第 3 版、労働安全衛生百科事典からの適応。
合成繊維は、石油化学産業によって開発された化学元素または化合物から合成的に製造されたポリマーから作られています。 古代にさかのぼる天然繊維 (ウール、コットン、シルク) とは異なり、合成繊維の歴史は比較的短く、1891 年に英国の 1900 人の科学者である Cross と Bevan によってビスコース プロセスが完成しました。 数年後、レーヨンの生産が限定的に開始され、XNUMX 年代初頭までに商業的に生産されるようになりました。 それ以来、多種多様な合成繊維が開発され、それぞれが、単独で、または他の繊維と組み合わせて、特定の種類の生地に適した特別な特性を持つように設計されています. それらを追跡することは、同じ繊維が異なる国では異なる商品名を持っている可能性があるという事実によって困難になります.
繊維は、液体ポリマーを紡糸口金の穴に押し込んで連続フィラメントを生成することによって作られます。 フィラメントは布に直接織り込むことができます。または、天然繊維の特性を与えるために、テクスチャー加工してかさばりを加えたり、細断してステープルにして紡いだりできます。
合成繊維の分類
商業的に使用される合成繊維の主なクラスは次のとおりです。
- ポリアミド (ナイロン)。 長鎖高分子アミドの名前は、化学成分の炭素原子の数を示す数字で区別され、最初にジアミンが考慮されます。 このように、ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸から製造された元のナイロンは、ジアミンと二塩基酸の両方が 66 個の炭素原子を含むため、米国と英国ではナイロン 6.6 または 6 として知られています。 ドイツではPerlon T、イタリアではNailon、スイスではMylsuisse、スペインではAnid、アルゼンチンではDuciloとして販売されています。
- ポリエステル。 1941 年に最初に導入されたポリエステルは、エチレングリコールをテレフタル酸と反応させて分子の長い鎖でできたプラスチック材料を形成し、紡糸口金から溶融状態で送り出され、冷気中でフィラメントを硬化させることによって作られます。 ドローイングまたはストレッチプロセスが続きます。 ポリエステルは、例えば、英国ではテリレン、米国ではダクロン、フランスではターガル、イタリアではテリタルとウィステル、ロシア連邦ではラブサン、日本ではテトランとして知られています。
- ポリビニル。 1948 年に初めて製造されたポリアクリロニトリルまたはアクリル繊維は、このグループの最も重要なメンバーです。 アメリカではAcrilanとOrlon、フランスではCrylor、イタリアではLeacrilとVelicren、ポーランドではAmanian、イギリスではCourtelleなど、さまざまな商品名で知られています。
- ポリオレフィン。 このグループで最も一般的な繊維は、英国では Curlene として知られ、ナイロンと同様のプロセスで作られています。 300 °C の溶融ポリマーを紡糸口金に通し、空気または水中で冷却してフィラメントを形成します。 その後、描画またはストレッチされます。
- ポリプロピレン。 ドイツでは Hostalen、イタリアでは Meraklon、英国では Ulstron として知られるこのポリマーは、溶融紡糸され、延伸または延伸され、その後アニールされます。
- ポリウレタン。 1943 年に 1,4 ブタンジオールとヘキサメチレン ジイソシアネートの反応によってパーロン D として最初に製造されたポリウレタンは、スパンデックスと呼ばれる新しいタイプの高弾性繊維の基礎となっています。 これらの繊維は、ゴムのような弾力性があるため、スナップバックまたはエラストマーと呼ばれることがあります。 それらは、モノフィルとして押し出される「加硫」架橋ポリウレタンを生成するために、非常に高い温度と圧力で加熱することによって硬化される線状ポリウレタンガムから製造されます。 伸縮性を必要とする衣服に広く使用されている糸は、レーヨンやナイロンでカバーして外観を改善し、内側の糸で「ストレッチ」を提供します。 スパンデックス糸は、たとえば、米国ではライクラ、バイレン、グロスパン、英国ではスパンドレルとして知られています。
特別なプロセス
ホチキス止め
シルクは、連続フィラメントの唯一の天然繊維です。 他の天然繊維は、短い長さまたは「ステープル」で提供されます。 綿は約 2.6 cm、羊毛は 6 ～ 10 cm、亜麻は 30 ～ 50 cm です。 連続合成フィラメントは、天然繊維のような短いステープルを生成するために、切断機またはステープル機を通過することがあります。 その後、綿またはウールの紡績機で再紡績して、一部の合成繊維のガラスのような外観のない仕上げを行うことができます. 紡績中に、合成繊維と天然繊維の組み合わせ、または合成繊維の混合物を作ることができる。
圧着
合成繊維にウールの外観と手触りを与えるために、ねじれたりもつれたカットまたはステープルされた繊維は、いくつかの方法のいずれかによってクリンプされます。 それらは圧着機に通される場合があり、そこで熱く、フルート加工されたローラーが永久的な圧着を付与します。 捲縮はまた、フィラメントの凝固を制御して非対称断面を有する繊維を生成することにより、化学的に行うこともできる（すなわち、片側は皮が厚く、反対側は薄い）。 この繊維が濡れていると、厚い側がカールしてクリンプが発生する傾向があります。 米国では非トルク糸として知られているしわのある糸を作るには、合成糸を編んで生地にし、セットしてから、逆巻きで生地から巻き取ります。 最新の方法では、180 本のナイロン糸をヒーターに通し、温度を 60,000 °C に上げてから高速回転スピンドルに通し、クリンプを付与します。 最初のマシンのスピンドルは毎分 1.5 回転 (rpm) で動作していましたが、新しいモデルでは XNUMX 万 rpm のオーダーの速度がありました。
作業服用合成繊維
ポリエステル布の耐薬品性により、布は酸処理作業用の保護服に特に適しています。 ポリオレフィン生地は、酸とアルカリの両方への長時間暴露に対する保護に適しています。 耐高温ナイロンは、衣服を火や熱から保護するのに適しています。 ベンゼン、アセトン、トリクロロエチレン、四塩化炭素などの溶剤に対して、室温で良好な耐性があります。 特定のプロピレン生地は、さまざまな腐食性物質に対する耐性があるため、作業服や実験服に適しています。
これらの合成繊維は軽量であるため、同等の保護のために必要となる重いゴム引きやプラスチックコーティングの布よりも適しています。 また、高温多湿の環境でも快適に着用できます。 合成繊維製の防護服を選択する際には、繊維の一般名を特定し、収縮などの特性を確認するように注意する必要があります。 光、ドライクリーニング剤、洗剤に対する過敏症; 油、腐食性化学物質、一般的な溶剤に対する耐性。 耐熱性; 静電気の帯電に対する感受性。
危険とその防止
事故
床や通路を清潔で乾燥した状態に保ち、滑りや落下を最小限に抑えることを意味する適切なハウスキーピングに加えて (タンクは漏れ防止が必要で、可能であれば水しぶきを抑えるためのバッフルが必要です)、機械、駆動ベルト、滑車、シャフトを適切に保護する必要があります。 . 紡績、梳綿、巻取、整経作業用の機械は、材料や部品が飛散しないようにフェンスで囲み、作業者の手が危険区域に入るのを防ぐ必要があります。 清掃中または修理中に機械が再起動しないように、ロックアウト デバイスを設置する必要があります。
火と爆発
合成繊維産業は、有毒で可燃性の材料を大量に使用しています。 可燃性物質の保管施設は、屋外または特殊な耐火構造である必要があり、流出を局所化するために防潮堤または堤防で囲む必要があります。 ポンプとパイプの適切に維持されたシステムによる有毒で可燃性の物質の配送の自動化は、コンテナを移動して空にする危険を減らします。 適切な消火設備と衣類をすぐに利用できるようにし、作業員は、できれば地元の消防当局と協力して、またはその監視下で実施される定期的な訓練を通じて、それらの使用方法を訓練する必要があります。
空気中または紡糸によってフィラメントが紡糸口金から出てくると、大量の溶媒蒸気が放出されます。 これらはかなりの毒性と爆発の危険を構成し、LEV によって取り除かれなければなりません。 それらの濃度は、溶媒の爆発限界を下回っていることを確認するために監視する必要があります。 排出された蒸気は、さらに使用するために蒸留および回収するか、または焼却することができます。 一般的な環境大気中に放出してはならない。
可燃性溶剤を使用する場所では、喫煙を禁止し、裸火、炎、火花を排除する必要があります。 電気機器は認定された耐圧防爆構造である必要があり、壊滅的な火花につながる可能性のある静電気の蓄積を防ぐために、機械は接地 (接地) する必要があります。
有毒な危険
潜在的に有毒な溶剤や化学物質への曝露は、適切な LEV によって関連する最大許容濃度未満に維持する必要があります。 呼吸用保護具は、保守および修理作業員、および漏れ、こぼれ、および/または火災による緊急事態への対応を担当する作業員が使用できるようにしておく必要があります。