などの再生繊維や「アクリル」「ビニロン」などの合成繊維の一部が挙げられます
再生繊維に関しては下の記事で解説していますので、合わせてご覧ください

【乾式紡糸】
原料ポリマーを揮発性の有機溶剤に溶解して予熱し、紡糸ノズルから高温の気流中へ吐出させることによって溶媒を揮発させ繊維化する紡糸方法
乾式紡糸の代表的な繊維として「ポリウレタン」「アセテート」などが挙げられます

【溶融紡糸】
ポリマーを加熱溶融させ粘度のある液状にしたものを冷たい空気中に吐出し冷やし固めて繊維化する紡糸方法
溶融紡糸の代表的な繊維として「ポリエステル」「ナイロン」「ポリプロピレン」「PTT」「ポリ乳酸」などの合成繊維が挙げられます
合成繊維については下の記事で解説していますので、合わせてご覧ください

上記紡糸方法の中には高機能繊維の製造に適する特殊な紡糸技術として液晶紡糸、ゲル紡糸、静電紡糸などがあります

また特殊なポリマーを対象とする可塑剤紡糸やエマルション紡糸なども存在します

  

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まとめ

まとめ

・紡糸とは化学繊維の長繊維をつくること
・液状化した原料をノズルから押し出し繊維状にして巻き取る
・湿式紡糸、乾式紡糸、溶融紡糸などの種類がある

今回は紡糸について解説しました

紡糸とは化学繊維の長繊維をつくることで、化学繊維の製造において、液状化した原料を繊維の形態にして巻き取る一連の工程を言います

紡糸には大きく分けて「湿式紡糸」「乾式紡糸」「溶融紡糸」の方法があり、各繊維の特性に応じて適した紡糸方法にて繊維がつくられます

「紡糸」「製糸」「紡績」と似たような言葉がいろいろ出てきましたね
これらは3つは混同しやすいので、それぞれの違いをしっかり理解していただければと思います

ではまた!

  

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