사쿠라다 이치로, 이승기, 야노 마사히데가 폴리비닐 포멀 섬유를 공동 생산했다?

폴리에스터와 아크릴 섬유는 비닐론 이후에 생산되었습니다

비닐론은 폴리비닐 포멀 섬유의 상품명으로, 비닐론(vinylon)으로도 알려져 있거나 비닐론으로 음역되기도 합니다. 성능은 면에 가깝기 때문에 인공면이라고도 불립니다.

폴리비닐 포멀 섬유는 폴리비닐알코올 폴리머를 포름알데히드 아세탈화 처리한 제품입니다.

일반적인 고분자는 단량체를 중합하여 생산됩니다. 그러나 폴리비닐알코올은 비닐알코올을 중합하지 않으므로 매우 불안정하기 때문에 분자가 재배열되어 아세트알데히드로 변하게 됩니다. 따라서 비닐알코올은 실제로 존재하지 않습니다.

1924년 독일의 화학자 W.O. Hermann과 W. Hachnel은 폴리비닐 아세테이트를 메탄올에 녹인 후 수산화나트륨을 첨가하여 폴리비닐 알코올을 제조했습니다.

폴리비닐 아세테이트는 중합에 의해 생성됩니다. 비닐 아세테이트. 아세틸렌을 원료로 하여 비닐아세테이트를 만들 수 있으며, 먼저 아세트산이 생산됩니다. 1881년 초 러시아 화학자 쿠체로프(Kucherov)는 아세틸렌을 사용하여 아세트알데히드를 제조한 다음 이를 산화하여 아세트산을 생성한 다음 촉매 아연 아세테이트 존재 하에서 아세틸렌과 아세트산을 반응시켜 비닐 아세테이트를 생성했습니다.

그래서 폴리비닐알코올은 실제로 위의 아세틸렌을 원료로 만들어집니다. 1931년 초, 독일인들은 폴리비닐 알코올을 사용하여 섬유와 필름을 생산하는 기술을 습득했으며, 이는 Synthofil이라는 상표명으로 판매되었습니다. 그러나 이 섬유로 만든 옷은 더러우면 물로 세탁할 수 없으며, 그렇지 않으면 옷을 뜨거운 물에 넣으면 더 이상 옷을 찾을 수 없다는 것이 밝혀졌습니다. 물에 녹아버렸기 때문에 발견됩니다. 이는 주로 폴리비닐 알코올의 장쇄 분자에 물과 강한 친화력을 갖는 수산기(-OH)가 많이 있기 때문입니다.

1939년까지 사쿠라다 이치로(1904-1986), 일본 교토대 화학과 교수), 일본 교토대 응용화학연구소 박사, 한국인 이승기(1905~?), 일본 종연섬유연구소 야노 마사히데 박사가 공동으로 연구하고 열처리와 아세탈화 처리 방법을 제안하여 내열성과 수용성이 좋은 섬유인 야마다 신이치가 탄생했습니다. 세계 발명과 발견의 역사. Wang Guowen 등이 번역함. 베이징: 특허문헌 출판사, 1989. . 소위 열처리란 섬유를 220~270℃에서 5~10분간 가열하여 섬유의 수축을 줄이고 섬유의 내열수성을 향상시키는 것이다. 아세탈화는 포름알데히드, 벤즈알데히드와 같은 알데히드 분자의 알데히드기(-CHO)를 사용하여 폴리비닐알코올 분자의 수산기(-OH)와 함께 물로 축합되어 폴리에틸렌 분자의 친수성 -OH를 제거하는 것입니다. 포름알데히드가 일반적으로 사용되며, 제품은 폴리비닐 포멀섬유(Polyvinyl Formal Fiber)로 보통 폴리비닐아세탈섬유라 불리며 "A"라는 단어를 생략한다.

아세탈화 처리로는 모든 수산기를 제거할 수 없으며, 아세탈화도가 너무 높으면 섬유의 성능이 이상적이지 않으므로 일반적으로 아세탈화도를 30~35 정도로만 조절합니다. 즉, 섬유고분자의 장쇄에는 아직도 친수성 수산기(-OH)가 상당량 존재하고 있다고 합니다. 따라서 비닐론은 다른 합성섬유에 비해 흡습성이 높습니다.

1941~1942년 일본 나라부치 직물연구소와 구라시키 레이온회사가 각각 연간 생산량 150톤과 60톤의 중간 실험 생산 시설을 건설했는데, 이 시설들은 나중에 제2차 세계대전으로 인해 보류되었으며 중단되지 않았습니다. 산업화까지 실현되었습니다.

비닐론의 흡습성은 면과 유사하기 때문에 면 대용으로 많이 사용되며 면과 혼방하여 면모슬린, 포플린, 카키, 코듀로이 등을 만든다. 비닐 제품은 튼튼하고 내구성이 뛰어나며 가격이 저렴하여 산업계에서 캔버스, 여과포 등으로 사용됩니다.

비닐론 생산에 이어 폴리에스테르, 아크릴 섬유도 차례로 생산됐다. 폴리에스테르는 폴리에스테르 섬유의 상표명입니다.

폴리아미드 섬유를 만들기 전, 카를로스는 세박산과 에틸렌글리콜을 이용해 축합중합을 진행해 폴리에스터 섬유의 성능을 가지지만 가수분해가 쉽고 융점이 낮다는 사실을 발견했다. 점성이 있고 유기용매에 쉽게 녹기 때문에 버려지고 폴리아미드의 개발로 전환되었습니다.

카로즈의 합성섬유 개발에 참여한 영국의 화학자 J.R.윈필드는 산업용 섬유용 섬유로 사용되기 위해서는 고분자가 녹는점이 높아야 하고 저항성이 강해야 한다는 사실을 깨달았다. 화학 및 용매 효과에 영향을 미치며 높은 수준의 분자 선형 구조를 가지고 있습니다. 영국으로 돌아온 후 그와 화학자 J.T. Dickson은 축중합을 위해 에틸렌 글리콜(CH2OHCH2OH)과 파라(위치) 프탈산(HOOCC6H4COOH)을 선택하여 1939년에 성공했습니다. 파라프탈산은 오르토프탈산이나 메타프탈산보다 더 선형 대칭적인 분자 구조를 가지며, 폴리머 분자에 벤젠 핵이 존재하면 제품의 녹는점이 높아질 수 있습니다.

제2차 세계대전이 발발하자 영국 공급부는 이 새로운 폴리머가 군용 재료가 될 수 있다고 판단하고 과학산업연구부 화학실험실에 연구실 수량을 생산하기 위한 연구를 계속해 줄 것을 요청했다. 1943년에 샘플이 Imperial Chemical Industries로 보내져 섬유 소재로 개발되었으며, Yarks의 Wilton에 공장을 짓고 테릴렌이라는 상품명으로 생산했습니다. 미국 듀퐁사는 특허를 구입하여 생산을 위해 노스캐롤라이나주 킨스턴에 공장을 건설했습니다. 1953년 3월에 공사가 시작되었습니다. 상표명은 음역에서 "정말 좋음"으로 번역했습니다.

산업 생산에서는 에스테르 교환 반응에 디메틸 테레프탈레이트와 에틸렌 글리콜이 사용됩니다. 소위 에스테르교환 반응, 즉 에틸렌 글리콜과 디메틸 테레프탈레이트 사이의 디메틸 테레프탈레이트 분자의 메틸기(-CH3) 교환은 아연 아세테이트와 같은 촉매를 사용하여 수행됩니다.

톨루엔 에틸렌 디카르복실레이트 무색 투명한 폴리에스터 모노머입니다. 중합 반응 후에 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 고체 입자로 형성되거나 직접 용융물로 생성됩니다.

테레프탈산과 에틸렌글리콜을 직접 에스테르화한 후 중합시키는 방식으로 오랫동안 산업 생산에 활용되지 않았습니다. 테레프탈산은 녹는점이 높고 물에 대한 용해도가 낮아 정제가 어렵기 때문이다. 동시에 프탈산과 에틸렌 글리콜의 반응 속도는 느리고 고체와 액체 사이의 반응은 제어하기 어렵습니다.

폴리에스테르는 나일론보다 열 안정성이 더 좋습니다. 의류섬유로서의 폴리에스터의 가장 큰 특징은 주름방지 및 형태유지력이 뛰어나며, 주름이 생기지 않고, 외관이 미려하며, 충격저항성이 나일론보다 4배 이상 우수합니다. 그러나 흡습성이 낮아서 짠 옷이 답답한 느낌이 들고, 정전기가 쉽게 발생해 얼룩이지기 쉬운 것이 단점이다.

폴리에스테르에 이어 아크릴 섬유가 등장했다. 아크릴 섬유는 우리나라의 폴리아크릴로니트릴 섬유의 상표명입니다. 아크릴 섬유의 특성은 양모와 매우 유사하므로 "합성 양모", "인조 양모"라고도 합니다.

아크릴 섬유는 1940년대 초 미국 듀폰사에 의해 연구에 성공했고, 1942년 군사용으로 미국 정부에 보내져 1948년에 실험적으로 생산됐다. Orlon은 제품명으로 발표되었으며, 1950년부터 산업 생산이 시작되었습니다. 아크릴은 아크릴로니트릴의 중합체입니다.

아크릴로니트릴은 독성이 있는 무색의 가연성 액체이며 석유화학 가공 제품인 아세틸렌이나 에틸렌에서 생산될 수 있습니다.

이 섬유는 특히 햇빛에 대한 저항력이 뛰어나 차양, 자동차 후드 등을 만드는 데 사용됐다. 나중에 그 특성이 양모와 매우 유사하다는 것이 밝혀져 양모와 혼방하는데 사용됐다.

시중에서 볼 수 있는 아크릴 섬유는 아크릴로니트릴이라는 하나의 단량체를 중합한 고분자가 아니며, 일반적으로 염화비닐(CH2=CCl), 염화비닐렌(CH2=C=)이라는 세 가지 단량체를 중합한 것입니다. Cl2) 및 비닐렌 시안화물(CH2=C=(CN)2). 조성물에 염소를 첨가하면 난연성이 높아집니다.