高校化学の繊維の分野は、
知識の量も多く頭の中で整理が難しいです。
この記事では、
大学入試レベルで理解しておくべき繊維の知識を、
網羅的にまとめておきました。
ここの内容をきちんと理解すれば、
もう入試までに繊維を復習する必要はなくなり、
当日も満点を狙えます。
再生繊維、半合成繊維など、
意外とトリッキーな内容もあるので、
ぜひ最後まで読んでみてください。
目次
繊維の分類
繊維には大まかに、
自然の素材をそのまま利用する「天然繊維」と、
化学的に合成する「化学繊維」があります。
そしてさらに、
その性質や合成法によって以下のように分類されます。
今回はこれらについて、
１つ１つ確認していきましょう。
天然繊維
「天然繊維」は、
植物の毛や茎を利用した「植物繊維」と、
動物の毛を利用した「動物繊維」に分けられます。
植物繊維としてはワタや麻、
動物繊維としては羊毛や絹をイメージするといいでしょう。
植物繊維の多くは、
植物に多く含まれるセルロースが主成分になることが多いです。
一方で動物繊維は、
羊毛のケラチン、絹のフェブロインなど、
タンパク質が主成分になっています。
有名な天然繊維の性質を、
下の表にまとめておきました。
【合わせてチェック】
・セッケンの原理・製法！合成洗剤まで解説【高校化学】
化学繊維
「化学繊維」は、
石油などから合成する「合成繊維」、
天然のセルロースをうまく利用する「再生繊維」、
天然のセルロースを加工して使う「半合成繊維」、
などに分けられます。
ナイロンやアクリル繊維など、
日常でもよく聞くのが合成繊維です。
まずは合成繊維から確認していきましょう。
合成繊維
合成繊維は、
合成高分子化合物を繊維として利用します。
合成高分子化合物は以下の記事にまとめているので、
気になる人は読んでみてください。
合成繊維は合成高分子と同様、
①付加重合で作られるもの
②縮合重合で作られるもの
③開環重合で作られるもの
に分けることができます。
①付加重合で作られるもの
付加重合で作られるものをまとめると以下の通り。
ともにビニル系の合成高分子です。
ビニロンについては少し補足をしておきます。
ビニロンの材料は「ポリ酢酸ビニル」で、
その側鎖を以下のように変化させることで作られます。
②縮合重合で作られるもの
縮合重合で作られるものをまとめると以下の通り。
6,6-ナイロンは非常に有名な合成繊維ですね。
ポリエチレンテレフタレートはPETボトルの材料で、
これを繊維状に加工すれば合成繊維としても使えます。
③開環重合で作られるもの
開環重合で作られるものは以下の通り。
高校レベルでは、
開環重合で覚えておくべきものは「ε-カプロラクタム」だけです。
生成物の「6-ナイロン」も、
先ほどの6,6-ナイロンに似た構造ですね。
再生繊維・半合成繊維
天然のセルロースは、
水素結合によってシート状になっています。
これを繊維として利用するためには、
シート状の構造を壊して繊維状に加工する必要があります。
「再生繊維」は、天然のセルロースを一旦壊して再生したものです。
一方、「半合成繊維」は、
天然のセルロースを化学変化させて、
別の物質に加工したものです。
これらに関しては以下で詳しく解説しているので、
ぜひそちらも読んでみてください。
まとめ
高校化学で勉強する繊維は、
以下の通りです。
また、再生繊維と半合成繊維は以下です。
【合わせてチェック】
・再生繊維と半合成繊維の違いは？製法も合わせて解説【高校化学】
まとめてチェックできる機会はあまりないので、
ぜひこの機会にきっちり理解していきましょう。
