繊維産業
用語 繊維工業 （ラテン語から テクセレ、 織り）は、もともと繊維から織物を織ることに適用されましたが、現在では、編み物、タフティング、フェルティングなど、他の幅広いプロセスが含まれています. また、天然繊維または合成繊維からの糸の製造、および布地の仕上げと染色を含むように拡張されました.
糸作り
先史時代には、繊維を作るために動物の毛、植物、種子が使われていました。 シルクは紀元前 2600 年頃に中国に導入され、18 世紀半ばに最初の合成繊維が作られました。 セルロースまたは石油化学製品から作られた合成繊維は、単独で、または他の合成繊維や天然繊維とさまざまな組み合わせで、ますます使用が拡大していますが、羊毛、綿、亜麻などの天然繊維で作られた生地を完全に凌駕することはできませんでした。そしてシルク。
シルクは、糸を作るために一緒に撚ることができるフィラメントで形成される唯一の天然繊維です. 他の天然繊維は、最初にまっすぐにし、コーミングして平行にし、紡績によって連続した糸に引きます。 の スピンドル 最も初期の紡績ツールです。 糸車の発明により、西暦 1400 年頃にヨーロッパで初めて機械化されました。 17世紀後半に発明された スピニングジェニー、 多数のスピンドルを同時に操作できます。 それから、リチャード・アークライトの発明のおかげで、 スピニングフレーム 1769 年にサミュエル・クロンプトンが ラバ、 1,000 人の労働者が一度に XNUMX のスピンドルを操作できるようになり、製糸は家内工業から工場に移行しました。
生地作り
ファブリックの製造にも同様の歴史がありました。 太古の昔から、手織機は基本的な織り機でした。 機械の改良は古代に始まりました。 ヘドル、 交互のたて糸が結ばれているもの。 西暦13世紀に、 足踏み、 数セットのヘルドを操作できる、導入されました。 の追加により、 フレームに取り付けられた当て木, よこ糸またはよこ糸を所定の位置に打ち込む「機械化された」織機は、ヨーロッパで主要な製織器具となり、元の手織機が存続していた伝統的な文化を除いて、世界中で.
ジョン・ケイの発明 飛行シャトル 1733 年に、織工が杼を織機の幅全体に自動的に送ることができるようになり、織機の機械化の第一歩となりました。 エドモンド・カートライトが開発した 蒸気織機 そして 1788 年にジェームズ ワットと共に、イギリスで最初の蒸気駆動の繊維工場を建設しました。 これにより、工場は水力機械への依存から解放され、どこにでも建設できるようになりました。 もうXNUMXつの重要な開発は、 パンチカード 1801 年にフランスで Joseph Marie Jacquard によって開発されたシステム。 これにより、パターンの自動織りが可能になりました。 木製の力織機は、次第に鋼やその他の金属製の織機に取って代わられました。 それ以来、技術の変化は、それらをより大きく、より速く、より高度に自動化することに重点を置いてきました。
染色・捺染
天然染料はもともと糸や布地に色を付けるために使用されていましたが、19 世紀にコールタール染料が発見され、20 世紀に合成繊維が開発されたことで、染色プロセスはより複雑になりました。 ブロック印刷はもともと生地の着色に使用されていましたが (生地のシルクスクリーン印刷は 1800 年代半ばに開発されました)、すぐにローラー印刷に取って代わられました。 刻印入りの銅ローラーは、1785 年にイギリスで初めて使用され、その後急速に改良され、完全な見当合わせで 180 色のローラー印刷が可能になりました。 最新のローラー印刷では、16 分間に 1 色以上で XNUMX m 以上の生地を印刷できます。
フィニッシング
初期の頃、生地は、生地の起毛をブラッシングまたはせん断するか、生地を詰めるかサイジングするか、またはカレンダー ロールに通して艶出し効果を生み出すことによって仕上げられていました。 今日、生地は防縮加工済みで、 シルケット加工 （綿糸と生地は、強度と光沢を向上させるために苛性溶液で処理されます）、さまざまな仕上げプロセスによって処理されます。たとえば、しわの抵抗、しわの保持、水、炎、カビに対する抵抗力を高めます。
特別な処理が生み出す 高性能繊維、 その並外れた強度と非常に高い温度耐性のためにそう呼ばれています。 したがって、ナイロンに似た繊維であるアラミドは鋼よりも強く、アラミドから作られた繊維であるケブラーは、熱と化学物質の両方に耐性のある防弾生地や衣類を作るために使用されます. 炭素、ホウ素、シリコン、アルミニウムなどの材料と組み合わせた他の合成繊維を使用して、飛行機、宇宙船、耐薬品性フィルターとメンブレン、保護スポーツ ギアで使用される軽量で超強力な構造材料を製造しています。
ハンドクラフトからインダストリーまで
繊維製品の製造は、元々、コテージの紡績工や織工、熟練した職人の小さなグループによって実践された手工芸品でした。 技術の発展に伴い、大規模で経済的に重要な繊維企業が、主に英国と西ヨーロッパ諸国で出現しました。 北アメリカの初期の入植者は布工場をニュー イングランドにもたらした (サミュエル スレーターはイギリスの工場監督者であり、 1790 年にロードアイランド州プロビデンスで記憶に基づいて紡績機を建設した)、イーライ ホイットニーの 綿繰り機、 収穫された綿を高速できれいにすることができ、綿織物の新しい需要を生み出しました。
これは、の商品化によって加速されました。 ミシン. 18 世紀初頭、多くの発明家が布を縫う機械を製造しました。 フランスでは、1830 年に Barthelemy Thimonnier がミシンの特許を取得しました。 1841 年、彼の機械のうち 80 台がフランス軍の制服を縫うのに忙しかったとき、彼の工場は、彼の機械を生活の脅威と見なした仕立て屋によって破壊されました。 その頃イギリスで、ウォルター・ハントは改良された機械を考案しましたが、貧しい裁縫師を仕事から追い出すだろうと感じたため、プロジェクトを放棄しました。 1848 年、エリアス ハウはハントのものによく似た機械の米国特許を取得しましたが、法廷闘争に巻き込まれ、最終的に勝ち、多くの製造業者を彼の特許の侵害で告発しました。 現代のミシンの発明は、Isaac Merritt Singer の功績によるものであり、彼は張り出したアーム、布を押さえる押え金、布を針に送るためのホイール、ハンド クランクの代わりにフットペダルを考案し、両方を残しました。ハンズフリーで生地を操作できます。 機械の設計と製造に加えて、彼は最初の大規模な家電企業を設立しました。この企業は、広告キャンペーン、割賦プランでの機械の販売、サービス契約の提供などの革新を特徴としていました。
このように、18 世紀の技術的進歩は、現代の繊維産業の推進力となっただけでなく、産業革命と名付けられた工場システムの創設と、家族や地域社会の生活における大きな変化をもたらしたと考えられます。 変化は今日も続いており、大規模な繊維施設が古い工業化地域から、より安価な労働力とエネルギー源を約束する新しい地域に移動する一方で、競争は、労働力の必要性を減らし、品質を向上させるためのコンピューター制御の自動化などの継続的な技術開発を促進します. 一方、政治家は、自国に競争上の優位性を提供および/または維持するために、割り当て、関税、およびその他の経済的障壁について議論しています。 このように、繊維産業は、世界の人口増加に不可欠な製品を提供するだけではありません。 また、国際貿易や各国の経済にも大きな影響を与えます。
安全と健康への懸念
機械が大型化、高速化、複雑化するにつれて、新たな潜在的な危険ももたらされました。 材料とプロセスがより複雑になるにつれて、潜在的な健康被害が職場に浸透しました。 そして、労働者が機械化と生産性向上の要求に対処しなければならなかったため、ほとんど認識されていない、または無視されていた仕事のストレスが、彼らの幸福にますます影響を及ぼしていました. おそらく、産業革命の最大の影響は、労働者が田舎から都市に移動し、都市化のすべての病気と戦わなければならなかったため、コミュニティの生活に影響を与えた. これらの影響は、変化がより急速であることを除いて、繊維産業やその他の産業が発展途上国や地域に移動するにつれて、今日見られています.
業界のさまざまなセグメントで発生する危険については、この章の他の記事にまとめられています。 彼らは、良好なハウスキーピングと機械や設備の適切なメンテナンス、可動部品との接触を防ぐための効果的なガードとフェンスの設置、良好な全体換気と温度管理の補足としての局所排気換気装置 (LEV) の使用の重要性を強調しています。設計工学および/またはより危険性の低い材料の代替によって危険を完全に制御または防止できない場合はいつでも、適切な個人用保護具 (PPE) および衣類の提供。 あらゆるレベルの労働者に対する繰り返しの教育と訓練、および効果的な監督は、繰り返されるテーマです。
環境への懸念
繊維産業が提起する環境問題は、繊維製造に関わるプロセスと、製品の使用方法に関連する危険という XNUMX つの原因から生じています。
繊維製造
繊維製造工場が生み出す主な環境問題は、大気中や廃水に放出される有毒物質です。 潜在的に有毒な物質に加えて、特に染色工場や印刷工場が住宅地の近くにある場合、不快な臭いが問題になることがよくあります。 換気排気には、溶剤、ホルムアルデヒド、炭化水素、硫化水素、金属化合物の蒸気が含まれている場合があります。 溶媒は、再利用のために回収および蒸留される場合があります。 微粒子は濾過により除去することができる。 スクラビングは、メタノールなどの水溶性揮発性化合物には効果的ですが、炭化水素が排出の大部分を占める顔料印刷では機能しません。 これは比較的高価ですが、可燃物は燃え尽きる可能性があります。 しかし、最終的な解決策は、可能な限りゼロに近い素材を使用することです。 これは、印刷に使用される染料、バインダー、架橋剤だけでなく、生地のホルムアルデヒドと残留モノマーの含有量にも関係しています。
固定されていない染料による廃水の汚染は、人間や動物の生命に対する健康被害の可能性があるだけでなく、非常に目立つように変色するため、深刻な環境問題です。 通常の染色では90%以上の染料が固着しますが、反応染料による捺染では60%以下の固着が一般的です。 これは、反応染料の XNUMX 分の XNUMX 以上が、プリントされた布地の洗い流し中に廃水に入ることを意味します。 スクリーン、印刷ブランケット、ドラムの洗浄中に、追加の量の染料が廃水に取り込まれます。
多くの国で廃水の変色の制限が設定されていますが、高価な廃水浄化システムなしでは、それらに注意を払うことは非常に困難です。 解決策は、汚染効果の少ない染料の使用と、染料の定着度を高める染料と合成増粘剤の開発にあり、それによって洗い流される過剰の量が減少します (Grund 1995)。
テキスタイルの使用における環境への配慮
ホルムアルデヒドの残留物と一部の重金属錯体 (これらのほとんどは不活性) は、染色された生地を着用している人に皮膚の炎症や感作を引き起こすのに十分な場合があります.
室内装飾品やカーテンに使用されるカーペットやファブリックに含まれるホルムアルデヒドや残留溶剤は、しばらくの間徐々に蒸発し続けます。 空調システムが大部分の空気を外部環境に排出するのではなく再循環させる密閉された建物では、これらの物質が建物の居住者に症状を引き起こすのに十分なレベルに達する可能性があります。 百科事典.
生地の安全性を確保するために、イギリス/カナダの衣料品小売業者であるマークス アンド スペンサーは、購入する衣料のホルムアルデヒドの制限を設定することで道を切り開いた. それ以来、他のアパレル メーカー、特に米国のリーバイ ストラウスが後に続いています。 多くの国では、これらの制限が法律で正式に定められており（デンマーク、フィンランド、ドイツ、日本など）、消費者教育に対応して、布地メーカーは、環境に優しい製品を使用できるようにするために、自発的にそのような制限を順守しています。ラベル (図 1 を参照)。
図 1. テキスタイルに使用されるエコロジカル ラベル
まとめ
技術開発は、繊維産業によって生産される生地の範囲を拡大し、その生産性を向上させるために継続しています。 しかし、これらの開発は、労働者の健康、安全、福利を強化するという責務によっても導かれることが最も重要です。 しかし、それでも、これらの開発を、財政的にわずかに実行可能であり、必要な投資を行うことができない古い企業や、人々の健康と安全を犠牲にしても新しい産業を持ちたいと熱望している発展途上地域でこれらの開発を実施するという問題があります。労働者。 しかし、このような状況下でも、労働者がさらされる可能性のあるリスクを最小限に抑えるための教育と訓練によって、多くのことを達成できます。