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ナイロン/アラミド繊維

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ナイロン/アラミド繊維の歴史

ナイロン

ナイロンは1935年アメリカのデュポン社の研究員により開発され、1938年デュポン社で商品化されました。合成繊維としては最も早く、当時は「石炭と空気と水」から作られたナイロンは「くもの糸より細く、絹よりも美しく、鋼鉄より強い」といわれ、合成繊維時代の幕開けとなりました。

日本では、デュポン社からの技術導入により東洋レーヨン(株)[現在の東レ(株)]が1941年にナイロンの紡糸に成功したのを始め、1951年に工業生産されました。現在は石油から作られています。

ナイロンとは、アミド結合によって長く連続したくさり状の合成高分子を紡糸して繊維化した” ポリアミド系 ”の合成繊維の総称です。

ナイロンには様々の化学組成のものがありますが、衣料用として多く生産されているのは、ナイロン66とナイロン6です。アメリカでは主にナイロン66が生産されていますが、日本ではナイロン6が多く生産されています。

ナイロン6はドイツのIG社の研究員により開発され、1943年” パーロンL ”という商標で工業化されました。

ナイロン66とナイロン6は引張強さ、耐屈曲性に優れ、軽量(比重1.14)で、耐摩擦性は綿の約10倍の強度があり、染色性がよいなど大変よく似た性質です。

融点はナイロン66が約265℃、ナイロン6は約215℃で、ナイロン66の方が耐熱性に優れています。

ナイロンの用途は幅広く、衣料用品はもとより、自動車のシートやカーペット、安全ネット、釣り糸など産業用資材として多く使用されています。

強い撚りをかけて熱セットした後、反対方向の撚りをかけることにより、かさ高加工を行ったものは、ウーリーナイロンと呼ばれ靴下や肌着に使われています。

アラミド繊維

アラミド繊維は1960年代前半にデュポン社で開発されました。

日本では、 帝人が1971年に独自に開発した界面重合法で “ コーネックス ” の生産を始めました。

アラミド繊維も” ポリアミド系 ”ですが、ナイロンの 化学構造 が” 脂肪族ポリアミド ”に対し、アラミド繊維の化学構造は、すべて芳香族である” アロマティック(芳香族)ポリアミド ”のポリアミドを示すため、ナイロンと区別されています。

有機繊維のなかでも、高度な難燃性能をもっていて、有毒ガスや煙の発生が少ないのが特徴です。

アラミド繊維はメタ系とパラ系があり、メタ系は耐熱や耐薬品性、パラ系は引っ張り強度が大変強くなっています。アラミド繊維が強い秘密は、構成している分子が規則正しく並んでいるため、高強度を発揮することが可能となっています。

メタ系アラミド繊維はポリエステルなどの汎用繊維と同等の強度をもち、熱分解点が400℃以上と高い耐熱性があり、500℃前後で熱分解します。また、空気中では燃えず自己消火性をもつとともに、熱溶融性もなく、燃焼ガスの毒性も少ないなど、極めて優れた難燃性繊維です。

パラ系アラミド繊維は剛直な分子構造のため、メタ系アラミド繊維に比べ、強度、弾性率などの力学的性質で優れています。

ナイロン/アラミド繊維の特性

ナイロン

強度・磨耗に非常に強い  
   他の繊維に少し混紡することで、その繊維強度を格段に向上させることが出来ます。

汚れが落ちやすく、速乾性がある

繊維自体の抵抗力が強い  
   油類、カビ、虫、細菌などに影響されず、酸に対しては綿の100倍、特にアルカリに強い。

耐熱性が弱い  
   熱を加えると変形してしまうため、これを利用して熱セットすることで伸び縮みや型崩れ、ゆがみなどを避けることが出来る。

ハリ、コシがない
    ナイロン単体で使用すると、ハリとコシがないため型崩れを起こす。
   他の繊維と混紡又は撚り合せによって使用することで、ハリとコシを補う必要がある。

アラミド繊維

強度・磨耗に非常に強い  
   他の繊維が追尾できないほど引っ張り強さや摩擦抵抗力が強く、通常のハサミではなかなか切れないぐらい強力な繊維です。
高温・耐薬品性にすぐれている
    さまざまな場所で使用することが出来る

紫外線に弱い
    屋外では、樹脂などで被覆しないと劣化して強度が落ちる。

染色が難しい
    染色性に問題がある。

利用用途

ナイロン

ナイロンは、綿などと混紡や撚り合せをすることで強度の高い糸を作ることができます。

産業資材用として多く使用されており、カーペットやカーテンなどのインテリアや自動車のタイヤの強度を保持するためのタイヤコードなどに多く使用されておりました。

発色性、耐磨耗性のよさから、スポーツバッグなどのカバン用、自動車や電車のシート、カーペット、安全ネットなどにも使用されたり、また、綱やつり糸など、漁業用の大切な資材にも使われています。

現在は、ナイロンの代わりに ” ポリエステル ” 繊維が多く使用されております。

アラミド繊維

航空機の補強材や耐震補強など建築・土木の建材等として強度の必要な場所で使用されております。

軍事関連、スポーツ用品、軍手など耐久性が必要な場所で使用されています。

アラミド系繊維は染色に課題があるため、一般衣料用としてはほとんど使用されません。

呼び方(デニール)

ナイロンやアラミド繊維(フィラメント糸)は0.05gで長さが450メートルあるものを1デニールとする。

デニールは、ナイロンやアラミド繊維のほか、化合繊フィラメント(合成繊維全般)で使用されている。

フィラメント糸の定義として、連続した長い繊維(フィラメント)からなる糸で、太さが均一、毛羽立ちが少なく、平滑で光沢があり、ふくらみが少なく、冷たい感触となっている。

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製造方法

ナイロン

石油からつくられるカプロラクタムを重合すると、ポリカプラミドというポリマー(高分子物質)ができます。これを溶融して、繊維状にします。

ナイロンは水のように単純な分子を分離しながら結合を繰り返して高分子になる重縮合反応でにより高分子を合成します。

長繊維(フィラメント)と短繊維(ステープル)と両方ありますが、フィラメントが多量につくられています。

アラミド繊維

メタ系アラミド繊維はメタフェニレンジアミン(MPDA)とイソフタル酸ジクロライド(IPC)を原料として、縮重合したポリメタフェニレンイソフタルアミド(MPIA)を繊維化します。

メタ系アラミド繊維は主にステープルとして使われるため、押し込み捲締機で捲縮性を与え、短く切断します。

パラ系アラミド繊維はポリマーの違いにより、ホモポリマーの液晶紡糸法とコポリマーによる高温・高倍率延伸法の二つの製造法があります。

一つは、ホモポリマーの液晶紡糸法はテレフタル酸ジクロライドとパラフェニレンジアミンの重縮合体であるポリパラフェニレンテレフタルラミドを 乾式紡糸法によって繊維化させます。

もう一つは、コポリマーによる高温・高倍率延伸法は、 ポリパラフェニレンテレフタルラミドに第3成分として3、4−ジアミノジフェニルエーテルを等モル共重合させ、湿式紡糸法で繊維化し、延伸、熱セットします。

染色に関する事項

ナイロンは主に分散染料で染色します。(アラミド繊維は考慮せず)

一般に用いられる染料

 

 

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